Динамическая активация услуг м2м через сети доступа 3gpp

Динамическая активация услуг м2м через сети доступа 3gpp

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

Данная заявка испрашивает приоритет по предварительной заявке США № 61/510,301, поданной 21 июля 2011 года, и предварительной заявке США № 61/508,243, поданной 15 июля 2011 года, содержание которых целиком включено в данный документ по ссылке. Данная заявка является родственной по отношению к принадлежащей заявителю настоящей заявки патентной заявке США под заголовком «M2M Services Enablement Architecture for Cellular Access Network», имеющей порядковый номер 13/517,790.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

Настоящее изобретение относится к межмашинной (M2M) связи. В частности, но не как ограничение, конкретные варианты настоящего изобретения относятся к системе и способу, позволяющим использовать сотовую сеть доступа (AN) независимо от типа доступа для активации архитектуры M2M услуг, которая поддерживает предоставление M2M услуг поставщиком услуг (SP) M2M.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Межмашинная (M2M) связь включает в себя связь (с использованием проводных или беспроводных средств или их комбинации) между двумя машинами без вмешательства человека. Заметим здесь, что термин «M2M связь» в некоторых литературных источниках аналогичен термину «машинная связь (MTC)». Однако для обеспечения непротиворечивости в данном описании используется только термин «M2M связь». Некоторыми примерами M2M связи являются: интеллектуальные измерения (например, дистанционное считывание показаний счетчиков коммунальных услуг), контроль состояния пациентов (например, дистанционный контроль частоты сердечных сокращений пациента), сельскохозяйственный мониторинг (например, контроль состояния посевов сельскохозяйственных культур), отслеживание состояния транспортных средств автомобильного парка (например, текущий контроль грузовых автотранспортных средств на дороге), контроль безопасности (например, автоматический контроль в режиме реального времени параметров безопасности в здании или комплексе зданий), управление счетами по транзакциям и управление запасами (например, посредством текущего контроля транзакций в точках продаж в супермаркете) и т.д. В этих вариантах M2M связи, как правило, используются датчики, способные передавать данные, или диагностические устройства (которые могут выполнять измерения, текущий контроль и т.д., упомянутые ранее) на одном конце и пользовательское устройство или приемник M2M системы на другом конце для приема данных (например, беспроводным образом через сотовую сеть доступа, как обсуждается ниже со ссылками на фиг. 1) от устройств-датчиков и обрабатывать данные согласно требуемой M2M услуге (например, услуга измерения потребляемых коммунальных ресурсов, услуга контроля состояния пациентов, услуга подготовки счетов и т.д.).

Все услуги из огромного числа различных M2M услуг используют некоторые общие служебные средства (SC) M2M, такие как SC, относящиеся к маршрутизации, обеспечению безопасности, распределению соответствующих ресурсов, обнаружению и достижимости других объектов в облаке (например, сеть оператора) и т.д. Эти служебные средства M2M обычно используются всеми очень разными M2M услугами (например, в пользовательских устройствах M2M связи, в сети поставщика M2M услуг (SP) и т.д.) при осуществлении связи с сервером (AS) M2M приложения (приложений) в сети поставщика M2M услуг (SP).

В общем случае M2M связь также может называться M2M услугами, которые привязаны к «уровню услуг», в то время как сотовая сеть доступа (AN) (которая более подробно обсуждается ниже) может предоставлять «транспортный уровень» для M2M связи. Чтобы любая архитектура для активации M2M услуг функционировала с большой гибкостью и имела возможность предоставлять M2M услуги бесплатно и независимо от оператора сети доступа, возможно окажется предпочтительным, чтобы в любой такой архитектуре для активации M2M услуг транспортный уровень (на основе AN) и уровень услуг (на основе SP) были разделены. Имея в виду это предпочтение, Технический комитет по M2M связи Европейского института стандартов электросвязи (далее «ETSI M2M TC») провел исследование по определению архитектуры уровня услуг (SL) M2M, базирующееся на следующих основных принципах:

(I) Общие аспекты: (а) архитектура для активации M2M услуг не зависит от типа доступа (то есть существенно не зависит от базовой технологии сотовой сети AN); (b) слабая связь между транспортным уровнем и уровнем услуг; (с) при перемещении из одной сети доступа в другую не требуется изменения M2M услуг; (d) одновременный доступ к одному и тому же уровню M2M услуг из разных сетей доступа.

(II) Аспекты, относящиеся к доступу и устройствам: Архитектура для активации M2M услуг поддерживает следующие типы устройств: (а) M2M устройство прямого доступа, которое поддерживает прямой доступ к сотовой сети; (b) M2M шлюз, который поддерживает доступ к сотовой сети M2M устройствами доступа (обсуждаются ниже), подсоединенными к сети. Этот шлюз может работать в качестве концентратора (например, концентратора данных, полученных от множества подсоединенных устройств непрямого доступа); (с) M2M устройство непрямого доступа, которое подсоединено к M2M шлюзу и которое не поддерживает прямой доступ к сотовой сети.

(III) Сетевые аспекты: В архитектуре для активации M2M услуг заложено следующее: (а) разделение транспортного уровня и уровня услуг (настолько, насколько это возможно); (b) M2M услуги могут предлагаться независимо от конкретного оператора сети доступа; (с) определено, что общие служебные средства (SC) M2M используются всеми M2M приложениями. Эти общие M2M SC могут быть развернуты отдельно от конкретного сервера приложения (приложений) (AS).

На фиг. 1 показана существующая архитектура 10 для активации M2M услуг с использованием сотовой сети 12 доступа. В архитектуре 10 на фиг. 1 показана сотовая сеть AN 12, соединенная с сетью 14 поставщика M2M услуг (SP) с учетом вышеупомянутых трех принципов, определенных Техническим комитетом института ETSI (далее ETSI M2M TC). Для удобства и облегчения понимания сути обсуждения термины «сеть доступа» или «транспортная сеть» можно использовать здесь так, чтобы они включали не только часть сети радиодоступа (содержащую, например, базовую станцию с или без контроллера базовой станции) сотовой сети оператора, но и другие части (например, сотовую транзитную и базовую сеть). Аналогичным образом, термины «поставщик M2M услуг» или «M2M SP» и «сеть M2M SP» могут использоваться здесь как взаимозаменяемые при ссылках на сеть 14 M2M SP (и другие аналогичные сети, показанные здесь на других фигурах и обсуждаемые ниже). Возможно, что поставщик M2M услуг также является оператором или поставщиком услуг сотовой сети AN 12. С другой стороны, поставщик M2M SP может не зависеть от поставщика услуг сотовой сети AN, но может иметь деловые взаимоотношения с оператором сотовой сети в межкорпоративных целях.

Как показано на фиг. 1, сотовая сеть AN 12 может включать в себя множество сотовых участков 16-18, каждый из которых находится в зоне покрытия радиосвязью соответствующей базовой станции (BS) или базовой приемопередающей станции (BTS) 20-22. Эти базовые станции 20-22 могут беспроводным путем принимать передачи (как показано линиями 23А-23С радиосвязи) от различных объектов 24-32 M2M связи (подробно обсуждаемых ниже со ссылками на фиг. 2), работающих в домене 34 M2M устройств и направлять принятые данные в часть 36, являющуюся M2M ядром сотовой сети 12. M2M ядро 36 может включать в себя сотовую транзитную часть 38 и сотовую базовую сеть (CN) 40. В случае использования, например, базовой станции 20-22 3-го поколения (3G) сотовая транзитная часть 38 может содержать функциональные средства 3G контроллера радиосети (RNC) или контроллер базовой станции (BSC). Можно считать, что части транзитной подсистемы 38 (такие как, например, контроллеры BSC или RNC) вместе с базовыми станциями 20-22 содержат часть RAN сети 12. Примеры указанных сетей RAN включают в себя универсальные наземные сети радиодоступа (UTRAN); усовершенствованную сеть UTRAN (E-UTRAN); сеть GSM/EDGE RAN (GERAN), где «GSM» относится к Глобальной системе мобильной связи, а «EDGE» относится к усовершенствованной технологии с повышенной скоростью передачи данных для развитых систем GSM; системы, где используется технология глобальной совместимости в микроволновом диапазоне (WIMAX) на основе стандарта IEEE 802.16е. Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE); и т.д. С другой стороны, базовая сеть (CN) 40 может обеспечить: логические, сервисные и управляющие функции (например, управление счетами абонентов, выписка счетов, управление мобильностью абонентов и т.д.); связность по протоколу Интернет (IP) и соединения с другими сетями (например, Интернет) или объектами; поддержку роуминга и т.д. Сетью CN 40 может быть, например, сеть CN Проекта партнерства третьего поколения (3GPP), сеть CN Проекта 2 партнерства 3-го поколения (3GPP2) (для сотовых систем с множественным доступом и кодовым разделением каналов (CDMA)), либо сеть CN типа ETSI TISPAN (TIPHON (Телекоммуникации и гармонизация протокола Интернет (по сетям) и SPAN (Услуги и протоколы для усовершенствованных сетей)).

Как упоминалось ранее, предложенная институтом ETSI архитектура для активации M2M услуг (такая как архитектура 10 на фиг. 1) базируется на общем приложении 42 для активации M2M SC (например, услуг, относящихся к маршрутизации, безопасности и т.д.), которые определены для использования всеми M2M приложениями. Это приложение для активации средств M2M SC (называемых здесь просто «M2M SC») может обеспечить функции M2M связи, которые доступны для совместного использования различными M2M приложениями (независимо от того, находятся ли они на сервере M2M AS 44 или на объекте 50 M2M связи, показанном на фиг. 2 и обсуждаемым ниже) и раскрывает эти функции через набор открытых интерфейсов (не показаны). Средства M2M SC 42 могут использовать функциональные средства базовой сети в ходе упрощения и оптимизации разработки и разворачивания M2M приложения посредством скрытия сетевых особенностей. Различные M2M приложения обеспечивают программный код, который после его выполнения соответствующими объектами M2M связи или пользовательским устройством могут предоставить M2M услуги, характерные для конкретного приложения, такие как услуга интеллектуального измерения, услуга контроля состояния пациентов и т.д., которые обсуждались ранее. Соответствующие части M2M SC 42 могут находиться на каждом объекте M2M связи (как показано, например, на фиг. 2), а также в пользовательском M2M устройстве 44. Таким образом, M2M приложение (например, M2M приложение 52 на фиг. 2) может выполнять комплекс логических операций (не показаны) и использовать соответствующие средства M2M SC (например, M2M SC 54 на фиг. 2), доступные через открытый интерфейс, для способствования предоставления M2M услуги, поддерживаемой M2M SP 14. Средства M2M SC 42 могут взаимодействовать с сервером 46 M2M приложения (приложений) в M2M SP 14, используя подходящий интерфейс прикладного программирования (API) (который может включать в себя полный интерфейс, единственную функцию или набор интерфейсов API, характерных для приложения), чтобы тем самым способствовать предоставлению различных M2M услуг, связанных с M2M приложениями, поддерживаемыми поставщиком 14 M2M услуг.

На фиг. 1 также показан M2M пользователь 44 (который также называется здесь «пользовательским M2M устройством», а также может называться «MTC пользователем» в некоторых литературных источниках) в связке с сервером M2M AS 46. M2M пользователь 44 может представлять собой устройство, способное функционировать в системе MTC связи, осуществляя связь с различными объектами 24-32 M2M связи в домене 34 M2M устройств и может (дистанционно) управлять ими или приводить их в действие. Например, если объектом M2M связи является датчик или блок контроля за состоянием здания, то в этом случае M2M пользователем 44 может быть удаленный блок сбора/обработки данных, который может подавать на указанный датчик контроля команды на передачу данных контроля с заранее определенными временными интервалами (с тем, чтобы, например, не перегрузить ресурсы сотовой сети или предотвратить случайный доступ объекта M2M связи к средствам M2M SC 42). Комбинация M2M AS 46 и M2M SC 42 может способствовать пересылке соответствующих данных, характерных для конкретного приложения, или другого контента между M2M пользователем 44 и соответствующим объектом/объектами M2M связи в области 34 M2M устройств.

На фиг. 2 показана логическая блок-схема существующего объекта 50 M2M связи, который может базироваться в домене 34 M2M устройств. Объектом 50 M2M связи может быть M2M устройство прямого доступа, M2M устройство непрямого доступа или M2M шлюз, которые упоминались ранее. Например, в конфигурации на фиг. 1 каждый из объектов 24-25 M2M связи (например, устройства отслеживания автотранспортного парка или управления маршрутизацией) может представлять собой M2M устройство прямого доступа, в то время как каждый из объектов 27-32 M2M связи может представлять собой M2M устройство непрямого доступа (например, датчики контроля за состоянием здания), находящееся на связи с M2M шлюзом, который может функционировать в качестве концентратора данных, принимаемых от различных M2M устройств непрямого доступа. Некоторые из объектов 27-32 M2M связи могут быть соединены друг с другом, с другими подобными объектами (не показаны) или с одним или несколькими M2M шлюзами (например, M2M шлюз 26) через локальные M2M сети 47-49, которые могут представлять собой сети стандарта IEEE 802.15.1, Bluetooth® или другие подобные локальные сети. В некоторых случаях объект M2M связи может осуществлять доступ к сотовой сети 12 через одну или несколько указанных локальных M2M сетей 47-49.

В обсуждении, представленном ниже, термины «объект M2M связи», «M2M объект» и «M2M устройство» могут использоваться как взаимозаменяемые для облегчения обсуждения. Например, в зависимости от контекста термин «M2M устройство» может относиться к M2M устройству (независимо от того, является ли это устройство устройством прямого доступа или непрямого доступа) или к M2M шлюзу, либо к тому и другому. Однако, если из контекста следует иное, устройство и шлюз могут быть определены отдельными терминами, а не посредством общих терминов «M2M объект» или «M2M устройство». Кроме того, заметим, что объект M2M связи или устройство 50 может представлять пользовательское оборудование (UE) или мобильную станцию (MS) (также известные под различными аналогичными терминами, такими как «мобильная трубка», «беспроводная трубка», «беспроводное устройство», «терминал» и т.д.), сконфигурированные должным образом для реализации M2M связи. Некоторые примеры указанных мобильных трубок/устройств включают в себя сотовые телефоны или оборудование для пересылки данных (например, персональный цифровой помощник (PDA) или пейджер), смартфоны (например, iPhone^TM, Android^TM, Blackberry^TM и т.д.), компьютеры, устройства Bluetooth® и т.д.

Как показано на фиг. 2, M2M объект или устройство 50 может включать в себя M2M приложение (приложения) (или программный код) 52, характерное для устройства, и средства M2M SC 54, характерные для устройства. Таким образом, M2M устройство 50 выполняет M2M приложение (приложения) 52, используя свои собственные средства M2M SC 54 для предоставления M2M услуги (услуг) (например, M2M пользователю 44), для которого оно разработано или сконфигурировано. В приведенном ниже обсуждении, когда объектом 50 M2M связи является M2M устройство (независимо от того, является ли оно устройством прямого доступа или непрямого доступа), указанные средства SC, характерные для устройства, могут называться «D-SC», а когда M2M объектом 50 является M2M шлюз, указанные SC, характерные для устройства, могут называться «G-SC», чтобы различать средства SC в M2M устройствах и M2M шлюзах. В приведенном ниже обсуждении может быть использован вариант сокращения «D/G-SC» для обозначения обеих указанных средств SC вместе. Можно считать, что M2M устройство 50 поддерживает логический доступ к сотовой сети 12 (например, доступ 3GPP), как если бы существовала комбинация из двух логических M2M устройств: M2M устройства 56 доступа/транспортировки и устройства 58 M2M услуг. (Хотя для краткости здесь это не всегда упоминается, понятно, что, когда M2M объектом 50 является M2M шлюз, то ссылочные позиции «56» и «58» могут относиться соответственно к шлюзу M2M доступа/транспортировки и шлюзу M2M услуг). Устройство 56 M2M доступа/транспортировки может поддерживать все аспекты интерфейса радиодоступа 3GPP и сети доступа 3GPP. С другой стороны, устройство 58 M2M услуг может поддерживать все аспекты, которые относятся к уровню услуг (SL) M2M. Такая логическая конфигурация может отражать ранее упомянутое разделение между транспортным уровнем и уровнем услуг. Таким образом, устройство 56 M2M доступа, например, может иметь идентификатор (для доступа на транспортном уровне к сотовой сети 112), который отличается от идентификатора устройства (который использован на уровне услуг) для устройства 58 M2M услуг. Кроме того, устройство 58 M2M услуг включает в себя идентификатор M2M приложения (не показан) и идентификатор подписки на M2M услуги (не показан) для выполнения операций уровня услуг, в то время как устройство 56 M2M транспортировки может содержать идентификатор подписки на сеть M2M доступа (не показан) и сетевой адрес M2M доступа (не показан) для поддержки интерфейса доступа сотовой сетью 12 доступа с использованием транспортного уровня. Таким образом, в случае использования одного M2M приложения одна часть этого приложения может находиться на M2M AS 46, в то время как соответствующая ей часть может находиться на M2M объекте 50 (как часть M2M приложения (приложений) 52). В этой связи, устройство 58 M2M услуг может выступать в качестве хост-устройства для части указанного приложения, характерной для M2M объекта, и может использовать устройство 56 M2M доступа для доступа к серверу M2M AS 46 в сети 14 поставщика услуг, используя сотовую сеть 12 для транспортировки.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Из приведенного выше обсуждения очевидно, что Технический комитет ETSI M2M TC определяет архитектуру уровня услуг (SL) M2M, независимую от типа доступа (то есть архитектуру, показанную на фиг. 1 и более подробно обсуждаемую в документе «Техническая спецификация (TS) 102.69 Института ETSI» под заголовком «Межмашинная связь (M2M); Функциональная архитектура»), так что поставщик M2M SP может предлагать M2M услуги независимо от конкретного типа сети доступа, используемой объектом M2M связи. Другими словами, архитектура ETSI M2M TC обеспечивает стандарт на уровне услуг (SL) независимо от уровня (транспортного уровня или уровня доступа). Однако в настоящее время отсутствует архитектура активации согласно ETSI TC 102.69, которая четко определяет «объединенные» или «взаимодействующие» версии архитектур (сотового) транспортного уровня и уровня M2M услуг таким образом, который позволяет использовать сотовую сеть AN для активации общей архитектуры M2M услуг, которая в основном согласуется с принципами архитектуры ETSI M2M SL (специфицированной в вышеупомянутом документе ETSI TC 102.69) при одновременной возможности у сотовой сети AN осуществлять необходимый контроль за использованием своей сети. Здесь термин «общий» обозначает, что архитектура M2M SL не зависит от типа доступа (то есть общая архитектура SL, которая может функционировать вместе с множеством различных сетей доступа на основе Протокола IP, таких как сети 3GPP, 3GPP2, LTE (Проект долгосрочного развития), EV-DO (развитая технология оптимизированной передачи данных), UMTS (Универсальная система мобильной связи), технология Форума с ограниченным доступом, GPRS (Пакетная радиосвязь общего пользования) и CDMA 2000 (Множественный доступ с кодовым разделением каналов).

С другой стороны, хотя Рабочая группа 2 разработчиков архитектуры систем 3GPP (SA2) идентифицировала некоторые аспекты активации M2M архитектуры в сотовой сети доступа 3GPP (в конфигурациях под управлением сети AN или под управлением поставщика SP), в этой архитектуре группа 3GPP SA2 не определила, каким образом разные сети доступа и сети поставщика M2M услуг будут взаимодействовать для обеспечения современного технического решения, которое даст возможность сотовой сети доступа получить информацию о типе M2M услуг, которые предлагаются в добавление к транспортировке сетью доступа. Например, в документе 3GPP SA2 не рассмотрены следующие случаи:

(1) Каким образом сеть доступа 3GPP, которая разворачивает средства M2M SC в сети доступа оператора, сможет взаимодействовать, обслуживать и осуществлять связь с сетью поставщика M2M услуг (SP), которая также разворачивает средства M2M SC в своей сети.

(2) Когда M2M устройство находится в роуминге в гостевой сети доступа, которая разворачивает средства M2M SC, каким образом можно использовать домашнюю сеть доступа для разрешения гостевой сети доступа направлять некоторые M2M услуги непосредственно в сеть M2M SP, когда другие M2M услуги направляются через домашнюю сеть доступа.

(3) Каким образом сеть доступа 3GPP, которая разворачивает средства M2M SC в соответствии с архитектурой ETSI M2M SL, сможет предлагать услуги другим поставщикам M2M услуг, которые разворачивают другую архитектуру M2M SL (то есть архитектуру, не соответствующую ETSI M2M SL). Указанная архитектура, не соответствующая ETSI M2M SL, может здесь называться по-разному: «другой уровень M2M услуг», «другие M2M услуги», «другой M2M SL» или «M2M SL-OTH».

(4) Каким образом сеть доступа 3GPP, независимо от места разворачивания M2M SC, сможет предоставить возможность использования своих услуг транспортировки, когда сеть доступа не имеет соглашения об использовании уровня услуг (SLA) с поставщиком услуг M2M SP.

(5) Каким образом сеть доступа 3GPP, которая не разворачивает средства M2M SC, сможет взаимодействовать, обслуживать и осуществлять связь с сетью M2M SP, которая также не разворачивает средства M2M SC в своей сети.

Рабочая группа 3GPP2, как и рабочая группа 3GPP SA2 также предпринимает попытки (например, в своем докладе X.P0067-0 под заголовком «Machine to Machine Architecture and Enhancement Study for cdma2000 Networks») точно определить архитектуру активации M2M услуг, которая использует сети доступа 3GPP2 (на основе CDMA) для предоставления M2M услуг, соответствующих архитектуре ETSI M2M SL и любой другой архитектуре M2M SL. Однако архитектура 3GPP2 также не учитывает вышеупомянутые случаи (перечисленные в контексте 3GPP SA2).

Другой проблемой, которая не была решена в существующих технических решениях, является то, каким образом поставщик M2M услуг может использовать множество IP адресов для продвижения своих услуг. Например, поставщик услуг M2M SP, который использует доступы 3GPP, 3GPP2 и фиксированный IP доступ для поддержки своих услуг.

В настоящее время традиционное техническое решение, касающееся предоставления M2M услуг, которое используется сетями доступа 3GPP, прописано нечетко, и не привязано к конкретной детально определенной архитектуре M2M SL (такой как архитектура M2M SL, определенная в документе ETSI TS 102.69). В существующих запатентованных технических решениях или решениях, характерных для оператора, не используется концепция общих средств M2M SC. Наоборот, в упомянутых технических решениях используется индивидуальный подход для каждого M2M приложения, в результате чего попытка идентифицировать общую (то есть «универсальную», или независимую от типа доступа) архитектуру M2M SL, которая может быть использована любой сетью доступа для всех M2M приложений.

В этой связи, желательно найти обобщающее техническое решение, касающееся того, каким образом предоставить сотовой сети AN возможность использовать активацию общей архитектуры M2M услуг, которая в основных своих аспектах соответствует принципам, заложенным в основу архитектуры ETSI M2M SL (например, разделение транспортного уровня и уровня услуг, общие средства M2M SC, используемые всеми M2M приложениями, и т.д., как обсуждалось ранее), и одновременно разрешить оператору сотовой сети AN осуществлять соответствующий контроль за использованием своей сети. Другими словами, желательно активировать сотовую сеть AN для предоставления ее конкретных услуг (например, транспортных услуг) для любых M2M услуг, при одновременной поддержке исполнения соглашения об использовании уровня услуг (SLA) для сбора соответствующей информации тарификации, чтобы запланировать необходимые организационные и управленческие средства для предлагаемых M2M услуг и т.д.

Кроме того, для указанной общей архитектуры активации M2M услуг, которую можно успешно использовать с различными вариантами сотового доступа, например, поддерживающими архитектуру сети доступа 3GPP и базовую сеть (CN), также желательно найти детальное техническое решение, которое определит следующие вопросы взаимодействия уровня услуг и транспортного уровня.

(а) Способность сети доступа 3GPP получать информацию (предпочтительно в динамическом режиме) о межуровневом (A-Layers) идентификаторе M2M устройства/шлюза (который может совпадать с так называемым «внешним идентификатором M2M устройства/шлюза», как правило, используемым объектами (например, сервером средств M2M SC в сети поставщика услуг M2M SP), которые являются внешними по отношению к сети 3GPP, для идентификации M2M устройства/шлюза, которое используют для MTC в системе 3GPP). Указанный «внешний» идентификатор можно отличить от «внутреннего» идентификатора, являющегося идентификатором, относящимся к подписке, который используют в системе 3GPP для уникальной идентификации объекта M2M связи, используемого для MTC. Этот «внутренний» идентификатор не обязательно может быть известен объектам, являющимися внешними по отношению к сети 3GPP. В данном обсуждении в качестве параметра (например, идентификатора устройства/шлюза) или информации рассматривается так называемый «межуровневый» или «A-Layers» параметр/информация, когда этот параметр/информация необходим для активации M2M услуг транспортного уровня и уровня услуг. Для удобства обсуждения термин «межуровневый идентификатор M2M устройства» иногда используется здесь для ссылки на межуровневый идентификатор M2M устройства и/или шлюза.

Динамическое решение является предпочтительным по причине его приспособляемости к изменениям разных необходимых параметров (например, межуровневых параметров) в реальном времени и экономически эффективным образом. С другой стороны, если M2M устройство/шлюз предварительно сконфигурированы (например, поставщиком M2M услуг) с необходимыми параметрами, то тогда возможно возникнут трудности с изменением указанных предварительно сконфигурированных устройств/шлюзов в эксплуатации, например, когда заменяется связанный с ними поставщик M2M услуг, или изменяется M2M подписка.

(b) Способность сети доступа 3GPP отображать межуровневый идентификатор M2M устройства/шлюза на подписку на доступ 3GPP и идентификатор подписки на доступ 3GPP.

(с) Способность сети доступа 3GPP правильно идентифицировать и отображать IP трафик, поступающий от различных сетей M2M SP в направлении одного и того же устройства M2M доступа (устройство 56 M2M доступа, показанное на фиг. 2).

(d) Способность сети доступа 3GPP правильно определить достижимость устройства M2M услуг (например, устройство 58 M2M услуг, показанное на фиг. 2) на основе трафика, который посылается на конкретный межуровневый идентификатор M2M устройства, конкретные средства M2M D/G-SC и/или конкретное M2M приложение.

(e) Способность сети доступа 3GPP узнавать тип M2M приложения, которое выполняется, в добавление к устройству M2M доступа, используемого устройством M2M услуг. Это может потребоваться для того, чтобы сеть доступа 3GPP идентифицировала должное качество обслуживания (QoS), которое необходимо для конкретного M2M приложения.

(f) Способность сети M2M SP посылать трафик на конкретное устройство M2M услуг, конкретные средства M2M D/G-SC и конкретные M2M приложения.

(g) Способность сети M2M SP конфигурировать объект M2M связи с надлежащим межуровневым идентификатором M2M устройства/шлюза во время начального подключения для первого обслуживания к сети SP. Как упоминалось выше, в подразделе (а), предпочтительным является динамическое решение этой проблемы. Это решение должно гарантировать, что межуровневый идентификатор средств M2M D/G, сконфигурированный сетью M2M SP, также доступен сети AN 3GPP и является уникальным в сети AN 3GPP.

(h) Сеть M2M SP должна иметь информацию о подписке на M2M услуги, которая авторизует устройство/шлюз M2M услуг, для приема идентифицированной M2M услуги.

(i) Возможность при использовании этого технического решения предоставлять одновременный доступ к одной и той же подписке на M2M услуги из разных сетей доступа при обеспечении правильной идентификации и разделения разных трафиков, проходящих по указанным разным сетям доступа.

Конкретные варианты настоящего изобретения обеспечивают решение вышеупомянутой проблемы разработки общей архитектуры активации M2M услуг (которая основана на принципе разделения уровня услуг и транспортного уровня, предложенном институтом ETSI) на основе нижеследующих положений.

(I) Использование M2M прокси-модуля. Этот подход позволяет оператору сотовой сети AN не только разворачивать свои средства M2M SC, как это делает сервер средств M2M SC в своей сетевой области, но также использовать свои M2M SC для функционирования в качестве прокси-модуля средств M2M SC при осуществлении связи с сетью M2M SP, которая также разворачивает сервер средств M2M SC.

(II) Предоставление гостевой сети AN, которая разворачивает средства M2M SC в своей сети, возможности направлять M2M услуги непосредственно в сеть M2M SP (которая может быть домашней сетью M2M SP или гостевой сетью M2M SP). Это основано на политики домашней сотовой сети AN, которая может отражать особенности подписки на M2M транспортировку. Это также может быть основано на политики сети M2M SP и/или подписке на M2M услуги.

(III) Предоставление оператору сотовой сети AN возможности предлагать M2M услуги поставщикам M2M услуг, которые разворачивают архитектуру уровня M2M услуг (М2М SL), которая отличается от архитектуры ETSI SL, путем определения необходимой функции взаимодействия (IWKF).

(IV) Предоставление поставщику услуг сотовой сети AN возможности предлагать транспортные и другие услуги любой сети M2M SP независимо от архитектуры сети поставщика (SP) в соответствии с M2M SC; то есть независимо от того, развернуты ли средства M2M SC в сети поставщика услуг (SP), или нет.

(V) Разрешение поставщику услуг сотовой сети AN предоставлять транспортные и другие услуги любой сети M2M SP независимо от того, имеет ли оператор сотовой сети AN существующее соглашение (SLA) с поставщиком услуг (SP) или нет.

Конкретные варианты настоящего изобретения кроме того обеспечивают техническое решение по активации M2M услуг (MSES), которое показывает, как использовать вышеупомянутую общую архитектуру активации M2M услуг в контексте сети доступа 3GPP. Это решение позволяет сети AN 3GPP предлагать транспортное соединение для M2M устройств через развитое пакетное ядро (EPC) 3GPP для поставщика M2M услуг, выбранного M2M устройством. Техническое решение, предложенное в настоящем изобретении для активации M2M услуг, не изменяет существующие процедуры сети доступа для установления транспортного соединения через сеть AN с использованием радиоинтерфейса. Другими словами, за исключением небольших усовершенствований установка соединения на транспортном уровне может продолжаться с использованием процедур, которые определены стандартами сетей AN. Вдобавок, техническое решение согласно настоящему изобретению также обеспечивает динамический механизм, который разрешает конфигурацию межуровневого идентификатора M2M устройства/шлюза, когда сеть AN 3GPP, поставщик M2M услуг (M2M SP) и M2M устройство полностью осведомлены об упомянутом межуровневом идентификаторе M2M устройства/шлюза. Таким образом, в конкретных вариантах настоящего изобретения предлагается общее техническое решение для активации M2M услуг для любого M2M устройства, которое применяет любой сотовый доступ, используемый ядром 3GPP EPC для обеспечения транспортного соединения.

В одном варианте настоящего изобретения обеспечен способ использования развитого пакетного ядра (EPC) Проекта партнерства 3-го поколения (3GPP) на основе беспроводной сети доступа (AN) для активации подключения объекта межмашинной связи к сети поставщика M2M услуг (SP), выбранной M2M объектом. Способ содержит выполнение следующих этапов с использованием сети AN: (i) прием начального запроса от M2M объекта на подключение к сети M2M SP, причем начальный запрос содержит идентификатор подписки на M2M доступ, характерный для объекта; (ii) получение имени точки доступа (APN) для приложения используемых по умолчанию сетевых служебных средств (N-SC) M2M на основе AN с использованием идентификатора подписки на M2M доступ независимо от любого другого APN, полученного от M2M объекта в качестве части начального запроса; (iii) соединение M2M объекта с приложением используемых по умолчанию средств M2M N-SC c использованием APN приложения используемых по умолчанию средств M2M N-SC на базе сети AN; и (iv) обеспечение начальной регистрации M2M объекта на уровне услуг (SL) M2M в сети M2M SP с использованием используемого по умолчанию приложения M2M N-SC на основе AN.

В другом варианте настоящее изобретение имеет своей целью создание беспроводной сети AN на основе EPC 3GPP для активации подключения M2M объекта к сети средств M2M SP, выбранной M2M объектом. Сеть AN сконфигурирована для выполнения следующего: (i) приема начального запроса от M2M объекта на подключение к сети M2M SP, причем начальный запрос содержит идентификатор подписки на M2M доступ, характерный для объекта; (ii) получения APN приложения используемых по умолчанию средств M2M N-SC на основе AN с использованием идентификатора подписки на M2M доступ независимо от любого другого APN, полученного от M2M объекта в качестве части начального запроса; (iii) соединения M2M объекта с приложением используемых по умолчанию услуг M2M N-SC c использованием APN используемого по умолчанию приложения M2M N-SC на базе сети AN; и (iv) обеспечения начальной регистрации M2M объекта на уровне M2M SL в сети M2M SP с использованием приложения используемых по умолчанию средств M2M N-SC на основе AN.

В дополнительном варианте настоящее изобретение имеет своей целью создание M2M объекта, сконфигурированного для осуществления связи с сетью M2M SP через беспроводную сеть AN на основе EPC 3GPP. M2M объект содержит память и процессор, соединенный с памятью. Память сконфигурирована для запоминания идентификатора подписки на M2M доступ для M2M объекта. Процессор сконфигурирован для выполнения следующего: (i) посылки начального запроса в сеть AN для подключения к сети M2M SP, причем начальный запрос содержит идентификатор подписки на M2M доступ; (ii) соединения с приложением используемых по умолчанию средств M2M N-SC на основе AN с использованием его APN независимо от любого другого APN, посланного процессором в сеть AN в качестве части начального запроса; и (iii) выполнения начальной регистрации M2M объекта на уровне M2M SL в сети M2M SP с использованием приложения используемых по умолчанию средств M2M N-SC на основе AN.

В еще одном варианте настоящее изобретение имеет своей целью улучшение способа использования сотовой сети AN для подключения M2M объекта к сети M2M SP, выбранной M2M объектом. Упомянутое улучшение содержит: прием сетью AN начального запроса от M2M объекта на подключение к сети M2M SP; соединение через сеть AN M2M объекта с приложением используемых по умолчанию средств M2M N-SC на основе AN с использованием APN приложения используемых по умолчанию средств M2M N-SC на основе AN независимо от любого другого APN, полученного от M2M объекта в качестве части начального запроса; и обеспечение сетью AN регистрации M2M объекта на уровне M2M SL в сети M2M SP с использованием приложения используемых по умолчанию средств M2M N-SC на основе AN.

Общая архитектура для активации M2M услуг (которая соответствует архитектуре ETSI M2M SL), предложенная в конкретных вариантах настоящего изобретения предоставляет свободный выбор поставщика M2M SP в соответствии с динамикой рынка и одновременно допускает возможность реализации слабо связанной архитектуры M2M услуг. Таким образом, архитектура для активации M2M услуг согласно некоторым вариантам настоящего изобретения обеспечивает гибкость и предоставляет оператору сотовой сети AN возможность предоставления услуг сети доступа, включая транспортные уровни, для их использования при реализации M2M услуг в соответствии с архитектурой ETSI M2M SL таким путем, который позволяет оператору сотовой сети AN добиться следующего: (а) использовать единую модель разворачивания для разворачивания приложения для активации средств M2M SC в своей сети при сохранении возможности обслуживания всех типов операторов M2M услуг; (b) иметь немедленный и легкий доступ к любой информации, необходимой для реализации межуровневых функциональных возможностей. Эту информацию можно использовать в помощь