MTC设备的漫游通信方法和系统与流程

本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种MTC设备的漫游通信方法和系统。

背景技术：

机器类通信(Machine Type Communication，简称为MTC)是指应用无线通信技术，实现机器与机器、机器与人之间的数据通信和交流的一系列技术及其组合的总称。MTC有两层含义：第一层含义是机器本身，在嵌入式领域称为智能设备。第二层含义是机器和机器之间的连接，通过网络把机器连接在一起。机器类通信的应用范围非常广泛，例如：智能测量、远程监控、跟踪、医疗等，使人类生活更加智能化。与传统的人与人之间的通信相比，MTC设备(MTC Device)数量巨大，应用领域广泛，具有巨大的市场前景。图1是根据相关技术的机器类通信系统架构的示意图。如图1所示，MTC Device通过3GPP网络和外部接口功能实体MTC-IWF(MTC InterWorking Function)与MTC服务器(MTC Server)进行通信。图2是根据相关技术的当MTC设备漫游时，对于归属网络路由的场景，机器类通信系统架构的示意图。图3是根据相关技术的当MTC设备漫游时，对于本地疏导的场景，机器类通信系统架构的示意图。如图2和图3所示，当MTC设备漫游时，MTC相关通信都将在归属网络和拜访网络中产生相关的信令和通信数据流量。特别是当大量的MTC设备漫游时引起的信令和通信数据流量将占用很多网络资源，从而可能影响到正常的非MTC通信。

基于安全考虑，当MTC Server位于3GPP网络外部时，可以引入MTC安全网关(MTC-Security Gateway)用于对MTC Server进行认证和授权，从而保证外部接口的安全性。图4是根据相关技术的在引入安全网关后，外部接口的连接系统的示意图。如图4所示，当MTC设备漫游时，从外部接口连接的角度出发，在引入MTC安全网关后，归属网络路由场景中的外部接口连接与非漫游时是一样的。图5是根据相关技术的在引入MTC安全网关后，本地疏导场景中的外部接口连接系统的示意图。如图5所示，当MTC Server处于3GPP网络之外时，在引入MTC安全网关作为MTC外部接口功能实体(MTC-IWF)后，虽然保证了外部接口的安全性，但基于目前的MTC系统架构，当MTC设备漫游时，MTC相关通信都将在归属网络和拜访网络中产生相关的信令和通信数据流量。特别是当大量的MTC设备漫游时引起的信令和通信数据流量将占用很多网络资源，从而可能影响到正常的非MTC通信。

从MTC系统架构的角度看，漫游和非漫游系统架构外部接口的连接方式，对MTC系统支持MTC设备的通信安全和漫游具有重要影响。在现有技术中，无论是人与人之间的非MTC通信，还是机器与机器之间的MTC通信，都需要由MME来处理，从而增加了MME的负载。在引入MTC安全网关作为MTC外部接口功能实体(MTC-IWF)后，如何在保证外部接口安全的情况下，针对MTC设备漫游的情况，改善MTC相关通信在3GPP网络中的负载平衡是需要解决的问题。

技术实现要素：

本发明提供了一种MTC设备的漫游通信方法和系统，以至少解决相关技术中，在大量的MTC设备漫游时引起的信令和通信数据流量占用过多网络资源，从而影响正常的非MTC通信的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种MTC设备的漫游通信方法。

根据本发明的MTC设备的漫游通信方法包括：拜访网络的MTC外部接口功能实体接收MTC设备发送给MTC服务器的第一通信数据；拜访网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息确定MTC设备的归属网络的MTC外部接口功能实体；拜访网络的MTC外部接口功能实体将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。

优选地，在拜访网络的MTC外部接口功能实体接收MTC设备发送给MTC服务器的第一通信数据之前，还包括：MTC设备附着到拜访网络时，归属网络的MTC外部接口功能实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，归属网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系；MTC设备附着到拜访网络时，拜访网络的MTC外部接口功能实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，拜访网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。

优选地，拜访网络的MTC外部接口功能实体将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器包括：拜访网络的MTC外部接口功能实体通过拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间预先建立的连接，将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。

优选地，拜访网络的MTC外部接口功能实体将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器之后，还包括：归属网络的MTC外部接口功能实体接收MTC服务器发送给MTC设备的第二通信数据；归属网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息，确定MTC设备当前附着的拜访网络的MTC外部接口功能实体；归属网络的MTC外部接口功能实体将第二通信数据路由到拜访网络中的MTC外部接口功能实体；拜访网络中的MTC外部接口功能实体将第二通信数据发送到MTC设备。

优选地，上述MTC外部接口功能实体为以下之一：MTC安全网关；包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体；MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体的组合。

优选地，上述注册信息为以下至少之一：MTC设备签约用户的身份信息以及MTC设备的身份信息；MTC设备附着的网络的网络身份信息。

根据本发明的另一方面，提供了另一种MTC设备的漫游通信方法。

根据本发明的MTC设备的漫游通信方法包括：归属网络的MTC外部接口功能实体接收MTC服务器发送给MTC设备的第三通信数据；归属网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息，确定MTC设备当前已漫游到的拜访网络的MTC外部接口功能实体；归属网络的MTC外部接口功能实体将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备。

优选地，在归属网络的MTC外部接口功能实体接收MTC服务器发送给MTC设备的第三通信数据之前，还包括：MTC设备附着到拜访网络时，归属网络的MTC外部接口功能实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，归属网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系；MTC设备附着到拜访网络时，拜访网络的MTC外部接口功能实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，拜访网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。

优选地，归属网络的MTC外部接口功能实体将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备包括：归属网络的MTC外部接口功能实体通过归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间预先建立的连接，将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备。

优选地，在归属网络的MTC外部接口功能实体将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备之后，还包括：拜访网络的MTC外部接口功能实体接收MTC设备发送给MTC服务器的第四通信数据；拜访网络的MTC外部接口功能实体将第四通信数据路由到归属网络中的MTC外部接口功能实体；归属网络中的MTC外部接口功能实体将第四通信数据路由到MTC服务器。

优选地，上述MTC外部接口功能实体为以下之一：MTC安全网关；包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体；MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体的组合。

优选地，上述注册信息为以下至少之一：MTC设备签约用户的身份信息以及MTC设备的身份信息；MTC设备附着的网络的网络身份信息。

根据本发明的又一方面，提供了一种MTC设备的漫游通信系统。

根据本发明的MTC设备的漫游通信系统包括：该系统包括：拜访网络的MTC外部接口功能实体；拜访网络的MTC外部接口功能实体包括：第一接收模块，用于接收MTC设备发送给MTC服务器的第一通信数据；第一确定模块，用于根据MTC设备的注册信息确定MTC设备的归属网络的MTC外部接口功能实体；第一路由模块，用于将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。

优选地，上述系统还包括：归属网络的MTC外部接口功能实体；归属网络的MTC外部接口功能实体包括：第二接收模块，用于在MTC设备附着到拜访网络时，接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，归属网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系；拜访网络的MTC外部接口功能实体还包括：第三接收模块，用于在MTC设备附着到拜访网络时，接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，拜访网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。

优选地，上述第一路由模块，用于通过拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间预先建立的连接，将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。

优选地，上述归属网络的MTC外部接口功能实体还包括：第四接收模块，用于接收MTC服务器发送给MTC设备的第二通信数据；第二路由模块，用于将第二通信数据路由到拜访网络中的MTC外部接口功能实体；拜访网络的MTC外部接口功能实体还包括：第三路由模块，用于将第二通信数据路由到MTC设备。

优选地，上述MTC外部接口功能实体为以下之一：MTC安全网关；包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体；MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体的组合。

优选地，上述注册信息为以下至少之一：MTC设备签约用户的身份信息以及MTC设备的身份信息；MTC设备附着的网络的网络身份信息。

根据本发明的再一方面，提供了另一种MTC设备的漫游通信系统。

根据本发明的MTC设备的漫游通信系统包括：归属网络的MTC外部接口功能实体；归属网络的MTC外部接口功能实体包括：第五接收模块，用于接收MTC服务器发送给MTC设备的第三通信数据；第二确定模块，用于根据MTC设备的注册信息确定MTC设备当前已漫游到的拜访网络的MTC外部接口功能实体；第四路由模块，用于将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备。

优选地，上述系统还包括：拜访网络的MTC外部接口功能实体；拜访网络的MTC外部接口功能实体包括：第六接收模块，用于接收MTC设备发送给MTC服务器的第四通信数据；第五路由模块，用于将第四通信数据路由到归属网络中的MTC外部接口功能实体；归属网络的MTC外部接口功能实体还包括：第六路由模块，用于将第四通信数据路由到MTC服务器。

通过本发明，采用拜访网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息确定该MTC设备的归属网络的MTC外部接口功能实体，并建立与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系，通过拜访网络的MTC外部接口功能实体以及归属网络的MTC外部接口功能实体实现MTC设备与归属网络的MTC服务器之间的通信数据交互，解决了相关技术中，在大量的MTC设备漫游时引起的信令和通信数据流量占用过多网络资源，从而影响正常的非MTC通信的问题，进而达到了由MTC外部接口功能实体处理MTC设备与归属网络的MTC服务器之间的通信数据，从而在保证外部接口安全的情况下，针对MTC设备漫游的情况，改善MTC通信在移动通信网络，如：3GPP网络中的负载平衡的效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是根据相关技术的机器类通信系统架构的示意图；

图2是根据相关技术的当MTC设备漫游时，对于归属网络路由的场景，机器类通信系统架构的示意图；

图3是根据相关技术的当MTC设备漫游时，对于本地疏导的场景，机器类通信系统架构的示意图；

图4是根据相关技术的在引入MTC安全网关后，外部接口的连接系统的示意图；

图5是根据相关技术的在引入MTC安全网关后，本地疏导场景中的外部接口连接系统的示意图；

图6是根据本发明实施例的一种MTC设备的漫游通信方法的流程图；

图7是根据本发明优选实施例一的一种MTC设备的漫游通信方法的流程图；

图8是根据本发明优选实施例二的一种MTC设备的漫游通信方法的流程图；

图9是根据本发明优选实施例三的一种MTC设备的漫游通信方法的流程图；

图10是根据本发明实施例的另一种MTC设备的漫游通信方法的流程图；

图11是根据本发明实施例的一种MTC设备的漫游通信系统的结构框图；

图12是根据本发明优选实施例的一种MTC设备的漫游通信系统的结构框图；

图13是根据本发明实施例的另一种MTC设备的漫游通信系统的结构框图；

图14是根据本发明优选实施例的另一种MTC设备的漫游通信系统的结构框图；

图15是根据本发明实施例的每个通信网络仅使用一个MTC外部接口功能实体的MTC设备的漫游通信系统示意图；以及

图16是根据本发明实施例的每个通信网络使用两个MTC外部接口功能实体的MTC设备的漫游通信系统示意图。

具体实施方式

下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

图6是根据本发明实施例的MTC设备的漫游通信方法的流程图。如图6所示，该方法主要包括以下处理：

步骤S602：拜访网络的MTC外部接口功能实体接收MTC设备发送给MTC服务器的第一通信数据；

步骤S604：拜访网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息，确定MTC设备的归属网络的MTC外部接口实体；

步骤S606：拜访网络的MTC外部接口功能实体将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。

相关技术中，在大量的MTC设备漫游时引起的信令和通信数据流量占用过多网络资源，从而影响正常的非MTC通信。采用如图6所示的方法，拜访网络的MTC外部接口功能实体根据漫游至该拜访网络中的MTC设备的注册信息，确定该MTC设备的归属网络的MTC外部接口功能实体，实现了MTC设备与归属网络的MTC服务器通过拜访网络的MTC外部接口实体以及归属网络的MTC外部接口实体实现通信数据的交互，达到了改善MTC通信在移动通信网络，如：3GPP网络中的负载平衡的效果。

MTC设备向拜访网络的MTC外部接口功能实体上报的注册信息可以包括但不限于：MTC设备身份信息，如：IMEI；MTC签约用户身份信息，如：IMSI。拜访网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。

优选地，在步骤S602，拜访网络的MTC外部接口功能实体接收MTC设备发送给MTC服务器的第一通信数据之前，还可以包括以下处理：

(1)MTC设备附着到拜访网络时，MTC设备向归属网络的MTC外部接口功能实体进行注册，归属网络的MTC外部接口功能实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，归属网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系；

(2)MTC设备附着到拜访网络时，MTC设备向拜访网络的MTC外部接口功能实体进行注册，拜访网络的MTC外部接口实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，拜访网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。

在优选实施过程中，上述注册信息可以包括但不限于以下至少之一：

(1)MTC设备签约用户的身份信息，如：IMSI，以及MTC设备的身份信息，如：IMEI；

(2)MTC设备附着的网络信息，如：网络身份信息。

在优选实施例中，MTC设备签约用户的身份信息主要是指安装在MTC设备上的用户身份识别卡(UICC)的相关身份信息。在本发明实施例中，UICC上可以包括用户身份识别模块，如：SIM、USIM及ISIM等。MTC设备附着归属网络，需要在归属网络的MTC外部接口实体(MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体)进行注册。注册信息可以包括：MTC设备签约用户的身份信息和MTC设备身份信息，该注册信息还可以进一步包括归属网络身份信息，当MTC设备漫游并附着到拜访网络时，需要在拜访网络的MTC外部接口功能实体(MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口实体)进行注册。该注册信息可以包括：MTC设备签约用户的身份信息和MTC设备身份信息，该注册信息还可以进一步包括拜访网络身份信息。当MTC设备漫游并附着到拜访网络时，还需要进一步在归属网络的MTC外部接口功能实体(MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口实体)进行注册。该注册信息可以包括MTC设备签约用户的身份信息和MTC设备身份信息，以及拜访网络的信息如拜访网络的身份信息。

为实现支持MTC设备的漫游，MTC外部接口功能实体可以是一个独立的MTC安全网关，实现外部接口功能，对MTC服务器进行认证和授权，保证外部接口通信的安全性，同时可以用于屏蔽移动通信系统的网络拓扑，中继或处理信令协议。MTC外部接口实体也可以由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口实体(MTC-IWF(MTC Security Gateway))组成，实现外部接口功能，对MTC服务器进行认证和授权，保证外部接口通信的安全性，同时可以用于屏蔽移动通信系统的网络拓扑，中继或处理信令协议。当MTC设备漫游至拜访网络，MTC设备完成拜访网络附着后，需要在拜访网络中的MTC外部接口功能实体进行注册，并需要进一步在归属网络中的MTC外部接口功能实体进行注册。

在优选实施例中，根据本发明的MTC设备漫游并附着到拜访网络时，拜访网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。漫游的MTC设备在向拜访网络的MTC外部接口功能实体注册的同时，该MTC设备还需要进一步向归属网络的MTC外部接口功能实体进行注册，当MTC设备漫游时，归属网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。

在优选实施例中，MTC设备在MTC外部接口功能实体注册的信息可以由MTC外部接口功能实体保存、管理并维护。当MTC设备去附着时，MTC外部接口功能实体可以删除MTC设备的注册信息。另外，当MTC设备进行位置更新或切换时，MTC设备可以更新在MTC外部接口功能实体保存的注册信息。

在本发明实施例中，为了支持MTC设备的漫游，可以预先建立不同MTC外部接口功能实体间的连接。例如，当MTC外部接口功能实体由MTC安全网关实现时，不同MTC安全网关之间可以进行互联。当MTC外部接口功能实体由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体(MTC-IWF(MTC Security Gateway))组成时，不同安全网关之间进行互联，各个不同的包含MTC安全网关功能的外部接口实体之间也进行互联。另外，当MTC外部接口实体由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体(MTC-IWF(MTC Security Gateway))组成时，如果需要，MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体之间也可以互联。

另外，在本发明实施例中，上述MTC外部接口功能实体之间的连接还必须是安全连接，即，MTC外部接口功能实体之间的通信需要进行安全保护。在本发明实施例中，MTC外部接口功能实体间通信的安全性可以由移动通信网络，如：3GPP网络的核心网的安全机制实现。

因此，在步骤S606中，拜访网络的MTC外部接口功能实体可以通过拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间预先建立的连接，将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。从而可以在MTC设备漫游时，提高MTC设备与MTC服务器之间的通信数据的传输效率。

优选地，在本发明实施例中，MTC服务器在接收到来自漫游MTC设备的通信数据后，也可以向MTC设备发送消息，因此，在步骤S606，拜访网络的MTC外部接口功能实体将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器之后，还可以包括以下处理：

(1)归属网络的MTC外部接口功能实体接收MTC服务器发送给MTC设备的第二通信数据；

(2)归属网络的MTC外部接口功能实体将第二通信数据路由到拜访网络中的MTC外部接口功能实体；

(3)拜访网络中的MTC外部接口功能实体将第二通信数据发送到MTC设备。

在优选实施例中，对于从MTC设备到MTC服务器的通信，可以经由拜访网络中的MTC外部接口功能实体，如：MTC安全网关或包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体路由到归属网络中的MTC外部接口功能实体。对于从MTC服务器到MTC设备的通信，可以经由归属网络中的MTC外部接口功能实体，如：MTC安全网关或包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体路由到拜访网络中的MTC外部接口功能实体。对于从MTC设备到MTC服务器的通信，归属网络中的外部接口功能实体将来自漫游MTC设备的通信数据进一步发送给对应的MTC服务器。对于从MTC服务器到MTC设备的通信，拜访网络中的外部接口功能实体将来自MTC服务器的通信数据进一步发送给漫游MTC设备。

下面结合图7至图9对上述优选实施方式做进一步的描述。

图7是根据本发明优选实施例一的MTC设备的漫游通信方法的流程图。如图7所示，该方法可以包括以下处理步骤：

步骤S702：当MTC设备漫游时，MTC设备附着到拜访网络后，需要进一步在归属网络中的MTC外部接口功能实体进行注册。注册信息可以包括MTC设备签约用户的身份信息、MTC设备身份信息以及拜访网络的网络身份信息。

步骤S704：当MTC设备漫游时，附着到拜访网络后，还需要进一步在拜访网络中的MTC外部接口功能实体进行注册。注册信息可以包括MTC设备签约用户的身份信息和MTC设备身份信息。

需要说明的是，根据需要注册信息还可以进一步包括拜访网络的身份信息。

步骤S706：对于从MTC设备到MTC服务器的通信，归属网络中的外部接口功能实体将来自漫游MTC设备的通信数据进一步发送给相应的MTC服务器。对于从MTC服务器到MTC设备的通信，拜访网络中的外部接口功能实体将来自MTC服务器的通信数据进一步发送给漫游MTC设备。

图8是根据本发明优选实施例二的MTC设备的漫游通信方法的流程图。如图8所示，该方法可以包括以下处理步骤：

步骤S802：当MTC设备漫游时，MTC设备附着到拜访网络后，需要进一步在归属网络中的MTC安全网关进行注册。注册信息可以包括MTC设备签约用户的身份信息、MTC设备身份信息以及拜访网络的网络身份信息。

步骤S804：当MTC设备漫游时，附着到拜访网络后，还需要进一步在拜访网络中的MTC安全网关进行注册。注册信息可以包括MTC设备签约用户的身份信息和MTC设备身份信息。

需要说明的是，根据需要注册信息还可以进一步包括拜访网络的身份信息。

步骤S806：对于从MTC设备到MTC服务器的通信，归属网络中的安全网关将来自漫游MTC设备的通信数据进一步发送给相应的MTC服务器。对于从MTC服务器到MTC设备的通信，拜访网络中的MTC安全网关将来自MTC服务器的通信数据进一步发送给漫游MTC设备。

图9是根据本发明优选实施例三的MTC设备的漫游通信方法的流程图。如图9所示，该方法可以包括以下处理步骤：

步骤S902：当MTC设备漫游时，MTC设备附着到拜访网络时，需要进一步在归属网络中的包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体进行注册。注册信息可以包括MTC设备签约用户的身份信息、MTC设备身份信息以及拜访网络的网络身份信息。

步骤S904：当MTC设备漫游时，附着到拜访网络后，还需要进一步在拜访网络中的包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体进行注册。注册信息可以包括MTC设备签约用户的身份信息和MTC设备身份信息。

需要说明的是，根据需要注册信息还可以进一步包括拜访网络的身份信息。

步骤S906：对于从MTC设备到MTC服务器的通信，归属网络中的包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体将来自漫游MTC设备的通信数据进一步发送给相应的MTC服务器。对于从MTC服务器到MTC设备的通信，拜访网络中的包含MTC安全网关功能的外部功能接口实体将来自MTC服务器的通信数据进一步发送给漫游MTC设备。

图10是根据本发明实施例的MTC设备的漫游通信方法的流程图。如图10所示，该方法主要包括以下处理：

步骤S1002：归属网络的MTC外部接口功能实体接收MTC服务器发送给MTC设备的第三通信数据；

步骤S1004：归属网络的MTC外部接口功能实体根据MTC设备的注册信息，确定MTC设备当前已漫游到的拜访网络的MTC外部接口功能实体；

步骤S1006：归属网络的MTC外部接口功能实体将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备。

采用如图10所示的方法，解决了相关技术中，在大量的MTC设备漫游时引起的信令和通信数据流量占用过多网络资源，从而影响正常的非MTC通信的问题，实现了由MTC外部接口功能实体处理MTC设备与归属网络的MTC服务器之间的通信数据，从而在保证外部接口安全的情况下，针对MTC设备漫游的情况，改善MTC通信在移动通信网络，如：3GPP网络中的负载平衡的效果。

优选地，在步骤S1002，归属网络的MTC外部接口功能实体接收MTC服务器发送给漫游MTC设备的第三通信数据之前，还可以包括以下处理：

(1)MTC设备附着到拜访网络时，MTC设备向归属网络的MTC外部接口功能实体进行注册，归属网络的MTC外部接口功能实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，归属网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系；

(2)MTC设备附着到拜访网络时，MTC设备向拜访网络的MTC外部接口功能实体进行注册，拜访网络的MTC外部接口功能实体接收来自于MTC设备的注册信息并保存，其中，拜访网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。

在优选实施过程中，上述注册信息包括但不限于以下信息至少之一：

(1)MTC设备签约用户的身份信息，如IMSI；以及MTC设备的身份信息，如IMEI。

(2)MTC设备附着的网络信息，如：网络身份信息。

在优选实施例中，当MTC设备漫游至拜访网络时，需要在拜访网络的MTC外部接口功能实体进行注册，其中，注册信息包括：MTC设备签约用户的身份信息、MTC设备身份信息以及拜访网络身份信息。拜访网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。MTC设备漫游并附着到拜访网络时，还需要进一步在归属网络的MTC外部接口功能实体进行注册，其中，注册信息包括：MTC设备签约用户的身份信息、MTC设备身份信息以及拜访网络的信息，如：拜访网络的身份信息。归属网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系，从而实现MTC服务器与MTC设备之间的通信。

为实现支持MTC设备的漫游，MTC外部接口功能实体可以是一个独立的MTC安全网关，实现外部接口功能，对MTC服务器进行认证和授权，保证外部接口通信的安全性，同时可以用于屏蔽移动通信系统的网络拓扑，中继或处理信令协议。MTC外部接口功能实体也可以由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体(MTC-IWF(MTC Security Gateway))组成，实现外部接口功能，对MTC服务器进行认证和授权，保证外部接口通信的安全性，同时可以用于屏蔽移动通信系统的网络拓扑，中继或处理信令协议。当MTC设备漫游至拜访网络，MTC设备完成拜访网络附着后，需要在拜访网络中的MTC外部接口功能实体进行注册，并需要进一步在归属网络中的MTC外部接口功能实体进行注册。

在本发明实施例中，为了支持MTC设备的漫游，可以预先建立不同MTC外部接口功能实体间的连接。例如，当MTC外部接口功能实体由MTC安全网关实现时，不同MTC安全网关之间可以进行互联。当MTC外部接口功能实体由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体(MTC-IWF(MTC Security Gateway))组成时，不同安全网关之间进行互联，各个不同的包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体之间也进行互联。另外，当MTC外部接口功能实体由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口实体(MTC-IWF(MTC Security Gateway))组成时，如果需要，MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口实体之间也可以互联。

另外，在本发明实施例中，上述MTC外部接口功能实体之间需要进行安全连接，即，MTC外部接口功能实体之间的通信需要进行安全保护。在本发明实施例中，MTC外部接口功能实体的安全性可以由移动通信网络如3GPP网络的核心网的安全机制实现。

优选地，在步骤S1006中，归属网络的MTC外部接口功能实体将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备可以进一步包括以下处理：归属网络的MTC外部接口功能实体通过归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间预先建立的连接，将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口实体发送到MTC设备。

优选地，在步骤S1006，归属网络的MTC外部接口功能实体将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备之后，还可以包括以下处理：

(1)拜访网络的MTC外部接口功能实体接收MTC设备发送给MTC服务器的第四通信数据；

(2)拜访网络的MTC外部接口功能实体将第四通信数据路由到归属网络中的MTC外部接口功能实体；

(3)归属网络中的MTC外部接口功能实体将第四通信数据路由到MTC服务器。

图11是根据本发明实施例的MTC设备的漫游通信系统的结构框图。如图11所示，该MTC设备的漫游通信系统主要包括：拜访网络的MTC外部接口功能实体10；拜访网络的MTC外部接口功能实体10可以进一步包括：第一接收模块100，用于接收MTC设备发送给MTC服务器的第一通信数据；第一确定模块102，用于根据MTC设备的注册信息，确定MTC设备的归属网络的MTC外部接口功能实体；第一路由模块104，用于将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。

采用了如图11所示的系统，拜访网络的MTC外部接口功能实体10的第一接收模块100接收MTC设备发送给MTC服务器的第一通信数据；第一确定模块102根据MTC设备的注册信息，确定MTC设备的归属网络的MTC外部接口功能实体；第一路由模块104将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器，解决了相关技术中，在大量的MTC设备漫游时引起的信令和通信数据流量占用过多网络资源，从而影响正常的非MTC通信的问题，进而达到了由MTC外部接口功能实体处理MTC设备与归属网络的MTC服务器之间的通信数据，从而改善MTC通信在移动通信网络，如：3GPP网络中的负载平衡的效果。

优选地，如图12所示，上述系统还可以包括：归属网络的MTC外部接口功能实体20；该归属网络的MTC外部接口功能实体20可以进一步包括：第二接收模块200，用于在MTC设备附着到归属网络时，接收来自于MTC设备的注册信息并保存；拜访网络的MTC外部接口功能实体10还可以进一步包括：第三接收模块106，用于在MTC设备附着到拜访网络时，接收来自于MTC设备的注册信息并保存。

在优选实施过程中，上述注册信息可以为但不限于以下至少之一：

(1)MTC设备签约用户的身份信息以及MTC设备的身份信息；

(2)MTC设备附着的网络信息，如：网络身份信息。

优选地，如图12所示，上述第一路由模块104，用于通过拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间预先建立的连接，将第一通信数据经由归属网络的MTC外部接口功能实体路由到MTC服务器。

优选地，如图12所示，归属网络的MTC外部接口功能实体20还可以进一步包括：第四接收模块202，用于接收MTC服务器发送给MTC设备的第二通信数据；第二路由模块204，用于将第二通信数据路由到拜访网络中的MTC外部接口功能实体；拜访网络的MTC外部接口功能实体10还可以进一步包括：第三路由模块108，用于将第二通信数据路由到MTC设备。

在优选实施过程中，上述MTC外部接口功能实体可以为但不限于以下之一：

(1)MTC安全网关；

(2)包含MTC安全网关功能的外部接口实体；

(3)MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体的组合。

图13是根据本发明实施例的MTC设备的漫游通信系统的结构框图。如图13所示，该MTC设备的漫游通信系统主要包括：归属网络的MTC外部接口功能实体30；该归属网络的MTC外部接口功能实体30可以包括：第五接收模块300，用于接收MTC服务器发送给MTC设备的第三通信数据；第二确定模块302，用于根据MTC设备的注册信息，确定MTC设备当前已漫游到的拜访网络的MTC外部接口功能实体；第四路由模块304，用于将第三通信数据经由拜访网络的MTC外部接口功能实体发送到MTC设备。

采用了如图13所示的系统，实现了由MTC外部接口功能实体处理MTC设备与归属网络的MTC服务器之间的通信数据，从而在保证外部接口安全的情况下，针对MTC设备漫游的情况，改善MTC通信在移动通信网络，如：3GPP网络中的负载平衡。

在优选实施例中，当MTC设备漫游至拜访网络时，需要在拜访网络的MTC外部接口功能实体进行注册。注册信息包括MTC设备签约用户的身份信息，MTC设备身份信息。如果需要注册信息还可以进一步包括拜访网络身份信息。拜访网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该拜访网络的MTC外部接口功能实体与归属网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系。MTC设备漫游并附着到拜访网络时，还需要进一步在归属网络的MTC外部接口功能实体进行注册。注册信息包括MTC设备签约用户的身份信息，MTC设备身份信息，以及拜访网络的信息如拜访网络的身份信息。归属网络的MTC外部接口功能实体可以根据上述注册信息建立起该归属网络的MTC外部接口功能实体与拜访网络的MTC外部接口功能实体之间的路由关系，从而实现MTC服务器与MTC设备之间的通信。

优选地，如图14所示，上述系统还可以包括：拜访网络的MTC外部接口功能实体40；拜访网络的MTC外部接口功能实体40可以包括：第六接收模块400，用于接收MTC设备发送给MTC服务器的第四通信数据；第五路由模块402，用于将第四通信数据路由到归属网络中的MTC外部接口功能实体；归属网络的MTC外部接口功能实体30还可以包括：第六路由模块306，用于将第四通信数据路由到MTC服务器。

图15是根据本发明实施例的每个通信网络仅使用一个MTC外部接口功能实体的MTC设备的漫游通信系统示意图。如图15所示，该系统可以包括：(1)MTC外部接口功能实体，MTC外部接口功能实体可以是一个独立的MTC安全网关，实现外部接口功能，对MTC服务器进行认证和授权，保证外部接口通信的安全性，同时可以用于屏蔽移动通信系统的网络拓扑，中继或处理信令协议。(2)MTC服务器，MTC服务器用于提供MTC相关服务或业务。(3)GGSN/PGW，网关GPRS支持节点/分组数据网关。(4)HLR/HSS，归属位置寄存器/归属签约数据服务器。SGSN/MME，GPRS服务支持节点/移动管理实体。(5)SMS-SC/IP-SM-GW，短消息中心。在该系统架构中，MTC外部接口功能由独立的MTC安全网关实现，不同MTC安全网关进行互联以支持MTC设备的漫游。

图16是根据本发明实施例的每个通信网络使用两个MTC外部接口功能实体的MTC设备的漫游通信系统示意图。如图16所示，该系统包括：(1)MTC外部接口功能实体，由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体(MTC-IWF(MTC Security Gateway))组成，实现外部接口功能，对MTC服务器进行认证和授权，保证外部接口通信的安全性，同时可以用于屏蔽移动通信系统的网络拓扑，中继或处理信令协议。(2)MTC服务器，MTC服务器用于提供MTC相关服务或业务。(3)GGSN/PGW，网关GPRS支持节点/分组数据网关。(4)HLR/HSS，归属位置寄存器/归属签约数据服务器。(5)SGSN/MME，GPRS服务支持节点/移动管理实体。(6)SMS-SC/IP-SM-GW，短消息中心。在该系统架构中，MTC外部接口功能由MTC安全网关和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体实现，不同MTC安全网关之间，以及不同的包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体之间进行互联以支持MTC设备的漫游。MTC安全网关与包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体之间不存在连接。当然，在每个通信网络中，可以任意选择由MTC外部接口功能实体或者由MTC安全网关实体和包含MTC安全网关功能的外部接口功能实体中一个处理经由Gi/SGi发送的通信数据。但是，需要确保各个通信网络最后选定的MTC外部接口实体保持一致。

通过上述图15和图16所示的MTC设备的漫游通信系统架构图，在移动通信网络，如：3GPP网络中，MME可以根据MTC设备的标识与人与人之间的非MTC通信的标识不同，进而对部分MTC通信或者全部MTC通信不做处理，而将不做处理的MTC通信交由MTC外部接口实体进行处理，从而缓解MME上同时处理MTC通信与非MTC通信时的负载，进而改善MTC通信在3GPP网络中的负载平衡。

从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：可实现对MTC设备漫游通信的支持，并保证MTC设备通信的外部接口安全性，以及改善MTC通信在移动通信网络，如：3GPP网络中的负载平衡。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。