WO2012028076A1 - 一种机器类通信设备的数据传输处理方法及设备 - Google Patents

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WO2012028076A1
WO2012028076A1 PCT/CN2011/079034 CN2011079034W WO2012028076A1 WO 2012028076 A1 WO2012028076 A1 WO 2012028076A1 CN 2011079034 W CN2011079034 W CN 2011079034W WO 2012028076 A1 WO2012028076 A1 WO 2012028076A1
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data
control plane
transmit
mtc device
signaling
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PCT/CN2011/079034
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English (en)
French (fr)
Inventor
赵毅
房家奕
Original Assignee
电信科学技术研究院
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/70—Services for machine-to-machine communication [M2M] or machine type communication [MTC]
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/20—Services signaling; Auxiliary data signalling, i.e. transmitting data via a non-traffic channel
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W72/00—Local resource management
    • H04W72/50—Allocation or scheduling criteria for wireless resources
    • H04W72/52—Allocation or scheduling criteria for wireless resources based on load

Definitions

  • the invention relates to a data transmission processing method and device for a machine type communication device.
  • the application is submitted to the Chinese Patent Office on August 30, 2010, and the application number is 201010267798.8, and the invention name is
  • the present invention relates to the field of mobile communications, and in particular, to a data transmission processing method and apparatus for a machine type communication device. Background technique
  • MTC Machine Type Communications
  • MTC communication is a new communication concept. Its purpose is to combine many different types of communication technologies, such as: machine-to-machine communication, machine control communication, human-computer communication, mobile Connected communications to promote social production and lifestyle development. It is expected that the human-to-human communication business may only account for one-third of the entire terminal market, and a larger number of communications is the MTC communication service.
  • MTC communication is also known as M2M (Machine-to-machine) communication or the Internet of Things.
  • MTC terminals have low mobility
  • the time for data transmission between the MTC terminal and the network side is controllable
  • the data transmission performed by the MTC network and the network side does not require high real-time performance, that is, it has time tolerance;
  • MTC terminals are energy limited and require very low power consumption
  • the MTC terminal can be managed in units of groups; an actual MTC terminal can have one or more of the above characteristics.
  • the MTC device In many application scenarios of the MTC, the MTC device only sends small data volume data to the network side. If the traditional data transmission mode is used, a large signaling overhead will be generated, resulting in low system efficiency. Transmitting small data volume data by transmitting user data, although it can reduce signaling overhead and improve system efficiency, the disadvantages are:
  • the technical problem to be solved by the present invention is to provide a data transmission processing method and device for a machine type communication device, which can solve the problem that the MTC in the prior art transmits the small data volume data of the user when using the control surface. Or increase the problem of signaling transmission and handling congestion.
  • the embodiment of the present invention provides a data transmission processing method for an MTC device, including the following steps:
  • the network side determines the manner in which the MTC device uses the control plane to transmit the user's small data volume data; the network side instructs the MTC device to use the control plane to transmit the user small data volume data in a determined manner.
  • the embodiment of the present invention provides a data transmission processing method for an MTC device, including the following steps:
  • the MTC device determines an indication of the network side, where the indication is used to indicate that the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data;
  • the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data according to the indication on the network side.
  • a network side device is provided in the embodiment of the present invention, including:
  • a determining module configured to determine how the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data
  • the indication module is configured to instruct the MTC device to transmit the user small data volume data by using the control plane in a determined manner.
  • An embodiment of the present invention provides an MTC device, including:
  • a determining module configured to determine an indication on the network side, where the indication is used to instruct the MTC device to use a control plane to transmit a small amount of data of the user;
  • the transmission module is configured to transmit the user j and the data volume data by using the control plane according to the indication on the network side.
  • the network side sends the relevant information indicating that the small data volume data is transmitted by using the control data to transmit the user data, so that the MTC device can determine whether the data can be transmitted by using the control plane to transmit the user data according to the relevant indication information sent by the network. It is possible to transmit small data volume data by means of control plane transmission of user data to improve system efficiency. On the other hand, it can avoid causing or aggravating signaling transmission and/or processing congestion when transmitting small data volume data by using control plane to transmit user data. Improve the performance of the LTE system to support MTC.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a network architecture of an LTE system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a signaling process in a connection establishment process according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an implementation process of a data transmission processing method of an MTC device on a network side according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 4 is a schematic flowchart showing an implementation process of a data transmission processing method of an MTC device on an MTC device side according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram of a network side device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of an MTC device according to an embodiment of the present invention. detailed description
  • the MTC device In many application scenarios of MTC, the MTC device only sends small data volume data to the network side. If the traditional data transmission method is used, a large signaling overhead will be generated, resulting in low system efficiency. If the control data is transmitted by transmitting the user data, the small data volume can be transmitted, although the signaling can be reduced. Overhead, improve system efficiency, but when the system is heavily loaded, it may cause or aggravate the transmission of signaling and processing congestion. The following is an analysis of the occurrence of this phenomenon.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of the network architecture of the LTE (Long Term Evolution) system.
  • LTE Long Term Evolution
  • the surface carriers are respectively responsible for the independent network element MME (Mobile Management Entity) and the S-GW (Serving Gateway).
  • MME Mobile Management Entity
  • S-GW Serving Gateway
  • the main functions of the MME are NAS (Non-Access Stratum) signaling establishment, NAS signaling security, signaling establishment across core networks, and tracking when UE (User Equipment) is in IDLE mode. Services, roaming services, authorization and bearer management, etc.
  • the S-GW is a gateway point for eNB (Evolved Base Station) handover, forwarding 2G / 3G and other system service gateway points, completing buffering of downlink packets, some initialization work, prescribed interception interception, packet routing, and forwarding.
  • P-GW PDN Gateway, PDN Gateway; PDN: Packet Data Network, Packet Data Network) for policy enforcement, packet filtering, specified interception, IP (Internet Protocol) address allocation, and charging function of the UE , package reproduction, etc.
  • the control signaling between the UE, the eNB and the core network is processed by the MME; the user data is transmitted to the P-GW through the S-GW, and then transmitted to the external APN (Access Point Name, access point name) by the P-GW. )node. Since the coupling of control signaling and user data is reduced, when a new service occurs, only the network element responsible for the user plane is upgraded, and the control information transmission is not affected, thereby greatly reducing the complexity of network maintenance and Equipment upgrade costs.
  • the signaling flow of the control plane is analyzed below.
  • Figure 2 is a schematic diagram of the signaling process in the connection establishment process. As shown in the figure, in the idle state of the UE in the LTE system, if data is sent to the network side, the signaling process in the connection establishment process is as follows:
  • Step 201 When the UE has data to be sent, first, according to the random access resource information configured by the system, wait for a RACH (Random Access Channel) scheduling period, select a preamble, and send Msgl to the eNB. Message 1).
  • RACH Random Access Channel
  • Step 202-Step 204 After receiving the preamble (ie, Msgl) sent by the UE, the eNB A random access response message (Msg2, message 2) is sent to the UE in the random access response window. A random access response message (Msg2) can respond to a random access request (preamble) of multiple UEs.
  • Msg2 is scheduled by RA-RNTI (Random Access-RNTI; RA: Random Access, Random Access; RNTI: Radio Network Temporary Identity), DCI (Downlink Control Information), RA - RNTI is determined by the location of the time-frequency resource from which Msgl is sent.
  • the contents of Msg2 include: backoff (return) parameter, preamble identifier corresponding to Msgl, uplink transmission TA (Tiing Alignment), uplink resource allocated by Msg3 (Msg3 scheduling information), temporary C-RNTI (cell- RNTI; C: Cell, cell).
  • the backoff parameter is used to indicate the average delay of the next time the UE initiates random access if the random access fails.
  • the UE determines the random access response sent to itself by using the preamble identifier in the RA-RNTI and the Msg2. If the preamble corresponding to the preamble identifier in the Msg2 includes the preamble when the random access is initiated by itself, the UE considers that it successfully receives the random access. In the response message, Msg3 will be sent to the network side. If the UE does not correctly receive the Msg2, the delay of the next random access is determined according to the delay limit of the backoff parameter, and the random access resource is selected to initiate the next random access. After the maximum number of random accesses is reached, the UE (Media Access Control) layer reports a random access problem to the RRC (Radio Resource Control) layer.
  • RRC Radio Resource Control
  • Step 205 After receiving the Msg2, the UE sends the Msg3 on the uplink resource allocated by the Msg2.
  • Msg3 contains different content for different scenarios.
  • the RRC connection setup request message generated by the RRC layer is carried in the Msg3.
  • the eNB and the UE complete the final contention resolution through Msg4.
  • the Msg4 content corresponds to the content of Msg3.
  • the Msg4 carries the UE to resolve the Contention Resolution Identity (MAC CE), which includes the CCCH (Common Control Channel) SDU (Service Data) transmitted by the UE in Msg3. Unit, service data unit), after receiving the MAC CE, the UE compares with its own RRC layer information to complete the contention resolution.
  • Msg4 can include RRC connection construction. The message is used to establish the SRB1 (Signaling Radio Bearer1) of the UE.
  • Step 209 - Step 210 After completing the contention resolution, the UE establishes a signaling radio bearer 1 (SRB1) according to the information in the RRC connection setup message, and sends an RRC connection setup complete message to the network.
  • SRB1 signaling radio bearer 1
  • the NAS service request message may be carried and sent to the network side when the RRC connection setup complete message is sent.
  • Step 211 - Step 215 After receiving the RRC connection setup complete message, the eNB sends the carried NAS service request message to the MME, and is used to request the MME to establish a related connection between the eNB corresponding to the UE and the core network element (with the MME)
  • the control plane is connected and carried with the S1 interface of the S-GW).
  • the MME notifies the eNB of the information of the UE corresponding connection.
  • Step 216 - Step 217 The eNB sends an SMC (Security Mode Command) and an RRC Connection Reconfiguration message to the UE. It is used to activate the security of the UE and establish a DRB (Data Radio Bearer) and other signaling radio bearers (SBR2) for the UE.
  • SMC Security Mode Command
  • RRC Connection Reconfiguration message It is used to activate the security of the UE and establish a DRB (Data Radio Bearer) and other signaling radio bearers (SBR2) for the UE.
  • DRB Data Radio Bearer
  • SBR2 signaling radio bearers
  • SMC Security Mode Command
  • RRC Connection Reconfiguration can be sent in one RRC message or separately.
  • Step 218 After the security activation and the DRB and SRB2 configurations are completed, the UE sends a security mode complete message and an RRC connection reconfiguration complete message to the network side.
  • the user plane data of the UE is carried by the DRB and the SI, and is sent to the core network through the eNB and the S-GW.
  • the control signaling of the UE and the core network is sent to the MME through the SRB and the control plane connection between the eNB and the MME.
  • the UE For the UE in the detach state, when the UE needs to send data to the network side, the UE needs to initiate an attach process and attach to the network. In addition, in order to determine the legitimacy of the user, the process needs to be performed through the authentication process. confirm.
  • the signaling process will be more complicated than the process shown in Figure 2. It will not be described in detail here. See the description in the related protocol.
  • the MTC terminal Although in MTC, the number of MTC terminals will greatly exceed the number of traditional communication terminals, in many MTC application scenarios, the amount of data reported each time is not very large (usually tens to hundreds of bytes). One or several sub-frames can be transferred. However, in order to transmit the data, the MTC terminal needs to establish the DRB through the above signaling process according to the current data transmission mode, and then the data can be sent to the network side through the DRB and the SI bearer. As can be seen from the above signaling process, The signaling overhead required to transmit small amounts of data will be relatively large, thereby severely degrading system efficiency.
  • the small data volume user plane information transmission can be transmitted by means of establishing a DRB or SI bearer by means of a conventional method of transmitting DRB and SI bearers, for example, by transmitting a small amount of data information of the user, such as directly transmitting.
  • the small data volume data is directly carried in the RRC signaling (such as a connection establishment request or an RRC connection setup complete message), and is sent to the eNB through the control plane connection, thereby reducing the number of signals required for transmitting the small data amount information. Consumption, and the use of air interface resources.
  • control plane to transmit small data volumes to the user can increase system efficiency, but this approach also increases the load on the control plane.
  • the way in which the control plane transmits the user small data volume data may cause or increase the congestion of the control plane transmission and/or processing, such as signaling processing congestion of the eNB, signaling of the eNB and the MME connection. Transmission congestion. Since one MME can connect multiple eNBs, the signaling processing congestion of the MME may also be caused when the control plane signaling of multiple eNBs is sent to the MME for processing.
  • a data transmission mode scheme is proposed, where the network side sends relevant indication information for transmitting small data volume data by using a user control plane to indicate whether the MTC device can use the control.
  • the method of transmitting user data transmits small data volume data, thereby improving the performance of the LTE system supporting machine type communication.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of an implementation process of a data transmission processing method of an MTC device on the network side. As shown in the figure, the following steps may be included in performing data transmission:
  • Step 301 The network side determines a manner in which the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data, wherein when the data volume of the transmission data is less than the set data volume, the transmission data is regarded as a small data volume.
  • Step 302 The network side instructs the MTC device to transmit the user small data volume data by using the control plane in a determined manner.
  • the network side can transmit and use.
  • the control plane transmits the user data manner to transmit the related information of the small data volume data; so that the UE side can determine the relevant indication information of the small data volume data after transmitting the user data manner by using the control plane indicated by the network side, and determining according to the indication information. The way you use it when sending small data volumes yourself.
  • the MTC device uses the control plane to transmit the small data volume data of the user, and may include one or a combination of the following:
  • the network side indicates the MTC device
  • one of the following methods or a combination thereof may be used: the network side and the MTC device agree in advance;
  • the network side indicates the MTC device through a system broadcast
  • the network side indicates the MTC device by dedicated signaling including one of NAS signaling, RRC signaling, MAC control signaling, physical layer control signaling, or a combination thereof;
  • the network side indicates the MTC device by a paging message.
  • the network side sends the control data plane to transmit the user data to transmit the small data volume data.
  • the related indication information may be generated by the eNB, and may also be generated by the core network node. Then, when the eNB indicates the eNB, the eNB may determine, according to the information about the control plane load strength, the manner in which the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data;
  • the core network node may determine, according to its processing capability and the signaling strength of the connected access network node, that the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data. the way.
  • the network side instructs the MTC device to transmit the user small data volume data through the control plane signaling when transmitting the user small data volume data by using the control plane.
  • the network side instructs the MTC device to transmit the small data volume data of the user in the control plane signaling when transmitting the small data volume data of the user through the control plane signaling.
  • the user data is transmitted by using the control plane to transmit small data volume data
  • the user data can be transmitted by using the control plane signaling, and specifically, RRC signaling and NAS signaling can be used.
  • RRC signaling and NAS signaling can be used.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an implementation process of a data transmission processing method of an MTC device on an MTC device side. As shown in the figure, the following steps may be included in performing data transmission:
  • Step 401 The MTC device determines an indication of the network side, where the indication is used to instruct the MTC device to use the control plane to transmit the user small data volume data.
  • Step 402 The MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data according to the indication of the network side.
  • the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data, and may include one or a combination of the following:
  • the UE side determines, according to the indication information, a manner of using the small data volume data, including determining according to the indication information: whether the network side allows the user to transmit the small data amount information by using the control plane, and determines that the user wants to send the small data amount information. Whether the information belongs to small data volume data, and which control plane signaling is used to transmit small data volume data.
  • the MTC device when determining the indication on the network side, may use one of the following methods or a combination thereof:
  • the MTC device determines the indication on the network side according to a prior agreement with the network side
  • the MTC device determines the indication on the network side by receiving a system broadcast on the network side;
  • the MTC device determines the indication on the network side by receiving dedicated signaling on the network side including one of NAS signaling, RRC signaling, MAC control signaling, physical layer control signaling, or a combination thereof;
  • the MTC device determines the indication on the network side by receiving a paging message on the network side.
  • the foregoing indication information may be indicated by using a display or an implicit manner.
  • the MTC device when the MTC device transmits the user small data volume data by using the control plane, the user small data volume data can be transmitted through the control plane signaling.
  • the MTC device when the MTC device transmits the small data volume data of the user through the control plane signaling, the MTC device may transmit the data by carrying the user small data volume in the control plane signaling.
  • the small data amount data is transmitted by using the control plane to transmit the user data.
  • the relevant indication information for transmitting small data volume data by using the control plane to transmit user data is generated by the eNB. It is allowed to use the control plane to transmit user data to transmit small data volume data only to the MTC class UE.
  • the network side transmits the decimal data through the system broadcast to transmit the user data by using the control plane.
  • the UE is notified of the relevant indication information of the volume data.
  • the RRC Connection Setup Complete message is used to carry small data volume data.
  • the relevant instructions include the following:
  • the size limit information of the small amount of data that is allowed to be transmitted is 95 bytes.
  • the eNB generates relevant indication information for transmitting small data volume data by transmitting user data in a control plane, and indicates: 1) currently allowing the control plane to transmit user data to transmit small data volume data; 2) allowing small data volume to be transmitted
  • the size of the data is less than 100 bytes.
  • the eNB sends, in the MTC dedicated SIB (System Information Block), relevant indication information for transmitting small data volume data by transmitting user data in the control plane.
  • SIB System Information Block
  • the MTC device receives the system information before transmitting the data. According to the instruction of the MTC dedicated SIB in the system information, it is determined that the data to be sent can be transmitted by using the control plane to transmit the user data.
  • the related indication information for transmitting the small data volume data by using the control plane to transmit the user data may be generated by the eNB, or may be included by the core network node (such as the MME, the S-GW, and the P-GW, including the newly emerging core network node). )produce.
  • the eNB may generate related indication information for transmitting small data volume data by using the user data mode according to the interface configuration of the core network, the signaling processing situation, and other information capable of determining the load strength of the control plane.
  • the core network node may generate related indication information for transmitting small data volume data by using the control data to transmit user data according to the processing capability of the connected network node and the signaling strength of the connected access network node (including the NodeB and the eNB).
  • the related indication information for transmitting the small data volume data by using the control plane to transmit the user data manner may further include a signaling type that can be used for transmitting the small data volume data, such as indicating that the RRC connection establishment request is used, and the RRC connection establishment is completed. Or other uplink signaling to carry small data volume data, and further may indicate the size of user data that can be transmitted on various signaling. The data size transmitted on different signaling can be different.
  • the device type information or the device attribute information for allowing the transmission of the small data volume data by using the control plane to transmit the user data may also be indicated, such as only allowing
  • the MTC device uses the control plane to transmit user data, allows the MTC device and the normal UE to use the control plane to transmit user data, and allows the MTC device with some or some MTC features to transmit user data using the control plane.
  • the MTC device of one or some MTC groups uses the control plane to transmit user data and the like.
  • the indicated device type and attribute information can be set as needed.
  • the MTC device in the MTC group 1 cannot transmit the small data amount data by using the control plane to transmit the user data.
  • the relevant indication information for transmitting small data volume data by means of the control plane transmitting user data is generated by the MME.
  • Other MTC devices other than the MTC device in MTC group 1 are allowed to transmit small data volume data by using the control plane to transmit user data.
  • the RRC connection reconfiguration complete message carries small data data.
  • the network side notifies the UE of the relevant indication information for transmitting the small data volume data by using the dedicated control method (RRC signaling).
  • the related information includes the following:
  • the data size of the MTC device other than the MTC device in MTC group 1 is less than 100 bytes.
  • the MME generates relevant indication information for transmitting small data volume data by using the control data to transmit user data, and indicates: 1) currently allowing the control plane to transmit user data to transmit small data volume data; 2) allowing small data volume to be transmitted The size of the data is less than 100 bytes. 3) Allow other MTC devices other than the MTC device in the MTC group 1 to transmit small data amount data by using the control plane to transmit user data. 2.
  • the MME sends the relevant information indicating the transmission of the small data volume data by using the control plane to transmit the user data in the RRC signaling to the MTC device, which can be used in the MTC device each time.
  • the relevant instructions are updated during the process of keeping the network connected.
  • the MTC device determines whether the data to be sent is transmitted by using the control plane to transmit the user data according to the received relevant indication information. For MTC devices belonging to MTC group 1, data cannot be transmitted by means of the control plane transmitting user data. Other MTC devices can transmit data of less than 100 bytes using the control plane to transmit user data.
  • the random access process is initiated, and an RRC connection is established.
  • the MTC devices other than the MTC device in the MTC group 1 send the information to be sent to the network side in the RRC connection reconfiguration complete message.
  • a network side device and an MTC device are also provided in the embodiment of the present invention. Since the principle of solving the problem of these devices is similar to the data transmission processing method of the machine type communication device, the implementation of these devices can be referred to the method. Implementation, repetition will not be repeated.
  • the network side device may include: a determining module 501, configured to determine, by using an MTC device, a manner of transmitting a small amount of data of a user by using a control plane, where When the amount of data is less than the set amount of data, the transmitted data is regarded as small amount of data;
  • the indication module 502 is configured to instruct the MTC device to transmit the user small data volume data by using the control plane in a determined manner.
  • the determining module may further be used to determine one or a combination of the following when determining that the MTC device uses the control plane to transmit the user small amount of data:
  • Terminal device type letter that allows transmission of small data volume data by means of control plane transmission of user data Interest rate
  • the indication module may further be used to indicate when the MTC device is instructed, by using one of the following methods or a combination thereof:
  • the MTC device is indicated by dedicated signaling including one of NAS signaling, RRC signaling, MAC control signaling, physical layer control signaling, or a combination thereof;
  • the MTC device is indicated by a paging message.
  • the determining module may be further configured to: when the network side device is an eNB, determine, according to the information about the control plane load strength, the manner in which the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data; or, the determining module may be further used in When the network side device is a core network node, the manner in which the MTC device uses the control plane to transmit the user small data volume data is determined according to the processing capability of the core network node and the signaling strength of the connected access network node.
  • the indication module is further configured to instruct the MTC device to transmit the user small data volume data by using control plane signaling when transmitting the user small data volume data by using the control plane.
  • the indication module is further configured to instruct the MTC device to transmit the small data volume data of the user in the control plane signaling when transmitting the small data volume data of the user through the control plane signaling.
  • the MTC device may include: a determining module 601, configured to determine an indication of a network side, where the indication is used to instruct the MTC device to use a control plane to transmit data of a small data volume of the user. the way;
  • the transmission module 602 is configured to transmit the user small data volume by using the control plane according to the indication on the network side.
  • the determining module may further be used to determine one or a combination of the following when determining the manner in which the user control data is used to transmit the small data volume of the user: Whether to allow the MTC device to transmit small data volume data by using the control plane to transmit user data; and to allow the size of the small data volume data transmitted by the MTC device;
  • the determining module may further be used to determine the indication on the network side in one of the following ways or a combination thereof:
  • Determining an indication on the network side by receiving dedicated signaling on the network side including one of NAS signaling, RRC signaling, MAC control signaling, physical layer control signaling, or a combination thereof;
  • the indication on the network side is determined by receiving a paging message on the network side.
  • the transmission module may be further configured to transmit the user small data volume data through the control plane signaling when the user small data volume is transmitted by using the control plane.
  • the transmission module may be further configured to transmit the small data volume data of the user in the control plane signaling when transmitting the small data volume data of the user through the control plane signaling.
  • the network side transmits the relevant indication information for transmitting the small data volume data by using the user data mode to transmit the user data mode, thereby being able to indicate whether the MTC device can transmit the data by using the control plane to transmit the user data.
  • the network side sends the user control data to transmit the small data volume. Relevant instructions;
  • the MTC device receives the indication information transmitted by the network side to transmit the small data volume data by using the user data transmission manner, and determines the manner in which the small data volume data is used when the user sends the small data volume data according to the indication information.
  • the related indication information that may be used to transmit the small data volume data by using the control plane to transmit the user data may include one or more of the following contents: whether to allow the user to transmit the small data volume by using the control plane to transmit the user data.
  • the indication of the size of the small amount of data that is allowed to be carried; the signaling that can be used to transmit the small amount of data; the signaling that can be used to transmit the small amount of data corresponds to the size limit of the small amount of data that is allowed to be transmitted Relationship; device type information that allows transmission of small data volume data by means of control plane transmission of user data; device attribute information that allows transmission of small data volume data by means of control plane transmission of user data.
  • the content of the related information that is transmitted by the network side to transmit the user data in the manner of transmitting the small data volume may be sent to the MTC device or agreed in the system in the following manner: System broadcast, network side sends to the MTC device Dedicated signaling (including: NAS signaling, RRC signaling, MAC control signaling, physical layer control signaling), paging messages.
  • Dedicated signaling including: NAS signaling, RRC signaling, MAC control signaling, physical layer control signaling
  • paging messages including: NAS signaling, RRC signaling, MAC control signaling, physical layer control signaling
  • the network side sends the relevant indication information for transmitting the small data volume data by using the user data mode, which may be generated by the eNB or may be generated by the core network node.
  • the manner in which the UE side determines, according to the indication information, that the small data volume data is sent by itself may be included in the indication information:
  • Whether the network side allows the transmission of user data to transmit small data amount information determines whether the information to be sent belongs to small data volume data; determines which signaling is used to transmit small data volume data.
  • the technical solution proposed in the embodiment of the present invention proposes an indication scheme of the data transmission mode, and the network side sends the relevant indication information for transmitting the small data volume data by using the user data mode, so that the MTC device can send the correlation according to the network.
  • the indication information determines whether the data can be transmitted by using the control plane to transmit the user data, so that on the one hand, the user data can be transmitted by using the control plane to transmit the small data volume data to improve the system efficiency, and on the other hand, the control plane transmission can be avoided.
  • the small data volume data may cause or aggravate the signaling transmission and/or process congestion, and improve the performance of the LTE system supporting the MTC.
  • embodiments of the present invention can be provided as a method, system, or computer program product. Accordingly, the present invention may take the form of an entirely hardware embodiment, an entirely software embodiment, or a combination of software and hardware. Moreover, the invention can be embodied in the form of one or more computer program products embodied on a computer-usable storage medium (including but not limited to disk storage, CD-ROM, optical storage, etc.) in which computer usable program code is embodied.
  • a computer-usable storage medium including but not limited to disk storage, CD-ROM, optical storage, etc.
  • the computer program instructions can also be stored in a computer readable memory that can direct a computer or other programmable data processing device to operate in a particular manner, such that the instructions stored in the computer readable memory produce an article of manufacture comprising the instruction device.
  • the apparatus implements the functions specified in one or more blocks of a flow or a flow and/or block diagram of the flowchart.
  • These computer program instructions can also be loaded onto a computer or other programmable data processing device such that a series of operational steps are performed on a computer or other programmable device to produce computer-implemented processing for execution on a computer or other programmable device.
  • the instructions provide steps for implementing the functions specified in one or more of the flow or in a block or blocks of a flow diagram.

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Description

一种机器类通信设备的数据传输处理方法及设备 本申请要求在 2010年 8月 30日提交中国专利局、 申请号为 201010267798.8、 发明名称为
"一种机器类通信设备的数据传输处理方法及设备"的中国专利申请的优先权，其全部内容通过 引用结合在本申请中。 技术领域
本发明涉及移动通信领域， 特别涉及一种机器类通信设备的数据传输处 理方法及设备。 背景技术
MTC ( Machine Type Communications, 机器类通信）通信作为一种新型 的通信理念， 其目的是将多种不同类型的通信技术有机结合， 如： 机器对机 器通信、 机器控制通信、 人机交互通信、 移动互联通信， 从而推动社会生产 和生活方式的发展。预计未来人对人通信的业务可能仅占整个终端市场的 1 /3 , 而更大数量的通信是 MTC 通信业务。 有时， MTC 通信又称为 M2M ( Machine-to-machine, 机器间）通信或物联网。
当前的移动通信网络是针对人与人之间的通信设计的， 如： 网络容量的 确定等。 如果希望利用移动通信网络来支持 MTC通信， 就需要根据 MTC通 信的特点对移动通信系统的机制进行优化， 以便能够在对传统的人与人通信 不受或受较小影响的情况下， 更好地实现 MTC通信。
当前认识到的 MTC通信可能存在的一些特点有：
MTC终端具有低移动性；
MTC终端与网络侧进行数据传输的时间是可控的；
MTC网络与网络侧进行的数据传输对实时性要求不高， 即： 具有时间容 忍性；
MTC终端能量受限， 要求极低的功率消耗；
MTC终端和网络侧之间只进行小数据量的信息传输； MTC终端可以以组为单位进行管理； 一个实际的 MTC终端可以具有上述的一个或多个特点。
在许多 MTC的应用场景中， MTC设备只向网络侧发送小数据量数据， 如果釆用传统的数据发送方式， 那么将会产生较大的信令开销， 导致系统效 率较低； 如果釆用控制面传输用户数据的方式传输小数据量数据， 虽然可以 降低信令开销， 提高系统效率， 但其不足在于：
当系统负荷较重时可能会引起或加重信令的传输和处理拥塞。 发明内容
本发明所解决的技术问题在于提供了一种机器类通信设备的数据传输处 理方法及设备，用以解决现有技术中 MTC在釆用控制面传输用户小数据量数 据时， 可能会弓 I起或加重信令的传输和处理拥塞的问题。
本发明实施例中提供了一种 MTC设备的数据传输处理方法， 包括如下步 骤：
网络侧确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式； 网络侧指示 MTC设备按确定的方式釆用控制面传输用户小数据量数据。 本发明实施例中提供了一种 MTC设备的数据传输处理方法， 包括如下步 骤：
MTC设备确定网络侧的指示， 所述指示用于指示 MTC设备釆用控制面 传输用户小数据量数据的方式；
MTC设备根据网络侧的指示来釆用控制面传输用户小数据量数据。
本发明实施例中提供了一种网络侧设备， 包括：
确定模块， 用于确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方 式；
指示模块，用于指示 MTC设备按确定的方式釆用控制面传输用户小数据 量数据。 本发明实施例中提供了一种 MTC设备， 包括：
确定模块， 用于确定网络侧的指示， 所述指示用于指示 MTC设备釆用控 制面传输用户小数据量数据的方式；
传输模块， 用于根据网络侧的指示来釆用控制面传输用户 j、数据量数据。 本发明有益效果如下：
由于网络侧发送釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关 指示信息，使得 MTC设备能够根据网络发送的相关指示信息判断是否能够釆 用控制面传输用户数据方式发送数据， 从而一方面能够利用控制面传输用户 数据方式传输小数据量数据提高系统效率， 另一方面， 可以避免全部使用控 制面传输用户数据方式传输小数据量数据时可能造成或加重信令传输和 /或处 理拥塞， 提高了 LTE系统支持 MTC的性能。 附图说明
图 1为本发明实施例中 LTE系统网络架构示意图；
图 2为本发明实施例中连接建立过程中的信令流程示意图；
图 3为本发明实施例中网络侧的 MTC设备的数据传输处理方法实施流程 示意图；
图 4为本发明实施例中 MTC设备侧的 MTC设备的数据传输处理方法实 施流程示意图；
图 5为本发明实施例中网络侧设备结构示意图；
图 6为本发明实施例中 MTC设备结构示意图。 具体实施方式
发明人在发明过程中注意到：
在许多 MTC的应用场景中， MTC设备只向网络侧发送小数据量数据。 如果釆用传统的数据发送方式将会产生较大的信令开销， 导致系统效率较低； 如果釆用控制面传输用户数据的方式传输小数据量数据， 虽然可以降低信令 开销， 提高系统效率， 但是当系统负荷较重时， 则有可能引起或加重信令的 传输和处理拥塞。 下面对这一现象的产生进行分析。
图 1为 LTE ( Long Term Evolution, 长期演进） 系统网络架构示意图， 如 图所示， 为了便于新业务的开展， LTE 系统釆用了用户面与控制面分离的设 计方式， 控制面信令与用户面 载分别由独立的网元 MME ( Mobile Management Entity, 移动管理实体）和 S-GW ( Serving Gateway, 服务网关） 来负责。 MME主要功能是 NAS ( Non Access Stratum, 非接入层 )信令建立、 NAS信令安全、 跨核心网的信令建立、 当 UE ( User Equipment , 用户设备 ) 在 IDLE (空闲）模式时的跟踪服务、 漫游服务、 授权和承载管理等。 S-GW 为 eNB (演进基站）切换时的关口点、 转发 2G / 3G以及其他系统业务的关 口点， 完成下行包的緩冲、 一些初始化工作、 规定的拦截侦听、 包路由和转 发等。 P-GW ( PDN Gateway, PDN网关； PDN: Packet Data Network, 分组 数据网络）用于策略的执行、包过滤、规定的拦截、 UE的 IP ( Internet Protocol, 因特网协议）地址的分配、 计费功能、 包再现等。
UE、 eNB与核心网之间的控制信令通过 MME进行处理； 用户数据通过 S-GW传输到 P-GW, 然后由 P-GW传输到外部的各类 APN ( Access Point Name, 接入点名称）节点。 由于减少了控制信令与用户数据的耦合， 当新业 务出现只需对负责用户面承载的网元进行升级， 而不会对控制信息传输造成 影响， 从而极大地降低了网络维护的复杂度和设备升级成本。
下面对控制面的信令流程进行分析。
图 2 为连接建立过程中的信令流程示意图， 如图所示， LTE系统中处于 空闲 （idle )状态的 UE, 如果有数据向网络侧发送时， 连接建立过程中的信 令流程如下：
步骤 201、 当 UE有数据需要发送时， 首先根据系统配置的随机接入资源 信息， 等待 RACH ( Random Access Channel, 随机接入信道）调度周期， 选 择一个 preamble (前导码 )后向 eNB发送 Msgl (消息 1 )。
步骤 202-步骤 204、 eNB在接收到 UE发送的 preamble (即 Msgl )后， 在随机接入响应窗中对 UE发送随机接入响应消息 （Msg2, 消息 2 )。 一条随 机接入响应消息（ Msg2 )可以对多个 UE的随机接入请求（ preamble )进行响 应。
Msg2由 RA-RNTI (随机接入 -RNTI; RA： Random Access , 随机接入； RNTI: Radio Network Temporary Identity, 无线网络临时识别）加扰的 DCI ( Downlink Control Information, 下行控制信息）进行调度， RA-RNTI由发送 Msgl 的时频资源位置确定。 Msg2 中的内容包括： backoff (回退）参数、 与 Msgl对应的 preamble标识、 上行传输 TA ( Timing Alignment, 定时调整量）、 Msg3分配的上行资源（Msg3调度信息）、临时 C-RNTI (小区 -RNTI; C: Cell, 小区）。 backoff参数用于指示如果本次随机接入失败， UE下次发起随机接入 的时延均值。 UE通过 RA-RNTI和 Msg2中的 preamble标识确定发送给自己 的随机接入响应， 如果 Msg2中的 preamble标识对应的 preamble中包含有自 己发起随机接入时的 preamble , 那么认为自己成功接收到随机接入响应消息， 后续将向网络侧发送 Msg3。 如果 UE没有正确接收到 Msg2, 则依据 backoff 参数的时延限制确定发起下一次随机接入的时延， 另外选择随机接入资源发 起下一次随机接入。 达到最大随机接入次数后， UE MAC ( Media Access Control, 媒体接入控制）层向 RRC ( Radio Resource Control, 无线资源控制） 层上报随机接入问题。
步骤 205、 UE在接收到 Msg2后，在 Msg2分配的上行资源上发送 Msg3。 针对不同的场景， Msg3 中包含不同的内容。 在初始接入时， Msg3 中携 带 RRC层生成的 RRC连接建立请求消息。
步骤 206-步骤 208、 eNB和 UE通过 Msg4完成最终的竟争解决。 Msg4 内容与 Msg3的内容相对应的。 初始接入时， Msg4中携带 UE竟争解决标识 MAC层控制单元 ( Contention Resolution Identity MAC CE ), 这个 MAC CE中 包含 UE在 Msg3中传输的 CCCH ( Common Control Channel, 公共控制信道） SDU ( Service Data Unit, 业务数据单元）， UE在接收到该 MAC CE后， 与自 身 RRC层信息比较， 以完成竟争解决。 另外， Msg4中可以包含 RRC连接建 立消息， 用于建立 UE的 SRB1 ( Signalling Radio Bearerl , 信令无线承载 1 )。 步骤 209-步骤 210、 UE在竟争解决完成后， 根据 RRC连接建立消息中 的信息建立信令无线承载 1 ( SRB1 ), 并向网络发送 RRC连接建立完成消息。 NAS业务请求消息可以在发送 RRC连接建立完成消息时向网络侧携带发送。
步骤 211-步骤 215、 eNB在接收到 RRC连接建立完成消息后， 将携带的 NAS业务请求消息发送给 MME, 用于请求 MME建立 UE对应的 eNB与核 心网网元间的相关连接 (与 MME的控制面连接和与 S-GW的 S1接口承载）。
MME将 UE对应连接的信息通知 eNB。
步骤 216-步骤 217、 eNB向 UE发送 SMC ( Security Mode Command, 安 全模式命令）和 RRC连接重配消息。用于激活 UE的安全性和为 UE建立 DRB ( Data Radio Bearer, 数据无线承载）和其他信令无线承载（ SBR2 )。
需要指出的是安全模式命令 ( SMC )和 RRC连接重配可以在一条 RRC 消息中发送， 也可以分别发送。
步骤 218、 在安全性激活和 DRB、 SRB2配置完成后， UE向网络侧发送 安全模式完成消息和 RRC连接重配完成消息。
这时， UE的用户面数据由 DRB、 SI承载， 通过 eNB、 S-GW发送给核 心网； UE与核心网的控制信令通过 SRB和 eNB与 MME之间的控制面连接 发送给 MME。
对于 detach (去附着 )状态的 UE, 当 UE需要向网络侧发送数据时， UE 需要先发起 attach (附着）过程， 附着到网络， 另外， 为确定用户的合法性还 需要通过鉴权过程进程进行确认。 信令流程相对对于图 2 中所示过程将更为 复杂， 这里不进行详细描述， 可以参见相关协议中的描述。
尽管在 MTC中， MTC终端的数量将大大超出传统通信终端的数量， 但 是， 在许多 MTC的应用场景中， 每次上报的数据量并不是很大（通常为几十 到几百字节）， 一个或几个子帧便可传输完成。 然而， MTC 终端为了发送这 些数据，按照当前的数据发送方式也需要通过上述的信令流程建立起 DRB后 , 才能通过 DRB、 SI承载将数据发送给网络侧。从上面的信令过程中可以看出， 传输小数据量所需要的信令开销相对将非常大， 从而严重降低系统效率。 为 此， 小数据量用户面信息传输除了釆用传统的通过建立 DRB、 SI承载来传输 的方式外， 还可以釆用控制面传输用户小数据量数据信息的方式进行传输， 如直接将要发送的小数据量数据直接携带在 RRC信令 (如： 连接建立请求或 RRC连接建立完成消息） 中发送给 eNB, 通过控制面连接发送给核心网， 从 而， 可以降低发送小数据量信息所需的信令消耗， 以及空口资源的占用。
釆用控制面传输用户小数据量数据可以提高系统效率， 但是这种方式也 会增加控制面传输的负荷。 当系统负荷较大时， 釆用控制面传输用户小数据 量数据的方式， 将可能造成或加重控制面传输和 /或处理的拥塞， 如 eNB的信 令处理拥塞、 eNB与 MME连接的信令传输拥塞。 由于一个 MME可以连接多 个 eNB，因此当多个 eNB的控制面信令发送给 MME处理时还可能造成 MME 的信令处理拥塞。
鉴于此， 一方面为了能够利用控制面传输用户数据方式传输小数据量数 据提高系统效率； 另一方面， 为了避免完全釆用控制面传输用户数据方式传 输小数据量数据时可能造成或加重信令传输和 /或处理拥塞， 本发明实施例中 将提出数据传输方式的方案， 由网络侧发送釆用控制面传输用户数据方式传 输小数据量数据的相关指示信息，指示 MTC设备是否能够釆用控制面传输用 户数据的方式发送小数据量数据，从而提高 LTE系统支持机器类通信的性能。 下面结合附图对本发明的具体实施方式进行说明。
在说明过程中， 将首先分别从 MTC设备与网络侧的实施进行说明， 然后 会对二者的配合实施进行说明， 但这并不意味着二者必须配合实施， 实际上， 当 MTC设备与网络侧分开实施时， 其也各自解决 MTC设备侧、 网络侧的问 题， 只是二者结合使用时， 会获得更好的技术效果。
图 3为网络侧的 MTC设备的数据传输处理方法实施流程示意图，如图所 示， 在进行数据传输时可以包括如下步骤：
步骤 301、 网络侧确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方 式， 其中， 在传输数据的数据量小于设定数据量时， 传输数据视为小数据量 数据；
步骤 302、 网络侧指示 MTC设备按确定的方式釆用控制面传输用户小数 据量数据。
为了能够充分发挥釆用控制面传输用户小数据量数据方式的优点以提高 系统效率， 同时， 避免釆用该方式造成或加重信令传输和 /或处理的拥塞的可 能， 网络侧可以发送釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关 指示信息；这样 UE侧就可以在确定网络侧指示的釆用控制面传输用户数据方 式传输小数据量数据的相关指示信息后， 根据指示信息确定自己发送小数据 量数据时釆用的方式。
实施中， MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式， 可以包括 以下内容之一或者其组合：
是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令与所述信令允许携 带的小数据量数据的大小限制对应关系；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
实施中， 网络侧指示 MTC设备时， 可以釆用以下方式之一或者其组合： 网络侧与 MTC设备事先进行约定；
网络侧通过系统广播来指示 MTC设备；
网络侧通过包括 NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层控制信 令之一或者其组合的专用信令来指示 MTC设备；
网络侧通过寻呼消息来指示 MTC设备。
实施中， 网络侧发送的釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据 的相关指示信息， 可以是由 eNB产生， 还可以由核心网节点产生。 则， 在网络侧进行指示的是 eNB时， eNB可以根据控制面负荷强度的信 息确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式；
或， 在网络侧进行指示的是核心网节点时， 核心网节点可以根据自身的 处理能力以及所连接的接入网节点的信令强度，确定 MTC设备釆用控制面传 输用户小数据量数据的方式。
实施中， 网络侧指示 MTC设备在釆用控制面传输用户小数据量数据时， 可以通过控制面信令传输用户小数据量数据。
实施中， 网络侧指示 MTC设备在通过控制面信令传输用户小数据量数据 时， 可以通过在控制面信令中携带用户小数据量数据的方式进行传输。
具体的， 釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据， 可以釆用控 制面信令传输用户数据， 具体可以釆用 RRC信令、 NAS信令。 釆用控制面信 令传输用户数据时， 可以釆用信令携带的方式， 也可以设计专门的控制面信 令用于传输用户数据。
图 4为 MTC设备侧的 MTC设备的数据传输处理方法实施流程示意图， 如图所示， 在进行数据传输时可以包括如下步骤：
步骤 401、 MTC设备确定网络侧的指示， 所述指示用于指示 MTC设备釆 用控制面传输用户小数据量数据的方式；
步骤 402、 MTC设备根据网络侧的指示来釆用控制面传输用户小数据量 数据。
相应的， 实施中 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式， 可 以包括以下内容之一或者其组合：
是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令与所述信令允许携 带的小数据量数据的大小限制对应关系； 允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
具体的， UE侧根据指示信息确定自己发送小数据量数据时釆用的方式， 包括根据指示信息判断： 网络侧是否允许釆用控制面传输用户数据方式发送 小数据量信息， 判断自己要发送的信息是否属于小数据量数据， 以及确定釆 用何种控制面信令传输小数据量数据等。
实施中， MTC设备在确定网络侧的指示时， 可以釆用以下方式之一或者 其组合：
MTC设备根据与网络侧事先的约定来确定网络侧的指示；
MTC设备通过接收网络侧的系统广播来确定网络侧的指示；
MTC设备通过接收网络侧的包括 NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层控制信令之一或者其组合的专用信令来确定网络侧的指示；
MTC设备通过接收网络侧的寻呼消息来确定网络侧的指示。
具体的， 上述指示信息可以釆用显示或隐式方式进行指示。
实施中， MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据时， 可以通过控制 面信令传输用户小数据量数据。
实施中， MTC设备在通过控制面信令传输用户小数据量数据时， 可以是 通过在控制面信令中携带用户小数据量数据的方式进行传输的。
下面以实例进行说明。
实施例 1
本实施例中， 将根据相关指示信息进行判断后， 釆用控制面传输用户数 据方式发送小数据量数据。
假设： 釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息 由 eNB 产生。 允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据只能是 MTC类 UE。 网络侧通过系统广播将釆用控制面传输用户数据方式传输小数 据量数据的相关指示信息通知 UE。 默认釆用 RRC连接建立完成消息进行携 带小数据量数据。 相关指示信息中包含以下内容：
1 )是否允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的指示； 2 )允许传输的小数据量数据的大小限制信息。 UE 需要发送的数据大小 为 95字节。
则， 可以按如下方式实施：
1、 eNB产生釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示 信息， 指示： 1 ) 当前允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 2 )允许传输的小数据量数据的大小小于 100字节。
2、 eNB在 MTC专用 SIB ( System Information Block, 系统信息块）中发 送釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息。
3、 MTC设备在发送数据前接收系统信息， 根据系统信息中 MTC专用 SIB的指示， 判断需要发送的数据可以釆用控制面传输用户数据的方式发送。
4、 发起随机接入过程， 建立 RRC连接， 在 RRC连接建立完成消息中将 需要发送的信息发送给网络侧。
实施中， 釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信 息可以由 eNB产生， 也可以由核心网节点 （如 MME、 S-GW、 P-GW包括以 后新出现的核心网节点）产生。 eNB 可以根据与核心网的接口配置情况、 信 令处理情况以及其他能够判断控制面负荷强度的信息， 产生釆用控制面传输 用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息。 核心网节点可以根据自身 的处理能力以及所连接的接入网节点 （包括 NodeB、 eNB ) 的信令强度等信 息， 产生釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息。
此外， 釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息 中， 还可以包含可以用于传输小数据量数据的信令类型， 如指示釆用 RRC连 接建立请求、 RRC连接建立完成或其他上行信令来携带小数据量数据， 进一 步还可以指示各种信令上可以传输的用户数据大小。 不同的信令上传输的数 据大小可以不同。 此外， 釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息 中， 也可以指示允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的设备 类型信息或设备属性信息， 如只允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据、 允 许 MTC设备和普通 UE都可以釆用控制面传输用户数据、 允许具有某种或某 些 MTC特征（feature ) 的 MTC设备釆用控制面传输用户数据、 属于某个或 某些 MTC组的 MTC设备釆用控制面传输用户数据等。 指示的设备类型和属 性信息可以根据需要进行设置。
实施例 2
本实施例中， 根据相关指示信息进行判断， MTC组 1中的 MTC设备不 能釆用控制面传输用户数据方式发送小数据量数据。
假设： 釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息 由 MME产生。允许除 MTC组 1中的 MTC设备以外的其他 MTC设备釆用控 制面传输用户数据方式传输小数据量数据。 默认釆用 RRC连接重配置完成消 息中进行携带小数据量数据。 网络侧通过专用信令方式（RRC信令）将釆用 控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息通知 UE。相关指 示信息中包含以下内容：
1 )是否允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的指示。
2 )允许传输的小数据量数据的大小限制信息。
3 ) 不允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的设备属性： 除 MTC组 1 中 MTC设备以外的其他 MTC设备要发送的数据大小小于 100 字节。
则， 可以按如下方式实施：
1、 MME产生釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指 示信息，指示： 1 )当前允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 2 )允许传输的小数据量数据的大小小于 100字节。 3 )允许除 MTC组 1中的 MTC设备以外的其他 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量 数据。 2、 MME在 MTC设备初始接入网络时 （附着过程）， 将釆用控制面传输 用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信息通过 RRC信令发送给 MTC 设备， 可以在 MTC设备每次与网络保持连接的过程中更新相关指示信息。
3、 MTC设备在发送数据前根据接收的相关指示信息， 判断需要发送的 数据是否釆用控制面传输用户数据的方式发送。对于属于 MTC组 1中的 MTC 设备， 将不能釆用控制面传输用户数据的方式发送数据， 其他 MTC设备可以 釆用控制面传输用户数据方式传输 100字节以下的数据。
4、 发起随机接入过程， 建立 RRC连接， MTC组 1中 MTC设备以外的 其他 MTC设备在 RRC连接重配置完成消息中将需要发送的信息发送给网络 侧。
基于同一发明构思， 本发明实施例中还提供了一种网络侧设备、 MTC设 备， 由于这些设备解决问题的原理与机器类通信设备的数据传输处理方法相 似， 因此这些设备的实施可以参见方法的实施， 重复之处不再赘述。
图 5为网络侧设备结构示意图， 如图所示， 在网络侧设备中可以包括： 确定模块 501 , 用于确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的 方式， 其中， 在传输数据的数据量小于设定数据量时， 传输数据视为小数据 量数据；
指示模块 502, 用于指示 MTC设备按确定的方式釆用控制面传输用户小 数据量数据。
实施中，确定模块还可以进一步用于在确定 MTC设备釆用控制面传输用 户小数据量数据的方式时， 确定以下内容之一或者其组合：
是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备用于传输小数据量数据的信令与其允许携带的小数据量 数据的大小限制对应关系；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
实施中， 指示模块还可以进一步用于在指示 MTC设备时， 釆用以下方式 之一或者其组合进行指示：
与 MTC设备事先进行约定；
通过系统广播来指示 MTC设备；
通过包括 NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层控制信令之一 或者其组合的专用信令来指示 MTC设备；
通过寻呼消息来指示 MTC设备。
实施中， 确定模块还可以进一步用于在网络侧设备是 eNB时， 根据控制 面负荷强度的信息确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式； 或者， 确定模块可以进一步用于在网络侧设备是核心网节点时， 根据核 心网节点的处理能力以及所连接的接入网节点的信令强度确定 MTC设备釆 用控制面传输用户小数据量数据的方式。
实施中，指示模块还可以进一步用于指示 MTC设备在釆用控制面传输用 户小数据量数据时， 通过控制面信令传输用户小数据量数据。
实施中，指示模块还可以进一步用于指示 MTC设备在通过控制面信令传 输用户小数据量数据时， 通过在控制面信令中携带用户小数据量数据的方式 进行传输。
图 6为 MTC设备结构示意图， 如图所示， MTC设备中可以包括： 确定模块 601 , 用于确定网络侧的指示， 所述指示用于指示 MTC设备釆 用控制面传输用户小数据量数据的方式；
传输模块 602,用于根据网络侧的指示来釆用控制面传输用户小数据量数 据。
实施中， 确定模块还可以进一步用于在确定釆用控制面传输用户小数据 量数据的方式时， 确定以下内容之一或者其组合： 是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令与所述信令允许携 带的小数据量数据的大小限制对应关系；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
实施中， 确定模块还可以进一步用于釆用以下方式之一或者其组合来确 定网络侧的指示：
才艮据与网络侧事先的约定来确定网络侧的指示；
通过接收网络侧的系统广播来确定网络侧的指示；
通过接收网络侧的包括 NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层 控制信令之一或者其组合的专用信令来确定网络侧的指示；
通过接收网络侧的寻呼消息来确定网络侧的指示。
实施中， 传输模块还可以进一步用于在釆用控制面传输用户小数据量数 据时， 通过控制面信令传输用户小数据量数据。
实施中， 传输模块还可以进一步用于在通过控制面信令传输用户小数据 量数据时， 通过在控制面信令中携带用户小数据量数据的方式进行传输。
为了描述的方便， 以上所述装置的各部分以功能分为各种模块或单元分 别描述。 当然， 在实施本发明时可以把各模块或单元的功能在同一个或多个 软件或硬件中实现。
由上述实施例可见， 网络侧发送釆用控制面传输用户数据方式传输小数 据量数据的相关指示信息，从而能够指示 MTC设备是否能够釆用控制面传输 用户数据方式发送数据。
对于网络侧， 网络侧发送釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数 据的相关指示信息；
对于 UE侧， MTC设备接收网络侧发送的釆用控制面传输用户数据方式 传输小数据量数据的相关指示信息， 并根据指示信息确定自己发送小数据量 数据时釆用的方式。
进一步的， 可以允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的 相关指示信息中可以包括以下内容中的一种或多种： 是否允许釆用控制面传 输用户数据方式传输小数据量数据的指示； 允许携带的小数据量数据的大小 限制信息； 可以用于传输小数据量数据的信令； 可以用于传输小数据量数据 的信令与其允许传输的小数据量数据的大小限制对应关系； 允许釆用控制面 传输用户数据方式传输小数据量数据的设备类型信息； 允许釆用控制面传输 用户数据方式传输小数据量数据的设备属性信息。
进一步的， 网络侧发送釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据 的相关指示信息的内容可以釆用以下方式发送给 MTC设备或在系统中进行 约定： 系统广播、 网络侧向 MTC设备发送的专用信令（包括： NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层控制信令）、 寻呼消息。
进一步的， 网络侧发送的釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数 据的相关指示信息， 可以是由 eNB产生， 还可以由核心网节点产生。
进一步的， UE 侧根据指示信息确定自己发送小数据量数据时釆用的方 式， 可以包括 居指示信息判断：
网络侧是否允许釆用控制面传输用户数据方式发送小数据量信息； 判断 自己要发送的信息是否属于小数据量数据； 确定釆用何种信令传输小数据量 数据。
本发明实施例中提出的技术方案， 提出了数据传输方式的指示方案， 由 于网络侧发送釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的相关指示信 息，使得 MTC设备能够根据网络发送的相关指示信息判断是否能够釆用控制 面传输用户数据方式发送数据， 从而一方面能够利用控制面传输用户数据方 式传输小数据量数据提高系统效率， 另一方面， 可以避免全部使用控制面传 输用户数据方式传输小数据量数据时可能造成或加重信令传输和 /或处理拥 塞， 提高 LTE系统支持 MTC的性能。
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， 本发明可釆用完全硬件实施例、 完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。 而且， 本发明可釆用在一个或多个 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、 CD-ROM、 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。
尽管已描述了本发明的优选实施例， 但本领域内的技术人员一旦得知了 基本创造性概念， 则可对这些实施例作出另外的变更和修改。 所以， 所附权 利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。 发明的精神和范围。 这样， 倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要 求及其等同技术的范围之内， 则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims

权 利 要 求
1、 一种机器类通信 MTC设备的数据传输处理方法， 其特征在于， 包括 如下步骤：
网络侧确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式； 网络侧指示 MTC设备按确定的方式釆用控制面传输用户小数据量数据。
2、 如权利要求 1 所述的方法， 其特征在于， MTC设备釆用控制面传输 用户小数据量数据的方式， 包括以下内容之一或者其组合：
是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令与所述信令允许携 带的小数据量数据的大小限制对应关系；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
3、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 网络侧指示 MTC设备时， 釆用以下方式之一或者其组合：
网络侧与 MTC设备事先进行约定；
网络侧通过系统广播来指示 MTC设备；
网络侧通过包括非接入层 NAS信令、 无线资源控制 RRC信令、 媒体接 入控制 MAC控制信令、 物理层控制信令之一或者其组合的专用信令来指示 MTC设备；
网络侧通过寻呼消息来指示 MTC设备。
4、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 在网络侧进行指示的是演进 基站 eNB时， eNB根据控制面负荷强度的信息确定 MTC设备釆用控制面传 输用户小数据量数据的方式；
或， 在网络侧进行指示的是核心网节点时， 核心网节点根据自身的处理 能力以及所连接的接入网节点的信令强度，确定 MTC设备釆用控制面传输用 户小数据量数据的方式。
5、 如权利要求 1所述的方法， 其特征在于， 网络侧指示 MTC设备在釆 用控制面传输用户小数据量数据时， 通过控制面信令传输用户小数据量数据。
6、 如权利要求 5所述的方法， 其特征在于， 网络侧指示 MTC设备在通 过控制面信令传输用户小数据量数据时， 通过在控制面信令中携带用户小数 据量数据的方式进行传输。
7、 一种 MTC设备的数据传输处理方法， 其特征在于， 包括如下步骤： MTC设备确定网络侧的指示， 所述指示用于指示 MTC设备釆用控制面 传输用户小数据量数据的方式；
MTC设备根据网络侧的指示来釆用控制面传输用户小数据量数据。
8、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， MTC设备釆用控制面传输 用户小数据量数据的方式， 包括以下内容之一或者其组合：
是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令与所述信令允许携 带的小数据量数据的大小限制对应关系；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
9、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， MTC设备在确定网络侧的 指示时， 釆用以下方式之一或者其组合：
MTC设备根据与网络侧事先的约定来确定网络侧的指示； MTC设备通过接收网络侧的系统广播来确定网络侧的指示； MTC设备通过接收网络侧的包括 NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层控制信令之一或者其组合的专用信令来确定网络侧的指示；
MTC设备通过接收网络侧的寻呼消息来确定网络侧的指示。
10、 如权利要求 7所述的方法， 其特征在于， MTC设备釆用控制面传输 用户小数据量数据时， 通过控制面信令传输用户小数据量数据。
11、如权利要求 10所述的方法， 其特征在于， MTC设备在通过控制面信 令传输用户小数据量数据时， 通过在控制面信令中携带用户小数据量数据的 方式进行传输。
12、 一种网络侧设备， 其特征在于， 包括：
确定模块， 用于确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方 式；
指示模块，用于指示 MTC设备按确定的方式釆用控制面传输用户小数据 量数据。
13、 如权利要求 12所述的设备， 其特征在于， 确定模块进一步用于在确 定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式时，确定以下内容之一 或者其组合：
是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令与所述信令允许携 带的小数据量数据的大小限制对应关系；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
14、 如权利要求 12所述的设备， 其特征在于， 指示模块进一步用于在指 示 MTC设备时， 釆用以下方式之一或者其组合进行指示：
与 MTC设备事先进行约定；
通过系统广播来指示 MTC设备；
通过包括 NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层控制信令之一 或者其组合的专用信令来指示 MTC设备；
通过寻呼消息来指示 MTC设备。
15、 如权利要求 12所述的设备， 其特征在于， 所述网络侧设备为演进基 站 eNB或核心网节点。
16、 如权利要求 15所述的设备， 其特征在于，
所述网络侧设备为 eNB时， 确定模块进一步用于根据控制面负荷强度的 信息确定 MTC设备釆用控制面传输用户小数据量数据的方式；
所述网络侧设备为核心网节点时， 确定模块进一步用于根据核心网节点 的处理能力以及所连接的接入网节点的信令强度，确定 MTC设备釆用控制面 传输用户小数据量数据的方式。
17、 如权利要求 12所述的设备， 其特征在于， 指示模块进一步用于指示 MTC设备在釆用控制面传输用户小数据量数据时， 通过控制面信令传输用户 小数据量数据。
18、 如权利要求 17所述的设备， 其特征在于， 指示模块进一步用于指示 MTC设备在通过控制面信令传输用户小数据量数据时， 通过在控制面信令中 携带用户小数据量数据的方式进行传输。
19、 一种 MTC设备， 其特征在于， 包括：
确定模块， 用于确定网络侧的指示， 所述指示用于指示 MTC设备釆用控 制面传输用户小数据量数据的方式；
传输模块， 用于根据网络侧的指示来釆用控制面传输用户 j、数据量数据。
20、 如权利要求 19所述的设备， 其特征在于， 确定模块进一步用于在确 定釆用控制面传输用户小数据量数据的方式时， 确定以下内容之一或者其组 合： 是否允许 MTC设备釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据； 允许 MTC设备传输的小数据量数据的大小；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令；
允许 MTC设备使用的用于传输小数据量数据的信令与其允许携带的小 数据量数据的大小限制对应关系；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备类型信 息；
允许釆用控制面传输用户数据方式传输小数据量数据的终端设备属性信 息。
21、 如权利要求 19所述的设备， 其特征在于， 确定模块进一步用于釆用 以下方式之一或者其组合来确定网络侧的指示：
才艮据与网络侧事先的约定来确定网络侧的指示；
通过接收网络侧的系统广播来确定网络侧的指示；
通过接收网络侧的包括 NAS信令、 RRC信令、 MAC控制信令、 物理层 控制信令之一或者其组合的专用信令来确定网络侧的指示；
通过接收网络侧的寻呼消息来确定网络侧的指示。
22、 如权利要求 19所述的设备， 其特征在于， 传输模块进一步用于在釆 用控制面传输用户小数据量数据时， 通过控制面信令传输用户小数据量数据。
23、 如权利要求 22所述的设备， 其特征在于， 传输模块进一步用于在通 过控制面信令传输用户小数据量数据时， 通过在控制面信令中携带用户小数 据量数据的方式进行传输。
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