CN103079184A - 一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开的一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，具体按照以下步骤实施：步骤1、多个机器类通信服务器分别将各自的触发消息发送到IWF资源设备；步骤2、IWF资源设备发送路由信息查询请求消息给HSS；步骤3、HSS接收IWF资源设备发送的路由信息请求信令，再查询、获取终端的标识、所有机器类通信服务器的标识，将获取的所有标识发送给IWF；步骤4、IWF比较所有机器类通信服务器的国际移动用户标识码；步骤5、移动性管理单元MME发送触发消息给终端，终端发送触发消息确认信令给MME，MME接收触发消息确认信令后将触发消息发送报告给IWF，IWF发送触发消息发送报告给所有机器类通信服务器。本发明方法减少网络信令开销，节省网络资源，避免网络信令发生拥塞。

Description

一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法

技术领域

本发明属于终端通信技术领域，具体涉及一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法。

背景技术

蜂窝无线通讯系统主要由核心网（Core Network，简称CN）、接入网（Radio Access Network，简称RAN）和终端组成。核心网负责非接入层事务，如：终端位置更新，并且是用户面的锚点；接入网包括基站以及基站控制，接入网负责接入层事务，如：无线资源的管理，基站之间可根据实际情况存在物理或者逻辑上的连接，并且每个基站可和一个或一个以上的核心网节点连接；终端即用户设备（User Equipment，简称UE）是指可以和蜂窝无线通讯网络通讯的各种设备，如：移动电话或者笔记本电脑等。

移动性管理单元（MME或者SGSN）是核心网中负责管理终端接入控制、位置信息更新以及切换的单元，负责核心网到终端的非接入层信令控制和将终端注册到网络的功能。MME是核心网中负责处理信令的网元；SGSN即为GPRS服务支持节点，是核心网分组域设备的重要组成部分，主要完成分组数据包的路由转发、移动性管理、会话管理、逻辑链路管理、鉴权和加密、话单产生和输出。

归属用户服务器即HSS服务器，是IMS中控制层的重要组成部分，HSS服务器支持用于处理调用/会话的IMS网络实体的主要用户数据库，它包含用户配置文件，执行用户的身份验证和授权，并可提供有关用户物理位置的信息。与HSS服务器通信的实体是应用服务器AS和呼叫会话控制功能服务器CSCF，其中应用服务器以IMS环境为宿主并执行其中的服务。用户配置文件包含有关当前用户的信息，通常S-CSCF即业务-呼叫回话控制功能会在用户进行网络注册时下载和使用这个文件。

归属用户位置寄存器HLR，用于移动用户管理的数据库，主要存储有关用户的参数和有关用户目前所处位置的信息，每个移动用户都应在其归属位置寄存器注册登记。

归属用户服务器和归属用户位置寄存器是核心网中负责保存终端设备的身份信息、认证信息和授权信息等的实体。根据不同情况，归属用户服务器或归属用户位置寄存器可用于保存用户的身份信息及用户和终端设备的绑定信息，或只保存用户的身份信息（可由网关保存用户和终端设备的绑定信息），或直接保存终端设备的身份信息。归属用户服务器或归属用户位置寄存器还负责用户的签约数据库以及执行用户的身份验证和授权。业务平台可从归属用户服务器或归属用户位置寄存器查询用户或终端信息。

机器类型通信交互功能实体MTC-IWF（Machine-Type CommunicationInterworking Function），是在移动通信网和外部公网之间的一个连接实体，能够实现协议转换、地址查询、信息保存的功能。机器类型通信交互功能实体对外连接应用服务器AS，对内连接HSS/HLR或移动性管理实体MME/服务GPRS支持节点SGSN（Serving GSN）。

通常有某些业务，如：监控管理系统需要向监控终端获取监控数据，需要通过服务器触发终端建立与服务器的连接，以上报需要的数据。那么终端在接收到服务器的触发消息后，就需要能立即响应，建立与服务器的连接。

目前，为了满足服务器对终端的触发需求，现有的解决方案是：通过服务器发送触发信息到HSS服务器，然后通过HSS服务器查询服务终端的MME或SGSN，并将触发消息发送到MME或SGSN，然后通过非接入层信令发送到终端，终端根据触发消息建立与服务器的连接。但是上述技术方案不能满足以下的情况：当不同的MTC服务器同时要求触发终端与其建立连接，正常操作下，每个MTC服务器首先发送触发消息给IWF资源设备，然后IWF资源设备分别向HSS服务器查询路由信息，然后分别发送给终端。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，将多个不同MTC服务器触发同一个终端并与其建立连接，不仅减少了网络信令开销，节省了网络资源，而且避免了网络的信令发生拥塞。

本发明所采用的技术方案，一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、多个机器类通信MTC服务器分别将各自的触发消息发送到IWF资源设备，每条触发消息中包含有终端的标识、各自机器类通信MTC服务器的标识以及各自机器类通信MTC服务器为终端配置的应用数据DATA；

步骤2、IWF资源设备发送路由信息查询请求消息给归属用户服务器HSS；

步骤3、归属用户服务器HSS接收IWF资源设备发送的路由信息请求信令，再查询、获取终端的标识、所有机器类通信MTC服务器的标识，最后将获取的所有标识信息发送回给IWF资源设备；

步骤4、IWF资源设备比较接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户标识码IMSI；

步骤5、移动性管理单元MME发送触发消息给终端，终端再将触发消息确认信令给移动性管理单元MME，移动性管理单元MME接收触发消息确认信令后，发送触发消息发送报告给IWF资源设备，IWF资源设备发送触发消息发送报告给所有机器类通信MTC服务器。

本发明的特点还在于，

步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、经步骤1，具有互通功能的IWF资源设备接收到来自于不同机器类通信MTC服务器的触发消息后，IWF资源设备读取触发消息中终端的标识；

步骤2.2、IWF资源设备将步骤2.1中读取的终端的标识包含在路由信息请求信令中，再将包含了终端的标识的路由信息请求信令发送给归属用户服务器HSS。

步骤3具体按照以下步骤实施：

步骤3.1、经步骤2.2，归属用户服务器HSS接收IWF资源设备发送的包含终端的标识的路由信息请求信令，归属用户服务器HSS开始查询本地数据库，经查询后，归属用户服务器HSS获取终端的国际移动用户标识码IMSI和移动性管理单元MME标识；

步骤3.2、归属用户服务器HSS将步骤3.1中获取的终端的国际移动用户标识码IMSI和移动性管理单元MME标识发送回给IWF资源设备。

步骤4具体按照以下方法实施：

经步骤3.2，IWF资源设备将得到所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI进行比较：

归属用户服务器HSS接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI不同，则IWF资源设备分别将触发消息发送到移动性管理单元MME，再进入步骤5；

由归属用户服务器HSS接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI相同，则进行如下操作：

（1）归属用户服务器HSS将国际移动用户识别码IMSI发送至IWF资源设备；

（2）IWF资源设备构建新的触发消息，新的触发消息包含有国际移动用户识别码IMSI以及所有机器类通信MTC服务器为终端配置的应用数据DATA；

（3）然后将新的触发消息发送到终端的移动性管理单元MME；

（4）进入步骤5。

步骤5具体按照以下方法实施：

步骤5.1、经步骤4，移动性管理单元MME接收到IWF资源设备发送的触发消息后，将接收到的触发消息封装在NAS信令中，再将NAS信令发送给终端；

步骤5.2、经步骤5.1，终端接收到NAS信令后，发送触发消息确认信令给移动性管理单元MME，触发消息确认信令中包含有终端的国际移动用户识别码IMSI；

步骤5.3、移动性管理单元MME接收到步骤5.2中的触发消息确认信令后，发送触发消息发送报告给IWF资源设备，触发消息发送报告中也包含有终端的国际移动用户识别码IMSI；

步骤5.4、IWF资源设备根据步骤5.3中接收到的终端的国际移动用户识别码IMSI，查询先前保存的终端的标识和所有机器类通信服务器MTC的标识，然后发送触发消息发送报告给所有机器类通信MTC服务器，触发消息发送报告包括有机器类通信MTC服务器对应的终端的标识。

本发明的有益效果在于，

本发明的网络拥塞状态下发送触发消息的方法不仅减少了网络信令开销，节省了网络资源，而且避免了网络因为大量触发消息发送而产生的信令发生拥塞现象。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明的网络拥塞状态下发送触发消息的方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、多个机器类通信MTC服务器分别将各自的触发消息发送到IWF资源设备，每条触发消息中包含有终端的标识、各自机器类通信MTC服务器的标识以及各自机器类通信MTC服务器为终端配置的应用数据DATA；

步骤2、IWF资源设备发送路由信息查询请求消息给归属用户服务器HSS：

步骤2.1、经步骤1，具有互通功能的IWF资源设备接收到来自于不同机器类通信MTC服务器的触发消息后，IWF资源设备读取触发消息中终端的标识；

步骤2.2、IWF资源设备将步骤2.1中读取的终端的标识包含在路由信息请求信令中，再将包含了终端的标识的路由信息请求信令发送给归属用户服务器HSS；

步骤3、归属用户服务器HSS接收IWF资源设备发送的路由信息请求信令，再查询、获取终端的标识、所有机器类通信MTC服务器的标识，最后将获取的所有标识信息发送回给IWF资源设备：

步骤3.1、经步骤2.2，归属用户服务器HSS接收IWF资源设备发送的包含终端的标识的路由信息请求信令，归属用户服务器HSS开始查询本地数据库，经查询后，归属用户服务器HSS获取终端的国际移动用户标识码IMSI和移动性管理单元MME标识；

步骤3.2、归属用户服务器HSS将步骤3.1中获取的终端的国际移动用户标识码IMSI和移动性管理单元MME标识发送回给IWF资源设备；

步骤4、IWF资源设备比较接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户标识码IMSI：

经步骤3.2，IWF资源设备将得到所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI进行比较：

归属用户服务器HSS接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI不同，则IWF资源设备分别将触发消息发送到移动性管理单元MME，再进入步骤5；

由归属用户服务器HSS接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI相同，则进行如下操作：

（1）归属用户服务器HSS将国际移动用户识别码IMSI发送至IWF资源设备；

（2）IWF资源设备构建新的触发消息，新的触发消息包含有所有国际移动用户识别码IMSI以及所有机器类通信MTC服务器为终端配置的应用数据DATA；

（3）然后将新的触发消息发送到终端的移动性管理单元MME；

（4）进入步骤5；

步骤5、移动性管理单元MME发送触发消息给终端，终端再将触发消息确认信令给移动性管理单元MME，移动性管理单元MME接收触发消息确认信令后，发送触发消息发送报告给IWF资源设备，IWF资源设备发送触发消息发送报告给所有机器类通信MTC服务器：

步骤5.1、经步骤4，移动性管理单元MME接收到IWF资源设备发送的触发消息后，将接收到的触发消息封装在NAS信令中，再将NAS信令发送给终端；

步骤5.2、经步骤5.1，终端接收到NAS信令后，发送触发消息确认信令给移动性管理单元MME，触发消息确认信令中包含有终端的国际移动用户识别码IMSI；

步骤5.3、移动性管理单元MME接收到步骤5.2中的触发消息确认信令后，发送触发消息发送报告给IWF资源设备，触发消息发送报告中也包含有终端的国际移动用户识别码IMSI；

步骤5.4、IWF资源设备根据步骤5.3中接收到的终端的国际移动用户识别码IMSI，查询先前保存的终端的标识和所有机器类通信服务器MTC的标识，然后发送触发消息发送报告给所有机器类通信MTC服务器，触发消息发送报告包括有机器类通信MTC服务器对应的终端的标识。

IWF将多个机器类通信MTC服务器发送的触发消息构建成一条触发消息，在该触发消息中，包含终端的国际移动用户识别码IMSI，不包含终端的标识。IWF将新构建的触发消息根据从归属用户服务器HSS获得的移动性管理单元MME的标识发送给终端的移动性管理单元MME。IWF是无线网络和固定网络之间互通的一个功能实体，实现承载互通，可以提供拨号上网，传真，点到点拨号的业。

本发明中的服务器用于提供M2M业务，比如：电力公司服务器可以提供电表读数查询等业务，当电力公司需要获取用户数据时，通过服务器向终端发送触发消息，触发终端，例如智能电表，建立与网络服务器的连接，然后报告当月读数。

实施例

2个机器类通信MTC服务器分别将各自的触发消息发送到IWF资源设备，每条触发消息中包含有终端的标识、2个机器类通信MTC服务器的标识以及2个机器类通信MTC服务器为终端配置的应用数据DATA：

其中一个机器类通信MTC服务器A将触发消息发送到IWF资源设备，触发消息中包含终端的标识UEA、服务器的标识MTCA以及机器类通信MTC服务器A为终端配置的应用数据DATAA；

另一个机器类通信MTC服务器B将触发消息发送到IWF资源设备，触发消息中包含终端的标识UEB、服务器的标识MTCB以及机器类通信MTC服务器B为终端配置的应用数据DATAB；

具有互通功能的IWF资源设备接收来自于机器类通信MTC服务器A和机器类通信MTC服务器B的触发消息后，IWF资源设备读取触发消息中终端的标识UEA和UEB；IWF资源设备将读取的终端的标识包含在路由信息请求信令中，再将包含了终端的标识的路由信息请求信令发送给归属用户服务器HSS；

归属用户服务器HSS接收IWF资源设备发送的包含终端标识UEA路由信息请求信令和终端UEB路由信息请求信令，归属用户服务器HSS开始查询本地数据库，经查询后，归属用户服务器HSS获取终端的国际移动用户标识码IMSI1、国际移动用户标识码IMSI2和移动性管理单元MME标识；归属用户服务器HSS将获取的所有终端的国际移动用户标识码和移动性管理单元MME标识发送回给IWF资源设备；

IWF资源设备将得到所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI进行比较：

归属用户服务器HSS接收到的2个机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI不同，则IWF资源设备分别将触发消息发送到移动性管理单元MME，

移动性管理单元MME接收到IWF资源设备发送的触发消息后，将接收到的触发消息封装在NAS信令中，再将NAS信令发送给终端；终端接收到NAS信令后，终端发送触发消息确认信令给移动性管理单元MME，触发消息确认信令中包含有终端的国际移动用户识别码IMSI1和国际移动用户识别码IMSI2；移动性管理单元MME接收到的触发消息确认信令后，发送触发消息发送报告给IWF资源设备，触发消息发送报告中也包含有终端的国际移动用户识别码IMSI1和国际移动用户识别码IMSI2；IWF资源设备根据接收到的终端的国际移动用户识别码IMSI和国际移动用户识别码IMSI2，查询先前保存的终端的标识和所有机器类通信服务器MTC的标识，然后发送触发消息发送报告给所有机器类通信MTC服务器，触发消息发送报告包括有机器类通信MTC服务器对应的终端的标识。

Claims (5)

1.一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、多个机器类通信MTC服务器分别将各自的触发消息发送到IWF资源设备，每条触发消息中包含有终端的标识、各自机器类通信MTC服务器的标识以及各自机器类通信MTC服务器为终端配置的应用数据DATA；

步骤2、IWF资源设备发送路由信息查询请求消息给归属用户服务器HSS；

步骤3、归属用户服务器HSS接收IWF资源设备发送的路由信息请求信令，再查询、获取终端的标识、所有机器类通信MTC服务器的标识，最后将获取的所有标识信息发送回给IWF资源设备；

步骤4、IWF资源设备比较接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户标识码IMSI；

步骤5、移动性管理单元MME发送触发消息给终端，终端再将触发消息确认信令给移动性管理单元MME，移动性管理单元MME接收触发消息确认信令后，发送触发消息发送报告给IWF资源设备，IWF资源设备发送触发消息发送报告给所有机器类通信MTC服务器。

2.根据权利要求1所述的一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，其特征在于，所述步骤2具体按照以下步骤实施：

步骤2.1、经步骤1，具有互通功能的IWF资源设备接收到来自于不同机器类通信MTC服务器的触发消息后，IWF资源设备读取触发消息中终端的标识；

步骤2.2、IWF资源设备将步骤2.1中读取的终端的标识包含在路由信息请求信令中，再将包含了终端的标识的路由信息请求信令发送给归属用户服务器HSS。

3.根据权利要求1所述的一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，其特征在于，所述步骤3具体按照以下步骤实施：

步骤3.1、经步骤2.2，归属用户服务器HSS接收IWF资源设备发送的包含终端的标识的路由信息请求信令，归属用户服务器HSS开始查询本地数据库，经查询后，归属用户服务器HSS获取终端的国际移动用户标识码IMSI和移动性管理单元MME标识；

步骤3.2、归属用户服务器HSS将步骤3.1中获取的终端的国际移动用户标识码IMSI和移动性管理单元MME标识发送回给IWF资源设备。

4.根据权利要求1所述的一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，其特征在于，所述步骤4具体按照以下方法实施：

经步骤3.2，IWF资源设备将得到所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI进行比较：

归属用户服务器HSS接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI不同，则IWF资源设备分别将触发消息发送到移动性管理单元MME，再进入步骤5；

由归属用户服务器HSS接收到的所有机器类通信MTC服务器的国际移动用户识别码IMSI相同，则进行如下操作：

（1）归属用户服务器HSS将国际移动用户识别码IMSI发送至IWF资源设备；

（2）IWF资源设备构建新的触发消息，新的触发消息包含有国际移动用户识别码IMSI以及所有机器类通信MTC服务器为终端配置的应用数据DATA；

（3）然后将新的触发消息发送到终端的移动性管理单元MME；

（4）进入步骤5。

5.根据权利要求1所述的一种网络拥塞状态下发送触发消息的方法，其特征在于，所述步骤5具体按照以下方法实施：

步骤5.1、经步骤4，移动性管理单元MME接收到IWF资源设备发送的触发消息后，将接收到的触发消息封装在NAS信令中，再将NAS信令发送给终端；

步骤5.2、经步骤5.1，终端接收到NAS信令后，发送触发消息确认信令给移动性管理单元MME，触发消息确认信令中包含有终端的国际移动用户识别码IMSI；

步骤5.3、移动性管理单元MME接收到步骤5.2中的触发消息确认信令后，发送触发消息发送报告给IWF资源设备，触发消息发送报告中也包含有终端的国际移动用户识别码IMSI；

步骤5.4、IWF资源设备根据步骤5.3中接收到的终端的国际移动用户识别码IMSI，查询先前保存的终端的标识和所有机器类通信服务器MTC的标识，然后发送触发消息发送报告给所有机器类通信MTC服务器，触发消息发送报告包括有机器类通信MTC服务器对应的终端的标识。