CN114269004B - 物联网终端的附着方法和通信方法以及相应的*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及物联网终端的附着方法和通信方法以及相应的***。物联网终端的附着方法包括：RAN设备接收来自终端的附着请求，附着请求包括终端归属子网的子网标识符和终端标识符；RAN设备将附着请求转发到移动管理实体；移动管理实体通过RAN设备向终端发送附着成功的响应；移动管理实体子网控制模块存储终端附着的RAN设备的标识符及其归属子网的标识符和终端标识符。在物联网终端的通信方法中，移动管理实体子网控制模块将接收到的业务请求中的信息和存储的信息进行比较，判定发送方终端和接收方终端是否为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上；如果是，RAN设备子网控制模块在RAN内寻呼接收方终端并在RAN内转发业务流量，实现6G网络物与物之间低时延通信。

Description

物联网终端的附着方法和通信方法以及相应的***

技术领域

本发明涉及6G移动通信领域，更具体地涉及物联网终端的附着方法和通信方法以及相应的附着***和通信***。

背景技术

2-5G重点研究人与人、人与机器之间的通信，以期解决万物互联的问题。而6G网络将更多地关注物与物、物与人之间通过用户自组织网络及运营商网络来实现万物互联的目标。如何实现物与物之间超低时延的通信需求已成为6G网络的研究重点之一。在2-5G网络下，RAN(业务接入网)设备一旦接收到终端侧发起的业务请求就直接将其转发至核心网，用户之间的通信必须经过核心网进行转接。而目前核心网越来越趋于集中化部署，由于同一RAN下的用户之间通信也必须经过集中部署的核心网，这大大增加了通信时延，因此无法满足物与物之间超低时延的通信场景。

发明内容

为了克服上述缺陷，需要提供创新的物联网终端附着机制和在同一RAN下的不同用户之间的通信机制，以满足6G网络物与物之间低时延通信的需求。

为此，根据本公开的第一方面，提供一种物联网终端的附着方法，包括：RAN设备接收来自物联网终端的附着请求，其中附着请求包括终端归属子网的子网标识符和终端标识符；RAN设备将附着请求转发到移动管理实体；移动管理实体通过RAN设备向终端发送附着成功的响应；以及移动管理实体子网控制模块存储终端附着的RAN设备的标识符及其归属子网的子网标识符、以及终端标识符。

在一些实施例中，如果终端完成去附着或者超过一定时间不更新附着状态，那么移动管理实体子网控制模块将该终端从其存储装置中删除。

根据本公开的第二方面，提供一种物联网终端的通信方法，包括：RAN设备接收来自发送方终端的到接收方终端的业务请求，其中业务请求包括子网通信标识、发送方终端和接收方终端各自归属子网的子网标识符和发送方终端的终端标识符；RAN设备将业务请求转发到移动管理实体；移动管理实体子网控制模块将接收到的业务请求中的信息和存储的发送方终端和接收方终端分别附着的RAN设备的标识符以及接收方终端归属子网的子网标识符进行比较，判定发送方终端和接收方终端是否为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上；如果发送方终端和接收方终端是同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，移动管理实体子网控制模块则向RAN设备发送RAN内子网通信指示；RAN设备子网控制模块根据RAN内子网通信指示，在RAN内寻呼接收方终端；以及RAN设备在接收到来自接收方终端的寻呼成功响应后在RAN内转发发送方终端和接收方终端之间的业务流量。

在一些实施例中，如果移动管理实体子网控制模块判定发送方终端和接收方终端不是同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，则仍需建立至核心网用户面网元的隧道或通过该隧道转发业务流量，用户业务流量需经核心网用户网元进行转发。

在一些实施例中，如果RAN设备子网控制模块寻呼接收方终端不成功，则根据寻呼策略重新进行寻呼，如果一直寻呼不成功则报告通信失败。

根据本公开的第三方面，提供一种物联网终端的附着***，包括：RAN设备，用于接收来自物联网终端的附着请求并将其转发到移动管理实体，附着请求包括终端归属子网的子网标识符和终端标识符；与RAN设备通信连接的移动管理实体，包括移动管理实体子网控制模块，用于响应于附着请求通过RAN设备向终端发送附着成功的响应，并存储终端附着的RAN设备的标识符及其归属子网的子网标识符和终端标识符。

在一些实施例中，物联网终端的附着***还包括5G或6G物联网终端，其包括子网信息模块，用于当所述终端向RAN设备发出附着请求时在所述附着请求中增加终端归属子网的子网标识符和终端标识符。

根据本公开的第四方面，提供一种物联网终端的通信***，包括：RAN设备，用于接收来自物联网终端的业务请求并将其转发到移动管理实体，所述业务请求包括子网通信标识、发送方和接收方各自归属子网的子网标识符和发送方终端的标识符；与RAN设备通信连接的移动管理实体，包括移动管理实体子网控制模块，用于通过将接收的业务请求中的信息和存储的发送方终端和接收方终端分别附着的RAN设备的标识符以及接收方终端归属子网的子网标识符进行比较来判定发送方终端和接收方终端是否为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，以及用于在发送方终端和接收方终端为同一子网的用户且附着在同一RAN设备上的情况下向RAN设备发送RAN内子网通信指示；以及所述RAN设备还包括RAN设备子网控制模块，用于根据RAN内子网通信指示在RAN内寻呼接收方终端并在RAN内转发发送方终端和接收方终端之间的业务流量。

在一些实施例中，物联网终端的通信***还包括：5G或6G物联网终端，其包括子网信息模块，用于当发送方终端发出到接收方终端的业务请求时在所述业务请求中增加子网通信标识、发送方和接收方各自归属子网的子网标识符和发送方终端的标识符。

根据本公开的第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令当由处理器执行时使得所述处理器执行如上所述的物联网终端的附着方法或通信方法。

附图说明

通过下述结合附图详细描述并示意性示出的实施例，本公开的其它特征和优点将变得更加明显。附图中相同的附图标记通篇指代相同的部分，并且其中：

图1示出根据本发明的一个实施例的6G网络中物联网终端的附着***或通信***的整体架构的示意图；

图2示出根据本发明的一个实施例的5G或6G物联网终端附着到RAN设备上的附着方法的流程图；

图3示出根据本发明的一个实施例的5G或6G物联网终端之间的通信方法的流程图；以及

图4示出可以实现根据本发明的一个实施例的5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300的示例性配置。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的一个实施例的6G网络中物联网终端的附着***或通信***的整体架构的示意图。该***包括多个5G或6G物联网终端100、与5G或6G终端100通信连接的RAN和与RAN通信连接的移动管理实体300。

每个5G或6G物联网终端100包括子网信息模块101，当每个5G或6G物联网终端100向RAN设备200发出附着请求时，子网信息模块101在附着请求中增加终端100归属子网的子网标识符和终端标识符。当作为发送方的一个5G或6G终端100向RAN设备200发出到作为接收方的另一个5G或6G终端100’的业务请求时，子网信息模块101在业务请求中增加子网通信标识、发送方和接收方各自归属子网的子网标识符和发送方终端的标识符。

RAN设备200接收来自每个5G或6G物联网终端100的附着请求或业务请求，并将其转发到移动管理实体300。

移动管理实体300包括移动管理实体子网控制模块301，用于在接收到终端100的附着请求后存储5G或6G终端100附着的RAN设备200的标识符及其归属子网的子网标识符和终端标识符。对于5G或6G物联网终端之间的业务请求，移动管理实体子网控制模块301通过将业务请求中的信息和其所存储的发送方终端100和接收方终端100’各自附着的RAN设备的标识符和接收方终端100’归属子网的子网标识符进行比较，判定要相互通信的发送方终端100和接收方终端100’是否为同一子网的用户且附着在同一RAN设备上。如果要相互通信的发送方终端100和接收方终端100’为同一子网的用户且附着在同一RAN设备上，移动管理实体子网控制模块301则向RAN设备200发送RAN内子网通信指示。

RAN设备200还包括RAN设备子网控制模块201，用于根据从移动管理实体子网控制模块301接收到的RAN内子网通信指示，在RAN内直接寻呼接收方终端100’，并在RAN内转发发送方终端100和接收方终端100’之间的业务流量。

现在参考图2描述根据本发明的一个实施例的5G或6G物联网终端附着到RAN上的附着流程。

首先，在步骤S201中，5G或6G终端100向RAN设备200发起附着请求，终端100的子网信息模块101在附着请求中增加了终端100归属子网的子网标识符和终端100的终端标识符。

在步骤S202中，RAN设备200将附着请求转发至移动管理实体300。

移动管理实体300对附着请求作出响应。如果附着成功，在步骤S203中，移动管理实体300通过RAN设备200向终端100发送附着成功响应。

然后，在步骤S204中，移动管理实体子网控制模块301存储终端100附着的RAN设备的标识符及其归属子网的子网标识符和终端标识符。

另外，如果5G或6G终端100完成去附着或者超过一定时间不更新附着状态，那么移动管理实体子网控制模块301将该终端100从其存储装置中删除。

在每个5G或6G终端100成功附着到RAN设备200之后，5G或6G终端100之间就能够通过本发明的5G或6G物联网终端之间的通信方法进行通信。

现在参考图3描述根据本发明的一个实施例的5G或6G物联网终端100之间的通信流程。

首先，在步骤S301中，作为发送方的5G或6G终端100发起到作为接收方的5G或6G终端100’的业务请求，终端100的子网信息模块在业务请求中增加了子网通信标识、终端100和终端100’各自归属子网的子网标识符和终端100的终端标识符。

在步骤S302中，RAN设备200将来自终端100的业务请求转发至移动管理实体300。

在步骤S303中，移动管理实体子网控制模块301通过将业务请求中的信息和其所存储的发送方终端100和接收方终端100’各自的附着的RAN设备的标识符和接收方终端100’归属子网的子网标识符进行比较，判定要相互通信的发送方终端和接收方终端是否为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上。

如果发送方终端100和接收方终端100’为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，那么在步骤S304中，移动管理实体子网控制模块301向RAN设备200发送RAN内子网通信指示。

在步骤S305中，RAN设备子网控制模块201根据接收到的RAN内子网通信指示在RAN内直接寻呼接收方终端100’。

在步骤S306中，在寻呼成功的情况下，接收方终端100’向RAN设备子网控制模块201返回寻呼成功响应。

在步骤S307中，RAN设备200则直接在RAN内转发发送方终端100和接收方终端100’之间的业务流量，不建立至核心网用户面网元的隧道。

如果RAN设备子网控制模块201寻呼接收方终端100’不成功，那么根据寻呼策略例如重新寻呼N次，如果一直呼叫不成功则报告通信失败。

如果在步骤S303中移动管理实体子网控制模块301判定要相互通信的发送方终端100和接收方终端100’不是同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，则仍需建立至核心网用户面网元的隧道或通过该隧道转发业务流量，用户业务流量需经核心网用户网元进行转发。

应当理解，本发明可以不限于上述步骤，可以包括附加的步骤或删除一些步骤，以及步骤的顺序可以不同。并且本发明不需要执行上述所有步骤，在为了特定的一个或多个目的时可以仅执行一部分步骤。

根据本发明的物联网终端的附着方法和通信方法以及相应的附着***和通信***，由于在要相互通信的发送方终端和接收方终端为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上的情况下，RAN可以直接在RAN内转发发送方终端和接收方终端之间的业务流量而无需经核心网用户网元进行转发，因此实现了6G网络物与物之间的超低时延的通信。

图4示出了可以实现根据本发明的实施例的5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300的示例性配置。它们中的任一个是可以应用本发明的上述方面的硬件设备的实例，可以是被配置为执行处理和/或计算的任何机器。5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300可以是但不限制于工作站、服务器、台式计算机、膝上型计算机、平板计算机、个人数据助手(PDA)、智能电话、车载计算机或以上组合。

如图4所示，5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300可以包括可能经由一个或多个接口与总线402连接或通信的一个或多个元件。总线402可以包括但不限于，工业标准架构(Industry Standard Architecture，ISA)总线、微通道架构(MicroChannel Architecture，MCA)总线、增强ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)局部总线、以及外设组件互连(PCI)总线等。5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300可以包括例如一个或多个处理器404、一个或多个输入设备406、以及一个或多个输出设备408。一个或多个处理器404可以是任何种类的处理器，并且可以包括但不限于一个或多个通用处理器或专用处理器(诸如专用处理芯片)。输入设备406可以是能够向计算设备输入信息的任何类型的输入设备，并且可以包括但不限于鼠标、键盘、触摸屏、麦克风和/或远程控制器。输出设备408可以是能够呈现信息的任何类型的设备，并且可以包括但不限于显示器、扬声器、视频/音频输出终端、振动器和/或打印机。

5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300还可以包括或被连接至非暂态存储设备414，该非暂态存储设备414可以是任何非暂态的并且可以实现数据存储的存储设备，并且可以包括但不限于盘驱动器、光存储设备、固态存储器、软盘、柔性盘、硬盘、磁带或任何其他磁性介质、压缩盘或任何其他光学介质、缓存存储器和/或任何其他存储芯片或模块、和/或计算机可以从其中读取数据、指令和/或代码的其他任何介质。5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300还可以包括随机存取存储器(RAM)410和只读存储器(ROM)412。ROM 412可以以非易失性方式存储待执行的程序、实用程序或进程。RAM 410可提供易失性数据存储，并存储与5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300的操作相关的指令。5G或6G物联网终端100、RAN设备200或移动管理实体300还可包括耦接至数据链路418的网络/总线接口416。网络/总线接口416可以是能够启用与外部装置和/或网络通信的任何种类的设备或***，并且可以包括但不限于调制解调器、网络卡、红外线通信设备、无线通信设备和/或芯片集(诸如蓝牙^TM设备、1302.11设备、WiFi设备、WiMax设备、蜂窝通信设施等)。

可单独地或以任何组合方式来使用前述实施方案的各个方面、实施方案、具体实施或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实现前述实施方案的各个方面。

例如，前述实施方案可体现为计算机可读介质上的计算机可读代码。计算机可读介质为可存储数据的任何数据存储设备，所述数据其后可由计算机***读取。计算机可读介质的示例包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、DVD、磁带、硬盘驱动器、固态驱动器和光学数据存储设备。计算机可读介质还可分布在网络耦接的计算机***中使得计算机可读代码以分布式方式来存储和执行。

例如，前述实施方案可采用硬件电路的形式。硬件电路可以包括组合式逻辑电路、时钟存储设备(诸如软盘、触发器、锁存器等)、有限状态机、诸如静态随机存取存储器或嵌入式动态随机存取存储器的存储器、定制设计电路、可编程逻辑阵列等的任意组合。

虽然已经通过示例对本发明的一些实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上示例仅是为了说明，而不是为了限制本发明的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本发明的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本发明的范围由所附的权利要求来限定。

Claims (10)

1.一种物联网终端的通信方法，包括：

RAN设备接收来自发送方终端的到接收方终端的业务请求，其中业务请求包括子网通信标识、发送方终端和接收方终端各自归属子网的子网标识符和发送方终端的终端标识符；

RAN设备将业务请求转发到移动管理实体；

移动管理实体子网控制模块将接收到的业务请求中的信息和存储的发送方终端和接收方终端分别附着的RAN设备的标识符以及接收方终端归属子网的子网标识符进行比较，判定发送方终端和接收方终端是否为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上；

如果发送方终端和接收方终端是同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，移动管理实体子网控制模块则向RAN设备发送RAN内子网通信指示；

RAN设备子网控制模块根据RAN内子网通信指示，在RAN内寻呼接收方终端；以及

RAN设备在接收到来自接收方终端的寻呼成功响应后在RAN内转发发送方终端和接收方终端之间的业务流量。

2.根据权利要求1所述的物联网终端的通信方法，还包括：

RAN设备接收来自物联网终端的附着请求，其中附着请求包括所述物联网终端归属子网的子网标识符和终端标识符，所述物联网终端包括所述发送方终端和所述接收方终端；

RAN设备将附着请求转发到移动管理实体；

移动管理实体通过RAN设备向所述物联网终端发送附着成功的响应；以及

移动管理实体子网控制模块存储所述物联网终端附着的RAN设备的标识符及其归属子网的子网标识符、以及终端标识符。

3.根据权利要求2所述的物联网终端的通信方法，还包括：

如果所述物联网终端完成去附着或者超过一定时间不更新附着状态，那么移动管理实体子网控制模块将所述物联网终端从其存储装置中删除。

4.根据权利要求1所述的物联网终端的通信方法，还包括：

如果移动管理实体子网控制模块判定发送方终端和接收方终端不是同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，则仍需建立至核心网用户面网元的隧道或通过该隧道转发业务流量，用户业务流量需经核心网用户网元进行转发。

5.根据权利要求1至4任一项所述的物联网终端的通信方法，还包括：

如果RAN设备子网控制模块寻呼接收方终端不成功，则根据寻呼策略重新进行寻呼，如果一直寻呼不成功则报告通信失败。

6.一种物联网终端的通信***，包括：

RAN设备，用于接收来自物联网终端的业务请求并将其转发到移动管理实体，所述业务请求包括子网通信标识、发送方和接收方各自归属子网的子网标识符和发送方终端的标识符；

与RAN设备通信连接的移动管理实体，包括移动管理实体子网控制模块，用于通过将接收的业务请求中的信息和存储的发送方终端和接收方终端分别附着的RAN设备的标识符以及接收方终端归属子网的子网标识符进行比较来判定发送方终端和接收方终端是否为同一子网的用户且都附着在同一RAN设备上，以及用于在发送方终端和接收方终端为同一子网的用户且附着在同一RAN设备上的情况下向RAN设备发送RAN内子网通信指示；以及

所述RAN设备还包括RAN设备子网控制模块，用于根据RAN内子网通信指示在RAN内寻呼接收方终端并在RAN内转发发送方终端和接收方终端之间的业务流量。

7.根据权利要求6所述的物联网终端的通信***，其中，

所述RAN设备还用于接收来自物联网终端的附着请求并将其转发到所述移动管理实体，所述附着请求包括所述物联网终端归属子网的子网标识符和终端标识符，所述物联网终端包括所述发送方终端和所述接收方终端；

所述移动管理实体还用于响应于所述附着请求通过所述RAN设备向所述物联网终端发送附着成功的响应，并存储所述物联网终端附着的RAN设备的标识符及其归属子网的子网标识符和终端标识符。

8.根据权利要求7所述的物联网终端的通信***，还包括：

5G或6G物联网终端，其包括子网信息模块，用于当所述物联网终端向RAN设备发出附着请求时在所述附着请求中增加所述物联网终端归属子网的子网标识符和终端标识符。

9.根据权利要求6所述的物联网终端的通信***，还包括：

5G或6G物联网终端，其包括子网信息模块，用于当发送方终端发出到接收方终端的业务请求时在所述业务请求中增加子网通信标识、发送方和接收方各自归属子网的子网标识符和发送方终端的标识符。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有指令，所述指令当由处理器执行时使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述的物联网终端的通信方法。