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CN102123477A - M2m核心网络的接入实现方法及装置 - Google Patents

M2m核心网络的接入实现方法及装置 Download PDF

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CN102123477A
CN102123477A CN2010100023950A CN201010002395A CN102123477A CN 102123477 A CN102123477 A CN 102123477A CN 2010100023950 A CN2010100023950 A CN 2010100023950A CN 201010002395 A CN201010002395 A CN 201010002395A CN 102123477 A CN102123477 A CN 102123477A
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Abstract

本发明公开了一种M2M核心网络的接入实现方法及装置。在上述方法中，网元接收携带有设备身份指示信息的接入请求消息，其中，该接入请求消息由终端设备发起；网元根据设备身份指示信息确定终端设备为M2M设备；网元为终端设备选择对应的M2M核心网络以实现终端设备的接入。根据本发明提供的技术方案，可以使现有网络不需要增强及大量扩容，仍然为现有的H2H设备提供服务的同时，也可以满足M2M业务需求。

Description

M2M核心网络的接入实现方法及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，具体而言，涉及一种机器到机器(Machine to Machine，简称为M2M)核心网络的接入实现方法及装置。
背景技术
目前，M2M的通信业务已逐渐得到广泛应用，例如，在物流系统、远程抄表、智能家居等应用。M2M服务商主要使用现有的无线网络开展M2M业务，例如，通用分组无线业务(General PacketRadio service，简称为GPRS)网络、演进分组系统(Evolved PacketSystem，简称为EPS)网络等PS网络。由于M2M业务与人与人之间的通信(Human to Human，简称为H2H)业务有明显的差异性，因此，需要对网络部署进行必要的优化，以满足M2M应用的同时获得最佳的网络管理与网络通讯质量。
GPRS网络是一个基于包交换的第二代移动通信网络，在第三代移动通信系统中GPRS演进为通用移动通信系统分组交换(Universal Mobile Telecommunication system Packet Switch，简称为UMTS PS)。图1为UMTS PS的网络架构示意图，如图1所示，该网络架构中包含以下网元：
无线网络系统(Radio Network system，简称为RNS)，RNS中包含NodeB与无线网络控制器(Radio Network Controller，简称为RNC)，其中，NodeB为终端提供空口连接；RNC主要用于管理无线资源以及控制NodeB。RNC与NodeB之间通过Iub口连接，终端通过RNS接入UMTS的分组域核心网(Packet Core)；
服务GPRS支持节点(Serving GPRS Support Node，简称为SGSN)，通过Iu口与RNS相连，用于保存用户的路由区位置信息，负责安全和接入控制；
网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称为GGSN)，在内部通过Gn口与SGSN相连，用于负责分配终端的IP地址和实现到外部网络的网关功能；
归属位置寄存器(Home Location Register，简称为HLR)，通过Gr口与SGSN相连，通过Gc口与GGSN相连，用于保存用户的签约数据和当前所在的SGSN地址；
分组数据网络(Packet Data Network，简称为PDN)，通过Gi口与GGSN相连，用于为用户提供基于分组的业务网。
在图1中，机器类型通信(Machine Type Communication，简称为MTC)用户设备(User Equipment，简称为UE)需要通过GPRS网络传输向MTC Server或其它的MTC UE传输数据信息。GPRS网络为此次传输建立RNC-SGSN-GGSN之间的隧道，隧道基于GPRS隧道协议(GPRS Tunneling Protocol，简称为GTP)，数据信息通过GTP隧道实现可靠传输。
系统架构演进(System Architecture Evolution，简称为SAE)的提出是为了使得演进的分组网(Evolved Packet System，简称为EPS)可提供更高的传输速率、更短的传输延时、优化分组，及支持演进的UTRAN(Evolved UTRAN，简称为E-UTRAN)、UTRAN、无线局域网(Wireless Local Area Network，简称为WLAN)及其他非3GPP的接入网络之间的移动性管理。
图2为EPS的架构示意图，如图2所示，其中，演进的无线接入网(Evolved Radio Access Network，简称为E-RAN)中包含的网元是演进节点B(Evolved NodeB，简称为eNodeB)，用于为用户的接入提供无线资源；分组数据网(Packet Data Network，简称为PDN)是为用户提供业务的网络；EPC提供了更低的延迟，并允许更多的无线接入系统接入，其包括如下网元：
移动管理实体(Mobility Management Entity，简称为MME)，是控制面功能实体，临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储UE的上下文(例如，用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时，负责对该用户进行鉴权。
服务网关(Serving Gateway，简称为SGW或S-GW)，是一个用户面实体，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲(ECM_IDLE)状态的UE的下行数据。管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，例如，IP承载业务参数和网络内部路由信息等。SGW是3GPP系统内部用户面的锚点，一个用户在一个时刻只能有一个SGW。
分组数据网网关(PDN Gateway，简称为PGW或P-GW)，是负责UE接入PDN的网关，分配用户IP地址，也是3GPP和非3GPP接入系统的移动性锚点，PGW的功能还包括策略实施、计费支持。用户在同一时刻能够接入多个PGW。策略与计费实施功能实体(Policy and Charging Enforcement Function，简称为PCEF)也位于PGW中。
策略与计费规则功能实体(Policy and Charging Rules Function，简称为PCRF)，负责向PCEF提供策略控制与计费规则。
归属用户服务器(Home Subscriber Server，简称为HSS)，负责永久存储用户签约数据，HSS存储的内容包括UE的国际移动用户识别码(International Mobile Subscriber Identification，简称为IMSI)、PGW的IP地址。
在物理上，上述SGW和PGW可能合一，EPC系统用户面网元包括SGW和PGW。
MTC服务器主要负责对MTC用户设备(MTC UE)的信息采集和数据存储/处理等工作，并可对MTC UE进行必要的管理。
MTC UE通常负责收集若干采集器的信息，并通过RAN节点接入核心网，与MTC Server交互数据。
在图2中，MTC UE需要通过EPS网络向MTC Server或其它的MTC UE传输数据信息。SAE网络为此次传输建立SGW-PGW之间的GTP隧道，数据信息通过GTP隧道实现可靠传输。
图3是相关技术中的UE接入到EPS网络，执行在EPS网络附着的流程图。如图3所示，该相关附着流程主要包括以下处理(步骤S301-步骤S318)：
步骤S301：UE为了接入到SAE网络，向eNodeB发起网络附着请求，在其中携带了IMSI、UE的网络接入能力、请求分配IP的指示等信息；
步骤S302：eNodeB为UE选择一个为之服务的MME，并将附着请求转发到该MME，同时将UE的标识等重要信息也携带给该MME；
步骤S303：MME向HSS发送鉴权数据请求消息(含IMSI)，HSS首先判断IMSI对应的签约数据，如果查找不到任何签约或者IMSI已被列入黑名单，则HSS向MME返回鉴权数据响应并携带合适的错误原因；如果找到IMSI对应的签约数据，则HSS向MME返回鉴权数据响应消息(含鉴权向量)；
MME执行鉴权流程以验证终端IMSI的合法性，并执行安全模式流程以启用安全连接。
步骤S304：MME向归属网的HSS发送位置更新请求消息，其中，该消息中携带有MME的标识、UE的标识，以告知UE当前所接入的区域；
步骤S305：HSS根据UE的标识查找出UE的签约用户数据，发送给MME。用户数据中主要包含缺省接入点名称(Access PointName，简称为APN)、带宽大小等信息；
MME接收到用户数据，检查UE是否被允许接入到网络，向HSS返回接收用户响应；若MME发现UE有漫游限制或接入限制等问题，MME将禁止UE附着，并通知HSS。
步骤S306：HSS向MME发送确认位置更新响应；
步骤S307：MME为UE选择一个S-GW，并向其发送建立默认承载的请求。在该请求中，MME告知S-GW必要的信息：UE的标识、MME的标识、为UE分配IP地址的指示、缺省带宽信息、PDN GW地址等；
步骤S308：S-GW向PDN GW发送建立默认承载的请求。在该请求中，S-GW告知PDN GW必要的信息：S-GW的地址、缺省带宽信息、为UE分配IP地址的指示等；
步骤S309：如有必要，PDN GW向PCRF请求为该UE所配置的策略和计费规则、决策信息；
步骤S310：PDN GW根据PCRF返回的策略和计费决策信息，建立缺省承载，并向S-GW返回承载建立响应；
步骤S311：S-GW向MME发送默认承载建立的响应；
步骤S312：MME向eNodeB发送附着接受响应，表明UE的附着到网络的请求已被接受，携带Serving GW地址与隧道端口标识(Tunnel Endpoint Identifier，简称为TEID)；
步骤S313：eNodeB向UE发送语音承载建立请求，要求UE保存承载建立的重要信息，并开放相应的端口。在该消息中，携带有：承载网络ID、PDN GW地址、分配给UE的IP地址、带宽信息等；
步骤S314：UE向eNodeB发送无线承载建立响应；
步骤S315：eNodeB通知MME附着过程完成；
步骤S316：MME向S-GW发送更新承载请求，通知为UE服务的eNodeB的标识、地址；
步骤S317：S-GW向MME发送更新承载响应；
步骤S318：如果PDN GW不是HSS指定的，则MME向HSS发送位置更新请求，通知给HSS为UE所服务的PDN GW的地址信息，HSS更新该信息。
图4是相关技术中UE接入到GPRS网络，执行在GPRS网络附着的流程图。如图4所示，该相关附着流程主要包括以下处理(步骤S401-步骤S407)：
步骤S401：用户首次通过RNS向SGSN发起附着请求消息，其中，该请求消息携带有附着类型、IMSI等参数。RNS根据其负载情况，以用户的国际移动用户标识(Intemational Mobile subscriberIdentity，简称为IMSI)为请求标识将该消息路由到SGSN；
步骤S402：SGSN向HLR请求对IMSI进行鉴权，HLR根据IMSI下载鉴权认证参数，SGSN对UE进行鉴权与认证；
步骤S403：SGSN发送位置更新请求给HLR，携带SGSN号码与地址、IMSI等参数；
步骤S404：HLR将与IMSI相对应的签约数据下载给SGSN，SGSN对ME进行接入控制检查，检查UE是否有区域限制或接入限制，然后返回插入数据响应给HLR。
步骤S405：HLR确认位置更新消息，并发位置更新响应给SGSN。若位置更新请求被HLR拒绝，SGSN将拒绝UE的附着请求；
步骤S406：SGSN为该用户分配分组临时移动用户识别号码(Packet-Temporate Mobile subscriber Identify，简称为P-TMSI)，然后将附着接受消息发给UE，携带为UE分配的P-TMSI等信息；
步骤S407：若P-TMSI被更新，MS返回附着完成消息给SGSN进行确认，完成GPRS附着流程；
根据图1及图2中描述的现有PS网络架构，及图3到图4的现有终端附着到网络的流程，手机等现有的终端设备可以接收无线接入网络发出的无线信号，并通过无线接入网络附着到运营商网络中，然后可以进行语音通话等业务。
M2M业务是刚兴起并逐渐提上产业化日程的全球性机器类通信业务，它通过在传感网中M2M终端进行信息数据的采集，然后通过网络传输信息数据的方式，使各行业及个人都可随时随地享受到信息服务的便利。M2M可以广泛应用于行业应用、家庭应用、个人应用等。在行业应用中，例如：交通监控、智能电网、楼宇告警、海上救援、自动售货机、开车付费等。在家庭应用中，例如：自动抄表、温度控制等。在个人应用中，例如：生命检测、远端诊断等。
M2M的通信对象为机器对机器，人对机器。一个或多个机器之间的数据通信定义为机器类型通信(Machine TypeCommunication，简称为MTC)，这种情况下较少需要人机互动。参与MTC的机器，定义为MTC设备。MTC设备是MTC用户的终端，可通过PLMN网络与MTC设备、MTC服务器进行通信。移动设备(Mobile Equipment，简称为ME)为MTC设备附带的功能块，该功能块用于将MTC设备接入到无线网络，如EPS网络、GPRS网络等。MTC服务器(MTC Server)对MTC设备进行管理和监控。
由于MTC设备大都为不同场景下具体应用的设备，种类及数量都很多，例如，自动抄表与生命检测使用的是不同的设备等。同时MTC设备因应用不同还具有不同的特性，例如，电梯等升降机设备具有低移动性、PS only属性，而监视、警报设备除具有低移动性、PS only外，还具有低数据传输和高可用性等属性。因此M2M设备与H2H设备在应用方面有很多的不同，具体来说，(1)M2M终端是海量的，数量远比H2H终端多，因此终端标识可能就不能应用现有H2H终端定义的IMSI标识；(2)M2M终端主要针对低移动性的应用，90％以上的M2M终端是不移动的，这样在移动性管理等方面与现有技术有很大的不同，如网络不需要频繁进行位置更新过程；(3)M2M终端主要针对低数据量的应用，这与现有网络中提供的高带宽通道的业务有很大区别，因此网络在低数据量的传输模式与现有技术有很大的不同。(4)其它方面，如网络需要对MTC设备组进行处理，需要满足MTC终端各个特性的需求，如时间控制、MTC监控等，这都要对现有网络进行优化才可以满足。
随着M2M应用日益广泛，M2M终端数量的海量发展及M2M应用模式与现有的H2H应用存在的较大差异，因此，对于不同的运营商来说，采用现有网络已难以满足M2M业务的需求。如果现有网络负荷无法满足未来M2M业务的需求，运营商需要优化与部署网络，以满足日益增长的M2M应用需求。
发明内容
针对相关技术中由于M2M终端数量的海量发展及M2M应用模式与现有的H2H应用存在的较大差异，采用现有网络已难以满足M2M业务需求的问题，本发明的主要目的在于提供一种M2M核心网络的接入实现方法及装置，以解决上述问题至少之一。
根据本发明的一个方面，提供了一种M2M核心网络的接入实现方法。
根据本发明的M2M核心网络的接入实现方法包括：网元接收携带有设备身份指示信息的接入请求消息，其中，接入请求消息由终端设备发起；网元根据设备身份指示信息确定终端设备为M2M设备；网元为终端设备选择对应的M2M核心网络以实现终端设备的接入。
根据本发明的另一方面，提供了一种M2M核心网络的接入实现装置。
根据本发明的M2M核心网络的接入实现装置包括：接收单元，用于接收携带有设备身份指示信息的接入请求消息，其中，接入请求消息由终端设备发起；确定单元，用于根据设备身份指示信息确定终端设备为M2M设备；实现单元，用于为终端设备选择对应的M2M核心网络以实现终端设备的接入。
通过本发明，提供了一种专用的M2M核心网络，专门服务于M2M业务，解决了相关技术中采用现有网络已难以满足M2M业务需求的问题，进而可以使现有网络不需要增强及大量扩容，仍然为现有的H2H设备提供服务的同时，也可以满足M2M业务需求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是相关技术中GPRS网络系统架构示意图；
图2是相关技术中EPS网络系统架构示意图；
图3是相关技术中MTC UE在EPS网络进行附着过程的流程图；
图4是相关技术中MTC UE在GPRS网络进行附着、过程的流程图；
图5为根据本发明实施例的M2M核心网络的接入实现装置的结构框图；
图6为根据本发明优选实施例的M2M核心网络的接入实现装置的结构框图；
图7为根据本发明实施例的在GPRS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构一的示意图；
图8为根据本发明实施例的在GPRS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构二的示意图；
图9为根据本发明实施例的在EPS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构三的示意图；
图10为根据本发明实施例的在EPS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构四的示意图；
图11为根据本发明实施例的M2M核心网络的接入实现方法的流程图；
图12为根据本发明实例一的MTC UE在GPRS网络，采用方式一通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图；
图13为根据本发明实例二的MTC UE在EPS网络，采用方式一通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图；
图14为根据本发明实例三的MTC UE在GPRS网络，采用方式二通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图；
图15为根据本发明实例四的MTC UE在EPS网络，采用方式二通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图；
图16为根据本发明实例五的MTC UE在GPRS网络，采用方式三通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图；
图17为根据本发明实例六的MTC UE在EPS网络，采用方式三通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图。
具体实施方式
下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
对于运营商来说，部署网络满足M2M业务有两种模式：一种是现有网络进行升级，满足M2M终端各类的应用需求。代价就是全网升级。另一种模式是在现有网络中，叠加专用的M2M核心网络，来专门处理M2M业务，满足M2M应用的各类需求。
根据本发明实施例，提供了一种M2M核心网络的接入实现装置。
在本发明实施例中，采用专用的M2M核心网络来满足M2M业务的需求，以下结合图5进行描述。
图5为根据本发明实施例的M2M核心网络的接入实现装置的结构框图。如图5所示，根据本发明实施例的M2M核心网络的接入实现装置包括：接收单元1、确定单元2和实现单元3。
接收单元1，用于接收携带有设备身份指示信息的接入请求消息，其中，接入请求消息由终端设备发起；
确定单元2，用于根据设备身份指示信息确定终端设备为M2M设备；
实现单元3，用于为终端设备选择对应的M2M核心网络以实现终端设备的接入。
对于现有网络中叠加的专用M2M核心网络，该装置可以实现将M2M终端接入上述专用M2M核心网络的目的，可以使现有网络不需要增强及大量扩容，仍然为现有的H2H设备提供服务的同时，也可以满足M2M业务需求。
其中，上述设备身份指示信息包括但不限于以下至少之一：设备类型信息、设备接入能力信息、设备的标识信息(例如，国际移动用户识别码(IMSI)号段、移动台国际ISDN号码(MSISDN)号段、接入点名称(APN))。
优选地，上述网元可以为以下之一：增强的无线接入网络、虚拟网关。
其中，所谓增强的无线接入网络，即是对现有无线接入网络进行增强，增强后的无线接入网络具有根据上述设备身份指示信息确定终端设备是否为M2M设备的能力。
上述装置实现M2M终端接入M2M核心网络的过程中，包括但不限于以下三种实现方式：第一种方式，上述装置可以为增强的无线接入网络，能根据终端设备类型和/或接入能力来识别是M2M终端还是H2H终端，并选择相应的核心网络进行接入处理；第二种方式，上述装置还可以为虚拟网关逻辑网元，完成核心网络的选择，其中，该虚拟网关可以集成在无线接入网络中，也可以单独作为实体部署；第三种方式，上述装置还可以为虚拟网关，虚拟网关作为代理服务器，位于无线接入网络与核心网络之间。无线接入网络的所有相关信息都发给虚拟网关，采用虚拟网关选择相应的核心网络，并进行信令转发。
在具体实施过程中，对于第一种方式而言，如果上述装置是增强的无线接入网络(例如，对EPS网络中的eNodeB进行增强，或者，对GPRS网络中RNC进行增强)，则该装置的实现单元3包括：第一选择模块30，用于根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为终端设备选择对应的第一核心网地址；第一发送模块32，用于根据第一核心网地址向对应的M2M核心网络发起接入请求。具体可以参见图6。
在具体实施过程中，对于第二种方式而言，如果上述装置为虚拟网关时，则该装置的实现单元3包括：第二选择模块34，用于根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为终端设备选择对应的第二核心网地址；第二发送模块36，用于将第二核心网地址发送至无线接入网络；第一接入请求模块38，用于根据第二核心网地址向对应的M2M核心网络发起接入请求。具体可以参见图6。
在具体实施过程中，对于第三种方式而言，如果上述装置为虚拟网关时，则该装置的实现单元3包括：第三选择模块40，用于根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为终端设备选择对应的第三核心网地址；第二接入请求模块42，用于根据第三核心网地址向对应的M2M核心网络发起接入请求。具体可以参见图6。
优选地，对于第三种方式而言，当上述装置为虚拟网关时，则该装置相当于代理服务器在无线接入网络与M2M核心网络之间转发信令消息。即虚拟网关将来自于无线接入网络的全部信令消息发送至M2M核心网络，虚拟网关将来自于M2M核心网络的全部信令消息发送至无线接入网络。
在上述三种实现方式中，第一种方式对原有的系统架构无需作较大改动，将现有无线接入网络进行增强，增强后的无线接入网络能够根据终端设备类型或/与接入能力来识别是M2M终端还是H2H终端，并选择相应的核心网络进行处理。同现有GPRS或EPS网络相比，增加了专用的M2M核心网络，专门负责M2M终端的接入、移动性管理与承载建立等核心网功能。
第二种方式与第三种方式较第一种方式而言，系统架构的改动较大，下面结合实施例进行描述。
图7为根据本发明实施例的在GPRS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构一的示意图。如图7所示，与图1中描述的现有GPRS网络相比，增加了M2M核心网络，其中，该M2M核心网络包括：M-SGSN与M-GGSN。
其中，M-SGSN的功能与现有网络的SGSN功能类似，它也通过Iu口与RNS相连，用于保存用户的路由区位置信息，负责安全和接入控制等。但M-SGSN仅负责M2M业务，不负责H2H业务，因此对于H2H终端的移动性管理等功能进行了简化，同时对满足M2M业务上功能进行了增强，如满足M2M终端的低移动性管理、识别M2M终端标识与组标识，对接入进行时间控制，能对M2M终端进行组管理，满足M2M终端的低数据量的传输方式与特定的计费要求等功能要求。
其中，M-GGSN的功能与现有网络的GGSN功能类似，在内部通过Gn口与M-SGSN相连，用于负责分配终端的IP地址和实现到外部网络的网关功能。但M-GGSN仅负责M2M业务，不负责H2H业务，因此对于H2H终端的承载建立与计费等功能进行了优化，同时对满足M2M业务上功能进行了增强，如满足M2M终端的组计费、组的策略分配、组的传输最大比特率限制，设备级的网络负荷控制，低数据量传输等功能要求。
为满足M2M核心网络与现有核心网络共享无线接入网络的要求，需要有一个逻辑网元来发现核心网络的地址，因此在网络中设计一个虚拟网关(Virtual GW，简称为V-GW)充当该地址选择服务器，负责选择与终端相对应的核心网络。V-GW可以根据终端的IMSI号段，MSISDN号段、APN(例如，MTC UE采用全域名MTC.TAI.MCC.MNC.3GPP.XXX)、设备类型、设备接入能力等指示判断是否是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址。V-GW是逻辑网元，可以集成在无线接入网络中或单独作为网元实体进行部署。当V-GW集成在无线接入网络中时，MTC UE发起附着请求，V-GW可以根据设备标识等识别MTC UE的设备标识是H2H设备，还是M2M设备，并由此选择核心网络地址，然后无线接入网络可以将附着请求发给相应的核心网络。
图8为根据本发明实施例的在GPRS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构二的示意图。如图8所示，与图7描述的架构一相比，同样在现有GPRS网络中，增加了M2M核心网络，M-SGSN与M-GGSN。M-SGSN与M-GGSN的功能与架构一中描述的功能相同，此处不再描述。不同之处在于V-GW的功能。在架构一中，V-GW负责选择核心网络。在架构二中，V-GW位于无线接入网络与核心网络之间，在无线接入网络中只配置有V-GW的地址，无线接入网络的所有信令都通过V-GW转发到核心网络。而核心网络发给无线接入网络的所有信令也通过V-GW转发给无线接入网络。V-GW作为代理服务器，可以在终端附着时判断此终端是M2M终端还是H2H终端，然后选择相应的核心网络，并将包括附着消息在内的所有从无线接入网络中的信令消息都转发给已选择的核心网络。V-GW可以集成在无线接入网络中，作为一个逻辑功能模块，也可以单独作为一个网元实体存在。
图9为根据本发明实施例的在EPS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构三的示意图，如图9所示，与图2中描述的现有EPS网络相比，增加了M2M核心网络，其中，M2M核心网络包括：M-MME与M-SGW/M-PGW。
其中，M-MME的功能与现有EPS网络的MME功能类似，它作为M2M核心网络中控制面功能实体及临时存储用户数据的服务器，负责管理和存储UE的上下文(例如，用户标识、移动性管理状态、用户安全参数等)，为用户分配临时标识，当UE驻扎在该跟踪区域或者该网络时，负责对该用户进行鉴权。但M-MME仅负责M2M业务，不负责H2H业务，因此对于H2H终端的移动性管理等功能进行了简化，同时对满足M2M业务上功能进行了增强，如满足M2M终端的低移动性管理、识别M2M终端标识与组标识，对接入进行时间控制，能对M2M终端进行组管理，满足M2M终端的低数据量的传输方式与特定的计费要求等功能要求。
其中，M-SGW/M-PGW的功能与现有EPS网络的SGW/PGW功能类似，M-SGW作为用户面锚点，负责用户面数据路由处理，终结处于空闲(ECM_IDLE)状态的UE的下行数据。M-PGW作为UE接入PDN的网关，负责用户IP地址管理和存储UE的SAE承载(bearer)上下文，同时还负责策略实施及计费支持等功能实现。但M-SGW/PGW仅负责M2M业务，不负责H2H业务，因此对于H2H终端的承载建立与计费等功能进行了优化，同时对满足M2M业务上功能进行了增强，如满足M2M终端的组计费、组的策略分配、组的传输最大比特率限制，设备级的网络负荷控制，低数据量传输等功能要求。
为满足M2M核心网络与现有核心网络共享无线接入网络的要求，需要有一个逻辑网元来发现核心网络的地址，因此在网络中设计一个虚拟网关(Virtual GateWay，简称为V-GW)充当地址选择服务器，负责选择与终端相对应的核心网络。V-GW可以根据终端的IMSI号段，MSISDN号段、APN(例如，MTC UE采用全域名MTC.TAI.MCC.MNC.3GPP.XXX)等指示判断是否是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址。V-GW是逻辑网元，可以集成在无线接入网络中或单独作为网元实体进行部署。当V-GW集成在无线接入网络中时，MTC UE发起附着请求，V-GW可以根据设备标识等识别MTC UE的设备标识是H2H设备，还是M2M设备，并由此选择核心网络地址，然后无线接入网络可以将附着请求发给相应的核心网络。
图10为根据本发明实施例的在EPS网络中采用M2M核心网络共享无线接入网络实现M2M业务的架构四的示意图。如图10所示，与图9描述的架构三相比，在现有EPS网络中增加了M2M核心网络，M-MME与M-SGW/M-PGW。M-MME与M-SGW/M-PGW的功能与架构三中描述的功能相同，此处不再描述。不同之处在于V-GW的功能。在架构三中，V-GW负责选择核心网络。在架构四中，V-GW位于无线接入网络eNodeB与核心网络之间，在eNodeB中只配置有V-GW的地址，eNodeB的所有信令都通过V-GW转发到核心网络。而核心网络发给eNodeB的所有信令也通过V-GW转发给无线接入网络。V-GW作为代理服务器，可以在终端附着时判断此终端是M2M终端还是H2H终端，然后选择相应的核心网络，并将包括附着消息在内的所有从无线接入网络中的信令消息都转发给已选择的核心网络。V-GW可以集成在eNodeB中，作为一个逻辑功能模块，也可以单独作为一个网元实体存在。
根据本发明实施例，还提供了一种M2M核心网络的接入实现方法。
图11为根据本发明实施例的M2M核心网络的接入实现方法的流程图。如图11所示，根据本发明实施例的M2M核心网络的接入实现方法包括以下处理(步骤S1102-步骤S1106)：
步骤S1102：网元接收携带有设备身份指示信息的接入请求消息，其中，接入请求消息由终端设备发起；
步骤S1104：网元根据设备身份指示信息确定终端设备为M2M设备；
步骤S1106：网元为终端设备选择对应的M2M核心网络以实现终端设备的接入。
对于现有网络中叠加的专用M2M核心网络，采用上述方法可以实现将M2M终端接入上述专用M2M核心网络的目的，可以使现有网络不需要增强及大量扩容，仍然为现有的H2H设备提供服务的同时，也可以满足M2M业务需求。
优选地，网元包括但不限于以下之一：无线接入网络、虚拟网关。
例如，上述网元还可以包括：能够提供核心网地址和确定终端设备身份的服务器。
设备身份指示信息包括以下至少之一：设备类型信息、设备接入能力信息、设备标识信息(例如，IMSI、MSISDN等)。
采用上述方法实现M2M终端接入M2M核心网络的过程中，包括但不限于以下三种实现方式：第一种方式，采用增强的无线接入网络，使之能根据终端设备类型和/或接入能力来识别是M2M终端还是H2H终端，并选择相应的核心网络进行处理；第二种方式，采用虚拟网关逻辑网元去完成核心网络的选择，其中，该虚拟网关可以集成在无线接入网络中，也可以单独作为实体部署；第三种方式，虚拟网关作为代理服务器，位于无线接入网络与核心网络之间。无线接入网络的所有相关信息都发给虚拟网关，采用虚拟网关选择相应的核心网络，并进行信令消息转发。
优选地，针对第一种方式而言，即上述网元为无线接入网络，则上述步骤S1106可以进一步包括以下处理：
(1)无线接入网络根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为终端设备选择对应的第一核心网地址；
(2)无线接入网络根据第一核心网地址向对应的M2M核心网络发起接入请求。
根据上述三种实现方式中的第一种方式，需要对无线接入网络进行一定的增强，能够有能力为H2H终端与M2M终端分别选择现有核心网络与M2M核心网络，下面结合以下图12和图13进行必要的流程描述。
图12为根据本发明实例一的MTC UE在GPRS网络，采用方式一通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图。如图12所示，在GPRS网络中，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络可以通过终端设备类型或接入能力判断接入设备是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，完成后续的接入过程。该过程主要包括以下处理(步骤S1202-步骤S1212)：
步骤S1202：MTC UE向无线接入网络发起附着请求消息(接入请求消息)；
在该附着请求消息中需扩展参数，增加设备类型指示参数(即设备类型指示信息)；
优选地，设备类型指示参数可以是设备类型，指示是机器类设备(MTC设备)还是手机类设备(H2H设备)。设备类型也可以扩展定义不同类型的机器类设备或不同类型的手机类设备，这个可以根据运营商的需求定义；
例如，手机类设备的设备类型可以缺省参数为空；
优选地，设备类型指示参数也可以是设备接入能力，指示是机器类通信能力还是手机类通信能力，可以在终端网络能力的字段中扩展相关参数。设备接入能力也可以扩展定义不同类型的机器类设备接入能力或不同类型的手机类设备接入能力，这个可以根据运营商的需求；
例如，手机类设备的设备接入能力可以缺省参数为空；
步骤S1204：无线接入网络根据设备信息参数，判断此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，无线接入网络就选择现有核心网络；如果是M2M设备终端，无线接入网络就选择M2M核心网络。
步骤S1206：无线接入网络将附着请求发给选择的M-SGSN，其中，该附着请求中携带无线接入网络的地址，UE的标识、UE的设备类型等重要信息。
步骤S1208：M2M核心网络接收到MTC UE的附着请求后，会向HLR请求鉴权数据，对MTC UE进行鉴权。然后向HLR发起位置更新请求，从HLR下载用户签约数据，若MTC UE没有接入限制等问题，就允许MTC UE附着，进行后续的附着过程，如M-SGSN可以向M-GGSN申请建立PDP上下文等操作。
步骤S1210：M2M核心网络允许MTC UE接入，向无线接入网络返回附着接受消息；
步骤S1212：无线接入网络向返回附着接受消息，通知MTC UE已经附着到GPRS网络。
图13为根据本发明实例二的MTC UE在EPS网络，采用方式一通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图。如图13所示，在EPS网络中，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络可以通过终端设备类型和/或接入能力判断接入设备是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，完成后续的接入过程。上述过程主要包括以下处理(步骤S1302-步骤S1312)：
步骤S1302：UE为了接入到EPS网络，向eNodeB发起网络附着请求消息，其中，该请求消息携带了IMSI、设备类型指示、UE的网络接入能力、请求分配IP的指示等设备类型指示信息(设备类型指示参数)；
设备类型指示信息可以是设备类型，指示是机器类设备(MTC设备)还是手机类设备(H2H设备)。设备类型也可以扩展定义不同类型的机器类设备或不同类型的手机类设备，这个可以根据运营商的需求定义；
例如，手机类设备的设备类型可以缺省参数为空；
设备类型指示信息也可以是设备接入能力，指示是机器类通信能力还是手机类通信能力，可以在终端网络能力的字段中扩展相关参数。设备接入能力也可以扩展定义不同类型的机器类设备接入能力或不同类型的手机类设备接入能力，这个可以根据运营商的需求；
例如，手机类设备的设备接入能力可以缺省参数为空；
步骤S1304：eNodeB需要为UE选择一个为之服务的核心网络。eNodeB根据设备信息参数，判断此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，无线接入网络就选择现有核心网络中的MME；如果是M2M设备终端，无线接入网络就选择M2M核心网络中的M-MME。
步骤S1306：eNodeB为UE选择好一个为之服务的M-MME后，然后将附着请求转发到该MME，同时将eNodeB的接入地址、UE的标识、UE的设备类型等重要信息也携带给该M-MME；
步骤S1308：M-MME接收到MTC UE的附着请求后，会向HSS请求鉴权数据，对MTC UE进行鉴权。然后向HSS发起位置更新请求，从HSS下载用户签约数据，若MTC UE没有接入限制等问题，就允许MTC UE附着，进行后续的附着过程，通知M-SGW/M-PGW为该MTC UE建立一条EPS默认承载；
步骤S1310：M2M核心网络中的M-MME向eNodeB发送附着接受响应，表明UE的附着到网络的请求已被接受，携带Serving GW地址与隧道端口标识(Tunnel Endpoint Identifier，简称为TEID)；
步骤S1312：eNodeB向UE发送语音承载建立请求，要求UE保存承载建立的重要信息，并开放相应的端口。eNodeB接收到MTCUE的无线承载建立响应后，就通知MME附着过程完成。
需要说明的是，图12和图13中仅以附着(接入)流程为例进行描述，在不冲突的情况下，还可以适用于其他业务流程。
根据上述两个实施例，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络可以通过终端设备类型或接入能力判断接入设备是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，完成后续的接入过程。从而达到既不占用现网核心网络资源，优化网络流程，又可以满足M2M应用需求的效果。
优选地，针对第二种方式而言，即上述网元为虚拟网关，则上述步骤S1106可以进一步包括以下处理：
(1)虚拟网关根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为终端设备选择对应的第二核心网地址；
具体实施过程中，在执行上述步骤(1)之前，还可以包括以下处理：无线接入网络接收来自于终端设备的接入请求消息后向虚拟网关请求第二核心网地址。
(2)虚拟网关将第二核心网地址发送至无线接入网络；
(3)无线接入网络根据第二核心网地址向对应的M2M核心网络发起接入请求。
具体地，根据上述三种实现方式中的第二种方式，对无线接入网络改动较小，此方案需要增加一个虚拟网关的逻辑网元，采用虚拟网关逻辑网元去完成核心网络的选择，即图11中的网元为该虚拟网关逻辑网元(V-GW)，V-GW能够有能力区分H2H终端与M2M终端并核心网络地址给现有无线接入网络。以下结合图14和图15进行必要的流程描述。
图14为根据本发明实例三的MTC UE在GPRS网络，采用方式二通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图。如图14所示，在GPRS网络中，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络向V-GW查询核心网络的接入地址，V-GW可以通过终端携带的相关信息，如IMSI、MSISDN、APN、设备类型、接入能力等指示来判别是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址(即第二核心网地址)，完成后续的接入过程。上述过程包括以下处理(步骤S1402-步骤S1412)：
步骤S1402：MTC UE向无线接入网络发起附着请求消息(接入请求消息)，其中，该附着请求消息中需要携带MTC UE的标识，例如，IMSI、MSISDN等。也可扩展参数，增加设备信息参数；
步骤S 1404：若V-GW集成在无线接入网络中，V-GW根据附着消息中的MTC UE的标识(例如，IMSI、MSISDN)、设备信息参数中的设备类型、接入能力等指示，来判别此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，V-GW就选择现有核心网络地址提供给无线接入网络；如果是M2M设备终端，V-GW就选择M2M核心网络提供给无线接入网络。
可选的，若V-GW在无线接入网络的外部，无线接入网络接收到MTC UE的附着请求后，向V-GW发起寻址请求，携带UE的相关信息，例如，UE的标识、UE的设备类型信息等指示。V-GW根据寻址消息中的MTC UE的标识(例如，IMSI、MSISDN)、设备信息参数中的设备类型、接入能力等指示，来判别此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，V-GW就选择现有核心网络地址提供给无线接入网络；如果是M2M设备终端，V-GW就选择M2M核心网络提供给无线接入网络；V-GW向无线接入网络返回选择的核心网络的地址。
步骤S1406：无线接入网络将附着请求发送给选择的M-SGSN；其中，该附着请求中携带有无线接入网络的地址，UE的标识信息、UE的设备类型等重要信息。
步骤S1408：M2M核心网络接收到MTC UE的附着请求后，会向HLR请求鉴权数据，对MTC UE进行鉴权。然后向HLR发起位置更新请求，从HLR下载用户签约数据，若MTC UE没有接入限制等问题，就允许MTC UE附着，进行后续的附着过程，如果M-SGSN可以向M-GGSN申请建立PDP上下文等操作。
步骤S1410：M2M核心网络允许MTC UE接入，向无线接入网络返回附着接受消息；
步骤S1412：无线接入网络向返回附着接受消息，通知MTC UE已经附着到GPRS网络。
图15为根据本发明实例四的MTC UE在EPS网络，采用方案二通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图；如图15所示，在EPS网络中，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络eNodeB向V-GW查询核心网络的接入地址，V-GW可以通过终端携带的相关信息，例如，IMSI、MSISDN、APN、设备类型、接入能力等指示来判别是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，完成后续的接入过程。上述过程包括以下处理(步骤S1502-步骤S1512)：
步骤S1502：UE为了接入到EPS网络，向eNodeB发起网络附着请求，在其中携带了IMSI、APN、设备类型指示、UE的网络接入能力、请求分配IP的指示等信息；
步骤S1504：eNodeB需要为UE选择一个为之服务的核心网络。若V-GW集成在eNodeB中，V-GW根据附着消息中的MTC UE的标识(如IMSI、MSISDN)、或APN、或设备信息参数中的设备类型、接入能力等指示，来判别此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，V-GW就选择现有核心网络的MME地址提供给无线接入网络eNodeB；如果是M2M设备终端，V-GW就选择M2M核心网络的M-MME地址提供给无线接入网络eNodeB。
可选的，若V-GW在无线接入网络eNodeB的外部，eNodeB接收到MTC UE的附着请求后，向V-GW发起寻址请求，携带UE的相关信息，如UE的标识、APN、UE的设备信息等指示。
之后，V-GW根据寻址消息中的MTC UE的标识(如IMSI、MSISDN)、APN、设备信息参数中的设备类型、接入能力等指示，来判别此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，V-GW就选择现有核心网络的MME地址提供给eNodeB；如果是M2M设备终端，V-GW就选择M2M核心网络的M-MME地址提供给eNodeB；V-GW向eNodeB返回选择的核心网络的地址。
步骤S1506：eNodeB为MTC UE选择好一个为之服务的M-MME后，然后将附着请求转发到该M-MME，同时将eNodeB的接入地址、UE的标识等重要信息也携带给该M-MME；
步骤S1508：M-MME接收到MTC UE的附着请求后，会向HSS请求鉴权数据，对MTC UE进行鉴权。然后向HSS发起位置更新请求，从HSS下载用户签约数据，若MTC UE没有接入限制等问题，就允许MTC UE附着，进行后续的附着过程，通知M-SGW/M-PGW为该MTC UE建立一条EPS默认承载；
步骤S1510：M2M核心网络中的M-MME向eNodeB发送附着接受响应，表明UE的附着到网络的请求已被接受，携带Serving GW地址与TEID(Tunnel Endpoint Identifier，隧道端口标识)；
步骤S1512：eNodeB向UE发送语音承载建立请求，要求UE保存承载建立的重要信息，并开放相应的端口。eNodeB接收到MTCUE的无线承载建立响应后，就通知MME附着过程完成。
需要说明的是，图14和图15中仅以附着(接入)流程为例进行描述，在不冲突的情况下，还可以适用于其他业务流程。
根据上述实施例，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络eNodeB向V-GW查询核心网络的接入地址，V-GW可以通过终端携带的相关信息，例如，IMSI、MSISDN、APN、设备类型、接入能力等指示来判别是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，完成后续的接入过程。从而达到既不占用现网核心网络资源，优化网络流程，又可以满足M2M应用需求的效果。
优选地，针对第三种方式而言，即上述网元为虚拟网关，且虚拟网关作为代理服务器，则上述步骤S1106可以进一步包括以下处理：
(1)虚拟网关根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为终端设备选择对应的第三核心网地址；
(2)虚拟网关根据第三核心网地址向对应的M2M核心网络发起接入请求。
在具体实施过程中，在对应的M2M核心网络执行完接入过程之后，还可以包括以下处理：虚拟网关接收来自于M2M核心网络的接入接受响应；虚拟网关将接入接受响应返回至无线接入网络；虚拟网关转发后续无线接入网络与M2M核心网络之间交互的信令消息。
具体地，根据上述三种实现方式中的第三种方式，对无线接入网络没有改动，此方案需要增加一个虚拟网关的逻辑网元，采用虚拟网关逻辑网元去完成核心网络的选择，并在无线接入网络与核心网络之间完成相关信令的交互。V-GW需要有能力区分H2H终端与M2M终端并选择相应的核心网络地址(即第三核心网地址)。此方案对于无线接入网络来说，V-GW就相当于其内部配置的核心网络，无线接入网络需要发给核心网络的所有信令都直接发给V-GW，由V-GW转发给相应的核心网络。此方案对于核心网络来说，V-GW就相当于无线接入网络，核心网络需要发给无线接入网络的所有信令都直接发给V-GW，由V-GW转发给相应的无线接入网络。下面结合图16和图17进行必要的流程描述。
图16为根据本发明实例五的MTC UE在GPRS网络，采用方案三通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图。如图16所示，在GPRS网络中，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络收到MTC UE的附着请求后，将附着请求转发给V-GW，V-GW可以通过终端携带的相关信息，如IMSI、MSISDN、APN、设备类型、接入能力等指示来判别是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，并将附着请求发送给选择的核心网络。核心网络为MTC UE完成附着相关流程后将附着接受消息发给V-GW，由V-GW转发给无线接入网络，完成后续的接入过程。上述过程具体可以包括如下处理(步骤S1602-步骤S1616)：
步骤S1602：MTC UE向无线接入网络发起附着请求消息；在附着消息中需要携带MTC UE的标识，如IMSI、MSISDN等。也可扩展参数，增加设备信息参数；
步骤S1604：无线接入网络为MTC UE选择一个服务的V-GW，并将附着请求转发给V-GW。
V-GW物理上可以与无线接入网络合一，也可单独作为物理实体进行配置；
步骤S1606：V-GW根据附着消息中的MTC UE的标识(如IMSI、MSISDN)、设备信息参数中的设备类型、接入能力等指示，来判别此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，V-GW就选择现有核心网络地址；如果是M2M设备终端，V-GW就选择M2M核心网络地址。
步骤S1608：V-GW选择一个为MTC UE服务的M2M核心网络，然后将附着请求发给选择的M-SGSN；附着请求中携带V-GW的地址，UE的标识、UE的设备类型等重要信息。
步骤S1610：M2M核心网络收到MTC UE的附着请求后，会向HLR请求鉴权数据，对MTC UE进行鉴权。然后向HLR发起位置更新请求，从HLR下载用户签约数据，若MTC UE没有接入限制等问题，就允许MTC UE附着，进行后续的附着过程，如M-SGSN可以向M-GGSN申请建立PDP上下文等操作。
步骤S1612：M2M核心网络允许MTC UE接入，向V-GW返回附着接受消息；
步骤S1614：V-GW向无线接入网络转发附着接受消息；
步骤S1616：无线接入网络向返回附着接受消息，通知MTC UE已经附着到GPRS网络；
图17为根据本发明实例六的MTC UE在EPS网络，采用方案三通过现有无线接入网络向M2M核心网络进行附着过程的流程图。如图17所示，在EPS网络中，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络eNodeB。eNodeB接收到MTC UE的附着请求后，将附着请求转发给V-GW，V-GW可以通过终端携带的相关信息，如IMSI、MSISDN、APN、设备类型、接入能力等指示来判别是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，并将附着请求发送给选择的核心网络。核心网络为MTC UE完成附着相关流程后将附着接受消息发给V-GW，由V-GW转发给无线接入网络eNodeB，完成后续的接入过程。具体可以包括以下处理(步骤S1702-步骤S1716)：
步骤S1702：UE为了接入到EPS网络，向eNodeB发起网络附着请求，在其中携带了IMSI、APN、设备类型指示、UE的网络接入能力、请求分配IP的指示等信息；
步骤S1704：eNodeB为MTC UE选择一个服务的V-GW，并将附着请求转发给V-GW。
其中，V-GW物理上可以与无线接入网络合一，也可单独作为物理实体进行配置，即位于无线接入网络之外的独立网元。
步骤S1706：V-GW根据附着消息中的MTC UE的标识(如IMSI、MSISDN)、或APN、或设备信息参数中的设备类型、接入能力等指示，来判别此设备是M2M设备还是H2H设备，然后选择相应的核心网络。如果是H2H设备终端，V-GW就选择现有核心网络的MME地址；如果是M2M设备终端，V-GW就选择M2M核心网络的M-MME地址。
步骤S1708：V-GW为MTC UE选择好一个为之服务的M-MME后，然后将附着请求转发到该MME，同时将V-GW的接入地址、UE的标识等重要信息也携带给该MME；
步骤S1710：M-MME接收到MTC UE的附着请求后，会向HSS请求鉴权数据，对MTC UE进行鉴权。然后向HSS发起位置更新请求，从HSS下载用户签约数据，若MTC UE没有接入限制等问题，就允许MTC UE附着，进行后续的附着过程，通知M-SGW/M-PGW为该MTC UE建立一条EPS默认承载；
步骤S1712：M2M核心网络中的M-MME向V-GW发送附着接受响应，表明UE的附着到网络的请求已被接受，携带Serving GW地址与TEID(Tunnel Endpoint Identifier，隧道端口标识)；
步骤S1714：V-GW向无线接入网络eNodeB转发附着接受响应；
步骤S1716：eNodeB接收到附着接受响应后，向UE发送语音承载建立请求，要求UE保存承载建立的重要信息，并开放相应的端口。eNodeB接收到MTC UE的无线承载建立响应后，就通知MME附着过程完成。
需要说明的是，图16和图17中仅以附着(接入)流程为例进行描述，在不冲突的情况下，还可以适用于其他业务流程。V-GW位于无线接入网络与核心网络之间，负责转发相关的信令信息。
根据上述实施例，在现有核心网络中叠加M2M核心网络，共享现有无线接入网络。无线接入网络接收到MTC UE的附着请求后，将附着请求转发给V-GW，V-GW可以通过终端携带的相关信息，如IMSI、MSISDN、APN、设备类型、接入能力等指示来判别是H2H设备还是M2M设备，然后选择相应的核心网络地址，并将附着请求发送给选择的核心网络。核心网络为MTC UE完成附着相关流程后将附着接受消息发给V-GW，由V-GW转发给无线接入网络eNodeB，完成后续的接入过程。从而达到既不占用现网核心网络资源，优化网络流程，又可以满足M2M应用需求的效果。
综上所述，借助本发明提供的上述实施例，在海量的M2M终端接入到网络时，网络运营商可以部署专用的M2M核心网络来满足M2M业务需求。当M2M终端接入时，无线接入网络可以通过设备类型或/与接入能力来识别M2M终端并选择相应的M2M核心网，无线接入网络也可以通过虚拟网关来识别M2M终端并选择相应的M2M核心网络，从而可以达到既不占用现网核心网络资源，优化网络流程，又可以满足M2M应用需求的效果。
显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (15)

1.一种机器到机器M2M核心网络的接入实现方法，其特征在于，包括：
网元接收携带有设备身份指示信息的接入请求消息，其中，所述接入请求消息由终端设备发起；
所述网元根据所述设备身份指示信息确定所述终端设备为M2M设备；
所述网元为所述终端设备选择对应的M2M核心网络以实现所述终端设备的接入。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述网元包括以下之一：
无线接入网络、虚拟网关。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述设备身份指示信息包括以下至少之一：
设备类型信息、设备接入能力信息、设备标识信息。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述无线接入网络为所述终端设备选择对应的M2M核心网络以实现所述终端设备的接入包括：
所述无线接入网络根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为所述终端设备选择对应的第一核心网地址；
所述增强无线接入网络根据所述第一核心网地址向所述对应的M2M核心网络发起接入请求。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟网关为所述终端设备选择对应的M2M核心网络以实现所述终端设备的接入包括：
所述虚拟网关根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为所述终端设备选择对应的第二核心网地址；
所述虚拟网关将所述第二核心网地址发送至无线接入网络；
所述无线接入网络根据所述第二核心网地址向所述对应的M2M核心网络发起接入请求。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述虚拟网关为所述终端设备选择对应的第二核心网地址之前，所述方法还包括：
所述无线接入网络接收来自于所述终端设备的所述接入请求消息后向所述虚拟网关请求所述第二核心网地址。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述虚拟网关为所述终端设备选择对应的M2M核心网络以实现所述终端设备的接入包括：
所述虚拟网关根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为所述终端设备选择对应的第三核心网地址；
所述虚拟网关根据所述第三核心网地址向所述对应的M2M核心网络发起接入请求。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述对应的M2M核心网络执行完接入过程之后，所述方法还包括：
所述虚拟网关接收来自于所述M2M核心网络的接入接受响应；
所述虚拟网关将所述接入接受响应返回至所述无线接入网络；
所述虚拟网关转发后续所述无线接入网络与所述M2M核心网络之间交互的信令消息。
9.一种M2M核心网络的接入实现装置，其特征在于，包括：
接收单元，用于接收携带有设备身份指示信息的接入请求消息，其中，所述接入请求消息由终端设备发起；
确定单元，用于根据所述设备身份指示信息确定所述终端设备为M2M设备；
实现单元，用于为所述终端设备选择对应的M2M核心网络以实现所述终端设备的接入。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置包括以下之一：
无线接入网络、虚拟网关。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述装置为所述无线接入网络时，所述实现单元包括：
第一选择模块，用于根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为所述终端设备选择对应的第一核心网地址；
第一发送模块，用于根据所述第一核心网地址向所述对应的M2M核心网络发起接入请求。
12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述装置为所述虚拟网关时，所述实现单元包括：
第二选择模块，用于根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为所述终端设备选择对应的第二核心网地址；
第二发送模块，用于将所述第二核心网地址发送至无线接入网络；
第一接入请求模块，用于根据所述第二核心网地址向所述对应的M2M核心网络发起接入请求。
13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，在所述装置为所述虚拟网关时，所述实现单元包括：
第三选择模块，用于根据预先配置的终端设备身份与M2M核心网络对应关系信息，为所述终端设备选择对应的第三核心网地址；
第二接入请求模块，用于根据所述第三核心网地址向所述对应的M2M核心网络发起接入请求。
14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，
所述装置，还用于作为代理服务器在无线接入网络与所述M2M核心网络之间转发信令消息。
15.根据权利要求12至14中任一项所述的装置，其特征在于，
所述装置集成于所述无线接入网络中；或者
所述装置为设置于所述无线接入网络之外的独立网元。
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