CN107426771B - 一种数据传输方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法及装置，用以解决在从控制面传输方案转换到用户面传输方案时，由于IP头压缩功能无法正常实施，导致浪费空口资源的问题。本申请实施例提供一种数据传输方法，包括：采用控制面传输方案的用户终端确定需要在连接态转换到用户面传输方案；该用户终端删除本地存储的与移动性管理实体MME相关的健壮报头压缩ROHC上下文信息，并与基站重新协商ROHC上下文信息。采用本申请实施例，在进行用户面数据传输时，IP头压缩功能将可以继续实施，减少了在空口传输的冗余IP头信息，节省了空口资源。

Description

一种数据传输方法及装置
技术领域
本申请涉及通信技术领域，尤其涉及一种数据传输方法及装置。
背景技术
窄带蜂窝物联网(Narrow Band Internet of Things，NB-IOT)作为低功耗广域(Low Power Wide Area，LPWA)市场最有前途的解决方案，可以将众多的物体连接和管理起来。NB-IOT在有效提供深度室内覆盖的同时，可以支持大量的低吞吐率、超低成本设备连接，并且具有低功耗、优化的网络架构等独特优势，可以广泛用于个人消费、工业领域、公共领域、家电领域等。
但是，由于NB-IOT终端的低吞吐率、超低成本等特性，现有的第三代(3rdGeneration，3G)、第四代(4th Generation，4G)网络已不适合应用于窄带蜂窝物联网。分组核心演进(Evolved Packet Core，EPC)网络架构复杂，核心网侧的网元、接口众多，端到端信令复杂，对低速数据传输而言，冗余的信令导致传输效率低下，核心网、终端成本都很高昂。因此，第三代合作伙伴计划(3rd Generation Partnership Project，3GPP)提出了新的技术来满足NB-IOT的需求。针对数据传输，如图1所示，目前提出了两种解决方案，一种是控制面传输方案(也称控制面优化方案)：在这种方案下，无需建立S1-U承载和数据无线承载(Data Radio Bearer，DRB)，小数据包通过非接入层(Non-access stratum，NAS)信令随路传输至移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)，然后发往T6a或S11接口，实现控制面数据传输。另一种是用户面传输方案(也称用户面方案或用户面优化方案)，在这种方案下，需要建立S1-U承载和DRB承载，实现用户面数据传输。
由于控制面资源较为紧张，为了解决当采用控制面传输方案时，在数据传输过程中，当待传输的数据量突然增大时，对控制面资源浪费的问题，有公司提出连接态窄带物联网用户可以从控制面传输方案转换到用户面传输方案，详细流程如图2所示，包括以下步骤：
1、用户终端在连接态通过控制面传输方案收发数据。
2、用户终端触发建立用户面承载，并给演进型基站(Evolved Node B，eNodeB)发送一条指示转换到用户面传输方案的NAS消息。
3、eNodeB将这条NAS消息转发给MME。MME收到后，建立S1-U承载。
4、MME为了减少下行数据的乱序，向服务网关(Serving Gate Way，SGW发送释放接入承载请求消息。
5、SGW收到释放承载请求消息后，删除该用户终端的上下文中与MME相关的信息，并返回释放接入承载响应消息。
6、MME向eNodeB发送初始化上下文建立请求(Initial Context Setup Request)消息，请求建立S1-U承载和DRB承载。
7、eNodeB向UE发送无线资源控制连接重配消息(RRC ConnectionReconfiguration)，请求建立无线承载，UE返回RRC连接重配完成消息(RRC ConnectionReconfiguration Complete)，至此，上行通道建立完成。
8、在上行通道建立完成后，用户终端可以将上行数据发送给eNodeB，由eNodeB发往SGW，进而发送给分组数据网关(PDN Gate Way，PGW)。
9、eNodeB向MME发送S1-AP协议消息：初始化上下文建立完成(Initial ContextSetup Complete)消息。
10、MME向SGW发送修改承载请求(Modify Bearer Request)消息，更新eNodeB的IP地址。
11、SGW返回修改承载响应(Modify Bearer Response)消息，下行通道建立完成。
为了节省空口资源，减少IP头在空口的冗余传送，在数据传输时一般都会采用IP头压缩功能。在控制面传输方案中，IP头压缩功能在用户终端和MME中实现。用户终端在发起附着(Attach)请求或跟踪区更新(Tracking Area Update，TAU)请求时会携带IP头压缩的配置参数，这些配置参数中包含了建立健壮报头压缩(Robust Header Compression，ROHC)信道所需的信息，以及其它与头压缩相关的上下文信息。MME在发送给用户终端的Attach或TAU接受消息中绑定了上下行ROHC信道，此外，还会向用户终端发送响应头压缩上下文建立的参数。而在用户面传输方案中，IP头压缩的功能是在用户终端和eNodeB中实现的，在RRC连接建立或重配的过程中完成头压缩相关参数的协商和配置。
在从控制面数据传输转换到用户面数据传输时，由于进行IP头压缩的实施网元发生了变化，MME和用户终端中与IP头压缩相关的参数将不再有效，这样，在进行用户面数据传输时，IP头压缩功能将无法实施，在空口将传输冗余的IP头信息，对空口资源造成了浪费。
发明内容
本申请实施例提供一种数据传输方法及装置，用以解决在从控制面传输转换到用户面传输时，浪费空口资源的问题。
本申请实施例提供一种数据传输方法，包括：
采用控制面传输方案的用户终端确定需要在连接态转换到用户面传输方案；
所述用户终端删除本地存储的与移动性管理实体MME相关的健壮报头压缩ROHC上下文信息，并与基站重新协商ROHC上下文信息。
可选地，采用控制面传输方案的用户终端确定需要在连接态转换到用户面传输方案，包括：
所述用户终端根据需要传输的数据包大小，确定需要转换到用户面传输方案；或者，
所述用户终端在接收到基站发送的无线资源控制协议RRC连接重配消息后，确定需要转换到用户面传输方案。
可选地，所述用户终端与所述基站重新协商ROHC上下文信息，包括：
所述用户终端在与所述基站建立RRC连接后，基于所述基站的能力查询请求向所述基站反馈该用户终端的支持能力信息；所述支持能力信息中包含与所述用户终端的ROHC能力相关的参数信息。
本申请另一实施例提供一种数据传输方法，包括：
移动性管理实体MME确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；
所述MME删除存储的所述用户终端的健壮报头压缩ROHC上下文信息。
可选地，MME在确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案，包括：
MME在接收到所述用户终端发起的指示从控制面传输方案转换到用户面传输方案的非接入层NAS消息后，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；或者，
MME根据所述用户终端需要传输的数据包大小，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案。
可选地，所述方法还包括：
所述MME删除与所述MME和服务网关SGW之间的接口相关的信息。
本申请实施例提供一种数据传输装置，包括：
确定模块，用于确定采用控制面传输方案的用户终端需要在连接态转换到用户面传输方案；
上下文处理模块，用于删除所述用户终端本地存储的与移动性管理实体MME相关的健壮报头压缩ROHC上下文信息，并与基站重新协商ROHC上下文信息。
本申请另一实施例提供一种数据传输装置，包括：
确定模块，用于确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；
删除模块，用于删除移动性管理试图MME存储的所述用户终端的健壮报头压缩ROHC上下文信息。
本申请实施例中，在确定用户终端需要转换到用户面传输方案之后，用户终端删除本地存储的与MME相关的ROHC上下文信息，并与eNodeB重新协商ROHC上下文信息，MME删除存储的该用户终端的ROHC上下文信息。这样，在进行用户面数据传输时，IP头压缩功能将可以继续实施，减少了在空口传输的冗余IP头信息，节省了空口资源。
附图说明
图1为背景技术中提出的控制面传输和用户面传输示意图；
图2为背景技术中提及的从控制面传输方案转换到用户面传输方案的流程示意图；
图3为本申请实施例一提供的数据传输方法流程图；
图4为本申请实施例二提供的数据传输方法流程图；
图5为本申请实施例三提供的在窄带物联网中进行数据传输的方法流程图；
图6为本申请实施例提供的数据传输装置结构示意图；
图7为本申请另一实施例提供的数据传输装置结构示意图。
具体实施方式
由于在用户终端从控制面传输方案转换到用户面传输方案后，进行IP头压缩的实施网元从用户终端和MME转换到了用户终端和eNodeB，即进行IP头压缩的实施网元发生了变化，因此本申请实施例中，用户终端在确定需要转换到用户面传输方案之后，删除本地存储的与MME相关的ROHC上下文信息，并与eNodeB重新协商ROHC上下文信息。这样，在进行用户面数据传输时，IP头压缩功能将可以继续实施，减少了在空口传输的冗余IP头信息，节省了空口资源。
下面结合说明书附图对本申请实施例作进一步详细描述。
实施例一
如图3所示，为本申请实施例一提供的数据传输方法流程图，包括以下步骤：
S301：采用控制面传输方案的用户终端确定需要在连接态转换到用户面传输方案。
在具体实施中，用户终端开始在连接态通过控制面传输方案收发数据，当确定需要传输大数据包(数据包大小大于设定阈值)时，可以转换到用户面传输方案。这里，用户终端从控制面传输方案转换到用户面传输方案可以是用户终端自己主动发起的，也可以是MME根据待传输的上下行数据包的大小决定的。如果是用户终端主动发起的，则用户终端可以在连接态根据需要传输的数据包大小(比如数据包大小大于设定阈值)，确定需要转换到用户面传输方案。如果是MME决定的，则用户终端可以在接收到eNodeB发送的RRC连接重配消息(RRC Connection Reconfiguration)后，确定需要转换到用户面传输方案。
S302：用户终端删除本地存储的与MME相关的健壮报头压缩ROHC上下文信息，并与基站(eNodeB)重新协商ROHC上下文信息。
这里，用户终端可以在确定需要转换到用户面传输方案后，即删除本地存储的与MME相关的ROHC上下文信息(删除的时机本申请中并不限定)，并在与eNodeB建立RRC连接后，基于eNodeB的能力查询请求向eNodeB反馈该用户终端的支持能力信息；该支持能力信息中包含与用户终端的ROHC能力相关的参数信息。
采用本申请实施例，在用户终端从控制面传输方案转换到用户面传输方案后，IP头压缩功能将可以继续实施，从而可以减少在空口传输的冗余IP头信息，节省空口传输资源。
实施例二
与实施例一对应，在用户终端从控制面传输方案转换到用户面传输方案后，原来进行控制面传输的用户终端在MME中的有些用户上下文信息将会失效，其中包括与IP头压缩相关的参数等。因此，MME需要删除相关信息，如流程图4所示。
如图4所示，为本申请实施例二提供的数据传输方法流程图，包括以下步骤：
S401：MME确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案。
这里，用户终端从控制面传输方案转换到用户面传输方案可以是用户终端自己主动发起的，也可以是MME根据待传输的上下行数据包的大小决定的。如果是用户终端主动发起的，则MME可以在接收到用户终端发起的指示从控制面传输方案转换到用户面传输方案的非接入层NAS消息(用户终端向eNodeB发送该NAS消息，eNodeB转发给MME)后，确定用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案。如果是MME决定的，则MME根据用户终端需要传输的数据包大小(比如数据包大小大于设定阈值)，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案。
S402：MME删除存储的用户终端的ROHC上下文信息，以及与MME和SGW之间的S11-U接口相关的信息。
这里，如果用户终端在控制面传输方案下的下行数据是缓存在MME中，在用户终端进入空闲态时MME不会删除用户上下文中与S11-U相关的信息，在用户终端转换到用户面传输方案后，这些信息将无效，因此MME可以删除这些信息，以释放存储空间。另外，在用户终端从控制面数据传输转换到用户面数据传输时，由于进行IP头压缩的实施网元发生了变化，MME中与IP头压缩相关的参数将不再有效，因此，MME可以删除用户终端的ROHC上下文信息。
下面通过实施例三详细说明本申请从控制面传输转到用户面传输的信令流程。
实施例三
如图5所示，为本申请实施例三提供的在窄带物联网中进行数据传输的方法流程图，包括：
S501：用户终端(User Equipment，UE)在连接态通过控制面传输方案收发数据。
S502：UE触发建立用户面承载，并给演进型基站(Evolved Node B，eNodeB)发送一条指示转换到用户面传输方案的NAS消息。
S503：eNodeB将这条NAS消息转发给MME。MME收到后，建立S1-U承载。
在上述流程中，若MME自身根据控制面传输方案传输的上下行数据的大小判断出需要使用用户面传输方案，则上述流程的S502和S503将不需要。
S504：MME删除存储的所述UE的用户上下文中的ROHC上下文、与S11-U相关的上下文(包括下行TEID)等。
S505：MME为了减少下行数据的乱序，向服务网关SGW发送释放接入承载请求消息。
S506：SGW收到释放承载请求消息后，删除该用户终端的上下文中与MME相关的信息，并返回释放接入承载响应消息。
S507：MME向eNodeB发送初始化上下文建立请求(Initial Context SetupRequest)消息，请求建立S1-U承载和DRB承载。
S508：eNodeB向UE发送无线资源控制连接重配消息(RRC ConnectionReconfiguration)，请求建立无线承载，UE返回RRC连接重配完成消息(RRC ConnectionReconfiguration Complete)。
至此，上行通道建立完成。在上行通道建立完成后，用户终端可以将上行数据发送给eNodeB，由eNodeB发往SGW，进而发送给分组数据网关(PDN Gate Way，PGW)。
S509：用户终端删除本地存储的与MME相关的ROHC上下文(可以在建立RRC连接后删除，也可以在确定需要转换到用户面传输方案后即删除，本申请并不限定删除时机)。
S510：与eNodeB重新协商ROHC上下文。
S511：eNodeB向MME发送S1-AP协议消息：初始化上下文建立完成(InitialContext Setup Complete)消息。
S512：MME向SGW发送修改承载请求(Modify Bearer Request)消息，更新eNodeB的IP地址。
S513：SGW返回修改承载响应(Modify Bearer Response)消息，下行通道建立完成。
基于同一发明构思，本申请实施例中还提供了一种与数据传输方法对应的数据传输装置，由于该装置解决问题的原理与本申请实施例的数据传输方法相似，因此该装置的实施可以参见方法的实施，重复之处不再赘述。
如图6所示，为本申请实施例提供的数据传输装置结构示意图，包括：
确定模块61，用于确定采用控制面传输方案的用户终端需要在连接态转换到用户面传输方案；
上下文处理模块62，用于删除所述用户终端本地存储的与移动性管理实体MME相关的健壮报头压缩ROHC上下文信息，并与基站重新协商ROHC上下文信息。
可选地，确定模块61具体用于：
根据需要传输的数据包大小，确定需要转换到用户面传输方案；或者，
在接收到基站发送的无线资源控制协议RRC连接重配消息后，确定需要转换到用户面传输方案。
可选地，上下文处理模块62具体用于：
在与所述基站建立RRC连接后，基于所述基站的能力查询请求向所述基站反馈该用户终端的支持能力信息；所述支持能力信息中包含与所述用户终端的ROHC能力相关的参数信息。
如图7所示，为本申请另一实施例提供的数据传输装置结构示意图，包括：
确定模块71，用于确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；
删除模块72，用于删除移动性管理试图MME存储的所述用户终端的健壮报头压缩ROHC上下文信息。
可选地，确定模块71具体用于：
在接收到所述用户终端发起的指示从控制面传输方案转换到用户面传输方案的非接入层NAS消息后，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；或者，
根据所述用户终端需要传输的数据包大小，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案。
可选地，所述删除模块72还用于：
删除与所述MME和服务网关SGW之间的接口相关的信息。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请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，本申请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。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、装置(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。
尽管已描述了本申请的优选实施例，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申请范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种数据传输方法，其特征在于，该方法包括：
采用控制面传输方案的用户终端确定需要在连接态转换到用户面传输方案；
所述用户终端删除本地存储的与移动性管理实体MME相关的健壮报头压缩ROHC上下文信息，并与基站重新协商ROHC上下文信息，以在进行用户面数据传输时实现IP头压缩功能；
所述用户终端与所述基站重新协商ROHC上下文信息，包括：
所述用户终端在与所述基站建立RRC连接后，基于所述基站的能力查询请求向所述基站反馈该用户终端的支持能力信息；所述支持能力信息中包含与所述用户终端的ROHC能力相关的参数信息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用控制面传输方案的用户终端确定需要在连接态转换到用户面传输方案，包括：
所述用户终端根据需要传输的数据包大小，确定需要转换到用户面传输方案；或者，
所述用户终端在接收到基站发送的无线资源控制协议RRC连接重配消息后，确定需要转换到用户面传输方案。
3.一种数据传输方法，其特征在于，该方法包括：
移动性管理实体MME确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；
所述MME删除存储的所述用户终端的健壮报头压缩ROHC上下文信息，其中，所述用户终端在与基站建立RRC连接后，基于所述基站的能力查询请求向所述基站反馈所述用户终端的支持能力信息，以在进行用户面数据传输时实现IP头压缩功能，所述支持能力信息中包含与所述用户终端的ROHC能力相关的参数信息。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，MME在确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案，包括：
MME在接收到所述用户终端发起的指示从控制面传输方案转换到用户面传输方案的非接入层NAS消息后，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；或者，
MME根据所述用户终端需要传输的数据包大小，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述MME删除与所述MME和服务网关SGW之间的接口相关的信息。
6.一种数据传输装置，其特征在于，该装置包括：
确定模块，用于确定采用控制面传输方案的用户终端需要在连接态转换到用户面传输方案；
上下文处理模块，用于删除所述用户终端本地存储的与移动性管理实体MME相关的健壮报头压缩ROHC上下文信息，并与基站重新协商ROHC上下文信息，以在进行用户面数据传输时实现IP头压缩功能；
所述上下文处理模块具体用于：
在与所述基站建立RRC连接后，基于所述基站的能力查询请求向所述基站反馈该用户终端的支持能力信息；所述支持能力信息中包含与所述用户终端的ROHC能力相关的参数信息。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
根据需要传输的数据包大小，确定需要转换到用户面传输方案；或者，
在接收到基站发送的无线资源控制协议RRC连接重配消息后，确定需要转换到用户面传输方案。
8.一种数据传输装置，其特征在于，该装置包括：
确定模块，用于确定处于连接态的用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；
删除模块，用于删除移动性管理试图MME存储的所述用户终端的健壮报头压缩ROHC上下文信息，其中，所述用户终端在与基站建立RRC连接后，基于所述基站的能力查询请求向所述基站反馈所述用户终端的支持能力信息，以在进行用户面数据传输时实现IP头压缩功能，所述支持能力信息中包含与所述用户终端的ROHC能力相关的参数信息。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述确定模块具体用于：
在接收到所述用户终端发起的指示从控制面传输方案转换到用户面传输方案的非接入层NAS消息后，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案；或者，
根据所述用户终端需要传输的数据包大小，确定所述用户终端需要从控制面传输方案转换到用户面传输方案。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述删除模块还用于：
删除与所述MME和服务网关SGW之间的接口相关的信息。
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