通信方法、系统以及归属用户服务器与流程

本发明涉及通信技术领域，特别涉及一种通信方法、系统以及归属用户服务器。

背景技术：

2016年，我国港口物流快速增长，尤其是集装箱吞吐量更是达到2万亿teu(twenty-footequivalentunit，长度为20英尺的集装箱为国际计量单位)，全球前10大集装箱港口有7个位于我国和周边，其中上海港以3000万teu排全球第一。

目前国际集装箱运输大多采用货运代理的方式仓储、运输和通关，停留在港口的时间较长。传统集装箱跟踪以离线节点位置监控为主。由于集装箱货物量大、价值高。无论货主、货运代理还是船主，都对集装箱的实时跟踪和监控非常关注。

集装箱实时跟踪设备大多采用电池供电，需要保持6个月到1年的使用期。同时集装箱在船上、码头、海关监管区、堆场、周边物流园区等之间不断进出，为节省设备功耗，目前集装箱实时跟踪设备主要采用定时休眠机制，即集装箱实时跟踪设备在非休眠状态时相当于移动通信技术中终端处于空闲状态(idle)，采用目前终端的位置更新机制上报当前位置，例如，tau(trackingareaupdate，跟踪区更新)或rau(routingareaupdate，路由区更新)。而集装箱实时跟踪设备进入休眠状态则自动断开与网络所有连接。

技术实现要素：

发明人发现，由于集装箱实时跟踪设备进入休眠状态则自动断开与网络所有连接，网络无法查找和联系到集装箱实时跟踪设备，因此，现有的休眠机制无法实现对集装箱的实时跟踪。

本发明所要解决的一个技术问题是：如何在节省功耗的同时，实现对集装箱的实时跟踪。

根据本发明的一个实施例，提供的一种通信方法，包括：归属用户服务器接收业务平台发送的变更终端状态请求；归属用户服务器根据变更终端状态请求变更已存储的终端状态；归属用户服务器接收移动管理设备发送的终端上报的自身状态；归属用户服务器在终端上报的自身状态与已存储的终端状态不一致的情况下，通过移动管理设备向终端发送状态变更通知，以便终端根据状态变更通知进行空闲状态与实时休眠状态的转换；其中，实时休眠状态为延长了位置更新周期的空闲状态。

在一个实施例中，归属用户服务器在终端的空闲状态信令缩减功能激活的情况下，接收业务平台发送的变更终端状态请求。

在一个实施例中，归属用户服务器接收业务平台在空闲状态终端没有移动的时间达到预设时长的情况下，发送的变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为实时休眠状态。

在一个实施例中，归属用户服务器接收业务平台在实时休眠状态终端开始移动的情况下，发送的变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为空闲状态。

在一个实施例中，终端上报的自身状态是通过位置更新上报的；状态变更通知是移动管理设备通过位置更新拒绝消息向终端发送的。

在一个实施例中，归属用户服务器为归属位置寄存器hlr或归属用户签约服务器hss；移动管理设备为移动管理实体mme或服务通用无线分组服务技术支持节点sgsn。

根据本发明的另一个实施例，提供的一种归属用户服务器，包括：状态变更请求接收单元，用于接收业务平台发送的变更终端状态请求；状态变更单元，用于根据变更终端状态请求变更已存储的终端状态；状态上报接收单元，用于接收移动管理设备发送的终端上报的自身状态；状态变更通知单元，用于在终端上报的自身状态与已存储的终端状态不一致的情况下，通过移动管理设备向终端发送状态变更通知，以便终端根据状态变更通知进行空闲状态与实时休眠状态的转换；其中，实时休眠状态为延长了位置更新周期的空闲状态。

在一个实施例中，状态变更请求接收单元，用于在终端的空闲状态信令缩减功能激活的情况下，接收业务平台发送的变更终端状态请求。

在一个实施例中，状态变更请求接收单元，用于接收业务平台在空闲状态终端没有移动的时间达到预设时长的情况下，发送的变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为实时休眠状态。

在一个实施例中，状态变更请求接收单元，用于接收业务平台在实时休眠状态终端开始移动的情况下，发送的变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为空闲状态。

在一个实施例中，终端上报的自身状态是通过位置更新上报的；状态变更通知是移动管理设备通过位置更新拒绝消息向终端发送的。

在一个实施例中，归属用户服务器为归属位置寄存器hlr或归属用户签约服务器hss；移动管理设备为移动管理实体mme或服务通用无线分组服务技术支持节点sgsn。

根据本发明的又一个实施例，提供的一种通信系统，包括：前述任一个实施例的归属用户服务器，还包括：业务平台，用于向归属用户服务器发送变更终端状态请求；移动管理设备，用于向归属用户服务器发送终端上报的自身状态，接收归属用户服务器发送状态不匹配消息向终端发送状态变更通知，以便终端根据状态变更通知进行空闲状态与实时休眠状态的转换。

在一个实施例中，业务平台，用于在空闲状态终端没有移动的时间达到预设时长的情况下，向归属用户服务器发送变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为实时休眠状态。

在一个实施例中，业务平台，用于在实时休眠状态终端开始移动的情况下，向归属用户服务器发送变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为空闲状态。

本发明在网络侧新增业务平台，向归属用户服务器发送变更终端状态请求，归属用户服务器根据业务平台发送的与终端上报的自身状态不一致，通知终端在空闲状态和实时休眠状态之间进行转换。实时休眠状态相对于空闲状态延长了位置更新周期，节省了功耗。同时，终端的状态由网络侧控制，并且实时休眠状态与空闲状态类似，网络侧仍然可以随时唤醒终端，实现了对于终端的实时跟踪，并且对现有通信机制改动小，兼容性好。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述，本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出本发明的一个实施例的通信方法的流程示意图。

图2示出本发明的另一个实施例的通信方法的流程示意图。

图3示出本发明的又一个实施例的通信方法的流程示意图。

图4示出本发明的一个实施例的归属用户服务器的结构示意图。

图5示出本发明的一个实施例的通信系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有的定时休眠机制无法实现对于集装箱等终端的实时跟踪的问题，提出本方案。

本发明提供一种通信方法，下面结合图1进行描述。

图1为本发明通信方法一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例的方法包括：

步骤s102，业务平台向归属用户服务器发送变更终端状态请求。

业务平台为网络侧设备，可以为用户提供终端跟踪服务，例如集装箱的跟踪，业务平台可以实时显示终端的位置信息等供用户查看，业务平台可以自动发起变更终端状态请求，同时，用户也可以通过业务平台发起变更终端状态请求。业务平台可以针对不同的用户设置不同的管理权限，例如，终端的拥有者可以发起变更终端状态请求，而普通的运输者则不能发起变更终端状态请求。

归属用户服务器例如为hlr(homelocationregister，归属位置寄存器)或hss(homesubscriberserver，归属用户签约服务器)等，本领域技术人员可以理解，不同网络制式中归属用户服务器可能为不同的实体设备，但是具有存储用户签约信息、状态信息等功能，类似hlr或hss的设备，均属于本发明的归属用户服务器的保护范围。通过在业务平台与归属用户服务器设置接口，实现信息的传递。

变更终端状态请求可以是变更归属用户服务器中用户签约数据的请求，例如，用户进行注册时可以设置多种业务状态，通过业务平台可以实现多种业务状态的转换。变更终端状态请求中包括终端标识，以及状态标识。

在一个实施例中，业务平台可以对空闲状态终端没有移动的时间进行计时，当计时达到预设时长时，向归属用户服务器发送变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为实时休眠状态。

终端的实时休眠状态相对于空闲状态延长了位置更新周期，例如延长tau或rau等的定时器，实时休眠状态终端仍然会进行现有技术中空闲状态终端的行为，例如侦听系统消息广播、寻呼等，能够使网络侧随时唤醒终端。

本领域技术人员可以理解，不同网络制式的终端位置更新流程不同，例如lte(longtermevolution，长期演进)终端进行tau，而gprs(generalpacketradioservice，通用分组无线服务技术)终端进行rau，这属于本领域公知，在此不再赘述。

终端长时间没有移动，例如，集装箱在海关监管区，可能需要等待很长时间才会进行下一次运输，此时，业务平台或者用户通过业务平台可以主动发起变更终端状态为实时休眠状态的请求，终端不需要再频繁的进行tau或rau，节省了信令开销和设备功耗。

在一个实施例中，业务平台在实时休眠状态终端开始移动的情况下，向归属用户服务器发送变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为空闲状态。

当终端开始移动，需要对终端进行更加密切的追踪，因此，需要将终端变更为空闲状态。

步骤s104，归属用户服务器根据变更终端状态请求变更已存储的终端状态。

归属用户服务器可以对业务平台进行认证，例如接收业务平台发送用户名和密码对业务平台进行认证，认证通过后可以根据变更终端状态请求对已存储的终端状态进行变更。终端状态可以作为用户签约数据的内容存储在归属用户服务器。

步骤s106，移动管理设备向归属用户服务器发送终端上报的自身状态，相应的，归属用户服务器接收移动管理设备发送的终端上报的自身状态。

步骤s106与步骤s102～s104没有确定的先后顺序。

移动管理设备例如为mme(mobilitymanagemententity，移动管理实体)，sgsn(servinggprssupportnode，服务gprs支持节点)等，本领域技术人员可以理解，不同网络制式中负责移动性管理的设备可能不同，但是具有移动性管理功能的设备均属于本发明的保护范围。

终端上报的自身状态是通过位置更新上报的，例如通过tau或rau过程。终端将自身状态信息上报至移动管理设备，移动管理设备为mme时，例如通过通知请求(notifyrequest)消息向归属用户服务器发送终端上报的自身状态。

步骤s108，归属用户服务器在终端上报的自身状态与已存储的终端状态不一致的情况下，通过移动管理设备向终端发送状态变更通知。

归属用户服务器获取终端上报的自身状态与已存储的终端状态进行比对，如果不一致，则通过移动管理设备向终端发送状态变更通知。例如，归属用户服务器为hss时，向mme发送通知应答(notifyresponse)消息，该消息携带的原因字段设置为diameter-unable-to-comply(直径无法满足)。进一步，mme例如向ue发起了no-eps-bearer-context-activated(没有eps承载上下文)消息，其中，携带通知终端变更状态的标识。

步骤s110，终端根据状态变更通知进行空闲状态与实时休眠状态的转换。

终端例如接收mme发送的no-eps-bearer-context-activated消息，发现其中携带通知终端变更状态的标识，则进行空闲状态与实时休眠状态的转换。

本领域技术人员可以理解，终端通过位置更新上报自身状态，网络侧可以通过拒绝位置更新的流程通知终端变更状态，上述实施例中只是以lte信令流程举例，本发明的方法不限于上述实施例描述的信令流程。

上述实施例在网络侧新增业务平台，向归属用户服务器发送变更终端状态请求，归属用户服务器根据业务平台发送的与终端上报的自身状态不一致，通知终端在空闲状态和实时休眠状态之间进行转换。实时休眠状态相对于空闲状态长了位置更新周期，节省了功耗。同时，终端的状态由网络侧控制，并且实时休眠状态与空闲状态类似，网络侧仍然可以随时唤醒终端，实现了对于终端的实时跟踪，并且对现有通信机制改动小，兼容性好。

下面结合图2描述本发明的通信方法的另一个实施例。

图2为本发明通信方法另一个实施例的流程图。如图2所示，在步骤s102之前还包括：

步骤s201，终端激活空闲状态信令缩减功能。

isr(idle-statesignalingreduction，空闲状态信令缩减)是3gpp(3rdgenerationpartnershipproject，第三代合作伙伴计划)为解决空闲状态终端往返utran(umtsterrestrialradioaccessnetwork，通用移动通信系统地面无线接入网)和e-utran(evolvedumtsterrestrialradioaccessnetwork，演进型通用移动通信系统地面无线接入网)边界的时候，频繁进行tau和rau的过程，造成网络设备处理位置更新过程负荷较重，终端功耗大的问题提出的。

isr激活时，终端同时注册到mme和sgsn，mme和sgsn都注册到hss，终端同时保存从mme和sgsn接收的移动性参数，例如ta列表，ra等，终端还会保存承载上下文，这些上下文对于utran/geran(gsm/edge无线接入网)和e-utran接入系统是公用的。空闲状态下终端可以在已经注册的utran/geran和e-utran小区之间进行重选而不需要与网络之间执行任何tau和rau。

当isr功能启用后，sgsn或mme的“上下文请求/响应/确认”消息中会增加一个字段，用于指示isr状态，其中最高位为保留位。isr激活过程属于现有技术，在此不再赘述。

上述实施例的方法，增加终端的isr功能激活的过程，使得空闲状态的终端在utran/geran和e-utran小区之间进行重选而不需要与网络之间执行任何tau和rau过程，进一步，可以将实时休眠状态作为isr激活状态下的第三种状态，即终端进入实时休眠状态后不仅位置更新周期延长，同时在utran/geran和e-utran小区之间进行重选而不需要与网络之间执行任何tau和rau过程。上述实施例的方法可以进一步减少位置更新所带来的信令开销，减少终端功耗，同时减轻网络处理位置更新过程的负荷。

下面结合图3描述本发明通信方法的又一个实施例。该实施例中，以终端激活isr后驻留在e-utran为例进行描述。

图3为本发明通信方法又一个实施例的流程图。如图3所示，该实施例的方法包括：

步骤s302，终端接收sgsn发送的位置更新接收消息，该消息中携带isr已激活标识。

本步骤以终端首先在e-utran完成附着则在后续rau过程由sgsn激活isr终端为例，终端也可能首先在utran/geran完成附着，则在后续tau过程中由mme激活isr。由于isr激活过程属于现有技术，在此不再赘述。

步骤s304，业务平台根据终端的位置状态向hss发送变更终端状态请求。

本实施例以终端激活isr后驻留在e-utran为例，因此业务平台向hss发起请求。业务平台可以发起终端由空闲状态变更为实时休眠状态的请求，也可以发起终端由实时休眠状态变更为空闲状态的请求。具体参考图1的实施例。

步骤s306，hss根据变更终端状态请求变更已存储的终端状态。

步骤s308，终端周期性发起tau，tau请求中携带自身状态信息。

步骤s310，mme向hss发送notifyrequest消息，并携带终端的状态信息。

步骤s312，hss接收notifyrequest消息，将notifyrequest消息中携带的终端状态与已存储的终端状态进行比对，如果一致，则执行步骤s313，否则，执行步骤s314。

步骤s313，hss通过向mme向终端发送附着接受消息。

步骤s308～s313和步骤s304～s306没有固定的先后顺序。

步骤s314，hss向mme返回notifyresponse消息，该消息携带的原因字段设置为diameter-unable-to-comply。

步骤s316，mme向终端发送no-eps-bearer-context-activated消息，将该消息中isr字段的最高位置1。

步骤s318，终端接收到no-eps-bearer-context-activated消息后，根据isr字段，进行空闲状态与实时休眠状态的转换。

上述实施例的方法，通过改进现有技术中终端位置更新的流程实现终端状态的变更，对现有技术改动小，并且由网络侧主导，能够实现对终端的实时控制和跟踪。

本发明还提供一种归属用户服务器，下面结合图4进行描述。

图4为本发明归属用户服务器一个实施例的结构图。如图4所示，归属用户服务器40包括：

状态变更请求接收单元402，用于接收业务平台发送的变更终端状态请求。

在一个实施例中，状态变更请求接收单元402，用于在终端的空闲状态信令缩减功能激活的情况下，接收业务平台发送的变更终端状态请求。

在一个实施例中，状态变更请求接收单元402，用于接收业务平台在空闲状态终端没有移动的时间达到预设时长的情况下，发送的变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为实时休眠状态。

在一个实施例中，状态变更请求接收单元402，用于接收业务平台在实时休眠状态终端开始移动的情况下，发送的变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为空闲状态。

状态变更单元404，用于根据变更终端状态请求变更已存储的终端状态。

状态上报接收单元406，用于接收移动管理设备发送的终端上报的自身状态。

终端上报的自身状态是通过位置更新上报的。

状态变更通知单元408，用于在终端上报的自身状态与已存储的终端状态不一致的情况下，通过移动管理设备向终端发送状态变更通知，以便终端根据状态变更通知进行空闲状态与实时休眠状态的转换。

状态变更通知是移动管理设备通过位置更新拒绝消息向终端发送的。

实时休眠状态为延长了位置更新周期的空闲状态。

归属用户服务器例如为归属位置寄存器hlr或归属用户签约服务器hss，移动管理设备例如为移动管理实体mme或服务通用无线分组服务技术支持节点sgsn。

本发明还提供一种通信系统，下面结合图5进行描述。

图5为本发明通信系统一个实施例的结构图。如图5所示，该系统50包括：前述任一个实施例中的归属用户服务器40，还包括：

业务平台502，用于向归属用户服务器40发送变更终端状态请求。

在一个实施例中，业务平台502用于在空闲状态终端没有移动的时间达到预设时长的情况下，向归属用户服务器40发送变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为实时休眠状态。

在一个实施例中，业务平台502在实时休眠状态终端开始移动的情况下，向归属用户服务器40发送变更终端状态请求，变更终端状态请求中包括变更终端状态为空闲状态。

移动管理设备504，用于向归属用户服务器40发送终端上报的自身状态，接收归属用户服务器40发送状态不匹配消息向终端发送状态变更通知，以便终端根据状态变更通知进行空闲状态与实时休眠状态的转换。

本发明的通信方法、系统以及归属用户服务器可以应用于对于集装箱的跟踪的场景，同样适用于物流行业对于除集装箱各种货物的跟踪，也适用于除物流行业之外各种终端的跟踪场景。

本领域内的技术人员应当明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解为可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。