CN102625276B - 一种激活终端的方法和系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种激活终端的方法和系统，均可在MTC UE从3GPP网络离线后，通过获知的当前位置区域确认自身已移出上一次接入网络时的位置区域范围；所述MTC UE主动向所述3GPP网络发起附着，所述3GPP网络更新所述MTC UE所在的位置信息。本发明方法和系统，均能够保证离线的MTC UE在接收到寻呼后再次接入到网络，从而实现离线激活，因而避免出现无法激活离线终端的情况。

Description

一种激活终端的方法和系统
技术领域
本发明涉及通信领域，具体涉及一种激活终端的方法和系统。
背景技术
近年来，机器到机器(M2M，Machine to Machine)间的通信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，EvolvedPacket System)网络等PS网络开展M2M业务。因M2M业务与人到人(H2H，Human to Human)的通信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 MobileTelecommunicationsystem Packet Switch)域。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中包含节点B(NodeB)与无线网络控制器(RNC)，NodeB为终端提供空口连接；RNC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)；所述NodeB通常称为基站；
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。
机器类型通信服务器(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。
图1中，MTC用户设备(UE，User Equipment)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，GPRSTunneling Protocol，GPRS)，数据信息通过GTP隧道实现可靠传输。所述MTC UE通常称为MTC终端。
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，SystemArchitecture 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，EvolvedRadioAccess 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UE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(PCEF，Policy and ChargingEnforcement Function)实体也位于PGW中。
策略与计费规则功能(PCRF，Policy and Charging Rules Function)实体，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 SubscriberIdentification)、和PGW的IP地址。
在物理上，SGW和PGW可能合设，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终端的信息采集和数据存储/处理等工作，并可对MTC终端(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无线接入网(RAN)节点接入核心网，并与MTC Server交互数据。
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终端具有不同的特性，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终端进行不同的系统优化，以便有效地对MTC终端进行管理、监控、付费等。
同时，由于MTC终端具有无人值守的特征，可以不永远在线。因此，需要对3GPP网络进行优化，使网络具有可以激活离线终端的能力。这样当MTCServer需要MTC终端上报数据或对其进行控制时，就可以随时触发MTC终端接入到网络。现有技术目前只提供对在线的终端进行寻呼(Paging)的方式以激活终端。
目前现有分组域网络中，核心网发起的寻呼是针对在线/注册状态的终端，寻呼范围是根据终端当前的移动性管理信息来确定的。现有寻呼的作用有：核心网有下行数据需要传送到空闲态的终端，使用寻呼通知终端；核心网通过寻呼来广播系统信息变更或广播地震海啸警报。
现有技术条件下的分组域寻呼流程，如图3所示，包括以下步骤：
步骤301，触发寻呼MTC终端的条件产生时，移动性管理单元向MTC终端注册的基站发送寻呼请求消息，此消息包含终端的身份标识、寻呼区域等参数；
步骤302，基站按照移动性管理单元的指示对MTC终端进行寻呼；
步骤303，收到寻呼之后，MTC终端发起业务请求流程；
在一段时间内如果没有收到终端的任何响应，移动性管理单元会尝试重新寻呼。
现有技术的寻呼只适用于在线/注册状态的终端，如果终端处于离线/未注册状态，由于MTC服务器以及核心网网元没有终端的移动性信息，因此无法触发移动性管理单元寻呼MTC终端。
然而随着M2M产业的发展，新的M2M通信要求MTC服务器能够唤醒已经进入离线/未注册状态的MTC终端，使MTC终端附着3GPP网络并与MTCServer进行业务交互；该需求对于现有技术来说需要对全网进行寻呼，这是不现实的，显然现有技术中的寻呼流程无法满足这样的要求。
目前，可以由MTC服务器或者MTC用户提供预设的MTC终端所在区域信息给小区广播中心，以广播唤醒离线的MTC终端。具体方法是：由于低移动性的MTC终端会位于一定的范围内，因此当MTC终端从3GPP网络离线时，MTC Server可向网络通知向设定区域中的MTC终端发起激活请求，网络通过无线接入网络中的CBS(Cell Broadcast Server，小区广播服务器)，向该无线接入网络下的终端在CBC(Cell Broadcast Channel，小区广播信道)进行广播，以激活离线终端。
但是，上述采用CBS进行CB通道广播的方式，仅适用于离线的低移动性终端，而且运营商在无线侧需要部署CBS服务器，目前很多运营商均不存在这种部署。当MTC终端移动到其它区域时，网络无法通过预设的位置区域对终端进行寻呼或进行CB信道的广播，因而会存在找不到移动终端的问题。因此在不限制终端在3GPP网络移动区域的场景下，当终端从3GPP网络离线后，采用现有机制可能会找不到该终端的位置，出现无法激活离线终端的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种激活终端的方法和系统，尽量避免出现无法激活离线终端的情况。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种激活终端的方法，该方法包括：
机器类型通信终端MTC UE从3GPP网络离线后，通过获知的当前位置区域确认自身已移出上一次接入网络时的位置区域范围；所述MTC UE主动向所述3GPP网络发起附着，所述3GPP网络更新所述MTC UE所在的位置信息。
该方法进一步包括：
所述MTC UE接入到3GPP网络后，保存当前的位置区域列表TA/RA list区域信息；当所述MTC UE从3GPP网络中离线后，仍然保存当前的TA/RA list区域信息。
该方法进一步包括：
所述MTC UE从3GPP网络离线后，定期接收网络广播信道，从广播信息中获取当前所在网络的位置区域信息；并且监听寻呼信道，当收到国际移动用户识别码IMSI寻呼Paging时，就请求接入到3GPP网络。
该方法进一步包括：
所述MTC UE接入到网络后，归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR保存该MTCUE当前的服务GPRS支持节点/移动管理实体SGSN/MME地址；
所述MTC UE从3GPP网络离线后，所述3GPP网络根据该终端激活属性确定不向HSS/HLR发起清除Purge流程，所述HSS/HLR仍保存该MTC UE当前的SGSN/MME地址。
所述终端激活属性的确定方法为：
所述SGSN/MME根据运营商策略决定终端激活属性为终端的MTC属性、触发Trigger属性、接入优先级属性其中之一。
所述当前位置信息是通过HSS获知的，所述获知方法为：
当MTC UE主动向3GPP网络附着时，向HSS发起的位置更新过程中，HSS更新所述MTCUE所在的SGSN/MME的地址信息；
当需要激活所述MTC UE时，主动向HSS查询并获取所述MTC UE所在的MME/SGSN地址。
获取所述MTC UE所在的SGSN/MME地址信息时，采用地址订阅的方式，使MME/SGSN的地址更新时，HSS就通知MTC服务器MTC Server；
所述HSS需要签约所述MTC UE的IMSI、终端应用标识的对应关系。
激活所述MTC UE发起附着的过程包括：
MTC server向MME/SGSN发起激活请求，MTC Server在激活请求中提供MTC UE的IMSI标识，由MME/SGSN发起IMSI Paging；或MME/SGSN根据终端标识查询HSS，获取终端标识对应的IMSI，然后发起IMSI paging；所述MTC UE接收到IMSI paging后主动接入到3GPP网络。
一种激活终端的系统，该系统包括区域变化确认单元、终端激活执行单元；其中，
所述区域变化确认单元，用于在MTC UE从3GPP网络离线后，通过获知的MTC UE当前位置区域确认MTC UE已移出上一次接入网络时的位置区域范围，并将该情况通知给终端激活执行单元；
所述终端激活执行单元，用于控制所述MTC UE主动向所述3GPP网络发起附着，触发所述3GPP网络更新所述MTC UE所在的位置信息。
所述MTC UE接入到3GPP网络后，用于保存当前的TA/RA list区域信息；当所述MTCUE从3GPP网络中离线后，仍然保存当前的TA/RA list区域信息。
所述MTC UE从3GPP网络离线后，用于定期接收网络广播信道，从广播信息中获取当前所在网络的位置区域信息；并且监听寻呼信道，当收到IMSI寻呼时，就请求接入到3GPP网络。
所述MTC UE接入到网络后，HSS/HLR用于保存该MTC UE当前的SGSN/MME地址；
所述MTC UE从3GPP网络离线后，所述3GPP网络用于根据该终端激活属性确定不向HSS/HLR发起Purge流程，所述HSS/HLR仍保存该MTC UE当前的SGSN/MME地址。
所述3GPP网络确定所述终端激活属性时，用于：
控制所述SGSN/MME根据运营商策略决定终端激活属性为终端的MTC属性、Trigger属性、接入优先级属性其中之一。
所述MTC UE当前的位置信息是MTC Server通过HSS获知的，所述MTCServer获知所述当前位置区域后，用于：
当需要激活所述MTC UE时，主动向HSS查询并获取所述MTC UE所在的MME/SGSN地址；
以及，向MME/SGSN发起激活请求，在激活请求中提供MTC UE的IMSI标识，触发MME/SGSN发起IMSI Paging；或触发MME/SGSN根据终端标识查询HSS，获取终端标识对应的IMSI，然后发起IMSI paging；所述MTC UE用于在接收到IMSI paging后主动接入到3GPP网络。
该系统进一步包括网络激活优化单元，用于根据终端激活属性决定不发起Purge流程，在终端附着时更新所述MTC UE所在的位置信息；以及当MTCServer请求激活终端时，向所述终端发起IMSI寻呼。
所述网络激活优化单元获取所述MTC UE所在的位置信息时，采用地址订阅的方式，使作为位置信息的MME/SGSN地址更新时，HSS就通知MTC Server；
所述HSS用于签约所述MTC UE的IMSI、终端应用标识的对应关系。
本发明方法和系统，均能够保证离线的MTC UE在接收到寻呼后再次接入到网络，从而实现离线激活，因而避免出现无法激活离线终端的情况。
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为现有技术的分组域寻呼流程图；
图4为本发明实施例的MTC终端在3GPP网络附着后优化的流程图；
图5为本发明一实施例的激活终端的流程图；
图6为本发明又一实施例的激活终端的流程图；
图7为本发明实施例的激活终端的流程简图；
图8为本发明实施例的激活终端的系统图。
具体实施方式
总体而言，MTC终端从3GPP网络离线后，当根据从网络广播消息中获取的当前位置区域确认自身已移出上一次接入网络时的位置区域范围时，所述MTC终端主动向所述3GPP网络发起附着，所述3GPP网络更新终端所在的位置信息；
进一步地，所述MTC终端接入到3GPP网络后保存当前的位置区域列表(TA/RAlist，Tracking Area/Routing Area list)区域信息，当所述MTC终端从3GPP网络中离线后，仍然需要保存当前的TA/RA list区域信息；
进一步地，所述MTC终端从3GPP网络离线后，需要定期接收网络广播信道，从广播信息中获取所在当前网络的位置区域信息；
进一步地，所述MTC终端从3GPP网络离线后，需要监听寻呼信道，当收到IMSI寻呼时，就请求接入到3GPP网络；
进一步地，所述MTC终端接入到网络后，HSS/HLR保存该MTC终端当前的SGSN/MME地址；所述MTC终端从3GPP网络离线后，所述3GPP网络根据该终端激活属性不向HSS/HLR发起清除(Purge)流程，所述HSS/HLR仍保存该MTC终端当前的SGSN/MME地址；
进一步地，所述SGSN/MME根据运营商策略决定终端激活属性为终端的MTC属性、触发(Trigger)属性、接入优先级属性其中之一；
进一步地，所述MTC终端离线后，根据获取的当前网络的位置区域信息，确定移动后的区域不在终端原先保存的位置区域范围，需要主动向3GPP网络发起附着，并更新MTC终端保存的TA/RA list位置信息；
进一步地，当MTC终端主动向3GPP网络附着时，向HSS发起的位置更新过程中，HSS更新所述MTC终端所在的SGSN/MME的地址信息；
进一步地，当MTC server需要激活所述MTC终端时，主动向HSS查询并获取所述MTC终端所在的MME/SGSN地址；
进一步地，MTC server获取所述MTC终端所在的SGSN/MME地址信息时，可采用地址订阅的方式，使MME/SGSN的地址更新时，HSS就通知MTC Server；
进一步地，HSS需要签约所述MTC终端的IMSI、终端应用标识的对应关系；
进一步地，MTC server向MME/SGSN发起激活请求，MTC Server在激活请求中提供MTC终端的IMSI标识，由MME/SGSN发起IMSI Paging；或MME/SGSN根据终端标识查询HSS，获取终端标识对应的IMSI，然后SGSN/MME发起IMSI paging；
进一步地，所述MME/SGSN向该区域的无线接入网络发起IMSI寻呼，所述MTC终端接收到IMSI寻呼后主动接入到3GPP网络。
可见，当触发MTC终端离线的情形产生时，该MTC终端需要继续保存附着到网络时下载的当前TA/RA列表位置区域。离线后需要定期接收网络广播消息，检测网络广播的新的移动位置区域的TA/RA信息。当发现新的移动位置区域的TA/RA区域信息已不在原来保存的TA/RA列表中时，MTC终端就主动向3GPP网络发起附着，附着请求通过RAN发给移动性管理网元MME/SGSN，MME/SGSN向HSS/HLR进行位置更新，相应的HSS/HLR更新MTC终端所在的MME/SGSN地址并进行保存。如果MTC Server向HSS/HLR订阅了该MTC终端的位置，HSS/HLR需要将更新的MME/SGSN地址发给MTC Server。
当MTC终端离线一段时间后，移动性管理单元SGSN/MME会删除该MTC终端的上下文信息。对标识有终端激活属性的MTC终端，运营商根据策略决定哪一类终端属于终端激活属性的MTC终端，如针对配置有高优先级指示、配置有MTC属性，或配置有trigger属性等类属性的MTC终端。对具有终端激活属性的MTC终端，当SGSN/MME删除该MTC终端上下文后，不再向HSS/HLR发起purge流程，相应的HSS/HLR就不会删除为该MTC终端保存的SGSN/MME的地址信息。
当MTC Server需要激活该MTC终端时，如果已经订阅了该MTC终端的位置信息(如MTC Server属于3GPP网络，就可以进行位置订阅)，或MTC Server通过Sh接口向HSS查询该MTC终端的位置信息(MTC Server属于3GPP网络，或在外网，都可以向HSS查询)，由HSS返回该MTC终端所在的MME/SGSN地址。MTC Server向所述的MME/SGSN发起对该MTC终端的激活请求，MME/SGSN收到激活请求后，若请求消息中已包含终端的IMSI标识，就向RNS发起IMSI寻呼过程；若请求消息中未包含终端的IMSI标识，就需要向HSS/HLR查询IMSI标识，据此向RNS发起IMSI寻呼过程。
MTC终端离线后，一直监听寻呼信道。当收到IMSI寻呼后，就发起附着过程，重新接入到3GPP网络，并与MTC Server进行通信；
相对于现有MTC终端而言，本发明实施例中的MTC终端在离线状态下保存接收寻呼的身份标识，并监听广播信道，具有离线激活功能。
参见下面实施例说明，在实施例中约定：MTC终端离线前附着的3GPP网络为第一网络，分别包含第一RNS，第一SGSN/MME，第一PGW/GGSN；终端离线后移动到的新的区域所在的网络为第二网络，分别包含第二RNS，第二SGSN/MME，第二PGW/GGSN。
实施例一
参见图4，图4中，MTC UE在3GPP第一网络进行附着时，3GPP网络第一SGSN/MME(该实施例中简称SGSN/MME，下同)将第一TA/RA list下载到MTC UE。并在HSS保存MTC UE所在的SGSN/MME的地址信息。当MTCUE离线后，仍然需要继续保存附着时下载的第一TA/RA list位置区域信息，直至下一次附着或进行位置更新时进行覆盖。同时，当具有激活属性的MTCUE从网络离线后，SGSN/MME释放该MTC UE的上下文后，不再执行Purge流程，HSS一直保留该MTC UE所在的SGSN/MME地址信息。
当MTC UE附着后，若终端在线时位置发生了改变，此时会触发跟踪区域位置更新(Tracking Area Update，TAU)/路由区域位置更新(Routing AreaUpdate，RAU)位置更新流程，终端中保存的TA/RA list及HSS中保存的SGSN/MME的地址会进行更新，实施例一的附着实施例与TAURAU流程的实施例类似，其中提示TAU/RUA流程的变化，不再单独描述TAU/RAU过程。具体流程如图4所示，包括以下步骤：
步骤401，MTC UE为了接入到3GPP第一网络(包括GPRS网络与EPS网络)，需要向第一RNS(eNodeB或RNC)(该实施例中简称RNS，下同)发起附着请求，其中携带了MTC UE的标识(即IMSI)、MTC UE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。若终端在线时位置改变，发起的是TAU/RAU流程。
若MTC UE静态配置有终端属性，如trigger属性、优先级属性、MTC属性，MTC UE则需要在附着请求中携带；
RNS为MTC UE选择为之服务的MME/SGSN，并将附着请求转发到该MME/SGSN，同时将附着消息中携带的相关信息也携带给MME/SGSN。
步骤402a，MME/SGSN向MTC UE归属网的HSS发送位置更新请求，其中携带MME/SGSN的地址信息和MTC UE的标识(IMSI)，向HSS告知MTCUE当前所接入的区域；HSS根据MTC UE的标识(IMSI)查找出签约用户数据，发送给MME/SGSN；
MME/SGSN接收到MTC UE的签约用户数据，检查出MTC GW被允许接入到网络时，向HSS返回接受响应；
步骤402b，HSS保存与MTC UE标识(IMSI)对应的MME/SGSN的地址信息；需要说明的是，如果是TAU/RAU流程，HSS会更新MTC UE标识所对应的新的MME/SGSN的地址信息。
步骤403，可选的，如果MTC Server已向HSS/HLR订阅了该MTC UE的位置信息，HSS/HLR向MTC Sever发送位置订阅信息，将MTC UE的位置信息(主要是SGSN/MME的地址，还有MTC UE的小区位置等信息)通知给MTC Server，MTC Server则进行保存。
步骤404，MME/SGSN为MTC UE选择第一PGW/GGSN(该实施例中简称PGW/GGSN，下同)，并向其发送建立承载请求。在该请求中携带MTC UE的标识(IMSI)、MME/SGSN的地址、为MTC GW分配IP地址的指示、缺省带宽信息、PGW/GGSN地址等。
PGW/GGSN根据PCRF返回的或静态配置的PCC策略，建立PS承载，并向MME/SGSN返回承载建立响应；
步骤405，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附着到网络的请求已被接受，并携带MME/SGSN管理的TA/RA list位置区域列表。
RNS向MTC UE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TA/RA list位置区域列表，由MTC UE进行保存。需要说明的是，如果是TAU流程，终端会将新的TA/RA list列表覆盖原来的TA/RAlist列表，并进行保存。
RRC连接更新后，MTC UE通知3GPP网络附着已完成；
步骤406，可选的，若MTC UE为首次附着，或该MTC UE配置数据发生了改变，MTCServer可以通过远程配置的方式为MTC UE配置终端的属性，如终端的trigger属性、接入优先级属性、MTC属性等。MTC UE根据策略决定哪类属性的终端为具有终端激活属性的终端，需要具有离线激活操作。
步骤407，若远程配置的终端属性未带给3GPP网络，MTC UE需要发起位置更新请求(TAU请求)，将新配置的终端属性通知给3GPP网络；
步骤408，附着到3GPP网络的MTC UE离线，若该MTC UE根据终端激活属性需要进行离线激活操作，该MTC UE离线后需要保留附着时或位置更新时从网络下载的TA/RA List位置信息，并定时接收广播信道，及监听寻呼信道。
步骤409，当3GPP网络中SGSN/MME删除该MTC UE上下文时，会根据运营商策略，判断该终端属性是否是终端激活属性，是否需要离线激活，如果需要，就取消向HSS/HLR发Purge消息，使HSS/HLR不删除为该终端保存的SGSN/MME地址信息及上下文信息。
实施例二
参见图5，图5中，MTC UE离线后定时接收3GPP网络的广播信息，并从中取出当前所在网络的位置区域信息(如TA/RA信息或Cell信息)，然后将当前所在网络的位置区域信息与终端保存的位置区域列表区域范围进行比较。如果当前所在网络的位置区域信息已不在保存的TA/RA list范围，MTC UE就主动发起一次附着流程，向HSS更新MTC UE当前所在的SGSN/MME地址信息。具体流程如图5所示，包括以下步骤：
步骤501，MTC UE离线后发生正常的位置移动，从第一网络位置区域移动到了第二网络位置区域。该MTC UE定时接收3GPP网络的广播信息，并从广播消息中获取当前所在网络的位置区域信息，如当前的TA/RA位置区域信息，或是Cell位置区域信息；
步骤502，MTC UE将当前所在网络的位置区域信息与上次离线时保存的位置区域列表区域范围进行比较，验证当前所在网络的位置区域是否在保存的位置区域范围，如果在保存的位置区域范围，终端就继续保持离线状态；如果当前所在网络的位置区域已经不在先前保存的位置区域范围，说明终端已移出了原来附着的SGSN/MME管理区域，终端需要主动附着到网络。
步骤503，MTC UE发现当前所在网络的位置区域已不在终端离线时保存的位置区域范围，该MTC UE主动向3GPP第二网络发起附着请求，要求附着到网络，携带MTC UE的IMSI标识及终端属性；
该MTC UE向3GPP第二RNS(本实施例中简称RNS，下同)发起附着请求，RNS为MTC UE选择为之服务的第二MME/SGSN(本实施例中简称MME/SGSN，下同)，并将附着请求转发到该MME/SGSN，同时将附着消息中携带的相关信息也携带给MME/SGSN。
步骤504a，MME/SGSN向MTC UE归属网的HSS发送位置更新请求，其中携带MME/SGSN的地址信息和MTC UE的标识(IMSI)，向HSS告知MTCUE当前所接入的区域；HSS根据MTC UE的标识(IMSI)查找出签约用户数据，发送给MME/SGSN；
MME/SGSN接收到MTC UE的签约用户数据，检查出MTC UE被允许接入到网络时，向HSS返回接受响应；
步骤504b，HSS更新与MTC UE标识(IMSI)对应的MME/SGSN的地址信息；
步骤505，可选的，如果MTC Server已向HSS/HLR订阅了该MTC UE的位置信息，当该位置信息发生改变或更新时，HSS/HLR向MTC Sever发送位置订阅信息，将MTC UE的位置信息(主要是SGSN/MME的地址，还有MTC UE的小区位置等信息)通知给MTC Server，MTCServer则进行保存。
步骤506，MME/SGSN为MTC GW选择第二PGW/GGSN(本实施例中简称PGW/GGSN，下同)，并向其发送建立承载请求。在该请求中携带MTC UE的标识(IMSI)、MME/SGSN的标识及地址、为MTC UE分配IP地址的指示、缺省带宽信息、PGW/GGSN地址等。
PGW/GGSN根据PCRF返回的或静态配置的PCC策略，建立PS承载，并向MME/SGSN返回承载建立响应；
步骤507，MME/SGSN保存承载上下文，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附着到网络的请求已被接受，并携带MME/SGSN管理的第二TA/RAlist位置区域列表。
RNS向MTC UE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第二TA/RA list位置区域列表，终端进行位置区域列表更新，用第二TA/RA list位置区域列表覆盖原先保存的第一位置区域列表并进行保存。
RRC连接更新后，MTC UE通知3GPP网络附着已完成；
步骤508，可选的，当MTC UE主动附着到3GPP第二网络后，可以主动与MTC Server进行应用层的交互，避免MTC Server因需要该MTC UE进行信息交互而发起激活操作；
步骤509，附着到3GPP第二网络的MTC UE离线，若该MTC UE根据终端激活属性需要进行离线激活操作，该MTC UE离线后需要保留附着时或位置更新时从网络下载的TA/RAList位置区域信息，并定时接收广播信道，及监听寻呼信道。
步骤510，当3GPP网络中SGSN/MME删除该MTC UE上下文时，会根据运营商策略，判断该终端属性是否是终端激活属性，是否需要离线激活，如果需要，就取消向HSS/HLR发Purge消息，使HSS/HLR不删除为该终端保存的SGSN/MME地址信息及上下文信息。
实施例三
参见图6，图6中，MTC UE位于第二网络，并已主动附着过第二网络，HSS更新了该MTC UE对应的SGSN/MME的地址。当MTC Server需要激活该MTC UE并与之通信时，MTCServer从HSS获知该MTC UE所在的SGSN/MME的地址，然后向所述SGSN/MME发起终端激活请求。SGSN/MME对该MTC UE发起IMSI寻呼。MTC UE监听寻呼信道，当接收到IMSI寻呼后，就向3GPP网络发起附着，然后与MTC Server进行信息交互，完成MTC Server激活终端的过程。具体流程如图6所示，包括以下步骤：
步骤601，MTC Server需要向离线的MTC UE发起离线激活，与该MTC UE进行通信。MTC Server可以向HSS进行MTC UE位置订阅进行获取，或者，MTC Server可以通过与HSS/HLR的Sh接口，采用MTC UE标识向HSS/HLR进行查询，HSS/HLR向MTC Server返回该MTC UE所在的SGSN/MME的地址。地址查询的方式通常用于MTC Server在公网的场景。
MTC Server采用的MTC UE标识可能是IMSI标识，也可能是终端应用标识，若是终端应用标识，在HSS需要签约终端应用标识与IMSI的对应关系；
步骤602，MTC Server向SGSN/HSS发起终端激活请求，携带终端标识及激活指示。
激活指示表明需要网络触发该终端接入到网络。终端标识可能是IMSI，也可能是应用标识；
步骤603，SGSN/MME接收到激活终端请求后，若终端标识不是IMSI，需要向HSS/HLR查询该MTC UE的IMSI标识，HSS/HLR根据终端应用标识找到IMSI，并返回给SGSN/MME；
步骤604，SGSN/MME向与之连接的各RNS发起IMSI寻呼请求，携带该MTC UE的IMSI及激活指示；
步骤605，RNS通过寻呼信道发起IMSI寻呼，寻呼消息中包含该MTC UE的IMSI及激活指示；
步骤606，该MTC UE离线后一直监听寻呼信道，当接收到IMSI寻呼后，就向3GPP网络发起附着请求，附着到该3GPP网络。
该MTC UE向RNS发起附着请求，RNS为MTC UE选择为之服务的MME/SGSN，并将附着请求转发到该MME/SGSN，同时将附着消息中携带的相关信息也携带给MME/SGSN。
步骤607a，MME/SGSN向MTC UE归属网的HSS发送位置更新请求，其中携带MME/SGSN的地址信息和MTC UE的标识(IMSI)，向HSS告知MTCUE当前所接入的区域；HSS根据MTC UE的标识(IMSI)查找出签约用户数据，发送给MME/SGSN；
MME/SGSN接收到MTC UE的签约用户数据，检查出MTC UE被允许接入到网络时，向HSS返回接受响应；
步骤607b，HSS更新与MTC UE标识(IMSI)对应的MME/SGSN的地址信息；
步骤608，可选的，如果MTC Server已向HSS/HLR订阅了该MTC UE的位置信息，当该位置信息发生改变或更新时，HSS/HLR向MTC Sever发送位置订阅信息，将MTC UE的位置信息(主要是SGSN/MME的地址，还有MTC UE的小区位置等信息)通知给MTC Server，MTCServer进行保存。
步骤609，MME/SGSN为MTC GW选择PGW/GGSN，并向其发送建立承载请求。在该请求中携带MTC UE的标识(IMSI)、MME/SGSN的标识及地址、为MTC UE分配IP地址的指示、缺省带宽信息、PGW/GGSN地址等。
PGW/GGSN根据PCRF返回的或静态配置的PCC策略，建立PS承载，并向MME/SGSN返回承载建立响应；
步骤610，MME/SGSN保存承载上下文，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附着到网络的请求已被接受，并携带MME/SGSN管理的TA/RA list位置区域列表。
RNS向MTC UE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TA/RA list位置区域列表，终端进行位置区域列表更新，用该TA/RA list位置区域列表覆盖原先保存的位置区域列表并进行保存。
RRC连接更新后，MTC UE通知3GPP网络附着已完成；
步骤611，当MTC UE附着到3GPP网络后，根据寻呼消息中的激活指示，与MTCServer建立应用层通道并进行信息交互，完成MTC Server通过3GPP网络激活终端通信的过程。
根据实施例一、二、三，当MTC UE在3GPP网络离线并且发生了位置移动时，MTCServer可以通过3GPP网络激活该MTC UE并进行信息交互。
可见，本发明中，当触发MTC UE离线的情形产生时，该MTC UE需要继续保存当前接入时的TA/RA list位置区域信息，当移动到新的TA/RA位置区域时，需要主动附着到3GPP网络，更新HSS/HLR保存的所述MTC UE所在的MME/SGSN地址信息。这样，MTC Server就可以从HSS获得所述MTC UE当前所在的MME/SGSN地址信息，并向该MME/SGSN请求激活MTC UE；所述MME/SGSN向无线接入网络发起IMSI寻呼，离线的MTC UE接收到该IMSI寻呼后再次接入到网络，从而实现离线激活。
结合以上各实施例可知，本发明激活终端的操作思路可以表示如图7所示的流程，图7所示流程包括以下步骤：
步骤710：MTC UE从3GPP网络离线后，通过获知的当前位置区域确认自身已移出上一次接入网络时的位置区域范围。
步骤720：所述MTC UE主动向所述3GPP网络发起附着，所述3GPP网络更新所述MTCUE所在的位置信息。
为了保证上述各实施例以及操作思路能够顺利实现，可以进行如图8所示的设置。参见图8，图8为本发明实施例的激活终端的系统图，该系统包括相连的区域变化确认单元、终端激活执行单元、网络激活优化单元。
在实际应用中，区域变化确认单元能够在MTC UE从3GPP网络离线后，通过获知的MTC UE当前位置区域确认MTC UE已移出上一次接入网络时的位置区域范围，并将该情况通知给终端激活执行单元，由终端激活执行单元控制所述MTC UE主动向所述3GPP网络发起附着，触发所述3GPP网络更新所述MTC UE所在的位置信息。
需要说明的是，还可以包括与终端激活执行单元相连的网络激活优化单元，用于根据终端激活属性决定不发起Purge流程，在终端附着时更新所述MTC UE所在的位置信息；以及当MTC Server请求激活终端时，向所述终端发起IMSI寻呼。并且，网络激活优化单元获取MTC UE所在的位置信息时，采用地址订阅的方式，使作为位置信息的MME/SGSN地址更新时，HSS就通知MTC Server；另外，HSS用于签约MTC UE的IMSI、终端应用标识的对应关系。
另外，在终端保存的TA/RA信息通常统称为位置区域，在网络侧保存的MTC UE的位置通常统称为位置信息。
所述位置区域主要包括网络向终端下发的TA/RA list，表明在此范围移动，终端不需要进行切换；网络向终端广播也可能具体到cell，或是TA/RA信息，终端可以根据广播中的TA/RA/Cell信息来判断是否还在原来的网络管理区域范围。
网络侧保存的MTC UE的位置信息主要包括SGSN/MME的地址，以及cellid的信息，表明MTC UE所驻留的无线侧网元及核心网网元。
综上所述可见，无论是方法还是系统，本发明激活终端的技术，能够保证离线的MTC UE在接收到寻呼后再次接入到网络，从而实现离线激活，因而避免出现无法激活离线终端的情况。
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 (16)

1.一种激活终端的方法，其特征在于，该方法包括：
机器类型通信终端MTC UE从3GPP网络离线后，通过获知的当前位置区域确认自身已移出上一次接入网络时的位置区域范围；所述MTC UE主动向所述3GPP网络发起附着，所述3GPP网络更新所述MTC UE所在的位置信息；所述位置信息包括：SGSN/MME的地址及cell id的信息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述MTC UE接入到3GPP网络后，保存当前的位置区域列表TA/RA list区域信息；当所述MTC UE从3GPP网络中离线后，仍然保存当前的TA/RA list区域信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述MTC UE从3GPP网络离线后，定期接收网络广播信道，从广播信息中获取当前所在网络的位置区域信息；并且监听寻呼信道，当收到国际移动用户识别码IMSI寻呼Paging时，就请求接入到3GPP网络。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：
所述MTC UE接入到网络后，归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR保存该MTC UE当前的服务GPRS支持节点/移动管理实体SGSN/MME地址；
所述MTC UE从3GPP网络离线后，所述3GPP网络根据该终端激活属性确定不向HSS/HLR发起清除Purge流程，所述HSS/HLR仍保存该MTC UE当前的SGSN/MME地址。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述终端激活属性的确定方法为：
所述SGSN/MME根据运营商策略决定终端激活属性为终端的MTC属性、触发Trigger属性、接入优先级属性其中之一。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述当前位置信息是通过HSS获知的，所述获知方法为：
当MTC UE主动向3GPP网络附着时，向HSS发起的位置更新过程中，HSS更新所述MTC UE所在的SGSN/MME的地址信息；
当需要激活所述MTC UE时，主动向HSS查询并获取所述MTC UE所在的MME/SGSN地址。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
获取所述MTC UE所在的SGSN/MME地址信息时，采用地址订阅的方式，使MME/SGSN的地址更新时，HSS就通知MTC服务器MTC Server；
所述HSS需要签约所述MTC UE的IMSI、终端应用标识的对应关系。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，激活所述MTC UE发起附着的过程包括：
MTC server向MME/SGSN发起激活请求，MTC Server在激活请求中提供MTC UE的IMSI标识，由MME/SGSN发起IMSI Paging；或MME/SGSN根据终端标识查询HSS，获取终端标识对应的IMSI，然后发起IMSI paging；所述MTC UE接收到IMSI paging后主动接入到3GPP网络。
9.一种激活终端的系统，其特征在于，该系统包括区域变化确认单元、终端激活执行单元；其中，
所述区域变化确认单元，用于在MTC UE从3GPP网络离线后，通过获知的MTC UE当前位置区域确认MTC UE已移出上一次接入网络时的位置区域范围，并将该情况通知给终端激活执行单元；
所述终端激活执行单元，用于控制所述MTC UE主动向所述3GPP网络发起附着，触发所述3GPP网络更新所述MTC UE所在的位置信息；
所述位置信息包括：SGSN/MME的地址及cell id的信息。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述MTC UE接入到3GPP网络后，用于保存当前的TA/RA list区域信息；当所述MTC UE从3GPP网络中离线后，仍然保存当前的TA/RA list区域信息。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述MTC UE从3GPP网络离线后，用于定期接收网络广播信道，从广播信息中获取当前所在网络的位置区域信息；并且监听寻呼信道，当收到IMSI寻呼时，就请求接入到3GPP网络。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，
所述MTC UE接入到网络后，HSS/HLR用于保存该MTC UE当前的SGSN/MME地址；
所述MTC UE从3GPP网络离线后，所述3GPP网络用于根据该终端激活属性确定不向HSS/HLR发起Purge流程，所述HSS/HLR仍保存该MTC UE当前的SGSN/MME地址。
13.根据权利要求12所述的系统，其特征在于，所述3GPP网络确定所述终端激活属性时，用于：
控制所述SGSN/MME根据运营商策略决定终端激活属性为终端的MTC属性、Trigger属性、接入优先级属性其中之一。
14.根据权利要求9至13任一项所述的系统，其特征在于，所述MTC UE当前的位置信息是MTC Server通过HSS获知的，所述MTC Server获知所述当前位置区域后，用于：
当需要激活所述MTC UE时，主动向HSS查询并获取所述MTC UE所在的MME/SGSN地址；
以及，向MME/SGSN发起激活请求，在激活请求中提供MTC UE的IMSI标识，触发MME/SGSN发起IMSI Paging；或触发MME/SGSN根据终端标识查询HSS，获取终端标识对应的IMSI，然后发起IMSI paging；所述MTC UE用于在接收到IMSI paging后主动接入到3GPP网络。
15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括网络激活优化单元，用于根据终端激活属性决定不发起Purge流程，在终端附着时更新所述MTC UE所在的位置信息；以及当MTC Server请求激活终端时，向所述终端发起IMSI寻呼。
16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于，
所述网络激活优化单元获取所述MTC UE所在的位置信息时，采用地址订阅的方式，使作为位置信息的MME/SGSN地址更新时，HSS就通知MTC Server；
所述HSS用于签约所述MTC UE的IMSI、终端应用标识的对应关系。
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