WO2013189222A1 - 触发信息发送和协议转换的方法及系统 - Google Patents

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WO2013189222A1
WO2013189222A1 PCT/CN2013/075936 CN2013075936W WO2013189222A1 WO 2013189222 A1 WO2013189222 A1 WO 2013189222A1 CN 2013075936 W CN2013075936 W CN 2013075936W WO 2013189222 A1 WO2013189222 A1 WO 2013189222A1
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mtc
sms
hlr
mtc device
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PCT/CN2013/075936
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许辉
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04L67/00—Network arrangements or protocols for supporting network services or applications
    • H04L67/01—Protocols
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    • H04W8/00—Network data management
    • H04W8/02—Processing of mobility data, e.g. registration information at HLR [Home Location Register] or VLR [Visitor Location Register]; Transfer of mobility data, e.g. between HLR, VLR or external networks
    • H04W8/04—Registration at HLR or HSS [Home Subscriber Server]

Definitions

  • the present invention relates to wireless communication technologies, and in particular, to a method and system for triggering information transmission and protocol conversion in a Machine Type Communication (MTC) system.
  • MTC Machine Type Communication
  • Machine to Machine (M2M) technology refers to all the technologies that establish a connection between machines.
  • the M2M concept emerged in the 1990s, but only stayed in the theoretical stage.
  • M2M business appeared on the market and developed rapidly in the following years, becoming the focus of many communication equipment vendors and telecom operators.
  • the number of machines in the world is much larger than that of people, so it is foreseeable that M2M technology has a good market prospect.
  • the existing mobile communication networks are mainly designed for communication between people, and the communication between machines and machines, people and machines is insufficiently optimized.
  • how operators can provide M2M communication services at low cost is also the key to the success of M2M communication deployment.
  • the 3rd Generation Partnership Project (3GPP, Machine Type Communication) proposes machine-to-machine (M2M), machine-to-machine (M2M), machine-to-machine (M2M) (Machine to Man)
  • M2M machine-to-machine
  • M2M Machine-to-machine
  • M2M Machine-to-machine
  • the business of communication its business scope far exceeds the communication between people to human (H2H, Human to Human), MTC in access control, billing, security, quality of service (QoS, Quality of Service, business model and so on are very different from the current H2H communication mode.
  • the EPS includes a radio access network (such as UMTS, Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), and evolved UTRAN (E-UTRAN, Evolved UTRAN).
  • GSM/EDGE Radio Access Network GERAN, GSM/EDGE Radio Access Network
  • MME Mobility Management Entity
  • EPC Evolved Packet Core
  • a network element such as a Serving Gateway or a Packet Data Network (PGW), including a Serving GPRS Support Node (SGSN) in the GPRS core network.
  • PGW Packet Data Network
  • SGSN Serving GPRS Support Node
  • An evolved Node B eNB, evolved Node B
  • eNB evolved Node B
  • MTC device trigger (Device Trigger) is one of the basic requirements for the MTC system.
  • the problem of this requirement is: In order to control the communication of the MTC device, the polling can be initiated by the MTC server (Server). For the communication initiated by the MTC device, the MTC Server sometimes needs to poll the data from the MTC device. If the MTC server query fails or the IP address of the MTC device is unavailable, the MTC server may use the MTC device trigger to establish communication with the MTC device. If the network cannot trigger the MTC device, the network to the MTC The server reports that the MTC device trigger fails, and the MTC device trigger is implemented in 3GPP through control plane signaling.
  • the MTC device triggers the mobile originating (MO, Mobile Originated) and mobile called (MT, Mobile Terminating) services, that is, the MTC device transmits or receives information.
  • MO Mobile Originated
  • MT Mobile Terminating
  • the proposed solution includes: sending the MTC device trigger information through the short message SMS, or transmitting the MTC device trigger information through the control plane signaling, or sending the trigger information through the user plane data.
  • the MTC server sends the control plane signaling including the trigger information of the MTC device to the MTC Interworking Function (MTC-IWF, MTC InterWorking Function), and the MTC-IWF selects the interface through the T5 or T4.
  • MTC-IWF MTC Interworking Function
  • MTC-IWF MTC InterWorking Function
  • the MTC server sends the MTC device trigger information to the MTC-IWF, and the MTC-IWF obtains the IP address of the MTC device, and sends the trigger information to the MTC device through the user.
  • 1 is a schematic diagram of an MTC architecture in 3GPP in the prior art. As shown in FIG. 1 , on the user plane, an MTC application device that connects an MTC user communicates with an MTC server through an API interface, or directly interfaces with a 3GPP network through a Gi/SGi interface.
  • Gateway GPRS Support Node GGSN
  • PGW Gateway GPRS Support Node
  • MTC server communicates with GGSN/PGW through Gi/SGi interface
  • GGSN/PGW communicates with user equipment (UE) through radio access network (RAN);
  • the control plane sends the control plane signaling including the trigger information of the MTC device to the MTC Interworking Function (MTC-IWF, MTC InterWorking Function) through the Tsp interface, and the MTC-IWF sends the control plane signaling to the MME/SGSN/Mobile Switching Center. (MSC, Mobile Switching Center) or Short Message Service Center (SM-SC), and then sent to the UE through the RAN.
  • MTC Interworking Function MTC Interworking Function
  • MTC-IWF MTC InterWorking Function
  • MTC-IWF Mobile Switching Center
  • SMSC Short Message Service Center
  • the Mobile Application Part (MAP) protocol defines the signaling system and procedures of the application layer of the 3GPP core network system.
  • the MAP protocol provides mobility services and operation and maintenance services. Services, call processing services, supplementary service related services, short message service management services, Packet Request Protocol (PDP) context activation services and location service management services.
  • PDP Packet Request Protocol
  • the MAP protocol is applied to the C, D, E, F, G, J, Gc, Gd, Gf, and Gr interfaces between the functional entities of the core network.
  • Diameter protocol is an upgraded version of the RADIUS protocol
  • NAS network access service
  • EPP extensible authentication protocol
  • MIP mobile IP protocol
  • MIP Mobile IP Protocol
  • CMS Mobile IP Protocol
  • the Diameter protocol supports authentication, authorization, and accounting for mobile IP, NAS requests, and mobile agents.
  • the protocol is implemented similarly to Remote Authentication Dial In User Service (RADIUS), which also uses AVP (Attribute-Length-Value III).
  • RADIUS Remote Authentication Dial In User Service
  • AVP Attribute-Length-Value III
  • TCP Transmission Control Protocol
  • the core network interface In the period of 3GPP, which is mainly based on circuit-switched services (such as Global System of Mobile Communication (GSM)), the core network interface generally adopts the MAP protocol, with the development of packet switching (such as long-term evolution (LTE, Long). Term Evolution ) ), the core network interface generally uses the Diameter protocol.
  • the home location register HLR, Home Location Register
  • the MME generally adopts the Diameter protocol. Therefore, when the MME is connected to the HLR, the conversion between the MAP protocol and the Diameter protocol is required, and the interconnection function is adopted at this time ( IWF, Inter Working Function) implements protocol conversion
  • Figure 2 shows the mobile network.
  • a schematic diagram of interconnecting network elements through the IWF as shown in Figure 2, where the IWF is responsible for the ten-handed conversion between the MAP and the Diameter.
  • the 3GPP plans to use the Diameter protocol on the Tsp and S6m interfaces, and the Diameter protocol on the T4 interface.
  • the HLR can be deployed in the MTC architecture.
  • the HLR generally uses the MAP protocol.
  • the main purpose of the present invention is to provide a method and a system for triggering information transmission and protocol conversion, which can implement the transmission of trigger information of the MTC device in a short message manner, and can implement protocol conversion between the network elements.
  • a method for triggering information transmission and protocol conversion including:
  • the MTC-IWF that receives the trigger information of the MTC device sends a request for acquiring the routing information of the MTC device to the subscription service network element;
  • the subscription service network element returns service core network node information of the MTC device to the MTC-IWF;
  • the MTC-IWF forwards the trigger information of the MTC device to the serving core network node of the MTC device through the short message service core network node;
  • the serving core network node of the MTC device sends the trigger information to the MTC device;
  • the protocol conversion required by the above process is performed by the MTC-IWF and/or the dedicated IWF and/or the short message service router SMS Router.
  • the short message service core network node comprises a short message service center SM-SC, a short message service gateway mobile switching center SMS GMSC, and an SMS Router;
  • the serving core network node of the MTC device includes at least one of the following: a mobility management entity MME, a serving GPRS support node SGSN, and a mobile switching center MSC;
  • the subscription service network element is a home subscriber server HSS or a home location server HLR.
  • the method further includes:
  • the subscription service network element is an HLR
  • a communication protocol used between the MTC-IWF/dedicated IWF and the HLR is used between the MTC-IWF/dedicated IWF and the short message service core network node.
  • the communication protocol is different; the conversion of the communication protocol message of the HLR is performed by the MTC-IWF or the dedicated IWF.
  • the method further includes:
  • a communication protocol used between the MTC-IWF/dedicated IWF and the HLR is different from a communication protocol used between the MTC-IWF/dedicated IWF and the SCS;
  • the MTC-IWF/dedicated IWF performs conversion of a communication protocol message to the HLR.
  • the protocol conversion refers to the conversion of signaling between the MAP protocol and the Diameter protocol.
  • the short message service core network node obtains the MTC device routing information in one of the following manners:
  • the routing information obtained by the subscription service network element is: After receiving the trigger information sent by the service capability server SCS for the MTC device, the MTC-IWF forwards the information to the SMS GMSC through the SM-SC;
  • SMS GMSC Sending, by the SMS GMSC, a short message sending routing information SRI-for-SM request message to the HSS or the HLR;
  • the HSS or the HLR indicates an SMS in MME to the SMS GMSC by using an SRI-for-SM response message; or the HSS or the HLR forwards the SRI-for-SM request message to a short message service router
  • the SMS Router sends the routing information of the MTC device to the HSS or the HLR by using an SRI-for-SM response message, where the HSS or the HLR sends an SRI-for-SM response message
  • the routing information of the MTC device is forwarded to the SMS GMSC; or the HSS or the HLR notifies the SMS GMSC of the serving node information of the MTC device to the SMS in MME by using an SRI-for-SM response message.
  • the routing information of the MTC device is obtained by using an SMS router, and a communication protocol used between the SMS GMSC and the HSS or the HLR is used between the HSS or the HLR and the SMS Router.
  • a communication protocol used between the SMS GMSC and the HSS or the HLR is used between the HSS or the HLR and the SMS Router.
  • the conversion between the MAP and the Diameter of the HSS or the HLR is performed by the SMS Router.
  • the indicating, by the SRI-for-SM response message, the SMS in MME to the SMS GMSC is:
  • the SRI-for-SM response message includes at least the following information: a mobility management entity number MME number, and a MME register as a short message service MME register as MSC for SMS, and only supports packet switching PS-only.
  • the trigger information is sent to the MTC device according to the routing information, where: the routing information is service core network node information of the MTC device;
  • the SMS GMSC sends the trigger information for the MTC device to the MTC device through the core network node in a short message manner according to the obtained routing information.
  • a system for triggering information transmission and protocol conversion including an MTC-IWF, an MTC device, a short message service core network node, a service core network node, an IWF, and a subscription service network element, where:
  • the MTC-IWF is configured to receive trigger information of the MTC device, and send a request for acquiring the routing information of the MTC device to the subscription service network element;
  • the subscription service network element is configured to return service core network node information of the MTC device to the IWF;
  • the MTC-IWF is further configured to forward the trigger information of the MTC device to the serving core network node of the MTC device through the short message service core network node;
  • the MTC-IWF and/or dedicated IWF and/or SMS Router are configured to perform protocol conversion.
  • the short message service core network node includes an SM-SC, an SMS GMSC, and an SMS Router;
  • the serving core network node of the MTC device includes at least one of the following: an MME, an SGSN, an MSC;
  • the subscription service network element is an HSS or an HLR.
  • the subscription service network element is an HLR
  • a communication protocol used between the MTC-IWF/dedicated IWF and the HLR, and the MTC-IWF/dedicated IWF and the short message service core network node The communication protocol used is different; the MTC-IWF or the dedicated IWF is further configured to perform conversion of a communication protocol message to the HLR.
  • the subscription service network element is an HLR
  • the MTC-IWF or the dedicated IWF is further configured to perform conversion of a communication protocol message to the HLR.
  • the protocol conversion refers to the conversion of signaling between the MAP protocol and the Diameter protocol.
  • the short message service core network node obtains the MTC device routing information in one of the following manners:
  • the routing information obtained by the subscription service network element is:
  • the MTC-IWF After receiving the trigger information sent by the service capability server SCS for the MTC device, the MTC-IWF forwards the information to the SMS GMSC through the SM-SC;
  • SMS GMSC Sending, by the SMS GMSC, a short message sending routing information SRI-for-SM request message to the HSS or the HLR;
  • the HSS or the HLR indicates an SMS in MME to the SMS GMSC by using an SRI-for-SM response message; or the HSS or the HLR forwards the SRI-for-SM request message to a short message service router
  • the SMS Router sends the routing information of the MTC device to the HSS or the HLR by using an SRI-for-SM response message, where the HSS or the HLR sends an SRI-for-SM response message
  • the routing information of the MTC device is forwarded to the SMS GMSC; or the HSS or the HLR notifies the SMS GMSC of the serving node information of the MTC device to the SMS in MME by using an SRI-for-SM response message.
  • the SMS Router is further configured to execute Conversion of signaling between the ACH and Diameter of the HSS or the HLR.
  • the MTC-IWF after receiving the trigger information of the MTC device, the MTC-IWF sends the service network element to the subscription service. Sending a request for obtaining routing information of the MTC device; the subscription service network element returns service core network node information of the MTC device to the MTC-IWF; the MTC-IWF passes the trigger information of the MTC device by using a short message
  • the serving core network node forwards the service core network node to the MTC device; the serving core network node of the MTC device sends the trigger information to the MTC device.
  • the short message service core network node includes an SM-SC, an SMS GMSC, and an SMS Router.
  • the serving core network node of the MTC device includes at least one of the following: an MME, an SGSN, and an MSC; and the subscription service network element is an HSS or an HLR.
  • the MTC-IWF or the dedicated IWF can implement MAP and Diameter protocol conversion between the HLR and other network entities supporting the Diameter protocol; and when the network supports the SMS in MME function, the interface between the core network entities related to the SMS adopts the Diameter protocol.
  • the SMS Router can also implement protocol conversion between MAP and Diameter.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of an MTC architecture in 3GPP in the prior art
  • FIG. 2 is a schematic diagram of interconnection in the prior art through an IWF
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a system for triggering information transmission and protocol conversion according to the present invention
  • FIG. 4 is a flowchart of a method for triggering information transmission and protocol conversion according to the present invention
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for triggering information transmission and protocol conversion according to Embodiment 1 of the present invention
  • FIG. 6 is a flowchart of a method for triggering information transmission and protocol conversion according to Embodiment 2 of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic structural diagram of a system for triggering information transmission and protocol conversion according to the present invention, such as As shown in FIG. 3, the trigger information sending system of the present invention includes an MTC device, a short message service core network node, a service core network node, an MTC-IWF, and a subscription service network element, where:
  • the MTC-IWF is configured to receive trigger information of the MTC device, and send a request for acquiring the routing information of the MTC device to the subscription service network element;
  • the subscription service network element is configured to return service core network node information of the MTC device to the MTC-IWF;
  • the MTC-IWF is further configured to forward the trigger information of the MTC device to the serving core network node of the MTC device through the short message service core network node;
  • the MTC-IWF and/or dedicated IWF and/or SMS Router are configured to perform protocol conversion.
  • the short message service core network node includes an SM-SC, an SMS GMSC, and an SMS Router;
  • the serving core network node of the MTC device includes at least one of the following: an MME, an SGSN, an MSC;
  • the subscription service network element is an HSS or an HLR.
  • a communication protocol used between the MTC-IWF/dedicated IWF and the HLR is between the MTC-IWF/dedicated IWF and the short message service core network node.
  • the communication protocol used is different; the MTC-IWF or the dedicated IWF is further configured to perform conversion of a communication protocol message to the HLR.
  • the subscription service network element is an HLR
  • the MTC-IWF/dedicated IWF and the communication protocol are different;
  • the MTC-IWF or the dedicated IWF is further configured to perform conversion of a communication protocol message to the HLR.
  • the protocol conversion refers to signaling conversion between the MAP protocol and the Diameter protocol.
  • the core network node of the short message service obtains routing information of the MTC device by using one of the following methods:
  • the routing information obtained by the subscription service network element is:
  • the MTC-IWF After receiving the trigger information sent by the service capability server SCS for the MTC device, the MTC-IWF forwards the information to the SMS GMSC through the SM-SC;
  • SMS GMSC Sending, by the SMS GMSC, a short message sending routing information SRI-for-SM request message to the HSS or the HLR;
  • the HSS or the HLR indicates an SMS in MME to the SMS GMSC by using an SRI-for-SM response message; or the HSS or the HLR forwards the SRI-for-SM request message to a short message service router
  • the SMS Router sends the routing information of the MTC device to the HSS or the HLR by using an SRI-for-SM response message, where the HSS or the HLR sends an SRI-for-SM response message
  • the routing information of the MTC device is forwarded to the SMS GMSC; or the HSS or the HLR notifies the SMS GMSC of the serving node information of the MTC device to the SMS in MME by using an SRI-for-SM response message.
  • the SMS Router is further configured to perform a pair. Conversion of signaling between the HSS or the MAP of the HLR and the Diameter.
  • SM-SC The communication protocol used between the SMS GMSC and the SMS GMSC is the Diameter protocol.
  • the communication protocol used between the SMS GMSC and the SMS Router is the MAP/Diameter protocol.
  • the communication protocol used between the SMS Router and the service node where the MTC device is located, such as the MME/SGSN/MSC, is the MAP protocol.
  • the communication protocol used between the MME/SGSN/MSC and the HSS/HLR is the MAP protocol.
  • the SMS in MME is indicated by the SRI-for-SM response message, and the SRI-for-SM response message includes at least the following information: a mobility management entity number (MME number), and the MME registration is short.
  • MME number mobility management entity number
  • the routing information is the service core network node information of the MTC device
  • the SMS GMSC sends the trigger information for the MTC device to the MTC device through the core network node in a short message manner according to the obtained routing information.
  • the protocol conversion function implemented by the MTC-IWF can also be implemented by a dedicated IWF.
  • the method for triggering information transmission and protocol conversion according to the present invention includes:
  • Step 101 The MTC-IWF receives the trigger request information from a Service Capability Server (SCS).
  • SCS Service Capability Server
  • the SCS sends trigger information to the MTC-IWF through the Tsp interface;
  • the MTC-IWF After receiving the trigger information sent by the SCS for the MTC device, the MTC-IWF authenticates and authorizes the SCS. If the SCS is legal, the MTC-IWF receives the trigger information, otherwise the MTC-IWF discards the trigger information.
  • Step 102 Determine whether the attribution of the trigger information is an HLR, and if yes, execute Step 103, otherwise step 109 is performed.
  • the MTC-IWF and the HLR are both located in the HPLMN; the MTC-IWF and the HLR are interworked using the MAP protocol.
  • Step 103 The MTC-IWF maps the received Diameter data into MAP data, and sends a user information request to the HLR.
  • the Diameter data received by the MTC-IWF refers to data received by the MTC-IWF from the SCS through the Tsp interface, and the Tsp interface adopts a Diameter protocol;
  • the MTC-IWF is responsible for mapping Diameter data into MAP data, and transmitting the converted MAP data to the HLR, where the sent MAP data includes: an external identifier of the MTC device or a mobile station international subscriber number (MSISDN, Mobile Station International Subscriber Directory) Number ), SCS logo and other information. It should be noted that the MTC-IWF can determine the MTC device and the SCS identification information from the received trigger information.
  • MSISDN Mobile Station International Subscriber Directory
  • Step 104 The HLR sends a user information response to the MTC-IWF.
  • the user response information includes: the SCS is allowed to send the trigger information to the MTC device, the internal identifier of the MTC device, and the service node identifier of the MTC device; wherein the internal identifier of the MTC device is the IMSI, and the service node of the MTC device includes: the MME, the SGSN, MSC.
  • Step 105 The MTC-IWF selects to send the trigger information through the T4, and sends the trigger information to the SM-SC.
  • the MTC-IWF selects an appropriate SM-SC to send trigger information according to the configuration information, and the T4 interface between the MTC-IWF and the SM-SC may use a Diameter protocol or a short message peer (SMPP, Short Message Peer to Peer) agreement.
  • SMPP Short Message Peer to Peer
  • the SM-SC forwards the trigger information to the SMS GMSC/IWMSC, and the SMS GMSC/IWMSC sends an MTC Device Routing Information Request message to the HLR.
  • the HLR returns the routing information of the MTC device to the SM-SC through the SMS GMSC/IWMSC.
  • Step 106 The HLR determines whether the SMS in MME is supported. If yes, perform the step. 107, otherwise step 108 is performed.
  • the support of the SMS in MME means that the following conditions are met: the MME number, the MME register MSC for SMS, and the PS-only indication information in the HLR; wherein the MME number refers to the ISDN number, and the PS-only includes the PS-only-enabled and the PS. -only-enforced.
  • Step 107 The SM-SC sends the trigger information to the MTC device by using the MME, and the process ends.
  • the SM-SC sends the trigger information to the MME through the MME, and the SM-SC sends the trigger information to the MME through the Diameter protocol.
  • the SM-SC sends an MTC device routing information request message to the HLR through the SMS GMSC/IWMSC.
  • the HLR obtains the routing information of the MTC device through the SMS Router, and then returns the routing information of the MTC device to the SM-SC through the SMS GMSC/IWMSC.
  • the SMS Router can implement protocol conversion between MAP and Diameter. Go to step 108.
  • Step 108 The SM-SC sends a trigger information to the MTC device according to the received trigger information, and the process ends.
  • the trigger information indication refers to the service node identifier of the MTC device, and does not support SMS in.
  • the SM-SC sends the trigger information to the MME through the E interface, and the MME sends the trigger information through the SGs interface.
  • Step 109 The MTC-IWF sends a user information request to the Home Subscriber Server (HSS), and the HSS sends a user information response to the MTC-IWF. Go to step 105 to repeat the T4 triggering process.
  • HSS Home Subscriber Server
  • the MTC-IWF and HSS are located in the Home Public Land Mobile Network (HPLMN), and the Diameter protocol is adopted between the MTC-IWF and the HSS.
  • HPLMN Home Public Land Mobile Network
  • FIG. 5 is a flowchart of a method for triggering information transmission and protocol conversion according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in FIG. 5, the method for trigger information transmission and protocol conversion in this example includes the following steps: Step 301, MTC-IWF to SM -SC sends trigger information.
  • the MTC-IWF After receiving the trigger information sent by the SCS for the MTC device, the MTC-IWF forwards the trigger information to the SM-SC.
  • the MTC-IWF sends trigger information to the SM-SC through the T4 interface, and the T4 interface supports the Diameter protocol or the SMPP.
  • Step 302 The SM-SC sends a short message trigger message to the SMS GMSC.
  • the Diameter 10 is used between the SM-SC and the SMS Gateway Mobile Switching Center (GMSC);
  • SMS GMSC here may also be an Interworking Mobile Switching Center (IWMSC).
  • IWMSC Interworking Mobile Switching Center
  • the MME/SGSN/MSC sends a short message to the IWMSC.
  • Step 303 The SMS GMSC sends an SRI-for-SM (Short Message Sending Routing Information, SendRoutingInfo-for-ShortMessage) request message to the HSS.
  • SRI-for-SM Short Message Sending Routing Information, SendRoutingInfo-for-ShortMessage
  • the SGI-for-SM message is sent between the SMS GMSC and the HSS by using the MAP or Diameter protocol.
  • Step 304 The HSS forwards the SRI-for-SM request message to the SMS Router.
  • the SRI-for-SM request message is sent between the HSS and the SMS Router by using the Diameter protocol. If the MAP protocol is used between the SMS GMSC and the HSS in step 303, the SMS Router is responsible for protocol conversion between the MAP and the Diameter.
  • Step 305 The SMS Router sends an SRI-for-SM response message to the HSS. Sending an SRI-for-SM response message by using the Diameter protocol between the HSS and the SMS Router;
  • the SRI-for-SM response message contains information about the serving node of the target MTC device, such as the MME/SGSN/MSC.
  • Step 306 The HSS forwards the SRI-for-SM response message to the SMS GMSC.
  • the SGI-for-SM response message is sent between the SMS GMSC and the HSS by using the MAP or Diameter protocol.
  • Step 307 The SMS GMSC sends a short message trigger message to the MTC device through the SMS Router.
  • the SMS GMSC sends a short message trigger message to the MTC device through the SMS Router and the serving node.
  • Step 308 The SMS GMSC sends a trigger information transmission report to the MTC-IWF through the SM-SC.
  • the transmission report indicates that the trigger information succeeds or fails, and if it fails, indicates the cause of the failure in the report.
  • FIG. 6 is a flowchart of a method for triggering information transmission and protocol conversion according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 6, the method for trigger information transmission and protocol conversion in this example includes the following steps: Step 401: MTC-IWF to SM -SC sends trigger information.
  • step 301 is the same as step 301, and details of its implementation are not described herein.
  • Step 402 The SM-SC sends a short message trigger message to the SMS GMSC.
  • step 302 This step is the same as step 302, and details of its implementation are not described herein.
  • Step 403 The SMS GMSC sends an SRI-for-SM request message to the HSS.
  • Step 404 The HSS sends an SRI-for-SM response message to the SMS GMSC.
  • the response message indicates the SMS in MME, that is, includes the following information: MME number, MME register as MSC for SMS, PS-only.
  • Step 405 The SMS GMSC sends the MTC device short message trigger information to the MME.
  • the SMS GMSC and the MME send a short message triggering message 406 through the Diameter protocol, and the MME sends the short message triggering information to the MTC device.
  • the MME sends trigger information to the target MTC device through the PS domain.
  • Step 407 The MME sends a trigger information transmission report to the MTC-IWF through the SM-SC.
  • the transmission report indicates that the trigger information succeeds or fails, and if it fails, indicates the cause of the failure in the report.
  • FIG. 7 is a flowchart of a method for triggering information transmission and protocol conversion according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. The method for information transmission and protocol conversion includes the following steps: Step 501: The MTC-IWF sends trigger information to the SM-SC.
  • step 301 is the same as step 301, and details of its implementation are not described herein.
  • Step 502 The SM-SC sends a short message trigger message to the SMS GMSC.
  • step 302 This step is the same as step 302, and details of its implementation are not described herein.
  • Step 503 The SMS GMSC sends an SRI-for-SM request message to the HSS.
  • step 303 is the same as step 303, and its implementation details are not described here.
  • Step 504 The HSS sends an SRI-for-SM response message to the SMS GMSC.
  • the Diameter protocol is adopted between the HSS and the SMS GMSC;
  • the response information includes a service node identifier where the target MTC device is located, such as an MME/SGSN/MSC;
  • the serving node of the MTC device is the MME, it can be known according to the subscription information in the HSS: SMS in MME is not supported, for example, no MME number is registered, or there is no MME register as MSC for SMS indication, or no PS-only instructions, etc.
  • Step 505 The SMS GMSC sends an MTC device short message trigger message to the MME/SGSN/MSC.
  • the MAP protocol or the Diameter protocol is adopted between the SMS GMSC and the MME/SGSN/MSC. If the serving node is the MME, the short message is further sent to the MSC through the SGs interface, and then sent to the target MTC device, or if deployed in the network.
  • the IMS sends a short message trigger message through the IP-SM-GW.
  • the SMS GMSC sends trigger information to the corresponding service node according to the obtained service node identifier in step 504.
  • Step 506 The MME/SGSN/MSC sends short message trigger information to the MTC device.
  • the MME/SGSN/MSC sends trigger information to the target MTC device through the CS domain or the PS domain (if IMS is deployed).
  • Step 507 The MME/SGSN/MSC sends a trigger information transmission report to the MTC-IWF through the SM-SC.
  • the MTC-IWF that receives the trigger information of the MTC device sends a request for acquiring the routing information of the MTC device to the subscription service network element; the subscription service network element returns the service core network node of the MTC device to the MTC-IWF. Information; MTC-IWF forwards the trigger information of the MTC device to the service core network of the MTC device through the short message service core network node
  • the network node of the MTC device sends the trigger information to the MTC device; the protocol conversion required by the above process is performed by the MTC-IWF and/or the dedicated IWF and/or the SMS Router.
  • the technical solution of the present invention can implement the transmission of trigger information on the T4 interface, and determines the flow of the MAP and Diameter protocol conversion.

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Abstract

本发明公开了一种触发信息发送和协议转换的方法，包括：接收到MTC设备触发信息的机器类型通信互联功能MTC-IWF通过签约服务网元获取所述MTC设备的路由信息，MTC-IWF将接收到的针对MTC设备的触发信息通过短消息业务核心网节点发送到所述MTC设备的服务核心网节点；所述MTC设备的服务核心网节点将所述触发信息发送给所述MTC设备；在上述过程中，MTC-IWF或专用IWF或SMS Router实现MAP协议和Diameter协议之间的信令转换。本发明同时公开了一种实现上述方法的触发信息发送和协议转换的系统。通过本发明的技术方案，能够实现T4口上触发信息的发送，确定了MAP和Diameter协议转换的流程。

Description

触发信息发送和协议转换的方法及系统 技术领域
本发明涉及无线通信技术，尤其涉及一种机器类型通信（ MTC, Machine Type Communication ) 系统中触发信息发送和协议转换的方法及系统。 背景技术
机器到机器（M2M, Machine to Machine )技术是指机器之间建立连接 的所有技术。 M2M理念在上个世纪九十年代就出现了， 但是只停留在理论 阶段。 2000年以后， 随着移动通信技术的发展， 以移动通信技术实现机器 设备的联网成为可能。 2002年左右 M2M业务就在市场上出现， 并在随后 的几年迅速发展， 成为了众多通信设备商和电信运营商的关注焦点。 目前 全球的机器数量比人的数量要多很多，因此可以预见 M2M技术有着良好的 市场前景。
对 M2M通信应用场景研究表明， 利用移动网络提供 M2M通信有着巨 大的市场前景。但 M2M业务对通信系统提出了很多新的要求， 为了增强移 动网络在这方面的竟争力， 有必要对现有的移动网络进行优化， 来更有效 地支持 M2M通信。
现有的移动通信网络主要针对人与人的通信进行设计， 而对机器与机 器、人与机器的通信则优化不足。此外，运营商如何能够以低成本提供 M2M 通信服务， 也是 M2M通信部署能否成功的关键。
基于以上情况，有必要研究移动网络支持 M2M通信的解决方案， 以最 大限度重用现有网络，降低大量 M2M通信对网络造成的影响以及运营维护 的复杂度。
目前电信市场竟争日趋激烈， 资费不断下降， 运营商利润空间不断减 小， 以人为基础的通信市场正在趋于饱和， M2M对运营商来说是全新的发 展机遇。
为了有效地利用移动网络资源， 第三代合作伙伴计划 （3GPP , 3rd Generation Partnership Project )提出了机器类型通信 ( MTC, Machine Type Communication ), 即机器对机器（M2M, Machine to Machine )、 机器对人 ( Machine to Man )进行通讯的业务， 其业务范围远远超出了以往人对人 ( H2H , Human to Human )之间的通讯 , MTC在接入控制、 计费、 安全性、 服务质量（QoS, Quality of Service )、 业务模式等方面与现在的 H2H通讯 模式有很大的区别。
3GPP演进分组系统（ EPS, Evolved Packet System )架构中， EPS包括 了无线接入网 （如 UMTS陆地无线接入网 （UTRAN, Universal Terrestrial Radio Access Network ), 演进的 UTRAN ( E-UTRAN, Evolved UTRAN )、 GSM/EDGE无线接入网络 ( GERAN, GSM/EDGE Radio Access Network ) ) 和核心网， 如在演进分组核心网 （EPC, Evolved Packet Core ) 中有移动管 理实体（ MME , Mobility Management Entity )、月良务网关（ Serving Gateway )、 分组数据网 （PDN, Packet Data Network ) 网关（ PGW, PDN Gateway )等 网元， 在 GPRS核心网中包括服务 GPRS支持节点 （ SGSN , Serving GPRS Support Node )等网元； 在 E-UTRAN中包括演进的节点 B ( eNB, evolved Node B )。
MTC设备触发（Device Trigger )是对 MTC系统的基本要求之一， 该 要求所关注的问题是： 为了控制 MTC设备的通信， 可以采用由 MTC服务 器（ Server )发起轮询 ( poll )的方式进行通信，对于 MTC设备发起的通信， 有时也需要 MTC Server从 MTC设备 poll数据。 如果 MTC服务器查询失 败或者 MTC设备的 IP地址不可用， 则 MTC服务器可以使用 MTC设备触 发来与 MTC设备建立通信。如果网络不能触发 MTC设备， 则网络向 MTC 服务器报告 MTC设备触发失败， MTC设备触发在 3GPP中通过控制面信 令实现。
MTC设备触发包括移动主叫（ MO, Mobile Originated )和移动被叫（ MT, Mobile Terminating )业务， 即包括 MTC设备发送或者接收信息。
为了实现 MTC设备触发请求的有效传输， 已提出的方案包括： 通过短 消息 SMS发送 MTC设备触发信息，或者通过控制面信令发送 MTC设备触 发信息，或者通过用户面数据发送触发信息。对于通过控制面信令发送 MTC 设备触发信息的方式， MTC服务器发送包含 MTC设备触发信息的控制面 信令到 MTC互联功能（ MTC-IWF, MTC InterWorking Function ), MTC-IWF 选择通过 T5或 T4接口发送触发信息，然后发送 MTC设备触发信息到用户 设备 ( UE, User Equipment )。 对于通过用户面数据发送 MTC设备触发信 息的方式， MTC服务器发送 MTC设备触发信息到 MTC-IWF, MTC-IWF 获取 MTC设备的 IP地址， 通过用户面向 MTC设备发送触发信息。 图 1为 现有技术中 3GPP中的 MTC架构示意图， 如图 1 所示， 在用户面， 连接 MTC用户的 MTC应用设备通过 API接口与 MTC服务器通信， 或者通过 Gi/SGi接口直接与 3GPP网络中的网关 GPRS支持节点 ( GGSN, Gateway GPRS Support Node ) /PGW 通信； MTC 服务器通过 Gi/SGi 接口与 GGSN/PGW通信； GGSN/PGW通过无线接入网（ RAN )与用户设备 ( UE ) 通信； 在控制面， MTC服务器通过 Tsp接口向 MTC互联功能（MTC-IWF, MTC InterWorking Function )发送包含 MTC设备触发信息的控制面信令， MTC-IWF将控制面信令发送到 MME/SGSN/移动交换中心 （MSC, Mobile Switching Center ) 或短消息业务中心 （ SM-SC , Short Message Service Center ), 进而通过 RAN发送到 UE。
移动应用部分 ( MAP, Mobile Application Part )协议定义了 3GPP核心 网系统应用层的信令系统和规程， MAP协议提供移动性服务、 操作维护服 务、 呼叫处理服务、 补充业务相关服务、 短消息业务管理服务、 网络请求 的分组数据协议 ( PDP, Packet Data Protocol )上下文激活服务和定位业务 管理服务。 MAP协议应用于核心网各功能实体间的 C、 D、 E、 F、 G、 J、 Gc、 Gd、 Gf、 Gr接口上。
互联网工程任务组（IETF, Internet Engineering Task Force ) 的鉴权、 授权和计费 ( AAA, Authentication, Authorization and Accounting )工作组 同意将 Diameter协议作为下一代的 AAA协议标准。 Diameter ( Diameter协 议为 RADIUS协议的升级版本）协议包括基本协议、 网络接入服务（ NAS, Network Access Service ) 十办议、 可扩展鉴别十办议 ( EAP , Extensible Authentication Protocol )、 移动 IP协议（MIP, Mobile IP Protocol ), 密码消 息语法 ( CMS, Cryptographic Message Syntax )协议等。 Diameter协议支持 移动 IP、 NAS请求和移动代理的认证、 授权和计费工作， 协议的实现与远 程用户拨号认证 ( RADIUS, Remote Authentication Dial In User Service )类 似， 也是采用 AVP ( Attribute-Length- Value 三元组）， 属性值对 （采用 Attribute-Length-Value三元组形式）来实现，但是其中详细规定了错误处理、 failover机制、 使用输控制协议（TCP, Transmission Control Protocol ), 支 持分布式计费等， 克服了 RADIUS的许多缺点， 是最适合未来移动通信系 统的 AAA协议。
在 3GPP中以电路交换业务为主的时期（如全球移动通信系统（GSM, Global System of Mobile communication ) )，核心网接口一般采用 MAP协议， 随着分组交换的发展 (如长期演进（ LTE , Long Term Evolution ) ), 核心网 接口一般采用 Diameter协议。 如归属位置寄存器（ HLR, Home Location Register )—般采用 MAP协议， MME—般采用 Diameter协议，因此当 MME 连接到 HLR时 , 需要进行 MAP协议和 Diameter协议之间的转换 , 此时采 用互联功能（IWF, Inter Working Function ) 实现协议转换， 图 2为移动网 络网元通过 IWF进行互联的示意图， 如图 2所示， 其中 IWF负责 MAP和 Diameter之间的十办议转换。
3GPP计划在 Tsp、 S6m接口采用 Diameter协议， T4接口也可能采用 Diameter协议， 而 HLR可以部署在 MTC架构中， HLR—般采用 MAP协 议。
在对现有技术的研究和实践过程中发现现有技术存在以下问题： MTC-IWF在 T4口发送触发信息时，如果短消息业务（ SMS, Short Messaging Service )相关的实体（如 SM-SC, GMSC, IWMSC, SMS Router )与 HLR 之间采用 MAP协议进行互通， 而 MME、 Tsp、 S6m采用 Diameter协议进 行互通， 上述网元协同通信时如何实现 MAP和 Diameter之间的协议转换， 由哪个网络实体完成协议转换，若支持 SMS in MME则 SMS核心网实体间 采用哪种协议等等问题， 目前尚未解决。 发明内容
有鉴于此， 本发明的主要目的在于提供一种触发信息发送和协议转换 的方法及系统， 能以短消息的方式实现 MTC设备触发信息的发送， 并能实 现各网元间的协议转换。
为达到上述目的， 本发明的技术方案是这样实现的：
一种触发信息发送和协议转换的方法， 包括：
接收到 MTC设备触发信息的 MTC-IWF向签约服务网元发送获取所述 MTC设备的路由信息的请求；
所述签约服务网元向所述 MTC-IWF返回 MTC设备的服务核心网络节 点信息；
所述 MTC-IWF将所述 MTC设备的触发信息通过短消息业务核心网节 点转发给 MTC设备的服务核心网络节点；
所述 MTC设备的服务核心网络节点将所述触发信息发送给所述 MTC 设备；
由所述 MTC-IWF和 /或专用 IWF和 /或短消息业务路由器 SMS Router 执行上述过程所需的协议转换。
优选地， 所述短消息业务核心网节点包括短消息业务中心 SM-SC、 短 消息业务网关移动交换中心 SMS GMSC、 SMS Router;
所述 MTC设备的服务核心网络节点包括以下至少一种：移动管理实体 MME、 服务 GPRS支持节点 SGSN、 移动交换中心 MSC;
所述签约服务网元为归属用户服务器 HSS或归属位置服务器 HLR。 优选地， 所述方法还包括：
所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 HLR 之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述短消息业务核心网 节点之间使用的通信协议不同； 由所述 MTC-IWF或所述专用 IWF执行对 所述 HLR的通信协议报文的转换。
优选地， 所述方法还包括：
所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 HLR 之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 SCS之间使用的通 信协议不同； 由所述 MTC-IWF/专用 IWF执行对所述 HLR的通信协议报文 的转换。
优选地，所述协议转换是指 MAP协议和 Diameter协议之间信令的转换。 优选地，所述短消息业务核心网节点通过以下方式之一获取 MTC设备 路由信息：
本地存储的路由信息；
通过 MTC-IWF接收路由信息；
通过签约服务网元获取路由信息；
其中， 通过签约服务网元获取的路由信息为： 所述 MTC-IWF接收到服务能力服务器 SCS发送的针对 MTC设备的触 发信息后， 通过所述 SM-SC转发给所述 SMS GMSC;
所述 SMS GMSC 向所述 HSS 或所述 HLR发送短信发送路由信息 SRI-for-SM请求消息；
所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息向所述 SMS GMSC指 示 SMS in MME; 或者， 所述 HSS或所述 HLR将所述 SRI-for-SM请求消 息转发给短消息业务路由器 SMS Router,所述 SMS Router通过 SRI-for-SM 应答消息将所述 MTC设备的路由信息发送给所述 HSS或所述 HLR, 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息将所述 MTC设备的路由信息转 发给所述 SMS GMSC; 或者， 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答 消息将所述 MTC设备的服务节点信息通知所述 SMS GMSC指示 SMS in MME。
优选地， 通过 SMS Router获取所述 MTC设备的路由信息， 所述 SMS GMSC及所述 HSS或所述 HLR之间使用的通信协议与所述 HSS或所述 HLR及所述 SMS Router之间使用的通信协议不同时， 由所述 SMS Router 执行对所述 HSS或所述 HLR的 MAP和 Diameter之间的转换。
优选地，所述通过 SRI-for-SM应答消息向所述 SMS GMSC指示 SMS in MME, 为：
所述 SRI-for-SM应答消息中至少包含以下信息：移动管理实体号 MME number, MME注册为短消息业务的移动交换中心 MME register as MSC for SMS、 仅支持分组交换 PS-only。
优选地，所述根据路由信息将所述触发信息发送给所述 MTC设备，为： 所述路由信息为所述 MTC设备的服务核心网节点信息；
所述 SMS GMSC根据获取的路由信息以短信方式通过核心网节点将针 对 MTC设备的触发信息发送给所述 MTC设备。 一种触发信息发送和协议转换的系统， 包括 MTC-IWF、 MTC设备、 短消息业务核心网节点、 服务核心网节点、 IWF和签约服务网元， 其中：
MTC-IWF, 设置为接收 MTC设备的触发信息， 以及， 向签约服务网 元发送获取所述 MTC设备的路由信息的请求；
所述签约服务网元， 设置为向所述 IWF返回 MTC设备的服务核心网 络节点信息；
MTC-IWF还设置为， 将所述 MTC设备的触发信息通过短消息业务核 心网节点转发给 MTC设备的服务核心网络节点；
服务核心网络节点， 设置为将所述触发信息发送给所述 MTC设备； 所述 MTC-IWF和 /或专用 IWF和 /或 SMS Router, 设置为执行协议转 换。
优选地， 所述短消息业务核心网节点包括 SM-SC、 SMS GMSC、 SMS Router;
所述 MTC设备的服务核心网络节点包括以下至少一种： MME、 SGSN、 MSC;
所述签约服务网元为 HSS或 HLR。
优选地， 所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所 述 HLR之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述短消息业务 核心网节点之间使用的通信协议不同； 所述 MTC-IWF或专用 IWF还设置 为， 执行对所述 HLR的通信协议报文的转换。
优选地， 所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所 述 HLR之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 SCS之间 使用的通信协议不同；
所述 MTC-IWF或专用 IWF还设置为，执行对所述 HLR的通信协议报 文的转换。 优选地，所述协议转换是指 MAP协议和 Diameter协议之间信令的转换。 优选地，所述短消息业务核心网节点通过以下方式之一获取 MTC设备 路由信息：
本地存储的路由信息；
通过 MTC-IWF接收路由信息；
通过签约服务网元获取路由信息；
其中， 通过签约服务网元获取的路由信息为：
所述 MTC-IWF接收到服务能力服务器 SCS发送的针对 MTC设备的触 发信息后， 通过所述 SM-SC转发给所述 SMS GMSC;
所述 SMS GMSC 向所述 HSS 或所述 HLR发送短信发送路由信息 SRI-for-SM请求消息；
所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息向所述 SMS GMSC指 示 SMS in MME; 或者， 所述 HSS或所述 HLR将所述 SRI-for-SM请求消 息转发给短消息业务路由器 SMS Router,所述 SMS Router通过 SRI-for-SM 应答消息将所述 MTC设备的路由信息发送给所述 HSS或所述 HLR, 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息将所述 MTC设备的路由信息转 发给所述 SMS GMSC; 或者， 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答 消息将所述 MTC设备的服务节点信息通知所述 SMS GMSC指示 SMS in MME。
优选地， 所述 HSS或所述 HLR通过 SMS Router获取所述 MTC设备 议与所述 HSS或所述 HLR及所述 SMS Router之间使用的通信协议不同时， 所述 SMS Router还设置为 ,执行对所述 HSS或所述 HLR的 MAP和 Diameter 之间信令的转换。
本发明中， MTC-IWF接收到 MTC设备触发信息后， 向签约服务网元 发送获取所述 MTC 设备的路由信息的请求； 所述签约服务网元向所述 MTC-IWF返回 MTC设备的服务核心网络节点信息； 所述 MTC-IWF将所 述 MTC设备的触发信息通过短消息业务核心网节点转发给 MTC设备的服 务核心网络节点；所述 MTC设备的服务核心网络节点将所述触发信息发送 给所述 MTC设备。其中，短消息业务核心网节点包括 SM-SC、 SMS GMSC、 SMS Router;所述 MTC设备的服务核心网络节点包括以下至少一种： MME、 SGSN、 MSC; 签约服务网元为 HSS或 HLR。 MTC-IWF或专用 IWF可在 HLR和其他支持 Diameter协议的网络实体之间实现 MAP和 Diameter的协 议转换； 并在网络支持 SMS in MME功能时， 与 SMS有关的核心网实体之 间接口采用 Diameter协议； 在系统中部署了 SMS Router时， SMS Router 也可以实现 MAP和 Diameter之间的协议转换。通过本发明的技术方案， 能 够实现 T4口上触发信息的发送，确定了 MAP和 Diameter协议转换的流程。 附图说明
图 1为现有技术中 3GPP中的 MTC架构示意图；
图 2为现有技术中通过 IWF进行互联的示意图；
图 3为本发明触发信息发送和协议转换的系统的组成结构示意图； 图 4为本发明触发信息发送和协议转换的方法的流程图；
图 5为本发明实施例一的触发信息发送和协议转换的方法的流程图； 图 6为本发明实施例二的触发信息发送和协议转换的方法的流程图； 图 7为本发明实施例三的触发信息发送和协议转换的方法的流程图。 具体实施方式
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 3 为本发明触发信息发送和协议转换的系统的组成结构示意图， 如 图 3所示， 本发明触发信息发送系统包括 MTC设备、 短消息业务核心网节 点、 服务核心网节点、 MTC-IWF和签约服务网元， 其中：
MTC-IWF, 设置为接收 MTC设备的触发信息， 以及， 向签约服务网 元发送获取所述 MTC设备的路由信息的请求；
所述签约服务网元， 设置为向所述 MTC-IWF返回 MTC设备的服务核 心网络节点信息；
MTC-IWF还设置为， 将所述 MTC设备的触发信息通过短消息业务核 心网节点转发给 MTC设备的服务核心网络节点；
服务核心网络节点， 设置为将所述触发信息发送给所述 MTC设备； 所述 MTC-IWF和 /或专用 IWF和 /或 SMS Router, 设置为执行协议转 换。
其中， 所述短消息业务核心网节点包括 SM-SC、 SMS GMSC、 SMS Router;
所述 MTC设备的服务核心网络节点包括以下至少一种： MME、 SGSN、 MSC;
所述签约服务网元为 HSS或 HLR。
其中， 所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 HLR之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述短消息业务核 心网节点之间使用的通信协议不同；所述 MTC-IWF或专用 IWF还设置为， 执行对所述 HLR的通信协议报文的转换。
其中， 所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 的通信协议不同；
所述 MTC-IWF或专用 IWF还设置为，执行对所述 HLR的通信协议报 文的转换。 其中， 所述协议转换是指 MAP协议和 Diameter协议之间信令的转换。 其中，所述短消息业务核心网节点通过以下方式之一获取 MTC设备路 由信息：
本地存储的路由信息；
通过 MTC-IWF接收路由信息；
通过签约服务网元获取路由信息；
其中， 通过签约服务网元获取的路由信息为：
所述 MTC-IWF接收到服务能力服务器 SCS发送的针对 MTC设备的触 发信息后， 通过所述 SM-SC转发给所述 SMS GMSC;
所述 SMS GMSC 向所述 HSS 或所述 HLR发送短信发送路由信息 SRI-for-SM请求消息；
所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息向所述 SMS GMSC指 示 SMS in MME; 或者， 所述 HSS或所述 HLR将所述 SRI-for-SM请求消 息转发给短消息业务路由器 SMS Router,所述 SMS Router通过 SRI-for-SM 应答消息将所述 MTC设备的路由信息发送给所述 HSS或所述 HLR, 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息将所述 MTC设备的路由信息转 发给所述 SMS GMSC; 或者， 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答 消息将所述 MTC设备的服务节点信息通知所述 SMS GMSC指示 SMS in MME。
其中， 所述 HSS或所述 HLR通过 SMS Router获取所述 MTC设备的 与所述 HSS或所述 HLR及所述 SMS Router之间使用的通信协议不同时， 所述 SMS Router还设置为 ,执行对所述 HSS或所述 HLR的 MAP和 Diameter 之间信令的转换。
本发明中， MTC-IWF与 SCS之间， MTC-IWF与 SM-SC之间， SM-SC 与 SMS GMSC之间所使用的通信协议均为 Diameter协议。 SMS GMSC与 SMS Router之间使用的通信协议为 MAP/Diameter协议。 SMS Router与 MTC 设备所在的服务节点如 MME/SGSN/MSC 之间使用的通信协议为 MAP协议。 MME/SGSN/MSC与 HSS/HLR之间使用的通信协议为 MAP协 议。
本发明中， 通过 SRI-for-SM应答消息向所述 SMS GMSC指示 SMS in MME, 为： SRI-for-SM应答消息中至少包含以下信息： 移动管理实体号 ( MME number ), MME注册为短消息业务的移动交换中心（ MME register as MSC for SMS )、 仅支持分组交换（ PS-only )。
上述路由信息为所述 MTC设备的服务核心网节点信息；
所述 SMS GMSC根据获取的路由信息以短信方式通过核心网节点将针 对 MTC设备的触发信息发送给所述 MTC设备。
以下对本发明各网元如何发送 MTC设备触发信息的、各网元之间是如 何实现协议转换及信息交互的进行详细描述。 本发明中， MTC-IWF所实现 的协议转换功能， 也可以通过专用的 IWF实现， 以下仅以 MTC-IWF为例 进行说明， 但本领域技术人员应当理解， 将 MTC-IWF替换为专用的 IWF。
图 4为本发明触发信息发送和协议转换的方法的流程图如图 4所示， 本发明触发信息发送和协议转换的方法包括：
步驟 101 , MTC-IWF从服务能力服务器（ SCS, Service Capability Server ) 接收触发请求信息。
所述 SCS通过 Tsp接口向 MTC-IWF发送触发信息；
MTC-IWF接收到 SCS发送的针对 MTC设备的触发信息后， 对 SCS 进行认证、 授权， 如果 SCS是合法的， 则 MTC-IWF接收所述触发信息， 否则 MTC-IWF丟弃所述触发信息。
步驟 102, 确定所述触发信息的归属地是否为 HLR, 如果是， 则执行 步驟 103 , 否则执行步驟 109。
所述 MTC-IWF和 HLR都位于 HPLMN; 所述 MTC-IWF和 HLR之间 采用 MAP协议进行互通。
步驟 103 , MTC-IWF将接收到的 Diameter数据映射为 MAP数据， 向 HLR发送用户信息请求。
所述 MTC-IWF接收到的 Diameter数据是指 MTC-IWF通过 Tsp接口从 SCS接收到的数据， 所述 Tsp接口采用 Diameter协议；
所述 MTC-IWF负责将 Diameter数据映射为 MAP数据， 并向 HLR发 送转换后的 MAP数据， 所发送的 MAP数据包括： MTC设备的外部标识或 移动台国际用户号码 （MSISDN , Mobile Station International Subscriber Directory Number ), SCS标识等信息。 需要说明的是， MTC-IWF可从所接 收到的触发信息确定上述 MTC设备及 SCS标识信息。
步驟 104, HLR向 MTC-IWF发送用户信息响应。
所述用户响应信息包括： SCS是否允许向 MTC设备发送触发信息， MTC设备的内部标识， MTC设备的服务节点标识； 其中 MTC设备的内部 标识为 IMSI, MTC设备的服务节点包括： MME、 SGSN、 MSC。
步驟 105, MTC-IWF选择通过 T4发送触发信息， 向 SM-SC发送触发 信息。
所述 MTC-IWF根据配置信息选择合适的 SM-SC发送触发信息， 所述 MTC-IWF和所述 SM-SC之间的 T4接口可以采用 Diameter协议或短消息 对等（ SMPP, Short Message Peer to Peer )协议。
SM-SC将触发信息转发给 SMS GMSC/IWMSC, SMS GMSC/IWMSC 向 HLR发送 MTC设备路由信息请求消息。
HLR通过 SMS GMSC/IWMSC向 SM-SC返回 MTC设备的路由信息。 步驟 106, HLR判断是否支持 SMS in MME, 如果支持， 则执行步驟 107, 否则执行步驟 108。
所述支持 SMS in MME是指满足以下条件： HLR中有 MME number, MME register MSC for SMS、 PS-only的指示信息； 其中 MME number是指 ISDN number, PS-only包括 PS-only-enabled和 PS-only-enforced。
步驟 107, SM-SC通过 MME发送触发信息到 MTC设备， 流程结束。 所述 SM-SC通过 MME发送触发信息， 其中 SM-SC通过 MAP协议向 HLR查询路由信息 , SM-SC通过 Diameter协议向 MME发送触发信息。
如果存在 SMS Router, SM-SC通过 SMS GMSC/IWMSC向 HLR发送 MTC设备路由信息请求消息， HLR通过 SMS Router获取 MTC设备的路由 信息， 再通过 SMS GMSC/IWMSC向 SM-SC返回 MTC设备的路由信息。 这里 , SMS Router可以实现 MAP和 Diameter之间的协议转换。 具体执行 步驟 108。
步驟 108, SM-SC根据接收到的触发信息指示发送触发信息到 MTC设 备， 流程结束。
所述触发信息指示是指 MTC设备的服务节点标识， 且不支持 SMS in
MME。
如果服务节点为 MME, 则 SM-SC通过 E接口发送触发信息到 MME, MME通过 SGs接口发送触发信息。
步驟 109, MTC-IWF向归属用户服务器（ HSS, Home Subscriber Server ) 发送用户信息请求， HSS向 MTC-IWF发送用户信息响应； 转到步驟 105, 重复上述 T4触发流程。
所述 MTC-IWF 和 HSS 位于归属公共陆地移动网 （HPLMN, Home Public Land Mobile Network ), MTC-IWF和 HSS之间采用 Diameter协议。
需要说明的是， 当 HLR替换为 HSS时， 所执行的处理基本与 HLR时 的流程相同， 本发明不再赘述步驟 109之后的流程。 下面结合具体实施例进一步详细说明本发明的方法的实现过程和原 理。
实施例一
本实例针对部署了 SMS Router和 HSS的场景实现触发信息发送的方 法。 图 5 为本发明实施例一的触发信息发送和协议转换的方法的流程图， 如图 5所示， 本示例的触发信息发送和协议转换的方法包括以下步驟： 步驟 301 , MTC-IWF向 SM-SC发送触发信息。
接收到 MTC-IWF接收到 SCS发送的针对 MTC设备的触发信息后，向 SM-SC转发触发信息。 所述 MTC-IWF通过 T4接口向 SM-SC发送触发信 息， T4接口支持 Diameter协议或 SMPP。
步驟 302, SM-SC向 SMS GMSC发送短消息触发信息。
所述 SM-SC 和 SMS 网关移动交换中心 （GMSC, Gateway Mobile Switching Center )之间采用 Diameter十办议；
需要指出的是： 此处的 SMS GMSC 也可以是互联移动交换中心 ( IWMSC, InterWorking Mobile Switching Center ), 如在 MO SMS 中， MME/SGSN/MSC向 IWMSC发送短消息。
步驟 303 , SMS GMSC向 HSS发送 SRI-for-SM (短消息发送路由信息， SendRoutinglnfo-for-ShortMessage )请求消息。
所述 SMS GMSC 和 HSS 之间采用 MAP 或 Diameter 协议发送 SRI-for-SM消息。
步驟 304 , HSS向 SMS Router转发 SRI-for-SM请求消息。
HSS和 SMS Router之间采用 Diameter协议发送 SRI-for-SM请求消息； 如果步驟 303中 SMS GMSC和 HSS之间采用 MAP协议， 则 SMS Router 负责 MAP和 Diameter之间的协议转换。
步驟 305 , SMS Router向 HSS发送 SRI-for-SM响应消息。 所述 HSS和 SMS Router之间采用 Diameter协议发送 SRI-for-SM响应 消息；
SRI-for-SM 响应消息中包含目标 MTC 设备所在的服务节点如 MME/SGSN/MSC的信息。
步驟 306, HSS向 SMS GMSC转发 SRI-for-SM响应消息。
所述 SMS GMSC 和 HSS 之间采用 MAP 或 Diameter 协议发送 SRI-for-SM响应消息。
步驟 307, SMS GMSC通过 SMS Router向 MTC设备发送短消息触发 信息。
所述 SMS GMSC通过 SMS Router和服务节点向 MTC设备发送短消息 触发信息。
步驟 308, SMS GMSC通过 SM-SC向 MTC-IWF发送触发信息传送报 告。
所述传送报告指示触发信息成功或失败， 如果失败， 在报告中指示失 败原因。
实施例二
本实施例针对网络支持 SMS in MME 的场景实现触发信息发送的方 法。 图 6为本发明实施例二的触发信息发送和协议转换的方法的流程图， 如图 6所示， 本示例的触发信息发送和协议转换的方法包括以下步驟： 步驟 401 , MTC-IWF向 SM-SC发送触发信息。
该步驟与步驟 301相同， 这里不再赘述其实现细节。
步驟 402, SM-SC向 SMS GMSC发送短消息触发信息。
该步驟与步驟 302相同， 这里不再赘述其实现细节。
步驟 403 , SMS GMSC向 HSS发送 SRI-for-SM请求消息。
所述 SMS GMSC和 HSS之间采用 Diameter协议发送 SRI-for-SM请求 消息。
步驟 404, HSS向 SMS GMSC发送 SRI-for-SM应答消息。
所述 SMS GMSC和 HSS之间采用 Diameter协议发送 SRI-for-SM应答 消息；
所述应答消息指示 SMS in MME, 即包括以下信息： MME number, MME register as MSC for SMS、 PS-only。
步驟 405 , SMS GMSC向 MME发送 MTC设备短消息触发信息。 所述 SMS GMSC和 MME之间通过 Diameter协议发送短消息触发信 步驟 406 , MME向 MTC设备发送短消息触发信息。
所述 MME通过 PS域向目标 MTC设备发送触发信息。
步驟 407, MME通过 SM-SC向 MTC-IWF发送触发信息传送报告。 所述传送报告指示触发信息成功或失败， 如果失败， 在报告中指示失 败原因。
实施例三
本实施例针对网络不支持 SMS in MME的场景实现触发信息发送的方 法， 图 7为本发明实施例三的触发信息发送和协议转换的方法的流程图， 如图 7所示， 本示例的触发信息发送和协议转换的方法包括以下步驟： 步驟 501 , MTC-IWF向 SM-SC发送触发信息。
该步驟与步驟 301相同， 这里不再赘述其实现细节。
步驟 502, SM-SC向 SMS GMSC发送短消息触发信息。
该步驟与步驟 302相同， 这里不再赘述其实现细节。
步驟 503 , SMS GMSC向 HSS发送 SRI-for-SM请求消息。
该步驟与步驟 303相同， 这里不再赘述其实现细节。
步驟 504, HSS向 SMS GMSC发送 SRI-for-SM应答消息。 所述 HSS和 SMS GMSC之间采用 Diameter协议； 所述应答信息包括 目标 MTC设备所在的服务节点标识， 如 MME/SGSN/MSC;
需要指出的是： 如果 MTC设备的服务节点为 MME, 此时根据 HSS中 的签约信息可以得知： 不支持 SMS in MME, 例如没有注册 MME number, 或没有 MME register as MSC for SMS指示， 或没有 PS-only指示等。
步驟 505 , SMS GMSC向 MME/SGSN/MSC发送 MTC设备短消息触发 信息。
所述 SMS GMSC和 MME/SGSN/MSC之间采用 MAP协议或 Diameter 协议，如果服务节点是 MME,所述短消息进一步通过 SGs接口发送到 MSC, 然后发送到目标 MTC设备，或者如果网络中部署了 IMS,则通过 IP-SM-GW 发送短消息触发信息。
所述 SMS GMSC根据步驟 504中的得到的服务节点标识， 向相应的服 务节点发送触发信息。
步驟 506, MME/SGSN/MSC向 MTC设备发送短消息触发信息。
所述 MME/SGSN/MSC通过 CS域或 PS域（如果部署了 IMS )向目标 MTC设备发送触发信息。
步驟 507, MME/SGSN/MSC通过 SM-SC向 MTC-IWF发送触发信息 传送报告。
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。
工业实用性
本发明的技术方案， 在接收到 MTC设备触发信息的 MTC-IWF向签约 服务网元发送获取 MTC 设备的路由信息的请求； 签约服务网元向所述 MTC-IWF返回 MTC设备的服务核心网络节点信息； MTC-IWF将 MTC设 备的触发信息通过短消息业务核心网节点转发给 MTC设备的服务核心网 络节点； MTC设备的服务核心网络节点将触发信息发送给 MTC设备； 由 MTC-IWF和 /或专用 IWF和 /或 SMS Router执行上述过程所需的协议转换。 本发明的技术方案能够实现 T4 口上触发信息的发送， 确定了 MAP 和 Diameter协议转换的流程。

Claims

权利要求书
1、 一种触发信息发送和协议转换的方法， 包括：
接收到机器类型通信 MTC 设备触发信息的机器类型通信互联功能 MTC-IWF向签约服务网元发送获取所述 MTC设备的路由信息的请求； 所述签约服务网元向所述 MTC-IWF返回 MTC设备的服务核心网络节 点信息；
所述 MTC-IWF将所述 MTC设备的触发信息通过短消息业务核心网节 点转发给 MTC设备的服务核心网络节点；
所述 MTC设备的服务核心网络节点将所述触发信息发送给所述 MTC 设备；
由所述 MTC-IWF和 /或专用 IWF和 /或短消息业务路由器 SMS Router 执行上述过程所需的协议转换。
2、 根据权利要求 1所述的方法， 其中， 所述短消息业务核心网节点包 括短消息业务中心 SM-SC、 短消息业务网关移动交换中心 SMS GMSC、 SMS Router;
所述 MTC设备的服务核心网络节点包括以下至少一种：移动管理实体 MME、 服务 GPRS支持节点 SGSN、 移动交换中心 MSC;
所述签约服务网元为归属用户服务器 HSS或归属位置服务器 HLR。
3、 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 所述方法还包括：
所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 HLR 之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述短消息业务核心网 节点之间使用的通信协议不同； 由所述 MTC-IWF或所述专用 IWF执行对 所述 HLR的通信协议报文的转换。
4、 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 所述方法还包括：
所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 HLR 之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 SCS之间使用的通 信协议不同； 由所述 MTC-IWF/专用 IWF执行对所述 HLR的通信协议报文 的转换。
5、 根据权利要求 1或 3或 4所述的方法， 其中， 所述协议转换是指 MAP协议和 Diameter协议之间信令的转换。
6、 根据权利要求 2至 5任一项所述的方法， 其中， 所述短消息业务核 心网节点通过以下方式之一获取 MTC设备路由信息：
本地存储的路由信息；
通过 MTC-IWF接收路由信息；
通过签约服务网元获取路由信息；
其中， 通过签约服务网元获取的路由信息为：
所述 MTC-IWF接收到服务能力服务器 SCS发送的针对 MTC设备的触 发信息后， 通过所述 SM-SC转发给所述 SMS GMSC;
所述 SMS GMSC 向所述 HSS 或所述 HLR发送短信发送路由信息 SRI-for-SM请求消息；
所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息向所述 SMS GMSC指 示 SMS in MME; 或者， 所述 HSS或所述 HLR将所述 SRI-for-SM请求消 息转发给短消息业务路由器 SMS Router,所述 SMS Router通过 SRI-for-SM 应答消息将所述 MTC设备的路由信息发送给所述 HSS或所述 HLR, 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息将所述 MTC设备的路由信息转 发给所述 SMS GMSC; 或者， 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答 消息将所述 MTC设备的服务节点信息通知所述 SMS GMSC指示 SMS in MME。
7、根据权利要求 6所述的方法，其中，通过 SMS Router获取所述 MTC 信协议与所述 HSS或所述 HLR及所述 SMS Router之间使用的通信协议不 同时，由所述 SMS Router执行对所述 HSS或所述 HLR的 MAP和 Diameter 之间的转换。
8、 根据权利要求 6所述的方法， 其中， 所述通过 SRI-for-SM应答消息 向所述 SMS GMSC指示 SMS in MME, 为：
所述 SRI-for-SM应答消息中至少包含以下信息：移动管理实体号 MME number, MME注册为短消息业务的移动交换中心 MME register as MSC for SMS、 仅支持分组交换 PS-only。
9、 根据权利要求 6所述的方法， 其中， 所述根据路由信息将所述触发 信息发送给所述 MTC设备， 为：
所述路由信息为所述 MTC设备的服务核心网节点信息；
所述 SMS GMSC根据获取的路由信息以短信方式通过核心网节点将针 对 MTC设备的触发信息发送给所述 MTC设备。
10、 一种触发信息发送和协议转换的系统， 包括 MTC-IWF、 MTC设 备、 短消息业务核心网节点、 服务核心网节点、 IWF 和签约服务网元， 其 中：
MTC-IWF, 设置为接收 MTC设备的触发信息， 以及， 向签约服务网 元发送获取所述 MTC设备的路由信息的请求；
所述签约服务网元， 设置为向所述 IWF返回 MTC设备的服务核心网 络节点信息；
MTC-IWF还设置为， 将所述 MTC设备的触发信息通过短消息业务核 心网节点转发给 MTC设备的服务核心网络节点；
服务核心网络节点， 设置为将所述触发信息发送给所述 MTC设备； 所述 MTC-IWF和 /或专用 IWF和 /或 SMS Router, 设置为执行协议转 换。
11、 根据权利要求 10所述的系统， 其中， 所述短消息业务核心网节点 包括 SM-SC、 SMS GMSC、 SMS Router;
所述 MTC设备的服务核心网络节点包括以下至少一种： MME、 SGSN、 MSC;
所述签约服务网元为 HSS或 HLR。
12、 根据权利要求 11所述的系统， 其中：
所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 HLR 之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述短消息业务核心网 节点之间使用的通信协议不同； 所述 MTC-IWF或专用 IWF还设置为， 执 行对所述 HLR的通信协议报文的转换。
13、 根据权利要求 11所述的系统， 其中：
所述签约服务网元为 HLR时， 所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 HLR 之间使用的通信协议与所述 MTC-IWF/专用 IWF及所述 SCS之间使用的通 信协议不同；
所述 MTC-IWF或专用 IWF还设置为，执行对所述 HLR的通信协议报 文的转换。
14、根据权利要求 12或 13所述的系统，其中，所述协议转换是指 MAP 协议和 Diameter协议之间信令的转换。
15、 根据权利要求 11至 14任一项所述的系统， 其中， 所述短消息业 务核心网节点通过以下方式之一获取 MTC设备路由信息：
本地存储的路由信息；
通过 MTC-IWF接收路由信息；
通过签约服务网元获取路由信息；
其中， 通过签约服务网元获取的路由信息为：
所述 MTC-IWF接收到服务能力服务器 SCS发送的针对 MTC设备的触 发信息后， 通过所述 SM-SC转发给所述 SMS GMSC;
所述 SMS GMSC 向所述 HSS 或所述 HLR发送短信发送路由信息 SRI-for-SM请求消息；
所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息向所述 SMS GMSC指 示 SMS in MME; 或者， 所述 HSS或所述 HLR将所述 SRI-for-SM请求消 息转发给短消息业务路由器 SMS Router,所述 SMS Router通过 SRI-for-SM 应答消息将所述 MTC设备的路由信息发送给所述 HSS或所述 HLR, 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答消息将所述 MTC设备的路由信息转 发给所述 SMS GMSC; 或者， 所述 HSS或所述 HLR通过 SRI-for-SM应答 消息将所述 MTC设备的服务节点信息通知所述 SMS GMSC指示 SMS in MME。
16、 根据权利要求 15所述的系统， 其中， 所述 HSS或所述 HLR通过 SMS Router获取所述 MTC设备的路由信息， 所述 SMS GMSC及所述 HSS 或所述 HLR之间使用的通信协议与所述 HSS 或所述 HLR及所述 SMS Router之间使用的通信协议不同时， 所述 SMS Router还设置为， 执行对所 述 HSS或所述 HLR的 MAP和 Diameter之间信令的转换。
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