CN102177757B - 一种实现注册的方法、装置和*** - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种实现注册的方法、装置和***,所述方法包括:网关设备接收移动性管理网元发送的请求消息;网关设备根据所述请求消息获取所述用户设备使用的应用服务器信息;网关设备将所述用户设备注册到所述应用服务器。本发明通过由网关设备将用户设备注册到应用服务器上,避免了由用户设备向应用服务器进行注册,使得用户设备功能实现简单,用户设备毋需获得应用服务器的信息,从而提高了网络的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域,尤其涉及一种实现注册的方法、装置和***。
背景技术
为了应对无线宽带技术的挑战,保持3GPP(3rd Generation PartnershipProject,第三代合作伙伴计划)网络的领先优势,3GPP在2004年底制定了LTE(Long Term Evolution,长期演进计划)。在该演进计划的指导下定义了新的移动通信网络的架构,该架构与现在的GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线业务)/UMTS(Universal Mobile Telecommunication System,通用移动通信***)更加扁平,并且只保留了分组域,因此可以称为EPS(evolvedpacket system,演进的分组网络)。
现有的通信***中,主要可以分为两种应用:H2H(Human to Human,人到人)应用、M2M(Machine to Machine,机器到机器)应用。在H2H应用中,当用户设备UE附着到网络后,网络侧(如PGW(PDN Gateway),分组数据网络网关)会给UE分配一个IP地址,UE获得IP地址后会向AF(Application Function,应用服务器)发起注册的流程,将其用户设备标识信息和网络侧为其分配的IP地址注册到AF中。其中,UE获得IP地址的方式可以为:当UE附着到网络(E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,演进的UMTS陆地无线接入网))或者UE发起PDP上下文激活流程(GERAN(GSM EDGERadio Access Network)/UTRAN网络)后,网络侧(如,PGW或者GGSN(GatewayGPRS Support Node,网关GPRS支持节点))会为UE分配IP地址,并且会将AF的信息(如,AF的地址信息)在创建缺省承载接受消息或者PDP上下文激活接受消息中携带给UE。但是由于M2M应用(指的是一个或者多个网元之间在不需要人为参与的情况下进行的网络通讯,如交通控制与管理、工厂监控、远程抄表等应用)具有业务应用简单并且MTC(Machine Type Communication)Device(M2M终端设备)数量众多的特点,3GPP网络为MTC Device分配IP地址,并且将MTC Server的信息通知MTC Device,则可能会导致MTC Device功能实现复杂,并且降低了网络的安全性。
发明内容
为了应对无线宽带技术的挑战,保持3GPP(3rd Generation PartnershipProject,第三代合作伙伴计划)网络的领先优势,3GPP在2004年底制定了LTE(Long Term Evolution,长期演进计划)。在该演进计划的指导下定义了新的移动通信网络的架构,该架构与现在的GPRS(General Packet Radio Service,通用分组无线业务)/UMTS(Universal Mobile Telecommunication System,通用移动通信***)更加扁平,并且只保留了分组域,因此可以称为EPS(evolvedpacket system,演进的分组网络)。
现有的通信***中,主要可以分为两种应用:H2H(Human to Human,人到人)应用、M2M(Machine to Machine,机器到机器)应用。在H2H应用中,当用户设备UE附着到网络后,网络侧(如PGW(PDN Gateway),分组数据网络网关)会给UE分配一个IP地址,UE获得IP地址后会向AF(Application Function,应用服务器)发起注册的流程,将其用户设备标识信息和网络侧为其分配的IP地址注册到AF中。其中,UE获得IP地址的方式可以为:当UE附着到网络(E-UTRAN(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network,演进的UMTS陆地无线接入网))或者UE发起PDP上下文激活流程(GERAN(GSM EDGERadio Access Network)/UTRAN网络)后,网络侧(如,PGW或者GGSN(GatewayGPRS Support Node,网关GPRS支持节点))会为UE分配IP地址,并且会将AF的信息(如,AF的地址信息)在创建缺省承载接受消息或者PDP上下文激活接受消息中携带给UE。但是由于M2M应用(指的是一个或者多个网元之间在不需要人为参与的情况下进行的网络通讯,如交通控制与管理、工厂监控、远程抄表等应用)具有业务应用简单并且MTC(Machine Type Communication)Device(M2M终端设备)数量众多的特点,3GPP网络为MTC Device分配IP地址,并且将MTC Server的信息通知MTC Device,则可能会导致MTC Device功能实现复杂,并且降低了网络的安全性。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种实现注册的方法流程示意图;
图2是本发明实施例提供的另一种实现注册的方法流程示意图;
图3a是本发明实施例提供的APN和MTC Server的对应关系示意图;
图3b是本发明实施例提供的MTC Device标识和MTC Server的对应关系示意图;
图3c是本发明实施例提供的MTC Server下的MTC Device列表示意图;
图3d是本发明实施例提供的MTC Server和MTC Device标识段的对应关系示意图;
图3e是本发明实施例提供的行业用户标识和MTC Server之间的对应关系示意图;
图4是本发明实施例提供的一种为用户设备重新选择应用服务器的方法流程示意图;
图5是本发明实施例提供的一种实现注册的装置示意图;
图6是本发明实施例提供的另一种实现注册的装置示意图;
图7是本发明实施例提供的另一种实现注册的装置示意图;
图8是本发明实施例提供的一种实现注册的***示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
如图1所示,为本发明实施例提供的一种实现注册的方法,包括:
步骤101:网关设备接收移动性管理网元发送的请求消息;
步骤102:网关设备根据所述请求消息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息;
步骤103:网关设备将所述用户设备注册到所述应用服务器。
本发明实施例中网关设备接收移动性管理网元发送的请求消息,根据所述请求信息获取用户设备使用的应用服务器信息,将用户设备注册到应用服务器上,避免了由用户设备向应用服务器进行注册,使得用户设备功能实现简单,用户设备毋需获得应用服务器的信息,从而提高了网络的安全性。
需要说明的是,本发明实施例可以应用于M2M场景下,其中,用户设备具体可以为MTC Device,应用服务器具体为MTC Server。后续实施例以M2M应用场景为例进行说明,但本领域技术人员可以理解的是,本发明实施例并不限定于M2M应用场景。
如图2所示,为本发明实施例提供的另一种实现注册的方法,包括:
步骤201:MTC Device向移动性管理网元发送接入请求消息,所述接入请求消息包含MTC Device的标识、MTC Device携带的APN(Access Point Name,接入点名称)信息和MTC Device的所属的行业用户标识中的至少一个。所述MTCDevice的所属的行业用户标识是指MTC Device所属的用户设备组(群组)的标识、MTC Device所属的M2M行业用户(MTC User)的标识、MTC Device所属的M2M应用签约用户(MTC Subscriber)的标识、其他指示群组或者行业用户标识的信息,例如,通过APN标识用户设备所属群组、用户组或者行业用户,则APN就是用户设备所属群组或者用户组或者行业用户的标识,具体实现方式本专利不作限制。需要说明的是,在具体的应用中,对于GERAN/UTRAN网络来说,移动性管理网元为SGSN,所述接入请求消息可以为PDP上下文激活请求消息(ActivePDP Context Request);对于E-UTRAN网络来说,移动性管理网元为MME,所述接入请求消息可以为附着请求消息或者PDN连接请求消息(Attach Request或者PDN Connectivity Request)。
步骤202:移动性管理网元根据接收到的所述接入请求消息,向网关设备发起会话请求消息(需要说明的是,本发明实施例并不限定于所述会话请求消息),所述会话请求消息中包含MTC Device的标识、MTC Device携带的APN信息和MTCDevice的所属的行业用户标识中的至少一个。需要说明的是,在本发明实施例中,所述网关设备可以为PGW或GGSN。例如,对于E-UTRAN网络来说,所述网关设备为PGW,所述移动性管理网元发送会话请求消息到网关设备具体为MME发送创建会话请求(Create Session Request)消息给SGW,然后SGW向PGW发送创建会话请求(Create Session Request)消息;或者,对于GERAN/UTRAN网络来说,所述网关设备为GGSN,所述移动性管理网元发送会话请求消息到网关设备具体为SGSN发送创建PDP上下文请求(Create PDP Context Request)消息给GGSN。
可选的,可以在签约数据(所述签约数据可以是MTC Device的签约数据,也可以是MTC Device所属的群组、行业用户、MTC User或者MTC Subscriber的签约数据)中签约MTC Device使用的MTC Server的信息(如在PDN SubscribeContext中签约此APN可以使用的MTC Server的信息)。移动性管理网元可以在签约数据中获取MTC Device使用的MTC Server信息,则可以在上述会话请求消息中携带所述MTC Device使用的MTC Server信息,通知给网关设备。
步骤203:网关设备根据接收到的请求消息(具体为会话请求消息)获取MTCDevice使用的应用服务器信息。
具体的,网关设备根据MTC Device的标识、MTC Device携带的APN信息或MTCDevice所属的行业用户标识,查询网关设备上的配置信息,获取MTC Device使用的MTC Server信息。更进一步的,网关设备可以根据MTC Server的权重信息从获取的MTC Device使用的MTC Server信息中为MTC Device选择合适的MTCServer。
需要说明的是,对于M2M应用,一个行业用户下的所有MTC Device使用的MTCServer可以是固定的,运营商可以在网关设备(PGW/GGSN)上配置行业用户中MTC Device使用的MTC Server的地址。
另外,还可以在签约数据(所述签约数据可以是MTC Device的签约数据,也可以是MTC Device所属的群组、行业用户、MTC User或者MTC Subscriber的签约数据)中签约MTC Device使用的MTC Server的信息(如在PDN SubscribeContext中签约此APN可以使用的MTC Server的信息)。移动性管理网元可以在签约数据中获取MTC Device使用的MTC Server信息(例如,移动性管理网元在附着流程或者跟踪区更新或者路由区更新流程中向HLR(归属位置寄存器,HomeLocation Register)或者HSS(归属签约服务器,Home Subscriber Server)发送位置更新请求(Update Location Request)消息,HLR或者HSS在位置更新确认(Update Location Ack)消息中携带MTC Device使用的MTC Server信息),则移动性管理网元可以在上述会话请求消息中携带所述MTC Device使用的MTCServer信息,通知给网关设备。
另外一种获取MTC Device使用的MTC Server的信息的方法可以是移动性管理网元或者网关设备(GGSN或者PGW)根据MTC Device的的标识、MTC Device携带的APN信息或MTC Device所属的行业用户标识查询DNS(Domain NameSystem,域名***)服务器,在所述DNS服务器中根据MTC Device的的标识、MTCDevice携带的APN信息或MTC Device所属的行业用户标识配置了MTC Device使用的MTC Server信息,所述DNS服务器收到了移动性管理网元或者网关设备发送的查询请求后,根据查询请求信息和配置信息返回查询响应消息,所述查询响应消息中携带MTC Device使用的MTC Server信息。如果移动性管理网元通过查询DNS服务器获得了MTC Device使用的MTC Server信息,则移动性管理网元可以在上述会话请求消息中可以携带所述MTC Device使用的MTC Server信息,通知给网关设备。
网关设备可以采取如下几种方式获取MTC Device使用的MTC Server信息:
方式一:配置APN和MTC Server之间的对应关系,如图3a所示,为APN和MTCServer的对应关系表。具体的,运营商可以为行业用户签约特定的APN,其在HSS(归属签约服务器,Home Subscriber Server)/HLR(归属位置寄存器,HomeLocation Register)中的行业用户的MTC Device的签约数据中包含这个特定的APN。网关设备(GGSN或者PGW)中配置这个特定的APN所对应的MTC Server信息(即,网关设备中配置这个特定的APN所对应的行业用户使用的MTC Server信息)。网关设备根据MTC Device对应的APN即可获知MTC Device使用的MTC Server信息;
方式二:配置MTC Device和MTC Server之间的对应关系。
如图3b所示,为MTC Device和MTC Server的对应关系表A,网关设备中配置每个MTC Device标识(例如,所述标识为IMSI(International MobileSubscriber Identifier,国际移动用户标识符)或IMEI(International MobileEquipment Identity,国际移动设备标识))对应的MTC Server信息;或者,
如图3c所示,为配置的MTC Server下的MTC Device列表B,网关设备中配置每个MTC Server可以服务的MTC Device标识列表;或者,
如图3d所示,为配置的MTC Server和MTC Device标识段的对应关系表C,网关设备配置MTC Device标识段对应的MTC Server,例如,某个MTC Server可以为行业用户IMSI号码段460350789123000至460350789123999的MTC Device提供服务;
当网关设备获取MTC Device标识后,可以查询表A或表B,即可获取该MTCDevice使用的MTC Server信息;或者,可以根据MTC Device标识所属的标识段查询表C,获取该MTC Device使用的MTC Server信息。
如图3e所示,为配置的行业用户和MTC Server之间的对应关系表。网关设备配置行业用户标识(如,群组标识)与此行业用户使用的MTC Server信息之间对应关系。网关设备得到MTC Device所属的行业用户标识(如,群组标识)后,根据此配置表能够得到MTC Device使用的MTC Server信息。其中网关设备获取MTC Device所属的行业用户标识的方法可以是:由MTC Device在接入消息(如,附着消息)中携带自身所属的行业用户标识,由移动性管理网元转发给网关设备(GGSN或者PGW);或,另一种方法可以是移动性管理网元(如,SGSN/MME)获得MTC Device签约数据,从MTC Device签约数据中得到MTC Device所属的行业用户标识,由移动性管理网元将获得的MTC Device所属的行业用户标识在会话请求消息中转发给网关设备(GGSN或PGW)。本发明实施例对如何获得MTCDevice的行业用户标识的方法不作限制。
方式三:在MTC Device的签约数据中签约MTC Device使用的MTC Server的信息(如在PDN Subscribe Context中签约此APN可以使用的MTC Server的信息)。移动性管理网元可以在签约数据中获取MTC Device使用的MTC Server信息(具体方式如上述所述,在此不再赘述),则移动性管理网元可以在会话请求消息中可以携带所述MTC Device使用的MTC Server信息,通知给网关设备。当会话请求消息中包含MTC Device使用的MTC Server信息时,网关设备接收所述会话请求消息,提取所述MTC Device使用的MTC Server的信息。
方式四:移动性管理网元或者网关设备(GGSN或者PGW)根据MTC Device的的标识、MTC Device携带的APN信息或MTC Device所属的行业用户标识查询DNS服务器,在所述DNS服务器中根据MTC Device的的标识、MTC Device携带的APN信息或MTC Device所属的行业用户标识配置了MTC Device使用的MTC Server信息,所述DNS服务器收到了移动性管理网元或者网关设备发送的查询请求后,根据查询请求信息和配置信息返回查询响应消息,所述查询响应消息中携带MTCDevice使用的MTC Server信息。如果移动性管理网元通过查询DNS服务器获得了MTC Device使用的MTC Server信息,则移动性管理网元可以在上述会话请求消息中可以携带所述MTC Device使用的MTC Server信息,通知给网关设备。
网关设备获取MTC Device使用的MTC Server的信息的方法可以属于上述四种方式中的任意一种,但是又不局限于上述四种方式,本专利对网关设备获取MTC Device使用的MTC Server的信息的方法不作限制。
网关设备通过上述四种方式的任意一种获取MTC Device使用的MTC Server的信息,需要指出的是,MTC Device使用的MTC Server可能为一个或多个,当所述MTC Device使用的MTC Server为多个时,所述MTC Server信息可以为MTCServer列表,例如,MTC Server IP地址列表或者MTC Server FQDN(FullyQualified Domain Name,所述MTC Server FQDN是指MTC Server的域名信息)列表。更进一步得,网关设备可以根据MTC Server的权重信息为MTC Device选择MTC Server信息列表中的MTC Server。具体的技术方案如下:
在网关设备上配置MTC Server信息列表中的每个MTC Server的权重信息。所述MTC Server的权重信息与MTC Server的接入能力(如,最大可以接入多少MTC Device)有关,例如,MTC Server1与MTC Server2属于一个MTC Server信息列表,且MTC Server1的接入能力是5万个MTC Device,而MTC Server2的接入能力是1万个MTC Device,则可以在所述网关设备上配置MTC Server1的权重是5,而MTC Server2的权重是1。当所述网关设备为MTC Device选择MTC Server时,可以根据所述权重信息选择MTC Server。如上述所述,网关设备可以按照5∶1的概率选择MTC Server1和MTC Server2,这样就可以保证选择到的MTC Server1与MTC Server2的比例是5∶1,从而保证MTC Server1与MTC Server2负载均衡。
步骤204:当网关设备确定MTC Device使用的MTC Server后,将用户终端的注册信息(例如,MTC Device的标识信息(所述MTC Device的标识信息是MTCServer或者M2M用户为了标识M2M设备的,可以是M2M设备的用户名)或网络侧为MTC Device分配的IP地址)注册到选择的MTC Server中。具体方法如下:
方式一:网关设备将MTC Device的注册信息(如:地址信息或标识信息)通过注册信令发送到MTC Server,其中所述注册信令可以通过IP数据包的形式传递到MTC Server。MTC Server获得了包含注册信令的IP数据包后,通过解析IP数据包得到注册信令,通过解析注册信令得到MTC Device的标识信息或IP地址。为了达到MTC Server检验MTC Device的目的,注册信令中可以包含MTCDevice的密码;
方式二:网关设备与MTC Server之间增加接口,例如,此接口采用Diameter协议,通过新增消息,如Subscribe Request消息,将MTC Device的地址信息或标识信息通过Subscribe Request消息通知给MTC Server。为了达到MTCServer检验MTC Device的目的,新增消息中可以包含MTC Device的密码。上述网关设备与MTC Server之间的接口采用的协议类型和新增的消息名称本专利不做限制。
步骤204a:对应于实施例1中描述的第二种注册方案,GGSN/PGW与MTCServer之间新增接口,例如,此接口采用Diameter协议,将MTC Device的地址信息和标识信息通过新增消息注册请求(Subscribe Request)消息通知给MTCServer。
步骤204b:MTC Server返回注册确认消息(Subscribe Ack)给GGSN/PGW。
步骤205:网关设备向移动性管理网元返回会话请求响应消息(如,MME发送Create Session Response(创建会话响应)消息给PGW;或者,SGSN发送CreatePDP Context Response(创建PDP上下文响应)消息给GGSN)。可选的,在所述会话请求响应消息中可以携带网关设备为MTC Device选择的MTC Server的信息,通知移动性管理网元,网络侧已经为MTC Device注册到MTC Server。网关设备根据为MTC Device选择的MTC Server的信息构造MTC Device的TFT信息(TrafficFlow Template,数据流模版,主要用于匹配服务数据流),例如将MTC Server的地址信息作为TFT的目的地址。所述TFT的用途在于匹配服务数据流,如上述所述,网关设备根据为MTC Device选择的MTC Server的信息构造MTC Device的TFT信息,则网关设备可以根据此TFT信息限制MTC Device访问其他的MTCServer。GGSN/PGW将所述TFT信息也在会话请求响应消息发送给移动性管理网元。
需要说明的是,在某些具体应用场景下,可以默认设置为网络侧为MTCDevice注册到MTC Server上,此时,网关设备不需要将已进行的注册通过移动性管理网元通知给MTC Device。
步骤206:移动性管理网元向MTC Device发送接入响应消息。如果移动性管理网元获得网关设备为MTC Device分配的TFT信息,则在所述接入响应消息中携带给MTC Device。可选的,移动性管理网元在所述接入响应消息中携带指示信元,所述指示信元用于指示MTC Device是否已经将所述MTC Device信息注册到网络侧。如果指示信元标识网关设备已经将MTC Device的信息注册到网络侧,则MTC Device无需再向MTC Server发起注册的流程。其中,所述接入响应消息具体可以为:PDP上下文激活接受消息(Active PDP Context Accept)或者缺省承载建立请求消息或者附着接受消息(Activate Default BearerRequest/Attach accept)。
本发明实施例提供了一种实现注册的方法,通过网关设备为MTC Device选择MTC Server,并且由网关设备将MTC Device的信息注册到MTC Server中,使得MTC Device毋需支持SIP协议,功能实现简单,减小了MTC Device注册的时延,并且毋需将MTC Server的信息发送给MTC Device,提高了网络的安全性。另外,网络侧可以根据MTC Server的权重信息动态选择MTC Server,可以保障MTCServer的负荷分担,避免由于MTC Server负载不均衡导致的瘫机问题。需要说明的是,本发明实施例以M2M应用的通信***为例进行了说明,但本领域技术人员可以理解的是,M2M应用环境仅为本发明的一个具体的应用场景,本发明实施例还可以应用于其他的通信***中(如H2H的通信***中),本发明实施例对此不作限制。
如图4所示,为本发明实施例提供的一种为用户设备重新选择应用服务器的方法,需要说明的是,用户设备注册到应用服务器后,如果注册的应用服务器过载(Overload)、故障(Down)或者重启(Reset),此时需要在不影响用户设备接入的条件下,为用户设备重新选择应用服务器进行注册。本发明实施例以M2M应用进行说明,所述用户设备具体为MTC Device,所述应用服务器具体为MTCServer,网关设备具体为GGSN/PGW。本领域技术人员可以理解的是,本发明实施例不仅可以应用于M2M应用环境中,也可以用于其他的通信***中,如H2H通信***。本发明实施例对此不作限制。所述为用户设备重新选择应用服务器的方法包括:
步骤401:网关设备检测MTC Server(为Source MTC Server)是否过载、故障或者重启。具体的检测方法可以有以下两种,一种方法是网关设备周期性的发送检测消息(可以是检测数据包)到Source MTC Server(源MTC Server),当Source MTC Server收到网关设备发送的检测消息时需要对检测消息进行应答(可以向网关设备返回应答数据包)。当网关设备第一次向Source MTC Server发送检测消息时,Source MTC Server对检测消息进行应答,并且Source MTCServer在检测应答消息中指示一个Counter(计数器),所述Counter的值可以是一个初始值。当后续网关设备周期性的向Source MTC Server发送检测消息,Source MTC Server回复检测应答消息,如果Source MTC Server工作正常,则检测应答消息中的Counter值不变,如果Source MTC Server过载、故障或者重启,则检测应答消息中的Counter值改变,例如Counter值增加1。网关设备可以根据Source MTC Server检测应答消息中的Counter值判断Source MTC Server是否过载、故障或者重启。另外,网关设备还可以根据在一定时间内是否收到Source MTC Server返回的应答消息判断Source MTC Server是否过载、故障或者重启。如,网关设备可以根据未接收到Source MTC Server的应答消息的时长判断Source MTC Server是否是过载、故障或者重启。例如,在T1时长内没有收到Source MTC Server的应答消息而在T2时长内(T2>T1)收到Source MTC Server的应答消息,则网关设备可以认为Source MTC Server过载。如果在T2时长内没有收到Source MTC Server的应答消息,则GGSN/PGW可以认为Source MTC Server故障或者重启,具体的T1、T2可以根据***要求进行设定,本发明实施例对此并不限制。另外一种检测方法是Source MTC Server可以通过与网关设备之间的接口发送指示消息通知GGSN/PGW过载、故障或者重启。
步骤402:当网关设备检测到MTC Server过载、故障或者重启,则网关设备为访问该MTC Server的MTC Device重新选择图2对应的实施例中描述的MTCServer信息列表中的MTC Server。
首先网关设备需要根据保存的MTC Device上下文信息获知接入到所述过载、故障或者重启的MTC Server的MTC Device,网关设备需要根据保存的MTCDevice上下文信息获知接入到所述过载、故障或者重启的MTC Server的MTCDevice的具体方法可以是在MTC Device上下文信息中包含MTC Server信息,网关设备可以通过MTC Device上下文信息中的MTC Server信息获知接入到所述过载、故障或者重启的MTC Server的MTC Device。网关设备需要根据保存的MTCDevice上下文信息获知接入到所述过载、故障或者重启的MTC Server的MTCDevice的另外一种方法可以是网关设备根据MTC Device上下文信息中的MTCDevice的标识信息、MTC Deice所属的行业用户标识信息或MTC Device使用的APN信息与MTC Server信息之间的对应关系,获知接入到所述过载、故障或者重启的MTC Server的MTC Device。网关设备获知接入到所述过载、故障或者重启的MTC Server的MTC Device后,网关设备(GGSN或者PGW)为上述MTC Device重新选择MTC Server(可以是选择所述MTC Server信息列表中的其他的MTC Server,也可以是选择源MTC Server,例如在源MTC Server重启的场景下,网关设备可以为MTC Device选择源MTC Server),根据***需求和MTC Device的重要性(例如,高可靠性(High Availability)的M2M应用的MTC Device),网关设备可以为部分或全部MTC Device重新选择MTC Server。例如,网关设备可以根据MTCDevice上下文信息获知MTC Device的M2M应用特点(MTC Feature),如果所述MTCDevice的M2M应用特点是高可靠性,则网关设备可以为所述高可靠性的MTCDevice重新选择MTC Server。网关设备根据MTC Device上下文信息获知MTCDevice的M2M应用特点的方法具体可以是网关设备可以根据MTC Device上下文信息中的M2M应用特点获知所述MTC Device的M2M应用特点或者网关设备根据MTC Device上下文信息中的MTC Device的标识信息、MTC Deice所属的行业用户标识信息或MTC Device使用的APN信息和网关设备上配置的与上述MTC Device的标识信息、MTC Deice所属的行业用户标识信息或MTC Device使用的APN信息对应的M2M应用特点获知所述MTC Device的M2M应用特点。另外,网关设备也可以根据MTC Device上下文中的MTC Device的标识或者MTC Device所属的行业用户标识确定重新选择MTC Server的MTC Device,即网关设备可以保证特定的MTCDevice或特定行业的MTC Device进行重新注册。另外,网关设备还可以根据MTCServer的状态选择处理方式,例如当MTC Server过载时,网关设备可以为上述的部分MTC Device重新选择MTC Server(如,网关设备根据在Gi接口(网关设备与MTC Server之间为每个MTC Device建立的数据接口)上是否有数据传输,决定是否为某个MTC Device重新选择MTC Server。当某个Gi接口上有数据传输时,为了不影响业务连续性,网关设备可以不为与此Gi接口对应的MTC Device重新选择MTC Server。当某个Gi接口上没有数据传输时,网关设备可以为此Gi接口对应的MTC Device重新选择MTC Server。),当MTC Server故障或者重启时,网关设备可以为上述的全部的MTC Device重新选择MTC Server。网关设备为MTCDevice选择了MTC Server后,网关设备需要将MTC Device的信息注册到选择的MTC Server中,具体的选择MTC Server和注册的方法可以参考实施例二的描述(如,网关设备将所述用户设备的注册信息发送给所述应用服务器,将所述用户设备注册到所述应用服务器上),本实施例不再赘述。
上述描述的是在MTC Server过载、故障或者重启的情况下,网关设备为MTCDevice重新选择MTC Server(可以是选择所述MTC Server信息列表中的其他的MTC Server,也可以是选择源MTC Server,例如在源MTC Server重启的场景下,网关设备可以为MTC Device选择源MTC Server)的方法。可选的,网关设备为MTC Device重新选择了MTC Server(可以是选择所述MTC Server信息列表中的其他的MTC Server,也可以是源MTC Server)后,网关设备根据新的MTC Server的信息为MTC Device构造TFT信息,例如实施例二中描述的GGSN/PGW将新选择的MTC Server的地址信息作为TFT的目的地址。GGSN/PGW可以发起承载修改或者更新的流程将所述TFT信息发送给MTC Device。如果为MTC Device分配的地址发生改变,则MTC Device地址信息可以在承载修改的流程中发送给MTC Device。另外一种通知MTC Device地址的方法可以是采用OMA DM(Open Mobile AllianceDevice Mangement)的方式将地址或者TFT信息通知给MTC Device。具体的GGSN/PGW发起的承载修改流程和OMA DM机制都是现有技术,本实施例不再赘述。
通过本实施例描述的方法,网络侧可以根据应用服务器的负荷信息为用户设备重新选择应用服务器,而不影响用户设备的接入,可以有效的做到应用服务器的负载均衡,并且有效的减小了由于应用服务器过载、故障或者重启对用户设备的影响。
如上述所述,在MTC Server过载、故障或者重启的情况下,网关设备为MTCDevice重新选择MTC Server后,可选的,网关设备可以发起承载修改或者更新的流程将修改后的TFT信息或者MTC Device地址信息发送给MTC Device,在承载修改或者更新流程中,网关设备还可以指示MTC Device重新发起向MTC Server注册的流程。具体实施如下,网关设备(GGSN或者PGW)为MTC Device选择了MTCServer后,网关设备可以将MTC Server的信息在更新承载(PDP)请求消息(Update Bearer Request或者Update PDP Context Request)中(例如,通过现有信元PCO(Protocol configuration options)传递)发送给移动性管理网元(SGSN或者MME),可选的,在所述更新承载(PDP)请求消息中携带指示MTCDevice向MTC Server发起注册流程的指示信息,如,携带原因值(Casuse)指示MTC Device向MTC Server发起注册流程。移动性管理网元向MTC Device发送修改承载请求消息(Modify default Bearer Request或者Modify dedicateBearer Request或者Modify PDP Context Request),所述消息中包含所述MTCServer的信息,可选的,在所述消息中可以携带指示MTC Device向MTC Server发起注册流程的指示信息,如,携带原因值(Casuse)指示MTC Device向MTCServer发起注册流程。当MTC Device收到所述消息后,根据消息中携带的MTCServer信息或者MTC Server信息和指示信息向MTC Server发起注册流程。另外一种通知MTC Device向MTC Server发起注册流程的方法是可以是采用OMA DM的方式将MTC Server的信息或者MTC Server的信息和指示MTC Device发起注册流程的指示信息通知给MTC Device。当MTC Device收到所述OMA DM消息后,根据消息中携带的MTC Server信息或者MTC Server信息和指示信息向MTC Server发起注册流程。所述OMA DM机制都是现有技术,本实施例不再赘述。所述MTC Device发起注册流程也是现有技术,本实施例不再赘述。
通过本实施例描述的方法,网络侧可以根据应用服务器的负荷信息为用户设备重新选择应用服务器,可以有效的做到应用服务器的负载均衡,另外,通过指示用户设备向应用服务器发起注册流程,保证了用户设备与应用服务器之间的有效连接。
与本发明提供的上述方法实施例相对应,本发明还提供了实现注册的装置和***。
如图5所示,为本发明实施例提供的一种实现注册的装置,包括:
接收单元501,用于接收移动性管理网元发送的请求消息;
获取单元502,用于根据所述请求消息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息;
第一注册单元503,用于将所述用户设备注册到所述应用服务器。
更优地,如图6所示为本发明实施例提供的另一种实现注册的装置示意图:
更进一步地,接收单元501接收的请求消息包含用户设备标识、用户设备的APN和用户设备所属的行业用户标识中的至少一个。
所述获取单元502具体用于根据所述请求消息和配置信息获取所述用户设备使用的应用服务器信息;或,
所述请求消息中包含所述用户设备使用的应用服务器信息,所述获取单元502具体用于从所述请求消息中获取所述用户设备使用的应用服务器信息;或,
所述获取单元502具体用于根据用户设备标识、用户设备的APN或用户设备所属的行业用户标识向DNS服务器查询所述用户设备使用的应用服务器信息。
所述装置还可以包括:存储单元504,用于存储所述用户设备的配置信息,当所述用户设备的配置信息为用户设备标识和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元502具体用于根据所述请求消息中包含的用户设备标识,查询所述用户设备标识和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为APN和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元502具体用于根据所述请求消息中包含的用户设备的APN,查询所述APN和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为用户设备标识段和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元502具体用于根据所述请求消息中包含的用户设备标识所属的用户设备标识段,查询用户设备标识段和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为行业用户标识和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元502具体用于根据所述请求消息中包含的所述用户设备所属的行业用户标识,查询所述行业用户标识和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息。
所述装置还包括:第一选择单元505,用于根据应用服务器的权重信息从所述用户设备对应的应用服务器信息中选择应用服务器。
所述第一注册单元503具体用于将所述用户设备的注册信息发送给选择的应用服务器,将所述用户设备注册到所述选择的应用服务器上。
所述装置还包括:生成单元506,用于根据所述选择的服务器生成数据流模板信息;
如图7所示为本发明实施例提供的一种实现注册的装置,包括:
第二选择单元701,用于当应用服务器过载、故障或者重启时,为所述应用服务器对应的部分或全部用户设备选择应用服务器;
第二注册单元702,用于将所述用户设备注册到选择的应用服务器。
进一步的,所述第二选择单元还包括:确定模块703,选择子模块704。
确定模块703,用于当应用服务器过载、故障或者重启时,根据用户设备的上下文信息确定所述应用服务器对应的用户设备;
选择子模块704,用于根据所述用户设备的应用特点为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器;或,选择子模块704,用于根据所述用户设备标识为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器;或,选择子模块704,用于根据所述用户设备所属的行业用户标识为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器。
所述确定模块703,具体用于当网关设备存储的所述用户设备上下文信息中包含有应用服务器信息时,根据所述上下文信息确定所述应用服务器对应的用户设备;或,
所述确定模块703,具体用于根据用户设备上下文信息,查询用户设备的配置信息,获取所述应用服务器对应的用户设备。
所述选择子模块704还用于从所述用户设备的上下文信息中获取所述用户设备应用特点;或,所述选择子模块704还用于获取自身配置的与所述用户设备标识信息、行业用户标识信息或接入点名称APN信息对应的应用特点。
如图8所示,为本发明实施例提供的一种实现注册的***,包括:
移动性管理网元801,用于向网关设备802发送请求消息;
网关设备802,用于接收移动性管理网元801发送的请求消息,根据所述请求消息和配置信息获取所述用户设备对应的应用服务器信息,将所述用户设备注册到所述应用服务器。
本发明实施例提供了一种实现注册的方法、装置和***,网关设备接收移动性管理网元发送的请求消息,根据配置信息获取用户设备对应的应用服务器信息,将用户设备注册到应用服务器上,避免了由用户设备向应用服务器进行注册,使得用户设备功能实现简单,用户设备毋需获得应用服务器的信息,从而提高了网络的安全性。
需要说明的是,在现有技术中,也可以不由3GPP网络为UE分配IP地址,而是由UE向DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)发送DHCP REQUEST消息,DHCP为UE分配IP地址,并且会将此IP地址和AF的信息在DHCP ACK消息中发送给UE。当MTC Device采用上述方式从DHCP获取IP地址和MTC Server(相当于H2H应用中的AF)信息时,由于MTC Device数量众多,可能会导致DHCP负荷加重,从而导致网络拥塞,增加注册时延。相应地,采用本发明提供的上述实施例,可以减轻DHCP负荷,避免网络拥塞,使得用户设备不需要获取MGC Server的信息,提高了网络的安全性。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。所述的存储介质,如:ROM/RAM、磁碟、光盘等。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (21)
1.一种实现注册的方法,其特征在于,包括:
网关设备接收移动性管理网元发送的请求消息;
网关设备根据所述请求消息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息;
网关设备从所述用户设备对应的应用服务器信息中选择应用服务器;
网关设备根据所述选择的服务器生成数据流模板信息;
网关设备将所述用户设备注册到所述应用服务器;
其中,所述网关设备将所述用户设备注册到所述应用服务器包括:
网关设备将所述用户设备的注册信息发送给选择的应用服务器,将所述用户设备注册到所述选择的应用服务器上。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述请求消息包含用户设备标识、用户设备的接入点名称APN和用户设备所属的行业用户标识中的至少一个。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网关设备根据所述请求消息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息包括:
网关设备根据所述请求消息和配置信息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息;或,
所述请求消息中包含所述用户设备使用的应用服务器信息,网关设备从所述请求消息中获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息。
4.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述网关设备根据所述请求消息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息包括:
网关设备根据用户设备标识、用户设备的APN或用户设备所属的行业用户标识向域名***DNS服务器查询所述用户设备使用的应用服务器信息。
5.如权利要求3所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
所述网关设备存储有所述用户设备的配置信息。
6.如权利要求3或5所述的方法,其特征在于,
当所述用户设备的配置信息为用户设备标识和应用服务器信息的对应关系时,所述网关设备根据所述请求消息和配置信息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息包括:所述网关设备根据所述请求消息中包含的用户设备标识,查询所述用户设备标识和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为APN和应用服务器信息的对应关系时,所述网关设备根据所述请求消息和配置信息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息包括:所述网关设备根据所述请求消息中包含的用户设备的APN,查询所述APN和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为用户设备标识段和应用服务器信息的对应关系时,所述网关设备根据所述请求消息和配置信息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息包括:所述网关设备根据所述请求消息中包含的用户设备标识所属的用户设备标识段,查询用户设备标识段和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为行业用户标识和应用服务器信息的对应关系时,所述网关设备根据所述请求消息和配置信息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息包括:所述网关设备根据所述请求消息中包含的所述用户设备所属的行业用户标识,查询所述行业用户标识和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息。
7.如权利要求3所述的方法,其特征在于,当所述请求消息中包含所述用户设备使用的应用服务器信息时,所述网关设备从所述请求消息中获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息之前,所述方法还包括:
归属位置寄存器或归属签约服务器中的签约数据中包含所述用户设备使用的应用服务器信息,移动性管理网元从所述归属位置寄存器或归属签约服务器中获取所述用户设备使用的应用服务器信息;或,
DNS服务器中包含用户设备使用的应用服务器信息,移动性管理网元根据用户设备标识、用户设备的APN或用户设备所属的行业用户标识从DNS服务器中获取所述用户设备使用的应用服务器信息。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述网关设备接收移动性管理网元发送的请求消息之前,所述方法还包括:
移动性管理网元接收用户设备发送的接入请求消息,所述接入请求消息包含用户设备标识、用户设备的APN和用户设备所属的行业用户标识中的至少一个。
9.一种实现注册的方法,其特征在于,包括:
当应用服务器过载、故障或者重启时,网关设备为所述应用服务器对应的部分或全部用户设备选择应用服务器;
网关设备将所述用户设备注册到所述选择的应用服务器;
其中,所述网关设备为所述应用服务器对应的部分或全部用户设备选择应用服务器包括:
网关设备根据用户设备的上下文信息确定所述应用服务器对应的用户设备;
网关设备根据所述用户设备的应用特点为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器;或,网关设备根据所述用户设备标识为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器;或,网关设备根据所述用户设备所属的行业用户标识为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述网关设备根据用户设备的上下文信息确定所述应用服务器对应的用户设备包括:
网关设备存储的所述用户设备上下文信息中包含有应用服务器信息,网关设备根据所述上下文信息确定所述应用服务器对应的用户设备;或,
网关设备根据用户设备上下文信息,查询用户设备的配置信息,获取所述应用服务器对应的用户设备。
11.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
网关设备从所述用户设备的上下文信息中获取所述用户设备应用特点;或,
网关设备获取自身配置的与所述用户设备标识信息、行业用户标识信息或接入点名称APN信息对应的应用特点。
12.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述网关设备将所述用户设备注册到所述选择的应用服务器包括:
网关设备将所述用户设备的注册信息发送给所述应用服务器,将所述用户设备注册到所述应用服务器上;或,
移动性管理网元接收网关设备发送的更新承载请求消息,所述更新承载请求消息中包含所述选择的应用服务器的信息;移动性管理网元向所述用户设备发送修改承载请求消息,所述修改承载请求消息中包含所述选择的应用服务器的信息;所述用户设备根据所述修改承载请求消息向所述选择的应用服务器进行注册。
13.一种实现注册的装置,其特征在于,包括:
接收单元,用于接收移动性管理网元发送的请求消息;
获取单元,用于根据所述请求消息获取所述请求消息对应的用户设备使用的应用服务器信息;
第一注册单元,用于将所述用户设备注册到所述应用服务器;
生成单元,用于根据选择的服务器生成数据流模板信息。
14.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述请求消息包含用户设备标识、用户设备的APN和用户设备所属的行业用户标识中的至少一个,
所述获取单元具体用于根据所述请求消息和配置信息获取所述用户设备使用的应用服务器信息;或,
所述请求消息中包含所述用户设备使用的应用服务器信息,所述获取单元具体用于从所述请求消息中获取所述用户设备使用的应用服务器信息;或,
所述获取单元具体用于根据用户设备标识、用户设备的APN或用户设备所属的行业用户标识向域名***DNS服务器查询所述用户设备使用的应用服务器信息。
15.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
存储单元,用于存储所述用户设备的配置信息。
16.如权利要求15所述的装置,其特征在于,
当所述用户设备的配置信息为用户设备标识和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元具体用于根据所述请求消息中包含的用户设备标识,查询所述用户设备标识和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为APN和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元具体用于根据所述请求消息中包含的用户设备的APN,查询所述APN和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为用户设备标识段和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元具体用于根据所述请求消息中包含的用户设备标识所属的用户设备标识段,查询用户设备标识段和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息;
或,
当所述用户设备的配置信息为行业用户标识和应用服务器信息的对应关系时,所述获取单元具体用于根据所述请求消息中包含的所述用户设备所属的行业用户标识,查询所述行业用户标识和应用服务器信息的对应关系,获取所述用户设备对应的应用服务器信息。
17.如权利要求13所述的装置,其特征在于,所述装置还包括:
第一选择单元,用于根据应用服务器的权重信息从所述用户设备对应的应用服务器信息中选择应用服务器。
18.如权利要求17所述的装置,其特征在于,所述第一注册单元具体用于将所述用户设备的注册信息发送给选择的应用服务器,将所述用户设备注册到所述选择的应用服务器上。
19.一种实现注册的装置,其特征在于,包括:
第二选择单元,用于当应用服务器过载、故障或者重启时,为所述应用服务器对应的部分或全部用户设备选择应用服务器;
第二注册单元,用于将所述用户设备注册到选择的应用服务器;
其中,所述第二选择单元包括:
确定模块,用于当应用服务器过载、故障或者重启时,根据用户设备的上下文信息确定所述应用服务器对应的用户设备;
选择子模块,用于根据所述用户设备的应用特点为网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器;或,选择子模块,用于根据所述用户设备标识为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器;或,选择子模块,用于根据所述用户设备所属的行业用户标识为所述网关设备确定的部分或者全部用户设备选择应用服务器。
20.如权利要求19所述的装置,其特征在于,
所述确定模块,具体用于当网关设备存储的所述用户设备上下文信息中包含有应用服务器信息时,根据所述上下文信息确定所述应用服务器对应的用户设备;或,
所述确定模块,具体用于根据用户设备上下文信息,查询用户设备的配置信息,获取所述应用服务器对应的用户设备。
21.如权利要求19所述的装置,其特征在于,所述选择子模块还用于从所述用户设备的上下文信息中获取所述用户设备应用特点;或,所述选择子模块还用于获取自身配置的与所述用户设备标识信息、行业用户标识信息或接入点名称APN信息对应的应用特点。
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