[发明专利]一种MTC设备的过载控制方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及机器类型通信领域，尤其涉及一种机器类型通信(MTC)设备的过载控制方法和系统。

背景技术

第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd Generation Partnership Project)演进的分组系统(EPS，Evolved Packet System)如图1所示，由演进的陆地通用无线接入网络(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)、移动管理单元(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW，ServingGateway)、数据网络网关(P-GW，Packet Data Network Gateway)、归属用户服务器(HS S，Home Subscriber Server)、3GPP认证授权计费(AAA，AuthenticationAuthorization and Accounting)服务器，策略和计费规则功能(PCRF，Policy andCharging Rules Function)实体，及其他支撑节点组成。

其中，MME负责移动性管理、非接入层信令的处理、用户移动管理上下文的管理等控制面相关工作，P-GW以及S-GW的选择，空闲状态下移动终端的可达性管理，以及跟踪区列表的选择等功能。

S-GW是与E-UTRAN相连的接入网关设备，其功能包括：作为演进的节点B(eNodeB，Evolved NodeB)间切换的本地锚点，在E-UTRAN和P-GW之间转发数据；负责对寻呼等待数据进行缓存；合法监听，数据报文路由，以及跨运营商时基于用户与服务质量(QoS，Quality of Service)类标识(QCI，QoSClass Identifier)的计费。

P-GW则是EPS与分组数据网络(PDN，Packet Data Network)的边界网关，其功能包括：基于用户的报文过滤，合法监听，移动终端地址分配，传输层报文QoS标签，上行与下行基于业务的计费，基于聚合最大比特速率(AMBR，Aggregate Maximum Bit Rate)的下行速率保证，动态主机设置协议(DHCPv4/v6，Dynamic Host Configuration Protocol v4/v6)功能，基于相同保证比特速率(GBR，Guaranteed Bit Rate)QCI的累积最大比特速率(MBR，Maximum Bit Rate)的下行速率保证，另外还负责上下行的承载绑定。

EPS支持与非3GPP系统的互通，与非3GPP系统的互通通过S2a/b/c接口实现，P-GW作为3GPP与非3GPP系统间的锚点。其中，非3GPP系统被分为可信任非3GPP IP接入和不可信任非3GPP IP接入。

M2M(Machine to Machine/Man)是一种以机器终端与服务器，与人或者与其他机器终端交互为核心的网络化的应用与服务。机器类型通信(MTC，Machine Type Communication)通过在机器内部嵌入无线通信模块，以无线通信等为接入手段，为客户提供综合的信息化解决方案。

MTC与现有的移动网络通信有着不同的特点，表现在：MTC有着不同的市场应用场景；MTC基本上都是数据通信(不需要支持语音)；MTC费用更低，占用的资源更少；MTC潜在具有巨大数量的通信终端，同时每个终端的数据量却很少。因此，网络需要根据M2M通信的特点，增加新的功能，以及对现有的功能加以优化。

MTC有一个重要的特点，就是分组化，大量的MTC设备可以根据不同的应用，或者属于不同的机器通信用户而分成不同的组。同一组内的MTC设备具备一些相同的特点，如同一组内MTC设备的通信度量(流量，时长)可能高度相似或者等同。由于单个机器通信终端的通信量可能比较小，因此对机器通信的计费也可以是针对组，这样可以节省开销，也足以度量通信终端对网络资源的使用。

由于机器类型通信通常涉及大量的通信终端，这些通信终端可能出于应用的需要，在相近的时刻上报数据，从而造成核心网，无线侧(包括无线网络控制器，NodeB等)设备的拥塞，这种拥塞可能是信令面的，也可能是数据面的，也可能二者皆拥塞。因此，对于拥塞的控制，是机器类型通信中必须面对的问题。