CN102264117A - 一种限制接入特定区域的方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种限制接入特定区域的方法及系统，包括机器类型通信(MTC)接入实体向核心网实体发送接入请求，核心网实体比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。本发明通过对特定区域的位置信息的设置，实现了限制某个特性区域的MTC接入实体的接入，满足了时间容忍特性提出的在特定区域内限制MTC接入实体接入的需求。

Description

一种限制接入特定区域的方法及系统
技术领域
本发明涉及机器类型通信(MTC，Machine Type Communication)技术，尤指一种限制MTC设备或MTC组接入特定区域的方法及系统。
背景技术
图1为现有蜂窝无线通信系统的架构示意图，如图1所示，蜂窝无线通信系统主要由核心网(CN，Core Network)、接入网(RAN，Radio Access Network)和终端组成。其中，核心网是用户面的锚点，负责非接入层事务如终端位置更新等。接入网负责接入层事务如无线资源的管理等，接入网包括基站，或者基站以及基站控制器，基站之间可以根据实际情况存在物理或者逻辑上的连接，如图1中的基站1和基站2，基站1和基站3之间的连接，并且每个基站可以和一个或者一个以上的核心网节点连接。终端即是用户设备(UE，UserEquipment)，是指可以和蜂窝无线通信网络通信的各种设备，比如移动电话或者笔记本电脑等。
MTC业务是指机器之间进行通信的业务，在MTC业务中不需要人的参与，所有的通信由机器自主完成。MTC业务通过传感器等感知设备获得数据，然后通过通信模块将数据上报给移动通信网络，并通过移动通信网络接入到公共数据网，例如在物流监控、安全监测、远程医疗检测、远程抄表等应用。该数据由移动运营商或者专门的MTC运营商的特定MTC服务器进行管理，可供MTC用户或MTC管理者查看。在这个过程中，获取业务所需要的数据的设备即为MTC设备。
MTC业务引入了一些与传统移动通信不同的特性，例如时间容忍特性。时间容忍特性允许当网络负荷达到一定程度时，MTC设备延迟发送数据或延迟对数据的接收。在MTC用户签约某MTC设备为事件容忍特性时，运营商会在该MTC设备的MTC签约信息中预先设置一个负载门限，并存储在用户归属服务器(HSS)中。HSS是电信网络中用于保存用户或终端设备的身份信息、认证信息和授权信息等的实体。根据不同情况，HSS可用于保存用户的身份信息及用户和终端设备的绑定信息，或只保存用户的身份信息(可由网关保存用户和终端设备的绑定信息)，或直接保存终端设备的身份信息。HSS还负责用户的签约数据库，以及执行用户的身份验证和授权等。业务平台可从HSS查询用户或终端信息。
在MTC设备附着到网络上时，核心网实体如移动性管理实体(MME)从HSS中获得该MTC设备的MTC签约信息，并保存在本地。MME是核心网中用于管理用户终端控制信令的实体，负责接入控制，包括鉴权控制、标识(GUTI，TAI list)指配、用户标识和设备标识验证、信令面加密、与演进基站(eNB)之间的一致性保护，2G/3G与EPS之间安全参数以及服务质量(QoS)参数的转换、接入许可控制、决定是否可以获得请求的资源并预留这些资源、合法监听、移动性管理(实现对UE当前位置的跟踪和记录)、会话管理、对EPS承载的相关操作，以及网元选择等。
在MTC设备与MTC服务器之间的数据通信中，其数据包在核心网通过服务网关和分组数据网络网关进行传递。其中，服务网关负责对分组业务承载的存储、路由和数据转发功能，可以作为基站间切换的锚点以及3GPP定义的接入不同接入方式间的锚点，并承担计费信息收集；而分组数据网络网关负责IP地址的分配、策略与计费规则功能(PCRF)的选择，对分组业务承载的存储和管理、路由和数据转发功能，作为终端(包括MTC设备)与外部网络通信(比如MTC服务器)的锚点，同时还承担计费信息收集。
当数据从MTC设备发送到MTC服务器时，数据从MTC设备发送给服务网关，然后服务网关发送到分组数据网络网关，分组数据网络网关再将接收到的数据发送给MTC服务器。当数据从MTC服务器发送给MTC设备时，数据由MTC服务器发送到分组数据网络网关，分组数据网络网关将接收到的数据发送到服务网关，最后由服务网关将接收到的数据发送给MTC设备。
目前，在3GPP的MTC需求中，时间容忍特性提出了一个需求是能在特定的区域限制MTC设备的接入，而现有网络并没有提供限制某个特性区域内的MTC设备接入的具体实现方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种限制接入特定区域的方法及系统，能够实现限制某个特性区域的MTC接入实体的接入，满足时间容忍特性提出的在特定区域内限制MTC接入实体接入的需求。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种限制接入特定区域的方法，包括：
机器类型通信MTC接入实体向核心网实体发送接入请求；
核心网实体比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。
所述MTC接入实体向核心网实体发送接入请求为：所述MTC接入实体经由基站向核心网实体发送接入请求；
所述基站在接收到来自MTC接入实体的接入请求时，将所述MTC接入实体的位置信息携带在接入请求中。
该方法还包括：
所述核心实体向MTC接入实体返回拒绝响应，在拒绝响应中包含延迟时间，MTC接入实体在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求；或者，
所述核心实体向MTC接入实体返回拒绝响应，所述MTC接入实体根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成的延迟时间，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求。
所述特定区域的位置信息为所述MTC接入实体的签约数据并保存在用户归属服务器HSS中。
所述核心实体比较之前，该方法还包括：所述MTC接入实体执行接入请求时，所述核心网实体从HSS获取所述特定区域的位置信息。
该方法之前还包括：
网络预先设置所述特定区域的位置信息，并存储在所述核心网实体中。
所述特定区域的位置信息通过跟踪区标识来指示；或者，通过小区标识来指示；或者通过路由区标识来指示；或者通过跟踪区标识、小区标识和路由区标识的任意组合来指示。
所述接入请求为：附着请求，或业务请求，或无线资源控制RRC连接请求，或跟踪区TA更新请求，或路由区RA更新请求，或分组数据网络PDN连接请求。
所述MTC接入实体包括MTC设备或MTC组。
一种限制接入特定区域的系统，至少包括MTC接入实体，基站和核心网实体，其中，
MTC接入实体，用于通过基站向核心网实体发送接入请求；
核心网接入实体，用于比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。
所述核心网实体，还用于向MTC接入实体返回拒绝响应；
所述MTC接入实体，还用于在接收到的拒绝响应中包含延迟时间时，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求；在接收到拒绝响应中未包含延迟时间时，根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成的延迟时间，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求。
所述核心网实体中预先设置有特定区域的位置信息。
该系统还包括HSS，用于存储作为MTC接入实体的签约数据的特定区域的位置信息；相应地，
所述核心网实体，还用于从HSS中获取特定区域的位置信息。
所述MTC接入实体包括MTC设备或MTC组；
所述核心网实体为MME。
从上述本发明提供的技术方案可以看出，包括MTC接入实体向核心网实体发送接入请求，核心网实体比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。本发明通过对特定区域的位置信息的设置，实现了限制某个特性区域的MTC接入实体的接入，满足了时间容忍特性提出的在特定区域内限制MTC接入实体接入的需求。
附图说明
图1为现有蜂窝无线通信系统的架构示意图；
图2为本发明限制MTC接入实体接入特定区域的方法的流程图；
图3为本发明限制MTC接入实体接入特定区域的系统的组成结构示意图；
图4为本发明实施例的流程示意图。
具体实施方式
图2为本发明限制MTC接入实体接入特定区域的方法的流程图，如图2所示，包括以下步骤：
步骤200：MTC接入实体向核心网实体发送接入请求。
本步骤中的接入请求可以是：附着请求，或业务请求，或无线资源控制(RRC)连接请求，或跟踪区(TA)更新请求，或路由区(RA)更新请求，或分组数据网络(PDN)连接请求等。
本文中的MTC接入实体包括MTC设备或MTC组，其中，MCT组是预先设置好的具有某些共性的MTC设备组成的MTC组，MTC组的概念及其接入方法属于现有公知技术，属于本领域技术人员的惯用技术手段，这里不再赘述。
步骤201：核心网实体比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。
本步骤中，特定区域的位置信息可以作为MTC接入实体的签约数据保存在HSS中，该签约数据在MTC接入实体执行附着请求时，从HSS发送到核心网实体如MME，这种方式在本文中称为特定区域由MTC用户决定的方式；也可以由网络预先设置并存储在核心网实体如MME中，这种方式称为特定区域由网络决定的方式。
特定区域的位置信息可以通过跟踪区标识来指示；或者，通过小区标识来指示；或者通过路由区标识来指示；或者通过跟踪区标识、小区标识和路由区标识的任意组合来指示，比如某个跟踪区中的某个小区等。
本发明方法还包括：核心实体向MTC接入实体返回拒绝响应，在接收到的拒绝响应中包含延迟时间时，MTC接入实体在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求；在接收到的拒绝响应中未包含延迟时间时，MTC接入实体根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成的延迟时间，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求。
本发明通过对特定区域的位置信息的设定，实现了限制某个特性区域的MTC接入实体的接入，满足了时间容忍特性提出的在特定区域内限制MTC接入实体接入的需求。
针对本发明方法，还提供一种限制MTC接入实体接入特定区域的系统，如图3所示，至少包括MTC接入实体，基站和核心网实体，其中，
MTC接入实体，用于通过基站向核心网实体发送接入请求。
核心网接入实体，用于比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。
核心网实体，还用于向MTC接入实体返回拒绝响应。
MTC接入实体，还用于在接收到的拒绝响应中包含延迟时间时，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求；在接收到拒绝响应中未包含延迟时间时，根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成的延迟时间，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求。
核心网实体中预先设置有特定区域的位置信息，或者，
本发明系统还包括HSS，用于存储作为MTC接入实体的签约数据的特定区域的位置信息；此时，核心网实体，还用于从HSS中获取特定区域的位置信息。
图4为本发明实施例的流程示意图，下面结合图4详细描述本发明方法的具体实施例。
第一实施例中，采用特定区域由MTC用户决定的方式，以接入请求为附着请求为例。
首先，MTC用户在签约MTC设备或MTC组时，将其签约为时间容忍特性，并设置应用时间容忍特性的特定区域的位置信息。特定区域的位置信息可以通过跟踪区标识来指示；或者，通过小区标识来指示；或者通过路由区标识来指示；或者通过跟踪区标识、小区标识和路由区标识的任意组合来指示，比如某个跟踪区中的某个小区等。同时，网络根据MTC用户的需求，将签约数据保存在HSS中。具体实现属于本领域技术人员惯用技术手段，这里不再详述，这里强调的是，MTC用户预先将特定区域的位置信息存储在HSS中。
接着，MTC设备或MTC组向基站发送附着请求，基站将小区的标识和所属的跟踪区标识或路由区标识，和/或小区标识作为位置信息添加到附着请求中，并发送给MME。
然后，MME在本地没有与发起附着请求的MTC设备或MTC组对应的签约数据时，向HSS发送更新位置请求，HSS在接收到更新位置请求后，将发起附着请求的MTC设备或MTC组的签约数据发送给MME；MME比较附着请求中的跟踪区标识或路由区标识，和/或小区标识，与签约数据中的跟踪区标识或路由区标识，和/或小区标识，如果附着请求中的位置信息显示的位置区域包含在签约数据中的位置信息显示的特定区域内时，向MTC设备或MTC组发送附着请求拒绝消息。
进一步地，MME可以将延迟时间携带在附着请求拒绝消息中，此时，MTC设备或MTC组在延迟时间到时后再次向MME发起附着请求。如果在附着请求拒绝消息中未携带延迟时间，那么，MTC设备或MTC组根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成一个延迟时间，在延迟时间到时后再次向MME发起附着请求。
第二实施例中，采用特定区域由网络决定的方式，以接入请求为附着请求为例。
首先，网络运营商根据地域特点，将一些热点区域作为特定区域。网络运营商在这些热点区域限制签约为时间容忍特性的MTC设备或MTC组的接入，并将这些特定区域通过跟踪区和/或路由区和/或小区来标识，将跟踪区标识和/或路由区标识和/或小区标识，作为特定区域的位置信息预先存储在MME中。
接着，MTC设备或MTC组向基站发送附着请求，基站将小区的标识和所属的跟踪区标识或路由区标识，和/或小区标识作为位置信息添加到附着请求中，并发送给MME。
然后，MME附着请求中的跟踪区标识或路由区标识，和/或小区标识，与本地预先存储有的跟踪区标识或路由区标识，或/和小区标识，如果附着请求中的位置信息显示的位置区域包含在签约数据中的位置信息显示的特定区域内时，向MTC设备或MTC组发送附着请求拒绝消息。
进一步地，MME可以将延迟时间携带在附着请求拒绝消息中，此时，MTC设备或MTC组在延迟时间到时后再次向MME发起附着请求。如果在附着请求拒绝消息中未携带延迟时间，那么，MTC设备或MTC组根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成一个延迟时间，在延迟时间到时后再次向MME发起附着请求。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种限制接入特定区域的方法，其特征在于，包括：
机器类型通信MTC接入实体向核心网实体发送接入请求；
核心网实体比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MTC接入实体向核心网实体发送接入请求为：所述MTC接入实体经由基站向核心网实体发送接入请求；
所述基站在接收到来自MTC接入实体的接入请求时，将所述MTC接入实体的位置信息携带在接入请求中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法还包括：
所述核心实体向MTC接入实体返回拒绝响应，在拒绝响应中包含延迟时间，MTC接入实体在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求；或者，
所述核心实体向MTC接入实体返回拒绝响应，所述MTC接入实体根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成的延迟时间，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述特定区域的位置信息为所述MTC接入实体的签约数据并保存在用户归属服务器HSS中。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述核心实体比较之前，该方法还包括：所述MTC接入实体执行接入请求时，所述核心网实体从HSS获取所述特定区域的位置信息。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法之前还包括：
网络预先设置所述特定区域的位置信息，并存储在所述核心网实体中。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述特定区域的位置信息通过跟踪区标识来指示；或者，通过小区标识来指示；或者通过路由区标识来指示；或者通过跟踪区标识、小区标识和路由区标识的任意组合来指示。
8.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述接入请求为：附着请求，或业务请求，或无线资源控制RRC连接请求，或跟踪区TA更新请求，或路由区RA更新请求，或分组数据网络PDN连接请求。
9.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，所述MTC接入实体包括MTC设备或MTC组。
10.一种限制接入特定区域的系统，其特征在于，至少包括MTC接入实体，基站和核心网实体，其中，
MTC接入实体，用于通过基站向核心网实体发送接入请求；
核心网接入实体，用于比较接入请求中携带的位置信息与特定区域的位置信息，并在接入请求中携带的位置信息显示的位置包含在特定区域内时，拒绝MTC接入实体的接入请求。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述核心网实体，还用于向MTC接入实体返回拒绝响应；
所述MTC接入实体，还用于在接收到的拒绝响应中包含延迟时间时，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求；在接收到拒绝响应中未包含延迟时间时，根据本地缺省设置的延迟时间或随机生成的延迟时间，在延迟时间到时后再次向核心网实体发起接入请求。
12.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述核心网实体中预先设置有特定区域的位置信息。
13.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，该系统还包括HSS，用于存储作为MTC接入实体的签约数据的特定区域的位置信息；相应地，
所述核心网实体，还用于从HSS中获取特定区域的位置信息。
14.根据权利要求10或11所述的系统，其特征在于，所述MTC接入实体包括MTC设备或MTC组；
所述核心网实体为MME。
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