CN115209475A - 一种5g基站与5g核心网进行小数据传输的方法和系统 - Google Patents

一种5g基站与5g核心网进行小数据传输的方法和系统 Download PDF

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CN115209475A CN202211107352.8A CN202211107352A CN115209475A CN 115209475 A CN115209475 A CN 115209475A CN 202211107352 A CN202211107352 A CN 202211107352A CN 115209475 A CN115209475 A CN 115209475A
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李德强
包永彬
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Abstract

本发明提供了一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法和系统，5G核心网包括AMF、SMF和UPF；所述方法分别包括进行上行小数据传输、进行下行小数据传输的先后执行的步骤，上述进行上行小数据传输与进行下行小数据传输的步骤，均为通过NAS传输消息携带有小数据的方式进行传输，且NAS传输消息还包括有使用NAS‑SM消息传输数据的指示。本发明在传输小数据过程中，通过控制面的NAS传输信令进行数据包封装与传输，避免小数据在5G网络的用户面传输和承载；从而有效提升5G网络数据传输效率。

Description

一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法和系统
技术领域
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法和系统。
背景技术
5G网络支持万物互联，但是在5G网络中存在海量的结构简单、功耗极低、电量受限和速率低的5G用户设备（终端UE），此类用户设备在5G网络中通常呈现移动性低、业务不频繁或者发送数据包非常小等特点。针对这类用户设备的特点，需要使用一些特殊的数据传输方式或方法，不仅更高效地服务此类用户设备，还避免小数据在5G网络的用户面传输和承载，能够有效提升5G网络数据传输效率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法和系统，在服务小数据传输用户设备时，避免小数据在5G网络的用户面传输和承载；从而有效提升5G网络数据传输效率。
为达成上述目的，本发明提供一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，所述方法包括如下步骤：
所述5G核心网包括AMF（ Access and Mobility Management Function接入和移动性管理功能组）、SMF（Session Management function会话管理功能组）和UPF（The Userplane function用户面管理功能组）；
在进行上行小数据传输时，
S3a、5G基站接收到用户设备发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，并将封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息发送给AMF；所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；
S3b、所述AMF对封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息进行完整性检查以及解密，将解密后的上行NAS传输消息发送给所述SMF；
S3c、所述SMF从接收到的解密后的上行NAS传输消息解析出上行小数据包，然后将所述上行小数据包封装到接口消息，通过所述UPF将封装到接口消息的上行小数据包发送出去；
在进行下行小数据传输时，
S5a、所述UPF将收到的下行数据包发送到SMF；
S5b、所述SMF将所述下行数据包封装到接口消息中；并将封装了下行数据包的接口消息转发给所述AMF；
S5c、所述AMF将封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息，并对所述下行NAS传输消息进行加密和完整性保护后，传给所述5G基站；
S5d、所述5G基站将携带下行小数据的下行NAS传输消息转发给用户设备。
进一步地，在进行上行小数据传输或下行小数据传输步骤之前，还包括所述用户设备、5G基站和5G核心网之间进行PDU会话建立。
作为优选的方案，所述PDU会话建立包括以下步骤：
所述用户设备向AMF发送PDU会话建立请求消息，所述AMF收到PDU会话建立请求后，直接转发给所述SMF;
所述SMF向用户设备回复PDU会话建立响应;
所述用户设备与5G基站建立RRC连接；所述AMF通过5G基站将收到的SMF向用户设备回复的PDU会话建立响应转发给用户设备；
所述5G基站向AMF发送PDU会话建立成功响应。
作为优选的技术方案，在进行上行小数据传输之前，还包括以下步骤：
S2a、所述用户设备处于空闲态时，所述用户设备发起建立RRC连接请求，并与所述5G基站建立连接，进入连接态；
S2b、所述用户设备利用RRC消息将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息发送给5G基站；
S2c、所述5G基站将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息转发给AMF；
S2d、所述AMF接收到携带使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息，根据使用NAS-SM消息传输数据的指示，选择支持使用NAS消息传输小数据的所述SMF。
作为优选的技术方案，在进行上行小数据或下行小数据传输之前，还包括选定在哪条PDU会话上进行小数据传输。
作为优选的技术方案，在步骤S5c中还包括：当所述AMF若发现用户设备处于空闲态，则先缓存携带下行小数据的下行NAS传输消息，并恢复与所述用户设备的连接。
作为优选的技术方案，在步骤S5c之后，下行小数据传输完成后，还包括S6：所述AMF确定用户设备是否还有上行数据、下行数据，若没有，则所述SMF向AMF指示没有上行数据、下行数据；所述AMF请求所述5G基站释放终端上下文完成信息。
作为优选的方案，所述5G核心网的AMF、SMF、UPF以及所述5G基站、所述用户设备均经过升级以支持建立PDU会话、进行上行小数据传输或下行小数据传输。
本发明还提供一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统，所述系统包括用户设备、5G基站和5G核心网，所述5G核心网包括AMF、SMF和UPF；
所述用户设备包括第一封装模块、第一发送模块、第一接收模块；所述第一封装模块用于将上行小数据和PDU会话标识封装到上行NAS传输消息，且所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；所述第一发送模块用于在进行上行小数据传输时，向所述5G基站发送所述第一封装模块封装的有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，且所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；所述第一接收模块用于在进行下行小数据传输时，接收5G基站转发的下行NAS传输消息；
所述5G基站包括消息接收模块和消息传送模块；所述消息接收模块用于在进行上行小数据传输时，接收所述用户设备发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息、还用于在进行下行小数据传输时，接收所述AMF发来的进行加密和完整性保护后的携带有下行小数据的下行NAS传输消息；所述消息传送模块用于将接收到的用户设备发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的NAS传输消息发送给AMF、还用于将所述AMF发来的进行加密和完整性保护后的携带有下行小数据的下行NAS传输消息转发给用户设备；
所述AMF包括第二接收模块、解密模块、加密模块、第二发送模块；所述第二接收模块用于在进行上行小数据传输时，接收5G基站发送的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，且所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示、还用于在进行下行小数据传输时，接收所述SMF发送的封装了下行数据包的接口消息；所述解密模块用于在进行上行小数据传输时，对封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息进行完整性检查以及解密；所述加密模块用于在进行下行小数据传输时，对封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息进行加密和完整性保护；所述第二发送模块用于在进行上行小数据传输时，将所述解密模块进行完整性检查以及解密的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息发送给所述SMF、还用于在进行下行小数据传输时，将所述加密模块进行加密和完整性保护后的封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息传给所述5G基站；
所述SMF包括第三接收模块、解析模块、第二封装模块和第三发送模块；所述第三接收模块在进行上行小数据传输时，接收所述AMF进行完整性检查以及解密后的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息、还用于在进行下行小数据传输时，接收所述UPF发送的下行数据包；所述解析模块用于在进行上行小数据传输时，对所述AMF发送的进行完整性检查以及解密后的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息解析出上行小数据包；所述第二封装模块用于在进行上行小数据传输时，将所述解析模块解析出的上行小数据包封装到接口消息、还用于在进行下行小数据传输时，将所述下行数据包封装到接口消息；所述第三发送模块用于在进行上行小数据传输时，将封装到接口消息的上行小数据包发送给所述UPF、还用于在进行下行小数据传输时，将封装了下行数据包的接口消息转发给所述AMF；
所述UPF包括第四接收模块、第四发送模块；所述第四接收模块用于在进行上行小数据传输时，接收所述SMF的第三发送模块发送的封装到接口消息的上行小数据包、还用于在进行下行小数据传输时，接收下行数据包；所述第四发送模块用于在进行上行小数据传输时，将封装到接口消息的上行小数据包发送出去、还用于在进行下行小数据传输时，将所述第四接收模块接收的下行数据包发送到SMF。
作为优选的技术方案，所述用户设备还包括有消息产生模块；所述消息产生模块用于在所述用户设备处于空闲态时，产生建立RRC连接的请求消息；所述用户设备的第一发送模块用于发送所述消息产生模块产生的建立RRC连接的请求消息，发起建立RRC连接请求，使所述用户设备与5G基站建立连接，从空闲态进入连接态；所述消息产生模块还用于产生携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息；所述第一发送模块还用于通过RRC连接将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息发送给5G基站；所述5G基站的消息接收模块还用于接收携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息的RRC消息；所述消息传送模块还用于将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息转发给AMF；所述AMF的第二接收模块还用于接收携带使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息；所述AMF还包括的选择模块；所述选择模块用于根据使用NAS-SM消息传输数据的指示，选择支持使用NAS消息传输小数据的所述SMF。
本发明特别为5G网络中的移动性低、业务不频繁或者发送数据包非常小的小数据传输用户设备设计了一种用户设备、5G基站与5G核心网的AMF、SMF、UPF之间通过控制面的NAS传输消息进行上行小数据、下行小数据均可传输的小数据传输方法和系统，使小数据从控制面的AMF、SMF进行传输，避免了小数据在5G网络的用户面传输和承载，从而有效提升5G网络数据传输效率。
附图说明
为进一步揭示本案之具体技术内容，首先请参阅附图，其中：
图1为本发明一实施例提供的一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法的流程示意图；
图2为本发明一实施例提供的一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统的用户设备的框架示意图；
图3为本发明一实施例提供的一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统的5G基站的框架示意图；
图4为本发明一实施例提供的一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统的5G核心网中的AMF的框架示意图；
图5为本发明一实施例提供的一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统的5G核心网中的SMF的框架示意图；
图6为本发明一实施例提供的一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统的5G核心网中的UPF的框架示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述。
请参阅图1至图6，本申请实施例中提供的一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统，包括用户设备10、5G基站30和5G核心网50。5G核心网50包括AMF51（ Access andMobility Management Function接入和移动性管理功能组）、SMF52（Session Managementfunction会话管理功能组）和UPF53（ The User plane function用户面管理功能组）。在5G网络中，包括有控制面和用户面。用户面负责传输用户数据包；控制面负责处理会话（Session）的连接建立和断开。具体地， AMF51和SMF52属于5G网络中的控制面。AMF51负责用户设备10的接入权限和切换；SMF52用于提供服务连续性，服务的不间断用户体验。
参考图1，在本实施例中，本发明上行小数据传输顺序，依序为用户设备10—5G基站30—AMF51—SMF52—UPF53，最后通过UPF53将上行小数据发送出去；下行小数据传输顺序为UPF53收到下行小数据后，则依序从UPF53—SMF52—AMF51—5G基站30—用户设备10。在进行小数据传输之前，用户设备10与5G基站30、5G核心网50之间需要先建立能够传输消息的连接渠道；例如：用户设备10、5G基站30与5G核心网50的AMF51和SMF52建立若干条不同传输质量要求的PDU会话。并且，本发明5G核心网50的AMF51、SMF52、UPF53以及5G基站30、用户设备10均经过升级，以支持建立PDU会话、进行上行小数据传输或下行小数据传输。
在进行上行小数据传输时，用户设备10、5G基站30与5G核心网50的AMF51、SMF52、UPF53之间，通过RRC连接，建立PDU会话后，进行传输携带有上行小数据的上行NAS传输消息，最后由UPF53将上行小数据发送出去；在进行下行小数据传输时，也能够通过RRC连接，在下行小数据从UPF53到SMF52，传给AMF51时，由AMF51生成携带下行小数据的下行NAS传输消息将下行小数据传送到用户设备10。如此，用户设备10、5G基站30与5G核心网50的AMF51、SMF52、UPF53之间均能够通过NAS传输消息进行上行小数据、下行小数据传输。该NAS传输消息为5G网络的非接入层控制面的信令。本发明的NAS传输消息携带有上行小数据或下行小数据，还包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示。如此，在传输小数据过程中，通过该控制面的NAS传输信令进行数据包封装与传输，避免小数据传输在5G网络的用户面无线承载；从而有效提升5G网络数据传输效率。
参考图2，用户设备10包括第一封装模块11、第一发送模块13、第一接收模块14和消息产生模块16。
其中，消息产生模块16用于在用户设备10处于空闲态时，产生建立RRC连接的请求消息、还用于产生携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息。第一封装模块11用于将上行小数据和PDU会话标识封装到上行NAS传输消息，且该上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示。第一发送模块13用于发送消息产生模块16产生的建立RRC连接的请求消息，发起建立RRC连接请求，使用户设备10与5G基站30建立连接，从空闲态进入连接态；还用于通过RRC连接将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息发送给5G基站30；还用于在进行上行小数据传输时，向5G基站30发送第一封装模块11封装的有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，且该上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示。第一接收模块14用于在进行下行小数据传输时，接收5G基站30转发的下行NAS传输消息。
参考图3，5G基站30包括消息接收模块31和消息传送模块32。消息接收模块31用于接收携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息的RRC消息；还用于在进行上行小数据传输时，接收用户设备10发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息以及用于在进行下行小数据传输时，接收AMF51发来的进行加密和完整性保护后的携带有下行小数据的下行NAS传输消息。消息传送模块32用于将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息转发给AMF51；还用于将接收到的用户设备10发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的NAS传输消息发送给AMF51以及用于将AMF51发来的进行加密和完整性保护后的携带有下行小数据的下行NAS传输消息转发给用户设备10。
参考图4，AMF51包括第二接收模块510、解密模块513、加密模块514、第二发送模块516和选择模块518。选择模块518用于根据使用NAS-SM消息传输数据的指示，选择支持使用NAS消息传输小数据的SMF52。第二接收模块510用于接收携带使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息；还用于在进行上行小数据传输时，接收5G基站30发送的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，且该上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；以及用于在进行下行小数据传输时，接收SMF52发送的封装了下行数据包的接口消息。解密模块513用于在进行上行小数据传输时，对封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息进行完整性检查以及解密。加密模块514用于在进行下行小数据传输时，对封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息进行加密和完整性保护。第二发送模块516用于在进行上行小数据传输时，将解密模块513进行完整性检查以及解密的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息发送给SMF52；还用于在进行下行小数据传输时，将加密模块514进行加密和完整性保护后的封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息传给5G基站30。
请参阅图5，SMF52包括第三接收模块521、解析模块523、第二封装模块525和第三发送模块528。第三接收模块521用于在进行上行小数据传输时，接收AMF51进行完整性检查以及解密后的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息；还用于在进行下行小数据传输时，接收UPF53发送的下行数据包。解析模块523用于在进行上行小数据传输时，对AMF51发送的进行完整性检查以及解密后的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息解析出上行小数据包。第二封装模块525用于在进行上行小数据传输时，将解析模块523解析出的上行小数据包封装到接口消息、还用于在进行下行小数据传输时，将下行数据包封装到接口消息。第三发送模块528用于在进行上行小数据传输时，将封装到接口消息的上行小数据包发送给UPF53、还用于在进行下行小数据传输时，将封装了下行数据包的接口消息转发给AMF51。
请参阅图6，UPF53包括第四接收模块531和第四发送模块532。第四接收模块531用于在进行上行小数据传输时，接收SMF52的第三发送模块528发送的封装到接口消息的上行小数据包；还用于在进行下行小数据传输时，接收下行数据包。第四发送模块532用于在进行上行小数据传输时，将封装到接口消息的上行小数据包发送出去、还用于在进行下行小数据传输时，将第四接收模块531接收的下行数据包发送到SMF52。
下面结合图1，详细介绍本申请的5G基站30与5G核心网50进行小数据传输的方法，该方法包括如下步骤：
在进行上行小数据传输时，包括如下先后执行的步骤：
S3a、5G基站30接收到用户设备10发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，并将封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息发送给AMF51；该上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；
S3b、AMF51对封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息进行完整性检查以及解密，将解密后的上行NAS传输消息发送给SMF52；
S3c、SMF52从接收到的解密后的上行NAS传输消息解析出上行小数据包，然后将该上行小数据包封装到接口消息，通过UPF53将封装到接口消息的上行小数据包发送出去。
在进行下行小数据传输时，包括如下先后执行的步骤：
S5a、UPF53将收到的下行数据包发送到SMF52；
S5b、SMF52将该下行数据包封装到接口消息中；并将封装了下行数据包的接口消息转发给AMF51；
S5c、AMF51将封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息，并对该下行NAS传输消息进行加密和完整性保护后，传给5G基站30；
S5d、5G基站30将携带下行小数据的下行NAS传输消息转发给用户设备10。
上述传输上行小数据和下行小数据过程中，均是控制面AMF51和SMF52通过控制面的NAS传输信令进行数据包封装与传输，避免小数据在5G网络的用户面传输和承载，从而有效提升5G网络数据传输效率。
进一步地，在进行上行小数据传输或下行小数据传输步骤之前，包括用户设备10、5G基站30和5G核心网50之间进行PDU会话建立。
具体地，PDU会话建立包括以下步骤：
用户设备10、AMF51与SMF52之间建立PDU会话：用户设备10通过N2接口向AMF51发送PDU会话建立请求消息。该PDU会话建立请求消息携带S-NSSAI、PDU SessionID、DNN等内容。 AMF51收到PDU会话建立请求后不做处理，直接转发给SMF52。
SMF52通过AMF51向用户设备10回复PDU会话建立响应：经过5G基站30内部处理后，SMF52向用户设备10回复PDU会话建立响应。该PDU会话建立响应携带5QI、ARP、GFBF、MFBR及为用户设备分配的IP等信息。
用户设备10与5G基站30建立连接，建立针对该PDU会话的无线传输通道（例如：进行RRC重新配置），同时5G基站30将AMF51收到的SMF52向用户设备10回复的PDU会话建立响应转发给用户设备10。
该PDU会话的无线传输通道完成后（即RRC重配完成后），建立了数据承载；5G基站30向AMF51发送PDU会话建立成功响应。
在PDU会话建立后，用户设备10与5G基站30、5G核心网50之间均可以传输上行小数据和下行小数据。
在本实施例中，在进行上行小数据传输之前，还包括以下步骤：
S2a、用户设备10处于空闲态时，所述用户设备10发起建立RRC连接请求，并与所述5G基站30建立连接，进入连接态；
S2b、用户设备10利用RRC消息将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息发送给5G基站30；
S2c、5G基站30将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息转发给AMF51；
S2d、AMF51接收到携带使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息，根据使用NAS-SM消息传输数据的指示，选择支持使用NAS消息传输小数据的所述SMF52。
进一步地，用户设备10、5G基站30及5G核心网50的AMF51和SMF52可以建立若干条不同传输质量要求的PDU会话。因此，在进行上行小数据或下行小数据传输之前，还包括根据本次小数据传输的业务质量要求进行选定或自动匹配在哪条PDU会话上传输。并且，5G核心网50的AMF51、SMF52、UPF53以及5G基站30、用户设备10均经过升级以支持建立PDU会话、进行上行小数据传输或下行小数据传输。
进一步地，在步骤S5c中还包括：当AMF51若发现用户设备10处于空闲态，则先缓存携带下行小数据的下行NAS传输消息，并恢复与用户设备10的连接。具体地，AMF51恢复与用户设备10的连接可以通过发起寻呼过程的方式进行：当AMF51收到发送的用户设备10数据到达通知后，根据用户设备10标识S-TMSI，找到其所在的TA列表，向用户设备10发起寻呼Paging，寻呼首先发给5G基站30，再由5G基站30通过空中接口链路发送给用户设备10。
更进一步地，在步骤S5c之后，下行小数据传输完成后，还包括S6：AMF51确定用户设备10是否还有上行数据、下行数据。若没有，则SMF52向AMF51指示没有上行数据、下行数据； AMF51请求5G基站30释放终端上下文完成信息。例如：下行小数据传输完成后，AMF51内缓存的下行数据已经发送完成，且无新的下行数据缓存，此时AMF51向用户设备10发送数据已传送完成指示。
如果后续还有上行小数据、下行小数据需要传送，则先重新建立连接，恢复用户设备10、5G基站30和5G核心网50的AMF51、SMF52和UPF53之间的数据传输链路，再传输上下行数据。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本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，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于，所述5G核心网包括AMF（ Access and Mobility Management Function接入和移动性管理功能组）、SMF（SessionManagement function会话管理功能组）和UPF（ The User plane function用户面管理功能组）；所述方法包括如下步骤：
在进行上行小数据传输时，
S3a、5G基站接收到用户设备发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，并将封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息发送给AMF；所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；
S3b、所述AMF对封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息进行完整性检查以及解密，将解密后的上行NAS传输消息发送给所述SMF；
S3c、所述SMF从接收到的解密后的上行NAS传输消息解析出上行小数据包，然后将所述上行小数据包封装到接口消息，通过所述UPF将封装到接口消息的上行小数据包发送出去；
在进行下行小数据传输时，
S5a、所述UPF将收到的下行数据包发送到SMF；
S5b、所述SMF将所述下行数据包封装到接口消息中；并将封装了下行数据包的接口消息转发给所述AMF；
S5c、所述AMF将封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息，并对所述下行NAS传输消息进行加密和完整性保护后，传给所述5G基站；
S5d、所述5G基站将携带下行小数据的下行NAS传输消息转发给用户设备。
2.根据权利要求1所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于，在进行上行小数据传输或下行小数据传输步骤之前，还包括所述用户设备、5G基站和5G核心网之间进行PDU会话建立。
3.根据权利要求2所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于，所述PDU会话建立包括以下步骤：
所述用户设备向AMF发送PDU会话建立请求消息，所述AMF收到PDU会话建立请求后，直接转发给所述SMF;
所述SMF向用户设备回复PDU会话建立响应;
所述用户设备与5G基站建立RRC连接；所述AMF通过5G基站将收到的SMF向用户设备回复的PDU会话建立响应转发给用户设备；
所述5G基站向AMF发送PDU会话建立成功响应。
4.根据权利要求3所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于：在进行上行小数据传输之前，还包括以下步骤：
S2a、所述用户设备处于空闲态时，所述用户设备发起建立RRC连接请求，并与所述5G基站建立连接，进入连接态；
S2b、所述用户设备利用RRC消息将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息发送给5G基站；
S2c、所述5G基站将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息转发给AMF；
S2d、所述AMF接收到携带使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息，根据使用NAS-SM消息传输数据的指示，选择支持使用NAS消息传输小数据的所述SMF。
5.根据权利要求1所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于，在进行上行小数据或下行小数据传输之前，还包括选定在哪条PDU会话上进行小数据传输。
6.根据权利要求1所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于，在步骤S5c中还包括：当所述AMF若发现用户设备处于空闲态，则先缓存携带下行小数据的下行NAS传输消息，并恢复与所述用户设备的连接。
7.根据权利要求1所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于，在步骤S5c之后，下行小数据传输完成后，还包括S6：所述AMF确定用户设备是否还有上行数据或下行数据，若没有，则所述SMF向AMF指示没有上下行数据；所述AMF请求所述5G基站释放终端上下文完成信息。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的方法，其特征在于， 所述5G核心网的AMF、SMF、UPF以及所述5G基站、所述用户设备均经过升级以支持建立PDU会话、进行上行小数据传输或下行小数据传输。
9.一种5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统，所述系统包括用户设备、5G基站和5G核心网，所述5G核心网包括AMF、SMF和UPF；其特征在于，
所述用户设备包括第一封装模块、第一发送模块、第一接收模块；所述第一封装模块用于将上行小数据和PDU会话标识封装到上行NAS传输消息，且所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；所述第一发送模块用于在进行上行小数据传输时，向所述5G基站发送所述第一封装模块封装的有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，且所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示；所述第一接收模块用于在进行下行小数据传输时，接收5G基站转发的下行NAS传输消息；
所述5G基站包括消息接收模块和消息传送模块；所述消息接收模块用于在进行上行小数据传输时，接收所述用户设备发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息、还用于在进行下行小数据传输时，接收所述AMF发来的进行加密和完整性保护后的携带有下行小数据的下行NAS传输消息；所述消息传送模块用于将接收到的用户设备发来的封装有上行小数据和PDU会话标识的NAS传输消息发送给AMF、还用于将所述AMF发来的进行加密和完整性保护后的携带有下行小数据的下行NAS传输消息转发给用户设备；
所述AMF包括第二接收模块、解密模块、加密模块、第二发送模块；所述第二接收模块用于在进行上行小数据传输时，接收5G基站发送的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息，且所述上行NAS传输消息包括有使用NAS-SM消息传输数据的指示、还用于在进行下行小数据传输时，接收所述SMF发送的封装了下行数据包的接口消息；所述解密模块用于在进行上行小数据传输时，对封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息进行完整性检查以及解密；所述加密模块用于在进行下行小数据传输时，对封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息进行加密和完整性保护；所述第二发送模块用于在进行上行小数据传输时，将所述解密模块进行完整性检查以及解密的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息发送给所述SMF、还用于在进行下行小数据传输时，将所述加密模块进行加密和完整性保护后的封装了下行数据包的接口消息生成携带下行小数据的下行NAS传输消息传给所述5G基站；
所述SMF包括第三接收模块、解析模块、第二封装模块和第三发送模块；所述第三接收模块在进行上行小数据传输时，接收所述AMF进行完整性检查以及解密后的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息、还用于在进行下行小数据传输时，接收所述UPF发送的下行数据包；所述解析模块用于在进行上行小数据传输时，对所述AMF发送的进行完整性检查以及解密后的封装有上行小数据和PDU会话标识的上行NAS传输消息解析出上行小数据包；所述第二封装模块用于在进行上行小数据传输时，将所述解析模块解析出的上行小数据包封装到接口消息、还用于在进行下行小数据传输时，将所述下行数据包封装到接口消息；所述第三发送模块用于在进行上行小数据传输时，将封装到接口消息的上行小数据包发送给所述UPF、还用于在进行下行小数据传输时，将封装了下行数据包的接口消息转发给所述AMF；
所述UPF包括第四接收模块、第四发送模块；所述第四接收模块用于在进行上行小数据传输时，接收所述SMF的第三发送模块发送的封装到接口消息的上行小数据包、还用于在进行下行小数据传输时，接收下行数据包；所述第四发送模块用于在进行上行小数据传输时，将封装到接口消息的上行小数据包发送出去、还用于在进行下行小数据传输时，将所述第四接收模块接收的下行数据包发送到SMF。
10.根据权利要求9所述的5G基站与5G核心网进行小数据传输的系统，其特征在于，所述用户设备还包括有消息产生模块；所述消息产生模块用于在所述用户设备处于空闲态时，产生建立RRC连接的请求消息；所述用户设备的第一发送模块用于发送所述消息产生模块产生的建立RRC连接的请求消息，发起建立RRC连接请求，使所述用户设备与5G基站建立连接，从空闲态进入连接态；所述消息产生模块还用于产生携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息；所述第一发送模块还用于通过RRC连接将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息发送给5G基站；所述5G基站的消息接收模块还用于接收携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息的RRC消息；所述消息传送模块还用于将携带有使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息转发给AMF；所述AMF的第二接收模块还用于接收携带使用NAS-SM消息传输数据的指示的NAS传输消息；所述AMF还包括选择模块；所述选择模块用于根据使用NAS-SM消息传输数据的指示，选择支持使用NAS消息传输小数据的所述SMF。
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