CN101730136A - M2m终端呼叫的处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种M2M终端呼叫的处理方法及系统。其中，该方法包括：在多个M2M终端加电启动后，多个M2M终端分别获取各自的随机时间，并分别按照各自的随机时间进行延迟；在延迟结束后，多个M2M终端分别通过无线网络与应用系统建立连接。本发明提供的M2M终端呼叫的处理方法及系统，通过起呼延迟方式能够缓解M2M业务中大量终端同时接入所导致的网络拥塞问题，从而为CDMA系统提供实时性强、传输流量小、长时间在线等特点的应用服务扫除障碍，同时保证M2M业务能够和CDMA网络里的其他业务共同开展。

Description

M2M终端呼叫的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及CDMA应用技术领域，更具体地，涉及一种M2M终端呼叫的处理方法及系统。

背景技术

CDMA网络具备带宽高和传输稳定等优点，因而可以将具有高质量无线传输特点的CDMA技术用于数据传送的应用。随着CDMA网络的普及，各种企业集团用户对各种远程无线方式提供信息应用服务(例如，车载定位、电力抄表和环保水利监控等信息服务)的需求越来越高，这类业务被称作M2M(Machine-to-Machine)业务，M2M是指一方或双方为机器、且机器通过程序控制能自动地完成整个通信过程的通信形式。

这类信息应用服务的共同特点在于实时性强、传输流量小、长时间在线等。然而，这类信息应用服务还有一个重要特点是终端具有“机器”的自动化行为，可能在短时间内造成大量呼叫，进而对网络资源造成拥塞。例如，(1)大量终端在一个很小的区域内同时加电，启动过程执行到一定阶段后同时发起数据连接请求，试图接入网络；(2)大量终端在一个很小的区域内同时上报数据；(3)由于呼叫失败引起了终端不断地发出网络接入请求。

总之，在M2M终端的物理集中度过高(例如，固定终端物理区域集中或移动终端在一定时间内汇聚到某个物理区域中)或数据接入与发送时间也集中的情况下可能会对所在小区的通信造成影响，主要体现在：耗尽业务信道资源；呼叫失败造成的反复呼叫导致消耗大量公共控制信道资源，可以把上述问题统称为“M2M业务中大量终端同时接入所导致的网络拥塞问题”。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种M2M终端呼叫的处理方法及系统，能够解决M2M业务中大量终端同时接入所导致的网络拥塞问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种M2M终端呼叫的处理方法，包括：在多个M2M终端加电启动后，多个M2M终端分别获取各自的随机时间，并分别按照各自的随机时间进行延迟；在延迟结束后，多个M2M终端分别通过无线网络与应用系统建立连接。

根据本发明方法的一个实施例，该方法还包括：在需要上报数据时，多个M2M终端采用错峰上报方式分别向应用系统上报数据。

根据本发明方法的另一实施例，该方法还包括：如果连接建立失败，则连接建立失败的M2M终端启动起呼抑止模式。

根据本发明方法的又一实施例，多个M2M终端位于同一区域内并具有相同的应用。

根据本发明方法的再一实施例，错峰上报方式为：将多个M2M终端进行分组，各组M2M终端分别在不同时刻向应用系统上报数据。

根据本发明方法的再一实施例，错峰上报方式为：应用系统对多个M2M终端进行分组，分时地向各组M2M终端发出数据采集请求，各组M2M终端在接收到数据采集请求后向应用系统上报数据。

根据本发明方法的再一实施例，多个M2M终端采用错峰上报方式分别向应用系统上报数据的步骤包括：在多个M2M终端与应用系统之间设置的M2M平台接收到来自应用系统的数据采集请求后，对多个M2M终端进行分组；M2M平台分时地向各组M2M终端发出数据采集请求；各组M2M终端在接收到数据采集请求后，向M2M平台上报数据；M2M平台在收齐各组M2M终端上报的数据后进行汇总并发送至应用系统。

为了实现上述目的，本发明还提供了一种M2M终端呼叫的处理系统，该系统包括：多个M2M终端和应用系统，多个M2M终端中的每个M2M终端均包括延迟模块和连接建立模块，延迟模块用于在每个M2M终端加电启动后分别获取每个M2M终端各自的随机时间，并分别按照各自的随机时间进行延迟；连接建立模块用于在延迟结束后通过无线网络与应用系统建立连接。

根据本发明系统的一个实施例，每个M2M终端还包括：错峰上报模块，用于在需要上报数据时采用错峰上报方式分别向应用系统上报数据。

根据本发明系统的另一实施例，每个M2M终端还包括：起呼抑止模块，用于在连接建立模块建立连接失败后启动起呼抑止模式。

根据本发明系统的又一实施例，多个M2M终端位于同一区域内并具有相同的应用。

根据本发明系统的再一实施例，错峰上报模块包括：终端错峰单元，用于根据对多个M2M终端的分组分别在不同时刻向应用系统上报数据。

根据本发明系统的再一实施例，应用系统包括：应用系统错峰单元，用于对多个M2M终端进行分组，分时地向各组M2M终端发出数据采集请求，以便各组M2M终端分别在不同时刻向应用系统上报数据。

根据本发明系统的再一实施例，处理系统还包括设置于多个M2M终端与应用系统之间的M2M平台，该M2M平台包括：终端分组模块，用于在接收到来自应用系统的数据采集请求后，对多个M2M终端进行分组；请求下发模块，用于分时地向各组M2M终端发出数据采集请求；数据接收模块，用于接收各组M2M终端上报的数据；数据汇总发送模块，用于在收齐各组M2M终端上报的数据后进行汇总并发送至应用系统。

本发明提供的M2M终端呼叫的处理方法及系统，通过起呼延迟来解决M2M业务中大量终端同时接入所导致的网络拥塞问题，从而为CDMA系统能够提供实时性强、传输流量小、长时间在线等特点的应用服务扫除障碍，同时还保证了M2M业务能够和CDMA网络内的其他业务共同开展。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分。在附图中：

图1是本发明方法的一个实施例的流程示意图。

图2是本发明方法的另一实施例的流程示意图。

图3是本发明中M2M平台实现错峰上报机制的应用示意图。

图4是本发明方法的又一实施例的流程示意图。

图5是本发明系统的一个实施例的结构示意图。

图6是本发明系统的另一实施例的结构示意图。

图7是本发明系统的又一实施例的结构示意图。

图8是本发明系统的再一实施例的结构示意图。

图9是本发明系统的再一实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行更全面的描述，其中说明本发明的示例性实施例。本发明的示例性实施例及其说明用于解释本发明，但并不构成对本发明的不当限定。

如图1所示，是本发明方法的一个实施例的流程示意图。该实施例可以包括以下步骤：

S101，如果某个M2M应用在一个很小的区域内使用了大量终端，或者某种移动M2M应用的大量终端在某段时间内在某个很小的区域内聚集，就可能出现大量终端在相同的时间同时加电启动并发起数据连接呼叫，试图通过无线网络接入应用系统的情况。在上述两种情况下，M2M应用的终端可以通过起呼延迟机制来克服网络拥塞的问题，即，在多个M2M终端加电启动后，多个M2M终端分别获取各自的随机时间，并分别按照各自的随机时间进行延迟。

例如，M2M终端在加电启动后，虽然启动过程比较复杂，但可以概括为：(1)硬件加电；(2)本地引导程序运行；(3)本地操作系统启动；(4)应用软件启动；(5)建立数据连接(即，数据连接呼叫)。如果在同一个区域的相同应用的M2M终端都按照上述过程启动，因为终端加电时间相同、引导程序处理顺序相同且内外环境基本一致，因而大量终端会在同一时间向应用系统发起数据连接呼叫。此时每个M2M终端可以在执行数据连接呼叫之前，各自延迟随机时间，例如，延迟的时间可以以120秒为周期，采用随机数机制进行控制以使多个M2M终端能够随机地延迟0-120秒后再分别以不同的时间点启动数据连接请求。

需要注意的是，上述延迟可以只针对M2M终端在加电启动后的第一次数据连接呼叫，因为在其他情况下不太可能出现同一区域内大量M2M终端同时发生数据呼叫的情况。

具体地，每个M2M终端可以采用下述方式进行随机时间的延迟处理：

(1)随机时间的实现：终端软硬件体系本身基本上是一个确定的系统，原理上不可能产生真正的随机数。但是，可以利用外界的随机因素，例如，程序开始执行的时间、用户击键的时间或速度等，可以参考下述实现方法：

#include″time.h″

srand(time(NULL))；

int x；

x＝rand()；

可选地还可以通过下述方式增加随机性：系统记录下上次PPP连接中PPP连接成功建立的时间，然后将此时间的毫秒部分作为生成随机数的种子。

(2)总延迟周期的选择：上述周期(例如，120秒)的确定依据不仅取决于多个M2M终端的实际部署情况，而且还要尽量避免延迟时间太长而导致部分M2M终端启动周期太长给用户的体验所带来的负面影响。

S102，在延迟结束后，多个M2M终端分别通过无线网络与应用系统建立连接。

在具体实现中可以通过设置定时器的时间间隔参数为随机时间来实现上述的延迟，在M2M终端加电启动后，启动定时器，并在超时后通过无线网络与应用系统建立连接。

该实施例通过延迟启动数据的连接来避免大量终端在同一时刻引发的大量接入请求对网络所造成的干扰。

在实际应用中，当多个M2M终端分别与应用系统建立连接后，还可能出现这些M2M终端同时上报数据的情况，此时可以通过如图2所示的实施例来进一步克服多个M2M终端同时上报数据所引起的网络干扰问题。图2中的实施例可以包括以下步骤：

S201，在多个M2M终端加电启动后，多个M2M终端分别获取各自的随机时间，并分别按照各自的随机时间进行延迟；

S202，在延迟结束后，多个M2M终端分别通过无线网络与应用系统建立连接；

S203，在连接建立后需要上报数据时，多个M2M终端采用错峰上报方式分别向应用系统上报数据，例如，可以把多个M2M终端分为几组，每组上报数据的时刻不同，且相隔一定的周期。另外还可以采用应用系统定时排队召测M2M终端的方式，使多个M2M终端分批次地进行数据的上报以错开M2M终端连接网络或传输数据的时刻，从而避免大量终端在同一时刻争用网络资源的状况。

以下是错峰上报的方式的三个实例，可以采用其中任一种进行错峰上报：

方式一：将多个M2M终端进行分组，各组M2M终端分别在不同时刻向应用系统上报数据。

方式二：应用系统对多个M2M终端进行分组，分时地向各组M2M终端发出数据采集请求，各组M2M终端在接收到数据采集请求后向应用系统上报数据。

方式三：在多个M2M终端与应用系统之间设置的M2M平台接收到来自应用系统的数据采集请求后，对多个M2M终端进行分组；M2M平台分时地向各组M2M终端发出数据采集请求；各组M2M终端在接收到数据采集请求后，向M2M平台上报数据；M2M平台在收齐各组M2M终端上报的数据后进行汇总并发送至应用系统。

例如，如图3所示，是本发明中M2M平台实现错峰上报机制的应用示意图。

在呼叫处理系统中引入了M2M平台11。该M2M平台11是指运营商提供的对M2M终端12进行管理和监控，并为应用系统13提供一定的终端管理服务的中间平台。M2M平台11主要实现终端管理、业务运营管理、终端通信行为监测和干预、终端通信故障告警、应用系统接入和网络能力接入等功能。M2M终端12采集的各种数据经过无线网络14和M2M平台11最终传送到应用系统13。应用系统13反过来也可以对M2M终端12进行相应的操控。

在该实施例中可以借助M2M平台有效地实现错峰上报机制。具体实现过程如下：

M2M终端不再直接向应用系统上报数据，而是由M2M平台根据应用系统下发的需求采集M2M终端的数据。M2M终端只有在响应M2M平台发出的数据采集请求后才将相应的数据上报到M2M平台。

一旦应用系统需要采集其管辖的M2M终端的数据时，应用系统就向M2M平台发出“数据采集请求”。

M2M平台接收到“数据采集请求”后，由于M2M平台有无线网络小区的分布信息，同时能够知道每个M2M终端在各个小区的分布，若在单个小区需要采集数据的M2M终端数量超过一定门限，则M2M平台就可以将这些M2M终端进行分组。M2M平台负责在不同时刻向各组M2M终端发出数据采集请求，通过这种方式实现了“分时采集”。

M2M平台等到收齐所有M2M终端上报的数据后进行汇总，并把汇总的数据提交给应用系统。至此，一个完整的数据采集任务被执行完毕。

需要注意的是，在上述错峰上报机制的实现过程中需要考虑异常情况的处理。例如，当某些数据采集请求下发后该组M2M终端未向M2M平台上报数据，则M2M平台可以再次下发数据采集请求以有效地处理这种异常情况。

该实施例通过M2M终端自己分时上报或应用系统分时召测的方式将大量M2M终端同时上报数据的情况调整为分批次地上报数据以减轻网络的压力，并且降低对网络的强干扰。

如图4所示，是本发明方法的又一实施例的流程示意图。该实施例可以包括以下步骤：

S401，在多个M2M终端加电启动后，多个M2M终端分别获取各自的随机时间，并分别按照各自的随机时间进行延迟；

S402，在延迟结束后，多个M2M终端分别通过无线网络与应用系统建立连接；

S403，如果连接建立失败，则连接建立失败的M2M终端启动起呼抑止模式。

具体地，可以通过下述方式实现起呼抑止：

某些M2M终端在第一次数据连接失败后，进入数据呼叫抑制状态。当这些M2M终端随后再次发起数据呼叫时，如果发现自身处于呼叫抑制状态，则根据SID(系统识别码)/NID(网络识别码)或者Subnet ID(子网络标识)判断当前网络和上次数据呼叫失败时所在的网络是否为同一网络，如果为同一网络，则M2M终端实现呼叫回退算法(一般是取随机数，但随机数的生成方式不一)，即，在120秒内该M2M终端不再进行持续呼叫尝试，如果为不同网络，则该M2M终端不实现呼叫回退算法。当M2M终端在某一次呼叫成功后，退出呼叫抑制状态。

需要指出的是，M2M终端对被叫的数据业务请求不进行抑制。另外，如果M2M终端是在一个固定的地点安装部署，而非可移动的终端(例如，车载终端)，则可以在实现起呼抑止时省略判断是否为同一网络的操作。

该实施例将起呼抑止机制与起呼延迟机制相结合更有效地防止大量M2M终端同时接入应用系统，以防止由大量M2M终端同时接入而导致网络拥塞。

上述实施例中的多个M2M终端可以是位于同一区域内并具有相同的应用的终端。

如图5所示，是本发明系统的一个实施例的结构示意图。该实施例可以包括多个M2M终端21和应用系统22，多个M2M终端21中的每个M2M终端均包括延迟模块211和连接建立模块212，延迟模块211用于在每个M2M终端加电启动后分别获取每个M2M终端各自的随机时间，并分别按照各自的随机时间进行延迟；连接建立模块212用于在延迟结束后通过无线网络与应用系统建立连接。

该实施例可以适用于M2M应用在一个很小的区域内使用了大量终端，或者某种移动M2M应用的大量终端在某段时间内在某个很小的区域内聚集的场景。

需要指出的是，在上述延迟模块中实现的延迟功能只针对M2M终端在加电启动后的第一次数据连接呼叫，因为在其他情况下不太可能出现同一区域内大量M2M终端同时发生数据呼叫的情况。

具体地，可以将程序开始执行的时间、用户击键的时间或速度、或系统记录下的上次PPP连接中PPP连接成功建立的时间作为生成随机时间的种子。

该实施例通过延迟启动数据的连接来避免大量终端在同一时刻引发大量接入请求对网络造成干扰。

如图6所示，是本发明系统的另一实施例的结构示意图。与图5中的实施例相比，该实施例中的每个M2M终端31还包括：错峰上报模块311，用于在需要上报数据时采用错峰上报方式分别向应用系统22上报数据，即，可以根据对多个M2M终端的分组分别在不同时刻向应用系统上报数据。

该实施例通过M2M终端自己分时上报的方式使大量M2M终端分批地向应用系统上报数据，缓解了网络的瞬时压力。

如图7所示，是本发明系统的又一实施例的结构示意图。与图5中的实施例相比，该实施例中的每个M2M终端41还包括：起呼抑止模块411，用于在连接建立模块212建立连接失败后启动起呼抑止模式。

例如，在某些M2M终端在第一次数据连接失败后，进入数据呼叫抑制状态。当这些M2M终端随后再次发起数据呼叫时，如果发现自身处于呼叫抑制状态，则根据SID/NID或者Subnet ID判断当前网络和前次数据呼叫失败时所在的网络是否为同一网络，如果为同一网络，则M2M终端需要实现呼叫回退算法，即，在120秒内该M2M终端不进行持续呼叫尝试，如果为不同网络，则M2M终端不需要实现呼叫回退算法。当M2M终端在某一次呼叫成功后，应该退出呼叫抑制状态。

该实施例将起呼抑止机制与起呼延迟机制相结合来更有效地防止大量M2M终端同时接入应用系统，以防止由于大量M2M终端同时接入而导致网络拥塞。

如图8所示，是本发明系统的再一实施例的结构示意图。与图5中的实施例相比，该实施例中的应用系统51包括：应用系统错峰单元511，用于对多个M2M终端进行分组，分时地向各组M2M终端发出数据采集请求，以便各组M2M终端分别在不同时刻向应用系统上报数据。

该实施例通过应用系统对多个M2M终端分时召测的方式来避免多个M2M终端同时向应用系统上报数据，从而能有效地降低网络的瞬时压力，并且降低网络的瞬时干扰。

如图9所示，是本发明系统的再一实施例的结构示意图。与图5中的实施例相比，该实施例还包括设置于多个M2M终端21与应用系统22之间的M2M平台61，该M2M平台61包括：终端分组模块611，用于在接收到来自应用系统22的数据采集请求后对多个M2M终端21进行分组；请求下发模块612，用于分时地向各组M2M终端21发出数据采集请求；数据接收模块613，用于接收各组M2M终端21上报的数据；数据汇总发送模块614，用于在收齐各组M2M终端21上报的数据后进行汇总并发送至应用系统22。

例如，该M2M平台主要实现终端管理、业务运营管理、终端通信行为监测和干预、终端通信故障告警、应用系统接入和网络能力接入等功能。M2M终端采集的各种数据经过无线网络和M2M平台最终传送到应用系统。应用系统反过来也可以对M2M终端进行相应的操控。

在该实施例中，M2M终端不再直接向应用上报数据，而是由M2M平台根据应用系统的需求采集M2M终端的数据。M2M终端只有在响应M2M平台发出的数据采集请求后才将相应的数据上报到M2M平台。

该实施例通过M2M平台将大量终端同时上报数据的情况调整为分批地上报数据以减轻网络的压力，并降低对网络的强干扰。另外，由于通过M2M平台来实现错峰上报机制也在很大程度上降低了应用系统的数据处理压力。

上述实施例中的多个M2M终端可以位于同一区域内并具有相同的应用。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (14)

1.一种M2M终端呼叫的处理方法，其特征在于，所述方法包括：

在多个M2M终端加电启动后，所述多个M2M终端分别获取各自的随机时间，并分别按照所述各自的随机时间进行延迟；

在延迟结束后，所述多个M2M终端分别通过无线网络与应用系统建立连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在需要上报数据时，所述多个M2M终端采用错峰上报方式分别向所述应用系统上报数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果连接建立失败，则连接建立失败的M2M终端启动起呼抑止模式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多个M2M终端位于同一区域内并具有相同的应用。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述错峰上报方式为：

将所述多个M2M终端进行分组，各组M2M终端分别在不同时刻向所述应用系统上报数据。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述错峰上报方式为：

所述应用系统对所述多个M2M终端进行分组，分时地向各组M2M终端发出数据采集请求，所述各组M2M终端在接收到数据采集请求后向所述应用系统上报数据。

7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述多个M2M终端采用错峰上报方式分别向所述应用系统上报数据的步骤包括：

在所述多个M2M终端与所述应用系统之间设置的M2M平台接收到来自所述应用系统的数据采集请求后，对所述多个M2M终端进行分组；

所述M2M平台分时地向各组M2M终端发出数据采集请求；

所述各组M2M终端在接收到数据采集请求后，向所述M2M平台上报数据；

所述M2M平台在收齐所述各组M2M终端上报的数据后进行汇总并发送至所述应用系统。

8.一种M2M终端呼叫的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括多个M2M终端和应用系统，所述多个M2M终端中的每个M2M终端均包括延迟模块和连接建立模块，

所述延迟模块用于在所述每个M2M终端加电启动后分别获取所述每个M2M终端各自的随机时间，并分别按照所述各自的随机时间进行延迟；

所述连接建立模块用于在延迟结束后通过无线网络与所述应用系统建立连接。

9.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述每个M2M终端还包括：

错峰上报模块，用于在需要上报数据时采用错峰上报方式分别向所述应用系统上报数据。

10.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述每个M2M终端还包括：

起呼抑止模块，用于在所述连接建立模块建立连接失败后启动起呼抑止模式。

11.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述多个M2M终端位于同一区域内并具有相同的应用。

12.根据权利要求9所述的处理系统，其特征在于，所述错峰上报模块包括：

终端错峰单元，用于根据对所述多个M2M终端的分组分别在不同时刻向所述应用系统上报数据。

13.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述应用系统包括：

应用系统错峰单元，用于对所述多个M2M终端进行分组，分时地向各组M2M终端发出数据采集请求，以便所述各组M2M终端分别在不同时刻向所述应用系统上报数据。

14.根据权利要求8所述的处理系统，其特征在于，所述处理系统还包括设置于所述多个M2M终端与所述应用系统之间的M2M平台，所述M2M平台包括：

终端分组模块，用于在接收到来自所述应用系统的数据采集请求后，对所述多个M2M终端进行分组；

请求下发模块，用于分时地向各组M2M终端发出数据采集请求；

数据接收模块，用于接收所述各组M2M终端上报的数据；

数据汇总发送模块，用于在收齐所述各组M2M终端上报的数据后进行汇总并发送至所述应用系统。

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