机器类型通信用户设备的通信方法及系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种MTC用户设备的通信方法及系统，该方法包括：MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备；一个或多个MTC用户设备根据组触发信息与MTC服务器进行通信。通过本发明，利用广播信息向MTC用户设备组广播组触发信息，实现同时触发一组中的多个MTC用户设备，优化组触发流程，减少组触发过程占用的网络资源。
【专利说明】机器类型通信用户设备的通信方法及系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种机器类型通信用户设备的通信方法及系统。
【背景技术】
[0002]M2M (Machine to Machine)指机器之间建立连接的所有技术和手段。M2M理念在上个世纪九十年代就出现了，但是只停留在理论阶段。2000年以后，随着移动通信技术的发展，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业务就在市场上出现，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的关注焦点。目前全球的机器数量比人的数量要多很多，因此可以预见到M2M技术的良好的市场前景。
[0003]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业务对系统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，来更有效的支持M2M通信。
[0004]现有的移动通信网络主要针对人与人的通信进行设计，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。
[0005]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。
[0006]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在趋于饱和，M2M对运营商来说是全新的发展机遇。
[0007]为了有效地利用移动网络资源，第三代合作伙伴计划(3rd GenerationPartnership Pro ject,简称为 3GPP)提出了机器类型通信(Machine Type Communication,简称为MTC),即机器对机器(Machine to Machine)、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(Human to Human，简称为H2H)之间的通讯，MTC在接入控制、计费、安全性、服务质量(Quality of Service,简称为QoS)、业务模式等方面与现在的H2H通讯模式有很大的区别。
[0008]3GPP演进分组系统(Evolved Packet System,简称为EPS)架构中，EPS包括了无线接入网(如UMTS 陆地无线接入网(Universal Terrestrial Radio Access Network,简称为 UTRAN)、演进的 UTRAN(Evolved UTRAN，简称为 E-UTRAN)、GSM/EDGE 无线接入网络(GSM/EDGE Radio Access Network,简称为GERAN))和核心网，如在演进分组核心网(EvolvedPacket Core,简称为 EPC)中有移动管理实体(Mobility Management Entity,简称为MME)、服务网关(Serving Gateway)、分组数据网网关(Packet Data Network Gateway,简称为PGW)等网元,在通用分组无线业务(General Packet Radio Service,简称为GPRS)核心网中包括服务GPRS支持节点(Service GPRS Support Node，简称为SGSN)等网元；在E-UTRAN中包括演进的节点B (Evolved Node B，简称为eNB)。
[0009]MTC用户设备触发(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用户设备的通信，可以采用由MTC服务器(Server )发起轮询(poll)的方式进行通信，对于MTC用户设备发起的通信，有时也需要MTC Server从MTC用户设备poll数据。如果MTC服务器查询失败或者MTC用户设备的IP地址不可用，则MTC服务器可以使用MTC用户设备触发来与MTC用户设备建立通信。如果网络不能触发MTC用户设备，则网络向MTC服务器报告MTC用户设备触发失败，MTC用户设备触发在3GPP中通过控制面信令实现。
[0010]MTC用户设备触发包括移动主叫(Mobile Originated，简称为MO)和移动被叫(Mobile Terminating,简称为MT，)业务，即包括MTC用户设备发送或者接收信息。
[0011]为了实现MTC用户设备触发请求的有效传输，已提出的方案包括:通过T4接口发送MTC用户设备触发信息，或者通过T5接口控制面信令发送MTC用户设备触发信息，或者通过Gi/SGi接口用户面发送MTC触发信息。对于通过控制面信令发送MTC用户设备触发信息的方式，MTC服务器发送包含MTC用户设备触发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MTC用户设备触发信息解析处理，然后发送MTC用户设备触发信息到用户设备(User Equipment，简称为UE)。3GPP中的MTC架构如图1所示，在用户面，连接MTC用户(User)的MTC应用设备(Application)通过应用程序编程接口(ApplicationProgramming Interface,简称为API)接口与MTC服务器通信，或者通过Gi/SGi接口直接与3GPP网络中的网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称为GGSN)/PGW/演进分组数据网关(Evolved Packet Data Gateway，简称为EPDG)通信；MTC服务器通过MTCi接口与 GGSN/PGW/EPDG 通信；GGSN/PGW/EPDG 通过无线接入网(Radio Access Network,简称为RAN)与用户设备通信；在控制面，MTC服务器通过MTCsp接口向MTC互联功能(MTCInter Working Function,简称为MTC-1WF)发送包含MTC用户设备触发信息的控制面信令或通过 MTCsms 接口向短信业务-业务中心(Short Message Service-Service Center,简称为 SMS-SC，)/IP 短信网关(IP-Short-Message-Gateway，简称为 IP-SM-GW)发送包含 MTC用户设备触发信息的控制面信令，MTC-1ffF或SMS-SC/IP-SM-GW将控制面信令发送到MME/SGSN或短信业务-移动业务交换中心网关(Gateway MSC For Short Message Service,简称为SMS-GMSC，)或短信业务路由器(SMS Router)或移动业务交换中心(Mobile-servicesSwitching Centre,简称为 MSC)或拜访位置寄存器(Visitor Location Register,简称为VLR)，进而通过RAN发送到UE ;其中，MME/SGSN还可以通过Gr/S6a/S6d接口从归属用户服务器(Home Subscriber Server,简称为HSS)或归属位置寄存器(Home LocationRegister，简称为HLR)获得所述控制面信令。
[0012]在3GPP TS22.368中提出了 MTC用户设备分组的需求，如MTC server想要收集多个MTC用户设备的状态信息。包括:系统将一个MTC用户设备关联到单个MTC分组；每个基于组的MTC功能适用于MTC组中的每个成员；MTC组在3GPP网络中的标识是唯一的。
[0013]相关技术中，针对如何触发一组MTC用户设备还没有给出解决方案。
【发明内容】
[0014]本发明提供了一种机器类型通信用户设备的通信方法及系统，以至少解决相关技术中，没有如何触发一组MTC用户设备的解决方案的问题。
[0015]根据本发明的一个方面，提供了一种MTC用户设备的通信方法，包括:MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备；一个或多个MTC用户设备根据组触发信息与MTC服务器进行通信。
[0016]优选地，MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息包括:一个或多个MTC用户设备确定自身接收到组寻呼信息，其中，组寻呼信息用于指示广播信息的变化；一个或多个MTC用户设备根据组寻呼信息判断广播信息中携带的组触发信息是否为自身所需的组触发信息；如果是，一个或多个MTC用户设备从广播信息中获取组触发信息；如果否，一个或多个MTC用户设备丢弃组触发信息。
[0017]优选地，一个或多个MTC用户设备根据组寻呼信息判断广播信息中携带的组触发信息是否为自身所需的组触发信息包括:一个或多个MTC用户设备根据组寻呼信息携带的组标识判断组寻呼信息是否与MTC用户设备组相对应；如果是，一个或多个MTC用户设备根据组触发信息携带的组标识判断组触发信息是否为自身所需的组触发信息；如果否，一个或多个MTC用户设备丢弃组寻呼信息。
[0018]优选地，在MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息之前，上述方法还包括:MTC服务器通过MTC用户设备组的服务节点向接入网设备发送组触发信息；收到组触发信息的接入网设备向MTC用户设备组所在的区域广播组触发信息。
[0019]优选地，MTC服务器通过MTC用户设备组的服务节点向接入网设备发送组触发信息包括:MTC互连功能接收到MTC服务器发送的组触发信息，其中，组触发信息至少包括以下之一:MTC用户设备组标识、组触发信息对应的物理区域；MTC互连功能将组触发信息中的物理区域更新为以下标识之一:跟踪区标识、路由区标识、位置区域标识、小区标识；MTC互连功能根据MTC用户设备组标识查询MTC用户设备组的签约信息以及MTC用户设备组的服务节点；MTC互连功能通过服务节点向接入网设备发送组触发信息。
[0020]优选地，MTC互连功能通过服务节点向接入网设备发送组触发信息包括:MTC互连功能通过以下方式之一向服务节点发送组触发信息:T4接口、Τ5接口、小区广播中心CBC、广播多播业务中心BMSC ;服务节点向接入网设备发送组触发信息，并通过接入网设备向MTC用户设备组发送组寻呼信息。
[0021]优选地，MTC互连功能通过以下方式之一向服务节点发送组触发信息:Τ4接口、Τ5接口、CBC、BMSC包括:MTC互连功能通过T4接口以短信的形式向服务节点发送组触发信息；MTC互连功能通过T5接口以短信或专用控制信令的形式向服务节点发送组触发信息；MTC互连功能通过CBC以小区广播业务CBS的形式向服务节点发送组触发信息；MTC互连功能通过BMSC以多媒体广播多播业务MBMS的形式向服务节点发送组触发信息。
[0022]优选地，在MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息之前，方法还包括:分组数据网网关PGW/网关通用分组无线业务支持节点GGSN接收到MTC服务器发送的组触发信息，其中，MTC服务器与PGW/GGSN通过Gi/SGi接口直连或者通过服务能力服务器SCS连接；PGW/GGSN通过信令网关SGW向MTC用户设备组的服务节点发送下行数据通知DDN ;—个或多个MTC用户设备接收到组寻呼信息，并与PGW/GGSN建立公用数据网PDN连接，其中，MTC用户设备组中的MTC用户设备共享PDN连接；SGW通过PDN连接向MTC用户设备组发送组触发信息。[0023]优选地，广播信息可以通过以下方式之一发送:多播控制信道MCCH信息、CBS信息、系统信息。
[0024]优选地，系统信息是为MTC用户设备设计的系统信息块SIB，只有MTC用户设备监听并读取系统信息。
[0025]优选地，MTC用户设备组的服务节点至少包括以下之一:移动管理实体MME、服务通用分组无线业务支持节点SGSN、移动交换中心MSC。
[0026]优选地，接入网设备至少包括以下之一:演进的节点BeNB、NodeB、无线网络控制器RNC、基站控制器BSC、基站BTS。
[0027]优选地，携带有组触发信息的广播信息是周期性发送的。
[0028]根据本发明的另一个方面，提供了一种MTC用户设备，包括:接收模块，用于接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备；通信模块，用于根据组触发信息与MTC服务器进行通信。
[0029]优选地，接收模块包括:确定单元，用于确定自身接收到组寻呼信息，其中，组寻呼信息用于指示广播信息的变化；判断单元，用于根据组寻呼信息判断广播信息中携带的组触发信息是否为自身所需的组触发信息；获取单元，用于在判断结果为是的情况下，从广播信息中获取组触发信息；丢弃单元，用于在判断结果为否的情况下，丢弃组触发信息。
[0030]优选地，判断单元包括:第一判断子单元，用于根据组寻呼信息携带的组标识判断组寻呼信息是否与MTC用户设备组相对应；第二判断子单元，用于在判断结果为是的情况下，根据组触发信息携带的组标识判断组触发信息是否为自身所需的组触发信息；丢弃子单元，用于在判断结果为否的情况下，丢弃组寻呼信息。
[0031]根据本发明的再一个方面，提供了一种MTC用户设备的通信系统，其特征在于，包括MTC服务器、MTC互连功能、分组数据网网关PGW/网关通用分组无线业务支持节点GGSN、MTC用户设备组、MTC用户设备组的服务节点、接入网设备，其中，MTC服务器，用于生成组触发信息；MTC互连功能，用于通过T4接口或T5接口或小区广播中心CBC或广播多播业务中心BMSC发送组触发信息；PGW/GGSN，用于通过用户面发送组触发信息；MTC用户设备组的服务节点，用于向MTC用户设备组发送组寻呼信息，以及向接入网设备发送组触发信息；
[0032]MTC用户设备组中的MTC用户设备包括:接收模块，用于接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备;
[0033]通信模块，用于根据组触发信息与MTC服务器进行通信。
[0034]通过本发明，利用广播信息向MTC用户设备组广播组触发信息，实现同时触发一组中的多个MTC用户设备，优化组触发流程，减少组触发过程占用的网络资源。
【专利附图】
【附图说明】
[0035]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:
[0036]图1是根据相关技术的3GPP中的MTC架构示意图；
[0037]图2是根据本发明实施例的MTC用户设备的通信方法的流程图；
[0038]图3是根据本发明优选实施例的MTC用户设备的通信方法的交互流程图；[0039]图4是根据本发明优选实施例一的MTC用户设备的通信方法的交互流程图；
[0040]图5是根据本发明优选实施例二的MTC用户设备的通信方法的交互流程图；
[0041]图6是根据本发明优选实施例三的MTC用户设备的通信方法的交互流程图；
[0042]图7是根据本发明实施例的MTC用户设备的结构框图；
[0043]图8是根据本发明实施例的MTC用户设备的通信系统的结构框图；
[0044]图9是根据本发明优选实施例的MTC用户设备的通信系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0045]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。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
[0046]本发明实施例提供了一种MTC用户设备的通信方法，图2是根据本发明实施例的MTC用户设备的通信方法的流程图，如图2所示，包括如下的步骤S202至步骤S204。
[0047]步骤S202，MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备。
[0048]步骤S204，一个或多个MTC用户设备根据组触发信息与MTC服务器进行通信。
[0049]相关技术中，针对如何触发一组MTC用户设备还没有给出解决方案。本发明实施例中，利用广播信息向MTC用户设备组广播组触发信息，实现同时触发一组中的多个MTC用户设备，优化组触发流程，减少组触发过程占用的网络资源。
[0050]需要说明的是，MTC服务器是指MTC应用服务器(Applicaion Server，简称为AS)和/或MTC服务能力服务器(Service Capability Server,简称为SCS)。
[0051]MTC服务器触发MTC用户设备之前，需要先对MTC用户设备进行寻呼，且为了保证接收到的组触发信息确实是对应于该MTC用户设备组的，需要判断接收到的组触发信息是否是自身所需的。上述步骤S202包括:一个或多个MTC用户设备确定自身接收到组寻呼信息，其中，组寻呼信息用于指示广播信息的变化；一个或多个MTC用户设备根据组寻呼信息判断组触发信息是否为自身所需的触发信息；如果是，一个或多个MTC用户设备从广播信息中获取组触发信息；如果否，一个或多个MTC用户设备丢弃所述组触发信息。
[0052]为了保证接收到的组寻呼信息确实是对应该MTC用户设备组的，一个或多个MTC用户设备根据组寻呼信息判断组触发信息是否为自身所需的组触发信息包括:一个或多个MTC用户设备根据组寻呼信息携带的组标识判断组寻呼信息是否与MTC用户设备组相对应；如果是，一个或多个MTC用户设备根据组触发信息携带的组标识判断该组触发信息是否为自身所需的组触发信息；如果否，一个或多个MTC用户设备丢弃组寻呼信息。
[0053]在步骤S202之前，上述方法还包括:MTC服务器通过服务节点向接入网设备发送组触发信息，收到组触发信息的接入网设备向MTC用户设备组所在区域广播组触发信息。
[0054](I)通过控制面触发MTC用户设备组
[0055]MTC互连功能接收到MTC服务器发送的组触发信息，其中，组触发信息至少包括以下之一:MTC用户设备组标识、组触发信息对应的物理区域；MTC互连功能将组触发信息中的物理区域更新为以下标识之一:跟踪区标识、路由区标识、位置区域标识、小区标识；MTC互连功能根据MTC用户设备组标识查询MTC用户设备组的签约信息以及MTC用户设备组的服务节点；MTC互连功能通过服务节点向接入网设备发送组触发信息。
[0056]优选地，MTC互连功能通过服务节点向接入网设备发送组触发信息包括:MTC互连功能通过以下方式之一向服务节点发送组触发信息:T4接口、T5接口、小区广播中心(CellBroadcast Center,简称为 CBC)、广播多播业务中心(Broadcast Multicast ServiceCenter，简称为BMSC);服务节点向接入网设备发送组触发信息，并通过接入网设备向MTC用户设备组发送组寻呼信息。
[0057]优选地，MTC互连功能通过以下方式之一向服务节点发送组触发信息:T4接口、Τ5接口、CBC、BMSC包括:MTC互连功能通过T4接口以短信的形式向服务节点发送组触发信息；MTC互连功能通过T5接口以短信或专用控制信令的形式向服务节点发送组触发信息；MTC互连功能通过CBC以小区广播业务(Cell Broadcast Service,简称为CBS)的形式向所述服务节点发送所述组触发信息；MTC互连功能通过BMSC，以多媒体广播多播业务(Multimedia Broadcast Multicast Service,简称为MBMS)的形式向所述服务节点发送所述组触发信息。
[0058]上述MTC用户设备组的服务节点至少包括以下之一:MME、SGSN、移动交换中心(Mobile Switching Center,简称为 MSC)。
[0059](2)通过用户面触发MTC用户设备组
[0060]PGW/网关通用分组无线业务支持节点(Gateway General Packet Radio ServiceSupporting Node，简称为GGSN)接收到MTC服务器发送的组触发信息，其中，MTC服务器与PGW/GGSN通过Gi/SGi接口直连或者通过SCS连接；PGW/GGSN通过信令网关SGW向MTC用户设备组的服务节点发送下行数据通知(Downlink Data Notification,简称为DDN); —个或多个MTC用户设备接收到组寻呼信息，并与PGW/GGSN建立公用数据网(Packet DataNetwork,简称为TON)连接，其中，MTC用户设备组中的MTC用户设备共享PDN连接；SGW通过PDN连接向MTC用户设备组发送组触发信息。
[0061]优选地，上述广播信息可以通过以下方式之一发送:多播控制信道(MulticastControl Channel,简称为 MCCH)信息、小区广播业务(Cell Broadcast Service,简称为CBS)信息、系统信息(System Information,简称为 SI)。
[0062]优选地,系统信息是专门为MTC用户设备设计的系统信息块(System InformationBlock，简称为SIB)，只有MTC用户设备监听并读取该SIB消息。
[0063]上述MTC用户设备组的服务节点至少包括以下之一:MME、SGSN、MSC。
[0064]上述接入网设备至少包括以下之一:eNB、NodeB、无线网络控制器(Radio NetworkController,简称为 RNC)、基站控制器(Base Station Controller,简称为 BSC)、基站(BaseTransceiver Station,简称为 BTS)。
[0065]优选地，携带有组触发信息的广播信息是周期性发送的。
[0066]为了使本发明的技术方案和实现方法更加清楚，下面将结合优选的实施例对其实现过程进行详细描述。以下优选实施例中的广播信息是指系统信息，说明利用组触发信息触发一组MTC用户设备的过程。
[0067]由上述实施例可知，本发明可以通过控制面或用户面触发一组MTC用户设备，具体如下:MTC 互连功能(MTC-1nterworking Function,简称为 MTC-1WF)通过 T4/T5 接口向MME/SGSN/MSC发送组触发信息(用于触发一组MTC用户设备)，收到组触发信息的MME/SGSN/MSC向RAN节点发送该组触发信息，并通过RAN节点向MTC用户设备组发送组寻呼信息，收到组触发信息的RAN节点通过广播信息向该MTC用户设备组广播组触发信息；PGW/GGSN接收到组触发信息，向MME/SGSN发送下行数据通知，MME/SGSN向MTC用户设备组发送组寻呼信息，MTC用户设备组与PGW/GGSN之间建立PDN连接，信令网关(SignalingGateway,简称为SGW)通过该连接箱该MTC用户设备组发送组寻呼发信息由此,便可以通过广播信息广播触发一组MTC用户设备，而不需要分别对一个MTC用户设备组中的每一个MTC用户设备发送触发信息，减少了网络信息发送的数量，从而不会影响无线容量。
[0068]图3是根据本发明优选实施例的MTC用户设备的通信方法的交互流程图，如图3所示，该方法包括如下步骤:
[0069]步骤S302，MTC-1ffF向MME/SGSN/MSC发送MTC用户设备组的组触发信息。
[0070]本步骤中，MTC服务器设置组触发请求信息内容，并将组触发信息发送到业务能力服务器(Services Capability Server，简称为 SCS)，其中，SCS 位于 3GPP 网络外或 3GPP网络中，组触发信息至少包括:MTC用户设备组标识(Group ID)，用于唯一识别需要触发的MTC用户设备组。
[0071]SCS向MTC-1WF发送组触发信息，MTC-1ffF对收到的组触发信息认证之后，通过HSS/HLR查询用户设备的签约信息和MTC UE的服务节点，如MME、SGSN、MSC。
[0072]MTC-1ffF向MME/SGSN/MSC发送该组触发信息。
[0073]步骤S304a，收到组触发信息的MME/SGSN/MSC向RAN节点发送该组触发信息。其中，RAN 节点为以下至少一种:eNB、NodeB、RNC、BSC、BTS。
[0074]步骤S304b，MME/SGSN/MSC通过RAN节点向MTC用户设备组中的MTC用户设备发
送组寻呼信息。
[0075]组寻呼信息中包含组标识group ID,MTC用户设备通过group ID判断是否为所需寻呼信息。如果否，则丢弃该组寻呼信息，如果是，则继续执行其它步骤。组寻呼信息用于向MTC用户设备组指示包含组触发信息的广播信息发生变化，其组寻呼帧PF和寻呼子帧PO的取值通过group ID或group IMSI计算得到或通过广播信息通知得到。
[0076]步骤S306，RAN节点通过广播信息向MTC用户设备广播触发信息。
[0077]广播信息为专用广播信息，即专门为MTC用户设备组触发设计的广播信息；广播信息包含MTC用户设备组触发的内容，例如，AS/SCS希望收到触发信息的MTC用户设备组的响应(如立刻发送状态报告，或一段时间后发送状态报告等)。
[0078]组触发信息是周期性发送，上述广播周期由现有广播信息发送给目标MTC用户设备组。
[0079]步骤S308，收到组寻呼信息的MTC用户设备接收组触发信息。MTC用户设备在相应的资源读取组触发信息，并根据组触发信息的内容与AS/SCS进行通信。
[0080]优选实施例一
[0081 ] 本优选实施例描述的是MTC-1WF通过T4接口发送组触发信息，利用广播信息实现触发一组MTC用户设备的场景，图4是根据本发明优选实施例一的MTC用户设备的通信方法的交互流程图，如图4所示，该方法包括如下步骤:
[0082]步骤S402，MTC服务器(AS)设置组触发指示信息，并发送到MTC-1WF (通过SCS)。
[0083]本步骤中，AS位于3GPP运营商网络之外，SCS位于3GPP运营商网络之内或之外，MTC-1WF位于3GPP网络之内。MTC-1WF收到组触发信息后需要对其进行认证。需要说明的是，SCS发送到MTC-1WF的组触发信息中至少包括:MTC用户设备组标识、组触发信息对应的物理区域(即组触发信息在哪些物理区域中发送)。
[0084]步骤S404，MTC-1ffF通过T4接口向SMSC发送组触发信息。
[0085]本步骤中，MTC-1WF米用短信向短信服务中心(Short Message-Service Center,简称为SMSC)发送组触发信息。
[0086]MTC-1ffF通过组触发信息中的group ID向HSS/HLR查询MTC用户设备组的的签约信息和所在的服务节点信息，并将MTC用户设备组的服务节点信息增加到该组触发信息中。
[0087]MTC-1WF —般需要将组触发信息中的物理区域更新为以下对应的标识之一:跟踪区域标识(Tracking Area Identifier,简称为TAI),路由区域标识(Router AreaIdentifier,简称为RAI),位置区域标识(Location Area Identifier,简称为LAI),小区标识(cell Identifier)。
[0088]步骤S406，SMSC向MME/SGSN/MSC发送组触发信息。
[0089]本步骤中，SMSC采用短信向MME/SGSN/MSC发送组触发信息；MME/SGSN/MSC为目标MTC用户设备组的服务节点，即目标MTC用户设备组在MME/SGSN/MSC中注册。组触发信息为一条短信息，该短信中的目标MTC用户设备标识为组标识group ID。
[0090]步骤S408a，MME/SGSN/MSC向RAN节点发送组触发信息。
[0091]本步骤中，MME/SGSN/MSC可以通过HSS/HLR查询group ID对应的小区，并将上述小区标识发送给相应的RAN节点。RAN节点为eNB、NodeB、RNC、BSC、BTS。
[0092]步骤S408b，MME/SGSN/MSC通过RAN节点向MTC用户设备组发送组寻呼信息。
[0093]本步骤中，组寻呼信息通过RAN节点发送，组寻呼信息用于向MTC用户设备组指示包含组触发信息的广播信息发生变化。
[0094]组寻呼信息至少包括group ID, MTC用户设备根据组寻呼信息中的group ID判断该组寻呼信息是否为所需的组寻呼信息，如果否则丢弃该组寻呼信息，如果是则继续执行其它步骤。组寻呼信息的组寻呼巾贞(Page Frame,简称为PF)和寻呼时机/子巾贞(PageOccasion,简称为PO)的取值通过group ID或group IMSI计算得到。
[0095]步骤S410，RAN节点向MTC用户设备组广播包含组触发信息的广播信息。
[0096]本步骤中，RAN节点通过广播信息向目标MTC用户设备组所在的小区广播组触发信息，其中，广播信息为专用的系统广播信息，即针对MTC用户设备组的广播信息；该广播信息由RAN节点周期性发送，上述周期通过现有广播信息发送给MTC用户设备。该广播信息包含MTC用户设备组触发的内容，例如，AS/SCS希望收到组触发信息的MTC用户设备组的响应(如MTC用户设备立刻发送状态报告，或一段时间后发送状态报告等)。
[0097]步骤S412，收到组寻呼信息的MTC用户设备接收组触发信息。
[0098]本步骤中，MTC用户设备通过组触发信息中的组标识判断是否为需要的组触发信息，如果是，MTC用户设备读取组触发信息，并根据该组触发信息的内容与AS/SCS进行通信；如果否，丢弃该组触发信息
[0099]优选实施例二
[0100]本优选实施例描述的是MTC-1WF通过T5接口发送组触发信息，利用广播信息实现触发一组MTC用户设备的场景，图5是根据本发明优选实施例二的MTC用户设备的通信方法的交互流程图，如图5所示，该方法包括如下步骤:
[0101]步骤S502，MTC服务器(AS)设置组触发指示信息，并发送到MTC-1WF (通过SCS)。具体地，该步骤与步骤S402相同，这里不再赘述。
[0102]步骤S504，MTC-1ffF通过T5接口发送组触发信息到MME/SGSN/MSC。具体地，MTC-1WF根据组触发信息中的group ID向HSS/HLR查询目标MTC用户设备组的服务节点信息，本优选实施例中，MTC用户设备组的服务节点是MME/SGSN/MSC。
[0103]需要说明的是，组触发信息可以通过短信或专用控制信令向MME/SGSN/MSC发送，此时，所述组触发信息为一条短信或控制信令。
[0104]步骤S506a，MME/SGSN/MSC向RAN节点发送组触发信息。
[0105]步骤S506b，MME/SGSN/MSC通过RAN节点向MTC用户设备组发送组寻呼信息。
[0106]本优选实施例中，步骤S506a、步骤S506b分别与步骤S408a、步骤S408b相同，这里不再赘述。
[0107]步骤S508，RAN节点向MTC用户设备组广播包含组触发信息的广播信息。本步骤与步骤S410相同，这里不再赘述。
[0108]步骤S510，收到组寻呼信息的MTC用户设备接收组触发信息。本步骤与步骤S412相同，这里不再赘述。
[0109]优选实施例三
[0110]本优选实施例描述的是AS/SCS通过用户面发送组触发信息使用用户面实现触发一组MTC用户设备的场景，图6是根据本发明优选实施例三的MTC用户设备的通信方法的交互流程图，如图6所示，该方法包括如下步骤:
[0111]步骤S602，MTC服务器(AS)设置组触发指示信息，并发送到PGW/GGSN (可以直接发送或者通过SCS发送)。
[0112]本步骤中，AS可以与PGW/GGSN通过Gi/SGi接口直连，或者通过SCS与PGW/GGSN连接。
[0113]步骤S604，PGW/GGSN发送组触发信息到SGW，SGff向MME/SGSN发送下行数据通知(Downlink Data Notif ication,简称为 DDN)信息。
[0114]需要说明的是，SGff可以根据网络配置信息同时向MME，SGSN发送DDN，或者向MME/SGSN之一发送DDN。
[0115]步骤S606，MME/SGSN通过RAN节点向MTC用户设备组发送组寻呼信息。
[0116]本步骤中，MME/SGSN为收到DDN信息的服务节点。该组寻呼信息至少包括groupID,组寻呼信息的PF/P0值通过group ID或group IMSI计算得到。
[0117]步骤S608，收到组寻呼信息的MTC用户设备发起服务请求流程，与PGW/GGSN建立公用数据网(Public Data Network，简称为TON)连接。其中，PDN连接为一条共享连接，SP包含到多个MTC用户设备的PDN连接，属于一个组的多个MTC用户设备共享一条PDN连接(相同的IP地址、端口)。
[0118]步骤S610，SGW通过PDN连接向MTC用户设备发送组触发信息。
[0119]需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。
[0120]本发明实施例还提供了 一种MTC用户设备，该MTC用户设备可以用于实现上述MTC用户设备的通信方法。图7是根据本发明实施例的MTC用户设备的结构框图，如图7所示，包括接收模块72和通信模块74。下面对其结构进行详细描述。
[0121]接收模块72，用于接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备；通信模块74，连接至接收模块72，用于根据接收模块72接收的组触发信息与MTC服务器进行通信。
[0122]优选地，接收模块72包括:确定单元，用于确定自身接收到组寻呼信息，其中，组寻呼信息用于指示广播信息的变化；判断单元，连接至确定单元，用于根据组寻呼信息判断广播信息中携带的组触发信息是否为自身所需的组触发信息；获取单元，连接至判断单元，用于在判断单元的判断结果为是的情况下，从广播信息中获取组触发信息；丢弃单元，连接至判断单元，用于在判断单元的判断结果为否的情况下，丢弃组触发信息。
[0123]优选地，判断单元还包括:第一判断子单元，用于根据组寻呼信息携带的组标识判断组寻呼信息是否与MTC用户设备组相对应；第二判断子单元，连接至第一判断子单元，用于在第一判断子单元的判断结果为是的情况下，根据组触发信息携带的组标识判断该组触发信息是否为自身所需的组触发信息；丢弃子单元，连接至第一判断子单元，用于在第一判断子单元的判断结果为否的情况下，丢弃组寻呼信息。
[0124]本发明实施例还提供了一种MTC用户设备的通信系统，该MTC用户设备的通信系统可以用于实现上述MTC用户设备的通信方法。图8是根据本发明实施例的MTC用户设备的通信系统的结构框图，如图8所示，包括MTC服务器81、MTC互连功能82、PGW/GGSN 83、MTC用户设备组84、MTC用户设备组的服务节点85和接入网设备86。下面对其结构进行详细描述。
[0125]MTC服务器81，用于生成组触发信息；MTC互连功能82，用于通过T4接口或T5接口或CBS或MBMS发送组触发信息；PGW/GGSN 83，用于通过用户面发送组触发信息；MTC用户设备组的服务节点85，用于向MTC用户设备组发送组寻呼信息，以及向接入网设备86发送组触发信息；MTC用户设备组84中的MTC用户设备包括:接收模块，用于接收来自MTC服务器81的携带有组触发信息的广播信息，其中，组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备；通信模块，连接至接收模块，用于根据接收模块接收的组触发信息与MTC服务器81进行通信。
[0126]需要说明的是，装置实施例中描述的MTC用户设备的通信系统对应于上述的方法实施例，其具体的实现过程在方法实施例中已经进行过详细说明，在此不再赘述。
[0127]在一个优选实施例中，MTC用户设备的通信系统还可以包括如下模块或装置，如图9 所示，该系统包括:AS/SCS 9 K MTC-1ffF 92、PGW/GGSN 和 SGW 93、SMSC 94、MME/SGSN/MSC95、无线接入网节点96、MTC用户设备97。
[0128]其中，AS/SCS 91 (实现了上述MTC服务器81的功能)，用于生成MTC组触发信息，其中组触发信息包含MTC用户设备group ID ；
[0129]MTC-1ffF 92 (实现了上述MTC互连功能82的功能)，用于选择触发路径，将接收到的MTC用户设备组触发信息通过T4/T5/用户面发送；
[0130]PGW/GGSN和SGW 93 (实现了上述PGW/GGSN 83的功能)，用于接收AS/SCS发送的组触发信息，将收到的组触发信息通过用户面发送到MTC用户设备97 ；
[0131]SMSC 94，用于接收MTC-1WF92发送的短信组触发信息，将收到的组触发信息发送到 MME/SGSN/MSC 95 ；
[0132]MME/SGSN/MSC 95 (实现了上述MTC用户设备组的服务节点85的功能)，用于接收MTC-1WF92或SMSC 94发送的组触发信息，并将组触发信息发送到无线接入网节点96，还用于通过无线接入网节点96向MTC用户设备97发送组寻呼信息；
[0133]无线接入网节点96 (实现了上述无线接入网节点86的功能)，用于接收93或95发送的组触发信息，并通过广播信息或用户面数据向目标用户设备发送组触发信息；所述无线接入网节点96包括以下至少一种:BSC、BTS、RNC、NodeB、eNodeB。
[0134]MTC用户设备97 (实现了上述MTC用户设备组84的功能)，用于接收组寻呼信息和组触发信息，还用于根据组触发信息的内容与AS/SCS 91进行通信。MTC用户设备为一组MTC UE，即两个或以上的MTC用户设备，MC设备可以是MTC用户设备网关或单个MTC用户设备。
[0135]综上所述，根据本发明的上述实施例，提供了一种机器类型通信用户设备的通信方法及系统。通过本发明，利用广播信息向MTC用户设备组广播组触发信息，实现同时触发一组中的多个MTC用户设备，优化组触发流程，减少组触发过程占用的网络资源。
[0136]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，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。
[0137]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。
【权利要求】
1.一种机器类型通信MTC用户设备的通信方法，其特征在于包括: MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，所述组触发信息用于触发所述MTC用户设备组中的MTC用户设备； 所述一个或多个MTC用户设备根据所述组触发信息与所述MTC服务器进行通信。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息包括: 所述一个或多个MTC用户设备确定自身接收到组寻呼信息，其中，所述组寻呼信息用于指示所述广播信息的变化； 所述一个或多个MTC用户设备根据所述组寻呼信息判断所述广播信息中携带的组触发信息是否为自身所需的组触发信息； 如果是，所述一个或多个MTC用户设备从所述广播信息中获取所述组触发信息； 如果否，所述一个或多个MTC用户设备丢弃所述组触发信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一个或多个MTC用户设备根据所述组寻呼信息判断所述广播信息中携带的组触发信息是否为自身所需的组触发信息包括: 所述一个或多个MTC用户设备根据所述组寻呼信息携带的组标识判断所述组寻呼信息是否与所述MTC用户设备组相对应；` 如果是，所述一个或多个MTC用户设备根据所述组触发信息携带的组标识判断所述组触发信息是否为自身所需的组触发信息； 如果否，所述一个或多个MTC用户设备丢弃所述组寻呼信息。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息之前，所述方法还包括: 所述MTC服务器通过所述MTC用户设备组的服务节点向接入网设备发送所述组触发信息； 收到所述组触发信息的接入网设备向所述MTC用户设备组所在的区域广播所述组触发信息。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述MTC服务器通过所述MTC用户设备组的服务节点向接入网设备发送所述组触发信息包括: MTC互连功能接收到所述MTC服务器发送的所述组触发信息，其中，所述组触发信息至少包括以下之一 =MTC用户设备组标识、所述组触发信息对应的物理区域； 所述MTC互连功能将所述组触发信息中的物理区域更新为以下标识之一:跟踪区标识、路由区标识、位置区域标识、小区标识； 所述MTC互连功能根据所述MTC用户设备组标识查询所述MTC用户设备组的签约信息以及所述MTC用户设备组的服务节点； 所述MTC互连功能通过所述服务节点向所述接入网设备发送所述组触发信息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述MTC互连功能通过所述服务节点向所述接入网设备发送所述组触发信息包括: 所述MTC互连功能通过以下方式之一向所述服务节点发送所述组触发信息:T4接口、Τ5接口、小区广播中心CBC、广播多播业务中心BMSC ； 所述服务节点向所述接入网设备发送所述组触发信息，并通过所述接入网设备向所述MTC用户设备组发送组寻呼信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述MTC互连功能通过以下方式之一向所述服务节点发送所述组触发信息:T4接口、T5接口、CBC、BMSC包括: 所述MTC互连功能通过Τ4接口以短信的形式向所述服务节点发送所述组触发信息； 所述MTC互连功能通过Τ5接口以短信或专用控制信令的形式向所述服务节点发送所述组触发信息； 所述MTC互连功能通过CBC以小区广播业务CBS的形式向所述服务节点发送所述组触发信息； 所述MTC互连功能通过BMSC以多媒体广播多播业务MBMS的形式向所述服务节点发送所述组触发信息。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在MTC用户设备组中的一个或多个MTC用户设备接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息之前，所述方法还包括: 分组数据网网关PGW/网关通用分组无线业务支持节点GGSN接收到所述MTC服务器发送的所述组触发信息，其中，所述MTC服务器与所述PGW/GGSN通过Gi/SGi接口直连或者通过服务能力服务器SCS连接； 所述PGW/GGSN通过信令网关SGW向所述MTC用户设备组的服务节点发送下行数据通知 DDN ； 所述一个或多个MTC用户设备接收到组寻呼信息，并与所述PGW/GGSN建立公用数据网PDN连接，其中，所述MTC用户设备组中的MTC用户设备共享所述PDN连接； 所述SGW通过所述PDN连接向所述MTC用户设备组发送所述组触发信息。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，所述广播信息可以通过以下方式之一发送:多播控制信道MCCH信息、CBS信息、系统信息。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述系统信息是为所述MTC用户设备设计的系统信息块SIB，只有所述MTC用户设备监听并读取所述系统信息。
11.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，MTC用户设备组的服务节点至少包括以下之一:移动管理实体MME、服务通用分组无线业务支持节点SGSN、移动交换中心MSC。
12.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，接入网设备至少包括以下之一:演进的节点BeNB、NodeB、无线网络控制器RNC、基站控制器BSC、基站BTS。
13.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，携带有所述组触发信息的所述广播信息是周期性发送的。
14.一种机器类型通信MTC用户设备，其特征在于包括: 接收模块，用于接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，所述组触发信息用于触发MTC用户设备组中的MTC用户设备； 通信模块，用于根据所述组触发信息与所述MTC服务器进行通信。
15.根据权利要求14所述的MTC用户设备，其特征在于，所述接收模块包括: 确定单元，用于确定自身接收到组寻呼信息，其中，所述组寻呼信息用于指示所述广播信息的变化； 判断单元，用于根据所述组寻呼信息判断所述广播信息中携带的组触发信息是否为自身所需的组触发信息； 获取单元，用于在判断结果为是的情况下，从所述广播信息中获取所述组触发信息； 丢弃单元，用于在判断结果为否的情况下，丢弃所述组触发信息。
16.根据权利要求15所述的MTC用户设备，其特征在于，所述判断单元包括: 第一判断子单元，用于根据所述组寻呼信息携带的组标识判断所述组寻呼信息是否与所述MTC用户设备组相对应； 第二判断子单元，用于在判断结果为是的情况下，根据所述组触发信息携带的组标识判断所述组触发信息是否为自身所需的组触发信息； 丢弃子单元，用于在判断结果为否的情况下，丢弃所述组寻呼信息。
17.一种机器类型通信MTC用户设备的通信系统，其特征在于，包括MTC服务器、MTC互连功能、分组数据网网关PGW/网关通用分组无线业务支持节点GGSN、MTC用户设备组、所述MTC用户设备组的服务节点、接入网设备，其中， 所述MTC服务器，用于生成组触发信息； 所述MTC互连功能，用于通过T4接口或T5接口或小区广播中心CBC或广播多播业务中心BMSC发送所述组触发信息； 所述PGW/GGSN，用于通过用户面发送所述组触发信息； 所述MTC用户设备组的服务节点，用于向所述MTC用户设备组发送组寻呼信息，以及向所述接入网设备发送所述组触发信息； 所述MTC用户设备组中的MTC用户设备包括: 接收模块，用于接收来自MTC服务器的携带有组触发信息的广播信息，其中，所述组触发信息用于触发所述MTC用户设备组中的MTC用户设备； 通信模块，用于根据所述组触发信息与所述MTC服务器进行通信。
【文档编号】H04W60/04GK103517404SQ201210213456
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月26日 优先权日:2012年6月26日
【发明者】许辉 申请人:中兴通讯股份有限公司