[發(fā)明專利]控制MTC設(shè)備接入及實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)的方法和系統(tǒng)

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010141521.0
• 申請日: 2010-03-25
• 公開（公告）號: CN102202375A
• 公開（公告）日: 2011-09-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳昊
• 申請（專利權(quán)）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W48/06
• 分類號: H04W48/06
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11270
• 代理人: 張穎玲;蔣雅潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機器類型通信(MTC，Machine?Type?Communication)技術(shù)，尤其涉及一種控制MTC設(shè)備接入及實現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)的方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)

圖1為現(xiàn)有蜂窩無線通信系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖，如圖1所示，蜂窩無線通信系統(tǒng)主要由核心網(wǎng)(CN，Core?Network)、接入網(wǎng)(RAN，Radio?Access?Network)和終端組成。其中，核心網(wǎng)，負責(zé)非接入層事務(wù)如終端位置更新等，核心網(wǎng)是用戶面的錨點。接入網(wǎng)負責(zé)接入層事務(wù)如無線資源的管理等，接入網(wǎng)包括基站，或者基站以及基站控制器，基站之間可以根據(jù)實際情況存在物理或者邏輯上的連接，如圖1中的基站1和基站2，基站1和基站3之間的連接，并且每個基站可以和一個或者一個以上的核心網(wǎng)節(jié)點連接。終端即是用戶設(shè)備(UE，UserEquipment)，是指可以和蜂窩無線通信網(wǎng)絡(luò)通信的各種設(shè)備，比如移動電話或者筆記本電腦等。

MTC業(yè)務(wù)是指機器之間進行通信的業(yè)務(wù)，在MTC業(yè)務(wù)中不需要人的參與，所有的通信由機器自主完成。MTC業(yè)務(wù)通過傳感器等感知設(shè)備獲得數(shù)據(jù)，然后通過通信模塊將數(shù)據(jù)上報給移動通信網(wǎng)絡(luò)，并通過移動通信網(wǎng)絡(luò)接入到公共數(shù)據(jù)網(wǎng)，例如在物流監(jiān)控、安全監(jiān)測、遠程醫(yī)療檢測、遠程抄表等應(yīng)用。該數(shù)據(jù)由移動運營商或者專門的MTC運營商的特定MTC服務(wù)器進行管理，可供MTC用戶或MTC管理者查看。在這個過程中，獲取業(yè)務(wù)所需要的數(shù)據(jù)的設(shè)備即為MTC設(shè)備。

MTC業(yè)務(wù)引入了一些與傳統(tǒng)移動通信不同的特性，例如時間容忍特性。時間容忍特性允許當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負荷達到一定程度時，MTC設(shè)備延遲發(fā)送數(shù)據(jù)或延遲對數(shù)據(jù)的接收。在MTC用戶簽約某MTC設(shè)備為事件容忍特性時，運營商會在該MTC設(shè)備的MTC簽約信息中預(yù)先設(shè)置一個負載門限，并存儲在用戶歸屬服務(wù)器(HSS)中。HSS是電信網(wǎng)絡(luò)中用于保存用戶或終端設(shè)備的身份信息、認證信息和授權(quán)信息等的實體。根據(jù)不同情況，HSS可用于保存用戶的身份信息及用戶和終端設(shè)備的綁定信息，或只保存用戶的身份信息(可由網(wǎng)關(guān)保存用戶和終端設(shè)備的綁定信息)，或直接保存終端設(shè)備的身份信息。HSS還負責(zé)用戶的簽約數(shù)據(jù)庫，以及執(zhí)行用戶的身份驗證和授權(quán)等。業(yè)務(wù)平臺可從HSS查詢用戶或終端信息。

在MTC設(shè)備附著到網(wǎng)絡(luò)上時，核心網(wǎng)實體如移動性管理實體(MME)從HSS中獲得該MTC設(shè)備的MTC簽約信息，并保存在本地。MME是核心網(wǎng)中用于管理用戶終端控制信令的實體，負責(zé)接入控制，包括鑒權(quán)控制、標(biāo)識(GUTI，TAI?list)指配、用戶標(biāo)識和設(shè)備標(biāo)識驗證、信令面加密、與演進基站(eNB)之間的一致性保護，2G/3G與EPS之間安全參數(shù)以及服務(wù)質(zhì)量(QoS)參數(shù)的轉(zhuǎn)換、接入許可控制、決定是否可以獲得請求的資源并預(yù)留這些資源、合法監(jiān)聽、移動性管理(實現(xiàn)對UE當(dāng)前位置的跟蹤和記錄)、會話管理、對EPS承載的相關(guān)操作，以及網(wǎng)元選擇等。

在MTC設(shè)備與MTC服務(wù)器之間的數(shù)據(jù)通信中，其數(shù)據(jù)包在核心網(wǎng)通過服務(wù)網(wǎng)關(guān)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)進行傳遞。其中，服務(wù)網(wǎng)關(guān)負責(zé)對分組業(yè)務(wù)承載的存儲、路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，可以作為基站間切換的錨點以及3GPP定義的接入不同接入方式間的錨點，并承擔(dān)計費信息收集；而分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)負責(zé)IP地址的分配、策略與計費規(guī)則功能(PCRF)的選擇，對分組業(yè)務(wù)承載的存儲和管理、路由和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能，作為終端(包括MTC設(shè)備)與外部網(wǎng)絡(luò)通信(比如MTC服務(wù)器)的錨點，同時還承擔(dān)計費信息收集。

當(dāng)數(shù)據(jù)從MTC設(shè)備發(fā)送到MTC服務(wù)器時，數(shù)據(jù)從MTC設(shè)備發(fā)送給服務(wù)網(wǎng)關(guān)，然后服務(wù)網(wǎng)關(guān)發(fā)送到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)再將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給MTC服務(wù)器。當(dāng)數(shù)據(jù)從MTC服務(wù)器發(fā)送給MTC設(shè)備時，數(shù)據(jù)由MTC服務(wù)器發(fā)送到分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)，分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送到服務(wù)網(wǎng)關(guān)，最后由服務(wù)網(wǎng)關(guān)將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送給MTC設(shè)備。

目前，在3GPP提出的一項新的MTC需求是時間容忍特性，即允許MTC設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)負荷較大時延遲其數(shù)據(jù)發(fā)送和接收。在現(xiàn)有的3GPP核心網(wǎng)架構(gòu)和功能中，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)負荷較大時有兩種可能的處理方法。第一種方法是，繼續(xù)允許MTC設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送，但是在資源上與其他終端同等競爭，這樣，無疑降低了其他終端的服務(wù)質(zhì)量，尤其是當(dāng)MTC設(shè)備數(shù)量龐大時，對網(wǎng)絡(luò)資源的競爭導(dǎo)致原有終端的服務(wù)質(zhì)量下降可能是不可接受的。第二種方法是，直接拒絕MTC設(shè)備數(shù)據(jù)的發(fā)送，使得MTC業(yè)務(wù)被終止。