使用中断连接传输机器类通信数据的制作方法_3

文档序号:9932972阅读:来源:国知局
接在移动通信系统中传输机器类通信数据:在控制平面上发送连接请求消息给网络节点,其中所述连接请求消息请求在所述网络节点和所述移动终端之间建立连接并且指示所述移动终端是(或被看作)一个机器类通信设备;在控制平面上接收来自网络节点的连接建立消息,其中所述连接建立消息通知所述移动终端所述机器类通信数据仅可以在中断连接模式下传输;为了响应所述连接建立消息,在控制平面上发送连接建立完成消息给所述网络节点以确认使用所述中断连接模式传输所述机器类通信数据;以及建立所述请求的与所述移动终端的连接以在中断连接模式下传输所述机器类通信数据。
[0078]可选地,所述计算机可读介质还存储指令,当这些指令由移动终端的所述处理器执行时,致使所述移动终端形成包含所述机器类通信数据和所述接收相应机器类通信数据的相应目标设备的地址的一个或多个数据包;将每个数据包中的所述机器类通信数据封装到中断连接报头中,所述中断连接报头指示转发所述机器类通信数据的最大容忍延迟和接收相应机器类通信数据的目标设备的地址;以及传输所述一个或多个数据包给无线接入网或所述移动通信系统的核心网中的网络节点。
[0079]又一实施例涉及一种存储指令的计算机可读介质,当这些指令由移动终端的处理器执行时,致使所述移动终端通过形成包含机器类通信数据和中断连接报头的一个或多个数据包使用中断连接在移动通信系统中传输机器类通信数据。这些指令可选地会致使所述移动终端将每个数据包中的所述机器类通信数据封装到中断连接报头中,所述中断连接报头指示转发所述机器类通信数据的最大容忍延迟和接收相应机器类通信数据并将所述一个或多个数据包发送给网络节点的目标设备的地址。
[0080]上述实施例的所述计算机可读介质还可存储指令,当这些指令由移动终端的处理器执行时,致使所述移动终端将关联到接收相应机器类通信数据的所述目标机器类通信应用的端口号包含在一个或多个数据包中。
[0081]上述实施例的所述计算机可读介质还可存储指令,当这些指令由移动终端的处理器执行时,致使所述移动终端将所述接收相应机器类通信数据的目标设备的地址和/或关联到接收相应机器类通信数据的所述目标机器类通信应用的端口号包含在所述中断连接报头中。
[0082]又一实施例涉及一种存储指令的计算机可读介质,当这些指令由无线接入网或所述移动通信系统的核心网中的网络节点的处理器执行时,致使所述网络节点通过接收包含机器类通信数据和中断连接报头的一个或多个数据包使用中断连接传输来自移动通信系统内机器类通信设备的机器类通信数据,所述中断连接报头指示转发所述机器类通信数据的最大容忍延迟和接收相应机器类通信数据的目标设备的地址。每个数据包中的所述机器类通信数据可由中断连接报头封装。这些指令还可致使所述网络节点确定所述移动通信系统的负载状态,以及如果所述负载状态指示没有过载情况,致使所述网络节点转发所述机器类通信数据给响应目标设备。
[0083]另一实施例涉及一种存储指令的计算机可读介质,当这些指令由无线接入网中或所述移动通信系统的核心网中的网络节点的处理器执行时,致使所述网络节点通过以下方式使用中断连接传输来自移动通信系统内机器类通信设备的机器类通信数据:在控制平面上接收来自移动终端的连接请求消息,其中所述连接请求消息请求在所述网络节点和所述移动终端之间建立连接,并且指示所述请求移动终端是一个机器类通信设备;确定移动通信系统的负载情况;以及在控制平面上发送连接建立消息给所述移动终端,其中所述第一连接建立消息通知所述移动终端所述机器类通信数据仅可以在中断连接模式下传输。这些指令还可致使所述网络节点,为了响应所述连接建立消息,在控制平面上接收来自所述移动终端的连接建立完成消息,所述移动终端确认使用中断连接模式传输所述机器类通信数据,以及建立所述请求的与所述移动终端的连接以在中断连接模式下传输所述机器类通信数据。
【附图说明】
[0084]下文中,参考附图更详细地描述本发明的实施例。附图中相似或对应的内容使用相同的参考标号标记。
[0085]图1所示为LTE/LTE-A系统的架构;
[0086]图2 示出了 LTE/LTE-A 系统的 E-UTRAN架构;
[0087]图3示出了3GPPTR 23.888中指定的所谓家用路由场景的机器类通信的3GPP架构的漫游架构;
[0088]图4示出了3GPPTR 23.888中指定的机器类通信架构的MTCsp协议栈;
[0089]图5所示为3GPPTR 23.888中指定的机器类通信架构的用户平面栈;
[0090 ]图6例示了使用TFT不同流量到相应I3DN连接的映射;
[0091 ]图7例示了使用TFT多个UE的不同流量到各个相应TON连接的映射;
[0092]图8所示为根据本发明的示例性实施例图示通过网络节点的操作转发机器类通信数据的消息的示例性流程图;
[0093]图9所示为根据本发明的示例性实施例图示网络节点转发和聚合机器类通信数据的消息的示例性流程图;
[0094]图10所示为根据本发明的示例性实施例图示网络节点转发和聚合从不同发送源接收到的机器类通信数据的消息的示例性流程图;
[0095]图11所示为本发明实施例提供的移动终端的操作示意图,其中移动终端在中断连接模式下传输MTC数据;
[0096]图12所示为根据本发明的实施例的机器类通信架构的示例性用户平面栈;
[0097]图13和图14所示为根据本发明的实施例的从移动终端形成和传输给网络节点的IP包;
[0098]图15所示为根据本发明的实施例的MTC设备和网络之间连接建立过程的消息的示例性流程图,以及根据本发明的实施例的UE(MTC设备)和eNodeB之间修改的3GPP RRC连接建立过程的消息的示例性流程图;
[0099]图16所示为本发明实施例提供的UE(MTC设备或)和eNodeB之间的修改的3GPPRRC连接建立过程的消息的示例性流程图;
[0100]图17所示为根据本发明的另一实施例的机器类通信架构的示例性用户平面栈;
[0101]图18所示为根据示例性实施例的移动终端(MTC设备);以及
[0102]图19所示为根据示例性实施例的网络节点(例如基站、移动性管理单元等)。
【具体实施方式】
[0103]以下段落将描述不同方面的各种实施例。仅出于示例性目的,根据3GPPLTE(版本8/9)和LTE-A(版本11)移动通信系统概述了有关正交单载波上行链路无线接入方案的多数实施例,部分实施例已经在上述技术背景部分论述过。应注意的是,本发明可在移动通信系统(例如,上述技术背景部分所述的3GPP LTE-A(版本11)通信系统)以及更高版本中有利地使用,但是本发明并不限于其在该特定示例性通信系统中的使用。本发明可广泛地在采用机器类通信的通信系统中使用,包括但不限于无线系统的无线接入网和/或核心网,像IEEE802.11标准族的WLAN、IEEE 802.16族的WiMAX等等。
[0104]如上所述,在本发明的一个方面,本发明的第一方面介绍传输机器类通信(MTC)数据的中断连接模式。网络节点在中断连接模式下传输MTC数据时会临时存储从一个或多个处于下行方位的数据源接收的MTC数据,同时网络负载不允许转发MTC数据。当网络负载改变并允许转发MTC数据时,网络节点向上游转发MTC数据给接收MTC数据的目标设备^TC数据的传输路径中可存在一个或多个这样的网络节点。在中断连接模式下,MTC数据和中断连接报头一起由源设备传输,该中断连接报头指示传输MTC数据的相关参数,例如,MTC数据传输/转发的最大容忍延迟、要接收数据的目标设备的地址,以及,可选地,关联到接收MTC数据的目标应用的端口号。
[0105]此外,网络节点可聚合预期由同一目标设备或MTC应用接收的MTC数据,以及可使用一个(单个)连接将聚合的MTC数据转发给目标设备或MTC应用。以聚合的方式转发MTC数据还可称为批转发MTC数据。例如,但并不限于这些选项,一个(单个)连接可以是单载波服务(例如,基于3GPP的核心网内的EPS承载)或可通过将聚合的MTC数据重新封装在发往目标设备或目标MTC应用的数据包中实现。为了聚合,MTC数据的结构是独立的,这可能是可行的,即,相应MTC数据可以由目标应用来标识,即使在一个或多个数据包中一起转发这些MTC数据。MTC数据的传输路径中的网络节点不必知道MTC应用协议的细节,从这个意义上来说,MTC数据聚合和批转发机制可能与协议无关。
[0106]与正常的(瞬间的)端到端连接相比,中断连接可允许将端到端连接动态地分割成子连接。每个子连接可根据网络负载状态和连续要求(例如传输/转发MTC数据的最大容忍延迟)缓存和聚合移动通信数据。关于可选的数据聚合机制,来自多个连接(或源)的MTC数据可以使用单个连接转发到MTC应用。
[0107]该方面的不同实施例将在下文论述。应将变得更明显,从处于下行方位的数据源接收包含MTC数据的数据包的网络节点可缓存以及可选地聚合接收的MTC数据。网络节点在接收后可检查MTC数据(块)的允许延迟并缓存数据块。允许延迟可从包含在数据包中的中断连接报头中获取。
[0108]正如参考以下图9和图10将更详细地解释的那样,网络节点在聚合发往同一目标设备或目标MTC应用的MTC数据时可将来自一个或多个源(例如,发送属于相同MTC应用或由同一目标设备待接收的MTC数据的UE)的(具有相似延迟需求的)多个MTC数据块封装成一个数据块,该数据块将在一个或多个数据包中发送给目标设备。缓存的和聚合的数据块可标记有最大延迟信息。
[0109]注意,在一些实施例中,如果超过最大延迟,MTC数据可在网络节点处放弃(丢弃)。可在放弃MTC数据的时候使用预定义策略。可选地,网络节点可发送通知给源设备,该源设备发送放弃的MTC数据给网络节点,以向源设备指示MTC数据超时并被放弃。
[0110]此外,由于转发缓存的MTC数据取决于网络负载情况,所以网络节点可记录向接收MTC数据的目标设备传输MTC数据的传输路径中的节点的负载状态。当网络可用时(S卩,负载状态允许转发MTC数据),网络节点可传输MTC数据(例如聚合到数据块)给目标设备,例如,MTC应用服务器,或传输路径中的下一跳网络节点。如前所述,单个连接可传输聚合的数据块。相比之下,在最先进的3GPP系统中,将为每个MTC连接请求建立单独的EPS承载连接。
[0111]图8示出了根据示例性实施例图示通过网络节点的操作转发MTC数据的消息的示例性流程图。移动通信系统(例如,SGSN、丽E、S-Gff、P-GW等等)中的网络节点(例如,基站(eNodeB)或另一核心网元)可确定(801)网络负载情况。
[0112]此处,示例性地假设基于网络负载配置文件(例如,RAN和/或核心网的负载配置文件,和/或实时负载状态)确定负载情况。为此,网络节点可选地从运营支撑系统(0SS)或直接从核心网节点获取网络范围的负载信息以确定实时负载状态。OSS中的性能监控应用(连续地)监控RAN和/或核心网节点的负载状态,并且基于监控的结果,OSS可为每个被监控的网络节点生成不同类型的负载描述。
[0113]由OSS生成的并提供给网络节点的一种负载描述可为网络负载配置文件,它以(时间和空间的)网络负载的周期性特征为基础。OSS在不同的时隙对节点负载(例如,MME、S-GW、P-GW等等)进行统计分析并为相应节点生成负载配置文件。例如,OSS可使用过去一个月的负载信息,计算小时(平均)负载,并生成简单的日负载配置文件。OSS可进一步使用数据挖掘技术来过滤异常数据并提高生成的负载配置文件的准确性。
[0114]可由OSS生成和提供的另一负载描述是实时负载状态更新。OSS可从网络节点负载(例如,MME、S-GW、P-GW等等)收集实时负载信息并生成实时负载报告,这些实时负载报告可周期性地发送给感兴趣的节点,例如eNodeB。
[0115]在实施例中,作为主要的0&M(运营管理)支撑系统的OSS将生成的负载报告(负载配置文件和/或实时更新)发送给网络节点。网络节点使用生成的配置文件来确定(801)负载状态,在此基础上,网络节点可决定是否要缓存从处于下行方位的数据源接收的MTC数据或是否向上游转发(缓存的或新到达的)MTC数据给MTC数据的传输路径中的下一跳节点。例如,网络节点可以将确定的网络负载状态与可配置的或预定义的负载阈值进行比较,当超过该阈值时,网络节点确定MTC数据无法转发而需要缓存;否则,MTC数据可以在不缓存的情况下被转发。这样的阈值一般可以为上游流量设置,或具体地为MTC数据传输而设置。此外,网络节点可连续地(例如,周期性地,或响应正在接收或缓存的MTC数据)评估网络负载情况以决定是否缓存到达网络节点的MTC数据或网络节点是否可以转发(缓存的或新到达的)MTC数据。
[0116]除了如上所述的网络节点从OSS评估负载报告,该功能还可以在核心网的另一元件(例如MME)中执行,该元件随后(例如,利用过载指示)通知网络节点是否要缓存到达网络节点的MTC数据或是否转发(缓存的或新到达的)MTC数据。在该示例性变体中,网络节点可继续间隔地或响应网络负载情况的改变接收这样的过载指示。
[0117]返回图8,假设确定(801)网络负载情况指示MTC数据无法由网络节点转发。相应地,网络节点在接收(802、804、806)来自MTC设备A的数据包802p、804p、806p之后(临时)存储(803、805、807)各条MTC数据(MTC数据Al、MTC数据A2……MTC数An)。
[0118]正如结合图12至图14以下将更详细地解释的那样
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