专利名称：设置触发信息有效时间方法、系统和用户设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及机器类型通信(MTC, Machine Type Communication)系统中触发消息有效时间的设置技术，尤其涉及一种设置触发信息有效时间方法、系统和用户设备。
背景技术：
机器对机器(M2M，Machine to Machine)通信是指机器之间建立连接的所有技术和手段。M2M理念在上世纪九十年代就已出现，但仅停留在理论阶段。2000年以后，随着移动通信技术的不断发展，以移动通信技术实现机器设备的联网成为可能。2002年左右，M2M业务已开始使用，并在随后的几年迅速发展，成为了众多通信设备商和电信运营商关注的焦点。目前全球的机器数量比人的数量要多得多，可以预见，M2M技术有着良好的市场前
景通过对M2M通信应用场景研究表明，在移动网络上提供M2M通信具有潜在的市场前景。但M2M业务对移动网络提出了很多新的要求，为了增强移动网络在这方面的竞争力，有必要对现有的移动网络进行优化，以更有效地支持M2M通信。现有的移动通信网络主要是针对人与人的通信进行设计的，而对机器与机器、人与机器的通信则优化不足。此外，运营商如何能够以低成本提供M2M通信服务，也是M2M通信部署成功的关键因素。基于以上情况，有必要研究移动网络支持M2M通信的解决方案，解决方案要最大限度重用现有移动网络，降低大量M2M通信对网络造成的影响以及运营维护的复杂度。目前电信市场竞争日趋激烈，资费不断下降，运营商利润空间不断减小，以人为基础的通信市场正趋于饱和，M2M对运营商来说是全新的发展机遇。为了有效地利用移动网络资源，第三代合作伙伴计划(3GPP，3rdGenerationPartnership Project)提出了 机器类型通信(MTC, Machine TypeCommunication),即M2M、机器对人(Machine to Man)进行通讯的业务，其业务范围远远超出了以往人对人(H2H, Human to Human)之间的通讯，MTC在接入控制、计费、安全性、服务质量(QoS, Quality of Service)、业务模式等方面与当前的H2H通讯模式有很大区别。图1为3GPP演进分组系统(EPS, Evolved Packet System)的组成结构示意图，如图1所示，EPS包括了无线接入网(如E-UTRAN，UTRAN, GERAN)和核心网，如在演进分组核心网(EPC, Evolved Packet Core)中有 MME, ServingGateway, PDN Gateway 等网兀，在GPRS核心网中包括GPRS服务支持节点(SGSN，Serving GPRS Support Node)等网元；在E-UTRAN中包括演进的节点B (eNB，evolved Node B)。图1中各网元所具有的功能及其之间的接口、信息交互方式等，可参见现有协议而理解，这里不再赘述其细节。MTC设备触发(Device Trigger)是对MTC系统的基本要求之一,该要求所关注的问题是:为了控制MTC设备的通信，可以采用由MTC Server发起查询推送(poll)的方式进行通信，对于MTC设备发起的通信，有时也需要MTCServer从MTC设备poll数据。如果MTC Server查询失败或者MTC设备的IP地址不可用，则MTC Server可以使用trigger来与MTC设备建立通信。如果网络不能触发MTC设备，则网络向MTC Server报告trigger失败，trigger在3GPP中通过控制面信令实现。trigger 包括移动主叫(MO, Mobile Originated)和移动被叫(MT,MobileTerminating)业务，即包括MTC设备发送或者接收信息。为了实现trigger请求的有效传输，已提出的方案包括:通过短信(SMS, ShortMessage Service)发送trigger信息,或者通过控制面信令发送trigger信息；由于通过SMS方式发送trigger信息实现相对容易，这里主要讨论通过控制面信令发送trigger信息的方式。对于通过控制面信令发送trigger信息的方式，MTC Server发送包含trigger信息的控制面信令到网络节点，网络节点将控制面信令中的trigger信息解析处理，然后发送trigger信息到MTC设备。图2为3GPP机器类型通信架构的示意图，如图2所示，目前3GPP中针对trigger信息的内容仅确定了两项:一是MTC设备标识，用于指示需要触发的MTC设备；二是有效时间(validity time),即trigger信息在3GPP网络中保留的时间，超过该时间，则3GPP网络删除该trigger信息。图2中各网元所具有的功能及其之间的接口、信息交互方式等，可参见现有协议而理解，这里不再赘述其细节。在对现有技术的研究和实践过程中发现现有技术存在以下问题:对于trigger信息中的有效时间，并未明确是指在3GPP网络中一个网络节点保留的时间，还是在3GPP网络的总时间，并且，如何在3GPP网络中设置trigger信息有效时间以及3GPP网络节点对有效时间如何处理等等，目前尚没有解决方案。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种设置触发信息有效时间方法、系统和用户设备，能保证触发消息准确发送给MTC设备，以保证被触发的MTC设备使能。为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的:—种设置触发信息有效时间方法，包括:MTC服务器向3GPP网络发送的trigger信息中，包含所述trigger信息的有效时间；所述3GPP网络在所述trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方式并转发trigger信息到MTC用户设备；所述MTC用户设备收到所述trigger信息后，向MTC服务器发送确认消息。优选地，所述方法还包括:所述3GPP网络中的网络节点在所述有效时间内不能发送trigger信息时，删除本地trigger信息,并通知所述MTC Server所述trigger信息发送失败。优选地，所述传输trigger信息的方式包括以下方式之一:以短信业务(SMS, Short Message Service)传输trigger信息，以控制面信令传输trigger信息。优选地，MTC服务器向3GPP网络发送trigger信息为:所述MTC服务器通过MTCsp接口或MTCsms接口将所述trigger信息发送给所述3GPP网络的边缘设备。优选地，所述边缘设备为MTC IWF、或SC。优选地，所述边缘设备为MTC-1WF时，若MTC-1WF选择采用短信方式传输trigger信息，则MTC-1WF将Trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间VP ;或者，所述边缘设备为SC时，所述SC将Trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间VP。优选地,所述方法还包括:所述边缘设备在所述trigger信息中的有效时间内，通过网络节点向MTC用户设备转发trigger信息。优选地，所述网络节点为以下网元的任一个:MME 或 SGSN，GMSC，MSC 和 eNB。一种设置触发信息有效时间系统，包括MTC服务器和3GPP网络，其中:MTC服务器,用于向3GPP网络发送trigger信息,其中，所述trigger信息包含所述trigger信息的有效时间,所述有效时间为所述trigger信息在所述3GPP网络中的全部时间所述3GPP网络,用于在所述trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方式并向MTC用户设备转发所述trigger信息。优选地，所述3GPP网络中包含一个以上的网络节点；所述3GPP网络中的网络节点在所述有效时间内不能发送trigger信息时，删除本地trigger信息,并通知所述MTC Server所述trigger信息发送失败。优选地，所述3GPP网络包含边缘设备；所述MTC服务器进一步用于,通过MTCsp接口或MTCsms接口将所述tri gger信息发送给所述3GPP网络的边缘设备；所述边缘设备在所述trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方式并通过网络节点转发trigger信息；其中，所述边缘设备为MTC互通功能IWF、或SC。优选地，所述传输trigger信息的方式包括以下方式之一:以SMS传输trigger信息，以控制面信令传输trigger信息。一种用户设备，包括接收单元和发送单元；其中:接收单元,用于接收3GPP网络发送的trigger信息；发送单元，用于在所述接收单元接收到trigger信息后向MTC服务器发送确认消
肩、O本发明中，MTC服务器(MTC Server)向3GPP网络发送的trigger信息中，包含所述trigger信息的有效时间；所述3GPP网络根据所述trigger信息中的有效时间，设置所述trigger信息经过网络节点的时间；其中，所述有效时间为所述trigger信息在所述3GPP网络中的全部时间。通过设置trigger信息中的有效时间与3GPP网络中的网络节点之间的关联关系，使3GPP网络获知是否有必要发送对应trigger信息，MTC Server能获知3GPP网络发送trigger信息成功与否的情况，从而决定再次触发相应的MTC设备。本发明提供了 trigger信息中有效时间的设置及处理方式，解决了现有MTC系统中关于有效时间处理方式不明确的问题。
图1为3GPP演进分组系统的组成结构示意图；图2为3GPP机器类型通信架构的示意图3为本发明设置触发信息有效时间方法的流程图；图4为本发明实施例的设置触发信息有效时间方法的流程图；图5为本发明实施例的设置触发信息有效时间系统的组成结构示意图；图6为本发明实施例用户设备的组成结构示意图。
具体实施例方式本发明的基本思想为:MTC服务器(MTC Server)向3GPP网络发送的trigger信息中，包含所述trigger信息的有效时间；所述3GPP网络在所述trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方法并转发所述trigger信息到MTC用户设备；其中，所述有效时间为所述trigger信息在所述3GPP网络中的全部时间。为使本发明的目的，技术方案和优点更加清楚明白，以下举实施例并参照附图，对本发明进一步详细说明。图3为本发明设置触发信息有效时间方法的流程图，如图3所示，本发明设置触发信息有效时间方法具体包括如下步骤:步骤101，MTC Server将包含有效时间的trigger信息发送到3GPP网络边缘设备。所述trigger信息在3GPP网络中的处理对MTC Server来说是透明的，即MTCServer不知道trigger信息在3GPP网络中如何处理，因此MTC Server设置的有效时间为trigger信息在3GPP网络中的全部时间。
所述MTC Server可以位于3GPP网络外，或者3GPP网络之中。所述有效时间(validity timer)用于指示3GPP网络多长时间之后可以删除trigger 信息。所述trigger信息通过MTCsp接口或MTCsms接口发送到3GPP网络边缘设备。所述trigger信息可以通过控制面信令发送到3GPP网络。当然，也可以通过短信方式发送到3GPP网络。所述网络边缘设备位于3GPP网络中，所述网络边缘设备可以为以下任一种:MTC互通功能(IWF, Inter-fforking Function),业务中心(SC, ServiceCenter) 步骤102,网络边缘设备对trigger信息进行处理。所述网络边缘设备根据trigger信息中的MTC设备(Device) ID推导出MTCDevice的内部标识，如通过与HSS/HLR查询得到MTC设备内部标识。所述MTC Device ID是外部标识，所述内部标识为MSI或MSISDN，外部标识和内部标识之间的映射可以通过MTC IWF或归属用户服务器(HSS,Home Subscriber Server) /归属位置寄存器(HLR, Home Location Register)完成。所述网络边缘设备存储接收到trigger信息的时间，并设置与trigger信息有关的定时器值。所述网络边缘设备选择传输trigger信息的方式，如通过短信SMS，或者控制面信令方式，等。需要指出的是，如果MTC-1WF选择通过短信SMS方式发送trigger信息，则MTC-1WF将trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间-VP (ValidityPeriod);或者，所述边缘设备为SC时，SC将Trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间VP.
步骤103，判断是否在有效时间内，如果是，执行步骤104，否则执行步骤106 ；所述判断是否在有效时间内是指:trigger信息在3GPP网络中经过的网络节点判断有效时间是否超时，如果超时，则网络节点将trigger信息删除,并向MTC Server发送指示:trigger信息发送失败；如果没有超时，则网络节点转发trigger信息到用户设备。上述网络节点包括但不限于以下设备:MTC HF, SC，MME或GPRS服务支持节点SGSN,移动交换中心网关(GMSC, Gateway Mobile SwitchingCenter), IP-SM-GW(若通过短信方式发送 trigger 信息)，移动交换中心(MSC, Mobile Switching Center), eNB。步骤104，网络节点将收到的trigger信息转发到用户设备。所述网络节点将trigger信息通过中间网络节点转发到相应的用户设备；需要指出的是:如果MTC Server要求网络在发送trigger信息成功时进行确认，则相应的网络节点在成功发送trigger信息后向MTC Server报告。步骤105,用户设备向网络发送接收trigger信息确认消息。步骤106,网络节点删除trigger信息,并向MTC Server发送trigger失败指示。所述网络节点删除trigger信息指示为删除网络节点本地的trigger信息，在删除之前，trigger信息保存在网络节点。下面通过具体的实施例来进一步阐明本发明的方案。本发明中，图4所示的流程图适用于以下的实施例一至实施例三。这些实施例之间的差异将在相应的步骤作出详细描述。实施例一针对trigger信息通过MTC IWF发送的场景，有效时间采用相对时间，发送trigger信息的方法如图4所示，本示例设置触发信息有效时间方法具体包括以下步骤:步骤201, MTC Server 通过 MTCsp 向 MTC IffF 发送 trigger 信息。所述trigger信息内容包含trigger信息有效时间validity timer。所述MTC Server根据trigger信息内容推导出对应的MTC IWF,然后将trigger信息发送到MTC IWF。所述trigger信息通过MTCsp接口上的控制信令承载。步骤202，MTC IffF接收到trigger信息，设置相应的定时器值。所述MTC IWF将trigger信息中的MTC Device ID改为对应的頂SI ;所述MTC IffF通过本地存储的信息或通过向HSS/HLR查询得到目标UE对应的MME/SGSN。所述相应定时器是指trigger信息在3GPP网络经过网络节点的定时器，所述网络节点包括但不限于:MTC IWF, MME/SGSN ο所述MTC IWF根据trigger信息中的有效时间设置trigger信息所经过的所有网络节点的定时器值；其中，MTC IffF的定时器值为trigger信息中的有效时间。需要指出的是，如果MTC-1WF选择通过短信SMS方式发送trigger信息，则MTC-1WF将trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间-VP (ValidityPeriod);或者，所述边缘设备为SC时，SC将Trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间VP。步骤203，MTC IffF判断是否在定时器时间内，如果是，执行步骤204，否则执行步骤 209 ；
考虑到MTC IWF可能过载，或者网络发生拥塞，则trigger信息需要在MTCIWF存储一段时间，当上述过载或拥塞减轻或消除时可以进一步向UE转发trigger信息。MTC IWF判断定时器是否超时，如果是，则MTC IWF删除本地的trigger信息，并向MTC Server报告trigger发送失败指示,否则，MTC IWF修改trigger信息中的定时器值，并发送到MME/SGSN。步骤204，MTC IffF 向 MME/SGSN 转发 trigger 信息。所述MME/SGSN可能发生过载，或者网络发生拥塞，则trigger信息需要在MME/SGSN存储一段时间，当上述过载或拥塞减轻或消除时可以进一步向UE转发trigger信息。所述trigger信息包含MME/SGSN的定时器信息。所述MME/SGSN可以根据trigger信息的优先级判断是否需要立即转发trigger信息，例如优先级为紧急的trigger信息需要立即发送，优先级为一般的trigger信息可以等到下次NAS信令过程发送。步骤205，MME/SGSN判断是否在定时器时间内，如果是，则执行步骤206，否则执行步骤208。MME/SGSN判断定时器是否超时，如果是，则MME/SGSN删除本地的trigger信息，并向MTC Server报告trigger发送失败指示,否则，MME/SGSN发送trigger信息到UE。步骤206，MME/SGSN向用户设备UE发送trigger信息。所述用户设备可以是以下任意一种:User Equipment,Mobile Station ;所述用户设备一般配置了支持MTC特性的功能。所述trigger信息通过正在进行的信令连接,或寻呼page消息,或广播消息SIB承载发送；所述信令连接可以是:专用NAS消息过程(如DOWNLINKGENERIC NAS TRANSPORT消息和 UPLINK GENERIC NAS TRANSPORT 消息)。步骤207,接收到trigger信息的UE向MTC Server发送确认消息,流程结束。所述UE 根据 trigger 信息中的 MTC server IP addr/port 信息向 MTC Server 发送确认消息。所述确认消息经过MTC IWF到达MTC Server。步骤208,MME/SGSN 删除 trigger 信息，并向 MTC Server 报告 trigger 发送失败；流程结束。所述trigger失败消息通过MTC IWF到达MTC Server。所述MME和/或SGSN可能同时或分别向MTC Server发送失败消息；步骤209,MTC IWF删除trigger信息，并向MTC Server报告trigger信息发送失败；流程结束。需要指出的是，MTC Server可以要求网络节点发送trigger信息成功后也反馈信息，此时，当网络节点成功发送trigger信息,则向MTC Server发送报告。需要指出的是:本示例中，可以仅在一个网络节点设置定时器，如在MTCIWF根据trigger消息中的有效时间值设置定时器，下游节点MME/SGSN的处理存储时间必须小于MTC IWF中的定时器值。实施例二针对trigger信息通过MTC IffF发送的场景，有效时间采用绝对时间，如图4所示，本示例设置触发信息有效时间方法具体包括以下步骤:步骤301，MTC Server 通过 MTCsp 向 MTC IffF 发送 trigger 信息；本步骤与步骤201相同，此处不再赘述。步骤302，MTC IffF接收到trigger信息，存储绝对时间信息。所述MTC IWF将trigger信息中的MTC Device ID改为对应的頂SI ;所述MTC IffF通过本地存储的信息或通过向HSS/HLR查询得到目标UE对应的MME/SGSN。所述绝对时间是指本地时间，具体格式可如下表所示:
权利要求
1.一种设置触发信息有效时间方法，其特征在于，所述方法包括: 机器类型通信MTC服务器向3GPP网络发送的触发trigger信息中，包含所述trigger信息的有效时间；所述3GPP网络在所述trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方式并转发trigger信息到MTC用户设备；所述MTC用户设备收到所述trigger信息后，向MTC服务器发送确认消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述3GPP网络中的网络节点在所述有效时间内不能发送trigger信息时，删除本地trigger信息，并通知所述MTC Server所述trigger信息发送失败。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述传输trigger信息的方式包括以下方式之一: 以短信业务SMS传输trigger信息，以控制面信令传输trigger信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，MTC服务器向3GPP网络发送trigger信息为: 所述MTC服务器通过MTCsp接口或MTCsms接口将所述trigger信息发送给所述3GPP网络的边缘设备。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述边缘设备为MTC互通功能IWF、或业务中心SC。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述边缘设备为MTC-1WF时，若MTC-1WF选择采用短信方式传输trigger信息，则MTC-1WF将Trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间VP ;或 者，所述边缘设备为SC时，所述SC将Trigger信息中的有效时间映射为短信中的有效时间VP。
7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括: 所述边缘设备在所述trigger信息中的有效时间内，通过网络节点向MTC用户设备转发trigger信息。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述网络节点为以下网元的任一个: 移动管理单元MME或GPRS服务支持节点SGSN，移动交换中心网关GMSC，移动交换中心MSC和基站eNB。
9.一种设置触发信息有效时间系统，包括MTC服务器和3GPP网络，其特征在于: MTC服务器,用于向3GPP网络发送trigger信息，其中，所述trigger信息包含所述trigger信息的有效时间,所述有效时间为所述trigger信息在所述3GPP网络中的全部时间 所述3GPP网络,用于在所述trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方式并向MTC用户设备转发所述trigger信息。
10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述3GPP网络中包含一个以上的网络节占.所述3GPP网络中的网络节点在所述有效时间内不能发送trigger信息时，删除本地trigger信息,并通知所述MTC Server所述trigger信息发送失败。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述3GPP网络包含边缘设备；所述MTC服务器进一步用于,通过MTCsp接口或MTCsms接口将所述trigger信息发送给所述3GPP网络的边缘设备； 所述边缘设备在所述trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方式并通过网络节点转发trigger信息；其中，所述边缘设备为MTC IWF、或SC。
12.根据权利要求9或11所述的系统，其特征在于，所述传输trigger信息的方式包括以下方式之一: 以SMS传输trigger信息，以控制面信令传输trigger信息。
13.一种用户设备，其特征在于，包括接收单元和发送单元；其中: 接收单元，用于接收3GPP网络发送的trigger信息； 发送单元，用于在所 述接收单元接收到trigger信息后向MTC服务器发送确认消息。
全文摘要
本发明公开了一种设置触发信息有效时间方法及系统，所述方法包括MTC服务器向3GPP网络发送的trigger信息中，包含trigger信息的有效时间；3GPP网络在trigger信息中的有效时间内，选择传输trigger信息的方式并向MTC用户设备转发trigger信息；有效时间为trigger信息在3GPP网络中的全部时间；MTC用户设备收到trigger信息后向MTC Server发送确认消息。本发明通过设置trigger信息中的有效时间与3GPP网络中的网络节点之间的关联关系，使3GPP网络获知是否有必要发送对应trigger信息到MTC用户设备，MTC Server能获知3GPP网络发送trigger信息成功与否的情况，从而决定再次触发相应的MTC用户设备。本发明解决了现有MTC系统中关于有效时间处理方式不明确的问题。
文档编号H04W4/12GK103096264SQ201110337698
公开日2013年5月8日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日
发明者许辉 申请人:中兴通讯股份有限公司