CN102740452B - 机器类通信终端触发方法及装置 - Google Patents

Abstract

机器类通信终端触发方法及装置，本发明公开了MTC终端触发方法及装置，其中一种方法包括：网关节点接收MTC服务器触发MTC终端的请求消息，其中，请求消息携带有MTC终端的标识；网关节点使用标识获取MTC终端的地址；网关节点使用MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端，触发MTC终端；或网关节点使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端，触发MTC终端。通过本发明，扩大了MTC终端应用的范围。

Description

机器类通信终端触发方法及装置

技术领域

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种机器类通信(Machine TypeCommunication，简称为MTC)终端触发方法及装置。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，简称为3GPP)演进的分组系统(Evolved Packet System，简称为EPS)由演进的陆地通用无线接入网络(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，简称为E-UTRAN)、移动管理单元(Mobility Management Entity，简称为MME)、服务网关(Serving Gateway，简称为S-GW)、数据网络网关(Packet Data Network Gateway，简称为P-GW或PDN GW)、归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)、3GPP认证授权计费(Authentication、Authorization and Accounting，简称为AAA)服务器，策略和计费规则功能(Policy andCharging Rules Function，简称为PCRF)及其他支撑节点组成。

MME负责移动性管理、非接入层信令的处理、用户移动管理上下文的管理等控制面相关工作，P-GW以及S-GW的选择，空闲状态下手机可达性管理，以及跟踪区列表的选择等功能。

S-GW是与演进的陆地无线接入网(Evolved UTRAN简称为E-UTRAN)相连的接入网关设备，其功能包括，作为演进的节点B(eNodeB)间切换的本地锚点，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据；负责对寻呼等待数据进行缓存；合法监听，数据报文路由，以及跨运营商时基于用户与QoS类标识(QoS Class Identifier，简称为QCI)的计费。

P-GW则是EPS与分组数据网络(Packet Data Network，简称为PDN)网络的边界网关，其功能包括，基于用户的报文过滤，合法监听，手机地址分配，传输层报文服务质量(Quality of Service，简称为QoS)标签，上行与下行基于业务的计费，基于聚合最大比特率(Aggregate Maximum Bit Rate，简称为AMBR)的下行速率保证，动态主机配置协议(Dynamic Host Configuration Protocol，简称为DHCP)v4/v6功能，基于相同保证最大比特率(Guarantee Bit Rate，简称为GBR)QCI的累积最大比特率(MBR)的下行速率保证，另外还负责上下行的承载绑定。

EPS支持与非3GPP系统的互通。与非3GPP系统的互通通过S2a/b/c接口实现，P-GW作为3GPP与非3GPP系统间的锚点，图1是根据相关技术的EPS的系统架构的示意图，如图1所示，非3GPP系统被分为可信任非3GPP IP接入和不可信任非3GPP IP接入。

机器到机器(Machine to Machine/Man，简称为M2M)是一种以机器终端与服务器，与人或者与其他机器终端交互为核心的网络化的应用与服务。机器之间的数据通信定义为MTC(Machine Type Communication)。它通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案。图2是M2M通信组网示意图。

机器类型通信与现有的移动网络通信有着不同的特点，表现在：机器类型通信有着不同的市场应用场景；机器类型通信基本上都是数据通信(不需要支持语音)；机器类型通信费用更低，占用的资源更少；机器类型通信潜在具有巨大数量的通信终端，同时每个终端的数据量却很少。因此网络需要根据M2M通信的特点，增加新的功能，以及对现有的功能加以优化。

机器到机器通信在经济中有着广泛的应用，机器终端可能是各种类型，可以是个智能的水表，电表，气表，也可以是个自动售货机，或者银行的智能终端。对于这些终端采集的数据或者生成的数据，应用服务器经常需要主动地查询或者获取，另外，这些终端的配置参数可能会需要主动地调整，例如一些传感器可能需要在紧急情况下临时修改采样的时间间隔。这些需求要求应用服务器能够在需要的时候主动发起与终端的通信，然而在3GPP网络中，由于IP地址的限制或者出于安全的考虑，3GPP网络通常经过网络地址翻译器(NAT)设备与外部数据网联接，这就给应用服务器主动发起到终端的连接带来困难，因为无法获知终端可通信的IP地址，除非终端首先发起向服务器的连接并一直通过某种手段(如心跳连接)保持这个连接。事实上出于降低网络负荷以及成本的考虑，心跳连接通常是没有的。所以NAT之类设备的存在给服务器到终端的通信提出了挑战。一个解决办法是通过一个网关节点来转发这个通信请求。这个网关节点可以与短消息中心在一起，通过构造短消息实现触发MTC终端。这个网关节点也可以位于3GPP域可以访问HSS/HLR设备，从而通过HSS/HLR设备转发触发消息给终端。但是这些方法都存在着一些缺点。若通过短消息触发MTC终端，则可能面临着需要使用国际移动用户识别码(International Mobie Subscriber Identity，简称为IMSI)来路由短消息的问题，因为MTC终端可能未分配移动台国际公用交换电话网/综合业务数字网络号码(Mobile Station International PSTN/ISDN number，简称为MSISDN)，而这对现有的机制是个很大改动。如果通过HLR/HSS转发触发消息，一方面HSS/HLR原本只是一个签约数据存储设备并不适合传输大量的数据，另一方面，通过HSS/HLR把触发消息转发到SGSN/MME之后，还需要通过SGSN/MME与终端之间的信令，把触发内容转发到终端，这就涉及到了终端的修改，对于不支持该新功能的老式终端，则无法触发。

针对相关技术中MTC终端无法通过MTC服务器触发的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种MTC终端触发方法及装置，以至少解决上述MTC终端无法通过MTC服务器触发的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种MTC终端触发方法，包括：网关节点接收MTC服务器触发MTC终端的请求消息，其中，请求消息携带有MTC终端的标识；网关节点使用标识获取MTC终端的地址；网关节点使用MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端，触发MTC终端；或网关节点使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端，触发MTC终端。

优选地，在网关节点使用标识获取MTC终端的地址之前，还包括：网关节点确定MTC服务器是合法的，且MTC服务器授权用于触发MTC终端。

优选地，网关节点使用MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端包括：网关节点从归属用户服务器/归属位置寄存器(HSS/HLR)获取到MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；网关节点使用GGSN/PGW的地址建立网关节点到GGSN/PGW的隧道；网关节点将来自MTC服务器的数据报文通过隧道转发给MTC终端。

优选地，使用以下方式之一建立网关节点到GGSN/PGW的隧道：使用隧道建立信令交互建立网关节点到GGSN/PGW的隧道；网关节点和GGSN/PGW均按照支持隧道的协议进行配置。

优选地，网关节点使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端包括：网关节点使用MTC终端的地址通过网络地址翻译器(NAT)向地址服务器注册，其中NAT为终端独立类型；网关节点获取地址服务器发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有路由地址，路由地址为经过NAT转换后的MTC终端的公网地址和端口信息；网关节点将公网地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过NAT将数据报文发送给MTC终端。

优选地，网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向地址服务器注册包括：网关节点将携带有MTC终端的地址的第一注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第一注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册；或网关节点通知GGSN/PGW生成第二注册消息，并通知GGSN/PGW将第二注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册，其中第二注册消息携带有MTC终端的地址；或网关节点发送携带有MTC终端的地址的第三注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册。

优选地，网关节点获取地址服务器发送的注册响应消息包括：网关节点接收GGSN/PGW转发的来自地址服务器的注册响应消息；网关节点接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

优选地，网关节点使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端包括：网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册，其中NAT为非终端独立类型；网关节点获取转发服务器发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有经过转发服务器转换后的对应于MTC终端的地址的MTC终端的转发地址和端口信息；网关节点将转发地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过NAT将数据报文发送给MTC终端。

优选地，网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册包括：网关节点将携带有MTC终端的地址的第四注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第四注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册；或网关节点通知GGSN/PGW生成第五注册消息，并通知GGSN/PGW将第五注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册，其中第五注册消息携带有MTC终端的地址；或网关节点发送携带有MTC终端的地址的第六注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册。

优选地，网关节点获取转发服务器发送的注册响应消息包括：网关节点接收GGSN/PGW转发的来自转发服务器的注册响应消息；网关节点接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

优选地，网关节点使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端包括：网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向MTC服务器进行注册，用于MTC服务器根据注册操作获取MTC终端经过NAT转换后的地址和端口信息，将数据报文转发给MTC终端。

优选地，网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向MTC服务器进行注册包括：网关节点将携带有MTC终端的地址的第七注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第七注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册；或网关节点通知GGSN/PGW生成第八注册消息，并通知GGSN/PGW将第八注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册，其中第八注册消息携带有MTC终端的地址；或网关节点发送携带有MTC终端的地址的第九注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册。

优选地，网关节点与GGSN/PGW之间的接口为支持跨公共陆地移动网络(PLMN)漫游的接口。

优选地，网关节点使用标识获取MTC终端的地址包括：网关节点向HSS/HLR查询标识对应的MTC终端的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；或网关节点从其自身所保存的GGSN/PGW的地址中查找标识对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址。

优选地，标识包括：MTC终端对应的全球唯一终端标识或所述MTC终端的IP地址信息。

优选地，网关节点使用标识获取MTC终端的地址包括：网关节点使用MTC终端的IP地址信息向HSS/HLR获取IP地址信息对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址；或者网关节点使用MTC终端的IP地址信息从其自身所保存的GGSN/PGW的地址中查找IP地址信息对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址。

优选地，MTC终端的端口信息由MTC服务器提供给第三代合作伙伴计划3GPP网络；或者MTC终端的端口信息根据运营商策略在GGSN/PGW或者MTC网关上配置；或者MTC终端的端口信息由MTC终端通过信令提供给GGSN/PGW，并转发给网关节点。

优选地，上述方法还包括：网关节点从HSS/HLR获取MTC终端的安全信息用于确定MTC终端的合法性。

优选地，安全信息为MTC终端的长期证书或短期证书。

优选地，MTC终端的标识为全球唯一的终端标识。

优选地，网关节点采用以下方式之一进行部署：独立部署；与第三代合作伙伴计划(3GPP)的网元联合部署。

根据本发明的另一方面，提供了一种MTC终端触发方法，包括：网关节点接收MTC服务器发送的触发信令，其中，触发信令指示MTC服务器触发其下的MTC终端，触发信令携带有MTC终端的标识；网关节点使用MTC终端的标识获取MTC终端的地址和MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；网关节点使用GGSN/PGW地址和MTC终端的地址将触发信令通过GGSN/PGW转发给MTC终端，触发MTC终端。

优选地，网关节点使用MTC终端的标识获取MTC终端的地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址包括：网关节点使用MTC终端的标识从归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR中获取MTC终端的地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址；或网关节点通过HSS/HLR触发建立网络协议连接访问网络IP-CAN会话；网关节点从HSS/HLR获取建立的IP-CAN会话所对应的GGSN/PGW的地址和MTC终端的地址；或网关节点根据MTC终端的标识从其自身保存的数据中查找查询MTC终端的地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址。

优选地，网关节点采用以下方式之一进行部署：独立部署；与第三代合作伙伴计划(3GPP)的网元联合部署。

根据本发明的再一方面，提供了一种MTC终端触发装置，应用于网关节点，包括：第一接收模块，用于接收MTC服务器触发MTC终端的请求消息，其中，请求消息携带有MTC终端的标识；第一获取模块，用于使用标识获取MTC终端的地址；第一转发模块，用于使用MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端，触发MTC终端；或第一通知模块，用于使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端，触发MTC终端。

优选地，上述装置还包括：确定模块，用于确定MTC服务器是合法的，且MTC服务器授权用于触发MTC终端。

优选地，第一转发模块包括：第二获取模块，用于从归属用户服务器/归属位置寄存器(HSS/HLR)获取到MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；建立模块，用于使用GGSN/PGW的地址建立其所在的网关节点到GGSN/PGW的隧道；第二转发模块，用于将来自MTC服务器的数据报文通过隧道转发给MTC终端。

优选地，通知模块包括：第一注册模块，用于使用MTC终端的地址通过网络地址翻译器(NAT)向地址服务器注册，其中NAT为终端独立类型；第一获取模块，用于获取NAT发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有路由地址，路由地址为经过NAT转换后的MTC终端的公网地址和端口信息；第三转发模块，用于将公网地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过NAT将数据报文发送给MTC终端。

优选地，第一注册模块包括：第一发送模块，用于将携带有MTC终端的地址的第一注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第一注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册；或第二通知模块，用于通知GGSN/PGW生成第二注册消息，并通知GGSN/PGW将第二注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册，其中第二注册消息携带有MTC终端的地址；或第二发送模块，用于发送携带有MTC终端的地址的第三注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册。

优选地，第一获取模块包括：第二接收模块，用于接收GGSN/PGW转发的来自地址服务器的注册响应消息；第三接收模块，用于接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

优选地，第一通知模块包括：第二注册模块，用于使用MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册，其中NAT为非终端独立类型；第二获取模块，用于获取转发服务器发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有转发服务器转换后的对应于MTC终端的地址的MTC终端的转发地址和端口信息；第四转发模块，用于将转发地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过数据报文转发给MTC终端。

优选地，第二注册模块包括：第三发送模块，用于将携带有MTC终端的地址的第四注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第四注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册；或第三通知模块，用于通知GGSN/PGW生成第五注册消息，并通知GGSN/PGW将第五注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册，其中第五注册消息携带有MTC终端的地址；或第四发送模块，用于发送携带有MTC终端的地址的第六注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册。

优选地，第二获取模块包括：第四接收模块，用于接收GGSN/PGW转发的来自转发服务器的注册响应消息；第五接收模块，用于接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

优选地，第一通知模块包括：第三注册模块，用于MTC终端的地址通过NAT向MTC服务器进行注册，用于MTC服务器根据注册操作获取MTC终端经过NAT转换后的地址和端口信息，将数据报文转发给MTC终端。

优选地，第三注册模块包括：第五发送模块，用于将携带有MTC终端的地址的第七注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第七注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册；或第四通知模块，用于通知GGSN/PGW生成第八注册消息，并通知GGSN/PGW将第八注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册，其中第八注册消息携带有MTC终端的地址；或第六发送模块，用于发送携带有MTC终端的地址的第九注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册。

优选地，第一获取模块包括：第一查询模块，用于向HSS/HLR查询标识对应的MTC终端的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；或第二查询模块，用于从其所在的网关节点自身所保存的GGSN/PGW的地址中查找标识对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址。

根据本发明的另一方面，提供了一种MTC终端触发装置，应用于网关节点，包括：第六接收模块，用于接收MTC服务器发送的触发信令，其中，触发信令指示MTC服务器触发其下的MTC终端，触发消息携带有MTC终端的标识；第三获取模块，用于使用MTC终端的标识获取MTC终端的地址和MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；第五转发模块，用于使用GGSN/PGW地址和MTC终端的地址将触发信令通过GGSN/PGW转发给MTC终端，触发MTC终端。

进一步地，第三获取模块包括：第四获取模块，用于使用MTC终端的标识从归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR中获取MTC终端的地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址；或建立模块，用于通过HSS/HLR触发建立网络协议连接访问网络IP-CAN会话；第五获取模块，用于从HSS/HLR获取建立的IP-CAN会话所对应的GGSN/PGW的地址和MTC终端的地址；或

第三查询模块，用于根据MTC终端的标识从其自身保存的数据中查找查询MTC终端的IP地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址。

通过本发明，采用网关节点接收MTC服务器的用于触发MTC终端的请求消息，并使用获取的MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端，触发MTC终端，解决了相关技术中MTC终端无法通过MTC服务器触发的问题，进而实现了MTC服务器主动触发MTC终端，扩大了MTC终端应用的范围。

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是根据相关技术的EPS的系统架构的示意图；

图2是根据本发明实施例的MTC终端触发方法的第一流程图；

图3是根据本发明实施例的MTC终端触发方法的第二流程图；

图4是根据本发明优选实施例的终端触发方法的示意图；

图5是根据本发明实施例的通过网关节点与PGW/GGSN之间隧道方式实现触发数据发送的示意图；

图6是根据本发明实施例的通过网关节点与PGW/GGSN之间隧道方式实现触发数据发送方法的流程图；

图7是根据本发明实施例的通过地址服务器注册方式实现终端触发的示意图；

图8是根据本发明实施例的通过地址服务器注册方式实现终端触发方法的流程图；

图9是根据本发明实施例的通过数据转发服务器实现终端触发的示意图；

图10是根据本发明实施例的通过数据转发服务器实现终端触发方法的流程图；

图11是根据本发明实施例的通过向MTC服务器注册方式实现终端触发的示意图；

图12是根据本发明实施例的通过向MTC服务器注册方实现终端触发方法的流程图；

图13是根据本发明实施例的IP-CAN会话存在情况下通过信令触发MTC终端信令流程图；

图14是根据本发明实施例的IP-CAN会话不存在情况下通过信令触发MTC终端的流程图；

图15是根据本发明实施例的终端附着网络的处理流程图；

图16是根据本发明实施例的终端与网络分离的处理流程图；

图17是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的第一结构框图；

图18是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的优选的第一结构框图；

图19是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的第二结构框图；以及

图20是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的优选的第二结构框图。

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。

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，图2是根据本发明实施例的MTC终端触发方法的第一流程图，如图2所示，该方法包括如下步骤：

步骤S202：网关节点接收MTC服务器触发MTC终端的请求消息，其中，请求消息携带有MTC终端的标识；

步骤S204：网关节点使用标识获取MTC终端的地址；

步骤S206：网关节点使用MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端，触发MTC终端；或网关节点使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端，触发MTC终端。

通过上述步骤，网关节点接收MTC服务器的用于触发MTC终端的请求消息，并使用获取的MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端，触发MTC终端，克服了相关技术中MTC终端无法通过MTC服务器触发的问题，进而实现了MTC服务器主动触发MTC终端，扩大了MTC终端应用的范围。

优选地，在步骤S204之前，还包括：网关节点确定MTC服务器是合法的，且MTC服务器授权用于触发MTC终端。通过本优选实施例，提高了MTC网络的安全性。

优选地，下面对步骤S206中网关节点使用MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端的优选实施方式进行说明。网关节点从归属用户服务器/归属位置寄存器(HSS/HLR)获取到MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；网关节点使用GGSN/PGW的地址建立网关节点到GGSN/PGW的隧道；网关节点将来自MTC服务器的数据报文通过隧道转发给MTC终端。通过本优选实施例，采用网关节点和GGSN/PGW之间的隧道向MTC终端转发数据报文，触发MTC终端，对现有网络架构没有大的改变，减低了触发MTC终端的开发成本。

优选地，使用以下方式之一建立网关节点到GGSN/PGW的隧道：使用隧道建立信令交互建立网关节点到GGSN/PGW的隧道；网关节点和GGSN/PGW均按照支持隧道的协议进行配置。通过本优选实施例，提高了建立隧道的灵活性。

优选地，下面对步骤S206中网关节点使用MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端的三个优选实施方式进行说明。

方式一：网关节点使用MTC终端的地址通过网络地址翻译器(NAT)向地址服务器注册，其中NAT为终端独立类型；网关节点获取地址服务器发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有路由地址，路由地址为经过NAT转换后的MTC终端的公网地址和端口信息；网关节点将公网地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过NAT将数据报文发送给MTC终端。

优选地，方式一中网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向地址服务器注册包括：网关节点将携带有MTC终端的地址的第一注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第一注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册；或网关节点通知GGSN/PGW生成第二注册消息，并通知GGSN/PGW将第二注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册，其中第二注册消息携带有MTC终端的地址；或网关节点发送携带有MTC终端的地址的第三注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册。

优选地，方式一中网关节点获取地址服务器发送的注册响应消息包括：网关节点接收GGSN/PGW转发的来自地址服务器的注册响应消息；网关节点接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

方式二：网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册，其中NAT为非终端独立类型；网关节点获取转发服务器发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有经过转发服务器转换后的对应于MTC终端的地址的MTC终端的转发地址和端口信息；网关节点将转发地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过NAT将数据报文发送给MTC终端。

优选地，方式二中网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册包括：网关节点将携带有MTC终端的地址的第四注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第四注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册；或网关节点通知GGSN/PGW生成第五注册消息，并通知GGSN/PGW将第五注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册，其中第五注册消息携带有MTC终端的地址；或网关节点发送携带有MTC终端的地址的第六注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册。

优选地，方式二中网关节点获取转发服务器发送的注册响应消息包括：网关节点接收GGSN/PGW转发的来自转发服务器的注册响应消息；网关节点接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

方式三：网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向MTC服务器进行注册，用于MTC服务器根据注册操作获取MTC终端经过NAT转换后的地址和端口信息，将数据报文转发给MTC终端。

优选地，方式三中网关节点使用MTC终端的地址通过NAT向MTC服务器进行注册包括：网关节点将携带有MTC终端的地址的第七注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第七注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册；或网关节点通知GGSN/PGW生成第八注册消息，并通知GGSN/PGW将第八注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册，其中第八注册消息携带有MTC终端的地址；或网关节点发送携带有MTC终端的地址的第九注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册。

优选地，上述网关节点与上述GGSN/PGW之间的接口为支持跨公共陆地移动网络(PLMN)漫游的接口。

优选地，网关节点使用标识获取MTC终端的地址包括：网关节点向HSS/HLR查询标识对应的MTC终端的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；或网关节点从其自身所保存的GGSN/PGW的地址中查找标识对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址。

上述标识包括：MTC终端对应的全球唯一终端标识或MTC终端的IP地址信息。

优选地，网关节点使用标识获取MTC终端的地址包括：网关节点使用MTC终端的IP地址信息向HSS/HLR获取IP地址信息对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址；或者网关节点使用MTC终端的IP地址信息从其自身所保存的GGSN/PGW的地址中查找IP地址信息对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址。

优选地，MTC终端的端口信息由MTC服务器提供给第三代合作伙伴计划(3GPP)网络；或者MTC终端的端口信息根据运营商策略在GGSN/PGW或者MTC网关上配置；或者MTC终端的端口信息由MTC终端通过信令提供给GGSN/PGW，并转发给网关节点。

优选地，上述方法还包括：网关节点从HSS/HLR获取MTC终端的安全信息用于确定MTC终端的合法性。通过该优选实施例，提高了MTC网络的安全性。

优选地，安全信息为MTC终端的长期证书或短期证书。

优选地，网关节点采用以下方式之一进行部署：独立部署；与第三代合作伙伴计划3GPP的网元联合部署。通过该优选实施例，实现了网关节点部署的灵活性。

需要说明的是，上述网关节点也可以直接发送注册消息向地址/转发/MTC服务器注册并通过网络路由配置等手段确保注册消息通过与所述终端发出的数据报文通过所述GGSN/PGW后所经过的同样NAT设备。

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，图3是根据本发明实施例的MTC终端触发方法的第二流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤：

步骤S302：网关节点接收MTC服务器发送的触发信令，其中，触发信令指示MTC服务器触发其下的MTC终端，触发信令携带有MTC终端的标识；

步骤S304：网关节点使用MTC终端的标识获取MTC终端的地址和MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关(GGSN/PGW)的地址；

步骤S306：网关节点使用GGSN/PGW地址和MTC终端的地址将触发信令通过GGSN/PGW转发给MTC终端，触发MTC终端。

优选地，下面对步骤S304的两个优选实施方式进行说明。网关节点使用MTC终端的标识从归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR中获取MTC终端的地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址；或网关节点通过HSS/HLR触发建立网络协议连接访问网络(IP-CAN)会话；网关节点从HSS/HLR获取建立的IP-CAN会话所对应的GGSN/PGW的地址和MTC终端的地址；或网关节点根据MTC终端的标识从其自身保存的数据中查找查询MTC终端的IP地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址。

优选地，MTC终端的标识为全球唯一的终端标识。需要说明的是，MTC终端的标识可以为国际移动用户识别码(IMSI)

优选地，网关节点采用以下方式之一进行部署：独立部署；与第三代合作伙伴计划(3GPP)的网元联合部署。通过该优选实施例，实现了网关节点部署的灵活性。

实施例一

本实施例提供了一种触发MTC终端触发方法，本实施例结合了上述实施例及其中的优选实施方式，该方法通过以下三种方式下行数据进行触发：

方式一，通过网关节点与PGW/GGSN之间隧道方式实现数据报文的转发，触发MTC终端。

方式一包括以下步骤：

步骤1：MTC服务器首先与网关节点联系，在触发请求消息中携带需要发送给MTC终端的IP数据报文、MTC终端的标识、MTC服务器地址等内容。

步骤2：网关节点根据MTC终端标识的内容查询HSS/HLR，获得相应的GGSN/PGW地址，与该GGSN/PGW之间建立隧道(可以是GTP隧道)。

步骤3：网关节点将IP数据报文取出之后，替换其目的地址为从HSS/HLR查询所获MTC终端地址，并通过与GGSN/PGW之间的隧道发送。网关节点也可做协议转换，根据MTC服务器提供的内容(例如：MTC服务器IP地址，端口，以及应用层数据包)，以及其他所需内容或要求(如网关节点与终端的应用层通信协议)构造应用层直至IP层的内容，产生IP报文并通过隧道发送。

方式二，通过网关节点与地址服务器或数据转发服务器实现数据报文的转发，触发MTC终端。

MTC服务器向网关节点获取MTC终端的通信地址。正是由于NAT的部署，造成了通信的困难。根据NAT的行为，可采取不同的方式获取MTC服务器所需要的可通信地址。

优选地，上述方法包括以下两种方案，方案一：如果NAT属于“终端独立型(Endpoint-Independent)”，即NAT转换后的地址不依赖于目的地址及端口，则在公网部署地址服务器，网关节点从HSS/HLR获取终端IP地址后，通知GGSN/PGW以MTC终端的该地址向该服务器注册，网关节点也可以自行向地址服务器注册，但应确保注册消息通过与GGSN/PGW相连的NAT设备向PDN发出，并确保注册响应消息也由GGSN/PGW转发至网关节点。该地址服务器返回的响应消息中包含NAT转换后的公网地址及端口，GGSN/PGW应确保收到的发给终端的响应消息此时不转发给终端。GGSN将获得的公网地址，端口转发给网关节点，网关节点进一步将其通知给MTC服务器。

方案二：如果NAT行为不属于“终端独立型”，则在公网部署数据转发服务器，通过数据转发服务器，MTC服务器实现下行数据通信。即，网关节点或者GGSN/PGW应通过前述的方法向转发服务器注册，从而获得MTC服务器发送下行数据时转发服务器提供服务的地址与端口，并将这个转发地址与端口通知给MTC服务器。

方式三

MTC服务器向网关节点查询MTC终端通信地址，则网关节点或GGSN/PGW以前述方法向MTC server注册，则MTC server可获知NAT转换后的地址及端口，并以该地址向MTC终端发起通信。这个注册协议可以是一个3GPP网络与MTC应用协商的私有或者公有协议。

需要说明的是，网关节点可以在现有3GPP网元(例如GGSN/PGW)上增强，与现有网元共同部署，也可以独立部署。

实施例二

本实施例提供了一种触发MTC终端触发方法，本实施例结合了上述实施例及其中的优选实施方式，该方法通过以下两种方式通过信令触发实现对MTC终端的触发：

方式一

MTC服务器向网关节点发送触发消息，网关节点查询HSS/HLR/UDR。如果存在IP-CAN会话，即GGSN/PGW地址，以及终端地址信息，则直接把触发请求发送给GGSN/PGW，GGSN/PGW以网络侧修改PDP的消息把触发消息发给MTC device。

方式二

MTC服务器向网关节点发送触发消息，网关节点查询HSS/HLR/UDR，如果不存在IP-CAN会话，由HSS/HLR来一步通知SGSN/MME建立IP-CAN会话，即建立PDP上下文，或者PDN连接。建立成功之后，HSS/HLR把获得的GGSN/PGW地址信息返回给网关节点，网关节点再把触发消息发给GGSN/PGW，GGSN/PGW以网络侧修改PDP的消息把触发消息发给MTC device。

优选地，网关节点可以是现有的3GPP网元上增强(例如：PCRF)，也可以是新的独立网元。

实施例三

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，图5是根据本发明实施例的通过网关节点与PGW/GGSN之间隧道方式实现触发数据发送的示意图，如图5所示，MTC GW在收到MTCserver发来的触发请求之后，根据终端标识查询HSS/HLR，若存在PGW/GGSN地址以及终端IP地址信息，则MTC GW与GGSN/PGW之间建立隧道(例如GTP隧道，或其他的IPinIP隧道)，通过隧道转发触发消息。MTC GW应构造交由GGSN/PGW转发给终端的IP数据报文。

图6是根据本发明实施例的通过网关节点与PGW/GGSN之间隧道方式实现触发数据发送方法的流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤：

步骤S601：MTC终端附着到网络，并获得网络分配的IP地址。

步骤S602：MME向HSS登记自己的标识以及(或者)地址。

步骤S603：MTC server需要出发终端时，将触发信息发送到MTC GW。

步骤S604：收到触发请求之后，MTC GW首先向HSS/HLR查询终端的地址以及GGSN/PGW的地址或者标识，查询时，MTC GW通知HSS/HLR终端的标识(可以是IMSI，或者其他的一个全球唯一的标识)，HSS/HLR使用该标识查询到GGSN/PGW地址以及终端的IP地址信息。

步骤S605：HSS/HLR返回给MTC GW响应消息，携带GGSN/PGW的地址信息以及终端IP地址信息。

步骤S606：MTC GW与GGSN/PGW之间建立隧道，MTC GW向GGSN/PGW发出隧道建立请求(此步骤可选，适用于需要的情况，如GTP隧道)。

步骤S607：GGSN/PGW返回隧道建立响应。

步骤S608：MTC GW构造需要在隧道传递的IP报文。

步骤S609：终端触发IP数据报文首先通过隧道到达GGSN/PGW，然后由GGSN/PGW通过已有的或者新建的承载到达终端。

步骤S610：MTC GW返回给MTC server终端触发的响应。

实施例四

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，图7是根据本发明实施例的通过地址服务器注册方式实现终端触发的示意图，如图7所示，对于通过NAT接入外部数据网的3GPP用户来说，NAT穿越对应用的影响依赖于NAT的具体行为。如果NAT的行为属于“终端独立型”，即NAT转换后的地址只依赖于源地址与端口(例如：MTC终端地址与端口号)，而与目的地址与端口(例如：MTC Server的地址与端口号)无关。则可通过部署在internet的地址服务器获取经过NAT之后的MTC终端地址。如图4所示，本发明要求在收到了MTC server发来的终端地址查询请求之后，首先查询HSS/HLR以获得终端的IP地址以及GGSN/PGW的地址，然后通知GGSN/PGW，GGSN/PGW进一步发送地址注册消息给地址服务器，地址服务器返回经过NAT转换后的地址与端口，而GGSN/PGW把这个转换后的公网地址与端口通知MTC GW，MTC GW再告知MTC server。获得了终端的公网地址之后，MTC server就可以直接发送数据给MTC终端。

图8是根据本发明实施例的通过地址服务器注册方式实现终端触发方法的流程图，如图8所示，该方法包括如下步骤：

步骤S801：MTC终端附着到网络，并获得网络分配的IP地址。

步骤S802：MME向HSS登记PGW的标识或地址，以及终端地址。

步骤S803：MTC server需要触发终端时，首先向MTC GW查询MTC终端的地址，查询时携带终端标识。

步骤S804：收到查询请求之后，MTC GW首先向HSS/HLR查询终端的地址以及GGSN/PGW的地址或者标识，查询时，MTC GW通知HSS/HLR终端的标识(可以是IMSI，或者其他的一个全球唯一的标识)，HSS/HLR使用该标识查询到GGSN/PGW地址以及终端的IP地址信息。

步骤S805：HSS/HLR返回给MTC GW响应消息，携带GGSN/PGW的地址信息以及终端IP地址信息。

步骤S806：MTC GW向PGW发通知，要求其向地址服务器注册，通知中携带终端的IP地址。

步骤S807：PGW向地址服务器发起注册，注册请求报文的源地址填写终端的地址。

步骤S808：地址服务器返回注册响应消息，携带经过NAT转换后的公网地址与端口信息。

步骤S809：PGW把终端的公网地址以及端口信息通知MTC GW。

步骤S810：MTC GW返回给MTC Server地址查询响应，携带终端的公网地址及端口信息。

步骤S811：MTC server发送下行数据穿越NAT到达PGW，PGW再经过核心网与无线承载把下行数据送达终端。

实施例五

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，图9是根据本发明实施例的通过数据转发服务器实现终端触发的示意图，如图9所示，如果NAT的行为不属于“终端独立型”，即NAT转换后的地址不仅仅依赖于源地址与端口(例如：MTC终端地址与端口号)，还与目的地址与端口(例如：MTC Server的地址与端口号)有关，即如果目的地址或者端口改变，则NAT转换后的源地址会发生改变，则可通过部署在internet的数据转发服务器来实现下行数据的发送。即PGW/GGSN以终端的地址为源地址向数据转发服务器注册，地址转发服务器为下行数据分配一个转发地址与端口，MTC服务器通过隧道把发给终端的下行数据发送到地址转发服务器；地址转发服务器再把下行数据通过与PGW之间的隧道发送到PGW，再进一步发送至终端。通过这种方式，所有从终端发出的上行数据报文都需要通过PGW与数据转发服务器的隧道发送到数据转发服务器，再由数据转发服务器发送到MTC server；而所有从MTCserver发出的下行数据则是由数据转发服务器经过与PGW的隧道转发给终端。

图10是根据本发明实施例的通过数据转发服务器实现终端触发方法的流程图，如图10所示，该方法包括：

步骤S1001：MTC终端附着到网络，并获得网络分配的IP地址。

步骤S1002：MME向HSS登记PGW的标识或地址以及终端地址。

步骤S1003：MTC server需要触发终端时，首先向MTC GW查询MTC终端的地址，查询时携带终端标识。

步骤S1004：收到查询请求之后，MTC GW首先向HSS/HLR查询终端的地址以及GGSN/PGW的地址或者标识，查询时，MTC GW通知HSS/HLR终端的标识(可以是IMSI，或者其他的一个全球唯一的标识)，HSS/HLR使用该标识查询到GGSN/PGW地址以及终端的IP地址信息。

步骤S1005：HSS/HLR返回给MTC GW响应消息，携带GGSN/PGW的地址信息以及终端IP地址信息。

步骤S1006：MTC GW向PGW发通知，要求其向地址服务器注册，通知中携带终端的IP地址。

步骤S1007：PGW向转发服务器发起注册，注册请求报文的源地址填写终端的地址。

步骤S1008：转发服务器返回注册响应消息，携带数据转发服务器提供的下行数据发送的目的地址与端口，即MTC server向终端发送下行数据时需要填写的目的地址与端口。数据转发服务器把收到的下行数据转发给终端。

步骤S1009：PGW把终端的转发地址以及端口信息通知MTC GW。

步骤S1010：MTC GW返回给MTC Server地址查询响应，携带终端的转发地址及端口信息。

步骤S1011：MTC server把数据首先发送到数据转发服务器，经由数据转发服务器把下行数据发给终端。

实施例六

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，本实施例结合了上述实施例及其中的优选实施方式，图11是根据本发明实施例的通过向MTC服务器注册方式实现终端触发的示意图，如图11所示，如果MTC server支持地址注册协议(如STUN)，可以直接向MTC server发起注册。

图12是根据本发明实施例的通过向MTC服务器注册方实现终端触发方法的流程图，如图12所示，该方法包括：

步骤S1201：MTC终端附着到网络，并获得网络分配的IP地址。

步骤S1202：MME向HSS登记PGW的标识或地址以及终端地址。

步骤S1203：MTC server需要触发终端时，首先向MTC GW查询MTC终端的地址，查询时携带终端标识。

步骤S1204：收到查询请求之后，MTC GW首先向HSS/HLR查询终端的地址以及GGSN/PGW的地址或者标识，查询时，MTC GW通知HSS/HLR终端的标识(可以是IMSI，或者其他的一个全球唯一的标识)，HSS/HLR使用该标识查询到GGSN/PGW地址以及终端的IP地址信息。

步骤S1205：HSS/HLR返回给MTC GW响应消息，携带GGSN/PGW的地址信息以及终端IP地址信息。

步骤S1206：MTC GW向PGW发通知，要求其向MTC服务器注册，通知中携带终端的IP地址。

步骤S1207：PGW模拟终端向MTC服务器发起注册。

步骤S1208：MTC server收到注册消息后，从注册消息的IP报文中即可获得NAT转换后的IP地址，从而可以向终端发起数据通信。

步骤S1209：MTC server把数据首先发送到PGW，经由PGW把下行数据发给终端。

实施例五

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，本实施例结合了上述实施例及其中的优选实施方式，在本实施例中，在收到触发终端的请求之后，MTC GW查询HSS/HLR，如果存在GGSN/PGW地址以及终端地址信息，则通知PGW/GGSN，通过核心网到终端的信令把触发消息发送到终端。这些信令可以是PDP/PDN修改请求等。

图13是根据本发明实施例的IP-CAN会话存在情况下通过信令触发MTC终端信令流程图，如图13所示，该方法包括：

步骤S1301：MTC终端附着到网络，并获得网络分配的IP地址。

步骤S1302：MME向HSS登记PGW的标识或地址以及终端地址。

步骤S1303：MTC server需要触发终端时，首先向MTC GW发出触发消息，消息中携带终端标识。

步骤S1304：收到查询请求之后，MTC GW首先向HSS/HLR查询终端的地址以及GGSN/PGW的地址或者标识，查询时，MTC GW通知HSS/HLR终端的标识(可以是IMSI，或者其他的一个全球唯一的标识)，HSS/HLR使用该标识查询到GGSN/PGW地址以及终端的IP地址信息。

步骤S1305：HSS/HLR返回给MTC GW响应消息，携带GGSN/PGW的地址信息以及终端IP地址信息。

步骤S1306：MTC GW把触发消息通知给GGSN/PGW。

步骤S1307：GGSN/PGW发起PDP/EPS承载修改流程，在修改消息中携带触发内容，发送给MTC终端。

步骤S1308：MTC终端返回响应消息给GGSN/PGW。

步骤S1309：GGSN/PGW把触发响应发送给MTC GW。

步骤S1310：MTC GW返回给MTC server响应消息。此时终端可以根据触发消息中的内容向MTC server发起数据通信。

实施例六

本实施例提供了一种MTC终端触发方法，本实施例结合了上述实施例及其中的优选实施方式，在本实施例中，在收到触发终端的请求之后，MTC GW查询HSS/HLR，如果不存在GGSN地址以及终端地址信息，则HSS需要通知SGSN建立PDP上下文，并给终端分配IP地址，在PDP上下文建立成功并且成功分配IP地址之后，SGSN在HSS/HLR中登记GGSN标识或地址，以及终端IP地址。HSS/HLR然后把这些信息返回给MTC GW。之后，MTC GW通知GGSN，通过核心网到终端的信令把触发消息发送到终端。这些信令可以是PDP修改请求等。

图14是根据本发明实施例的IP-CAN会话不存在情况下通过信令触发MTC终端的流程图，如图14所示，该方法包括：

步骤S1401：MTC终端仅附着到网络，未建立PDP上下文。

步骤S1402：MTC server需要触发终端时，首先向MTC GW发出触发消息，消息中携带终端标识。

步骤S1403：收到查询请求之后，MTC GW首先向HSS/HLR查询终端的地址以及GGSN/PGW的地址或者标识，查询时，MTC GW通知HSS/HLR终端的标识(可以是IMSI，或者其他的一个全球唯一的标识)，HSS/HLR使用该标识查询，未发现GGSN地址以及终端的IP地址信息。

步骤S1404：HSS/HLR通知SGSN发起建立PDP上下文。

步骤S1405：SGSN通知终端建立PDP上下文，从而在GGSN中也创建了PDP上下文。

步骤S1406：SGSN或者GGSN向HSS登记PGW的标识或地址以及终端地址。

步骤S1407：HSS/HLR返回给MTC GW响应消息，携带GGSN的地址信息以及终端IP地址信息。

步骤S1408：MTC GW把触发消息通知给GGSN。

步骤S1409：GGSN发起PDP修改流程，在修改消息中携带触发内容，发送给MTC终端。

步骤S1410：MTC终端返回响应消息给GGSN。

步骤S1411：GGSN把触发响应发送给MTC GW。

步骤S1412：MTC GW返回给MTC server响应消息。此时终端可以根据触发消息中的内容向MTC server发起数据通信。

实施例七

本实施例提供了一个在MTC网关或者代理上保存MTC终端地址，端口信息，以及服务该终端的PGW/GGSN地址的方法，图15是根据本发明实施例的终端附着网络的处理流程图，如图15所示，该方法包括如下步骤：

步骤S1501：终端附着到3GPP网络，终端可以通过创建PDN连接的过程传递端口信息给PGW/GGSN.

步骤S1502：PGW/GGSN向MTC网关注册MTC终端的地址以及端口信息，以及PGW/GGSN的地址。

步骤S1503：MTC网关保存MTC终端的地址以及端口信息，以及PGW/GGSN的地址等信息。

步骤S1504：MTC server发起到终端的通信。

实施例八

本实施例提供了在MTC网关或者代理上删除MTC终端地址，端口信息以及服务该终端的PGW/GGSN地址的方法，图16是根据本发明实施例的终端与网络分离的处理流程图，如图16所示，该方法包括如下步骤：

步骤S1601：终端与3GPP网络分离。

步骤S1602：PGW/GGSN通知MTC网关注销MTC终端的地址以及端口信息，以及PGW/GGSN的地址。

步骤S1603：MTC网关删除MTC终端的地址以及端口信息，以及PGW/GGSN的地址等信息。

本实施例提供了一种MTC终端触发装置，应用于网关节点，用以实现上述的MTC终端触发方法，图17是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的第一结构框图，如图17所示，该装置包括：第一接收模块152、第一获取模块154、第一转发模块156，下面对上述结构进行详细描述：

第一接收模块152，用于接收MTC服务器触发MTC终端的请求消息，其中，请求消息携带有MTC终端的标识；第一获取模块154，连接至第一接收模块152，用于使用第一接收模块152接收到的请求消息中携带的标识获取MTC终端的地址；第一转发模块156，连接至第一获取模块154，用于使用第一获取模块154获取到的MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文转发给MTC终端，触发MTC终端；或第一通知模块158，连接至第一获取模块154，用于使用第一获取模块154获取到的MTC终端的地址获取MTC终端的路由地址以通知MTC服务器将数据报文发送给MTC终端，触发MTC终端。

图18是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的优选的第一结构框图，如图18所示，下面对上述结构进行详细描述：

优选地，上述装置还包括：确定模块162，用于确定MTC服务器是合法的，且MTC服务器授权用于触发MTC终端。

第一转发模块156包括：第二获取模块1562，用于从HSS/HLR获取到MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址；建立模块1564，连接至第二获取模块1562，用于使用第二获取模块1562获取到的GGSN/PGW的地址建立其所在的网关节点到GGSN/PGW的隧道；第二转发模块1566，连接至建立模块1564，用于将来自MTC服务器的数据报文通过建立模块1564建立的隧道转发给MTC终端。

优选地，第一通知模块158包括：第一注册模块1581，用于使用MTC终端的地址通过网络地址翻译器NAT向地址服务器注册，其中NAT为终端独立类型；第三获取模块1582，连接至第一注册模块1581，用于获取第一注册模块1581注册操作后NAT发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有路由地址，路由地址为经过NAT转换后的MTC终端的公网地址和端口信息；第三转发模块1583，连接至第三获取模块1582，用于将第三获取模块1582获取到的公网地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过NAT将数据报文发送给MTC终端。

优选地，第一注册模块1581包括：第一发送模块1601，用于将携带有MTC终端的地址的第一注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第一注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册；或第二通知模块1602，用于通知GGSN/PGW生成第二注册消息，并通知GGSN/PGW将第二注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册，其中第二注册消息携带有MTC终端的地址；或第二发送模块1603，用于发送携带有MTC终端的地址的第三注册消息通过NAT发送给地址服务器进行注册。

第三获取模块1582包括：第二接收模块1604，用于接收GGSN/PGW转发的来自地址服务器的注册响应消息；第三接收模块1605，用于接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

第一通知模块158包括：第二注册模块1584，用于使用MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册，其中NAT为非终端独立类型；第四获取模块1585，连接至第二注册模块1584，用于获取第二注册模块1584注册操作后，转发服务器发送的注册响应消息，其中，注册响应消息携带有转发服务器转换后的对应于MTC终端的地址的MTC终端的转发地址和端口信息；第四转发模块1586，连接至第四获取模块1585，用于将第四获取模块1585获取到的转发地址和端口信息发送给MTC服务器以通知MTC服务器通过数据报文转发给MTC终端。

优选地，第二注册模块1584包括：第三发送模块1606，用于将携带有MTC终端的地址的第四注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第四注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册；或第三通知模块1607，用于通知GGSN/PGW生成第五注册消息，并通知GGSN/PGW将第五注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册，其中第五注册消息携带有MTC终端的地址；或第四发送模块1608，用于发送携带有MTC终端的地址的第六注册消息通过NAT发送给转发服务器进行注册。

第四获取模块1585包括：第四接收模块1609，用于接收GGSN/PGW转发的来自转发服务器的注册响应消息；第五接收模块1610，用于接收GGSN/PGW的通知，其中，通知中携带有其接收到的来自转发服务器的注册响应消息的内容。

第一通知模块158包括：第三注册模块1587，用于MTC终端的地址通过NAT向MTC服务器进行注册，用于MTC服务器根据注册操作获取MTC终端经过NAT转换后的地址和端口信息，将数据报文转发给MTC终端。

第三注册模块1587包括：第五发送模块1611，用于将携带有MTC终端的地址的第七注册消息发送给GGSN/PGW，并通知GGSN/PGW将第七注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册；或第四通知模块1612，用于通知GGSN/PGW生成第八注册消息，并通知GGSN/PGW将第八注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册，其中第八注册消息携带有MTC终端的地址；或第六发送模块1613，用于发送携带有MTC终端的地址的第九注册消息通过NAT发送给MTC服务器进行注册。

优选地，第一获取模块154包括：第一查询模块1541，用于向HSS/HLR查询标识对应的MTC终端的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址；或第二查询模块1542，用于从其所在的网关节点自身所保存的GGSN/PGW的地址中查找标识对应的MTC终端的GGSN/PGW的地址。

图19是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的第二结构框图，如图19所示，该装置包括：第六接收模块172，第三获取模块174，第五转发模块176，下面对上述结构进行详细说明：

第六接收模块172，用于接收MTC服务器发送的触发信令，其中，触发信令指示MTC服务器触发其下的MTC终端，触发信令携带有MTC终端的标识；第三获取模块174，连接至第六接收模块172，用于使用第六接收模块172接收到的MTC终端的标识获取MTC终端的地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址；第六转发模块176，连接至第三获取模块174，用于使用第三获取模块174获取到的GGSN/PGW地址和MTC终端的地址将触发信令通过GGSN/PGW转发给MTC终端，触发MTC终端。

图20是根据本发明实施例的MTC终端触发装置的优选的第二结构框图，如图20所示，第三获取模块174包括：第四获取模块1742；建立模块1744、第五获取模块1746和第三查询模块1748，下面对上述结构进行详细说明。

第四获取模块1742，用于使用MTC终端的标识从HSS/HLR中获取MTC终端的地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址；或

建立模块1744，用于通过HSS/HLR触发建立网络协议连接访问网络IP-CAN会话；第五获取模块1746，连接至建立模块1744，用于从HSS/HLR获取建立模块1744建立的IP-CAN会话所对应的GGSN/PGW的地址和MTC终端的地址；或

第三查询模块1748，用于根据MTC终端的标识从其自身保存的数据中查找查询MTC终端的IP地址和MTC终端对应的GGSN/PGW的地址。

通过上述步骤，提供了一种MTC终端触发方法及装置，通过采用网关节点接收MTC服务器的用于触发MTC终端的请求消息，并使用获取的MTC终端的地址将来自MTC服务器的数据报文或者触发信令转发给MTC终端，触发MTC终端，解决了相关技术中MTC终端无法通过MTC服务器触发的问题，进而实现了MTC服务器主动触发MTC终端，扩大了MTC终端应用的范围。

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，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 (35)

1.一种机器类通信MTC终端触发方法，其特征在于，包括：

网关节点接收MTC服务器触发MTC终端的请求消息，其中，所述请求消息携带有所述MTC终端的标识；

所述网关节点使用所述标识获取所述MTC终端的地址；

所述网关节点使用所述MTC终端的地址将来自所述MTC服务器的数据报文转发给所述MTC终端，触发所述MTC终端；或所述网关节点使用所述MTC终端的地址获取所述MTC终端的路由地址以通知所述MTC服务器将所述数据报文发送给所述MTC终端，触发所述MTC终端。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述网关节点使用所述标识获取所述MTC终端的地址之前，还包括：

所述网关节点确定所述MTC服务器是合法的，且所述MTC服务器授权用于触发所述MTC终端。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的地址将来自所述MTC服务器的数据报文转发给所述MTC终端包括：

所述网关节点从归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR获取到所述MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址；

所述网关节点使用所述GGSN/PGW的地址建立所述网关节点到所述GGSN/PGW的隧道；

所述网关节点将来自所述MTC服务器的数据报文通过所述隧道转发给所述MTC终端。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使用以下方式之一建立所述网关节点到所述GGSN/PGW的隧道：

使用隧道建立信令交互建立所述网关节点到所述GGSN/PGW的隧道；

所述网关节点和所述GGSN/PGW均按照支持所述隧道的协议进行配置。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的地址获取所述MTC终端的路由地址以通知所述MTC服务器将所述数据报文发送给所述MTC终端包括：

所述网关节点使用所述MTC终端的地址通过网络地址翻译器NAT向地址服务器注册，其中所述NAT为终端独立类型；

所述网关节点获取所述地址服务器发送的注册响应消息，其中，所述注册响应消息携带有所述路由地址，所述路由地址为经过所述NAT转换后的所述MTC终端的公网地址和端口信息；

所述网关节点将所述公网地址和所述端口信息发送给所述MTC服务器以通知所述MTC服务器通过所述NAT将所述数据报文发送给所述MTC终端。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的地址通过NAT向地址服务器注册包括：

所述网关节点将携带有所述MTC终端的地址的第一注册消息发送给GGSN/PGW，并通知所述GGSN/PGW将所述第一注册消息通过所述NAT发送给所述地址服务器进行注册；或

所述网关节点通知所述GGSN/PGW生成第二注册消息，并通知所述GGSN/PGW将所述第二注册消息通过所述NAT发送给所述地址服务器进行注册，其中所述第二注册消息携带有所述MTC终端的地址；或

所述网关节点将携带有所述MTC终端的地址的第三注册消息通过所述NAT发送给所述地址服务器进行注册。

7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述网关节点获取所述地址服务器发送的注册响应消息包括：

所述网关节点接收GGSN/PGW转发的来自所述地址服务器的所述注册响应消息；或，

所述网关节点接收所述GGSN/PGW的通知，其中，所述通知中携带有其接收到的来自所述地址服务器的所述注册响应消息的内容。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的地址获取所述MTC终端的路由地址以通知所述MTC服务器将所述数据报文发送给所述MTC终端包括：

所述网关节点使用所述MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册，其中所述NAT为非终端独立类型；

所述网关节点获取所述转发服务器发送的注册响应消息，其中，所述注册响应消息携带有经过所述转发服务器转换后的对应于所述MTC终端的地址的所述MTC终端的转发地址和端口信息；

所述网关节点将所述转发地址和所述端口信息发送给所述MTC服务器以通知所述MTC服务器通过NAT将所述数据报文发送给所述MTC终端。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册包括：

所述网关节点将携带有所述MTC终端的地址的第四注册消息发送给GGSN/PGW，并通知所述GGSN/PGW将所述第四注册消息通过所述NAT发送给所述转发服务器进行注册；或

所述网关节点通知所述GGSN/PGW生成第五注册消息，并通知所述GGSN/PGW将所述第五注册消息通过所述NAT发送给所述转发服务器进行注册，其中所述第五注册消息携带有所述MTC终端的地址；或

所述网关节点将携带有所述MTC终端的地址的第六注册消息通过所述NAT发送给所述转发服务器进行注册。

10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述网关节点获取所述转发服务器发送的注册响应消息包括：

所述网关节点接收GGSN/PGW转发的来自所述转发服务器的所述注册响应消息；或，

所述网关节点接收所述GGSN/PGW的通知，其中，所述通知中携带有其接收到的来自所述转发服务器的所述注册响应消息的内容。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的地址获取所述MTC终端的路由地址以通知所述MTC服务器将所述数据报文发送给所述MTC终端包括：

所述网关节点使用所述MTC终端的地址通过NAT向所述MTC服务器进行注册，用于所述MTC服务器根据所述注册操作获取所述MTC终端经过所述NAT转换后的地址和端口信息，将所述数据报文转发给所述MTC终端。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的地址通过NAT向MTC服务器进行注册包括：

所述网关节点将携带有所述MTC终端的地址的第七注册消息发送给GGSN/PGW，并通知所述GGSN/PGW将所述第七注册消息通过所述NAT发送给所述MTC服务器进行注册；或

所述网关节点通知所述GGSN/PGW生成第八注册消息，并通知所述GGSN/PGW将所述第八注册消息通过所述NAT发送给所述MTC服务器进行注册，其中所述第八注册消息携带有所述MTC终端的地址；或

所述网关节点将携带有所述MTC终端的地址的第九注册消息通过所述NAT发送给所述MTC服务器进行注册。

13.根据权利要求5至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述网关节点与GGSN/PGW之间的接口为支持跨公共陆地移动网络PLMN漫游的接口。

14.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述标识获取所述MTC终端的地址包括：

所述网关节点向HSS/HLR查询所述标识对应的所述MTC终端的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址。

15.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，所述标识包括：所述MTC终端对应的全球唯一终端标识。

16.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

所述网关节点从HSS/HLR获取所述MTC终端的安全信息用于确定所述MTC终端的合法性。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述安全信息为所述MTC终端的长期证书或短期证书。

18.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，

所述网关节点采用以下方式之一进行部署：独立部署；与第三代合作伙伴计划3GPP的网元联合部署。

19.一种机器类通信MTC终端触发方法，其特征在于，包括：

网关节点接收MTC服务器发送的触发信令，其中，所述触发信令指示所述MTC服务器触发其下的所述MTC终端，所述触发信令携带有所述MTC终端的标识；

所述网关节点使用所述MTC终端的标识获取所述MTC终端的地址和所述MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址；

所述网关节点使用所述GGSN/PGW地址和所述MTC终端的地址将所述触发信令通过所述GGSN/PGW转发给所述MTC终端，触发所述MTC终端。

20.根据权利要求19所述的方法，其特征在于，所述网关节点使用所述MTC终端的标识获取所述MTC终端的地址和所述MTC终端对应的GGSN/PGW的地址包括：

所述网关节点使用所述MTC终端的标识从归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR中获取所述MTC终端的地址和所述MTC终端对应的所述GGSN/PGW的地址；或

所述网关节点通过所述HSS/HLR触发建立网络协议连接访问网络IP-CAN会话；所述网关节点从所述HSS/HLR获取所述建立的IP-CAN会话所对应的GGSN/PGW的地址和所述MTC终端的地址。

21.根据权利要求19或20所述的方法，其特征在于，

所述网关节点采用以下方式之一进行部署：独立部署；与第三代合作伙伴计划3GPP的网元联合部署。

22.一种机器类通信MTC终端触发装置，应用于网关节点，其特征在于，包括：

第一接收模块，用于接收MTC服务器触发MTC终端的请求消息，其中，所述请求消息携带有所述MTC终端的标识；

第一获取模块，用于使用所述标识获取所述MTC终端的地址；

第一转发模块，用于使用所述MTC终端的地址将来自所述MTC服务器的数据报文转发给所述MTC终端，触发所述MTC终端；或第一通知模块，用于使用所述MTC终端的地址获取所述MTC终端的路由地址以通知所述MTC服务器将所述数据报文发送给所述MTC终端，触发所述MTC终端。

23.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，还包括：

确定模块，用于确定所述MTC服务器是合法的，且所述MTC服务器授权用于触发所述MTC终端。

24.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一转发模块包括：

第二获取模块，用于从归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR获取到所述MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址；

建立模块，用于使用所述GGSN/PGW的地址建立其所在的所述网关节点到所述GGSN/PGW的隧道；

第二转发模块，用于将来自所述MTC服务器的数据报文通过所述隧道转发给所述MTC终端。

25.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一通知模块包括：

第一注册模块，用于使用所述MTC终端的地址通过网络地址翻译器NAT向地址服务器注册，其中所述NAT为终端独立类型；

第三获取模块，用于获取所述NAT发送的注册响应消息，其中，所述注册响应消息携带有所述路由地址，所述路由地址为经过所述NAT转换后的所述MTC终端的公网地址和端口信息；

第三转发模块，用于将所述公网地址和所述端口信息发送给所述MTC服务器以通知所述MTC服务器通过所述NAT将所述数据报文发送给所述MTC终端。

26.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第一注册模块包括：

第一发送模块，用于将携带有所述MTC终端的地址的第一注册消息发送给GGSN/PGW，并通知所述GGSN/PGW将所述第一注册消息通过所述NAT发送给所述地址服务器进行注册；或

第二通知模块，用于通知所述GGSN/PGW生成第二注册消息，并通知所述GGSN/PGW将所述第二注册消息通过所述NAT发送给所述地址服务器进行注册，其中所述第二注册消息携带有所述MTC终端的地址；或

第二发送模块，用于将携带有所述MTC终端的地址的第三注册消息通过所述NAT发送给所述地址服务器进行注册。

27.根据权利要求25所述的装置，其特征在于，所述第三获取模块包括：

第二接收模块，用于接收GGSN/PGW转发的来自所述地址服务器的所述注册响应消息；或者，

第三接收模块，用于接收所述GGSN/PGW的通知，其中，所述通知中携带有其接收到的来自所述地址服务器的所述注册响应消息的内容。

28.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一通知模块包括：

第二注册模块，用于使用所述MTC终端的地址通过NAT向转发服务器进行注册，其中所述NAT为非终端独立类型；

第四获取模块，用于获取所述转发服务器发送的注册响应消息，其中，所述注册响应消息携带有所述转发服务器转换后的对应于所述MTC终端的地址的所述MTC终端的转发地址和端口信息；

第四转发模块，用于将所述转发地址和所述端口信息发送给所述MTC服务器以通知所述MTC服务器通过NAT将所述数据报文转发给所述MTC终端。

29.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，第二注册模块包括：

第三发送模块，用于将携带有所述MTC终端的地址的第四注册消息发送给GGSN/PGW，并通知所述GGSN/PGW将所述第四注册消息通过所述NAT发送给所述转发服务器进行注册；或

第三通知模块，用于通知所述GGSN/PGW生成第五注册消息，并通知所述GGSN/PGW将所述第五注册消息通过所述NAT发送给所述转发服务器进行注册，其中所述第五注册消息携带有所述MTC终端的地址；或

第四发送模块，用于将携带有所述MTC终端的地址的第六注册消息通过所述NAT发送给所述转发服务器进行注册。

30.根据权利要求28所述的装置，其特征在于，所述第四获取模块包括：

第四接收模块，用于接收GGSN/PGW转发的来自所述转发服务器的所述注册响应消息；或，

第五接收模块，用于接收所述GGSN/PGW的通知，其中，所述通知中携带有其接收到的来自所述转发服务器的所述注册响应消息的内容。

31.根据权利要求22所述的装置，其特征在于，所述第一通知模块包括：

第三注册模块，用于将所述MTC终端的地址通过NAT向所述MTC服务器进行注册，用于所述MTC服务器根据所述注册操作获取所述MTC终端经过所述NAT转换后的地址和端口信息，将所述数据报文转发给所述MTC终端。

32.根据权利要求31所述的装置，其特征在于，所述第三注册模块包括：

第五发送模块，用于将携带有所述MTC终端的地址的第七注册消息发送给GGSN/PGW，并通知所述GGSN/PGW将所述第七注册消息通过所述NAT发送给所述MTC服务器进行注册；或

第四通知模块，用于通知所述GGSN/PGW生成第八注册消息，并通知所述GGSN/PGW将所述第八注册消息通过所述NAT发送给所述MTC服务器进行注册，其中所述第八注册消息携带有所述MTC终端的地址；或

第六发送模块，用于将携带有所述MTC终端的地址的第九注册消息通过所述NAT发送给所述MTC服务器进行注册。

33.根据权利要求22至32中任一项所述的装置，其特征在于，所述第一获取模块包括：

第一查询模块，用于向HSS/HLR查询所述标识对应的所述MTC终端的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址。

34.一种机器类通信MTC终端触发装置，应用于网关节点，其特征在于，包括：

第六接收模块，用于接收MTC服务器发送的触发信令，其中，所述触发信令指示所述MTC服务器触发其下的所述MTC终端，所述触发消息携带有所述MTC终端的标识；

第五获取模块，用于使用所述MTC终端的标识获取所述MTC终端的地址和所述MTC终端对应的网关通用分组无线业务支持节点/数据网络网关GGSN/PGW的地址；

第五转发模块，用于使用所述GGSN/PGW地址和所述MTC终端的地址将所述触发信令通过所述GGSN/PGW转发给所述MTC终端，触发所述MTC终端。

35.根据权利要求34所述的装置，其特征在于，所述第五获取模块包括：

第六获取模块，用于使用所述MTC终端的标识从归属用户服务器/归属位置寄存器HSS/HLR中获取所述MTC终端的地址和所述MTC终端对应的所述GGSN/PGW的地址；或

建立模块，用于通过所述HSS/HLR触发建立网络协议连接访问网络IP-CAN会话；第七获取模块，用于从所述HSS/HLR获取所述建立的IP-CAN会话所对应的GGSN/PGW的地址和所述MTC终端的地址。