MTC所用的设备、系统和方法与流程

文档序号:13234819阅读:379来源:国知局
技术领域本发明涉及MTC(Machine-Type-Communication,机器类型通信)所用的设备、系统和方法,并且尤其涉及UE(UserEquipment,用户设备)与多个SCS(ServiceCapabilityServer,服务能力服务器)之间的通信。

背景技术:
在3GPP(3rdGenerationPartnershipProject,第三代合作伙伴计划)中已经研究了MTC的架构。例如,非专利文献1和2公开了典型的MTC-IWF(MTCInter-WorkingFunction,MTC互通功能体)和SCS。此外,非专利文献3公开了MTC装置可以与一个或多个SCS进行通信。注意,MTC装置是针对MTC而配备并且订阅了MTC服务的UE,在以下说明中该UE有时将会被称为“MTCUE”或“UE”。引文列表非专利文献非专利文献1:3GPPTS29.368,\TspinterfaceprotocolbetweentheMTCInterworkingFunction(MTC-IWF)andServiceCapabilityServer(SCS)(版本11)\,V11.4.0,2013-09,第4.2.1和4.2.2条,第7-8页非专利文献2:3GPPTS23.682,\Architectureenhancementstofacilitatecommunicationswithpacketdatanetworksandapplications(版本11)\,V11.5.0,2013-09,第4.4.2条,第12-13页非专利文献3:3GPPTS22.368,\ServicerequirementsforMachine-TypeCommunications(MTC);Stage1(版本12)\,V12.2.0,2013-03,第5.1.2条,第8-9页

技术实现要素:
发明要解决的问题如非专利文献3所要求的,在MTC及其服务中,一个UE可以订阅来自多个SCS的服务并且需要与这些SCS进行通信。然而,本申请的发明人发现在这种情况下存在若干问题。例如,问题之一是从UE到MTC-IWF的业务随着消息的逐一发送而增加。另一问题是由于每次UE都需要针对消息进行保密保护和/或完整性保护,因此这消耗了电力和时间。因此,本发明的示例性目的是提供用于高效地管理UE与多个SCS之间的通信的解决方案。用于解决问题的方案为了实现上述的目的,根据本发明的第一示例性方面的MTC装置包括:包括部,用于将要发送至多个服务能力服务器即多个SCS或AS(应用服务器)的多个数据包括在第一消息中,其中所述多个SCS或AS能够经由核心网与所述MTC装置进行通信;以及发送部,用于将所述第一消息发送至用作来自所述多个SCS或AS的通信在所述核心网中的进入点的机器类型通信互通功能体即MTC-IWF。此外,根据本发明的第二示例性方面的MTC-IWF用作来自多个SCS或AS的通信在核心网中的进入点,所述多个SCS或AS能够经由所述核心网与MTC装置进行通信。所述MTC-IWF包括:接收部,用于从所述MTC装置接收包括要发送至所述多个SCS或AS的多个数据的一个消息;以及分发部,用于将所述数据分发至所述多个SCS或AS。此外,根据本发明的第三示例性方面的MTC-IWF用作来自多个SCS或AS的通信在核心网中的进入点,所述多个SCS或AS能够经由所述核心网与MTC装置进行通信。所述MTC-IWF包括:接收部,用于从所述多个SCS或AS接收要发送至所述MTC装置的多个数据以及表示所述多个数据中的各数据被发送至所述MTC装置之前所述多个SCS或AS能够容忍多长时间的指示符;以及确定部,用于基于所述指示符来确定何时将所述数据转发至所述MTC装置。此外,根据本发明的第四示例性方面的SCS可以经由核心网与MTC装置进行通信。所述SCS包括:发送部,用于向用作来自所述SCS以及一个或多个不同的SCS或AS的通信在所述核心网中的进入点的MTC-IWF发送要发送至所述MTC装置的数据以及表示所述数据被发送至所述MTC装置之前所述SCS能够容忍多长时间的指示符。此外,根据本发明的第五示例性方面的通信系统包括:MTC装置;多个SCS或AS,其能够经由核心网与所述MTC装置进行通信;以及MTC-IWF,其用作来自所述多个SCS或AS的通信在所述核心网中的进入点。所述MTC装置将要发送至所述多个SCS或AS的多个数据包括在一个消息中,并且将所述消息发送至所述MTC-IWF。所述MTC-IWF从所述MTC装置接收所述消息,并且将所述数据分发至所述多个SCS或AS。此外,根据本发明的第六示例性方面的通信系统包括:MTC装置;多个SCS或AS,其能够经由核心网与所述MTC装置进行通信;以及MTC-IWF,其用作来自所述多个SCS或AS的通信在所述核心网中的进入点。所述多个SCS或AS中的各SCS或AS向所述MTC-IWF发送要发送至所述MTC装置的数据以及表示所述数据被发送至所述MTC装置之前所述多个SCS或AS中的各SCS或AS能够容忍多长时间的指示符。所述MTC-IWF从所述多个SCS或AS接收所述数据和所述指示符,并且基于所述指示符来确定何时将所述数据转发至所述MTC装置。此外,根据本发明的第七示例性方面的方法提供一种MTC装置中的操作的控制方法。所述控制方法包括:将要发送至多个SCS或AS的多个数据包括在一个消息中,其中所述多个SCS或AS能够经由核心网与所述MTC装置进行通信;以及将所述消息发送至用作来自所述多个SCS或AS的通信在所述核心网中的进入点的MTC-IWF。此外,根据本发明的第八示例性方面的方法提供一种MTC-IWF中的操作的控制方法,所述MTC-IWF用作多个SCS或AS在核心网中的进入点,所述多个SCS或AS能够经由所述核心网与MTC装置进行通信。所述控制方法包括:从所述MTC装置接收包括要发送至所述多个SCS或AS的多个数据的一个消息;以及将所述数据分发至所述多个SCS或AS。此外,根据本发明的第九示例性方面的方法提供一种MTC-IWF中的操作的控制方法,所述MTC-IWF用作来自多个SCS或AS的通信在核心网中的进入点,所述多个SCS或AS能够经由所述核心网与MTC装置进行通信。所述控制方法包括:从所述多个SCS或AS接收要发送至所述MTC装置的多个数据以及表示所述多个数据中的各数据被发送至所述MTC装置之前所述多个SCS或AS能够容忍多长时间的指示符;以及基于所述指示符来确定何时将所述数据转发至所述MTC装置。此外,根据本发明的第十示例性方面的方法提供一种SCS中的操作的控制方法,所述SCS能够经由核心网与MTC装置进行通信。所述控制方法包括:向用作来自所述SCS以及一个或多个不同的SCS或AS的通信在所述核心网中的进入点的MTC-IWF发送要发送至所述MTC装置的数据以及表示所述数据被发送至所述MTC装置之前所述SCS能够容忍多长时间的指示符。发明的效果根据本发明,可以解决上述的问题,因而可以提供用于高效地管理UE与多个SCS之间的通信的解决方案。附图说明图1是示出根据本发明的典型实施例的通信系统的结构示例的框图。图2是示出根据典型实施例的通信系统中的操作的第一示例的顺序图。图3是示出根据典型实施例的通信系统中的操作的第二示例的顺序图。图4是示出根据典型实施例的通信系统中的操作的第三示例的顺序图。图5是示出根据典型实施例的通信系统所应用至的商业模型用例的框图。图6是示出根据典型实施例的MTC装置的结构示例的框图。图7是示出根据典型实施例的SCS的结构示例的框图。图8是示出根据典型实施例的MTC-IWF的结构示例的框图。具体实施方式以下,将利用附图来说明根据本发明的MTC装置、SCS和MTC-IWF以及这些MTC装置、SCS和MTC-IWF所应用至的通信系统的典型实施例。在本典型实施例中,将提出MTC-IWF管理并传输UE与多个SCS之间的通信所用的高效解决方案。如图1所示,根据本典型实施例的通信系统包括MTCUE10、核心网和多个SCS20_1~20_n(有时将统一由附图标记20表示)。核心网包括MTC-IWF30、MME(MobilityManagementEntity,移动管理实体)、SGSN(ServingGPRS(GeneralPacketRadioService,通用分组无线服务)SupportNode,服务GPRS支持节点)和HSS(HomeSubscriberServer,归属用户服务器)50等,作为其网络节点。注意,尽管省略了例示,但MTCUE10经由RAN(RadioAccessNetwork,无线接入网)连接至核心网,并且RAN包括多个基站(例如,eNB(演进型NodeB))。MME可以在RAN和MTC-IWF30之间对业务进行中继。SGSN的功能与MME一样。在以下说明中,MME和/或SGSN有时将被称为“MME/SGSN”,并且由附图标记40统一表示。HSS50管理与MTCUE10有关的订阅信息等。MTCUE10经由RAN附着至核心网,由此与SCS20进行通信。SCS20连接至核心网以与MTCUE10进行通信。MTCUE10可以安装一个或多个MTC应用。外部网络中的相应的MTC应用安装在SCS20上。注意,尽管省略了例示,但通信系统可以包括多个AS。与SCS20一样,各AS可以连接至核心网以与MTCUE10进行通信。MTC应用也可以安装在各AS上。在以下说明中,与SCS20有关的说明同样可以适用于与AS有关的说明。MTC-IWF30用作来自SCS20的通信在核心网中的进入点。通常,MTC-IWF30在MTCUE10和SCS20之间发送业务。接着,将参考图2~4详细说明本典型实施例的操作示例。1.出站消息针对出站消息,MTCUE10将消息在一个数据发送消息(DataTransmissionmessage)中发送至不同的SCS。利用MTCUE10和MTC-IWF30之间所共享的密钥对从MTCUE10发送至MTC-IWF30的数据发送消息进行保密保护和/或完整性保护。应使用MTC-IWF30和SCS20之间的安全来对从MTC-IWF30发送至SCS20的数据发送进行保密保护和/或完整性保护。利用MTCUE10和SCS20之间所共享的密钥来对SCS20的有效负载进行保密保护。应当对数据发送确认(DataTransmissionAck)进行完整性保护。在MTC-IWF30接收到消息的情况下,MTC-IWF30对该消息进行完整性检查和解密。MTC-IWF30将根据MTCUE请求将消息分发至目标SCS。具体地,如图2所示,假定在MTCUE10与核心网之间、MTCUE10与MTC-IWF30之间、以及MTC-IWF30与SCS20之间建立了安全(步骤S11)。MTCUE10将MTCUE10想要发送至不同的SCS20_1和20_2的数据在数据发送的一个消息中发送至MTC-IWF30(步骤S12)。MTCUE10利用MTCUE10与SCS20_1和20_2所共享的密钥来对有效负载进行加密。MTCUE10利用MTCUE10与MTC-IWF30所共享的密钥来加密消息或者对消息进行完整性保护。数据发送消息可以包括SCS20_1和20_2的ID(标识符,以下称为“SCSID”)。在SCS20_1和20_2至少之一提供多个MTC服务的情况下,数据发送消息还可以包括MTC服务的ID(以下称为“服务ID”)。MTC-IWF30使用MTCUE10和MTC-IWF30之间所共享的密钥对消息进行验证和解密(步骤S13)。根据数据发送消息中的SCSID,MTC-IWF30可以将有效负载发送至正确的目标SCS(步骤S14)。在数据发送消息中包括服务ID的情况下,MTC-IWF30还可以根据服务ID来将有效负载发送至正确的目标SCS。SCS20_1和20_2各自将向MTC-IWF30发送数据发送确认(acknowledgement,Ack)。然后,MTC-IWF30可以将数据发送确认消息单独转发至MTCUE10(步骤S15)。在图2所示的操作中,至不同的SCS的多个数据在一个消息中进行发送。因此,可以减少MTCUE的电池消耗以及发送出站消息所需要的网络资源。作为针对以上步骤S15中的操作的替代物,通信系统可以如图3所示进行操作。具体地,在MTC-IWF30从SCS20_1和20_2接收到数据发送确认消息的情况下(步骤S16),MTC-IWF30不需要立即将该确认消息转发至MTCUE10。因而,直到MTCUE10向SCS20再发送数据发送消息所用的计时器到期之前,MTC-IWF30可以保持针对同一MTCUE10的确认消息(步骤S17)。该计时器应当在MTC-IWF30和MTCUE10中同步。例如,MTC-IWF30在MTC-IWF30从MTCUE10接收到数据发送消息时启动该计时器。可选地,MTCUE10还可以将计时器在数据发送消息中发送至MTC-IWF30。在图3所示的操作中,在一个消息中发送来自不同的SCS的多个确认。因此,同样可以减少MTCUE的电池消耗以及发送入站消息所需要的网络资源。2.入站消息针对入站消息,MTC-IWF30需要一些智能。在MTC-IWF30得知目标UE订阅了来自多个SCS的服务的情况下,MTC-IWF30可以在非紧急情况下进行等待,直到有更多消息进来,然后将消息在一个数据发送消息中进行发送。这要求SCS20向MTC-IWF30指示消息的传送容忍时间。如果容忍计时器表示必须立即发送数据,则MTC-IWF30可以按短的容忍计时器的顺序来转发数据发送。应当对从SCS20发送至MTC-IWF30的数据发送进行保密保护和/或完整性保护。应当对从MTC-IWF30发送至MTCUE10的数据发送进行保密保护和/或完整性保护。应当利用MTCUE10和SCS20之间所共享的密钥对有效负载进行保密保护。应当对数据发送确认进行完整性保护。具体地,如图4所示,假定在MTCUE10与核心网之间、MTCUE10与MTC-IWF30之间、以及MTC-IWF30与SCS20之间建立了安全(步骤S21)。SCS20_1向MTC-IWF30发送数据发送(步骤S22)。SCS20_1利用SCS20_1与MTCUE10所共享的密钥来加密有效负载。SCS20_1利用SCS20_1与MTC-IWF30所共享的密钥来对消息进行加密和/或完整性保护。SCS20_2向MTC-IWF发送数据发送(步骤S23)。SCS20_2利用SCS20_2与MTCUE10所共享的密钥来加密有效负载。SCS20_2利用SCS20_2与MTC-IWF30所共享的密钥来对消息进行加密和/或完整性保护。MTC-IWF30使用MTC-IWF30与SCS20_1和20_2所共享的密钥来对消息进行验证和解密。根据SCS20_1和20_2各自在数据发送中所指示的容忍计时器,MTC-IWF可以单独发送数据发送(步骤S26)或者在一个消息中发送数据发送(步骤S27)。容忍计时器的示例包括:-计时器可以精确到对SCS20能够进行多长时间的容忍(等待),例如,60秒和2分钟等;或者-计时器可以表示等级(例如,低、中、高),然后MTC-IWF30将根据网络业务状况来确定何时将消息转发至MTCUE10。在步骤S26中,根据数据发送消息中的SCSID,MTC-IWF30将数据发送从SCS20_1发送至MTCUE10(步骤S26_1)。MTCUE10利用数据发送确认来进行应答(步骤S26_2)。根据数据发送消息中的SCSID,MTC-IWF30将数据发送从SCS20_2发送至MTCUE10(步骤S26_3)。MTCUE10利用数据发送确认来进行应答(步骤S26_4)。注意,如图2和3各自所示的步骤S12那样,还可以在一个消息中发送步骤S26_2和S26_4中的数据发送确认。可选地,在步骤S27中,如果容忍计时器允许,则MTC-IWF30可以将数据在一个数据发送消息中转发至MTCUE10(步骤S27_1)。MTCUE10利用数据发送确认来进行应答(步骤S27_2)。然后,MTC-IWF30将数据发送确认单独转发至SCS20_1和20_2(步骤S28)。在步骤S27的操作中,从不同的SCS到MTCUE的多个数据在一个消息中进行发送。因此,可以减少MTCUE的电池消耗以及发送入站消息所需要的网络资源。接着,将参考图5来说明通信系统所应用至的商业模型用例。在图5所示的示例中,MTCUE10是自动售货机。SCS20_1和20_2由制造要通过自动售货机出售的产品的制造者来进行操作。例如,自动售货机可以是开放的并且可以是不同的饮料公司所共有的平台。在这种情况下,自动售货机可以向饮料公司进行报告,以进行实时市场分析。如今,自动售货机由一个公司运营看起来非常普遍。多个公司共用同一自动售货机,由此可以减少这些公司的成本并且还可能缩短供应链。换句话说,饮料公司可以仅关注它们所做的事情,即制造饮品。此外,SCS20_n由维修自动售货机的维修公司进行操作。自动售货机可以在发生任何问题的情况下向维修公司进行报告。尽管省略了例示,但剩余的SCS其中之一可以由向自动售货机输送电力的电力公司来进行操作。在这种情况下,自动售货机可以与电力公司联系。另一方面,该用例仅是示例,并且该思想可以扩展至其它用例。注意,运营商不需要维护MTC-IWF30。MTC-IWF30可以属于第三方并且由第三方来运营,以使得运营商可以降低自身的成本。接着,将参考图6~8说明MTCUE10、SCS20和MTC-IWF30的结构示例。注意,在以下说明中,将仅说明本实施例所特有的要素。然而,应理解,MTCUE10、SCS20和MTC-IWF30还可以包括分别用作典型MTCUE、SCS和MTC-IWF的要素。如图6所示,MTCUE10至少包括:包括单元11和发送单元12。如图2和3各自的步骤S12所示,包括单元11将要发送至SCS20_1~20_n的多个数据包括在一个数据发送消息中。此外,包括单元11可以将SCSID和服务ID包括在数据发送消息中。此外,包括单元11可以将MTCUE10向SCS20再发送数据发送消息所用的计时器的值包括在数据发送消息中。另一方面,发送单元12将数据发送消息发送至MTC-IWF30。另外,MTCUE10可以包括接收单元13。如图3中的步骤S17所示,接收单元13从MTC-IWF接收包括来自SCS20_1~20_n的确认消息的数据发送确认消息。注意,这些单元11~13经由总线等彼此相互连接。这些单元11~13可以由例如用于经由RAN与MTC-IWF30进行通信的收发器以及诸如CPU(CentralProcessingUnit,中央处理单元)等的用于控制该收发器的控制器等构成。如图7所示,SCS20包括发送单元21。如图4中的步骤S22和S23所示,发送单元21将要发送至MTCUE10的数据以及上述的容忍计时器或等级发送至MTC-IWF30。该发送单元21可以由例如用于与MTC-IWF30进行通信的收发器以及诸如CPU等的用于控制该收发器的控制器等构成。如图8所示,针对出站消息,MTC-IWF30至少包括接收单元31和分发单元32。如图2和图3各自的步骤S12所示,接收单元31从MTCUE10接收数据发送消息。如图2和3各自的步骤S14所示,分发单元32向SCS20_1~20_n分发该数据发送消息中所包括的多个数据。此外,分发单元32可以利用SCSID和服务ID来区分多个数据应被发送至的SCS。另外,MTC-IWF30可以包括接收单元33、包括单元34和发送单元35。如图3的步骤S16所示,接收单元33从SCS20_1~20_n接收数据的多个确认。如步骤S17所示,包括单元34将确认包括在数据发送确认消息中,并且发送单元35将数据发送确认消息发送至MTCUE10。针对入站消息,MTC-IWF30包括确定单元36。如图4中的步骤S22和S23所示,接收单元33从SCS20_1~20_n接收要发送至MTCUE10的多个数据以及上述的容忍计时器或等级。如步骤S25所示,确定单元36基于容忍计时器或等级来确定何时将数据转发至MTCUE10。如果容忍计时器或等级允许,则如步骤S27所示,包括单元34将数据包括在一个数据发送消息中,并且发送单元35将该数据发送消息发送至MTCUE10。另一方面,如果容忍计时器或等级不允许,则如步骤S26所示,发送单元35将数据独立发送至MTCUE10。注意,这些单元31~36经由总线等彼此相互连接。这些单元31~36例如可以由用于经由RAN与MTCUE10进行通信的收发器、用于与SCS20进行通信的收发器、以及诸如CPU等的用于控制这些收发器的控制器等构成。注意,本发明不限于上述的典型实施例,并且本领域普通技术人员可以基于权利要求书的记载对本发明进行各种修改,这是显而易见的。以上公开的典型实施例的整体或部分可以被描述为但不限于以下附注。附注1UE将针对不同的SCS的数据包括在一个消息中,以减少UE电池消耗和网络资源。附注2UE在数据发送中指示SCSID和服务ID,以使得MTC-IWF能够区分应向哪个SCS进行传输。附注3MTC-IWF将数据发送分发至不同的目标SCS。附注4SCS在数据发送消息中指示容忍计时器,以使得MTC-IWF能够判断是要将数据立即发送至UE还是可以将来自多于一个的SCS的有效负载发送至目标UE。附注5MTC-IWF相对于不同的UE或SCS传递数据的智能能够减少网络业务。本申请基于并要求2013年11月29日提交的日本专利申请2013-247474的优先权,其全部内容通过引用包含于此。附图标记说明10MTCUE11,34包括单元12,21,35发送单元13,31,33接收单元20,20_1~20nSCS30MTC-IWF32分发单元36确定单元40MME/SGSN50HSS
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1