CN102714598B - 在通信系统中处理m2m业务的方法与实体 - Google Patents

在通信系统中处理m2m业务的方法与实体 Download PDF

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Abstract

本发明的一个目的是用于在通信系统中处理机器对机器M2M业务的方法，所述方法包括步骤：为了对所述通信系统中的IP连接接入网IP-CAN承载业务进行计费，为使用同一个M2M业务的多个终端提供全局计费信息。

Description

在通信系统中处理M2M业务的方法与实体
技术领域
本发明一般涉及通信网络与系统，例如无线或移动通信网络与系统。
背景技术
此类网络与系统的描述可以在文献中被找到，例如尤其是由标准化组织发布的技术规范。标准化组织的范例包括3GPP(第三代合作伙伴计划)等。
在此类系统中，终端(例如移动站MS或用户设备UE)经由接入网访问通信服务，以支持各种用户服务与应用。
接入网的一个范例是IP连接接入网(IP-CAN)，该IP-CAN提供IP连接，以支持各种基于IP的用户服务与应用。IP-CAN的范例包括GPRS(特别如3GPP TS 23.060所规范)与分组核心演进(EPC)(特别如3GPP TS 23.401所规范)。IP-CAN包括网络节点，如服务GPRS支持节点(SGSN)、服务网关(S-GW)、网关GPRS支持节点(GGSN)和PDN网关(P-GW)。
由IP-CAN提供的服务，或IP-CAN承载服务(特别包括建立并维护IP-CAN连接)是要被计费的。
通常，计费是一项功能，利用该功能，与可计费事件相关的信息被格式化并传输以使确定利用率成为可能，被计费方因该利用率被收费。
IP-CAN承载计费特别地在3GPP TS 32.251中被规范。尤其是，与可计费事件相关的计费信息被格式化成计费数据记录CDR，特别地包括用于为MS/UE分别在SGSN、GGSN、S-GW和P-GW中收集与IP-CAN承载相关的计费信息的S-CDR、G-CDR、SGW-CDR和PGW-CDR。
过去，移动网络主要被设计来支持人类间的语音通信。随后，一些额外的服务被增加，如数据服务、SMS等。
现今，出现了一种新型通信：机器对机器通信(M2M)。在M2M中，通信不是在人类之间，而是在两台机器之间，它并不必然地需要人的交互，
随着机器对机器(M2M)通信(如采集装置、传感器等)的发展，大量新的、自动化的M2M移动终端将被布置。这些新的、自动化的M2M终端中的大部分将使用移动网络，来与M2M信息系统及M2M后台系统交换消息。那些M2M移动终端将请求要计费的IP-CAN连接。
如发明人所认知，一个问题是：可能将有大量的M2M终端，这些终端通常每天仅发送数量非常有限的数据但随时间分布(例如每1/4小时数百字节，甚或更少，每小时一次)。若为这些M2M移动终端接入中的每一个构建CDR(如上回顾)，移动系统将不得不处理大量的计费相关数据，该计费相关数据甚至可能对应于比M2M移动终端通过移动网络实际所交换的数据还多的数据。
目前该问题并未被解决，虽然M2M市场正在涌现。经由移动网络所管理的M2M设备的数量目前还不是非常大，但预见到在不远的将来一些应用(例如智能测量)可能将不得不管理数百万只新的M2M设备。
发明内容
本发明特别支持解决这样的问题和/或避免这样的不足。更一般地，本发明的一个目的是改善通信系统中的M2M业务处理。
在本发明的一个方面，通过用于处理通信系统中机器对机器M2M业务的方法，这些目的与其他目的得以实现，所述方法包括步骤：为了对所述通信系统中的IP连接接入网IP-CAN承载业务进行计费：
-为利用同一个M2M业务的多个终端提供全局计费信息。
在本发明的另一个方面，通过用于处理通信系统中的机器对机器M2M业务的方法，这些目的与其他目的得以实现，所述方法包括步骤：
-控制M2M业务标识符与支持该M2M业务的M2M终端间的关联。
在本发明的其他方面，通过执行此类方法的实体，这些目的与其他目的得以实现，所述实体特别包括：存储用户数据的实体(例如HSS/HLR)、控制IP-CAN承载业务的实体(例如SGSN/MME)、创建CDR等计费信息的实体(例如GGSN/P-GW)与负责管理经由通信系统的M2M终端通信的实体。
附图说明
根据结合附图的下列表述，本发明的这些目的与其他目的将变得更为明显：
-图1旨在示出M2M移动通信系统的高层视图；
-图2旨在示出根据本发明一实施例对IP-CAN承载业务进行计费；
-图3旨在示出根据本发明一实施例对M2M业务进行控制。
具体实施方式
从高层视角，M2M系统可一般被表示为如图1所示。
后台系统包含管理M2M设备的应用及由其处理的数据。
M2M信息系统负责管理经由特定通信网络与该等M2M设备的通信。
该通信网络支持将数据从应用传输至M2M设备或M2M网关/将数据从M2M设备或M2M网关传输至应用。该网络可包括公共网络(例如3GPP、TISPAN或CDMA等)或任何其他类型的网络(以太网或PLC(电力线通信)等)。
M2M网关是一种特殊的M2M网元，它负责经由M2M毛细网络(capillary network)管理一些M2M设备。现有许多类型的毛细网络(有线或无线的)，取决于所处理数据的种类、拓扑类型、地形(topography)或范围等。例如，M2M网关的主要目的之一是在以更集中的方式将采集自M2M设备的数据发送至中央应用之前，对其进行汇聚处理。
后台系统可以通过利用一些特定的协议，与M2M设备交换信息。
一些M2M系统可处理巨量的M2M设备(例如在智能测量中，其中，M2M应用远程收集每个M2M设备——电流计数装置——的数值)。
在下文中，M2M移动终端可包括：
-直接接入移动网络的M2M设备
-M2M网关，负责经由M2M毛细网络管理一些M2M设备及支持代表该等M2M设备接入移动网络。
如发明人所认知，依据移动网络中的计费，现有方法收集信息以发送账单至拥有该终端的终端用户。现今，鉴于给计费的实体可能不是单个M2M移动终端，而是M2M业务用户(例如M2M应用)，在实施例中被提议为支持同一个M2M业务的所有M2M移动终端分配一个全局的CDR。即使当某用度测量业务(代表电力配送公司)有10万个M2M移动终端时，那么将仅有一个由移动网络构建的CDR。
进一步地，对于该(M2M)类型的移动用户，构建CDR/发送计费信息的频率可被减至如一天一次，而不是传统的1/4小时一次。
在一实施例中，M2M移动终端可由移动网络分配两个标识符：
-一个标识符，用于标识该M2M移动终端自身，例如IMSI(国际移动用户识别码)
-一个标识符，用于标识M2M业务，例如MSISDN(移动台国际ISDN号码)。
一个给定业务的所有M2M移动终端将具有不同的M2M移动终端标识符(例如IMSI)，但具有相同的业务相关的标识符(例如MSISDN)。
当创建计费相关数据并为IP-CAN(IP连接接入网)业务信令控制的实体(例如PGW/GGSN)被告知，移动终端用户实际对应于M2M业务时，它未创建专用于该移动终端用户(M2M移动终端)的CDR或计费相关消息，但将相关联的计费信息与相同M2M业务的所有其他移动终端用户(M2M移动终端)所关联的计费信息相聚集。结果，对于对应同一个M2M业务的所有移动终端用户，仅有一个CDR/计费相关信令消息将被创建。
在一实施例，下列步骤可如图2所示被提供：
在步骤1中，存储用户数据的实体(例如HSS/HLR)向控制IP-CAN业务的实体(例如SGSN/MME)提供移动用户实际是M2M移动终端的指示，以及该M2M移动终端的M2M业务的指示。该指示是在刚附着于网络的移动用户的用户数据中被提供的(这包括为对应于同一个M2M业务(如移动网络运营商与M2M应用间所协调)的所有M2M移动用户提供单个MSISDN)
在步骤2中，控制IP-CAN业务的实体(例如SGSN/MME)提供该信息至创建计费相关数据并为IP-CAN业务信令控制的实体(例如GGSN/PGW)。这是在与IP-CAN承载(例如PDP上下文/PDN连接)的创建相关联的信令控制中(例如在GTP PDP上下文激活/创建会话请求中)被提供的
在步骤3中，创建计费相关数据并为IP-CAN业务信令控制的实体(例如PGW/GGSN)，
-不创建专用于一个移动用户的单个CDR或计费相关消息，该移动用户被识别实际为M2M移动终端。该实体将相关联的计费信息与对应于同一个M2M业务的所有其他M2M移动终端的相关联的计费信息聚集。
-考虑特定的计费数据生成策略，即相比传统用户的情况，聚集更长时段的计费相关信息。
本发明的其他方面将在下文被描述。
在一实施例中，接口可由移动网络运营商提供给M2M信息系统(负责管理经由特定通信网络与M2M设备间的通信)，以使该M2M信息系统能够设置
-M2M移动终端
-在M2M信息系统与通信网络间协调的M2M业务间的映射。
这允许，例如M2M信息系统，临时性地(在“布置测试期间”)将特定业务关联至其正在布置的一组新的设备(或至一组现有设备，新的软件版本已被下载于其上)，并在用于验证这些新的设备/软件版本的测试期后，将那些设备与主流业务相关联。在此“布置测试期间”，特定的计费信息为该等新的设备而保留，以便在将它们添加至主流业务前，支持检查它们工作是否正确。
在一实施例中，M2M信息系统与(移动)通信运营商间的接口，被终止在该运营商的HSS/HLR上，并支持将该设备的标识符，例如该设备的IMSI(国际移动用户识别码)，关联至M2M业务的标识符，例如MSISDN(移动台国际ISDN号码)。
在一实施例中，下列步骤可如图3所示被提供：
-在步骤4中，负责管理M2M终端的通信的实体(例如M2M信息系统实体)，在存储所述通信系统中的用户数据的实体(例如HSS/HLR)中控制M2M业务标识符与支持该M2M业务的M2M终端间的关联。
在一方面，在一实施例中，本发明提供用于在通信系统中处理M2M业务的方法，所述方法包括步骤：为了对所述通信系统中IP-CAN承载业务进行计费：
-为使用同一个M2M业务的多个终端提供全局计费信息。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-存储用户数据的实体将终端支持M2M业务的指示提供给控制所述IP-CAN承载业务的实体。
在一实施例中，单个M2M业务标识符被提供给所述使用同一个M2M业务的多个终端。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-控制所述IP-CAN承载业务的实体将终端支持M2M业务的指示提供给为所述IP-CAN承载业务创建计费信息的实体。
在一实施例中，所述指示在与所述IP-CAN承载的创建相关联的信令中被提供。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-为所述IP-CAN承载业务创建计费信息的实体，将支持M2M业务的终端所关联的计费信息与支持所述M2M业务的其他终端所关联的计费信息相聚集。
在一实施例中，计费信息被周期地创建，并且，创建计费信息的周期取决于终端是否支持M2M业务，以及取决于M2M业务标识符。
在一实施例中，M2M业务标识符对应于移动台国际ISDN号码MSISDN。
在另一方面，在一实施例中，本发明提供用于在通信系统中处理M2M业务的方法，所述方法包括步骤：
-负责管理M2M终端的通信的实体，在存储所述通信系统中用户数据的实体中，控制M2M业务标识符与支持该M2M业务的M2M终端间的关联。
在一实施例中，所述方法包括步骤：
-负责管理M2M终端的通信的实体，在存储所述通信系统中用户数据的实体中，控制M2M业务标识符与支持该M2M业务的M2M终端间的关联。
在一实施例中，M2M业务标识符对应于移动台国际ISDN号码MSISDN。
在其他方面，本发明提供被配置以执行此类方法的实体，所述实体尤其包括：存储用户数据的实体、控制IP-CAN业务的实体、创建计费信息——例如特别是CDR——的实体，以及负责管理经由通信系统的M2M终端通信的实体。
在一实施例中，本发明提供存储通信系统中用户数据的实体，包括：为了对所述通信系统中的IP-CAN承载业务进行计费：
-用于将终端支持M2M业务的指示提供给控制所述IP-CAN承载业务的实体的装置。
在一实施例中，本发明提供控制通信系统中IP-CAN业务的实体，包括：为了对所述通信系统中的IP-CAN承载业务进行计费：
-用于将终端支持M2M业务的指示提供给为所述IP-CAN承载业务创建计费信息的实体的装置。
在一实施例中，本发明提供为通信系统中IP-CAN承载业务创建计费信息的实体，包括：
-用于将支持M2M业务的终端所关联的计费信息与支持所述M2M业务的其他终端所关联的计费信息相聚集的装置。
在一实施例中，本发明提供负责管理通信系统中M2M终端的通信的实体，所述实体包括：
-用于在存储所述通信系统中用户数据的实体中，控制M2M业务标识符与支持该M2M业务的M2M终端间的关联的装置。
上述装置的详细实现对本领域技术人员不会产生任何特殊问题，因此，对于本领域技术人员来说，无须比上文所述作更充分的公开。
本领域技术人员将易知上述各种方法的步骤可由经编程的计算机执行。在此，若干实施例还旨在覆盖程序存储设备，例如数字数据存储介质，其是机器或计算机可读的并对机器可执行或计算机可执行的指令程序进行编码，其中，所述指令执行所述上述方法的部分或所有步骤。例如，该等程序存储设备可包括数字存储器；磁存储介质，诸如磁盘、磁带；硬盘驱动器或光可读数字数据存储介质。该等实施例还旨在覆盖经编程以执行上述方法的所述步骤的计算机。

Claims (16)

1.一种用于在通信系统中处理机器对机器M2M业务的方法，所述方法包括步骤：为了对所述通信系统中IP连接接入网IP-CAN承载业务进行计费：
-存储用户数据的实体(HSS/HLR)将终端(M2M设备，M2M网关)支持M2M业务的指示提供给控制所述IP-CAN承载业务的实体；
-控制所述IP-CAN承载业务的实体(SGSN/MME)将终端支持M2M业务的指示提供给为所述IP-CAN承载业务创建计费信息的实体；
-为所述IP-CAN承载业务创建计费信息的实体(GGSN/P-GW)将支持M2M业务的终端所关联的计费信息与支持所述M2M业务的其他终端所关联的计费信息相聚集；
-所述M2M业务由M2M业务标识符标识。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，单个M2M业务标识符被提供给使用同一M2M业务的多个终端。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，M2M业务标识符对应于移动台国际ISDN号码MSISDN。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中，由控制所述IP-CAN业务的所述实体所提供的所述指示在与所述IP-CAN承载的创建相关联的信令中被提供。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，计费信息被周期地创建，并且创建计费信息的周期取决于终端是否支持M2M业务，以及取决于M2M业务标识符。
6.一种存储通信系统中用户数据的实体(HSS/HLR)，所述实体用于：
-为了对所述通信系统中IP-CAN承载业务进行计费，将终端(M2M设备，M2M网关)支持M2M业务的指示提供给控制所述IP-CAN承载业务的实体，所述M2M业务由M2M业务标识符标识。
7.根据权利要求6所述的实体，其中，单个M2M业务标识符被提供给使用同一M2M业务的多个终端。
8.根据权利要求6或7所述的实体，其中，M2M业务标识符对应于移动台国际ISDN号码MSISDN。
9.一种控制通信系统中IP-CAN业务的实体(SGSN/MME)，所述实体用于：为了对所述通信系统中IP-CAN承载业务进行计费：
-将终端(M2M设备，M2M网关)支持M2M业务的指示提供给为所述IP-CAN承载业务创建计费信息的实体，所述M2M业务由M2M业务标识符标识。
10.根据权利要求9所述的实体，其中，单个M2M业务标识符被提供给使用同一M2M业务的多个终端。
11.根据权利要求9或10所述的实体，其中，M2M业务标识符对应于移动台国际ISDN号码MSISDN。
12.根据权利要求9或10所述的实体，用于：
-在与所述IP-CAN承载的创建相关联的信令中提供所述指示。
13.一种在通信系统中为IP-CAN承载业务创建计费信息的实体(GGSN/P-GW)，所述实体用于：
-将支持M2M业务的终端(M2M设备，M2M网关)所关联的计费信息与支持所述M2M业务的其他终端所关联的计费信息相聚集，所述M2M业务由M2M业务标识符标识。
14.根据权利要求13所述的实体，其中，单个M2M业务标识符被提供给使用同一M2M业务的多个终端。
15.根据权利要求13或14所述的实体，其中，M2M业务标识符对应于移动台国际ISDN号码MSISDN。
16.根据权利要求13或14所述的实体，用于：
-周期地创建计费信息，创建所述计费信息的周期取决于终端是否支持M2M业务，以及取决于M2M业务标识符。
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