專利名稱：操作網(wǎng)絡(luò)的方法和網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于操作網(wǎng)絡(luò)的方法，其中提供和/或使用M2M(機(jī)器對機(jī)器)服務(wù)的至少一個M2M節(jié)點被分派給蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并且將被授權(quán)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信以提供機(jī)器類型通信(MTC)。此外，本發(fā)明涉及一種網(wǎng)絡(luò)，其中提供和/或使用M2M服務(wù)的至少一個M2M節(jié)點被分派給蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并且將被授權(quán)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信以提供MTC。
背景技術(shù)：
M2M通信具有寬廣的應(yīng)用范圍，諸如智能計量、跟蹤貨物、控制致動器等。隨著大量的可能應(yīng)用和服務(wù)的出現(xiàn)，每個用戶的M2M節(jié)點的數(shù)目持續(xù)增大，并且將達(dá)到IO2的量級，并且在下一個十年內(nèi)可能達(dá)到IO3的量級。這意味著諸如運營商的蜂窩或核心網(wǎng)對M2M節(jié)點的尋址、對M2M服務(wù)開賬單、以及對MTC的管理等的新挑戰(zhàn)。已經(jīng)存在描述迄今為止的現(xiàn)有技術(shù)的研究和規(guī)范，諸如: 3GPP TR33.812, Feasibility study on the security aspects ofremote provisioning and change of subscription for Machine to Machine(M2M)equipment (針對機(jī)器對機(jī)器(M2M)設(shè)備的訂閱的遠(yuǎn)程提供和改變的安全方面的可行性研究) 3GPP TS22.259, Service requirements for Personal NetworkManagement (PNM)(針對個人網(wǎng)絡(luò)管理(PNM)的服務(wù)要求) 3GPP TS22.868, Study on facilitating machine to machine communicationin3GPP systems (針對促進(jìn)在3GPP系統(tǒng)中的機(jī)器對機(jī)器通信的研究) 3GPP TR33.812 , Feasibility study on the security aspects ofremote provisioning and change of subscription for Machine to Machine(M2M)equipment (針對機(jī)器對機(jī)器(M2M)設(shè)備的訂閱的遠(yuǎn)程提供和改變的安全方面的可行性研究)*3GPP TR33.817,Feasibility Study on(U)SIM Security Reuse by PeripheralDevices on Local Interfaces(針對本地接口上的外設(shè)的(U)SIM安全重用的可行性研究) 3GPP T R2 2.368, Service requirements for Machine-TypeCommunications (MTC)(針對機(jī)器類型通信(MTC)的服務(wù)要求)*3GPP TR23.888, System Improvements for Machine-Type Communications (針對機(jī)器類型通信的系統(tǒng)改進(jìn))。最引人注目的是，3GPP TR22.868規(guī)定了:取決于通信任務(wù)，機(jī)器可以經(jīng)由非3GPP (第三代合作伙伴計劃)接入技術(shù)與主機(jī)器(包含SM (訂戶標(biāo)識模塊)/USM(通用訂戶標(biāo)識模塊)/ISIM(國際移動訂戶標(biāo)識))通信，或者從主機(jī)器獲得授權(quán)以例如使用3G或固定的NGN(下一代網(wǎng)絡(luò))與外部實體直接通信。用以連接M2M節(jié)點的當(dāng)前最新技術(shù)是部署主機(jī)器或者代理，這意味著M2M節(jié)點可能需要兩個接口 ；一個接口用于與主機(jī)器通信以獲得授權(quán)，以及一個接口用于與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信。另外，該方法要求主機(jī)器是M2M節(jié)點可到達(dá)的，以便使得M2M節(jié)點能夠與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信。這強(qiáng)力限制了該方法只適用于M2M節(jié)點必須在主機(jī)器的通信范圍中的場景，這可能要求非常高的主機(jī)器密度，以便連接所有的M2M節(jié)點。在3GPPTR33.812中已經(jīng)提議了用于獲取針對通過蜂窩網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的授權(quán)的其他方法，如針對每個M2M節(jié)點提供預(yù)配置的密鑰。MTC的一個主要問題在于給M2M節(jié)點配備UICC(通用集成電路卡)和USM，這將變得過于昂貴并且對于運營商而言意味著相當(dāng)大的管理和開賬單開銷。

發(fā)明內(nèi)容
本方面的目的在于提高和進(jìn)一步開發(fā)允許對一個或更多個M2M節(jié)點的簡化使用的操作網(wǎng)絡(luò)的操作網(wǎng)絡(luò)的方法和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)本發(fā)明，通過包括權(quán)利要求1的特征的方法和包括權(quán)利要求20的特征的網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)了前述目的。根據(jù)權(quán)利要求1，該方法的特征在于:所述至少一個M2M節(jié)點將與至少一個主終端關(guān)聯(lián)，所述主終端擁有在所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一地標(biāo)識所述主終端的唯一主終端ID(標(biāo)識符)；以及，將基于所述主終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)初始化所述一個或更多個M2M節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)，使得能夠使用所述主終端ID尋址所述一個或更多個M2M節(jié)點，并且所述一個或更多個M2M節(jié)點能夠基于初始化的認(rèn)證狀態(tài)與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)直接通信。根據(jù)權(quán)利要求20，所述網(wǎng)絡(luò)的特征在于:用于將所述至少一個M2M節(jié)點與至少一個主終端關(guān)聯(lián)的裝置，所述主終端擁有在所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一地標(biāo)識所述主終端的唯一主終端ID(標(biāo)識符)；以及，用于初始化所述一個或更多個M2M節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)的裝置，所述初始化基于所述主終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)，使得能夠使用所述主終端ID尋址所述一個或更多個M2M節(jié)點，并且所述一個或更多個M2M節(jié)點能夠基于初始化的認(rèn)證狀態(tài)與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)直接通信。根據(jù)本發(fā)明，已經(jīng)認(rèn)識到:通過將至少一個M2M節(jié)點與至少一個主終端關(guān)聯(lián)，有可能允許簡化對一個或更多個M2M節(jié)點的尋址，其中所述主終端擁有在所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一地標(biāo)識所述主終端的唯一主終端ID (標(biāo)識符)。因此，對M2M節(jié)點的尋址可以基于主終端ID。此外，為了 M2M節(jié)點與蜂窩網(wǎng)絡(luò)的通信，將基于主終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)初始化一個或更多個M2M節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)。因此，能夠使用主終端ID尋址所述一個或更多個M2M節(jié)點，并且所述一個或更多個M2M節(jié)點能夠基于初始化的認(rèn)證狀態(tài)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)直接通信。為了實現(xiàn)這種通信，M2M節(jié)點不需要任何nCC或USIM。因此，簡化使用一個或更多個M2M節(jié)點以提供機(jī)器類型通信是可能的。針對對M2M節(jié)點的簡化的尋址，提供和/或使用相同M2M服務(wù)的多個M2M節(jié)點可被歸在一個M2M服務(wù)特定的組內(nèi)。這種M2M服務(wù)特定的組可被分派給主終端，以便經(jīng)由該主終端被尋址。關(guān)于進(jìn)一步簡化的尋址，M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的M2M節(jié)點可被同時尋址。因此，可以實現(xiàn)非常簡單的尋址過程。在優(yōu)選實施 例中，使用主終端ID以及M2M服務(wù)特定的標(biāo)識符可以尋址M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的M2M節(jié)點或M2M服務(wù)特定的組或單個M2M節(jié)點。因此，該尋址過程可以基于主終端ID和區(qū)分用于不同M2M服務(wù)的M2M節(jié)點的M2M服務(wù)特定的標(biāo)識符。作為替代或補(bǔ)充，可以使用主終端ID以及自身IP(網(wǎng)際協(xié)議)地址來執(zhí)行這種尋址過程。在這樣的情況下，可以實現(xiàn)對M2M節(jié)點的非常簡單且可靠的尋址。在又一優(yōu)選實施例中，可以使用位置標(biāo)識符將至少一個M2M服務(wù)(由其M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的M2M節(jié)點來代表)或者該M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的至少一個或更多個M2M節(jié)點分派給歸屬小區(qū)。當(dāng)假定M2M節(jié)點或者與主終端共處一處、或者是位置不變的情況下，該位置標(biāo)識符可被用于避免對M2M節(jié)點的尋呼。運營商的數(shù)據(jù)庫可以保存所支持的服務(wù)的入口。換言之，每個M2M服務(wù)或提供該服務(wù)的M2M節(jié)點可被分派給歸屬小區(qū)，該歸屬小區(qū)被認(rèn)定為不會改變其位置。該位置標(biāo)識符可以是LAC(位置區(qū)域代碼)。在又一優(yōu)選實施例中，至少一個M2M節(jié)點可被分派給拜訪小區(qū)，該拜訪小區(qū)與主終端的當(dāng)前位置相同或相對應(yīng)。因此，可以在由位置標(biāo)識符定義的和/或在拜訪小區(qū)中的區(qū)域內(nèi)尋呼該一個或更多個M2M節(jié)點。為了簡化對M2M服務(wù)的M2M節(jié)點的尋址，針對具體的位置變化的服務(wù)，歸屬小區(qū)和拜訪小區(qū)都可被尋呼，而針對位置不變的服務(wù)，僅歸屬小區(qū)可被尋呼。 關(guān)于非?？煽康腗TC，該一個或更多個M2M節(jié)點可以經(jīng)由會聚點與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，該會聚點充當(dāng)蜂窩網(wǎng)絡(luò)與該一個或更多個M2M節(jié)點之間的代理終端。該會聚點可以收集和轉(zhuǎn)發(fā)多個M2M節(jié)點的數(shù)據(jù)，以便簡化網(wǎng)絡(luò)的操作。取決于單個情形，可以使用基于調(diào)度的(scheduled)訪問或隨機(jī)訪問來管理至少一個M2M服務(wù)特定的組。為了提供可靠的資源分派，可以特別針對至少一個M2M服務(wù)執(zhí)行在介質(zhì)訪問層上的資源分派。通常，可以使用資源分配功能與M2M服務(wù)之間的抽象接口來執(zhí)行該資源分派。在又一具體實施例中，可以在層LI或?qū)覮2與層L3之間提供接口，該接口提供對物理資源的抽象邏輯訪問。這允許實現(xiàn)本發(fā)明方法的高度靈活性和技術(shù)無關(guān)的實現(xiàn)。在又一優(yōu)選實施例中，M2M服務(wù)和M2M節(jié)點的M2M服務(wù)特定的組可以或者在物理和介質(zhì)訪問層(PHY/MAC層)上進(jìn)行標(biāo)識或者在諸如網(wǎng)絡(luò)層之類的更高的層上進(jìn)行標(biāo)識，所述網(wǎng)絡(luò)層諸如可以是TCP/IP(傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議)。為了進(jìn)一步簡化與M2M節(jié)點的MTC的實現(xiàn)，可以在多個M2M節(jié)點上安裝相同的SM。關(guān)于一個或更多個M2M節(jié)點與主終端的非常簡單且可靠的關(guān)聯(lián)，可以使用一個或更多個預(yù)定的配對密鑰。這種實現(xiàn)允許使用一個或更多個無自身SIM的M2M節(jié)點，或者允許使用主終端SIM。特別地，在3GPP LTE(長期演進(jìn))中，在初始附著過程期間可以生成與主終端的IMSI關(guān)聯(lián)的至少一個RNTI (無線網(wǎng)絡(luò)臨時標(biāo)識符)，并且將其分配給一個或更多個M2M節(jié)點。為了更好地理解所提出的發(fā)明，如下進(jìn)一步說明本發(fā)明的重要方面。本申請公開了一種用于在諸如GSM、UMTS、IEEE802.16或3GPP LTE之類的蜂窩網(wǎng)絡(luò)中對移動終端(M2M節(jié)點和/或主終端)進(jìn)行尋址、管理和開賬單的新方法。更具體地，M2M節(jié)點能夠直接訪問蜂窩網(wǎng)絡(luò)，不需要定期地與會聚點或主終端進(jìn)行通信。所有M2M節(jié)點僅需要配備一個接口，該接口用于訪問蜂窩網(wǎng)絡(luò)。每個移動終端由諸如MSI之類的ID進(jìn)行標(biāo)識，并且每個M2M節(jié)點不需要自身IMSI，但是可以通過自身IP地址或任何其他類型的地址機(jī)制(如服務(wù)標(biāo)識符)來標(biāo)識。包含USM的主終端可被分派給M2M節(jié)點組。對于每個唯一 ID，僅分派一個主終端。另外，與主終端關(guān)聯(lián)的M2M節(jié)點可被分派給歸屬小區(qū)，并且假定該歸屬小區(qū)在節(jié)點壽命期間不會改變。本申請?zhí)岢隽艘环N用于組織M2M節(jié)點的新方法，其中所述M2M節(jié)點被用于MTC。通過向M2M節(jié)點分派主終端的相同唯一 ID，每個M2M節(jié)點與至少一個主終端關(guān)聯(lián)。主終端與關(guān)聯(lián)的M2M節(jié)點一起代表物理分布的設(shè)備，其仍被視為提供或使用移動服務(wù)的一個邏輯設(shè)備。一旦處于M2M節(jié)點的壽命期間就可初始化該M2M節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)，然后M2M節(jié)點基于該狀態(tài)來訪問蜂窩網(wǎng)絡(luò)。本申請中的對M2M節(jié)點的初始化指的是這樣的過程:設(shè)置其認(rèn)證狀態(tài)，使得M2M節(jié)點能夠直接訪問蜂窩網(wǎng)絡(luò)而不需要具有唯一網(wǎng)絡(luò)范圍的地址。網(wǎng)絡(luò)不一定需要區(qū)分主終端和M2M節(jié)點。主終端和M2M節(jié)點使用相同的認(rèn)證方法和狀態(tài)訪問網(wǎng)絡(luò)。僅通過M2M節(jié)點提供或使用的服務(wù)來標(biāo)識M2M節(jié)點或者在更高的層上(L3 “網(wǎng)絡(luò)層”和更高的層)標(biāo)識M2M節(jié)點是可能的?？梢允褂酶郊拥奈恢脴?biāo)識符(例如位置區(qū)域代碼-LAC)將每個M2M服務(wù)(以及由此將提供該服務(wù)的M2M節(jié)點)分派給歸屬小區(qū)，并且假定該歸屬小區(qū)不會改變。當(dāng)假定M2M節(jié)點或者與主終端共處一處或者是位置不變的情況下，該位置標(biāo)識符可被用于避免對M2M節(jié)點的尋呼。運營商的數(shù)據(jù)庫可以保存所支持的服務(wù)的入口。每個服務(wù)可被分派給拜訪小區(qū)，該拜訪小區(qū)與其主終端的當(dāng)前分派小區(qū)相同。此處，可以區(qū)分兩種類型的服務(wù):位置變化的和位置不變的。在一個實施例中，為了尋址服務(wù)的節(jié)點，針對特定的位置變化的服務(wù)，歸屬小區(qū)和拜訪小區(qū)都被尋呼，而針對位置不變的服務(wù)，僅歸屬小區(qū)被尋呼?？梢愿鶕?jù)M2M節(jié)點提供的服務(wù)對M2M節(jié)點進(jìn)行歸類。因此，一個組內(nèi)的多個M2M節(jié)點提供相同的 服務(wù)，并且能夠作為組被網(wǎng)絡(luò)尋址，即它們不需要被單獨尋址。每個組的節(jié)點的數(shù)目不需要向網(wǎng)絡(luò)和運營商公開。因此，可以使用M2M節(jié)點提供的內(nèi)容，通過L2或L3之上的層中的服務(wù)來區(qū)分各個M2M節(jié)點。一個組內(nèi)的M2M節(jié)點可以或者使用基于調(diào)度的方法或者使用隨機(jī)訪問來訪問無線資源。因此，可能存在在層L1/L2與網(wǎng)絡(luò)層L3之間的跨層交互的必要性和可能性，即，可能存在基于(在L3和更高層中定義的)實際服務(wù)來執(zhí)行LI/L2上的資源分派的必要性和可能性。為了提供盡可能的靈活性，應(yīng)該存在在L1/L2與L3之間的接口，該接口提供訪問物理資源的抽象邏輯訪問。這允許技術(shù)無關(guān)的實現(xiàn)。M2M節(jié)點可能能夠通過僅解碼L1/L2上的地址指定器或?qū)嶋H消息的一部分來獲得服務(wù)尋址，這顯著減少了每個節(jié)點所需的開銷。與之形成對比的是，每個節(jié)點能夠解碼目的地是該主終端的所有消息，并且在L3和更高層上獲取所尋址的服務(wù)。本發(fā)明的其他實施例可以包括:用于訪問機(jī)器類型通信服務(wù)的方法和系統(tǒng)，其中M2M節(jié)點提供或使用MTC服務(wù)，并且配置為使得它們與主終端關(guān)聯(lián)或配對，所述主終端擁有在蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一地標(biāo)識所述主終端的唯一 ID。關(guān)聯(lián)以下述方式來完成:該方式使得使用主終端ID來同時尋址提供特定MTC服務(wù)的M2M節(jié)點的集合。各個M2M節(jié)點在無線接入層上不需要與所分派的主終端進(jìn)行區(qū)分，而是對于蜂窩網(wǎng)絡(luò)是透明的。各個節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)基于主終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，并且然后被用于向蜂窩網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證該節(jié)點。M2M節(jié)點于是可以與蜂窩網(wǎng)絡(luò)直接通信。
這種方法和系統(tǒng)可以包括使用主終端ID以及服務(wù)特定的標(biāo)識符進(jìn)行尋址的M2M節(jié)點的組或者各個M2M節(jié)點。該服務(wù)特定的標(biāo)識符標(biāo)識被分派給一個主終端并且提供所尋址的服務(wù)的M2M節(jié)點的組。在這種方法和系統(tǒng)內(nèi)，可以使用永久位置標(biāo)識符將每個M2M服務(wù)(由其所分派的M2M節(jié)點來代表)分派給歸屬小區(qū)。當(dāng)假定M2M節(jié)點或者與主終端綁定、或者在該位置標(biāo)識符給定的位置處位置不變時，該位置標(biāo)識符被用于避免對M2M節(jié)點的尋呼。另外，每個M2M節(jié)點可被分派給拜訪小區(qū)，該拜訪小區(qū)與其主終端的當(dāng)前位置相同或相對應(yīng)。僅在該位置標(biāo)識符所限定的且在該拜訪小區(qū)內(nèi)的區(qū)域中尋呼M2M節(jié)點。M2M節(jié)點可以經(jīng)由會聚點與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，該會聚點充當(dāng)在移動通信網(wǎng)絡(luò)與多個M2M節(jié)點之間的代理終端，并且收集和轉(zhuǎn)發(fā)多個M2M節(jié)點的數(shù)據(jù)?？梢蕴貏e針對每個服務(wù)，使用在資源分配功能與服務(wù)之間的抽象接口，完成介質(zhì)訪問層上的資源分派。本發(fā)明提供一種解決方案，該解決方案 不需要每個M2M節(jié)點具有自身的nCC/USM， 允許對各個M2M節(jié)點提供的服務(wù)實現(xiàn)簡化的開賬單， 支持M2M服務(wù)至用戶的簡單分派；以及 降低管理各個M2M節(jié)點和服務(wù)的開銷。本發(fā)明介紹了一種解決方案，該解決方案提供基于所提供的M2M服務(wù)的隱式尋址，不需要會聚M2M數(shù)據(jù)的中央終端(M2M代理)，并且所述解決方案允許 基于所提供服務(wù)的簡化的節(jié)點尋址， 基于所提供服務(wù)對節(jié)點歸組， 簡化對M2M節(jié)點的管理和對M2M服務(wù)的開賬單，以及 提供會聚核心網(wǎng)功能和RAN(無線接入網(wǎng))功能的方式。


存在如何以有利方式設(shè)計和進(jìn)一步開發(fā)本發(fā)明的教導(dǎo)的若干方式。為此，一方面參考從屬于專利權(quán)利要求1的專利權(quán)利要求，并且另一方面參考對由附圖示出的作為對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的下述說明。聯(lián)系借助附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的說明，將說明通常是優(yōu)選的實施例和教導(dǎo)的進(jìn)一步的發(fā)展。在附圖中:圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于操作網(wǎng)絡(luò)的方法的實施例內(nèi)的信息流；圖2示出了在3GPP中實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的過程；以及圖3示出了在3GPP中在M2M節(jié)點上無SM的情況下實現(xiàn)本發(fā)明的實施例的過程。
具體實施例方式圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的用于操作網(wǎng)絡(luò)的方法的實施例中的信息流。圖1特別示出了基礎(chǔ)的系統(tǒng)設(shè)立。充當(dāng)主終端、具有用戶id UE-1D的用戶X擁有多個M2M節(jié)點，該多個M2M節(jié)點與該用戶和服務(wù)S1關(guān)聯(lián)。M2M節(jié)點與用戶的關(guān)聯(lián)使得兩者共享相同的UE-1D。該關(guān)聯(lián)過程與“配對”類 似，盡管作為在本申請所考慮的過程的結(jié)果，如從網(wǎng)絡(luò)方看到的，兩個終端共享相同的UE-1D。如果M2M服務(wù)器觸發(fā)用戶X的該服務(wù)(例如溫度測量)，則移動網(wǎng)絡(luò)或者尋呼該UE以便確定與該UE —起移動的那些M2M節(jié)點的位置，或者移動網(wǎng)絡(luò)知道分派給具體M2M節(jié)點/服務(wù)的小區(qū)并且僅尋呼該小區(qū)?；谔囟∕2M節(jié)點與用戶終端的先前關(guān)聯(lián)以及對M2M節(jié)點的特定服務(wù)分派，僅提供服務(wù)S1的那些M2M節(jié)點將回復(fù)該網(wǎng)絡(luò)請求。在下文中，通過相應(yīng)實施例的重要方面來說明本發(fā)明的多個實施例。實施例1在空間上分布服務(wù)，使得物理上分開的不同M2M節(jié)點可被分派給相同的M2M服務(wù)并且由網(wǎng)絡(luò)同時進(jìn)行尋址。該網(wǎng)絡(luò)不必然能夠區(qū)分提供或使用M2M服務(wù)的各個節(jié)點。M2M服務(wù)對各個節(jié)點的區(qū)分有可能是通過M2M服務(wù)私有的方法，即，使用M2M服務(wù)提供的內(nèi)容。實施例2所有的M2M服務(wù)可被分派給公共的唯一服務(wù)ID或M2M服務(wù)特定的標(biāo)識符，該標(biāo)識符不同于主終端的唯一 ID，但是被分派給與主終端的M2M服務(wù)相同的M2M服務(wù)。這種唯一服務(wù)ID或M2M服務(wù)特定的 標(biāo)識符被顯式地分派給所有的M2M服務(wù)。實施例3M2M服務(wù)和M2M節(jié)點的組可以或者在物理和介質(zhì)訪問層上進(jìn)行標(biāo)識，或者在諸如網(wǎng)絡(luò)層(如TCP/IP)之類的更高的層上進(jìn)行標(biāo)識。為了在PHY/MAC層上標(biāo)識M2M服務(wù)和M2M節(jié)點的組，任何一者都需要攜帶所尋址的M2M服務(wù)或特定的M2M節(jié)點組特有的信息。這意味著網(wǎng)絡(luò)不需要在PHY/MAC層上尋址具體的節(jié)點，而僅需要尋址M2M服務(wù)以及自然地尋址提供這些M2M服務(wù)的那些M2M節(jié)點。因此，可能是這種情況:一個M2M節(jié)點是多個M2M服務(wù)組的一部分，并且因此通過不同的M2M服務(wù)標(biāo)識符來尋址。實施例4為了提供盡可能的靈活性，應(yīng)該存在在層L1/L2與L3之間的接口，該接口提供對物理資源的抽象邏輯訪問。這允許技術(shù)無關(guān)的實現(xiàn)。實施例5可以區(qū)分兩種M2M服務(wù):位置變化的，以及位置不變的。為了發(fā)起M2M服務(wù)，針對具體的位置變化的M2M服務(wù)，歸屬小區(qū)和拜訪小區(qū)都被尋呼，而針對位置不變的M2M服務(wù)，僅歸屬小區(qū)被尋呼。實施例6在3GPP的上下文中的一個實現(xiàn)基于下述假設(shè):相同的SIM可被安裝在多個M2M節(jié)點上，并且因此所有M2M節(jié)點具有相同的地址(MSI)以及相同的認(rèn)證過程。該過程示出在圖2中。除了尋呼信息中的附加標(biāo)識符(其選擇M2M服務(wù))之外，3GPP LTE中的現(xiàn)有連接建立無改變。因為所有M2M節(jié)點具有相同的SM，它們能夠應(yīng)答尋呼請求，并且建立連接(部分a)。如果連接存在但是必須尋呼負(fù)責(zé)第二 M2M服務(wù)的M2M節(jié)點，則已經(jīng)建立連接的第一 M2M節(jié)點必須忽略該尋呼請求(通常是這種情況)。于是，第二 M2M節(jié)點能夠使用自身的SM建立連接。實施例7在3GPP的上下文中的另一個實現(xiàn)是使用預(yù)定的配對密鑰，其允許使用無自身SM的M2M節(jié)點或者使用主終端SIM。該過程示出在圖3中。在網(wǎng)絡(luò)能夠連接到M2M節(jié)點/服務(wù)之前，M2M節(jié)點必須與關(guān)聯(lián)的主終端交換密鑰對。這種密鑰配對可以在規(guī)定時間內(nèi)完成，如其例如在藍(lán)牙中使用得那樣。
為了建立與M2M節(jié)點/服務(wù)的連接，網(wǎng)絡(luò)首先建立與所分派的主終端的連接。該連接用會話密鑰進(jìn)行加密。該主終端用來自M2M節(jié)點/服務(wù)的配對密鑰對該會話密鑰進(jìn)行加密。加密的會話密鑰被發(fā)送回網(wǎng)絡(luò)，即eNodeB。eNodeB和主終端的邏輯連接沒有終止。在下一步中，網(wǎng)絡(luò)尋呼M2M服務(wù)，并且請求針對該M2M服務(wù)的認(rèn)證。該請求的一部分是IMSI和加密的會話密鑰。M2M節(jié)點能夠解密會話密鑰，并且基于與主終端使用的會話密鑰相同的會話密鑰對eNodeB請求進(jìn)行響應(yīng)。因此，M2M節(jié)點能夠在無自身SIM的情況下進(jìn)行認(rèn)證，M2M節(jié)點可以使用MSI，并且網(wǎng)絡(luò)不需要知道具體的M2M服務(wù)是由主終端自身還是由單獨的M2M節(jié)點提供的。實施例8另一實現(xiàn)考慮在基站與M2M節(jié)點之間的上行鏈路和下行鏈路中的無線承載和資源分配/數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠成?。?GPP LTE第八版和更新的版本中，UE通過若干無線網(wǎng)絡(luò)臨時標(biāo)識符(RNTI)來標(biāo)識，該RNTI在無線小區(qū)中是唯一的。例如，攜帶針對上行鏈路和下行鏈路的資源分配信息的下行鏈路控制信息(DCI)單元被擾碼，使得僅具有關(guān)聯(lián)的C-RNTI (小區(qū)-RNTI)的UE能夠解密該信息。以這種方式，實現(xiàn)了隱式尋址機(jī)制。RNTI是16位長的值，其在MAC層上生成并被分派給UE或MTC。為了實現(xiàn)權(quán)利要求一下的對M2M節(jié)點的單獨尋址或組尋址，在初始附著過程期間必須生成與UE IMSI關(guān)聯(lián)的適當(dāng)RNTI (即，臨時C-RNT1、C-RNTI, SPS-RNTI等等)并且將其分配給M2M節(jié)點，參見3GPP，“TS36.300Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and EvolvedUniversal Terrestrial Radio Access Network(E-UTRAN) ；Overall description ；Stage2，，，2010 年 9 月；3GPP，“TS36.321Evolved Universal Terrestrial RadioAccess (E-UTRA) ；Medium Access Control(MAC)protocol specification”，2010 年 9 月；以及 3GPP, “TS36.331, Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) ；RadioResource Control (RRC) ；Protocol specif ication”，2010 年 9 月。在該情況下，UE 具有主終端的功能。

此外，eNodeB可以使用一個無線承載內(nèi)的RNTI來尋址不同的M2M節(jié)點，使得在EPS (演進(jìn)的分組系統(tǒng))承載/無線承載與UE/M2M節(jié)點之間存在一對多關(guān)系。備選地，在具有與C-RNTI的一對一關(guān)系的情況下，針對每個M2M節(jié)點創(chuàng)建一個EPS承載/無線承載。本發(fā)明的實施例的重要方面是: 邏輯設(shè)備的定義-例如，主終端和M2M節(jié)點的組合，其包括多個物理上分開的終端，并且對于蜂窩網(wǎng)絡(luò)而言表現(xiàn)為單個可尋址設(shè)備。 假定物理的M2M節(jié)點或者與主終端共處一處或者是位置不變的。 使用服務(wù)特定的標(biāo)識符來完成對M2M節(jié)點的尋址，因此用分配給邏輯設(shè)備的唯一 ID和分配給服務(wù)的ID來替代終端/節(jié)點尋址。 每個M2M節(jié)點可被分配給歸屬小區(qū)和拜訪小區(qū)，其中假定拜訪小區(qū)是所分派的主終端的小區(qū)。在實施例內(nèi)，下述是可能的: 對M2M服務(wù)的可縮放的預(yù)配置， 在無專用代理里接入點的情況下的M2M節(jié)點的直接連接， 不需要每個M2M節(jié)點的單獨的USM或MCC，
用于實現(xiàn)M2M服務(wù)的靈活接口，以及 對M2M節(jié)點的簡化的開賬單和管理。本發(fā)明所屬的本領(lǐng)域技術(shù)人員受益于前面的說明和關(guān)聯(lián)的附圖中介紹的教導(dǎo)，將想到本文闡述的本發(fā)明的許多修改和其他實施例。因此，應(yīng)該理解，本發(fā)明不限于所描述的具體實施例，并且旨在在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)包括修改和其他實施例。盡管在本文中使用了特定術(shù)語，但是它們是·在一般性的和描述性的意義上使用的，而不是用于限制的目的。
權(quán)利要求
1.一種用于操作網(wǎng)絡(luò)的方法，其中，提供和/或使用機(jī)器對機(jī)器(M2M)服務(wù)的至少一個M2M節(jié)點被分派給蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并且將被授權(quán)與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信以提供機(jī)器類型通信(MTC)， 其特征在于:所述至少一個M2M節(jié)點將與至少一個主終端關(guān)聯(lián)，所述主終端擁有在所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一地標(biāo)識所述主終端的唯一主終端標(biāo)識符(ID);以及，將基于所述主終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)初始化所述一個或更多個M2M節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)，使得能夠使用所述主終端ID尋址所述一個或更多個M2M節(jié)點，并且所述一個或更多個M2M節(jié)點能夠基于初始化的認(rèn)證狀態(tài)與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)直接通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，提供和/或使用相同M2M服務(wù)的多個M2M節(jié)點將被歸在一個M2M服務(wù)特定的組內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中所述M2M服務(wù)特定的組被分派給所述主終端。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的方法，其中所述M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的M2M節(jié)點將被同時尋址。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項所述的方法，其中將使用所述主終端ID以及M2M服務(wù)特定的標(biāo)識符來尋址所述M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的M2M節(jié)點，或所述M2M服務(wù)特定的組，或單個M2M節(jié)點。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的方法，其中將使用所述主終端ID以及自身網(wǎng)際協(xié)議(IP)地址來尋址所述M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的M2M節(jié)點，或所述M2M服務(wù)特定的組，或單個M2M節(jié)點。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的方法，其中，使用位置標(biāo)識符將至少一個M2M服務(wù)或者其M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的至少一個或·更多個M2M節(jié)點分派給歸屬小區(qū)，所述至少一個M2M服務(wù)由其M2M服務(wù)特定的組內(nèi)的M2M節(jié)點來代表。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的方法，其中至少一個M2M節(jié)點將被分派給拜訪小區(qū)，所述拜訪小區(qū)與所述主終端的當(dāng)前位置相同或相對應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8所述的方法，其中將在由所述位置標(biāo)識符定義的和/或在拜訪小區(qū)中的區(qū)域內(nèi)尋呼所述一個或更多個M2M節(jié)點。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項所述的方法，其中所述一個或更多個M2M節(jié)點經(jīng)由會聚點與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信，所述會聚點充當(dāng)所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)與所述一個或更多個M2M節(jié)點之間的代理終端。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其中所述會聚點收集和轉(zhuǎn)發(fā)多個M2M節(jié)點的數(shù)據(jù)。
12.根據(jù)權(quán)利要求2至11中任一項所述的方法，其中，使用基于調(diào)度的訪問或隨機(jī)訪問來管理至少一個M2M服務(wù)特定的組。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項所述的方法，其中，特別針對至少一個M2M服務(wù)執(zhí)行在介質(zhì)訪問層上的資源分派。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任一項所述的方法，其中，使用在資源分配功能與所述M2M服務(wù)之間的抽象接口來執(zhí)行資源分派。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任一項所述的方法，其中，將在層LI或?qū)覮2與層L3之間提供接口，所述接口提供對物理資源的抽象邏輯訪問。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任一項所述的方法，其中M2M服務(wù)和M2M節(jié)點的M2M服務(wù)特定的組能夠在物理和介質(zhì)訪問層(PHY/MAC層)上進(jìn)行標(biāo)識或者在更高的層上進(jìn)行標(biāo)識。
17.根據(jù)權(quán)利要求1至16中任一項所述的方法，其中，在多個M2M節(jié)點上安裝相同的訂戶標(biāo)識模塊(SIM)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的方法，其中，針對一個或更多個M2M節(jié)點與主終端的關(guān)聯(lián)，使用一個或多個預(yù)定的配對密鑰，這允許使用一個或更多個無自身SIM的M2M節(jié)點，或者允許使用主終端SIM。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任一項所述的方法，其中，在初始附著過程期間，生成與主終端的國際移動訂戶標(biāo)識(MSI)關(guān)聯(lián)的至少一個無線網(wǎng)絡(luò)臨時標(biāo)識符(RNTI)，并且將其分配給一個或更多個M2M節(jié)點。
20.一種網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)選地用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至19中任一項所述的操作網(wǎng)絡(luò)的方法，其中，提供和/或使用機(jī)器對機(jī)器(M2M)服務(wù)的至少一個M2M節(jié)點被分派給蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并且將被授權(quán)與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信以提供機(jī)器類型通信(MTC)， 其特征在于:用于將所述至少一個M2M節(jié)點將與至少一個主終端關(guān)聯(lián)的裝置，所述主終端擁有在所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一地標(biāo)識所述主終端的唯一主終端標(biāo)識符(ID);以及，用于初始化所述一個或更多個M2M節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)的裝置，所述初始化基于所述主終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)，使得能夠使用所述主終端ID尋址所述一個或更多個M2M節(jié)點，并且所述一個或更多個M2M節(jié)點能夠基于初 始化的認(rèn)證狀態(tài)與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)直接通信。
全文摘要
為了允許對提供機(jī)器類型通信(MTC)的一個或更多個機(jī)器對機(jī)器(M2M)節(jié)點的簡化使用，提出了一種用于操作網(wǎng)絡(luò)的方法，其中，提供和/或使用M2M服務(wù)的至少一個M2M節(jié)點被分派給蜂窩網(wǎng)絡(luò)，并且將被授權(quán)與蜂窩網(wǎng)絡(luò)通信以提供機(jī)器類型通信。該方法的特征在于所述至少一個M2M節(jié)點將與至少一個主終端關(guān)聯(lián)，所述主終端擁有在所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)內(nèi)唯一地標(biāo)識所述主終端的唯一主終端ID(標(biāo)識符)；以及，所述一個或更多個M2M節(jié)點的認(rèn)證狀態(tài)將基于所述主終端的認(rèn)證數(shù)據(jù)進(jìn)行初始化，使得能夠使用所述主終端ID尋址所述一個或更多個M2M節(jié)點，并且所述一個或更多個M2M節(jié)點能夠基于初始化的認(rèn)證狀態(tài)與所述蜂窩網(wǎng)絡(luò)直接通信。此外，提出了相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)選地用于執(zhí)行上述方法。
文檔編號H04L29/06GK103250389SQ201180056071
公開日2013年8月14日 申請日期2011年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月22日
發(fā)明者彼得·羅斯特, 安德烈亞斯·梅德, 喬戈·斯威蒂納 申請人:Nec歐洲有限公司