CN103152729B - 一种mtc设备的连接控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种MTC设备的连接控制方法及系统，所述方法包括：MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，MTC连接控制网元建立MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接。本发明通过MTC连接控制网元可以控制MTC服务器与MTC设备之间的连接，使MTC服务器能够与正确的MTC设备建立连接，避免MTC服务器与不相关的MTC设备进行连接，也可以避免蜂窝通信网络的负载增加及受到来自MTC服务器攻击的安全威胁。

Description

一种MTC设备的连接控制方法及系统
技术领域
本发明涉及终端通信领域，尤其涉及一种机器类型通信(Machine TypeCommunication，MTC)设备的连接控制方法及系统。
背景技术
蜂窝无线通信系统包括全球移动通信系统(Global System of Mobilecommunication，GSM)、码分多址(Code Division Multiple Access，CDMA)系统、宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)系统、时分同步码分多址(TimeDivision-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)系统、长期演进(Long Term Evolution，LTE)系统等无线通信系统，主要由核心网(Core Network，CN)、接入网(Radio Access Network，RAN)和终端及用户设备(User Equipment，UE)组成。核心网负责非接入层事务，例如终端位置更新等，并且是用户面的锚点。接入网包括基站或者基站及基站控制器，接入网负责接入层事务，如无线资源的管理，基站之间可以根据实际情况存在物理或者逻辑上的连接，并且每个基站可以和一个或者一个以上的核心网节点连接。终端及UE是指可以和蜂窝无线通信网络进行通信的各种设备，如移动电话等。
现有的蜂窝通信网络除了支持人与人之间的通信外，为了满足其他方面的需求，可以进一步支持MTC业务。MTC业务为机器设备即MTC设备之间进行通信的业务。在MTC业务中，MTC设备之间的通信由MTC设备自主完成，不需要人的参数。MTC设备一般由感知模块如传感器、通信模块和电源等组成。在MTC业务中，MTC设备通过其感知模块获得数据，然后通过通信模块将数据上报给蜂窝通信网络，并通过蜂窝通信网络接入到公共数据网。MTC业务可以应用在物流监控、安全检测、远程医疗检测、远程抄表等领域。MTC设备上报的数据可以由蜂窝网络运营商或者MTC业务运营商的MTC服务器进行管理，并将数据提供给有关MTC用户等。MTC业务运营商可以是某行业的机构如电力公司等，或者是为多家MTC用户提供服务的MTC业务服务机构。
蜂窝通信网络支持MTC业务的网络结构如图1所示，MTC设备通过蜂窝通信网络与MTC服务器进行连接，将数据上报给MTC服务器。MTC服务器可以通过蜂窝通信网络对MTC设备进行管理，例如配置参数的更新、向MTC设备发送管理指令等。在网络结构中可以存在多个MTC服务器，MTC服务器可以位于核心网，也可以位于公共数据网内；当MTC服务器位于公共数据网时，MTC服务器一般由MTC业务运营商管理，通过有关的通信协议与核心网中的有关网元建立连接。
MTC服务器发起与MTC设备的连接时，一般为MTC服务器同核心网中的网元如网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，GGSN)或者公共数据网网关(PDN Gateway，P-GW)建立连接，并发送与MTC设备进行连接的请求，核心网中的网元通过寻呼或者广播消息向MTC服务器所请求连接的MTC设备发送触发消息，MTC设备收到触发消息后连接到蜂窝通信网络，然后同MTC服务器建立连接。
在实际部署时，MTC服务器一般位于公共数据网内，并且由业务运营商管理，MTC服务器通常支持一种或者几种MTC业务，为与其支持的MTC业务相关的MTC设备提供服务。在蜂窝通信网络中存在大量的MTC设备，这些MTC设备一般只支持一种MTC业务，一个MTC设备将业务数据上报给其对应的MTC服务器。因此，一个MTC服务器只能与处于蜂窝通信网络的部分MTC设备进行通信。但由于MTC服务器处于公共数据网内且由业务运营商管理，MTC服务器有可能会对自己不相关的MTC设备进行连接，从而获取该MTC设备的有关业务数据，对该MTC设备的用户造成安全方面的威胁，而且这种情况也会增加蜂窝通信网络的负载，给蜂窝通信网络的正常运行带来威胁。造成MTC服务与其不相关的MTC设备进行通信连接的原因包括：MTC服务器被有关人员攻击，攻击者控制MTC服务器后对其他MTC设备以及蜂窝通信网络进行攻击；MTC服务器的业务运营商与其它MTC业务运营商存在竞争关系，该业务运营商使用MTC服务器对其它MTC业务运营商所管理的MTC设备进行攻击或者获取其业务数据，从而对其它MTC业务运营商的业务运营带来安全威胁等。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种MTC设备的连接控制方法及系统，能够避免MTC服务器与自身不相关的MTC设备进行连接。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种机器类型通信(MTC)设备的连接控制方法，所述方法包括：
MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；
当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，MTC连接控制网元建立MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接。
其中，所述MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息为：
所述MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的包含有请求连接的MTC设备标识的连接MTC设备请求消息或MTC设备业务操作请求消息。
其中，所述MTC连接控制网元根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备为：
MTC连接控制网元获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息；
判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联，当相互关联，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备，当不相互关联时，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备。
其中，所述MTC连接控制网元获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息为：
MTC连接控制网元通过归属用户服务器HSS或归属用户位置寄存器HLR获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息。
其中，所述判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联为：
MTC连接控制网元通过HSS或HLR获取预先存储的与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息；
判断所述MTC服务器信息对应的MTC服务器是否为发送请求消息的MTC服务器；
其中，所述MTC服务器信息为MTC服务器的标识和/或地址。
进一步地，所述方法还包括：
当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备时，MTC连接控制网元拒绝所述MTC服务器的请求。
一种MTC设备的连接控制系统，包括MTC服务器和MTC设备，所述系统还包括：MTC连接控制网元；其中，
所述MTC连接控制网元，用于接收所述MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，建立所述MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接。
其中，所述MTC连接控制网元，具体用于接收MTC服务器发送的包含有请求连接的MTC设备标识的连接MTC设备请求消息或MTC设备业务操作请求消息。
其中，所述MTC连接控制网元，具体用于获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息；判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联，当相互关联，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备，当不相互关联时，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备。
进一步地，所述系统还包括：HSS或HLR；其中，
所述MTC连接控制网元，具体用于通过HSS或HLR获取预先存储的所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息。
进一步地，所述系统还包括：HSS或HLR；其中，
所述MTC连接控制网元，具体用于通过HSS或HLR获取预先存储的与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息；判断所述MTC服务器信息对应的MTC服务器是否为发送请求消息的MTC服务器；其中，所述MTC服务器信息为MTC服务器的标识或地址。
其中，所述MTC连接控制网元，还用于当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备时，拒绝所述MTC服务器的请求。
本发明通过MTC连接控制网元可以控制MTC服务器与MTC设备之间的连接，使MTC服务器能够与正确的MTC设备建立连接，避免MTC服务器与不相关的MTC设备进行连接，也可以避免蜂窝通信网络的负载增加及受到来自MTC服务器攻击的安全威胁。
附图说明
图1为现有蜂窝通信网络支持MTC业务的网络架构示意图；
图2为本发明MTC设备的连接控制方法的实现流程示意图；
图3为本发明MTC设备的连接控制方法具体实施例的实现流程示意图；
图4为本发明MTC设备的连接控制系统的网络结构示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想为：MTC服务器对MTC设备进行管理时，需要先和核心网络中的MTC连接控制网元建立连接，然后通过该MTC连接控制网元和MTC设备建立连接，进一步将指令等消息和数据发送给MTC设备。
MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，MTC连接控制网元建立MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图2示出了本发明MTC设备的连接控制方法的实现流程，如图2所示，所述方法包括下述步骤：
步骤201，MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；
这里，MTC服务器可以位于核心网，也可以位于公共数据网。具体地，签约用户一般为行业机构或者商户等，可以拥有多个MTC设备；所述签约用户需要确定自己关联的MTC服务器，该签约用户的MTC设备上报给与该MTC签约用户关联的MTC服务器；该MTC服务器可以由签约用户自己管理，这时MTC服务器一般处于公共数据网内；MTC签约用户关联的MTC服务器也可以为位于核心网中的MTC服务器，这种情况下MTC服务器一般由蜂窝通信网络运营商管理并向签约用户提供服务。
当MTC服务器位于核心网时，MTC连接控制网元可以和位于核心网的MTC服务器建立连接，这种情况下，MTC连接控制网元和MTC服务器可以采用核心网内的GPRS隧道协议(GPRS Tunneling Protocol，GTP)进行通信。当MTC服务器位于公共数据网时，MTC连接控制网元可以和位于公共数据网的MTC服务器进行通信，具体可以采用网络域安全互联协议(Network Domain Security/Internet Protocol，NDS/IP)或者其它通信协议。
其中，所述MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息为：所述MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的包含有请求连接的MTC设备标识的连接MTC设备请求消息或MTC设备业务操作请求消息；
所述MTC连接控制网元根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备为：MTC连接控制网元获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息；判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联，当相互关联，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备，当不相互关联时，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备；
其中，MTC设备可以通过核心网中的有关网元与MTC连接控制网元连接，如MTC设备通过GGSN/P-GW与MTC连接控制网元连接建立连接。MTC连接控制网元还可以连接至归属用户服务器(Home Subscriber Server，HSS)或归属用户位置寄存器(Home LocationRegister，HLR)，通过HSS或HLR获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息等，其中，所述HSS或HLR保存有MTC设备所属的签约用户信息，所述签约用户信息中包括该MTC设备所属的签约用户信息，具体地，MTC设备使用时，签约用户和蜂窝通信网络运营商签订有关服务协议，MTC设备的归属网络的HSS/HLR登记MTC设备所属的签约用户信息，签约用户信息可以包括MTC设备的标识，如国际移动用户识别码(International MobileSubscriber Identification Number，IMSI)、支持的业务能力的信息以及其所属的签约用户等。
进一步地，所述HSS或HLR还保存有与签约用户信息关联的MTC服务器信息；其中，所述MTC服务器信息为MTC服务器的标识或地址。
其中，判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联为：MTC连接控制网元通过HSS或HLR获取预先存储的与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息；判断所述MTC服务器信息对应的MTC服务器是否为发送请求消息的MTC服务器。
这里，所述MTC服务器与签约用户信息相关联是指：MTC服务器可以与该签约用户所属的MTC设备连接以及获得该签约用户所属的MTC设备所上报的数据。
步骤202，当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，MTC连接控制网元建立MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接。
另外，本步骤中还包括：当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备时，MTC连接控制网元拒绝所述MTC服务器的请求。
其中，上述MTC连接控制网元具体可以是位于核心网中的网关，该网关作为核心网与位于公共数据网中的MTC服务器连接的接入点，MTC设备通过该网关连接到MTC服务器。
图3示出了本发明MTC设备的连接控制方法具体实施例的实现流程，如图3所示，所述实施例包括下述步骤：
步骤301，MTC服务器向MTC连接控制网元发送连接MTC设备的请求消息；
其中，所述请求消息具体可以为连接MTC设备请求消息或MTC设备业务操作请求消息；所述请求消息包含有请求连接的MTC设备标识，所述MTC设备标识具体可以为IMSI。
步骤302，MTC连接控制网元从HLR或HSS获得自身请求连接的MTC设备所属的签约用户信息；
具体地，MTC连接控制网元可以根据所述请求消息中的请求连接的MTC设备标识从HSS或HLR获得所述MTC设备所属的签约用户信息，所述签约用户信息可以包括签约用户的标识等；
步骤303，MTC连接控制网元根据签约用户的标识从HSS或HLR获得与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息；
具体地，与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息可以包括MTC服务器的标识和/或地址等；
步骤304，MTC连接控制网元判断发送请求消息的MTC服务器是否为其请求连接的MTC设备所属的签约用户信息关联的MTC服务器；若是，执行步骤305，否则执行步骤306。
MTC连接控制网元判断所述MTC服务器是否为请求连接的MTC设备所属的签约用户信息关联的MTC服务器，具体为根据获得的所述签约用户关联的MTC服务器信息，判断该签约用户关联的MTC服务器中是否包括所述发送请求消息的MTC服务器。
步骤305，MTC连接控制网元建立MTC服务器和自身请求连接的MTC设备之间的连接；
MTCC服务器和所述MT设备之间建立连接后，MTC服务器进一步和MTC设备之间进行有关信令和数据的交互，完成有关MTC业务。
步骤306，MTC连接控制网元拒绝所述MTC服务器的连接MTC设备的请求。
图4示出了本发明MTC设备的连接控制系统的网络结构，如图4所示，所述系统包括：MTC服务器和MTC设备，还包括：MTC连接控制网元；其中，
所述MTC连接控制网元，用于接收所述MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，建立所述MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接。
其中，所述MTC服务器可以位于核心网，也可以位于公共数据网。MTC设备通过核心网中的MTC连接控制网元与MTC服务器建立连接，其中MTC设备可以通过接入网和核心网中的有关网元与MTC连接控制网元连接，例如MTC设备通过GGSN/P-GW与MTC连接控制网元连接建立连接。MTC连接控制网元可以连接至HSS/HLR，从而获得MTC设备所属的用户签约信息等。
进一步地，所述MTC连接控制网元，具体用于接收MTC服务器发送的包含有请求连接的MTC设备标识的连接MTC设备请求消息或MTC设备业务操作请求消息；这里，当MTC服务器位于核心网时，MTC连接控制网元和MTC服务器可以采用核心网内的GTP进行通信。当MTC服务器位于公共数据网时，MTC连接控制网元具体可以采用NDS/IP或者其它通信协议与所述MTC服务器进行通信。
进一步地，所述MTC连接控制网元，具体用于获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息；判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联，当相互关联，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备，当不相互关联时，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备。
进一步地，所述系统还包括：HSS或HLR；其中，
所述MTC连接控制网元，具体用于通过HSS或HLR获取预先存储的所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息。
进一步地，所述MTC连接控制网元，具体用于通过HSS或HLR获取预先存储的与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息；判断所述MTC服务器信息对应的MTC服务器是否为发送请求消息的MTC服务器；其中，所述MTC服务器信息为MTC服务器的标识或地址。
进一步地，所述MTC连接控制网元，还用于当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备时，拒绝所述MTC服务器的请求。
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 (12)

1.一种机器类型通信MTC设备的连接控制方法，其特征在于，所述方法包括：
MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；
当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，MTC连接控制网元建立MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接；
其中，当所述MTC服务器位于核心网时，所述MTC连接控制网元和所述MTC服务器采用核心网内的通用分组无线服务技术隧道协议GTP进行通信；
当所述MTC服务器位于公共数据网时，所述MTC连接控制网元和所述MTC服务器采用网络域安全互联协议进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的请求消息为：
所述MTC连接控制网元接收MTC服务器发送的包含有请求连接的MTC设备标识的连接MTC设备请求消息或MTC设备业务操作请求消息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MTC连接控制网元根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备为：
MTC连接控制网元获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息；
判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联，当相互关联，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备，当不相互关联时，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述MTC连接控制网元获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息为：
MTC连接控制网元通过归属用户服务器HSS或归属用户位置寄存器HLR获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联为：
MTC连接控制网元通过HSS或HLR获取预先存储的与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息；
判断所述MTC服务器信息对应的MTC服务器是否为发送请求消息的MTC服务器；
其中，所述MTC服务器信息为MTC服务器的标识和/或地址。
6.根据权利要求1至5任一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备时，MTC连接控制网元拒绝所述MTC服务器的请求。
7.一种MTC设备的连接控制系统，包括MTC服务器和MTC设备，其特征在于，所述系统还包括：MTC连接控制网元；其中，
所述MTC连接控制网元，用于接收所述MTC服务器发送的请求消息，根据所述请求消息判断所述MTC服务器请求连接的MTC设备是否为许可的MTC设备；当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备时，建立所述MTC服务器与请求连接的MTC设备之间的连接；
当所述MTC服务器位于核心网时，和所述MTC服务器采用核心网内的通用分组无线服务技术隧道协议GTP进行通信；
当所述MTC服务器位于公共数据网时，和所述MTC服务器采用网络域安全互联协议进行通信。
8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述MTC连接控制网元，具体用于接收MTC服务器发送的包含有请求连接的MTC设备标识的连接MTC设备请求消息或MTC设备业务操作请求消息。
9.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述MTC连接控制网元，具体用于获取所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息；判断所述MTC服务器与所述签约用户信息是否相互关联，当相互关联，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为许可的MTC设备，当不相互关联时，所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：HSS或HLR；其中，
所述MTC连接控制网元，具体用于通过HSS或HLR获取预先存储的所述MTC服务器请求连接的MTC设备所属的签约用户信息。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述系统还包括：HSS或HLR；其中，
所述MTC连接控制网元，具体用于通过HSS或HLR获取预先存储的与所述签约用户信息关联的MTC服务器信息；判断所述MTC服务器信息对应的MTC服务器是否为发送请求消息的MTC服务器；其中，所述MTC服务器信息为MTC服务器的标识或地址。
12.根据权利要求7至11任一项所述的系统，其特征在于，所述MTC连接控制网元，还用于当所述MTC服务器请求连接的MTC设备为非许可的MTC设备时，拒绝所述MTC服务器的请求。
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