具体实施方式
利用现有的移动通信网络来支持MTC通信的核心网一种可能的解决方案是基于快速路径(Fast Path)或者无连接(Connectionless)传输方案。基于Fast Path或者Connectionless传输方案中:
在终端进行附着或者跟踪区更新(Tracking Area Update,TAU)过程中,移动性管理实体(MME)为终端建立核心网侧数据链路,并为该核心网侧数据链路分配资源标识,该资源标识与核心网侧数据链路的上行标识之间存在映射关系。MME将该核心网侧数据链路的资源标识发送给终端,终端保存该资源标识。
以LTE系统为例,核心网侧数据链路可以是GTP隧道,上述资源标识可以表示为SGW承载(SGW Bearer)索引标识(ID)。资源标识与核心网侧数据链路的上行标识之间的映射关系可以体现为:SGW Bearer索引ID与SGW S1-U承载的TEID和SGW的用户面传输层地址的映射关系。核心网侧数据链路还可以是公用数据网(Public Data Network,PDN)链接,上述资源标识可以表示为连接标识(CONNECTION ID)。资源标识与核心网侧数据链路的上行标识之间的映射关系可以体现为CONNECTION ID与PDN链接的上行端口标识信息和/或上行地址信息。
上述核心网侧数据链路的激活时间由定时器控制。
针对接入网侧,本发明实施例提供了一种数据传输方法、相应的终端和接入网节点。本发明实施例中,终端与接入网节点建立RRC连接过程中或建立RRC连接后,向接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息;接入网节点收到该标识信息后,为终端配置接入网侧数据链接,建立接入网侧数据链接的标识信息与核心网侧数据链接的标识信息的对应关系,并将存在对应关系的接入网侧数据链接的标识信息和核心网侧数据链接的标识信息发送给终端;终端与接入网节点建立接入网侧数据链接后,通过接入网侧数据链接接收或发送与核心网侧之间的数据。传输过程中不需要建立核心网侧的数据链路(如GTP隧道),因此减少了建立和维护用户面数据链路所需的信令,降低了系统开销,提高了系统效率。
本发明实施例中预先建立的核心网侧数据链路即在终端附着或TAU过程中建立的核心网侧数据链路。
本发明实施例提供的技术方案尤其适用于小数据量的上行数据传输的应用场景。例如MTC通信、智能终端的小数据量业务等等。
特别的,对于MTC通信之外的其他通信场景,可以在终端附着或者TAU过程中建立核心网侧数据链路时,为该核心网侧数据链路分配资源标识。同样的,终端保存该资源标识,该资源标识与核心网侧数据链路的上行标识存在映射关系。
本发明实施例中,小数据量是指小于用于判断数据量大小的数据量阈值的数据量大小。该数据量阈值的具体取值可以通过仿真、预先约定、高层信令配置等等方式确定。
下面将结合附图,对本发明实施例提供的技术方案进行详细说明。
图1所示为本发明实施例提供的接入网节点侧方法流程图。其具体实现方式包括:步骤100、与终端建立RRC连接过程中或建立RRC连接后,接收终端发送的预先建立的核心网侧数据链接的标识信息。
本发明实施例中,核心网侧数据链路的标识信息既可以是核心网侧数据链接的资源标识,也可以是核心网侧数据链接的上行标识。以是GTP隧道为例,该GTP隧道的标识信息既可以是SGW Bearer索引ID,也可以是SGW S1-U承载的TEID,还可以是SGW的用户面传输层地址。以PDN链接为例,该PDN的标识信息既可以是CONNECTION ID,也可以是PDN链接的上行端口标识信息,还可以是PDN连接的上行地址信息。
但出于通信安全角度的考虑,优选的,将资源标识作为核心网数据链接的标识信息进行传输。
步骤110、为上述终端配置接入网侧数据链接,建立该接入网侧数据链接的标识信息与上述核心网侧数据链接的标识信息的对应关系,并将存在对应关系的上述接入网侧数据链接的标识信息和上述核心网侧数据链接的标识信息发送给该终端。
为了使终端完成接入网侧数据链接的建立,还将接入网侧数据链接的配置信息发送给终端。
步骤120、与该终端建立上述接入网侧数据链接后,通过该接入网侧数据链接和上述核心网侧数据链接转发该终端与核心网侧之间的数据。
对于上行数据,通过接入网侧数据链接接收到该上行数据后,根据对应关系确定核心网侧数据链接,并将上行数据通过该核心网侧数据链接发送给核心网侧。如果该标识信息为核心网数据链接的资源标识,具体的,接入网节点根据资源标识与核心网侧数据链路的上行标识的映射关系,获取该核心网侧数据链路的上行标识,根据该上行标识信息在该核心网侧数据链路上向核心网侧发送上行数据。
对于下行数据,通过核心网侧数据链接接收到该下行数据后,根据对应关系确定接入网侧数据链接,并将下行数据通过该接入网侧数据链接发送给终端。
本发明实施例提供的技术方案可以应用于LTE系统、UMTS的时分同步的码分多址(Time Division-Synch ronous Code Division Multiple Access,TD-SCDMA)系统、UMTS的宽带码分多址(Wideband Code Division Multiple Access,WCDMA)系统等等。
在LTE系统中,接入网节点即eNB。在UMTS系统中,接入网节点即基站和RNC。
如果应用在UMTS系统中,则接入网节点为基站和RNC。相应的,由基站与终端建立RRC连接过程中或建立RRC连接,接收终端发送的随机接入请求,为上述终端配置接入网侧数据链接,建立该接入网侧数据链接的标识信息与上述核心网侧数据链接的标识信息的对应关系,并将存在对应关系的上述接入网侧数据链接的标识信息和上述核心网侧数据链接的标识信息发送给该终端。由基站与该终端建立上述接入网侧数据链接,通过该接入网侧数据链接与终端进行数据通信,由RNC预先建立的核心网侧数据链路与核心网侧进行数据通信,从而实现接入网节点通过该接入网侧数据链接和上述核心网侧数据链接转发该终端与核心网侧之间的数据。本发明实施例中,终端可能预先建立了多个核心网侧数据链路,即保存有多个预先建立的核心网侧数据链路的标识信息。
对于终端发起的上行数据传输,如果终端保存有多个预先建立的核心网侧数据链路的标识信息,则可以选择一个标识信息对应的核心网侧数据链路进行上行数据传输。如果终端仅保存有一个标识信息,则选择该标识信息对应的核心网侧数据链路进行上行数据传输。
对于核心网侧发起的下行数据传输,为了使终端获知使用哪个核心网侧数据链接接收下行数据,核心网侧将使用的核心网侧数据链接的标识信息发送给终端。那么,接入网节点接收终端发送的预先建立的核心网侧数据链接的标识信息之前,还接收核心网侧发送给上述终端的上述核心网侧数据链接的标识信息,将该核心网侧数据链接的标识信息发送给上述终端。
图2所示为本发明实施例提供的终端侧方法流程图。其具体包括如下操作:
步骤200、与接入网节点建立RRC连接过程中或建立RRC连接后,向该接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息。
步骤210、接收该接入网节点发送的存在对应关系的接入网侧数据链接的标识信息和上述核心网侧数据链接的标识信息。
为了建立与接入网节点之间的接入网侧数据链接,终端还接收接入网节点发送的接入网侧数据链接的配置信息。
步骤220、与该接入网节点建立上述接入网侧数据链接后,通过该接入网侧数据链接接收或发送与核心网侧之间的数据。
如上所述,本发明实施例中,终端可能预先建立了多个核心网侧数据链路,即保存有多个预先建立的核心网侧数据链路的标识信息。
那么,对于终端发起的上行数据传输,向接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息之前,还可以确定用于上行数据传输的预先建立的核心网侧数据链接。如果终端保存有多个预先建立的核心网侧数据链路的标识信息,则可以选择一个标识信息对应的核心网侧数据链路进行上行数据传输。如果终端仅保存有一个标识信息,则确定该标识信息对应的核心网侧数据链路用于上行数据传输。
对于核心网侧发起的下行数据传输,向接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息之前,还接收核心网侧通过接入网节点发送的核心网侧数据链接的标识信息;根据接收到的该核心网侧数据链接的标识信息确定下行数据传输使用的预先建立的核心网侧数据链接。相应的,向接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息的实现方式可以是:向该接入网节点发送所述下行数据传输使用的预先建立的核心网侧数据链接的标识信息。
下面以LTE系统为例,结合附图对终端和接入网节点应用本发明实施例提供的方法配合实施的技术方案进行详细说明。
应用本发明实施例的数据接收过程(Mobile Originating,MO)如图3所示,具体包括:
步骤300、有上行数据需要发送时,终端向eNB发送前导码,以发起随机接入过程。
本实施例中以小数据量的上行数据为例进行说明。
步骤310、eNB向终端返回随机接入响应。
步骤320、终端根据接收到的随机接入响应,向eNB发起RRC连接建立请求。
步骤330、eNB向终端发送RRC连接建立消息,用于终端建立RRC连接。
步骤340、终端在建立RRC连接后,向eNB发送RRC连接建立完成消息。
步骤350、终端确定用于上行数据传输的预先建立的核心网侧数据链接,并将确定的核心网侧数据链接的标识信息发送给eNB。
步骤350可以在RRC连接建立过程中或者完成后执行。
步骤360、eNB为终端配置接入网侧数据链接(DRB),建立DRB标识信息与上述核心网侧数据链接的标识信息的对应关系,并将DRB配置信息和存在对应关系的DRB标识信息和核心网侧数据链接的标识信息发送给终端。
步骤370、终端根据配置信息建立DRB,将DRB建立确认信息发送给eNB,并根据接收到的存在对应关系的DRB标识信息和核心网侧数据链接的标识信息保存该DRB标识信息与上述核心网侧数据链接的标识信息的对应关系。
步骤380、终端通过上述DRB将待发送的上行数据发送给eNB。
步骤390、eNB通过该DRB接收到上行数据后,根据上述对应关系,确定该DRB对应的核心网侧数据链接的标识信息,根据该标识信息确定对应的核心网侧数据链接以及确定S-GW。
步骤3100、eNB通过该核心网侧数据链接将上行数据发送给该S-GW,并将该核心网侧数据链接的eNB S1-U承载的TEID发送给S-GW。
步骤3110、S-GW根据接收到的上行数据对应的核心网侧数据链接和接收到的该核心网侧数据链接的eNB S1-U承载的TEID,激活该核心网侧数据链接,并将接收到的上行数据转发给P-GW。
步骤3120、P-GW接收到该上行数据后,向S-GW发送上行数据接收反馈。
步骤3130、S-GW根据接收到的该核心网侧数据链接的eNB S1-U承载的TEID,将该上行数据接收反馈发送给eNB。
步骤3140、eNB根据上述对应关系,通过DRB将该上行数据接收反馈发送给UE。
上述处理过程中,UE、eNB和S-GW在每次发送/接收数据时,都会起动定时器,该定时器超时前,认为核心网侧数据链接处于激活状态,该定时器超时,认为对应的核心网侧数据链接去激活。eNB在其维护的定时器超时后,可以向UE发送连接释放消息,以通知UE释放RRC链接。
核心网侧数据链接的激活状态是指,eNB侧和终端侧会为终端预留资源。核心网侧数据链接的去激活状态是指,eNB侧和终端侧不会为终端预留资源,且只能通过该核心网侧数据链接传输上行数据,不能传输下行数据。
如上所述,核心网侧数据链接还可以是PDN链接。其处理过程可以参照上述处理流程,本发明不再赘述。
由于终端侧可能通过多个核心网侧数据链接分别传输上行数据。这种情况下,在通过上述处理过程为一个核心网侧数据链接对应的上行数据建立了DRB后,对于其他核心网侧数据链接对应的上行数据,不需要再分别发起随机接入过程建立DRB,而是利用已经建立的DRB,分别建立该DRB标识信息与各个核心网侧数据链接的对应关系,再按照上述步骤380~3140通过上述DRB并分别通过多个核心网侧数据链接进行上行数据传输。
应用本发明实施例的数据发送过程(Mobile Terminating,MT)如图4所示,具体包括:
步骤400、S-GW收到来自P-GW针对终端的下行数据,向MME发送下行数据指示(DDN)用于寻呼终端。
本实施例中以小数据量的下行数据为例进行说明。
终端可能保存有多个核心网侧数据链接的标识信息。可选的,S-GW还将用于传输该下行数据的核心网侧数据链接的标识信息发送给MME。该核心网侧数据链接是之前与终端协商建立的。
步骤410、MME通过eNB向终端发送寻呼消息。
可选的,该寻呼消息中携带上述核心网侧数据链接的标识信息。
步骤420、eNB根据终端的寻呼周期向终端发送寻呼消息。
步骤430~步骤4100同上述步骤300~370。
步骤4110、终端通过DRB发送用于激活该核心网侧数据链接的数据(a dummy IPpacket)。
步骤4120、eNB根据上述对应关系通过DRB对应的核心网侧数据链接向S-GW发送该数据和该核心网侧数据链接的eNB S1-U承载的TEID。
如果eNB没有接收到用于激活该核心网侧数据链接的数据,也可以在建立DRB后,生成用于激活核心网侧数据链接的数据发送给S-GW。
步骤4130、S-GW根据收到数据的核心网侧数据链接和该核心网侧数据链接的eNBS1-U承载的TEID,激活该核心网侧数据链接。
步骤4140、S-GW向MME发送下行数据到达指示完成消息。
步骤4150、S-GW将下行数据通过该激活的核心网侧数据链接发送给eNB。
步骤4160、eNB根据上述对应关系,将该下行数据通过DRB发送给终端。
步骤4170、终端通过DRB反馈下行数据接收响应。
步骤4180、eNB通过对应的核心网侧数据链接将该下行数据接收响应发送给S-GW。
步骤4190、S-GW将该下行数据接收响应发送给P-GW。
上述处理过程中,UE、eNB和S-GW在每次发送/接收数据时,都会起动定时器,该定时器超时前,认为核心网侧数据链接处于激活状态,该定时器超时,认为对应的核心网侧数据链接去激活。eNB在其维护的定时器超时后,可以向UE发送连接释放消息,以通知UE释放RRC链接。
如上所述,核心网侧数据链接还可以是PDN链接。其处理过程可以参照上述处理流程,本发明不再赘述。
由于终端侧可能通过多个核心网侧数据链接分别接收下行数据。这种情况下,在通过上述处理过程为一个核心网侧数据链接对应的上行数据建立了DRB后,对于其他核心网侧数据链接对应的下行数据,不需要再分别发起随机接入过程建立DRB,而是利用已经建立的DRB,分别建立该DRB标识信息与各个核心网侧数据链接的对应关系,再按照上述步骤4110~4190通过上述DRB并分别通过多个核心网侧数据链接进行下行数据传输。
基于与方法侧同样的发明构思,本发明实施例还提供一种接入网节点,结构如图5所示,包括:
标识信息接收模块501,用于与终端建立无线资源控制RRC连接过程中或建立RRC连接后,接收所述终端发送的预先建立的核心网侧数据链接的标识信息;
数据链接的对应关系建立模块502,用于为所述终端配置接入网侧数据链接,建立所述接入网侧数据链接的标识信息与所述核心网侧数据链接的标识信息的对应关系;
数据链接的对应关系发送模块503,用于将存在对应关系的所述接入网侧数据链接的标识信息和所述核心网侧数据链接的标识信息发送给所述终端;
数据转发模块504,用于与所述终端建立所述接入网侧数据链接后,通过所述接入网侧数据链接和所述核心网侧数据链接转发所述终端与核心网侧之间的数据。
较佳地,所述接入网节点还包括标识信息转发模块,对于核心网侧发起的下行数据传输,所述标识信息接收模块接收终端发送的预先建立的核心网侧数据链接的标识信息之前,所述标识信息转发模块用于:
接收核心网侧发送给所述终端的所述核心网侧数据链接的标识信息;
将所述核心网侧数据链接的标识信息发送给所述终端。
基于与方法侧同样的发明构思,本发明实施例还提供一种终端,结构如图6所示,包括:
标识信息发送模块601,用于与接入网节点建立RRC连接过程中或建立RRC连接后,向所述接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息;
数据链接的对应关系接收模块602,用于接收所述接入网节点发送的存在对应关系的所述接入网侧数据链接的标识信息和所述核心网侧数据链接的标识信息;
数据传输模块603,用于与所述接入网节点建立所述接入网侧数据链接后,通过所述接入网侧数据链接接收或发送与核心网侧之间的数据。
较佳地,所述终端还包括数据链接确定模块,对于所述终端发起的上行数据传输,所述标识信息发送模块向所述接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息之前,所述数据链接确定模块用于:
确定用于上行数据传输的预先建立的核心网侧数据链接。
较佳地,所述终端还包括数据链接确定模块和标识信息接收模块,对于核心网侧发起的下行数据传输,所述标识信息发送模块向所述接入网节点发送预先建立的核心网侧数据链接的标识信息之前,所述标识信息接收模块用于:接收所述核心网节点通过所述接入网节点发送的核心网侧数据链接的标识信息;所述数据链接确定模块用于:根据接收到的所述核心网侧数据链接的标识信息确定所述下行数据传输使用的预先建立的核心网侧数据链接;
所述标识信息发送模块具体用于:
向所述接入网节点发送所述下行数据传输使用的预先建立的核心网侧数据链接的标识信息。
本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器,使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中,使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品,该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上,使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理,从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。