CN103517324B - 一种ip小数据包的传输方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种IP小数据包的传输方法，所述方法包括：分组数据网络网关PGW与MTC互操作功能MTC‑IWF网元之间建立控制面传输通道，或者PGW与移动性管理单元MME之间建立控制面传输通道；通过PGW与MTC‑IWF网元之间的控制面传输通道或者PGW与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包。相应的，本发明公开了一种用于IP小数据包传输的系统，实现了不依赖于UE和GGSN/PGW之间的用户面连接实现UE和AS之间的IP小数据包的传输，能广泛适用于多种网络场景，并且在处理小数据量的IP数据包时能降低信令开销、提高处理效率、降低网络负荷。

Description

一种IP小数据包的传输方法及系统
技术领域
本发明涉及一种IP数据传输领域，尤其涉及机器类通信(MTC，Machine TypeCommunication)领域中IP小数据包的传输方法及系统。
背景技术
MTC是一种终端设备之间的相互通信方式，和普通通信的两端是人与人不同，MTC通信的两端是终端或服务器，如终端和服务器间通信、终端和终端间通信等。MTC终端是一种具备MTC能力的用户设备(UE，User Equipment)。大部分的MTC基于IP接入，MTC中终端间、终端与服务器间通过IP连接方式实现通信。
MTC终端与MTC应用服务器(MTC AS，MTC Application Server)之间通信的网络架构如图1所示，其中，MTC终端接入到GERAN/UTRAN/E-UTRAN的分组(PS，Packet Service)网络作为底层承载网络。具体地，如图1所示，UE可以通过E-UTRAN接入到网络中获得IP服务，也可以通过GERAN/UTRAN接入获得IP服务。
以UE接入到E-UTRAN为例，主要网元包括：基站系统，即演进的通用移动通信系统陆地无线接入网(E-UTRAN，Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network)基站系统、移动性管理实体(MME，Mobility Management Entity)、服务网关(S-GW或SGW，Serving Gateway)、分组数据网络网关(PDN GW或P-GW或PGW，Packet Data NetworkGateway)、归属用户服务器(HSS，Home Subscriber Server)。其中，E-UTRAN的主要网元是演进型基站(eNodeB，Evolved NodeB)。
相应地，如果UE通过GERAN/UTRAN接入获得IP服务，则主要网元包括：基站系统，即GERAN/UTRAN基站系统、负责移动性管理的服务GPRS支持节点(SGSN，Serving GPRSSupport Node)、负责用户面管理的网关GPRS支持节点(GGSN，Gateway GPRS SupportNode)。
在图1所示的架构中，还存在一个MTC互操作功能(MTC-IWF，MTCInterworkingFunction)网元，其作用是从网络收集MTC UE的信息，提供给MTC AS。
在正常的MTC UE和MTC AS之间的IP通信中，以E-UTRAN接入为例，MTC UE通过E-UTRAN(eNodeB)接入到EPS网络中，在被分配IP地址后，MTC UE与MTC AS之间可以建立起IP通道，从而实现与MTC AS之间的上层业务通信。MTC UE与MTC AS之间所建立的IP通道为一条逻辑上的IP通道，其物理路径经过：MTC UE、eNodeB、S-GW、P-GW、MTC AS。这种基于IP的通信方式能满足正常的MTC终端和MTC AS、MTC终端之间的通信需求，但针对某些小数据量的传输情况，存在较多的系统资源浪费：比如，对于周期性的小数据量传输，UE在发送过一个小数据包后，可能会在一段时间内不发送数据，则UE将进入空闲态，下次UE再发送小数据包时，网络需要将UE从空闲态切换到连接态，并恢复IP连接，其间将导致大量的信令操作，然而其后在UE发送过小数据包后可能又很快进入空闲态。
图2是现有技术中UE在附着到网络后与AS之间的通信流程图，其中，包含UE在空闲态时向AS发起IP数据传输的处理过程，具体地，UE在附着到网络后与AS之间的通信流程可以包括如下步骤：
S201，UE向eNodeB发起RRC连接请求，eNodeB为UE建立RRC无线连接；
S202，UE向MME发起附着请求；
S203，MME向HSS发送位置更新请求；
S204，HSS向MME返回位置更新响应，其中包含UE的签约数据；
S205，MME向PGW发送承载创建请求；
S206，PGW为UE创建承载资源，返回承载创建响应；
S207，MME向UE返回附着响应；
S208，在UE成功附着后，UE与AS之间可能会进行应用层通信，处理应用层事务，如注册到AS、和AS交互数据等；
S209，若一段时间内UE和应用层无数据交互，UE进入空闲态；
具体地，系统将释放为UE分配的无线连接(RRC连接资源)、基站和核心网间连接(对E-UTRAN而言包括eNodeB和MME之间的控制面资源S1-AP资源、eNodeB和SGW之间的用户面资源S1-U资源)，并且MME将UE标记为空闲态，UE自身也标记为空闲态。
S210，UE希望发起上行数据，首先需要恢复无线资源，则UE向eNodeB发起RRC连接建立请求，eNodeB为UE建立RRC连接；
当UE在空闲态下要发起IP通信时，向AS传递数据，如执行保活操作、传输小数据包，必须首先请求建立RRC连接，恢复IP承载。
S211，UE向MME发起服务请求；
这里，响应于UE的服务请求，MME需要执行：将UE从连接态转入空闲态，建立eNodeB和MME之间的控制面连接(S1-AP连接)，建立eNodeB和SGW之间的用户面连接(S1-U连接)。
S211，MME向eNodeB发起承载恢复消息；这里，主要用以恢复eNodeB和MME之间的控制面连接(S1-AP连接)、eNodeB和SGW之间的用户面连接(S1-U连接)。
S213，eNodeB向UE发起无线资源建立；
本步骤中，eNodeB为UE建立控制面无线承载(SRB，Signaling Radio Bearer)、无线用户面承载(DRB，Data Radio Bearer)，以满足信令、用户面数据的传输。
S214，在前述资源建立完成后，UE向AS发送IP数据包，用以完成应用层数据传输，包括小数据包的传输。
从图2的通信流程可知，对于经常性发起IP小数据包通信的终端，尤其是某些特殊的小数据传输方式，如周期性上报很小量的数据等，UE为了能发送IP小数据包，有可能会经常性地在空闲态、连接态之间切换，该切换将导致大量的信令资源的消耗，对比实际所传输的数据量，信令资源开销和IP负荷非常不成比例。尤其是当网络内此类终端数量较多时，将很容易造成网络资源尤其是基站资源的浪费，也容易造成信令拥塞，影响网络的稳定。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种MTC中小数据传输的方法及系统，以解决现有MTC中IP小数据包传输中消耗大量信令资源的问题。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种IP小数据包的传输方法，所述方法包括：
分组数据网络网关PGW与MTC互操作功能MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道，或者PGW与移动性管理单元MME之间建立控制面传输通道；
通过PGW与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道或者PGW与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包。
在上述方案中，在所述PGW与MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道或者PGW与MME之间建立控制面传输通道之前，所述方法还包括：MME指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
在上述方案中，MME指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的方式，为：所述MME在PDN连接属性中或在数据流模板TFT中添加控制面携带IP数据的指示并发送给UE和/或PGW。
在上述方案中，所述MME指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式之前，所述方法还包括：MME根据UE是否支持控制面传输IP数据的能力、网络是否支持控制面传输IP数据的能力、UE的签约数据，判断对所述UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
在上述方案中，所述通过PGW与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道传输IP小数据包，包括：MTC-IWF网元接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；
和/或，PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元。
在上述方案中，所述MTC-IWF网元接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW，包括：
UE向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带IP小数据包；
MME接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元；
MTC-IWF网元接收所述IP小数据包，通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW。
在上述方案中，所述PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元之后，所述方法还包括：MTC-IWF网元将所述IP小数据包转发给MME；MME向UE发起NAS下行数据传输，携带在所述IP小数据包。
在上述方案中，所述PGW与MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道，包括：
PGW向MTC-IWF网元发送绑定请求，在UE的上下文中记录所述UE的MTC-IWF地址；
MTC-IWF网元接收所述绑定请求后，记录所述UE的IP地址及PGW地址，与PGW建立连接，完成PGW与MTC-IWF之间控制面传输通道的建立。
在上述方案中，所述通过PGW与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包，包括：
MME接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；
和/或，PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MME之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MME。
在上述方案中，所述MME接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW，包括：
UE向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有IP小数据包；
MME接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包，并通过将所述IP小数据包携带在承载控制消息中发送给所述PGW。
在上述方案中，所述PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MME之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MME之后，所述方法还包括：MME向UE发起NAS下行数据传输，携带在所述IP小数据包。
在上述方案中，所述PGW接收发往UE的IP小数据包之后，所述方法还包括：PGW判断所接收到的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断所述UE上下文是否有控制面携带IP数据的指示或当前是否已建立有控制面传输通道。
在上述方案中，所述UE向MME发送NAS消息之前，所述方法还包括：UE判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。
在上述方案中，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
本发明还提供了一种用于IP小数据包传输的系统，所述系统包括：MTC-IWF网元和/或MME、以及PGW；其中，PGW与MTC-IWF网元之间建立有控制面传输通道，或者PGW与MME之间有建立控制面传输通道；
所述PGW，用于通过自身与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道或者通过自身与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包；
MTC-IWF，用于通过自身与PGW之间的控制面传输通道传输IP小数据包；
MME，用于通过自身与PGW之间的控制面传输通道传输IP小数据包。
在上述方案中，所述系统还包括：UE，用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MME或MTC-IWF，或接收MME或MTC-IWF通过控制面传输信道发送给自身的IP小数据包；
所述MME，还用于指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
在上述方案中，所述MME还用于指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式，为：所述MME在在PDN连接属性中或数据流模板TFT中添加支持控制面携带用户面数据的指示并发送给UE和/或PGW。
在上述方案中，所述MME还用于在指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式之前，根据UE是否支持控制面传输IP数据的能力、网络是否支持控制面传输IP数据的能力、UE的签约数据，判断对所述UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
在上述方案中，MTC-IWF网元，用于接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；
和/或，所述PGW，用于接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元。
在上述方案中，所述UE，用于向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；
MME，用于接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元；
MTC-IWF网元，用于接收所述IP小数据包，通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW。
在上述方案中，所述PGW，还用于向MTC-IWF网元发送绑定请求，在UE的上下文中记录所述UE的MTC-IWF地址；
所述MTC-IWF网元，用于接收所述绑定请求后，记录所述UE的IP地址及PGW地址，与PGW建立连接，完成PGW与MTC-IWF之间控制面传输通道的建立。
在上述方案中，MME，用于接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；
和/或，PGW，用于接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MME之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MME。
在上述方案中，所述UE，用于向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；
所述MME，用于接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包，并通过将所述IP小数据包携带在承载控制消息中发送给所述PGW。
在上述方案中，所述PGW，用于通过将所述IP小数据包携带在承载控制消息中发送给MME。
在上述方案中，所述PGW，还用于接收发往UE的IP小数据包之后，判断所接收到的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断所述UE上下文是否有控制面携带IP数据的指示或当前是否已建立有控制面传输通道。
在上述方案中，所述UE，还用于向MME发送NAS消息之前，判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。
在上述方案中，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
在上述方案中，所述MTC-IWF网元，还用于将所述IP小数据包转发给MME；
MME，还用于向UE发起NAS下行数据传输，携带在所述IP小数据包。
本发明还提供了一种UE，所述UE，用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MME或MTC-IWF，或接收MME或MTC-IWF通过控制面传输信道发送给自身的IP小数据包。
在上述方案中，所述UE用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MME，为：所述UE向所述MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；
所述UE用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MTC-IWF，为：所述UE向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包，由所述MME接收所述NAS消息后，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元。
在上述方案中，所述UE，还用于在发出IP小数据包之前，判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。
在上述方案中，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
本发明的MTC中小数据传输的方法及系统，在PGW与MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道，或者在PGW与MME之间建立控制面传输通道，并通过所建立的控制面传输通道传输IP小数据包，实现了不依赖于IP连接通道进行MTC UE和MTC AS之间的数据传输，且能广泛适用于多种网络场景；解决了相关技术中MTC终端与MTC服务器之间可能无法通过IP连接传输数据的问题，并且在处理小数据量的IP数据包时能降低信令开销、提高处理效率、降低网络负荷。
附图说明
图1为相关技术中MTC终端与MTC AS之间通信的网络架构示意图；
图2为相关技术中UE在附着到网络后与AS之间的通信流程示意图；
图3为本发明实施例一中用于IP小数据包传输的系统的组成结构示意图；
图4为本发明实施例一中MTC中小数据传输方法的实现流程图；
图5为本发明实施例一中上行IP小数据包传输的流程示意图；
图6为本发明实施例一中下行IP小数据包传输的流程示意图；
图7为本发明实施例二中用于IP小数据包传输的系统的组成结构示意图；
图8为本发明实施例二中MTC中小数据传输方法的实现流程图；
图9为本发明实施例二中上行IP小数据包传输的流程示意图；
图10为本发明实施例二中下行IP小数据包传输的流程示意图。
具体实施方式
本发明的一种IP小数据包的传输方法，所述方法包括：分组数据网络网关PGW与MTC互操作功能MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道，或者PGW与移动性管理单元MME之间建立控制面传输通道；通过PGW与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道或者PGW与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包。
其中，在所述通过PGW与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道或者PGW与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包之前，所述方法还包括：MME指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
这里，所述MME在PDN连接属性中或在数据流模板TFT中添加控制面携带IP数据的指示并发送给UE和/或PGW。
这里，所述MME指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式之前，所述方法还包括：MME根据UE是否支持控制面传输IP数据的能力、网络是否支持控制面传输IP数据的能力、UE的签约数据，判断是否对所述UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式；是则指示UE和/或PGW，否则不指示UE和/或PGW。
具体地，所述通过PGW与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道传输IP小数据包，可以包括：MTC-IWF网元接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；和/或，PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元。
这里，所述MTC-IWF网元接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW，可以包括：UE向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；MME接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元；MTC-IWF网元接收所述IP小数据包，通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW。
这里，所述PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元之后，所述方法还包括：MTC-IWF网元将所述IP小数据包转发给MME；MME向UE发起NAS下行数据传输，携带在所述IP小数据包。
这里，所述PGW与MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道，可以包括：PGW向MTC-IWF网元发送绑定请求，在UE的上下文中记录所述UE的MTC-IWF地址；MTC-IWF网元接收所述绑定请求后，记录所述UE的IP地址及PGW地址，与PGW建立连接，完成PGW与MTC-IWF之间控制面传输通道的建立。
具体地，所述通过PGW与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包，包括：MME接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；和/或，PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MME之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MME。
这里，UE向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有IP小数据包；MME接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包，并通过将所述IP小数据包携带在承载控制消息中发送给所述PGW。
这里，所述PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MME之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MME之后，所述方法还包括：MME向UE发起NAS下行数据传输，携带在所述IP小数据包。
所述PGW接收发往UE的IP小数据包之后，所述方法还包括：PGW判断所接收到的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断所述UE上下文是否有控制面携带IP数据的指示或当前是否已建立有控制面传输通道。这里，如果判断为是，则PGW将通过自身与MME的控制面传输通道或通过自身与MTC-IWF之间的控制面传输通道将所述IP小数据包传输给UE，否则，PGW可以通过现有的小数据包传输方式传输所述IP小数据包，或者不传输所述IP小数据包。
所述UE向MME发送NAS消息之前，所述方法还包括：UE判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。这里，如果判断为是，则UE将通过控制面传输通道将需要发送的IP小数据包传输出去，否则，UE可以通过现有的小数据包传输方式传输IP小数据包，或者不传输所述IP小数据包。
这里，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
相应的，本发明还提供了一种用于IP小数据包传输的系统，所述系统包括：MTC-IWF网元和/或MME、以及PGW；其中，PGW与MTC-IWF网元之间建立有控制面传输通道，或者PGW与MME之间有建立控制面传输通道；
所述PGW，用于通过自身与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道或者通过自身与MME之间的控制面传输通道，传输IP小数据包；
MTC-IWF，用于通过自身与PGW之间的控制面传输通道传输IP小数据包；
MME，用于通过自身与PGW之间的控制面传输通道传输IP小数据包。
这里，所述系统还包括：UE，用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MME或MTC-IWF，或接收MME或MTC-IWF通过控制面传输信道发送给自身的IP小数据包；所述MME，还用于指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
这里，所述MME还用于指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式，为：所述MME在PDN连接属性中或在数据流模板TFT中添加支持控制面携带用户面数据的指示并发送给UE和/或PGW。
这里，所述MME还用于在指示UE和/或PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式之前，根据UE是否支持控制面传输IP数据的能力、网络是否支持控制面传输IP数据的能力、UE的签约数据，判断是否对所述UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式；是则指示，否则不指示。
其中，MTC-IWF网元，用于接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；和/或，所述PGW，用于接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元。
这里，所述UE，用于向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；MME，用于接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元；MTC-IWF网元，用于接收所述IP小数据包，通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW。
这里，所述PGW，还用于向MTC-IWF网元发送绑定请求，在UE的上下文中记录所述UE的MTC-IWF地址；所述MTC-IWF网元，用于接收所述绑定请求后，记录所述UE的IP地址及PGW地址，与PGW建立连接，完成PGW与MTC-IWF之间控制面传输通道的建立。
具体地，MME，用于接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；和/或，PGW，用于接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MME之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MME。
这里，所述UE，用于向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；所述MME，用于接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包，并通过将所述IP小数据包携带在GTP-C承载控制消息中发送给所述PGW。
这里，所述PGW，用于通过将所述IP小数据包携带在承载控制消息中发送给MME。
这里，所述PGW，还用于接收所述IP小数据包，使用IP数据路由规则，将所述IP小数据包路由出去。
这里，所述MTC-IWF网元，还可以用于将所述IP小数据包转发给MME；MME，还可以用于向UE发起NAS下行数据传输，携带在所述IP小数据包。
这里，所述PGW，还用于接收发往UE的IP小数据包之后，判断所接收到的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断所述UE上下文是否有控制面携带IP数据的指示或当前是否已建立有控制面传输通道。
这里，所述UE，还用于向MME发送NAS消息之前，判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。
其中，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
相应的，本发明还提供了一种UE，所述用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MME或MTC-IWF，或接收MME或MTC-IWF通过控制面传输信道发送给自身的IP小数据包。
这里，所述UE用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MME，为：所述UE向所述MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；
这里，所述UE用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MTC-IWF，为：所述UE向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包，由所述MME接收所述NAS消息后，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元。
其中，所述UE，还用于在发出IP小数据包之前，判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。
这里，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
本发明提供的IP小数据包的传输方法及系统，实现了不依赖于IP连接通道实现UE和AS之间的数据传输，且能广泛适用于多种网络场景。
实际应用中，所述IP小数据包为长度小于预设设定的正常IP数据包长度的IP数据包，例如，可以是用于终端和服务器间的保活数据包等。
实施例一
本发明实施例中用于IP小数据包传输的系统的网络结构如图3所示，可以包括UE、eNodeB、MME、MTC-IWF、SGW/PGW和MTC AS，MME与MTC-IWF之间通过T5接口通信，MME与SGW/PGW之间通过S11接口通信，SGW/PGW与MTC-IWF之间新增S11sd接口实现通信。其中，PGW和MTC-IWF之间建立有绑定关系，使得同一个UE的MTC-IWF和被分配的PGW能相互获知。如此，在UE和MTC-IWF之间可以建立基于NAS的信令面数据传输通道，MTC-IWF能将UE通过基于NAS的信令面数据传输通道发送的IP小数据包转发给PGW，而PGW也能够在接收到发往UE的IP小数据包后通过基于NAS的信令面数据传输通道传送给MTC-IWF，再由MTC-IWF发送给UE，通过基于NAS的信令面数据传输通道实现IP小数据包的传输。
如图4所示，本实施例中传输IP小数据包的过程可以包括如下步骤：
步骤401：PGW与MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道，用以实现IP数据包的传输；
具体地，可以在UE附着到网络并创建承载的时候，PGW和MTC-IWF之间建立绑定关系，由PGW发起，通过S11sd接口实现绑定，建立控制面传输通道。特别地，MTC-IWF还可以充当MTC-AAA，通过增强的Wd接口和PGW实现绑定和连接。
步骤402：MTC-IWF网元接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；和/或，PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元。
本实施例中，由UE发起的上行IP小数据包传输的流程如图5所示，在该流程中，UE将IP小数据包封装在NAS信令中，经过MME到MTC-IWF，再通过MTC-IWF与PGW之间的控制面传输路径传输到PGW，最后由PGW使用现有IP路由机制向外发送所述IP小数据包，具体可以包括如下步骤：
S501，UE发起RRC连接请求，eNodeB为UE建立RRC连接；
S502，UE向MME发起附着请求；
在该步骤中，如果UE支持控制面携带IP数据(IPoCP，IP over Control Plane)的IP数据传输方式，则UE携带控制面携带IP数据的指示。
S503，MME向HSS发送位置更新请求；
S504，HSS向MME返回位置更新响应，携带UE的签约数据；
在该步骤中，UE的签约数据中包含MTC签约数据。在MTC签约数据中，可以包含控制面携带IP数据的指示，该控制面携带IP数据的指示表明对该UE可以应用控制面携带IP数据的方式来实现IP数据传输；进一步地，还可以包含UE的MTC-IWF的信息，如MTC-IWF的标识、域名、或地址。
这里，MME可以通过判断UE的能力(UE是否支持控制面携带IP数据的数据传输方式)、网络的能力(网络是否支持控制码携带IP数据的数据传输方式)、UE的签约指示(该UE可以使用控制面携带IP数据的数据传输方式)，判断对该UE是否使用控制面携带IP数据的数据传输方式。进一步地，可以在UE的签约数据、或者网络本地策略中指示对哪些APN可以使用控制面携带IP数据的数据传输方式，则MME根据相应的指示执行判断。MME在判断对UE能够使用控制面携带IP数据的数据传输方式时，则向UE和/或PGW发送对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式的指示。
S505，MME向PGW发送承载创建请求；
在本步骤中，如果UE所接入的网络、UE的签约数据，均指示支持控制面携带IP数据的能力，则MME可以在向PGW发送承载创建请求时携带控制面携带IP数据的指示，表明对该UE可以使用控制面携带IP数据的方式来传输IP小数据包。进一步地，如果在步骤S503中MME获得了MTC-IWF的信息，MME还可以在承载创建请求中将所述MTC-IWF的信息携带给PGW。
S506，PGW接收所述承载创建请求，为UE创建合适的承载资源。
PGW在收到MME的指示后，在本地的UE上下文中，存储控制面携带IP数据的指示、MTC-IWF的地址，并向MTC-IWF发起绑定请求；
这里，PGW通过所述绑定请求在所述UE的上下文中记录所述UE的MTC-IWF地址，MTC-IWF接收PGW的绑定请求后，记录所述UE的IP地址及PGW地址，并和PGW建立连接，完成PGW与MTC-IWF之间控制面传输通道的建立。
S507，PGW向MME返回承载创建响应；
如果PGW和MTC-IWF的绑定没有成功建立，则PGW向MME返回承载创建响应中指示PGW和MTC-IWF的绑定失败。
S508，MME向UE返回附着响应，本实施例中是附着成功响应；
在本步骤中，如果前述步骤中PGW和MTC-IWF的绑定成功建立，则MME向UE指示网络为该UE开启了控制面携带IP数据的数据传输通道。
S509，在UE成功附着后，UE可能处理应用层事务，如和AS之间进行应用层通信。
S510，若一段时间内UE和应用层无数据交互，则UE进入空闲态；
S511，UE需要发起上行的数据传输时，UE向eNodeB请求建立RRC连接，即发起RRC连接请求，eNodeB为UE建立RRC连接；
由于UE当前在空闲态，则UE在发起上行数据前，必须首先恢复数据传输通道，包括：建立RRC连接、恢复基站和核心网(如eNodeB和MME、eNodeB和SGW)之间的连接。
S512，UE向MME发出服务请求；
在本步骤中，UE可以在服务请求中，携带如下指示之一：始呼信令指示(MO-Singnaling)、支持控制面传输IP数据的指示。核心网收到上述指示时，可以对现有流程进行改进，不创建DRB、eNodeB和SGW间的S1-U用户面承载资源。
S513，MME向eNodeB发起承载恢复消息，如上下文重建；
本步骤用以恢复eNodeB和MME之间的控制面连接(S1-AP连接)；
在本步骤中，响应于UE的服务请求，MME需要建立eNodeB和MME之间的控制面连接(S1-AP连接)，用以在控制面上传输IP数据包。相比较图2所示的现有技术，MME无需将UE从空闲态转入连接态，无需建立eNodeB和SGW之间的用户面连接(S1-U连接)。
S514，eNodeB向UE发起无线承载建立；
在本步骤中，eNodeB只需要为UE建立SRB，而无需建立DRB。
S515，UE向MME发送非接入层(NAS，Non Access Stratum)消息，在NAS消息中携带需要发送的IP小数据包；
在本步骤中，UE可以通过上行的NAS数据传输消息(GENERIC_UPLINK_NAS_TRANSPORT)携带需要发送的IP小数据包，并且还可以在该消息中携带合适的NAS容器类型指示，如设置为IPoCP，所述NAS容器类型指示表明所述NAS消息中所包含的是IP数据包。
S516，MME接收UE发送的NAS消息后，获得其中的IP小数据包，通过MME和MTC-IWF之间的T5接口将所述IP小数据包转发给MTC-IWF；
具体地，MME可以根据NAS消息中的NAS容器类型指示，识别出其中包含IP小数据包，则将该IP小数据包提取出来，封装在T5接口的数据传输消息中发往MTC-IWF。
S517，MTC-IWF接收MME通过T5接口发送的数据传输消息，获取其中的IP小数据包，并通过MTC-IWF和PGW之间的S11sd接口，将所述IP小数据包转发给PGW；
S518，PGW接收MTC-IWF转发的IP小数据包，使用IP数据路由规则，将所述IP小数据包路由出去，最终，所述IP小数据包将到达所述IP小数据包中指示的目的接收地址；
本实施例中，下行IP小数据包传输的流程如图6所示，在该流程中，PGW收到IP小数据包后，经过PGW、MTC-IWF、MME的控制面传输路径将IP小数据包传输到MME，最后由MME通过NAS信令将IP小数据包发送给UE，具体可以包括如下步骤：
S601，UE附着到网络；
这里，UE附着到网络的过程具体可以包含图5中S501～S508的步骤。
S602，在UE附着到网络、建立IP连接后，UE向AS发起应用层通信，如执行应用层注册等；
S603，UE和AS通信结束一段时间后，由于没有IP数据传输，网络引导UE进入空闲态，并释放无线资源；
S604，由于业务的需要，AS需要向UE发送IP数据包。在此步骤中，假定AS发送的是一个IP小数据包；
S605，PGW接收AS发送的IP小数据包，执行路由决策，决定通过控制面传输所述IP小数据包；
在本步骤中，若PGW接收到的IP数据包是IP小数据包(即该IP数据包的长度小于网络所设定的常规IP数据包长度)，并且可以使用PGW和MTC-IWF间的控制面数据传输通道，则根据策略PGW决定使用控制面传输。
S606，PGW进行数据投递，将所述IP小数据包转发给MTC-IWF；
S607，MTC-IWF接收所述IP小数据包，并通过自身与MME之间的T5接口进行数据投递，将所述IP小数据包转发给MME；
S608，MME接收MTC-IWF转发的IP小数据包，判断UE当前状态为空闲态，则寻呼UE；
这里，在MME寻呼UE时发出的寻呼消息中寻呼指示可以设置为：终呼信令指示(MT-Signaling)，或控制面携带IP数据的指示；
S609，UE接收MME发出的寻呼消息，向eNodeB发起RRC连接建立请求，响应于RRC连接建立请求，eNodeB为UE建立RRC连接；
S610，UE向MME发起服务请求；
在本步骤中，UE可以在所述服务请求中携带如下指示之一：终呼信令指示(MT-Singnaling)、控制面携带IP数据的指示；
S611，MME向eNodeB发起S1上下文重建消息，恢复eNodeB和MME之间的控制面连接(S1-AP连接)；
这里，响应于UE的服务请求，MME需要建立eNodeB和MME之间的控制面连接(S 1-AP连接)，用以在控制面上传输IP数据包。相比较图2所示的现有技术，MME无需将UE从连接态转入空闲态，也无需建立eNodeB和SGW之间的用户面连接(S1-U连接)；
MME判断建立何种连接的依据可以是UE在服务请求中携带的指示。或者，虽然在服务请求中没有携带指示，但由于已在UE的上下文存储了支持控制面携带用户面数据的指示，MME在下发寻呼消息给UE时，可以获知对该UE开启了控制面携带IP数据的数据传输方式，可以通过控制面数据传输通道来传输的下行数据。
为了指示eNodeB不恢复eNodeB和SGW之间的用户面连接(S1-U连接)、不建立用户面无线承载DRB，MME还可以向eNodeB携带相应的指示信息。
S612，eNodeB向UE发起无线承载建立；
在本步骤中，eNodeB只需要为UE建立SRB，而无需建立DRB。
S613，MME向UE发起NAS下行数据传输，携带在前述步骤中获得的IP小数据包。
在图5、6的流程中，当PGW从MME收到对该UE可以使用控制面携带IP数据的指示、以及MTC-IWF的地址后，在UE的上下文中存储控制码携带IP数据的指示、以及MTC-IWF的地址，并立即和MTC-IWF执行绑定并建立连接。这里，还可以采用如下的另一种方式：PGW不立即和MTC-IW执行绑定并建立连接，而是等到PGW收到下行的IP小数据包的时候再和MTC-IWF执行绑定并建立连接。在这种情况下，当MME收到UE通过NAS消息发送的上行的IP小数据包的时候，MME在将IP小数据包通过T5接口消息发送给MTC-IWF，需要向MTC-IWF通知为该UE分配的PGW的地址，以便让MTC-IWF主动和PGW执行绑定并建立连接。
通过图5、6所示的流程，实现了在UE和PGW之间通过控制面数据传输通道传递IP小数据包的方法，使得无论是上行(MO)和下行(MT)的IP小数据包，均可以通过NAS信令来传递，可以有效地避免UE在空闲态时发送和接收IP小数据的繁冗流程，降低网络资源的消耗。
实施例二
本发明实施例中用于IP小数据包传输的系统的网络结构如图7所示，是对现有SAE架构的增强，PGW包含SGW的功能，其组成结构与实施例一中图3所示的网络结构基本相同，所不同的是，PGW和MTC-IWF之间不存在绑定关系，而在MME与SGW/PGW之间存在绑定关系，MME与SGW/PGW之间通过增强的S11sd接口通信，在该增强的S 11sd接口上可实现IP小数据包的传输。
如图8所示，本实施例中传输IP小数据包的过程可以包括如下步骤：
步骤801：PGW与MME之间建立控制面传输通道，用以实现IP数据包的传输；
步骤802：MME接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；和/或，PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MME之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MME。
本实施例中，由UE发起的上行IP小数据包传输的流程如图9所示，在该流程中，UE将IP小数据包封装在NAS信令中，经过MME通过GPRS隧道控制消息(GTP-C，GPRS TunnelProtocol-Control message)发送给PGW，再由PGW使用现有IP路由机制向外发送IP小数据包。具体可以包括如下步骤：
S901～S904，与实施例一中S501～504完全相同；
S905，与实施例一步骤S505基本相同，所不同的是，在创建承载请求中携带控制面携带IP数据的指示；
S906～S914，与实施例一中S507～515完全相同；
S915，MME接收UE发送的NAS消息，取出其中的IP小数据包，并通过将所述IP小数据包携带在GTP-C消息中发送给所述PGW。具体地，该GTP-C消息可以是承载控制消息；
S916，PGW接收MME所发送的承载控制消息，取出其中携带的IP小数据包，将所述IP小数据包按照IP数据路由规则发往目标地址；
本实施例中，下行IP小数据包传输的流程如图10所示，在该流程中，PGW收到IP小数据包后，通过GTP-C(如承载控制消息、下行数据通知(DDN，Downlink DataNotification)消息等)将IP小数据包发送给MME，再由MME通过NAS信令将IP小数据包发送给UE，具体可以包括如下步骤：
S1001～S1005，与实施例一中S601～605完全相同；
S1006，PGW通过GTP-C消息将IP小数据包发送给MME。
具体地，该GTP-C消息可以是：承载控制消息(S1006a)、DDN消息(S1006b)。
S1007～S1012，与实施例一中S608～613完全相同。
在图9和图10所示的流程中，PGW上集成有SGW的功能，增强MME和PGW之间通过GTP-C信令传输IP数据包。将SGW集成到PGW上，可以让PGW获知终端的状态，并根据终端的状态来决定IP数据传输方式的选择。
实施例三
在下行IP数据包传输过程中，PGW需要首先基于如下因素判断是否使用控制面携带IP数据的数据传输方式：1)收到的下行的IP数据包是否为IP小数据包；2)是否对该UE使用控制面携带IP数据的方式来传输IP小数据包。PGW是否和MTC-IWF/MME建立了控制面数据传输通道、或MME是否指示了对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式；
在PGW上，针对下行的IP数据包可以安装如下的过滤规则：当收到下行的IP数据包时，判断是否是IP小数据包，采用PGW和MTC-IWF/MME之间的控制面数据传输通道投递IP小数据包。
这里，在IP数据包的大小小于预设的正常IP数据包大小时，PGW确定所述IP数据包为IP小数据包。PGW可以根据运营商配置的本地策略、或者MME下发给PGW的IP小数据包的上限大小，来认定收到的IP数据包是否是小数据包。
当PGW认定收到的下行IP数据包是小数据包时，PGW检查是否对该UE使用控制面携带IP数据的方式来传递下行的IP数据包。
PGW判断是否对该UE使用控制码携带IP数据的方式来传输IP数据包，可以根据：在PGW上的UE上下文中存在控制面携带IP数据的指示。或者，可以根据：PGW和MTC-IWF/MME间的控制面数据传输通道已建立，此时表明对该UE是可以使用控制面携带IP数据的数据传输方式的，则PGW可以使用所述控制面数据传输通道来出传递IP小数据包。如果PGW上的UE的上下文中存在控制码携带IP数据的指示，但PGW和MTC-IWF/MME的控制面数据通道不存在，则PGW可以先建立和MTC-IWF/MME间的控制面数据传输通道，再通过所述控制面数据传输通道来传输IP小数据包。如果PGW上的UE的上下文中不存在控制面携带IP数据的指示，则表明对该UE不能使用控制面携带IP数据的数据传输方式，则PGW使用传统方式传输IP数据包，即通过用户面的数据传输通道来传输下行IP数据。
同样的，在上行IP数据包传输过程中，UE也需要首先基于如下因素判断是否使用控制面携带IP数据的数据传输方式：1)需传输的数据包是否为IP小数据包；2)是否接收到使用控制面携带IP数据的数据传输方式的指示。
在UE附着过程、PDN连接创建过程中，MME向UE下发控制面携带IP数据的指示。进一步地，MME可以向UE下发IP小数据包的大小上限。
UE根据是否从网络受到控制面携带IP数据的指示，来判断是否可以使用控制面携带IP数据的方式来传输IP小数据包。如果UE没有接收到该指示，则UE不能使用控制面携带IP数据的数据传输方式发送IP小数据包。在UE发起上行的IP数据包时，UE首先确定该IP数据包为IP小数据包，然后决定使用控制面携带IP数据的数据传输方式发送IP小数据包。
实际应用中，MME可以在为UE创建PDN连接的时候，将控制面携带IP数据的指示作为PDN连接的属性发送给PGW、UE。
或者，MME可以在判断对该UE使用控制面传输IP数据的传输方式后，针对该PDN连接生成缺省的数据流模板(D-TFT，Default Traffic Flow Template)中，其中携带控制面携带IP数据的指示。进一步地，在该D-TFT中，指示IP小数据包的大小上限，即IP小数据包的阙值，当IP数据包的大小低于所述MME指定的IP小数据包阙值时，确认所述IP数据包为IP小数据包。
具体地，在UE附着到网络的过程中，MME收到UE签约数据后，根据UE的能力(是否支持控制面携带IP数据的数据方式)、网络的能力(是否支持控制面携带IP数据的数据传输方式)、UE的签约数据等条件，决定对所述UE可以使用控制面携带IP数据的数据传输方式，则在向SGW/PGW发送承载创建请求时，携带控制面携带IP数据的指示，该指示可以包含在发送给PGW的下行TFT(DL TFT，Downlink TFT)中。PGW获得控制面携带IP数据的指示后，在收到下行IP数据包时，判断是IP小数据包，并将所述IP小数据包通过控制面数据传输通道发送给UE，具体地如图6、10。这里，MME在发送控制面携带IP数据的指示的同时，还可以携带IP小数据包阙值。
具体地，MME在向UE返回承载创建响应、附着响应时，携带控制面携带IP数据的指示，该指示可以包含发送给UE的上行TFT(UL TFT，Uplink TFT)中。UE获得该控制面携带IP数据指示后，在发起上行的IP小数据包传输时，判断是IP小数据包，通过控制面数据传输通道将IP小数据包发送给MME，再由MME经过MTC-IWF(如图5)、或之间(如图9)转发给PGW，最终由PGW按IP数据路由规则发送到目标地址。这里，MME在发送控制面携带IP数据的指示的同时，还可以携带IP小数据包阙值。
进一步的，PGW还可以根据UE当前的状态判断是否使用控制面携带用户面数据，例如，在UE处于空闲态的时候，PGW使用控制面携带用户面数据，在UE处于非空闲态时，PGW可以不使用控制面携带用户面数据；
进一步的，UE也可以根据自身当前的状态判断是否使用控制面携带用户面数据，例如，在UE处于空闲态的时候，UE使用控制面携带用户面数据，在UE处于非空闲态时，UE可以不使用控制面携带用户面数据。
需要指出的是，本发明中所描述的方法对UTRAN、GERAN的接入同样有效，在UTRAN、GERAN的接入方式下SGSN等同于上述的MME。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (20)

1.一种IP小数据包的传输方法，其特征在于，所述方法包括：
分组数据网络网关PGW与MTC互操作功能MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道；
通过PGW与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道传输IP小数据包；
所述PGW与MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道，包括：
PGW向MTC-IWF网元发送绑定请求，在UE的上下文中记录所述UE的MTC-IWF地址；
MTC-IWF网元接收所述绑定请求后，记录所述UE的IP地址及PGW地址，与PGW建立连接，完成PGW与MTC-IWF之间控制面传输通道的建立。
2.根据权利要求1所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，
在所述PGW与MTC-IWF网元之间建立控制面传输通道之前，所述方法还包括：MME指示PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
3.根据权利要求2所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，MME指示PGW对UE使用控制面携带IP数据的方式，为：所述MME在PDN连接属性中或在数据流模板TFT中添加控制面携带IP数据的指示并发送给UE和/或PGW。
4.根据权利要求2所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，所述MME指示PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式之前，所述方法还包括：MME根据UE是否支持控制面传输IP数据的能力、网络是否支持控制面传输IP数据的能力、UE的签约数据，判断对所述UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
5.根据权利要求2至4任一项所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，所述通过PGW与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道传输IP小数据包，包括：MTC-IWF网元接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；
和/或，PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元。
6.根据权利要求5所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，所述MTC-IWF网元接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW，包括：
UE向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带IP小数据包；
MME接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元；
MTC-IWF网元接收所述IP小数据包，通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW。
7.根据权利要求5所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，
所述PGW接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元之后，所述方法还包括：MTC-IWF网元将所述IP小数据包转发给MME；MME向UE发起NAS下行数据传输，所述NAS下行数据携带所述IP小数据包。
8.根据权利要求5所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，
所述PGW接收发往UE的IP小数据包之后，所述方法还包括：PGW判断所接收到的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断所述UE上下文是否有控制面携带IP数据的指示或当前是否已建立有控制面传输通道。
9.根据权利要求6所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，所述UE向MME发送NAS消息之前，所述方法还包括：UE判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。
10.根据权利要求8或9所述IP小数据包的传输方法，其特征在于，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
11.一种用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述系统包括：MTC-IWF网元以及PGW；其中，PGW与MTC-IWF网元之间建立有控制面传输通道；
所述PGW，用于通过自身与MTC-IWF网元之间的控制面传输通道传输IP小数据包；
MTC-IWF，用于通过自身与PGW之间的控制面传输通道传输IP小数据包；
所述PGW，还用于向MTC-IWF网元发送绑定请求，在UE的上下文中记录所述UE的MTC-IWF地址；
所述MTC-IWF网元，用于接收所述绑定请求后，记录所述UE的IP地址及PGW地址，与PGW建立连接，完成PGW与MTC-IWF之间控制面传输通道的建立。
12.根据权利要求11所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述系统还包括：UE，用于通过控制面传输信道发出IP小数据包给所述MTC-IWF，或接收所述MTC-IWF通过控制面传输信道发送给自身的IP小数据包；
MME，用于指示PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
13.根据权利要求12所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述MME还用于指示PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式，为：所述MME在PDN连接属性中或数据流模板TFT中添加支持控制面携带用户面数据的指示并发送给PGW。
14.根据权利要求12所述IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述MME还用于在指示PGW对UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式之前，根据UE是否支持控制面传输IP数据的能力、网络是否支持控制面传输IP数据的能力、UE的签约数据，判断对所述UE使用控制面携带IP数据的数据传输方式。
15.根据权利要求12至14任一项所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，
MTC-IWF网元，用于接收UE通过控制面传输通道发送的IP小数据包，并通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW；
和/或，所述PGW，用于接收发往UE的IP小数据包，并通过自身与所述MTC-IWF网元之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给MTC-IWF网元。
16.根据权利要求15所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，
所述UE，用于向MME发送NAS消息，所述NAS消息中携带有需发送的IP小数据包；
MME，用于接收所述NAS消息，获取所述IP小数据包并发送给所述MTC-IWF网元；
MTC-IWF网元，用于接收所述IP小数据包，通过自身与PGW之间的控制面传输通道将所述IP小数据包转发给PGW。
17.根据权利要求15所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述PGW，还用于接收发往UE的IP小数据包之后，判断所接收到的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断所述UE上下文是否有控制面携带IP数据的指示或当前是否已建立有控制面传输通道。
18.根据权利要求16所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述UE，还用于向MME发送NAS消息之前，判断需发送的IP数据是否满足预设的IP小数据包条件，并且判断是否已接收到控制面携带IP数据的指示。
19.根据权利要求17或18所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述IP小数据条件为IP数据包的大小小于预设的IP小数据阈值或小于所述MME指示的IP小数据阈值。
20.根据权利要求15所述用于IP小数据包传输的系统，其特征在于，所述MTC-IWF网元，还用于将所述IP小数据包转发给MME；
MME，还用于向UE发起NAS下行数据传输，所述NAS下行数据携带所述IP小数据包。
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