CN103517235B - 在lte网络中传送短信的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种在长期演进LTE网络中传送短信的方法和系统。该方法包括：终端所属的移动性管理实体向归属用户服务器发送注册请求，响应于该注册请求，归属用户服务器可同时进行分组域注册和电路域注册。移动性管理实体负责短信的接收和发送。这样，进行电路域注册不必通过2G网元MSC即可完成，避免因M2M短信数量庞大对MSC和LTE网络所造成的负荷压力，能够让LTE网络更好地支持大量M2M终端传送业务短信的应用。

Description

在LTE网络中传送短信的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及在LTE网络中传送短信的方法和系统。

背景技术

随着通讯技术的飞速发展，作为3G通讯技术的演进，LTE网络愈发受到业界的重视。

下面结合图1对现有的在LTE网络中传送短信的方法进行说明。

在现有的用于在LTE网络中传送短信的架构可包括终端11、演进型基站（eNodeB）12、移动性管理实体（MME）13、1xCSIWS功能实体14、移动交互中心（MSC）15、归属用户服务器（HSS）16、归属位置寄存器（HLR）17以及短消息服务中心（SMS－SC）18。其中，电路域回落互操作解决方案功能实体（1xCSIWS）14可以内置在MME13中，HLR17也可与HSS16合并设置。

在实际应用中，存在这样一种终端的需求，即该终端能够利用传统通讯网络（例如CDMA）进行短信收发，又能够利用LTE网络进行其他通讯和数据传输。针对这一情况，LTE单模终端需要进行双注册，即需要进行相分离的分组域注册和电路域注册。

在分组域注册中，终端11遵循3GPP TS23.401协议注册到LTE网络中，MME13向HSS16发送更新位置请求消息（Update Location Request）。HSS16响应于该消息，对终端11进行针对LTE系统的分组域注册。

在电路域注册中（对于CDMA系统），终端11通过演进的通用陆基无线接入网(E-UTRAN)、MME13和1xCSIWS14将注册请求消息发送至MSC15。MSC15将位置更新请求发送至HLR17。HLR17响应于该位置更新请求，对该终端11进行针对CDMA系统的电路域注册。

申请人对现有的在LTE网络中传送短信的方法进行了深入研究，发现利用这种方法的一个缺点在于，进行传送短信时，会对MSC和LTE网络造成较大的负载压力。这是由于，在现有方法中，分组式注册和电路域注册彼此分离，换句话说，这个终端的LTE身份和CDMA身份是彼此独立的。电路域注册仍然需要由传统的2G网元HLR和MSC实现。而未来的M2M业务的终端数目极为庞大，大量的M2M终端采用双注册会对网元MSC和LTE网络造成巨大的负荷压力。

发明内容

本发明针对现有的在LTE网络中传送短信对2G网元MSC和LTE网络带来巨大负荷的问题，提出了一种新的技术方案，能够避免大量M2M短信对MSC和LTE网络所造成的负荷压力。

根据本发明的一个方面，公开了一种在长期演进LTE网络中传送短信的方法。该方法包括终端所属的移动性管理实体向归属用户服务器发送注册请求；响应于该注册请求，归属用户服务器同时进行分组域注册和电路域注册。

优选地，终端为支持码分多址CDMA短信业务的LTE单模终端。

优选地，归属用户服务器中设有归属位置寄存器，该归属位置寄存器存储有短信业务签约数据。

优选地，归属用户服务器中可存储有终端的签约数据；注册请求可包括用于分组域注册的第一注册信息和用于电路域注册的第二注册信息。

优选地，终端的签约数据可包括终端签约的LTE单模属性和CDMA短信业务；第一注册信息可包括移动性管理实体识别号、国际移动用户识别码和移动性管理实体能力；第二注册信息可包括终端注册的移动性管理实体的路由码GT。

优选地，归属用户服务器同时进行分组域注册和电路域的简单注册的步骤可包括：归属用户服务器根据第一注册信息，对该终端进行分组域注册；归属用户服务器中的归属位置寄存器根据终端注册的移动性管理实体的路由码GT和终端的签约数据，对该终端进行电路域注册。

优选地，移动性管理实体用于发送和接收短信。

优选地，该方法还包括利用短信转换网关，并根据移动性管理实体所用协议与外部NO.7信令网所用协议，对短信的格式进行转换。

优选地，接收短信的过程可包括：短消息服务中心根据所接收的短信的被叫号码，从终端所签约的归属位置寄存器，获得终端所注册的移动性管理实体的路由码GT；根据路由码GT，将所接收的短信经由短信转换网关和移动性管理实体发送至终端。

优选地，将所接收的短信经由所述短信转换网关和所述移动性管理实体发送至终端的步骤包括：根据路由码GT，NO.7网络向终端所注册的移动性管理实体所关联的短信转换网关发送包含该短信的第一消息；短信转换网关对第一消息的格式进行转换，以获得第二消息，并根据移动性管理实体的路由码GT与该移动性管理实体的地址对应关系，将第二消息发送至终端所注册的移动性管理实体；移动性管理实体将第二消息通过LTE网络透传至终端。

优选地，发送短信的过程可包括：终端将短信发送至该终端所注册的移动性管理实体；移动性管理实体利用所采用的协议，将所接收的短信封装成第三消息，并将第三消息发送至该移动性管理实体所关联的短信转换网关；短信转换网关对第三消息的格式进行转换，以获得第四消息，并将第四消息发送至短消息服务中心。

根据本发明的另一方面，公开了一种在LTE网络中传送短信的系统。该系统可包括移动性管理实体，用于向归属用户服务器发送注册请求；归属用户服务器，用于响应于该注册请求，同时对该终端进行分组域注册和电路域注册。

优选地，归属用户服务器中设有归属位置寄存器，该归属位置寄存器存储有短信业务签约数据。

优选地，归属用户服务器中存储有终端的签约数据，该签约数据包括终端签约的LTE单模属性和CDMA短信业务；该注册请求包括用于分组域注册的第一注册信息和用于电路域注册的第二注册信息，其中，第一注册信息可包括移动性管理实体识别号、国际移动用户识别码和移动性管理实体能力，第二注册信息可包括终端注册的移动性管理实体的路由码GT。

优选地，在归属用户服务器同时进行分组域注册和电路域的简单注册的过程中，归属用户服务器根据第一注册信息，对该终端进行分组域注册；归属用户服务器中的归属位置寄存器根据终端注册的移动性管理实体的路由码GT和终端的签约数据，对该终端进行电路域注册。

优选地，移动性管理实体用于发送和接收短信。

优选地，该系统包括短信转换网关，该短信转换网关根据移动性管理实体所用协议与外部NO.7信令网所用协议，对短信的格式进行转换。

采用本发明的方法，终端所属的移动性管理实体向归属用户服务器发送注册请求，归属用户服务器响应于该注册请求，同时进行分组域注册和电路域注册。并且，移动性管理实体负责短信的接收和发送。这样，进行电路域注册不必通过2G网元MSC即可完成，避免因M2M短信数量庞大对MSC和LTE网络所造成的负荷压力，适于LTE网络中发送大量M2M短信。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本发明的实施例，并且连同说明书一起用于解释本发明的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本发明，其中：

图1示出了现有的在LTE网络中传送短信的架构示意图。

图2示出了根据本发明的一种在长期演进LTE网络中传送短信的方法的一个实施例的流程图。

图3示出了根据本发明的传送短消息的一种网络架构图。

图4示出了根据本发明的LTE终端进行分组域注册和电路域注册的流程图。

图5示出了本发明的接收短信的一个实施例的流程图。

图6示出了根据本发明的发送短信的一个实施例的流程图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本发明的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。

图2示出了根据本发明的一种在长期演进LTE网络中传送短信的方法的一个实施例的流程图。

在步骤S11中，终端所属的移动性管理实体MME向归属用户服务器HSS发送注册请求。

在步骤S12中，响应于该注册请求，HSS同时进行分组域注册和电路域注册。

在该实施例中，所采用的终端可以是LTE单模终端，并且该终端支持码分多址CDMA短信业务。

HSS中设有归属位置寄存器HLR，即构成“HSS+HLR”的构架。一般来说，HLR可具有用户鉴权功能和移动性管理功能，并存储有语音业务签约数据和短信业务签约数据。优选地，在本实施例中，该HLR可以为简化的HLR。所谓简化的HLR是指，该HLR可以仅包含短信业务签约数据。

当进行注册时，MME向“HSS+HLR”发送注册请求。该注册请求中不仅包括用于正常分组域注册的参数，还包括用于简单电路域注册的参数。根据该注册请求，HSS可进行正常的分组域注册；同时，HSS中的HLR可根据注册请求中所增设的参数，可对该终端进行简单的电路域注册。

采用上述公开的方法，HSS能够根据注册请求，在进行正常的分组域注册的同时，进行简单的电路域注册。采用该方法，不需要终端启动CDMA1x电路域注册流程，也就是说，电路域注册不再需由HLR和MSC实现。并且，移动性管理实体负责短信的接收和发送。这能够有效减小大量M2M信息对网元MSC和LTE网络所造成的负载压力，特别适用于利用LTE网络传送M2M信息。

下面结合图3和图4，对本发明的进行电路域注册和分组域注册进行详细说明。图3示出了根据本发明的传送短消息的一种网络架构图。图4示出了根据本发明的LTE终端进行分组域注册和电路域注册的流程图。

如图3所示，该网络架构包括终端21、演进型基站（eNodeB）22、移动性管理实体（MME）23、短信转换网关（SMS-GW）24、短消息服务中心（SMS-SC）25和归属用户服务器（HSS）26。其中，HSS26中设有归属位置寄存器（HLR）261，从而构成“HSS+HLR”的结构。

如图4所示，在步骤S201中，终端21注册到LTE网络中。

终端21可通过E-UTRAN网络，将注册请求发送至MME。终端21可遵循3GPP TS23.401协议，采用标准的流程附着到LTE网络。

在步骤S202中，MME可向“HSS+HLR”发送位置更新请求Update Location Request。

该位置更新请求可包括第一注册信息和第二注册信息。其中，第一注册信息可包括MME id（移动性管理实体识别号）、IMSI（国际移动用户识别码）和MME能力（移动性管理实体能力）。第二注册信息可包括终端注册的MME在电路域的路由码GT。

其中，MME id、IMSI和MME能力可用于分组域注册，MME的路由码GT可用于电路域注册。

在步骤S203中，HSS根据MME id、IMSI和MME能力进行针对LTE网络的位置更新。

该步骤可遵循3GPP TS23.401完成标准的LTE注册。

在步骤S204中，HSS内的HLR进行针对CDMA的HLR位置更新。

其中，HLR中存储有短信业务签约数据；HSS存储有终端的签约数据。该签约数据可包括终端所签约的LTE单模属性和支持CDMA短信业务属性。

HLR可根据MME的电路域路由码GT、短信业务签约数据以及终端的签约数据进行位置更新。

在步骤S205中，“HSS+HLR”向MME发送位置更新响应Update Location Response。该响应中包含了分组域注册标识和电路域注册标识。

在步骤S206中，MME根据该位置更新响应，标注该终端已完成分组域注册和电路域注册。

图5示出了本发明的接收短信的一个实施例的流程图。

在步骤S301~S303中从HLR处获得终端所附着的MME的路由码GT。其中，

在步骤S301中，LTE终端所属的SMS-SC收到短信。

在步骤S302中，SMS-SC向“HSS+HLR”发送SMSREQ消息。SMS-SC可根据短信的被叫号码(Mobile Directory Number，MDN)发送SMSREQ消息。NO.7网络可根据MDN号码路由该消息到终端所签约的“HSS+HLR”。

在步骤S303中，“HSS+HLR”向SMS-SC返回smsreq，该smsreq包括终端所附着的MME的路由码，即MME GT。

在步骤S304~S308中，将所接收的短信经由SMS-GW和MME发送至终端。其中，

在步骤S304中，SMS-SC向SMS-GW发送包含该短信的第一消息。

具体地，NO.7网络可根据MME GT码向终端所注册的MME所关联的SMS-GW发送SMDPP消息。

在步骤S305中，SMS-GW对第一消息的格式进行转换，以获得第二消息，并将该第二消息发送至MME。

具体地，SMS-GW可根据内部配置的路由表，将MAP短信转换成封装在Diameter协议里的短信，并将该短信发送至终端附着的MME。

在步骤S306中，MME将第二消息通过LTE网络透传至终端。

具体地，可在MME与终端之间进行短信传送，该传送遵循标准的3GPP/3GPP2规范。

在步骤S307中，MME向SMS-GW返回确认。

该返回确认可采用Diameter协议。

在步骤S308中，SMS-GW返回smdpp消息，确认短信发送成功。

图6示出了根据本发明的发送短信的一个实施例的流程图。

在步骤S401中，终端将短信发送至该终端所注册的MME。

该短信传送遵循标准的3GPP/3GPP2规范。

在步骤S402中，MME利用所采用的协议，将所接收的短信封装成第三消息，并将第三消息发送至该MME所关联的SMS-GW。

在步骤S403中，SMS-GW对第三消息的格式进行转换，以获得第四消息，并将第四消息发送至SMS-SC。

具体地，SMS-GW可根据Diameter协议，将短信封装成SMDPP消息，NO.7网络可将该消息发送至终端所属的SMS-SC。

在步骤S404中，SMS-SC收到短信后，向SMS-GW返回smdpp确认消息。

在步骤S405中，SMS-GW向MME返回确认。

该确认可仍然采用Diameter协议。

本发明还公开了一种在LTE网络中传送短信的系统。请参见图3，该系统可包括终端21、LTE基站eNodeB22、MME23和HSS26。

其中，终端21可以为支持码分多址CDMA短信业务的LTE终端。基站eNodeB22与终端21保持通讯。eNodeB12通过S1接口连接到MME23。在本实施例中，MME23为增强型MME。具体来说，MME23可具有发送短信和接收短信的功能。

优选地，HSS26为增强型的HSS。具体来说，HSS26中设有简化版的HLR261。该HLR261可以只包含短信业务签约数据，不再具有用户鉴权功能、移动性管理功能和语音业务签约数据。

当进行注册时，MME23可以向HSS26发送注册请求。该注册请求包含用于分组域注册的参数和用于电路域注册的参数。响应于该注册请求，HSS26进行正常的分组域注册；同时，HSS26中的HLR261进行电路域注册。

为了避免为MME提供MAP接口，该系统还可设有短信转换网关SMS-GW24。SMS-GW24可用于根据MME23所采用的协议与外部NO.7信令网所采用的协议，对短信的格式进行转换。例如，可根据MME23的Diameter协议与外部No.7信令网的MAP协议，进行相应的格式转换。

该系统中的短消息服务中心SMS-SC25在收到短信时，可采用标准的流程查询HSS26中的HLR261，以获得终端所附着的MME的GT码。

在接收短信的过程中，SMS-SC25根据所接收的短信的被叫号码，从终端所签约的HLR261处获得终端所注册的MME23的路由码GT；根据该路由码GT，NO.7网络向SMS－GW24发送包含该短信的第一消息；SMS－GW24对该第一消息进行格式转换，以获得第二消息，并根据MME23的路由码GT与该MME23的地址对应关系，将第二消息发送至终端21所注册的MME23。之后，MME23将第二消息通过LTE网络透传至终端21。

在该实施例中，设置了功能增强的MME和HSS，并增设了注册请求参数。其中，MME具有短信收发功能，HSS中设有HLR。这种新的短信传送架构允许在进行标准分组域注册的同时，进行电路域注册，简化了注册流程。这不仅有效减小了M2M终端对传统网元MSC和LTE网络所造成的负荷压力，而且终端上也无须设置CDMA和LTE两套用户数据，能够让LTE网络更好地支持大量M2M终端传送业务短信的应用。此外，该系统还增设了短信转换网关，从而避免为MME提供MAP接口。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

至此，已经详细描述了根据本发明的在LTE网络中传送短信的方法和系统。为了避免遮蔽本发明的构思，没有描述本领域所公知的一些细节。本领域技术人员根据上面的描述，完全可以明白如何实施这里公开的技术方案。

虽然已经通过示例对本发明的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了进行说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附权利要求来限定。

Claims (14)

1.一种在长期演进LTE网络中传送短信的方法，其特征在于，该方法包括：

终端所属的移动性管理实体向归属用户服务器发送注册请求；

响应于该注册请求，所述归属用户服务器同时进行分组域注册和电路域注册；

其中，所述归属用户服务器中设有归属位置寄存器，所述归属位置寄存器存储有短信业务签约数据，所述归属用户服务器中存储有终端的签约数据；

所述注册请求包括用于电路域注册的第二注册信息，其中所述第二注册信息包括终端注册的移动性管理实体的路由码GT；

其中，所述方法还包括：

短消息服务中心根据所接收的短信的被叫号码，从终端所签约的所述归属位置寄存器，获得所述终端所注册的移动性管理实体的路由码GT；

根据所述路由码GT，将所接收的短信经由短信转换网关和所述移动性管理实体发送至所述终端。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终端为支持码分多址CDMA短信业务的LTE单模终端。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述注册请求包括用于分组域注册的第一注册信息。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，

所述终端的签约数据包括终端签约的LTE单模属性和CDMA短信业务；

所述第一注册信息包括移动性管理实体识别号、国际移动用户识别码和移动性管理实体能力。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述归属用户服务器同时进行分组域注册和电路域的简单注册的步骤包括：

所述归属用户服务器根据所述第一注册信息，对该终端进行分组域注册；

所述归属用户服务器中的归属位置寄存器根据所述终端注册的移动性管理实体的路由码GT和所述终端的签约数据，对该终端进行电路域注册。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述移动性管理实体用于发送和接收短信。

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，该方法还包括：

利用短信转换网关，并根据所述移动性管理实体所用协议与外部NO.7信令网所用协议，对短信的格式进行转换。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所接收的短信经由所述短信转换网关和所述移动性管理实体发送至所述终端的步骤包括：

根据所述路由码GT，外部NO.7信令网向终端所注册的所述移动性管理实体所关联的短信转换网关发送包含所述短信的第一消息；

所述短信转换网关对所述第一消息的格式进行转换，以获得第二消息，并根据所述移动性管理实体的路由码GT与该移动性管理实体的地址对应关系，将所述第二消息发送至终端所注册的移动性管理实体；

所述移动性管理实体将所述第二消息通过LTE网络透传至所述终端。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，发送短信的过程包括：

所述终端将短信发送至该终端所注册的移动性管理实体；

所述移动性管理实体利用所采用的协议，将所接收的短信封装成第三消息，并将所述第三消息发送至该移动性管理实体所关联的短信转换网关；

所述短信转换网关对所述第三消息的格式进行转换，以获得第四消息，并将所述第四消息发送至短消息服务中心。

10.一种在LTE网络中传送短信的系统，其特征在于，该系统包括：

移动性管理实体，用于向归属用户服务器发送注册请求；

归属用户服务器，用于响应于该注册请求，同时对终端进行分组域注册和电路域注册，其中，所述归属用户服务器中设有归属位置寄存器，所述归属位置寄存器存储有短信业务签约数据，所述归属用户服务器中存储有终端的签约数据；所述注册请求包括用于电路域注册的第二注册信息，所述第二注册信息包括终端注册的移动性管理实体的路由码GT；

短消息服务中心，用于根据所接收的短信的被叫号码，从终端所签约的所述归属位置寄存器，获得所述终端所注册的移动性管理实体的路由码GT；并根据所述路由码GT，将所接收的短信经由短信转换网关和所述移动性管理实体发送至所述终端。

11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，

所述终端的签约数据包括终端签约的LTE单模属性和CDMA短信业务；

所述注册请求包括用于分组域注册的第一注册信息，其中，所述第一注册信息包括移动性管理实体识别号、国际移动用户识别码和移动性管理实体能力。

12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，在所述归属用户服务器同时进行分组域注册和电路域注册的过程中，

所述归属用户服务器根据所述第一注册信息，对该终端进行分组域注册；

所述归属用户服务器中的归属位置寄存器根据所述终端注册的移动性管理实体的路由码GT和所述终端的签约数据，对该终端进行电路域注册。

13.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述移动性管理实体用于发送和接收短信。

14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，该系统包括短信转换网关，所述短信转换网关根据所述移动性管理实体所用协议与外部NO.7信令网所用协议，对短信的格式进行转换。