一種面向mtc應用的接入時間調度方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種面向MTC應用的接入時間調度方法，屬于物聯(lián)網(wǎng)技術領域。
【背景技術】
[0002]當前，物聯(lián)網(wǎng)技術正在進入高速發(fā)展期。國際通信標準組織(簡稱為3GPP)早在2005年9月就開展了移動通信系統(tǒng)支持物聯(lián)網(wǎng)應用的可行性研究。機器對機器(Machine to Machine，簡稱為M2M)在3GPP內對應的名稱為機器類型通信(Machine-TypeCommunicat1n,簡稱為MTC)。3GPP并行設立了多個工作項目或研究項目，由以下5個工作組并行展開針對MTC的研究:
[0003](1) FS_M2M:這個項目是3GPP針對M2M通信進行的可行性研究；
[0004](2)NIMTC:重點研究支持機器類型通信對移動通信網(wǎng)絡的增強要求，包括對GSM、UTRAN、EUTRAN的增強要求，以及對GPRS，EPC等核心網(wǎng)絡的增強要求；
[0005](3)FS_MTCe:支持機器類型通信的增強研究，主要負責研究支持位于不同PLMN ±或的MTC設備之間的通信的網(wǎng)絡優(yōu)化技術；
[0006](4)FS_AMTC:尋找E.164的替代技術，用于標識機器類型終端以及終端之間的路由消息，是R11階段新立項的研究課題，已于2010年2月啟動；
[0007](5) SIMTC:支持機器類型通信的系統(tǒng)增強研究。
[0008]支持MTC通信的網(wǎng)絡優(yōu)化技術包括:體系架構、擁塞和過載控制、簽約控制、標識和尋址、時間控制特性以及MTC監(jiān)控特性。其中，時間受控特性適用于那些可以在預設時間段內完成數(shù)據(jù)收發(fā)的物聯(lián)網(wǎng)應用。報告指出，歸屬網(wǎng)絡運營商應分別預設MTC終端的許可時間段和服務禁止時間段。服務網(wǎng)絡運營商可以根據(jù)本地策略修改許可時間段，設置MTC終端的通信窗口等。由于MTC終端數(shù)量可能達到現(xiàn)有手機終端數(shù)量的幾個數(shù)量級以上，所以由于大量MTC終端同時附著或發(fā)起業(yè)務請求造成的網(wǎng)絡擁塞和過載時移動網(wǎng)絡運營商面對的最急迫的問題。擁塞和過載控制是研究報告在這一方面進行了重點研究，討論了多種的擁塞和過載場景要求網(wǎng)絡能夠精確定位擁塞發(fā)生的位置和造成擁塞的物聯(lián)網(wǎng)應用，針對不同的擁塞場景和類型，給出了接入層阻止廣播，低接入優(yōu)先級指示，重置周期性位置更新時間等多種解決方案。
[0009]為了滿足物聯(lián)網(wǎng)業(yè)務需求，降低物聯(lián)網(wǎng)對移動通信網(wǎng)的影響，3GPP制訂了增強的網(wǎng)絡架構以支撐物聯(lián)網(wǎng)，該網(wǎng)絡架構主要增加了相關的網(wǎng)元及接口功能。圖1給出了 3GPP網(wǎng)絡增強解決方案的基本架構。在圖1所示的MTC/M2M網(wǎng)絡中，MTC組(MTC G1和MTC G2)分別與 RAN(eNodeB)連接，RAN (Rad1 Access Network)同時連接 SGSN/MME 節(jié)點和 GGSN/S-GW+P-GW 節(jié)點。其中，SGSN 是 Serving GPRS Support Node，GPRS 服務支持節(jié)點，MME 是Mobility Management Entity，移動管理實體。GGSN (Gateway GPRS Support Node)是網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點。
[0010]另外，在申請?zhí)枮?01210020402.9的中國專利申請中，公開了一種機器類通信MTC終端的接入方法，其包括如下步驟:MTC終端接收來自通信網(wǎng)絡的移動性管理網(wǎng)元的通知，其中，通知指示MTC服務器對MTC終端執(zhí)行高優(yōu)先級激活；MTC終端確定當前無線接入網(wǎng)絡擁塞；MTC終端向網(wǎng)絡側發(fā)送攜帶高優(yōu)先級指示的請求消息，請求接入到網(wǎng)絡。MTC終端接收通信網(wǎng)絡的移動性管理網(wǎng)元的通知，包括:通信網(wǎng)絡的移動性管理網(wǎng)元接收到MTC服務器對MTC終端的高優(yōu)先級激活請求后，獲知當前無線接入網(wǎng)絡擁塞，向MTC終端發(fā)送高優(yōu)先級的尋呼消息，MTC終端接收高優(yōu)先級的尋呼消息；MTC終端確定當前無線接入網(wǎng)絡擁塞，包括:MTC根據(jù)接收到的高優(yōu)先級的尋呼消息，確定當前無線接入網(wǎng)絡擁塞。

【發(fā)明內容】

[0011]本發(fā)明所要解決的技術問題在于提供一種面向MTC應用的接入時間調度方法。
[0012]為實現(xiàn)上述的發(fā)明目的，本發(fā)明采用下述的技術方案:
[0013]—種面向MTC應用的接入時間調度方法，所述MTC應用安裝在MTC設備中，所述MTC設備與MTC服務器進行通信，所述MTC服務器連接MTC-RSM，所述MTC-RSM連接HLR/HSS，包括以下步驟:
[0014]所述MTC-RSM接收來自所述MTC服務器的MTC應用注冊請求；
[0015]所述MTC-RSM根據(jù)所述注冊請求消息中得到的信息計算最優(yōu)的MTC設備接入?yún)?shù)；
[0016]所述MTC-RSM生成注冊響應消息，向所述MTC服務器發(fā)送；
[0017]所述MTC-RSM通知所述HLR/HSS更新所述MTC設備接入?yún)?shù)；
[0018]所述MTC設備更新所述MTC設備接入?yún)?shù)。
[0019]其中較優(yōu)地，所述MTC-RSM計算最優(yōu)的MTC設備接入?yún)?shù)時，使所述MTC設備的通信窗與已有MTC設備的通信窗不沖突。
[0020]其中較優(yōu)地，所述MTC-RSM計算最優(yōu)的MTC設備接入?yún)?shù)時，優(yōu)先為個人MTC設備分配通信窗。
[0021 ] 其中較優(yōu)地，所述MTC-RSM計算最優(yōu)的MTC設備接入?yún)?shù)時，使所述MTC設備的符合網(wǎng)絡節(jié)點在指定周期內MTC通信資源容量限制。
[0022]其中較優(yōu)地，所述MTC-RSM向所述網(wǎng)絡節(jié)點收集所述容量限制；或者，所述網(wǎng)絡節(jié)點主動向所述MTC-RSM上報所述容量限制。
[0023]其中較優(yōu)地，所述MTC應用注冊請求消息中包括首選通信時間間隔、接收通信時間間隔、禁止通行時間間隔。
[0024]與現(xiàn)有技術相比較，本發(fā)明所提供的MTC應用接入時間調度方法能夠有效減緩MTC相關的信號負載擁擠情況。其中，MTC-RSM模塊為新的MTC應用分配通信窗時考慮現(xiàn)有其他MTC應用的通信窗。這樣可以限制新MTC應用對現(xiàn)有MTC應用的負面影響，保障MTC/M2M網(wǎng)絡的順暢運行。
【附圖說明】
[0025]圖1為現(xiàn)有技術中，3GPP網(wǎng)絡增強解決方案的基本架構示意圖；
[0026]圖2為本發(fā)明所采用的網(wǎng)絡架構示意圖；
[0027]圖3為本發(fā)明中，注冊和接入流程的示意圖。
【具體實施方式】
[0028]下面結合附圖和具體實施例對本發(fā)明的技術內容作進一步的詳細說明。
[0029]在圖1所示的MTC/M2M網(wǎng)絡中，S-GW主要負責用戶面處理，負責數(shù)據(jù)包的路由和轉發(fā)等功能，支持3GPP不同接入技術的切換，發(fā)生切換時作為用戶面的錨點；P_GW是EPS錨點，即是3GPP與non-3GPP網(wǎng)絡間的用戶面數(shù)據(jù)鏈路的錨點，負責管理3GPP和non_3GPP間的數(shù)據(jù)路由，管理3GPP接入和non-3GPP接入(如WLAN、WiMAX等)間的移動，還負責DHCP、策略執(zhí)行、計費等功能。
[0030]SGSN/MME節(jié)點連接與 HSS/HLR連接，HSS(Home Subscriber Server，歸屬簽約用戶服務器)是EPS中用于存儲用戶簽約信息的服務器，是2G/3G網(wǎng)元HLR的演進和升級，主要負責管理用戶的簽約數(shù)據(jù)及移動用戶的位置信息。歸屬簽約用戶服務器(Home SubscriberServer, HSS)是3GPP在R5引入MS時提出的概念，其功能與HLR類似但更加強大，支持更多接口，可以處理更多的用戶信息。HSS服務器是IMS(IP Multimedia Subsystem，IP多媒體子系統(tǒng))中控制層的重要組成部分。HSS支持用于處理調用/會話的IMS網(wǎng)絡實體的主要用戶數(shù)據(jù)庫。它包含用戶配置文件，執(zhí)行用戶的身份驗證和授權，并可提供有關用戶物理位置的信息。它類似于GSM Home Locat1n Register。與HSS通信的實體是應用服務器(AS)和呼叫會話控制功能服務器(CSCF)，其中應用服務器以頂S環(huán)境為宿主并執(zhí)行其中的服務。用戶配置文件包含有關當前用戶的信息一通常S-CSCF(業(yè)務-呼叫會話控制功能)會在用戶進行網(wǎng)絡注冊時下載和使用這個文件。HSS所提供的功能包括IP多媒體功能、PS域必需的HLR功能及CS域必需的HLR功能。HSS可處理的信息包括:用戶識別、編號和地址信息；用戶安全信息，即針對鑒權和授權的網(wǎng)絡接入控制信息；用戶定位信息，即HSS支持用戶登記、存儲位置信息；用戶清單信息。
[0031]SGSN/MME節(jié)點同時連接機器類型通信互連功能模塊MTC-1WF。MTC服務器需要通過MTC-1WF接入運營商網(wǎng)絡，MTC-1WF具有網(wǎng)關的功能，可以屏蔽網(wǎng)絡內部拓撲結構和接口，轉換MTC服務器與網(wǎng)絡之間的接口協(xié)議。MTC-1WF功能主要包括:終結MTCsp、S6m等接口，進行接口協(xié)議轉換；在傳輸建立之前，對MTC服務器進行鑒權；對來自MTC服務器的控制面請求進行授權；收發(fā)來自MTC服務器的終端激活請求及應答消息，同時還能傳送激活成功或者失敗的報告；選擇最優(yōu)的終端激活傳送機制；產生終端激活CDR，并保證3GPP網(wǎng)絡和MTC服務器之間的安全通信。
[0032]在本發(fā)明中，提供了 MTC注冊和服務管理單元(簡寫為MTC-RSM)。MTC-RSM用于注冊各