用于CGW选择的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及选择毛细管网关节点(11)的方法、以及执行该方法的MTC设备和执行该方法的网络节点，机器类型通信(MTC)设备(10)将通过该毛细管网关节点(11)而被连接至无线电接入网的。本发明专利技术还涉及执行根据本发明专利技术的方法的计算机程序、以及包括其中具体化有计算机程序的计算机可读介质的计算机程序产品。被配置成选择用于将MTC设备(10)连接至无线电接入网的毛细管网络网关节点的网络节点(11)包括处理单元(15)以及包含由处理单元可执行指令的存储器(16)。网络节点从而操作以获取可以将MTC设备连接至无线电接入网的多个毛细管网络网关节点的证书的可用性的指示，并且至少部分基于多个毛细管网络网关节点的证书的可用性来选择多个毛细管网络网关节点中的一个毛细管网络网关节点，MTC设备将经由该一个毛细管网络网关节点而被连接至无线电接入网。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及选择毛细管网关节点的方法、执行该方法的MTC设备以及执行该方法的网络节点，机器类型通信(MTC)设备将通过该毛细网关节点而被连接至无线电接入网。本专利技术还涉及执行根据本专利技术的方法的计算机程序、以及包括其中呈现有这些计算机程序的计算机可读介质的计算机程序产品。
技术介绍
在过去的几年，已经出现了被称为物联网的蜂窝通信网络结构。通常，这一网络结构包括大量小型自主设备，这些小型自主设备通常或多或少地不频繁地(例如每周一次到每分钟一次)发送和接收仅少量数据，或者针对数据被轮询。这些设备有时被称为机器类型通信(MTC)设备、机器到机器(M2M)设备或只是机器设备(MD)，并且被假定为与人类不相关联，但是是通常与在蜂窝网络内部或外部的应用服务器(其配置和接收来自设备的数据)的不同种类的传感器或致动器。由于MTC设备的属性及其假定的典型用途，这些设备通常必须是能量高效的，因为外部电源不一定可用并且因为频繁地更换或再充电这些设备的电池实际上或者在经济上不可行。在一些场景中，MTC设备可以甚至不是电池供电的，而是可以替代地依赖于能量采集，即从环境中收集能量，适时地利用可能从太阳光、温度梯度、振动等中提取的(通常非常有限的)能量。迄今，第三代合作伙伴项目(3GPP)中的MTC相关的工作专注于经由蜂窝网络的无线电接口直接连接至蜂窝网络的MTC设备。然而，有可能更流行的场景是多数MTC设备经由网关连接至蜂窝网
络。在这样的场景中，网关在维护局域网的同时朝向蜂窝网络如用户设备(UE)一样工作，通常基于朝向MTC设备的短距离无线电技术。这样的局域网(其在某种程度上扩展蜂窝网络的范围(到其他无线电技术但不一定在无线电覆盖范围方面))被称为毛细管网络，并且将毛细管网络连接至蜂窝网络的网关因此被称为毛细管网络网关(CGW)。因此，毛细管网络包括一个或多个CGW以及多个MTC设备，多个MTC设备经由一个或多个CGW连接至可用蜂窝通信网络的无线电接入网(RAN)。期望在毛细管网络中常见的无线电技术包括例如IEEE 802.15.4(例如由利用在低功率无线个域网上的IPv6(6LoWPAN)或ZigBee作为更高层)、蓝牙低能量或IEEE 802.11家族的低能量版本(即Wi-Fi)。毛细管网络可以是单跳(即所有MTC设备具有到CGW的直接链路，例如利用CGW作为接入点的Wi-Fi网络；或者是多跳(即一些MTC设备可能必须经由一个或多个其他MTC设备来通信以到达CGW，例如利用CGW作为个域网(PAN)控制器的IEEE 802.15.4+ZigBee网络。在多跳情况下，可以使用用于低功耗有损网络(RPL)的路由协议。原则上，在单跳网络中也可以使用RPL，但是在这样的网络中对于路由协议的需求更小。毛细管网络的领域仍然没有被充分地开发，并且仍然有很多问题要解决。比如，要解决的问题是如何处理朝向蜂窝网络的MTC设备的认证、识别和/或安全通信。
技术实现思路
本专利技术的目的是解决或至少缓解现有技术中的这一问题并且提供用于选择用于将诸如MTC设备的无线设备连接至无线电接入网的毛细管网络网关节点的改进的方法和设备。这一目的在本专利技术的第一方面通过一种选择用于将MTC设备连接至无线电接入网的毛细管网络网关节点的方法来实现。该方法包括获取可以将MTC设备连接至无线电接入网的多个毛细管网络网
关节点的证书的可用性的指示。该方法还包括至少部分基于多个毛细管网络网关节点的证书的可用性来选择多个毛细管网络网关节点中的一个毛细管网络网关节点，MTC设备将经由该毛细管网络网关节点而被连接至无线电接入网。这一目的在本专利技术的第二方面通过一种被配置成选择用于将MTC设备连接至无线电接入网的毛细管网络网关节点的网络节点来实现。该网络节点包括处理单元和包含由处理单元可执行的指令的存储器。该网络节点从而可操作以获取可以将MTC设备连接至无线电接入网的多个毛细管网络网关节点的证书的可用性的指示，并且至少部分基于多个毛细管网络网关节点的证书的可用性来选择多个毛细管网络网关节点中的一个毛细管网络网关节点，MTC设备将经由该毛细管网络网关节点而被连接至无线电接入网。这一目的在本专利技术的第三方面通过一种被配置成选择用于连接至无线电接入网的毛细管网络网关节点的MTC设备来实现。该MTC设备包括处理单元和包含由处理单元可执行的指令的存储器。该MTC设备从而可操作以获取可以将MTC设备连接至无线电接入网的多个毛细管网络网关节点的证书的可用性的指示，并且至少部分基于多个毛细管网络网关节点的证书的可用性来选择多个毛细管网络网关节点中的一个毛细管网络网关节点，MTC设备将经由该毛细管网络网关节点而被连接至无线电接入网。还提供了执行根据本专利技术的方法的计算机程序、以及包括其中呈现有这些计算机程序的计算机可读介质的计算机程序产品。有利地，通过实现根据本专利技术的实施例的用于将以下被称为MTC设备无线设备连接至无线电接入网的毛细管网关(CGW)选择过程，提供了用于从多个可用CGW中选择一个CGW的控制机制。特别地，在考虑到例如蜂窝网络中的电信操作者的认证、识别和/或安全要求的情况下来启用CGW的选择。这通过以下方式来进行：基于多个CGW的证书的可用性(诸如可用证书的数目)来确定从多个CGW中选择哪个CGW用于将MCT设备连接至无线电接入网，证
书比如以由网络中的认证实体(和所选择的CGW)所持有的共享的秘密(诸如秘密的加密密钥、密码、标识符等)的形式来呈现。在本专利技术的实施例中，选择具有最大可用证书数目的CGW，以便使MTC设备使用证书来参与涉及认证、识别和/或机密性的通信。有利地，在转向具有最大数目的证书的CGW时耗尽证书的CGW的风险更小。在本专利技术的另一实施例中，确定相应CGW处的可用证书的数目是否等于或超过预先确定的证书门限值。如果是，则可以连接至CGW中证书数目超过门限值的CGW。有利地，提供了极大的灵活性，因为门限可以被设置从而没有选择存在耗尽证书的风险的CGW。比如，可以将证书门限值设置为对应于足以服务两个MTC设备的证书的数目。通过选择这样的门限值，可以通过证书来服务至少两个MTC设备。CGW选择在另外的实施例中通过另外的准则来补充，这些另外的准则针对要被选择的CGW必须满足(即使其具有大量可用证书)，诸如以下中的一项或多项：信道质量、所要求的传输功率、MTC设备的电池/能量状态、物理位置、到CWG的距离或者各种CGW所使用的毛细管网络技术等。因此，即使CGW可以访问证书，这些证书仍然可能不可用于MTC设备，例如由于CGW对于MTC设备不可达到。本专利技术通过在做选择时将证书信息考虑在内来改善毛细管网络中的CGW选择，从而使得网络能够对MTC设备的CGW的选择具有更多控制。另外，支持CGW的选择具有证书的适当可用性避免了MTC设备不能够朝向蜂窝网络中的适当的节点认证或识别其本身的风险和/或MTC设备以参与要求适当的证书的安全通信的风险。因此，MTC设备、或者网络节点(诸如比如作为Wi-Fi接入点(AP)的CGW本身)、或者任何其他适当的网络节点基于CGW处的证书的可用性而确定多个CGW中的哪个CGW应当被选择。在本专利技术的另外的实施例中，网络节点是：长期本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种选择用于将机器类型通信MTC设备连接至无线电接入网的毛细管网络网关节点的方法，包括：获取(S101)可将所述MTC设备连接至所述无线电接入网的多个毛细管网络网关节点的证书的可用性的指示；以及至少部分基于所述多个毛细管网络网关节点的证书的所述可用性，来选择(S102)所述多个毛细管网络网关节点中的一个毛细管网络网关节点，所述MTC设备将经由所述一个毛细管网络网关节点而被连接至所述无线电接入网。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种选择用于将机器类型通信MTC设备连接至无线电接入网的毛细管网络网关节点的方法，包括：获取(S101)可将所述MTC设备连接至所述无线电接入网的多个毛细管网络网关节点的证书的可用性的指示；以及至少部分基于所述多个毛细管网络网关节点的证书的所述可用性，来选择(S102)所述多个毛细管网络网关节点中的一个毛细管网络网关节点，所述MTC设备将经由所述一个毛细管网络网关节点而被连接至所述无线电接入网。2.根据权利要求1所述的方法，包括：将所述多个毛细管网络网关节点中的每个毛细管网络网关节点处可用的证书的数目与证书门限值相比较(S101b)；以及选择(S102b)所述多个毛细管网络网关节点中的一个毛细管网络网关节点，针对该毛细管网络网关节点的证书的数目等于或超过所述证书门限值。3.根据权利要求2所述的方法，其中所述证书门限值被设置成对应于足以服务两个MTC设备的证书的数目。4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中所述选择的步骤包括：选择所述多个毛细管网络网关节点中具有最大可用证书数目的所述一个毛细管网络网关节点。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述选择的步骤包括：在附加准则被满足的情况下，选择(S102a)所述多个毛细管网络网关节点中的所述一个毛细管网络网关节点。6.根据权利要求5所述的方法，其中如果对于所述多个毛细管网络网关节点中的所述一个毛细管网络网关节点而言所述附加准则未被满足，则所述多个毛细管网络网关节点中具有最大可用证书数目并
\t且满足所述附加准则的另一毛细管网络网关节点被选择。7.根据权利要求5或6所述的方法，所述附加准则包括以下一项或多项：所述MTC设备与相应毛细管网络网关节点之间的信道质量，所述MTC设备在向相应毛细管网络网关节点传输时所要求的传输功率，所述MTC设备的电池/能量状态，所述MTC设备的物理位置，从所述MTC设备到相应毛细管网络网关节点的距离、所述MTC设备到达相应毛细管网络网关节点的能力，以及相应毛细管网络网关节点所使用的毛细管网络技术。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述获取证书的可用性的指示的步骤包括：在所述MTC设备处从所述多个毛细管网络网关节点中的一个或多个毛细管网络网关节点接收证书的可用性的所述指示。9.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中所述获取证书的可用性的指示的步骤包括：在所述多个毛细管网络网关节点中的至少一个毛细管网络网关节点处接收证书的可用性的所述指示。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述获取证书的可用性的指示的步骤包括：在网络节点处接收证书的可用性的所述指示，所述网络节点选自长期演进LTE网络中的服务网关SGW、分组数据网络网关PGW和演进型NodeB eNodeB中的任一项，选自通用移动电信系统UMTS网络中的服务通用分组无线电服务支持节点SGSN、网关通用分组无线电服务支持节点GGSN、无线电网络控制器RNC和NodeB中的任一项，选自服务能力服务器SCS以及操作和维护节点、全球移动通信系统GSM网络中的服务通用分组无线电服务支持节点SGSN、网关通用分组无线电服务支持节点GGSN、基站控制器BSC和基站收发台BTS中的任一项。11.一种网络节点(11A，11B)，被配置成选择用于将机器类型通信MTC设备(10A，10B，10C)连接至无线电接入网的毛细管网
\t络网关节点，所述网络节点(11A，11B)包括处理单元(15)和存储器(16)，所述存储器包含由所述处理单元可执行的指令，由此所述网络节点操作以：获取可将所述MTC设备连接至所述无线电接入网的多个毛细管网络网关节点(11A，11B)的证书的可用性的指示；以及至少部分基于所述多个毛细管网络网关节点的证书的所述可用性，来选择所述多...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·萨克斯，A·科拉南，J·朗内，A·埃里克森伊，F·米利塔诺，N·贝亚尔，V·齐亚齐斯，
申请(专利权)人：瑞典爱立信有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞典;SE