CN110401935B - 基于nb-iot的数据传输方法、装置、通信设备和存储介质 - Google Patents

基于nb-iot的数据传输方法、装置、通信设备和存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请涉及一种基于NB‑IOT的数据传输方法、装置、通信设备和存储介质，其中方法包括：由NB‑IOT核心网获取NB‑IOT终端通过NB‑IOT接入网设备传输的NB‑IOT数据包，并对NB‑IOT数据包进行解析，以识别NB‑IOT数据包的业务标识，当记录的业务标识表中存在相同的业务标识时，则对相应的NB‑IOT数据包进行处理，而不再需要将NB‑IOT数据包发送给外部的NB‑IOT服务器处理，使得数据传输过程减少了NB‑IOT核心网和NB‑IOT服务器间的传输路径，因此，避免了网络侧链路的不可控性对整个NB‑IOT系统的影响，降低了数据传输时延及丢包的可能性，提高了NB‑IOT系统中数据传输的可靠性。

Description

基于NB-IOT的数据传输方法、装置、通信设备和存储介质
技术领域
本申请涉及通信技术领域，特别是涉及一种基于NB-IOT的数据传输方法、装置、通信设备和存储介质。
背景技术
NB-IOT(Narrow Band Internet of Things，窄带物联网)是物联网(IOT)领域一个新兴的技术，其支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接。NB-IOT一般构建于蜂窝网络，只消耗大约180KHZ(千赫兹)的带宽，可直接部署于GSM(GlobalSystem for MobileCommunication，全球移动通信系统)网络、UMTS(Universal MobileTelecommunicationsSystem，通用移动通信系统)网络或LTE(Long Term Evolution，长期演进)等网络，其具有低部署成本、平滑升级的特点。
目前，对于NB-IOT系统而言，一般情况下由四部分组成：NB-IOT终端、NB-IOT基站、NB-IOT核心网以及NB-IOT服务器。由于NB-IOT基站与NB-IOT服务器之间通过NB-IOT核心网连接，因此，这种网元关系可以使得NB-IOT服务器更加灵活地部署。但是，NB-IOT核心网与NB-IOT服务器之间的通路却容易被不可预测的外部事件所影响，从而导致数据传输的可靠性较差，使得NB-IOT系统进入一种不可控的状态。
发明内容
基于此，有必要针对上述传统的NB-IOT系统中数据传输可靠性差的技术问题，提供一种能够提高数据传输可靠性的基于NB-IOT的数据传输方法、装置、通信设备和存储介质。
为了实现上述目的，一方面，本申请实施例提供了一种基于NB-IOT的数据传输方法，所述方法应用于NB-IOT核心网，包括：
获取NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的；
对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识；
当记录的业务标识表中存在业务标识时，则对NB-IOT数据包进行处理。
在其中一个实施例中，对NB-IOT数据包进行处理之后，还包括：生成对NB-IOT数据包处理后的响应消息；通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回响应消息。
在其中一个实施例中，处理器执行计算机程序时还包括如下步骤：当记录的业务标识表中不存在业务标识时，则将NB-IOT数据包转发至NB-IOT服务器，由NB-IOT服务器对NB-IOT数据包进行处理。
在其中一个实施例中，业务标识包括目标IP；则对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识，包括：对NB-IOT数据包进行解析，以得到NB-IOT数据包的IP报头；提取IP报头中携带的目标IP；则当记录的业务标识表中存在业务标识时，对NB-IOT数据包进行处理，包括：当记录的业务标识表中存在目标IP时，则对NB-IOT数据包进行处理。
另一方面，本申请实施例提供了一种基于NB-IOT的数据传输方法，所述方法应用于NB-IOT终端，包括：
通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包中携带了业务标识，业务标识用于指示NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理；
接收NB-IOT核心网通过NB-IOT接入网设备返回的响应消息，其中，响应消息是NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理后生成的。
第三方面，本申请实施例提供了一种基于NB-IOT的数据传输装置，所述装置设置于NB-IOT核心网中，包括：
数据接收模块，用于获取NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的；
数据解析模块，用于对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识；
数据处理模块，用于当记录的业务标识表中存在业务标识时，则对NB-IOT数据包进行处理。
在其中一个实施例中，数据处理模块还用于生成对NB-IOT数据包进行处理后的响应消息，并通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回响应消息。
在其中一个实施例中，数据接收模块包括第一数据接收模块和第二数据接收模块；其中，第一数据接收模块用于获取CP模式下的NB-IOT数据包，第二数据接收模块用于获取UP模式下的NB-IOT数据包。
在其中一个实施例中，数据解析模块包括第一数据解析模块和第二数据解析模块；其中，第一数据解析模块内置于第一数据接收模块中，用于对CP模式下的NB-IOT数据包进行解析，第二数据解析模块内置于第二数据接收模块中，用于对UP模式下的NB-IOT数据包进行解析。
在其中一个实施例中，数据处理模块包括基于数据接收模块的NB-IOT数据处理器、基于数据接收模块线程的NB-IOT数据处理器以及基于NB-IOT核心网进程的NB-IOT数据处理器中的至少一种。
第四方面，本申请实施例提供了一种NB-IOT终端，包括：
数据发送模块，用于通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包中携带了业务标识，业务标识用于指示NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理；
响应接收模块，用于接收NB-IOT核心网通过NB-IOT接入网设备返回的响应消息，其中，响应消息是NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理后生成的。
第五方面，本申请实施例提供了一种通信设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上所述方法的步骤。
第六方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述方法的步骤。
上述基于NB-IOT的数据传输方法、装置、通信设备和存储介质，由NB-IOT核心网获取NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的NB-IOT数据包，并对其进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识，当记录的业务标识表中存在相同的业务标识时，则对对应的NB-IOT数据包进行处理，而不再需要将NB-IOT数据包发送给外部的NB-IOT服务器处理，使得数据传输过程减少了NB-IOT核心网和NB-IOT服务器间的传输路径，因此，避免了网络侧链路的不可控性对整个NB-IOT系统的影响，降低了数据传输时延及丢包的可能性，提高了NB-IOT系统中数据传输的可靠性。
附图说明
图1为传统的NB-IOT的数据传输过程示意图；
图2为一个实施例中基于NB-IOT的数据传输方法的应用环境图；
图3为一个实施例中基于NB-IOT的数据传输方法的流程示意图；
图4为另一个实施例中基于NB-IOT的数据传输方法的流程示意图；
图5为又一个实施例中基于NB-IOT的数据传输方法的流程示意图；
图6为再一个实施例中基于NB-IOT的数据传输方法的流程示意图；
图7为一个实施例中基于NB-IOT的数据传输装置的结构框图；
图8为又一个实施例中基于NB-IOT的数据传输装置的结构框图；
图9为再一个实施例中基于NB-IOT的数据传输装置的结构框图；
图10为一个实施例中基于NB-IOT的数据传输方法的流程示意图；
图11为一个实施例中NB-IOT终端的结构框图；
图12为一个实施例中通信设备的内部结构图；
图13为一个实施例中NB-IOT终端的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
物联网IOT(Internet of Things)是在互联网基础上延伸与扩展的一种网络，其通过信息传感设备即NB-IOT终端按照事先约定的协议，将世间万物与互联网连接起来，并进行信息的交换和通信，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监测控制和管理。
对于传统的NB-IOT系统，如图1所示，其中，NB-IOT终端通过空口连接到NB-IOT接入网设备，而NB-IOT接入网设备是移动通信中组成蜂窝小区的基本单元，主要完成移动通信网和NB-IOT终端之间的通信和管理功能。即通过运营商网络连接的NB-IOT终端必须在NB-IOT接入网设备信号的覆盖范围内才能进行通信。同时，NB-IOT接入网设备与NB-IOT核心网进行连接，以将非接入层即NB-IOT终端的IOT业务数据转发给高层网元处理。NB-IOT核心网承担NB-IOT接入网设备与NB-IOT服务器之间交互的功能，以将IOT业务相关数据转发到NB-IOT服务器进行处理。NB-IOT服务器则是IOT业务相关数据的汇聚点，并对IOT业务相关数据进行解析、处理等。
即在传统的NB-IOT系统中，IOT业务数据的传输需要经历“NB-IOT终端→NB-IOT接入网设备→NB-IOT核心网→NB-IOT服务器”或“NB-IOT服务器→NB-IOT核心网→NB-IOT接入网设备→NB-IOT终端”的过程。而NB-IOT核心网与NB-IOT服务器之间的通路是NB-IOT系统中比较重要的一环，但是这部分又常常被不可预测的外部事件所影响，从而导致数据传输时延及丢包等常有发生，使得数据传输的可靠性较差，严重时致使NB-IOT系统进入一种不可控的状态。
基于此，本申请实施例提供了一种基于NB-IOT的数据传输方法，通过在NB-IOT核心网中添加对IOT业务数据的处理模块，使得NB-IOT核心网拥有处理IOT业务数据的能力，从而避免网络侧链路的不可控性对整个NB-IOT系统的影响，达到优化NB-IOT系统通路、提高NB-IOT系统中数据传输可靠性的目的。
本申请实施例提供的基于NB-IOT的数据传输方法，可以应用于如图2所示的应用环境中，具体的，NB-IOT接入网设备分别连接NB-IOT终端和NB-IOT核心网。其中，NB-IOT接入网设备可以是4G(the 4th Generation mobile communication technology，第四代移动通信技术)网络制式下的基站，也可以是2G(2-Generation wireless telephonetechnology，第二代手机通信技术规格)、3G(3rd-Generation，第三代移动通信技术)或5G(5th generation mobile networks，第五代移动通信技术)等网络制式下的接入网设备。NB-IOT核心网可以是4G核心网络EPC(Evolved Packet Core，简称EPC)，也可以是2G、3G或5G等核心网络。NB-IOT终端包括但不限于是各种无线传感器节点、射频识别装置或红外感应器等。
由于数据上报是物联网业务中最基础的一项，因此，如图2所示，当NB-IOT终端需要上报数据时，只需经过“NB-IOT终端→NB-IOT接入网设备→NB-IOT核心网”的路径就可完成上报，而当NB-IOT终端需要请求资源时，请求的资源则会由NB-IOT核心网直接分配，其路径为“NB-IOT核心网→NB-IOT接入网设备→NB-IOT终端”。使得数据传输过程减少了NB-IOT核心网和NB-IOT服务器间的传输路径，从而避免了网络侧链路的不可控性对整个NB-IOT系统的影响，降低了数据传输时延及丢包的可能性，提高了NB-IOT系统中数据传输可靠性。
在一个实施例中，如图3所示，提供了一种基于NB-IOT的数据传输方法，以该方法应用于图2中的NB-IOT核心网为例进行说明，具体可以包括以下步骤：
步骤302，获取NB-IOT数据包。
其中，NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的。具体的，NB-IOT数据包可以是窄带物联网中NB-IOT终端发送的有关IOT业务请求的数据报文或IOT业务上报的数据报文等。NB-IOT核心网则通过NB-IOT接入网设备获取NB-IOT终端传输的NB-IOT数据包。
步骤304，对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识。
依据NB-IOT接入网设备空口侧协议栈协议，在NB-IOT接入网设备内部，会对接收的NB-IOT终端发送的NB-IOT数据包进行层层封装后再传输至NB-IOT核心网，其封装过程一般需经过PHY层(Physical Layer，物理协议层)、MAC层(Media Access Control Layer，介质访问控制层)、RLC层(Radio LinkControl Layer，无线链路控制层)、PDCP层(PacketData Convergence Protocol Layer，分组数据汇聚层)以及GTP层(G PR STunnellingProtocol Layer，GPRS隧道层)，以添加空口侧各层协议头。
因此，NB-IOT核心网接收到封装后的NB-IOT数据包后，需要对NB-IOT数据包进行层层解析，以还原NB-IOT数据包的IP(Internet Protocol，网络协议)报文，从而识别IP报文中记录的NB-IOT数据包的业务标识。具体的，该业务标识代表的可以是NB-IOT数据包对应的业务类别。在本实施例中，业务标识可以是通过IP报文结尾处的字段记录的特殊标识，也可以是记录在IP报文中报头字段的目标IP，通过该特殊标识或是目标IP即可唯一确定NB-IOT数据包的业务类别。
步骤306，当记录的业务标识表中存在该业务标识时，则对NB-IOT数据包进行处理。
具体的，业务标识表是指预先存储在NB-IOT核心网中与业务类别对应的各种业务标识，在本实施例中，可以定义记录在该业务标识表中的对应业务都是需要由NB-IOT核心网进行处理的业务，而不再需要发送给外部的NB-IOT服务器处理。具体的，NB-IOT核心网在记录的业务标识表中查询是否存在与解析的NB-IOT数据包中的业务标识相同的业务标识，当记录的业务标识表中存在相同的业务标识时，则直接对该NB-IOT数据包进行处理。
上述基于NB-IOT的数据传输方法，NB-IOT核心网获取NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的NB-IOT数据包，并对其进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识，当记录的业务标识表中存在相同的业务标识时，则对相应的NB-IOT数据包进行处理，而不再需要将NB-IOT数据包发送给外部的NB-IOT服务器处理，使得数据传输过程减少了NB-IOT核心网和NB-IOT服务器间的传输路径，因此，避免了网络侧链路的不可控性对整个NB-IOT系统的影响，降低了数据传输时延及丢包的可能性，提高了NB-IOT系统中数据传输的可靠性。
在一个实施例中，如图4所示，当NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理之后，本申请的方法还可以包括如下步骤：
步骤402，生成对NB-IOT数据包处理后的响应消息。
其中，响应消息是指NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理后的反馈。可以理解的是，根据NB-IOT终端传输的NB-IOT数据包的业务类别的不同，NB-IOT核心网的反馈也不同。在本实施例中，当NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理之后，则根据NB-IOT数据包的业务类别以及处理情况生成对应的响应消息。举例来说，当NB-IOT终端传输的NB-IOT数据包的业务类别为状态(流量、电量等)上报时，则NB-IOT核心网返回的可以是接收到上报的状态量的响应消息；或者当NB-IOT终端传输的NB-IOT数据包的业务类别为同步数据的请求时，则NB-IOT核心网返回的可以是进行同步的具体数据的响应消息。
步骤404，通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回该响应消息。
在本实施例中，由于NB-IOT数据包由NB-IOT核心网直接处理，因此，当NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理之后，则通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回根据上述步骤生成的响应消息，从而实现数据的回传。
在数据回传过程中，由于减少了NB-IOT核心网和NB-IOT服务器间的传输路径，因此，同样降低了数据传输时延及丢包的可能性，提高了NB-IOT系统中数据传输的可靠性，避免了网络侧链路的不可控性对整个NB-IOT系统的影响。
在一个实施例中，如图5所示，NB-IOT核心网在记录的业务标识表中查询是否存在与解析的NB-IOT数据包中的业务标识相同的业务标识，当记录的业务标识表中不存在相同的业务标识时，则上述基于NB-IOT的数据传输方法还可以包括如下步骤：
步骤308，将NB-IOT数据包转发至NB-IOT服务器，由NB-IOT服务器对NB-IOT数据包进行处理。
具体的，当NB-IOT核心网在记录的业务标识表中没有查找到与解析的NB-IOT数据包中的业务标识相同的业务标识时，则将NB-IOT数据包转发至NB-IOT服务器，由NB-IOT服务器对NB-IOT数据包进行处理，进而由NB-IOT服务器返回对NB-IOT数据包处理后的响应消息。
在本实施例中，通过将NB-IOT服务器的部分业务剥离，转移至NB-IOT核心网进行处理，从而提高了这部分业务的性能表现，对整个NB-IOT系统的性能提升也具有极大的意义。需要说明的是，为了不增加NB-IOT核心网的处理压力，转移至NB-IOT核心网处理的业务可以是在处理逻辑上相较于简单的业务，如状态上报业务、资源请求业务等，从而在简化了NB-IOT数据传输通路的同时，提高了NB-IOT系统的可靠性。
在一个实施例中，如图6所示，以业务标识为目标IP为例进一步说明本申请的方法，具体包括如下步骤：
步骤601，NB-IOT核心网获取NB-IOT数据包。
其中，NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的，且由NB-IOT接入网设备进行层层封装。
步骤602，对NB-IOT数据包进行解析，以得到NB-IOT数据包的IP报头。
在本实施例中，NB-IOT核心网需要对NB-IOT终端上行的NB-IOT数据包进行解析，以还原NB-IOT数据包的IP报文，从而得到解析后的NB-IOT数据包的IP报文中的IP报头。
步骤603，提取IP报头中携带的目标IP。
步骤604，判断记录的业务标识表中是否存在相同的目标IP。
具体的，业务标识表中记录的可以是与业务类别对应的目标IP，即可以预先为某类NB-IOT业务定制一个目标IP。在本实施例中，可以预先对需要由NB-IOT核心网进行处理的业务分别定制一个目标IP，并将这些定制的目标IP预先记录在NB-IOT核心网的业务标识表中。
因此，NB-IOT核心网从解析后的NB-IOT数据包的IP报文中提取出对应的目标IP后，即可在记录的业务标识表中查询是否存在相同的目标IP，若存在相同的目标IP则执行步骤605，否则执行步骤608。
步骤605，NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理。
当记录的业务标识表中存在相同的目标IP时，则表示对应的业务需要由NB-IOT核心网进行处理，因此，NB-IOT核心网直接对相应的NB-IOT数据包进行处理。
步骤606，根据对NB-IOT数据包的处理，生成对应的响应消息。
步骤607，通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回响应消息。
在本实施例中，假设NB-IOT数据包是某一NB-IOT终端发送的需要查询在当前区域下其他目标终端状态的业务请求，NB-IOT核心网对其进行解析后发现携带的目标IP是xx.x.x.xxx，通过查询业务标识表，发现该类业务请求应该由NB-IOT核心网处理，因此，NB-IOT核心网对其进行处理，如解析报文中的各字段、查找数据库取出目标终端的状态信息等，并对查找出的目标终端的状态信息进行组建，以生成对应的响应消息，进而通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回该响应消息。
步骤608，当记录的业务标识表中不存在相同的目标IP时，将NB-IOT数据包转发至NB-IOT服务器，由NB-IOT服务器对NB-IOT数据包进行处理。
应该理解的是，虽然图2-6的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-6中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图7所示，提供了一种基于NB-IOT的数据传输装置，该装置设置于NB-IOT核心网中，该装置具体可以包括：数据接收模块710、数据解析模块720和数据处理模块730，其中：
数据接收模块710，用于获取NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的。
数据解析模块720，用于对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识。
数据处理模块730，用于当记录的业务标识表中存在业务标识时，则对NB-IOT数据包进行处理。
在一个实施例中，数据处理模块730还用于生成对NB-IOT数据包进行处理后的响应消息，并通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回响应消息。
上述关于基于NB-IOT的数据传输装置的具体限定可以参见上文中基于NB-IOT的数据传输方法的限定，在此不再赘述。
在一个实施例中，如图8所示，数据接收模块710可以包括第一数据接收模块711和第二数据接收模块712；其中，第一数据接收模块711用于获取CP(control plane，控制面)模式下的NB-IOT数据包，第二数据接收模块712则用于获取UP(user plane，用户面)模式下的NB-IOT数据包。
具体的，以4G核心网络EPC为例进行说明，EPC主要由MME(Mobility ManagementEntity，移动管理实体)、SGW(Serving Gateway，服务网关)等网元构成，在基于EPC的NB-IOT系统中，上述第一数据接收模块711可以是MME，上述第二数据接收模块712可以SGW。其中，MME的主要功能是支持NAS(Non-Access Stratum，非接入层)信令及其安全、跟踪区域列表的管理、PGW(PDN GateWay，PDN网关)和SGW的选择、跨MME切换时进行MME的选择、在向2G/3G接入系统切换过程中进行SGSN(Serving GPRS Support Node，GPRS服务支持节点)的选择、用户的鉴权、漫游控制以及承载管理、3GPP不同接入网络的核心网络节点之间的移动性管理，以及终端在NAS连接状态下可达性管理(包括寻呼重发的控制和执行)。
在NB-IOT的CP模式中，数据通过NAS消息携带数据进行传输，NB-IOT终端不和NB-IOT接入网设备建立DRB(Data Radio Bearer，数据无线承载)，只是通过建立SRB(Signaling Radio Bearer，信令无线承载)来传递数据。由此可知，对于CP模式下的NB-IOT数据包通常由MME接收。
对于SGW而言，它与NB-IOT接入网设备以及PGW之间的接口消息均要符合GTP协议。因此，它只需要在MME的控制下进行数据包的路由和转发，即将接收到的用户数据转发给指定的PGW网元，又因为接收和发送均为GTP协议数据包，从而也不需要对数据包进行格式转化，简单来讲SGW就是GTP协议数据包的双向传输通道。在NB-IOT的UP模式中，数据必须通过DRB来发送，并且在空口使用接入层安全(AS Security)，因此，对于UP模式下的NB-IOT数据包通常由SGW接收。
基于此，本申请实施例在不改变NB-IOT核心网原有架构的基础上，只是增加数据解析模块和数据处理模块对NB-IOT的业务请求进行处理，从而不会对NB-IOT系统的性能造成影响，且通过在NB-IOT核心网中直接对NB-IOT的业务请求进行处理，还简化了NB-IOT业务请求的传输通路，从而在一定程度上提高了NB-IOT系统的可靠性。
在一个实施例中，如图9所示，数据解析模块720则可以包括第一数据解析模块721和第二数据解析模块722，其中，第一数据解析模块721可以内置于第一数据接收模块711中，用于对CP模式下的NB-IOT数据包进行解析。第二数据解析模块722则可以内置于第二数据接收模块712中，用于对UP模式下的NB-IOT数据包进行解析。
在本实施例中，为了进一步减少NB-IOT数据包的交互开销，可以将数据解析模块直接集成在对应的数据接收模块中，当数据接收模块接收到NB-IOT数据包后，即触发数据解析模块识别NB-IOT数据包的业务标识，以对NB-IOT数据包进行分类，并将符合条件的NB-IOT数据包分发给数据处理模块进行处理，从而缩短了NB-IOT数据包在NB-IOT核心网内部的传输路径，降低了NB-IOT数据包的时延，减少了NB-IOT数据包的丢包和出错可能性。
具体的，以上述EPC为例，可以在MME和SGW中分别集成对应的数据解析模块，以分别对CP模式下的NB-IOT数据包和UP模式下的NB-IOT数据包进行解析。
在一个实施例中，为了进一步提高NB-IOT核心网对业务请求数据处理的效率，可以在NB-IOT核心网的数据处理模块730中设置更具针对性的数据处理器。具体的，数据处理模块730可以包括基于数据接收模块的NB-IOT数据处理器、基于数据接收模块线程的NB-IOT数据处理器以及基于NB-IOT核心网进程的NB-IOT数据处理器中的至少一种。
其中，基于数据接收模块的NB-IOT数据处理器具体可以用于对数据接收模块接收的某一具体业务类别的NB-IOT数据包进行处理，且根据业务类别的不同，基于数据接收模块的NB-IOT数据处理器可以设置有多个。
依次类推，基于数据接收模块线程的NB-IOT数据处理器则是根据数据接收模块的运行线程实现对NB-IOT数据包处理的并发性。相应的，基于数据接收模块线程的NB-IOT数据处理器也可以设置多个。
类似的，基于NB-IOT核心网进程的NB-IOT数据处理器是根据NB-IOT核心网的运行进程实现对NB-IOT数据包处理的并发性。相应的，基于NB-IOT核心网进程的NB-IOT数据处理器同样可以设置多个。
可以理解的是，在基于EPC的NB-IOT系统中，基于数据接收模块的NB-IOT数据处理器至少可以包括基于MME模块的NB-IOT数据处理器以及基于SGW模块的NB-IOT数据处理器；基于数据接收模块线程的NB-IOT数据处理器至少可以包括基于MME线程的NB-IOT数据处理器以及基于SGW线程的NB-IOT数据处理器。从而使得NB-IOT核心网可以对NB-IOT数据包进行并发处理，以提高数据处理的速度和效率。
上述基于NB-IOT的数据传输装置的具体限定可以参见上文中如图2至图6中基于NB-IOT的数据传输方法的限定，在此不再赘述。上述基于NB-IOT的数据传输装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，如图10所示，还提供了一种基于NB-IOT的数据传输方法，以该方法应用于图2中的NB-IOT终端为例进行说明，具体的，包括如下步骤：
步骤1002，通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包。
其中，NB-IOT数据包中携带了业务标识，该业务标识用于指示NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理。在本实施例中，业务标识是在预先记录的业务标识表中选择的，具体的，业务标识表中记录了与业务类别对应的各种业务标识，因此，NB-IOT终端可以根据自身发送的NB-IOT数据包的业务类别选择携带相应的业务标识。
步骤1004，接收NB-IOT核心网通过NB-IOT接入网设备返回的响应消息。
其中，响应消息是NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理后生成的。在本实施例中，NB-IOT核心网根据接收的NB-IOT数据包中携带的业务标识对NB-IOT数据包进行处理，当NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理之后，则通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回对应的响应消息，从而实现数据回传。
上述基于NB-IOT的数据传输方法，通过将NB-IOT服务器的部分业务剥离，转移至NB-IOT核心网进行处理，从而减少了这部分业务处理过程中NB-IOT核心网和NB-IOT服务器间的传输路径，因此，有效地降低了数据传输时延及丢包的可能性，提高了NB-IOT系统中数据传输的可靠性，避免了网络侧链路的不可控性对整个NB-IOT系统的影响。
应该理解的是，虽然图10的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图10中的至少一部分步骤可以包括多个子步骤或者多个阶段，这些子步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些子步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤的子步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图11所示，提供了一种NB-IOT终端，包括：数据发送模块1101和响应接收模块1101，其中：
数据发送模块1101，用于通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包中携带了业务标识，该业务标识用于指示NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理。
响应接收模块1102，用于接收NB-IOT核心网通过NB-IOT接入网设备返回的响应消息，其中，响应消息是NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理后生成的。
上述NB-IOT终端的具体限定可以参见上文中图10对应的基于NB-IOT的数据传输方法的限定，在此不再赘述。上述NB-IOT终端中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种通信设备，该通信设备可以是服务器，其内部结构图可以如图12所示。该通信设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该通信设备的处理器用于提供计算和控制能力。该通信设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该通信设备的数据库用于存储NB-IOT数据。该通信设备设置于NB-IOT核心网中，该通信设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于NB-IOT的数据传输方法。
在一个实施例中，提供了一种NB-IOT终端，其内部结构图可以如图13所示。该NB-IOT终端包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、显示屏和输入装置。其中，该NB-IOT终端的处理器用于提供计算和控制能力。该NB-IOT终端的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该NB-IOT终端的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种基于NB-IOT的数据传输方法。该NB-IOT终端的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该NB-IOT终端的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是NB-IOT终端外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图12或图13中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的设备的限定，具体的设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种通信设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的；
对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识；
当记录的业务标识表中存在业务标识时，则对NB-IOT数据包进行处理。
在一个实施例中，对NB-IOT数据包进行处理之后，还包括：生成对NB-IOT数据包处理后的响应消息；通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回响应消息。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还包括如下步骤：当记录的业务标识表中不存在业务标识时，则将NB-IOT数据包转发至NB-IOT服务器，由NB-IOT服务器对NB-IOT数据包进行处理。
在一个实施例中，业务标识包括目标IP；则对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识，包括：对NB-IOT数据包进行解析，以得到NB-IOT数据包的IP报头；提取IP报头中携带的目标IP；则当记录的业务标识表中存在业务标识时，对NB-IOT数据包进行处理，包括：当记录的业务标识表中存在目标IP时，则对NB-IOT数据包进行处理。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的；
对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识；
当记录的业务标识表中存在业务标识时，则对NB-IOT数据包进行处理。
在一个实施例中，对NB-IOT数据包进行处理之后，还包括：生成对NB-IOT数据包处理后的响应消息；通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT终端返回响应消息。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还包括如下步骤：当记录的业务标识表中不存在业务标识时，则将NB-IOT数据包转发至NB-IOT服务器，由NB-IOT服务器对NB-IOT数据包进行处理。
在一个实施例中，业务标识包括目标IP；则对NB-IOT数据包进行解析，以识别NB-IOT数据包的业务标识，包括：对NB-IOT数据包进行解析，以得到NB-IOT数据包的IP报头；提取IP报头中携带的目标IP；则当记录的业务标识表中存在业务标识时，对NB-IOT数据包进行处理，包括：当记录的业务标识表中存在目标IP时，则对NB-IOT数据包进行处理。
在一个实施例中，提供了一种NB-IOT终端，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包中携带了业务标识，业务标识用于指示NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理；
接收NB-IOT核心网通过NB-IOT接入网设备返回的响应消息，其中响应消息是NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理后生成的。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包，其中，NB-IOT数据包中携带了业务标识，业务标识用于指示NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理；
接收NB-IOT核心网通过NB-IOT接入网设备返回的响应消息，其中响应消息是NB-IOT核心网对NB-IOT数据包进行处理后生成的。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (12)

1.一种基于NB-IOT的数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于NB-IOT核心网，所述方法包括：
获取NB-IOT数据包，所述NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的；
对所述NB-IOT数据包进行解析，以识别所述NB-IOT数据包的业务标识；
当记录的业务标识表中存在所述业务标识时，则对所述NB-IOT数据包进行处理；
所述业务标识包括目标IP；所述对所述NB-IOT数据包进行解析，以识别所述NB-IOT数据包的业务标识，包括：对所述NB-IOT数据包进行解析，以得到所述NB-IOT数据包的IP报头；提取所述IP报头中携带的目标IP；
所述当记录的业务标识表中存在所述业务标识时，则对所述NB-IOT数据包进行处理，包括：当记录的业务标识表中存在所述目标IP时，则对所述NB-IOT数据包进行处理。
2.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的数据传输方法，其特征在于，所述对所述NB-IOT数据包进行处理之后，还包括：
生成对所述NB-IOT数据包处理后的响应消息；
通过所述NB-IOT接入网设备向所述NB-IOT终端返回所述响应消息。
3.根据权利要求1所述的基于NB-IOT的数据传输方法，其特征在于，所述方法还包括：
当记录的业务标识表中不存在所述业务标识时，则将所述NB-IOT数据包转发至NB-IOT服务器，由所述NB-IOT服务器对所述NB-IOT数据包进行处理。
4.一种基于NB-IOT的数据传输方法，其特征在于，所述方法应用于NB-IOT终端，所述方法包括：
通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包，所述NB-IOT数据包中携带了业务标识，所述业务标识包括目标IP；所述NB-IOT数据包用于指示所述NB-IOT核心网对所述NB-IOT数据包进行解析，以得到所述NB-IOT数据包的IP报头，并提取所述IP报头中携带的目标IP，且当记录的业务标识表中存在所述目标IP时，对所述NB-IOT数据包进行处理；
接收所述NB-IOT核心网通过所述NB-IOT接入网设备返回的响应消息，所述响应消息是所述NB-IOT核心网对所述NB-IOT数据包进行处理后生成的。
5.一种基于NB-IOT的数据传输装置，其特征在于，所述装置设置于NB-IOT核心网中，所述装置包括：
数据接收模块，用于获取NB-IOT数据包，所述NB-IOT数据包是NB-IOT终端通过NB-IOT接入网设备传输的；
数据解析模块，用于对所述NB-IOT数据包进行解析，以识别所述NB-IOT数据包的业务标识；
数据处理模块，用于当记录的业务标识表中存在所述业务标识时，则对所述NB-IOT数据包进行处理；
所述业务标识包括目标IP；所述数据解析模块具体用于：对所述NB-IOT数据包进行解析，以得到所述NB-IOT数据包的IP报头；提取所述IP报头中携带的目标IP；
所述数据处理模块具体用于：当记录的业务标识表中存在所述目标IP时，则对所述NB-IOT数据包进行处理。
6.根据权利要求5所述的基于NB-IOT的数据传输装置，其特征在于，所述数据处理模块还用于生成对所述NB-IOT数据包进行处理后的响应消息，并通过所述NB-IOT接入网设备向所述NB-IOT终端返回所述响应消息。
7.根据权利要求5所述的基于NB-IOT的数据传输装置，其特征在于，所述数据接收模块包括第一数据接收模块和第二数据接收模块；所述第一数据接收模块用于获取CP模式下的NB-IOT数据包，所述第二数据接收模块用于获取UP模式下的NB-IOT数据包。
8.根据权利要求7所述的基于NB-IOT的数据传输装置，其特征在于，所述数据解析模块包括第一数据解析模块和第二数据解析模块；所述第一数据解析模块内置于所述第一数据接收模块中，用于对所述CP模式下的NB-IOT数据包进行解析，所述第二数据解析模块内置于所述第二数据接收模块中，用于对所述UP模式下的NB-IOT数据包进行解析。
9.根据权利要求5所述的基于NB-IOT的数据传输装置，其特征在于，所述数据处理模块包括基于数据接收模块的NB-IOT数据处理器、基于数据接收模块线程的NB-IOT数据处理器以及基于NB-IOT核心网进程的NB-IOT数据处理器中的至少一种。
10.一种NB-IOT终端，其特征在于，包括：
数据发送模块，用于通过NB-IOT接入网设备向NB-IOT核心网发送NB-IOT数据包，所述NB-IOT数据包中携带了业务标识，所述业务标识包括目标IP；所述NB-IOT数据包用于指示所述NB-IOT核心网对所述NB-IOT数据包进行解析，以得到所述NB-IOT数据包的IP报头，并提取所述IP报头中携带的目标IP，且当记录的业务标识表中存在所述目标IP时，对所述NB-IOT数据包进行处理；
响应接收模块，用于接收所述NB-IOT核心网通过所述NB-IOT接入网设备返回的响应消息，所述响应消息是所述NB-IOT核心网对所述NB-IOT数据包进行处理后生成的。
11.一种通信设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至4中任一项所述方法的步骤。
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