一種機器通信的接入控制方法及系統(tǒng)和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】一種機器通信的接入控制方法及系統(tǒng)和系統(tǒng)
[0001 ]本案是專利申請201010165419.4的分案申請，原申請的申請日為2010年4月30日，申請?zhí)枮?01010165419.4，發(fā)明創(chuàng)造名稱為一種機器通信的接入控制方法及系統(tǒng)和系統(tǒng)。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種機器通信的接入控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]隨著移動網(wǎng)絡(luò)服務(wù)和自動化控制技術(shù)的發(fā)展，出現(xiàn)了一種機器類通信方式，也稱機器對機器(Machine To Machine，簡稱為M2M)的通信方式，在該通信方式中，參與通信的至少有一方為機器設(shè)備。
[0004]狹義的M2M定義是機器到機器的通信，但從廣義上說M2M包括以機器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。M2M基于智能機器終端、以多種通信方式為接入手段，可以為客戶提供信息化解決方案，用于滿足客戶對監(jiān)控、指揮調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測量等方面的信息化需求。M2M可以應(yīng)用于行業(yè)應(yīng)用(例如，交通監(jiān)控、告警系統(tǒng)、海上救援、自動售貨機、開車付費等)、家庭應(yīng)用(例如，自動抄表、溫度控制等)及個人應(yīng)用(例如，生命檢測、遠端診斷等)等。
[0005]M2M的通信對象為機器，通信行為是自動化控制的，即，通信的發(fā)起、終止、及通信過程中的一些準入和限制的控制，均是自動化的行為。這種行為，依賴于M2M通信中對機器(即，M2M通信中的終端)行為的約束和控制，M2M通信中的終端的行為受業(yè)務(wù)簽約數(shù)據(jù)約束，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)業(yè)務(wù)簽約數(shù)據(jù)對M2M通信中的終端進行管理。
[0006]機器類通信中最典型的通信方式為終端和應(yīng)用服務(wù)器之間的通信，該終端被稱為機器類型通信設(shè)備(Machine Type Communicat1ns device，簡稱MTC device)或者MTCUE，應(yīng)用服務(wù)器被稱為MTC服務(wù)器(MTC Server)。
[0007]在2G/3G/LTE接入下，M2M通信主要以分組(Packet Service，簡稱為PS)網(wǎng)絡(luò)作為底層承載網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)MTC設(shè)備和MTC服務(wù)器之間的業(yè)務(wù)層通信。圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的M2M通信實體接入到演進的分組系統(tǒng)(Evolved Packet System，簡稱為EPS)的架構(gòu)示意圖。如圖1所示，底層承載網(wǎng)絡(luò)包括:演進的通用移動通信系統(tǒng)陸地無線接入網(wǎng)(Evolved UniversalTerrestrial Rad1 Access Network，簡稱為E-UTRAN)、移動性管理實體(Mobi I ityManagement Entity，簡稱為MME)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(Serving Gateway，簡稱為S-GW，或SGW)、分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)關(guān)(Packet Data Network Gateway，簡稱為I3DN GW，或P-GW，或PGW)、歸屬用戶服務(wù)器(Home Subscriber Server，簡稱為HSS)、策略和計費規(guī)則功能實體(Policy andCharging Rules Funct1n，簡稱為PCRF)。其中，E-UTRAN的主要網(wǎng)元是演進型基站(Evolved NodeB，簡稱為eNodeB)。
[0008]在圖1中，MME負責移動性管理、非接入層信令的處理、以及用戶移動管理中上下文的管理等控制面的相關(guān)工作；S-GW是與E-UTRAN相連的接入網(wǎng)關(guān)設(shè)備，負責在E-UTRAN和P-GW之間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)，以及對尋呼等待數(shù)據(jù)進行緩存；P-GW則是EPS與分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)(PacketData Network，簡稱為TON)的邊界網(wǎng)關(guān)，負責PDN的接入及在EPS與PDN間轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)等功能；PCRF是策略和計費規(guī)則功能實體，它通過接收接口 Rx和運營商網(wǎng)絡(luò)協(xié)議(InternetProtocol，簡稱為IP)業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)相連，獲取業(yè)務(wù)信息，此外，它還可以通過Gx接口與網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)關(guān)設(shè)備相連，負責發(fā)起IP承載的建立，保證業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)的服務(wù)質(zhì)量(Quality of Service,簡稱為QoS)，并進行計費控制。HSS用于提供用戶的簽約數(shù)據(jù)的管理，和用戶接入到網(wǎng)絡(luò)中的重要的上下文信息的管理。
[0009]另外，MTC Server可以充當應(yīng)用功能(Applicat1n Funct1n，簡稱AF)的角色，通過Rx接口和PCRF連接，以實現(xiàn)對承載的控制。此外，MTC Server可以充當會話初始協(xié)議應(yīng)用服務(wù)器(SIP AS)的角色，通過Sh接口和HSS連接，以存取應(yīng)用服務(wù)數(shù)據(jù)。
[0010]在圖1中，MTC UE通過E-UTRAN(eNodeB)接入到EPS網(wǎng)絡(luò)中，在被分配IP地址后，MTCUE與MTC Server之間可以建立起IP通道，從而實現(xiàn)與MTC Server之間的上層業(yè)務(wù)通信。MTCUE與MTC Server之間所建立的IP通道為一條邏輯上的IP通道，其物理路徑經(jīng)過:eNodeB、S-GW、P-GWο
[0011]目前，實現(xiàn)M2M通信的一種方式是在MTCUE與MTC Server之間的IP通道上建立一個業(yè)務(wù)層接口協(xié)議，通過該業(yè)務(wù)層接口協(xié)議，MTC UE和MTC Server交互業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，同時，MTCServer也通過該業(yè)務(wù)層協(xié)議實現(xiàn)對MTC UE的控制。
[0012]通過MTC UE和MTC Server之間的IP連接，可以實現(xiàn)MTC UE和MTC Server之間的數(shù)據(jù)通訊，然而MTC監(jiān)控需求很難在該IP連接上實現(xiàn):MTC Server需要監(jiān)控MTC UE的運行狀態(tài)，及時動態(tài)地獲知MTC UE當前的狀態(tài)，當MTC UE當前的狀態(tài)發(fā)生變化時MTC Server需要及時獲得通知。這些MTC UE的狀態(tài)變化可能包括:MTC UE從網(wǎng)絡(luò)去附著、MTC UE進入非連接狀態(tài)、MTC UE釋放了無線連接、MTC UE的當前位置發(fā)生了變化等。這些MTC UE的狀態(tài)的變化，可以稱之為一個MTC事件，通?？梢栽贖LR/HSS的MTC簽約數(shù)據(jù)中定義需要監(jiān)控哪些MTC事件，并且通過MTC UE的附著到網(wǎng)絡(luò)的流程由HLR/HSS下發(fā)給服務(wù)GPRS支持節(jié)點(SGSN)/MME。而對于MTC事件的檢測，通常需要核心網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)實體來檢測，如EPS網(wǎng)絡(luò)中，負責檢測MTC事件的網(wǎng)元可以是:MME/SGW/PGW等，如GPRS網(wǎng)絡(luò)中，負責檢測MTC事件的網(wǎng)元可以是SGSN/網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(GGSN)等。當MTC事件被檢測到后，通常需要上報給MTC Server，以便MTC Server及時獲知MTC UE的運行狀況。
[0013]在網(wǎng)絡(luò)擁塞發(fā)生后，MME可以拒絕到某個特定MTC設(shè)備組或某個特定接入點名稱(Access Point Name，APN)的接入請求。
[0014]在網(wǎng)絡(luò)附著流程中，MME由HSS獲得MTC設(shè)備所屬的組標識。當MME接收到MTC設(shè)備的接入請求時，可根據(jù)當前的擁塞情況和MTC設(shè)備所屬的組標識，拒絕那些屬于導致?lián)砣慕M的MTC設(shè)備的接入請求。此外，MTC設(shè)備還可以在接入請求消息中攜帶組標識，以方便MME對接入請求進行快速判斷。
[0015]MME在拒絕消息中提供退避時間(back off time)，被拒絕接入的MTC設(shè)備需要等待一段時間(back off time所指示的時長)后，再發(fā)起接入請求。具體流程如圖2所示，包括:
[0016]201 ,MTC device向MME發(fā)送接入請求消息，該接入請求消息中可攜帶MTC device所屬組標識；
[0017]202，MME根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)負載情況及該MTC device所屬組標識，決定是否允許該MTCdevice 接入；
[0018]203，MME向該MTC device發(fā)送接入請求接受或接入請求拒絕消息。在接入請求拒絕消息中攜帶back off time參數(shù)指示等待時長。
[0019]上述方法不但占用大量的網(wǎng)絡(luò)信令資源，而且還降低用戶使用業(yè)務(wù)的感受。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種機器通信的接入控制方法及系統(tǒng)，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)資源使用。
[0021 ]為了解決技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種機器通信的接入控制方法，包括:
[0022]為機器類型通信設(shè)備配置接入優(yōu)先級；
[0023]網(wǎng)絡(luò)側(cè)根據(jù)當前網(wǎng)絡(luò)負載信息和接入優(yōu)先級配置對應(yīng)的接入控制參數(shù)，將所述接入優(yōu)先級和對應(yīng)的接入控制參數(shù)發(fā)送至所述機器類型通信設(shè)備；以及
[0024]所述機器類型通信設(shè)備根據(jù)其自身的接入優(yōu)先級和接收到的所述接入優(yōu)先級及對應(yīng)的接入控制參數(shù)判斷是否可發(fā)起接入請求。
[0025]其中，所述為機器類型通信設(shè)備配置接入優(yōu)先級包括:在所述機器類型通信設(shè)備本地配置其接入優(yōu)先級。
[0026]其中，所述接入優(yōu)先級根據(jù)機器類型通信設(shè)備、機器類型通信設(shè)備組或者機器類型通信業(yè)務(wù)類別的不同進行配置。
[0027]其中，所述網(wǎng)絡(luò)側(cè)配置接入優(yōu)先級對應(yīng)的接入控制參數(shù)時，僅為需禁止接入和/或延后接入的接入優(yōu)先級配置對應(yīng)的接入控制參數(shù)。
[0028