一种基于LTE的物联网数据传输方法与流程

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种基于LTE的物联网数据传输方法。

背景技术：

为满足物联网的应用需求，3GPP在LTE标准中引入了NB-IOT(Narrow Band Internet of Thing)架构，通过该架构满足物联网的数据传输及多连接的需求。

在当前的架构中，如使用PGW提供对外数据出口，需要为每一个物联网终端建立并维护一个独享的GTP隧道，这导致了NB-IOT架构下为维持物联网的海量数据连接需要建立并维护海量的GTP隧道，从而消耗了大量设备资源。

技术实现要素：

针对目前NB-IOT中为维护海量数据连接，导致的系统资源耗费过大的问题，本发明提供一种基于LTE的物联网数据传输方法，方法包括，

用户签约共享GTP隧道属性；

MME获取用户的GTP隧道共享属性；

根据用户的GTP隧道共享属性，MME为用户选择对应的共享GTP隧道；

用户接入共享GTP隧道。

优选地，当MME判断当前无合适的共享GTP隧道时，将根据用户签约参数、请求的APN信息为该用户新建一条共享的GTP隧道；

在新建共享GTP隧道后，MME维护所述新建共享GTP隧道，使后续具有新建共享GTP隧道共享属的用户接入；

当无任何具有新建共享GTP隧道共享属的用户使用新建共享GTP隧道时，MME释放新建共享GTP隧道。

优选地，用户签约共享GTP隧道属性之前还包括：

MME维护其服务范围内的共享GTP隧道信息；

MME维护的共享GTP隧道信息包括：共享隧道标识、服务的用户数、服务的所有用户的标识、SGW与PGW信息、APN信息。

优选地，用户签约共享GTP隧道属性之前还包括：

用户签约共享GTP隧道属性之前还包括：

在HSS的用户APN签约参数中，设置APN签约参数对应的GTP隧道共享属性，该GTP隧道共享属性用于标识用户使用APN接入NB-IOT网络时，是否启用与APN签约参数对应的GTP隧道共享功能；

当用户接入NB-IOT网络时，使用的APN签约参数中包括HSS设置APN签约参数对应的GTP隧道的共享属性，启用APN签约参数对应的GTP隧道；

当用户接入NB-IOT网络时，使用的APN签约参数中不包括HSS设置APN签约参数对应的GTP隧道的共享属性，则不启用APN签约参数对应的GTP隧道。优选地，用户签约共享GTP隧道属性还包括：

在HSS的物联网APN签约参数中，为无移动性需求的物联网应用用户增加GTP共享隧道属性,该属性值设置为True。

优选地，MME获取用户的GTP隧道共享属性还包括：

在接入NB-IOT网络时，MME从HSS中获取该用户的签约信息，签约信息包含该用户所有APN的GTP隧道共享属性。

优选地，MME为用户选择对应的共享GTP隧道还包括：

MME根据用户请求接入的APN的GTP隧道共享属性进行判断，当该属性存在且其值为True时，MME将为用户选择对应的共享GTP隧道；

当MME判断当前无合适的共享GTP隧道时，将根据用户签约参数、请求的APN信息为该用户新建一条共享的GTP隧道。

优选地，用户接入共享GTP隧道还包括：

用户在MME的控制下接入共享GTP隧道，同时维护该共享GTP隧道的MME、SGW和PGW均登记该用户的信息。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

基于LTE的物联网数据传输的优化方法，可以在不影响用户体验的前提下，大大减少系统需要建立与维护的GTP隧道数目，可以节省大量的系统资源，节约设备投资。而且通过为无移动性需求的多个物联网终端建立并维护共享SGW与PGW间的GTP隧道，从而节约大量系统资源，该方案实现简便，可以有效降低网络资源消耗，节省网络建设成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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为基于LTE的物联网数据传输方法流程图；

图2为基于LTE的物联网数据传输方法实施例流程图；

图3为基于LTE的物联网数据传输方法实施例的示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种基于LTE的物联网数据传输方法，如图1所示，方法包括，

S1：用户签约共享GTP隧道属性；

在HSS的用户APN签约参数中新增可选属性GTP隧道共享属性(GTP Tunnel Sharing)，该属性标识用户使用指定APN接入时是否启用GTP隧道共享功能。如该值为True表示启用，值为False标识不启用，如用户签约参数中无GTP隧道共享属性，也表示用户不启用GTP隧道共享功能。对于需要使用隧道共享的物联网终端，如该终端没有移动通信需求，如固定位置的抄表、监控设备等，在用户签约时，HSS中该用户的物联网APN下的GTP隧道共享属性值设置为True。

S2：MME获取用户的GTP隧道共享属性；

物联网终端接入时。物联网终端在接入NB-IOT网络时，MME从HSS中获取该用户的签约信息，其中可选包含该用户所有APN的GTP隧道共享属性。

S3：根据用户的GTP隧道共享属性，MME为用户选择对应的共享GTP隧道；

MME根据用户请求接入的APN的GTP隧道共享属性进行判断，当该属性存在且其值为True时，MME将为用户选择合适的共享GTP隧道。

S4：用户接入共享GTP隧道。

用户在MME的控制下接入共享GTP隧道，维护该共享GTP隧道的MME、SGW与PGW均需登记用户的信息。用户的信息包括：IMSI。

本实施例中，MME获取用户的GTP隧道共享属性还包括：当MME不存在用户GTP隧道的共享属性时，MME根据用户签约的GTP隧道共享属性，新建一条共享的GTP隧道；

在新建共享GTP隧道后，MME维护所述新建共享GTP隧道，使后续具有新建共享GTP隧道共享属的用户接入；

当无任何具有新建共享GTP隧道共享属的用户使用新建共享GTP隧道时，MME释放新建共享GTP隧道。

这里，如MME发现当前无已存在的合适共享GTP隧道时，将根据用户签约参数、请求的APN等信息为该终端新建一条共享的GTP隧道。在新建共享GTP隧道后，MME应维护该共享GTP隧道信息，以便后续的用户接入时可选择使用该共享GTP隧道。只有当无任何用户使用共享GTP隧道时，MME才可以发起释放该共享GTP隧道。

这样使MME能够适应多种GTP隧道，当MME判断当前无合适的共享GTP隧道时，将根据用户签约参数、请求的APN信息为该用户新建一条共享的GTP隧道；而当新建的GTP隧道无任何具有新建共享GTP隧道共享属的用户使用新建共享GTP隧道时，MME释放新建共享GTP隧道。大大减少系统需要建立与维护的GTP隧道数目，可以节省大量的系统资源，节约设备投资。

本实施例中，用户签约共享GTP隧道属性之前还包括：

MME维护其服务范围内的共享GTP隧道信息；MME维护的共享GTP隧道信息包括：共享隧道标识、服务的用户数、服务的所有用户的标识、SGW与PGW信息、APN信息。

本实施例中，用户签约共享GTP隧道属性之前还包括：

在HSS的用户APN签约参数中，设置APN签约参数对应的GTP隧道共享属性，该GTP隧道共享属性用于标识用户使用APN接入NB-IOT网络时，是否启用与APN签约参数对应的GTP隧道共享功能；

当用户接入NB-IOT网络时，使用的APN签约参数中包括HSS设置APN签约参数对应的GTP隧道的共享属性，启用APN签约参数对应的GTP隧道；

当用户接入NB-IOT网络时，使用的APN签约参数中不包括HSS设置APN签约参数对应的GTP隧道的共享属性，则不启用APN签约参数对应的GTP隧道。

进一步的，在HSS的物联网APN签约参数中，为无移动性需求的物联网应用用户增加GTP共享隧道属性,该属性值设置为True。

为了能够进一步说明本发明的实施过程，下面为本发明的一具体实施例，如图2所示，

S11：用户签约共享GTP隧道属性；

S12：MME获取用户的GTP隧道共享属性；

S13：MME根据用户请求接入的APN的GTP隧道共享属性进行判断，是否存在接入的GTP隧道；

S14：当存在接入的GTP隧道时，根据用户的GTP隧道共享属性，MME为用户选择对应的共享GTP隧道；

或者判断GTP隧道共享属性值为True时，MME将为用户选择合适的共享GTP隧道。

S15：用户接入共享GTP隧道。

S16：当MME根据用户请求接入的APN的GTP隧道共享属性进行判断，不存在接入的GTP隧道时，MME根据用户签约的GTP隧道共享属性，新建一条共享的GTP隧道；

或者判断GTP隧道共享属性值为False时，MME根据用户签约的GTP隧道共享属性，新建一条专用GTP隧道。

本发明的另一具体实施例为，如图3所示，

MME维护共享GTP隧道信息。MME维护其服务范围内的共享GTP隧道信息，MME需要维护的共享GTP隧道信息可以包括共享隧道标识、服务的用户数、服务的所有用户的标识、SGW与PGW信息、对应的APN等；

示例用户为无移动性需求的物联网应用用户，在HSS的该用户的物联网APN签约参数中，增加GTP共享隧道属性,该属性值设置为True；

物联网终端请求附着网络，携带请求的物联网APN名称；

终端与网络完成双向的鉴权；

MME从HSS获取用户的签约信息，包括用户签约的各个APN信息等；

MME为用户选择合适的共享GTP隧道。MME根据用户物联网APN中的GTP共享隧道属性值为true，确定该APN连接使用共享GTP方式，MME根据用户请求的APN名称为用户选择合适的共享GTP隧道；

MME检查发现已存在合适的共享GTP隧道可为该用户服务，并选定一个共享GTP隧道为该用户服务，用户通过选定的共享GTP隧道接入网络；

MME、SGW与PGW分别更新共享GTP隧道的维护信息，在其维护表中添加新增接入的用户信息。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。