解決MTC通信信令擁塞的塊信令處理機制.pdf

1、據(jù)有關權威部門預測,物聯(lián)網(wǎng)在未來幾年將遍布日常生活的方方面面,擁有百億甚至千億量級的設備數(shù)量,真正實現(xiàn)對物體智能化的識別、管理和控制。M2M通信(Machine to Machine Communication),是物聯(lián)網(wǎng)的一個非常重要的應用,在3GPP標準中,基于公眾陸地移動網(wǎng)的 M2M通信又稱為MTC(Machine Type Communication)通信。 MTC/M2M通信與傳統(tǒng)的 H2H( Human to Human C

2、ommunication)通信模型的不同之處在于,它具有終端設備數(shù)量大、小數(shù)據(jù)傳輸、低移動性、時間局限性等特點,這些獨有的特點使M2M通信廣泛的應用于自動抄表、車輛調度、監(jiān)測管理、智能家居等各個領域。
　　雖然目前全球的運營商及設備商都大力投入對MTC通信的研究中,但是大多仍然處在初級階段,有許多問題都還沒有解決,難以滿足MTC對復雜業(yè)務以及海量用戶接入的需求。這其中一個關鍵問題就是,海量的MTC設備接入,或者周期性數(shù)據(jù)可能引起的

3、信令擁塞,甚至“信令風暴”,從而對移動網(wǎng)絡造成巨大影響。尤其是在認證流程中,大量上下文請求與響應消息同時發(fā)送,使得歸屬用戶服務器/認證中心(HSS/AuC)也會受到信令擁塞的影響,既造成了網(wǎng)絡擁塞,同時對網(wǎng)絡安全也造成一定隱患。因此,擁塞與負載控制已經成為MTC通信的一個重要的研究內容。
　　論文主要針對近年來提出的一項信令擁塞控制機制——塊信令處理機制進行詳細的研究分析,以跟蹤區(qū)域更新流程為例,將塊信令機制用于該流程,給出了改進

4、以后的跟蹤區(qū)域更新流程,尤其對聚合信令進行了詳細的分析,從而說明了塊信令處理方案的可行性。
　　更進一步,考慮對于跟蹤區(qū)域更新流程流程中最為重要的AKA認證過程。當一組MTC設備同時發(fā)起認證請求時,每一個設備都要和MME、HSS進行一次AKA認證流程,這將給HSS/AuC造成很大壓力,非常容易導致信令擁塞。本文利用塊信令處理機制的思想,提出了一種改進的 AKA認證方案——基于塊信令機制的MTC設備群組認證協(xié)議(Bulk-based