TWI626862B - 適用於行動物聯網通訊之基地台 - Google Patents

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TWI626862B TW105117523A TW105117523A TWI626862B TW I626862 B TWI626862 B TW I626862B TW 105117523 A TW105117523 A TW 105117523A TW 105117523 A TW105117523 A TW 105117523A TW I626862 B TWI626862 B TW I626862B
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Abstract

一種具有無線收發器以及控制器之基地台。無線收發器執行與行動通訊裝置之間之無線傳輸與接收。控制器透過無線收發器從行動通訊裝置接收包括行動物聯網資料之無線資源控制連線建立完成訊息，因應接收無線資源控制連線建立完成訊息而暫存行動物聯網資料並詢問行動管理實體關於服務閘道器之資訊，以及根據服務閘道器之資訊將行動物聯網資料傳送至服務閘道器。

Description

適用於行動物聯網通訊之基地台
本申請主要關於行動物聯網(Cellular Internet of Things，CIoT)之無線通訊技術，特別係有關於如何處理由行動用戶端所發起(Mobile Originated，MO)之行動物聯網資料。
行動物聯網是近年來的新興技術，其透過各種無線技術將不同的通訊裝置連結起來，包括感測器及致動器(actuator)，例如：射頻(Radio Frequency，RF)識別、全球定位系統、以及雷射掃描器等。無線技術包括：全球行動通訊系統(Global System for Mobile communications，GSM)技術、通用封包無線服務(General Packet Radio Service，GPRS)技術、全球增強型數據傳輸(Enhanced Data rates for Global Evolution，EDGE)技術、寬頻分碼多工存取(Wideband Code Division Multiple Access，WCDMA)技術、分碼多工存取-2000(Code Division Multiple Access 2000，CDMA-2000)技術、分時同步分碼多工存取(Time Division-Synchronous Code Division Multiple Access，TD-SCDMA)技術、全球互通微波存取(Worldwide Interoperability for Microwave Access，WiMAX)技術、長期演進(Long Term Evolution，LTE)技術、長期演進強化(LTE-Advanced，LTE-A)技術、以及分時長期演進(Time-Division LTE，TD-LTE)技術等。
一般來說，行動物聯網技術係用於資訊蒐集及分析之目的，例如：對人、物、資料的監控，實現對環境的即時掌握，透過深入的分析及資料視覺化來協助人類作決策，對各種情境(如：自然生態系、建築物、以及工廠)進行資訊蒐集並回報至伺服站台。所蒐集和分析得到的資訊可用於自動化及控制，例如：封閉系統的自動控制、控制消費以進行跨不同網路的資源優化、以及在帶有不確定性的開放系統進行自動控制。行動物聯網技術的崛起與其泛用於各式應用有密切的關連，應用包括了：安控、醫療、環境/氣候監控、以及產業製程(如：農業、智能化空間、智能化城市)的監控。
用於行動物聯網的使用者裝置(為方便敘述，文後簡稱為CIoT UE)通常由電池供電，而充電或更換電池卻是不容易實現的選項，再者，CIoT UE一般只會執行不頻繁且微資料量的傳送。因此，亟需有一種更有效率的方式，用於傳送行動用戶端所發起之行動物聯網資料，特別是針對閒置模式的CIoT UE而言。
本申請之第一實施例提供了一種具有一無線收發器以及一控制器之基地台。上述無線收發器係用以執行與一行動通訊裝置之間之無線傳輸與接收。上述控制器係用以透過上述無線收發器從上述行動通訊裝置接收包括一行動物聯網(Cellular Internet of Things，CIoT)資料之一無線資源控制連線建立完成(RRC Connection Setup Complete)訊息，因應接收上述無線資源控制連線建立完成訊息而暫存上述行動物 聯網資料並詢問一行動管理實體(Mobility Management Entity，MME)關於一服務閘道器(Serving Gateway，S-GW)之資訊，以及根據上述服務閘道器之資訊將上述行動物聯網資料傳送至上述服務閘道器。
本申請之第二實施例提供了一種被設置為一行動管理實體之網路裝置。上述網路裝置包括一控制器、以及一非暫態之電腦可讀取儲存媒體。上述非暫態之電腦可讀取儲存媒體係用以儲存複數指令，上述指令由上述控制器執行時，使上述控制器進行以下步驟：從一基地台接收一非存取層信令訊息，決定上述非存取層信令訊息是否包括一行動物聯網資料，以及於上述非存取層信令訊息包括上述行動物聯網資料時，將上述行動物聯網資料傳送至一服務閘道器。
本申請之第三實施例提供了一種具有一無線收發器以及一控制器之基地台。上述無線收發器係用以執行與一行動通訊裝置之間之無線傳輸與接收。上述控制器係用以透過上述無線收發器從上述行動通訊裝置接收包括一服務請求以及一行動物聯網資料之一指標之一無線資源控制連線建立完成訊息，因應接收上述無線資源控制連線建立完成訊息而將上述服務請求傳送至一行動管理實體，當從上述行動管理實體接收到一服務閘道器之資訊時，透過上述無線收發器要求上述行動通訊裝置傳送包括上述行動物聯網資料之一上行資訊傳遞(Uplink Information Transfer)訊息，以及根據上述服務閘道器之資訊將上述行動物聯網資料傳送至上述服務閘道器。
關於本發明其他附加的特徵與優點，此領域之熟 習技術人士，在不脫離本申請之精神和範圍內，當可根據本案實施方法中所揭露之基地台、以及網路裝置做些許的更動與潤飾而得到。
10‧‧‧行動通訊裝置
20‧‧‧服務網路置
21‧‧‧存取網路置
22‧‧‧核心網路置
210、310‧‧‧無線收發器置
211、311‧‧‧射頻裝置置
212、312‧‧‧基頻處理裝置置
213、313‧‧‧天線置
220、320、420‧‧‧控制器置
230、330、430‧‧‧儲存裝置置
240‧‧‧顯示裝置置
250‧‧‧輸入裝置置
340、410‧‧‧有線網路介面置
S501~S510、S601~S610、S701~S711‧‧‧步驟
第1圖係根據本申請一實施例所述之無線通訊環境之示意圖。
第2圖係根據本申請一實施例所述之行動通訊裝置10之示意圖。
第3圖係根據本申請一實施例所述之基地台之示意圖。
第4圖係根據本申請一實施例所述之網路裝置之示意圖。
第5A與5B圖係根據本申請一實施例所述透過無線資源控制連線建立完成訊息以遞送行動物聯網資料之訊息序列圖。
第6A與6B圖係根據本申請另一實施例所述透過無線資源控制連線建立完成訊息以遞送行動物聯網資料之訊息序列圖。
第7A與7B圖係根據本申請一實施例所述透過上行資訊傳遞訊息以遞送行動物聯網資料之訊息序列圖。
本章節所敘述的是實施本申請之最佳方式，目的在於說明本申請之精神而非用以限定本申請之保護範圍，應理解下列實施例可經由軟體、硬體、韌體、或上述任意組合來實現。文中述及由第三代合作夥伴計劃(3rd Generation Partnership Project，3GPP)組織所制訂之規格標準書係僅用以協助表達本申請之精神，而非用以限制本申請之保護範圍。
第1圖係根據本申請一實施例所述之無線通訊環境之示意圖。無線通訊環境包括行動通訊裝置10以及服務網路20，其中行動通訊裝置10係無線連接至服務網路20以取得行動服務。行動通訊裝置10亦可稱為使用者裝置(User Equipment，UE)或行動台(Mobile Station，MS)，其可為功能型手機、智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、或任何電子計算裝置，只要其支援服務網路20所使用之無線技術。在一實施例，行動通訊裝置10可用於行動物聯網並執行行動物聯網之應用。舉例來說，行動通訊裝置10可為行動物聯網感測器，用以監控水處理廠或橋墩等設施的運作狀態、或監控血壓、體溫、心率等生物資訊、以及回報資訊給控制中心。
服務網路20可為長期演進網路、長期演進強化網路、或分時長期演進網路。明確來說，服務網路20包括存取網路21與核心網路22，其中存取網路21係用以處理無線電訊號、支援終端無線電協定、連接行動通訊裝置10與核心網路22、以及區域性的行動管理；而核心網路22係用以執行整體性的行動管理、網路端的驗證、以及與公眾網路(例如：網際網路)的介接。存取網路21與核心網路22可各自包括一或多個網路節點用以執行上述功能。舉例來說，存取網路21可為演進式通用陸地無線電存取網路(Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network，E-UTRAN)，包括至少一演進式基地台(evolve Node B，eNB)，例如：家用型演進式基 地台、廣域(macro)基地台、微型(pico)基地台；而核心網路22可為演進封包核心(Evolved Packet Core，EPC)，其包括了：本籍用戶伺服器(Home Subscriber Server，HSS)、行動管理實體(Mobility Management Entity，MME)、服務閘道器(Serving Gateway，S-GW)、以及封包資料網路閘道器(Packet Data Network Gateway，PDN-GW/P-GW)等。
在行動物聯網的使用情況下，存取網路21亦可被稱為行動物聯網之無線存取網路(Radio Access Network，RAN)。
本籍用戶伺服器為一中央資料庫，儲存使用者相關資訊、以及會籍相關資訊。本籍用戶伺服器的功能還包括：行動管理、支援通話及會話之建立、以及使用者驗證及存取授權。
行動管理實體主要用以進行控制層面(control plane)的相關處理，如：與存取演進式通用陸地無線電存取網路相關之行動及安全性之信令程序。行動管理實體還負責追蹤及呼叫(paging)閒置模式(idle mode)的使用者裝置。此外，行動管理實體是非存取層(Non-Access Stratum，NAS)的終結點。
服務閘道器負責將使用者資料封包進行導向及轉送，同時作為跨基地台交遞程序中使用者層面的行動錨點、以及作為長期演進系統與其他系統之間的行動錨點。針對閒置模式的使用者裝置，服務閘道器會在有下行資料要送給使用者裝置的時候，確立下行資料的路徑並發起呼叫程序。服務閘道器 還負責執行合法攔截時的使用者流量(traffic)複製(replication)、以及管理並儲存使用者裝置之資訊，包括：網際協定(Internet Protocol，IP)乘載服務之參數、以及網路內部路由資訊。
封包資料網路閘道器用以提供從使用者裝置到外部封包資料網路之間的連線，並作為使用者裝置的流量進出點，其中使用者裝置可同時連線到多個封包資料網路。封包資料網路閘道器還負責政策執行、過濾使用者封包、支援計費、合法攔截、及封包審查(screening)。
在一實施例，行動管理實體與服務閘道器可一起協同運作，視為一行動服務閘道器(Cellular S-GW，C-SGN)，其功能包括：行動管理、微資料量傳輸、呼叫、以及非存取層信令等，皆係特別針對行動物聯網所優化及簡化之功能。
第2圖係根據本申請一實施例所述之行動通訊裝置10之示意圖。行動通訊裝置10可包括無線收發器210、控制器220、儲存裝置230、顯示裝置240、以及輸入裝置250。無線收發器210係用以提供與服務網路20之間的無線傳輸與接收功能。明確來說，無線收發器210包括射頻裝置211、基頻處理裝置212、以及天線213。基頻處理裝置212係用以執行基頻信號處理、以及控制用戶號碼卡(未繪示)與射頻裝置211之間的通訊。基頻處理裝置212可包括多個硬體裝置以執行基頻信號處理，包括類比數位轉換(analog-to-digital conversion，ADC)/數位類比轉換(digital-to-analog conversion，DAC)、增益(gain)調整、調變與解調變、以及 編碼/解碼等。射頻裝置211可自天線213接收射頻無線信號，並將射頻無線信號轉換為基頻信號以交由基頻處理裝置212進一步處理，或自基頻處理裝置212接收基頻信號，並將基頻信號轉換為射頻無線信號以透過天線213進行傳送。射頻裝置211亦可包括多個硬體裝置以執行上述射頻轉換，舉例來說，射頻裝置211可包括一混頻器(mixer)以將基頻信號乘上無線技術所使用之射頻中之一震盪載波，其中該射頻可為長期演進技術、長期演進強化技術、或分時長期演進技術所使用之900兆赫(MHz)、2100兆赫、或2.6吉赫(GHz)，或其他射頻，端視所使用的無線技術而定。
控制器220可為通用處理器、微處理器(Micro-Control Unit，MCU)、應用處理器、或數位訊號處理器(Digital Signal Processor，DSP)等，其包括各式電路邏輯，用以提供資料處理及運算之功能、控制無線收發器210以執行與服務網路20之間的無線傳輸與接收、從儲存裝置230中讀取或寫入資料、傳送畫面(包括：文字、圖像、影像)資料到顯示裝置240、以及從輸入裝置250接收輸入信號等。特別是，控制器220係用以協調控制無線收發器210、儲存裝置230、顯示裝置240、以及輸入裝置250，以執行本申請之方法以處理由行動用戶端所發起之行動物聯網資料。
在另一實施例，控制器220可以整合在基頻處理裝置212中，作為一基頻處理器。
儲存裝置230為非暫態(non-transitory)之電腦可讀取儲存媒體，例如：快閃記憶體(Flash memory)、或非 揮發性隨機存取記憶體(Non-Volatile Random Access Memory，NVRAM)等、磁性儲存裝置(例如：磁帶或硬碟)、光學儲存裝置(例如：唯讀光碟(Compact Disc Read-Only Memory，CD-ROM))、或上述之任意組合，用以儲存通訊協定、應用、及本申請之方法的指令集或程式碼等。
顯示裝置240可為液晶顯示器(Liquid-Crystal Display，LCD)、發光二極體(Light-Emitting Diode，LED)顯示器、或電子紙顯示器(Electronic Paper Display，EPD)等，用以提供顯示功能。或者，顯示裝置240可進一步包括一或多個觸控感應器，用以偵測物件(如：手指或觸控筆)之接近/接觸。
輸入裝置250可包括一或多個按鈕、鍵盤、滑鼠、觸碰板、視訊鏡頭、麥克風、以及/或喇叭等，用以作為人機介面與使用者互動。
當可理解的是，第2圖所示之元件僅用以提供一說明之範例，並非用以限制本申請之保護範圍。舉例來說，行動通訊裝置10可進一步包括電源供應器、以及/或感測器，用以偵測水處理廠的水位、瓦斯管線漏氣與否、或偵測穿戴者的血壓、體溫、心率等生物資訊。
第3圖係根據本申請一實施例所述之基地台之示意圖。基地台包括無線收發器310、控制器320、儲存裝置330、以及有線網路介面340。無線收發器310的功能類似於第2圖之無線收發器210，故細部說明在此省略不提。
控制器320可為通用處理器、微處理器、應用處 理器、或數位訊號處理器等，其包括各式電路邏輯，用以提供資料處理及運算之功能、控制無線收發器310以執行與行動通訊裝置10之間的無線傳輸與接收、從儲存裝置330中讀取或寫入資料、以及透過有線網路介面340從其他網路實體接收或傳送訊息。特別是，控制器320係用以協調控制無線收發器310、儲存裝置330、以及有線網路介面340，以執行本申請之方法以處理由行動用戶端所發起之行動物聯網資料。
在另一實施例，控制器320可以整合在基頻處理裝置312中，作為一基頻處理器。
儲存裝置330為非暫態之電腦可讀取儲存媒體，例如：快閃記憶體、或非揮發性隨機存取記憶體等、磁性儲存裝置(例如：磁帶或硬碟)、光學儲存裝置(例如：唯讀光碟)、或上述之任意組合，用以儲存通訊協定、應用、及本申請之方法的指令集或程式碼等。
有線網路介面340用以提供有線連結至服務網路20中的其他網路實體(例如：行動管理實體、以及服務閘道器)。有線網路介面340可包括纜線數據機(cable modem)、非對稱數位用戶迴路(Asymmetric Digital Subscriber Line，ADSL)數據機、光纖數據機(Fiber-Optic Modem，FOM)、乙太網介面、或其他類型之有線網路介面。
當可理解的是，第3圖所示之元件僅用以提供一說明之範例，並非用以限制本申請之保護範圍。舉例來說，基地台可進一步包括顯示裝置(如：液晶顯示器、發光二極體顯示器、或電子紙顯示器等)、輸入輸出裝置(如：按鈕、鍵盤、 滑鼠、觸碰板、視訊鏡頭、麥克風、以及/或喇叭等)、以及/或電源供應器等。
第4圖係根據本申請一實施例所述之網路裝置之示意圖。在此實施例，網路裝置可被設置為行動管理實體或服務閘道器。明確來說，網路裝置包括有線網路介面410、控制器420、以及儲存裝置430。
有線網路介面410用以提供有線連結至服務網路20中的其他網路實體(如：行動管理實體、服務閘道器、以及/或封包資料網路閘道器等)。有線網路介面410可包括纜線數據機、非對稱數位用戶迴路數據機、光纖數據機、乙太網介面、或其他有線網路介面。
控制器420可為通用處理器、微處理器、應用處理器、或數位訊號處理器等，其包括各式電路邏輯，用以提供資料處理及運算之功能、控制有線網路介面410以與其他網路實體進行通訊、以及從儲存裝置430中讀取或寫入資料。特別是，控制器420係用以協調控制有線網路介面410及儲存裝置430，以執行本申請之方法以處理由行動用戶端所發起之行動物聯網資料。
儲存裝置430為非暫態之電腦可讀取儲存媒體，例如：快閃記憶體、或非揮發性隨機存取記憶體等、磁性儲存裝置(例如：磁帶或硬碟)、光學儲存裝置(例如：唯讀光碟)、或上述之任意組合，用以儲存通訊協定、應用、及本申請之方法的指令集或程式碼等。
雖未繪示，第4圖所示的網路裝置還可進一步包 括其他功能元件，例如：輸入輸出裝置(如：按鈕、鍵盤、滑鼠、觸碰板、視訊鏡頭、麥克風、以及/或喇叭等)、電源供應器等，且本申請的保護範圍不在此限。
該領域之熟習技藝人士當可理解，控制器220、320、420中的電路邏輯通常可包括多個電晶體，用以控制該電路邏輯之運作以提供所需之功能及作業。更進一步的，電晶體的特定結構及其之間的連結關係通常是由編譯器所決定，例如：暫存器轉移語言(Register Transfer Language，RTL)編譯器可由處理器所運作，將類似組合語言碼的指令檔(script)編譯成適用於設計或製造該電路邏輯所需之形式。
第5A與5B圖係根據本申請一實施例所述透過無線資源控制連線建立完成訊息以遞送行動物聯網資料之訊息序列圖。首先，行動通訊裝置10被設置為CIoT UE並以閒置模式運作(步驟S501)。為因應發起小資料量的行動物聯網資料傳送，行動通訊裝置10將行動物聯網資料封裝(encapsulate)於非存取層協定資料單元(Protocol Data Unit，PDU)，並將非存取層協定資料單元帶在無線資源控制連線建立完成訊息中傳送給服務(serving)基地台(步驟S502)。基地台從無線資源控制連線建立完成訊息中將行動物聯網資料取出，並於本地端暫存(buffer)行動物聯網資料(步驟S503)。
接著，基地台傳送服務閘道器資訊請求，向行動管理實體查詢服務閘道器之資訊(步驟S504)。為了回覆服務閘道器資訊請求，行動管理實體將服務閘道器之資訊傳送給基地台(步驟S505)。
然後，基地台將暫存的行動物聯網資料填入使用者裝置訊息中，並根據查詢到的服務閘道器資訊，將使用者裝置訊息傳送給服務閘道器(步驟S506)。當接收到使用者裝置訊息時，服務閘道器決定封包資料網路閘道器的網際協定位址與隧道終點辨識符號(Tunnel Endpoint Identifier，TEID)、建構一通用封包無線服務隧道協定(GPRS Tunneling Protocol，GTP)之封包以乘載行動物聯網資料、以及將通用封包無線服務隧道協定之封包傳送至封包資料網路閘道器(步驟S507)。
在一實施例，由於行動通訊裝置10可選擇性地針對小資料量的行動物聯網資料傳送要求確認(acknowledgement)，因此，封包資料網路閘道器將會進一步收到網際協定封包之回應，而回應中帶有上述確認(故於第5B圖中，步驟S508~S510以虛線標示)。當接收到網際協定封包之回應時，封包資料網路閘道器可回覆帶有該確認之一通用封包無線服務隧道協定之封包給服務閘道器(步驟S508)。之後，服務閘道器可將該確認封裝於下行非存取層傳輸(Downlink NAS Transport)訊息中的非存取層協定資料單元，並將下行非存取層傳輸訊息傳送給基地台(步驟S509)。為因應接收到下行非存取層傳輸訊息，基地台將非存取層協定資料單元取出，將之帶在下行資訊傳遞(Downlink Information Transfer)訊息中傳送給行動通訊裝置10(步驟S510)。
值得注意的是，不同於傳統基地台，本申請之基地台在收到帶有行動物聯網資料的無線資源控制連線建立完成訊息時，會將行動物聯網資料暫存起來並且向行動管理實體 查詢服務閘道器之資訊，然後在查詢到服務閘道器之資訊時，再進一步將行動物聯網資料傳送給服務閘道器。
第6A與6B圖係根據本申請另一實施例所述透過無線資源控制連線建立完成訊息以遞送行動物聯網資料之訊息序列圖。類似於第5A圖之步驟S501~S502，行動通訊裝置10在閒置模式下發起小資料量的行動物聯網資料傳送時，將行動物聯網資料封裝於非存取層協定資料單元，並將非存取層協定資料單元帶在無線資源控制連線建立完成訊息中傳送給服務基地台(步驟S601~S602)。在接收到無線資源控制連線建立完成訊息時，基地台將非存取層協定資料單元取出，帶在一非存取層信令訊息中傳送給行動管理實體(步驟S603)。
接著，行動管理實體藉由該非存取層信令訊息是否包括帶有行動物聯網資料的非存取層協定資料單元，來判斷該非存取層信令訊息是否用於小資料量的行動物聯網資料傳送(步驟S604)。在一實施例，非存取層信令訊息可為服務請求訊息，但包括一新定義之資訊元素(Information Element，IE)用以儲存行動物聯網資料。在另一實施例，非存取層信令訊息可為一全新定義之訊息，專用於小資料量的行動物聯網資料傳送。
然後，行動管理實體從非存取層協定資料單元中取出行動物聯網資料，並將行動物聯網資料帶在一使用者裝置訊息傳送給服務閘道器(步驟S605)。當接收到該使用者裝置訊息時，服務閘道器決定封包資料網路閘道器的網際協定位址與隧道終點辨識符號、建構一通用封包無線服務隧道協定之封 包以乘載行動物聯網資料、以及將通用封包無線服務隧道協定之封包傳送至封包資料網路閘道器(步驟S606)。
在一實施例，由於行動通訊裝置10可選擇性地針對小資料量的行動物聯網資料傳送要求確認，因此，封包資料網路閘道器將會進一步收到網際協定封包之回應，而回應中帶有上述確認(故於第6B圖中，步驟S607~S610以虛線標示)。當接收到網際協定封包之回應時，封包資料網路閘道器可回覆帶有該確認之一通用封包無線服務隧道協定之封包給服務閘道器(步驟S607)。然後，服務閘道器可將該確認帶在一使用者裝置訊息中傳送給行動管理實體(步驟S608)。
之後，行動管理實體可將該確認封裝於下行非存取層傳輸訊息中的非存取層協定資料單元，並將下行非存取層傳輸訊息傳送給基地台(步驟S609)。為因應接收到下行非存取層傳輸訊息，基地台將非存取層協定資料單元取出，將之帶在下行資訊傳遞訊息中傳送給行動通訊裝置10(步驟S610)。
值得注意的是，不同於傳統的行動管理實體，本申請之行動管理實體可判斷從基地台所收到的非存取層信令訊息是否用於小資料量的行動物聯網資料傳送，若是，則從非存取層信令訊息中的非存取層協定資料單元取出行動物聯網資料並傳送給服務閘道器。
第7A與7B圖係根據本申請一實施例所述透過上行資訊傳遞(Uplink Information Transfer)訊息以遞送行動物聯網資料之訊息序列圖。首先，類似於第5A圖之步驟S501，行動通訊裝置10被設置為CIoT UE並以閒置模式運作(步驟 S701)。為因應發起小資料量的行動物聯網資料傳送，行動通訊裝置10傳送無線資源控制連線建立完成訊息給服務基地台，其中無線資源控制連線建立完成訊息包括了服務請求訊息以及行動物聯網資料之一指標(步驟S702)。基地台從無線資源控制連線建立完成訊息中將服務請求訊息取出並傳送給行動管理實體(步驟S703)。
當接收到服務請求訊息時，行動管理實體將服務閘道器之資訊傳送給基地台，同時指出行動通訊裝置10有上行資料要傳送(步驟S704)。接著，基地台通知行動通訊裝置10開始傳送行動物聯網資料(步驟S705)，而行動通訊裝置10將行動物聯網資料封裝於非存取層協定資料單元，並將非存取層協定資料單元帶在上行資訊傳遞訊息中傳送給基地台(步驟S706)。
當接收到上行資訊傳遞訊息時，基地台從中取出非存取層協定資料單元並將之帶在一使用者裝置訊息中傳送給服務閘道器(步驟S707)。服務閘道器決定封包資料網路閘道器的網際協定位址與隧道終點辨識符號、建構一通用封包無線服務隧道協定之封包以乘載從非存取層協定資料單元取出的行動物聯網資料、以及將通用封包無線服務隧道協定之封包傳送至封包資料網路閘道器(步驟S708)。
在一實施例，由於行動通訊裝置10可選擇性地針對小資料量的行動物聯網資料傳送要求確認，因此，封包資料網路閘道器將會進一步收到網際協定封包之回應，而回應中帶有上述確認(故於第7B圖中，步驟S709~S711以虛線標示)。 當接收到網際協定封包之回應時，封包資料網路閘道器可回覆帶有該確認之一通用封包無線服務隧道協定之封包給服務閘道器(步驟S709)。然後，服務閘道器可將該確認封裝於下行非存取層傳輸訊息中的非存取層協定資料單元，並將下行非存取層傳輸訊息傳送給基地台(步驟S710)。為因應接收到下行非存取層傳輸訊息，基地台將非存取層協定資料單元取出，將之帶在下行資訊傳遞訊息中傳送給行動通訊裝置10(步驟S711)。
值得注意的是，不同於傳統的基地台，本申請之基地台可判斷行動通訊裝置10是否透過無線資源控制連線建立完成訊息來要求發起小資料量的行動物聯網資料傳送，若是，則向行動管理實體詢問服務閘道器之資訊，並且在查詢完成後通知行動通訊裝置10開始透過上行資訊傳遞訊息傳送行動物聯網資料給服務閘道器。
根據上述第5A、5B、6A、6B、7A、7B圖之實施例，當可理解的是，本申請在基地台、行動管理實體、以及服務閘道器之間提供了具體之信令流程，以解決傳統的基地台無法得知閒置模式的使用者裝置是關連至哪一個服務閘道器的問題，從而實現了一種透過無線資源控制連線建立完成訊息以及上行資訊傳遞訊息來傳遞行動物聯網資料之方法。如此一來，小資料量的行動物聯網資料傳送便可經由控制層面的訊息來進行，而無須額外建立使用者層面(user plane)的資料無線乘載(Data Radio Bearers，DRBs)，也無須針對使用者層面的資料無線乘載而啟動存取層(Access Stratum，AS)的安全 機制。
雖未繪示，在第5A、5B、6A、6B、7A、7B圖所示實施例中，步驟S502、S602、702之前還可進一步在行動通訊裝置10與基地台之間執行無線資源控制(Radio Resource Control，RRC)連線建立之相關信令，而相關敘述可參考第三代合作夥伴計劃組織所制訂之規格標準書36.331，故在此不再贅述。
本申請雖以各種實施例揭露如上，然而其僅為範例參考而非用以限定本申請的範圍，任何熟習此項技藝者，在不脫離本申請之精神和範圍內，當可做些許的更動與潤飾。因此上述實施例並非用以限定本申請之範圍，本申請之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (6)

  1. 一種基地台，適用於行動物聯網之通訊，包括：一無線收發器，用以執行與一行動通訊裝置之間之無線傳輸與接收；以及一控制器，用以透過上述無線收發器從上述行動通訊裝置接收包括一行動物聯網(Cellular Internet of Things，CIoT)資料之一無線資源控制連線建立完成(RRC Connection Setup Complete)訊息，因應接收上述無線資源控制連線建立完成訊息而暫存上述行動物聯網資料並詢問一行動管理實體(Mobility Management Entity，MME)關於一服務閘道器(Serving Gateway，S-GW)之資訊，以及根據上述服務閘道器之資訊將上述行動物聯網資料傳送至上述服務閘道器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之基地台，其中上述控制器更在從上述服務閘道器接收包括上述行動物聯網資料之一確認(acknowledgement)之一下行非存取層傳輸(Downlink NAS Transport)訊息時，透過上述無線收發器傳送包括上述確認之一下行資訊傳遞(Downlink Information Transfer)訊息至上述行動通訊裝置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之基地台，其中上述行動物聯網資料係封裝於上述無線資源控制連線建立完成訊息中之一非存取層協定資料單元(Protocol Data Unit，PDU)。
  4. 一種基地台，適用於行動物聯網之通訊，包括：一無線收發器，用以執行與一行動通訊裝置之間之無線傳輸與接收；以及 一控制器，用以透過上述無線收發器從上述行動通訊裝置接收包括一服務請求以及一行動物聯網資料之一指標之一無線資源控制連線建立完成訊息，因應接收上述無線資源控制連線建立完成訊息而將上述服務請求傳送至一行動管理實體，當從上述行動管理實體接收到一服務閘道器之資訊時，透過上述無線收發器要求上述行動通訊裝置傳送包括上述行動物聯網資料之一上行資訊傳遞(Uplink Information Transfer)訊息，以及根據上述服務閘道器之資訊將上述行動物聯網資料傳送至上述服務閘道器。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之基地台，其中上述控制器更在從上述服務閘道器接收包括上述行動物聯網資料之一確認之一下行非存取層傳輸訊息時，透過上述無線收發器傳送包括上述確認之一下行資訊傳遞訊息至上述行動通訊裝置。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之基地台，其中上述行動物聯網資料係封裝於上述無線資源控制連線建立完成訊息中之一非存取層協定資料單元。
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102081013B1 (ko) * 2015-12-28 2020-02-24 닛본 덴끼 가부시끼가이샤 무선 단말, 무선국, 코어 네트워크 노드, 및 그것들에서의 방법
CN106961722B (zh) * 2016-01-12 2018-09-11 展讯通信（上海）有限公司 数据的传输方法及基站
EP3378249B1 (en) * 2016-01-27 2021-08-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Method and apparatus for reducing signaling overhead and reducing battery of terminal
WO2017142363A1 (ko) * 2016-02-19 2017-08-24 엘지전자 주식회사 서비스 요청 전송 및 사용자기기, 그리고 서비스 요청 수신 및 기지국
US11044776B2 (en) * 2016-03-27 2021-06-22 Lg Electronics Inc. Method for attempting network access from NB-IoT RAT
KR102053229B1 (ko) * 2017-04-28 2019-12-06 엘지전자 주식회사 Edt에 따라 데이터를 전송하는 방안
CN109863783B (zh) * 2017-04-28 2022-05-31 Lg 电子株式会社 根据edt发送数据的方法
CN109246684B (zh) * 2017-05-19 2020-11-27 大唐移动通信设备有限公司 一种无线能力的获取方法及装置
CN107395572B (zh) * 2017-06-29 2020-04-14 京信通信系统（中国）有限公司 一种数据处理方法及物联网网关
WO2019064260A1 (en) * 2017-09-29 2019-04-04 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) SYSTEMS AND METHODS PROVIDING A SLEEP-BASED EARLY DATA TRANSMISSION SOLUTION FOR ENERGY SAVING MODE
EP3756336B1 (en) * 2018-02-20 2021-09-15 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Small data user plane transmission for cellular internet of things (ciot)
JP7123607B2 (ja) * 2018-04-09 2022-08-23 シャープ株式会社 ユーザ装置、制御装置、及び通信制御方法
US11595939B2 (en) 2018-10-07 2023-02-28 Lg Electronics Inc. Method and apparatus for controlling transmission of response signal in wireless communication system
US11665772B2 (en) * 2020-08-10 2023-05-30 Acer Incorporated Apparatuses and methods for small data transmission in a radio resource control (RRC) inactive state

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130308564A1 (en) * 2011-07-01 2013-11-21 Puneet K. Jain Small data communications in a wireless communication network
US20150103766A1 (en) * 2012-03-30 2015-04-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Technique for Data-Over-NAS Signalling

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102158901B (zh) * 2011-02-16 2014-01-08 大唐移动通信设备有限公司 网络侧进行终端操作配置的方法及网络侧装置
US8811228B2 (en) * 2011-10-17 2014-08-19 Verizon Patent And Licensing Inc. Fully qualified domain name (FQDN) record optimization for network node selection
CN103945560B (zh) * 2013-01-17 2018-04-20 中兴通讯股份有限公司 小数据传输路径的建立方法及系统、基站、服务网关
EP2966895B1 (en) * 2013-03-26 2018-06-06 Huawei Technologies Co., Ltd. Method and system for transmitting data packet, terminal device and network device
CN104219712B (zh) * 2013-06-03 2018-11-13 华为技术有限公司 数据传输方法及设备
US9730056B2 (en) * 2015-08-14 2017-08-08 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) System, method, and apparatus for facilitating selection of a serving node
US9769592B2 (en) * 2015-08-24 2017-09-19 Blackberry Limited Optimized short message transport

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130308564A1 (en) * 2011-07-01 2013-11-21 Puneet K. Jain Small data communications in a wireless communication network
US20150103766A1 (en) * 2012-03-30 2015-04-16 Telefonaktiebolaget L M Ericsson (Publ) Technique for Data-Over-NAS Signalling

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
3GPP TR 45.820 V2.1.0; Technical Specification Group GSM/EDGE Radio Access Network; Cellular System Support for Ultra Low Complexity and Low Throughput Internet of Things; (Release 13) 2015-08-25 *

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Publication number Publication date
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