一种业务资源分配方法及网络设备与流程

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种业务资源分配方法及网络设备。

背景技术：

通信网络技术的出现和发展，给社会生活面貌带来了极大的变化，使得人与人之间可以更加快捷地沟通，信息的交流也更加顺畅。然而，目前仅仅是计算机和其他一些互联网技术(Internet Technology，IT)类设备具备这种通信和网络能力，而大量的普通机器设备几乎不具备联网和通信能力，这些不具备联网和通信能力的普通机器设备包括：家电、车辆、自动售货机、工厂的机器设备等。

作为机器对机器(Machine to Machine，M2M)物联网系统的一项关键技术，机器类通信(Machine-Type Communications，MTC)已成为当前一个重要的研究课题。M2M主要是指通过无线网络传递信息给后端的服务器网络来实现机器对机器的实时数据交换，也即机器之间的互联和互通。M2M技术是所有增强机器设备通信和网络能力的技术总称，M2M技术的目标是使所有机器设备都具备联网和通信能力。

M2M技术使得机器、设备、应用处理过程与后台信息系统能够共享信息，并与操作者能够共享信息，M2M技术提供了设备实时地在系统之间、远程设备之间或与个人之间建立无线连接，从而提供传输数据的手段。M2M技术综合了数据采集、全球定位系统(Global Positioning System，GPS)、远程监控、电信、信息技术，是计算机、网络、设备、传感器、人类等的生态系统，能够使业务流程自动化，集成公司IT系统和非IT设备的实时状态，并创造增值服务。这 一平台可在安全监测、自动抄表、机械服务和维修业务、自动售货机、公共交通系统、车队管理、工业流程自动化、电动机械、城市信息化等环境中运行并提供广泛的应用和解决方案。

M2M技术具有非常重要的意义和广阔的市场应用前景，推动着社会生产和生活方式新一轮的变革；预计未来将有相当的需求在物联网、车载网络，远程信息处理以及自动化，这些领域当前没有还没有得到广泛应用，一个主要原因是由于可靠性保障不够。那些专用系统的超可靠性是通过足够的频谱分配，并且终端数量也是有限的，在目前在蜂窝系统中实现这种应用，不仅需要满足终端数量的要求，还需要满足在专用系统中的超可靠性要求；评价某种业务的可靠性则是通过如下参数来表示：如，传输速率、端到端时延等参数等；对于MTC业务的端到端时延定义了一个目标，是和目前的商用系统相比时延要缩小5倍。

现有的MTC业务资源分配方案是在接入网络接收到MTC设备的接入请求后再进行资源分配；一方面，该方案的资源分配过程消耗时间长；尤其在资源紧张的情况下，资源分配过程消耗的时间则更长；另一方面，现有的MTC业务资源分配方案是在鉴权加密操作之后再进行的，由于鉴权加密过程需要MTC设备与接入安全管理设备(Access Security Management Entity，ASME)进行多次交互，因此，会势必会加大业务建立的时延。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明实施例期望提供一种资源分配方法及网络设备，能够缩短MTC业务的初始建立时延，合理地分配MTC业务资源。

本发明实施例的技术方案是这样实现的：

本发明实施例提供一种资源分配方法，所述方法包括：网络侧确定MTC设备当前待接入的业务；根据所述业务为所述MTC设备分配资源。

上述方案中，所述确定MTC设备当前待接入的业务，包括：网络侧接收寻呼MTC设备的消息，根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识确 定MTC设备当前待接入的业务。

上述方案中，所述根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识确定MTC设备当前待接入的业务，包括：先根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识获取对应的组应用标识，再根据预先存储的组应用标识与业务的对应关系确定MTC设备当前待接入的业务。

上述方案中，所述方法还包括：网络侧将分配的资源信息发送至所述MTC设备。

上述方案中，所述根据所述业务为所述MTC设备分配资源，包括：根据预先存储的组应用标识与资源信息的对应关系为所述MTC设备分配资源。

本发明实施例还提供一种网络设备，所述网络设备包括：确定模块和分配模块；其中，

所述确定模块，用于确定MTC设备当前待接入的业务；

所述分配模块，用于根据所述业务为所述MTC设备分配资源。

上述方案中，所述确定模块，具体用于接收寻呼MTC设备的消息，根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识确定MTC设备当前待接入的业务。

上述方案中，所述确定模块，具体用于先根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识获取对应的组应用标识，再根据预先存储的组应用标识与业务的对应关系确定MTC设备当前待接入的业务。

上述方案中，所述网络设备还包括发送模块，用于将分配模块分配的资源信息发送至所述MTC设备。

上述方案中，所述分配模块，具体用于根据预先存储的组应用标识与资源信息的对应关系为所述MTC设备分配资源。

本发明实施例所提供的资源分配方法及网络设备，网络侧确定MTC设备当前待接入的业务，根据所述业务为所述MTC设备分配资源。如此，可以根据MTC设备的业务预先分配对应的资源，与现有技术中接收到MTC设备的接入请求后再分配资源相比，可以有效地缩短MTC业务的初始建立时延，合理 地分配MTC业务资源，提高资源的可用性。

附图说明

图1为现有技术中MTC的结构示意图；

图2为现有技术中MTC业务初始建立流程示意图；

图3为本发明实施例资源分配方法的基本处理流程示意图；

图4为本发明实施例资源分配方法的详细处理流程示意图；

图5为本发明实施例MTC业务初始建立流程示意图；

图6为本发明实施例网络设备的组成结构示意图。

具体实施方式

为更好地理解本发明实施例，下面详细介绍M2M系统的组成部分、MTC的架构、及现有技术中MTC业务初始建立流程。

M2M系统主要由三部分组成，包括：无线终端、传输通道和行业应用中心；其中，所述无线终端除了常用的手机、电脑外，还包括各种类型的行业应用终端；所述传输通道是指无线终端与行业应用中心之间的数据传输通道；所述行业应用中心是指无线终端上传数据的汇聚点，对分散的无线终端进行统一监控。

现有技术中MTC的架构图，如图1所示，包括：MTC设备、无线接入节点(Radio Access Security Management，RAN)、ASME、归属用户服务器/归属位置寄存器(Home Subscriber Server/Home Location Register，HSS/HLR)和MTC服务器；

其中，所述MTC设备是M2M业务使用的终端，用于收集采集器的信息，并通过RAN节点接入至核心网，与MTC服务器进行数据交换；

所述RAN，用于无线接入与无线资源管理，包括2G、3G、4G无线蜂窝网络和无线局域网(Wireless LAN，WLAN)；

所述ASME，用于MTC设备的接入管理与安全管理；

所述HSS/HLR，用于MTC设备的签约数据管理和存储；

所述MTC服务器，为M2M应用的新增网元，用于MTC设备的信息采集、数据存储/处理、对MTC设备进行管理。

现有技术中，MTC服务器希望MTC设备附着并与MTC服务器建立连接时，MTC服务器通过MTC设备所属的网络向MTC设备发送触发指示；MTC设备收到触发指示时，主动附着到网络，并与MTC服务器建立建立；MTC业务初始建立流程，如图2所示，包括以下步骤：

步骤101，MTC服务器向MTC设备所属的HSS/HLR发送触发设备请求消息，消息中携带MTC设备标识。

步骤102，HSS/HLR查询到MTC设备对应的ASME地址后，即查找到MTC设备所在的ASME后，向该ASME转发接收到的触发设备请求消息。

步骤103，ASME通知MTC设备所在的RAN寻呼MTC设备，并向RAN发送寻呼消息；

其中，所述寻呼消息中携带MTC设备标识和触发标识，MTC设备标识可以是MTC设备的永久身份标识或者临时身份标识。

步骤104，RAN通过广播信道或者寻呼信道向MTC设备所在的区域周期发起寻呼。

步骤105，当MTC设备收到寻呼消息时，根据消息中携带的触发标识确定该寻呼消息是一个触发消息，并根据消息中的安全信息进行判断该触发消息是否合法；判断为合法时，则向接入网络发起业务请求。

步骤106，ASME根据运营策略，触发鉴权加密流程。

步骤107，接入网络为MTC设备分配资源，MTC设备与MTC服务器建立业务连接。

本发明实施例一种资源分配方法的基本处理流程，如图3所示，包括以下步骤：

步骤201，网络侧确定MTC设备当前待接入的业务；

具体地，网络侧接收寻呼MTC设备的消息，根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识获取与所述MTC设备标识对应的组应用标识，再根据预 先存储的组应用标识与业务的对应关系确定MTC设备当前待接入的业务；

其中，所述用户设备标识中有几个比特位用来作为组标识；所述组标识是根据MTC设备的具体应用来划分的多个组，由于某些应用，如传感器的应用具有较强的自相关性和互相关性，每次MTC服务器要求上报的信息均相似，因此，所需要的资源大小也具有相似性，即可划分为一个组标识；

这里，所述寻呼MTC设备的消息可以由ASME发送，所述接收寻呼MTC设备的消息的网络侧设备可以是RAN。

步骤202，根据所述业务为所述MTC设备分配资源；

具体地，网络侧根据预先存储的组应用标识与资源信息的对应关系为所述MTC设备分配资源；

其中，所述资源包括：信道资源和/或时隙格式；

这里，网络侧设备可以为RAN。

本发明实施例资源分配方法的详细处理流程，如图4所示，包括以下步骤：

步骤301，RAN确定MTC设备当前待接入的业务；

具体地，RAN接收ASME发送的寻呼MTC设备的消息，根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识获取与所述MTC设备标识对应的组应用标识，再根据预先存储的组应用标识与业务的对应关系确定MTC设备当前待接入的业务；

其中，所述用户设备标识中有几个比特位用来作为组标识；所述组标识是根据MTC设备的具体应用来划分的多个组，由于某些应用，如传感器的应用具有较强的自相关性和互相关性，每次MTC服务器要求上报的信息均相似，因此，所需要的资源大小也具有相似性，即可划分为一个组标识。

步骤302，RAN根据所述业务为所述MTC设备分配资源；

具体地，RAN根据预先存储的组应用标识与资源信息的对应关系为所述MTC设备分配资源；

其中，所述资源包括：信道资源和/或时隙格式。

步骤303，网络侧将分配的资源信息发送至所述MTC设备。

基于本发明实施例的资源分配方法，本发明实施例MTC业务初始建立流程，如图5所示，包括以下步骤：

步骤401，MTC服务器向MTC设备所属的HSS/HLR发送触发设备请求消息；

其中，所述触发设备请求消息中携带MTC设备标识；

这里，所述MTC服务器向MTC设备所属的HSS/HLR发送触发设备请求消息时，根据预先存储的组应用标识与MTC业务的对应关系获取MTC设备待接入的业务对应的组应用标识，并填写所述组应用标识对应的MTC设备标识。

步骤402，HSS/HLR查询到MTC设备对应的ASME地址，并向所述ASME转发接收到的触发设备请求消息；

这里，所述HSS/HLR查询到MTC设备对应的ASME地址，是指所述HSS/HLR查找到MTC设备所在的ASME。

步骤403，ASME通知MTC设备所在的RAN寻呼MTC设备；

具体地，ASME向RAN发送寻呼消息，所述消息中携带MTC设备标识和触发标识；

这里，所述MTC设备标识可以是MTC设备的永久身份标识或临时身份标识。

步骤404，RAN向MTC设备所在的区域发起寻呼消息，同时进行资源分配；

具体地，所述RAN通过广播信道或者寻呼信道向MTC设备所在的区域周期性地发送寻呼消息，并根据接收到的MTC设备标识获取对应的组应用标识，再根据预先存储的组应用标识与业务的对应关系确定MTC设备当前待接入的业务，最后根据预先存储的组应用标识与资源信息的对应关系为所述MTC设备分配资源；

其中，所述用户设备标识中有几个比特位用来作为组标识；所述组标识是根据MTC设备的具体应用来划分的多个组，由于某些应用，如传感器的应用具有较强的自相关性和互相关性，每次MTC服务器要求上报的信息均相似， 因此，所需要的资源大小也具有相似性，即可划分为一个组标识；

这里，所述资源包括：信道资源和/或时隙格式。

步骤405，MTC设备接收寻呼消息，并向接入网络发送业务请求；

具体地，MTC设备接收到寻呼消息时，根据寻呼消息中携带的触发标识确定该寻呼消息为触发消息，并根据寻呼消息中的安全信息判断该寻呼消息是否合法，若合法，则向接入网络发送业务请求；

其中，MTC设备如何根据寻呼消息确定该寻呼消息是否为触发消息，及复合根据寻呼消息中的安全信息判断该寻呼消息是否合法的具体实现过程属于现有技术，这里不再赘述。

步骤406，ASME根据运营策略触发鉴权加密流程；

其中，ASME具体如何根据运营策略触发鉴权加密流程属于现有技术，这里不再赘述。

步骤407，接入网络将资源分配信息发送至MTC设备，MTC设备与MTC服务器建立连接。

为实现上述资源分配方法，本发明实施例还提供一种网络设备，所述网络设备的组成结构，如图6所示，包括确定模块1和分配模块2；其中，

所述确定模块1，用于确定MTC设备当前待接入的业务；

所述分配模块2，用于根据所述业务为所述MTC设备分配资源。

本发明实施例中，所述确定模块1，具体用于接收寻呼MTC设备的消息，根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识确定MTC设备当前待接入的业务。

本发明实施例中，所述确定模块1，具体用于先根据所述寻呼MTC设备的消息中的MTC设备标识获取对应的组应用标识，再根据预先存储的组应用标识与业务的对应关系确定MTC设备当前待接入的业务。

本发明实施例中，所述网络设备还包括发送模块，用于将分配模块分配的资源信息发送至所述MTC设备。

本发明实施例中，所述分配模块，具体用于根据预先存储的组应用标识与 资源信息的对应关系为所述MTC设备分配资源。

本发明实施例中，所述用户设备标识中有几个比特位用来作为组标识；所述组标识是根据MTC设备的具体应用来划分的多个组，由于某些应用，如传感器的应用具有较强的自相关性和互相关性，每次MTC服务器要求上报的信息均相似，因此，所需要的资源大小也具有相似性，即可划分为一个组标识。

本发明实施例中，所述资源包括：信道资源和/或时隙格式。

需要说明的是，在实际应用中，所述检测器确定模块1和分配模块2的功能可由位于网络侧的中央处理器(CPU)、或微处理器(MPU)、或数字信号处理器(DSP)、或可编程门阵列(FPGA)实现。

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。