CN108702802B - 用户设备及其数据传输方法以及网络节点及其数据传输方法 - Google Patents

用户设备及其数据传输方法以及网络节点及其数据传输方法 Download PDF

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Abstract

可以通过使用NAS消息通过信令无线电承载(SRB)发送用户数据。可以定义与现有SRB0、SRB1和SRB2不同的新SRB以用于发送用户数据。在激活安全性之前，新SRB可用于传递包含用户数据的NAS消息。

Description

用户设备及其数据传输方法以及网络节点及其数据传输方法
技术领域
本发明涉及无线通信系统，并且更具体地，涉及用于接收/发送数据的方法和装置。
背景技术
随着机器对机器(M2M)通信以及诸如智能电话和平板电脑之类的各种设备以及需要大量数据传输的技术的出现和普及，蜂窝网络中所需的数据吞吐量迅速增加。为了满足如此快速增长的数据吞吐量，已经开发了：载波聚合技术、认知无线电技术等，用于有效地采用更多频带和多输入多输出(MIMO)技术；多基站(BS)协作技术等，用于提高在有限频率资源上传输的数据容量。
此外，通信环境已经演变为增加用户可在节点外围访问的节点的密度。节点是指能够通过一个或多个天线向/从UE发送/接收无线电信号的固定点。包括高密度节点的通信系统可以通过节点之间的协作向UE提供更好的通信服务。
发明内容
技术问题
由于引入了新的无线电通信技术，规定的资源区域中BS应该提供服务的用户设备(UE)的数量增加，并且BS应该向UE发送的数据和控制信息的数量增加。由于BS可用于与UE通信的资源量有限，因此需要BS使用有限的无线电资源有效地接收/发送上行链路/下行链路数据和/或上行链路/下行链路控制信息的新方法。
随着智能设备的发展，需要一种有效地发送/接收少量数据或不频繁发生的数据的新方法。
可通过本发明实现的技术目的不限于上文已具体描述的内容，并且本领域技术人员从以下详细描述中将更清楚地理解本文未描述的其他技术目的。
技术方案
可以使用非接入层(NAS)消息通过信令无线电承载(SRB)发送用户数据。可以定义与传统SRB0、SRB1和SRB2不同的新SRB以用于传输用户数据。在激活安全性之前，新SRB可用于传输包含用户数据的NAS消息。
根据本发明的一个方面，这里提供了一种在无线通信系统中由用户设备发送数据的方法。该方法可以包括：发送无线电资源控制(RRC)连接请求消息；接收RRC连接建立消息；以及发送包括用户数据的非接入层(NAS)消息。在激活安全性之前，可以通过为NAS消息的发送而建立的特定信令无线电承载(SRB)来发送NAS消息。
根据本发明的另一方面，这里提供了一种用于在无线通信系统中发送数据的用户设备。用户设备可以包括射频(RF)单元以及配置为控制RF单元的处理器。处理器可以被配置为控制RF单元发送无线电资源控制(RRC)连接请求消息；以及控制RF单元发送包括用户数据的非接入层(NAS)消息。在激活安全性之前，处理器可以控制RF单元通过为NAS消息的发送而建立的特定信令无线电承载(SRB)来发送NAS消息。
根据本发明的另一方面，这里提供了一种在无线通信系统中由网络节点从用户设备接收数据的方法。该方法可以包括：接收无线电资源控制(RRC)连接请求消息；发送RRC连接建立消息；以及接收包括用户数据的非接入层(NAS)消息。在激活安全性之前，可以通过为NAS消息的发送而建立的特定信令无线电承载(SRB)来接收NAS消息。
根据本发明的另一方面，这里提供了一种用于在无线通信系统中从用户设备接收数据的网络节点。网络节点可以包括射频(RF)单元以及配置为控制RF单元的处理器。处理器可以被配置为：控制RF单元以接收无线电资源控制(RRC)连接请求消息；控制RF单元发送RRC连接建立消息；以及控制RF单元接收包括用户数据的非接入层(NAS)消息。在激活安全性之前，可以通过为NAS消息的发送而建立的特定信令无线电承载(SRB)来接收NAS消息。
在本发明的每个方面中，特定SRB可以是与信令无线电承载1(SRB1)、信令无线电承载2(SRB2)和信令无线电承载0(SRB0)不同的新SRB。
在本发明的每个方面中，可以在接收/发送RRC连接建立消息之后发送/接收NAS消息。
在本发明的每个方面中，可以通过SRB0发送/接收RRC连接请求消息。
在本发明的每个方面中，NAS消息可以包含在要通过特定SRB发送/接收的RRC消息中。
在本发明的每个方面中，用于建立特定SRB的用户设备可以支持窄带物联网(NB-IoT)。
在本发明的每个方面中，可以根据RRC连接建立消息中包括的配置信息来建立特定SRB
在本发明的每个方面中，在激活安全性之后并且如果存在SRB2，则可以通过SRB2发送/接收NAS消息。
以上技术方案仅仅是本发明实施例的一些部分，并且本领域技术人员从以下对本发明的详细描述中可以得出和理解结合了本发明的技术特征的各种实施例。
有益效果
根据本发明，可以有效地发送/接收上行链路/下行链路信号。因此，可以提高无线电通信系统的总吞吐量。
根据本发明，低复杂度/低成本UE可以在保持与传统系统的后向兼容性的同时与网络通信。
根据本发明，可以实现低复杂度/低成本的UE。
根据本发明，UE可以在窄带中与网络通信。
根据本发明，可以有效地发送/接收少量数据。
根据本发明，在被优化以支持IoT设备的数据发送/接收的通信系统中，可以有效地向不同的UE提供具有不同类型和重要度的数据的发送/接收服务。
本领域技术人员将理解，通过本发明可以实现的效果不限于上文已经具体描述的内容，并且从以下详细说明中将更清楚地理解本发明的其他优点。
附图说明
被包括以提供对本发明的进一步理解的附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是示出包括演进分组核心网(EPC)的演进分组系统(EPS)的结构的示意图。
图2是示例性地示出一般E-UTRAN和EPC的架构的图。
图3是示例性地示出控制平面中的无线电接口协议的结构的图。
图4是示例性地示出用户平面中的无线电接口协议的结构的图。
图5是示出用于用户平面和控制平面的LTE(长期演进)协议栈的图。
图6是示出随机接入过程的流程图。
图7是示出无线电资源控制(RRC)层中的连接过程的图。
图8示出了UE触发的服务请求过程。
图9示出了动态无线电资源分配过程。
图10简要地示出了根据关于无线电信号的控制平面CIoT EPS优化的数据传输过程。
图11示出了根据控制平面CIoT EPS优化的在UE和P-GW之间的用户平面协议栈。
图12示出了根据控制平面CIoT优化的用户数据传输过程。
图13示出了根据本发明的CIoT操作。
图14示出了用于BSR的特殊格式。
图15示出了根据本发明的实施例的节点。
具体实施方式
尽管在考虑本发明的功能时，本发明中使用的术语选自通常已知和使用的术语，但是它们可以根据本领域技术人员的意图或习惯或新技术的出现而变化。申请人可以自行决定选择在本发明的说明书中提及的一些术语，并且在这种情况下，将在本文描述的相关部分中描述其详细含义。因此，应基于术语的实质含义和本说明书的全部内容而不是其简单的名称或含义来解释本说明书中使用的术语。
以下描述的本发明的实施例是本发明的要素和特征的组合。除非另有说明，否则可以认为要素或特征是选择性的。可以在不与其他要素或特征组合的情况下实践每个要素或特征。此外，可以通过组合要素和/或特征的部分来构造本发明的实施例。可以重新布置在本发明的实施例中描述的操作顺序。任何一个实施例的一些结构或特征可以包括在另一个实施例中，并且可以被替代为另一个实施例的相应结构或特征。
在附图的描述中，将避免对本发明的已知过程或步骤的详细描述，以免它模糊本发明的主题。另外，也将不描述本领域技术人员可以理解的过程或步骤。
在整个说明书中，当某个部分“包括”或“包含”某个组件时，这表示不排除其他组件，并且除非另有说明，否则可以进一步包括其他组件。说明书中描述的术语“单元”、“-器”和“模块”指示用于处理可以通过硬件、软件或其组合来实现的至少一个功能或操作的单元。另外，术语“一”、“一个”、“该”等可以包括本发明的上下文中(更具体地，所附的权利要求的上下文中)的单数表示和复数表示，除非在说明书中另有说明或除非上下文另有清楚地指示。
可以通过针对至少一个无线接入系统公开的标准规范来支持本发明的实施例，所述无线接入系统包括电气和电子工程师协会(IEEE)802.xx、第三代合作伙伴计划(3GPP)系统、3GPP长期演进(3GPP LTE)系统和3GPP2系统。也就是说，可以参考上述标准规范来解释未描述的用于阐明本发明的技术特征的步骤或部分。
此外，可以通过上述标准规范来解释这里阐述的所有术语。例如，可以参考一个或多个标准规范，例如，3GPP TS 36.211、3GPP TS 36.213、3GPP TS 36.321、3GPP TS36.322、3GPP TS 36.323、3GPP TS 36.331、3GPP TS 23.401、3GPP TS 24.301、3GPP TS23.228、3GPP TS 29.228、3GPP TS 23.218、3GPP TS 22.011和3GPP TS 36.413。
现在将参考附图详细参考本公开的实施例。下面将参考附图给出的详细描述旨在解释本公开的示例性实施例，而不是示出可以根据本发明实现的仅有的实施例。
提供用于本发明实施例的特定术语以帮助理解本发明。这些特定术语可以在本发明的范围和精神内被替换为其他术语。
本说明书中使用的术语定义如下。
-IMS(IP多媒体子系统或IP多媒体核心网络子系统)：用于通过因特网协议(IP)提供传送语音或其他多媒体服务的标准化的架构框架。
-UMTS(通用移动电信系统)：由3GPP开发的基于全球移动通信系统(GSM)的第三代移动通信技术。
-EPS(演进分组系统)：由EPC(演进分组核心网)配置的网络系统，其是基于因特网协议(IP)的分组交换(PS)核心网络和诸如LTE、UTRAN等的接入网络。EPS是从UMT演变而来的。
-NodeB：GERAN/UTRAN的基站，其安装在室外并具有宏小区规模的覆盖范围。
-eNodeB/eNB：E-UTRAN的基站，其安装在室外并且具有宏小区规模的覆盖范围。
-UE(用户设备)：用户设备。UE可以被称为终端、ME(移动设备)或MS(移动站)等。UE可以是诸如笔记本计算机、蜂窝电话、PDA(个人数字助理)、智能电话和多媒体设备的便携式设备，或者可以是诸如PC(个人计算机)和车载设备之类的非便携式设备。MTC的描述中的术语UE或终端可以指代MTC设备。
-HNB(家庭节点B)：UMTS网络的基站。HNB安装在室内，并且具有微小区规模的覆盖范围。
-HeNB(家庭eNodeB)：EPS网络的基站。HeNB安装在室内并具有微小区规模的覆盖范围。
-MME(移动性管理实体)：EPS网络的网络节点，其执行移动性管理(MM)和会话管理(SM)的功能。
-PDN-GW(分组数据网络-网关)/PGW/P-GW：EPS网络的网络节点，其执行UE IP地址分配、分组筛选和过滤以及计费数据收集的功能。
-SGW(服务网关)/S-GW：EPS网络的网络节点，其执行移动性锚点、分组路由、空闲模式分组缓冲以及寻呼UE的MME触发的功能。
-PCRF(策略和计费规则功能)：EPS网络的网络节点，其作出用于在服务流的基础上动态应用差异化QoS和计费策略的策略决策。
-OMA DM(开放移动联盟设备管理)：一种被设计用于管理移动设备(例如，蜂窝电话、PDA和便携式计算机)的协议，其执行设备配置、固件升级和错误报告的功能。
-OAM(操作管理和维护)：一组网络管理功能，其提供网络缺陷指示、性能信息以及数据和诊断功能。
-NAS(非接入层)：在UE与MME之间的控制平面的上层。NAS是用于在UE和核心网络之间的信号传输以及在LTE/UMTS协议栈中UE和核心网络之间的流量消息的交换的功能层。NAS主要用于支持UE移动性和用于建立和维护在UE与P-GW之间的IP连接的会话管理过程。
-EMM(EPS移动性管理)：NAS层的子层，其可以根据UE是否附着到网络或从网络分离而处于“EMM注册”或“EMM注销”状态。
-ECM(EMM连接管理)连接：在UE和MME之间建立的用于交换NAS消息的信令连接。ECM连接是逻辑连接，其由在UE与eNB之间的RRC连接以及在eNB与MME之间的S1信令连接组成。如果建立/终止ECM连接，则RRC连接和S1信令连接也都被建立/终止。对于UE，建立的ECM连接意味着具有与eNB建立的RRC连接，并且对于MME，建立的ECM连接意味着具有与eNB建立的SI信令连接。根据是否建立了NAS信令连接，即ECM连接，ECM可以处于“ECM连接”或“ECM空闲”状态。
-AS(接入层)：这包括UE与无线(或接入)网络之间的协议栈，并负责数据和网络控制信号传输。
-NAS配置MO(管理对象)：在配置与UE的NAS功能相关的参数的过程中使用的MO。
-PDN(分组数据网络)：其中支持特定服务的服务器(例如，MMS(多媒体消息服务)服务器、WAP(无线应用协议)服务器等)所位于的网络。
-PDN连接：PDN和由一个IP地址(一个IPv4地址和/或一个IPv6前缀)表示的UE之间的逻辑连接。
-APN(接入点名称)：用于指示或识别PDN的文本序列。通过特定的P-GW访问所请求的服务或网络。APN表示在网络中的预定义名称(文本序列)，以便发现该P-GW。(例如，internet.mnc012.mcc345.gprs)。
-RAN(无线电接入网络)：包括NodeB、eNodeB和RNC(无线电网络控制器)的单元，用于控制3GPP网络中的NodeB和eNodeB。RAN存在于UE之间并提供到核心网络的连接。
-HLR(归属位置寄存器)/HSS(归属订户服务器)：包含3GPP网络的订户信息的数据库。HSS可以执行诸如配置存储、身份管理和用户状态存储的功能。
-PLMN(公共陆地移动网络)：被配置用于向个人提供移动通信服务的目的的网络。可以按运营商配置此网络。
-ANDSF(接入网络发现和选择功能)：一个网络实体，其提供用于发现和选择UE可以针对每个服务提供商使用的接入的策略。
-EPC路径(或基础设施数据路径)：通过EPC的用户平面通信路径。
-E-RAB(E-UTRAN无线电接入承载)：S1承载和对应于S1承载的数据无线电承载的级联。如果存在E-RAB，则在E-RAB和NAS的EPS承载之间存在一对一映射。
-GTP(GPRS隧道协议)：用于在GSM、UMTS和LTE网络内承载通用分组无线服务(GPRS)的一组基于IP的通信协议。在3GPP体系结构中，在各种接口点上指定基于GTP和代理移动IPv6的接口。GTP可以分解为一些协议(例如，GTP-C、GTP-U和GTP')。GTP-C在GPRS核心网络内用于网关GPRS支持节点(GGSN)和服务GPRS支持节点(SGSN)之间的信号传输。GTP-C允许SGSN代表用户激活会话(例如，PDN上下文激活)，停用相同会话，调整服务质量参数，或者更新刚刚从另一个SGSN到达的订户的会话。GTP-U用于在GPRS核心网络内以及在无线电接入网络和核心网络之间传送用户数据。
EPC是用于改进3GPP技术性能的系统架构演进(SAE)的核心元素。SAE对应于用于确定支持在各种类型的网络之间的移动性的网络结构的研究项目。例如，SAE旨在提供优化的基于分组的系统，用于支持各种无线电接入技术并提供增强的数据传输能力。
具体地，EPC是用于3GPP LTE的IP移动通信系统的核心网络，并且可以支持实时和非实时的基于分组的服务。在传统的移动通信系统(即，第二代或第三代移动通信系统)中，通过用于语音的电路交换(CS)子域和用于数据的分组交换(PS)子域来实现核心网络的功能。然而，在从第三代通信系统演进的3GPP LTE系统中，CS和PS子域统一为一个IP域。也就是说，在3GPP LTE中，可以通过基于IP的商业站(例如，eNodeB(演进节点B))、EPC和应用域(例如，IMS)来建立具有IP能力的终端的连接。也就是说，EPC是用于端到端IP服务的基本结构。
EPC可以包括各种组件。图1示出了一些组件，即服务网关(SGW)、分组数据网络网关(PDN GW)、移动性管理实体(MME)、服务GPRS(通用分组无线电服务)支持节点(SGSN)和增强型分组数据网关(ePDG)。
SGW(或S-GW)作为无线电接入网络(RAN)和核心网络之间的边界点操作，并维护eNodeB和PDN GW之间的数据路径。当终端在eNodeB服务的区域上移动时，SGW用作本地移动性锚点。也就是说，可以通过SGW路由分组以在3GPP版本8之后定义的演进UMTS陆地无线电接入网络(E-UTRAN)中移动。另外，SGW可以充当用于另一3GPP网络(在3GPP版本8之前定义的RAN，例如，UTRAN或GERAN(用于移动通信的全球系统(GSM)/增强数据速率的全球演进(EDGE)的无线电接入网络)的移动的锚点。
PDN GW(或P-GW)对应于分组数据网络的数据接口的终止点。PDN GW可以支持策略实施特征、分组过滤和计费支持。另外，PDN GW可以用作3GPP网络和非3GPP网络(例如，诸如互通无线局域网(I-WLAN)的不可靠网络和诸如码分多址(CDMA)或WiMax网络的可靠网络)的移动性管理的锚点。。
尽管在图1的网络结构的示例中SGW和PDN GW被配置为单独的网关，但可以根据单个网关配置选项实现两个网关。
MME执行用于支持UE对网络连接、网络资源分配、跟踪、寻呼、漫游和切换的接入的信令和控制功能。MME控制与订户和会话管理相关联的控制平面功能。MME管理许多eNodeB和信令，用于选择用于切换到其他2G/3G网络的传统网关。此外，MME还执行安全过程、终端到网络会话处理、空闲终端位置管理等。
SGSN处理所有分组数据，例如用于其他3GPP网络(例如，GPRS网络)的用户的移动性管理和认证。
ePDG用作非3GPP网络(例如，I-WLAN、Wi-Fi热点等)的安全节点。
如上面参考图1所述，具有IP能力的终端可以不仅基于3GPP接入而且基于非3GPP接入经由EPC中的各种元素访问由运营商提供的IP服务网络(例如，IMS)。
另外，图1示出了各种参考点(例如，S1-U、S1-MME等)。在3GPP中，将连接E-UTRAN和EPC的不同功能实体的两个功能的概念链接定义为参考点。表1是图1中所示的参考点的列表。根据网络结构，除了表1中的参考点之外，还可以存在各种参考点。
表1
Figure GDA0001723782300000131
在图1中所示的参考点中，S2a和S2b对应于非3GPP接口。S2a是参考点，其向用户平面提供PDN GW之间的可靠的非3GPP接入和相关的控制和移动性支持。S2b是参考点，其向用户平面提供在ePDG和PDN GW之间的相关控制和移动性支持。
图2是示例性地示出典型E-UTRAN和EPC的架构的图。
如图所示，当激活无线电资源控制(RRC)连接时，eNodeB可以执行到网关的路由、调度寻呼消息的传输、调度和传输广播信道(BCH)、在上行链路和下行链路上向UE动态分配资源、eNodeB测量的配置和规定、无线电承载控制、无线电准入控制和连接移动性控制。在EPC中，eNodeB可以执行寻呼生成、LTE_IDLE状态管理、用户平面的加密、SAE承载控制以及NAS信令的加密和完整性保护。
图3是示例性地示出UE和eNB之间的控制平面中的无线电接口协议的结构的图，并且图4是示例性地示出UE与eNB之间的用户平面中的无线电接口协议的结构的图。
无线电接口协议基于3GPP无线接入网络标准。无线电接口协议水平地包括物理层、数据链路层和网络层。无线电接口协议被划分为垂直布置的用于传输数据信息的用户平面和用于传递控制信令的控制平面。
基于通信系统中众所周知的开放系统互连(OSI)模型的三个子层，协议层可以被分类为第一层(L1)、第二层(L2)和第三层(L3)。
在下文中，将描述图3中所示的控制平面中的无线电协议和图4中示出的用户平面中的无线电协议。
作为第一层的物理层使用物理信道提供信息传送服务。物理信道层通过传输信道连接到媒体访问控制(MAC)层，该MAC层是物理层的更高层。通过传输信道在物理层和MAC层之间传输数据。通过物理信道执行不同物理层(即，发射器的物理层和接收器的物理层)之间的数据传输。
物理信道由时域中的多个子帧和频域中的多个子载波组成。一个子帧由时域中的多个符号和多个子载波组成。一个子帧由多个资源块组成。一个资源块由多个符号和多个子载波组成。传输时间间隔(TTI)，即数据传输的单位时间，是1ms，其对应于一个子帧。
根据3GPP LTE，存在于发射器和接收器的物理层中的物理信道可以被划分为：与物理下行链路共享信道(PDSCH)和物理上行链路共享信道(PUSCH)相对应的数据信道；以及，与物理下行链路控制信道(PDCCH)、物理控制格式指示符信道(PCFICH)、物理混合ARQ指示符信道(PHICH)和物理上行链路控制信道(PUCCH)对应的控制信道。
第二层包括各种层。首先，第二层中的MAC层用于将各种逻辑信道映射到各种传输信道，并且还用于将各种逻辑信道映射到一个传输信道。MAC层通过逻辑信道与RLC层连接，RLC层是更高层。根据传输信息的类型，逻辑信道大致分为用于传输控制平面信息的控制信道和用于传输用户平面信息的业务信道。
第二层中的无线电链路控制(RLC)层用于分割和级联从较高层接收的数据以调整数据的大小，使得该大小适合于较低层以在无线电间隔中发送数据。
第二层中的分组数据汇聚协议(PDCP)层执行减小具有相对大的大小的IP分组报头的大小的报头压缩功能，并包含不必要的控制信息，以便有效地发送IP分组，例如，具有窄带宽的无线电间隔中的IPv4或IPv6分组。另外，在LTE中，PDCP层还执行安全功能，其由用于防止第三方监视数据的加密和用于防止第三方进行数据操纵的完整性保护组成。
位于第三层的最上部的无线电资源控制(RRC)层仅在控制平面中定义，并且用于配置无线电承载(RB)并与重新配置和释放操作相关地控制逻辑信道、传输信道以及物理通道。RB表示由第二层提供的服务，以确保UE与E-UTRAN之间的数据传输。
RB大致分为(用户)数据无线电承载(DRB)和信令无线电承载(SRB)。SRB被定义为仅用于发送RRC和NAS消息的RB。特别是，目前定义了以下三个SRB：
-使用公共控制信道(CCCH)逻辑信道的用于RRC消息的SRB0；
-使用专用控制信道(DCCH)逻辑信道的、用于RRC消息(其可以包括搭载的NAS消息)以及用于在建立SRB2之前的NAS消息的SRB1；
-使用DCCH逻辑信道的、用于包括记录的测量信息以及NAS消息的RRC消息的SRB2。SRB2具有低于SRB1的优先级，并且在安全激活后始终由E-UTRAN配置。
一旦安全被激活，SRB1和SRB2上的所有RRC消息(包括NAS或非3GPP消息)都受到PDCP的完整性保护并被加密。NAS独立地对NAS消息应用完整性保护和加密。
如果在UE的RRC层与无线网络的RRC层之间建立RRC连接，则UE处于RRC连接模式。否则，UE处于RRC空闲模式。
在下文中，将描述UE的RRC状态和RRC连接方法。RRC状态指的是其中UE的RRC与E-UTRAN的RRC逻辑连接或者不与其逻辑连接的状态。具有与E-UTRAN的RRC的逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_CONNECTED(RRC连接)状态。与E-UTRAN的RRC没有逻辑连接的UE的RRC状态被称为RRC_IDLE(RRC空闲)状态。处于RRC_CONNECTED状态的UE具有RRC连接，并且因此E-UTRAN可以识别UE在小区单元中的存在。因此，可以有效地控制UE。另一方面，E-UTRAN不能识别处于RRC_IDLE状态中的UE的存在。处于RRC_IDLE状态的UE在跟踪区域(TA)中由核心网络管理，跟踪区域是大于小区的区域单元。也就是说，对于处于RRC_IDLE状态的UE，在大于小区的区域单元中仅识别UE的存在或不存在。为了向处于RRC_IDLE状态的UE提供诸如语音服务和数据服务的通常移动通信服务，UE应该转换到RRC_CONNECTED状态。TA通过其跟踪区域标识(TAI)与另一TA区分开。UE可以通过跟踪区域代码(TAC)来配置TAI，该跟踪区域代码是从小区广播的信息。
当用户最初打开UE时，UE首先搜索合适的小区。然后，UE在小区中建立RRC连接，并在核心网络中注册关于其的信息。此后，UE保持在RRC_IDLE状态。必要时，处于RRC_IDLE状态的UE(再次)选择一个小区并检查系统信息或寻呼信息。此操作称为驻留在小区上。仅当处于RRC_IDLE状态的UE需要建立RRC连接时，UE才通过RRC连接过程与E-UTRAN的RRC层建立RRC连接并且转换到RRC_CONNECTED状态。在许多情况下，处于RRC_IDLE状态的UE需要建立RRC连接。例如，这些情况可以包括用户尝试进行电话呼叫、尝试发送数据或在从E-UTRAN接收到寻呼消息之后发送响应消息。
位于RRC层上的非接入层(NAS)层执行诸如会话管理和移动性管理的功能。
在下文中，将详细描述图3中所示的NAS层。
属于NAS层的ESM(演进会话管理)执行诸如默认承载管理和专用承载管理的功能，以控制UE使用来自网络的PS服务。当UE最初访问PDN时特定分组数据网络(PDN)为UE分配默认承载资源。在这种情况下，网络向UE分配可用IP以允许UE使用数据服务。网络还将默认承载的QoS分配给UE。LTE支持两种承载。一种承载是具有保证比特率(GBR)QoS特性的承载，用于保证用于数据发送和接收的特定带宽，而另一种承载是非GBR承载，其具有尽力而为QoS的特性而不保证带宽。默认承载被分配给非GBR承载。可以为专用承载分配具有GBR或非GBR的QoS特性的承载。
由网络分配给UE的承载被称为演进分组服务(EPS)承载。当EPS承载被分配给UE时，网络分配一个ID。该ID称为EPS承载ID。一个EPS承载具有最大比特率(MBR)和/或保证比特率(GBR)的QoS特性。
图5示出了用于用户平面和控制平面的LTE协议栈。图5(a)示出了UE-eNB-SGW-PGW-PDN上的用户平面协议栈，并且图5(b)示出了UE-eNB-MME-SGW-PGW上的控制平面协议栈。现在将在下面简要描述协议栈的关键层的功能。
参见图5(a)，GTP-U协议用于通过S1-U/S5/X2接口转发用户IP分组。如果建立GTP隧道以在LTE切换期间转发数据，则将结束标记分组作为最后一个分组传送到GTP隧道。
参见图5(b)，S1-AP协议应用于S1-MME接口。S1-AP协议支持诸如S1接口管理、E-RAB管理、NAS信令传递和UE上下文管理的功能。S1-AP协议将初始UE上下文传送到eNB，以便建立E-RAB，并且然后管理UE上下文的修改或释放。GTP-C协议应用于S11/S5接口。GTP-C协议支持交换控制信息以生成、修改和终止一个或多个GTP隧道。在LTE切换的情况下，GTP-C协议生成数据转发隧道。
图3和4所示的协议栈和接口的描述适用于图5中所示的相同协议栈和接口。
图6是示出3GPP LTE中的随机接入过程的流程图。
随机接入过程用于UE以获得与基站的UL同步或者被分配UL无线电资源。
UE从eNB接收根索引和物理随机接入信道(PRACH)配置索引。每个小区具有由Zadoff-Chu(ZC)序列定义的64个候选随机接入前导码。根索引是用于UE生成64个候选随机接入前导码的逻辑索引。
随机接入前导的传输限于用于每个小区的特定时间和频率资源。PRACH配置索引指示特定子帧和前导码格式，其中，随机接入前导的传输是可能的。
随机接入过程，特别是基于竞争的随机接入过程，包括以下三个步骤。在以下步骤1、2和3中发送的消息分别称为msg1、msg2和msg4。
>1.UE将随机选择的随机接入前导码发送到eNodeB。UE从64个候选随机接入前导码中选择随机接入前导码，并且UE选择与PRACH配置索引对应的子帧。UE在所选择的子帧中发送所选择的随机接入前导码。
>2.在接收到随机接入前导码时，eNB向UE发送随机接入响应(RAR)。分两步检测RAR。首先，UE检测用随机接入(RA)-RNTI掩蔽的PDCCH。UE在由检测到的PDCCH指示的PDSCH上的MAC(媒体接入控制)PDU(协议数据单元)中接收RAR。RAR包括指示用于UL同步的定时偏移信息的定时提前(TA)信息、UL资源分配信息(UL许可信息)和临时UE标识符(例如，临时小区-RNTI(TC-RNTI))。
>3.UE可以根据资源分配信息(即，调度信息)和RAR中的TA值来执行UL传输。HARQ应用于与RAR相对应的UL传输。因此，在执行UL传输之后，UE可以接收与UL传输相对应的接收响应信息(例如，PHICH)。
图7示出了无线电资源控制(RRC)层中的连接过程。
如图7中所示，根据是否建立RRC连接来设置RRC状态。RRC状态指示UE的RRC层的实体是否具有与eNB的RRC层的实体的逻辑连接。其中UE的RRC层的实体与eNB的RRC层的实体逻辑连接的RRC状态被称为RRC连接状态。其中UE的RRC层的实体未与eNB的RRC层的实体逻辑连接的RRC状态被称为RRC空闲状态。
处于连接状态的UE具有RRC连接，并且因此E-UTRAN可以识别UE在小区单元中的存在。因此，可以有效地控制UE。另一方面，eNB无法识别处于空闲状态的UE的存在。处于空闲状态的UE在跟踪区域单元中由核心网络管理，该跟踪区域单元是大于小区的区域单元。跟踪区域是一组小区的单元。也就是说，对于处于空闲状态的UE，仅在更大的区域单元中识别UE的存在或不存在。为了向处于空闲状态的UE提供诸如语音服务和数据服务的通常移动通信服务，UE应该转换到连接状态。
当用户最初打开UE时，UE首先搜索合适的小区，并且然后保持在空闲状态。仅当保持在空闲状态的UE需要建立RRC连接时，UE才通过RRC连接过程与eNB的RRC层建立RRC连接，并且然后转换到RRC连接状态。
在许多情况下，处于空闲状态的UE需要建立RRC连接。例如，这些情况可以包括用户尝试进行电话呼叫、尝试发送数据或在从E-UTRAN接收到寻呼消息之后发送响应消息。
为了使处于空闲状态的UE与eNodeB建立RRC连接，需要如上所述执行RRC连接过程。RRC连接过程大致分为从UE到eNB的RRC连接请求消息的传输、从eNB到UE的RRC连接建立消息的传输以及从UE到eNB的RRC连接建立完成消息的传输，以下参照图7详细描述它们。
>1.当处于空闲状态的UE由于诸如尝试进行呼叫、数据传输尝试或eNB对寻呼的响应的原因而期望建立RRC连接时，UE首先向eNB发送RRC连接请求消息。
>2.当从UE接收到RRC连接请求消息时，eNB在无线电资源足够时接受UE的RRC连接请求，并且然后将RRC连接设立消息(其是响应消息)发送到UE。
>3.在接收到RRC连接设立消息时，UE向eNB发送RRC连接设立完成消息。
仅当UE成功发送RRC连接建立完成消息时，UE才与eNB建立RRC连接并且转换到RRC连接模式。
为了使空闲状态的UE转换到其中可以由于新业务的发生而执行业务发送/接收的激活状态，执行服务请求过程。如果在UE向网络注册但是S1连接被释放并且因为业务停用导致不向UE分配无线资源的状态中，即，在其中UE处于EMM注册状态(EMM-Registered)但处于ECM-Idle(ECM空闲)状态中，发生要由UE发送的业务或者发生要由网络发送到UE的业务，则UE请求网络提供服务。在成功完成服务请求过程后，UE转换到ECM连接状态(ECM-Connected)并在控制平面中配置EMC连接(RRC连接+S1信令连接)以及在用户平面中配置E-RAB(数据无线电承载(DRB)和S1承载)，从而发送/接收业务。如果网络希望将业务传送到ECM空闲状态(ECM-Idle)的UE，则网络通过寻呼消息通知UE存在要发送的业务，以便UE可以请求网络提供服务。
在下文中，将简要描述网络触发的服务请求过程。如果MME不得不或需要向处于ECM-IDLE状态的UE发送下行链路数据或信号，例如，如果MME需要针对ECM-IDLE模式UE执行MME/HSS发起的分离过程或S-GW接收控制信令(例如，创建承载请求或修改承载请求)，则MME启动网络触发的服务请求过程。当S-GW在ISR被激活的状态下接收到针对UE的创建承载请求或修改承载请求，S-GW没有下行链路S1-U，并且SGSN已经通知S-GW该UE已经移动到PMM-IDLE(PMM空闲)或STANDBY(待机)状态时，S-GW缓冲信令消息并发送下行链路数据通知以触发MME和SGSN寻呼UE。如果触发S-GW发送对于具有比等待用户平面建立时发送第一下行链路数据通知的承载更高优先级(即，ARP优先级)的承载的第二下行链路数据通知，则S-GW向MME发送指示更高优先级的新下行链路数据通知消息。如果S-GW接收到对于具有与发送第一下行链路数据通知的承载相比相同或更高优先级的承载的附加下行链路数据分组，或者如果在感测到指示更高优先级的第二下行链路数据通知消息之后，S-GW接收用于UE的附加下行链路数据分组，则S-GW缓冲这些下行链路数据分组并且不发送新的下行链路数据通知。将基于UE触发的服务请求过程向S-GW通知当前RAT类型。另外，S-GW将继续执行专用承载激活或专用承载修改过程。也就是说，S-GW将相应的缓冲信令发送到UE现在驻留的MME或SGSN，并且如果RAT类型与最后报告的RAT类型相比已经改变，则向P-GW通知当前RAT类型。如果部署动态PCC，则可以将当前RAT类型信息从P-GW传送到PCRF。如果PCRF响应导致EPS承载修改，则P-GW发起承载更新过程。当发送下行链路数据通知时，S-GW包括EPS承载ID和ARP。如果在S-GW处下行链路数据通知由下行链路数据分组的到达触发，则S-GW包括EPS承载ID和与通过其接收下行链路数据分组的承载相关联的ARP。如果通过控制信令的到达触发下行链路数据通知，并且如果控制信令包括EPS承载ID和ARP，则S-GW包括相应的EPS承载ID和APR。如果控制信令中不存在ARP，则S-GW在存储的EPS承载上下文中包括ARP。当L-GW接收到处于ECM-IDLE状态的UE的下行链路数据时，如果存在LIPA PDN连接，则L-GW将第一下行链路用户分组发送到S-GW并缓冲所有其他下行链路用户分组。S-GW触发MME寻呼UE。可以在3GPP TS 23.401的第5.3.4.3节中找到网络触发的服务请求过程的细节。
图8示出了UE触发的服务请求过程。
参见图8，当UE具有要发送的流量时，UE通过随机接入过程，即，通过执行步骤1)至3)向eNB发送RRC连接请求。当eNB接受来自UE的RRC连接请求时，eNB向UE发送RRC连接设立消息。在接收到RRC连接设立消息时，UE通过在消息中包括服务请求来向eNB发送RRC连接设立完成消息。这将参考UE和MME之间的服务请求进行详细描述。
>1.UE将封装在RRC消息(例如，图8的RA msg5)中的对于MME的NAS消息服务请求发送给eNB。
>2.eNB将NAS消息转发给MME。NAS消息封装在S1-AP中。
>3.MME向eNB发送S1-AP初始上下文设立请求消息。在此步骤中，为所有激活的EPS承载激活无线电和S1承载。eNB在UE上下文中存储安全上下文、MME信令连接ID、一个或多个EPS承载QoS等。
eNB执行无线电承载建立过程。无线电承载建立过程包括图8中所示的步骤6)至9)。
>4.eNB向MME发送S1-AP消息初始上下文设立请求。
>5.MME向S-GW发送针对每个PDN连接的修改承载请求消息。
>6.S-GW响应于修改承载请求消息，向MME返回修改承载响应。
此后，经由通过服务请求过程建立的E-RAB发送/接收业务。
在下文中，将描述网络用于向UE动态分配无线电资源的缓冲器状态报告(BSR)过程。
图9示出了动态无线电资源分配过程。
为了有效地使用LTE系统中的无线电资源，eNB需要知道每个UE期望传输多少数据和哪些数据。下行链路(DL)数据从接入网关发送到eNB。因此，eNB知道应该在DL上向每个UE发送多少数据。参考图9，eNB可以通过物理下行链路控制信道(PDCCH)向UE提供DL许可，并且UE可以在由DL许可分配的DL资源上接收DL数据。
与DL数据相反，在上行链路(UL)数据的情况下，eNB不知道每个UE需要多少UL无线电资源，除非UE直接向eNB通知关于UE期望在UL上发送的数据的信息。因此，为了使eNB能够向UE正确地分配UL无线电资源，每个UE向eNB提供eNB调度无线电资源所需的信息。例如，当存在UE要发送的数据时，UE通知eNB存在要发送的数据。然后，eNB基于UE提供的信息向UE发送资源分配消息。参考图9，如果UE在UL上请求资源，则eNB通过PDCCH向UE发送UL许可，并且UE使用根据UL许可分配的UL无线电资源来发送UL数据。
当UE通知eNB存在UE要发送的数据时，UE向eNB通知存储在其缓冲器中的数据量。这被称为缓冲状态报告(BSR)。
当生成BSR时，如果存在分配给UE的UL无线电资源，则UE立即使用UL无线电资源发送BSR。在LTE系统中，BSR以MAC控制元素的形式来生成，并且由UE在MAC PDU中发送到eNB。也就是说，甚至需要UL无线电资源来发送BSR。因此，在一些情况下，UE需要向eNB发送用于BSR传输的UL无线电资源分配的请求。UE将BSR发送到eNB的过程称为BSR过程。
如上所述，当数据存在于UE的缓冲器中时，如果满足预定条件，则UE应该将BSR发送到eNB。然而，BSR与用户数据没有直接关系，用户数据是UE和eNB希望实际发送和接收的数据。也就是说，向eNB发送BSR以便发送eNB有效地向UE分配无线电资源所需的信息，并且不是为了发送实际用户数据而发送BSR。因此，将BSR的大小减小到尽可能小有助于减少用于传输BSR的无线电资源的浪费。也就是说，BSR最好尽可能简单。
同时，为UE提供多个逻辑信道，并且每个逻辑信道具有不同的优先级。例如，在用于在eNB与UE之间发送和接收RRC消息的SRB的情况下，如果存在应当使用SRB发送的(控制)数据，即RRC消息或NAS消息，则UE需要尽可能快地通知eNB存在这样的数据。然后，当SRB上存在数据时，eNB将优先将无线电资源分配给UE。另一方面，如果数据存在于用于因特网协议语音(VoIP)的逻辑信道上，如果在相应小区中存在除所述UE之外的UE，如果UE建立具有比VoIP更高优先级的信道，并且如果数据存在于具有高优先级的信道上，则UE不需要将BSR快速发送到eNB，并且eNB不会立即将无线电资源分配给UE。因此，考虑到信道的差异，期望要求尽可能精确的BSR。在这种情况下，由于更准确的BSR可以包括更详细的信息，因此在eNB的调度器方面改善了性能。
最近，机器类型通信(MTC)已成为重要的通信标准问题。MTC指的是机器和eNB之间的信息交换，而不涉及人或者人为干预最少。例如，MTC可以用于针对测量/传感/报告的数据通信，例如抄表、水位测量、监控摄像机的使用、自动售货机的库存报告等，并且还可以用于多个UE的自动应用或固件更新过程。在MTC中，传输数据量小，并且偶尔发生UL/DL数据发送或接收(下文中，称为发送/接收)。考虑到MTC的这种特性，在效率方面将更好的是，根据数据传输速率降低用于MTC的UE(以下称为MTC UE)的生产成本和电池消耗。由于MTC UE具有低移动性，因此其信道环境基本保持相同。如果MTC UE用于计量、读取仪表和监视等，则MTC UE很可能位于典型的eNB的覆盖范围没达到的诸如地下室、仓库和山区的地方。考虑到MTC UE的目的，最好的是MTC UE的信号比常规UE(以下称为传统UE)的信号具有更宽的覆盖范围。
预计许多设备将通过物联网(IoT)彼此无线连接。物联网意味着具有电子装置、软件、传感器、执行器和使得这些对象能够收集和交换数据的网络连接的物理设备、连接设备、智能设备、建筑物和其他项目的网络互连。换句话说，IoT指的是物理对象、机器、人以及实现连接和通信以便交换用于智能应用和服务的数据的其他设备的网络。物联网允许通过现有的网络基础设施远程感知和控制对象，从而为物理和数字世界之间的直接集成提供机会，这样可以提高效率、准确性和经济效益。特别地，在本发明中，使用3GPP技术的IoT被称为蜂窝IoT(CIoT)。另外，使用窄带(例如，约200kHz的频带)发送/接收IoT信号的CIoT被称为NB-IoT。
CIoT用于监控相对较长时间(例如，从几十年到一年)内传输的业务(例如，烟雾报警检测、来自智能电表的电源故障通知、篡改通知、智能公用设施(燃气/水/电力)计量报告、软件补丁/更新等)并支持被表征为超低复杂度、功率限制和低数据速率的“物联网”设备。
在现有技术中，EMM空闲模式UE应该与网络建立连接以发送数据。为此，UE应该成功地完成图9中所示的服务请求过程。但是，它不适合需要针对低数据速率优化功耗的CIoT。为了将数据发送到应用，已经为EPS中的CIoT定义了两种类型的优化：用户平面CIoTEPS优化和控制平面CIoT EPS优化。
用户平面CIoT EPS优化和控制平面CIoT优化可分别参考U平面CIoT EPS优化和C平面CIoT EPS优化。
图10简要地示出了根据关于无线电信号的控制平面CIoT EPS优化的数据传输过程。
在控制平面CIoT EPS优化中，上行链路(UL)数据从eNB(CIoT RAN)传送到MME。此后，UL数据可以通过S-GW从MME发送到P-GW。通过这些节点，UL数据被转发到应用服务器(即，CIoT服务)。DL数据通过相反方向的相同路径传输。在控制平面CIoT EPS优化解决方案的情况下，没有设立数据无线电承载，但是通过信令无线电承载传输数据分组。因此，该解决方案最适合于不频繁的小数据分组的传输。
当UE和MME使用控制平面CIoT EPS优化时，UE和MME可以根据为PDN连接建立所支持的PDN连接选择的数据类型，通过NAS信令传送IP或非IP数据。
可以通过使用RRC和S1-AP协议的NAS传输能力以及经过在MME和S-GW之间和在S-GW和P-GW之间的GTP(演进的通用分组无线电服务(GPRS)隧道协议)隧道的数据传输来实现控制平面CIoTEPS优化。
图11示出了控制平面CIoT EPS优化中的移动终止的数据传输。
在图11中，GTP-u是在骨干网络中在MME和S GW之间以及在S GW和P GW之间隧道传输用户数据的协议。GTP封装了所有最终用户数据包。UDP/IP是用于路由用户数据和控制信令的骨干网络协议。NAS是用于在UE和MME之间传送数据的非接入层，并且可以包括用户平面IP数据的报头压缩和安全功能。
在下文中，CIoT网络或技术是指主要在核心网络方面向IoT UE提供优化的通信服务，并且窄带物联网(NB-IoT)网络或技术是指针对IoT优化的传统LTE技术的无线电接口。
通过NB-IoT的名称可知，NB-IoT是用于使用约200kHz的窄带频率提供IoT服务的无线电技术。与使用最小1.25MHz的频带的传统LTE技术相比，NB-IoT使用非常窄的频带。因此，就UE而言，可以最小化处理功率，并且可以最小化功耗。
CIoT是下述技术，用于即使当UE处于类似于RRC_IDLE状态的状态时通过MME处理数据的方案(C平面解决方案)或者UE和eNB维护上下文并且将上下文用于下一连接的方案来最小化UE的功耗，以便解决由传统附着过程或服务请求过程中的大量消息的交换引起的UE功率的浪费(参见图8)。
因此，NB-IoT无线电技术和CIoT技术是可单独应用的。也就是说，即使当不使用NB-IoT无线电技术时，也可以通过传统的LTE无线电网络应用CIoT技术。这意味着CIoT技术适用于不能使用NB-IoT无线电技术的UE，例如，已经通过仅应用LTE无线电技术而发布的UE。这还意味着基于传统LTE无线电技术的小区可以支持诸如智能电话的传统LTE UE并且同时支持IoT UE。
根据到目前为止讨论的CIoT操作，UE和eNB使用SRB1交换RRC控制信息、NAS控制信息和用户数据。在引入CIoT之前，由于NAS消息是控制消息并且RRC消息也是控制消息，因此不必区分定义为通过相同SRB发送的NAS和RRC消息之间的优先级。传统上，如果UE发送初始NAS消息(例如，服务请求消息或TA更新请求消息)作为RRC连接建立完成消息，则直到接收到对RRC连接设立完成消息的响应为止才生成新的NAS消息。然而，支持CIoT技术的UE可以继续生成NAS消息，以便即使在发送初始NAS消息之后也发送用户数据。在C平面解决方案的情况下，用户数据包括在NAS消息和RRC消息中，并且然后被传送到下层。根据网络的调度确定，RRC消息可以不立即发送到网络，并且可以在存储在下层中时长时间等待来自网络的资源分配。在这种情况下，UE和eNB可能难以快速交换RRC或NAS控制信息。例如，当在eNB和UE之间仅配置SRB1并且UE的应用生成分组1、2、3、4和5时，首先在NAS层中从这些分组生成NAS消息。然后，NAS消息被包括在RRC层中的RRC消息中并被传送到下层。此后，如果网络没有为分组分配无线电资源，则分组继续存储在UE中。在这种情况下，让我们假设eNB向UE发送RRC重配置消息。然后，UE将生成对RRC重新配置消息的响应消息，即RRC重新配置完成消息，并且将RRC重新配置完成消息发送到eNB。由于应当在SRB1上发送RRC重新配置完成消息，因此仅在发送使用相同SRB的分组1、2、3、4和5之后才可以将RRC重新配置完成消息发送到eNB。因此，由于先前生成的用户数据，可能不会立即将重要的控制消息发送到eNB。
图12示出了根据控制平面CIoT优化的用户数据传输过程。特别地，在图12中，通过SRB1传输用户数据。
>0.由应用(APP)生成数据。
>1.APP将生成的数据传输到NAS层。
>2.NAS层开始执行诸如服务请求的过程，以便将生成的数据传送到网络。
>3.UE的RRC层通过SRB0发送RRC连接请求消息，以便与eNB建立RRC连接。
>4.eNB通过SRB0发送RRC连接设立消息以作为对RRC连接请求消息的响应。RRC连接设立消息包含用于设置SRB1的信息。
>5.UE处理所接收的RRC连接设立消息，将RRC连接设立完成消息配置为对RRC连接设立消息的响应，并且通过SRB1发送RRC连接设立完成消息。这里，RRC连接设立完成消息可以包含更高层信息(例如，服务请求消息和TA更新请求消息)。
>6.在步骤5中接收到RRC连接设立完成消息后，eNB将包含在RRC连接设立完成消息中的NAS消息作为S1-AP消息(例如，初始UE消息)发送到MME。
>7.MME基于步骤6中接收的NAS消息为UE的用户配置上下文，包含对S1-AP消息中的NAS消息的响应(例如，初始UE上下文设立消息)，并将S1-AP消息发送给eNB。这里，MME还将关于用户的安全性上下文信息发送到eNB。
>8.在步骤5到7的中间，UE的APP可以生成附加数据。由于SRB0可以仅用于发送RRC连接请求消息和RRC连接设立消息，因此通过SRB1发送在步骤5到7中生成的数据。因此，步骤5到7中产生的数据通过SRB1堆叠在下层(例如，RLC)的缓冲器中。
>9.基于在步骤7中接收的安全性上下文信息，eNB向UE发送安全性模式命令消息，以便将安全性(即，加密和完整性保护)应用于与UE的无线电链路。
>10.UE将安全模式完成消息配置为对安全模式命令消息的响应，并尝试通过SRB1向eNB发送安全模式完成消息。
在图12中，诸如步骤9的安全模式命令消息的消息具有高度重要性，并且仅当成功执行步骤10时，可以平滑地配置作为用户平面承载的DRB。通过SRB1发送步骤10的安全模式完成消息，并且数据已经在步骤8中存储在SRB1的缓冲器中。因此，安全模式完成消息不能被发送到eNB，直到在安全模式完成消息之前存储在SRB1的缓冲器中的所有数据被发送到eNB。这导致RRC层中使用的控制消息的传输延迟，从而导致破坏RRC连接的危险增加。
同时，如果UE确定通过SRB2而不是SRB1发送NAS消息以便解决当RRC/NAS消息使用相同SRB时发生的问题，则存在下述问题：在当前的标准技术中，UE应该等待直到生成SRB2用于传输NAS消息。
因此，设计本发明以提出一种保证即使在通过使用NAS消息和RRC消息经由SRB发送用户数据时也优先发送RRC控制信息和NAS控制信息的方法。
同时，就eNB而言，由于能够在一个小区中使用的无线电资源的数量是有限的，因此在最合适的定时向每个UE提供适当数量的无线电资源是重要的。因此，使用参考图9描述的BSR过程，并且，每个UE应该在BSR过程中尽可能准确地发送其缓冲状态。在传统的BSR过程中，UE向eNB通知关于每个逻辑信道组(LCG)的缓冲量。传统eNB已经分配了通过其发送RRC消息的逻辑信道和通过其将用户数据发送到不同LCG的逻辑信道。因此，根据传统的BSR过程，eNB已经分别识别出RRC消息量和用户数据量。然而，当应用CIoT技术时，例如，当通过RRC消息发送用户数据时，eNB不能准确地识别每个UE的缓冲状态。也就是说，由于在CIoT技术中通过RRC消息发送用户数据，因此eNB可能错误判断RRC消息的量是大的，然后为了使UE发送RRC消息而分配无线电资源。然而，实际上，UE可以使用无线电资源来传输用户数据。当在一个小区中仅存在使用CIoT技术的一个UE时没有问题。然而，由于蜂窝系统的特征在于在一个小区中存在多个UE，所以如果无线电资源被错误地分配给任何UE或者被错误地使用，则可能无法将无线电资源正确地分配给其他UE。这是用户对服务不满意和频繁断开连接的原因。
以这种方式，传统上，由于在安全激活之前通过SRB1发送RRC消息、包括数据的NAS消息和简单NAS消息的全部，因此执行BSR的MAC层无法在这些消息之间区分。
因此，本发明提出了这样的技术，其中，应用CIoT技术的UE准确地向网络通知其缓冲状态，并且同时网络准确地识别每个UE的缓冲状态。
在下文中，尽管将使用CIoT描述本发明，但是本发明的提议同样可以应用于NB-IoT。
<提议A>
本发明提出UE和eNB生成多个SRB并根据消息或数据的属性使用不同的SRB发送消息或数据。根据本发明，即使当通过SRB使用NAS消息和RRC消息发送用户数据时，也可以优先发送RRC控制信息和NAS控制信息。
对于CIoT，除了SRB1之外，UE和网络还生成并使用新的SRB。仅当在UE和eNB之间配置了安全性时才可以使用SRB2。相反，即使没有eNB和UE之间的安全配置，也能够使用新SRB。这是因为由于PDCP无法读取NAS消息，因此无需在C平面解决方案中激活安全性。在下文中，为了便于描述，新SRB将被称为SRB3。然而，显而易见的是，仅当新SRB可以与传统SRB(例如，SRB0、SRB1和SRB2)区分开时，其他名称才可以用于新SRB。SRB3是UE和eNB之间的SRB。因此，SRB3可以用于传递RRC消息和NAS消息，并且即使在未配置安全性上下文时也可以使用SRB3。处于RRC空闲模式的UE通过SRB0发送RRC连接请求消息，然后通过使用SRB1传输的RRC连接设立完成消息发送初始NAS消息(例如，服务请求消息或TA更新消息)并且可选地发送初始用户数据。如果在RRC连接设立过程中建立SRB3，则UE使用SRB3来发送包括用户数据的NAS消息。在RRC连接设立过程中，eNB向UE发送的RRC连接设立消息可以包括关于SRB3的配置信息。
可以限制根据本发明的提议A的SRB3，使得SRB3仅应用于仅包括用户数据的NAS消息。例如，当NAS消息除了用户数据之外还包括其他控制信息时，使用SRB1而不是SRB3来发送NAS消息。当包括NAS消息的RRC消息除了包括NAS消息之外还包括由RRC层生成的其他控制信息时，使用SRB1而不是SRB3来发送RRC消息。在其他情况下，即，当包括任何NAS消息的RRC消息既不包括RRC控制信息也不包括NAS控制信息时，通过SRB3发送包括NAS消息的RRC消息。
如果UE使用CIoT技术，则UE的RRC层配置SRB3并使用SRB3来发送包括用户数据的NAS消息。在UE与eNB之间的初始RRC连接设立过程中，使用SRB0来发送RRC连接请求消息，并且使用SRB1发送在RRC连接请求消息之后发送的RRC连接设立完成消息。也就是说，通过CCCH发送的RRC消息使用SRB0。在RRC连接设立过程中，包括NAS消息的初始消息使用SRB1。接下来，使用SRB3发送包括用户消息的NAS消息。
当在UE和eNB之间配置安全性时，SRB2可以用于传递NAS消息。在这种情况下，通过SRB2发送的NAS消息不包括用户数据。
当UE和eNB之间未配置安全性时，SRB3用于传递NAS消息。换句话说，SRB3用于传递NAS消息，直到UE和eNB之间的安全性被激活。
当UE期望使用CIoT技术并且eNB允许使用CIoT技术时，使用SRB3。可以通过RRC连接设立消息来配置SRB3。当UE通知eNB为了使用CIoT而建立RRC连接并且eNB确定为UE建立RRC连接时，eNB可以向UE提供关于SRB3的配置信息以用于传输NAS消息。
或者，如果eNB允许使得UE使用CIoT技术，则可以自动使用SRB3。也就是说，当存在小区支持CIoT技术的指示时，如果建立了RRC连接，则UE可以自动使用SRB3。
如果在AS中未配置安全性并且配置了SRB3，则UE使用SRB3来发送NAS消息。换句话说，SRB3用于传递NAS消息，直到安全性被激活。由于在未配置安全性的状态中使用SRB3并且在安全性激活后也对SRB1应用安全性的情况下，SRB1(如果存在SRB2，则和/或SRB2)将用于在激活安全性后传递RRC/NAS消息。
图13示出了根据本发明的CIoT操作。特别地，图13示出了基于本发明的提议A的CIoT操作。
>0.数据由APP生成。
>1.APP将生成的数据传输到NAS层。
>2.NAS层开始执行诸如服务请求之类的过程，以便将数据发送到网络。
>3.UE的RRC层通过SRB0发送RRC连接请求消息，以便与eNB建立RRC连接。
>4.eNB通过SRB0发送RRC连接设立消息，以作为对来自UE的RRC连接请求的响应。RRC连接设立消息包含用于设置SRB1的配置信息。在接收到RRC连接设立消息时，UE处理该消息并生成SRB3。
>5.UE处理接收到的RRC连接设立消息，将RRC连接设立完成消息配置为对RRC连接设立消息的响应，并通过SRB1发送RRC连接设立完成消息。这里，RRC连接设立完成消息可以包含更高层信息(例如，服务请求消息和TA更新请求消息)。
>6.在步骤5中接收到RRC连接建立完成消息后，eNB将包含在RRC连接设立完成消息中的NAS消息发送到MME。
>7.MME基于在步骤6中接收的NAS消息为相应用户配置上下文，并将上下文发送到eNB。这里，MME将关于用户的安全性上下文信息发送到eNB。
>8.在步骤5到10的中间，UE的APP可以生成附加数据。可以在配置安全性之前，即在执行安全模式命令/完成过程之前通过SRB3发送包括在步骤5到10的中间生成的数据的NAS消息。
>9.如果NAS请求UE的RRC层发送包括用户数据的消息或NAS消息，则UE的RRC层可以检查是否有必要应用安全性上下文。如果不需要应用安全性，则RRC层通过已经配置的SRB3发送包括用户数据的NAS消息。如果已经形成安全性上下文，则RRC层检查是否另外配置了SRB2。如果已经配置了SRB2，则RRC层通过SRB2发送NAS消息，并且如果不存在SRB2，则RRC层通过SRB1发送NAS消息。在这种情况下，NAS消息被包括在诸如UL信息传送NB的消息中。
>10.eNB基于在步骤7中接收的信息向UE发送安全模式命令消息，以便将安全性(即，加密和完整性保护)应用于与UE的无线电链路。
>11.UE将安全模式完成消息配置为对安全模式命令消息的响应，并尝试通过SRB1将安全模式完成消息发送到eNB。这里，假设在传统NAS消息中，例如，包括数据1和数据2的消息已经被发送到eNB，并且与数据3相对应的数据块已经被存储在下层的缓冲器中。在这种情况下，NAS消息已经通过SRB3传输到下层，并且安全模式完成消息通过SRB1传输到下层。由于SRB1和SRB3是不同的信道，因此MAC层可以检查优先级并确定优先通过包括数据3的NAS/RRC消息通过SRB1发送消息，即安全模式完成消息。
>12.在通过SRB1发送安全模式完成消息之后，下层通过SRB3将包含剩余用户数据的NAS消息发送到eNB。
根据图12的操作，当仅使用一个SRB时，即仅生成SRB1时，所有消息/数据应使用SRB1。因此，当应该发送的消息/数据保留在SRB1的缓冲器中时，即使随后生成的数据/消息具有高优先级，随后生成的数据/消息也不被发送到对方，直到所有先前生成的消息/数据被发送。因此，难以管理无线电数据的质量，例如，服务质量(QoS)。
同时，在图12的操作中，如果生成SRB2以通过NAS传送NAS消息或用户数据，则在向SRB2应用安全性之前，不能通过SRB2发送用户数据。在这种情况下，不能在诸如在发送UE的RRC连接设立完成消息之后应用安全模式命令过程之前的持续时间期间发送更高层的数据。
因此，本发明防止由更高层的用户数据的传输引起的重要数据的传输延迟，并且防止用户数据的传输延迟或无线电信道使用效率的恶化，这在即使不传输重要数据数据也不能被传输到无线电节点时发生。
根据本发明，SRB1和SRB3属于不同的LCG，并且基于此执行BSR。
网络可以通过SIB或预先指定的值指示SRB3所属的LCG的值。然后，SRB1和SRB3属于不同的LCG，并且可以基于此执行BSR。
MME可以请求eNB发送关于UE的缓冲器的容量的信息。也就是说，对于从针对IoT优化的操作模式向正常操作模式切换操作或反之亦然，MME可以请求eNB发送关于UE在UL上发送的数据量的信息。关于使用CIoT技术进行操作的UE，当UE的缓冲器的容量达到特定级别时，MME可以向eNB发送关于eNB是否应该将关于UE的缓冲器的容量的信息报告给MME的信息。当缓冲器的容量达到由MME指示的参考值时，eNB可以基于UE向其发送的BSR将BSR信息发送到MME。
同时，当分离协议时，RRC实体不知道由NAS实体提供的NAS消息中包含哪些信息。因此，本发明另外提出，当NAS实体将NAS消息发送到RRC实体时，除了关于NAS的信息之外，NAS实体还向RRC实体通知关于用户数据是否包括在NAS消息中的信息。当NAS实体将NAS消息发送到RRC实体时，除了关于NAS消息的信息之外，NAS实体可以向RRC实体通知关于NAS层生成的控制信息是否包括在NAS消息中的信息。基于此，RRC实体可以确定应该通过哪个SRB发送每个NAS消息。
根据本发明的提议A，如果在UE和eNB之间配置多个SRB，并且SRB之一被分配用于CIoT使用，例如，包括用户数据的NAS消息的发送/接收，则可以比先前生成的用户数据更早地发送或接收稍后生成的RRC控制信息或NAS控制信息。在这种情况下，在UE和eNB之间生成DRB之后，即，即使在用户数据的传输路径改变为在eNB和S-GW之间的直接传输之后，也可以通过UE和MME之间的NAS消息来发送用户数据。这可能导致严重问题，因为在生成DRB之后MME不能再执行安全处理或压缩处理。为了防止该问题，当UE操作的CIoT模式改变为非CIoT模式时，UE可以删除包括用户数据的NAS消息。UE可以消除被配置为发送包括用户数据的NAS消息的SRB，或者重置或重新建立SRB的每个层，例如，PDCP、RLC或MAC层。
当由于诸如UE的处理限制或存储区域的限制的UE的性能限制而无法配置多个SRB时，即，当应当仅使用SRB1发送包括用户数据的NAS消息或RRC消息时，UE的RRC层可以发送关于用户数据是否包括在RRC消息中或者在将RRC消息发送到下层时是否在RRC消息中包括RRC控制信息或NAS控制信息的信息。基于此，下层可以确定应该优先发送哪些数据。具体地，由于MAC实体使用由eNB分配的有限无线电资源来执行UL传输，因此有必要确定向哪些数据传输优先分配有限无线电资源。在该确定处理中，包括RRC控制信息或NAS控制信息的消息的发送优先于仅包括用户数据的消息，从而可以配置更稳定的无线环境。例如，如果需要针对堆叠在RLC实体的存储器中的多个数据块重传任何数据块，或者如果需要确定应该优先传输多个数据块中的哪个数据块，则RLC实体可以优选地通过其他消息或数据块发送包括RRC控制信息或NAS控制信息的消息或数据块。
在上文中，尽管已经关于其中UE向eNB发送消息的UL操作描述了本发明，但是本发明可以类似地应用于甚至DL操作。例如，可以区别其中MME配置包括用户数据的NAS消息并将配置的NAS消息发送到eNB的情况和其中MME配置不包括用户数据的NAS消息而并将配置的NAS消息发送到eNB的情况。当MME配置NAS消息并将NAS消息发送到eNB时，MME可以发送关于NAS消息是否包括用户数据以及NAS消息是否使用NAS控制信息的信息以及关于NAS消息的信息。基于该信息，当存在应该发送给任何UE的多个NAS消息时，eNB可以优先通过其他NAS消息发送NAS消息中的包括NAS控制信息的NAS消息。以这种方式，网络节点快速地将控制信息发送到UE，从而可以快速执行切换到新模式。
<提议B>
与上述使用新定义的用于NAS的SRB的提议A不同，提议B涉及能够报告准确的BSR的方法和优先发送特定消息的方法，即使不引入新SRB也是如此。
具体地，当存在UE应该在UL上发送的用户数据时，本发明的提议B提出如下地将BSR发送到网络。
如果启用了CIoT功能，则当UE向网络报告UE要发送的用户数据量时，UE报告与被配置为传送RRC消息的SRB被映射到的逻辑信道或LCG不同的逻辑信道或LCG的数据量，以作为关于用户数据量的信息。
例如，当SRB0、SRB1和SRB2被映射到LCG0时，UE基于与LCG1、LCG2或LCG3相对应的数据量来配置BSR，并将配置的BSR发送到网络。在将BSR发送到网络时，如果RRC消息仅包括由NAS层生成的消息并且不包括由RRC层生成的控制信息，则UE在BSR中不包括关于LCG0的信息，即，关于LCG0的数据量的信息。网络可以指示UE将使用LCG1、LCG2和LCG3中的哪一个用于BSR，并且UE可以表示在BSR中的指示的LCG的值。也就是说，在网络将配置的信息发送到UE的过程中，网络可以指示关于当UE配置BSR时哪个LCG值用于表示用户数据量的信息。
另外，在考虑到IoT UE生成正常生成的周期性数据和在紧急情况下生成的紧急数据的事实时，网络可以向UE通知：将用于表示正常生成的周期性数据的LCG值，即具有正常优先级的数据；以及，将用于表示在紧急情况下生成的具有高优先级的数据的LCG值。在这种情况下，当UE生成用户数据并且应该将BSR发送到网络时，如果生成的数据具有正常优先级，则UE可以使用用于由网络指示的正常优先级数据的LCG值将关于缓冲器的容量的信息发送到网络，并且如果生成的数据具有高优先级，则UE可以使用用于由网络指示的高优先级数据的LCG值将关于缓冲器容量的信息发送到网络。
换句话说，根据本发明的提议B，UE配置BSR并使用先前为用户数据指示或配置的LCG值将BSR发送到网络，而不是配置BSR并使用关于实际发送用户数据的逻辑信道和逻辑信道被映射到的LCG的信息向网络发送BSR。例如，当使用逻辑信道1发送RRC消息并且将逻辑信道1映射到LCG0时，当RRC消息包括NAS消息并且由NAS层生成的NAS消息包括用户数据时，并且当用户数据被配置为使用LCG3时，UE在将BSR发送到网络时发送关于RRC消息或用户数据的量的信息，以不是作为关于LCG0的信息，而是作为关于LCG3的信息。
另外，考虑到NAS消息并不总是包括用户数据的事实，NAS层可以在将RRC消息递送到RRC层时向RRC层通知NAS消息是否包括用户数据。基于此，仅当NAS消息包括用户数据时，RRC层才执行上述操作。例如，当使用逻辑信道1发送RRC消息并且将逻辑信道1映射到LCG0时并且当RRC消息包括NAS消息并且用户数据不包括在由NAS层生成的NAS消息中时，UE指示关于作为关于LCG0的信息的数据量的信息，并在将BSR发送到网络时发送该信息。
另外，在将NAS消息发送到RRC层时，NAS层可以向RRC层通知NAS控制信息是否包括在NAS消息中。基于此，当NAS控制信息不包括在NAS消息中时，RRC层可以执行上述操作。例如，当使用逻辑信道1发送RRC消息并且将逻辑信道1映射到LCG0时并且当RRC消息包括NAS消息并且NAS控制信息包括在由NAS层生成的NAS消息中时，在将BSR发送到网络时，UE指示关于数据量的信息作为关于LCG0的信息并发送该信息。如果NAS控制信息不包括在NAS消息中并且仅用户数据包括在NAS消息中，则UE在将BSR发送到网络时使用除LCG0之外的LCG值发送关于数据量的信息。
当UE期望发送的RRC消息中不包括RRC控制信息时，当RRC消息中不包括NAS控制信息时，并且当RRC消息中包括用户数据信息时，UE根据本发明的提议使用除了相应的SRB被映射到的LCG之外的LCG值。
如果网络不提供关于应当使用哪个LCG的信息，则UE从未配置的LCG值中选择性地发送任意值。例如，当RRC消息被配置为逻辑信道1和LCG0并且没有LCG映射到LCG 1/2/3时，UE从LCG 1/2/3中选择任意一个并使用所选择的LCG。
网络如下地向UE通知关于哪个LCG用于表示用户数据的信息。UE根据用户数据配置LCG值，配置BSR，并将BSR发送给网络：
网络可以通过SIB向UE通知应该使用哪个LCG值；以及/或
网络可以向UE通知将用于正常优先级数据的LCG值和将用于高优先级数据的LCG值。
如果启用CIoT功能，则当UE向网络报告UE要发送的用户数据的量时，UE从逻辑信道的数据量或被配置为传送RRC消息的SRB被映射到的LCG中排除关于用户数据的量的信息。
或者，UE发送RRC连接请求消息以便从RRC空闲模式切换到RRC连接模式。在这种情况下，UE可以在RRC连接请求消息中包括关于是否已经生成用户数据的信息。UE可以另外发送关于已经生成了哪种类型的用户数据的信息。另外，UE还可以发送关于已经生成了用户数据的哪个优先级的信息。例如，UE可以向网络提供关于用户数据是紧急优先级的数据还是周期性生成的正常优先级的数据的信息。
RRC层向MAC层通知由其获取的信息。例如，关于是否包括NAS控制信息、是否包括RRC控制信息以及是否包括用户数据的信息可以包括在所生成的RRC消息中。因此，如在本发明中所提出的，UE可以配置BSR并将BSR发送到网络。
可以使用由IoT UE生成的数据量小于诸如智能手机的普通UE生成的数据量的事实来配置BSR。具体地，IoT UE可以配置特殊形式的BSR并将BSR发送到网络。可以通过不同于短BSR或长BSR的指示符来区分特殊形式的BSR。例如，指示包括特殊形式的BSR(即，由IoTUE生成的特殊形式的BSR)的信息可以包括在MAC PDU的报头中。例如，可以使用特定逻辑信道ID(LCID)值来指示指示包括特殊形式的BSR的信息。可以由配置为使用CIoT功能或NB-IoT功能的UE或使用CIoT功能或NB-IoT功能的UE使用特殊形式的BSR。特殊形式的BSR可以由能够通过NAS消息发送和接收用户数据的UE使用。特殊形式的BSR可包括以下信息或能够指示以下信息的组合的信息：
*关于是否存在要发送的RRC消息或关于要发送的RRC消息的量的信息，
*关于是否存在要发送的NAS消息或关于要发送的NAS消息量的信息，
*关于用户数据是否存在或关于用户数据量的信息，
*关于是否存在包括用户数据的NAS消息或关于包括用户数据的NAS消息量的信息，
*关于是否存在包括用户数据的RRC消息或关于包括用户数据的RRC消息量的信息，
*关于RRC控制信息是否存在于RRC消息中以及关于RRC控制信息量的信息，
*关于NAS控制信息是否存在于NAS消息中以及关于NAS控制信息量的信息，
*关于用户数据优先级的信息
图14示出了BSR的特殊格式。UE根据每个字段的含义填充值，并将BSR发送到网络。例如，在图14(a)的特殊格式中，UE计算RRC消息中的RRC和NAS控制信息的量，并将计算出的量包括在第一字段中。如果存在用户数据，则UE在第二字段中包括关于与用户数据相关的优先级的信息，例如，关于用户数据是否具有高优先级的信息。最后，UE在第三字段中包括关于与优先级对应的用户数据量的信息。以这种方式，UE配置特殊BSR并将配置的BSR发送到网络。
为了使UE发送用户数据，在转换到RRC连接模式的过程中将NAS消息发送到网络。因此，在本发明中，UE希望通过BSR通知网络的信息可以通过NAS消息发送到MME。然后，MME再次将该信息发送到eNB，并且eNB可以确定将优先传送无线电资源到哪个UE。
RRC层知道用户数据是否包括在RRC消息或NAS消息中。因此，在本发明中，UE希望通过BSR通知网络的信息可以通过RRC消息发送到eNB的RRC层。接下来，eNB的RRC层可以再次将该信息提交给eNB的MAC层，并且然后eNB的MAC层可以确定将优先发送无线电资源到哪个UE。
已经在假设IoT UE的数据可以被划分为具有高优先级的数据和具有正常优先级的数据的情况下描述了本发明。然而，可以更详细地划分IoT UE的数据的优先级。或者，可以将关于每个优先级的数据的特性的信息发送到eNB。例如，可以向eNB提供关于允许延迟的程度或允许分组错误的程度的信息。关于每个优先级的数据的特性的信息可以由MME指示给eNB，或者可以由运营商配置并且然后发送到eNB。
虽然已经就关于优先级的信息描述了本发明，但是可以使用标准化的QoS类标识符(QCI)索引来代替优先级。例如，用户可以通过BSR或其他方法向网络通知关于与生成的用户数据对应的QCI的信息，并且然后网络可以在向UE分配无线电资源时考虑该信息。在该过程中，关于哪个应用或哪个数据对应于哪个QCI的信息可以由网络预先提供给UE。或者，可以为IoT而不是QCI定义与附加QoS相关的表。
网络可以向UE发送关于与本发明中提出的BSR相关的操作的信息或者关于是否允许传输特殊形式的BSR的信息。仅当通过该信息允许操作时，UE才可以根据本发明的提议B执行操作。
根据本发明的上述提议A或提议B，即使当使用NAS消息或RRC消息通过SRB发送用户数据时，也可以保证RRC控制信息和NAS控制信息被优先传送。另外，根据本发明，UE可以准确地向网络通知其缓冲状态。
图15示出了根据本发明优选实施例的UE和网络节点的配置。
根据本发明的UE 100可以包括收发器110、处理器120和存储器130。收发器110可以被称为射频(RF)单元。收发器110可以被配置为向外部设备发送和从外部设备接收各种信号、数据和信息。UE 100可以通过有线和/或无线连接到存储设备。处理器120可以控制UE100的整体操作，并且被配置为计算和处理UE 100向外部设备发送和从外部设备接收的信息。另外，处理器120可以被配置为执行UE的建议操作。存储器130可以将计算和处理的信息存储预定时间，并且可以由诸如缓冲器(未示出)的另一组件替换。
参见图15，根据本发明的网络节点200可以包括收发器210、处理器220和存储器230。收发器210可以被称为RF单元。收发器210可以被配置为向外部设备发送和从外部设备接收各种信号、数据和信息。网络节点200可以通过有线和/或无线连接到存储设备。处理器220可以控制网络节点200的整体操作，并且被配置为计算和处理网络节点200向外部设备发送和从外部设备接收的信息。另外，处理器220可以被配置为执行网络节点的建议操作。存储器230可以将计算和处理的信息存储预定时间，并且可以由诸如缓冲器(未示出)的另一组件替换。
对于UE 100和网络设备的配置，可以独立地应用或实现在本发明的各种实施例中描述的细节，使得同时应用两个或更多个实施例。为简单起见，省略了多余的描述。
可以通过各种手段来实现本发明的实施例。例如，可以通过硬件、固件、软件或其组合来实现实施例。
当通过硬件实现时，根据本发明实施例的方法可以体现为一个或多个专用集成电路(ASIC)、一个或多个数字信号处理器(DSP)、一个或多个数字信号处理设备(DSPD)、一个或多个可编程逻辑器件(PLD)、一个或多个现场可编程门阵列(FPGA)、处理器、控制器、微控制器、微处理器等。
当通过固件或软件实现时，根据本发明实施例的方法可以体现为执行上述功能或操作的装置、过程或功能。软件代码可以存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并且可以通过各种已知手段向处理器发送数据和从处理器接收数据。
如上所述，已经给出了本发明的优选实施例的详细描述，以使本领域技术人员能够实现和实践本发明。尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离所附权利要求中描述的本发明的精神或范围的情况下，可以在本发明中进行各种修改和变化。因此，本发明不应限于本文所述的具体实施例，而应符合与本文公开的原理和新颖特征一致的最广泛范围。
工业适用性
上述通信方法适用于各种无线通信系统，包括IEEE 802.16x和802.11x系统以及3GPP系统。此外，所提出的方法适用于使用超高频带的毫米波(mmWave)通信系统。

Claims (10)

1.一种在无线通信系统中由用户设备UE发送数据的方法，所述方法包括：
发送无线电资源控制RRC连接请求消息；
接收响应于所述RRC连接请求消息的RRC连接设立消息；以及
在激活安全性之前，发送包括非接入层NAS消息的RRC消息，其中所述NAS消息包括用户数据，
其中，基于(i)仅包括用户数据的所述NAS消息和(ii)与所述NAS消息不同的没有RRC控制信息的RRC消息，通过为优先于安全性激活的所述RRC消息和所述NAS消息以及为窄带物联网NB-IoT建立的特定信令无线承载SRB发送所述RRC消息，其中，所述特定的SRB不同于SRB1、SRB2和SRB0，并且
其中，基于(i)除了用户数据外还包括NAS控制信息的NAS消息或(ii)除了所述NAS消息外还包括所述RRC控制信息的所述RRC消息，所述RRC消息通过SRB1而不是特定SRB被发送，以及
其中，所述特定SRB是基于所述RRC连接设立消息建立的。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，通过所述SRB0发送所述RRC连接请求消息。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，用于建立特定SRB的所述UE被配置为支持所述NB-IoT。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，根据在所述RRC连接设立消息中包括的配置信息来建立所述特定SRB。
5.一种用于在无线通信系统中配置为发送数据的用户设备UE，所述UE包括：
射频RF单元，以及
处理器，所述处理器被配置为控制所述RF单元，
其中，所述处理器被配置为：
发送无线资源控制RRC连接请求消息；
接收响应于所述RRC连接请求消息的RRC连接设立消息；以及
在安全性激活之前，发送包括非接入层NAS消息的RRC消息，其中所述NAS消息包括用户数据，
其中，基于(i)仅包括用户数据的所述NAS消息和(ii)与所述NAS消息不同的没有RRC控制信息的RRC消息，通过为优先于安全性激活的所述RRC消息和所述NAS消息以及为窄带物联网NB-IoT建立的特定信令无线承载SRB发送所述RRC消息，其中，所述特定的SRB不同于SRB1、SRB2和SRB0，并且
其中，基于(i)除了用户数据外还包括NAS控制信息的NAS消息或(ii)除了所述NAS消息外还包括所述RRC控制信息的所述RRC消息，所述RRC消息通过SRB1而不是特定SRB被发送，以及
其中，所述特定SRB是基于所述RRC连接设立消息建立的。
6.根据权利要求5所述的UE，其中，通过所述SRB0发送所述RRC连接请求消息。
7.根据权利要求5所述的UE，其中，用于建立所述特定SRB的所述UE被配置为支持所述NB-IoT。
8.根据权利要求5所述的UE，其中，根据在所述RRC连接设立消息中包括的配置信息来建立所述特定SRB。
9.一种在无线通信系统中由网络节点从用户设备接收数据的方法，所述方法包括：
接收无线资源控制RRC连接请求消息；
响应于所述RRC连接请求消息发送RRC连接设立消息；以及
在安全性激活之前，接收包括非接入层NAS消息的RRC消息，其中所述NAS消息包括用户数据，
其中，基于(i)仅包括用户数据的所述NAS消息和(ii)与所述NAS消息不同的没有RRC控制信息的RRC消息，通过为优先于安全性激活的所述RRC消息和所述NAS消息以及为窄带物联网NB-IoT建立的特定信令无线承载SRB接收所述RRC消息，其中，所述特定的SRB不同于SRB1、SRB2和SRB0，并且
其中，基于(i)除了用户数据外还包括NAS控制信息的NAS消息或(ii)除了所述NAS消息外还包括所述RRC控制信息的所述RRC消息，所述RRC消息通过SRB1而不是特定SRB被接收，以及
其中，所述特定SRB是基于所述RRC连接设立消息建立的。
10.一种用于在无线通信系统中从用户设备接收数据的网络节点，所述网络节点包括：
射频RF单元，以及
处理器，所述处理器被配置为控制所述RF单元，
其中，所述处理器配置为：
接收无线资源控制RRC连接请求消息；
响应于所述RRC连接请求消息发送RRC连接设立消息；以及
在安全性激活之前，接收包括非接入层NAS消息的RRC消息，其中所述NAS消息包括用户数据，
其中，基于(i)仅包括用户数据的所述NAS消息和(ii)与所述NAS消息不同的没有RRC控制信息的RRC消息，通过为优先于安全性激活的所述RRC消息和所述NAS消息以及为窄带物联网NB-IoT建立的特定信令无线承载SRB接收所述RRC消息，其中，所述特定的SRB不同于SRB1、SRB2和SRB0，并且
其中，基于(i)除了用户数据外还包括NAS控制信息的NAS消息或(ii)除了所述NAS消息外还包括所述RRC控制信息的所述RRC消息，所述RRC消息通过SRB1而不是特定SRB被接收，以及
其中，所述特定SRB是基于所述RRC连接设立消息建立的。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019050437A (ja) * 2016-01-19 2019-03-28 シャープ株式会社 端末装置、ｃ−ｓｇｎおよび通信制御方法
JP2019050435A (ja) * 2016-01-19 2019-03-28 シャープ株式会社 端末装置、ｃ−ｓｇｎおよび通信制御方法
US10681775B2 (en) * 2017-03-10 2020-06-09 Cable Television Laboratories, Inc. System and method for pipelining LTE signaling
CN107241755B (zh) * 2017-07-12 2021-03-30 华为技术有限公司 通信方法、网络服务器和计算机可读存储介质
CN107240247B (zh) * 2017-07-14 2023-08-29 杭州钛比科技有限公司 一种基于NB-IoT的电表数据采集系统
JP2019033419A (ja) * 2017-08-09 2019-02-28 シャープ株式会社 端末装置、基地局装置、通信方法、および、集積回路
KR20190108252A (ko) * 2018-03-14 2019-09-24 삼성전자주식회사 무선 베어러를 설정하는 방법 및 장치
US11044775B2 (en) * 2018-08-03 2021-06-22 Qualcomm Incorporated Data path selection post connection re-establishment
US11317462B2 (en) 2018-11-05 2022-04-26 Apple Inc. Apparatus, systems, and methods for transmitting large network configuration messages
CN109495887B (zh) * 2018-11-22 2021-08-17 熊猫电子集团有限公司 一种卫星移动通信终端协议栈mm连接的实现方法与系统
CN109862622B (zh) * 2019-01-16 2021-02-23 维沃移动通信有限公司 上报能力信息的方法、设备及系统
CN113170477A (zh) * 2019-02-13 2021-07-23 联发科技（新加坡）私人有限公司 未授权新无线电中的信令无线电承载的信道接入优先级等级
WO2020218436A1 (ja) * 2019-04-26 2020-10-29 京セラ株式会社 通信制御方法
WO2021035497A1 (en) * 2019-08-26 2021-03-04 Guangdong Oppo Mobile Telecommunications Corp., Ltd. User equipment, network node, and methods for operating the same against maximum number of allowable radio bearers
CN111311873B (zh) * 2020-02-24 2021-08-20 赣州光通电子有限公司 用于智能家庭的实时传输安防报警信息的方法及系统
CN111818145B (zh) * 2020-06-29 2021-03-23 苏州好玩友网络科技有限公司 一种文件传输方法、装置、系统、设备及存储介质
CN114026917A (zh) * 2021-09-30 2022-02-08 北京小米移动软件有限公司 跟踪区处理方法及装置、通信设备及存储介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101170796A (zh) * 2006-10-24 2008-04-30 中兴通讯股份有限公司 一种为选择业务建立或重配置专用无线承载的方法
CN102457825A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 电信科学技术研究院 一种数据的传输方法和设备
CN103139928A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 英特尔移动通信有限责任公司 用于传送机会网络相关消息的方法
WO2014047933A1 (en) * 2012-09-29 2014-04-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for rrc message combining

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101705678B1 (ko) 2010-10-04 2017-02-22 삼성전자주식회사 ３ｇｐｐ 시스템에서 ｍｄｔ 측정 보고 제어 방법 및 장치
WO2013139524A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 Nokia Siemens Networks Oy Data transmission mechanism with improved robustness using multiflow connection
WO2013189031A1 (zh) * 2012-06-19 2013-12-27 华为技术有限公司 通信系统、基站、用户设备及信令传输方法
EP2901795B1 (en) 2012-09-26 2019-07-24 Nokia Technologies Oy Methods and apparatuses for signaling radio bearer transmission in a heterogenous network
US9713195B2 (en) 2012-10-29 2017-07-18 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for releasing connection in wireless communication system
CN103906262B (zh) 2012-12-26 2019-02-26 中兴通讯股份有限公司 一种承载分配方法及用户设备、基站和服务网关
US9681354B2 (en) * 2013-08-08 2017-06-13 Intel IP Corporation Signaling radio bearer optimizations and other techniques for supporting small data transmissions
EP2961212B1 (en) * 2014-06-23 2020-09-09 Samsung Electronics Co., Ltd Method and apparatus for providing a sponsored data service to a user
WO2017119738A1 (en) * 2016-01-06 2017-07-13 Lg Electronics Inc. Method for transmitting an amount of data in wireless communication system and a device therefor

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101170796A (zh) * 2006-10-24 2008-04-30 中兴通讯股份有限公司 一种为选择业务建立或重配置专用无线承载的方法
CN102457825A (zh) * 2010-10-15 2012-05-16 电信科学技术研究院 一种数据的传输方法和设备
CN103139928A (zh) * 2011-11-30 2013-06-05 英特尔移动通信有限责任公司 用于传送机会网络相关消息的方法
WO2014047933A1 (en) * 2012-09-29 2014-04-03 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for rrc message combining

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