CN102404825A - 一种通过nas信令触发终端的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种通过NAS(非接入层)信令触发终端的方法，包括：MTC(机器类型通信)服务器将触发请求消息发送给核心网的移动性管理单元；移动性管理单元接收触发请求消息，并构造触发指示消息携带在NAS信令中发送给MTC设备；MTC设备根据触发指示消息建立与MTC服务器的连接；本发明还公开了一种通过NAS信令触发终端的系统，通过本发明能够触发MTC设备建立与MTC服务器之间的连接。
Description
技术领域
本发明涉及机器类型通信(Machine Type Communication，简称MTC)终端的管理，特别是指一种通过非接入层(None Access Stratum，简称NAS)信令触发终端的方法和系统。
背景技术
蜂窝无线通讯系统主要由核心网(Core Network，简称CN)、接入网(RadioAccess Network，简称RAN)和终端组成。核心网负责非接入层事务，例如终端位置更新等，并且是用户面的锚点。接入网包括基站以及基站控制，接入网负责接入层事务(例如无线资源的管理)，基站之间可以根据实际情况存在物理或者逻辑上的连接，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；终端即用户设备(User Equipment，简称UE)是指可以和蜂窝无线通讯网络通讯的各种设备，比如移动电话或者笔记本电脑等。
机器类型通信(MTC，Machine Type Communication)业务、即机器和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设备是一种具备MTC能力的用户终端。
MTC业务引入了一些与传统移动通信不同的特性，例如组管理特性，该特性被激活时，同一个用户的多个MTC设备可能被划分为一个组，网络可以对整个组进行统一参数配置，这些参数应用于属于该组的所有MTC设备，运营商在该组MTC设备的签约信息中设置并激活组管理特性，存储在用户归属服务器(Home Subscriber Server，简称HSS)中。HSS是电信网络中负责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。
在引入MTC设备以后，要求MTC服务器通过通信网络对MTC设备进行管理的同时，能在需要的时候触发MTC设备建立与MTC服务器之间的连接，进行通信，但是，目前还没有一种技术方案能够实现上述连接建立的触发。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种通过NAS信令触发终端的方法和系统，能够触发MTC设备建立与MTC服务器之间的连接。
为了实现上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种通过NAS(非接入层)信令触发终端的方法，该方法包括：
MTC(机器类型通信)服务器将触发请求消息发送给核心网的移动性管理单元；
所述移动性管理单元接收所述触发请求消息，并构造触发指示消息携带在NAS信令中发送给MTC设备；
所述MTC设备根据所述触发指示消息建立与MTC服务器的连接。
其中，所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
所述NAS信令为通用下行NAS传输消息时，将所述触发指示消息携带在NAS信令中，具体为：
通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器携带所述触发指示消息，并通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器类型来指示所述信元通用消息承载器携带的消息属于MTC应用消息。
该方法还包括：定义一个专用NAS信令携带所述触发指示消息。
所述MTC设备根据所述触发指示消息建立与MTC服务器的连接，具体为：
所述MTC设备从所述通用下行NAS传输消息中、或定义的所述专门的NAS信令中解析出所述触发指示消息后，建立与MTC服务器的连接。
所述NAS信令为跟踪区更新接受消息时，将所述触发指示消息携带在NAS信令中，具体为：
所述移动性管理单元通过跟踪区更新接受消息中的新增信元携带所述触发指示消息。
所述MTC设备根据所述触发指示消息建立与MTC服务器的连接，具体为：
MTC设备确定所述跟踪区更新接受消息中包含所述新增信元、或者包含所述新增信元且新增信元的值指示为触发指示消息时，所述MTC设备建立与MTC服务器的连接。
所述移动性管理单元为MME(移动性管理实体)或者SGSN(通用分组无线服务技术服务支撑节点)。
本发明还提供了一种通过NAS信令触发终端的系统，该系统包括：MTC服务器、移动性管理单元和MTC设备；其中，
所述MTC服务器，用于将触发请求消息发送给核心网的所述移动性管理单元；
所述移动性管理单元，用于接收所述触发请求消息，并构造触发指示消息携带在NAS信令中发送给所述MTC设备；
所述MTC设备，用于根据所述触发指示消息建立与所述MTC服务器的连接。
所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
所述移动性管理单元，还用于通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器携带所述触发指示消息，并通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器类型来指示所述信元通用消息承载器携带了触发指示消息；还用于通过一个专用NAS信令来携带所述触发指示消息；还用于通过跟踪区更新接受消息中的新增信元携带所述触发指示消息。
所述MTC终端，还用于从所述通用下行NAS传输消息中、或所述专用NAS信令中解析出所述触发指示消息后，建立与MTC服务器的连接；还用于确定所述跟踪区更新接受消息中包含所述新增信元、或者包含所述新增信元、且新增信元的值指示为触发指示消息时，建立与MTC服务器的连接。
本发明触发终端的方案中：MTC服务器将触发请求消息发送给核心网的移动性管理单元：MME或者SGSN；然后，MME或SGSN根据触发请求消息构造触发指示消息携带在NAS信令中发送到MTC设备；则MTC设备根据触发指示消息建立与MTC服务器的连接，如此就实现了触发MTC设备建立与MTC服务器之间的连接。
附图说明
图1为本发明通过NAS信令触发终端的方法流程示意图；
图2为本发明通过NAS信令触发终端的系统结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。
本发明的核心思想是：MTC服务器将触发请求消息发送给核心网的移动性管理单元：MME(移动性管理实体)或者SGSN(GRPS服务支撑节点)；然后，MME或SGSN根据触发请求消息构造触发指示消息发送到MTC设备，从而实现触发。其中，MME或SGSN将触发指示消息携带在NAS信令中发送给MTC设备。如图1所示，该方法包括：
步骤101，MTC服务器将触发请求消息发送给核心网的移动性管理单元；
这里，移动性管理单元为MME或者SGSN。
触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
步骤102，移动性管理单元接收触发请求消息，并构造触发指示消息携带在NAS信令中发送给MTC设备；
触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
触发指示消息本身就用于指示MTC设备发起连接，另外，还可以在触发指示消息中携带触发指示来指示MTC设备发起连接。
该步骤的实现包含以下的情形：
一种情形：移动性管理单元确认需要触发的MTC设备接入到网络时，向MTC设备发送携带触发指示消息的NAS信令，该NAS信令为通用下行NAS传输消息，或者定义的专用NAS信令，具体实现通过后续的实施例来说明。
另一种情形：移动性管理单元接收MTC终端发送的跟踪区更新请求消息时，将触发指示消息携带在NAS信令中发送给MTC设备：通过跟踪区更新接受消息中的新增信元携带触发指示消息。
步骤103，MTC设备根据触发指示消息建立与MTC服务器的连接。
具体的，MTC设备从通用下行NAS传输消息中、或专用NAS信令中解析出触发指示消息后，建立与MTC服务器的连接；
或者，确定跟踪区更新接受消息中包含新增信元、或者包含新增信元、且新增信元的值指示为触发指示消息时，建立与MTC服务器的连接。
实施例一
步骤201，当MTC服务器需要更新某个MTC设备的本地配置时、或者MTC服务器需要获取MTC设备采集的数据时，发送触发请求消息给MME，请求MME触发该MTC设备；触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
触发请求消息格式可以如下：
Indication_Message{
MTC_Device_ID ID_type；MTC设备的标识和标识类型
Indication Boolean；触发指示和类型(Boolean)
}
当然，触发请求消息的格式并不仅限于此，不管采用何种消息结构，只要触发请求消息包含需要触发的MTC设备的标识和；或者包含需要触发的MTC设备的标识和对应的触发指示即可。
步骤202，MME确认需要触发的MTC设备接入到网络时，向MTC设备发送携带触发指示消息的NAS信令。
MME接收到触发请求消息后，构造触发指示消息。两个消息包含的内容相同，但是消息格式不一定相同。
触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
MTC设备在接入到网络后，MME会保存MTC设备的标识等信息。因此，当MME在接收到来自于MTC服务器的触发请求消息后，根据其中的MTC设备的标识，检查本地保存的MTC设备的标识，如果本地保存了触发请求消息中的MTC设备的标识，则确定该MTC设备接入到网络；否则确定该MTC设备没有接入到网络。
如果需要触发的MTC设备已经接入到了网络，则MME发送NAS信令：Downlink generic NAS transport(通用下行NAS传输)消息给需要触发的MTC设备，该NAS信令中封装了触发指示消息。具体的Downlink generic NAStransport消息的结构如表1所示：
| IEI | Information Element |
| Protocol discriminator | |
| Security header type | |
| Downlink generic NAS transport message identity | |
| Generic message container type | |
| Generic message container |
表1
其中，触发指示消息包含在信元Generic message container(通用消息承载器)中，并且，在信元Generic message container type(通用消息承载器类型)中按表2的方式来指示信元Generic message container中封装的消息属于MTC应用消息(触发指示消息属于MTC应用消息)，其目的是为了告知MTC终端采用MTC应用消息对应的协议，来解析信元Generic message container中携带消息。
表2
即当信元Generic message container type的值为“01111111”时，指示信元Generic message container中携带的是MTC应用消息、即触发指示消息。
当然，也可以定义一个专用NAS信令来携带触发指示消息。
步骤203，MTC设备根据触发指示消息建立与MTC服务器的连接。
MTC设备在接收到该NAS信令后，解析出触发指示消息，并发起与MTC服务器的连接建立请求。
例如，NAS信令为Downlink generic NAS transport消息时，根据信元Genericmessage container type的值确定信元Generic message container中携带的是触发指示消息时，将信元Generic message container传递到MTC设备本地的MTC协议处理单元进行解析；当解析出来触发指示消息后，MTC设备建立与MTC服务器的连接。
需要指出的是，该实施例中的MME也可以替换为SGSN。
实施例二：
步骤301，当MTC服务器需要更新某个MTC设备的本地配置时、或者MTC服务器需要获取MTC设备采集的数据时，发送触发请求消息给MME，请求MME触发该MTC设备。触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。该步骤的实现与步骤201相同，此处不再赘述。
步骤302，MME接收到MTC设备发送的跟踪区更新请求消息后，向MTC设备发送携带触发指示消息的NAS信令。
MME接收到触发请求消息后，构造触发指示消息。两个消息包含的内容相同，但是消息格式不一定相同。
触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
MME在接收到来自于MTC服务器的触发请求消息后，首先读取该消息中的MTC设备的标识，在本地保存。
当MTC设备从一个跟踪区移动到另外一个跟踪区时，或者MTC设备本地的跟踪区定时器到时时，MTC设备发送跟踪区更新请求消息(NAS信令)给MME；其中，跟踪区更新请求消息包含该MTC设备的标识。
MME在接收到MTC设备发送的跟踪区更新请求消息后，读取消息中的MTC设备的标识；并将跟踪区更新请求消息中的MTC设备的标识与触发请求消息中的MTC设备的标识进行比较，如果前者包含在后者中，或者前者与后者一致，则MME将构造的触发指示消息携带在跟踪区更新接受消息(NAS信令)中发送给MTC设备。
包含触发指示消息的跟踪区更新接受消息如表3所示，其中MTC Triggeringindication为跟踪区更新接受消息中新增的信元，用于指示触发指示消息。
| Information Element |
| Protocol discriminator(协议类型) |
| Security header type(协议头使用的安全算法类型) |
| Tracking area update accept message identity |
| EPS update result |
| Spare half octet |
| T3412 value(跟踪区更新定时器) |
| GUTI(终端临时标识) |
| TAI list |
| EPS bearer context status |
| Location area identification |
| MS identity |
| EMM cause |
| T3402 value |
| T3423 value |
| Equivalent PLMNs |
| Emergency number list |
| EPS network feature support |
| Additional update result |
| MTC Triggering indication |
表3
当然，在跟踪区更新接受消息中新增的信元的命名并不仅限于此，只要该新增的信元是用来指示触发指示消息即可。
步骤303，MTC设备根据触发指示消息建立与MTC服务器的连接。
MTC设备接收到跟踪区更新接受消息后，如果读取到该消息中包含信元MTC Triggering indication、或者包含信元MTC Triggering indication且值为true(即该值指示触发指示消息)，则MTC设备建立与MTC服务器的连接；如果消息中不存在信元MTC Triggering indication、或者存在信元MTC Triggeringindication且值为false，则MTC设备不建立与MTC服务器的连接。
需要指出的是，该实施例中MME也可以替换为SGSN，只是当核心网的移动性管理单元为SGSN时，对应的跟踪区更新请求/接受消息的结构不同，但是，在跟踪区更新接受消息中增加用于指示触发指示的信元的方式是相同的。
为了实现上述方法，本发明提供了一种通过NAS信令触发终端的系统，如图2所示，包括：MTC服务器10、移动性管理单元20和MTC设备30；其中，
MTC服务器10，用于将触发请求消息发送给核心网的移动性管理单元20；
移动性管理单元20，用于接收触发请求消息，并构造触发指示消息携带在NAS信令中发送给MTC设备30；
MTC设备30，用于根据触发指示消息建立与MTC服务器10的连接。
其中，触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
移动性管理单元20，还用于通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器携带触发指示消息，并通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器类型来指示信元通用消息承载器携带了触发指示消息；还用于通过一个专用NAS信令来携带触发指示消息；还用于通过跟踪区更新接受消息中的新增信元携带触发指示消息。
MTC终端30，还用于从通用下行NAS传输消息中、或专用NAS信令中解析出触发指示消息后，建立与MTC服务器10的连接；还用于确定跟踪区更新接受消息中包含新增信元、或者包含新增信元、且新增信元的值指示为触发指示消息时，建立与MTC服务器10的连接。
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。
Claims (14)
1.一种通过NAS(非接入层)信令触发终端的方法，其特征在于，该方法包括：
MTC(机器类型通信)服务器将触发请求消息发送给核心网的移动性管理单元；
所述移动性管理单元接收所述触发请求消息，并构造触发指示消息携带在NAS信令中发送给MTC设备；
所述MTC设备根据所述触发指示消息建立与MTC服务器的连接。
2.根据权利要求1所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，
所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
3.根据权利要求2所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
4.根据权利要求1所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，所述NAS信令为通用下行NAS传输消息时，将所述触发指示消息携带在NAS信令中，具体为：
通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器携带所述触发指示消息，并通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器类型来指示所述信元通用消息承载器携带的消息属于MTC应用消息。
5.根据权利要求1所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，该方法还包括：定义一个专用NAS信令携带所述触发指示消息。
6.根据权利要求4或5所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，所述MTC设备根据所述触发指示消息建立与MTC服务器的连接，具体为：
所述MTC设备从所述通用下行NAS传输消息中、或定义的所述专门的NAS信令中解析出所述触发指示消息后，建立与MTC服务器的连接。
7.根据权利要求1所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，所述NAS信令为跟踪区更新接受消息时，将所述触发指示消息携带在NAS信令中，具体为：
所述移动性管理单元通过跟踪区更新接受消息中的新增信元携带所述触发指示消息。
8.根据权利要求7所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，所述MTC设备根据所述触发指示消息建立与MTC服务器的连接，具体为：
MTC设备确定所述跟踪区更新接受消息中包含所述新增信元、或者包含所述新增信元且新增信元的值指示为触发指示消息时，所述MTC设备建立与MTC服务器的连接。
9.根据权利要求1所述通过NAS信令触发终端的方法，其特征在于，所述移动性管理单元为MME(移动性管理实体)或者SGSN(通用分组无线服务技术服务支撑节点)。
10.一种通过NAS信令触发终端的系统，其特征在于，该系统包括：MTC服务器、移动性管理单元和MTC设备；其中，
所述MTC服务器，用于将触发请求消息发送给核心网的所述移动性管理单元；
所述移动性管理单元，用于接收所述触发请求消息，并构造触发指示消息携带在NAS信令中发送给所述MTC设备；
所述MTC设备，用于根据所述触发指示消息建立与所述MTC服务器的连接。
11.根据权利要求10所述通过NAS信令触发终端的系统，其特征在于，
所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发请求消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
12.根据权利要求11所述通过NAS信令触发终端的系统，其特征在于，
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识；或者，
所述触发指示消息包括：需要触发的一个或多个MTC设备的标识和对应的触发指示。
13.根据权利要求10所述通过NAS信令触发终端的系统，其特征在于，
所述移动性管理单元，还用于通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器携带所述触发指示消息，并通过通用下行NAS传输消息的信元通用消息承载器类型来指示所述信元通用消息承载器携带了触发指示消息；还用于通过一个专用NAS信令来携带所述触发指示消息；还用于通过跟踪区更新接受消息中的新增信元携带所述触发指示消息。
14.根据权利要求13所述通过NAS信令触发终端的系统，其特征在于，
所述MTC终端，还用于从所述通用下行NAS传输消息中、或所述专用NAS信令中解析出所述触发指示消息后，建立与MTC服务器的连接；还用于确定所述跟踪区更新接受消息中包含所述新增信元、或者包含所述新增信元、且新增信元的值指示为触发指示消息时，建立与MTC服务器的连接。
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