用于在通信網絡中傳送組通信消息的組通信功能的制作方法

相關申請的交叉引用

本專利文件要求2014年11月3日提交的美國臨時專利申請號為62/074,565；2014年11月11日提交的美國臨時專利申請號為62/078,273；2014年11月20日提交的美國臨時專利申請號為62/082,392；以及2015年1月20日提交的美國臨時專利申請號為62/105,674的優先權的利益。前述專利申請的全部內容通過引用作為本文件的公開內容的一部分并入。

背景

本文件涉及無線通信。

現今的無線蜂窩網絡提供了對人類可以到達的幾乎所有地區的覆蓋。即使在偏遠地區，找到數據和語音通信的無線連接并不罕見。在不同位置處的無線連接在帶寬和用戶設備可用的其他服務方面可能是非常不同的。

概述

本文件公開了一種使用網絡側能力實現基于組的消息到不同類型的組的傳送的解決方案。一組時間可以包括用于與在網絡外部的應用服務器進行組通信的一組用戶設備，該應用服務器例如由非網絡運營商實體管理。另一種類型的組可以包括為了進行網絡特定通信諸如用于以最佳方式保持網絡運行的控制和管理數據的用戶設備。

在一方面，公開了在通信網絡中的網絡側實現的技術。該方法包括：在第一計算機平臺上部署第一組管理模塊，該第一組管理模塊實現第一組用戶設備的創建、第一組用戶設備的刪除、對第一組用戶設備的成員資格的更新以及與第一組用戶設備的通信中的至少一個；促進從應用服務器到第一組用戶設備的成員的組通信；在第二計算機平臺上部署第二組管理模塊，該第二組管理模塊實現第二組用戶設備的創建、第二組用戶設備的刪除、對第二組用戶設備的成員資格的更新以及與第二組用戶設備的通信中的至少一個；以及促進從網絡運營商管理的實體到第二組用戶設備的成員的網絡內部通信。

在又一方面，通信網絡包括用于在應用服務器和一組無線設備之間進行組通信的組管理功能。

下面參考附圖進一步描述這些和其它方面。

附圖簡述

圖1示出了無線通信系統的示例。

圖2示出了無線電臺架構的示例。

圖3示出了與在不同網絡中運行的用戶設備的邏輯組進行組通信的方法的示例流程圖。

圖4示出了通過scs/as的基于組的尋址和組成員標識的示例架構。

圖5示出了基于組的尋址和組成員標識的示例程序流程。

圖6示出了示例網絡架構。

圖7示出了通過scs/as的基于組的尋址和組成員標識的示例架構。

圖8示出了基于組的尋址和組成員標識的示例程序流程。

圖9示出了在地理區域中通過scs/as的基于組的尋址和組成員標識的架構的示例。

圖10示出了基于組的尋址和組成員標識的程序流程的示例。

圖11示出了基于組的尋址和組成員標識的優化的程序流程的示例。

圖12示出了基于組的尋址和組成員標識的程序流程的示例。

詳細描述

在說明書中，章節標題被用于提高說明書的可讀性，而不以任何方式將所公開技術的范圍限制于該章節。

應用通常涉及設備組，其中每個組涉及幾百個或幾千個設備。該文件公開了用于使用不同的消息傳送機制將組消息傳遞到地理區域內的一組設備(ue)的方法。可能的是，作為同一組的成員的ue可具有不同的能力和連接性。還可能需要利用不同能力、不同無線電接入技術跨相同plmn的不同區域傳遞消息或甚至跨不同plmn分布。

諸如twitter和whatsapp的一些流行的移動應用向一組用戶提供應用層連接，通過其，一個用戶可以將他的消息(音頻/文本/圖像)傳輸到一組用戶。然而，這些技術缺乏該組的地理關聯的概念。此外，由于組在應用層通常在由twitter和whatsapp運行的網絡服務器處形成，所以到同一小區內的多個無線用戶的實際消息發送按照對用戶的單播消息發生，從而不必要地浪費無線帶寬。

用于機器類型通信的3gpp架構(ts23.682)允許網絡運營商(sp)和應用服務提供商(asp)成為獨立實體。該架構允許sp也扮演asp的角色。

sp扮演asp角色的服務模型可被稱為網絡運營商控制的服務模式。當asp是獨立于sp的第三方(例如垂直)時，服務模型可以被稱為第三方(垂直)控制的服務模型。這種垂直中心的服務模型由m2m/iot指定。

以下示例描述了這種垂直中心的服務模型的一些用例。

xyz電氣公司(第三方asp)具有電表部署，其中智能電表部署在大的州/國家/多國地理區域上。垂直(第三方asp)控制其智能電表，包括維護分組/子分組信息。智能電表可以通過無線、有線、衛星鏈路等(底層網絡)接收服務。在底層網絡級，asp通過特定于底層網絡技術的地址來識別智能電表(設備)。例如，對于通過3gpp網絡傳送的服務，asp控制的組被映射到3gpp網絡中的智能電表設備的地址(例如，imsi)。

b.現在以汽車服務為例；這樣的服務是全球性的。考慮到bam汽車公司通過其vin標識符對其汽車品牌的跟蹤服務，bam_services分組信息可以建模為vin@bam_services。在一個地理上，sp可以是3gppsp_a。在另一個地理上，sp舉幾個例子可以是3gppsp_b、3gppsp_c或某些衛星服務提供商等等。這種汽車導致(可能)從一個sp域跨越到另一個sp域的汽車。在這種情況下，除了將bam_services(asp)處的分組信息映射到汽車中的通信模塊的3gpp網絡特定設備id之外，還可能需要汽車(設備)的跟蹤位置信息。

c.考慮運輸服務模型(例如容器服務)：調制解調器可以是多技術調制解調器；3gpp無線、陸上通信線/以太網、衛星等。根據容器的位置，將使用適當的調制解調器連接。這種場景可能需要跟蹤容器(設備)位置，并限制向特定地理位置的組消息的傳送。

d.在智能家居環境中，家庭網關可以通過3gpp無線、光纖、電纜接收服務。家庭網關后面有多種器具-供應商ven_a、ven_b、ven_c等。用于ven_a冰箱服務的分組信息由ven_a維護。ven_b維護用于其洗衣機/烘干機的分組信息。tv分組信息利用ven_c等。這些在家庭網關上構成不同的“應用”。當家庭所有者購買/清除掉不同的器具時，“應用”可以被添加/刪除。

關鍵問題：基于組的尋址和標識符的解決方案需要解決與這種用例相關聯的分組需求。

討論

應用通常涉及設備組，其中每個組涉及幾百個或幾千個設備。設備也可能托管多個應用，其中每個應用涉及不同的設備組。為簡單起見，屬于一個組的設備稱為“組成員”。使用這個術語，組可以涉及幾百個或幾千個組成員。組成員可以是靜態的或可以動態演變，其中在組的生命周期期間添加和/或刪除組成員。隨著應用的發展，服務能力服務器(scs)/應用服務器(as)可以創建具有相關組成員的新組，并且可以刪除現有組。

觀察1：應用通常涉及一組設備，一組中具有幾百個或幾千個設備。

觀察2：這些設備可以托管多個應用，其中每個應用涉及不同的設備組。

觀察3：組成員資格可以是靜態的或動態的，其中在組的生命周期期間添加和/或刪除組成員。

觀察4：scs/as可以創建具有相關組成員的新組，并刪除現有組。

scs/as也可以與多個底層網絡進行通信，其中組成員分布在不同的底層網絡上。這種底層網絡可以是一個或更多個3gpp運營商網絡(plmn)或者也可以是非3gpp網絡。移動的組成員可以移進和移出plmn的覆蓋范圍。

觀察5：并非所有的群組成員(設備)都可以從同一plmn接收服務。

觀察6：移動的組成員可以在組的生命周期期間從不同的plmn或甚至從非3gpp網絡接收服務。

觀察7：需要有可能將作為組成員的3gpp設備的身份(例如，imsi)綁定到組的外部-組-id。

觀察8：3gpp設備的身份(例如，imsi)可以被綁定到多于一個的外部-組-id。

觀察9：對于移動設備，被綁定到組的外部-id的組成員的身份可以在組的生命周期期間變化。

觀察10：為了支持組消息的地理位置特定傳送，需要有可能跟蹤組成員在plmn內的位置。

圖1示出了無線通信系統的示例。無線通信系統可以包括一個或更多個基站(bs)105a、105b、一個或更多個無線設備110a、110b、110c、110d和接入網絡125。基站105a、105b可以向一個或更多個無線扇區中的無線設備110a、110b、110c和110d提供無線服務。在一些實施方式中，基站105a、105b包括定向天線以產生兩個或更多個定向波束，從而在不同扇區中提供無線覆蓋。

接入網絡125可以與一個或更多個基站105a、105b進行通信。在一些實施方式中，接入網絡125包括一個或更多個基站105a、105b。在一些實施方式中，接入網絡125與核心網絡(圖1中未示出)進行通信，核心網絡提供與其他無線通信系統和有線通信系統的連接。核心網絡可以包括一個或更多個服務訂閱數據庫，以存儲與訂閱的無線設備110a、110b、110c和110d有關的信息。第一基站105a可以基于第一無線電接入技術提供無線服務，而第二基站105b可以基于第二無線電接入技術提供無線服務。根據部署場景，基站105a和105b可以位于同一個位置或者可以單獨地安裝在現場中。接入網絡125可以支持多種不同的無線電接入技術。

可以實現本技術和系統的無線通信系統和接入網絡的各種示例包括諸如cdma20001x的基于無線通信系統的碼分多址(cdma)、高速分組數據(hrpd)、演進hrpd(ehrpd)、通用移動電信系統(umts)、通用陸地無線電接入網(utran)、演進utran(e-utran)、長期演進(lte)和全球微波接入互操作性(wimax)等等。在一些實施方式中，無線通信系統可以包括使用不同無線技術的多個網絡。雙模或多模無線設備包括可被用于連接到不同無線網絡的兩種或更多種無線技術。在一些實施方式中，無線設備可以支持同時語音數據操作(sv-do)。

圖2是無線電臺205的一部分的框圖表示。諸如基站或無線設備的無線電臺205可以包括處理器電子設備210，諸如實現在本文件中提出的一種或更多種無線技術的微處理器。無線電臺205可以包括收發器電子設備215，以通過諸如天線220的一個或更多個通信接口發送和/或接收無線信號。無線電臺205可以包括用于傳輸和接收數據的其他通信接口。無線電臺205可以包括被配置為存儲諸如數據和/或指令的信息的一個或更多個存儲器。在一些實施方式中，處理器電子設備210可以包括收發器電子設備215的至少一部分。在一些實施例中，使用無線電臺205來實現所公開的技術、模塊或功能中的至少一些。

圖3示出了組通信的方法300的示例流程圖。參照圖4至圖12進一步描述其中可以實現方法300的各種實施例。該方法可以在網絡側裝備上實現。

在302，方法300包括部署用于管理第一組用戶設備的組通信的第一組管理模塊。例如，可以在本文件中描述的scef功能中實現第一組管理模塊。第一組用戶設備可以對應于本文件中描述的sc/應用服務器組。該部署可以包括例如安裝和/或激活具有關于scef描述的功能或本文描述的組通信功能的網絡裝備。因此，第一組通信模塊可以運行以管理第一組用戶設備的組通信。

在304，方法300包括促進從應用服務器到第一組用戶設備的成員的組通信。本文件提供了可以交換以用于建立組和承載組通信的消息的各種示例。

在306，方法300包括部署用于管理第二組用戶設備的組通信的第二組管理模塊。第二組可以是如本文件所述的mno組。可以通過在(由)網絡裝備上安裝和/或激活軟件程序來實現第二組管理模塊的部署。

在308，方法300包括促進從網絡運營商管理的實體到第一組用戶設備的成員的組通信。如本文件所述，通過例如交換消息并通過執行如消息的發射器所期望的動作來響應消息來促進組通信。

方法300還可包括跟蹤作為第一組用戶設備的成員的用戶設備的當前位置和身份。例如，用戶設備可以是具有多個網絡連接能力并且可能不時地處于蜂窩網絡(例如，其家庭網絡)或處于被訪問的通信網絡中的移動電話。組管理模塊可以跟蹤用戶設備的位置并提供該信息以促進與用戶設備的組通信。

在一些實施例中，通信裝置包括用于存儲指令的存儲器和用于從存儲器讀取指令并執行方法300的處理器。

在一些實施例中，如本文件所述，第一組通信模塊可以使用外部和內部id來在網絡運行期間管理和跟蹤設備組。

在2014年11月發布的3gpp文件tr23.769中，概述了用于在3gpp網絡中進行組通信的基于組的增強。在本文件中包括對現有3gpp功能添加其他價值的附加技術以及其它優點。

雖然本文件中的實施例是為了說明而針對3gpptr23.769提供，但是當前描述的技術也可以在其他無線網絡中實現。

除非另有說明，本文件中使用的術語與3gpp文件tr23.769中使用的術語一致。

3gpp網絡的示例實施例

本文件描述了與動態組成員資格一起使用的示例程序。對于諸如基于組的apn擁塞、組中所有成員的漫游狀態以及屬于給定區域中的組的設備的計數的組操作，可以使用靜態組成員資格。對于用于消息傳送的組操作，可以支持組的動態成員資格。用于消息傳送的這種動態組成員資格不要求更新hss處的分組信息。如果需要，對在hss處的組成員資格信息的更新是通過移動網絡運營商和scs/as提供商之間的協調。

如本文所述，應用通常涉及設備組，其中每個組涉及幾百個或幾千個設備。mtc設備可以托管多個應用，其中每個應用涉及不同的設備組。屬于組的設備被稱為“組成員”。因此，一個組可以涉及幾百個或幾千個組成員。可以使用相關聯的組成員創建新組，并且可以刪除現有組。組成員資格可以是靜態的或可以動態演變，其中在組的生命周期期間添加和/或刪除組成員。

示例實施例1

該實施例是設計用于解決兩種類型的組：

-移動網絡運營商(mno)管理組；

-scs/as管理組。

期望核心網絡節點(例如，hss或mme)知道組中的ue的成員資格的組操作可由mno管理組來解決。基于組的apn擁塞、組中所有成員的漫游狀態以及對屬于在給定區域中的組的設備的計數是使用mno管理組的服務示例。根據提供的服務的性質，mno可以創建具有相關聯成員資格的組，并且可以刪除現有組。組成員資格可以是靜態的或可以動態演變，其中在組的生命周期中添加和/或刪除組成員。對于這種組，該解決方案在hss處使用組成員資格的維護。這種組可以具有相對靜態的成員資格(以避免對hss的重大影響)，并要求hss和其他核心網絡節點知道組成員資格。

scs/as管理組通常被用于諸如組消息的傳送的操作。根據需要支持的應用，scs/as可以創建具有相關組成員的新組并刪除現有組。另外，對于這種組，組成員資格可以是靜態的或可以動態演變，其中在組的生命周期期間添加和/或刪除組成員。這樣的組在scs/as上維護。不要求在hss上維護這種組。由于在scs/as處的這種更新，scs/as管理組的hss處的組成員資格信息的任何更新都是通過移動網絡運營商和scs/as提供商之間的協調進行的。這種程序超出標準化范圍。

mno管理組由內部組id識別，作為組成員的3gpp設備的內部id被綁定到組的內部組id。可以支持內部id與內部組id的靜態綁定和動態綁定兩者。3gpp設備可以支持多個運營商提供的服務，并且3gpp設備的身份(內部id)可以被綁定到多于一個的內部組id。

scs/as管理組由外部組id識別。作為組成員的3gpp設備的外部id被綁定到組的外部組id。可以支持外部id與外部組id的靜態綁定和動態綁定兩者。3gpp設備可以托管多個應用，并且3gpp設備的身份可以被綁定到多于一個的外部組id。

對于mno管理組，除了在hss處管理組標識(內部組id)和相關組成員資格(內部id)之外，不需要其他增強來解決這個關鍵問題。如何可以使用這種組的示例是在3gpp文件tr23.769的條款5.4.3的關鍵問題“基于apn和組標識符的nas級擁塞控制(naslevelcongestioncontrolbasedonapnandgroupidentifier)”的解決方案中。

對于scs/as管理組，所公開的技術提供了兩個構建塊：

(1)基于scs/as提供的外部組id和外部id，確定組成員的內部id和內部組id(如果可用的話)的能力，以及

(2)請求scef向/從scef維護的組信息的本地副本添加或刪除內部id的能力。

圖4示出了高級架構，其中，scef可以包含與一組用戶相關的內部功能，例如，組管理功能(gmf)。通過這個內部功能，scef維護組成員的內部id(例如，imsi)和外部id(例如，msisdn)與組的外部組id的綁定的本地副本。如果由hss提供這種信息，也可以維護組的內部組id。還可以維護傳送組服務所需的其他信息。例如，對于支持mbms的plmn，scef的內部gmf可以維護分配給組的tmgi。如果需要，在gmf處也可以維護組成員的位置信息。

問題：在條款5.1.3(3gpp文件tr23.769)中的“針對一組設備的消息傳送(messagedeliverytoagroupofdevices)”的解決方案是可以如何使用scef處的scs/as管理分組信息的示例。

圖5圖示了用于scs/as管理組尋址和組成員的標識的程序流程。在該圖示中，scef包括內部gmf。

501.scs/as通過發送組尋址請求消息來為應用特定組請求scef支持。消息包括外部組id，并且可以包括作為外部組的成員的設備(ue)的外部id。

502.scef與hss交換組信息請求/響應消息，以確定scs/as是否被授權以發送外部組id的組信息請求。hss將任何接收的組成員外部id映射到內部id。如果這種信息在hss處可用，則外部組id可被映射到內部組id。hss將內部組id(如果可用)和內部id返回到scef，如果外部id在組信息請求中提交，包括外部id到內部id的映射。

在一些實施例中，可以使用外部組id和內部組id之間以及外部id和內部id之間的1對1映射。

503.scef使用其內部gmf可以維護外部組id與諸如組成員的內部id和與組成員相關聯的內部組id的信息的映射的本地副本。

可以保存信息的本地副本，例如，以減少對核心網絡節點的影響，避免可能返回與scef已知的信息相同的信息的頻繁查詢。

504.scef通過組尋址響應消息向scs/as確認。

步驟505至508構成構建塊，其提供了scs/as請求從由scefhss維護的內部組的分組信息的本地副本添加或刪除組成員的能力。

505.scs/as向scef發送組成員添加/刪除請求，以使得向/從外部組id添加/刪除附加的外部id。

506.scef與hss交換組更新請求/響應消息，以確定scs/as是否被授權以發送這種組成員資格請求。hss將外部組id映射到內部組id，并將外部id映射到內部id。hss更新設備的訂閱記錄，將其添加到已識別的內部組。

507.可以通過將從hss接收到的內部id添加到外部組id的組成員資格/將其刪除來更新scef處的組成員資格信息的本地副本。

508.scef通過組成員添加/刪除響應消息確認對scs/as的組添加。

可以修改現有的scef以接收、處理和響應來自scs/as的消息，如在程序流程中所識別的。還可以修改scef來與hss進行交互以管理組成員資格以及組成員狀態信息，諸如外部組id到內部組id的映射以及外部id到內部id的映射，并維護組標識符和設備組成員資格之間的映射的本地副本。

對于mno管理組，可以修改現有hss，以管理組成員資格，例如，維護組標識(內部組id)和相關聯的組成員(內部id)。對于scs/as管理組，還可以修改hss，以支持與scef的交互，以用于提供諸如外部id到內部id的映射、外部組id到內部組id的映射的信息并修改內部組成員資格。

對于scs/as管理組，可以修改現有的s6m接口，以支持scef和hss之間的消息交互，用于授權請求組操作的scs/as，并支持scef與hss之間的消息交互，用于將外部組id映射到內部組id和將外部id映射到內部id。

該實施例支持兩種類型的組：mno管理組和scs/as管理組。mno管理組(其由運營商控制的)被hss托管。這種類型的組通常被用于運營商控制的服務，例如nas擁塞控制。使用這種類型的組的示例是用于如條款5.4.3(3gpp文件tr23.769)中的服務。

scs/as管理組在scs/as處以scef處的本地副本托管。scef處的本地副本具有外部id到內部id的映射。這種scs/as管理組不需要在hss處被復制。這種類型的組通常被用于消息傳送服務。使用這種類型的組的示例是用于條款5.1.3(3gpp文件tr23.769)中的服務。

可以使用相關聯的組成員創建兩種類型的組，并且可以刪除現有組。對于這兩種類型的組，組成員資格可以是靜態的或可以動態演變，其中在組的生命周期期間添加和/或刪除組成員。

對于mno管理組，hss管理組成員資格，例如，維護組標識(內部組id)和相關聯的組成員資格(內部id)。對scef、s6m接口或ue沒有影響。

對于scs/as管理組，hss將組成員外部id映射到3gpp網絡特定的內部id。這種能力已經在hss處可用。secf可以緩存這種映射的分組信息。scef處的分組信息的本地緩存減少了對核心網絡節點(如hss)的影響，以用于提供基于組的服務。ue不需要知道內部或外部分組信息，因此對ue沒有影響。

該解決方案支持tr23.769中描述的關鍵問題“消息傳送”和“組特定的nas擁塞控制”的所有解決方案。因此，建議采用條款5.5.3.1(3gpp文件tr23.769)中的解決方案作為關鍵問題-“基于組的尋址和標識符”的解決方案。

示例實施例2

圖6示出其中可以實現機器型通信的3gpp網絡的示例。由線402示出了歸屬plmn和被訪問的plmn的邏輯分離。

在一些實施方式中，應用特定組由外部組id識別。當底層網絡是3gppsp時，as/scs可以將組成員的外部設備id與外部組id一起傳遞到scef。外部設備id被映射到3gpp網絡內的內部設備id(例如，imsi)。鑒于觀察2；3gpp設備的身份可以被綁定到多于一個外部組id。還可以根據提供的服務的性質來維護諸如地理區域特定信息、設備位置跟蹤信息等的其他信息。該架構允許這種gmf功能也與一些3gppeps功能捆綁在一起。不需要配置/提供任何分組信息以用于在3gpp網絡內進行組消息傳送。

示例實施例3

圖7示出了高級架構，其允許將組成員的身份綁定到組的外部組id。也可以支持組成員的位置信息的跟蹤。對于組消息的地理位置特定傳送可能需要這種對組成員的位置信息的跟蹤。

圖7中的架構說明示出了新的功能實體：組管理功能(gmf)。gmf與服務能力公開(exposure)功能(scef)位于同一位置，并維護組成員的身份(例如，imsi)與組的外部組id的綁定。如果需要，在gmf處也可以維護組成員的位置信息。

還可以支持其他可能的配置，諸如，作為獨立功能實體的gmf或與一些epc功能實體集成的gmf。

圖8圖示了基于組的尋址和組成員的標識的程序流程。gmf與scef處于同一位置。3gpp網絡內部的程序步驟被示出為“實”線。3gpp網絡外部的程序步驟被示出為“斷”線。虛線表示可選步驟。

階段a：創建/刪除組：

支持兩種類型的程序：標準程序和優化程序。優化程序對于專用于單個應用的設備(ue)有用。scs/as通知scef中的gmf要被支持以傳送組消息的應用特定組(外部組id)。對于優化的程序，scs/as也將組成員的身份(外部設備id)傳遞給gmf。gmf利用hss檢查scs/as是否被授權發送這種請求。如果接收到組成員的身份(優化程序)，則hss將外部設備id映射到內部設備id。類似地，如果在3gpp網絡中移除已經分配的應用特定組，則scs/as可以通知gmf。

步驟a01：scs/as通過發送準備組尋址請求消息來請求scef中的gmf支持應用特定組以進行組尋址。該消息包括外部組id，并且如果組消息的特定地理區域傳送需要，還可以包括地理服務區域信息和設備位置跟蹤請求。對于優化的程序，還包括作為應用特定組成員的設備(ue)的身份(ue外部id)。

當不提供地理服務區域信息時，組消息跨plmn服務區域傳送。在這種情況下，不執行步驟b03中的對ue的位置跟蹤。

步驟a02：gmf與hss交換組授權請求/響應(外部組id、scs/as標識符、...)消息，以確定scs/as是否被授權發送組尋址請求。如果從gmf接收(優化程序)，hss將組成員外部設備id映射到內部設備id。

步驟a03和a04：成功認證后，gmf維護外部組id信息以及地理服務區域信息(如果需要)，并向scs/as確認。對于優化的程序，還維護組成員內部設備id與外部組id的綁定。這樣的組成員的狀態被標記為“不活動”。

階段b：識別組成員和位置跟蹤(如果需要)：

當設備(ue)執行應用級注冊時，scs/as根據ue外部id確定設備(ue)是其成員的應用特定組。scs/as向gmf發送具有這種應用特定組的身份的加入組請求消息。gmf將ue作為成員關聯/映射到相應的組，并且開始跟蹤ue的位置信息(如果需要)。對ue的應用注冊確認可以包括諸如在設備(ue)處支持的應用特定組的信息和根據需要的任何其他信息。

對于優化程序，不執行scs/as啟動的加入組請求/響應程序。在建立ueeps承載之后，hss通知gmf設備(ue)可用。gmf將組成員狀態標記為“活動”。

步驟b00：ue建立eps承載。

步驟b01：ue上的應用通過scs/as注冊。這種注冊包括ue外部id。

步驟b02：根據ue外部id，scs/as確定設備(ue)是其的成員的應用特定組并向gmf發送加入組請求消息。加入組請求消息中包含設備(ue)訂閱的應用特定組的外部組id以及ue外部id。可能需要hss詢問以將ue外部id映射到ue內部id。這種gmf與hss的交互未在程序流程中示出。

對于優化程序，不執行步驟b02。相反執行步驟bx02。

步驟bx02：僅針對優化程序執行此步驟。在建立ueeps承載之后，hss通知gmf設備(ue)可用。

步驟b03和b04：如果需要，gmf請求pcrf訂閱ue位置跟蹤。對于固定設備(ue)，hss可以在步驟b02之后或在步驟bx02處提供ue位置信息。gmf將作為應用特定組的成員的ue進行關聯/映射，并且如果需要，還維護ue位置信息以及ue組成員資格信息。組成員狀態被標記為“活動”。

通過pcrf的uli報告是用于位置信息跟蹤的方法之一。可以根據需要的位置信息跟蹤的頻率和粒度來使用適當的位置跟蹤程序。

在地理服務區域之外的ue的位置信息被標記為“不在服務區域”。組消息不被傳送給這種ue。

步驟b05：gmf通知scs/asue對應用特定組的成功加入。不對優化程序執行此步驟。

步驟b06：scs/as利用應用注冊響應消息向ue確認。這種注冊確認可以包括關于在設備(ue)處支持的應用特定組的信息并根據需要包括任何其他信息。

階段c：更新組成員資格：

如果在scs/as處更新組成員資格信息(例如，設備(ue)不再訂閱應用特定組)，則可將這種信息傳遞給gmf。gmf刪除這種應用特定組的ue組成員資格信息。

步驟c01：scs/as通知gmf關于應用特定組成員資格狀態的更新。例如，如果設備(ue)不再訂閱應用特定組，則可將這種信息傳遞給gmf。更新組成員請求消息(通過外部組id)識別應用特定組，并通過其外部id識別設備。在此消息中還包含更新的原因，例如添加/從組中刪除。

步驟c02和c03：gmf更新所識別的應用特定組的ue組成員資格信息，并向scs/as確認。

對現有節點和功能的影響

組管理功能(gmf)：此新功能提供以下能力：支持來自scs/as的消息，如在程序流程中識別的；與hss交互以管理組成員資格和組成員狀態信息；支持如由scs/as要求的組消息到地理區域的傳送，如果需要；執行ue位置跟蹤的程序，如果需要；維護組標識符、設備組成員資格、設備狀態和與地理服務區域和設備位置相關的信息之間的映射，如果需要。

示例實施例4

應用通常涉及一組設備。現今，針對單個客戶，應用通常涉及1000多個訂閱。從客戶和運營商的角度來看，對設備組的優化處理是有益的。

基于組的尋址和標識符對于支持基于組的特征諸如組消息和組策略的傳送是有用的。

架構考慮

在各種實施例(部分或全部)中能夠滿足以下與組尋址和標識符相關的要求：

網絡支持將訂閱分組在一起的能力。

網絡可以確定訂閱是否是特定組的成員(例如，使用相應的組標識符)。

網絡可以在個體的基礎上對組內的單個設備進行尋址。

在這方面，設備可以屬于多于一個組，并且因此可以由于其與組的成員資格而被單獨尋址。

組標識符在plmn內是唯一的。

組標識符與特定的組特征集無關。作為示例，用于識別屬于用于將消息傳送到組的組的用戶的組標識符可以不同于用于管制設備的組標識符。

mtc設備可以托管多個應用，其中每個應用涉及不同的設備組。屬于組的設備被稱為“組成員”。因此，組可以涉及幾百個或幾千個組成員。組成員資格可以是靜態的或可以動態演變，其中在組的生命周期期間添加和/或刪除組成員。服務能力服務器(scs)/應用服務器(as)可以創建具有相關聯的組成員的新組，并且可以刪除現有組。

根據ts23.682中規定的mtc架構，scs/as可以與多個底層網絡進行通信，其中組成員分布在不同的底層網絡上。這種底層網絡可以是一個或更多個3gpp運營商網絡(plmn)，或者也可以是非3gpp網絡。移動的組成員可以移進和移出plmn的覆蓋范圍。

該解決方案實現通過scs/as的基于組的消息到組成員的傳送，該組成員從plmn接收服務。scs/as特定組由外部組id識別。在plmn內，外部組id可以被映射到內部組id。作為組成員的3gpp設備的身份(例如，imsi)被綁定到組的外部/內部組id。支持組成員與外部/內部組id的靜態綁定和動態綁定兩者。3gpp設備可以托管多個應用，并且3gpp設備的身份可以被綁定到多于一個的外部/內部組id。

圖9示出了高級架構，其允許將組成員的身份動態綁定到組的外部/內部組id。還支持組成員的plmn特定位置信息的跟蹤。組消息的地理位置特定傳送需要這種對組成員的位置信息的跟蹤。

圖9中的架構說明示出了新的功能實體：組管理功能(gmf)。如果在3gpp網絡內支持內部組id，則gmf與服務能力公開功能(scef)進行通信，并維護外部組id與相關的內部組id之間的綁定。此外，gmf維護組成員的設備身份(例如，imsi)與組的外部/內部組id的綁定。如果需要用于支持組消息的地理位置特定傳送，則在gmf處還維護組成員的位置信息。

在一個配置中，gmf可以是獨立的功能實體。在此配置中，scef和gmf通過txx接口進行通信。在這種配置中，也可以使用gmf與其他epc實體(例如，hss、pcrf、cbs、gcsas等)之間的新接口。這種新接口可以是標準化接口或服務提供商特定接口。

在另一個配置中，gmf可以與一些其他epc功能實體(如hss、gcsas、cbe等)集成。在這種替代配置中，scef和gmf通過現有接口進行通信。例如，如果gmf與hss集成，則scef和gmf的通信通過s6m接口進行。也可以支持用于在epc內放置gmf的其他配置。

圖10圖示了基于組的尋址和組成員的標識的程序流程。此程序流程將gmf視為獨立實體。如果gmf與scef集成或與其他epc功能中的一個(如hss)集成，則類似的程序適用。

階段10a：在3gpp網絡中創建/刪除組：

scs/as通過scef向gmf通知將要在3gpp網絡中支持的組。scef在向gmf傳遞請求之前檢查scs/as是否被授權發送這種請求。scef可以與hss進行通信，以用于獲得這種授權以及將外部組id映射到內部組id(如果需要)。

類似地，如果要在3gpp網絡中刪除已經分配的組，則scs/as通過scef通知gmf。

步驟10a01：scs/as通過發送準備組尋址請求消息來經由scef請求gmf支持用于組尋址的組。消息包括外部組id，并且還可以包括地理服務區域信息，該地理服務區域信息識別在其中將執行組消息傳送的地理區域。

當不提供地理服務區域信息時，組消息將跨plmn服務區域傳送。

準備組尋址請求可以包括作為由外部組id識別的組的成員的設備的身份(識別為ue外部id)。如果所有組成員都由該plmn服務，則推薦此選項。對于這種情況，在條款5.2.3.1.3(3gpp文件tr23.769)中描述了對程序流程的優化。

步驟10a02：scef檢查scs/as是否被授權發送用于組尋址的這種請求。

步驟10a03：scef可以與hss交換組信息請求/響應(外部組id、scs/as標識符、...)消息，以確定scs/as是否被授權發送組尋址請求消息，并且獲取任何組特定的訂閱數據，如外部組id到內部組id的映射。作為替代，如果需要，scef可以提供外部組id和內部組id之間的映射。

步驟10a04：成功認證后，scef將準備組尋址請求以及組的內部組id(如果可用)轉發給gmf。

步驟10a05和10a06：gmf保存有關分配的內部組id(如果可用)和地理服務區域以及外部組id的信息，并通過scef向scs/as確認。

對于請求是用于刪除已經分配的組的情況，在步驟a05，從gmf中刪除與所識別的外部組id相關的信息。

階段b：識別組成員及其位置信息：

設備(ue)利用scs/as進行應用級注冊。根據ue外部id，scs/as確定設備(ue)是其成員的組。scs/as通過scef向gmf發送具有這種組的身份的加入組請求消息。gmf將ue作為成員關聯/映射到相應的組，并且例如通過使用通過pcrf的uli程序來開始跟蹤ue的位置信息。對于固定設備，位置信息可以是gmf可以從hss獲得的訂閱信息的一部分。在這種情況下，不需要ue的位置跟蹤。在ue作為所識別的組的成員成功加入之后，scs/as向ue確認應用級注冊。這種注冊確認可以包括諸如在設備(ue)處支持的組的信息以及根據需要包括任何其他信息。

步驟10b00：ue建立eps承載。

步驟10b01：ue上的應用通過scs/as注冊。這種注冊包括ue外部id。

步驟10b02：根據ue外部id，scs/as確定設備(ue)是其成員的組并經由scef向gmf發送加入組請求消息。加入組請求消息中包含設備(ue)訂閱的組的外部組id以及ue外部id。對于訂閱多個組的設備，由scs/as發送多個外部組id。

gmf將作為由外部組id識別的組的成員的ue進行關聯/映射。可能需要hss/hlr詢問以將ue外部id映射到ue內部id。也可能需要hss/hlr詢問以獲得ue的服務cn節點(例如，mme/sgsm)的地址和ue節能模式(psm)能力/狀態。這種gmf與hss/hlr的集成在程序流程中未示出。步驟b03和b04：gmf請求pcrf訂閱ue位置信息。調用uli程序來獲取ue位置。當ue更改位置時，pcrf知道位置的變化，并以適當的報告頻率將其報告給gmf。這種ue位置信息可以是以小區-id的形式。對于固定設備(ue)，hss/hlr可以向gmf提供ue的位置信息。gmf存儲ue位置信息以及ue組成員資格信息。諸如服務cn節點(例如，mme/sgsn)的地址和uepsm能力/狀態的其他信息也可被存儲在gmf處。

通過pcrf的uli報告是用于位置信息跟蹤的方法之一。其他位置獲取程序也可以用于此目的，例如對于固定型ue，該位置可以在hss/hlr中進行預配置，其可以通過hss/hlr查詢來獲取。

在地理服務區域之外的ue的組成員資格信息被標記為“不在服務區域”。組消息不被傳送給這種ue。

步驟10b05：gmf通過scef向scs/as通知ue成功加入組。

步驟10b06：scs/as利用應用注冊響應消息來向ue確認。這種注冊確認可以包括關于在設備(ue)處支持的組的信息并根據需要包括任何其他信息。

步驟10b07、10b08和10b09：當ue的eps承載被釋放時，hss/hlr可以通知gmf設備(ue)不可用。根據eps承載的釋放原因，gmf處的ue組成員資格信息可以被標記為“不活動”或被刪除。當ue重新建立eps承載時，“非活動”組成員資格信息被標記為“活動”。

對于ue以掉電指示釋放eps承載的情況，可以刪除ue組成員資格信息。

生命周期定時器可以與“非活動”ue組成員資格信息相關聯。scs/as可以針對成功注冊的ue周期性地刷新在gmf處的ue組信息。來自scs/as的這種刷新的定時器值被設置為小于與“非活動”ue注冊相關聯的定時器值。

階段10c：更新組成員資格：

如果在scs/as處更新組成員資格信息(例如，設備(ue)不再訂閱組)，則可將這種信息傳遞給gmf。gmf刪除由scs/as識別的組的ue組成員資格信息。

步驟10c01：scs/as通過scef通知gmf更新組成員資格狀態。例如，如果設備(ue)不再訂閱組，則可將這種信息傳遞給gmf。更新組成員請求消息(通過外部組id)識別組，并通過其外部id識別設備。在此消息中還可以包含更新的原因，例如添加/從組中刪除。

步驟10c02和10c03：gmf更新被拒絕組的ue組成員資格信息，并通過scef向scs/as確認。

參考圖11，組成員的識別。此程序流程假定所有組成員都由該plmn服務。對于設備(ue)專用于單個應用的情況，該程序流程可能是有用的。

階段11a：3gpp網絡中優化的創建/刪除組：

步驟11a01：scs/as通過發送準備組尋址請求消息來經由scef請求gmf準備組尋址。消息包括外部組id，并且還可以包括地理服務區域信息，該地理服務區域信息識別在其中將傳送組消息的地理區域。此外，作為該組成員訂閱的設備(ue)的身份以ue外部id的形式也被包括在準備組尋址請求消息中。

當不提供地理服務區域信息時，組消息將跨plmn服務區域傳送。

步驟11a02：scef檢查scs/as是否被授權發送這樣的用于組尋址的請求。

步驟11a03：scef可以與hss/hlr交換組信息請求/響應(外部組id、scs/as標識符、...)消息，以確定scs/as是否被授權發送組尋址請求消息，并且獲取任何組特定的訂閱數據，諸如外部組id到內部組id的映射和ue外部id到ue內部id的映射。作為替代，如果需要，scef可以提供外部組id和內部組id之間的映射。

步驟11a04：成功認證后，scef將準備組尋址請求以及內部組id(如果可用)轉發給gmf。此外，作為該組成員訂閱的設備(ue)的身份以ue內部id的形式也被包括在消息中。

步驟11a05和11a06：gmf保存有關分配的內部組id(如果可用)和地理服務區域以及外部組id的信息。關于組成員的信息以ue內部id形式也被保存在gmf處。這種組成員的狀態被標記為“不活動”。gmf然后通過scef向scs/as確認成功操作。

對于請求是用于刪除已經分配的組的情況，在步驟11a05，從gmf中刪除與所識別的外部組id相關的信息。在這種情況下，組成員的身份不被包括在步驟a01的消息中。

階段11b：優化識別組成員及其位置信息：

步驟11b00：ue建立eps承載。

步驟11b01：當建立ueeps承載時，hss/hlr通知gmf設備(ue)可用。

步驟11b02：gmf請求pcrf訂閱ue位置信息。調用uli程序來獲取ue的位置。當ue更改位置時，pcrf知道位置的變化，并以適當的報告頻率將其報告給gmf。這種ue位置信息可以是以小區-id的形式。對于固定設備(ue)，hss/hlr可以向gmf提供ue的位置信息。

通過pcrf的uli報告是用于位置信息跟蹤的方法之一。其他位置獲取程序也可以用于此目的，例如對于固定型ue，該位置可以在hss/hlr中進行預配置，其可以通過hss/hlr查詢來獲取。

步驟11b03：gmf將ue組成員標記為“活動”并還存儲ue位置信息。

在地理服務區域之外的ue的組成員資格信息被標記為“不在服務區域”。組消息不被傳送給這種ue。

步驟11b04、11b05和11b06：當ueeps承載被釋放時，hss/hlr可以通知gmf設備(ue)不可用。根據eps承載的釋放原因，gmf處的ue組成員資格信息可以被標記為“不活動”或被刪除。當ue重新建立eps承載時，“非活動”組成員資格信息被標記為“活動”。

對于ue以掉電指示釋放eps承載的情況，可以刪除ue組成員資格信息。

生命周期定時器可以與“非活動”ue組成員資格信息相關聯。scs/as可以針對成功注冊的ue周期性地刷新在gmf處的ue組信息。來自scs/as的這種刷新的定時器值被設置為小于與“非活動”ue注冊相關聯的定時器值。

階段11c：更新組成員資格：

更新組成員資格程序流程與條款5.2.3.1.2中描述的程序類似。

對現有節點和功能的影響

組管理功能(gmf)：

這是新的功能實體，并提供以下能力：

-支持來自scs/as的消息，如程序流程中識別的；

-與hss/hlr進行交互，以用于管理組成員資格和組成員狀態信息；

-如scs/as所要求的，支持組消息到地理區域的傳送；

-如果需要，執行rx接口程序來收集ue位置信息；

-維護組標識符、地理服務區域、組成員資格和組成員位置之間的映射。

示例實施例5

參考圖4，示出了高級架構，其中，在scef處托管/支持組管理功能(gmf)。gmf維護組成員的身份(例如，imsi)與組的外部組id的綁定和組消息傳送所需的其他信息。例如，對于支持mbms的plmn，gmf也維護分配給該組的tmgi。外部組id到內部組id的映射以及組成員的位置信息也可以在gmf處維護，如果需要。

還可以支持其他可能的配置，例如，作為獨立功能實體的gmf或與一些epc功能實體集成的gmf。

圖12圖示了基于組的尋址和組成員的識別的程序流程。在該圖示中，scef托管gmf。與scef處于相同位置。scef還托管gcs-as功能，以支持mbms服務。

步驟1201：scs/as通過發送組尋址請求消息來請求scef對應用特定組的支持。該消息包括外部組id和作為這種組的成員的設備(ue)的身份。如果需要組消息的地理區域特定傳送，則也可以包括諸如地理服務區域信息的其他信息。

當不提供地理服務區域信息時，組消息跨plmn服務區域傳送。

步驟1202：scef中的gmf功能與hss交換組信息請求/響應消息，以確定scs/as是否被授權發送組尋址請求。hss將組成員外部設備id映射到內部設備id。如果需要，外部組id也可以被映射到內部組id。該步驟可以與步驟3和4同時執行。

步驟1203：gcs-as向bm-sc發送具有外部組id信息的tmgi預留請求。

步驟1204：bm-sc為該組保留tmgi，并通知gcs-as。

作為替代，tmgi可以經由預配置來分配。基于運營商策略，scs/as服務提供商和3gpp網絡運營商協作，以對由外部組id識別的組的tmgi進行預配置。

步驟1205：gmf維護外部組id與諸如組成員內部設備id、分配的tmgi、組成員的可達性狀態等信息的映射。還可以維護與組相關聯的地理服務區域和內部組id。

步驟1206：scef通過組尋址響應消息向scs/as確認。

步驟1207：ue建立eps承載。

步驟1208：在建立ueeps承載之后，hss可以通過使用更新組成員資格請求/響應來通知gmf關于設備(ue)的可達性狀態、位置信息等。這種更新程序也可以由scef使用，以用于根據需要更新hss處的組成員資格信息。

根據需要，scef可以調用ue位置跟蹤程序，以用于傳送地理區域特定組消息。

步驟1209：更新scef處的組成員資格信息。

步驟1210：對于支持mbms的ue，ue上的gcse應用通過gc1與gcs-as注冊。

步驟1211：scef中的gcs-as功能向ue發送gcs注冊響應，其包含ue上的應用訂閱的組的tmgi。

對于不支持mbms的ue，使用scs/as的應用層注冊請求/響應導致scs/as通知ue關于ue上的應用訂閱的組。這種ue被標記為非mbms能力，使得用于組消息傳送的替代方法可以用于這種ue。

在該實施例中，在scef處的組管理功能可以被設計為支持來自scs/as的消息，如在程序流程中識別的，與hss交互以管理組成員資格和組成員狀態信息，支持如由scs/as要求的組消息到地理區域的傳送，如果需要，執行ue位置跟蹤程序，并且如果需要，維護組標識符、設備組成員資格、設備狀態和與地理服務區域和設備位置相關的信息之間的映射，如果需要。

本領域的技術人員將認識到，本文件描述了用于與一組用戶設備進行組通信的技術，其中，公開了兩個不同類型的組的形成和管理，一個面向移動網絡內部的實體，以及另一個面向外部應用服務器。

本文件中描述的公開的和其他實施例、模塊和功能操作可在數字電子電路中或在包含本文件中所公開的結構及其結構等價物計算機軟件、固件或硬件中或在它們中的一個或更多個的組合中實現。所公開的和其他實施例可被實現為一個或更多個計算機程序產品，即，計算機程序指令中的一個或更多個模塊，其被編碼在計算機可讀介質上，以用于被數據處理裝置執行或用于控制數據處理裝置的操作。計算機可讀介質可以是機器可讀存儲設備、機器可讀存儲襯底、存儲器設備、實現機器可讀傳播信號的物質組合物或它們中一個或更多個的組合。術語“數據處理裝置”包含用于處理數據的所有裝置、設備和機器，例如包括可編程處理器、計算機或多個處理器或計算機。除了硬件之外，該裝置還可以包括為所討論的計算機程序創建執行環境的代碼，例如，構成處理器固件、協議棧、數據庫管理系統、操作系統或者它們中的一個或更多個的組合的代碼。所傳播的信號是人為產生的信號，例如，機器產生的電、光或電磁信號，其被產生以對信息進行編碼，從而傳輸到合適的接收機裝置。

計算機程序(又稱為程序、軟件、軟件應用、腳本或代碼)能夠以任何形式的編程語言寫入，包括編譯或解釋語言，且其能夠以任何形式部署，包含作為獨立程序或作為模塊、組件、子例程或適合在計算環境中使用的其他單元部署。計算機程序未必對應于文件系統中的文件。程序可在文件中的保存其他程序或數據(例如，在標記語言文檔中存儲的一個或更多個腳本)的一部分中、在專用于所討論的程序的單一文件中或在多個協調文件(例如，存儲一個或更多個模塊、子程序或代碼的部分的文件)中存儲。計算機程序可被部署為在一個計算機或在處于一個地點或分布于多個地點且由通信網絡相互連接的多個計算機上執行。

本文件中所描述的過程和邏輯流程可由一個或更多個可編程處理器實施，可編程處理器執行一個或更多個計算機程序，以便通過對輸入數據進行操作和產生輸出來執行功能。過程和邏輯流程也可被專用邏輯電路實施，且裝置也可被實現為專用邏輯電路，該專用邏輯電路例如為fpga(現場可編程門陣列)或asic(專用集成電路)。

適于執行計算機程序的處理器包括例如，通用微處理器和專用微處理器以及任何類型的數字計算機的任何一個或更多個處理器。通常，處理器將從只讀存儲器或隨機存取存儲器或兩者接收指令和數據。計算機的關鍵元件是用于執行指令的處理器和用于存儲指令和數據的一個或更多個存儲器設備。通常，計算機還將包括用于存儲數據的一個或更多個大容量存儲設備(例如，磁盤、磁光盤或光盤)或被可操作地耦合以從用于存儲數據的一個或更多個大容量存儲設備接收數據或向其傳遞數據或兩者兼有。然而，計算機不需要具有這種設備。適用于存儲計算機程序指令和數據的計算機可讀介質包括所有形式的非易失性存儲器、介質和存儲器設備，包括例如：半導體存儲器設備，例如，eprom、eeprom和閃存設備；磁盤，例如，內部硬盤或可移動盤；磁光盤；以及cdrom和dvd-rom盤。處理器和存儲器可被專用邏輯電路補充或合并到專用邏輯電路中。

雖然本專利文件包含很多具體說明，但這些不應該被解釋為是對要求保護的本發明的范圍或可要求保護的內容的限制，而應該解釋為是對特定于具體實施例的特征的描述。在單獨的實施例的背景下，本文件中所描述的某些特征也可在單個實施例中結合實施。相反地，也可以在多個實施例中單獨地或以任何合適的子組合實現在單一實施例的背景下描述的各種特征。此外，盡管特征在上文中可被描述為作用在特定組合中并甚至起初如此要求保護，但是來自所要求保護的組合的一個或更多個特征可在一些情況下從組合中刪除，且所要求保護的組合可針對子組合或子組合的變體。類似地，雖然在附圖中以特定順序描繪操作，但這不應該被理解成為了獲得滿意的結果，要求以所示特定順序或以序列順序進行這種操作或者進行所有所示操作。

僅公開了幾個示例和實施方式。可以基于所公開的內容對所描述的示例和實施方式以及其他實施方式做出變型、修改和增強。