CN102348214A - 确定终端类型的方法、缓解网络拥塞的方法以及相关装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种确定终端类型的方法、缓解网络拥塞的方法以及相关装置，用以解决现有技术中无法在终端接入网络过程中，确定终端所属的终端类型的问题。该方法包括：基站在终端接入网络的过程中，获取该终端发送给网络侧的信令中携带的设备类型标识；以及在获取到的设备类型标识为机器类型通信MTC设备类型标识时，确定所述终端为MTC设备。

Description

确定终端类型的方法、缓解网络拥塞的方法以及相关装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种确定终端类型的方法、一种MTC设备发送信令的方法、一种缓解网络拥塞的方法、一种确定终端类型的装置、一种MTC设备以及一种缓解网络拥塞的装置。

背景技术

随着种类丰富的数据业务的开发和推广，引入了数目众多的基于机器对机器(Machine-to-Machine，M2M)间通信的物联网应用。在物联网应用中用于进行M2M通信的终端被称为机器类型通信设备(MTC device，Machine TypeCommunication)。物联网应用的引入将给网络的负荷造成较大的压力，例如在临近地域内部署提供某一物联网应用的多个MTC设备，这些设备在检测到用于发起该物联网应用的同一事件时，将同时发起网络接入流程，这将带来引发无线网络拥塞的风险；又如，大规模停电后重新上电时，大量MTC设备同时接入网络，也会引起网络拥塞。为了避免出现网络拥塞或者保证足够数量的用于进行人人间(H2H，Human to Human)通信的个人终端能够正常接入网络，现有技术提供了以下解决方案：

1、为MTC设备定义专用的接入控制流程：

为MTC设备定义与现有个人终端不同的新的接入类型，使得网络发生拥塞时进行M2M通信的MTC设备的接入概率小于用于进行H2H通信的个人终端；

2、利用为MTC设备分配专用的前同步码等方式来为MTC设备分配专用的随机接入信道(RACH，Random Access CHannel)资源；

3、基于网络侧轮询的方式：

网络侧预先设定包含所有已注册的MTC设备的设备标识的队列，基于该队列寻呼其中的每个MTC设备，只有被寻呼到的MTC设备才可以接入网络，通过这种方式网络侧可以控制MTC设备接入网络的时机。

然而上述各种解决方案的实现前提是网络侧需要先确定出网络拥塞是由于大量MTC设备发起的网络接入过程所引发的，而不是H2H通信引起的，即网络侧需要在出现拥塞现象时首先判断引起拥塞的原因。否则，采用上述解决方案无助于解决网络拥塞问题，例如，假定网络拥塞实际上是由于H2H通信引起的，然而网络侧没有分辨引起拥塞的原因直接采用上述方案2，为MTC设备分配了更多的RACH资源，则导致H2H通信可用的RACH进一步减少，反而加剧了网络拥塞状况。

对于首先判断引起拥塞的原因而言，关键是要区分请求接入网络的终端是MTC设备还是用于进行H2H通信的个人终端，然而现有技术并没有提供一种能够区分接入网络的终端所属终端类型的可行方案。

发明内容

本发明实施例提供一种确定终端类型的方法，用以解决现有技术中无法在终端接入网络过程中，确定终端所属的终端类型的问题。

对应地，本发明实施例还提供了一种MTC设备发送信令的方法、一种缓解网络拥塞的方法、一种确定终端类型的装置、一种MTC设备和一种缓解网络拥塞的装置。

本发明实施例提供的技术方案如下：

一种确定终端类型的方法，包括：基站在终端接入网络的过程中，获取该终端发送给网络侧的信令中携带的设备类型标识；以及在获取到的设备类型标识为机器类型通信MTC设备类型标识时，确定所述终端为MTC设备。

一种MTC设备发送信令的方法，包括：在所述MTC设备接入网络过程中，所述MTC设备在等待发送给网络侧的信令中携带MTC设备类型标识，及将已携带MTC设备类型标识的信令发送给网络侧。

一种缓解网络拥塞的方法，包括：监测到出现网络拥塞时，确定每个请求接入网络的终端的终端类型是否为MTC设备，并在请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例超过预定阈值时，执行预定的控制流程。

一种MTC设备，包括：携带单元，用于在所述MTC设备接入网络过程中，在等待发送给网络侧的信令中携带MTC设备类型标识；发送单元，用于将携带单元已携带MTC设备类型标识的信令发送给网络侧。

一种缓解网络拥塞的装置，包括：监测单元，用于监测是否出现网络拥塞；第一确定单元，用于在监测单元监测到出现网络拥塞时，确定每个请求接入网络的终端的终端类型是否为MTC设备；第二确定单元，用于根据第一确定单元的确定结果，确定请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例是否超过预定阈值；执行单元，用于在第二确定单元确定出请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例超过预定阈值时，执行预定的控制流程。

在本发明实施例提供的方案中，基站在终端接入网络的过程中，获取该终端发送给网络侧的信令中携带的设备类型标识；以及在获取到的设备类型标识为机器类型通信MTC设备类型标识时，确定所述终端为MTC设备。从而为区分接入网络的终端为MTC设备或是用于进行H2H通信的普通个人终端提供了可行方案。

附图说明

图1为本发明实施例的主要实现原理流程图；

图2为现有MTC设备在接入移动网络过程中，与网络侧设备交互过程的示意图；

图3为本发明实施例一中基站区分终端类型的方法流程图；

图4为本发明实施例二中基站区分终端类型的方法流程图；

图5为本发明实施例二中MME获取并存储MTC终端类型标识的流程图；

图6为本发明实施例一、二中MTC设备在信令中携带MTC终端类型标识的示意图；

图7为本发明实施例提供的一种确定终端类型的装置、以及一种MTC设备的结构示意图；

图8为本发明实施例提供的一种缓解网络拥塞的装置的结构示意图。

具体实施方式

由于现有技术没有提供一种能够区分接入网络的终端所属终端类型的可行方案。本发明实施例提出MTC设备在接入网络时、或者签约网络时在向网络侧发送的信令中携带与用于进行H2H通信的普通终端相区别的终端类型标识；基站eNB在有终端请求接入网络时，从该终端发送的请求消息中获取携带的终端类型标识，或者向移动性管理实体(MME，Mobile Management Entity)查询该终端的终端类型标识；基站根据获取的终端类型标识来区分所述接入的终端为MTC设备，而并非是H2H终端，从而提供了一种能够区分接入网络的终端设备是MTC设备，还是用于进行H2H通信的个人终端的可行方案。

下面结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

如图1所示，本发明实施例的主要实现原理流程如下：

步骤10，终端发起无线网络的接入过程，请求接入网络；

步骤20，基站确定是否能在所述终端发送给网络侧的信令中，获取到所述终端的设备类型标识；

步骤30，基站在能够获取到终端的设备类型标识，且获取到的设备类型标识为MTC设备类型标识时，确定步骤10中请求接入网络的终端为MTC设备。

下面将依据本发明上述发明原理，详细介绍一个实施例来对本发明方法的主要实现原理进行详细的阐述和说明。

附图2为现有MTC设备在接入移动网络过程中，与网络侧设备交互过程的示意图。

为了与用于进行H2H通信的普通终端相区别，MTC设备在发送给网络侧设备(包括基站eNB、MME)的信令中携带自身的终端类型标识，所述终端类型标识与H2H终端所属类型标识相区别。

实施例一

附图3为本实施例基站区分接入网络的终端所属终端类型的方法流程图。

步骤301，MTC设备在发送给基站的信令中携带MTC终端类型标识；

可选地，MTC设备通过以下几种接入层(AS，Access Stratum)信令向基站上报自身的MTC终端类型标识。

方式1，MTC设备在无线资源控制RRC(Radio Resource Control)连接建立请求信令(附图2中的Msg3：RRC Connection Request)中的连接建立原因Establishment Cause字段中设置MTC终端类型标识；

并将已设置MTC终端类型标识的连接建立请求信令Msg3发送给eNB。

方式2，MTC设备在RRC连接建立完成RRC Connection Complete信令(附图2中的Msg5)中携带MTC终端类型标识；

并将已携带MTC终端类型标识的连接建立完成信令Msg5发送给eNB。

方式3，MTC设备在RRC连接重配完成(RRC Connection ReconfigurationComplete)信令中携带MTC终端类型标识；

并将已携带MTC终端类型标识的连接重配完成信令发送给eNB。

方式4，MTC设备在用于向网络上报终端能力信息UE Capability的信令中携带MTC终端类型标识；

并将已携带MTC终端类型标识的用于向网络上报终端能力信息的信令发送给eNB。

步骤302，基站通过接收终端发送给自身的信令，确定是否能够从接收到的信令中获取终端类型标识；

具体地，对应上述几种MTC设备上报自身的MTC终端类型标识的方式，基站判断是否能够从连接建立请求信令中的连接建立原因Establishment Cause字段中、连接建立完成RRC Connection Complete信令中、连接重配完成RRCConnection Reconfiguration Complete信令中、或者上报终端能力信息UECapability的信令中获取到MTC终端类型标识。

步骤303，基站在能够从终端发送的信令中获取到MTC终端类型标识时，确定发送该信令的终端为MTC终端，否则为H2H终端。

实施例二

附图4为本实施例基站区分接入网络的终端类型的方法流程图。

步骤401，MME从MTC设备发送给自身的信令中，或MTC设备发送给家乡用户服务器HSS等其他网络侧实体的信令中获取并存储MTC终端类型标识；

可选地，MTC设备通过以下几种非接入层(NAS，Non-Access Stratum)信令向网络侧上报自身的MTC终端类型标识。

方式1，MTC设备在发送给基站的RRC连接建立完成RRC ConnectionComplete信令(附图2中的Msg5)捎带的NAS服务请求中携带MTC终端类型标识；基站接收到捎带有NAS服务请求的RRC连接建立完成信令后，通过向MME发送初始终端消息INITIAL UE MESSAGE将捎带的NAS服务请求发送给MME；MME从接收到的NAS服务请求中获取携带的MTC终端类型标识；并存储NAS服务请求中包含的设备标识和获取到的MTC终端类型标识的对应关系。

方式2，请参照附图5所示，

步骤501，MTC设备在发送给基站的RRC连接建立完成RRC ConnectionComplete信令中捎带NAS服务请求(并未在捎带的NAS服务请求中携带MTC终端类型标识)；

步骤502，基站接收到捎带有NAS服务请求的RRC连接建立完成信令后，通过向MME发送初始终端消息INITIAL UE MESSAGE将捎带的NAS服务请求发送给MME；

步骤503，MME从接收到的NAS服务请求中获取设备标识；MME根据获取到的设备标识向核心网中的家乡用户服务器(HSS，Home SubscriberService)查询签约信息，该签约信息是MTC设备在执行签约流程时上报给网HSS的；

步骤504，MME从查询到的签约信息中获取MTC终端类型标识，存储设备标识和获取到的MTC终端类型标识的对应关系。

步骤402，基站在需要确定一个终端(假定为终端X)的终端类型时，向MME发送查询请求，该查询请求中携带有终端X的设备标识；

这里终端在需要确定终端的终端类型时，在查询请求中携带的终端的设备标识可以是从连接建立请求中获得的国际移动用户标识符(IMSI，InternationalMobile Subscriber Identifier)，或全球唯一临时标识符(GUTI，Globally UniqueTemporary Identifier)也可以是网络给终端分配的C-RNTI(Cell-Radio NetworkTemporary Identifier)或临时的C-RNTI。

步骤403，MME接收到查询请求后，根据查询请求中的终端X的设备标识，从存储的设备标识和获取到的MTC终端类型标识的对应关系中，选择出终端X的设备标识对应的MTC终端类型标识，并将携带有终端X的MTC终端类型标识的查询响应发送给基站；

步骤404，基站在能够从查询响应中获取到MTC终端类型标识时，确定发送该信令的终端为MTC终端，否则为H2H终端。

如果在MME未从NAS服务请求中获取携带的MTC终端类型标识、或者未从查询到的签约信息中获取到MTC终端类型标识，那么在步骤403中MME也无法向基站提供终端X的类型标识，则基站将终端X作为非MTC终端类型的其他类型终端，例如H2H普通终端。

实施例一、实施例二中在相关信令中携带MTC终端类型标识的示意图如附图6所示，图6中的黑色加粗箭头表明可以用来携带MTC终端类型标识的信令。

基站基于实施例一、实施例二提供的方法可以确定请求接入网络的终端的类型是否为MTC设备，进而可以在出现网络拥塞状况时确定是否是由于MTC设备引起的网络拥塞，在确定出由于MTC设备导致出现网络拥塞时，有针对性的采用背景技术中介绍的三种方案中的任意一种方案来缓解网络拥塞的情况。例如，基站在有1000个终端接入网络时发现出现网络拥塞现象，这时基站采用实施例一或实施例二提供的方案确定出当前接入网络的MTC设备的数量或比例超过预定阈值，例如50％时，确定网络拥塞是由于大量MTC设备接入网络造成的，则选择性的采用定义单独的接入控制流程、为MTC设备分配专用的随机接入信道资源或基于网络侧轮询的方式来缓解网络拥塞状况。

这里需要说明的是，本发明实施例提供的区分接入网络的终端类型的方案不仅可以用于解决网络拥塞问题，还可以被广泛地应用于提供区分化的服务，有效管理利用网络资源等。

本发明实施例提供的区分接入网络的终端类型的方案中，基站在能够从终端发送给网络侧的信令中获取携带的设备类型标识、且获取的设备类型标识为MTC设备类型标识时，确定接入网络的终端为MTC设备，否则确定接入网络的终端为用于进行H2H通信的普通个人终端。从而为在得到接入网络的终端的类型信息的基础上解决网络拥塞问题、提供区分化的服务、有效管理利用网络资源等提供了可行方案。

相应地，本发明实施例还提供了一种确定终端类型的装置，如图7所示，该装置701包括获取单元702和确定单元703，具体如下：

获取单元702，用于在终端接入网络的过程中，获取该终端发送给网络侧的信令中携带的设备类型标识；

确定单元703，用于在获取单元702获取到的设备类型标识为MTC设备类型标识时，确定所述终端为MTC设备。

请参照附图7，本发明实施例还提供了一种MTC设备704，该MTC设备704包括携带单元705和发送单元706，其中：

携带单元705，用于在所述MTC设备接入网络过程中，在等待发送给网络侧的信令中携带MTC设备类型标识；

发送单元706，用于将携带单元705已携带MTC设备类型标识的信令发送给网络侧。

请参照附图8所示，本发明实施例还提供了一种缓解网络拥塞的装置，包括监测单元801、第一确定单元802、第二确定单元803和执行单元804，其中：

监测单元801，用于监测是否出现网络拥塞；

第一确定单元802，用于在监测单元801监测到出现网络拥塞时，确定每个请求接入网络的终端的终端类型是否为MTC设备；

第二确定单元803，用于根据第一确定单元802的确定结果，确定请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例是否超过预定阈值；

执行单元804，用于在第二确定单元803确定出请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例超过预定阈值时，执行预定的控制流程。

较佳地，附图7中的确定终端类型的装置和缓解网络拥塞的装置可以为接入网中的基站设备。

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，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (16)

1.一种确定终端类型的方法，其特征在于，包括：

基站在终端接入网络的过程中，获取该终端发送给网络侧的信令中携带的设备类型标识；以及

在获取到的设备类型标识为机器类型通信MTC设备类型标识时，确定所述终端为MTC设备。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信令为接入层信令。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，基站获取所述终端发送的接入层信令中携带的设备类型标识，具体包括：

所述基站从所述终端发送的无线资源控制RRC连接建立请求信令中的连接建立原因字段中获取设备类型标识；或

所述基站从所述终端发送的无线资源控制RRC连接重配完成信令中获取设备类型标识；或

所述基站从所述终端发送的RRC连接建立完成信令中获取类型标识；或

所述基站从所述终端发送的用于报告终端自身能力的信令中获取类型标识。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述信令为非接入层信令。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基站获取所述终端发送的非接入层信令中携带的设备类型标识，具体包括：

所述基站根据所述终端的设备标识从移动管理实体MME存储的设备标识与MTC设备类型标识的对应关系中获取对应的MTC设备类型标识，所述设备标识与MTC设备类型标识的对应关系为所述MME从所述终端发送的RRC连接建立完成信令捎带的NAS服务请求中获取MTC设备类型标识后存储的；或

所述基站根据该终端的设备标识从MME存储的设备标识与MTC设备类型标识的对应关系中获取对应的MTC设备类型标识，所述设备标识与MTC设备类型标识的对应关系为MME从终端发送的RRC连接建立完成信令捎带的NAS服务请求中获取到终端的设备标识后，从根据获取到的设备标识向核心网家乡用户服务器查询到的该终端的签约信息中获取到的MTC设备类型标识后存储的。

6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述终端的设备标识包括国际移动用户标识符和/或全球唯一临时标识符。

7.一种MTC设备发送信令的方法，其特征在于，包括：

在所述MTC设备接入网络过程中，所述MTC设备在等待发送给网络侧的信令中携带MTC设备类型标识，以及

将已携带MTC设备类型标识的信令发送给网络侧。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信令为接入层信令。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述接入层信令为：

连接建立请求信令；或

RRC连接重配完成信令；或

RRC连接建立完成信令；或

用于报告终端自身能力的信令。

10.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述信令为非接入层信令。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述非接入层信令为RRC连接建立完成信令捎带的NAS服务请求。

12.一种基于权利要求1所述的确定终端类型的方法的缓解网络拥塞的方法，其特征在于，包括：

监测到出现网络拥塞时，确定每个请求接入网络的终端的终端类型是否为MTC设备，并

在请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例超过预定阈值时，执行预定的控制流程。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述预定的控制流程包括：

为MTC设备定义专用的接入控制流程，或

为MTC设备分配专用的随机接入信道资源；或

基于轮询方式，从请求接入网络的MTC设备中选择预定数量的MTC设备接入网络。

14.一种确定终端类型的装置，其特征在于，包括：

获取单元，用于在终端接入网络的过程中，获取该终端发送给网络侧的信令中携带的设备类型标识；

确定单元，用于在获取单元获取到的设备类型标识为MTC设备类型标识时，确定所述终端为MTC设备。

15.一种MTC设备，其特征在于，包括：

携带单元，用于在所述MTC设备接入网络过程中，在等待发送给网络侧的信令中携带MTC设备类型标识；

发送单元，用于将携带单元已携带MTC设备类型标识的信令发送给网络侧。

16.一种缓解网络拥塞的装置，其特征在于，包括：

监测单元，用于监测是否出现网络拥塞；

第一确定单元，用于在监测单元监测到出现网络拥塞时，确定每个请求接入网络的终端的终端类型是否为MTC设备；

第二确定单元，用于根据第一确定单元的确定结果，确定请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例是否超过预定阈值；

执行单元，用于在第二确定单元确定出请求接入网络的终端中终端类型为MTC设备的终端所占的比例超过预定阈值时，执行预定的控制流程。

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