專利名稱:公用承載建立的方法、數(shù)據(jù)傳輸方法和核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及移動(dòng)通信中的承載建立技術(shù),尤其涉及一種公用承載建立的方法、數(shù) 據(jù)傳輸方法和核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備。
背景技術(shù):
近年來,機(jī)器到機(jī)器間的通信(M2M,Machine to Machine)業(yè)務(wù)逐漸開始得到應(yīng) 用,如物流系統(tǒng)、遠(yuǎn)程抄表、智能家居等應(yīng)用。M2M服務(wù)商使用現(xiàn)有的無線網(wǎng)絡(luò),如通用分 組無線業(yè)務(wù)(GPRS,General Packet Radio service)網(wǎng)絡(luò)、演進(jìn)分組系統(tǒng)(EPS,Evolved Packet System)網(wǎng)絡(luò)等,開展M2M業(yè)務(wù)。由于M2M業(yè)務(wù)與人與人之間的通信(H2H,Human to Human)業(yè)務(wù)有明顯的差異性,因此需要對(duì)現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行必要的優(yōu)化,以獲得最佳的網(wǎng) 絡(luò)管理與網(wǎng)絡(luò)通信質(zhì)量。第三代合作伙伴計(jì)劃(3GPP,3rdGeneration Partnership Project)現(xiàn)網(wǎng)主要 采用GPRS網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)包的傳輸,隨著無線寬帶技術(shù)的發(fā)展,業(yè)務(wù)層對(duì)傳輸層的帶寬、時(shí) 延等性能要求越來越高。為提高其網(wǎng)絡(luò)性能,降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)及運(yùn)營(yíng)成本,并在與其它無線 接入技術(shù),如全球微波互聯(lián)接入(WiMax,Worldwide Interoperability for Microwave Access)的競(jìng)爭(zhēng)中取得優(yōu)勢(shì),3GPP開始致力于系統(tǒng)架構(gòu)演進(jìn)(SAE,System Architecture Evolution)的研究,目的是使得演進(jìn)的分組網(wǎng)(EPC,Evolved Packet Core)可提供更高 的傳輸速率、更短的傳輸延時(shí)、優(yōu)化分組,及支持全球陸地?zé)o線接入(UTRAN,Universal Terrestrial Radio Access)、演進(jìn)的UTRAN(E-UTRAN)、無線局域網(wǎng)(WLAN,Wireless Local Area Network)及其他非3GPP的接入網(wǎng)絡(luò)之間的移動(dòng)性管理。SAE的架構(gòu)如圖1所示,其中,演進(jìn)的無線接入網(wǎng)(E-RAN,Evolved Radio Access Network)中包含的網(wǎng)元有演進(jìn)節(jié)點(diǎn)B (eNodeB,Evolved NodeB),用于為用戶的接入提供 無線資源;分組數(shù)據(jù)網(wǎng)(PDN,Packet Data Network)用于為用戶提供業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò);EPC提供 了更低的延遲,并允許更多的無線接入系統(tǒng)接入,其包括如下網(wǎng)元移動(dòng)管理實(shí)體(MME,Mobility Management Entity),是控制面功能實(shí)體,臨時(shí)存 儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的服務(wù)器,負(fù)責(zé)管理和存儲(chǔ)用戶設(shè)備(UE,User Equipment)的上下文(例如用 戶標(biāo)識(shí)、移動(dòng)性管理狀態(tài)、用戶安全參數(shù)等),為用戶分配臨時(shí)標(biāo)識(shí),當(dāng)UE駐扎在該跟蹤區(qū) 域或者該網(wǎng)絡(luò)時(shí),負(fù)責(zé)對(duì)該UE的用戶進(jìn)行鑒權(quán)。服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW,krving Gateway),是一個(gè)用戶面實(shí)體,負(fù)責(zé)用戶面數(shù)據(jù)路由處 理,終結(jié)處于空閑(ECM IDLE)狀態(tài)的UE的下行數(shù)據(jù)。管理和存儲(chǔ)UE的SAE承載(bearer) 上下文,例如IP承載業(yè)務(wù)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部路由信息等。S-GW是3GPP系統(tǒng)內(nèi)部用戶面的錨 點(diǎn),一個(gè)用戶在一個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)S-GW。分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(P_GW,PDN Gateway),是負(fù)責(zé)UE接入PDN的網(wǎng)關(guān),分配用戶IP地 址,也是3GPP和非3GPP接入系統(tǒng)的移動(dòng)性錨點(diǎn),P-GW的功能還包括策略實(shí)施、計(jì)費(fèi)支持。用 戶在同一時(shí)刻能夠接入多個(gè)P-GW。策略與計(jì)費(fèi)實(shí)施功能實(shí)體(PCEF,Policy and Charging Enforcement Function)也位于 P-GW 中。
策略與計(jì)費(fèi)規(guī)則功能實(shí)體(PCRF,Policyand Charging Rules Function),負(fù)責(zé) 向PCEF提供策略控制與計(jì)費(fèi)規(guī)則。歸屬用戶服務(wù)器(HSS,Home Subscriber Server),負(fù)責(zé)永久存儲(chǔ)簽約用戶數(shù)據(jù), HSS存儲(chǔ)的內(nèi)容包括UE的國(guó)際移動(dòng)用戶識(shí)別碼(IMSI,International Mobile Subscriber Identification)、P-Gff 的 IP 地址。機(jī)器類通信服務(wù)器(MTCServer, Machine Type Communication Server),是為 M2M應(yīng)用新增的網(wǎng)元,主要負(fù)責(zé)對(duì)機(jī)器類通信設(shè)備(MTC UE, Machine Type Communication Device)的信息采集和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)/處理等工作,并可對(duì)MTC UE進(jìn)行必要的管理。MTC UE是M2M業(yè)務(wù)使用的終端,與UE類似,也包括通用集成電路卡(UICC, Universal Integrated Circuit Card)和移動(dòng)設(shè)備(ME, Mobile Equipment),通常負(fù)責(zé)收 集若干采集器的信息并通過RAN節(jié)點(diǎn)接入核心網(wǎng),并與MTC Server交互數(shù)據(jù)。在圖1中,MTC UE需要通過SAE網(wǎng)絡(luò)向MTC Server或其它的MTC UE傳輸數(shù)據(jù)信 息。SAE網(wǎng)絡(luò)為此次傳輸建立S-GW與P-GW之間的GPRS隧道協(xié)議(GTP,GPRS Tunneling Protocol)隧道,數(shù)據(jù)信息通過GTP隧道實(shí)現(xiàn)可靠傳輸。圖2是現(xiàn)有技術(shù)中,MTC UE接入到EPS網(wǎng)絡(luò),執(zhí)行網(wǎng)絡(luò)附著、IP承載建立的過程, 包括以下步驟步驟201,MTC UE為了接入到SAE網(wǎng)絡(luò),向eNodeB發(fā)起網(wǎng)絡(luò)附著請(qǐng)求,在其中攜帶 了 IMSI、MTC UE的網(wǎng)絡(luò)接入能力、請(qǐng)求分配IP的指示等信息。步驟202,eNodeB為MTC UE選擇一個(gè)為之服務(wù)的MME,并將附著請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到該MME, 同時(shí)將MTC UE的標(biāo)識(shí)等重要信息也攜帶給該MME。步驟203,MME向HSS發(fā)送鑒權(quán)數(shù)據(jù)請(qǐng)求消息(含IMSI),HSS首先判斷IMSI對(duì)應(yīng) 的簽約用戶數(shù)據(jù),如果查找不到任何簽約或者IMSI已被列入黑名單,則HSS向MME返回鑒 權(quán)數(shù)據(jù)響應(yīng)并攜帶合適的錯(cuò)誤原因;如果找到IMSI對(duì)應(yīng)的簽約用戶數(shù)據(jù),則HSS向MME返 回鑒權(quán)數(shù)據(jù)響應(yīng)消息(含鑒權(quán)向量)。MME執(zhí)行鑒權(quán)流程以驗(yàn)證終端IMSI的合法性,并執(zhí)行安全模式流程以啟用安全連接。步驟204,MME向歸屬網(wǎng)的HSS發(fā)送位置更新請(qǐng)求,其中攜帶MME的標(biāo)識(shí)、MTC UE 的標(biāo)識(shí),用以將MTC UE當(dāng)前所接入的區(qū)域告知HSS。步驟205,HSS根據(jù)MTC UE的標(biāo)識(shí)查找出MTC UE的簽約用戶數(shù)據(jù),并將該簽約用 戶數(shù)據(jù)發(fā)送給MME。簽約用戶數(shù)據(jù)中主要包含缺省接入點(diǎn)名稱(APN,ACCesS Point Name), 帶寬大小等信息。MME接收到簽約用戶數(shù)據(jù),檢查MTC UE是否被允許接入到網(wǎng)絡(luò),向HSS返回接收用 戶響應(yīng);若MME發(fā)現(xiàn)MTC UE有漫游限制或接入限制等問題,MME將禁止MTC UE附著,并通 知 HSS。步驟206,HSS向MME發(fā)送確認(rèn)位置更新響應(yīng)。步驟207,MME為MTC UE選擇一個(gè)S_GW,并向其發(fā)送建立默認(rèn)承載的請(qǐng)求。在該 請(qǐng)求中,MME告知S-GW必要的信息有MTC UE的標(biāo)識(shí)、MME的標(biāo)識(shí)、為MTC UE分配IP地址 的指示、缺省帶寬信息、P-Gff地址等。步驟208,S-Gff向P-GW發(fā)送建立默認(rèn)承載的請(qǐng)求。在該請(qǐng)求中,S-GW告知P-GW必要的信息有=S-GW的地址、缺省帶寬信息、為MTC UE分配IP地址的指示等。步驟209,如有必要,P-Gff向PCRF請(qǐng)求為該MTC UE所配置的策略和計(jì)費(fèi)規(guī)則、決
束fe息。步驟210,P-Gff根據(jù)PCRF返回的策略和計(jì)費(fèi)決策信息,建立缺省承載,并向S-GW 返回承載建立響應(yīng)。步驟211,S-Gff向MME發(fā)送默認(rèn)承載建立的響應(yīng)。步驟212,MME向eNodeB發(fā)送附著接受響應(yīng),表明MTC UE的附著到網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求已 被接受,該響應(yīng)中攜帶S-GW的地址與隧道端口標(biāo)識(shí)(TEID,Tunnel Endpoint Identifier)。步驟213,eNodeB保存S-GW的地址與TEID,并向MTC UE發(fā)送無線承載建立請(qǐng)求, 要求MTC UE保存承載建立的重要信息,并開放相應(yīng)的端口。在無線承載建立請(qǐng)求中,攜帶 了承載網(wǎng)絡(luò)ID、P-GW的地址、分配給MTC UE的IP地址、帶寬信息等。步驟214,MTC UE向eNodeB發(fā)送無線承載建立響應(yīng),表明無線承載建立完成。步驟215,eNodeB通知MME附著過程完成,且在通知消息中攜帶eNodeB的TEID與 eNodeB的地址。步驟216,MME向S-GW發(fā)送更新承載請(qǐng)求,通知為MTC UE服務(wù)的eNodeB的TEID 和地址,在eNodeB與S-GW之間建立起基于GTP協(xié)議的Sl接入承載。步驟217,S-Gff向MME發(fā)送更新承載響應(yīng)。步驟218,如果P-GW不是HSS指定的,則MME向HSS發(fā)送位置更新請(qǐng)求,通知給HSS 為MTC UE所服務(wù)的P-GW的地址信息,HSS更新該信息。M2M業(yè)務(wù)是以機(jī)器終端智能交互為核心的、網(wǎng)絡(luò)化的應(yīng)用與服務(wù)。它采用智能機(jī)器 終端,通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸信息,為客戶提供的信息化解決方案,用于滿足客戶對(duì)監(jiān)控、指揮 調(diào)度、數(shù)據(jù)采集和測(cè)量等方面的信息化需求。M2M的通信對(duì)象為機(jī)器對(duì)機(jī)器,可以是人與機(jī)器之間的通信,機(jī)器與服務(wù)器之間的 通信,不同智能終端之間的通信。不同應(yīng)用的MTC UE具有不同的特性,如電梯等升降機(jī)設(shè) 備具有低移動(dòng)性、只有分組交換業(yè)務(wù)(PS only, Packet Switched only)屬性,而監(jiān)視、警報(bào) 設(shè)備除具有低移動(dòng)性、PS only外,還具有低數(shù)據(jù)傳輸和高可用性等屬性。因此需要針對(duì)不 同應(yīng)用的MTC UE進(jìn)行不同的系統(tǒng)優(yōu)化,可有效的對(duì)MTC UE進(jìn)行管理、監(jiān)控、付費(fèi)等。在現(xiàn)有的GPRS與長(zhǎng)期演進(jìn)(LTE,Long Term Evolution)網(wǎng)絡(luò)中,從圖2的流程中 可以看出,現(xiàn)有技術(shù)僅針對(duì)H2H終端實(shí)現(xiàn)附著,建立承載過程,網(wǎng)絡(luò)需要為每個(gè)終端都建立 不同的GTP承載來進(jìn)行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。H2H終端發(fā)展趨勢(shì)是向全業(yè)務(wù)方向發(fā)展,終端可以實(shí)現(xiàn)語 音通話、上網(wǎng)業(yè)務(wù)、視頻業(yè)務(wù)等,因此需要占用大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬,網(wǎng)絡(luò)需要針對(duì)不同的終端 建立不同的承載進(jìn)行帶寬、優(yōu)先級(jí)等服務(wù)質(zhì)量(QoS,Quality of Service)控制。而對(duì)于M2M終端,其業(yè)務(wù)類型與H2H終端完全不同,經(jīng)統(tǒng)計(jì),有90%以上的M2M終 端以低移動(dòng)性低數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)為主,其占用的帶寬與H2H終端相比微乎其微。由于90%以上 的M2M終端都是低數(shù)據(jù)量的屬性,可能每天的數(shù)據(jù)量不超過幾百比特,因此按照現(xiàn)有技術(shù), 針對(duì)每個(gè)M2M終端建立承載會(huì)占用大量的網(wǎng)絡(luò)承載資源,同時(shí)大量的M2M終端頻繁地進(jìn)行 附著、建立承載、注銷等操作,對(duì)EPC網(wǎng)絡(luò)而言也占用了大量的信令開銷,而SAE網(wǎng)絡(luò)的高帶 寬優(yōu)勢(shì)完全不能體現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明的主要目的在于提供一種公用承載建立的方法、數(shù)據(jù)傳輸方法 和核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,以解決規(guī)模巨大的M2M終端接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),會(huì)占用大量網(wǎng)絡(luò)資源的問題。為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的本發(fā)明所提供的一種公用承載建立的方法,該方法包括核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為機(jī)器類通信組(MTC Group)內(nèi)的機(jī)器到機(jī)器間的通信(M2M)終 端建立組公用承載資源;在所述MTC Group內(nèi)的M2M終端接入演進(jìn)的分組網(wǎng)(EPC)時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè) 備為請(qǐng)求接入的M2M終端分配所述組公用承載資源。所述為MTC Group內(nèi)的M2M終端建立組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備上預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,在所述MTC Group內(nèi) 的M2M終端首次接入時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備激活所述預(yù)留的組公用承載資源;相應(yīng)的,所述在MTC Group內(nèi)的M2M終端接入EPC時(shí),為請(qǐng)求接入的M2M終端分配 組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備將已激活的所述組公用承載資源指派給所述MTC Group內(nèi)請(qǐng) 求接入的M2M終端。所述為MTC Group內(nèi)的M2M終端建立組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備上不預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,在所述MTC Group 內(nèi)的M2M終端首次接入時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備創(chuàng)建所述MTC Group的組公用承載資源;相應(yīng)的,所述在MTC Group內(nèi)的M2M終端接入EPC時(shí),為請(qǐng)求接入的M2M終端分配 組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備將已創(chuàng)建的所述組公用承載資源指派給所述MTC Group內(nèi)請(qǐng) 求接入的M2M終端。所述為請(qǐng)求接入的M2M終端分配組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備根據(jù)M2M終端的接入請(qǐng)求中攜帶的MTC Group標(biāo)識(shí),或者根 據(jù)請(qǐng)求接入的M2M終端的簽約數(shù)據(jù)中是否包含MTC Group屬性,識(shí)別所述M2M終端是否屬 于 MTC Group ;如果屬于,則根據(jù)所述MTC Group標(biāo)識(shí)識(shí)別對(duì)應(yīng)的組公用承載資源是否已激活或 創(chuàng)建,如果已激活或創(chuàng)建,則直接將已激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給所述M2M終端; 如果未激活和創(chuàng)建,則激活或創(chuàng)建與所述MTC Group標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組公用承載資源,并將激活 或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給所述M2M終端;如果不屬于,則不為所述M2M終端激活或創(chuàng)建組公用承載資源。本發(fā)明還提供了一種數(shù)據(jù)傳輸方法,該方法包括核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的M2M終端分配公用承載資源;所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備創(chuàng)建并存儲(chǔ)所述MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承 載通道與組公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并依據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系執(zhí)行數(shù)據(jù)的上下行傳輸。所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中包括M2M終端的標(biāo)識(shí)、M2M終端的IP地址、MTC Group標(biāo)識(shí)、無線 承載隧道端口標(biāo)識(shí)、公用承載隧道端口標(biāo)識(shí)。
所述依據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系執(zhí)行數(shù)據(jù)的上下行傳輸,具體為所述MTC Group內(nèi)M2M終端的上行數(shù)據(jù)包經(jīng)無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道發(fā)送到所述核 心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備根據(jù)上行數(shù)據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地 址,查找所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的公用承載隧道端口標(biāo)識(shí),并將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng) 的公用承載隧道端口;所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備接收到發(fā)往MTC Group內(nèi)M2M終端的下行數(shù)據(jù)包時(shí),根據(jù)MTC Group內(nèi)的IP地址段識(shí)別下行數(shù)據(jù)包所屬的MTC Group標(biāo)識(shí),并將所述下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到 對(duì)應(yīng)所述MTC Group標(biāo)識(shí)的公用承載隧道端口上;所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備依據(jù)下行數(shù)據(jù)包中 所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口標(biāo)識(shí),并 將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口。本發(fā)明還提供了一種核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,包括移動(dòng)管理實(shí)體(MME)、服務(wù)網(wǎng)關(guān) (S-Gff)和分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(P-GW),其中,所述S-GW和P-GW,用于為MTC Group內(nèi)的M2M終端建立組公用承載資源;所述MME,用于接收MTC Group內(nèi)M2M終端的接入請(qǐng)求,并向S-GW和P-GW請(qǐng)求激 活或創(chuàng)建組公用承載資源,若組公用承載資源已建立,則將所述S-GW和P-GW為MTC Group 建立的組公用承載資源分配給請(qǐng)求接入的M2M終端。所述S-GW和P-GW進(jìn)一步用于,預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,并在所述MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入時(shí),激活所述預(yù)留的組公用承載資源;還用于將已激活的所述 組公用承載資源指派給所述MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的任意M2M終端。所述S-GW和P-GW進(jìn)一步用于,不預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,在所述MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入時(shí),創(chuàng)建所述MTC Group的組公用承載資源;還用于將已創(chuàng)建 的所述組公用承載資源指派給所述MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的任意M2M終端。所述MME進(jìn)一步用于,根據(jù)M2M終端的接入請(qǐng)求中攜帶的MTC Group標(biāo)識(shí),或者根 據(jù)請(qǐng)求接入的M2M終端的簽約數(shù)據(jù)中是否包含MTC Group屬性,識(shí)別所述M2M終端是否屬 于 MTC Group ;如果屬于,則根據(jù)所述MTC Group標(biāo)識(shí)識(shí)別對(duì)應(yīng)的組公用承載資源是否已激活或 創(chuàng)建,如果已激活或創(chuàng)建,則直接將已激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給所述M2M終端; 如果未激活和創(chuàng)建,則請(qǐng)求S-GW和P-GW激活或創(chuàng)建與所述MTC Group標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組公用 承載資源,并將激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給所述M2M終端;如果不屬于,則不為所述M2M終端激活或創(chuàng)建組公用承載資源。所述S-GW進(jìn)一步用于,創(chuàng)建并存儲(chǔ)所述MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò) 承載通道與組公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系,所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中包括M2M終端的標(biāo)識(shí)、M2M終端 的IP地址、MTC Group標(biāo)識(shí)、無線承載隧道端口標(biāo)識(shí)、公用承載隧道端口標(biāo)識(shí)。所述S-GW進(jìn)一步用于,在接收到所述MTC Group內(nèi)M2M終端經(jīng)無線接入網(wǎng)絡(luò)承載 通道發(fā)送的上行數(shù)據(jù)包時(shí),根據(jù)上行數(shù)據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找所述 對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的公用承載隧道端口標(biāo)識(shí),并將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的公用承載隧 道端口。所述P-GW進(jìn)一步用于,在接收到發(fā)往MTC Group內(nèi)M2M終端的下行數(shù)據(jù)包時(shí),根 據(jù)MTC Group內(nèi)的IP地址段識(shí)別下行數(shù)據(jù)包所屬的MTC Group標(biāo)識(shí),并將所述下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)所述MTC Group標(biāo)識(shí)的公用承載隧道端口上;相應(yīng)的,所述S-GW進(jìn)一步用于,在接收到來自所述P-GW的下行數(shù)據(jù)包時(shí),依據(jù)下 行數(shù)據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端 口標(biāo)識(shí),并將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口。本發(fā)明所提供的一種公用承載建立的方法、數(shù)據(jù)傳輸方法和核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,在 簽約時(shí)根據(jù)同地域或同屬一個(gè)用戶等原則,將數(shù)量巨大但數(shù)據(jù)量低的M2M終端劃為多個(gè) MTC Group,網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)MTC Group建立組內(nèi)設(shè)備共用的公用承載,這樣既節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源, 減少不必要的頻繁創(chuàng)建、注銷承載的開銷;而且多個(gè)設(shè)備共享資源,還有效防止了 EPS高帶 寬承載的低效性,保證了網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配與公用承載的使用效率。
圖1為現(xiàn)有技術(shù)中EPS網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)示意圖;圖2為現(xiàn)有技術(shù)中MTC UE附著到EPS網(wǎng)絡(luò)的流程圖;圖3為本發(fā)明一種公用承載建立的方法流程圖;圖4為本發(fā)明實(shí)施例一中MTC UE附著到EPS網(wǎng)絡(luò)的流程圖;圖5為本發(fā)明實(shí)施例二中MTC UE附著到EPS網(wǎng)絡(luò)的流程圖;圖6為本發(fā)明實(shí)施例三中MTC UE附著到EPS網(wǎng)絡(luò)的流程圖;圖7為本發(fā)明實(shí)施例四中MTC UE附著到EPS網(wǎng)絡(luò)的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)一步詳細(xì)闡述。本發(fā)明為解決數(shù)量巨大的M2M終端接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),占用大量網(wǎng)絡(luò)資源的問題,對(duì) M2M終端接入網(wǎng)絡(luò)按MTC組(MTC Group)進(jìn)行優(yōu)化。一種基于MTC Group優(yōu)化的公用承載 建立的方法,如圖3所示,主要包括以下步驟步驟301,核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為MTC Group內(nèi)的M2M終端建立組公用承載資源。步驟302,在MTC Group內(nèi)的M2M終端接入EPC時(shí),核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為請(qǐng)求接入的 M2M終端分配組公用承載資源。組公用承載資源的具體建立和分配方式,可以有以下兩種第一種方式預(yù)先按MTC Group在網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)網(wǎng)元中預(yù)留組公用承載資源,當(dāng)MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),激活網(wǎng)絡(luò)預(yù)留的組公用承載資源;當(dāng)MTC Group 內(nèi)有后續(xù)M2M終端接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),在附著流程中將已經(jīng)激活的組公用承載資源指派給MTC Group內(nèi)所述接入的M2M終端,使MTC Group內(nèi)的設(shè)備接入后可共享組公用承載資源以實(shí)現(xiàn) M2M業(yè)務(wù)。例如一個(gè)MTC Group內(nèi)有四個(gè)M2M終端A、B、C、D,如果該MTC Group內(nèi)首次接 入到網(wǎng)絡(luò)的M2M終端為終端A,那么在終端A接入時(shí),激活網(wǎng)絡(luò)為該MTC Group預(yù)留的組公 用承載資源,并將激活的公用承載資源分配給終端A ;當(dāng)后續(xù)有終端B接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),在終 端B的附著流程中將已經(jīng)激活的公用承載資源直接指派給終端B即可;同樣的,當(dāng)后續(xù)有終 端C或D接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),在終端C或D的附著流程中將已經(jīng)激活的公用承載資源直接指派 給終端C或D即可。第二種方式預(yù)先不在網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)網(wǎng)元中預(yù)留MTC Group內(nèi)的組公用承載資源,當(dāng)MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為該MTC Group創(chuàng)建組公 用承載資源;當(dāng)MTC Group內(nèi)有后續(xù)M2M終端接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),在附著流程中將已建立的組公 用承載資源指派給MTC Group內(nèi)所述接入的M2M終端,使MTC Group內(nèi)的設(shè)備接入后可共 享組公用承載資源以實(shí)現(xiàn)M2M業(yè)務(wù)。例如一個(gè)MTC Group內(nèi)有四個(gè)M2M終端A、B、C、D,如 果該MTC Group內(nèi)首次接入到網(wǎng)絡(luò)的M2M終端為終端A,那么在終端A接入時(shí),核心網(wǎng)絡(luò)側(cè) 設(shè)備為該MTC Group創(chuàng)建組公用承載資源,并將創(chuàng)建的組公用承載資源分配給終端A ;當(dāng)后 續(xù)有終端B接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),在終端B的附著流程中將已建立的公用承載資源直接指派給終 端B即可;同樣的,當(dāng)后續(xù)有終端C或D接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),在終端C或D的附著流程中將已建 立的公用承載資源直接指派給終端C或D即可。較佳的,核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備接收到M2M終端的接入請(qǐng)求時(shí),根據(jù)M2M終端的接入請(qǐng)求 中攜帶的MTC Group標(biāo)識(shí),或者根據(jù)請(qǐng)求接入的M2M終端的簽約數(shù)據(jù)中是否包含MTC Group 屬性,來識(shí)別M2M終端是否屬于MTC Group ;如果屬于,則根據(jù)MTC Group標(biāo)識(shí)識(shí)別對(duì)應(yīng)的組公用承載資源是否激活或創(chuàng)建,如 果已經(jīng)激活或創(chuàng)建,則直接將已經(jīng)激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給M2M終端;如果未 激活和創(chuàng)建,則激活或創(chuàng)建與MTC Group標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組公用承載資源,并指派給M2M終端;如果不屬于,則無需為M2M終端激活或創(chuàng)建組公用承載資源。需要指出的是,上述兩種方式都是在EPC的核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)為MTC Group建立公用的 承載通道,但在無線接入技術(shù)(RAT,Radio Access Technology)無線網(wǎng)絡(luò)側(cè),還需要為每個(gè) M2M終端單獨(dú)建立終端到eNodeB的無線承載通道,以及eNodeB到S-GW的接入承載通道,該 無線承載通道和接入承載通道可以統(tǒng)稱為無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道。因此,需要在S-GW創(chuàng)建 并保存MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與組公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系, 對(duì)應(yīng)關(guān)系中可包含M2M終端的標(biāo)識(shí)(ID)、M2M終端的IP地址、MTC Group標(biāo)識(shí)、無線承載 隧道端口標(biāo)識(shí)、公用承載隧道端口標(biāo)識(shí)等信息。MTC Group內(nèi)各M2M終端的上行數(shù)據(jù)包經(jīng) 無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道發(fā)給S-GW時(shí),S-Gff根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過數(shù)據(jù)包中的M2M終端的 ID或IP地址,為該上行數(shù)據(jù)包找到對(duì)應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)側(cè)公用承載通道,并將上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到公 用承載隧道端口。MTC Group內(nèi)各M2M終端的下行數(shù)據(jù)包發(fā)給P-GW時(shí),P-GW可以通過MTC Group內(nèi)IP地址段識(shí)別下行數(shù)據(jù)包屬于MTC Group內(nèi)設(shè)備,于是將該下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到所 對(duì)應(yīng)的MTC Group的公用承載隧道端口上;下行數(shù)據(jù)包到S-GW時(shí),S-Gff根據(jù)M2M終端的ID 或M2M終端的IP地址、設(shè)備的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系,將下行 數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口。下面再結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)上述公用承載建立的方法進(jìn)一步詳細(xì)闡述。本發(fā)明的實(shí)施例一如圖4所示,網(wǎng)絡(luò)為已簽約的MTC Group在相關(guān)網(wǎng)元中預(yù)留組 公用承載資源,當(dāng)MTC Group內(nèi)M2M終端首次接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),網(wǎng)絡(luò)激活MTC Group的組公用 承載資源,完成組內(nèi)共享的公用承載的建立。另外,在S-GW中需要?jiǎng)?chuàng)建并保存MTC Group 內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)組內(nèi)公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該實(shí) 施例的具體流程如下步驟401,M2M終端(即圖4中所示的MTC UE)在簽約時(shí)簽約了 MTC Group標(biāo)識(shí) (即MTC Group ID), MTC Group可以根據(jù)同屬一個(gè)行業(yè)用戶,或同屬一個(gè)區(qū)域等原則簽署。在EPC網(wǎng)絡(luò)中簽約了多個(gè)MTC Group,EPC網(wǎng)絡(luò)根據(jù)網(wǎng)絡(luò)管理配置服務(wù)器等配置工具,在S-GW與P-GW上為各MTC Group預(yù)留以MTC Group為單位的公用承載資源,如隧道流 量模板(TFT,Tunnel Flow Template)端口、S-GW 地址與 TEID、P_GW 地址與 TEID、組 QoS 規(guī) 則等資源。步驟402,屬于MTC Group的MTC UE首次接入到EPS網(wǎng)絡(luò)時(shí),向eNodeB發(fā)起網(wǎng)絡(luò) 附著請(qǐng)求,該請(qǐng)求中攜帶了 IMSI、MTC Group ID、MTC UE的網(wǎng)絡(luò)接入能力、請(qǐng)求分配IP的指
示等信息ο需要指出的是,MTC UE的IP地址可以靜態(tài)配置,也可以通過域名系統(tǒng)(DNS, Domain Name System)服務(wù)器獲取到動(dòng)態(tài)分配的IP地址。MTC Group ID用以指示該MTC UE屬于此ID標(biāo)識(shí)的MTC Group。步驟403,eNodeB為MTC UE選擇一個(gè)為之服務(wù)的MME,并將附著請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到該MME, 同時(shí)將MTC UE的標(biāo)識(shí)、MTC Group ID等重要信息也攜帶給該MME。步驟404,MME執(zhí)行鑒權(quán)流程,然后向歸屬網(wǎng)的HSS發(fā)送位置更新請(qǐng)求,其中攜帶 MME的標(biāo)識(shí)、MTC UE的標(biāo)識(shí)。HSS根據(jù)MTC UE的標(biāo)識(shí)查找出MTC UE的簽約用戶數(shù)據(jù)并發(fā)送給MME。簽約用戶 數(shù)據(jù)中主要包含缺省APN、帶寬大小等信息;還包含MTC Group ID,用以指示該MTC UE屬于 哪一個(gè) Group。步驟405,MME接收到簽約用戶數(shù)據(jù),檢查MTC UE是否被允許接入到網(wǎng)絡(luò),若MME 發(fā)現(xiàn)MTC UE有漫游限制或接入限制等問題,MME將禁止MTCUE附著,并通知HSS。若MTC UE沒有接入等限制,MME根據(jù)MTC UE在附著消息中攜帶的MTC Group ID, 或根據(jù)在簽約用戶數(shù)據(jù)中的MTC Group ID,查找該MTC Group ID對(duì)應(yīng)的組公用承載是否 已激活。若是MTC Group內(nèi)終端首次接入,組公用承載沒有激活,則MME向S-GW發(fā)送MTC Group的組公用承載激活請(qǐng)求,其中攜帶MTC Group ID、分配的組公用承載ID (MTC Group LID)等信息。步驟406,S-Gff收到MTC Group的組公用承載激活請(qǐng)求后,如果發(fā)現(xiàn)MTC Group的 組公用承載已被激活,則直接跳到步驟407 ;如果MTC Group的組公用承載沒有激活,則激 活為MTC Group ID預(yù)留的S-GW的TEID端口,配置P-GW側(cè)對(duì)應(yīng)的TEID端口,并將激活組 公用承載請(qǐng)求發(fā)給P-GW,其中攜帶MTC Group ID、MTC Group LID等信息。P-GW激活為MTC Group ID預(yù)留的TFT端口及TEID端口,并配置S-GW側(cè)對(duì)應(yīng)的TEID端口,分配組QoS,并通 知給S-GW已激活預(yù)留的組公用承載資源,此時(shí)核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)為MTC Group ID預(yù)留的公用承 載通道已激活。步驟407,公用承載激活后,S-Gff向MME發(fā)送激活公用承載響應(yīng)給MME,其中攜帶 MTC Group LID、P-GW的地址、S-GW的地址、S-GW TEID等信息,指示組公用承載已激活。步驟408,MME 關(guān)聯(lián) MTC Group ID、MTC Group LID、S-Gff 的地址、S-GW TEID 的對(duì) 應(yīng)關(guān)系,并向eNodeB發(fā)送附著接受消息,表明MTC UE的附著到網(wǎng)絡(luò)的請(qǐng)求已被接受;該消 息中攜帶MTC Group LID、P-GW的地址、S-GW的地址、S-GW TEID等信息。步驟409,eNodeB向MTC UE發(fā)送無線承載建立請(qǐng)求,MTC UE保存承載建立的QoS 等相關(guān)信息,并開放相應(yīng)的TFT端口。在該請(qǐng)求中攜帶有無線承載ID、P-Gff地址、帶寬信息 οMTC UE向eNodeB發(fā)送無線承載建立完成消息,MTC UE與eNodeB已建立無線承載通道,并采用無線承載ID進(jìn)行標(biāo)識(shí)。步驟410,eNodeB向MME發(fā)送附著完成消息,其中攜帶eNodeB TEID、eNodeB地址 等信息,通知MME附著過程完成。步驟411,MME向S-GW發(fā)送更新承載請(qǐng)求,其中攜帶MTC UE的標(biāo)識(shí)、MTC Group LID,并通知S-GW為MTC UE服務(wù)的eNodeB的TEID、eNodeB的地址等信息。步驟412,S-Gff根據(jù)MTC Group LID識(shí)別是更新組公用承載的上下行地址與端口, 則保存 MTC UE 的標(biāo)識(shí) /MTC UE 的 IP 地址、MTC Group LID、eNodeB TEID、S-Gff TEID 的對(duì) 應(yīng)關(guān)系,當(dāng)MTC UE發(fā)送或接收上下行數(shù)據(jù)包時(shí)可以根據(jù)MTC UE的標(biāo)識(shí)或MTC UE的IP地 址識(shí)別,根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。步驟413,S-Gff向MME發(fā)送更新承載響應(yīng),表明eNodeB到S-GW的GTP隧道(Si用 戶面接入承載)已建立成功,MTC UE可以通過S-GW發(fā)送或接收上下文數(shù)據(jù)包。本發(fā)明的實(shí)施例二如圖5所示,網(wǎng)絡(luò)已為MTC Group激活預(yù)留的組公用承載資源, 建立MTC Group的組公用承載,當(dāng)MTC Group內(nèi)其它M2M終端接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),網(wǎng)絡(luò)直接將已 建立的組公用承載指派給發(fā)起附著申請(qǐng)的M2M終端。另外,在S-GW中需要?jiǎng)?chuàng)建并保存MTC Group內(nèi)各個(gè)接入的M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)組內(nèi)公用承載通道的 對(duì)應(yīng)關(guān)系。該實(shí)施例的具體流程如下步驟501,MTC Group中的M2M終端首次接入時(shí),MME向S-GW請(qǐng)求激活公用承載, S-GW/P-GW 為 MTC Group 激活 TFT 端 口、S-GW 地址與 TEID、P-Gff 地址與 TEID、組 QoS 規(guī)則 等資源,MTC Group預(yù)留的公用承載資源被激活,S-GW與P-GW之間由MTC Group LID標(biāo)識(shí) 的組公用承載可以為MTC Group內(nèi)設(shè)備所共用。步驟502,屬于該MTC Group的其它MTC UE接入到EPS網(wǎng)絡(luò)時(shí),向eNodeB發(fā)起網(wǎng) 絡(luò)附著請(qǐng)求,在其中攜帶了 IMSI、MTC Group ID,MTC UE的網(wǎng)絡(luò)接入能力等信息。需要指出的是,MTC UE的IP地址可以靜態(tài)配置,也可以通過DNS服務(wù)器獲取到動(dòng) 態(tài)分配的IP地址。MTC Group ID指示MTC UE屬于該ID標(biāo)識(shí)的MTC Group。步驟503,eNodeB將附著請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到該MME,同時(shí)將MTC UE的標(biāo)識(shí)、MTC Group ID 等重要信息也攜帶給該MME。步驟504,MME執(zhí)行鑒權(quán)流程,然后向歸屬網(wǎng)的HSS發(fā)送位置更新請(qǐng)求,其中攜帶 MME的標(biāo)識(shí)、MTC UE的標(biāo)識(shí)。HSS根據(jù)MTC UE的標(biāo)識(shí)查找出MTC UE的簽約用戶數(shù)據(jù)并發(fā) 送給MME。簽約用戶數(shù)據(jù)中主要包含APN、帶寬大小等信息,還包含MTC Group ID。步驟505,MME接收到用戶簽約用戶數(shù)據(jù),檢查MTC UE是否被允許接入到網(wǎng)絡(luò),若 MME發(fā)現(xiàn)MTC UE有漫游限制或接入限制等問題,MME將禁止MTC UE附著,并通知HSS。若MTC UE沒有接入等限制,MME根據(jù)MTC UE在附著消息中攜帶的MTC Group ID, 或根據(jù)在簽約用戶數(shù)據(jù)中的MTC Group ID,查找MTC Group ID對(duì)應(yīng)的組公用承載是否已激 活。若組公用承載已激活,MME從MTC Group的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中找到MTC Group LID、P_GW的地 址、S-GW的地址、S-GW TEID,并向eNodeB發(fā)送附著接受消息,表明MTC UE的附著到網(wǎng)絡(luò)的 請(qǐng)求已被接受。后續(xù)步驟506 510的操作與圖4所示實(shí)施例一中步驟409 413的操作相同, 此處不再贅述。本發(fā)明的實(shí)施例三如圖6所示,MTC Group的組公用承載需要在MTC Group中的M2M終端首次接入時(shí)創(chuàng)建。另外,在S-GW中需要?jiǎng)?chuàng)建并保存MTC Group內(nèi)各個(gè)接入的M2M 終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)的組公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該實(shí)施例的具 體流程如下步驟601,屬于MTC Group的MTC UE首次接入到EPS網(wǎng)絡(luò)時(shí),向eNodeB發(fā)起網(wǎng)絡(luò) 附著請(qǐng)求,在其中攜帶了 IMSI、MTC Group ID、MTC UE的網(wǎng)絡(luò)接入能力、請(qǐng)求分配IP的指示信息。需要指出的是,MTC UE的IP地址可以靜態(tài)配置,也可以通過DNS服務(wù)器獲取到動(dòng) 態(tài)分配的IP地址。步驟602,eNodeB為MTC UE選擇一個(gè)為之服務(wù)的MME,并將附著請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到該MME, 同時(shí)將MTC UE的標(biāo)識(shí)、MTC Group ID等重要信息也攜帶給該MME。步驟603,MME執(zhí)行鑒權(quán)流程,然后向歸屬網(wǎng)的HSS發(fā)送位置更新請(qǐng)求,其中攜帶 MME的標(biāo)識(shí)、MTC UE的標(biāo)識(shí)。HSS根據(jù)MTC UE的標(biāo)識(shí)查找出MTC UE的簽約用戶數(shù)據(jù)并發(fā) 送給MME。簽約用戶數(shù)據(jù)中主要包含APN、帶寬大小等信息,還包含MTC Group ID。MME接收到用戶簽約數(shù)據(jù),檢查MTC UE是否被允許接入到網(wǎng)絡(luò),若MME發(fā)現(xiàn)MTC UE 有漫游限制或接入限制等問題,MME將禁止MTC UE附著,并通知HSS。步驟604,若MTC UE沒有接入等限制,MME根據(jù)MTC UE在附著消息中攜帶的MTC Group ID,或根據(jù)在簽約數(shù)據(jù)中的MTC Group ID,查找MTC Group ID對(duì)應(yīng)的組公用承載是 否已創(chuàng)建。若是MTC Group內(nèi)終端首次接入,組公用承載沒有創(chuàng)建,則MME向S-GW發(fā)送創(chuàng) 建組公用承載請(qǐng)求,該請(qǐng)求中攜帶MTC UE的標(biāo)識(shí)、MTC Group ID、MTC Group LID、P-GW地 ilh^信息 ο步驟605,S-Gff收到組公用承載創(chuàng)建請(qǐng)求后,如果發(fā)現(xiàn)組公用承載已被創(chuàng)建,則直 接跳到步驟608向MME發(fā)送創(chuàng)建組公用承載響應(yīng)消息;如果組公用承載未被創(chuàng)建,則S-GW 為組公用承載創(chuàng)建一個(gè)新的入口,然后向P-GW發(fā)送創(chuàng)建MTC Group的組公用承載請(qǐng)求。在 該請(qǐng)求中,S-GW告知P-GW的必要信息有MTC Group LID,S-Gff的地址與TEID、缺省帶寬信息ο步驟606,如有必要,P-Gff向PCRF請(qǐng)求為該MTC Group所配置的QoS策略和計(jì)費(fèi) 規(guī)則,PCRF將MTC Group對(duì)應(yīng)的PCC規(guī)則下發(fā)給P-GW。步驟607,P-Gff根據(jù)PCRF返回的策略和計(jì)費(fèi)決策信息,為此MTC Group建立組公 用承載,并向S-GW返回組公用承載建立響應(yīng),該響應(yīng)中攜帶MTCGroup公用承載標(biāo)識(shí)、P-Gff 的地址與TEID信息。步驟608,S-Gff更新并保存與MTC Group標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的MTC Group LID,P-Gff的地址 與TEID等信息,S-Gff到P-GW的GTP公用隧道建立成功。組公用承載創(chuàng)建后,S-Gff向MME 發(fā)送創(chuàng)建組公用承載響應(yīng)給MME,該響應(yīng)中攜帶MTC Group LID,P-Gff的地址、S-GW的地址、 S-Gff TEID等信息,指示公用承載已創(chuàng)建。后續(xù)步驟609 614的操作與圖4所示實(shí)施例一中步驟408 413的操作相同, 此處不再贅述。本發(fā)明的實(shí)施例四如圖7所示,網(wǎng)絡(luò)已為MTC Group創(chuàng)建組公用承載資源,建立了 MTC Group的組公用承載;當(dāng)MTC Group其它M2M終端接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),網(wǎng)絡(luò)直接將已建立的 組公用承載指派給發(fā)起附著申請(qǐng)的M2M終端。另外,在S-GW中需要?jiǎng)?chuàng)建并保存MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)的組內(nèi)公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系。該 實(shí)施例的具體流程如下步驟701,MTC Group中的M2M終端首次接入時(shí),MME請(qǐng)求創(chuàng)建MTC Group的組公 用承載,S-GW/P-GW收到組公用承載創(chuàng)建請(qǐng)求后,為MTC Group分配了 TFT端口、S-GW地址 與TEID、P-GW地址與TEID等資源,成功創(chuàng)建了 S-GW與P-GW之間由MTC Group LID標(biāo)識(shí)的 組公用承載。步驟702,屬于MTC Group的其它MTC UE接入到EPS網(wǎng)絡(luò)時(shí),向eNodeB發(fā)起網(wǎng)絡(luò) 附著請(qǐng)求,在其中攜帶了 IMSI、MTC Group ID,MTC UE的網(wǎng)絡(luò)接入能力等信息。需要指出的是,MTC UE的IP地址可以靜態(tài)配置,也可以通過DNS服務(wù)器獲取到動(dòng) 態(tài)分配的IP地址。步驟703,eNodeB將附著請(qǐng)求轉(zhuǎn)發(fā)到該MME,同時(shí)將MTC UE的標(biāo)識(shí)、MTC Group ID 等重要信息也攜帶給該MME。步驟704,MME執(zhí)行鑒權(quán)流程,然后向歸屬網(wǎng)的HSS發(fā)送位置更新請(qǐng)求,其中攜帶 MME的標(biāo)識(shí)、MTC UE的標(biāo)識(shí)。HSS根據(jù)MTC UE的標(biāo)識(shí)查找出MTC UE的簽約用戶數(shù)據(jù)并發(fā) 送給MME。簽約用戶數(shù)據(jù)中主要包含APN、帶寬大小等信息,還包含MTC Group ID。步驟705,MME接收到用戶簽約數(shù)據(jù),檢查MTC UE是否被允許接入到網(wǎng)絡(luò),若MME 發(fā)現(xiàn)MTC UE有漫游限制或接入限制等問題,MME將禁止MTCUE附著,并通知HSS。若MTC UE沒有接入等限制,MME根據(jù)MTC UE在附著消息中攜帶的MTC Group ID, 或根據(jù)在簽約用戶數(shù)據(jù)中的MTC Group ID,查找MTC Group ID對(duì)應(yīng)的組公用承載是否已創(chuàng) 建。若組公用承載已創(chuàng)建,MME從MTC Group的關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)中找到MTC Group LID、P_GW的地 址、S-GW的地址、S-GW TEID,并向eNodeB發(fā)送附著接受消息,表明MTC UE的附著到網(wǎng)絡(luò)的 請(qǐng)求已被接受。步驟706,eNodeB向MTC UE發(fā)送無線承載建立請(qǐng)求,MTC UE保存承載建立的QoS 等相關(guān)信息,并開放相應(yīng)的TFT端口。在該無線承載建立請(qǐng)求中攜帶有無線承載ID、P-GW 地址、帶寬信息等。MTC UE向eNodeB發(fā)送無線承載建立完成消息,MTC UE與eNodeB已建立無線承載 通道,采用無線承載ID進(jìn)行標(biāo)識(shí)。步驟707,eNodeB向MME發(fā)送附著完成消息,消息中攜帶eNodeB TEID、eNodeB地 址等信息,通知MME附著過程完成。步驟708,MME向S-GW發(fā)送更新承載請(qǐng)求,其中攜帶MTC UE的標(biāo)識(shí)、MTC Group LID,并通知S-GW為MTC UE服務(wù)的eNodeB的TEID、eNodeB的地址等信息。步驟709,S-GW根據(jù)MTC Group LID識(shí)別是更新組公用承載的上下行地址與端口, 則保存 MTC UE 的標(biāo)識(shí) /MTC UE 的 IP 地址、MTC Group LID、eNodeB TEID、S-Gff TEID 的對(duì) 應(yīng)關(guān)系,當(dāng)MTC UE發(fā)送或接收上下行數(shù)據(jù)包時(shí)可以根據(jù)MTC UE的標(biāo)識(shí)或MTC UE的IP地 址識(shí)別,根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系將數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到相應(yīng)的端口。步驟710,S-Gff向MME發(fā)送更新承載響應(yīng),表明eNodeB到S-GW的GTP隧道(Si用 戶面接入承載)已建立成功,MTC UE可以通過S-GW發(fā)送或接收上下文數(shù)據(jù)包。本發(fā)明中用以實(shí)現(xiàn)上述公用承載建立的方法,以及數(shù)據(jù)傳輸方法的核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè) 備由MME、S-GW和P-GW組成,其中,S-GW和P-GW,用于為MTCGroup內(nèi)的M2M終端建立組公用承載資源;MME,用于接收MTC Group內(nèi)M2M終端的接入請(qǐng)求,并向S-GW和P-GW請(qǐng)求激活 或創(chuàng)建組公用承載,若組公用承載已建立,則將S-GW和P-GW為MTC Group建立的組公用承 載資源分配給請(qǐng)求接入的M2M終端。較佳的,S-GW和P-GW進(jìn)一步用于,預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,并在MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入時(shí),激活預(yù)留的組公用承載資源;還用于將已激活的組公用 承載資源指派給MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的任意M2M終端?;蛘?,S-GW和P-GW不預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,在MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入時(shí),創(chuàng)建MTC Group的組公 用承載資源;還用于將已創(chuàng)建的組公用承載資源指派給MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的任意M2M 終端。較佳的,MME進(jìn)一步用于,根據(jù)M2M終端的接入請(qǐng)求中攜帶的MTC Group標(biāo)識(shí),或 者根據(jù)請(qǐng)求接入的M2M終端的簽約數(shù)據(jù)中是否包含MTC Group屬性,識(shí)別M2M終端是否屬 于MTC Group;如果屬于,則根據(jù)MTC Group標(biāo)識(shí)識(shí)別對(duì)應(yīng)的組公用承載資源是否激活或創(chuàng) 建,如果已經(jīng)激活或創(chuàng)建,則直接將激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給M2M終端;如果未 激活和創(chuàng)建,則請(qǐng)求S-GW和P-GW激活或創(chuàng)建與MTC Group標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組公用承載資源,并 指派給M2M終端;如果不屬于,則無需為M2M終端激活或創(chuàng)建組公用承載資源。較佳的,S-GW進(jìn)一步用于,創(chuàng)建并存儲(chǔ)MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承 載通道與組公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系,該對(duì)應(yīng)關(guān)系中包括M2M終端的標(biāo)識(shí)、M2M終端的IP 地址、MTC Group標(biāo)識(shí)、無線承載隧道端口標(biāo)識(shí)、公用承載隧道端口標(biāo)識(shí)。S-GW在接收到MTC Group內(nèi)M2M終端經(jīng)無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道發(fā)送的上行數(shù)據(jù)包 時(shí),根據(jù)上行數(shù)據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的公用承載 隧道端口標(biāo)識(shí),并將上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的公用承載隧道端口。P-Gff在接收到發(fā)往MTC Group內(nèi)M2M終端的下行數(shù)據(jù)包時(shí),根據(jù)MTC Group內(nèi)的 IP地址段識(shí)別下行數(shù)據(jù)包所屬的MTC Group標(biāo)識(shí),并將下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)MTC Group 標(biāo)識(shí)的公用承載隧道端口上;相應(yīng)的,S-GW在接收到來自P-GW的下行數(shù)據(jù)包時(shí),依據(jù)下行 數(shù)據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口標(biāo) 識(shí),并將上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口。綜上所述,本發(fā)明在簽約時(shí)根據(jù)同地域或同屬一個(gè)用戶,將數(shù)量巨大但數(shù)據(jù)量低 的M2M終端劃為多個(gè)MTC Group,網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)MTC Group建立組內(nèi)設(shè)備共用的公用承載,這 樣既節(jié)省了網(wǎng)絡(luò)資源,減少不必要的頻繁創(chuàng)建、注銷承載的開銷;而且多個(gè)設(shè)備共享資源, 還有效防止了 EPS高帶寬承載的低效性,保證了網(wǎng)絡(luò)資源的合理分配與公用承載的使用效率。以上所述,僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已,并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種公用承載建立的方法,其特征在于,該方法包括核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為機(jī)器類通信組(MTC Group)內(nèi)的機(jī)器到機(jī)器間的通信(M2M)終端建 立組公用承載資源;在所述MTC Group內(nèi)的M2M終端接入演進(jìn)的分組網(wǎng)(EPC)時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為 請(qǐng)求接入的M2M終端分配所述組公用承載資源。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述公用承載建立的方法,其特征在于,所述為MTCGroup內(nèi)的M2M 終端建立組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備上預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,在所述MTC Group內(nèi)的M2M 終端首次接入時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備激活所述預(yù)留的組公用承載資源;相應(yīng)的,所述在MTC Group內(nèi)的M2M終端接入EPC時(shí),為請(qǐng)求接入的M2M終端分配組公 用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備將已激活的所述組公用承載資源指派給所述MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接 入的M2M終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述公用承載建立的方法,其特征在于,所述為MTCGroup內(nèi)的M2M 終端建立組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備上不預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,在所述MTC Group內(nèi)的 M2M終端首次接入時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備創(chuàng)建所述MTC Group的組公用承載資源;相應(yīng)的,所述在MTC Group內(nèi)的M2M終端接入EPC時(shí),為請(qǐng)求接入的M2M終端分配組公 用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備將已創(chuàng)建的所述組公用承載資源指派給所述MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接 入的M2M終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、或2、或3所述公用承載建立的方法,其特征在于,所述為請(qǐng)求接入 的M2M終端分配組公用承載資源,具體為所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備根據(jù)M2M終端的接入請(qǐng)求中攜帶的MTC Group標(biāo)識(shí),或者根據(jù)請(qǐng) 求接入的M2M終端的簽約數(shù)據(jù)中是否包含MTC Group屬性,識(shí)別所述M2M終端是否屬于MTC Group ;如果屬于,則根據(jù)所述MTC Group標(biāo)識(shí)識(shí)別對(duì)應(yīng)的組公用承載資源是否已激活或創(chuàng)建, 如果已激活或創(chuàng)建,則直接將已激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給所述M2M終端;如果 未激活和創(chuàng)建,則激活或創(chuàng)建與所述MTC Group標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組公用承載資源,并將激活或創(chuàng) 建的組公用承載資源指派給所述M2M終端;如果不屬于,則不為所述M2M終端激活或創(chuàng)建組公用承載資源。
5.一種數(shù)據(jù)傳輸方法,其特征在于,該方法包括核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的M2M終端分配公用承載資源;所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備創(chuàng)建并存儲(chǔ)所述MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通 道與組公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并依據(jù)所述對(duì)應(yīng)關(guān)系執(zhí)行數(shù)據(jù)的上下行傳輸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述數(shù)據(jù)傳輸方法,其特征在于,所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中包括:M2M終端的 標(biāo)識(shí)、M2M終端的IP地址、MTC Group標(biāo)識(shí)、無線承載隧道端口標(biāo)識(shí)、公用承載隧道端口標(biāo) 識(shí)。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述數(shù)據(jù)傳輸方法,其特征在于,所述依據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系執(zhí)行數(shù)據(jù)的上下行傳輸,具體為所述MTC Group內(nèi)M2M終端的上行數(shù)據(jù)包經(jīng)無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道發(fā)送到所述核心網(wǎng) 絡(luò)側(cè)設(shè)備時(shí),所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備根據(jù)上行數(shù)據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查 找所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的公用承載隧道端口標(biāo)識(shí),并將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的公用 承載隧道端口;所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備接收到發(fā)往MTC Group內(nèi)M2M終端的下行數(shù)據(jù)包時(shí),根據(jù)MTC Group內(nèi)的IP地址段識(shí)別下行數(shù)據(jù)包所屬的MTC Group標(biāo)識(shí),并將所述下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到 對(duì)應(yīng)所述MTC Group標(biāo)識(shí)的公用承載隧道端口上;所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備依據(jù)下行數(shù)據(jù)包中 所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口標(biāo)識(shí),并 將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口。
8.一種核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,其特征在于,包括移動(dòng)管理實(shí)體(MME)、服務(wù)網(wǎng)關(guān)(S-GW)和 分組數(shù)據(jù)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)(P-GW),其中,所述S-GW和P-GW,用于為MTC Group內(nèi)的M2M終端建立組公用承載資源;所述MME,用于接收MTC Group內(nèi)M2M終端的接入請(qǐng)求,并向S-GW和P-GW請(qǐng)求激活或 創(chuàng)建組公用承載資源,若組公用承載資源已建立,則將所述S-GW和P-GW為MTC Group建立 的組公用承載資源分配給請(qǐng)求接入的M2M終端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,其特征在于,所述S-GW和P-GW進(jìn)一步用于, 預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,并在所述MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入時(shí),激活所 述預(yù)留的組公用承載資源;還用于將已激活的所述組公用承載資源指派給所述MTC Group 內(nèi)請(qǐng)求接入的任意M2M終端。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,其特征在于,所述S-GW和P-GW進(jìn)一步用于, 不預(yù)留MTC Group的組公用承載資源,在所述MTC Group內(nèi)的M2M終端首次接入時(shí),創(chuàng)建所 述MTC Group的組公用承載資源;還用于將已創(chuàng)建的所述組公用承載資源指派給所述MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的任意M2M終端。
11.根據(jù)權(quán)利要求8、或9、或10所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,其特征在于,所述MME進(jìn)一步用 于,根據(jù)M2M終端的接入請(qǐng)求中攜帶的MTC Group標(biāo)識(shí),或者根據(jù)請(qǐng)求接入的M2M終端的簽 約數(shù)據(jù)中是否包含MTC Group屬性,識(shí)別所述M2M終端是否屬于MTC Group ;如果屬于,則根據(jù)所述MTC Group標(biāo)識(shí)識(shí)別對(duì)應(yīng)的組公用承載資源是否已激活或創(chuàng)建, 如果已激活或創(chuàng)建,則直接將已激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給所述M2M終端;如果 未激活和創(chuàng)建,則請(qǐng)求S-GW和P-GW激活或創(chuàng)建與所述MTC Group標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的組公用承載 資源,并將激活或創(chuàng)建的組公用承載資源指派給所述M2M終端;如果不屬于,則不為所述M2M終端激活或創(chuàng)建組公用承載資源。
12.根據(jù)權(quán)利要求8、或9、或10所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,其特征在于,所述S-GW進(jìn)一步用 于,創(chuàng)建并存儲(chǔ)所述MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與組公用承載通道 的對(duì)應(yīng)關(guān)系,所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中包括M2M終端的標(biāo)識(shí)、M2M終端的IP地址、MTC Group標(biāo)識(shí)、 無線承載隧道端口標(biāo)識(shí)、公用承載隧道端口標(biāo)識(shí)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,其特征在于,所述S-GW進(jìn)一步用于,在接收 到所述MTC Group內(nèi)M2M終端經(jīng)無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道發(fā)送的上行數(shù)據(jù)包時(shí),根據(jù)上行數(shù) 據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的公用承載隧道端口標(biāo)識(shí),并將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的公用承載隧道端口。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備,其特征在于,所述P-GW進(jìn)一步用于,在接收 到發(fā)往MTC Group內(nèi)M2M終端的下行數(shù)據(jù)包時(shí),根據(jù)MTC Group內(nèi)的IP地址段識(shí)別下行數(shù) 據(jù)包所屬的MTC Group標(biāo)識(shí),并將所述下行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)所述MTC Group標(biāo)識(shí)的公用 承載隧道端口上;相應(yīng)的,所述S-GW進(jìn)一步用于,在接收到來自所述P-GW的下行數(shù)據(jù)包時(shí),依據(jù)下行數(shù) 據(jù)包中所攜帶M2M終端的標(biāo)識(shí)或IP地址,查找所述對(duì)應(yīng)關(guān)系中對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口標(biāo) 識(shí),并將所述上行數(shù)據(jù)包轉(zhuǎn)發(fā)到對(duì)應(yīng)的無線承載隧道端口。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種公用承載建立的方法,包括核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為機(jī)器類通信組(MTC Group)內(nèi)的機(jī)器到機(jī)器間的通信(M2M)終端建立組公用承載資源;在MTC Group內(nèi)的M2M終端接入演進(jìn)的分組網(wǎng)(EPC)時(shí),核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為請(qǐng)求接入的M2M終端分配組公用承載資源。本發(fā)明還公開了一種數(shù)據(jù)傳輸方法,包括核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備為MTC Group內(nèi)請(qǐng)求接入的M2M終端分配公用承載資源;核心網(wǎng)絡(luò)側(cè)設(shè)備創(chuàng)建并存儲(chǔ)MTC Group內(nèi)各M2M終端的無線接入網(wǎng)絡(luò)承載通道與組公用承載通道的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并依據(jù)該對(duì)應(yīng)關(guān)系執(zhí)行數(shù)據(jù)的上下行傳輸。通過本發(fā)明,解決了規(guī)模巨大的M2M終端接入到網(wǎng)絡(luò)時(shí),會(huì)占用大量網(wǎng)絡(luò)資源的問題。
文檔編號(hào)H04W28/26GK102076028SQ20091023823
公開日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者朱春暉, 謝寶國(guó) 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司