CN102413457B - 上行数据报文发送方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种上行数据报文发送方法及装置。其中，该上行数据报文发送方法包括：网络侧获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址；网络侧接收所述MTC设备发送的上行数据报文；网络侧使用获取的所述MTC服务器的地址替换所述上行数据报文的目的地址，然后发送所述上行数据报文。通过本发明，可以提高上行数据报文发送的成功率，确保MTC设备发送的上行数据报文可以发送到正确的MTC服务器。

Description

上行数据报文发送方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种上行数据报文发送方法及装置。

背景技术

随着移动网络服务和自动化控制技术的发展，出现了一种机器类通信(MachineTypeCommunication，简称为MTC)方式，也称机器对机器(MachineToMachine，简称为M2M)的通信方式，在该通信方式中，通信的双方为机器设备。

在M2M通信中，通信行为是自动化控制的，即，通信的发起、终止、及通信过程中的一些准入和限制的控制，均是自动化的行为。这种行为，依赖于M2M通信中对机器(即，M2M通信中的终端)行为的约束和控制，M2M通信中的终端的行为受业务签约数据约束，网络根据业务签约数据对M2M通信中的终端进行管理。

机器类通信中最典型的通信方式为终端和应用服务器之间的通信，该终端被称为MTC设备(MTCDevice)或M2M设备，应用服务器被称为MTC服务器(MTCServer)。

在2G/3G/LTE接入下，M2M通信主要以分组(PacketService，简称为PS)网络作为底层承载网络，实现MTC终端和MTC服务器之间的业务层通信。具体地，M2M通信实体可以通过演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(EvolvedUniversalTerrestrialRadioAccessNetwork，简称为E-UTRAN)接入到演进的分组系统(EvolvedPacketSystem，简称为EPS)网络，也可以通过GSM/EDGE无线接入网络(GSM/EDGERadioAccessNetwork，简称为GERAN)/UTRAN网络接入到通用无线分组业务(GeneralPacketRadioService，简称为GPRS)，图1是根据相关技术的M2M通信实体接入到EPS的架构示意图。如图1所示，MTCServer可以通过Rx接口和策略和计费规则功能实体(PolicyandChargingRulesFunction，简称为PCRF)连接，以实现对承载的控制。

在图1中，MTCUE通过E-UTRAN(eNodeB)接入到EPS网络中，在被分配IP地址后，MTCUE与MTCServer之间可以建立起IP通道，从而实现与MTCServer之间的上层业务通信。MTCUE与MTCServer之间所建立的IP通道为一条逻辑上的IP通道，其物理路径经过：eNodeB、服务网关(ServingGateway，简称为S-GW，或SGW)、分组数据网络网关(PacketDataNetworkGateway，简称为PDNGW，或P-GW，或PGW)。

图2是M2M通信组网示意图。如图2所示，MTC设备与MTC服务器或MTC用户之间通过无线通讯网络进行通信，MTC设备在向MTC服务器发送上行数据时，需要先附着到无线通讯网络，然后再通过无线通讯网络向MTC服务器传送上行数据报文。

在MTC技术中，M2M终端在发送上行数据报文时，在该上行数据报文的目的地址中填入其获知的MTC服务器的地址，该上行数据报文通过无线移动网络传送到与该地址对应的MTC服务器。但是，发明人发现在实际应用中，由于某种原因MTC服务器的地址可能发生改变，而MTC终端无法及时更新该MTC服务器的地址，或者MTC终端无法获得MTC服务器的地址(例如，MTC终端上未配置MTC服务器地址或MTC服务器域名，且MTC终端不支持动态获取配置信息)。因此，MTC终端填入的目的地址可能不存在或错误，从而导致上行数据报文发送失败或发送至错误的地址。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种上行数据报文发送方法及装置，以至少解决上述的上行数据报文发送失败或发送至错误的地址问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种上行数据报文发送方法，包括：网络侧获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址；网络侧接收所述MTC设备发送的上行数据报文；网络侧使用获取的所述MTC服务器的地址替换所述上行数据报文的目的地址，然后发送所述上行数据报文。

根据本发明的另一方面，提供了一种上行数据报文发送装置，包括：获取模块，用于获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址；接收模块，用于接收所述MTC设备发送的上行数据报文；修改模块，用于使用所述获取模块获取的所述MTC服务器的地址替换所述上行数据报文的目的地址；发送模块，用于发送经所述修改模块修改的所述上行数据报文。

通过本发明，由网络侧获取MTC服务器的地址，并用该地址替换MTC设备发送的上行数据报文的目的地址，解决了由于MTC设备不能及时更新MTC服务器的地址而导致上行数据报文发送失败或发送到错误的地址的问题，进而提高了上行数据报文发送的成功率，确保MTC设备发送的上行数据报文可以发送到正确的MTC服务器。

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，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是现有技术中M2M设备接入到EPS系统的架构示意图；

图2是M2M通信组网示意图；

图3是根据本发明实施例一的上行数据报文发送装置的结构示意图；

图4是根据本发明实施例一的上行数据报文发送装置的一优选结构示意图；

图5是根据本发明实施例一的上行数据报文发送装置的另一优选结构示意图；

图6是根据本发明实施例一的上行数据报文发送装置的又一优选结构示意图；

图7是根据本发明实施例二的上行数据报文发送方法的流程图；

图8是本发明实施例二中网络侧替换MTC设备发送的上行数据报文中的目的地址的示意图；

图9是根据本发明实施例三的上行数据报文发送的流程图；

图10是根据本发明实施例四的上行数据报文发送的流程图；

图11是根据本发明实施例五的上行数据报文发送的流程图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

图3是根据本发明实施例一的上行数据报文发送装置的结构示意图，该装置位于网络侧，主要包括：获取模块10、接收模块20、修改模块30和发送模块40。其中，获取模块10，用于获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址；接收模块20，用于接收该MTC设备发送的上行数据报文；修改模块30，用于使用获取模块10获取的MTC服务器的地址替换上述上行数据报文的目的地址；发送模块40，用于发送经修改模块30修改的上述上行数据报文。

在实际应用中，上述各功能模块的功能可以通过网络侧的网元来实现，例如，如果MTC设备接入到EPS网络，则可以通过移动管理网元(MobilityManagementEntity，简称为MME)、S-GW和P-GW实现上述各个功能模块的功能，其中，在EPS网络中，P-GW为与外部数据网接口的网元设备，因此，由P-GW完成上述修改模块30和发送模块40的功能；或者，如果MTC设备接入GPRS网络，则可以通过服务通用分组无线业务支撑节点(ServingGeneralpacketradioservicesupportnode，简称为SGSN)和网关GPRS支持节点(GatewayGPRSSupportNode，简称为GGSN)实现上述各个功能模块的功能，其中，在GPRS网络中，GGSN为与外部数据网接口的网元设备，因此，由GGSN完成上述修改模块30和发送模块40的功能。

通过本发明实施例的上述装置，可以将MTC设备发送的上行数据报文的目的地址替换为网络侧获取的MTC服务器的地址，从而保证了上行数据报文能够发送到正确的MTC服务器，提高了上行数据报文发送的成功率。

在实际应用中，获取模块10可以从MTC设备的签约数据服务器(其中，在EPS网络中为归属用户服务器(HomeSubscriberServer，简称为HSS)，在GPRS网络中为归属位置寄存器(HomeLocationRegister，简称为HLR)中获取该MTC设备的签约数据，从中获取该MTC设备签约的MTC服务器的地址。图4为根据本发明实施例一的装置的优选结构示意图，如图4所示，该优选结构中，获取模块10可以包括：第一发送子模块100和第一接收子模块200。其中，第一发送子模块100，用于向上述MTC设备的签约数据服务器发送请求，请求该MTC设备的签约信息；第一接收子模块200，用于接收该签约数据服务器返回的签约信息，其中，该签约信息中包括该MTC设备签约的MTC服务器的地址，从而获取该MTC服务器的地址。例如，在EPS网络中，可以在MTC设备附着到网络时，由MME(相当于第一发送子模块100)向HSS发送请求，请求该MTC设备的签约信息，并将获取的签约信息通过S-GW发送到P-GW，从而使用P-GW可以获取到该MTC设备签约的MTC服务器的地址。通过该优选装置，通过从签约数据服务器获取MTC设备签约的MTC服务器的地址，从而可以保证获取的MTC服务器的地址的准确性。

或者，在本发明实施例的另一优选实施方式中，也可以通过MTC网关或MTC服务器获取MTC服务器的地址，如图5所示，在该优选实施方式中，获取模块10可以包括：第二发送子模块300和第二接收子模块400。其中，第二发送子模块300，用于向与该装置存在接口的MTC网关或MTC服务器发送请求，请求获取与上述MTC设备对应的MTC服务器的地址；第二接收子模块400，用于接收上述MTC网关或MTC服务器返回的MTC服务器的地址。在实际应用中，该装置可能与MTC网关或MTC服务器存在接口，因此，第二发送子模块300可以通过该接口查询MTC服务器的地址，在实际应用中，MTC服务器接收数据的地址可能与MTC服务器提供给核心网查询的地址不相同。例如，在GPRS网络中，SGSN存在与MTC网关连接的接口，在MTC设备附着到网络向SGSN发送激活请求时，通过该接口，SGSN可以从MTC网关获取MTC服务器的信息(包括其地址信息)，然后将获取的MTC服务器的地址发送的给GGSN。采用该优选实施方式，网络侧可以动态地获取MTC服务器的地址，从而可以保证获取的MTC服务器的准确性。

在本发明实施例的又一优选实施方式中，也可以通过在该装置中配置MTC服务器的地址，如图6所示，在该优选实施方式中，该装置还可以包括存储模块50，用于保存业务信息或MTC设备组与MTC服务器的地址的对应关系，则获取模块10可以通过查询该对应关系，获取与上述MTC设备实现的业务的业务信息或该MTC设备所属的MTC设备组对应的MTC服务器的地址。例如，对于实现电力抄表业务，可以预先在存储模块50中存储与该业务对应的MTC服务器，则实现该业务的所有MTC设备的上行数据报文均需要发送到该MTC服务器；或者，可以按照一定规则，对MTC设备进行分组，在存储模块50存储各个MTC设备组对应的MTC服务器，则获取模块10可以根据该MTC设备所属的MTC设备组获取到对应的MTC服务器的地址，在这种情况下，MTC设备可以在附着请求或发送的上行数据报文中携带其所属的MTC设备组，或者，网络侧也可以从用户签约服务器中获取该MTC设备的签约数据，从而获取该MTC设备所属的MTC设备组。在实际应用中，在EPS网络中，可以在P-GW中配置上述对应关系，即在P-GW上实现上述获取模块10的功能。采用该优选实施方式，可以避免网络侧在获取MTC服务器的地址时需要进行的信令交互，从而可以节约信令开销。

在本发明实施例的再一优选实施方式中，可以在存储模块50中配置MTC设备的标识或地址与MTC服务器的地址，在接收模块20接收到上行数据报文后，获取模块10获取该MTC设备的标识或地址对应的MTC服务器的地址，修改模块30使用该地址替换该上行数据报文的目的地址。

实施例二

图7是根据本发明实施例二的上行数据报文发送方法的流程图，该方法主要包括以下步骤(步骤S702-步骤S706)：

步骤S702，网络侧获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址；

在本发明实施例中，与MTC设备对应的MTC服务器是指管理该MTC设备的MTC服务器，该MTC设备的上行数据报文应该上报到该MTC服务器。

例如，网络侧可以在MTC设备附着到网络时，从MTC设备的签约数据服务器中获取该MTC设备的签约信息，从中获取该MTC设备签约的MTC服务器的地址。或者，网络侧也可以通过与MTC服务器或MTC网关的接口，动态获取该MTC服务器的地址。或者，也可以通过在网络侧配置MTC服务器的地址，根据业务信息或者MTC设备所属的MTC设备组确定业务服务器的地址。或者，也可以在网络侧配置与MTC设备属性对应MTC服务器的地址，然后根据当前MTC设备的属性，获取对应的MTC服务器的地址，其中，MTC设备属性包括但不限于：MTC设备的标识或MTC设备的地址，例如，可以配置MTC设备的IP地址段与MTC服务器的地址关系，即配置某个范围的IP地址的MTC设备对应一个MTC服务器。

步骤S704，网络侧接收该MTC设备发送的上行数据报文；

在MTC设备附着到网络后，网络为该MTC设备分配地址后，MTC设备可以向MTC服务器发送上行数据报文，该上行数据报文到达网络侧。其中，该上行数据报文中，MTC设备使用的目的地址是该MTC设备获知的固定地址。

步骤S706，网络侧使用获取的上述MTC服务器的地址替换该上行数据报文的目的地址，然后发送该上行数据报文。

网络侧在接收到MTC设备发送的上行数据报文后，忽略该上行数据报文中携带的目的地址，将该上行数据报文的目的地址替换为步骤S702中获取的MTC服务器的地址发送，从而可以避免MTC设备使用的目的地址过期而导致数据发送失败或发送至错误的地址的问题。

图8为本发明实施例中网络侧替换MTC设备发送的上行数据报文中的目的地址的示意图，如图8所示，MTC设备发送的上行数据报文到达网络侧后，网络侧使用签约数据中的MTC服务器的地址、根据业务/MTC设备组设置的MTC服务器地址或者配置的MTC服务器的地址替换上行数据报文中的目的地址，然后将该上行数据报文发送给与该地址对应的MTC服务器。

在实际应用中，如果MTC设备接入到EPS网络，则可以通过MME、S-GW和P-GW来完成上述步骤S702-步骤S706，如果MTC设备接入到GPRS网络，则可以通过SGSN和GGSN来完成上述步骤S702-步骤S706。后续实施例以MTC设备接入到GPRS网络为例进行说明。

实施例三

本发明实施例中，HLR中存储的MTC设备的签约信息中包括该MTC设备签约MTC服务器的地址信息，在MTC设备附着到网络时，从HLR下载签约信息，其中包含MTC服务器的地址信息。SGSN保存该服务器地址信息。在MTC终端发起PDP激活时，SGSN向GGSN提供签约的MTC服务器地址信息。

图9是本发明实施例中上行数据报文发送的信令流程图，主要包括以下步骤：

步骤S901，MTC设备向SGSN发出附着请求；

步骤S902，SGSN收到MTC设备的附着请求之后，向HLR获取该MTC设备的签约信息，其中包含该MTC设备签约的MTC服务器的地址信息；

步骤S903，SGSN获取并保存签约的MTC服务器的地址信息；

步骤S904，SGSN向MTC设备发送附着接受(AttachAccept)消息；

步骤S905，MTC设备向SGSN发送激活请求；

步骤S906，SGSN向GGSN发送创建分组数据协议(PacketDataProtocol，简称为PDP)上下文请求消息，其中携带该MTC设备签约的MTC服务器的地址信息；

步骤S907，GGSN将该地址保存在PDP上下文中，向SGSN发送PDP上下文建立响应；

步骤S908，SGSN返回给MTC设备激活响应；

步骤S909，MTC设备向MTC服务器发送上行数据报文；

步骤S910，GGSN接收到该上行数据报文之后，发现该MTC设备存在签约的MTC服务器地址，且签约使用该地址，则用签约的地址替换上行数据报文的目的地址；

步骤S911，GGSN向外部数据网发送该上行数据报文。

实施例四

本发明实施例中，由GGSN配置MTCServer的地址信息，即在GGSN配置与MTC设备组或者业务类型匹配的MTC服务器的地址。如果用户签约使用网络提供的地址，则GGSN在接收到上行IP报文之后(即上行数据报文，非特定的协议报文，例如，动态主机配置协议(DynamicHostConfigurationProtocol，简称为DHCP)报文等)，使用配置的MTC服务器地址替换报文中的目的地址。

图10是本发明实施例中上行数据报文发送的信令流程图，主要包括以下步骤：

步骤S1001，在GGSN上配置MTC服务器的地址信息，该地址信息可根据MTC设备组或业务类型等分类配置。

步骤S1002，MTC设备向SGSN发出附着请求；

步骤S1003，SGSN接收到MTC设备的附着请求之后，向HLR获取签约信息，该签约信息中包括MTC设备是否使用网络提供的目的地址；

步骤S1004，SGSN发送附着接受(AttachAccept)消息；

步骤S1005，MTC设备向SGSN发出激活请求；

步骤S1006，SGSN向GGSN创建PDP上下文请求消息，携带该MTC设备的MTC设备组的信息，以及是否使用网络提供的目的地址信息；

步骤S1007，GGSN向SGSN发出PDP上下文建立响应；

步骤S1008，SGSN向MTC设备返回激活响应；

步骤S1009，MTC设备向MTC服务器发送上行数据报文；

步骤S1010，GGSN接收到该上行数据报文之后，若发现该MTC设备签约使用网络提供的目的地址，则用根据该MTC所属的设备组信息或业务类型等确定配置的MTC服务器地址，并替换上行报文的目的地址；

步骤S1011，GGSN将上述上行数据报文发送至外部数据网。

实施例五

本发明实施例中，SGSN存在与MTC网关的接口，通过该接口可以获取MTC服务器的信息(包括其地址信息)。若发现用户签约使用网络提供的地址，则SGSN向MTC网关获取的地址信息，GGSN在接收到该MTC设备的上行报文后，替换其目的地址。

图11是本发明实施例中上行数据报文发送的信令流程图，如图11所示，主要包括以下步骤：

步骤S1101，MTC设备向SGSN发出附着请求；

步骤S1102，SGSN接收到UE的附着请求之后，向HLR获取签约信息，该签约信息中包括MTC设备是否使用网络提供的目的地址

步骤S1103，SGSN发出AttachAccept消息；

步骤S1104，MTC终端向SGSN发出激活请求；

步骤S1105，如果MTC终端要求使用网络提供的地址，并且SGSN存在与MTC网关的接口，则SGSN向MTC网关获取MTC服务器的地址信息；

步骤S1106，MTC网关返回MTC服务器的地址信息；

步骤S1107，SGSN向GGSN发送创建PDP上下文请求消息，携带MTC设备是否使用网络提供的目的地址的标志以及网络提供的MTC服务器地址信息；

步骤S1108，GGSN保存上述的地址信息，GGSN向SGSN发出PDP上下文建立响应；

步骤S1109，SGSN向MTC设备返回激活响应；

步骤S1110，MTC设备向MTC服务器发送上行数据报文；

步骤S1111，GGSN接收到上行数据报文之后，若发现该MTC设备签约使用网络提供的目的地址，则用使用获取的MTC服务器地址替换上行报文的目的地址；

步骤S1112，GGSN向外部数据网发送上述上行数据报文。

需要说明的是，虽然在上述实施例中以GPRS网络为例来描述，但对于EPS网络同样适用。事实上，对于EPS网络，EPS网络中MME相当于GPRS网络中的SGSN，而EPS网络中的SGW+PGW相当于GPRS网络中的GGSN，EPS网络中的HSS相当于GERAN/UTRAN中的HLR。因此，根据本发明实施例的上述描述，本领域技术人员可以直接将本发明实施例提供的上述技术方案应用到EPS网络中。

从以上的描述中，可以看出，在本发明实施例中，由网络侧获取MTC服务器的地址，并用该地址替换MTC设备发送的上行数据报文的目的地址，解决了由于MTC设备不能及时更新MTC服务器的地址而导致上行数据报文发送失败或发送到错误的地址的问题，进而提高了上行数据报文发送的成功率，确保MTC设备发送的上行数据报文可以发送到正确的MTC服务器。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种上行数据报文发送方法，其特征在于，包括：

网络侧获取与机器类通信MTC设备对应的MTC服务器的地址；

所述网络侧接收所述MTC设备发送的上行数据报文；

所述网络侧若发现所述MTC设备签约使用所述网络侧提供的目的地址，则使用获取的所述MTC服务器的地址替换所述上行数据报文的目的地址，然后发送所述上行数据报文；

其中，在所述网络侧使用获取的所述MTC服务器的地址替换所述上行数据报文的目的地址之前，所述网络侧从所述MTC设备的签约信息中获知所述MTC设备签约使用网络提供的目的地址。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址包括：

所述网络侧从签约数据服务器获取所述MTC设备的签约信息，其中，所述签约信息中包括所述MTC设备签约的所述MTC服务器的地址。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址包括：

所述网络侧通过MTC网关或所述MTC服务器获取所述MTC服务器的地址。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址包括：

所述网络侧根据保存的业务信息或MTC设备组与MTC服务器的地址的对应关系，获取与所述MTC设备实现的业务的业务信息或所述MTC设备所属设备组对应的所述MTC服务器的地址。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网络侧获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址包括：

所述网络侧根据预先配置MTC设备属性与MTC服务器的地址的对应关系，获取与所述MTC设备的属性对应的所述MTC服务器的地址。

6.一种上行数据报文发送装置，该装置位于网络侧，其特征在于，所述装置包括：

获取模块，用于获取与MTC设备对应的MTC服务器的地址；

接收模块，用于接收所述MTC设备发送的上行数据报文；

修改模块，用于若发现所述MTC设备签约使用所述网络侧提供的目的地址，则使用所述获取模块获取的所述MTC服务器的地址替换所述上行数据报文的目的地址；

发送模块，用于发送经所述修改模块修改的所述上行数据报文；

其中，在所述网络侧使用获取的所述MTC服务器的地址替换所述上行数据报文的目的地址之前，所述网络侧从所述MTC设备的签约信息中获知所述MTC设备签约使用网络提供的目的地址。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

第一发送子模块，用于向所述MTC设备的签约数据服务器发送请求，请求所述MTC设备的签约信息；

第一接收子模块，用于接收所述签约数据服务器返回的签约信息，其中，所述签约信息中包括所述MTC设备签约的所述MTC服务器的地址。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述获取模块包括：

第二发送子模块，用于向MTC网关或所述MTC服务器发送请求，请求获取所述MTC服务器的地址；

第二接收子模块，用于接收所述MTC网关或所述MTC服务器返回的所述MTC服务器的地址。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

存储模块，用于保存业务信息或MTC设备属性与MTC服务器的地址的对应关系；

所述获取模块通过查询所述对应关系，获取与所述MTC设备实现的业务的业务信息或所述MTC设备的属性对应的MTC服务器的地址。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述MTC设备属性包括以下之一：MTC设备所属的MTC设备组、MTC设备的标识、和MTC设备的地址。