[發(fā)明專利]一種維持大量連接的方法、用戶設備及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110246524.5
• 申請日: 2011-08-25
• 公開（公告）號: CN102958194A
• 公開（公告）日: 2013-03-06
• 發(fā)明（設計）人: 許輝
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W76/02
• 分類號: H04W76/02;H04W76/04
• 代理公司: 北京派特恩知識產(chǎn)權代理事務所(普通合伙) 11270
• 代理人: 張穎玲;孟桂超

技術領域

本發(fā)明涉及機器對機器(M2M，Machine?to?Machine)技術，特別是指一種維持大量連接的方法、用戶設備(UE，User?Equipment)及系統(tǒng)。

背景技術

M2M技術是指：機器之間建立連接的所有技術和手段。在上個世紀九十年代，就出現(xiàn)了M2M的概念，但是，只停留在理論階段。2000年以后，隨著移動通信技術的發(fā)展，使得通過移動通信技術實現(xiàn)機器設備之間的聯(lián)網(wǎng)成為可能。2002年左右，在市場上出現(xiàn)了M2M業(yè)務，并在隨后的幾年迅速發(fā)展，成為了眾多通信設備商和電信運營商的關注焦點。而且，目前，全球的機器數(shù)量比人的數(shù)量要多很多，因此，可以預見到M2M技術的良好的市場前景。

對M2M通信應用場景的研究表明，在移動網(wǎng)絡上提供M2M通信，具有潛在的市場前景；另外，目前電信市場競爭日趨激烈，資費不斷下降，運營商利潤空間不斷減小，以人為基礎的通信市場正在趨于飽和，因此，M2M通信對運營商來說是全新的發(fā)展機遇。

但是，由于現(xiàn)有的移動通信網(wǎng)絡主要針對人與人的通信進行設計，而對機器與機器、人與機器的之間通信則優(yōu)化不足，因此，M2M業(yè)務對現(xiàn)有的移動通信系統(tǒng)提出了很多新的要求，為了增強移動網(wǎng)絡在這方面的競爭力，有必要對現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡進行優(yōu)化，來更有效地支持M2M通信。此外，運營商如何能夠以低成本提供M2M通信服務，也是M2M通信部署成功的關鍵。

基于以上分析，有必要研究移動網(wǎng)絡支持M2M通信的解決方案，解決方案要能最大限度地利用現(xiàn)有網(wǎng)絡，并降低大量M2M通信對網(wǎng)絡造成的影響以及運營維護的復雜度。

在現(xiàn)有技術中，為了有效地利用現(xiàn)有的移動網(wǎng)絡資源，第三代合作伙伴計劃(3GPP，3rd?Generation?Partnership?Project)提出了機器類型通信(MTC，Machine?Type?Communication)，即：M2M、機器對人(Machine?to?Man)進行通信的業(yè)務，其業(yè)務范圍遠遠超出了以往人對人(H2H，Human?to?Human)之間的通信，并且，MTC在接入控制、計費、安全性、服務質(zhì)量(QoS，Quality?of?Service)、以及業(yè)務模式等方面與現(xiàn)有的H2H通信模式有很大的區(qū)別。

圖1為3GPP演進分組系統(tǒng)(EPS，Evolved?Packet?System)的架構示意圖，從圖1中可以看出，EPS包括：無線接入網(wǎng)(RAN，Radio?Access?Network)及核心網(wǎng)。其中，無線接入網(wǎng)具體可以是：通用移動通信系統(tǒng)陸地無線接入網(wǎng)(UTRAN，UMTS?Terrestrial?Radio?Access?Network)、演進的UTRAN(E-UTRAN，Evolved?UTRAN)、GSM/EDGE無線接入網(wǎng)絡(GERAN，GSM/EDGE?Radio?Access?Network)等；在E-UTRAN中，包括：演進的節(jié)點B(eNB，evolved?Node?B)；對于核心網(wǎng)的組成，在演進分組核心網(wǎng)(EPC，Evolved?Packet?Core)中，即：無線接入網(wǎng)為E-UTRAN時，核心網(wǎng)包括：移動管理實體(MME，Mobility?Management?Entity)、服務網(wǎng)關(S-GW，Serving?GateWay)、以及分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(P-GW，PDN?Gateway)等網(wǎng)元，在通用分組無線業(yè)務(GPRS，General?Packet?Radio?Service)中，即：無線接入網(wǎng)為UTRAN或GERAN時，核心網(wǎng)包括：服務GPRS支持節(jié)點(SGSN，Serving?GPRS?Support?Node)等網(wǎng)元。

要實現(xiàn)MTC系統(tǒng)，則有效地維持大量MTC設備的連接是對MTC系統(tǒng)的基本要求之一，換句話說，MTC系統(tǒng)應該提供有效地維持大量MTC設備的連接的機制。因此，需要考慮以下三個方面的因素：1、有效性；2、維持連接；3、大量的MTC設備。在目前的研究中，只有第2點是明確的，即：保持永遠在線“always?on”；而對于第3點：大量的含義并不明確，即：并不能明確多少量算是大量；對于第1點：有效性的定義也不明確，雖然有效性的定義并不明確，但是，根據(jù)以往3GPP會議的討論情況可知，這條需求主要是針對當大量設備處于“always?on”狀態(tài)時，網(wǎng)絡設備如何有效地進行相關資源的維護。