专利名称：一种机器通信资源管理的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及机器类型通信领域，尤其涉及一种机器通信资源管理的方法和装置。
背景技术：
第三代合作伙伴计划(3GPP,3rdGeneration Partnership Project)演进的分组系统(EPS, Evolved Packet System)如图I所示，由演进的陆地通用无线接入网络(E-UTRAN, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单兀(MME,Mobility Management Entity)、服务网关(S-Gff, ServingGateway)、分组数据网络网关(P-Gff, Packet Data Network Gateway)、归属用户服务器(HSS, Home Subscriber Server) >3GPP 认证授权计费(AM, Authentication Authorization and Accounting)服务器、策略和计费规则功能(PCRF, Policy and Charging Rules Function)实体、及其他支撑节点组成。
其中，MME负责移动性管理、非接入层信令的处理、用户移动管理上下文的管理等控制面相关工作，P-Gff以及S-GW的选择，空闲状态下终端的可达性管理，以及跟踪区列表的选择等功能。S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，其功能包括作为演进型节点B (eNodeB，Evolved NodeB)间切换的本地锚点，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据；负责对寻呼等待数据进行缓存；合法监听，数据报文路由，以及跨运营商时基于用户与服务质量类标识(QCI，QoS Class Identifier)的计费。P-GW则是EPS与分组数据网络(F1DN, Packet Data Network)的边界网关，其功能包括基于用户的报文过滤，合法监听，终端地址分配，传输层报文服务质量(QoS，Quality of Service)标签,上行与下行基于业务的计费,基于聚合最大比特速率(AMBR,Aggregate Maximum Bit Rate)的下行速率保证,动态主机设置协议(DHCPv4/v6, DynamicHost Configuration Protocol v4/v6)功能，基于相同保证比特速率(GBR, GuaranteedBit Rate)QCI的累积最大比特速率(MBR, Maximum Bit Rate)的下行速率保证,另外还负责上下行的承载绑定。EPS支持与非3GPP系统的互通，与非3GPP系统的互通通过S2a/b/c接口实现，P-Gff作为3GPP与非3GPP系统间的锚点。其中，非3GPP系统被分为可信任非3GPP IP接入和不可信任非3GPP IP接入。机器与机器/人(Machine to Machine/Man,简称M2M)是一种以机器终端或服务器，与人或者与其他机器终端交互为核心的网络化的应用与服务。机器之间的数据通信定义为MTC(Machine Type Communication), MTC通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案。MTC与现有的移动网络通信有着不同的特点，表现在MTC有着不同的市场应用场景；MTC基本上都是数据通信(不需要支持语音)；MTC费用更低，占用的资源更少；MTC潜在具有巨大数量的通信终端，同时每个终端的数据量却很少。因此，网络需要根据M2M通信的特点，增加新的功能，以及对现有的功能加以优化。大量M2M终端会造成核心网设备用户面拥塞，或者即使暂时没有造成设备拥塞，也会挤占大量带宽，对人到人通信产生潜在影响。如果能够识别机器通信的流量，并对机器通信进行集合控制，即能够对M2M业务整体在核心网通信设备中所占用的带宽等资源进行合理规划，并将M2M业务所使用的资源限制在一定范围之内，就可以隔离M2M业务对其他通信业务如普通人人通信的影响。另外，在第一时间识别出机器通信流量也是M2M虚拟运营的需求，即虚拟MTC运营商租用基础移动通信服务商的带宽等资源，独立计费，独立发展M2M业务的运营。虚拟MTC运营商并没有自身的通用分组无线服务(GPRS，General PacketRadio Service)或者EPS的网络，移动网络运营商可以将自身的如P_GW/网关GPRS支持节点(GGSN, Gateway GPRS Support Node)的带宽，存储能力租用给虚拟MTC运营商使用。移动运营商识别出属于虚拟MTC运营商的流量之后才能根据租用协议(分配给虚拟MTC运 营商的带宽，上下文存储能力等)进行资源控制。然而，目前并不存在一个简便的方法来识别属于虚拟MTC运营商的流量，还需要去查询单个MTC用户的上下文从而确定其归属，这给实际应用带来了很大不便。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种机器通信资源管理的方法和装置，以实现对M2M业务的流量的识别，以及对M2M业务占用网络资源的控制。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的本发明提供了一种机器通信资源管理的方法，该方法包括网络侧设备根据机器与机器/人(M2M)数据传输通道中的数据所携带的M2M标识，进行M2M业务流量的识别；所述网络侧设备根据获得的对应所述M2M标识的M2M集合资源使用量，进行所述M2M业务流量的资源控制。其中，所述M2M标识为以下至少一种M2M分类标识、M2M优先级标识、M2M组标识、M2M服务质量(QoS)等级、M2M应用标识；或者，所述M2M标识为上述至少一种标识映射而得的指数化标识。所述M2M数据传输通道为数据传输平台(GTP)隧道时，在所述GTP隧道中传输的M2M数据的GTP头中增加所述M2M标识。所述M2M数据传输通道为代理移动IP(PMIP)通用路由封装(GRE)隧道时，在所述PMIP GRE隧道中传输的M2M数据的GRE头中增加所述M2M标识。所述根据获得的对应M2M标识的M2M集合资源使用量，进行M2M业务流量的资源控制，具体为当对应所述M2M标识的M2M流量超出所述M2M集合资源使用量时，对超出的M2M流量进行丢弃或缓存处理。本发明还提供了一种机器通信资源管理的装置，该装置包括M2M流量识别模块，用于根据M2M数据传输通道中的数据所携带的M2M标识，进行M2M业务流量的识别；
资源控制模块，用于根据获得的对应所述M2M标识的M2M集合资源使用量，进行所述M2M业务流量的资源控制。所述M2M标识为以下至少一种M2M分类标识、M2M优先级标识、M2M组标识、M2M QoS等级、M2M应用标识；或者，所述M2M标识为上述至少一种标识映射而得的指数化标识。所述M2M数据传输通道为GTP隧道时，所述M2M标识设置在所述GTP隧道中传输的M2M数据的GTP头中。所述M2M数据传输通道为PMIP GRE隧道时，所述M2M标识设置在所述PMIP GRE隧道中传输的M2M数据的GRE头中。所述资源控制模块进一步用于，在对应所述M2M标识的M2M流量超出所述M2M集合资源使用量时，对超出的M2M流量进行丢弃或缓存处理。·本发明所提供的一种机器通信资源管理的方法和装置，通过在M2M数据传输通道中增加M2M标识，从而使得SGSN、SGW、P-GW/GGSN等网络侧设备在收到报文之后立即就能判断出该报文的归属并根据M2M标识决定该报文转发的路由，处理的优先级，可占用的网络资源，以及所需的处理策略(如需要经过深度报文检测，需要替换载荷报文中的目的地址)等。另外，设置了 M2M标识也使得M2M专用网络或者虚拟网络成为可能，所有M2M的流量都可以根据M2M标识方便地导入M2M专用网络/虚拟网络。
图I为现有技术中EPS的系统架构示意图；图2为本发明一种机器通信资源管理的方法流程图；图3为本发明实施例的UMTS/GPRS网络中M2M集合资源控制的流程图；图4为本发明实施例的EPS网络中M2M集合资源控制的流程图；图5为本发明一种机器通信资源管理的装置结构示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明的技术方案进一步详细阐述。为了实现对M2M业务占用网络资源的控制，首先需要识别M2M业务的流量。本发明提出的方法是，在M2M数据传输通道中增加M2M标识，从而对M2M业务的流量进行识别。为此，本发明所提出的一种机器通信资源管理的方法，如图2所示，主要包括以下步骤步骤201，网络侧设备根据M2M数据传输通道中的数据所携带的M2M标识，进行M2M业务流量的识别。用于识别M2M流量的标识(即M2M标识)可以为以下至少一种M2M分类标识、M2M优先级标识、M2M组标识、M2M QoS等级、M2M应用标识(ID)等等；M2M标识也可以是由上述至少一种标识映射而得的指数化标识。对于在通用数据传输平台(GTP, General Data Transfer Platform)隧道中传输的M2M数据，可以在GTP头(GTP header)中增加M2M标识。对于在代理移动IP (PMIP,Proxy Mobile IP)通用路由封装(GRE,GenericRoutingEncapsulation)隧道中传输的M2M数据,可以在GRE header中增加M2M标识。步骤202，网络侧设备根据获得的对应该M2M标识的M2M集合资源使用量，进行M2M业务流量的资源控制。本发明还提出，在核心网设备、无线接入侧设备等网络设备中增加对M2M集合资源使用量的控制，从而限制M2M业务流量对现有业务的冲击，以及用以区分专供M2M业务使用的虚拟网络的流量。所谓集合资源，即M2M标识所对应的此分类的M2M业务所占用的总资源，例如，若M2M标识区别了 M2M业务流量与普通人与人(Normal H2H)业务，则可以将M2M标识携带在所有属于M2M流量的报文中，并规定M2M业务在P-GW的最大允许带宽(throughput)o
通过用户面的标识，用户面设备可以在设备接口识别出M2M的流量，从而进行集合资源控制。对于M2M集合所占用资源的控制可以使用PCRF，也可以在P-GW、GGSN、S-Gff或服务 GPRS 支持节点(SGSN，Service GPRS SupportNode)中配置。 可以在设备对外接口，也可以设置每个设备M2M允许的最大资源使用量，如每个接口的最大M2M出入带宽，或者整个设备中M2M的最大出入带宽。其中，对于在GTP隧道中增加M2M标识的实例，为此，需要增加两个标识I)扩展头类型(Next Extension Header Type)；2)新的 MTC 扩展头(Next Extension Header)。分别如下表3、表4所示，下表I为GTP头的格式，表2为GTP扩展字段的格式。
权利要求
1.一种机器通信资源管理的方法，其特征在于，该方法包括 网络侧设备根据机器与机器/人(M2M)数据传输通道中的数据所携带的M2M标识，进行M2M业务流量的识别； 所述网络侧设备根据获得的对应所述M2M标识的M2M集合资源使用量，进行所述M2M业务流量的资源控制。
2.根据权利要求I所述机器通信资源管理的方法，其特征在于，所述M2M标识为以下至少一种 M2M分类标识、M2M优先级标识、M2M组标识、M2M服务质量(QoS)等级、M2M应用标识； 或者，所述M2M标识为上述至少一种标识映射而得的指数化标识。
3.根据权利要求I或2所述机器通信资源管理的方法，其特征在于，所述M2M数据传输通道为数据传输平台(GTP)隧道时，在所述GTP隧道中传输的M2M数据的GTP头中增加所述M2M标识。
4.根据权利要求I或2所述机器通信资源管理的方法，其特征在于，所述M2M数据传输通道为代理移动IP(PMIP)通用路由封装(GRE)隧道时，在所述PMIP GRE隧道中传输的M2M数据的GRE头中增加所述M2M标识。
5.根据权利要求I或2所述机器通信资源管理的方法，其特征在于，所述根据获得的对应M2M标识的M2M集合资源使用量，进行M2M业务流量的资源控制，具体为 当对应所述M2M标识的M2M流量超出所述M2M集合资源使用量时，对超出的M2M流量进行丢弃或缓存处理。
6.一种机器通信资源管理的装置，其特征在于，该装置包括 M2M流量识别模块，用于根据M2M数据传输通道中的数据所携带的M2M标识，进行M2M业务流量的识别； 资源控制模块，用于根据获得的对应所述M2M标识的M2M集合资源使用量，进行所述M2M业务流量的资源控制。
7.根据权利要求6所述机器通信资源管理的装置，其特征在于，所述M2M标识为以下至少一种 M2M分类标识、M2M优先级标识、M2M组标识、M2M QoS等级、M2M应用标识； 或者，所述M2M标识为上述至少一种标识映射而得的指数化标识。
8.根据权利要求6或7所述机器通信资源管理的装置，其特征在于，所述M2M数据传输通道为GTP隧道时，所述M2M标识设置在所述GTP隧道中传输的M2M数据的GTP头中。
9.根据权利要求6或7所述机器通信资源管理的装置，其特征在于，所述M2M数据传输通道为PMIP GRE隧道时，所述M2M标识设置在所述PMIP GRE隧道中传输的M2M数据的GRE头中。
10.根据权利要求6或7所述机器通信资源管理的装置，其特征在于，所述资源控制模块进一步用于，在对应所述M2M标识的M2M流量超出所述M2M集合资源使用量时，对超出的M2M流量进行丢弃或缓存处理。
全文摘要
本发明公开了一种机器通信资源管理的方法和装置，方法包括网络侧设备根据机器与机器/人(M2M)数据传输通道中的数据所携带的M2M标识，进行M2M业务流量的识别；网络侧设备根据获得的对应M2M标识的M2M集合资源使用量，进行M2M业务流量的资源控制。通过本发明，使得分组数据网络网关(P-GW)/网关GPRS支持节点(GGSN)等网络侧设备在收到报文之后立即就能判断出该报文的归属并做出正确的网络资源控制等处理。
文档编号H04W28/14GK102752796SQ201110102760
公开日2012年10月24日 申请日期2011年4月21日 优先权日2011年4月21日
发明者施晓峰, 游世林, 谢宝国 申请人:中兴通讯股份有限公司