一种MTC终端接入控制方法及装置
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,尤其涉及一种控制MTC(机器类型通信,Machine Type Communications)终端接入控制方法及装置。
背景技术
在第三代移动通信系统以及其长期演进系统中需要支持MTC(机器类型通信,Machine Type Communications)功能。MTC作为一种新型的通信理念,其目的是将多种不同类型的通信技术有机结合,如:机器对机器通信、机器控制通信、人机交互通信、移动互联通信,从而推动社会生产和生活方式的发展。预计未来人对人通信的业务可能仅占整个终端市场的1/3,而更大数量的通信是MTC通信业务。有时,MTC通信又称为机器间(Machine-to-machine,M2M)通信或物联网。
当前认识到的MTC通信可能存在的一些特点有:MTC终端具有低移动性;MTC终端与网络侧进行数据传输的时间是可控的;MTC终端与网络侧进行的数据传输对数据传输对实时性要求不高,即:具有时间容忍性;MTC终端能量受限,要求极低的功率消耗;MTC终端和网络侧之间只进行小数据量的信息传输;MTC终端可以以组为单位进行管理;一个实际的MTC终端可以具有上述的一个或多个特点。
当前的移动通信网络是针对人与人之间的通信设计的,如:网络容量的确定等。MTC终端数量非常巨大,可能达到现有移动终端数量的几十倍,当这些MTC终端都在集中在一段时间段内发起随机接入过程时将会导致网络拥塞,会对现有移动终端的接入造成影响。目前针对MTC终端与网络侧进行数据传输的时间是可控的这一特点,提出网络侧应能够控制MTC终端的随机接入,支持对MTC终端在附着过程或建立数据连接过程中发送的接入请求进行拒绝的功能。
现有系统中对MTC终端接入控制的方式包括:
1)接入网节点在小区广播中设置该小区是否被禁止(barred),被禁止的该小区下的用户不能发起接入请求,实现对小区用户的随机接入禁止;
采用小区广播来阻止MTC终端的接入,将会导致对所有该被禁止的小区下的用户都禁止随机接入,而并不能满足对MTC终端设备的个体控制。
2)在接入网节点根据网络负荷确定是否拒绝MTC终端的接入请求;
如在网络负荷比较大时,接入网节点拒绝MTC终端发起的接入请求。
鉴于MTC终端与网络侧进行数据传输的时间是可控的这一特点,网络侧是希望能够在特定时间与MTC终端通信的,而采用根据网络负荷决定是否允许MTC终端接入的方式,无法对MTC终端是否与网络侧进行通信进行精确的时间控制,也无法满足上述需求。
3)在核心网控制节点根据接入网节点透传的用户信息,验证用户的身份是否合法,对于非法用户,通知接入网节点拒绝为其服务,释放连接。
采用该方式的缺点是只能拒绝非法用户的接入请求,但是如果其身份合法,则也不能拒绝,无法满足对MTC终端的接入时间的控制需求。
因此,目前缺乏一种不影响普通移动终端通信且能够满足MTC终端通信需求的接入控制方法及装置。
发明内容
本发明实施例提供一种MTC终端接入控制方法及装置,用以提供一种不影响普通移动终端通信且能够满足MTC终端通信需求的接入控制方法及装置,优化现有MTC终端接入控制机制。
本发明提供一种MTC终端接入控制方法,包括:
核心网控制节点将获取的接入控制信息发送给接入网节点,所述接入控制信息包括终端标识及其对应的时间控制信息;
所述接入网节点接收并保存所述核心网控制节点发送的接入控制信息;
所述接入网节点接收到MTC终端发送的接入请求,且确定所述MTC终端属于保存的接入控制信息中的终端标识所标识的终端时,根据对应的时间控制信息,进行所述MTC终端的接入控制。
本发明还提供一种MTC终端接入控制装置,包括:
控制信息接收单元,用于接收核心网控制节点发送的接入控制信息并进行保存,所述接入控制信息包括终端标识及其对应的时间控制信息;
接入控制单元,用于接收到MTC终端发送的接入请求,且确定所述MTC终端属于保存的接入控制信息中的终端标识所标识的终端时,根据对应的时间控制信息,进行所述MTC终端的接入控制。
本发明还提供一种演进基站,包括:
上述MTC终端接入控制装置,用于在接收到MTC终端发送的接入请求时,进行所述MTC终端的接入控制。
本发明还提供一种无线网络控制器RNC,包括:
上述MTC终端接入控制装置,用于在接收到MTC终端发送的接入请求时,进行所述MTC终端的接入控制。
本发明还提供另一种MTC终端接入控制装置,包括:
控制信息获取单元,用于获取接入控制信息,所述接入控制信息包括终端标识及其对应的时间控制信息;
控制信息发送单元,用于将获取的所述接入控制信息发送给接入网节点。
利用本发明提供的MTC终端接入控制方法及装置、演进基站和RNC,具有以下有益效果:可以满足对MTC终端的接入时间进行准确的控制;可以通过演进基站/RNC控制尽早地拒绝不该接入的MTC终端的接入请求,避免了在核心网的接口上传输更多的信令,降低了核心网的信令负荷,减少了系统的运营成本。
附图说明
图1为本发明实施例提供的MTC终端接入控制方法流程图;
图2为本发明实施例提供的一种MTC终端接入控制装置;
图3为本发明实施例提供的另一种MTC终端接入控制装置结构图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明提供的MTC终端接入控制方法及装置、演进基站和RNC进行更详细地说明。
当前的移动通信网络是针对人与人之间的通信设计的,如:网络容量的确定等。如果希望利用移动通信网络来支持MTC通信就需要根据MTC通信的特点对移动通信系统的机制进行优化,以便能够在对传统的人与人通信不受或受较小影响的情况下,更好地实现MTC通信。
本发明提供一种MTC终端接入控制方法,如图1所示,包括:
步骤S101,核心网控制节点将获取的接入控制信息发送给接入网节点,所述接入控制信息包括终端标识及其对应的时间控制信息;
基于MTC终端与网络侧进行数据传输的时间是可控的这一特点,可以将要进行时间控制的MTC终端的标识及其对应的不同时间段是否允许接入的时间控制信息,携带在接入控制信息中,因此接入控制信息成为要进行时间控制的MTC终端的信息以及可接入/不可接入时间信息的信息集合。
核心网控制节点获取接入控制信息的方式既可以是从MTC服务器获得,也可以其它方式获得,本发明实施例对核心网控制节点获取接入控制信息的方式不进行限制。
步骤S102,接入网节点接收并保存核心网控制节点发送的接入控制信息;
由于接入网节点具有控制对用户接入进行控制的功能,因此本发明实施例将接入控制的执行主体限定在接入网节点。
具体地,所述接入网节点为长期演进LTE系统中的演进基站,或为通用移动通信系统UMTS系统中的无线网络控制器RNC。
步骤S103,接入网节点接收到MTC终端发送的接入请求时,确定所述MTC终端是否属于保存的接入控制信息中的终端标识所标识的终端,若是,执行步骤S104;
接入控制信息中保存了要进行时间控制的终端标识,所以接入网节点接收到MTC终端发送的接入请求时,根据该MTC终端相关信息如终端标识检查该MTC终端是否属于接入控制信息中终端标识所标识的终端。
步骤S104,接入网节点根据对应的时间控制信息,进行所述MTC终端的接入控制。
接入网节点确定请求接入的MTC终端属于接入控制信息中终端标识所标识的终端,说明需要对该MTC终端的接入进行时间控制。因此根据与该终端标识对应的时间控制信息,可以确定当前时间应对MTC终端的接入请求如何处理。
优选地,在步骤S103中确定终端是不属于保存的接入控制信息中的终端标识所标识的终端,说明不需要对该MTC终端的接入进行时间控制,还包括步骤S105,对MTC终端的接入请求按常规接入过程处理,即执行接入过程。
优选地,步骤S104,接入网节点根据MTC终端的标识对应的时间控制信息,确定当前时间为不允许接入时间时,拒绝所述MTC终端的接入,确定当前时间为允许接入时间时,执行步骤S105。
利用本发明中提供的上述方法可以满足对MTC终端用户的接入时间进行准确的控制,如在接入控制信息中的时间控制信息中指定可以接入时间段或者不可以接入的时间段;由于执行接入控制的主体是接入网节点,可以通过演进基站/RNC控制尽早地拒绝不该接入的MTC终端用户的接入请求,避免了在核心网的接口上传输更多的信令,降低了核心网的信令负荷,减少了系统的运营成本。
优选地,接入控制信息中的终端标识包括如下任一项或多项标识的组合:
代表网络中所有MTC终端的全局标识,这样可以实现在某个时间段对所有MTC终端采用相同的接入控制方式;
对应不同MTC终端的用户标识,可以针对个别MTC终端列入这些MTC终端的用户标识,以实现特定MTC终端的接入控制;
对应不同MTC终端群组的群组标识,基于MTC终端可以以组为单位进行管理的特性,可以实现对特定群组的MTC终端的接入控制;
优选地,上述接入控制信息中的时间控制信息包括如下任一项或多项信息的组合:允许接入的时间段信息;不允许接入的时间段信息。
如果与终端标识的只有允许接入的时间段信息,则说明这些终端标识所标识的终端只能在这些时间段接入,其它时间段的接入控制不受限制,可以结合现有其它策略进行控制。如果与终端标识的只有不允许接入的时间段信息,则说明这些终端标识所标识的终端不能在这些时间段接入,其它时间段的接入控制不受限制。当然,也可以两个时间段都有,这样其余时间的接入不收限制。
上述接入控制信息中还可以根据需要携带其它信息,具体信息不受限制。
优选地,本实施例中核心网控制节点将获取的接入控制信息发送给接入网节点之前,还包括:确定获取的接入控制信息中的终端标识为该终端的国际移动用户识别码IMSI时,且该终端具有临时移动用户识别TMSI时,将所述IMSI替换为TMSI。IMSI是用户的唯一标识,而TMSI是临时标识,且MTC终端用户是以TMSI发起随机接入的,为了保证用户信息安全,核心网控制节点进行标识替换。
优选地,本实施例中接入网节点在小区广播消息中广播不同MTC终端对应的等待定时器时长,以使不同MTC终端能够在发送接入请求时启动的等待定时器超时后确定接入失败。具体到MTC终端,在发送接入请求时启动等待定时器,根据接入网节点广播的等待定时器时长确定超时后,认为该次接入请求失败。当然,MTC终端也可以自身预定义一个定时器,在发送接入请求的时候启动该定时器,如果收到接入网节点返回的信令,则终止该定时器,如果定时器超时,则认为该次接入请求失败。
优选地,本发明实施例中接入网节点根据接入控制信息确定拒绝MTC终端的接入,采用采用如下两种方式:
1)显示信令方式,通过向MTC终端发送拒绝接入指示消息,指示所述MTC终端的接入被拒绝。
拒绝接入指示消息具体为无线资源控制RRC连接拒绝消息或RRC连接释放消息,RRC连接拒绝消息或RRC连接释放消息均为现有消息形式,当然,也可以采用其它消息形式。
本实施例中上述拒绝接入指示消息中包括如下任一项或多项信息的组合:
当前拒绝所述MTC终端接入的原因,如接入时间不正确或其它原因等;
MTC终端在进行时间校准时所参考的时间校准信息,为了使MTC终端的时间与网络侧保持一致,可以携带该时间校准信息;
指示MTC终端更新发送接入请求的时间的时间重配置信息,这样,MTC终端可以在更新后的时间内发起接入请求。
2)隐式信令方式,停止向MTC终端发送执行接入过程时需返回的信息。
即基站/RNC在收到MTC终端的接入请求之后,如果发现该终端不应该在该时间接入,则不给该终端发送任何消息;终端等待接入定时器超时后,认为该次接入请求失败。
优选地,本实施例的MTC终端接入控制方法,还包括:
1)接入网节点每次拒绝MTC终端接入时,将被拒绝接入的MTC终端信息上报给核心网控制节点;或
2)接入网节点在多次拒绝MTC终端接入后,将被拒绝接入的MTC终端信息上报给所述核心网控制节点。次数限制可以由核心网控制节点通知接入网节点。
对于2),上报的形式即可以是将被拒绝接入的MTC终端信息以每个被拒绝接入的MTC终端信息单独上报,或设定时间段内被拒绝接入的MTC终端信息统一上报,也可以是将所有被拒绝接入的MTC终端信息统一上报。
本发明实施例通过将非接入时段请求接入的MTC终端信息上报,能够使核心网控制节点对MTC终端接入情况进行很好的控制和监测,同时也提供了让MTC服务器更好地掌握MTC终端接入的情况,方便了MTC服务器更好地管理MTC终端,还可以根据需要更新接入控制信息。核心网内的具体流程不在本发明限定的范围之内。例如:如何进行接入控制信息的更新和维护等。
本发明提供的上述MTC终端接入控制方法,能够对MTC终端个体/群组进行可操作的接入控制,比如在某个时间段允许接入,其他时间段不能接入的控制。既可以应用于LTE系统,此时接入网节点为演进基站,也可以应用于UMTS系统,此时接入网节点对应为RNC,接入控制信息中的终端标识及其对应的时间控制信息也可以灵活设置。下面结合具体应用场景给出本发明的几个优选实施例。
实施例1
应用于LTE系统,终端标识为设定小区中MTC终端的用户标识,时间控制信息为不允许接入的时间段。
MTC服务器通过核心网将接入控制信息发送给移动管理实体MME,通知MME哪些小区MTC终端在什么时间段禁止MTC终端用户接入。MME将接入控制信息通知给相关的演进基站,演进基站保存接入控制信息。当MTC终端接入到某个演进基站时,演进基站根据存储的接入控制信息判断MTC终端是否可以接入到该小区,如果不可以接入,则拒绝该MTC终端接入请求。演进基站也可以将此事件上报给核心网控制节点,转发给MTC服务器。
本实施例对MTC终端设备的控制可以是禁止部分小区的MTC用户的接入请求。本实施例演进基站可以通过早期的随机接入过程,在不允许接入的时间段拒绝要进行时间控制的MTC终端的接入。
该方法的优势是可以尽早地拒绝不该接入的MTC终端用户的接入请求,避免了在核心网的接口上传输更多的信令,降低了核心网的信令负荷,减少了系统的运营成本。
实施例2
MTC服务器将接入控制信息发给核心网,接入控制信息包括MTC终端用户标识(比如IMSI或者TMSI)以及可接入的时间(比如每天1:00-3:00可以接入,其他时间禁止接入)。核心网控制节点MME将相关的信息发给相关的演进基站,并在发送给演进基站前,如果接入控制信息中的MTC终端用户标识是IMSI,则MME将IMSI替换为TMSI,再发给演进基站。演进基站保存这些接入控制信息。当MTC终端发起接入请求时,演进基站根据所接MTC终端的用户标识以及当前接入的时间判断该用户是否可以接入,如果不可以,则拒绝其接入请求。
该方法的优势是可以尽早地拒绝不该接入的MTC终端用户的接入请求,避免了在核心网的接口上传输更多的信令,降低了核心网的信令负荷,减少了系统的运营成本。该方法主要适用于低移动性的MTC终端的接入控制。
实施例3
MTC服务器通过核心网将接入控制信息发给MME,接入控制信息包括MTC终端用户群组标识以及可接入的时间(比如每天1:00-3:00可以接入,其他时间禁止接入)。MME将这些信息发给演进基站,演进基站保存这些接入控制信息。当MTC终端发起接入请求时,基站根据MTC终端的用户标识根据预定的映射规则,确定该MTC终端所属的群组的标识,再根据确定的群组的标识确定其是否可以接入,如果不可以,则拒绝其接入请求。
该方法需要预先确定MTC终端的用户标识和用户群组标识之间的推算关系,基于预定义的推算关系确定MTC终端的用户标识确定对应的用户群组,具体过程这里不再详述。
实施例4
当MTC终端发起接入请求时,启动一个计时器,该计时器的长度可以通过接入网节点的广播配置,也可以是基于MTC终端的时间。当MTC终端发送接入请求时启动该定时器,在定时器超时前收到网络的调度信息以及其他信令,则终止该定时器。当该定时器超时且还未收到网络的调度信息以及其他信令时,MTC终端认为本次接入请求失败,报告高层。
实施例5
MTC服务器通过核心网控制节点向RNC发送MTC用户的接入控制信息,接入控制信息包括MTC终端用户群组标识以及可接入的时间(比如每天1:00-3:00可以接入,其他时间禁止接入)。当MTC终端通过某个基站发送接入请求给RNC,RNC根据存储的接入控制信息判断MTC终端是否可以接入到该小区,如果不可以接入,则拒绝该用户的接入请求。如果RNC在该MTC终端所接入的小区中广播了等待接入定时器的长度,RNC如果判断不允许该用户接入时,可以不反馈任何信息,该用户在等待接入定时器超时后认为该次接入失败。RNC也可以将此事件上报给核心网,转发给MTC服务器。
对于上述的实施例中,适用于LTE的方法也可以类似地使用在UMTS系统中。相关的功能都可以类似地适用于功能相同或者类似的实体中。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了一种MTC终端接入控制装置及基站/RNC,由于MTC终端接入控制装置及基站/RNC解决问题的原理与MTC终端接入控制方法相似,因此MTC终端接入控制装置及基站/RNC的实施可以参见方法的实施,重复之处不再赘述。
依照本发明实施例中,提供一种MTC终端接入控制装置,如图2所示,包括:
控制信息接收单元201,用于接收核心网控制节点发送的接入控制信息并进行保存,所述接入控制信息包括终端标识及其对应的时间控制信息;
接入控制单元202,用于接收到MTC终端发送的接入请求,且确定所述MTC终端属于保存的接入控制信息中的终端标识所标识的终端时,根据对应的时间控制信息,进行所述MTC终端的接入控制。
优选地,所述接入控制单元202,具体用于根据对应的时间控制信息,确定当前时间为不允许接入时间时,拒绝所述MTC终端的接入。
优选地,还包括:定时器时长广播单元203,用于在小区广播消息中广播不同MTC终端对应的等待定时器时长,以使不同MTC终端能够在发送接入请求时启动的等待定时器超时后确定接入失败。
优选地,所述接入控制单元202,拒绝所述MTC终端的接入的方式具体为通过向MTC终端发送拒绝接入指示消息,指示所述MTC终端的接入被拒绝;或停止向所述MTC终端发送执行接入过程时需返回的信息。
优选地,所述接入控制单元202向MTC终端发送的拒绝接入指示消息包括如下任一项或多项信息的组合:当前拒绝所述MTC终端接入的原因;所述MTC终端在进行时间校准时所参考的时间校准信息;指示所述MTC终端更新发送接入请求的时间的时间重配置信息。
优选地,还包括:第一上报单元204,用于每次拒绝MTC终端接入时,将被拒绝接入的MTC终端信息上报给所述核心网控制节点;或第二上报单元204’,用于多次拒绝MTC终端接入后,将被拒绝接入的MTC终端信息上报给所述核心网控制节点。
优选地,所述第二上报单元204’,具体用于将被拒绝接入的MTC终端信息以每个被拒绝接入的MTC终端信息单独上报,或设定时间段内被拒绝接入的MTC终端信息统一上报,或所有被拒绝接入的MTC终端信息统一上报的形式,上报给所述核心网控制节点。
依照本发明实施例中还提供一种演进基站,包括:本发明上述实施例提供的MTC终端接入控制装置,用于在接收到MTC终端发送的接入请求时,进行所述MTC终端的接入控制。
依照本发明实施例中还提供一种无线网络控制器RNC,包括:本发明上述实施例提供的MTC终端接入控制装置,用于在接收到MTC终端发送的接入请求时,进行所述MTC终端的接入控制。
依照本发明实施例中,还提供另一种MTC终端接入控制装置,如图3所示,包括:控制信息获取单元301,用于获取接入控制信息,所述接入控制信息包括终端标识及其对应的时间控制信息;控制信息发送单元302,用于将获取的所述接入控制信息发送给接入网节点。
优选地,所述控制信息获取单元301获取的接入控制信息中的终端标识包括如下任一项或多项标识的组合:代表网络中所有MTC终端的全局标识;对应不同MTC终端的用户标识;对应不同MTC终端群组的群组标识;控制信息获取单元301获取的接入控制信息中的时间控制信息包括如下任一项或多项信息的组合:允许接入的时间段信息;不允许接入的时间段信息。
优选地,还包括:替换单元303,用于确定获取的接入控制信息中的终端标识为该终端的国际移动用户识别码IMSI时,且该终端具有临时移动用户识别TMSI时,将所述IMSI替换为TMSI。
本发明上述实施例提供的MTC终端接入控制装置优选集成在移动管理实体MME中。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
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的装置。
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。