AI MING (CN)
CN102523315A | 2012-06-27 |
"3rd Generation Partnership Project; Technical Specification Group Core Network and Terminals; Interworking Function (IWF) between MAP based and Diameter based interfaces (Release 11)", 3GPP TS 29.305 V11.2.0, 30 June 2012 (2012-06-30)
北京同达信恒知识产权代理有限公司 (CN)
权 利 要 求 1、 一种机器类通信 MTC系统, 其特征在于, 该系统包括: 设置在用户设备的家乡公共陆地移动网络 HPLMN的业务能力服务器 SCS和原 MTC 互连服务器 MTC-IWF, 以及设置在用户设备的拜访公共陆地移动网络 VPLMN 的代理 MTC-IWF 和核心网控制设备; 其中, 所述原 MTC-IWF 与所述 SCS 相连, 并且所述原 MTC-IWF还与所述代理 MTC-IWF相连,所述代理 MTC-IWF还与所述核心网控制设备相 连; 所述原 MTC-IWF , 用于将接收到的来自所述 SCS 的下行消息发送给所述代理 MTC-IWF; 将接收到的来自所述代理 MTC-IWF的上行消息发送给所述 SCS; 所述代理 MTC-IWF ,用于将接收到的来自所述原 MTC-IWF的下行消息发送给所述核 心网控制设备; 将接收到的来自所述核心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF; 所述核心网控制设备,用于将接收到的来自所述代理 MTC-IWF的下行消息发送出去; 将接收到的来自用户设备的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 2、如权利要求 1所述的系统, 其特征在于, 该系统还包括与所述原 MTC-IWF相连的 归属签约用户服务器 HSS; 所述原 MTC-IWF还用于: 在将接收到的来自所述 SCS 的下行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 从所述 HSS获得所述用户设备的服务节点的信息, 当根据获得的服务节 点的信息确定所述用户设备处于漫游状态时, 将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 3、 如权利要求 2所述的系统, 其特征在于, 所述原 MTC-IWF还用于: 在将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 根据获得的服务节点的信息, 查 找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息, 并根据查找到的信息将所述下 行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 4、 如权利要求 2所述的系统, 其特征在于, 所述原 MTC-IWF还用于: 在将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 将作为所述用户设备的服务节点 的核心网控制设备的信息, 携带在所述下行消息中; 所述代理 MTC-IWF还用于: 在将接收到的来自所述原 MTC-IWF的下行消息发送给所述核心网控制设备之前, 通 过解析所述下行消息得到核心网控制设备的信息, 根据解析得到的信息将所述下行消息发 送给所述核心网控制设备。 5、 如权利要求 1所述的系统, 其特征在于, 所述核心网控制设备还用于: 在将接收到的来自用户设备的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 根据所述上 行消息中携带的该用户设备的国际移动用户标识码 IMSI,确定所述用户设备处于漫游状态 时, 将所述上行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 6、 如权利要求 5所述的系统, 其特征在于, 所述核心网控制设备还用于: 在将所述上行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 从本地的配置信息中查找服务于 本核心网控制设备的代理 MTC-IWF的信息, 并根据查找到的信息将所述上行消息发送给 所述代理 MTC-IWF。 7、 如权利要求 1所述的系统, 其特征在于, 所述代理 MTC-IWF还用于: 在将接收到的来自所述核心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF之前, 根 据所述上行消息中携带的相关信息, 查找所述用户设备的 HPLMN中设置的原 MTC-IWF 的信息, 并根据查找到的信息将所述上行消息发送给所述原 MTC-IWF。 8、 如权利要求 1所述的系统, 其特征在于, 所述代理 MTC-IWF用于: 通过所述代理 MTC-IWF与所述原 MTC-IWF之间已建立的接口, 将接收到的来自所 述核心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF; 所述接口是在所述原 MTC-IWF 向所述代理 MTC-IWF发送下行消息时建立的。 9、如权利要求 1-8中任一所述的系统, 其特征在于, 所述下行消息为用户设备触发消 息; 所述上行消息为对所述用户设备触发消息的用户设备触发报告。 10、 如权利要求 1-8中任一所述的系统, 其特征在于, 所述代理 MTC-IWF, 为在拜访 公共陆地移动网络 VPLMN中为 UE提供服务的拜访 visited MTC-IWF。 11、 一种原 MTC-IWF, 其特征在于, 该原 MTC-IWF包括: 下行传输单元, 用于将接收到的来自 SCS的下行消息, 发送给代理 MTC-IWF; 该原 MTC-IWF为用户设备的 HPLMN中设置的 MTC-IWF, 所述代理 MTC-IWF为用户设备当 前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF; 上行传输单元,用于将接收到的来自所述代理 MTC-IWF的上行消息发送给所述 SCS。 12、 如权利要求 11所述的原 MTC-IWF, 其特征在于, 该原 MTC-IWF还包括: 漫游判断单元,在所述下行传输单元将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 从 HSS获得所述用户设备的服务节点的信息,根据获得的服务节点的信息判断所述用户设 备是否处于漫游状态; 所述下行传输单元用于: 在所述漫游判断单元的判断为是时, 将所述下行消息发送给 所述代理 MTC-IWF。 13、 如权利要求 12所述的原 MTC-IWF, 其特征在于, 该原 MTC-IWF还包括: 信息查找单元, 用于在所述下行传输单元将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF 之前, 根据所述漫游判断单元获得的服务节点的信息, 查找 VPLMN中服务于该服务节点 的代理 MTC-IWF的信息; 所述下行传输单元用于: 根据所述信息查找单元查找到的信息, 将所述下行消息发送 给所述代理 MTC-IWF。 14、 如权利要求 12所述的原 MTC-IWF , 其特征在于, 所述下行传输单元还用于: 在将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 将作为所述用户设备的服务节点 的核心网控制设备的信息, 携带在所述下行消息中。 15、 一种代理 MTC-IWF , 其特征在于, 该代理 MTC-IWF包括: 下行传输单元,用于将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发送给核心网控制设备; 所述原 MTC-IWF为用户设备的 HPLMN中设置的 MTC-IWF ,该代理 MTC-IWF为用户设 备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF; 上行传输单元, 用于将接收到的来自核心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF。 16、 如权利要求 15所述的代理 MTC-IWF , 其特征在于, 该代理 MTC-IWF还包括: 消息解析单元, 用于在所述下行传输单元将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发 送给核心网控制设备之前, 通过解析所述下行消息得到核心网控制设备的信息; 所述下行传输单元用于: 根据所述消息解析单元解析得到的信息, 将所述下行消息发 送给核心网控制设备。 17、 如权利要求 15所述的代理 MTC-IWF , 其特征在于, 该代理 MTC-IWF还包括: 信息查找单元, 用于在所述上行传输单元将接收到的来自核心网控制设备的上行消息 发送给所述原 MTC-IWF之前, 根据所述上行消息中携带的相关信息, 查找该用户设备的 HPLMN中设置的原 MTC-IWF的信息; 所述上行传输单元, 用于根据所述信息查找单元查找到的信息, 将所述上行消息发送 给所述原 MTC-IWF„ 18、 如权利要求 15所述的代理 MTC-IWF , 其特征在于, 所述上行传输单元用于: 通过该代理 MTC-IWF与所述原 MTC-IWF之间已建立的接口, 将接收到的来自核心 网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF;所述接口是在所述原 MTC-IWF向该代理 MTC-IWF发送下行消息时建立的。 19、 如权利要求 15-18 任一权项所述的代理 MTC-IWF , 其特征在于, 所述代理 MTC-IWF , 为在拜访公共陆地移动网络 VPLMN 中为 UE 提供服务的拜访 visited MTC-IWF。 20、 一种核心网控制设备, 其特征在于, 该核心网控制设备包括: 下行传输单元, 用于将接收到的来自代理 MTC-IWF的下行消息发送出去; 所述代理 MTC-IWF为用户设备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF; 上行传输单元, 用于将接收到的用户设备发出的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 21、 如权利要求 20所述的核心网控制设备, 其特征在于, 该核心网控制设备还包括: 漫游判断单元,用于在将接收到的用户设备发出的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF 之前,根据所述上行消息中携带的该用户设备的国际移动用户标识码 IMSI,判断所述用户 设备是否处于漫游状态; 所述上行传输单元用于: 在所述漫游判断单元的判断为是时, 将所述上行消息发送给 所述代理 MTC-IWF。 22、 如权利要求 21所述的核心网控制设备, 其特征在于, 该还核心网控制设备包括: 信息查找单元, 用于在所述上行传输单元将所述上行消息发送给所述代理 MTC-IWF 之前, 从本地的配置信息中查找服务于本核心网控制设备的代理 MTC-IWF的信息; 所述上行传输单元用于: 根据所述信息查找单元查找到的信息, 将所述上行消息发送 给所述代理 MTC-IWF。 23、 一种漫游场景下的数据传输方法, 其特征在于, 该方法包括: 设置在用户设备的 HPLMN中的原 MTC-IWF将接收到的来自 SCS的下行消息, 发送 给代理 MTC-IWF ; 所述代理 MTC-IWF 为用户设备当前所在的 VPLMN 中设置的 MTC-IWF; 以及, 所述原 MTC-IWF将接收到的来自所述代理 MTC-IWF的上行消息发送给所述 SCS。 24、 如权利要求 23所述的方法, 其特征在于, 在设置在用户设备的 HPLMN中的原 MTC-IWF将接收到的来自 SCS的下行消息, 发送给代理 MTC-IWF之前, 进一步包括: 所述原 MTC-IWF从 HSS获得所述用户设备的服务节点的信息,根据获得的服务节点的信 息判断所述用户设备是否处于漫游状态; 所述原 MTC-IWF将接收到的来自 SCS的下行消息, 发送给代理 MTC-IWF , 具体包 括: 在判断所述用户设备处于漫游状态时, 将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 25、 如权利要求 24 所述的方法, 其特征在于, 所述将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF , 具体包括: 根据获得的服务节点的信息, 查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的 信息; 根据查找到的信息, 将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 26、 如权利要求 24所述的方法, 其特征在于, 进一步包括: 在将所述下行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 将作为所述用户设备的服务节点 的核心网控制设备的信息, 携带在所述下行消息中。 27、 一种漫游场景下的数据传输方法, 其特征在于, 该方法包括: 设置在用户设备当前所在的 VPLMN中的代理 MTC-IWF将接收到的来自原 MTC-IWF 的下行消息发送给核心网控制设备; 所述原 MTC-IWF 为用户设备的 HPLMN 中设置的 MTC-IWF; 所述代理 MTC-IWF 将接收到的来自核心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF。 28、如权利要求 27所述的方法, 其特征在于, 在所述代理 MTC-IWF将接收到的来自 原 MTC-IWF的下行消息发送给核心网控制设备之前, 进一步包括: 通过解析所述下行消 息得到核心网控制设备的信息; 所述代理 MTC-IWF将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发送给核心网控制设备, 具体包括: 所述代理 MTC-IWF根据解析得到的信息, 将所述下行消息发送给核心网控制 设备。 29、如权利要求 27所述的方法, 其特征在于, 所述代理 MTC-IWF将接收到的来自核 心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF, 具体包括: 所述代理 MTC-IWF根据所述上行消息中携带的相关信息,查找该用户设备的 HPLMN 中设置的原 MTC-IWF 的信息; 根据查找到的信息, 将所述上行消息发送给所述原 MTC-IWF。 30、如权利要求 27所述的方法, 其特征在于, 所述代理 MTC-IWF将接收到的来自核 心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF, 具体包括: 所述代理 MTC-IWF通过该代理 MTC-IWF与所述原 MTC-IWF之间已建立的接口, 将接收到的来自核心网控制设备的上行消息发送给所述原 MTC-IWF; 所述接口是在所述 原 MTC-IWF向该代理 MTC-IWF发送下行消息时建立的。 31、 一种漫游场景下的数据传输方法, 其特征在于, 该方法包括: 核心网控制设备将接收到的来自代理 MTC-IWF 的下行消息发送出去; 所述代理 MTC-IWF为用户设备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF; 所述核心网控制设备将接收到的用户设备发出的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 32、 如权利要求 31 所述的方法, 其特征在于, 在所述核心网控制设备将接收到的用 户设备发出的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF之前, 进一步包括: 根据所述上行消息 中携带的该用户设备的国际移动用户标识码 IMSI, 判断所述用户设备是否处于漫游状态; 所述核心网控制设备将接收到的用户设备发出的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF , 具体包括: 在判断所述用户设备处于漫游状态时, 将所述上行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 33、 如权利要求 31 所述的方法, 其特征在于, 所述核心网控制设备将接收到的用户 设备发出的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF , 具体包括: 从本地的配置信息中查找服务于本核心网控制设备的代理 MTC-IWF的信息; 根据查 找到的信息, 将所述上行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 |
本发明涉及无线通信领域, 尤其涉及一种机器类通信系统及其数据传输方 法和设备。 背景技术
目前在第三代合作项目 ( Third Generation Partnership Project, 3 GPP ) 网络架构中引入 机器类通信(Machine Type Communications, MTC )架构, 其中业务能力服务器( Services Capability Server , SCS ) 和 3GPP 核心网之间增加了新的节点即 MTC 互连服务器 ( Interworking Function, MTC-IWF ), MTC-IWF的主要作用是向 MTC服务器(server ) 屏蔽 3GPP网络的拓朴结构, 提供与 3GPP网络的接口。
MTC系统的架构如图 1所示, SCS只与家乡公共陆地移动网络(Home Public Land Mobile Network, HPLMN ) 的 MTC-IWF有连接, 即 MTCsp接口只是 SCS与 HPLMN的 MTC-IWF的接口。 HPLMN的 MTC-IWF与拜访公共陆地移动网络 ( Visited Public Land Mobile Network, VPLMN )的服务 GPRS支持节点( Serving GPRS Support Node, SGSN )、 移动性管理实体 ( Mobility Management Entity, MME )、移动业务交换中心( Mobile Services Switching Center, MSC )之间可以存在漫游接口 T5a、 T5b、 T5c。 图 1中, UE为用户设 备( User Equipment ) , RAN为无线接入网络( Radio Access Network ) , S-GW为服务网关 ( Serving GateWay ) , IP-SM-GW 为 IP 短消息网关 ( IP-Short Message-GateWay ) , SMC-SC/GMSC/IWMSC为短消息服务业务中心 /网关媒体交换中心 /互操作媒体交换中心, SME 为短消息实体(Short Message Entity) , CDF 为计费数据功能实体 (Charging Data Function ), CGF为计费网关功能实体( Charging Gateway Function ), HSS为归属签约用户 服务器( Home Subscriber Server ), GGSN为网关 GPRS支持节点 ( Gateway GPRS Support Node ) , P-GW 为分组数据网关 ( Packet Data Network-Gateway ) , AS 为应用服务器 ( Application Server )。
3 GPP TS23.682规范中对于漫游场景下基于 T4接口实现的触发用户设备流程形成了如 下结论, 如图 2所示, 具体描述如下:
步骤 1、 SCS在需要触发用户设备,以使用户设备与网络 侧建立通信连接时,如果 SCS 没有 MTC-IWF 的详细联系信息, 则使用用户设备的外部标识从域名服务器 (Directory Name Service, DNS ) 查询得到 MTC-IWF的 IP地址和端口号。 步骤 2、 SCS向 MTC-IWF发送用户设备触发请求消息, 该用户设备触发请求消息中 包含用户设备的外部标识、 生存期、 优先级及 SCS ID等信息。
步骤 3、 MTC-IWF检查 SCS是否被授权发送触发消息、 以及 SCS是否超出提交触发 请求的配额或速率。 如果 MTC-IWF的检查失败, 则返回错误报告并中止流程。
步骤 4、 MTC-IWF向 HSS发送用户信息请求 ( Subscriber Information Request ) 消息, 以检查 SCS是否被授权向对应用户设备发送触发消息, 并获得用户设备的 IMSI和用户设 备当前的服务节点 ( serving node ) 的标识。
步骤 5、 HSS向 SCS 发送用户信息响应 ( Subscriber Information Response ) 消息。 如 果用户信息响应消息中的原因 ( cause )值指示 SCS 不允许向对应用户设备发送触发消息 或者没有有效的签约信息, 则 MTC-IWF发送失败消息给 SCS并中止流程。
步骤 6a、 MTC-IWF选择触发消息的传输方式, 如果选择了 T5用户设备触发消息传输 方式, 则 MTC-IWF执行 T5用户设备触发消息传输流程。
步骤 6b、如果 T5用户设备触发消息传输流程失败,或选择 T4用户设备触发消息传输 方式, 则 MTC-IWF执行 T4用户设备触发消息传输流程。
步骤 7、 MTC-IWF向 SCS发送用户设备触发报告, 用户设备触发报告中的原因值指 明触发请求被接受、 被传输或者传输失败。
步骤 8、 用户设备在收到用户设备触发(Device Trigger ) 消息时, 根据该消息中的触 发负荷(Trigger payload )域的内容执行一些操作, 包括立刻或稍后发起与 SCS或应用服 务器(AS ) 的通信过程。
可见, 现有技术中, UE处于漫游状态时, 如果 AS需要触发 UE, AS会通过 SCS向
HPLMN 的 MTC-IWF 发送用户设备触发请求消息, 当用户设备触发请求消息到达 MTC-IWF后, MTC-IWF通过查询 HSS获取用户设备当前的服务节点, 然后通过服务节 点将用户设备触发消息发送出去, 此时需要在 HPLMN 的 MTC-IWF 和 VPLMN 的 SGSN/MME/MSC之间建立 T5a/ T5b/ T5c接口的连接, 这样会造成以下两点问题:
第一, HPLMN的 MTC-IWF需要建立和维护与 VPLMN的太多的 SGSN/MME/MSC 之间的连接, 造成 HPLMN的 MTC-IWF的信令和资源的开销较大。
第二,当 HPLMN的 MTC-IWF通过 VPLMN的某服务节点触发 UE失败后,该 VPLMN 的服务节点需要将失败消息传回 HPLMN 的 MTC-IWF, 然后 MTC-IWF 才能重试通过 VPLMN的其他 serving node进行用户设备的触发, 这样造成不同 PLMN之间频繁的信令 交互, 浪费信令资源。 发明内容
本发明实施例提供一种机器类通信系统及其数 据传输方法和设备, 用于减少不同 PLMN之间的信令交互, 以节省信令资源。
一种机器类 MTC通信系统, 该系统包括:
设置在用户设备的家乡公共陆地移动网络 HPLMN的业务能力服务器 SCS和原 MTC 互连服务器 MTC-IWF, 以及设置在用户设备的拜访公共陆地移动网络 VPLMN 的代理 MTC-IWF 和核心网控制设备; 其中, 所述原 MTC-IWF 与所述 SCS 相连, 并且所述原 MTC-IWF还与所述代理 MTC-IWF相连,所述代理 MTC-IWF还与所述核心网控制设备相 连;
所述原 MTC-IWF , 用于将接收到的来自所述 SCS 的下行消息发送给所述代理 MTC-IWF; 将接收到的来自所述代理 MTC-IWF的上行消息发送给所述 SCS;
所述代理 MTC-IWF ,用于将接收到的来自所述原 MTC-IWF的下行消息发送给所述核 心网控制设备; 将接收到的来自所述核心网控制设备的上行消 息发送给所述原 MTC-IWF; 所述核心网控制设备,用于将接收到的来自所 述代理 MTC-IWF的下行消息发送出去; 将接收到的来自用户设备的上行消息发送给所 述代理 MTC-IWF。
一种原 MTC-IWF, 该原 MTC-IWF包括:
下行传输单元, 用于将接收到的来自 SCS的下行消息, 发送给代理 MTC-IWF; 该原
MTC-IWF为用户设备的 HPLMN中设置的 MTC-IWF, 所述代理 MTC-IWF为用户设备当 前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF;
上行传输单元,用于将接收到的来自所述代理 MTC-IWF的上行消息发送给所述 SCS。 一种代理 MTC-IWF, 该代理 MTC-IWF包括:
下行传输单元,用于将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发送给核心网控制设备; 所述原 MTC-IWF为用户设备的 HPLMN中设置的 MTC-IWF,该代理 MTC-IWF为用户设 备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF;
上行传输单元, 用于将接收到的来自核心网控制设备的上行消 息发送给所述原 MTC-IWF。
—种核心网控制设备, 该核心网控制设备包括:
下行传输单元, 用于将接收到的来自代理 MTC-IWF的下行消息发送出去; 所述代理 MTC-IWF为用户设备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF;
上行传输单元, 用于将接收到的用户设备发出的上行消息发送 给所述代理 MTC-IWF。 一种漫游场景下的数据传输方法, 该方法包括:
设置在用户设备的 HPLMN中的原 MTC-IWF将接收到的来自 SCS的下行消息, 发送 给代理 MTC-IWF ; 所述代理 MTC-IWF 为用户设备当前所在的 VPLMN 中设置的 MTC-IWF; 以及,
所述原 MTC-IWF将接收到的来自所述代理 MTC-IWF的上行消息发送给所述 SCS。 一种漫游场景下的数据传输方法, 该方法包括:
设置在用户设备当前所在的 VPLMN中的代理 MTC-IWF将接收到的来自原 MTC-IWF 的下行消息发送给核心网控制设备; 所述原 MTC-IWF 为用户设备的 HPLMN 中设置的 MTC-IWF;
所述代理 MTC-IWF 将接收到的来自核心网控制设备的上行消息发 送给所述原
MTC-IWF。
一种漫游场景下的数据传输方法, 该方法包括:
核心网控制设备将接收到的来自代理 MTC-IWF 的下行消息发送出去; 所述代理 MTC-IWF为用户设备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF;
所述核心网控制设备将接收到的用户设备发出 的上行消息发送给所述代理 MTC-IWF。 本发明实施例提供的方案中, 在 VPLMN中增加设置代理 MTC-IWF,
HPLMN中的原 MTC-IWF通过代理 MTC-IWF将下行消息发送给 VPLMN中的核心网控制 设备, VPLMN中的核心网控制设备通过代理 MTC-IWF将上行消息发送给原 MTC-IWF , 也即 HPLMN中的原 MTC-IWF通过代理 MTC-IWF与 VPLMN中的核心网控制设备进行 数据传输, 可见 HPLMN中的原 MTC-IWF不需要与 VPLMN中的各核心网控制设备建立 和维护连接, 从而减少了不同 PLMN之间的信令交互, 节省了信令资源。 附图说明
图 1为现有技术中的 MTC系统架构示意图;
图 2为现有技术中的用户设备触发流程示意图;
图 3为本发明实施例提供的 MTC系统结构示意图;
图 4为本发明实施例提供的原 MTC-IWF的结构示意图;
图 5为本发明实施例提供的代理 MTC-IWF的结构示意图;
图 6为本发明实施例提供的核心网控制设备的结 示意图;
图 7为本发明实施例提供的原 MTC-IWF侧的数据传输流程示意图;
图 8为本发明实施例提供的代理 MTC-IWF侧的数据传输流程示意图;
图 9为本发明实施例提供的核心网控制设备侧的 据传输流程示意图。 具体实施方式
为了减少不同 PLMN之间的信令交互,以节省信令资源,本发 实施例提供一种 MTC 通信系统。 本系统中, 在 VPLMN中增加设置代理 MTC-IWF ,
HPLMN中的 MTC-IWF即原 MTC-IWF通过代理 MTC-IWF, 与 VPLMN中的核心网控制 设备进行数据传输。 参见图 3 , 本发明实施例提供的 MTC通信系统, 包括: 设置在用户设备的 HPLMN的 SCS30和原 MTC-IWF31 ,以及设置在用户设备的 VPLMN的代理 MTC-IWF31和核心网控 制设备 33; 其中, 原 MTC-IWF31与 SCS30和代理 MTC-IWF32相连, 代理 MTC-IWF32 还与核心网控制设备 33相连; 具体的:
原 MTC-IWF31 , 用于将接收到的来自 SCS30的、 需要发送给用户设备的下行消息发 送给代理 MTC-IWF32; 将接收到的来自代理 MTC-IWF的上行消息发送给 SCS;
代理 MTC-IWF32 ,用于将接收到的来自原 MTC-IWF31的下行消息发送给核心网控制 设备 33; 将接收到的来自核心网控制设备 33的上行消息发送给原 MTC-IWF31;
较佳地, 所述代理 MTC-IWF32, 为在 VPLMN中为 UE提供服务的拜访(visited ) MTC-IWF。
核心网控制设备 33 , 用于将接收到的来自代理 MTC-IWF32的下行消息发送出去; 将 接收到的用户设备发出的上行消息发送给代理 MTC-IWF32。 这里, 核心网控制设备包可 以包括 MSC、 MME、 SGSN中的一个或多个。
进一步的, 该系统还包括与原 MTC-IWF31相连的归属签约用户服务器(HSS ) 34; 相应的, 原 MTC-IWF31还用于: 在将接收到的来自 SCS30的、 需要发送给用户设备 的下行消息发送给代理 MTC-IWF32之前, 从 HSS34获得该用户设备的服务节点的信息, 根据获得的服务节点的信息判断该用户设备是 否处于漫游状态, 在判断为是时, 将下行消 息发送给代理 MTC-IWF32, 在判断为否时, 按照现有流程发送下行消息。 需要说明的是, 用户设备的服务节点是用户设备当前所在的 PLMN中的一个或多个核心网控制设备;根据 获得的服务节点的信息判断该用户设备是否处 于漫游状态的方法为: 若该用户设备的服务 节点为 HPLMN的核心网控制设备, 则该用户设备未处于漫游状态, 否则, 该用户设备处 于漫游状态。
进一步的, 原 MTC-IWF31还用于: 在将下行消息发送给代理 MTC-IWF32之前, 根 据获得的服务节点的信息,查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息(例 如地址信息), 并根据查找到的信息将下行消息发送给代理 MTC-IWF32。 这里, 根据获得 的服务节点的信息, 查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息, 具体可 以是从 DNS查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息,此时需要预先在 DNS中配置服务于 VPLMN中各核心网控制设备的代理 MTC-IWF的信息; 或者, 也可以 是从本地的配置信息中查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息, 此时 需要预先在本地配置服务于 VPLMN中各核心网控制设备的代理 MTC-IWF的信息。
进一步的, 原 MTC-IWF31还用于: 在将下行消息发送给代理 MTC-IWF32之前, 将 作为用户设备的服务节点的核心网控制设备的 信息(例如地址信息), 携带在下行消息中; 相应的, 代理 MTC-IWF32还用于: 在将接收到的来自原 MTC-IWF31的下行消息发 送给核心网控制设备 33 之前, 通过解析下行消息得到核心网控制设备的信息 (例如地址 信息), 根据解析得到的信息将下行消息发送给核心网 控制设备 33。
进一步的, 核心网控制设备 33还用于: 在将接收到的用户设备发出的上行消 息发送给代理 MTC-IWF32之前, 根据上行消息中携带的该用户设备的国际移动 用户标识 码( IMSI ) , 判断该用户设备是否处于漫游状态, 在判断为是时, 将上行消息发送给代理 MTC-IWF32, 在判断为否时按照现有流程发送上行消息。
进一步的, 核心网控制设备 33还用于: 在将上行消息发送给代理 MTC-IWF32之前, 从本地的配置信息中查找服务于本核心网控制 设备的代理 MTC-IWF的信息 (例如地址信 息 ), 并根据查找到的信息将上行消息发送给代理 MTC-IWF32。
进一步的, 代理 MTC-IWF32还用于:在将接收到的来自核心网控制 设备 33的上行消 息发送给原 MTC-IWF31之前,根据上行消息中携带的相关信息 ,查找用户设备的 HPLMN 中设置的原 MTC-IWF 的信息, 并根据查找到的信息将所述上行消息发送给所 述原 MTC-IWF31 ; 这里, 根据上行消息中携带的相关信息, 查找用户设备的 HPLMN中设置的 原 MTC-IWF的信息, 具体可以是根据上行消息中携带的用户设备的 外部标识或者其他信 息 (比如 MTC-IWF的全盾量域名 ( FQDN ) ), 从 DNS查找用户设备的 HPLMN中设置的 原 MTC-IWF 的信息, 或者, 从本地的配置信息中查找用户设备的 HPLMN 中设置的原 MTC-IWF的信息。
代理 MTC-IWF32用于: 通过代理 MTC-IWF32与原 MTC-IWF31之间已建立的接口 (例如 Tpm接口),将接收到的来自核心网控制设备 33的上行消息发送给原 MTC-IWF31; 该接口是在原 MTC-IWF31向代理 MTC-IWF32发送下行消息时建立的接口。
本发明中的下行消息可以是用户设备触发消息 等; 上行消息可以是对该用户设备触发 消息的用户设备触发报告等。
在代理 MTC-IWF32接收到用户设备触发报告后, 若根据该用户设备触发报告判断用 户设备触发消息的传输失败, 则不将该用户设备触发报告发送给 HPLMN 中的原 MTC-IWF31 , 而是重新选择其他核心网控制设备, 并通过重新选择的核心网控制设备将用 户设备触发消息发送出去, 从而避免了将传输失败的用户设备触发报告发 送给 HPLMN中 的原 MTC-IWF31 , 进一步减少了不同 PLMN之间的信令传输, 节省了信令资源。 若根据 该用户设备触发报告判断用户设备触发消息的 传输成功, 则将该用户设备触发报告发送给 HPLMN中的原 MTC-IWF31。
参见图 4, 本发明实施例提供一种原 MTC-IWF, 该原 MTC-IWF包括:
下行传输单元 40, 用于将接收到的来自 SCS的、 需要发送给用户设备的下行消息, 发送给代理 MTC-IWF; 该原 MTC-IWF为用户设备的 HPLMN中设置的 MTC-IWF, 代理 MTC-IWF为用户设备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF; 上行传输单元 41 , 用于将接收到的来自代理 MTC-IWF的上行消息发送给 SCS。 较佳地, 所述下行传输单元 40和上行传输单元 41均为核心网节点侧的具有传输功能 的有线设备。
进一步的, 该原 MTC-IWF还包括:
漫游判断单元 42, 在下行传输单元将下行消息发送给代理 MTC-IWF之前, 从 HSS 获得用户设备的服务节点的信息, 根据获得的服务节点的信息判断用户设备是否 处于漫游 状态;
其中, 所述漫游判断单元 42可以是 CPU (通用处理器)或者 FPGA (可编程逻辑门 阵列)等具有消息解析处理和路由功能的设备 。
所述下行传输单元 40 用于: 在漫游判断单元的判断为是时, 将下行消息发送给代理
MTC-IWF; 在判断为否时, 按照现有流程发送下行消息。 需要说明的是, 用户设备的服务 节点是用户设备当前所在的 PLMN中的一个或多个核心网控制设备;根据获 的服务节点 的信息判断该用户设备是否处于漫游状态的方 法为: 若该用户设备的服务节点为 HPLMN 的核心网控制设备, 则该用户设备未处于漫游状态, 否则, 该用户设备处于漫游状态。
进一步的, 该原 MTC-IWF还包括:
信息查找单元 43 , 用于在下行传输单元将下行消息发送给代理 MTC-IWF之前, 根据 漫游判断单元获得的服务节点的信息,查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF 的信息; 这里, 根据获得的服务节点的信息, 查找 VPLMN 中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息,具体可以是从 DNS查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF 的信息; 或者, 也可以是从本地的配置信息中查找 VPLMN 中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息。
其中, 所述信息查找单元 43也可以是 CPU (通用处理器)或者 FPGA (可编程逻辑 门阵列)。
相应的, 下行传输单元 40 用于: 根据信息查找单元查找到的信息, 将下行消息发送 给代理 MTC-IWF。
进一步的, 下行传输单元 40还用于:
在将下行消息发送给代理 MTC-IWF之前, 将作为用户设备的服务节点的核心网控制 设备的信息, 携带在下行消息中, 以用于后续的下行消息传输。 参见图 5 , 本发明实施例提供一种代理 MTC-IWF, 该代理 MTC-IWF包括: 下行传输单元 50, 用于将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发送给核心网控制设 备; 原 MTC-IWF为用户设备的 HPLMN中设置的 MTC-IWF, 代理 MTC-IWF为用户设备 当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF; 上行传输单元 51 , 用于将接收到的来自核心网控制设备的上行消 息发送给原 MTC-IWF。
其中, 所述下行传输单元 50和上行传输单元 51可以是核心网节点侧的具有传输功能 的有线设备。
进一步的, 该代理 MTC-IWF还包括:
消息解析单元 52 , 用于在下行传输单元将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发送 给核心网控制设备之前, 通过解析下行消息得到核心网控制设备的信息 ; 相应的, 下行传输单元 50 用于: 根据消息解析单元解析得到的信息, 将下行消息发 送给核心网控制设备。
进一步的, 该代理 MTC-IWF还包括:
信息查找单元 53 ,用于在上行传输单元将接收到的来自核心网 制设备的上行消息发 送给原 MTC-IWF之前, 根据上行消息中携带的相关信息, 查找该用户设备的 HPLMN中 设置的原 MTC-IWF 的信息; 这里, 根据上行消息中携带的相关信息, 查找用户设备的 HPLMN中设置的原 MTC-IWF的信息, 具体可以是根据上行消息中携带的用户设备的 外 部标识或者其他信息 (比如 MTC-IWF的 FQDN ), 从 DNS查找用户设备的 HPLMN中设 置的原 MTC-IWF的信息, 或者, 从本地的配置信息中查找用户设备的 HPLMN中设置的 原 MTC-IWF的信息。 相应的, 上行传输单元 51 , 用于根据信息查找单元查找到的信息, 将上行消息发送给所述原 MTC-IWF。 或者,
上行传输单元 51用于: 通过该代理 MTC-IWF与原 MTC-IWF之间已建立的接口, 将 接收到的来自核心网控制设备的上行消息发送 给原 MTC-IWF; 该接口是在原 MTC-IWF 向该代理 MTC-IWF发送下行消息时建立的接口。
其中, 信息查找单元 53可以是 CPU (通用处理器)或者 FPGA (可编程逻辑门阵列)。 在代理 MTC-IWF的上行传输单元 51接收到的上行消息为用户设备触发报告时, 根 据该用户设备触发报告判断用户设备触发消息 的传输失败, 则不将该用户设备触发报告发 送给 HPLMN中的原 MTC-IWF, 而是重新选择其他核心网控制设备, 并通过重新选择的 核心网控制设备将用户设备触发消息发送出去 , 从而避免了将传输失败的用户设备触发报 告发送给 HPLMN中的原 MTC-IWF, 进一步减少了不同 PLMN之间的信令传输, 节省了 信令资源。 若根据该用户设备触发报告判断用户设备触发 消息的传输成功, 则将该用户设 备触发报告发送给 HPLMN中的原 MTC-IWF。
参见图 6, 本发明实施例提供一种核心网控制设备, 该核心网控制设备包括: 下行传输单元 60, 用于将接收到的来自代理 MTC-IWF的下行消息按照现有方法发送 出去; 代理 MTC-IWF为用户设备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF; 上行传输单元 61 , 用于将接收到的用户设备发出的上行消息发送 给代理 MTC-IWF。 其中, 所述下行传输单元 60和上行传输单元 61可以是核心网节点侧的具有传输功能 的有线设备。
进一步的, 该核心网控制设备还包括:
漫游判断单元 62 , 用于在将接收到的用户设备发出的上行消息发 送给代理
MTC-IWF之前, 根据上行消息中携带的该用户设备的 IMSI, 判断用户设备是否处于漫游 状态;
其中, 漫游判断单元 62可以是 CPU (通用处理器)或者 FPGA (可编程逻辑门阵列)。
上行传输单元 61 用于: 在漫游判断单元的判断为是时, 将上行消息发送给代理 MTC-IWF, 在判断为否时按照现有流程发送上行消息。
进一步的, 该还核心网控制设备包括:
信息查找单元 63 , 用于在上行传输单元将上行消息发送给代理 MTC-IWF之前, 从本 地的配置信息中查找服务于本核心网控制设备 的代理 MTC-IWF的信息;
相应的, 上行传输单元 61 用于: 根据信息查找单元查找到的信息, 将上行消息发送 给代理 MTC-IWF。
其中, 信息查找单元 63可以是 CPU (通用处理器)或者 FPGA (可编程逻辑门阵列)。 参见图 7, 本发明实施例提供针对原 MTC-IWF的漫游场景下的数据传输方法, 包括 以下步骤:
步骤 70:设置在用户设备的 HPLMN中的原 MTC-IWF将接收到的来自 SCS的下行消 息, 发送给代理 MTC-IWF; 代理 MTC-IWF 为用户设备当前所在的 VPLMN 中设置的 MTC-IWF;
步骤 71: 原 MTC-IWF将接收到的来自代理 MTC-IWF的上行消息发送给所述 SCS。 需要说明的是, 步骤 70和步骤 71之间没有严格的时间顺序, 也即步骤 71可以在步 骤 70后执行, 也可以在步骤 70前执行, 还可以是与步骤 70同时执行。
较佳的,步骤 70中, 在设置在用户设备的 HPLMN中的原 MTC-IWF将接收到的来自
SCS的下行消息, 发送给代理 MTC-IWF之前, 原 MTC-IWF从 HSS获得用户设备的服务 节点的信息, 根据获得的服务节点的信息判断用户设备是否 处于漫游状态; 在判断用户设 备处于漫游状态时, 将下行消息发送给代理 MTC-IWF。
具体的, 步骤 70中将下行消息发送给代理 MTC-IWF, 具体实现如下: 根据获得的服 务节点的信息, 查找 VPLMN中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息; 根据查找到 的信息, 将下行消息发送给代理 MTC-IWF。
较佳的, 在将下行消息发送给代理 MTC-IWF之前, 将作为用户设备的服务节点的核 心网控制设备的信息, 携带在下行消息中。 参见图 8, 本发明实施例提供针对代理 MTC-IWF的漫游场景下的数据传输方法, 包 括以下步骤:
步骤 80: 设置在用户设备当前所在的 VPLMN中的代理 MTC-IWF将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发送给核心网控制设备;原 MTC-IWF为用户设备的 HPLMN中设置 的 MTC-IWF;
步骤 81 : 代理 MTC-IWF 将接收到的来自核心网控制设备的上行消息发 送给原 MTC-IWF。
需要说明的是, 步骤 80和步骤 81之间没有严格的时间顺序, 也即步骤 81可以在步 骤 80后执行, 也可以在步骤 80前执行, 还可以是与步骤 80同时执行。
具体的, 步骤 80中在代理 MTC-IWF将接收到的来自原 MTC-IWF的下行消息发送给 核心网控制设备之前, 通过解析下行消息得到核心网控制设备的信息 ; 根据解析得到的信 息, 将下行消息发送给核心网控制设备。
具体的,步骤 81中代理 MTC-IWF将接收到的来自核心网控制设备的上行 息发送给 原 MTC-IWF, 具体实现如下: 代理 MTC-IWF根据上行消息中携带的相关信息, 查找该用 户设备的 HPLMN中设置的原 MTC-IWF的信息; 根据查找到的信息, 将上行消息发送给 所述原 MTC-IWF; 或者,
代理 MTC-IWF通过该代理 MTC-IWF与原 MTC-IWF之间已建立的接口, 将接收到 的来自核心网控制设备的上行消息发送给原 MTC-IWF;该接口是在所述原 MTC-IWF向该 代理 MTC-IWF发送下行消息时建立的接口。
在代理 MTC-IWF接收到的上行消息为用户设备触发报告 , 若根据该用户设备触发 报告判断用户设备触发消息的传输失败, 则不将该用户设备触发报告发送给 HPLMN中的 原 MTC-IWF, 而是重新选择其他核心网控制设备, 并通过重新选择的核心网控制设备将 用户设备触发消息发送出去, 从而避免了将传输失败的用户设备触发报告发 送给 HPLMN 中的原 MTC-IWF, 进一步减少了不同 PLMN之间的信令传输, 节省了信令资源。 若根据 该用户设备触发报告判断用户设备触发消息的 传输成功, 则将该用户设备触发报告发送给
HPLMN中的原 MTC-IWF。
参见图 9, 本发明实施例提供针对核心网控制设备的漫游 场景下的数据传输方法, 包 括以下步骤:
步骤 90: 核心网控制设备将接收到的来自代理 MTC-IWF的下行消息发送出去; 代理 MTC-IWF为用户设备当前所在的 VPLMN中设置的 MTC-IWF;
步骤 91 :核心网控制设备将接收到的用户设备发出的 行消息发送给代理 MTC-IWF。 较佳的, 步骤 91 中在核心网控制设备将接收到的用户设备发出 的上行消息发送给代 理 MTC-IWF之前, 根据上行消息中携带的该用户设备的 IMSI, 判断用户设备是否处于漫 游状态; 在判断用户设备处于漫游状态时, 将上行消息发送给代理 MTC-IWF。
具体的, 步骤 91 中核心网控制设备将接收到的用户设备发出的 上行消息发送给代理 MTC-IWF , 具体实现如下: 从本地的配置信息中查找服务于本核心网控制 设备的代理 MTC-IWF的信息; 根据查找到的信息, 将上行消息发送给代理 MTC-IWF。
在下行消息为用户设备触发消息、 上行消息为对用户设备触发消息的用户设备触 发报 告, 具体协议流程如下:
步骤一、 HPLMN的原 MTC-IWF从 Tsp接口收到用户设备触发消息, 根据现有技术 在 HSS中查找到当前 UE的服务节点的信息, 并根据查找到的信息确定 UE是否处于漫游 状态;
步骤二、 当原 MTC-IWF确定 UE处于漫游状态时, 根据服务节点的 ID查找 VPLMN 中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息;
步骤三、 原 MTC-IWF将用户设备触发消息传给代理 MTC-IWF;
步骤四、 代理 MTC-IWF根据现有的 MTC-IWF触发 UE的方法来发送用户设备触发 消息;
步骤五、 代理 MTC-IWF 将从 SGSN/MME/MSC 收到的用户设备触发报告发送给
HPLMN的 MTC-IWF。
实施例一:
具体步骤如下:
步骤一、 在 DNS上为本 PLMN 内的核心网控制设备即 SGSN/MME/MSC配置代理 MTC-IWF的信息;
步骤二、 HPLMN的原 MTC-IWF从 Tsp接口收到用户设备触发消息, 根据现有技术 在 HSS中查找到当前 UE的服务节点的信息, 并根据查找到的信息确定 UE是否处于漫游 状态;
步骤三、 当原 MTC-IWF确定 UE处于漫游状态时, 根据服务节点的 ID查找 VPLMN 中服务于该服务节点的代理 MTC-IWF的信息;
步骤四、 原 MTC-IWF将携带有服务节点的信息的用户设备触 信息, 通过 Tpm接口 传给代理 MTC-IWF;
步骤五、 代理 MTC-IWF根据现有的 MTC-IWF触发 UE的方法来发送用户设备触发 消息;
步骤六、 代理 MTC-IWF将从 SGSN/MME/MSC收到的用户设备触发报告, 通过已建 立的 Tpm接口传给之前收到用户设备触发消息的 HPLMN的原 MTC-IWF。
实施例二:
步骤一、 同实施例一的步骤一-步骤五; 步骤二、 代理 MTC-IWF根据从 SGSN/MME/MSC收到的用户设备触发报告中的用户 设备的外部标识或者其他信息 (例如: MTC-IWF的 FQDN ) 查找用户设备的 HPLMN的 原 MTC-IWF , 并将用户设备触发 4艮告传递给该原 MTC-IWF。
综上, 本发明的有益效果包括:
本发明实施例提供的方案中, 在 VPLMN中增加设置代理 MTC-IWF,
HPLMN中的原 MTC-IWF通过代理 MTC-IWF将下行消息发送给 VPLMN中的核心网控制 设备, VPLMN中的核心网控制设备通过代理 MTC-IWF将上行消息发送给原 MTC-IWF , 也即 HPLMN中的原 MTC-IWF通过代理 MTC-IWF与 VPLMN中的核心网控制设备进行 数据传输, 可见 HPLMN中的原 MTC-IWF不需要与 VPLMN中的各核心网控制设备建立 和维护连接, 从而减少了不同 PLMN之间的信令交互, 节省了信令资源。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、 设备(系统)、 和计算机程序产品的流程图 和 /或方框图来描述的。 应理解可由计算机程序指令实现流程图和 /或方框图中的每一流 程和 /或方框、 以及流程图和 /或方框图中的流程和 /或方框的结合。 可提供这些计算机 程序指令到通用计算机、 专用计算机、 嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处 理器 以产生一个机器, 使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的 处理器执行的指令产生用 于实现在流程图一个流程或多个流程和 /或方框图一个方框或多个方框中指定的功能 装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机 或其他可编程数据处理设备以特定方 式工作的计算机可读存储器中, 使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生 包括指令装 置的制造品, 该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程 和 /或方框图一个方框或多个 方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他 可编程数据处理设备上, 使得在计算机 或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产 生计算机实现的处理, 从而在计算机或其他 可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程 图一个流程或多个流程和 /或方框图一个 方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例, 但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性 概 念, 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以, 所附权利要求意欲解释为包括优选 实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改 。
显然, 本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动 和变型而不脱离本发明的精神和 范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属 于本发明权利要求及其等同技术的范围之内, 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。