CN108990145A - 传输模式控制方法及装置、通信系统及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种数据传输模式控制方法及装置、通信系统及计算机可读存储介质，通过使用第一数据传输模式进行终端接入流程，在终端接入流程完成后，向管理实体发送终端附着信息，在接收到响应消息后，使用第二数据传输模式进行终端附着流程及后续的数据交互；这样，终端设备在初次注册时，就可以基于第二数据传输模式进行终端附着注册流程及后续的数据交互，可以充分的发挥终端能力，解决了现有技术中终端设备在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题，增强了用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及NB-IoT(Narrow Band Internet of Thins，基于蜂窝的窄带物联网)领域，尤其涉及一种数据传输模式控制方法及装置、通信系统及存储介质。
背景技术
在现有技术中，NB-IoT在协议层规划了以下两种数据传输方案：CP(ControlPlane，控制面方案)及UP(User Plane，用户面方案)，根据协议规定，CP方案是系统必须支持的方案，UP方案定位为升级支持的选项，UP方案与CP方案相比，可以降低承载资源的重新分配流程，也可以快速恢复通信连接，优于CP方案。
但是在现有技术中，由于终端设备UE在初次加入NB-IoT系统时，NB-IoT系统无法知道UE是否支持UP方案，只能按照CP方案完成终端基础接入流程及终端附着注册流程；这种方式将导致支持UP方案的终端设备不能很好的使用其设备能力，降低了用户的使用体验。
发明内容
本发明实施例提供了一种数据传输模式控制方法及装置、NB-IoT系统及存储介质，以至少解决现有技术中终端设备UE在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题。
一方面，提供了一种数据传输模式控制方法，包括：
控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
触发接入基站向管理实体发送附着触发消息；
触发管理实体向接入基站发送第一附着响应消息；
控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
一方面，提供了一种数据传输模式控制装置，包括：
第一控制模块，用于控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
第一触发模块，用于触发接入基站向管理实体发送附着触发消息；
第二触发模块，用于触发管理实体向接入基站发送第一附着响应消息；
第二控制模块，用于控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
一方面，提供了一种通信系统，包括：终端设备、接入基站及管理实体，其中，
接入基站用于与终端设备采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
接入基站用于向管理实体发送附着触发消息；
管理实体用于向接入基站发送第一附着响应消息；
接入基站还用于与终端设备采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
一方面，提供了一种数据传输模式控制装置，包括处理器、存储器及通信总线；通信总线用于实现处理器和存储器之间的连接通信；处理器用于执行存储器中存储的管理程序，以实现本发明提供的任意的数据传输模式控制方法所包含的步骤。
另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序被执行，以实现本发明提供的任意的数据传输模式控制方法。
本发明实施例的有益效果：
本发明实施例提供了一种数据传输模式控制方法及装置、通信系统及计算机可读存储介质，通过使用第一数据传输模式进行终端接入流程，在终端接入流程完成后，向管理实体发送终端附着信息，在接收到响应消息后，使用第二数据传输模式进行终端附着流程及后续的数据交互；这样，终端设备在初次注册时，就可以基于第二数据传输模式进行终端附着注册流程及后续的数据交互，可以充分的发挥终端能力，解决了现有技术中终端设备UE在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题，增强了用户的使用体验。
附图说明
图1为本发明第一实施例提供的数据传输模式控制装置的结构框图；
图2为本发明第一实施例提供的数据传输模式控制方法的流程图；
图3为本发明第一实施例提供的数据传输模式控制装置的结构图；
图4为本发明实施例涉及的通信系统的组网示意图；
图5为本发明实施例涉及的CP方案的流程图；
图6为本发明实施例涉及的UP方案的流程图；
图7为本发明第二实施例提供的数据传输模式控制方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例只是本发明中一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
现通过具体实施方式结合附图的方式对本发明做出进一步的诠释说明。
在实际应用中，本发明提供的数据传输模式控制方法适用于所有的通信系统，这是因为：在某通信系统部署初期，其可以支持第一数据传输模式，随着技术发展等因素，本领域技术人员基于这个通信系统又开发出效果更好的第二数据传输模式，但是由于通信系统硬件配置等，这些通信系统在上电时会默认启动第一数据传输模式，而第二数据传输模式则需要用户手动启动，导致用户不能快速的使用第二数据传输模式以获得更好的使用体验，本发明第二实施例以NB-IoT(Narrow Band Internet of Thins，基于蜂窝的窄带物联网)系统作为这些通信系统的代表进行了详细的说明。
第一实施例：
图1为本发明第一实施例提供的数据传输模式控制装置的结构框图，由图1可知，本实施例提供的数据传输模式控制装置包括：
第一控制模块11，用于控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
第一触发模块12，用于触发接入基站向管理实体发送附着触发消息；
第二触发模块13，用于触发管理实体向接入基站发送第一附着响应消息；
第二控制模块14，用于控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
在实际应用中，图1中各模块至少连接对应的控制对象或者触发对象。
在实际应用中，以NB-IoT系统为例，第一数据传输模式为CP方案，第二数据传输模式为UP方案，附着触发消息为接入基站eNodeB向MME(Mobile Managenment Entity，管理实体)发送的ININTIAL UE MESSAGE消息，而第一附着响应消息为MME下行发送的InitialContext SetUp Request消息。
在一些实施例中，上述实施例中的第二触发模块13用于：
根据附着触发消息，确定终端设备与接入基站的设备能力；
根据第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断终端设备与接入基站是否支持第二数据传输模式；
若支持，则触发管理实体向接入基站反馈第一附着响应消息；
若不支持，则触发管理实体向接入基站反馈第二附着响应消息；
此时，第二控制模块14用于控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用第一数据传输模式进行后续数据传输。
在实际应用中，以NB-IoT系统为例，第二附着响应消息为MME下行发送的DOWNLINKNAS TRANSPORT消息。
在一些实施例中，当第一数据传输模式与第二数据传输模式使用不同的承载资源及安全协议进行信息传输时，上述实施例中的第二控制模块14用于：
控制终端设备与接入基站进行承载资源及安全协议的切换；
控制终端设备与接入基站使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程，以及采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
在实际应用中，以NB-IoT系统为例，CP方案数据通过NAS消息进行传输，空口承载使用SRB(single radio bearer信令无线承载)，不需要DRB(无线数据承载)，使用NAS层安全，不使用空口安全，而UP方案则与其不同，因此，通过本实施例的实施，在附着过程中，CP到UP方案切换还涉及到承载从SRB1bis切换到SRB1的过程：
初始阶段采用SRB1建立承载，在MSG4消息里面创建SRB1和SRB1bis(隐含在SRB1里面)，在AS非安全模式下，信令和NAS消息一直使用SRB1bis(PDCP层被旁路，不需要PDCP配置)；
在UP模式下，基站发Security mode commond后，RRC需要配置PDCP参数给RNLU模块；UE收到Security mode commond后，SRB1bis切换到SRB1(携带PDCP层相关信息)，回应基站的Security mode complete也是切换到SRB1上的。
本实施例提供了一种数据传输模式控制装置，通过使用第一数据传输模式进行终端接入流程，在终端接入流程完成后，向管理实体发送终端附着信息，在接收到响应消息后，使用第二数据传输模式进行终端附着流程及后续的数据交互；这样，终端设备在初次注册时，就可以基于第二数据传输模式进行终端附着注册流程及后续的数据交互，可以充分的发挥终端能力，解决了现有技术中终端设备在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式，如CP方案导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题，增强了用户的使用体验。
图2为本发明第一实施例提供的数据传输模式控制方法的流程图，由图2可知，本实施例提供的数据传输模式控制方法包括：
S201：控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
S202：触发接入基站向管理实体发送附着触发消息；
S203：触发管理实体向接入基站发送第一附着响应消息；
S204：控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，上述实施例中的方法在步骤S203之前，还包括：
根据附着触发消息，确定终端设备与接入基站的设备能力；
根据第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断终端设备与接入基站是否支持第二数据传输模式；
若支持，则执行步骤S203；
若不支持，则触发管理实体向接入基站反馈第二附着响应消息；
控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用第一数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，若第一数据传输模式与第二数据传输模式使用不同的承载资源及安全协议进行信息传输，上述实施例中的控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程包括：
控制终端设备与接入基站进行承载资源及安全协议的切换；
控制终端设备与接入基站使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程。
本实施例提供了一种数据传输模式控制方法，通过使用第一数据传输模式进行终端接入流程，在终端接入流程完成后，向管理实体发送终端附着信息，在接收到响应消息后，使用第二数据传输模式进行终端附着流程及后续的数据交互；这样，终端设备在初次注册时，就可以基于第二数据传输模式进行终端附着注册流程及后续的数据交互，可以充分的发挥终端能力，解决了现有技术中终端设备UE在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式，如CP方案导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题，增强了用户的使用体验。
图3为本发明第一实施例提供的数据传输模式控制装置的结构图；由图3可知，本实施例提供的数据传输模式控制装置包括：处理器31、存储器32及通信总线33；其中，
通信总线33用于实现处理器和存储器之间的连接通信；
处理器31用于执行存储器32中存储的管理程序，以实现以下步骤：
控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
触发接入基站向管理实体发送附着触发消息；
触发管理实体向接入基站发送第一附着响应消息；
控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，上述实施例中的处理器31还用于执行计算机程序，以实现以下步骤：
根据附着触发消息，确定终端设备与接入基站的设备能力；
根据第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断终端设备与接入基站是否支持第二数据传输模式；
若支持，则触发管理实体向接入基站反馈第一附着响应消息；
若不支持，则触发管理实体向接入基站反馈第二附着响应消息；
控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用第一数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，上述实施例中的处理器33还用于执行计算机程序，以实现以下步骤：
控制终端设备与接入基站进行承载资源及安全协议的切换；
控制终端设备与接入基站使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程，以及采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
本实施例提供了一种数据传输模式控制装置，通过使用第一数据传输模式进行终端接入流程，在终端接入流程完成后，向管理实体发送终端附着信息，在接收到响应消息后，使用第二数据传输模式进行终端附着流程及后续的数据交互；这样，终端设备在初次注册时，就可以基于第二数据传输模式进行终端附着注册流程及后续的数据交互，可以充分的发挥终端能力，解决了现有技术中终端设备UE在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式如CP方案导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题，增强了用户的使用体验。
在一些实施例中，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，一个或者多个程序被执行，以实现以下步骤：
控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
触发接入基站向管理实体发送附着触发消息；
触发管理实体向接入基站发送第一附着响应消息；
控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，上述实施例中的一个或者多个程序被执行，以实现以下步骤：
根据附着触发消息，确定终端设备与接入基站的设备能力；
根据第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断终端设备与接入基站是否支持第二数据传输模式；
若支持，则触发管理实体向接入基站反馈第一附着响应消息；
若不支持，则触发管理实体向接入基站反馈第二附着响应消息；
控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用第一数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，上述实施例中的一个或者多个程序被执行，以实现以下步骤：
控制终端设备与接入基站进行承载资源及安全协议的切换；
控制终端设备与接入基站使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程，以及采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其内存储的计算机程序在被执行时，通过使用第一数据传输模式进行终端接入流程，在终端接入流程完成后，向管理实体发送终端附着信息，在接收到响应消息后，使用第二数据传输模式进行终端附着流程及后续的数据交互；这样，终端设备在初次注册时，就可以基于第二数据传输模式进行终端附着注册流程及后续的数据交互，可以充分的发挥终端能力，解决了现有技术中终端设备UE在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式方案导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题，增强了用户的使用体验。
图4为本发明实施例涉及的通信系统的组网示意图；由图4可知，本实施例涉及的通信系统包括：终端设备41、接入基站42及管理实体43，其中，
接入基站42用于与终端设备41采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
接入基站42用于向管理实体43发送附着触发消息；
管理实体43用于向接入基站42发送第一附着响应消息；
接入基站42还用于与终端设备41采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用第二数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，如图4所示，上述实施例中的管理实体43包括：
解析模块431，用于根据附着触发消息，确定终端设备与接入基站的设备能力；
判断模块432，用于根据第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断终端设备与接入基站是否支持第二数据传输模式；
触发模块433，用于若支持，则触发管理实体向接入基站反馈第一附着响应消息；若不支持，则触发管理实体向接入基站反馈第二附着响应消息，此时，终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用第一数据传输模式进行后续数据传输。
在一些实施例中，当第一数据传输模式与第二数据传输模式使用不同的承载资源及安全协议进行信息传输时，上述实施例中的接入基站42用于与终端设备41进行承载资源及安全协议的切换，使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程，以及后续数据传输。
现结合具体应用场景，以通信系统为NB-IoT系统为例，对本发明做进一步的诠释说明。
本发明实施例涉及的CP方案(即第一数据传输模式)的流程如图5所示，UP方案(即第二数据传输模式)如图6所示；具体如下：
如图5所示，现有的CP方案包括以下交互消息：
S501：SIB2 NPDSCH；
基站下发PRACH(PhysicalRandom Access Channel，物理随机接入信道)的配置，包括：1、NPRACH-ConfigSIB-NB，2、RACH-ConfigCommon-NB，会有RSRP的cel等级等参数；
S502：MSG1 NPRACH Preamble；
终端(UE)根据RSRP确定cel等级，确定PRACH的参数；根据配置参数可以计算出PRACH的时频位置，然后发送本消息；
S503：DCI FORMAT N1 RA-RNTI NPDCCH；
基站进行时频资源的计算，计算出RA-RNTI(RA-RNTI＝1+SFN_id/4)；然后计算msg2、msg3调度资源，然后通过本消息下发msg2的调度；
终端使用计算的RA-RNTI解出属于自己的消息，得到RAR的时频资源；
S504：MSG2Random Access Reponse NPDSCH；
基站下发本消息，共15bit携带有：1、TA，2、RAPID(频域资源，子载波号)，3、TempC-RNTI(用于msg3mac层加扰)，4、UL grant(MSG3的资源分配)；
S505：终端第一次冲突解决：UE对比是否是自己的Rapid，如果不是重新发起接入；
S506：MSG3 RRC Connection Request S-TMSI NPUSCH；
终端使用Temp C-RNTI加扰，启动冲突检测定时器Mac-Contention ResolutionTimer后，发送本消息，其MAC头中包含DV；
基站根据本消息获取这样参数：1、S-TMSI/Random value，2、EstablishmentCause，3、MT、ST指示，如果支持MT则会有以下字段，如果是ST则没有相应字段：multiToneSupport-r13，multiCarrierSupport-r13，4、ENODEB根据DV得知UE下一条消息的空间大小，给上行分配空间，5、UE实例创建；
S507：DCI Format N1 Temp C-RNTI NPDCCH；
基站进行MSG4调度资源分配后，下发本消息；终端中的NPDCCH使用MSG2中分配的Temp C-RNTI加扰；
S508：MSG4 RRC Connection Setup NPDSCH；
UE根据MSG4中UE Connection Resolution Identity MAC control element字段是否与MSG3 S-TMSI匹配，停止定时器，冲突解决完成，将TC-Rnti升级为C-Rnti；
S509：DCI Format N1 C-RNTI NPDCCH；
本消息内的MSG5根据msg3中DV进行资源分配；
终端的RRC连接建立完成，发送附着请求或者NAS PDU用户数据，使用SRB1bis；
S510：MSG5 RRC Connection Setup Complete NPUSH；
携带NAS PDU(attach request，包含S-TMSI\UE Network Capability(CP\UP)、Additional Update Type字段(优选Cporup))；
S511：ININTIAL UE MESSAGE；
携带NAS PDU(attach request，包含UE Network Capability、AdditionalUpdate Type字段)，其中，RAT Type＝NB-IoT；
S512：DOWNLINK NAS TRANSPORT；
携带NAS PDU(attach accept，包含Additional Update Result字段(CP ORUP))；
S513：DCI Format N1 NPDCCH；
终端进行attach accept下行消息资源调度；
S514：DL Information Transport；
本消息携带NAS PDU(attach accept)；
S515：DCI Format N0 NPDCCH；
S516：UL Information Transport；
携带NAS PDU(attach complete)；
S517：UPLINK NAS TRANSPORT；
携带NAS PDU(attach complete)；
发起ping包业务，ping包命令：Ping 20.0.73.60 -w 15000 -l 512 -n 1000
S518：DCI Format N0 NPDCCH；
用于Ping上行数据的调度；
S519：UL Information Transport；
携带NAS PDU(ping包数据)；
S520：UPLINK NAS TRANSPORT；
携带NAS PDU(ping包数据)；
S521：DOWNLINK NAS TRANSPORT；
携带NAS PDU(ping包响应)；
S522：DCI Format N1 NPDCCH；
Ping响应的调度；
S523：DL Information Transport；
携带NAS PDU(ping包响应)；
进行User Inactive Timer Expired；
S524：UE Context Release Request；
S525：UE Context Release Command；
S526：DCI Format N1 NPDCCH；
RRC连接释放的调度；
S527：UE Context Release complete；
S528：RRC Connection Release。
如图6所示，现有的UP方案包括以下交互消息，各消息的作用与现有技术相同，不再赘述：
S601：SIB2 PDSCH；
S602：MSG1 NPRACH Preamble；
S603：DCI FORMAT N1 RA-RNTI NPDCCH；
S604：MSG2 Random Access Reponse NPDSCH；
S605：MSG3 RRC Connection Request S-TMSI NPUSCH；
MAC头中包含DV和PHR(DPR)
S606：DCI Format N1 Temp C-RNTI NPDCCH；
S607：MSG4 MSG4 RRC Connection Setup NPDSCH；
S608：ACK/NACK PUSCH format2
S609：DCI Format N1 C-RNTI NPDCCH；
S610：MSG5 RRC Connection Setup Complete NPUSH；
携带NAS PDU(attach request，包含S-TMSI\UE Network Capability、Additional Update Type字段)；
S611：ININTIAL UE MESSAGE；
携带NAS PDU(attach request，包含UE Network Capability、AdditionalUpdate Type字段)，RAT Type＝NB-IoT；
S612：DOWNLINK NAS TRANSPORT；
携带NAS PDU(Authentication Request)；
S613：DCI Format N1+HARQ C-RNTI NPDCCH；
S614：Authentication Request；
S615：ACK/NACK PUSCH format2；
S616：DCI Format N1 NPDCCH；
S617：Authentication Response；
S618：UPLINK NAS TRANSPORT；
S619：DOWNLINK NAS TRANSPORT；
S620：DCI Format N1+HARQ NPDCCH；
S621：NAS Security Mode command；
S622：ACK/NACK PUSCH format2；
S623：DCI Format N1 NPDCCH
S624：NAS Security Mode Complete；
S625：UPLINK NAS TRANSPORT；
S626：DOWNLINK NAS TRANSPORT；
S627：DCI Format N1+HARQ NPDCCH；
S628：ESM Information Request；
S629：ACK/NACK PUSCH format2；
S630：DCI Format N1 NPDCCH；
S631：ESM Information Response；
S632：UPLINK NAS TRANSPORT；
S633：Initial Context SetUp Request；
携带NAS PDU(attach accept，包含Additional Update Result字段)
S634：DCI Format N1+HARQ NPDCCH；
S635：UE Capacity Enquiry；
S636：ACK/NACK PUSCH format2；
S637：DCI Format N1 NPDCCH；
S638：UE Capacity Information；
S639：UE Capacity Info Indication；
S640：DCI Format N1+HARQ NPDCCH；
S641：Security Mode Command；
S642：ACK/NACK PUSCH format2；
S643：DCI Format N1 NPDCCH；
S644：Security Mode Complete；
S645：DCI Format N1+HARQ NPDCCH；
S646：RRC Connection Reconfiguration；
S647：ACK/NACK PUSCH format2；
S648：DCI Format N1 NPDCCH；
S649：RRC Connection Reconfig Complete；
S650：Initial Context SetUp Complete；
S651：DCI Format N1 NPDCCH？；
进入User Inactive TimerExpired。
S652：UE Context Release Request；
S653：UE Context Release Command；
S654：DCI Format N1 NPDCCH；
S655：RRC Connection Release。
图5及图6所涉及的所有信令及对应信令交互过程的作用都是现有技术，不再赘述。
针对CP方案，CP方案数据通过NAS消息进行传输，空口承载使用SRB，不需要DRB。使用NAS层安全，不使用空口安全。UE进入空闲态(RRC_IDLE)后，UE和基站并不保留AS上下文。UE再次进入连接态需要重新发起RRC连接建立请求。
仅支持CP方案的RRC连接建立的特征如下：
上行NAS信令消息或承载数据的上行NAS消息可在上行RRC容器消息(UL RRCcontainer message)中被传输。下行NAS信令或下行NAS数据可在下行RRC容器消息(DL RRCcontainer message)中被传输；
不支持RRC连接重配和RRC连接重建立；
不使用无线数据承载(DRB)；
不使用AS安全；
在AS中，如IP、非IP或SMS等不同数据类型间没有区别。
针对UP方案，基站与UE之间新增了一个名叫Suspend(挂起线程)-Resume(继续挂起的线程)的流程。其目的在于降低UE在RRC连接态(Connected Mode)与空闲态(IdleMode)之间切换时所需要交换的数据量，藉此节省UE的功耗(Power Consumption)。
不同于以往从RRC连接态到空闲态的过程，基站与UE间会尽可能地保留在RRC连接态下所使用的无线资源分配以及相关安全性配置。当UE欲进行数据传输时，仅需要在Random Access程序中的第三条信息(RRC Connection Request)夹带基站配给的ResumeID，基站台即可以在透过此Resume ID来辨识UE，并且跳过相关的消息处理，直接进入数据传输。
UP方案的RRC连接建立的特征如下：
在RRC连接释放时使用RRC连接挂起流程，eNB可要求UE进入RRC_IDLE态后保存包括UE能力的AS上下文；
从RRC_IDLE到RRC_CONNECTED状态迁移时使用RRC连接恢复过程，之前存储在UE以及eNB的信息被用于恢复RRC连接；在恢复连接的消息中，UE向基站提供恢复连接ID，用于基站获取存储的上下文并恢复RRC连接；
在恢复挂起过程中时，安全继续保持。在RRC恢复连接过程中，不支持更新密钥。在RRC重建立和RRC恢复流程中，shortMAC-I被UE用作认证令牌。eNB也提供NCC给UE，并且UE会重启COUNT计数器。
不支持从RRC_IDLE到RRC CONNECTED状态迁移时的CCCH和DTCH复用；
除UE接收到NPSS/NSSS、NPBCH和SIB-NB的NB-IoT载波之外的载波，可以在RRC连接重建立、恢复或重配置，以及RRC连接建立时进行配置。
对于UP模式，数据传输和传统LTE中相同，唯一差别是引入了Suspend和Resume流程，终端在Idle态需要传输数据或“信令+数据”时，可以直接通过Resume机制，而不需要再空口加密、AS承载建立等流程。
目前，协议中只规定了两种方案的各自的内容，没有提供支持CP方案切换到UP方案的方案，本实施例基于以上两种数据传输方案的特性，以及协议中的关于切换相关内容，提供了一种从CP到UP的切换方案，具体的如图7所示，不再赘述。
CP和UP方案，MSG1-MSG5信令流程是相同的，此为基础接入流程，无需区分采用哪种方案；
本实施例在MSG1-MSG5流程完成后，通过Initial Context SetUp Request消息的下发，触发CP方案到UP方案的切换；因此，此切换方案的整个流程，是在UE使用CP方案附着的过程中进行的；
即附着过程开始时，eNodeB与UE间默认先采用CP数据传输方案；
附着信令流程MSG1-MSG5完成后，eNodeB向MME发送ININTIAL UE MESSAGE消息；
此时，若MME下行发送Initial Context SetUp Request消息，则表明核心网要求从CP方案切换到UP方案；eNodeB收到该消息后，立刻切换数据传输方案从CP切换到UP，后续附着流程(MSG6-MSG7消息发送等)皆使用UP方案。
后续信令流程相较于CP方案，UP方案新增UE能力查询、安全模式流程，并发起RRC连接重配；
eNodeB收到RRC Connection Reconfig Complete消息后，向MME发送InitialContext SetUp Complete
至此，整个附着流程完成，CP方案到UP方案的切换也在过程中随之完成。
具体的如图7所示，本发明提供的流程包括以下步骤及消息：
S701：UE上电，进行小区选择，测量驻留小区下行信号质量，确定覆盖等级，并在对应RACH资源上发起随机接入；
S702：Msg1；
S703：Msg2；
S704：RRC Connection Request；
携带Establish Cause；
S705：RRC Connection Setup；
S706：RRC Connection Setup Complete；
携带NAS PDU(Attach Request)；
S707：UE Capability Enqury；
S708：Initial UE Message；
携带NAS PDU(Attach Request)；
S709：UE Capability Information；
S710：S1 UE Capability Information Indication；
进行NAS鉴权、加密。
S711：Initial UE Context Setup Request；
携带NAS PDU(Attach Accept),default ERAB；
此后，eNB按照UP模式进行流程处理。
S712：Security Mode Command；
S713：Security Mode Complete；
S714：RRC Connection Reconfiguration；
携带NAS PDU(Attach Accept)；
S715：RRC Connection Reconfiguration Complete；
S716：Initial UE Context Setup Response；
S717：UL Information Transport；
携带NAS PDU(Attach Complete)；
S718：UL NAS Transport；
携带NAS PDU(Attach Complete)；
进行User Inactive Timer EXPIRED。
进入Uu口RRC Suspend过程和S1口UE Context Suspend过程。
图7所涉及的所有信令及对应信令交互过程的作用与现有技术相同，不再赘述。在附着过程中，CP到UP方案切换还涉及到承载从SRB1bis切换到SRB1的过程；初始阶段采用SRB1建立承载，在MSG4消息里面创建SRB1和SRB1bis(隐含在SRB1里面)，在AS非安全模式下，信令和NAS消息一直使用SRB1bis(PDCP层被旁路，不需要PDCP配置)；在UP模式下，基站发Security mode commond后，RRC需要配置PDCP参数给RNLU模块；UE收到Security modecommond后，SRB1bis切换到SRB1(携带PDCP层相关信息)，回应基站的Security modecomplete也是切换到SRB1上的。
本实施例提供切换后，可以直接从CP方案转到UP方案，省却了CP方案中RRC连接重配和RRC连接重建立的过程，以及msg1-msg5的重新交互过程，节省了信道资源；
本实施例充分考虑了在对现有流程的兼容性，信令发送过程中，只要核心网下行发送Initial Context SetUp Request消息，即表明开始从CP方案切换到UP方案，eNodeB平滑切换到UP方案进行后续的处理；当原先处于CP方案时，通过下发Initial Context SetUpRequest消息触发切换或者与此类似的信令触发切换方案的方法，都在本发明保护范围内。
现结合3个场景进行简单说明。
场景1，附着流程，整个流程如图7所示，
即附着过程开始时，eNodeB与UE间默认先采用CP数据传输方案；
附着(MSG1-MSG5)空口基本信令流程如下：
1.上行发送MSG1 NPRACH Preamble；
2.下行发送MSG2Random Access Reponse NPDSCH；
3.上行发送MSG3 RRC Connection Request S-TMSI NPUSCH；
4.下行发送MSG4 MSG4 RRC Connection Setup NPDSCH；
5.上行发送MSG5 RRC Connection Setup Complete NPUSH；
当以上信令流程完成后，eNodeB向MME发送ININTIAL UE MESSAGE消息；
此时，若MME下行发送Initial Context SetUp Request消息，则表明核心网要求从CP方案切换到UP方案；eNodeB收到该消息后，立刻切换数据传输方案从CP切换到UP，后续附着流程(MSG6-MSG7消息发送等)皆使用UP方案。
后续信令流程相较于CP方案，UP方案新增UE能力查询、安全模式流程，并发起RRC连接重配；
空口基本信令流程如下：
1.下行发送UE Capacity Enquiry；
2.上行发送UE Capacity Information，eNode向MME发送UE Capacity InfoIndication；
3.下行发送Security Mode Command；
4.上行发送Security Mode Complete；
5.下行发送RRC Connection Reconfiguration，MSG6消息包含在此条消息中；
6.上行发送RRC Connection Reconfig Complete，MSG7消息包含在此条消息中；
eNodeB收到以上消息后，向MME发送Initial Context SetUp Complete，至此，整个附着流程完成，CP方案到UP方案的切换也在过程中随之完成。
场景2，ping包流程，UE先发起附着，之后空口承载使用SRB1/DRB进行ping包；
附着过程开始时，eNodeB与UE间默认先采用CP数据传输方案；
附着(MSG1-MSG5)空口基本信令流程如下：
1.上行发送MSG1 NPRACH Preamble；
2.下行发送MSG2Random Access Reponse NPDSCH；
3.上行发送MSG3 RRC Connection Request S-TMSI NPUSCH；
4.下行发送MSG4 MSG4 RRC Connection Setup NPDSCH；
5.上行发送MSG5 RRC Connection Setup Complete NPUSH；
当以上信令流程完成后，eNodeB向MME发送ININTIAL UE MESSAGE消息；
此时，若MME下行发送Initial Context SetUp Request消息，则表明核心网要求从CP方案切换到UP方案；eNodeB收到该消息后，立刻切换数据传输方案从CP切换到UP，后续附着流程(MSG6-MSG7消息发送等)皆使用UP方案。
后续信令流程相较于CP方案，UP方案新增UE能力查询、安全模式流程，并发起RRC连接重配；
空口基本信令流程如下：
1.下行发送UE Capacity Enquiry；
2.上行发送UE Capacity Information，eNode向MME发送UE Capacity InfoIndication；
3.下行发送Security Mode Command；
4.上行发送Security Mode Complete；
5.下行发送RRC Connection Reconfiguration，MSG6消息包含在此条消息中；
6.上行发送RRC Connection Reconfig Complete，MSG7消息包含在此条消息中；
eNodeB收到以上消息后，向MME发送Initial Context SetUp Complete，至此，整个附着流程完成，CP方案到UP方案的切换也在过程中随之完成。
此时，ping包流程因UP方案，空口承载使用SRB1/DRB；
场景3，灌包流程，UE先发起附着，之后空口承载使用SRB1/DRB进行灌包；
附着过程开始时，eNodeB与UE间默认先采用CP数据传输方案；
附着(MSG1-MSG5)空口基本信令流程如下：
1.上行发送MSG1 NPRACH Preamble；
2.下行发送MSG2Random Access Reponse NPDSCH；
3.上行发送MSG3 RRC Connection Request S-TMSI NPUSCH；
4.下行发送MSG4 MSG4 RRC Connection Setup NPDSCH；
5.上行发送MSG5 RRC Connection Setup Complete NPUSH；
当以上信令流程完成后，eNodeB向MME发送ININTIAL UE MESSAGE消息；
此时，若MME下行发送Initial Context SetUp Request消息，则表明核心网要求从CP方案切换到UP方案；eNodeB收到该消息后，立刻切换数据传输方案从CP切换到UP，后续附着流程(MSG6-MSG7消息发送等)皆使用UP方案。
后续信令流程相较于CP方案，UP方案新增UE能力查询、安全模式流程，并发起RRC连接重配；
空口基本信令流程如下：
1.下行发送UE Capacity Enquiry；
2.上行发送UE Capacity Information，eNode向MME发送UE Capacity InfoIndication；
3.下行发送Security Mode Command；
4.上行发送Security Mode Complete；
5.下行发送RRC Connection Reconfiguration，MSG6消息包含在此条消息中；
6.上行发送RRC Connection Reconfig Complete，MSG7消息包含在此条消息中；
eNodeB收到以上消息后，向MME发送Initial Context SetUp Complete，至此，整个附着流程完成，CP方案到UP方案的切换也在过程中随之完成。
此时，灌包流程因UP方案，空口承载使用SRB1/DRB；
综上可知，通过本发明实施例的实施，至少存在以下有益效果：
本发明实施例提供了一种数据传输模式控制方法及装置、通信系统及计算机可读存储介质，通过使用第一数据传输模式进行终端接入流程，在终端接入流程完成后，向管理实体发送终端附着信息，在接收到响应消息后，使用第二数据传输模式进行终端附着流程及后续的数据交互；这样，终端设备在初次注册时，就可以基于第二数据传输模式进行终端附着注册流程及后续的数据交互，可以充分的发挥终端能力，解决了现有技术中终端设备UE在初次加入通信系统时只能按照第一数据传输模式方案导致的支终端设备不能很好使用设备能力的问题，增强了用户的使用体验。
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，本发明可采用硬件实施例、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和光学存储器等)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。
以上仅是本发明的具体实施方式而已，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施方式所做的任意简单修改、等同变化、结合或修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (10)
1.一种数据传输模式控制方法，包括：
控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
触发所述接入基站向管理实体发送附着触发消息；
触发所述管理实体向所述接入基站发送第一附着响应消息；
控制所述终端设备与所述接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用所述第二数据传输模式进行后续数据传输。
2.如权利要求1所述的数据传输模式控制方法，其特征在于，在触发所述管理实体向所述接入基站发送第一附着响应消息之前，还包括：
根据所述附着触发消息，确定所述终端设备与所述接入基站的设备能力；
根据所述第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断所述终端设备与所述接入基站是否支持所述第二数据传输模式；
若所述终端设备与所述接入基站支持所述第二数据传输模式，则触发所述管理实体向所述接入基站反馈第一附着响应消息。
3.如权利要求2所述的数据传输模式控制方法，其特征在于，还包括：
若所述终端设备与所述接入基站不支持所述第二数据传输模式，则触发所述管理实体向所述接入基站反馈第二附着响应消息；
控制终端设备与接入基站采用所述第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用所述第一数据传输模式进行后续数据传输。
4.如权利要求1至3任一项所述的数据传输模式控制方法，其特征在于，若所述第一数据传输模式与所述第二数据传输模式使用不同的承载资源及安全协议进行信息传输，所述控制终端设备与接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程包括：
控制所述终端设备与所述接入基站进行承载资源及安全协议的切换；
控制所述终端设备与所述接入基站使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程。
5.一种数据传输模式控制装置，包括：
第一控制模块，用于控制终端设备与接入基站采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
第一触发模块，用于触发所述接入基站向管理实体发送附着触发消息；
第二触发模块，用于触发所述管理实体向所述接入基站发送第一附着响应消息；
第二控制模块，用于控制所述终端设备与所述接入基站采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用所述第二数据传输模式进行后续数据传输。
6.如权利要求5所述的数据传输模式控制装置，其特征在于，所述第二触发模块用于：
根据所述附着触发消息，确定所述终端设备与所述接入基站的设备能力；
根据所述第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断所述终端设备与所述接入基站是否支持所述第二数据传输模式；
若支持，则触发所述管理实体向所述接入基站反馈第一附着响应消息；
若不支持，则触发所述管理实体向所述接入基站反馈第二附着响应消息；
此时，所述第二控制模块，用于控制终端设备与接入基站采用所述第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用所述第一数据传输模式进行后续数据传输。
7.如权利要求5或6所述的数据传输模式控制装置，其特征在于，当所述第一数据传输模式与所述第二数据传输模式使用不同的承载资源及安全协议进行信息传输时，所述第二控制模块用于：
控制所述终端设备与所述接入基站进行承载资源及安全协议的切换；
控制所述终端设备与所述接入基站使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程，以及采用所述第二数据传输模式进行后续数据传输。
8.一种通信系统，包括：终端设备、接入基站及管理实体，其中，
所述接入基站用于与所述终端设备采用第一数据传输模式完成终端接入流程；
所述接入基站用于向管理实体发送附着触发消息；
所述管理实体用于向所述接入基站发送第一附着响应消息；
所述接入基站还用于与所述终端设备采用第二数据传输模式完成终端附着流程，并采用所述第二数据传输模式进行后续数据传输。
9.如权利要求8所述的通信系统，其特征在于，所述管理实体包括：
解析模块，用于根据所述附着触发消息，确定所述终端设备与所述接入基站的设备能力；
判断模块，用于根据所述第二数据传输模式对设备能力的支持要求，判断所述终端设备与所述接入基站是否支持所述第二数据传输模式；
触发模块，用于若支持，则触发所述管理实体向所述接入基站反馈第一附着响应消息；若不支持，则触发所述管理实体向所述接入基站反馈第二附着响应消息，此时，所述终端设备与所述接入基站采用所述第一数据传输模式完成终端附着流程，并采用所述第一数据传输模式进行后续数据传输。
10.如权利要求8或9所述的通信系统，其特征在于，当所述第一数据传输模式与所述第二数据传输模式使用不同的承载资源及安全协议进行信息传输时，所述接入基站用于与所述终端设备进行承载资源及安全协议的切换，使用切换后的承载资源及安全协议，采用第二数据传输模式完成终端附着流程，以及后续数据传输。
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