CN106100800A - 一种基于lte的物联网数据传输方式的切换方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,终端与MME交换双方的空口数据传输能力;判断终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输;当终端的上行传输数据量超过预设数据量时,终端向MME发起用户面数据传输会话连接请求,终端与MME之间建立用户面会话连接,同时将终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;当终端的上行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。实现根据需要动态更改LTE空口数据传输方式,有效提高NB‑IOT的空口传输效率,提升用户体验。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域,尤其涉及一种基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法。
背景技术
为满足物联网的应用需求,3GPP在LTE标准中引入了NB-IOT(Narrow BandInternet of Thing)架构,通过该架构满足物联网的数据传输及多连接的需求。NB-IOT架构对于物联网数据在空口上有两种传输方法,分别是控制面数据传输方式与用户面数据传输方式。其中控制面数据传输方式不建立用户面会话连接,通过在控制信令中携带数据的方式传输小数据,该方式占用系统资源很小,适合较少数据的传输,如每月的自动抄表数据上报;用户面数据传输方式需要建立专门的用户面会话连接,该方式占用系统资源较多,适合较多数据的集中传输,如客户端通过网络进行升级。
当前的标准中,终端在进行LTE附着时,就会选择空口的数据传输方式。一旦选定,除非终端下线,否则都不能更改空口数据传输方式。因此目前的方案无法根据传输数据包的实际情况动态调整空口数据传输方式,导致了NB-IOT架构下数据传输效率不高。
发明内容
为了克服上述现有技术中的不足,本发明的目的在于,提供一种基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,方法包括:
S1:终端与MME交换双方的空口数据传输能力;
S2:判断终端与MME之间是否支持用户面数据传输方式;
S3:当终端与MME分别支持控制面数据传输方式及用户面数据传输方式时,将控制面数据传输方式设置为终端与MME之间的默认传输方式;
S4:判断终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输;
S5:当终端的上行传输数据量超过预设数据量时,终端向MME发起用户面数据传输会话连接请求,终端与MME之间建立用户面会话连接,同时将终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
S6:当终端的上行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
优选地,在步骤S3之后还包括:
MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输;
当MME的下行传输数据量超过预设数据量时,MME向终端发送传输方式切换指示,终端与MME之间建立用户面会话连接,同时将终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
当MME的下行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
优选地,在步骤S3之后还包括:
终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输,MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输;
当终端的上行传输数据量超过预设数据量,且MME的下行传输数据量超过预设数据量时,将控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
当终端的上行传输数据量低于预设数据量,且MME的下行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
优选地,在步骤S2之后还包括:
当终端不支持的用户面数据传输方式,或MME不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
优选地,在步骤S2之后还包括:
当终端与MME均不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
优选地,步骤S5还包括:
当终端的上行传输数据量超过预设数据量时,终端向MME发起用户面数据传输会话连接请求,终端、基站、MME与SAE-GW协同建立用户面会话连接,使终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式。
优选地,步骤S6还包括:
当终端的上行传输数据量低于预设数据量时,终端向MME发起用户面会话连接拆除请求;
终端、基站、MME与SAE-GW协同拆除用户面会话连接,同时设置终端与MME之间使用控制面数据传输方式。
优选地,在终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输,MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输的步骤之后还包括:
MME的下行传输数据量超过预设数据量时,MME向终端发送传输方式切换指示,终端、基站、MME与SAE-GW协同建立用户面会话连接,使终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式。
优选地,当MME的下行传输数据量低于预设数据量时,MME向终端发送用户面会话连接拆除指示,终端、基站、MME与SAE-GW协同拆除用户面会话连接,同时设置终端与MME之间使用控制面数据传输方式。
优选地,预设数据量为每秒传输3个数据包,或每秒传输比特数为3000比特。
从以上技术方案可以看出,本发明具有以下优点:
针对目前NB-IOT中终端无法动态调整空口数据传输方式,造成数据传输效率不高的问题,基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法可以实现根据需要动态更改LTE空口数据传输方式,有效提高NB-IOT的空口传输效率,提升用户体验。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为切换方法实施例一的流程图;
图2为切换方法实施例二的流程图;
图3为切换方法实施例三的流程图;
图4为基于LTE的物联网数据传输方式的切换系统示意图。
具体实施方式
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将运用具体的实施例及附图,对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部的实施例。基于本专利中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本专利保护的范围。
实施例一:基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,如图1所示,方法包括:
S1:终端与MME交换双方的空口数据传输能力;
物联网终端在初始接入LTE时,物联网终端与MME通过信令交换双方的空口数据传输能力。空口数据传输能力包括:控制面数据传输方式和用户面数据传输方式,本实施例中控制面数据传输方式为物联网终端与网络的默认传输方式。
MME(Mobile Managenment Entity--移动管理实体)MME是3GPP协议LTE接入网络的关键控制节点,它负责空闲模式的UE(User Equipment)的定位,传呼过程,包括中继。它涉及到bearer激活/关闭过程,并且当一个UE初始化并且连接到时为这个UE选择一个SGW(Seving GateWay)。通过和HSS交互认证一个用户,为一个用户分配一个临时ID。MME同时支持在法律许可的范围内,进行拦截、监听。MME为2G/3G接入网络提供了控制函数接口,通过S3接口。为漫游UEs,面向HSS同样提供了S6a接口。
S2:判断终端与MME之间是否支持用户面数据传输方式;
本步骤主要判断终端与MME是否支持用户面数据传输方式。
S3:当终端与MME分别支持控制面数据传输方式及用户面数据传输方式时,将控制面数据传输方式设置为终端与MME之间的默认传输方式;
S4:判断终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输;
本实施例中,预设数据量为每秒传输3个数据包,或每秒传输比特数为3000比特。具体的预设数据量根据实际需要设置,这里不做具体限定。
如果未终端的上行传输数据量未超过预设数据量,将始终保持终端与MME之间采用控制面数据传输方式。
S5:当终端的上行传输数据量超过预设数据量时,终端向MME发起用户面数据传输会话连接请求,终端与MME之间建立用户面会话连接,同时将终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
S6:当终端的上行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
S7:当终端不支持的用户面数据传输方式,或MME不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
当终端与MME均不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
在本实施例中,步骤S5还包括:
当终端的上行传输数据量超过预设数据量时,终端向MME发起用户面数据传输会话连接请求,终端、基站、MME与SAE-GW协同建立用户面会话连接,使终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式。
当终端的上行传输数据量低于预设数据量时,终端向MME发起用户面会话连接拆除请求;
终端、基站、MME与SAE-GW协同拆除用户面会话连接,同时设置终端与MME之间使用控制面数据传输方式。
实施例二:基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,如图2所示,方法包括:
S11:终端与MME交换双方的空口数据传输能力;
S12:判断终端与MME之间是否支持用户面数据传输方式;
S13:当终端与MME分别支持控制面数据传输方式及用户面数据传输方式时,将控制面数据传输方式设置为终端与MME之间的默认传输方式;
S14:MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输;
S15:当MME的下行传输数据量超过预设数据量时,MME向终端发送传输方式切换指示,终端与MME之间建立用户面会话连接,同时将终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
S16:当MME的下行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
在本实施例中,在终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输,MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输的步骤之后还包括:
MME的下行传输数据量超过预设数据量时,MME向终端发送传输方式切换指示,终端、基站、MME与SAE-GW协同建立用户面会话连接,使终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式。
当MME的下行传输数据量低于预设数据量时,MME向终端发送用户面会话连接拆除指示,终端、基站、MME与SAE-GW协同拆除用户面会话连接,同时设置终端与MME之间使用控制面数据传输方式。
同样的,S17:当终端不支持的用户面数据传输方式,或MME不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
当终端与MME均不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
实施例三:基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,如图3所示,方法包括:
S21:终端与MME交换双方的空口数据传输能力;
S22:判断终端与MME之间是否支持用户面数据传输方式;
S23:当终端与MME分别支持控制面数据传输方式及用户面数据传输方式时,将控制面数据传输方式设置为终端与MME之间的默认传输方式;
S24:终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输,MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输;
S25:当终端的上行传输数据量超过预设数据量,且MME的下行传输数据量超过预设数据量时,将控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
S26:当终端的上行传输数据量低于预设数据量,且MME的下行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
同样的,S27:当终端不支持的用户面数据传输方式,或MME不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
当终端与MME均不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
为了进一步说明本发明的实施方式,下面以物联网终端的实际数据传输为例进行说明。如图4所示,
终端附着LTE网络。在接入过程中,终端与MME交换双方支持的数据传输方式,发现双方均同时支持信令面数据传输方式与用户面数据传输方式,此时协商缺省使用信令面数据传输方式;
终端与MME分别持续监控数据传输情况,当终端监测到上行数据未超过预设数据量时,且MME监测到下行数据未超过预设数据量时,仍继续使用信令面数据传输方式。预设数据量可以定义为如每秒传输少于3个数据包等;
当MME检测到超过预设数据量需要下发时,MME向终端发送传输方式切换指示;终端向MME发起用户面连接建立请求;
终端、基站、MME与SAE-GW协同建立用户面会话连接,同时设置使用用户面数据传输方式;
当终端检测数据传输未超过预设数据量时,终端向MME发起用户面会话连接拆除请求;
终端、基站、MME与SAE-GW协同拆除用户面会话连接,同时设置控制面数据传输方式。
这样,终端在接入LTE时,终端与MME交换双方支持的数据传输方式,并缺省设置使用信令面数据传输方式;终端与MME监控数据传输情况,并在有较多数据传输时,实时动态修改使用用户面数据传输方式;大量数据传输完成,终端与MME又会动态修改为使用信令面数据传输方式。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,方法包括:
S1:终端与MME交换双方的空口数据传输能力;
S2:判断终端与MME之间是否支持用户面数据传输方式;
S3:当终端与MME分别支持控制面数据传输方式及用户面数据传输方式时,将控制面数据传输方式设置为终端与MME之间的默认传输方式;
S4:判断终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输;
S5:当终端的上行传输数据量超过预设数据量时,终端向MME发起用户面数据传输会话连接请求,终端与MME之间建立用户面会话连接,同时将终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
S6:当终端的上行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
2.根据权利要求1所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,在步骤S3之后还包括:
MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输;
当MME的下行传输数据量超过预设数据量时,MME向终端发送传输方式切换指示,终端与MME之间建立用户面会话连接,同时将终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
当MME的下行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
3.根据权利要求1所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,在步骤S3之后还包括:
终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输,MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输;
当终端的上行传输数据量超过预设数据量,且MME的下行传输数据量超过预设数据量时,将控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式;
当终端的上行传输数据量低于预设数据量,且MME的下行传输数据量低于预设数据量时,将终端与MME之间使用的用户面数据传输方式切换为控制面数据传输方式。
4.根据权利要求1或2或3所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,在步骤S2之后还包括:
当终端不支持的用户面数据传输方式,或MME不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
5.根据权利要求1或2或3所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,在步骤S2之后还包括:
当终端与MME均不支持的用户面数据传输方式时,终端与MME之间保持控制面数据传输方式传输数据。
6.根据权利要求1所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,步骤S5还包括:
当终端的上行传输数据量超过预设数据量时,终端向MME发起用户面数据传输会话连接请求,终端、基站、MME与SAE-GW协同建立用户面会话连接,使终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式。
7.根据权利要求6所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,步骤S6还包括:
当终端的上行传输数据量低于预设数据量时,终端向MME发起用户面会话连接拆除请求;
终端、基站、MME与SAE-GW协同拆除用户面会话连接,同时设置终端与MME之间使用控制面数据传输方式。
8.根据权利要求2所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,在终端监控是否存在超过预设数据量的数据进行上行传输,MME监控是否存在超过预设数据量的数据进行下行传输的步骤之后还包括:
MME的下行传输数据量超过预设数据量时,MME向终端发送传输方式切换指示,终端、基站、MME与SAE-GW协同建立用户面会话连接,使终端与MME之间使用的控制面数据传输方式切换为用户面数据传输方式。
9.根据权利要求8所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,
当MME的下行传输数据量低于预设数据量时,MME向终端发送用户面会话连接拆除指示,终端、基站、MME与SAE-GW协同拆除用户面会话连接,同时设置终端与MME之间使用控制面数据传输方式。
10.根据权利要求1或2或3所述的基于LTE的物联网数据传输方式的切换方法,其特征在于,
预设数据量为每秒传输3个数据包,或每秒传输比特数为3000比特。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161109 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |