CN105636207A - 一种传输上行数据的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例涉及无线通信技术领域,特别涉及一种传输上行数据的方法和设备,用以解决现有技术中存在的基于有连接的数据传输方案在针对突发小数据包传输情况下,将引入极大信令负担和等待延迟,增加基站的处理时延的问题。本发明实施例终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关,从而在进行突发小数据包传输能够避免数据到达后从空闲状态到连接状态的转换引入的控制面时延和空口信令负担。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域,特别涉及一种传输上行数据的方法和设备。
背景技术
目前LTE(LongTermEvolution,长期演进)蜂窝系统中,终端在长时间没有数据传输的情况下RRC(RadioResourceControl,无线资源控制)连接将被释放,因此后续上行数据到达后,终端首先需要重新恢复RRC信令连接,才能进行用户面数据传输,目前恢复控制面连接过程需要至少80ms,
现有LTE上行快速传输方案需要终端在进行上行数据传输前发起向服务基站的接入过程并获得索引ID(标识),基站通过索引ID与自身保存的终端(UE)上下文进行关联。
该方案在移动性终端场景下,要求终端每次更换服务基站后都要发起接入过程获得索引ID分配,并在此过程中新基站要建立ID与终端的上下文关联关系,因此将引入额外信令负担,此方法对于高移动性低业务激活概率终端效率非常低。
综上所述,目前基于有连接的数据传输方案在针对突发小数据包传输情况下,将引入极大信令负担和等待延迟。
发明内容
本发明提供一种传输上行数据的方法和设备,用以解决现有技术中存在的基于有连接的数据传输方案在针对突发小数据包传输情况下,将引入极大信令负担和等待延迟,增加基站的处理时延的问题。
本发明实施例提供的一种传输上行数据的方法,包括:
终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;
所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关。
较佳地,所述终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源,包括:
所述终端在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用前导码Preamble集合中选择一个专用Preamble;
所述终端将选择的专用Preamble发送给所述基站;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述专用Preamble确定的。
较佳地,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,还包括:
所述终端将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;
所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站之后,还包括:
所述终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
较佳地,所述终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源,包括:
所述终端在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;
所述终端将选择的普通Preamble发送给所述基站;
所述终端通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述上行数据的数据量确定的。
较佳地,所述终端将选择的普通Preamble发送给所述基站,还包括:
所述终端将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标隧道端点标识TEID;
所述终端将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站之后,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量之前,还包括:
所述终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,确定接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同。
较佳地,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,包括:
所述终端根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;
所述终端通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站。
较佳地,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,包括:
所述终端将上行数据封装成第二类型数据包;
所述终端通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
本发明实施例提供的另一种传输上行数据的方法,包括:
基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源;
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;
所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
较佳地,所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站广播用于表示传输数据量的专用Preamble;
所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源,包括:
所述基站在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;
所述基站根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,还包括:
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址之后,还包括:
所述基站将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端。
较佳地,所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;
所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源,包括:
所述基站在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;
所述基站在通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述基站广播进行随机接入的普通Preamble集合之后,在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;
所述基站在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息,包括:
所述基站将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端。
较佳地,所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关,包括:
若所述基站收到的是所述终端根据目标地址和目标TEID封装成的第一类型数据包,所述基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
较佳地,所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关,包括:
若所述基站收到的是所述终端将上行数据封装成的第二类型数据包,所述基站根据所述第二类型数据包中的目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
本发明实施例提供的一种传输上行数据的终端,包括:
资源确定模块,用于在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;
传输模块,用于通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关。
较佳地,所述资源确定模块具体用于:
在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用前导码Preamble集合中选择一个专用Preamble;将选择的专用Preamble发送给所述基站;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述专用Preamble确定的。
较佳地,所述传输模块还用于:
将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
较佳地,所述资源确定模块具体用于:
在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;将选择的普通Preamble发送给所述基站;通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述上行数据的数据量确定的。
较佳地,所述资源确定模块还用于:
将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标隧道端点标识TEID;
所述传输模块还用于:
在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量。
较佳地,所述传输模块具体用于:
根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站。
较佳地,所述传输模块具体用于:
将上行数据封装成第二类型数据包;通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
本发明实施例提供的一种传输上行数据的基站,包括:
资源分配模块,用于在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源;
接收模块,用于通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;
发送模块,用于将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
较佳地,所述资源分配模块具体用于:
广播用于表示传输数据量的专用Preamble;在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述接收模块还用于:
通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端。
较佳地,所述资源分配模块具体用于:
广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;在通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述资源分配模块还用于:
接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端。
较佳地,所述发送模块具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端根据目标地址和目标TEID封装成的第一类型数据包,所述基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
较佳地,所述发送模块具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端将上行数据封装成的第二类型数据包,根据收到的所述第二类型数据包目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
本发明实施例终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关,从而在进行突发小数据包传输能够避免数据到达后从空闲状态到连接状态的转换引入的控制面时延和空口信令负担;还能够减少终端进入连接状态后由于长时间没有数据发送而引入的连接维护的开销,提升现有蜂窝系统在上行突发小数据传输方面性能。
附图说明
图1A为本发明实施例一传输下行数据的系统结构示意图;
图1B为本发明实施例第一种用户面协议栈示意图;
图1C为本发明实施例第二种用户面协议栈示意图;
图2为本发明实施例二终端的结构示意图;
图3为本发明实施例三基站的结构示意图;
图4为本发明实施例四终端的结构示意图;
图5为本发明实施例五基站的结构示意图;
图6为本发明实施例六传输上行数据的方法流程示意图;
图7为本发明实施例七传输上行数据的方法流程示意图;
图8为本发明实施例八空口上行数据包传输方法流程示意图;
图9为本发明实施例九空口上行数据包传输方法流程示意图。
具体实施方式
本发明实施例终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关,从而在进行突发小数据包传输能够避免数据到达后从空闲状态到连接状态的转换引入的控制面时延和空口信令负担;还能够减少终端进入连接状态后由于长时间没有数据发送而引入的连接维护的开销,提升现有蜂窝系统在上行突发小数据传输方面性能。
如果应用在LTE系统中,第一类型数据包可以是GTP(GPRSTunnelingProtocol,GPRS隧道协议;GPRS,GeneralPacketRadioService,通用分组无线业务)数据包,第二类型数据包可以是PDCP(PacketDataConvergenceProtocol,分组数据聚合协议)数据包,第三类型数据包可以是IP数据包。
需要说明的是,本发明实施例并不局限于上述三种数据包,根据需要也可以进行改变,比如LTE系统中如果不采用IP数据包,则PDCP数据包也可以进行适应性修改。
本发明实施例的网关可以是SGW,也可以是其他具备网关功能的实体。
本发明实施例:Idle状态下终端通过空口随机接入过程将突发上行数据和高层目标地址发送给基站,基站根据高层目标地址直接将该上行数据发送到目标网关节点(例如SGW)。
高层目标地址包括:目标地址,用于基站确定目标网关),TEID(TunnelEndPointIdentifier,隧道端点标识),用于目标网关SGW关联UE上下文,从而确定UE使用的安全密钥以及目标PGW地址。
本发明实施例不需要基站预先保存UE上下文并建立于关联关系,因此消除移动过程带来的信令开销。另外由于基站在对用户面数据的处理上主要是路由转发,省略了查找UE上下文的过程,因此基站处理时延得到进一步降低,并且处理时延不受基站激活终端数目的影响。
本发明实施例对于突发上行数据传输,IDLE状态终端不需要首先恢复与MME(MobilityManagementEntity,移动性管理实体)之间的控制面连接再进行用户面数据传输,而是根据预先配置直接进行上行数据传输。
下面结合说明书附图对本发明实施例作进一步详细描述。
如图1A所示,本发明实施例一传输下行数据的系统包括:终端10和基站20。
终端10,用于在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站。
基站20,用于在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源;通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
其中,网络侧为终端预先分配的目标地址时,可以是MME在终端进行附着过程中为终端进行分配,也可以在其他过程中为终端进行分配。
在实施中,本发明实施例提供了两种配置方式和两种发送方式,下面具体介绍下。
配置方式1、终端通过专用Preamble(前导码)进行资源分配。
所述基站广播用于表示传输数据量的专用Preamble;
相应的,所述终端在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用Preamble集合中选择一个专用Preamble;将选择的专用Preamble发送给所述基站;
所述基站在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源。
在实施中,可以设置多个专用Preamble集合,每个专用Preamble集合对应一个数据量范围。比如专用Preamble集合1对应1bits~500bits,专用Preamble集合2对应501bits~1000bits。每个专用Preamble集合包括至少一个专用Preamble,每个专用Preamble集合中包括的专用Preamble的数量可以相同,也可以不同。
终端确定需要发送的数据包的数据量所在的数据量范围对应的专用Preamble集合,并从专用Preamble集合中选择一个专用Preamble。
除了上面的方式,还可以每个专用Preamble对应一个数据量范围,这样只需要一个专用Preamble集合。终端确定需要发送的数据包的数据量所在的数据量范围对应的专用Preamble即可。
为了提高传输的成功率,终端还可以将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分。
相应的,所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数后,在通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址后,将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端;
终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
如果不相同,则终端认为上行传输失败,可以重复之前的过程。
在实施中,如果冲突解决随机数是发送给基站的数据中的一部分,则终端可以和基站预先约定具体是哪部分,也可以预先高层配置,这样在发送上行数据和网络侧预先分配的目标地址时,就不需要额外增加冲突解决随机数,从而达到隐式通知,节省资源的目的。
比如冲突解决随机数为N比特,可以采用发送给基站的数据中的TEID的前N比特作为冲突解决随机数。
采用冲突解决随机数是发送给基站的数据中的一部分的方式,相比现有的采用UEID作为冲突解决随机数的方式,由于UEID占用比特数比较多,现有UEID在上行传输过程中仅是作为冲突解决随机数,所以本发明实施例采用冲突解决随机数是发送给基站的数据中的一部分的方式能够节省大量资源。
配置方式2、终端通过普通Preamble进行资源分配。
所述基站广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;
相应的,所述终端在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;将选择的普通Preamble发送给所述基站;
所述基站在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;
所述终端通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;
所述基站通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源。
在实施中,基站按照现有的方式广播用于进行随机接入的普通Preamble集合。
本发明实施例应用的网络如果是专用网络则不需要考虑区分终端类型(例如转为MTC类终端建立的网络);
本发明实施例应用的网络需要支持两种传输类型终端,则区分的方法可以通过Preamble进行区分,例如将整个Preamble资源分成传统传输使用,和增强式传输使用(即本发明实施例的普通Preamble)。另一种方式就是终端通过在消息3中MAC层MAC头中携带IE类型指示,基站根据IE类型就能区分出是传统传输还是本发明实施例的普通Preamble。
为了提高传输的成功率,终端还可以将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;
相应的,基站接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端;
所述终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,若确定接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定所述数据量资源配置信息是自身的,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量。
在实施中,如果冲突解决随机数是目标TEID,则终端后续如果需要再向基站发送目标TEID时,可以选择不发送,基站可以记录终端对应的目标TEID,在需要使用时进行调取,从而达到节省后续资源传输的目的。
发送方式1、终端发送第一类型数据包,基站转发。
所述终端根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站;
相应的,基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
较佳地,所述终端还可以对需要发送的高层数据进行加密和完整性保护,并且由网关对数据包进行完整性验证。
如果本发明实施例应用在LTE系统中,则终端在PDCP层对需要发送的高层数据进行加密和完整性保护,SGW在PDCP层数据包进行完整性验证。
以LTE系统为例,发送方式1的用户面协议栈可以参见图1B。
UE用户面包括应用层(Application)生成应用层数据包,IP层负责到外部网络路由功能,PDCP层负责对上层IP(InternetProtocol,互联网协议)数据包加密和完整性保护功能,GTP层实现到隧道功能,UDP(UserDatagramProtocol,用户数据报协议)/IP层实现内部网络路由功能,MAC(MediumAccessControl,媒体接入控制)和L1层实现空口的数据发送和接收。
基站(eNB)MAC/L1层实现空口数据的接收和发送功能,L2/L1实现对用户数据到核心网侧的转发功能。
SGW(ServingGW,服务网关)的PDCP层负责对UE获得的PDCP包进行完整性验证和解密功能,并对从PGW(PDNGW,分组数据网关)收到的IP数据包进行加密和完整性保护功能。GTP层实现隧道转发功能。
PGW的IP层实现对从UE获得的IP数据到外部网络的路由功能,以及对外部网络下行到达的数据包映射到对应的GTP隧道功能。GTP层实现隧道转发功能。
发送方式2、终端发送第二类行数据包,基站发送第一类型数据包。
所述终端将上行数据封装成第二类型数据包,通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
相应的,所述第二类型数据包根据收到的目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
较佳地,所述终端还可以对需要发送的高层数据进行加密和完整性保护,并且由网关对数据包进行完整性验证。
如果本发明实施例应用在LTE系统中,则终端在PDCP层对需要发送的高层数据进行加密和完整性保护,SGW在PDCP层数据包进行完整性验证。
以LTE系统为例,发送方式1的用户面协议栈可以参见图1C。
UE用户面包括应用层(Application)生成应用层数据包,IP层负责到外部网络路由功能,PDCP层负责对上层IP数据包加密和完整性保护功能,RLC层负责对来自高层的数据包进行串接或分段,MAC和L1层实现空口的数据发送和接收。
基站(eNB)MAC/L1层实现空口数据的接收和发送功能,RLC层实现对高层数据包的重组,GTP层实现向核心网的基于隧道的数据转发功能。
SGW的PDCP层负责对UE获得的PDCP包进行完整性验证和解密功能,并对从PDW收到的IP数据包进行加密和完整性保护功能。GTP层实现隧道转发功能。
PGW的IP层实现对从UE获得的IP数据到外部网络的路由功能,以及对外部网络下行到达的数据包映射到对应的GTP隧道功能。GTP层实现隧道转发功能。
在实施中,上述两种配置方式和两种发送方式可以根据需要组合使用,即配置方式1和发送方式1组合、配置方式2和发送方式2组合、配置方式1和发送方式2组合、配置方式2和发送方式1组合。
如果本发明实施例采用的第三类数据包是IP数据包,则目标地址是目标IP地址。
如图2所示,本发明实施例二的终端包括:资源确定模块200和传输模块210。
资源确定模块200,用于在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;
传输模块210,用于通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关。
较佳地,所述资源确定模块200具体用于:
在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用前导码Preamble集合中选择一个专用Preamble;将选择的专用Preamble发送给所述基站;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述专用Preamble确定的。
较佳地,所述传输模块210还用于:
将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
较佳地,所述资源确定模块200具体用于:
在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;将选择的普通Preamble发送给所述基站;通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述上行数据的数据量确定的。
较佳地,所述资源确定模块200还用于:
将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标隧道端点标识TEID;
所述传输模块210还用于:
在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量。
较佳地,所述传输模块210具体用于:
根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站。
较佳地,所述传输模块210具体用于:
将上行数据封装成第二类型数据包;通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
如图3所示,本发明实施例三的基站包括:资源分配模块300、接收模块310和发送模块320
资源分配模块300,用于在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源;
接收模块310,用于通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;
发送模块320,用于将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
较佳地,所述资源分配模块300具体用于
广播用于表示传输数据量的专用Preamble;在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述接收模块310还用于:
通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端。
较佳地,所述资源分配模块300具体用于:
广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;在通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述资源分配模块300还用于:
接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端。
较佳地,所述发送模块320具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端根据目标地址和目标TEID封装成的第一类型数据包,所述基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
较佳地,所述发送模块320具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端将上行数据封装成的第二类型数据包,根据收到的所述第二类型数据包目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
如图4所示,本发明实施例四的终端包括:
处理器401,用于读取存储器404中的程序,执行下列过程:
在有上行数据需要发送后,通过收发机402采用空口随机接入方式确定上行传输资源;通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关。
收发机402,用于在处理器401的控制下接收和发送数据。
较佳地,所述处理器401具体用于:
在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用前导码Preamble集合中选择一个专用Preamble;将选择的专用Preamble发送给所述基站;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述专用Preamble确定的。
较佳地,所述处理器401还用于:
将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
较佳地,所述处理器401具体用于:
在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;将选择的普通Preamble发送给所述基站;通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述上行数据的数据量确定的。
较佳地,所述处理器401还用于:
将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标隧道端点标识TEID;
所述处理器401还用于:
在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量。
较佳地,所述处理器401具体用于:
根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站。
较佳地,所述处理器401具体用于:
将上行数据封装成第二类型数据包;通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
在图4中,总线架构(用总线400来代表),总线400可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线400将包括由通用处理器401代表的一个或多个处理器和存储器404代表的存储器的各种电路链接在一起。总线400还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口403在总线400和收发机402之间提供接口。收发机402可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。例如:收发机402从其他设备接收外部数据。收发机402用于将处理器401处理后的数据发送给其他设备。取决于计算系统的性质,还可以提供用户接口405,例如小键盘、显示器、扬声器、麦克风、操纵杆。
处理器401负责管理总线400和通常的处理,如前述所述运行通用操作系统。而存储器404可以被用于存储处理器401在执行操作时所使用的数据。
可选的,处理器401可以是CPU(中央处埋器)、ASIC(ApplicationSpecificIntegratedCircuit,专用集成电路)、FPGA(Field-ProgrammableGateArray,现场可编程门阵列)或CPLD(ComplexProgrammableLogicDevice,复杂可编程逻辑器件)。
如图5所示,本发明实施例五的基站包括:
处理器504,用于读取存储器505中的程序,执行下列过程:
在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,通过收发机501为所述终端分配上行传输资源;通过收发机501采用为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;通过收发机501将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
收发机501,用于在处理器504的控制下接收和发送数据。
较佳地,所述处理器504具体用于
广播用于表示传输数据量的专用Preamble;在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述处理器504还用于:
通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端。
较佳地,所述处理器504具体用于:
广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;在通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述处理器504还用于:
接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端。
较佳地,所述处理器504具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端根据目标地址和目标TEID封装成的第一类型数据包,所述基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
较佳地,所述处理器504具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端将上行数据封装成的第二类型数据包,根据收到的所述第二类型数据包目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
在图5中,总线架构(用总线500来代表),总线500可以包括任意数量的互联的总线和桥,总线500将包括由处理器504代表的一个或多个处理器和存储器505代表的存储器的各种电路链接在一起。总线500还可以将诸如外围设备、稳压器和功率管理电路等之类的各种其他电路链接在一起,这些都是本领域所公知的,因此,本文不再对其进行进一步描述。总线接口503在总线500和收发机501之间提供接口。收发机501可以是一个元件,也可以是多个元件,比如多个接收器和发送器,提供用于在传输介质上与各种其他装置通信的单元。经处理器504处理的数据通过天线502在无线介质上进行传输,进一步,天线502还接收数据并将数据传送给处理器504。
处理器504负责管理总线500和通常的处理,还可以提供各种功能,包括定时,外围接口,电压调节、电源管理以及其他控制功能。而存储器505可以被用于存储处理器504在执行操作时所使用的数据。
可选的,处理器504可以是CPU、ASIC、FPGA或CPLD。
基于同一发明构思,本发明实施例中还提供了上行数据的方法,由于上行数据的方法对应的设备是本发明实施例传输上行数据的系统中的不同的设备,并且该方法解决问题的原理与系统相似,因此该方法的实施可以参见系统的实施,重复之处不再赘述。
如图6所示,本发明实施例六传输上行数据的方法包括:
步骤601、终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;
步骤602、所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关。
较佳地,所述终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源,包括:
所述终端在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用前导码Preamble集合中选择一个专用Preamble;
所述终端将选择的专用Preamble发送给所述基站;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述专用Preamble确定的。
较佳地,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,还包括:
所述终端将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;
所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站之后,还包括:
所述终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
较佳地,所述终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源,包括:
所述终端在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;
所述终端将选择的普通Preamble发送给所述基站;
所述终端通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述上行数据的数据量确定的。
较佳地,所述终端将选择的普通Preamble发送给所述基站,还包括:
所述终端将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标隧道端点标识TEID;
所述终端将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站之后,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量之前,还包括:
所述终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,确定接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同。
较佳地,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,包括:
所述终端根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;
所述终端通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站。
较佳地,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,包括:
所述终端将上行数据封装成第二类型数据包;
所述终端通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
如图7所示,本发明实施例七传输上行数据的方法包括:
步骤701、基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源;
步骤702、所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;
步骤703、所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
较佳地,所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站广播用于表示传输数据量的专用Preamble;
所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源,包括:
所述基站在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;
所述基站根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,还包括:
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址之后,还包括:
所述基站将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端。
较佳地,所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;
所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源,包括:
所述基站在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;
所述基站在通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
较佳地,所述基站广播广播进行随机接入的普通Preamble集合之后,在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;
所述基站在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息,包括:
所述基站将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端。
较佳地,所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关,包括:
若所述基站收到的是所述终端根据目标地址和目标TEID封装成的第一类型数据包,所述基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
较佳地,所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关,包括:
若所述基站收到的是所述终端将上行数据封装成的第二类型数据包,所述基站根据所述第二类型数据包中的目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
下面以应用在LTE系统,且配置方式1和发送方式1,以及配置方式2和发送方式2举例进行说明。配置方式1和发送方式2、配置方式2和发送方式1的组合流程在此不再赘述。
例一、基站(eNB)为上行数据包传输预留专用PreamblePool(专用Preamble集合)并通过系统广播信息在小区内广播,终端进行上行小数据传输时从专用PreamblePool选择专用Preamble,基站接收到专用Preamble后,根据专用Preamble,按照预先设定的GrantSize为上行传输分配Grant,终端收到上行Grant分配后,按照Grant指示将上行用户面数据发送给基站,并携带冲突解决随机数,基站正确收到上行数据包后,向终端发送冲突解决随机数,终端通过比较基站发送消息中携带的冲突解决随机数判断上行数据传输是否成功。
如图8所示,本发明实施例八空口上行数据包传输方法包括:
步骤1:基站为上行小数据包发送预留专用PreamblePool,并通过系统广播方式将PreamblePool中包含的PreambleIndex信息,以及当前PreamblePool对应的Grantsize信息在小区内进行广播。
具体的内容可以参见表1:
表1
需要说明的是,上表只是举例说明,具体专用Preamble集合中的专用Preamble个数以及对应的数据量可以根据需要进行设定,比如还可以更细化数据量,还可以增加专用Preamble的数量等。
在实施中还可以每个专用Preamble分别对应一个数据量,这样就只需要一个专用Preamble集合。
步骤2:终端根据自身所需发送的数据量确定专用PreamblePool,并从相应的PreamblePool中选择一个专用Preamble进行上行发送。
步骤3:基站根据收到的专用Preamble所属的专用PreamblePool确定需要分配的Grantsize。
步骤4:基站根据步骤3确定的Grantsize(上行分配资源大小)为终端分配Grant。
其中,包括Grant下次传输在时间和频域的信息,以及所采用的传输方式,例如编码调制方式是否跳频等。
步骤5:终端将由需要发送的上行数据进行封装得到的GTP数据包和一个冲突解决随机数按照步骤4分配的Grant发送给基站。
其中,GTP数据包中包括网络侧预先为终端分配的目标IP地址,以及目标TEID。
冲突解决随机数本身是用于冲突解决,为降低Payload(负载)开销也可以将上行数据包的特定部分进行截取作为冲突解决随机数使用(例如使用GTP数据包包头的TEID部分作为随机数使用)。
步骤6:基站根据从终端收到的GTP数据包中携带的目标IP地址确定目标SGW。
步骤7:基站将GTP数据包转发给SGW。
步骤8:基站从终端成功接收到GTP数据包后,将在步骤5中收到的冲突解决随机数通过下行消息发送给终端。
其中,步骤7和步骤8之间没有必然的时序关系,可以同时执行,也可以分别执行。
终端收到冲突解决随机数后,如果与终端在步骤5中携带的冲突解决随机数一致则认为步骤5发送成功。
其中冲突解决随机数可以是步骤5中独立携带的,也可以是GTP包的一部分(例如GTP数据包包头的TEID部分)
例二、终端根据系统广播选择一个普通Preamble发送给基站,基站收到普通Preamble后为终端分配上行传输Grant,终端根据上行Grant配置,将待传输的数据量大小和一个冲突解决随机数通知给基站,基站根据终端上报的数据量为终端的上行数据发送分配Grant,并将上行Grant信息和随机数发送给终端,终端利用上行Grant配置,将由上行数据封装得到的PDCP包、目标IP地址和目标TEID发送给基站,基站根据目标IP地址确定目标SGW,并使用从终端获得的PDCP包、目标IP地址和目标TEID封装成GTP包,并将GTP包发送给SGW。
为了节省上行发送信息量(Payload),一种优化方式是在步骤3中将目标TEID作为随机数发送给基站用于冲突解决,如果步骤3中携带了目标TEID则在消息6就不需要再携带TEID,并且基站在步骤3收到目标TEID后要预先保存起来与后续步骤6收到的PDCP包和目标IP地址一起用于封装GTP包。
如图9所示,本发明实施例九空口上行数据包传输方法包括:
步骤1:终端根据小区系统广播选择一个普通Preamble,并将向基站发送普通Preamble。
步骤2:基站收到普通Preamble后为终端分配上行传输Grant,并将上行Grant分配发送给终端。
步骤3:根据步骤2分配的上行Grant配置,终端将自身Buffer中需要传输的数据量信息(BufferSize),以及一个冲突解决随机数发送给基站。
这里随机数内容也可以直接用目标TEID进行填充。
步骤4:基站根据步骤3收到的BufferSize信息为终端的后续数据传输分配Grant,此外如果步骤3携带的冲突解决随机数等于目标TEID,则基站要保存目标TEID信息。
步骤5:基站将为终端分配的上行Grant和收到的冲突解决随机数发送给终端。
终端通过比较当前消息收到的随机数和在步骤3自身发送的随机数,确认当前消息是否是发送给自身。
步骤6:如果终端在步骤3发送的随机数与终端在步骤5收到的随机数一致,则终端使用步骤5获得的上行Grant,将PDCP包、目标IP地址和目标TEID发送给基站。如果终端在步骤3已经将目标TEID发送给基站,则本步可以不再发送。
步骤7:基站根据目标IP地址确定目标SGW,并使用从终端获得的PDCP包、目标IP地址和目标TEID封装成GTP包。
步骤8:基站将GTP包发送给目标SGW。
从上述实施例可以看出:本发明实施例终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关,从而在进行突发小数据包传输能够避免数据到达后从空闲状态到连接状态的转换引入的控制面时延和空口信令负担;还能够减少终端进入连接状态后由于长时间没有数据发送而引入的连接维护的开销,提升现有蜂窝系统在上行突发小数据传输方面性能。
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。
Claims (28)
1.一种传输上行数据的方法,其特征在于,该方法包括:
终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;
所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源,包括:
所述终端在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用前导码Preamble集合中选择一个专用Preamble;
所述终端将选择的专用Preamble发送给所述基站;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述专用Preamble确定的。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,还包括:
所述终端将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;
所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站之后,还包括:
所述终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述终端在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源,包括:
所述终端在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;
所述终端将选择的普通Preamble发送给所述基站;
所述终端通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;
所述终端根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述上行数据的数据量确定的。
5.如权利要求4所述的方法,其特征在于,所述终端将选择的普通Preamble发送给所述基站,还包括:
所述终端将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标隧道端点标识TEID;
所述终端将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站之后,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量之前,还包括:
所述终端在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,确定接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同。
6.如权利要求1~5任一所述的方法,其特征在于,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,包括:
所述终端根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;
所述终端通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站。
7.如权利要求1~5任一所述的方法,其特征在于,所述终端通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,包括:
所述终端将上行数据封装成第二类型数据包;
所述终端通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
8.一种传输上行数据的方法,其特征在于,该方法包括:
基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源;
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;
所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
9.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站广播用于表示传输数据量的专用Preamble;
所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源,包括:
所述基站在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;
所述基站根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,还包括:
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;
所述基站通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址之后,还包括:
所述基站将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端。
11.如权利要求8所述的方法,其特征在于,所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;
所述基站在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源,包括:
所述基站在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;
所述基站在通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,所述基站广播广播进行随机接入的普通Preamble集合之后,在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源之前,还包括:
所述基站接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;
所述基站在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息,包括:
所述基站将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端。
13.如权利要求8~12任一所述的方法,其特征在于,所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关,包括:
若所述基站收到的是所述终端根据目标地址和目标TEID封装成的第一类型数据包,所述基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
14.如权利要求8~12任一所述的方法,其特征在于,所述基站将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关,包括:
若所述基站收到的是所述终端将上行数据封装成的第二类型数据包,所述基站根据所述第二类型数据包中的目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
15.一种传输上行数据的终端,其特征在于,该终端包括:
资源确定模块,用于在有上行数据需要发送后,通过空口随机接入方式确定上行传输资源;
传输模块,用于通过上行传输资源将上行数据和网络侧预先分配的目标地址发送给基站,以使基站根据所述目标地址将上行数据发送给对应的网关。
16.如权利要求15所述的终端,其特征在于,所述资源确定模块具体用于:
在有上行数据需要发送后,根据需要发送的数据包的数据量,从基站广播的用于表示传输数据量的专用前导码Preamble集合中选择一个专用Preamble;将选择的专用Preamble发送给所述基站;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述专用Preamble确定的。
17.如权利要求16所述的终端,其特征在于,所述传输模块还用于:
将冲突解决随机数与上行数据和网络侧预先分配的目标地址一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;在收到来自所述基站的冲突解决随机数后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,则确定发送成功。
18.如权利要求15所述的终端,其特征在于,所述资源确定模块具体用于:
在有上行数据需要发送后,从基站广播的用于进行随机接入的普通Preamble集合中选择一个普通Preamble;将选择的普通Preamble发送给所述基站;通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量;根据收到的来自所述基站的上行资源配置信息,确定上行传输资源,其中所述上行资源配置信息所述基站根据收到的所述上行数据的数据量确定的。
19.如权利要求18所述的终端,其特征在于,所述资源确定模块还用于:
将冲突解决随机数与普通Preamble一起发送给基站,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标隧道端点标识TEID;
所述传输模块还用于:
在收到来自所述基站的冲突解决随机数和所述数据量资源配置信息后,若接收到的冲突解决随机数与发送的冲突解决随机数相同,通过收到的来自所述基站的数据量资源配置信息对应的资源,向所述基站发送的上行数据的数据量。
20.如权利要求15~19任一所述的终端,其特征在于,所述传输模块具体用于:
根据目标地址和目标TEID,将上行数据封装成第一类型数据包;通过上行传输资源将所述第一类型数据包发送给基站。
21.如权利要求15~19任一所述的终端,其特征在于,所述传输模块具体用于:
将上行数据封装成第二类型数据包;通过上行传输资源将所述第二类型数据包、所述目标地址和目标TEID发送给基站。
22.一种传输上行数据的基站,其特征在于,该基站包括:
资源分配模块,用于在终端由于需要发送上行数据通过空口进行随机接入后,为所述终端分配上行传输资源;
接收模块,用于通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址;
发送模块,用于将所述上行数据发送给所述目标地址对应的网关。
23.如权利要求22所述的基站,其特征在于,所述资源分配模块具体用于
广播用于表示传输数据量的专用Preamble;在收到所述终端上报的从专用Preamble集合中选择的专用Preamble后,根据专用Preamble确定所述终端需要发送的数据包的数据量;根据确定的所述终端需要发送的数据包的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
24.如权利要求23所述的基站,其特征在于,所述接收模块还用于:
通过为所述终端分配的上行传输资源接收来自所述终端的上行数据和目标地址,以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或发送给基站的数据中的一部分;将收到的所述冲突解决随机数发送给所述终端。
25.如权利要求22所述的基站,其特征在于,所述资源分配模块具体用于:
广播用于进行随机接入的普通Preamble集合;在收到所述终端上报的从普通Preamble集合中选择的普通Preamble后,向所述终端发送数据量资源配置信息;在通过所述数据量资源配置信息对应的资源接收到来自所述终端的上行数据的数据量后,根据收到的所述上行数据的数据量,确定为所述终端分配上行传输资源,并将对应的上行资源配置信息发送给所述终端。
26.如权利要求25所述的基站,其特征在于,所述资源分配模块还用于:
接收来自所述终端的普通Preamble以及冲突解决随机数,其中所述冲突解决随机数为一随机数或目标TEID;将收到的所述冲突解决随机数与所述数据量资源配置信息一起发送给所述终端。
27.如权利要求22~26任一所述的基站,其特征在于,所述发送模块具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端根据目标地址和目标TEID封装成的第一类型数据包,所述基站根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
28.如权利要求22~26任一所述的基站,其特征在于,所述发送模块具体用于:
若所述接收模块收到的是所述终端将上行数据封装成的第二类型数据包,根据收到的所述第二类型数据包目标地址和目标TEID,将所述第二类型数据包封装成第一类型数据包,并根据所述第一类型数据包中的目标地址,将所述第一类型数据包发送给对应的网关。
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