CN102595373A - 一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统 - Google Patents

一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102595373A
CN102595373A CN2011100083091A CN201110008309A CN102595373A CN 102595373 A CN102595373 A CN 102595373A CN 2011100083091 A CN2011100083091 A CN 2011100083091A CN 201110008309 A CN201110008309 A CN 201110008309A CN 102595373 A CN102595373 A CN 102595373A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mtc
terminal
mobile management
network
mtc terminal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011100083091A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102595373B (zh
Inventor
谢宝国
李志军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZTE Corp
Original Assignee
ZTE Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZTE Corp filed Critical ZTE Corp
Priority to CN201110008309.1A priority Critical patent/CN102595373B/zh
Priority to PCT/CN2012/070003 priority patent/WO2012094957A1/zh
Publication of CN102595373A publication Critical patent/CN102595373A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102595373B publication Critical patent/CN102595373B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W12/00—Security arrangements; Authentication; Protecting privacy or anonymity
    • H04W12/06—Authentication
    • H04W12/062—Pre-authentication
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00—Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/16—Gateway arrangements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Computer Security & Cryptography (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本发明公开了一种对MTC终端进行移动性管理的方法和系统，包括：终端接入代理网关(MTC GW)代替机器类型通信(MTC)终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互；3GPP网络通过MTC GW对MTC终端进行移动性管理。如此，3GPP网络可通过MTC GW对MTC终端实现接入认证、附着、位置更新、无线接入点切换、去附着等一系列移动性管理，节约了各MTC终端在3GPP网络占用的资源。

Description

一种对MTC终端进行移动性管理的方法和系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域，特别是指一种对MTC终端进行移动性管理的方法和系统。
背景技术
近年来机器到机器间的通信(M2M，Machine to Machine)业务逐渐开始得到应用，如物流系统、远程抄表、智能家居等应用。M2M服务商使用现有的无线网络，如通用分组无线业务(GPRS，General Packet Radio service)网络、演进分组系统(EPS，Evolved Packet System)网络等PS网络开展M2M业务。因M2M业务与人与人之间的通信(H2H，Human to Human)业务有明显的差异性，需要对现有的网络进行必要的优化，以获得最佳的网络管理与网络通讯质量。
GPRS网络是一个基于包交换的第二代移动通信网络，到了第三代移动通信系统，GPRS演进为通用移动通信系统分组交换(UMTS PS，Universal MobileTelecommunication system Packet Switch)域。如图1所示为UMTS PS的网络架构，该网络架构中包含如下网元：
无线网络系统(RNS，Radio Network system)，RNS中包含NodeB与RNC，NodeB为终端提供空口连接；RNC(Radio Network Controller)为无线网络控制器，主要用于管理无线资源以及控制NodeB。RNC与NodeB之间通过Iub口连接，终端通过RNS接入UMTS的分组域核心网(Packet Core)；
服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)，用于保存用户的路由区位置信息，负责安全和接入控制；SGSN通过Iu口与RNS相连；
网关GPRS支持节点(GGSN，Gateway GPRS support Node)，用于负责分配终端的IP地址和到外部网络的网关功能，在内部通过Gn口与SGSN相连；
归属位置寄存器(HLR，Home Location Register)，用于保存用户的签约数据和当前所在的SGSN地址，通过Gr口与SGSN相连，通过Gc口与GGSN相连；
分组数据网络(PDN，Packet Data Network)，用于为用户提供基于分组的业务网，通过Gi口与GGSN相连。
MTC Server为M2M应用服务器，用于为用户提供M2M应用，通过MTCi接口与GGSN相连。
在图1中，机器类型通信(MTC，Machine Type Communication)UE需要通过GPRS网络向MTC Server传输数据信息。GPRS网络为此次传输建立RNC到GGSN之间的隧道，隧道基于隧道协议(GTP，GPRS Tunneling Protocol，GPRS)，数据信息通过GTP隧道实现可靠传输。
随着无线宽带技术的发展，业务层对传输层的带宽、时延等性能要求越来越高。为提高其网络性能，降低网络建设及运营成本，3GPP致力于系统架构演进(SAE，System Architecture Evolution)的研究，目的是使得演进的分组网(EPC，Evolved Packet Core)可提供更高的传输速率、更短的传输延时、优化分组，及支持演进的UTRAN(E-UTRAN，Evolved UTRAN)、UTRAN、无线局域网(WLAN，Wireless Local Area Network)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。
目前SAE的架构如图2所示，其中，演进的无线接入网(E-RAN，EvolvedRadio Access Network)中包含的网元是演进节点B(eNodeB，Evolved NodeB)，属于RNS系统，用于为用户的接入提供无线资源；分组数据网(PDN，PacketData Network)是为用户提供业务的网络；EPC提供了更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入，其包括如下网元：
移动管理实体(MME，Mobility Management Entity)，是控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储用户设备(UE，User Equipment)的上下文(比如用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时，负责对该用户进行鉴权。
服务网关(SGW，Serving Gateway)，是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲(ECM_IDLE)状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，比如IP承载业务参数和网络内部路由信息等。SGW是3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能有一个SGW。
分组数据网网关(PGW，PDN Gateway)，是负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，也是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点，PGW的功能还包括策略实施、计费支持。用户在同一时刻能够接入多个PGW。策略与计费实施功能实体(PCEF，Policy and Charging Enforcement Function)也位于PGW中。
策略与计费规则功能实体(PCRF，Policy and Charging Rules Function)，负责向PCEF提供策略控制与计费规则。
归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)，负责永久存储用户签约数据，HSS存储的内容包括UE的国际移动用户识别码(IMSI，InternationalMobile Subscriber Identification)、和PGW的IP地址。
在物理上，SGW和PGW可能合一，EPC系统用户面网元包括SGW和PGW。
MTC Server用于为用户提供M2M应用，通过MTCi接口与PGW相连。MTC Server主要负责对MTC设备的信息采集和数据存储/处理等工作，并可对MTC设备(MTC UE)进行必要的管理。
MTC UE与UE类似，负责收集若干采集器的信息并通过RAN节点接入核心网，并与MTC Server交互数据。
在图2中，MTC UE需要通过EPS网络向MTC Server传输数据信息。EPS网络为此次传输建立SGW到PGW之间的GTP隧道，数据信息通过GTP隧道实现可靠传输。
图3是现有技术中，MTC UE接入到EPS网络，执行网络附着、IP承载建立的移动性管理过程，包括以下步骤：
步骤101，MTC UE为了接入到PS网络，包括GPRS网络与EPS网络，向RNS无线接入网络(包括eNodeB或RNC)发起附着请求，在其中携带了MTCUE的终端标识IMSI、MTC UE的网络接入能力、和请求分配IP的指示等信息；
RNS为MTC UE选择一个为之服务的MME/SGSN(MME或SGSN)，并将附着请求转发到该MME/SGSN；
步骤102，MME/SGSN向HSS发送鉴权数据请求(含IMSI)，HSS首先判断IMSI对应的签约数据，如果查找不到任何签约或者IMSI已被列入黑名单，则HSS向MME/SGSN返回鉴权数据响应、并携带错误原因；如果找到IMSI对应的签约数据，则HSS向MME/SGSN返回鉴权数据响应(含鉴权向量)；
MME/SGSN执行鉴权流程以验证终端IMSI的合法性，并执行安全模式流程以启用安全连接。
步骤103，MME/SGSN向归属网的HSS发送位置更新请求，消息中携带MME的标识、和MTC UE的标识，以告知MTC UE当前所接入的区域；HSS根据MTC UE的标识查找出MTC UE的签约用户数据，发送给MME/SGSN。签约用户数据中主要包含：缺省接入点名称(APN，Access Point Name)、带宽大小等信息；
MME/SGSN接收到用户数据，检查MTC UE是否被允许接入到网络，向HSS返回接收用户响应；若MME/SGSN发现MTC UE有漫游限制或接入限制等问题，MME/SGSN将禁止MTC UE附着，并通知HSS。
步骤104，MME/SGSN根据默认APN为MTC UE选择一个PGW/GGSN(PGW或GGSN)，并向其发送建立承载的请求。在该请求中携带MTC UE的标识、MME/SGSN的标识、为MTC UE分配IP地址的指示、缺省带宽信息、和PGW/GGSN地址等信息；
如有必要，PGW/GGSN向PCRF请求为该MTC UE分配所配置的策略和计费规则决策信息；
PGW/GGSN根据PCRF返回的策略和计费规则决策信息或静态配置的PCC策略，建立PS承载，并向MME/SGSN返回承载建立响应；
步骤105，MME/SGSN保存承载上下文Bearer context，然后向RNS发送初始上下文设置请求或附着接受响应，表明MTC UE的附着到网络的请求已被接受，携带APN、PS Bearer ID、PGW/GGSN地址与隧道端口标识(TEID，TunnelEndpoint Identifier)；
步骤106，RNS向MTC UE发送RRC连接重配置请求，并开放相应的端口。在RRC连接重配置请求中携带了：PS Bearer ID、PGW/GGSN地址、APN、分配给MTC UE的IP地址、带宽信息等；
MTC UE向RNS发送无线承载重配置响应，建立无线承载；
步骤107，RNS向MME/SGSN发送初始上下文响应，该消息中包含RNS的TEID及地址信息，用于发送下行数据给MTC UE。
步骤108，MTC UE发送附着完成消息，携带PS Bearer ID，通知MME/SGSN附着过程完成；
步骤109，MME向PGW/GGSN发送更新承载请求，通知为MTC UE服务的RNS的TEID标识及地址，打通上行通道。PGW/GGSN向MME/SGSN发送更新承载响应，承载更新成功。
图4是现有技术中，MTC UE已接入到EPS网络，当MTC UE发生位置移动时，执行网络位置更新的移动性管理过程，包括以下步骤：
步骤201，当MTC UE在3GPP网络发生移动时，由源MME/SGSN管理的区域移动到新MME/SGSN管理的区域。MTC UE需要进行位置更新。MTC UE向新MME/SGSN发起TAU位置更新请求，携带MTC UE的标识、MTC UE的网络能力、PS Bearer状态等信息；
步骤202，新MME/SGSN根据MTC UE的标识得到源MME/SGSN的地址，并向源MME/SGSN发送获取MTC UE的上下文请求，在其中包含MTC UE的标识、新MME/SGSN地址等信息，请求源MME/SGSN将MTC UE的所有上下文信息都发给新MME/SGSN；
源MME/SGSN收到获取MTC UE的上下文请求后，将MTC UE的上下文信息发给新MME/SGSN；
步骤203，新MME/SGSN向PGW/GGSN发起更新承载请求，请求更新该MTC UE建立的所有承载，PGW/GGSN需要更新该MTC UE对应的承载上下文，如更新承载上下文中的MME/SGSN的TEID。然后向新MME/SGSN返回更新承载响应；
步骤204，新MME/SGSN向HSS发起位置更新请求，携带MTC UE的位置信息与新MME/SGSN地址等信息，HSS进行更新并保存。
步骤205，HSS向源MME/SGSN发起删除用户数据请求，源MME/SGSN删除保存的该MTC UE的所有信息；
步骤206，HSS向新MME/SGSN返回位置更新响应，将MTC UE的签约用户数据发给新MME/SGSN，签约用户数据包含MTC UE的APN、和带宽等信息；
步骤207，新MME/SGSN发送TAU接受消息给MTC UE，MTC UE成功在目标(新)网络上进行了位置更新。
图5是现有技术中，MTC UE已接入到EPS网络，当MTC UE需要离线时，如关机，执行网络离线的移动性管理过程，包括以下步骤：
步骤301，MTC UE发起从3GPP网络离线的流程。MTC UE向MME/SGSN发送离线请求，消息中包含MTC UE的标识等信息；
步骤302，MME/SGSN收到MTC UE发起的离线请求后，MME/SGSN删除该MTC UE相关的上下文信息；
然后，MME/SGSN通过SGW向PGW/GGSN发送删除承载请求，携带LBI标识，请求删除该MTC UE的PDN连接。SGW以及GGSN/PGW根据LBI删除该MTC UE的PDN连接，释放分配的承载资源。PGW/GGSN向MME/SGSN返回承载删除成功响应。
步骤303，MME/SGSN向MTC UE返回离线请求接受消息，通知MTC UE网络已对其进行离线操作。
步骤304，MME/SGSN向RNS发送PS连接释放命令，通知RNS释放PS连接，RNS释放无线相关资源。RNS向MTC UE发送PS连接释放消息，释放与MTC UE的空口资源。
M2M业务是以机器终端智能交互为核心的、网络化的应用与服务。它采用智能机器终端，通过无线网络传输信息，为客户提供的信息化解决方案，用于满足客户对监控、指挥调度、数据采集和测量等方面的信息化需求。
M2M的通信对象为机器对机器，可以是人与机器之间的通信，机器与服务器之间的通信，不同智能终端之间的通信。不同应用的MTC设备具有不同的特性，如电梯等升降机设备具有低移动性、PS only属性，而监视、警报设备除具有低移动性、PS only外，还具有低数据传输和高可用性等属性。因此需要针对不同应用的MTC设备进行不同的系统优化，可有效的对MTC设备进行管理、监控、付费等。
在M2M应用对PS网络优化的影响研究中，提出一种新的场景，见图6。图6是一个物联网的场景，它描述物联网分为三层：末梢层、网络层与应用层。末梢层主要是指传感器网络，传感器节点采用短距互连技术，如蓝牙、ZigBee、WLAN、RFID技术实现本地网络的互连，短距距离最大可达几百米或上千米。传感器节点用于收集传感器的数据，并通过网络层传输将采集的数据传输给MTC Server，如远程抄表类的应用。
在图6中，对于传感器节点来说，很多是没有3GPP网络通信能力的终端，称为非MTC终端，因为从成本与技术实现而言，传感器节点全部配置3GPP通信模组不现实。因此需要在本地末梢网络有一个3GPP网络终端接入代理设备，在图中为MTC GW，称为终端接入代理网关。MTC GW既有末梢网络节点间通信能力，也具有3GPP网络通信能力与终端接入代理能力，需要实现本地网络的信令与数据向3GPP网络的信令与数据进行适配。
对于图6的场景，在末梢网络里，终端既可能是没有3GPP通信能力也没有3GPP用户身份的终端，也可能是没有3GPP通信能力但有3GPP用户身份的终端(非MTC UE)，如具有SIM卡但没有3GPP通信模组，也可能是具有3GPP通信能力的终端(MTC UE)，当MTC UE从其它区域漫游到该MTC GW管理的末梢网络区域，根据终端策略或网络通知，需要在本地网络通过该MTC GW接入到3GPP网络。或某些传感器节点就具有3GPP通信能力，当MTC GW异常时，可直接接入到3GPP网络，实现与MTC Server的传输。
因此，针对MTC GW代理末梢网络终端接入3GPP网络的场景，现有技术没有针对MTC GW作为末梢网络中终端接入代理网关的相应移动性管理流程。对3GPP网络而言，首先需要解决如何对MTC GW代理各MTC终端(包括MTC UE和非MTC UE)进行接入与移动性管理的问题，因此需要对现有PS网络的移动性管理流程进行优化，以满足通过MTC GW对MTC终端进行接入控制与移动性管理的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种对MTC终端进行移动性管理的方法和系统，针对末梢网络中MTC GW对MTC终端进行代理接入到3GPP网络的场景，能够解决3GPP网络如何通过MTC GW对接入的MTC终端进行移动性管理的问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种对MTC终端进行移动性管理的方法，该方法包括：
终端接入代理网关(MTC GW)代替机器类型通信(MTC)终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互；3GPP网络通过MTC GW对MTC终端进行移动性管理。
进一步地，所述MTC终端包括具有3GPP通信能力的MTC UE和不具有3GPP通信能力但具有3GPP网络用户身份的非MTC UE。
进一步地，MTC GW代替MTC终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互之前，该方法还包括：
所述MTC GW首次接入到3GPP网络时，3GPP网络中的移动性管理网元获取到所述MTC GW的签约用户数据后，根据所述签约用户数据中签约的终端接入代理能力识别所述MTC GW具有终端接入代理能力。
进一步地，当所述MTC终端请求通过MTC GW接入到3GPP网络时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
MTC GW将MTC终端的接入请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；所述移动性管理网元对MTC终端进行鉴权认证，并由所述MTC GW透传MTCUE与移动性管理网元的鉴权数据与向量；
所述移动性管理网元将MTC GW的标识及地址、所述移动性管理网元的地址发送给与MTC GW关联的MTC终端归属的HSS进行保存；
所述鉴权认证通过、且允许MTC终端接入3GPP网络时，所述移动性管理网元保存MTC终端的上下文信息并与MTC GW进行关联，并在所述移动性管理网元中更新MTC GW与MTC终端的关联列表。
进一步地，当所述MTC终端通过MTC GW接入到3GPP网络后，该方法还包括：所述MTC GW为所述MTC终端签约的缺省接入点名称(APN)建立对应的分组数据网络(PDN)连接。
进一步地，当所述MTC终端通过MTC GW向3GPP网络请求切换无线接入点时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
MTC GW将MTC终端的更新无线接入点请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；
所述移动性管理网元将MTC终端的上下文信息与MTC GW进行关联，并在所述移动性管理网元中更新MTC GW与MTC终端的关联列表；
所述移动性管理网元释放所述MTC终端相关的承载资源。
进一步地，当所述MTC终端通过MTC GW切换了无线接入点后，该方法还包括：所述MTC GW为所述MTC终端签约的APN建立对应的PDN连接。
进一步地，当MTC GW从源移动性管理网元的管理区域移动到新移动性管理网元的管理区域，进行位置更新时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
新移动性管理网元向源移动性管理网元获取MTC GW的上下文信息、MTCGW与MTC终端的关联列表、以及与MTC GW关联的MTC终端的上下文信息；并请求3GPP网络更新MTC GW建立的所有承载；
所述新移动性管理网元将MTC GW的标识及地址与新移动性管理网元的地址发送给与MTC GW关联的MTC终端归属的HSS进行更新并保存；
新移动性管理网元识别MTC GW具有终端接入代理能力。
进一步地，当所述MTC终端请求通过MTC GW从3GPP网络离线时、或者所述MTC终端移动出MTC GW管理的区域时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
MTC GW将MTC终端的离线请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；所述移动性管理网元删除MTC终端的上下文信息、以及MTC终端与MTC GW的关联，并通过MTC GW向MTC终端发送离线通知。
进一步地，所述MTC终端离线后，该方法还包括：
确定所述MTC终端签约的APN没有关联其它MTC终端时，MTC GW向3GPP网络发起PDN连接去激活，删除所述APN对应的PDN连接。
进一步地，所述MTC GW中保存了与自身关联的所述MTC终端的信息。
本发明还提供了一种对MTC终端进行移动性管理的系统，该系统包括：MTC终端、终端接入代理网关(MTC GW)和3GPP网络；其中：
所述MTC GW用于代替所述MTC终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互；
3GPP网络用于通过所述MTC GW对所述MTC终端进行移动性管理。
进一步地，所述MTC终端包括具有3GPP通信能力的MTC UE和不具有3GPP通信能力但具有3GPP网络用户身份的非MTC UE。
进一步地，3GPP网络包括移动性管理网元，用于当MTC GW首次接入到3GPP网络时，获取到所述MTC GW的签约用户数据后，根据所述签约用户数据中签约的终端接入代理能力识别所述MTC GW具有终端接入代理能力；
所述移动性管理网元，还用于当MTC终端通过MTC GW接入3GPP网络时，将MTC终端的上下文信息与MTC GW进行关联，并维护MTC GW与MTC终端的关联列表。
进一步地，所述MTC GW还用于保存与自身关联所述MTC终端的信息，至少包括MTC终端的标识、MTC终端的附着状态、和MTC终端签约的APN。
本发明中，MTC终端通过末梢网络的终端接入代理网关(MTC GW)接入到3GPP中，释放MTC终端在3PGG网络占用的资源，并使用MTC GW在3GPP网络的承载资源与MTC Server进行数据通信。3GPP网络可通过MTC GW对MTC终端实现接入认证、附着、位置更新、无线接入点切换、去附着等一系列移动性管理，节约了各MTC终端在3GPP网络占用的资源，并且3GPP网络能够通过所述MTC GW进行其它流程优化，如终端监控与离线触发等，具有显著的优化效果。
附图说明
图1为现有技术中GPRS网络系统架构示意图；
图2为现有技术中EPS网络系统架构示意图；
图3为现有技术中MTC UE附着到3GPP PS网络并建立承载的流程图；
图4为现有技术中MTC UE在3GPP PS网络进行位置更新的流程图；
图5为现有技术中MTC UE从3GPP PS网络进行去附着的流程图；
图6为一种M2M应用的场景图；
图7为本发明
图8为本发明中MTC GW首次接入到3GPP网络的流程图；
图9为本发明中在3GPP网络中离线时，MTC UE通过MTC GW接入、实现附着到3GPP网络的流程图；
图10为本发明中在3GPP网络中在线时，MTC UE通过MTC GW接入、实现附着到3GPP网络的流程图；
图11为本发明中MTC GW在3GPP网络中进行位置更新的流程图；
图12为本发明中MTC UE通过MTC GW实现从3GPP网络去附着的流程图。
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。
本发明中，根据M2M应用需求，针对末梢网络中的MTC GW对MTC终端进行代理接入到3GPP网络的场景，解决了3GPP网络如何通过MTC GW对其接入的MTC终端进行移动性管理的问题，如附着、接入点切换、位置更新、去附着等相关移动性管理与接入控制，满足了MTC终端通过末梢网络的MTCGW接入3GPP网络时进行移动性管理的需求。
如图7所示，本发明对终端进行移动性管理的方法包括：
步骤1，MTC GW代替MTC终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互
步骤2，3GPP网络通过MTC GW对MTC终端进行移动性管理。
其中，MTC终端包括具有3GPP通信能力的MTC UE和不具有3GPP通信能力的非MTC UE。
具体的，MTC GW代替MTC终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互之前，该方法还包括：MTC GW首次接入到3GPP网络时，移动性管理单元(指为MTC GW服务的移动性管理单元)获取到MTC GW的签约用户数据后，根据签约用户数据中签约的终端接入代理能力识别该MTC GW具有终端接入代理能力。具体通过后续实施例一来说明。
当MTC终端请求通过MTC GW接入到3GPP网络时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：MTC GW将MTC终端的接入请求发送给3GPP网络的移动性管理网元(MME或SGSN)；移动性管理网元对MTC终端进行鉴权认证，并由MTC GW透传MTC UE与移动性管理网元的鉴权数据与向量；所述移动性管理网元将MTC GW的标识及地址、所述移动性管理网元的地址发送给与MTC GW关联的MTC终端归属的HSS进行保存；鉴权认证通过、且允许MTC终端接入3GPP网络时，移动性管理网元保存MTC终端的上下文信息并与MTC GW进行关联，并在移动性管理网元中更新MTC GW与MTC终端的关联列表。当MTC终端通过MTC GW接入到3GPP网络后：确定未对MTC终端签约的APN建立PDN连接时，MTC GW为该APN建立对应的PDN连接。具体通过后续实施例二来说明。
当MTC终端通过MTC GW向3GPP网络请求切换无线接入点时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：MTC GW将MTC终端的更新无线接入点请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；移动性管理网元将MTC终端的上下文信息与MTC GW进行关联，并在移动性管理网元中更新MTC GW与MTC终端的关联列表；移动性管理网元释放MTC终端相关的承载资源。当MTC终端通过MTC GW切换了无线接入点后，该方法还包括：确定未对MTC终端签约的APN建立PDN连接时，MTC GW为该APN建立对应的PDN连接。具体通过后续实施例三来说明。
当MTC GW从源移动性管理网元的管理区域移动到新移动性管理网元的管理区域，进行位置更新时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：新移动性管理网元向源移动性管理网元获取MTC GW的上下文信息、MTC GW与MTC终端的关联列表、以及与MTC GW关联的MTC终端的上下文信息；并请求3GPP网络更新MTC GW建立的所有承载；新移动性管理网元将MTC GW的标识及地址与新移动性管理网元的地址发送给与MTC GW关联的MTC终端归属的HSS进行更新并保存；新移动性管理网元识别MTC GW具有终端接入代理能力。具体通过后续实施例四来说明。
当MTC终端请求通过MTC GW从3GPP网络离线时、或者MTC终端移动出MTC GW管理的区域时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：MTC GW将MTC终端的离线请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；移动性管理网元删除MTC终端的上下文信息、以及MTC终端与MTC GW的关联，并通过MTC GW向MTC终端发送离线通知。MTC终端离线后：确定MTC终端签约的APN下没有关联有其它MTC终端时，MTC GW向3GPP网络发起PDN连接去激活，删除该APN对应的PDN连接。具体通过后续实施例五来说明。
另外，MTC GW中还保存了与自身关联的MTC终端的信息，至少包括MTC终端的标识、MTC终端的附着状态、和MTC终端签约的APN。
下面通过具体的实施例来具体阐述本发明的方法，其中MTC终端以MTCUE为例，对非MTC UE与对MTC UE的移动性管理过程是相同的。
实施例一
如图8所示，MTC GW既为末梢网络的终端代理网关，同时也是3GPP网络的终端。当MTC GW在初始接入到3GPP网络时，3GPP网络需要认证MTCGW具有末梢网络的终端接入代理能力，并根据MTC GW签约的多个APN，建立多条PDN连接通道，这样MTC GW可以采用不同的PDN连接通道，使归属不同MTC Server的传感器节点(图中为MTC UE)与MTC Server进行连接。具体包括：
步骤401，MTC GW为了接入到3GPP网络，包括GPRS网络与EPS网络，需要向RNS无线接入网络(eNodeB或RNC)发起附着请求，其中携带了MTCGW的标识(即IMSI)、MTC GW的网络接入能力、请求分配IP的指示和终端接入代理能力等信息。
RNS为MTC GW选择一个为之服务的MME/SGSN(MME或SGSN)，并将附着请求转发到该MME/SGSN，同时将MTC GW的标识(IMSI)、和MTC GW的网络接入能力、和请求分配IP的指示、和终端接入代理能力等信息也携带给MME/SGSN。
步骤402，MME/SGSN向MTC GW归属网的HSS发送鉴权数据请求(包含MTC GW的IMSI)，HSS首先判断该IMSI对应的签约用户数据，如果查找不到任何签约或者IMSI已被列入黑名单，则HSS向MME/SGSN返回鉴权数据响应、并携带错误原因；如果找到IMSI对应的签约数据，则HSS向MME/SGSN返回鉴权数据响应(包含鉴权向量)；
MME/SGSN执行鉴权流程以验证MTC GW的IMSI的合法性，并执行安全模式流程以启用安全连接。
步骤403，MME/SGSN向MTC GW归属网的HSS发送位置更新请求，其中携带MME/SGSN的标识、和MTC GW的标识(IMSI)，向HSS告知MTC GW当前所接入的区域；HSS根据MTC GW的标识(IMSI)查找出签约用户数据，发送给MME/SGSN。签约用户数据中主要包含：APN、带宽等信息；
对于MTC GW，因其是末梢网络的终端接入代理设备，签约有末梢网络节点代理能力(即指终端接入代理能力)，可选的，也可签约末梢网络节点(即传感器节点)与不同MTC Server连接时所需的多个APN及PGW的地址；
MME/SGSN接收到MTC GW的签约用户数据，检查MTC GW被允许接入到网络时，向HSS返回接受响应；若MME/SGSN发现MTC GW有漫游限制或接入限制等问题，MME/SGSN将禁止MTC GW附着，并通知HSS。
步骤404，对于MTC GW，MME/SGSN需要根据其签约用户数据，检查MTC GW是否具有终端接入代理能力，若有，则识别MTC GW具有终端接入代理能力，后续其它MTC终端可以通过该MTC GW接入到3GPP网络。
步骤405，MME/SGSN根据默认APN为MTC GW选择一个PGW/GGSN，并向其发送建立承载请求。在该请求中携带MTC GW的标识(IMSI)、MME/SGSN的标识、为MTC GW分配IP地址的指示、缺省带宽信息、PGW/GGSN地址等；
如有必要，PGW/GGSN会向PCRF请求下发为该MTC GW所配置的QoS策略和计费规则、决策信息；
PGW/GGSN根据PCRF返回的QoS策略和计费信息或静态配置的PCC策略，建立PS承载，并向MME/SGSN返回承载建立响应；
步骤406，MME/SGSN保存承载上下文(Bearer context)，然后向RNS发送初始上下文设置请求或附着接受响应，表明MTC GW的附着到网络的请求已被接受，其中携带APN、PS承载ID(PS Bearer ID)、PGW/GGSN地址与TEID；
步骤407，RNS向MTC GW发送RRC连接重配置请求，并开放相应的端口。RRC连接重配置请求中携带了：PS Bearer ID、PGW/GGSN地址、APN、分配给MTC GW的IP地址、带宽信息等，MTC GW在本端保存如APN、自身的IP地址、带宽、PS Bearer ID等重要信息；
MTC GW向RNS发送RRC连接重配置响应；
步骤408，RNS向MME/SGSN发送初始上下文响应，其中包含RNS的TEID及地址信息，用于发送下行数据给MTC GW。
步骤409，MTC GW发送附着完成消息，携带PS Bearer ID，通知MME/SGSN附着过程完成；
步骤410，MME向PGW/GGSN发送更新承载请求，向PGW/GGSN告知为MTC GW服务的RNS的TEID及地址，打通上行通道。PGW/GGSN向MME/SGSN发送更新承载响应，承载更新成功；
步骤411，MTC GW作为末梢网络终端代理网关，其上配置了多个APN，用于为末梢网络中的传感器节点连接不同的MTC Server。因此，MTC GW需要建立多条PDN连接。
MTC GW向MME/SGSN发送PDN连接请求，携带APN、PDN类型、PCO参数等信息，PDN类型指示是IPv4或IPv6地址请求，PCO是终端与PGW/GGSN传输透明数据的信息集。
步骤412，MME/SGSN检查APN是否合法，若合法，则分配一个PS BearerID，然后向PGW/GGSN发送建立承载请求，携带MTC GW的标识(IMSI)、APN、APN-AMBR最大比特率、PCO参数等信息；
PGW/GGSN创建一个新的数据入口，建立与APN对应的一个PS承载，并向MME/SGSN返回承载建立响应，携带对应的PS Bearer ID、PGW/GGSN地址及分配的控制面及用户面的TEID，PCO参数等信息；
步骤413，MME/SGSN保存承载上下文，然后向RNS发送承载设置消息，该消息中包含MME/SGSN发送给MTC GW的PDN连接接受消息，在PDN连接接受消息中携带了APN、PCO参数、PS Bearer ID等参数，表明MTC GW建立多条PDN连接的请求已被接受。同时在承载设置消息中携带Bearer QoS参数、PGW/GGSN用户面入口的TEID、PDN连接接受指示等信息；
步骤414，RNS向MTC GW发送RRC连接重配置请求，并开放相应的端口，RRC连接重配置请求中携带了PDN连接接受消息给MTC GW；
MTC GW向RNS发送RRC连接重配置响应，建立相应的无线承载；
步骤415，RNS向MME/SGSN发送承载设置响应，其中包含RNS的TEID及地址信息，用于发送下行数据给MTC GW。
步骤416，MTC GW发送PDN连接完成消息，携带PS Bearer ID，通知MME/SGSN PDN连接建立过程完成；
步骤417，MME向PGW/GGSN发送更新承载请求，通知为MTC GW服务的RNS的TEID及地址，打通上行通道。PGW/GGSN向MME/SGSN发送更新承载响应，承载更新成功。
实施例二
如图9所示，MTC GW作为末梢网络的终端代理网关已接入到3GPP网络。当MTC UE在3GPP网络处于离线状态、移动到MTC GW的管理区域，并与MTC GW在末梢网络建立本地连接，MTC UE获知MTC GW具有终端接入代理能力。当MTC UE需要与MTC Server通信时，MTC UE通过MTC GW接入到3GPP网络，3GPP网络负责对MTC UE进行鉴权认证。MME/SGSN负责MTC GW的上下文信息与MTC UE的上下文信息的关联，并维护MTC GW与MTC UE对应的关系列表。MTC GW根据MTC UE签约的APN决定创建与该APN对应的PDN连接。具体包括：
步骤501，在3GPP网络中离线的MTC UE移动到MTC GW管理的区域，或该离线的MTC UE原来就部署在MTC GW的区域，此时MTC UE维持的3GPP网络接入状态为离线。MTC UE与MTC GW在末梢网络建立本地连接，如采用ZigBee、蓝牙、WLAN等无线连接技术，并在本地网络接受MTC GW的管理与代理，MTC GW将其3GPP终端接入代理能力通知给MTC UE。
当MTC UE需要与MTC Server建立数据通信时，MTC UE需要通过本地网络信令向MTC GW发起接入请求，请求通过MTC GW接入到3GPP网络。
步骤502，MTC GW向RNS无线接入网络发起NAS请求，在其中携带MTC UE的接入请求(包含MTC UE请求接入指示、MTC UE的标识(IMSI)、MTC UE的网络接入能力等信息)；
RNS通过NAS请求将该接入请求转发到MTC GW附着的MME/SGSN，同时将MTC UE请求接入指示、MTC UE的标识(IMSI)、MTC UE的网络接入能力等信息也携带给该MME/SGSN；
步骤503，MME/SGSN从NAS请求中得知是MTC UE通过MTC GW请求接入到网络，首先对MTC UE进行鉴权认证。
MME/SGSN向该MTC UE归属的HSS发送鉴权数据请求(含MTC UE的IMSI)，HSS首先判断IMSI对应的签约用户数据，如果查找不到任何签约或者IMSI已被列入黑名单，则HSS向MME/SGSN返回鉴权数据响应、并携带错误原因；如果找到IMSI对应的签约用户数据，则HSS向MME/SGSN返回鉴权数据响应消息(含鉴权向量)；
MME/SGSN向MTC UE执行鉴权流程以验证终端IMSI的合法性，并执行安全模式流程以启用安全连接。
MTC GW透传MTC UE与MME/SGSN的鉴权数据与向量，在MTC UE通过MTC GW在3GPP网络进行鉴权认证过程中，MTC GW仅完成3GPP网络的信令与本地网络的信令协议的转换。
MTC GW与MTC UE的传输安全性由本地末梢网络提供，MTC GW与MME/SGSN的传输安全性由3GPP网络负责。
步骤504，MME/SGSN向MTC UE归属的HSS发送位置更新请求，消息中携带MME/SGSN的地址、MTC GW的标识与地址、MTC UE的标识等信息以告知MTC UE当前所接入的区域，HSS保存MME/SGSN的地址、MTC GW的标识与地址等信息，并根据MTC UE的标识查找出MTC UE的签约用户数据，发送给MME/SGSN。签约用户数据中主要包含APN、带宽等信息；
MME/SGSN接收到MTC UE的签约用户数据，检查MTC UE被允许接入到网络，向HSS返回接受用户响应；若MME/SGSN发现MTC UE有漫游限制或接入限制等问题，MME/SGSN将禁止该MTC UE附着，并通知HSS。
步骤505，MME/SGSN保存MTC UE的上下文信息，并与MTC GW进行关联，例如，在MTC UE的上下文信息中增加“接入方式：MTC GW代理接入”及MTC GW的标识。在MME/SGSN中维护MTC GW与MTC UE的关联列表，例如，关联列表中保存MTC GW的IMSI与多个关联的MTC UE的IMSI的对应关系，关联列表可放在MTC GW的上下文信息中，或单独维护。
步骤506，MME/SGSN向MTC GW返回NAS响应，携带MTC UE附着接受信息给MTC GW，其中包含接受MTC UE接入指示、MTC UE的部分签约用户信息，如APN等。
步骤507，MTC GW需要通过本地网络信令向MTC UE发起3GPP网络接入响应，通知MTC UE已通过MTC GW接入到3GPP网络。
步骤508，MTC UE收到MTC GW的3GPP网络接入响应后，将3GPP网络接入状态更改为通过MTC GW附着状态；
步骤509，MTC GW保存MTC UE的APN、终端标识(IMSI)、附着状态等相关信息，并检查是否已为MTC UE签约的APN建立了PDN连接，如果不是，MTC GW需要为该APN建立PDN连接。如果是，因MTC GW已为该APN建立了PDN连接，该MTC UE的数据传输可以直接在该APN对应的PDN链路通道上就可以了，不需要再建立新的PDN连接；
步骤510，若MTC GW未对MTC UE的签约APN建立PDN连接，MTC GW采用该MTC UE的APN向MME/SGSN发送PDN连接请求，携带APN、PDN类型、PCO参数等信息，PDN类型指示是IPv4或IPv6地址请求，PCO是终端与PDN GW/GGSN传输透明数据的信息集。
步骤511，MME/SGSN检查APN是否合法，若不在MTC GW的签约数据中，就到MTC GW关联的MTC UE上下文信息中查找APN签约信息，若合法，则分配一个PS Bearer ID，然后向PGW/GGSN发送建立承载请求，携带MTCGW的标识(IMSI)、APN、APN-AMBR最大比特率、PCO参数等信息；
PGW/GGSN创建一个新的数据入口，建立与APN对应的一个PS承载，并向MME/SGSN返回承载建立响应，携带对应的PS Bearer ID、PGW/GGSN地址及分配的控制面及用户面的TEID，PCO参数等信息；
步骤512，MME/SGSN保存承载上下文，然后向RNS发送承载设置消息，该消息中包含MME/SGSN发送给MTC GW的PDN连接接受消息，在PDN连接接受消息中携带了APN、PCO参数、PS Bearer ID等参数，表明MTC GW建立多条PDN连接的请求已被接受。同时在承载设置消息中携带Bearer QoS参数、PGW/GGSN用户面入口的TEID、PDN连接接受指示等信息；
步骤513，RNS向MTC GW发送RRC连接重配置请求，并开放相应的端口。RRC连接重配置请求中携带了PDN连接接受消息给MTC GW；
MTC GW向RNS发送RRC连接重配置响应，建立相应的无线承载；
步骤514，RNS向MME/SGSN发送承载设置响应消息，其中包含RNS的TEID及地址信息，用于发送下行数据给MTC GW。
步骤515，MTC GW发送PDN连接完成消息，携带PS Bearer ID，通知MME/SGSN PDN连接建立过程完成；
步骤516，MME向PGW/GGSN发送更新承载请求，通知为MTC GW服务的RNS的TEID及地址，打通上行通道。PGW/GGSN向MME/SGSN发送更新承载响应，承载更新成功。
实施例三
如图10所示，MTC GW作为末梢网络的终端代理网关已接入到3GPP网络。当MTC UE在3GPP网络处于在线状态、移动到MTC GW的管理区域，并与MTC GW在末梢网络建立本地连接。MTC UE根据策略，如优先通过本地网络代理接入，需要将无线接入点从3GPP网络切换到MTC GW。该MTC UE连接到本地网络的MTC GW，并获知MTC GW具有终端接入代理能力，就通过该MTC GW向3GPP网络请求切换无线接入点，3GPP网络将该MTC UE与MTC GW进行关联，并释放在3GPP网络的无线承载资源及核心网承载资源。具体包括：
步骤601，在3GPP网络中在线的MTC UE移动到MTC GW管理的区域，此时MTC UE维持的3GPP网络接入状态为在线。MTC UE与MTC GW在末梢网络建立本地连接，如采用ZigBee、蓝牙、WLAN等无线连接技术，并在本地网络接受MTC GW的管理与代理，MTC GW将其终端接入代理能力通知给MTC UE。
MTC UE根据策略，如优先通过本地网络代理接入，需要将无线接入点从3GPP网络切换到MTC GW，MTC UE需要通过本地网络信令向MTC GW发起更新无线接入点请求，请求释放与3GPP网络的连接，改为通过MTC GW接入到3GPP网络。
步骤602，MTC GW向RNS无线接入网络发起NAS请求，在其中包含MTC UE发起的更新无线接入点请求，请求消息中携带MTC UE的标识(IMSI)等信息；
RNS将通过NAS请求将MTC UE的更新无线接入点请求转发到MTC GW附着的MME/SGSN，同时将MTC UE的标识等重要信息也携带给该MME/SGSN；
步骤603，MME/SGSN向MTC UE归属的HSS发送位置更新请求，将MTCGW的标识及地址、SGSN/MME地址、MTC UE的标识等信息通知给MTC UE归属的HSS，HSS保存MTC GW的标识与地址信息。
步骤604，MME/SGSN将该MTC UE的上下文信息与MTC GW进行关联，例如，在MTC UE的上下文信息中增加“接入方式：MTC GW代理接入”及MTC GW的标识。在MME/SGSN中更新MTC GW与MTC UE的关联列表，该MTC UE改为由MTC GW进行代理接入到3GPP网络。
步骤605，MME/SGSN释放MTCUE相关的承载资源，具体的：向PGW/GGSN发起删除承载请求，请求删除为该MTC UE建立的所有承载。具体的：SGW、以及PGW/GGSN删除与该MTC UE对应的承载上下文，并释放分配的承载资源。然后向MME/SGSN返回删除承载响应；
步骤606，MME/SGSN向MTC GW返回NAS信令响应，携带MTC UE更新无线接入点接受信息给MTC GW，其中包含更新无线接入点接受指示、MTC UE的部分签约信息，如APN等信息。
步骤607，MTC GW保存MTC UE的相关信息，并通过本地网络信令向MTC UE返回更新无线接入点响应，通知MTC UE已更新无线接入点，MTC UE可以通过MTC GW接入到3GPP网络。
步骤608，MTC UE收到MTC GW的更新无线接入点响应后，3GPP网络主动释放无线资源与无线连接，具体的：MME/SGSN向RNS发送连接释放命令，通知RNS释放该MTC UE的无线连接，RNS释放分配给该MTC UE的无线资源。RNS向MTC UE发送RRC连接释放消息，释放分配给该MTC UE的空口资源。
或者，MTC UE收到MTC GW的更新无线接入点响应后，通知3GPP网络释放无线资源与无线连接，具体的：MTC UE向RNS请求释放无线连接，RNS释放无线连接和无线资源，并通知MME/SGSN。
MTC UE收到MTC GW的更新无线接入点响应后，在释放无线连接无线资源的同时，将3GPP网络接入状态更改为通过MTC GW接入；
步骤609，检查MTC GW是否已为MTC UE签约的APN建立了PDN连接，如果不是，MTC GW需要为该APN建立PDN连接。如果是，因MTC GW已为该APN建立了PDN连接，该MTC UE的数据传输可以直接在该APN对应的PDN链路通道上就可以了，不需要再建立新的PDN连接；
对MTC UE签约的APN建立PDN连接、即步骤610～616，其实现与步骤510～516相同，此处不再赘述。
实施例四
如图11所示，MTC GW作为末梢网络的终端代理网关已接入到3GPP网络。当MTC GW发生了移动，移动到新的MME/SGSN区域。MTC GW需要发起TAU请求，源MME/SGSN需要将MTC GW的上下文信息和与之关联的MTC UE的上下文信息、关联列表都需要发给新MME/SGSN，并将新MME/SGSN地址、MTC GW的标识及地址发给MTC GW归属的HSS更新。新MME/SGSN识别该MTC GW是末梢网络的终端接入代理网关，维护该MTCGW与MTC UE的代理关联，并维护关联列表。
步骤701，当MTC GW在3GPP网络发生移动时，由源MME/SGSN管理的区域移动到新MME/SGSN管理的区域。MTC GW需要进行位置更新。MTCGW向新MME/SGSN发起TAU位置更新请求，携带MTC GW的标识、MTC GW的网络能力、PS Bearer状态等信息；
步骤702，新MME/SGSN得到源MME/SGSN的地址，并向源MME/SGSN发送获取MTC GW的上下文请求，在其中包含MTC GW的标识、新MME/SGSN地址等信息，请求源MME/SGSN将MTC GW的所有上下文信息都发给新MME/SGSN；
源MME/SGSN收到获取MTC GW的上下文请求后，将MTC GW的上下文信息、MTC GW与MTC UE的关联列表、MTC UE的上下文信息都发给新MME/SGSN；
步骤703，新MME/SGSN向PGW/GGSN发起更新承载请求，请求更新该MTC GW建立的所有承载，PGW/GGSN需要更新该MTC GW对应的承载上下文，如更新承载上下文中的MME/SGSN的TEID。然后向新MME/SGSN返回更新承载响应；
步骤704，新MME/SGSN向MTC GW归属的HSS发起位置更新请求，携带MTC GW的位置信息与新MME/SGSN的地址等信息，HSS进行更新并保存。
同时，新MME/SGSN向MTC GW代理的所有MTC UE归属的HSS发起位置更新请求，携带MTC GW的地址与新MME/SGSN的地址等信息，HSS进行更新并保存。
步骤705，MTC GW归属的HSS向源MME/SGSN发起删除用户数据请求，源MME/SGSN删除该MTC GW的所有信息及关联的MTC UE的所有信息；
步骤706，MTC GW归属的HSS向新MME/SGSN返回位置更新响应，将MTC GW的签约用户数据发给新MME/SGSN，签约用户数据包含终端接入代理能力指示、APN等信息；
步骤707，新MME/SGSN根据MTC GW的签约用户信息识别MTC GW是末梢网络的终端接入代理网关，后续需要维护MTC GW与MTC UE的关联列表。
步骤708，新MME/SGSN发送TAU接受消息给MTC GW，MTC GW成功在目标网络上进行了位置更新。
实施例五
如图12所示，MTC GW作为末梢网络的终端接入代理已接入到3GPP网络，MTC UE通过MTC GW已接入到3GPP网络。若MTC UE移动出MTC GW管理的区域，或MTC UE根据策略需要从3GPP网络离线，MTC GW就代替MTC UE向3GPP网络发起MTC UE的离线请求，MME/SGSN删除该MTC UE的上下文，及与MTC GW的关联关系，并通知HSS该终端离线。具体包括：
步骤801，在MTC UE已通过MTC GW接入到3GPP网络的场景中，根据终端策略或配置，如MTC UE已发送完数据，MTC UE需要断开与3GPP网络的连接，MTC UE需要通过本地网络信令向MTC GW发起离线请求，请求释放该MTC UE与3GPP网络的连接；
或者，步骤802，MTC UE已移动出MTC GW管理的区域，此时MTC GW需要代替该MTC UE发起离线请求，请求释放该MTC UE与3GPP网络的连接。
步骤803，MTC GW向MME/SGSN发送NAS请求，携带MTC UE的离线请求，离线请求中包含MTC UE的标识等信息；
步骤804，MME/SGSN收到离线请求后，通知该MTC UE归属的HSS，MTC UE已申请离线；
步骤805，MME/SGSN删除该MTC UE的上下文信息，及与MTC GW的关联，MTC UE不再通过该MTC GW进行代理；
步骤806，MME/SGSN向MTC GW返回NAS响应，携带MTC UE已离线的通知消息(携带离线接受或离线通知指示)。
步骤807，MTC GW通过本地网络信令向MTC UE发送离线通知，通知MTC UE已在3GPP网络离线。
步骤808，MTC UE更改3GPP网络状态为离线。
步骤809，MTC GW检查申请离线的MTC UE签约的APN下是否关联有其它MTC UE，如果还有其它MTC UE使用该APN对应的PDN连接链路，MTC GW就不发起PDN连接去激活。如果该APN下没有其它MTC UE连接到3GPP网络，则MTC GW需要发起PDN连接去激活，删除该APN对应的PDN连接；
步骤810，MTC GW根据该MTC UE签约的APN向MME/SGSN发送PDN连接去激活请求，携带LBI(承载标识)、APN等信息，LBI用于标识该PDN连接的默认承载，APN用于识别该PDN连接。
步骤811，MME/SGSN决定释放该PDN连接，MME/SGSN向PGW/GGSN发送PDN连接删除请求，其中携带LBI，具体的：SGW、PGW/GGSN根据LBI删除该PDN连接，释放分配的承载资源。PGW/GGSN向MME/SGSN返回PDN连接删除成功响应。
步骤812，MME/SGSN向RNS发送去激活承载请求，请求去激活该PDN连接下的所有承载，去激活承载请求中携带LBI或APN进行标识，RNS删除该PDN连接下的所有承载资源。
步骤813，RNS向MTC GW发送RRC连接重配置请求，其中携带去激活承载上下文请求。MTC GW删除该PDN连接下的所有承载的上下文信息，然后发送RRC连接重配置响应给RNS。
步骤814，RNS向MME/SGSN返回去激活承载相应，确认去激活承载完成；
步骤815，去激活承载后，MTC GW通过NAS信令向RNS发送去激活承载接受消息，RNS将该去激活承载接受消息发给MME/SGSN。
为了实现上述方法，本发明还提供了一种对MTC终端进行移动性管理的系统，包括：MTC终端、MTC GW和3GPP网络；其中：
MTC GW用于代替MTC终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互；3GPP网络用于通过MTC GW对MTC终端进行移动性管理。
3GPP网络中包括移动性管理网元，用于当MTC GW首次接入到3GPP网络时，获取到MTC GW的签约用户数据后，根据签约用户数据中签约的终端接入代理能力识别MTC GW具有终端接入代理能力；
移动性管理网元，还用于当MTC终端通过MTC GW接入3GPP网络时，将MTC终端的上下文信息与MTC GW进行关联，并维护MTC GW与MTC终端的关联列表。
MTC GW还用于保存与自身关联的MTC终端的信息，至少包括MTC终端的标识、MTC终端的附着状态、和MTC终端签约的APN。
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 (15)

1.一种对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，该方法包括：
终端接入代理网关(MTC GW)代替机器类型通信(MTC)终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互；3GPP网络通过MTC GW对MTC终端进行移动性管理。
2.根据权利要求1所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，所述MTC终端包括具有3GPP通信能力的MTC UE和不具有3GPP通信能力但具有3GPP网络用户身份的非MTC UE。
3.根据权利要求1所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，MTC GW代替MTC终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互之前，该方法还包括：
所述MTC GW首次接入到3GPP网络时，3GPP网络中的移动性管理网元获取到所述MTC GW的签约用户数据后，根据所述签约用户数据中签约的终端接入代理能力识别所述MTC GW具有终端接入代理能力。
4.根据权利要求3所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，当所述MTC终端请求通过MTC GW接入到3GPP网络时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
MTC GW将MTC终端的接入请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；所述移动性管理网元对MTC终端进行鉴权认证，并由所述MTC GW透传MTCUE与移动性管理网元的鉴权数据与向量；
所述移动性管理网元将MTC GW的标识及地址、所述移动性管理网元的地址发送给与MTC GW关联的MTC终端归属的HSS进行保存；
所述鉴权认证通过、且允许MTC终端接入3GPP网络时，所述移动性管理网元保存MTC终端的上下文信息并与MTC GW进行关联，并在所述移动性管理网元中更新MTC GW与MTC终端的关联列表。
5.根据权利要求4所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，当所述MTC终端通过MTC GW接入到3GPP网络后，该方法还包括：所述MTC GW为所述MTC终端签约的缺省接入点名称(APN)建立对应的分组数据网络(PDN)连接。
6.根据权利要求3所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，当所述MTC终端通过MTC GW向3GPP网络请求切换无线接入点时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
MTC GW将MTC终端的更新无线接入点请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；
所述移动性管理网元将MTC终端的上下文信息与MTC GW进行关联，并在所述移动性管理网元中更新MTC GW与MTC终端的关联列表；
所述移动性管理网元释放所述MTC终端相关的承载资源。
7.根据权利要求6所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，当所述MTC终端通过MTC GW切换了无线接入点后，该方法还包括：所述MTC GW为所述MTC终端签约的APN建立对应的PDN连接。
8.根据权利要求3所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，当MTC GW从源移动性管理网元的管理区域移动到新移动性管理网元的管理区域，进行位置更新时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
新移动性管理网元向源移动性管理网元获取MTC GW的上下文信息、MTCGW与MTC终端的关联列表、以及与MTC GW关联的MTC终端的上下文信息；并请求3GPP网络更新MTC GW建立的所有承载；
所述新移动性管理网元将MTC GW的标识及地址与新移动性管理网元的地址发送给与MTC GW关联的MTC终端归属的HSS进行更新并保存；
新移动性管理网元识别MTC GW具有终端接入代理能力。
9.根据权利要求3所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，当所述MTC终端请求通过MTC GW从3GPP网络离线时、或者所述MTC终端移动出MTC GW管理的区域时，所述移动性管理信令交互和所述移动性管理，具体包括：
MTC GW将MTC终端的离线请求发送给3GPP网络的移动性管理网元；所述移动性管理网元删除MTC终端的上下文信息、以及MTC终端与MTC GW的关联，并通过MTC GW向MTC终端发送离线通知。
10.根据权利要求9所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于，所述MTC终端离线后，该方法还包括：
确定所述MTC终端签约的APN没有关联其它MTC终端时，MTC GW向3GPP网络发起PDN连接去激活，删除所述APN对应的PDN连接。
11.根据权利要求1至10中任一所述对MTC终端进行移动性管理的方法，其特征在于：
所述MTC GW中保存了与自身关联的所述MTC终端的信息。
12.一种对MTC终端进行移动性管理的系统，其特征在于，该系统包括：MTC终端、终端接入代理网关(MTC GW)和3GPP网络；其中：
所述MTC GW用于代替所述MTC终端与3GPP网络进行移动性管理信令交互；
3GPP网络用于通过所述MTC GW对所述MTC终端进行移动性管理。
13.根据权利要求12所述MTC终端进行移动性管理的系统，其特征在于，所述MTC终端包括具有3GPP通信能力的MTC UE和不具有3GPP通信能力但具有3GPP网络用户身份的非MTC UE。
14.根据权利要求13所述MTC终端进行移动性管理的系统，其特征在于，3GPP网络包括移动性管理网元，用于当MTC GW首次接入到3GPP网络时，获取到所述MTC GW的签约用户数据后，根据所述签约用户数据中签约的终端接入代理能力识别所述MTC GW具有终端接入代理能力；
所述移动性管理网元，还用于当MTC终端通过MTC GW接入3GPP网络时，将MTC终端的上下文信息与MTC GW进行关联，并维护MTC GW与MTC终端的关联列表。
15.根据权利要求12至14中任一所述MTC终端进行移动性管理的系统，其特征在于，所述MTC GW还用于保存与自身关联所述MTC终端的信息，至少包括MTC终端的标识、MTC终端的附着状态、和MTC终端签约的APN。
CN201110008309.1A 2011-01-14 2011-01-14 一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统 Active CN102595373B (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110008309.1A CN102595373B (zh) 2011-01-14 2011-01-14 一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统
PCT/CN2012/070003 WO2012094957A1 (zh) 2011-01-14 2012-01-04 一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201110008309.1A CN102595373B (zh) 2011-01-14 2011-01-14 一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102595373A true CN102595373A (zh) 2012-07-18
CN102595373B CN102595373B (zh) 2017-11-28

Family

ID=46483488

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201110008309.1A Active CN102595373B (zh) 2011-01-14 2011-01-14 一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN102595373B (zh)
WO (1) WO2012094957A1 (zh)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013189337A3 (zh) * 2012-11-29 2014-02-13 中兴通讯股份有限公司 一种在m2m网络中移动性管理方法和系统
WO2014089804A1 (zh) * 2012-12-13 2014-06-19 华为技术有限公司 近距离服务的认证与授权的方法及设备
WO2014089778A1 (zh) * 2012-12-12 2014-06-19 华为技术有限公司 一种在线状态信息交互方法、机器人及系统
CN103975643A (zh) * 2012-11-30 2014-08-06 华为技术有限公司 认证方法和装置
CN104717600A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 中兴通讯股份有限公司 一种m2m终端/终端外设的可及性管理方法及设备
CN104769991A (zh) * 2012-11-01 2015-07-08 Lg电子株式会社 Mtc监控方法
CN105430766A (zh) * 2014-09-23 2016-03-23 中兴通讯股份有限公司 一种mtc业务处理方法、系统及mtc设备
WO2016082663A1 (zh) * 2014-11-26 2016-06-02 电信科学技术研究院 一种进行数据传输的方法、系统和设备
CN105704760A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 电信科学技术研究院 一种进行数据包传输的方法、设备和系统
WO2016192600A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 Huawei Technologies Co., Ltd. Mtc service management using nfv
CN107231672A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 中国移动通信有限公司研究院 核心网系统、接入控制方法及核心网网元
CN107258094A (zh) * 2015-03-18 2017-10-17 英特尔Ip公司 用于对蜂窝物联网设备进行预配并将其附着到云服务提供商的过程
CN107277795A (zh) * 2016-04-08 2017-10-20 宏达国际电子股份有限公司 处理移动管理的装置及方法
WO2018233725A1 (zh) * 2017-06-19 2018-12-27 上海中兴软件有限责任公司 凭证分发方法、用户终端、用户签约认证管理单元及介质
CN109327917A (zh) * 2013-03-22 2019-02-12 华为技术有限公司 建立连接的方法及设备
CN111343675A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 中兴通讯股份有限公司 一种终端同步移动性管理的方法、系统、设备以及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070169107A1 (en) * 2003-06-25 2007-07-19 Sampo Huttunen Method of configuring parameters of machine-to-machine module and machine-to-machine module
CN101511076A (zh) * 2008-07-29 2009-08-19 华为技术有限公司 一种用户接入网络的管理方法、装置和系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100589502C (zh) * 2006-04-30 2010-02-10 华为技术有限公司 演进网络中终端在非3gpp接入系统注册方法及系统
CN101895858B (zh) * 2009-05-20 2014-11-05 华为技术有限公司 获取位置更新策略、拒绝位置更新和寻呼的方法和设备

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070169107A1 (en) * 2003-06-25 2007-07-19 Sampo Huttunen Method of configuring parameters of machine-to-machine module and machine-to-machine module
CN101511076A (zh) * 2008-07-29 2009-08-19 华为技术有限公司 一种用户接入网络的管理方法、装置和系统

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
HUAWEI, INTERDIGITAL, CATT: "《3GPP TSG-SA3 (Security) S3-101276》", 19 November 2010 *
ZTE: "《3GPP TSG SA WG2 Meeting #77 TD S2-100087》", 22 January 2010 *

Cited By (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104769991A (zh) * 2012-11-01 2015-07-08 Lg电子株式会社 Mtc监控方法
CN104769991B (zh) * 2012-11-01 2018-04-10 Lg 电子株式会社 Mtc监控方法
CN103856928A (zh) * 2012-11-29 2014-06-11 中兴通讯股份有限公司 一种在m2m网络中移动性管理方法和系统
WO2013189337A3 (zh) * 2012-11-29 2014-02-13 中兴通讯股份有限公司 一种在m2m网络中移动性管理方法和系统
US9872124B2 (en) 2012-11-29 2018-01-16 Zte Corporation Mobility management method and system in M2M network
EP2914027A4 (en) * 2012-11-29 2015-11-18 Zte Corp METHOD AND SYSTEM FOR MANAGING MOBILITY IN AN M2M NETWORK
CN103975643A (zh) * 2012-11-30 2014-08-06 华为技术有限公司 认证方法和装置
WO2014089778A1 (zh) * 2012-12-12 2014-06-19 华为技术有限公司 一种在线状态信息交互方法、机器人及系统
WO2014089804A1 (zh) * 2012-12-13 2014-06-19 华为技术有限公司 近距离服务的认证与授权的方法及设备
CN109327917A (zh) * 2013-03-22 2019-02-12 华为技术有限公司 建立连接的方法及设备
CN109327917B (zh) * 2013-03-22 2022-01-11 华为技术有限公司 建立连接的方法及设备
WO2015089969A1 (zh) * 2013-12-16 2015-06-25 中兴通讯股份有限公司 一种m2m终端/终端外设的可及性管理方法及设备
CN104717600A (zh) * 2013-12-16 2015-06-17 中兴通讯股份有限公司 一种m2m终端/终端外设的可及性管理方法及设备
CN104717600B (zh) * 2013-12-16 2019-12-10 中兴通讯股份有限公司 一种m2m终端/终端外设的可及性管理方法及设备
EP3086580A4 (en) * 2013-12-16 2017-03-15 ZTE Corporation Accessibility management method and device for m2m terminal/terminal peripheral
US9615240B2 (en) 2013-12-16 2017-04-04 Zte Corporation Accessibility management method and device for M2M terminal/terminal peripheral
CN105430766A (zh) * 2014-09-23 2016-03-23 中兴通讯股份有限公司 一种mtc业务处理方法、系统及mtc设备
CN105704753A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 电信科学技术研究院 一种进行数据传输的方法、系统和设备
CN105704760A (zh) * 2014-11-26 2016-06-22 电信科学技术研究院 一种进行数据包传输的方法、设备和系统
WO2016082663A1 (zh) * 2014-11-26 2016-06-02 电信科学技术研究院 一种进行数据传输的方法、系统和设备
CN105704760B (zh) * 2014-11-26 2019-09-17 电信科学技术研究院 一种进行数据包传输的方法、设备和系统
CN105704753B (zh) * 2014-11-26 2018-09-07 电信科学技术研究院 一种进行数据传输的方法、系统和设备
US10383173B2 (en) 2014-11-26 2019-08-13 China Academy Of Telecommunications Technology Method, device and system for transmitting data packet
CN107258094A (zh) * 2015-03-18 2017-10-17 英特尔Ip公司 用于对蜂窝物联网设备进行预配并将其附着到云服务提供商的过程
CN107258094B (zh) * 2015-03-18 2021-11-09 苹果公司 用于对蜂窝物联网设备进行预配并将其附着到云服务提供商的设备及方法
US9681473B2 (en) 2015-05-29 2017-06-13 Huawei Technologies Co., Ltd. MTC service management using NFV
US10034173B2 (en) 2015-05-29 2018-07-24 Huawei Technologies Co., Ltd. MTC service management using NFV
WO2016192600A1 (en) * 2015-05-29 2016-12-08 Huawei Technologies Co., Ltd. Mtc service management using nfv
CN107231672A (zh) * 2016-03-25 2017-10-03 中国移动通信有限公司研究院 核心网系统、接入控制方法及核心网网元
CN107277795A (zh) * 2016-04-08 2017-10-20 宏达国际电子股份有限公司 处理移动管理的装置及方法
US10568012B2 (en) 2016-04-08 2020-02-18 Htc Corporation Device and method of handling mobility management
WO2018233725A1 (zh) * 2017-06-19 2018-12-27 上海中兴软件有限责任公司 凭证分发方法、用户终端、用户签约认证管理单元及介质
CN111343675A (zh) * 2018-12-19 2020-06-26 中兴通讯股份有限公司 一种终端同步移动性管理的方法、系统、设备以及存储介质

Also Published As

Publication number Publication date
WO2012094957A1 (zh) 2012-07-19
CN102595373B (zh) 2017-11-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102595373A (zh) 一种对mtc终端进行移动性管理的方法和系统
CN102457938B (zh) 终端接入限制的方法及系统
CN102238520B (zh) 一种小数据包传输的方法和系统
CN101883352B (zh) 支持分组数据网络网关选择的方法
EP2736282B1 (en) Method, system and sgw for realizing ip address attribute notification
CN102056265A (zh) 限制mtc设备接入和通信的方法、移动管理单元及网关单元
CN101568149B (zh) 一种实现优选服务网关的方法及系统
CN102917332B (zh) 一种实现移动设备附着的方法及装置
CN110431860A (zh) 蜂窝电信网络
CN102333386B (zh) 终端附着方法和设备
CN102469433B (zh) 一种实现数据流服务质量和计费策略控制的方法及系统
CN102917354A (zh) 一种接入方法、系统及移动智能接入点
CN101959175B (zh) 本地ip访问连接建立的实现方法及系统
CN106304246A (zh) 一种接入方法及相应的接入节点、终端和通信网络
CN102378295A (zh) 承载释放方法及系统
CN102014434B (zh) 一种服务网关的负载重分配方法及系统
CN102088795A (zh) 实现sipto的方法、移动管理控制节点设备
CN101998370B (zh) 一种本地ip访问连接的释放系统及方法
CN103428888A (zh) 一种直通隧道建立方法及系统
CN102724769A (zh) 一种本地访问连接的处理方法和装置
CN102625276A (zh) 一种激活终端的方法和系统
CN102014452B (zh) 一种本地ip访问连接实现移动性的方法和系统
CN102480799B (zh) 一种无线通信网络及其通知机器类通信设备离线的方法
US20150237458A1 (en) Mobile communication system, data communication method, gateway device and base station
CN103458499A (zh) 一种脱网处理方法和设备

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant