WO2014048224A1 - 通过控制面信令传输数据的方法、设备及系统 - Google Patents

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WO2014048224A1
WO2014048224A1 PCT/CN2013/082810 CN2013082810W WO2014048224A1 WO 2014048224 A1 WO2014048224 A1 WO 2014048224A1 CN 2013082810 W CN2013082810 W CN 2013082810W WO 2014048224 A1 WO2014048224 A1 WO 2014048224A1
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data
data transmission
user equipment
message
network device
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PCT/CN2013/082810
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崔云鹏
戴谦
毛磊
许英奇
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中兴通讯股份有限公司
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    • H04W74/00—Wireless channel access
    • H04W74/08—Non-scheduled access, e.g. ALOHA
    • H04W74/0833—Random access procedures, e.g. with 4-step access
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
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    • H04W28/02—Traffic management, e.g. flow control or congestion control
    • H04W28/06—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information
    • H04W28/065—Optimizing the usage of the radio link, e.g. header compression, information sizing, discarding information using assembly or disassembly of packets
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    • 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 present invention relates to the field of mobile communications, and in particular, to a method, device, and system for transmitting data through control plane signaling. Background technique
  • M2M (Machine-to-machine) communication is also known as MTC (Machine Type Communication) communication.
  • MTC Machine Type Communication
  • machine communication has been widely used as a new communication concept, and business between machine type communication has also been widely used.
  • Concerns and a large number of applications such as: smart home, logistics monitoring, etc.
  • smart terminals generated for individual needs also show strong momentum, such as: smart phones, tablets and so on.
  • the types of services running on smart terminals have also increased, such as online games, streaming video, and the like.
  • the amount of data sent by MTC devices or intelligent terminals is not very large (usually tens to hundreds of bytes), and only one physical data can be used to complete the data.
  • Transmission In the current standard specification of LTE (Long-Term Evolution), the user equipment needs to perform data transmission according to the prior art in order to transmit the data, that is, establish a DRB (data radio bearer) and an S1 bearer through a signaling procedure. After that, data can be sent to the network side through the DRB and SI bearers.
  • the signaling overhead generated by the prior art when performing data transmission is very large compared with the amount of data transmission, which seriously reduces system efficiency.
  • the related art proposes a scheme for transmitting data by using control plane signaling.
  • the scheme can be roughly divided into two types. One is to add data in the NAS message to implement control plane signaling to send data, and the NAS message used can be used. It is a Tracking Area Update (TAU) message, an attached message, a service request message, etc. The other is to use SMS (Short Message Service) to send data.
  • TAU Tracking Area Update
  • SMS Short Message Service
  • the method of transmitting data by using NAS message is directed to the case of a single small data packet. Although this method can implement data transmission, the amount of data that can be carried by control plane signaling is affected by factors such as resource allocation and control plane signaling size.
  • This scheme is only applicable to very small data packets (several bytes to tens of bytes); the method of transmitting data by SMS is about 100 bytes for the case where the amount of data is small.
  • the two schemes are transmitted by using user plane signaling, and there is still a problem of low system efficiency. It can be seen that, compared with many services of the user equipment (the data packet size is between several tens and hundreds of bytes), the manner in which the existing control plane signaling sends data cannot implement the transmission of all data. In view of the problem that the control plane signaling data is sent in the related art, the problem of large data volume transmission cannot be completed, and an effective solution has not been proposed yet.
  • the present invention provides a method, device, and system for transmitting data through control plane signaling to solve the above problem.
  • a method for transmitting data by using control plane signaling includes: determining, by a user equipment, whether a data amount of data to be transmitted currently exceeds a threshold; if yes, the user equipment is to be currently transmitted.
  • the data is transmitted to the access network device by using the NAS PDU in the RRC signaling.
  • the RRC signaling carries the data transmission control information, where the data transmission control information is used to indicate that the access network device caches the currently received data. data.
  • the data transmission control information includes at least one of the following: data indication information, used to indicate that data transmission is currently being performed by using RRC signaling; data transmission completion indication information, used to indicate whether data transmission is completed; and data packet control information, used to The access network device indicates the transmission status of the current data to be transmitted; the buffer status report BSR is used to indicate whether there is data to be sent subsequently.
  • the manner of carrying the data indication information includes one of the following: the data indication information is carried in the information unit IE added in the RRC signaling; the data indication information is carried in the media access control unit MAC CE added in the RRC signaling; The indication information is carried in the reserved bits in the MAC subheader.
  • the manner of carrying the data transmission completion indication information includes one of the following: the information transmission completion indication information is carried in the information unit IE added in the RRC signaling: the data transmission completion indication information is carried in the media access control added in the RRC signaling
  • the unit MAC CE carries the data transmission completion indication information in a reserved bit in the MAC subheader.
  • the above packet control information includes at least one of the following: the amount of data that has not been transmitted; the number of packets; the number of times a single packet is sent.
  • the foregoing RRC signaling includes at least one of the following: an RRC connection setup complete message; an uplink information transmission message; a customized message.
  • the method further includes: the user equipment receives the signaling sent by the access network device or the core network device; and the user equipment establishes a subsequent RRC connection or releases the RRC connection according to the signaling.
  • a method for transmitting data by using control plane signaling comprising: receiving, by an access network device, data sent by a user equipment, where the data passes through a NAS in RRC signaling PDU bearer: The access network device caches data according to data transmission control information carried in the RRC signaling; the access network device determines whether the cached data is complete according to the data transmission control information; if complete, the access network device caches through the S1 message The data is sent to the core network device, where the S1 message is a message supported by the logical interface between the eNB and the MME, and the S1 message carries the data sending indication information.
  • the data transmission indication information includes data indication information indicating that data transmission is currently being performed using RRC signaling, and/or data transmission completion indication information indicating whether data transmission is completed.
  • the foregoing access network device determines whether the cached data is complete according to the data transmission control information, and includes: one of the following manners: the access network device checks a buffer status report BSR in the data transmission control information, and if the BSR indicates that no subsequent data is to be sent, determining the cache The data is complete: Otherwise, it is determined that the cached data is incomplete; or, the access network device checks the packet control information in the data transmission control information, and if the packet control information indicates that the number of unsent packets is a preset value, determining The cached data is complete; otherwise, the cached data is incomplete; or the access network device checks the data transmission completion indication information in the data transmission control information, and if the data transmission completion indication information indicates that the data transmission has been completed, determining the cached data integrity.
  • the above S1 message is one of the following: an initial user equipment message, an uplink non-access stratum transmission message, or a customized message.
  • the method further includes: the access network device starts a data transmission control timer, and when the data transmission control timer expires, the access network device performs one of the following steps: The cached data is sent to the core network device through the S1 message, and the subsequent process of establishing the connection is completed. Alternatively, the access network device releases the RC connection of the user equipment, and indicates to the user the reason for the RRC connection release.
  • the data transmission completion indication information is data transmission completion indication information in the data transmission control information; or the data transmission completion indication information is generated by the access network device according to whether the cached data is complete.
  • a method for transmitting data by using control plane signaling includes: receiving, by a core network device, an S1 message sent by an access network device, where the S1 message is an eNB and an MME.
  • the S1 message carries data and data transmission indication information; the core network device determines whether to send the data to the subsequent core network node; if yes, the core network device sends the data to the subsequent core network node If not, the core network device discards the data; the core network device performs a subsequent RRC connection or releases the RC connection.
  • the core network device determines whether to send the data to the subsequent core network node, at least one of the following manners: the core network device determines according to the user equipment subscription information corresponding to the data; or the core network device determines according to the data sending indication information.
  • the core network device determines whether to perform the subsequent RRC connection or release the RRC connection according to one of the following information: the user equipment subscription information corresponding to the data, whether the downlink data needs to be sent within a specified time after the core network device sends the data to the subsequent node, and the core network device Prior agreement information of the user equipment corresponding to the data.
  • the embodiment of the present invention further provides a user equipment, including: a data quantity determining module, configured to determine whether the data quantity of the current data to be transmitted exceeds a threshold; and the data transmission module to be transmitted is set to be determined if the data quantity determining module determines If yes, the data to be transmitted is sent to the access network device in the non-access stratum protocol data unit NAS PDU that is carried in the radio resource control RRC signaling, where the RRC signaling carries the data transmission control information.
  • the data transmission control information is used to instruct the access network device to buffer the currently received data.
  • the user equipment further includes: a signaling receiving module, configured to receive signaling sent by the access network device or the core network device; the connection processing module is configured to establish a subsequent RRC connection or release the RC connection according to the signaling received by the signaling receiving module. .
  • An embodiment of the present invention further provides an access network device, including: a data receiving module, configured to receive data sent by a user equipment, where the data is carried by a NAS PDU in RRC signaling; and a data cache module is set according to The data transmission control information carried in the RRC signaling buffers the data received by the data receiving module; the data complete judgment module is configured to determine whether the data buffered by the data cache module is complete according to the data transmission control information; and the data sending module is set to determine if the data is completely determined The result of the module is that the cached data is complete, and the cached data is sent to the core network device by using the S1 message, where the S1 message is a message supported by the logical interface between the e B and the MME, and the S1 message carries the data sending indication information.
  • a data receiving module configured to receive data sent by a user equipment, where the data is carried by a NAS PDU in RRC signaling
  • a data cache module is set according to The data transmission control information carried in the
  • the access network device further includes: a timer startup module, configured to start a data transmission control timer if the data integrity determination module determines that the buffered data is incomplete; and the timing processing module is configured to be a data transmission initiated by the timer startup module.
  • the control timer expires, the buffered data is sent to the core network device through the S1 message, and the subsequent process of establishing the connection is completed; or the RRC connection of the user equipment is released, and the reason for the RRC connection release is indicated to the user.
  • the embodiment of the present invention further provides a core network device, including: a message receiving module, configured to receive an S1 message sent by an access network device, where the S1 message is a message supported by a logical interface between an eNB and an MME, where The S1 message carries the data and data sending indication information; the determining module is configured to determine whether to receive the message The data in the SI message received by the module is sent to the subsequent core network node; the data processing module is configured to send the data to the subsequent core network node if the judgment result of the determining module is yes; if the judgment result of the determining module is no, discard The data: the connection processing module is configured to perform subsequent RRC connection or release the RRC connection after the data processing module completes the processing of the data.
  • the embodiment of the invention further provides a system for transmitting data through control plane signaling, including the foregoing user equipment, access network equipment and core network equipment.
  • the data that exceeds the threshold is sent to the access network device multiple times through the control plane message, which can reduce the signaling overhead caused by the data transmission, and solve the control plane in the related art.
  • the method of signaling data transmission cannot solve the problem of large data volume transmission, optimize network performance, and improve system efficiency.
  • FIG. 2 is a diagram for describing from an access network device side according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for transmitting data through control plane signaling described from a core network device side according to an embodiment of the present invention;
  • FIG. 4 is a user equipment according to an embodiment of the present invention;
  • FIG. 5 is a structural block diagram of an access network device according to an embodiment of the present invention;
  • FIG. 6 is a structural block diagram of a core network device according to an embodiment of the present invention;
  • FIG. 7 is a control surface information according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for transmitting data through control plane signaling described from a core network device side according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a user equipment according to an embodiment of the present invention;
  • FIG. 5 is a structural block diagram of an access network device according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a flowchart of a process of continuing to complete a subsequent connection establishment process after the user equipment transmits data according to the first embodiment of the present invention
  • 9 is a flowchart of releasing an RRC connection procedure after a user equipment transmits data according to Example 2 of the present invention
  • FIG. 10 is a diagram showing a user equipment transmitting data together using a RC connection setup complete message and a new RRC message according to Example 3 of the present invention.
  • the network device uses the initial user equipment message to send data, and after the data transmission is completed, releases the RRC connection flow chart
  • FIG. 11 is the user equipment according to the fourth embodiment of the present invention uses the RRC connection setup complete message and the uplink information transmission message together.
  • FIG. 12 is a user equipment according to the fifth embodiment of the present invention.
  • the new RRC message sends data
  • the access network device sends data using the new S1 message, and after the data transmission is completed, continues the flowchart of the subsequent connection establishment process
  • FIG. 13 is a user equipment according to the example 6 of the present invention using only the uplink.
  • the link information transmission message transmits data, and the access network device transmits data using the new S1 message, and According to the flowchart of the present invention, the user equipment transmits data using only the new RRC message, and the access network device transmits data using the initial user equipment message, and after the data transmission is completed, according to the flowchart of the present invention.
  • Figure 15 is a flowchart of the RRC connection setup completion process performed by the eNB according to the eighth embodiment of the present invention. The eNB initiates the RC connection release process by using the RRC connection setup completion message.
  • FIG. 16 is a flow chart of the user equipment transmitting data using the RRC connection setup completion message according to the ninth embodiment of the present invention, the access network device transmitting data using the initial user equipment message, and continuing the completion of the subsequent connection establishment process after the data transmission is completed.
  • FIG. 17 is a flowchart of a user equipment transmitting data using only an RRC connection setup completion message, using an old S1 message to transmit data, and releasing an RRC connection after data transmission is completed, according to an embodiment 10 of the present invention; 18 is that the user equipment according to the eleventh embodiment of the present invention uses only the RC connection establishment completion message. Transmitting data, a flowchart of the eNB continuing the subsequent RC connection establishment procedure when the data control timer in the eNB expires; and FIG.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing the bit allocation of the first byte in the MAC subheader according to an example of the present invention.
  • BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be noted that the embodiments in the present application and the features in the embodiments may be combined with each other without conflict.
  • the embodiment of the present invention considers that the existing control plane signaling transmission data cannot normally transmit a data amount conforming to a certain range or the number of data packets is multiple, and the method for controlling the control plane signaling data is optimized, thereby reducing the data. Signaling overhead caused by transmission, performance optimization of the network, and system efficiency.
  • an embodiment of the present invention provides a method, a device, and a system for transmitting data by using control plane signaling, which are described below through specific embodiments.
  • 1 is a flow chart of a method for transmitting data through control plane signaling, which is described by the user equipment side.
  • the method includes the following steps: Step S12: The user equipment determines whether the data volume of the current data to be transmitted exceeds a threshold; the threshold may be based on actual conditions.
  • the situation setting for example: can be 1000 bytes. When the data volume of the data to be transmitted conforms to a certain range or the number of data packets is multiple, the data to be transmitted can be classified into a large amount of data.
  • the user equipment in the embodiment of the present invention may be an ordinary terminal device, such as a mobile phone, or an MTC device.
  • Ho step S14 if the user equipment to transmit the data currently to be carried in multiple radio resource control (Rad 10 Resource Control, abbreviated to RRC) signaling NAS (Non- Access Stratum, NAS) PDUs (
  • RRC Radio Resource Control
  • NAS Non- Access Stratum
  • the RRC signaling in the embodiment is sent to the access network device.
  • the RRC signaling in this embodiment carries data transmission control information, where the data transmission control information is used to instruct the access network device to buffer the currently received data.
  • the data that exceeds the threshold is sent to the access network device by using the control plane message multiple times, which can reduce the signaling overhead caused by the data transmission, and solve the control plane signaling data in the related art.
  • the data transmission control information in the embodiment of the present invention includes at least one of the following:
  • Data transmission completion indication information which is used to indicate whether the data transmission is completed;
  • the packet control information is used to indicate to the access network device, the transmission status of the current data to be transmitted, for example: the message is a preset value ("0"), indicating that the data transmission is completed; otherwise, the data is not sent;
  • the BSR Buffer Status Report
  • the above data transmission control information is implemented in a flexible manner and can meet the requirements of different user equipments.
  • the data indication information carrying manner may include one of the following: carrying the data indication information in an IE (information element) added in the RRC signaling.
  • the information unit is carried in the MAC (Media Access Control) CE (Control Element) added in the RRC signaling; or the data indication information is carried in the MAC subheader. Stay in the bit.
  • the data transmission completion indication information carrying manner may also include one of the following: the data transmission completion indication information is carried in the IE added in the RRC signaling; and the data transmission completion indication information is carried in the RRC signaling.
  • the added MAC CE; the data transmission completion indication information is carried in the reserved bit in the MAC subheader.
  • the foregoing packet control information includes at least one of the following: the amount of data that has not been transmitted; the number of packets; the number of times a single packet is sent. This method is simple to implement and the signaling overhead is small.
  • the foregoing RRC signaling includes at least one of the following: an RRC connection setup complete message; an Up Link Information Transfer Message; or a new RRC message, which may be a message customized according to actual application requirements.
  • FIG. 2 is a flowchart of a method for transmitting data through control plane signaling, which is described by the access network. The method includes the following steps: Step S22: The access network device receives data sent by the user equipment, where the data is passed.
  • Step S24 The access network device caches the data according to the data transmission control information carried in the RC signaling; that is, if the access network device finds the data transmission control information in the RRC signaling, it determines that the user equipment is transmitted multiple times. a large amount of data, so it will cache the current data; Step S26, the access network device determines whether the cached data is complete according to the data transmission control information; Step S28, if complete, the access network device caches through the S1 message.
  • the data is sent to the core network device, where the S1 message is an eNB (E-UTRAN Node B, Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) Node B) and MME (Mobility Management Entity).
  • the message supported by the logical interface between the mobility management entity, and the S1 message carries the data transmission indication information. If the data in the cache is incomplete, you need to continue to receive the data of the user equipment. If the data of the user equipment is not received within a long period of time, you can use the method of discarding the cached data.
  • the data in the cache is first sent to the core network device, and may be selected according to the actual needs.
  • the access network device in this embodiment first caches the data sent by the user equipment, and after the cached data is complete.
  • the information is sent to the core network device, which can reduce the signaling overhead caused by data transmission.
  • the data transmission indication information includes: data indication information indicating that data transmission is currently being performed by using RRC signaling, and/or data transmission completion indication information indicating whether data transmission is completed.
  • the access network device in this embodiment determines whether the cached data is complete according to the data transmission control information carried in the RRC signaling, including one of the following manners -
  • the access network device checks the buffer status report BSR in the data transmission control information, and if the BSR indicates that there is no subsequent data to be sent, it determines that the cached data is complete; otherwise, it determines that the cached data is incomplete;
  • the access network device checks the data packet control information in the data transmission control information, and if the data packet control information indicates that the number of uncompleted data packets is a preset value, determining that the cached data is complete; otherwise, determining that the cached data is incomplete ; For example: If the number of packets that have not been sent is the preset value ("0"), it means that the data transmission is completed; otherwise, it means that the data has not been sent yet; 3) The access network device checks the data transmission completion indication information in the data transmission control information. If the data transmission completion indication information indicates that the data transmission has been completed, it is determined that the cached data is complete; otherwise, the cached data is determined to be incomplete.
  • the foregoing S1 message may be one of the following: an initial UE message > an uplink non-access layer transmission message (UPLINK NAS TRANSPORT) or a customized message.
  • the access network device determines that the buffered data is incomplete, the access network device starts a data transmission control timer (such as Tsmalldata), and when the data transmission control timer expires, the access network device may perform the following steps.
  • the access network device sends the buffered data to the core network device through the S1 message, and completes the subsequent process of connection establishment.
  • the access network device releases the RRC connection of the user equipment, and indicates to the user the reason for the RRC connection release. .
  • the access network device sends the data transmission completion indication information to the core network device, where the indication information may be received from the user equipment, or may be generated by the access network device according to whether the data reception is completed according to the determination;
  • the data transmission completion indication information is data transmission completion indication information in the data transmission control information; or the data transmission completion indication information is generated by the access network device according to the judgment result of whether the cached data is complete.
  • FIG. 3 is a flowchart of a method for transmitting data by using control plane signaling, which is described in the embodiment of the present invention.
  • Step S32 A core network device receives an S1 message sent by an access network device, where The S1 message carries data and data transmission indication information; the specific content of the data transmission indication information is as described above, and is not described in detail herein; Step S34, the core network device determines whether to send data to the subsequent core network node; Step S38; if no, go to step S38; Step S36, the core network device sends the data to the subsequent core network node; Step S38, the core network device discards the data; Step S40, the core network device performs subsequent RRC connection or release RRC connection.
  • the core network device of the embodiment receives the data sent by the access network device by using the S1 message, and can complete the receiving and processing operations of the data with a large amount of data, thereby reducing the signaling overhead caused by the data transmission, and simultaneously solving the phase.
  • the way in which the control plane signaling in the technology sends data cannot solve the problem of large data volume transmission, optimizes network performance, and improves system efficiency.
  • the core network device determines whether to send the data to the subsequent core network node, at least one of the following manners: the core network device performs the judgment according to the user equipment subscription information corresponding to the data; or, the core network device performs the information according to the data sending indication information. Judge.
  • the core network device determines whether to perform the subsequent RC connection or release the RRC connection according to one of the following information: the user equipment subscription information corresponding to the data, whether the downlink data needs to be sent within a specified time after the core network device sends the data to the subsequent node, and the core network device Prior agreement information of the user equipment corresponding to the data.
  • the embodiment of the present invention further provides a user equipment, which is shown in the structural block diagram of the user equipment shown in FIG. 4, the user equipment includes: a data quantity determining module 42 configured to determine the data volume of the current data to be transmitted.
  • the data transmission module 44 to be transmitted is connected to the data amount judging module 42 and configured to, if the judgment result of the data amount judging module 42 is YES, carry the data to be transmitted in the NAS in the RC signaling multiple times.
  • the PDU is sent to the access network device, where the RRC signaling carries data transmission control information, where the data transmission control information is used to instruct the access network device to buffer the currently received data.
  • the user equipment in this embodiment can transmit the data of the data exceeding the threshold to the access network device by using the control plane message multiple times, and can reduce the signaling overhead caused by the data transmission, and solve the control surface information in the related art.
  • the foregoing user equipment further includes: a signaling receiving module, configured to receive signaling sent by the access network device or the core network device; and a connection processing module, connected to the signaling receiving module, configured to receive the module according to the signaling
  • the received signaling establishes a subsequent RRC connection or releases the RC connection.
  • the embodiment of the present invention further provides an access network device. Referring to the structural block diagram of the access network device shown in FIG. 5, the device includes: a data receiving module 52, configured to receive data sent by the user equipment, where the data is passed.
  • the non-access stratum protocol data unit NAS PDU is carried in the radio resource control RC signaling; the data buffering module 54 is connected to the data receiving module 52, and is configured to receive according to the data transmission control information cache data receiving module carried in the RRC signaling.
  • the data integrity determining module 56 is connected to the data receiving module 52 and the data buffering module 54 and configured to determine whether the data buffered by the data buffering module 54 is complete according to the data transmission control information; the data sending module 58, and the data cache module 54 and the data integrity
  • the judging module 56 is connected, and is configured to send the buffered data to the core network device by using the S1 message, if the result of the data integrity judging module is that the cached data is complete, wherein the S1 message carries the data sending indication information.
  • the access network device in the embodiment first performs buffering, and after the cached data is complete, the data is sent to the core network device, which can reduce signaling overhead caused by data transmission, and solve the related technology.
  • the access network device further includes: a timer starting module, connected to the data integrity determining module 56, configured to start a data transmission control timer if the data integrity determining module determines that the buffered data is incomplete; the timing processing module, Connected to the timer startup module, set to timeout when the data transmission control timer started by the timer startup module expires, send the buffered data to the core network device through the S1 message, and complete the subsequent process of connection establishment; or, release the user equipment.
  • the RRC connection and indicates to the user the reason for the RRC connection release.
  • the embodiment of the present invention further provides a core network device.
  • the device includes: a message receiving module 62, configured to receive an S1 message sent by the access network device, where The S1 message carries the data and data sending indication information; the determining module 64 is connected to the message receiving module 62, and is configured to determine whether to send the data in the S1 message received by the message receiving module 62 to the subsequent core network node; the data processing module 66, connected to the judging module 64, configured to send data to the subsequent core network node if the judgment result of the judging module 64 is yes; if the judgment result of the judging module 64 is no, discard the data: the connection processing module 68, and the data
  • the processing module 66 is connected, and is configured to perform subsequent RRC connection or release the RRC connection after the data processing module 66 completes the processing of the data.
  • the core network device in this embodiment receives the data sent by the access network device by using the S1 message, and can complete the receiving and processing operations of the data with a large amount of data, reducing the signaling overhead caused by the data transmission, and solving the related technology.
  • the control plane signaling sends data
  • the problem of large data volume transmission cannot be completed, the network performance is optimized, and the efficiency of the system is improved.
  • An embodiment of the present invention further provides a system for transmitting data by using control plane signaling. Referring to FIG. 7, a system structural block diagram for transmitting data through control plane signaling, the system includes a user equipment 40, an access network device 50, and The core network device 60, each device is as described above, and the user equipment 40 in FIG. 7 is described by taking the structure shown in FIG.
  • the access network device 50 is described by taking the structure shown in FIG. 5 as an example.
  • 60 is described by taking the structure shown in FIG. 6 as an example.
  • the functions of the respective modules are the same as above, and will not be described in detail here.
  • the following describes a method for transmitting data by control plane signaling by using a specific example. After the user equipment sends data, the flowchart of the subsequent connection establishment process is continued.
  • the specific signaling procedure is as follows: Step 101: The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB; Or when the MTC device has data to transmit, first select a Preamble and send a preamble sequence to the eNB according to the random access resource information configured by the system.
  • Step 102 The eNB sends a random access response message [Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message in this example may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, and an uplink transmission timing adjustment.
  • the RC connection request message allocates an uplink resource, a temporary C-RNTI (Cell-Radio Network Temporary Identity), and the like.
  • Step 103 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RRC connection setup request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 104 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, and is used to establish SRB 1 (Signaling Radio Bearer)
  • Step 105 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries data transmission control information: according to the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message, the user equipment depends on the amount of data to be transmitted or The number of packets, whether to use control plane signaling to transmit data, if The data transmitted by the control plane signaling carries the data transmission control information and data in the RC connection setup complete message sent by the eNB according to the uplink resource allocation size or the prior agreement between the user equipment and the eNB, if not in the RRC connection setup complete message.
  • the data transmission control information includes one or a combination of the following: data indication information, configured to indicate that data transmission is currently being performed by using RRC signaling; data transmission completion indication information, used to indicate whether data transmission is completed; and packet control information, The control information is used to indicate the transmission status of the data packet to the access network device, and the preset value ("0") indicates that the data transmission is completed; otherwise, the data is not sent.
  • the method for sending the data transmission completion indication information may be one of the following: adding a new IE in the RRC signaling for data transmission, adding the data indication information to the new IE; using the new MAC CE bearer data indication information ; Use the reserved bits in the MAC subheader to carry data indication information.
  • the method for sending the data indication information may be one of the following: adding a new IE to the RRC signaling for data transmission, adding the data indication information to the new IE; using the new MAC CE to carry the data indication information; The reserved bits in the MAC subheader carry data indication information.
  • Step 106 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries the data transmission control information and the data user equipment according to the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message, according to the size or data of the data volume to be transmitted.
  • the number of packets is used to determine whether to use control plane signaling to transmit data. If the control plane signaling is used to transmit data, it is carried in the RRC connection setup complete message sent to the eNB according to the uplink resource allocation size or the prior agreement between the user equipment and the eNB.
  • the data transmission control information and data are executed in step 106 if the data and data transmission completion indication information is carried in the RRC connection setup complete message.
  • the above data transmission control information includes one or a combination of the following:
  • the data indication information is used to indicate that data transmission is currently being performed by using RRC signaling;
  • the data transmission completion indication information is used to indicate whether the data transmission is completed;
  • the data packet control information is used to indicate the data packet to the access network device. Transmission status, the preset value ("0") indicates that the data transmission is completed; otherwise the data is not transmitted;
  • the method for sending the data indication information may be one of the following: adding a new IE in the RRC signaling for data transmission, adding the data indication information to the new IE; using the new bearer data indication information; using the MAC sub-
  • the reserved bits in the header carry data indication information.
  • the method for sending the data transmission completion indication information may be one of the following: adding a new IE to the RC signaling for data transmission, adding the data indication information to the new IE; using the new MAC CE bearer data indication Information; The data bits are carried by the reserved bits in the MAC subheader.
  • Step 107 The eNB receives the data transmission control information and performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed.
  • the corresponding processing operation includes: the eNB determines whether the data reception is completed; starts the data transmission control timer (such as Tsmalkkta); and buffers the reception. Data to; allocate resources for user devices that have not sent completed data.
  • the foregoing eNB determines whether to complete the reception of data, and may use one of the following methods -
  • the BSR judges that if the BSR indicates that there is no subsequent data to be sent, it indicates that the data transmission is completed; otherwise, the data is not transmitted; the data packet control information determines that if the number of uncompleted data packets is "0", the data transmission is completed; otherwise The data is not sent to be completed; the indication information is judged by the data transmission completion.
  • the data transmission control timer is configured to control data transmission.
  • the access network device sends an S1 message carrying data, data indication information, and data transmission completion indication information to the core network device, And completing the subsequent process of connection establishment; or the access network device releases the user equipment RC connection and indicates to the reason why the RRC connection is released.
  • Step 108 The user equipment sends data and data transmission control information by using RRC signaling; the user equipment sends data and data transmission control information to the eNB by using RRC signaling, and the RC signaling may be one of the following -
  • the data transmission control information includes one or a combination of the following: data indication information, used to indicate that data transmission is currently being performed by using RRC signaling; data transmission completion indication information, used to indicate whether data transmission is completed; and packet control information, Control information is used to indicate to the access network device the transmission status of the data packet, the preset value
  • the method for sending the foregoing data indication information may be one of the following: adding a new IE to the RRC signaling for data transmission, and adding the data indication information to the new IE;
  • the new MAC CE bearers the data indication information;
  • the reserved bits in the MAC subheader are used to carry the data indication information.
  • the method for sending the data transmission completion indication information may be one of the following: adding a new IE to the RC signaling for data transmission, adding the data indication information to the new IE; using the new MAC CE bearer data indication information ; Use the reserved bits in the MAC subheader to carry data indication information.
  • Step 109 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. The eNB determines whether to complete the data reception, and may use one of the following methods: If the BSR indicates that there is no subsequent data to be sent, , indicating that the data transmission is completed; otherwise, the data is not transmitted; the data packet control information is judged, if the number of uncompleted data packets is “0”, the data transmission is completed; otherwise, the data is not transmitted; the data transmission completion indication information is judged. . If the receiving of the data is completed, step 110 is performed. If the data is not received, the steps 108 and 109 are continued until the completion of the data reception or the data transmission control timer expires.
  • Step 110 The eNB sends the data, the data indication information, and the data transmission completion indication information to the MME by using the S1 message, and stops the data control timer.
  • the above S1 message may be one of the following: an initial user equipment message; an uplink non-access stratum transmission message; a new S1 message.
  • the data indication information is sent to the core network device, and the following method may be used: The data indication information is added to the S1 message that sends the data.
  • the data sending completion indication information is sent to the core network device, and the following method may be used: The data sending completion indication information is added to the S1 message that sends the data.
  • the data transmission completion indication information may be received from the user equipment, or may be generated by the access network device according to the result of determining whether the data reception is completed.
  • Step 111 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission.
  • the user equipment can use the control plane to perform data transmission, and can use the subscription information of the user equipment to perform the determination.
  • the user equipment can use the data optimization method (that is, the foregoing method provided by the embodiment of the present invention) to perform data transmission.
  • Step 112 The MME sends the received data to the subsequent core network node.
  • Step 113 The MME determines to continue to complete the subsequent RC connection process or release the RRC connection.
  • the MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection, which may be as follows. Assume that the MME subscribes to the information according to the user equipment; whether the downlink data needs to be sent within a certain period of time after the MME sends the data to the subsequent node; the user equipment and the MME agree in advance. In this example, the MME continues to complete the subsequent RRC connection process. Step 114: The MME sends an initial context setup request message to the eNB. The MME informs the eNB of the connection information of the corresponding user equipment, including access layer security context information, handover restriction information, QoS (Quality of Service) information, and a service gateway for the user plane. Tunnel terminal identification and address information, etc.
  • Step 115 The eNB sends a security mode command message to the user equipment.
  • the eNB sends a security mode command to the user equipment or the MTC device for activating the security of the user equipment.
  • the eNB sends a Security Mode Complete message informing the eNB that the security has been activated.
  • the eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment, and is used to establish a data radio bearer (DRB) and a SRB2 (Signal Radio Bearer 2) for the user equipment. Let wireless bearer 2).
  • DRB data radio bearer
  • SRB2 Synignal Radio Bearer 2
  • Step 117 can be performed before step 116.
  • Step 119 The user equipment sends an RRC connection reconfiguration complete message to the eNB. The user equipment sends an RC connection reconfiguration complete message to the eNB, and informs the eNB that the data radio bearer and the SRB2 configuration are complete.
  • Example 2 Referring to the flowchart of the RC connection process after the user equipment sends data, the process includes the following steps: Step 201: The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB; when the user equipment or the MTC device has data When the transmission needs to be performed, a Preamble is first selected and the preamble sequence is sent to the eNB according to the random access resource information configured by the system. Step 202: The eNB sends a random access response message [Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message.
  • Step 203 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RRC connection setup request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 204 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment. The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • Step 205 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries data transmission control information.
  • the user equipment depends on the amount of data to be transmitted or The number of packets, decide whether to use control plane signaling to transmit data, if used
  • the control plane signaling transmission data carries the data transmission control information and data in the RRC connection setup complete message sent to the eNB according to the uplink resource allocation size or the prior agreement between the user equipment and the eNB, and does not carry the data in the RRC connection setup complete message. Then, 205 is performed, and step 206 is performed by skipping step 206.
  • Step 206 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries the data transmission control information and the data user equipment according to the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message, according to the size or data of the data volume to be transmitted.
  • the number of packets determines whether to use control plane signaling to transmit data. If the control plane signaling is used to transmit data, it is carried in the RRC connection setup complete message sent to the eNB according to the uplink resource allocation size or the prior agreement between the user equipment and the eNB.
  • Step 207 The eNB receives the data transmission control information, performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed.
  • the corresponding processing operation includes: the eNB determines whether the data reception is completed; starts the data transmission control timer (such as Tsmalldata); and buffers the reception. Data to; allocate resources for the next data.
  • the eNB determines whether to complete the data reception, and may use one of the following methods: by the BSR, if the BSR indicates that there is no subsequent data to be sent, it indicates that the data transmission is completed; otherwise, the data is not transmitted; the data packet control information is determined, If the number of unsent packets is "0", the data transmission is completed; otherwise, the data is not transmitted; the data transmission completion indication information is judged.
  • the data transmission control timer is used to control data transmission. If the timer expires, one of the following operations may be performed: the access network device sends the carried data, the data indication information, and the data transmission completion indication message to the core network device.
  • Step 208 The user equipment sends the data and the data transmission control information by using the RRC signaling, and the user equipment sends the data and the data transmission completion indication information to the eNB by using the RRC signaling, where the RRC signaling may be one of the following: an RRC connection setup complete message; Link information transmission message; new RRC message.
  • Step 209 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. The eNB determines whether the data is received or not. The BSR determines that the BSR indicates that there is no subsequent data.
  • Step 210 The eNB sends the data, the data indication information, and the data transmission completion indication information to the MME by using the S1 message, and stops the data control timer.
  • the S1 message is the same as that in the first embodiment, and details are not described herein again.
  • the data indication information is sent to the core network device, and the data indication information may be added to the S1 message that sends the data.
  • the data transmission completion indication information is sent to the core network device, and the data transmission completion indication information may be added to the S1 message that sends the data.
  • Step 213 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection.
  • the MME determines to continue the subsequent RRC connection process or release the RRC connection, and may determine according to one of the following: The MME subscribes to the information according to the user equipment; whether the downlink data needs to be sent within a certain period of time after the MME sends the data to the subsequent node; in this example, the MME Performing a process of releasing the RRC connection; Step 214: The MME sends a UE context release command to the eNB;
  • the MME sends a UE context release command to the eNB for releasing the connection between the eNB and the MME.
  • Step 215 The eNB sends an RRC connection release message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection release message to the user equipment, for releasing the RC connection of the user equipment.
  • the eNB sends a UE context release complete message to the MME, and informs the MME that the connection has been released.
  • Example 3 Referring to FIG.
  • Step 301 The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB.
  • Step 302 The eNB sends a random access response message (Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message. Allocate uplink resources, temporary C-RNTI, and so on.
  • Step 305 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries the data transmission control information, and in this embodiment, the user equipment needs to transmit according to the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message.
  • the number of data packets is one, and the size of the data packet is 340 bytes.
  • the user equipment decides to use control plane signaling to transmit data, and according to the prior agreement between the user equipment and the eNB, the user equipment decides
  • the RRC connection setup complete message sent to the eNB carries data transmission control information and data.
  • the data is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message;
  • the data transmission control information includes: data indication information and a BSR;
  • the sending method is to add a new IE in the RRC connection setup complete message, and add the data indication information in the new IE.
  • the BSR indicates that the user equipment still has data not sent.
  • Step 306 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. The eNB determines whether the data reception is completed, starts a data transmission control timer (such as Tsmalldata), and allocates resources for the data to be sent next. .
  • a data transmission control timer such as Tsmalldata
  • the eNB determines through the BSR that the BSR received by the eNB indicates that there is still data to be sent. At this time, the eNB buffers the received data and continues to wait for receiving the unsent data.
  • the signaling and the data transmission control information are not sent.
  • the data transmission control information is a BSR, and the BSR instructs the user equipment to complete the data transmission.
  • the new RRC message includes an RRC processing identifier field and a NAS data-specific information field.
  • Step 308 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. In this embodiment, the eNB determines by the BSR that the BSR received by the eNB indicates that no subsequent data is to be sent.
  • Step 309 The eNB sends the data, the data indication information, and the data transmission completion indication information to the MME by using the initial user equipment message, and stops the data control timer.
  • the eNB determines, according to step 308, that the user equipment completes data transmission, and generates data transmission.
  • the indication information is completed, and the value of the indication information is “1” to indicate that the user equipment data transmission is completed, and the data indication information IE and the data transmission completion indication information IE are added to the initial user equipment message for sending data; as shown in Table 1: 1
  • the value of the data transmission completion indication information is "instructed to complete data transmission, and the data indication information takes value" to indicate that data needs to be sent.
  • Step 310 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission. In this example, it is determined by the judgment of the subscription information that the user equipment can use the data optimization method to perform data transmission.
  • Step 311 The MME sends the received data to the subsequent core network node.
  • Step 312 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection. In this example, the MME sends data to the subsequent core network node for a period of time without downlink data. Need to send, decide to perform the process of releasing the RRC connection.
  • Step 313 The MME sends a UE context release command to the eNB.
  • the MME sends a UE context release command to the eNB for releasing the connection between the eNB and the MME.
  • Step 314 The eNB sends an RRC connection release message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection release message to the user equipment, and is used to release the RRC connection of the user equipment.
  • Step 315 The eNB sends a UE context release complete message to the MME.
  • the eNB sends a UE context release complete message to the MME, and informs the MME that the connection has been released.
  • Example 4 Referring to the user equipment shown in FIG.
  • Step 11 the RRC connection setup complete message and the uplink information transmission message are used to jointly transmit data, and the access network device uses the uplink non-access stratum to transmit a message, and after the data is sent.
  • the flowchart of the subsequent connection establishment process is as follows: Step 401: The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB. When the user equipment or the MTC device needs to send data, first select a Preamble, and according to the system configuration. The resource information is randomly accessed, and a preamble sequence is sent to the eNB.
  • Step 402 The eNB sends a random access response message [Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message. Allocate uplink resources, temporary C-RNTI, and so on.
  • Step 403 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RRC connection setup request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 405 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries data transmission control information and data.
  • the user equipment needs to be based on the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message.
  • the number of data packets transmitted is five, and the size of the data volume is 700 bytes.
  • the user equipment decides to use control plane signaling to transmit data, and according to the prior agreement between the user equipment and the eNB, the user equipment Determining that the data transmission control information and the data are carried in the RRC connection setup complete message sent to the eNB; in this embodiment, the data is carried in the NAS PDU of the RC connection setup complete message; the data transmission control information includes: the data indication information and the data transmission completion The indication information is that the data indication information is sent by using the new MAC CE bearer data indication information; and the data transmission completion indication information is sent by using the new MAC CE bearer data transmission completion indication information.
  • the method for defining the LCID (Logical Channel Identity) corresponding to the data transmission completion indication information MAC CE is as shown in Table 2: the uplink shared channel LCID table:
  • Step 406 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed.
  • the eNB determines whether the data reception is completed, starts a data transmission control timer (such as Tsmalldata), and allocates data to be sent next. Resources. In this embodiment, the eNB determines whether the information is complete by using the data transmission completion indication information.
  • the received indication information has a value of "0" indicating that the data is not received.
  • the eNB buffers the received data and continues to wait for the unsent data to be received.
  • Step 407 The user equipment continues to send uncompleted data and data transmission control information by using an uplink information transmission message.
  • the data transmission control information is used in accordance with the method in step 405, that is, the new MAC CE bearer data transmission completion indication information is used, and according to the corresponding relationship in Table 2, a sequence number (01100) is used in the reserved sequence number.
  • the data transmission completion indication information is defined, after the receiving end reads the LCID, it can know that the corresponding MAC PDU has the data transmission completion indication information MAC CE, and then the data transmission completion indication information in the MAC CE can be read. In this embodiment, setting the value of the data transmission completion indication information to "1" indicates completion of data transmission.
  • Step 408 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed.
  • the data transmission completion indication information is used to determine whether the data transmission is completed.
  • the data transmission completion indication information is received.
  • the value of ⁇ indicates that the user equipment completes the transmission of data, and the eNB completes the reception of the data.
  • the data indication information IE and the data transmission completion indication information IE are added to the uplink non-access stratum transmission message for transmitting data, as shown in Table 3: Table 3
  • the value of the data transmission completion indication information is "instructed to complete data transmission, and the data indication information takes a value" indicating that data needs to be transmitted.
  • Step 410 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission. In this example, it is determined by the judgment of the subscription information that the user equipment can use the data optimization method to perform data transmission.
  • Step 411 The MME sends the received data to the subsequent core network node:
  • Step 412 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection. In this example, after the MME sends data to the subsequent core network node for a period of time, downlink data needs to be sent, and the process of completing the subsequent RC connection is determined.
  • Step 413 The MME sends an initial context setup request message to the eNB.
  • the MME informs the eNB of the connection information of the corresponding user equipment, including the access layer security context information, the handover restriction information, the QoS information, the tunnel terminal identifier and the address information used by the serving gateway for the user plane, and the like.
  • Step 414 The eNB sends a security mode command message to the user equipment.
  • the eNB sends a security mode command to the user equipment or the MTC device for activating the security of the user equipment.
  • Step 415 The user equipment sends a security mode complete message to the eNB.
  • the user equipment sends a security mode complete message to the eNB, and informs the eNB that the security has been activated.
  • Step 416 The eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment.
  • the eNB sends the RRC to the user equipment.
  • a connection reconfiguration message is used to establish a data radio bearer and SRB2 for the user equipment. It should be noted that step 416 can be performed before step 415.
  • Step 418 The eNB sends an initial context setup response message to the MME.
  • the eNB sends an initial context setup response message to the MME, where the message carries the tunnel terminal identifier of the eNB and the address information used by the eNB for the downlink service of the user plane of the S1 interface.
  • Example 5 Referring to FIG. 12, the user equipment uses only the new RRC message to send data, and the access network device uses the new S1 message to send data, and continues to complete the flow chart of the subsequent connection establishment process after the data transmission is completed.
  • the specific process is as follows: Step 501: The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB.
  • Step 502 The eNB sends a random access response message (Msg2) to the user equipment;
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, an uplink resource allocated for the RRC connection request message, a temporary C-RNTI, and the like.
  • Step 503 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RRC connection setup request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 504 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • Step 505 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message carries only the data transmission control information.
  • the user equipment transmits the SRB1 and the allocated uplink resource according to the established uplink resource in the RRC connection setup message.
  • the number of data packets is one, and the size of the data packet is 400 bytes.
  • the user equipment decides to use control plane signaling to transmit data, and according to the prior agreement between the user equipment and the eNB, the user equipment determines
  • the data transmission control information is carried in the RRC connection setup complete message sent to the eNB.
  • the data in the embodiment is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message.
  • the data transmission control information includes: data indication information and a BSR;
  • the sending method is to use the reserved bits in the MAC sub-header to carry data indication information.
  • FIG. 19 is a schematic diagram of bit allocation of the first byte in the MAC subheader. In FIG. 19, "R" indicates a reserved bit in the MAC subheader, and one of the reserved bit positions "1" indicates data.
  • Step 506 The eNB receives the data transmission control information, performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. The eNB determines whether the data reception is completed, starts a data transmission control timer (such as Tsmalldata), and allocates resources for the data to be sent next. . In this embodiment, the eNB determines, by the BSR, that the BSR received by the eNB indicates that the subsequent data is to be sent.
  • a data transmission control timer such as Tsmalldata
  • Step 507 The user equipment continues to send the uncompleted data and data transmission control information by using the new RRC message.
  • the transmission control information is a BSR, and the BSR instructs the user equipment to complete data transmission.
  • the new RRC message includes an RRC processing identifier field and a NAS data-specific information field.
  • the data transmission control information field may include a data transmission control information field, a non-critical extension field, and the like. Indicates information fields, packet control information fields, non-critical extension fields, and so on. This embodiment adds unsent data to the NAS data specific information field.
  • Step 508 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed.
  • the eNB determines, by the BSR, that the BSR received by the eNB indicates that no subsequent data is to be sent.
  • the eNB determines, according to step 508, that the user equipment completes data transmission, and generates data transmission completion indication information, where the indication information takes a value of "1" to indicate that the user equipment data transmission is completed, and the new S1 message that sends data is as shown in Table 4. Show: Table 4
  • E-UTRAN CGI Evolved Global Terrestrial Radio Access Network M
  • CGI Cell Global Identifier
  • GUMMEI Globally Unique Mobility 0
  • CSG Id Cell Subscriber Group Identity, closed 0
  • the data transmission completion indication information takes a value of ' ⁇ ' to indicate completion of data transmission
  • the data indication information takes a value of "1" to indicate that data needs to be transmitted
  • the NAS PDU is used to transmit data.
  • Step M1 The MME sends the received data to the subsequent core network node.
  • Step 512 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection. In this example, the MME sends data to the subsequent core network node for a period of time and has downlink data.
  • Step 513 The MME sends an initial context setup request message to the eNB.
  • the MME informs the eNB of the connection information of the user equipment, including the access layer security context information, the handover restriction information, the QoS information, the tunnel terminal identifier and the address information used by the serving gateway for the user plane, and the like.
  • Step 514 The eNB sends a security mode command message to the user equipment.
  • the eNB sends a security mode command to the user equipment or the MTC device for activating the security of the user equipment.
  • Step 515 The user equipment sends a security mode complete message to the eNB.
  • the user equipment sends a security mode complete message to the eNB, to inform the eNB that the security has been activated.
  • Step 516 The eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment, where the eNB establishes a data radio bearer and SRB2. It should be noted that step 516 can be performed before step 515.
  • Step 517 The user equipment sends an RRC connection reconfiguration complete message to the eNB.
  • the user equipment sends an RRC Connection Reconfiguration Complete message to the eNB, informing the eNB that the data radio bearer and the SRB2 configuration are completed.
  • Step 518 The eNB sends an initial context setup response message to the MME.
  • the eNB sends an initial context setup response message to the MME, where the message carries the tunnel terminal identifier of the eNB and the address information used by the eNB for the downlink service of the user plane of the S1 interface.
  • Example 6 Referring to FIG. 13, the user equipment uses only the uplink information transmission message to send data, and the access network device uses the new S1 message to send data, and releases the RRC connection flow after the data transmission is completed.
  • the specific process is as follows: Step 601: The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB. When the user equipment or the MTC device needs to send data, first select a Preamble, and send a preamble sequence to the eNB according to the random access resource information configured by the system.
  • Step 602 The eNB sends a random access response message (Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message. Allocate uplink resources, temporary C-RNTI, and so on.
  • Step 603 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RC connection establishment request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 604 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • Step 605 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message only carries the data transmission control information.
  • the user equipment needs to transmit according to the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message.
  • the number of data packets is three, and the size of the data packet is 500 bytes. According to the amount of data and the number of data packets, the user equipment decides to use control plane signaling to transmit data, and according to the user equipment and the eNB.
  • the user equipment determines that the data transmission control information is carried in the RC connection setup complete message sent to the eNB.
  • the data is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message;
  • the data transmission control information includes: Data transmission completion indication information; in this embodiment, the data indication information is sent by adding a new IE in the RRC connection setup complete message, and adding the data indication information to the new IE.
  • the data transmission completion indication information is The sending method is to use the new MAC CE bearer data transmission completion indication information.
  • the method for defining the LCID corresponding to the data transmission completion indication information MAC CE is as shown in Table 5: the uplink shared channel LCID table:
  • a sequence number (01011) is drawn in the reserved sequence number for defining the data transmission completion indication information.
  • the receiving end reads the LCID, it can be known that the corresponding MAC PDU has a data transmission completion indication message MAC CE, and then the data transmission completion indication information in the MAC CE can be read.
  • the value of the data indication information is set to indicate that there is data to be sent; the value of the data transmission completion indication information is set to “0” to indicate the transmission of the incomplete data.
  • Step 606 After the eNB receives the data transmission control information, Processing the operation, and determining whether the data transmission is completed; the eNB determines whether the data reception is completed, starts a data transmission control timer (such as Tsmalkkta), and allocates resources for the data to be transmitted next.
  • the eNB determines that the data transmission completion indication information is received by the eNB, and the value of the data transmission completion indication information received by the eNB indicates that there is subsequent data to be sent. At this time, the eNB buffers the received data and continues to wait for the reception to be completed.
  • Data Step 607: The user equipment uses the uplink information transmission message to send data and data transmission control information.
  • the data transmission control information is data transmission completion indication information
  • the usage rule is consistent with step 605.
  • the value of the data transmission completion indication information is "instructed to complete the data transmission.
  • the value of the data transmission completion indication information received by the eNB is "1", indicating that there is no subsequent data to be sent;
  • Step 609 The eNB sends the data, the data indication information, and the data transmission completion indication information to the MME by using the new S1 message, and stops the data control.
  • a new S1 message for transmitting data is shown in Table 6. : Table 6
  • E-UTRAN CGI Evolved Global Terrestrial Radio Access Network M
  • CGI Cell Global Identifier
  • GUMMEI Globally Unique Mobility 0
  • CSG Id Cell Subscriber Group Identity, closed 0
  • the data transmission completion indication information takes a value of "1" to indicate completion of data transmission, and the data indication information takes "value indicating that there is data to be transmitted.
  • Step 610 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission; In the example, it is determined by the judgment of the subscription information that the user equipment can use the data optimization method for data transmission.
  • Step 611 The MME sends the received data to the subsequent core network node.
  • Step 612 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC. In this example, the MME sends data to the subsequent core network node for a period of time without downlink data to be sent, and determines to perform the process of releasing the RRC connection.
  • Step 613 The MME sends a UE context release command to the eNB; The MME sends a UE context release command to the eNB.
  • the eNB sends an RRC connection release message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection release message to the user equipment to release the RRC connection of the user equipment.
  • Step 615 The eNB sends the RRC connection to the MME.
  • UE context release complete message The eNB sends a UE context release complete message to the MME, The MME connection is informed that the connection has been released.
  • Example 7 Referring to the user equipment shown in FIG.
  • Step 701 The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB.
  • the user equipment or the MTC device needs to send data, first select a Preamble and according to the random access resource information configured by the system, to the eNB. Sending a preamble sequence.
  • Step 702 The eNB sends a random access response message [Msg2) to the user equipment;
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, an uplink resource allocated for the RC connection request message, a temporary C-RNTI, and the like.
  • Step 703 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RC connection establishment request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 704 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • Step 705 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message carries only the data transmission control information.
  • the user equipment transmits the data according to the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message.
  • the number of data packets is 10. According to the number of data packets, the user equipment decides to use the control plane signaling to transmit data, and according to the prior agreement between the user equipment and the eNB, the user equipment decides to carry only the RRC connection setup complete message sent to the eNB.
  • Data transmission control information in this embodiment, the data is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message; the data transmission control information includes: data indication information and data packet control information; and the data indication information is sent in the RRC connection setup complete message.
  • a new IE is added, and the data indication information is added in the new IE.
  • the value of the data indication information is set to "" indicating that there is data to be sent: the value of the packet control information is not "0" indicating that the data is not completed.
  • Step 706 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and Whether the data transmission is completed or not; the eNB determines whether the data is received, starts the data transmission control timer (such as Tsmalkkta), and allocates resources for the data to be sent next. In this embodiment, the eNB determines whether the data is completed by using the packet control information. The value of the indication information received when the indication is not "0" indicates the reception of the uncompleted data; the eNB continues to wait to receive the data that has not been transmitted.
  • Step 707 The user equipment continues to transmit the uncompleted data and data transmission using the new RRC message. Control information
  • the data transmission control information is data packet control information.
  • the value of the data packet control information is “0”, indicating that the data is transmitted.
  • the new RRC message includes an RRC processing identifier field and a NAS data-specific information field.
  • the data transmission control information field may include a data transmission control information field, a non-critical extension field, and the like. Indicates information fields, packet control information fields, non-critical extension fields, and so on.
  • data that has not been transmitted is added in the NAS data-specific information field, and the packet control information is added in the packet control information field.
  • Step 708 The eNB performs a processing operation after receiving the data transmission control information, and determines whether the data transmission is completed. In this embodiment, the data packet control information is used to determine whether the data transmission is completed.
  • step 707 the value of the received data packet control information is “0”, indicating that the user equipment completes the data transmission, and the eNB completes the data reception;
  • the eNB determines, according to step 708, that the user equipment completes the data transmission, and generates a data transmission completion indication information.
  • the value of the indication information is "1" to indicate that the user equipment data transmission is completed, and the data indication information IE and the data transmission completion indication information IE are added to the initial user equipment message for sending data, as shown in Table 7: Table 7
  • the value of the data transmission completion indication information is "instructed to complete the data transmission, and the data indication information takes the value", indicating that there is data to be sent.
  • Step 710 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission. The determination of the subscription information determines that the user equipment can use the data optimization method for data transmission.
  • Step 711 The MME sends the received data to the subsequent core network node:
  • Step 712 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection. In this example, after the MME sends data to the subsequent core network node for a period of time, the downlink data needs to be sent, and the process of completing the subsequent RC connection is determined.
  • Step 713 The MME sends an initial context setup request message to the eNB.
  • the MME informs the eNB of the connection information of the corresponding user equipment, including the access layer security context information, the handover restriction information, the QoS information, the tunnel terminal identifier and the address information used by the serving gateway for the user plane, and the like.
  • Step 714 The eNB sends a security mode command message to the user equipment.
  • the eNB sends a security mode command to the user equipment or the MTC device for activating the security of the user equipment.
  • the user equipment sends a security mode complete message to the eNB, to inform the eNB that the security has been activated.
  • Step 716 The eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment, and is used to establish a data radio bearer and SRB2 for the user equipment. It should be noted that step 716 can be performed before step 715.
  • Step 717 The user equipment sends an RRC connection reconfiguration complete message to the eNB. The user equipment sends an R C connection reconfiguration complete message to the eNB, and informs the eNB of the data radio bearer and
  • Step 718 The eNB sends an initial context setup response message to the MME.
  • the eNB sends an initial context setup response message to the MME, where the message carries the tunnel terminal identifier of the eNB and the address information used by the eNB for the downlink service of the user plane of the S1 interface.
  • the user equipment only uses the RRC connection setup complete message sending data, and the eNB initiates an RRC connection release procedure according to the data control timer in the eNB.
  • Step 801 User equipment to the eNB Sending a random access preamble sequence; When the user equipment or the MTC device needs to send data, first select a Preamble, and send a preamble sequence to the eNB according to the random access resource information configured by the system.
  • Step 802 The eNB sends a random access response message (Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message. Allocate uplink resources, temporary C-RNTI, and so on.
  • Step 803 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB.
  • the user equipment After receiving the Msg2, the user equipment sends an RRC connection setup request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • the eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • the size of the data volume is 400 bytes, and the user equipment decides to use the control plane signaling to transmit data according to the data amount, and according to the prior agreement between the user equipment and the eNB, the user equipment decides to carry the data in the RRC connection setup complete message sent to the eNB.
  • Transmitting the control information and the data in this embodiment, the data is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message; the data transmission control information includes: the data indication information and the data transmission completion indication information; Use the new MAC CE to carry data indication information.
  • the method for sending data transmission completion indication information is to use the reserved bit in the MAC sub-header to carry data indication information. As shown in FIG. 19, "R" in FIG.
  • Step 806 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. The eNB determines whether the data reception is completed or not.
  • the data transmission control timer (such as Tsmalldata) allocates resources for the data to be sent next.
  • the eNB determines the indication information by using the data transmission completion, and the received data transmission completion indication information is “0”.
  • the eNB buffers the received data and continues to wait for the unsent data to be received.
  • Step 807 The user equipment continues to send the uncompleted data and data transmission control information by using the RRC connection setup complete message.
  • the data transmission control information is data transmission completion indication information; using the reserved bit in the MAC sub-header to carry the data indication information, and the specific method is consistent with step 805. In this step, the data transmission completion indication information is set to "0". Indicates that the transmission of the data is not completed.
  • Step 808 After the eNB receives the data transmission control information Line processing operation, and determines whether data addressed to complete In this embodiment, the eNB determines the indication information by using the data transmission completion. The value of the received data transmission completion indication information at this time is "0", indicating that the data is not received. The eNB buffers the received data and continues to wait for the reception to be completed. data.
  • Step 809 The RRC connection setup complete message is used to continue to send the uncompleted data and the data transmission control information.
  • the data transmission control information is the data transmission completion indication information, and the reserved bit position in the MAC sub-header is used to carry the data indication information. The specific method is the same as step 805.
  • Step 810 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. In this embodiment, the eNB determines, by using the data transmission completion indication information, the received data transmission completion indication information value is “0. "Represents receipt of uncompleted data; the eNB buffers the received data and continues to wait to receive data that has not been transmitted.
  • Step 811 The data transmission control timer expires in the eNB. In this embodiment, after the step 810, the data transmission control timer expires in the eNB, and the eNB decides to release the RRC connection.
  • Step 812 The eNB sends an RRC connection release message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection release message to the user equipment, and indicates to the user equipment the reason for the RRC connection release (such as the data transmission control timer expires or other reasons). And discard the data sent by the received UE.
  • Example 9 Referring to the flowchart shown in FIG. 16, the user equipment only uses the RRC connection setup complete message to send data, and the access network device uses the initial user equipment message to send data, and continues to complete the subsequent connection establishment process after the data transmission is completed.
  • Step 901 The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB.
  • Step 902 The eNB sends a random access response message [Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message. Allocate uplink resources, temporary C-RNTI, and so on.
  • Step 903 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RC connection establishment request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 904 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • Step 905 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries data transmission control information and data. In this embodiment, the user equipment needs to be based on the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message. The number of data packets transmitted is four.
  • the user equipment decides to use the control plane signaling to transmit data, and according to the prior agreement between the user equipment and the eNB, the user equipment decides to carry in the RRC connection setup complete message sent to the eNB.
  • Data transmission control information and data in this embodiment, the data is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message; the data transmission control information includes: data indication information and data transmission completion indication information; and data transmission information transmission method in this embodiment
  • the data transmission completion indication information is sent by using the new MAC CE bearer data transmission completion indication information.
  • the method for defining the LCID corresponding to the data transmission completion indication information MAC CE is as shown in Table 9 for the uplink shared channel LCID table: Table 9
  • serial number 01100
  • serial number (01011) is used to define the data indication information.
  • the receiving end After the receiving end reads the LCID, it can know that the corresponding MAC PDU has data transmission completion indication information and data indication information MAC CE, and then can read the data transmission completion indication information and the data indication information in the MAC CE.
  • the value of the data indication information is set to indicate that there is data to be sent, and the value of the data transmission completion indication information is set to “0” to indicate the transmission of the incomplete data.
  • Step 906 After the eNB receives the data transmission control information, Processing the operation, and determining whether the data transmission is completed; the eNB determines whether the data reception is completed, starts a data transmission control timer (such as Tsmalldata), and allocates resources for the data to be sent next.
  • the data transmission completion indication information is used to determine Whether the data transmission is completed, and the value of the data transmission completion indication information received in step 907 is “0”, indicating that the user equipment does not complete the transmission of the data, and the eNB buffers the received data and continues to wait for the reception to be completed.
  • Step 907 The user equipment continues to send the uncompleted data and data transmission control information by using the RRC connection setup complete message.
  • the data transmission control information is data transmission completion indication information, and the information is used in step 905.
  • the method uses the new MAC CE bearer data transmission completion indication information, according to the Corresponding relationship is performed, that is, a sequence number (01100) is defined in the reserved sequence number for defining the data transmission completion indication information.
  • a sequence number 01100
  • the data transmission completion indication information in the MAC CE can be read.
  • setting the data transmission completion indication information to "1" indicates completion of data transmission.
  • the data transmission completion indication information is used to determine whether the data transmission is completed.
  • the value of the received data transmission completion indication information is "1", indicating that the user equipment completes the transmission of the data, and the eNB completes the reception of the data.
  • the data indication information IE is added to the initial user equipment message that sends the data.
  • the data transmission completion indication information IE as shown in Table 10: Table 10
  • the data transmission completion indication information takes a value of "1" to indicate completion of data transmission
  • the data indication information takes a value of "1" to indicate that data needs to be transmitted.
  • Step 910 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission. In this example, it is determined by the judgment of the subscription information that the user equipment can use the data optimization method to perform data transmission.
  • Step 911 The MME sends the received data to the subsequent core network node.
  • Step 912 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection. In this example, the MME sends data to the subsequent core network node for a period of time and has downlink data. Need to send, decide the process of completing the subsequent RRC connection.
  • Step 913 The MME sends an initial context setup request message to the eNB.
  • the MME informs the eNB of the connection information of the user equipment, including the access layer security context information, the handover restriction information, the QoS information, the tunnel terminal identifier and the address information used by the serving gateway for the user plane, and the like.
  • Step 914 The eNB sends a security mode command message to the user equipment.
  • the eNB sends a security mode command to the user equipment or the MTC device for activating the security of the user equipment.
  • the user equipment sends a security mode complete message to the eNB, and informs the eNB that the security has been activated.
  • Step 916 The eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment, where the eNB establishes a data radio bearer and SRB2. It should be noted that step 916 can be performed before step 915.
  • Step 917 The user equipment sends an RRC connection reconfiguration complete message to the eNB.
  • the user equipment sends an RC connection reconfiguration complete message to the eNB, and informs the eNB that the data radio bearer and the SRB2 configuration are completed.
  • Step 918 The eNB sends an initial context setup response message to the MME.
  • the eNB sends an initial context setup response message to the MME, where the message carries the tunnel terminal identifier of the eNB and the address information used by the eNB for the downlink service of the user plane of the S1 interface.
  • Example 10 Referring to FIG. 17, the user equipment uses only the RRC connection setup complete message to send data, and the access network device uses the new S1 message to send data, and releases the RRC connection flow after the data transmission is completed.
  • the specific process is as follows: 1001: The user equipment sends a random access preamble sequence to the eNB. When the user equipment or the MTC device needs to send data, first select a Preamble and send a preamble sequence to the eNB according to the random access resource information configured by the system.
  • Step 1002 The eNB sends a random access response message (Msg2) to the user equipment.
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message. Allocate uplink resources, temporary C-RNTI, and so on.
  • Step 1003 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RRC connection setup request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 1004 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • Step 1005 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries data transmission control information and data.
  • the user equipment needs to use the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message.
  • the number of data packets transmitted is one, and the size of the data packet is 500 bytes.
  • the user equipment decides to use control plane signaling to transmit data, and according to the prior agreement between the user equipment and the eNB, the user equipment It is decided to carry the data transmission control information and data in the RRC connection setup complete message sent to the eNB.
  • the data is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message.
  • the data transmission control information includes: data indication information and data transmission completion indication information.
  • the data indication information is sent in the MAC sub-header.
  • the reserved bit carries data indication information. As shown in FIG. 19, "R" in FIG. 19 indicates a reserved bit in the MAC subheader, and one of the reserved bit positions "represents data indication information.
  • the receiving end After the receiving end reads the bit, the corresponding bit can be known.
  • the data indication information In the MAC PDU, there is data indication information, and then the data indication information can be read.
  • the data transmission completion indication information is sent by using the reserved bit in the MAC sub-header to carry data indication information.
  • "R" in FIG. 19 indicates a reserved bit in the MAC subheader, and one of the reserved bit positions "1" indicates data indication information, and the reserved bit should not be reserved with the data indication information.
  • the receiving end can know that there is data transmission completion indication information in the corresponding MAC PDU, and then the data transmission completion indication information can be read.
  • the data indication information is The value is set to indicate that there is data to be sent, and the value of the data transmission completion indication information is set to "0" to indicate that the data is not completed.
  • Step 1006 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. The eNB determines whether the data reception is completed, starts a data transmission control timer (such as Tsmalldata), and allocates data to be sent next. Resources. In this embodiment, the eNB determines whether the information is complete by using the data transmission completion indication information. The value of the received indication information is "0", indicating that the data is not received. The eNB buffers the received data and continues to wait for the data that has not been transmitted.
  • a data transmission control timer such as Tsmalldata
  • Step 1007 The user equipment uses the RRC connection setup completion message to send data and data transmission control information.
  • the data transmission control information is data transmission completion indication information.
  • the reserved bit position in the MAC sub-header carries data indication information.
  • the specific method is consistent with step 1005.
  • the data transmission completion indication information is set to "" indicating the completion of the transmission of the data.
  • Step 1009 The eNB sends data, data indication information, and data transmission completion indication information to the MME by using the new S1 message, and stops the data control timer.
  • the new S1 message for sending data is as shown in Table 11 - Table 11
  • E-UTRAN CGI Evolved Global Terrestrial Radio Access Network M
  • CGI Cell Global Identifier
  • GUMMEI Globally Unique Mobility 0
  • CSG Id Cell Subscriber Group Identity, closed 0
  • the data transmission completion indication information takes a value of ' ⁇ ' to indicate completion of data transmission, and the data indication information takes a value of "1" to indicate that data needs to be transmitted.
  • Step 1010 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission. In this example, it is determined by the judgment of the subscription information that the user equipment can use the data optimization method to perform data transmission.
  • Step 1011 The MME sends the received data to the subsequent core network node.
  • Step 1012 The MME determines to continue to complete the subsequent RRC connection process or release the RRC connection. In this example, the MME determines, after the data is sent, according to the subscription information of the user equipment. The process of releasing the RRC connection is performed.
  • Step 1013 The MME sends a UE context release command to the eNB.
  • the MME sends a UE context release command to the eNB to release the connection between the eNB and the MME.
  • Step 1014 The eNB sends an RRC connection release message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection release message to the user equipment, and is used to release the RRC connection of the user equipment.
  • the eNB sends a UE context release complete message to the MME.
  • the eNB sends a UE context release complete message to the MME, and informs the MME that the connection has been released.
  • Example 11 Referring to FIG. 18, the user equipment uses only the RRC connection setup complete message to send data.
  • Step 1101 User equipment Sending a random access preamble sequence to the eNB.
  • the user equipment or the MTC device has data to send, first select a Preamble, and send a preamble sequence to the eNB according to the random access resource information configured by the system.
  • Step 1102 The eNB sends a random access response message (Msg2) to the user equipment .
  • the random access response message may include a preamble sequence identifier corresponding to the random access preamble sequence sent by the user equipment, an uplink transmission timing adjustment, and an RRC connection request message.
  • Step 1103 The user equipment sends an RRC connection request to the eNB. After receiving the Msg2, the user equipment sends an RC connection establishment request message by using the uplink resource allocated in the random access response message.
  • Step 1104 The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment. The eNB sends an RRC connection setup message to the user equipment, is used to establish SRB1, and allocates an uplink resource for the RRC connection setup complete message to the user equipment.
  • Step 1105 The user equipment sends an RRC connection setup message to the eNB, where the message further carries data transmission control information and data.
  • the user equipment needs to use the SRB1 and the allocated uplink resource established in the RRC connection setup message.
  • the number of data to be transmitted is 610 bytes.
  • the user equipment decides to use the control plane signaling to transmit data according to the data volume.
  • the user equipment determines to carry the data transmission in the RRC connection setup complete message sent to the eNB.
  • Control information and data In this embodiment, the data is carried in the NAS PDU of the RRC connection setup complete message.
  • the data transmission control information includes: data indication information and data transmission completion indication information.
  • data is added in the RRC connection setup complete message of the sent data.
  • the indication information IE and the data transmission completion indication information IE; the data transmission completion indication information transmission method is to use the new MAC CE bearer data transmission completion indication information.
  • the method of defining the LCID corresponding to the data transmission completion indication information MAC CE is as shown in Table 12 of the uplink shared channel LCID table: Table 12
  • Step 1106 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed.
  • the eNB determines whether the data reception is completed, starts a data transmission control timer (such as Tsmalldata), and allocates resources for the data to be sent next. .
  • the eNB determines whether the data transmission completion indication information is complete, and the received data transmission completion indication information takes a value of "0" to indicate that the uncompleted data is received; the eNB buffers the received data, and continues to wait for the reception to be completed.
  • the data Step 1107: The user equipment continues to send the uncompleted data and data transmission control information by using the RRC connection setup complete message.
  • the data transmission control information is data transmission completion indication information, and the information is used and used.
  • the method in 1105 uses the new MAC CE bearer data transmission completion indication information, and according to the corresponding relationship in Table 12, a sequence number (01011) is drawn in the reserved sequence number for defining the data transmission completion indication information, and the receiving end reads After the LCID, it can be known that there is a data transmission completion indication message MAC CE in the corresponding MAC PDU, and then the data transmission completion indication information in the MAC CE can be read. In this embodiment, setting the value of the data transmission completion indication information to "0" indicates the transmission of the uncompleted data.
  • Step 1108 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed.
  • the eNB determines whether the information is complete by using the data transmission completion indication information, and the value of the received data transmission completion indication information is "0" indicates reception of uncompleted data; the eNB buffers the received data and continues to wait for reception of unsent data.
  • the data transmission control information is data transmission completion indication information, and the information is used in accordance with the method in step 1105.
  • the MAC CE bearer data transmission completion indication information is performed according to the corresponding relationship in Table 12, that is, a sequence number (01011) is defined in the reserved sequence number for defining the data transmission completion indication information, and the receiving end can know after reading the LCID.
  • the corresponding MAC PDU has a data transmission completion indication message MAC CE, and then the data transmission completion indication information in the MAC CE can be read.
  • setting the value of the data transmission completion indication information to "0" indicates the transmission of the uncompleted data.
  • Step 1110 After receiving the data transmission control information, the eNB performs a processing operation, and determines whether the data transmission is completed. In this embodiment, the eNB determines whether the reception is completed by using the data transmission completion indication information. At this time, the received data transmission completion indication information takes a value of “0”, indicating that the data is not completed. The eNB buffers the received data and continues to wait for reception and is not sent. Completed data.
  • Step 1111 The data transmission control timer expires in the eNB.
  • Step 1110 the data transmission control timer expires in the eNB, and the eNB decides to send the data and related information to the MME according to the prior agreement with the user equipment, and Continue the subsequent RRC connection establishment process.
  • Step 1112 The eNB sends the data, the data indication information, and the data transmission completion indication information to the MME by using the initial user equipment message.
  • the data indication information IE and the data transmission completion indication information IE are added to the initial user equipment message for sending data. , as shown in Table 13:
  • the data transmission completion indication information takes a value of '0' to indicate that the data transmission is not completed, and the data indication information has a value of '1' indicating that data needs to be transmitted.
  • Step 1113 The MME determines whether the user equipment can use the control plane to perform data transmission. In this example, it is determined by the judgment of the subscription information that the user equipment can use the data optimization method for data transmission, but the data transmission completion indication information takes a value of “0” to indicate that the data transmission is not completed, and the MME decides not to send the data to the subsequent core. The network node, and discards the received data.
  • Step 1114 The MME determines to continue the subsequent RRC connection process or release the RC connection. In this example, the MME determines the process of completing the subsequent RRC connection according to the prior agreement between the user equipment and the MME.
  • Step 1115 The MME sends an initial context setup request message to the eNB.
  • the MME informs the eNB of the connection information of the user equipment, including the access layer security context information, the handover restriction information, the QoS information, the tunnel terminal identifier and the address information used by the serving gateway for the user plane, and the like.
  • Step 1116 The eNB sends a security mode command message to the user equipment: The eNB sends a security mode command to the user equipment or the MTC device for activating the security of the user equipment.
  • Step 1117 The user equipment sends a security mode complete message to the eNB.
  • the user equipment sends a security mode complete message to the eNB, and informs the eNB that the security has been activated.
  • Step 1118 The eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment.
  • the eNB sends an RRC connection reconfiguration message to the user equipment, and is used to establish a data radio bearer and SRB2 for the user equipment. It should be noted that step 1118 can be performed before step 1117.
  • Step 1120 The eNB sends an initial context setup response message to the MME.
  • the eNB sends an initial context setup response message to the MME, where the eNB carries the tunnel terminal identifier of the eNB and the eNB uses the address information of the user plane downlink service of the S1 interface.
  • the method for transmitting data by using optimized control plane signaling is used to implement data transmission, thereby achieving Reduce the signaling overhead caused by data transmission, optimize network performance, and improve system efficiency.
  • the above modules or steps of the embodiments of the present invention can be implemented by a general computing device, which can be concentrated on a single computing device or distributed in multiple computing devices.
  • the computing device may be implemented by program code executable by the computing device, such that they may be stored in the storage device by the computing device and, in some cases, may be different from The steps shown or described are performed sequentially, or they are separately fabricated into individual integrated circuit modules, or a plurality of modules or steps thereof are fabricated into a single integrated circuit module.
  • the invention is not limited to any specific combination of hardware and software.
  • the above is only the preferred embodiment of the present invention, and is not intended to limit the present invention, and various modifications and changes can be made to the present invention. Any modifications, equivalent substitutions, improvements, etc. made within the spirit and scope of the present invention are intended to be included within the scope of the present invention.
  • the technical solution provided by the embodiments of the present invention can be applied to the field of mechanical communication, and solves the problem that the method for transmitting data by the control plane cannot complete the transmission of a large amount of data, and the signaling overhead caused by data transmission is reduced. To achieve network performance optimization and system efficiency.

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Abstract

本发明公开了一种通过控制面信令传输数据的方法、设备及系统。其中，该方法包括：用户设备判断当前待传输数据的数据量是否超过阈值；如果是，用户设备将当前待传输数据分多次承载在RRC信令中的NAS PDU中发送给接入网设备；其中，该RRC信令携带有数据传输控制信息，该数据传输控制信息用于指示接入网设备缓存当前接收的数据。通过本发明，采用将数据量超过阈值的数据分多次通过控制面消息发送给接入网设备，能够减少因数据传输而产生的信令开销，同时解决了相关技术中的控制面信令发送数据的方式，无法完成较大数据量发送的问题，优化了网络性能、提升了系统的效率。

Description

通过控制面信令传输数据的方法、 设备及系统 技术领域 本发明涉及移动通信领域， 具体而言，涉及一种通过控制面信令传输数据的方法、 设备及系统。 背景技术
M2M ( Machine-to-machine， 机器间） 通信又称为 MTC ( Machine Type Communication, 机器类通信）通信， 近年来机器类通信作为一种新型的通信理念， 机 器类通信之间的业务也得到广泛关注和大量应用， 如： 智能家居、 物流监测等。 与此 同时， 随着人们生活水平的不断提高， 针对个性化需求而产生的智能终端也表现出强 劲势头， 如： 智能手机、 平板电脑等。 随着无线通信技术的飞速发展， 在智能终端上 运行的业务种类也随之增多， 如： 在线游戏、 流媒体视频等。 在许多机器类通信和智 能终端的应用场景中， MTC设备或智能终端发送的数据量并不是很大（通常为几十到 几百字节）， 只占用较少的物理资源便可完成一次数据的传输。 在目前 LTE (Long-Term Evolution, 长期演进系统） 的标准规范中， 用户设备为 了发送这些数据， 需要按照现有技术进行数据发送， 即通过信令流程建立起 DRB (数 据无线承载）、 S1承载后， 才能通过 DRB、 SI承载将数据发送给网络侧。 现有技术在 进行数据传输时产生的信令开销与数据传输量相比非常大， 严重降低了系统效率。 针对上述问题， 相关技术提出了使用控制面信令发送数据的方案， 该方案大体可 以分为两种，一种是在 NAS消息中添加数据实现控制面信令发送数据，所使用的 NAS 消息可以是追踪区域更新 （TAU， Tracking Area Update) 消息、 附着消息、 服务请求 消息等； 另一种是利用 SMS ( Short Message Service, 短消息服务） 发送数据。 利用 NAS消息发送数据的方法针对的是单个小数据包的情况， 虽然这种方法能够实现数据 的发送， 但是由于控制面信令能携带的数据量受资源分配、 控制面信令大小等因素影 响， 这个方案只适用于很小的数据包 （几字节到几十字节）； 利用 SMS发送数据的方 法针对数据量较小的情况， 其数据的发送量在 100字节左右。 而这两种方案对于数据 量较大的情况， 均会采用通过用户面的信令进行发送， 依旧存在系统效率较低问题。 可见， 相对于用户设备的许多业务而言（数据包大小在几十到几百字节之间）， 现有控 制面信令发送数据的方式无法实现全部数据的发送。 针对相关技术中控制面信令发送数据的方式无法完成较大数据量发送的问题， 目 前尚未提出有效的解决方案。 发明内容 针对上述控制面信令发送数据的方式无法完成较大数据量发送的问题， 本发明实 施例提供了一种通过控制面信令传输数据的方法、设备及系统， 以至少解决上述问题。 根据本发明实施例的一个方面， 提供了一种通过控制面信令传输数据的方法， 该 方法包括： 用户设备判断当前待传输数据的数据量是否超过阈值； 如果是， 用户设备 将当前待传输数据分多次承载在 RRC信令中的 NAS PDU中发送给接入网设备;其中， 该 RRC信令携带有数据传输控制信息，该数据传输控制信息用于指示接入网设备缓存 当前接收的数据。 上述数据传输控制信息至少包括以下之一： 数据指示信息， 用于指示当前正在利 用 RRC信令进行数据发送； 数据发送完成指示信息， 用于指示数据发送是否完成； 数 据包控制信息， 用于向接入网设备指示当前待传输数据的传输情况； 缓存状态报告 BSR, 用于指示后续是否有数据需要发送。 上述数据指示信息的携带方式包括以下之一：将数据指示信息携带在 RRC信令中 增加的信息单元 IE; 将数据指示信息携带在 RRC 信令中增加的媒体接入控制单元 MAC CE; 将数据指示信息携带在 MAC子头中的预留比特位中。 上述数据发送完成指示信息的携带方式包括以下之一： 将数据发送完成指示信息 携带在 RRC信令中增加的信息单元 IE: 将数据发送完成指示信息携带在 RRC信令中 增加的媒体接入控制单元 MAC CE; 将数据发送完成指示信息携带在 MAC子头中的 预留比特位中。 上述数据包控制信息至少包括以下之一： 未发送完成的数据量； 数据包数量； 单 个数据包的发送次数。 上述 RRC信令至少包括以下之一： RRC连接建立完成消息； 上行链路信息传输 消息； 自定义的消息。 上述用户设备将当前待发送数据的发送完成之后， 上述方法还包括： 用户设备接 收接入网设备或核心网设备发送的信令；用户设备根据信令建立后续 RRC连接或者释 放 RRC连接。 根据本发明实施例的另一方面， 提供了一种通过控制面信令传输数据的方法， 该 方法包括： 接入网设备接收用户设备发送的数据， 其中， 该数据通过 RRC 信令中的 NAS PDU承载： 接入网设备根据 RRC信令中携带的数据传输控制信息缓存数据； 接 入网设备根据数据传输控制信息判断缓存的数据是否完整； 如果完整， 接入网设备通 过 S1消息将缓存的数据发送给核心网设备， 其中， S1消息为 eNB与 MME间的逻辑 接口支持的消息， 该 S1消息携带有数据发送指示信息。 上述数据发送指示信息包括：指示当前正在利用 RRC信令进行数据发送的数据指 示信息， 和 /或指示数据发送是否完成的数据发送完成指示信息。 上述接入网设备根据数据传输控制信息判断缓存的数据是否完整包括以下方式之 一：接入网设备检査数据传输控制信息中的缓存状态报告 BSR，如果 BSR指示没有后 续数据要发送， 确定缓存的数据完整： 否则， 确定缓存的数据不完整； 或者， 接入网 设备检查数据传输控制信息中的数据包控制信息， 如果数据包控制信息指示未发送完 成的数据包数量为预设值， 确定缓存的数据完整； 否则， 确定缓存的数据不完整； 或 者， 接入网设备检查数据传输控制信息中的数据发送完成指示信息， 如果数据发送完 成指示信息指示己完成数据发送， 确定缓存的数据完整； 否则， 确定缓存的数据不完 整。 上述 S1消息为以下之一：初始用户设备消息、上行链路非接入层传输消息或者自 定义的消息。 上述接入网设备判断缓存的数据不完整之后， 方法还包括： 接入网设备启动数据 传输控制定时器， 当数据传输控制定时器超时， 接入网设备执行以下步骤之一： 接入 网设备通过 S1消息将缓存的数据发送给核心网设备，并完成连接建立的后续过程；或 者， 接入网设备释放用户设备的 R C连接， 并向用户指示 RRC连接释放的原因。 上述数据发送完成指示信息为数据传输控制信息中的数据发送完成指示信息； 或 者数据发送完成指示信息为接入网设备根据缓存的数据是否完整的判断结果生成的。 根据本发明实施例的又一方面， 提供了一种通过控制面信令传输数据的方法， 该 方法包括： 核心网设备接收到接入网设备发送的 S1 消息， 其中， S1 消息为 eNB与 MME间的逻辑接口支持的消息， 该 S1消息携带有数据和数据发送指示信息； 核心网 设备判断是否将该数据发送给后续核心网节点； 如果是， 核心网设备将该数据发送给 后续核心网节点； 如果否， 核心网设备丢弃该数据； 核心网设备进行后续 RRC连接或 释放 R C连接。 上述核心网设备判断是否将数据发送给后续核心网节点至少包括以下方式之一- 核心网设备根据数据对应的用户设备签约信息进行判断； 或者， 核心网设备根据数据 发送指示信息进行判断。 上述核心网设备根据以下信息之一确定进行后续 RRC连接或释放 RRC连接： 数 据对应的用户设备签约信息、 核心网设备向后续节点发送数据后的指定时间内是否有 下行数据需要发送、 核心网设备与数据对应的用户设备的事先约定信息。 本发明实施例还提供了一种用户设备， 包括： 数据量判断模块， 设置为判断当前 待传输数据的数据量是否超过阈值； 待传输数据发送模块， 设置为如果数据量判断模 块的判断结果为是时，将当前待传输数据分多次承载在无线资源控制 RRC信令中的非 接入层协议数据单元 NAS PDU中发送给接入网设备； 其中， 该 RRC信令携带有数据 传输控制信息， 数据传输控制信息用于指示接入网设备缓存当前接收的数据。 上述用户设备还包括： 信令接收模块， 设置为接收接入网设备或核心网设备发送 的信令； 连接处理模块，设置为根据信令接收模块接收的信令建立后续 RRC连接或者释放 R C连接。 本发明实施例还提供了一种接入网设备， 包括： 数据接收模块， 设置为接收用户 设备发送的数据， 其中， 该数据通过 RRC信令中的 NAS PDU承载； 数据缓存模块， 设置为根据 RRC信令中携带的数据传输控制信息缓存数据接收模块接收的数据；数据 完整判断模块，设置为根据数据传输控制信息判断数据缓存模块缓存的数据是否完整; 数据发送模块， 设置为如果数据完整判断模块判断的结果是缓存的数据完整， 通过 S1 消息将缓存的数据发送给核心网设备，其中， S1消息为 e B与 MME间的逻辑接口支 持的消息， 该 S1消息携带有数据发送指示信息。 上述接入网设备还包括： 定时器启动模块， 设置为如果数据完整判断模块判断缓 存的数据不完整之后， 启动数据传输控制定时器； 定时处理模块， 设置为当定时器启 动模块启动的数据传输控制定时器超时， 通过 S1 消息将缓存的数据发送给核心网设 备， 并完成连接建立的后续过程； 或者， 释放用户设备的 RRC 连接， 并向用户指示 RRC连接释放的原因。 本发明实施例还提供了一种核心网设备， 包括： 消息接收模块， 设置为接收到接 入网设备发送的 S1消息，其中，该 S1消息为 eNB与 MME间的逻辑接口支持的消息， 该 S1消息携带有该数据和数据发送指示信息；判断模块， 设置为判断是否将消息接收 模块接收的 SI消息中的数据发送给后续核心网节点；数据处理模块，设置为如果判断 模块的判断结果为是， 将该数据发送给后续核心网节点； 如果判断模块的判断结果为 否， 丢弃该数据： 连接处理模块， 设置为数据处理模块完成数据的处理之后， 进行后 续 RRC连接或释放 RRC连接。 本发明实施例还提供了一种通过控制面信令传输数据的系统，包括上述用户设备、 接入网设备和核心网设备。 通过本发明实施例， 釆用将数据量超过阈值的数据分多次通过控制面消息发送给 接入网设备， 能够减少因数据传输而产生的信令开销， 同时解决了相关技术中的控制 面信令发送数据的方式， 无法完成较大数据量发送的问题， 优化了网络性能、 提升了 系统的效率。 附图说明 此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分， 本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明， 并不构成对本发明的不当限定。 在 附图中： 图 1是根据本发明实施例的从用户设备侧描述的通过控制面信令传输数据的方法 流程图； 图 2是根据本发明实施例的从接入网设备侧描述的通过控制面信令传输数据的方 法流程图； 图 3是根据本发明实施例的从核心网设备侧描述的通过控制面信令传输数据的方 法流程图； 图 4是根据本发明实施例的用户设备的结构框图； 图 5是根据本发明实施例的接入网设备的结构框图； 图 6是根据本发明实施例的核心网设备的结构框图； 图 7是根据本发明实施例的通过控制面信令传输数据的系统结构框图； 图 8是根据本发明实例 1的用户设备发送数据后， 继续完成后续的连接建立过程 的流程图； 图 9是根据本发明实例 2的用户设备发送数据后， 释放 RRC连接过程的流程图; 图 10是根据本发明实例 3的用户设备使用 R C连接建立完成消息和新的 RRC消 息共同发送数据，接入网设备使用初始用户设备消息发送数据， 并在数据发送完成后， 释放 RRC连接的流程图； 图 11是根据本发明实例 4的用户设备使用 RRC连接建立完成消息和上行链路信 息传输消息共同发送数据， 接入网设备使用上行链路非接入层传输消息发送数据， 并 在数据发送完成后， 继续完成后续连接建立过程的流程图； 图 12是根据本发明实例 5的用户设备仅使用新的 RRC消息发送数据， 接入网设 备使用新的 S1消息发送数据，并在数据发送完成后， 继续完成后续连接建立过程的流 程图； 图 13是根据本发明实例 6的用户设备仅使用上行链路信息传输消息发送数据，接 入网设备使用新的 S1消息发送数据，并在数据发送完成后，释放 R C连接的流程图； 图 14是根据本发明实例 7的用户设备仅使用新的 RRC消息发送数据， 接入网设 备使用初始用户设备消息发送数据， 并在数据发送完成后， 继续完成后续连接建立过 程的流程图； 图 15是根据本发明实例 8的用户设备仅使用 RRC连接建立完成消息发送数据， 由于 eNB中数据控制定时器到时， eNB发起 R C连接释放过程的流程图； 图 16是根据本发明实例 9的用户设备仅使用 RRC连接建立完成消息发送数据， 接入网设备使用初始用户设备消息发送数据， 并在数据发送完成后， 继续完成后续连 接建立过程的流程图； 图 17是根据本发明实例 10的用户设备仅使用 RRC连接建立完成消息发送数据， 接入网设备使用新的 S1消息发送数据， 并在数据发送完成后， 释放 RRC连接的流程 图； 图 18是根据本发明实例 11的用户设备仅使用 R C连接建立完成消息发送数据， eNB中数据控制定时器到时， eNB继续后续 R C连接建立流程的流程图； 以及 图 19是根据本发明实例的 MAC子头中第一个字节的比特分配情况示意图。 具体实施方式 下文中将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。 需要说明的是， 在不冲突的 情况下， 本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。 本发明实施例考虑到现有控制面信令传输数据通常无法传输数据量符合某一范围 或数据包个数是多个的情况， 优化了控制面信令传输数据的方法， 从而能够减少因数 据传输而产生的信令开销、 实现网络的性能优化、 提升系统效率。 基于此， 本发明实 施例提供了一种通过控制面信令传输数据的方法、 设备及系统， 下面通过以下具体实 施例进行描述。 图 1为从用户设备侧描述的通过控制面信令传输数据的方法流程图， 该方法包括 以下步骤： 歩骤 S12， 用户设备判断当前待传输数据的数据量是否超过阈值； 该阈值可以根 据实际情况设定， 例如： 可以是 1000字节， 当待传输数据的数据量符合某一范围或数 据包的个数是多个的情况下， 可以将该待传输数据归为数据量较大的情况； 本发明实施例中的用户设备可以是普通的终端设备， 例如手机等， 也可以是 MTC 设备。 歩骤 S14，如果是，用户设备将当前待传输数据分多次承载在无线资源控制（Rad10 Resource Control,简称为 RRC)信令中的 NAS (Non- Access Stratum,非接入层） PDU (Protocol Data Unit, 协议数据单元） 中发送给接入网设备； 其中， 本实施例的 RRC 信令携带有数据传输控制信息， 该数据传输控制信息用于指示接入网设备缓存当前接 收的数据。 本实施例通过将数据量超过阈值的数据分多次通过控制面消息发送给接入网设 备， 能够减少因数据传输而产生的信令开销， 同时解决了相关技术中的控制面信令发 送数据的方式， 无法完成较大数据量发送的问题， 优化了网络性能、 提升了系统的效 率。 对于指示接入网设备是否缓存当前接收的数据可以根据实际需要， 采用多种方式 实现， 基于此， 本发明实施例中的数据传输控制信息至少包括以下之一-
1 ) 数据指示信息， 用于指示当前正在利用 RRC信令进行数据发送：
2) 数据发送完成指示信息， 用于指示数据发送是否完成； 3) 数据包控制信息， 用于向接入网设备指示当前待传输数据的传输情况， 例如： 该消息为预设值 （"0")， 表示数据发送完成； 否则， 表示数据未发送完成；
4) BSR (Buffer Status Report, 缓存状态报告）， 用于指示后续是否有数据需要发 送， 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则数据未发送完成。 上述数据传输控制信息的实现方式灵活多样， 能够满足不同用户设备的需求。 考虑到现有 RRC信令的结构， 为了降低开发成本， 兼容现有系统， 上述数据指示 信息的携带方式可以包括以下之一： 将数据指示信息携带在 RRC 信令中增加的 IE (information element, 信息单元）； 将数据指示信息携带在 RRC信令中增加的 MAC (Media Access Control, 媒体接入控制） CE (Control element, 控制单元）； 或者， 将 数据指示信息携带在 MAC子头中的预留比特位中。 与上述数据指示信息相同， 上述数据发送完成指示信息的携带方式也可以包括以 下之一： 将数据发送完成指示信息携带在 RRC信令中增加的 IE; 将数据发送完成指 示信息携带在 RRC信令中增加的 MAC CE;将数据发送完成指示信息携带在 MAC子 头中的预留比特位中。 优选地， 上述数据包控制信息至少包括以下之一： 未发送完成的数据量； 数据包 数量； 单个数据包的发送次数。 该方式实现简单， 信令开支较小。 上述 RRC信令至少包括以下之一： RRC连接建立完成消息； 上行链路信息传输 消息 （Up Link Information Transfer Message); 或者新的 RRC消息， 该消息可以是根 据实际应用需求自定义的消息。 该方式可以增加实现的灵活性， 适应各种应用需求。 本实施例的用户设备将当前待发送数据的发送完成之后， 上述方法还可以包括： 用户设备接收接入网设备或核心网设备发送的信令；根据信令建立后续 RRC连接或者 释放 RRC连接。 这种处理方式可以保证后续流程的完整性。 图 2提供了一种从接入网侧描述的通过控制面信令传输数据的方法流程图， 该方 法包括以下步骤： 步骤 S22， 接入网设备接收用户设备发送的数据， 其中， 该数据通过 RRC信令中 的 NAS PDU承载； 步骤 S24，接入网设备根据上述 R C信令中携带的数据传输控制信息缓存上述数 据； 即接入网设备在 RRC信令中如果査找到数据传输控制信息， 则确定用户设备分多 次传输较大数量的数据， 因此其将对当前数据进行缓存； 步骤 S26， 接入网设备根据上述数据传输控制信息判断缓存的数据是否完整； 步骤 S28， 如果完整， 接入网设备通过 S1消息将缓存的数据发送给核心网设备， 其中， 该 S1消息为 eNB (E-UTRAN Node B， 演进的全球陆地无线接入网 （Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network, E-UTRAN) 节点 B) 与 MME (Mobility Management Entity, 移动性管理实体）间的逻辑接口支持的消息， 该 S1消息携带有数 据发送指示信息。 对于缓存中的数据不完整的情况， 需要继续接收用户设备的数据， 如果接比较长 的时间内均未收到该用户设备的数据， 可以采用丢弃该缓存的数据的方式进行处理， 也可以将缓存中的数据先发送给核心网设备， 可以根据实际需要选择具体采用哪种方 式进行处理； 本实施例的接入网设备收到用户设备发送的数据后先进行缓存， 等缓存的数据完 整之后再发送给核心网设备， 能够减少因数据传输而产生的信令开销， 同时解决了相 关技术中的控制面信令发送数据的方式， 无法完成较大数据量发送的问题， 优化了网 络性能、 提升了系统的效率。 其中， 上述数据发送指示信息包括： 指示当前正在利用 RRC信令进行数据发送的 数据指示信息， 和 /或指示数据发送是否完成的数据发送完成指示信息。 本实施例中的接入网设备根据 RRC 信令中携带的数据传输控制信息判断缓存的 数据是否完整包括以下方式之一-
1 ) 接入网设备检査数据传输控制信息中的缓存状态报告 BSR， 如果 BSR指示没 有后续数据要发送， 确定缓存的数据完整； 否则， 确定缓存的数据不完整；
2)接入网设备检查数据传输控制信息中的数据包控制信息， 如果数据包控制信息 指示未发送完成的数据包数量为预设值， 确定缓存的数据完整； 否则， 确定缓存的数 据不完整； 例如： 若未发送完成的数据包数量为预设值 （"0")， 表示数据发送完成； 否则， 表示数据未发送完成； 3)接入网设备检查数据传输控制信息中的数据发送完成指示信息， 如果数据发送 完成指示信息指示已完成数据发送， 确定缓存的数据完整； 否则， 确定缓存的数据不 完整。 在具体实现时， 上述 S1 消息可以为以下之一： 初始用户设备消息 （initial UE message )> 上行链路非接入层传输消息 （UPLINK NAS TRANSPORT) 或者自定义的 消息。 本实施例中， 如果接入网设备判断缓存的数据不完整， 该接入网设备启动数据传 输控制定时器 （如 Tsmalldata), 当数据传输控制定时器超时， 该接入网设备可以执行 以下步骤之一：接入网设备通过 S1消息将缓存的数据发送给核心网设备，并完成连接 建立的后续过程； 或者， 接入网设备释放用户设备的 RRC连接， 并向用户指示 RRC 连接释放的原因。 上述接入网设备向核心网设备发送数据发送完成指示信息， 该指示信息可以是从 用户设备接收得到的，也可以是接入网设备依据判断数据接收是否完成的结果生成的； 基于此，上述数据发送完成指示信息为数据传输控制信息中的数据发送完成指示信息； 或者数据发送完成指示信息为接入网设备根据缓存的数据是否完整的判断结果生成 的。 图 3为本发明实施例提供从核心网侧描述的通过控制面信令传输数据的方法流程 图， 该方法包括以下步骤： 步骤 S32, 核心网设备接收到接入网设备发送的 S1消息， 其中， 该 S1消息携带 有数据和数据发送指示信息； 该数据发送指示信息的具体内容如上所述， 这里不再详 述； 步骤 S34， 核心网设备判断是否将数据发送给后续核心网节点； 如果是， 执行步 骤 S36; 如果否， 执行步骤 S38; 步骤 S36， 核心网设备将该数据发送给后续核心网节点； 步骤 S38， 核心网设备丢弃该数据； 步骤 S40， 核心网设备进行后续 RRC连接或释放 RRC连接。 本实施例的核心网设备通过 S1消息接收接入网设备发送的数据，能够完成较大数 据量的数据的接收与处理操作， 减少了因数据传输而产生的信令开销， 同时解决了相 关技术中的控制面信令发送数据的方式， 无法完成较大数据量发送的问题， 优化了网 络性能、 提升了系统的效率。 本实施例中， 核心网设备判断是否将数据发送给后续核心网节点至少包括以下方 式之一： 核心网设备根据数据对应的用户设备签约信息进行判断； 或者， 核心网设备 根据数据发送指示信息进行判断。 上述核心网设备根据以下信息之一确定进行后续 R C连接或释放 RRC连接： 数 据对应的用户设备签约信息、 核心网设备向后续节点发送数据后的指定时间内是否有 下行数据需要发送、 核心网设备与数据对应的用户设备的事先约定信息。 对应于上述方法， 本发明实施例还提供了一种用户设备， 参见图 4所示的用户设 备的结构框图， 该用户设备包括： 数据量判断模块 42， 设置为判断当前待传输数据的数据量是否超过阈值； 待传输数据发送模块 44， 与数据量判断模块 42相连， 设置为如果数据量判断模 块 42的判断结果为是时， 将当前待传输数据分多次承载在 R C信令中的 NAS PDU 中发送给接入网设备； 其中， 该 RRC信令携带有数据传输控制信息， 该数据传输控制 信息用于指示接入网设备缓存当前接收的数据。 本实施例的用户设备通过将数据量超过阈值的数据分多次通过控制面消息发送给 接入网设备， 能够减少因数据传输而产生的信令开销， 同时解决了相关技术中的控制 面信令发送数据的方式， 无法完成较大数据量发送的问题， 优化了网络性能、 提升了 系统的效率。 为了完成后续流程， 上述用户设备还包括： 信令接收模块， 设置为接收接入网设 备或核心网设备发送的信令； 连接处理模块， 与信令接收模块相连， 设置为根据信令 接收模块接收的信令建立后续 RRC连接或者释放 R C连接。 本发明实施例还提供了一种接入网设备，参见图 5所示的接入网设备的结构框图， 该设备包括： 数据接收模块 52， 设置为接收用户设备发送的数据， 其中， 数据通过无线资源控 制 R C信令中的非接入层协议数据单元 NAS PDU承载； 数据缓存模块 54， 与数据接收模块 52相连， 设置为根据上述 RRC信令中携带的 数据传输控制信息缓存数据接收模块接收的数据； 数据完整判断模块 56， 与数据接收模块 52和数据缓存模块 54相连， 设置为根据 上述数据传输控制信息判断数据缓存模块 54缓存的数据是否完整； 数据发送模块 58， 与数据缓存模块 54和数据完整判断模块 56相连， 设置为如果 数据完整判断模块判断的结果是缓存的数据完整，通过 S1消息将缓存的数据发送给核 心网设备， 其中， 该 S 1消息携带有数据发送指示信息。 本实施例的接入网设备收到用户设备发送的数据后先进行缓存， 等缓存的数据完 整之后再发送给核心网设备， 能够减少因数据传输而产生的信令开销， 同时解决了相 关技术中的控制面信令发送数据的方式， 无法完成较大数据量发送的问题， 优化了网 络性能、 提升了系统的效率。 优选地，上述接入网设备还包括：定时器启动模块，与数据完整判断模块 56相连， 设置为如果数据完整判断模块判断缓存的数据不完整之后，启动数据传输控制定时器; 定时处理模块， 与定时器启动模块相连， 设置为当定时器启动模块启动的数据传输控 制定时器超时，通过 S 1消息将缓存的数据发送给核心网设备， 并完成连接建立的后续 过程； 或者， 释放用户设备的 RRC连接， 并向用户指示 RRC连接释放的原因。 本发明实施例还提供了一种核心网设备，参见图 6所示的核心网设备的结构框图， 该设备包括： 消息接收模块 62， 设置为接收到接入网设备发送的 S 1消息， 其中， S1消息携带 有数据和数据发送指示信息； 判断模块 64， 与消息接收模块 62相连， 设置为判断是否将消息接收模块 62接收 的 S 1消息中的数据发送给后续核心网节点； 数据处理模块 66，与判断模块 64相连，设置为如果判断模块 64的判断结果为是， 将数据发送给后续核心网节点； 如果判断模块 64的判断结果为否， 丟弃数据： 连接处理模块 68， 与数据处理模块 66相连， 设置为数据处理模块 66完成数据的 处理之后， 进行后续 RRC连接或释放 RRC连接。 本实施例的核心网设备通过 S1消息接收接入网设备发送的数据，能够完成较大数 据量的数据的接收与处理操作， 减少了因数据传输而产生的信令开销， 同时解决了相 关技术中的控制面信令发送数据的方式， 无法完成较大数据量发送的问题， 优化了网 络性能、 提升了系统的效率。 本发明实施例还提供了一种通过控制面信令传输数据的系统， 参见图 7所示的通 过控制面信令传输数据的系统结构框图， 该系统包括用户设备 40、 接入网设备 50和 核心网设备 60， 各个设备如上所述， 图 7中的用户设备 40以图 4所示的结构为例进 行说明， 接入网设备 50以图 5所示的结构为例进行说明， 核心网设备 60以图 6所示 的结构为例进行说明， 各个模块的功能同上， 这里不再详述。 下面通过具体实例对上述通过控制面信令传输数据的方法进行描述。 实例 1 参见图 8所示的用户设备发送数据后， 继续完成后续的连接建立过程的流程图， 具体的信令流程如下： 歩骤 101 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble (前导序列） 并根据系统配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 102: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 〔Msg2); 本实例中的随机接入响应消息可以包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应 的前导序列标识、 上行传输定时调整、 为 R C 连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI ( Cell-Radio Network Temporary Identity, 小区无线网络临时标识） 等。 步骤 103: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 RRC 连接建立请求消息。 步骤 104: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息，用于建立 SRB 1 ( Signalling Radio Bearer
1， 信令无线承载 1 )， 并为用户设备分配用于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 105:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息还携带数据传输控制 信息： 用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资源，用户设备 依据待传输数据量的大小或数据包的个数， 决定是否使用控制面信令传输数据， 若使 用控制面信令传输数据则依据上行资源分配大小或用户设备备与 eNB的事先约定是否 在向 eNB发送的 R C连接建立完成消息中携带数据传输控制信息及数据，若不在 RRC 连接建立完成消息中携带数据则执行 105， 并跳过步骤 106执行步骤 107。 上述数据传输控制信息包括如下之一或其组合- 数据指示信息， 用于指示当前正在利用 RRC信令进行数据发送； 数据发送完成指示信息， 用于指示数据发送是否完成； 数据包控制信息， 该控制信息用于向接入网设备指示数据包的传输情况， 预设值 ("0") 表示数据发送完成； 否则数据未发送完成；
BSR, 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则数据未发送 完成。 上述数据发送完成指示信息的发送方法可以是如下之一： 在用于数据传输的 RRC信令中增加新的 IE, 将数据指示信息添加在新的 IE中； 使用新的 MAC CE承载数据指示信息； 使用 MAC 子头中的预留比特位承载数据指示信息。 上述数据指示信息的发送方法可以是如下之一： 在用于数据传输的 RRC信令中增加新的 IE, 将数据指示信息添加在新的 IE中； 使用新的 MAC CE承载数据指示信息； 使用 MAC 子头中的预留比特位承载数据指示信息。 步骤 106:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息还携带数据传输控制 信息及数据用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资源，依 据待传输数据量的大小或数据包的个数， 决定是否使用控制面信令传输数据， 若使用 控制面信令传输数据则依据上行资源分配大小或用户设备与 eNB的事先约定是否在向 eNB发送的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控制信息及数据， 若在 RRC连接 建立完成消息中携带数据及数据发送完成指示信息则执行歩骤 106。 上述数据传输控制信息包括如下之一或其组合: 数据指示信息， 用于指示当前正在利用 RRC信令进行数据发送； 数据发送完成指示信息， 用于指示数据发送是否完成； 数据包控制信息， 该控制信息用于向接入网设备指示数据包的传输情况， 预设值 ("0") 表示数据发送完成； 否则数据未发送完成；
BSR, 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则数据未发送 完成。 上述数据指示信息的发送方法可以是如下之一： 在用于数据传输的 RRC信令中增加新的 IE, 将数据指示信息添加在新的 IE中； 使用新的承载数据指示信息； 使用 MAC 子头中的预留比特位承载数据指示信息。 所述数据发送完成指示信息的发送方法可以是如下之一： 在用于数据传输的 RC信令中增加新的 IE, 将数据指示信息添加在新的 IE中； 使用新的 MAC CE承载数据指示信息； 使用 MAC 子头中的预留比特位承载数据指示信息。 步骤 107: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送 所述相应的处理操作包括： eNB判断是否完成数据的接收； 启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalkkta); 缓存接收到的数据； 为用户设备未发送完成的数据分配资源。 其中， 上述 eNB判断是否完成数据的接收可使用如下之一方法- 通过 BSR判断， 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则 数据未发送完成； 通过数据包控制信息判断， 若未发送完成的数据包数量为" 0"表示数据发送完成； 否则数据未发送完成； 通过数据发送完成指示信息判断。 上述数据传输控制定时器， 用于控制数据传输， 若该定时器超时可执行如下之一 操作- 接入网设备向核心网设备发送携带数据、 数据指示信息、 数据发送完成指示信息 的 S1消息， 并完成连接建立的后续过程； 或者接入网设备释放用户设备 R C连接并 向其指示 RRC连接释放的原因。 步骤 108: 用户设备使用 RRC信令发送数据及数据传输控制信息； 用户设备使用 RRC信令向 eNB发送数据及数据传输控制信息，所述 R C信令可 以是如下之一-
RRC连接建立完成消息； 上行链路信息传输消息； 新的 RRC消息。 上述数据传输控制信息包括如下之一或其组合： 数据指示信息， 用于指示当前正在利用 RRC信令进行数据发送； 数据发送完成指示信息， 用于指示数据发送是否完成； 数据包控制信息， 该控制信息用于向接入网设备指示数据包的传输情况， 预设值
("0") 表示数据发送完成； 否则数据未发送完成；
BSR， 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则数据未发送 完成。 上述数据指示信息的发送方法可以是如下之一： 在用于数据传输的 RRC信令中增加新的 IE, 将数据指示信息添加在新的 IE中； 使用新的 MAC CE承载数据指示信息； 使用 MAC 子头中的预留比特位承载数据指示信息。 上述数据发送完成指示信息的发送方法可以是如下之一： 在用于数据传输的 RC信令中增加新的 IE, 将数据指示信息添加在新的 IE中； 使用新的 MAC CE承载数据指示信息； 使用 MAC 子头中的预留比特位承载数据指示信息。 步骤 109: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 其中， eNB判断是否完成数据的接收可使用如下之一方法： 通过 BSR判断， 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则 数据未发送完成； 通过数据包控制信息判断， 若未发送完成的数据包数量为" 0"表示数据发送完成； 否则数据未发送完成； 通过数据发送完成指示信息判断。 若完成数据的接收则执行步骤 110，若未完成数据的接收继续步骤 108及步骤 109， 直至完成数据的接收或数据传输控制定时器超时。本实例中，若数据传输定时器超时， 则执行步骤 110。 步骤 110: eNB利用 S1消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据发送完成指 示信息， 并停止数据控制定时器。 上述 S1消息可以是如下之一： 初始用户设备消息； 上行链路非接入层传输消息； 新的 S1消息。 本实例中， 将数据指示信息发送给核心网设备， 可以采用如下方法： 在发送数据 的 S1消息中加入数据指示信息。 本实例中， 将数据发送完成指示信息发送给核心网设备， 可以采用如下方法： 在 发送数据的 S1消息中加入数据发送完成指示信息。数据发送完成指示信息可以是从用 户设备接收得到的， 也可以是接入网设备依据判断数据接收是否完成的结果生成的。 步骤 111 : MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 所述用户设备是否可以使用控制面进行数据发送， 可以使用用户设备的签约信息 进行判断。本例中用户设备可以使用数据优化方法（即本发明实施例提供的上述方法) 进行数据发送。 步骤 112: MME将收到的数据发送给后续的核心网节点； 步骤 113: MME判断继续完成后续 R C连接过程或释放 RRC连接； MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接， 可以依据如下之一进 行判断： MME依据用户设备签约信息； MME向后续节点发送数据后一段时间内是否 有下行数据需要发送； 用户设备与 MME事先约定。 本例中 MME继续完成后续 RRC 连接过程。 步骤 114: MME向 eNB发送初始上下文建立请求消息； MME将对应用户设备的连接信息告知 eNB, 包括接入层安全上下文信息、 切换 限制信息、 QoS (Quality of Service) 信息、 服务网关用于用户面的隧道终端标识和地 址信息等。 步骤 115: eNB向用户设备发送安全模式命令消息； eNB向用户设备或 MTC 设备发送安全模式命令， 用于激活用户设备的安全性； 步骤 116: 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息； 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息， 告知 eNB安全性已经激活。 步骤 117: eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息； eNB 向用户设备发送 RRC连接重配置消息， 用于为用户设备建立数据无线承载 (DRB, Data Radio Bearer) 以及 SRB2 ( Signalling Radio Bearer 2, 信令无线承载 2)。 需要说明的是步骤 117可在步骤 116之前进行。 步骤 118: 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息； 用户设备向 eNB发送 R C连接重配置完成消息， 告知 eNB数据无线承载以及 SRB2配置完成； 步骤 119: eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息； eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息，消息中携带 eNB的隧道终端标识和 eNB用于 S1接口用户面下行业务的地址信息。 实例 2 参见图 9所示的用户设备发送数据后， 释放 R C连接过程的流程图，该过程包括 以下步骤： 步骤 201 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble并根据系统 配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 202: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 〔Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 203: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求： 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 RRC 连接建立请求消息。 歩骤 204: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 205: 用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息， 该消息还携带数据传输控 制信息； 用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资源，户设备依 据待传输数据量的大小或数据包的个数， 决定是否使用控制面信令传输数据， 若使用 控制面信令传输数据则依据上行资源分配大小或用户设备与 eNB的事先约定是否在向 eNB发送的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控制信息及数据， 若不在 RRC连 接建立完成消息中携带数据则执行 205， 并跳过步骤 206执行步骤 207。 步骤 206:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息还携带数据传输控制 信息及数据 用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资源，依据待传 输数据量的大小或数据包的个数， 决定是否使用控制面信令传输数据， 若使用控制面 信令传输数据则依据上行资源分配大小或用户设备与 eNB 的事先约定是否在向 eNB 发送的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控制信息及数据， 若在 RRC连接建立 完成消息中携带数据及数据发送完成指示信息则执行 206; 其中， 数据传输控制信息具体内容、 数据发送完成指示信息的发送方法、 数据发 送完成指示信息的发送方法与上述实例 1中相同， 这里不再赘述。 步骤 207: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送所述相应的处理操作包括： eNB判断是否完成数据的接收； 启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalldata); 缓存接收到的数据； 为接下来的数据分配资源。 其中， 所述 eNB判断是否完成数据的接收可使用如下之一方法： 通过 BSR判断， 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则 数据未发送完成； 通过数据包控制信息判断， 若未发送完成的数据包数量为" 0"表示数据发送完成； 否则数据未发送完成； 通过数据发送完成指示信息判断。 上述数据传输控制定时器， 用于控制数据传输， 若该定时器超时可执行如下之一 操作： 接入网设备向核心网设备发送携带数据、 数据指示信息、 数据发送完成指示信 息的 SI消息， 并完成连接建立的后续过程； 或者， 接入网设备释放用户设备 RRC连 接并向其指示 RC连接释放的原因。 步骤 208: 用户设备使用 RRC 信令发送数据及数据传输控制信息用户设备使用 RRC信令向 eNB发送数据及数据发送完成指示信息， 该 RRC信令可以是如下之一- RRC连接建立完成消息； 上行链路信息传输消息； 新的 RRC消息。 歩骤 209: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 其中， eNB判断是否完成数据的接收可使用如下之一方法： 通过 BSR判断， 若 BSR指示没有后续数据要发送， 则表示数据发送完成； 否则 数据未发送完成； 通过数据包控制信息判断， 若未发送完成的数据包数量为" 0"表示数据发送完成； 否则数据未发送完成； 通过数据发送完成指示信息判断。 若完成数据的接收， 则执行步骤 210; 若未完成数据的接收继续步骤 208及步骤 209, 直至完成数据的接收或数据传输控制定时器超时。本例中， 若数据传输定时器超 时， 执行步骤 210。 步骤 210: eNB利用 S1消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据发送完成指 示信息， 并停止数据控制定时器； 其中， S1消息同实例 1所述， 这里不再赘述。 本实例中，将数据指示信息发送给核心网设备，可以采用在发送数据的 S1消息中 加入数据指示信息。 将数据发送完成指示信息发送给核心网设备， 可以采用在发送数 据的 S1消息中加入数据发送完成指示信息。 步骤 211 : MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 所述判断该用户设备是否可以使用数据优化方法进行数据发送， 可以使用用户设 备的签约信息进行判断。 本例中用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 212: MME将收到的数据发送给后续的核心网节点； 步骤 213 : MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接；
MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接， 可以依据如下之一进 行判断： MME依据用户设备签约信息； MME向后续节点发送数据后一段时间内是否 有下行数据需要发送； 本例中 MME将执行释放 RRC连接的过程； 步骤 214: MME向 eNB发送 UE上下文释放命令；
MME向 eNB发送 UE上下文释放命令用于释放 eNB与 MME之间的连接。 歩骤 215: eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息； eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息， 用于释放用户设备的 R C连接。 步骤 216: eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息； eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息， 告知 MME连接已经释放。 实例 3 参见图 10所示的用户设备使用 RRC连接建立完成消息和新的 RRC消息共同发送 数据， 接入网设备使用初始用户设备消息发送数据， 并在数据发送完成后释放 RRC连 接的流程图， 具体过程如下： 步骤 301 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble并根据系统 配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 302: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 （Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 303: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 R C 连接建立请求消息。 步骤 304: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息; eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 305:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息还携带数据传输控制 信息及本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行 资源， 用户设备要传输的数据包数量是 1个， 该数据包的大小为 340字节， 根据数据 量及数据包的数量用户设备决定使用控制面信令传输数据，并依据用户设备与 eNB的 事先约定， 用户设备决定在向 eNB发送的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控 制信息及数据； 本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制信 息包括： 数据指示信息及 BSR; 数据指示信息的发送方法为在 RRC连接建立完成消 息中增加新的 IE， 将数据指示信息添加在新的 IE中。 BSR指示用户设备还有数据未 发送完成。 步骤 306: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收,启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalldata) 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中 eNB通过 BSR判断， eNB收到的 BSR指示还有后续数据要发送， 此 时 eNB缓存收到的数据并继续等待接收未发送完成的数据； 歩骤 307: 用户设备使用新的 RRC信令发送未发送完成的数据及数据传输控制信 息； 本实施例中， 数据传输控制信息为 BSR， BSR指示用户设备完成数据发送。 新的 RRC消息包括 RRC处理标识字段、 NAS数据专用信息字段； 当然， 根据需要还可以 包括： 数据传输控制信息字段、 非关键性扩展字段等， 其中数据传输控制信息字段可 能包括数据指示信息字段、 数据传输完成指示信息字段、 数据包控制信息字段、 非关 键性扩展字段等。 本实施例将未发送完成的数据添加在 NAS数据专用信息字段中。 步骤 308: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 本实施例中， eNB通过 BSR判断， eNB收到的 BSR指示没有后续数据要发送； 步骤 309: eNB利用初始用户设备消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据 发送完成指示信息， 并停止数据控制定时器； 本实施例中， eNB依据步骤 308判断用户设备完成数据发送， 生成数据发送完成 指示信息， 该指示信息取值为" 1 "指示用户设备数据发送完成， 并在发送数据的初始用 户设备消息中加入数据指示信息 IE及数据发送完成指示信息 IE; 如表 1所示： 表 1
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本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为 " 指示完成数据发送， 数据指示信息 取值为 " 指示有数据需要发送。 歩骤 310: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 本例中通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 311 : MME将收到的数据发送给后续的核心网节点； 步骤 312: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接； 本例中 MME向后续核心网节点发送数据一段时间后没有下行数据需要发送， 决 定执行释放 RRC连接的过程。 步骤 313: MME向 eNB发送 UE上下文释放命令；
MME向 eNB发送 UE上下文释放命令用于释放 eNB与 MME之间的连接。 步骤 314: eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息； eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息， 用于释放用户设备的 RRC连接。 步骤 315： eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息； eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息， 告知 MME连接已经释放。 实例 4 参见图 11所示的用户设备使用 RRC连接建立完成消息和上行链路信息传输消息 共同发送数据， 接入网设备使用上行链路非接入层传输消息发送数据， 并在数据发送 完成后继续完成后续连接建立过程的流程图， 具体流程如下： 步骤 401 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble, 并根据系 统配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 402: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 〔Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 403: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 RRC 连接建立请求消息。 步骤 404: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 R C连接建立完成消息的上行资源。 步骤 405:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息还携带数据传输控制 信息及数据； 本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资 源， 用户设备要传输的数据包数量是 5个， 该数据量的大小为 700字节， 根据数据量 及数据包的数量用户设备决定使用控制面信令传输数据，并依据用户设备与 eNB的事 先约定， 用户设备决定在向 eNB发送的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控制 信息及数据； 本实施例中数据承载在 RC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传 输控制信息包括： 数据指示信息及数据发送完成指示信息； 数据指示信息的发送方法 为使用新的 MAC CE承载数据指示信息；数据发送完成指示信息的发送方法为使用新 的 MAC CE承载数据发送完成指示信息。 定义数据发送完成指示信息 MAC CE对应的 LCID (Logical Channel Identity, 逻 辑信道标识） 的方法如表 2所示的上行链路共享信道 LCID表：
表 2
Figure imgf000028_0001
即在保留序号中划出两个序号，一个序号（01100)用于定义数据发送完成指示信 息， 一个序号 （01011 ) 用于定义数据指示信息。 接收端读取到该 LCID后， 即可知道 对应的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息及数据指示信息 MAC CE, 然后即可读 取该 MAC CE中的数据发送完成指示信息及数据指示信息。 本实施例中， 将数据指示信息取值置 "1"指示有数据需要发送， 将数据发送完成指 示信息取值置 "0"指示未完成数据的发送。 步骤 406: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收,启动数据传输控制定时器（如 Tsmalldata), 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断是否完成，此时收到的指示信息 取值为 "0"表示未完成数据的接收； eNB缓存接收到的数据继续等待接收未发送完成的 数据。 步骤 407: 用户设备使用上行链路信息传输消息继续发送未完成的数据及数据传 输控制信息； 本实施例中，数据传输控制信息使用与步骤 405中的方法即使用新的 MAC CE承 载数据发送完成指示信息， 按照表 2中的对应关系进行即在保留序号中划出一个序号 (01100)用于定义数据发送完成指示信息， 接收端读取到该 LCID后， 即可知道对应 的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息 MAC CE,然后即可读取该 MAC CE中的数 据发送完成指示信息。本实施例中， 将数据发送完成指示信息取值置 "1"指示完成数据 的发送。 步骤 408: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 本实施例中使用数据发送完成指示信息判断是否完成数据的发送， 在步骤 407中 收到数据发送完成指示信息的取值为" Γ表示用户设备完成数据的发送， eNB完成数据 的接收。 步骤 409: eNB利用上行链路非接入层传输消息向 MME发送数据、 数据指示信 息及数据发送完成指示信息， 并停止数据控制定时器； 本实施例中，在发送数据的上行链路非接入层传输消息中加入数据指示信息 IE及 数据发送完成指示信息 IE, 如表 3所示： 表 3
Figure imgf000029_0001
本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为 " 指示完成数据发送， 数据指示信息 取值为 "Γ指示有数据需要发送。 步骤 410: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 本例中通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 411 : MME将收到的数据发送给后续的核心网节点： 步骤 412: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接； 本例中 MME向后续核心网节点发送数据一段时间后有下行数据需要发送， 决定 完成后续 R C连接的过程。 步骤 413: MME向 eNB发送初始上下文建立请求消息；
MME将对应用户设备的连接信息告知 eNB， 包括接入层安全上下文信息、 切换 限制信息、 QoS信息、 服务网关用于用户面的隧道终端标识和地址信息等。 步骤 414: eNB向用户设备发送安全模式命令消息； eNB向用户设备或 MTC 设备发送安全模式命令， 用于激活用户设备的安全性。 步骤 415: 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息； 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息， 告知 eNB安全性已经激活； 步骤 416: eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息； eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息，用于为用户设备建立数据无线承载以 及 SRB2。 需要说明的是歩骤 416可在歩骤 415之前进行。 步骤 417: 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息； 用户设备向 eNB发送 R C连接重配置完成消息， 告知 eNB数据无线承载以及
SRB2配置完成。 步骤 418: eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息； eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息，该消息中携带 eNB的隧道终端标识 和 eNB用于 S1接口用户面下行业务的地址信息。 实例 5 参见图 12所示的用户设备仅使用新的 RRC消息发送数据， 接入网设备使用新的 S1消息发送数据， 并在数据发送完成后继续完成后续连接建立过程的流程图， 具体流 程如下： 步骤 501 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble并根据系统 配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列； 步骤 502: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 （Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 503: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 RRC 连接建立请求消息。 步骤 504: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1， 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 505:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息仅携带数据传输控制 ίο息； 本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资 源， 用户设备要传输的数据包数量是 1个， 该数据包的大小为 400字节， 根据数据量 及数据包的数量用户设备决定使用控制面信令传输数据，并依据用户设备与 eNB的事 先约定， 用户设备决定在向 eNB发送的 RRC连接建立完成消息中仅携带数据传输控 制信息本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制 信息包括： 数据指示信息及 BSR; 数据指示信息的发送方法为使用 MAC 子头中的预 留比特位承载数据指示信息。如图 19所示的 MAC子头中第一个字节的比特分配情况 示意图， 图 19中" R"表示 MAC子头中的预留比特位， 将其中一个预留比特位置" 1"表 示数据指示信息。 接收端读取到该比特位后， 即可知道对应的 MAC PDU中有数据指 示信息， 然后即可读取该数据指示信息。本实施例中， 将数据指示信息取值置" 1"指示 有数据需要发送； BSR指示用户设备还有数据未发送完成。 步骤 506: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收,启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalldata) 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中， eNB通过 BSR判断， eNB收到的 BSR指示有后续数据要发送; 步骤 507: 用户设备使用新的 RRC消息继续发送未完成的数据及数据传输控制信 息； 本实施例中， 数据传输控制信息为 BSR， BSR指示用户设备完成数据发送。 新的 RRC消息包括 RRC处理标识字段、 NAS数据专用信息字段； 也可以包括： 数据传输 控制信息字段、 非关键性扩展字段等， 其中， 数据传输控制信息字段可能包括数据指 示信息字段、 数据传输完成指示信息字段、 数据包控制信息字段、 非关键性扩展字段 等。 本实施例将未发送完成的数据添加在 NAS数据专用信息字段中。 步骤 508: eNB 收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发送； 本实施例中， eNB通过 BSR判断， eNB收到的 BSR指示没有后续数据要发送； 歩骤 509: eNB利用新的 S1消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据发送完 成指示信息， 并停止数据控制定时器。 本实施例中， eNB依据步骤 508判断用户设备完成数据发送， 生成数据发送完成 指示信息， 该指示信息取值为 "1"指示用户设备数据发送完成， 发送数据的新的 S1消 息如表 4所示： 表 4
Presence Range
IE/Group Name (信息单元 /组名称）
(存在形式） (取值范围）
Message Type (消息类型） M
eNB UE S1AP ID ( eNB中 UE的 S 1AP M
(Application Protocol, 应用协议） 标识）
NAS-PDU M
E-UTRAN CGI (演进的全球陆地无线接入网 M
全球小区标识（Cell Global Identifier, CGI) )
TAI (Tracking Area List, 追踪区域链表） M
Data Indication (数据指示信息） M
Data Transmission Finish Indication M
(数据发送完成指示信息）
GW Transport Layer Address 0
(网关 （GW， Gate Way) 传输层地址）
GUMMEI ( Globally Unique Mobility 0
Management Entity Identifier, 全球唯一移动
管理实体标识）
Cell Access Mode (小区接入模式） 0
Relay Node Indicator (中继节点指示） 0 S-TMSI ( System Architecture Evolution 0
Temporary Mobile Subscriber Identity, 系统架
构演进临时移动用户标识）
CSG Id (Closed Subscriber Group Identity, 闭 0
合用户群标识）
本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为 'τ'指示完成数据发送， 数据指示信息 取值为 "1"指示有数据需要发送， NAS PDU用于发送数据。 歩骤 510: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 本例中通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 Ml : MME将收到的数据发送给后续的核心网节点； 步骤 512: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接； 本例中 MME向后续核心网节点发送数据一段时间后有下行数据需要发送， 决定 完成后续 RRC连接的过程； 步骤 513: MME向 eNB发送初始上下文建立请求消息。 MME将对应用户设备的连接信息告知 eNB， 包括接入层安全上下文信息、 切换 限制信息、 QoS信息、 服务网关用于用户面的隧道终端标识和地址信息等。 步骤 514: eNB向用户设备发送安全模式命令消息； eNB向用户设备或 MTC 设备发送安全模式命令， 用于激活用户设备的安全性。 步骤 515: 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息； 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息， 告知 eNB安全性已经激活。 步骤 516: eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息； eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息，用于为用户设备建立数据无线承载以 及 SRB2。 需要说明的是歩骤 516可在步骤 515之前进行。 步骤 517: 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息； 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息， 告知 eNB数据无线承载以及 SRB2配置完成。 步骤 518: eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息； eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息，该消息中携带 eNB的隧道终端标识 和 eNB用于 S1接口用户面下行业务的地址信息。 实例 6 参见图 13所示的用户设备仅使用上行链路信息传输消息发送数据，接入网设备使 用新的 S1消息发送数据， 并在数据发送完成后释放 RRC连接的流程图， 具体流程如 下： 步骤 601 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble, 并根据系 统配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 602: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 （Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 603: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 R C 连接建立请求消息。 步骤 604: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 605:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息仅携带数据传输控制 信息； 本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资 源， 用户设备要传输的数据包数量是 3个， 该数据包的大小为 500字节， 根据数据量 及数据包的数量用户设备决定使用控制面信令传输数据，并依据用户设备与 eNB的事 先约定， 用户设备决定在向 eNB发送的 R C连接建立完成消息中携带数据传输控制 信息； 本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制信 息包括： 数据指示信息及数据发送完成指示信息； 本实施例中数据指示信息的发送方 法为在 RRC连接建立完成消息中增加新的 IE, 将数据指示信息添加在新的 IE中； 本 实施例中，数据发送完成指示信息的发送方法为使用新的 MAC CE承载数据发送完成 指示信息。 定义数据发送完成指示信息 MAC CE对应的 LCID的方法如表 5所示的上行链路 共享信道 LCID表： 表
Figure imgf000035_0001
即在保留序号中划出一个序号（01011 )用于定义数据发送完成指示信息。接收端 读取到该 LCID后，即可知道对应的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息 MAC CE, 然后即可读取该 MAC CE中的数据发送完成指示信息。本实施例中， 将数据指示信息 取值置 " 指示有数据需要发送； 将数据发送完成指示信息取值置" 0"指示未完成数据 的发送。 步骤 606: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收,启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalkkta) 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断， eNB收到的数据发送完成指示 信息取值为" 0"指示有后续数据要发送， 此时 eNB缓存收到的数据并继续等待接收未 发送完成的数据： 步骤 607: 用户设备使用上行链路信息传输消息发送数据及数据传输控制信息； 本实施例中， 数据传输控制信息为数据发送完成指示信息， 使用规则与步骤 605 一致， 本歩骤中数据发送完成指示信息的取值为 " 指示数据发送完成。 步骤 608: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断， eNB收到的数据发送完成指示 信息取值为 "1"指示没有后续数据要发送； 步骤 609: eNB利用新的 S1消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据发送完 成指示信息， 并停止数据控制定时器； 本实施例中， 发送数据的新的 S1消息如表 6所示： 表 6
Presence Range
IE/Group Name (信息单元 /组名称）
(存在形式） (取值范围）
Message Type (消息类型） M
eNB UE S1AP ID ( eNB中 UE的 S 1AP M
(Application Protocol, 应用协议） 标识）
NAS-PDU M
E-UTRAN CGI (演进的全球陆地无线接入网 M
全球小区标识 (Cell Global Identifier, CGI) )
TAI (Tracking Area List, 追踪区域链表） M
Data Indication (数据指示信息） M
Data Transmission Finish Indication M
(数据发送完成指示信息）
GW Transport Layer Address (网关（ GW， Gate 0
Way) 传输层地址）
GUMMEI ( Globally Unique Mobility 0
Management Entity Identifier, 全球唯一移云力
管理实体标识）
Cell Access Mode (小区接入模式） 0
Relay Node Indicator (中继节点指示） 0
S-TMSI ( System Architecture Evolution 0
Temporary Mobile Subscriber Identity, 系统架 构演进临时移动用户标识）
CSG Id (Closed Subscriber Group Identity, 闭 0
合用户群标识）
本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为 "1"指示完成数据发送， 数据指示信息 取值为 " 指示有数据需要发送 步骤 610: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 本例中通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 611 : MME将收到的数据发送给后续的核心网节点； 步骤 612: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接； 本例中 MME向后续核心网节点发送数据一段时间后没有下行数据需要发送， 决 定执行释放 RRC连接的过程。 步骤 613: MME向 eNB发送 UE上下文释放命令； MME向 eNB发送 UE上下文释放命令用于释放 eNB与 MME之间的连接。 步骤 614: eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息； eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息， 用于释放用户设备的 RRC连接。 步骤 615: eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息： eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息， 告知 MME连接已经释放。 实例 7 参见图 14所示的用户设备仅使用新的 RRC消息发送数据， 接入网设备使用初始 用户设备消息发送数据， 并在数据发送完成后继续完成后续连接建立过程的流程图， 具体流程如下- 步骤 701 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble并根据系统 配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 702: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 〔Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 R C连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 703: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 R C 连接建立请求消息。 步骤 704: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 705:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息仅携带携带数据传输 控制信息； 本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资 源，用户设备要传输的数据包数量是 10个， 根据数据包的数量用户设备决定使用控制 面信令传输数据， 并依据用户设备与 eNB的事先约定， 用户设备决定在向 eNB发送 的 RRC连接建立完成消息中仅携带数据传输控制信息； 本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制信 息包括：数据指示信息及数据包控制信息；数据指示信息的发送方法为在 RRC连接建 立完成消息中增加新的 IE， 将数据指示信息添加在新的 IE中， 本步骤中， 将数据指 示信息取值置 "Γ指示有数据需要发送： 数据包控制信息取值不为" 0"表示未完成数据 的发送。 步骤 706: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收,启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalkkta) 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中 eNB通过数据包控制信息判断是否完成，此时收到的指示信息取值不 为" 0"表示未完成数据的接收； eNB继续等待接收未发送完成的数据。 歩骤 707: 用户设备使用新的 RRC消息继续发送未完成的数据及数据传输控制信 息； 本实施例中， 数据传输控制信息为数据包控制信息， 本步骤中数据包控制信息取 值为" 0"表示完成数据的发送。 新的 RRC消息包括 RRC处理标识字段、 NAS数据专 用信息字段； 也可以包括： 数据传输控制信息字段、 非关键性扩展字段等， 其中， 数 据传输控制信息字段可能包括数据指示信息字段、 数据传输完成指示信息字段、 数据 包控制信息字段、 非关键性扩展字段等。 本实施例将未发送完成的数据添加在 NAS 数据专用信息字段中， 将数据包控制信息添加在数据包控制信息字段中。 步骤 708: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送。 本实施例中使用数据包控制信息判断是否完成数据的发送， 在步骤 707中收到数 据包控制信息的取值为" 0"表示用户设备完成数据的发送， eNB完成数据的接收； 步骤 709: eNB利用初始用户设备消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据 发送完成指示信息， 并停止数据控制定时器； 本实施例中， eNB依据步骤 708判断用户设备完成数据发送， 生成数据发送完成 指示信息， 该指示信息取值为" 1 "指示用户设备数据发送完成， 在发送数据的初始用户 设备消息中加入数据指示信息 IE及数据发送完成指示信息 IE， 如表 7所示： 表 7
Figure imgf000039_0001
本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为 " 指示完成数据发送， 数据指示信息 取值为 "Γ指示有数据需要发送 步骤 710: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 本例中通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 711 : MME将收到的数据发送给后续的核心网节点： 步骤 712: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接； 本例中 MME向后续核心网节点发送数据一段时间后有下行数据需要发送， 决定 完成后续 R C连接的过程； 步骤 713: MME向 eNB发送初始上下文建立请求消息；
MME将对应用户设备的连接信息告知 eNB, 包括接入层安全上下文信息、 切换 限制信息、 QoS信息、 服务网关用于用户面的隧道终端标识和地址信息等。 步骤 714: eNB向用户设备发送安全模式命令消息 eNB向用户设备或 MTC 设备发送安全模式命令， 用于激活用户设备的安全性。 步骤 715: 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息； 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息， 告知 eNB安全性已经激活。 步骤 716: eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息； eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息，用于为用户设备建立数据无线承载以 及 SRB2。 需要说明的是歩骤 716可在歩骤 715之前进行。 步骤 717: 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息； 用户设备向 eNB发送 R C连接重配置完成消息， 告知 eNB数据无线承载以及
SRB2配置完成。 步骤 718: eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息； eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息，消息中携带 eNB的隧道终端标识和 eNB用于 S1接口用户面下行业务的地址信息。 实例 8 参见图 15所示的用户设备仅使用 RRC连接建立完成消息发送数据， 由于 eNB中 数据控制定时器到时 eNB发起 RRC连接释放过程的流程图， 具体流程如下： 步骤 801 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble, 并根据系 统配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 802: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 （Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 803: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 RRC 连接建立请求消息。 步骤 804: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1， 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 805:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息还携带数据传输控制 信息及数据本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的 上行资源， 用户设备要传输的数据量的大小为 400字节， 根据数据量用户设备决定使 用控制面信令传输数据， 并依据用户设备与 eNB的事先约定，用户设备决定在向 eNB 发送的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控制信息及数据； 本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制信 息包括： 数据指示信息及数据发送完成指示信息； 本实施例中数据指示信息的发送方 法为使用新的 MAC CE承载数据指示信息。 本实施例中数据发送完成指示信息的发送方法为使用 MAC 子头中的预留比特位 承载数据指示信息。 如图 19所示， 图 19中" R"表示 MAC子头中的预留比特位， 将其 中一个预留比特位置 "Γ表示数据指示信息。接收端读取到该比特位后， 即可知道对应 的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息， 然后即可读取该数据发送完成指示信息。 本步骤中， 将数据发送完成指示信息取值置" 0"指示未完成数据的发送。 定义数据发送完成指示信息 MAC CE对应的 LCID的方法如表 8所示的上行链路 共享信道 LCID表- 表 8
Figure imgf000042_0001
即在保留序号中划出一个序号（01011 )用于定义数据指示信息。接收端读取到该 LCID后， 即可知道对应的 MAC PDU中有数据指示信息 MAC CE， 然后即可读取该 MAC CE中的数据指示信息。本实施例中， 将数据指示信息取值置 " 指示有数据需要 发送。 步骤 806: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收,启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalldata) 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断，此时收到的数据发送完成指示 信息取值为" 0"表示未完成数据的接收； eNB缓存接收到的数据并继续等待接收未发送 完成的数据。 步骤 807: 用户设备使用 RRC连接建立完成消息继续发送未完成的数据及数据传 输控制信息； 本实施例中， 数据传输控制信息为数据发送完成指示信息； 使用 MAC 子头中的 预留比特位承载数据指示信息， 具体方法与步骤 805—致。 本步骤中， 将数据发送完 成指示信息取值置" 0"指示未完成数据的发送。 步骤 808: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断，此时收到的数据发送完成指示 信息取值为" 0"表示未完成数据的接收； eNB缓存接收到的数据并继续等待接收未发送 完成的数据。 步骤 809: 使用 RRC连接建立完成消息继续发送未完成的数据及数据传输控制信 息 本实施例中， 数据传输控制信息为数据发送完成指示信息； 使用 MAC 子头中的 预留比特位承载数据指示信息， 具体方法与步骤 805—致。 本步骤中， 将数据发送完 成指示信息取值置" 0"指示未完成数据的发送。 步骤 810: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断，此时收到的数据发送完成指示 信息取值为" 0"表示未完成数据的接收； eNB缓存接收到的数据并继续等待接收未发送 完成的数据。 步骤 811 : eNB中数据发送控制定时器超时； 本实施例中，在步骤 810后 eNB中数据发送控制定时器超时， eNB决定释放 RRC 连接。 步骤 812: eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息； 本实施例中， eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息， 并向用户设备指示 RRC 连接释放的原因（如数据发送控制定时器超时或其他原因）， 并丢弃已接收到的 UE发 送的数据。 实例 9 参见图 16所示的用户设备仅使用 RRC连接建立完成消息发送数据， 接入网设备 使用初始用户设备消息发送数据， 并在数据发送完成后继续完成后续连接建立过程的 流程图， 具体流程如下： 步骤 901 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble, 并根据系 统配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 902: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 〔Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 903: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 R C 连接建立请求消息。 歩骤 904: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 905:用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息，该消息还携带数据传输控制 信息及数据； 本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资 源， 用户设备要传输的数据包数量是 4个， 根据数据包的数量用户设备决定使用控制 面信令传输数据， 并依据用户设备与 eNB的事先约定， 用户设备决定在向 eNB发送 的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控制信息及数据； 本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制信 息包括： 数据指示信息及数据发送完成指示信息； 本实施例中数据指示信息的发送方 法为使用新的 MAC CE承载数据指示信息； 数据发送完成指示信息的发送方法为使用 新的 MAC CE承载数据发送完成指示信息。 定义数据发送完成指示信息 MAC CE对应的 LCID的方法如表 9所示的上行链路 共享信道 LCID表： 表 9
序号 LCID值
00000 公共控制信道
00001-01010 逻辑信道 ID
01011-10111 保留序号
01011 数据指示信息
01100 数据发送完成指示信息
11001 扩展功率余量报告
11010 功率余量报告 11011 小区无线网临时 ID
11100 截短缓存状态报告
11101 短缓存状态报告
11110 长缓存状态报告
11111 填充信息
即在保留序号中划出两个序号，一个序号（01100)用于定义数据发送完成指示信 息， 一个序号 （01011 ) 用于定义数据指示信息。 接收端读取到该 LCID后， 即可知道 对应的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息及数据指示信息 MAC CE, 然后即可读 取该 MAC CE中的数据发送完成指示信息及数据指示信息。本实施例中， 将数据指示 信息取值置" 指示有数据需要发送， 将数据发送完成指示信息取值置" 0"指示未完成 数据的发送。 步骤 906: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收,启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalldata) 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中使用数据发送完成指示信息判断是否完成数据的发送， 在歩骤 907中 收到数据发送完成指示信息的取值为" 0"表示用户设备未完成数据的发送， 此时 eNB 缓存收到的数据并继续等待接收未发送完成的数据； 步骤 907: 用户设备使用 RRC连接建立完成消息继续发送未完成的数据及数据传 输控制信息； 本实施例中，数据传输控制信息为数据发送完成指示信息，该信息使用与歩骤 905 中的方法即使用新的 MAC CE承载数据发送完成指示信息，按照表 9中的对应关系进 行即在保留序号中划出一个序号（01100)用于定义数据发送完成指示信息， 接收端读 取到该 LCID后， 即可知道对应的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息 MAC CE, 然后即可读取该 MAC CE中的数据发送完成指示信息。本实施例中， 将数据发送完成 指示信息取值置 "1"指示完成数据的发送。 步骤 908: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 本实施例中使用数据发送完成指示信息判断是否完成数据的发送， 在步骤 907中 收到数据发送完成指示信息的取值为" 1"表示用户设备完成数据的发送， eNB完成数据 的接收。 步骤 909: eNB利用初始用户设备消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据 发送完成指示信息， 并停止数据控制定时器； 本实施例中，在发送数据的初始用户设备消息中加入数据指示信息 IE及数据发送 完成指示信息 IE， 如表 10所示： 表 10
Figure imgf000046_0001
本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为 "1"指示完成数据发送， 数据指示信息 取值为 "1 "指示有数据需要发送。 步骤 910: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 本例中通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 911 : MME将收到的数据发送给后续的核心网节点； 步骤 912: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接； 本例中 MME向后续核心网节点发送数据一段时间后有下行数据需要发送， 决定 完成后续 RRC连接的过程。 步骤 913: MME向 eNB发送初始上下文建立请求消息；
MME将对应用户设备的连接信息告知 eNB, 包括接入层安全上下文信息、 切换 限制信息、 QoS信息、 服务网关用于用户面的隧道终端标识和地址信息等。 步骤 914: eNB向用户设备发送安全模式命令消息； eNB向用户设备或 MTC 设备发送安全模式命令， 用于激活用户设备的安全性。 步骤 915: 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息； 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息， 告知 eNB安全性已经激活。 步骤 916: eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息； eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息，用于为用户设备建立数据无线承载以 及 SRB2。 需要说明的是歩骤 916可在步骤 915之前进行。 步骤 917: 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息； 用户设备向 eNB发送 R C连接重配置完成消息， 告知 eNB数据无线承载以及 SRB2配置完成。 步骤 918: eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息； eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息，消息中携带 eNB的隧道终端标识和 eNB用于 S1接口用户面下行业务的地址信息。 实例 10 参见图 17所示的用户设备仅使用 RRC连接建立完成消息发送数据， 接入网设备 使用新的 S1消息发送数据， 并在数据发送完成后释放 RRC连接的流程图， 具体流程 如下： 步骤 1001 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble并根据系统 配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 1002: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 （Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 1003: 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 RRC 连接建立请求消息。 步骤 1004: eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息; eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 1005 : 用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息， 该消息还携带数据传输控 制信息及数据； 本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资 源， 用户设备要传输的数据包数量是 1个， 该数据包的大小为 500字节， 根据数据量 及数据包的数量用户设备决定使用控制面信令传输数据，并依据用户设备与 eNB的事 先约定， 用户设备决定在向 eNB发送的 RRC连接建立完成消息中携带数据传输控制 信息及数据。 本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制信 息包括： 数据指示信息及数据发送完成指示信息； 本实施例中数据指示信息的发送方 法为使用 MAC 子头中的预留比特位承载数据指示信息。 如图 19所示， 图 19中" R" 表示 MAC子头中的预留比特位， 将其中一个预留比特位置 " 表示数据指示信息。 接 收端读取到该比特位后， 即可知道对应的 MAC PDU中有数据指示信息， 然后即可读 取该数据指示信息。 本实施例中数据发送完成指示信息的发送方法为使用 MAC 子头中的预留比特位 承载数据指示信息。 如图 19所示， 图 19中" R"表示 MAC子头中的预留比特位， 将其 中一个预留比特位置 "1"表示数据指示信息，该预留比特位不应与数据指示信息使用的 预留比特位冲突。 接收端读取到该比特位后， 即可知道对应的 MAC PDU中有数据发 送完成指示信息， 然后即可读取该数据发送完成指示信息。 本实施例中， 将数据指示 信息取值置 " 指示有数据需要发送， 将数据发送完成指示信息取值置" 0"指示未完成 数据的发送。 歩骤 1006: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收， 启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalldata) 并为 接下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断是否完成，此时收到的指示信息 取值为 "0"表示未完成数据的接收； eNB缓存接收到数据继续等待接收未发送完成的数 据。 步骤 1007: 用户设备使用 RRC连接建立完成消息发送数据及数据传输控制信息； 本实施例中， 数据传输控制信息为数据发送完成指示信息； 使用 MAC 子头中的 预留比特位承载数据指示信息， 具体方法与歩骤 1005—致。本歩骤中， 将数据发送完 成指示信息取值置 "Γ指示完成数据的发送。 步骤 1008: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断是否完成，此时收到的指示信息 取值为 "Γ表示完成数据的接收； eNB完成的数据接收。 步骤 1009: eNB利用新的 S1消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据发送 完成指示信息， 并停止数据控制定时器； 本实施例中， 发送数据的新的 S1消息如表 11所示- 表 11
Presence Range
IE/Group Name (信息单元 /组名称）
(存在形式） (取值范围）
Message Type (消息类型） M
eNB UE S1AP ID ( eNB 中 UE 的 S1AP M
(Application Protocol, 应用协议） 标识）
NAS-PDU M
E-UTRAN CGI (演进的全球陆地无线接入网 M
全球小区标识 (Cell Global Identifier, CGI) )
TAI (Tracking Area List, 追踪区域链表） M
Data Indication (数据指示信息） M
Data Transmission Finish Indication M
(数据发送完成指示信息）
GW Transport Layer Address 0
(网关 （GW， Gate Way) 传输层地址）
GUMMEI ( Globally Unique Mobility 0
Management Entity Identifier, 全球唯一移动
管理实体标识）
Cell Access Mode (小区接入模式） 0
Relay Node Indicator (中继节点指示） 0 S-TMSI ( System Architecture Evolution 0
Temporary Mobile Subscriber Identity, 系统架
构演进临时移动用户标识）
CSG Id (Closed Subscriber Group Identity, 闭 0
合用户群标识）
本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为 'τ'指示完成数据发送， 数据指示信息 取值为 "1"指示有数据需要发送。 歩骤 1010: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送； 本例中通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送。 步骤 1011 : MME将收到的数据发送给后续的核心网节点； 步骤 1012: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 RRC连接； 本例中 MME依据用户设备的签约信息，决定在发送完数据后执行释放 RRC连接 的过程。 步骤 1013: MME向 eNB发送 UE上下文释放命令； MME向 eNB发送 UE上下文释放命令用于释放 eNB与 MME之间的连接。 步骤 1014: eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息； eNB向用户设备发送 RRC连接释放消息， 用于释放用户设备的 RRC连接。 步骤 1015: eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息； eNB向 MME发送 UE上下文释放完成消息， 告知 MME连接已经释放。 实例 11 参见图 18所示的用户设备仅使用 RRC连接建立完成消息发送数据， eNB中数据 控制定时器到时， eNB继续后续 RRC连接建立流程的流程图， 具体流程如下： 歩骤 1101 : 用户设备向 eNB发送随机接入前导序列； 当用户设备或 MTC 设备有数据需要发送时， 首先选择一个 Preamble, 并根据系 统配置的随机接入资源信息， 向 eNB发送前导序列。 步骤 1102: eNB向用户设备发送随机接入响应消息 （Msg2); 随机接入响应消息可能包括与用户设备发送的随机接入前导序列对应的前导序列 标识、 上行传输定时调整、 为 RRC连接请求消息分配上行资源、 临时 C-RNTI等。 步骤 1103： 用户设备向 eNB发送 RRC连接请求； 用户设备在收到 Msg2后， 利用在随机接入响应消息中分配的上行资源发送 R C 连接建立请求消息。 歩骤 1104： eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息； eNB向用户设备发送 RRC连接建立消息， 用于建立 SRB1 , 并为用户设备分配用 于 RRC连接建立完成消息的上行资源。 步骤 1105: 用户设备向 eNB发送 RRC连接建立消息， 该消息还携带数据传输控 制信息及数据； 本实施例中，用户设备根据在 RRC连接建立消息中建立的 SRB1和分配的上行资 源， 用户设备要传输的数据数量为 610字节， 根据数据量用户设备决定使用控制面信 令传输数据，并依据用户设备与 eNB的事先约定，用户设备决定在向 eNB发送的 RRC 连接建立完成消息中携带数据传输控制信息及数据。 本实施例中数据承载在 RRC连接建立完成消息的 NAS PDU中； 数据传输控制信 息包括： 数据指示信息及数据发送完成指示信息； 本实施例中， 在发送数据的 RRC连 接建立完成消息中加入数据指示信息 IE及数据发送完成指示信息 IE; 数据发送完成 指示信息的发送方法为使用新的 MAC CE承载数据发送完成指示信息。 定义数据发送完成指示信息 MAC CE对应的 LCID的方法如表 12所示的上行链 路共享信道 LCID表： 表 12
序号 LCID值
00000 公共控制信道
00001-01010 逻辑信道 ID
01011-10111 保留序号
01011 数据发送完成指示信息
11001 扩展功率余量报告
11010 功率余量报告
11011 小区无线网临时 ID 11100 截短缓存状态报告
11101 短缓存状态报告
11110 长缓存状态报告
11111 填充信息
即在保留序号中划出一个序号（01011 )用于定义数据发送完成指示信息。接收端 读取到该 LCID后，即可知道对应的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息 MAC CE， 然后即可读取该 MAC CE中的数据发送完成指示信息。本实施例中， 将数据指示信息 取值置 "1"指示有数据需要发送， 将数据发送完成指示信息取值置" 0"指示未完成数据 的发送。 步骤 1106: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； eNB判断是否完成数据的接收，启动数据传输控制定时器 （如 Tsmalldata) 并为接 下来需要发送的数据分配资源。 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断是否完成，此时收到的数据发送 完成指示信息取值为 "0"表示未完成数据的接收； eNB缓存接收到数据， 继续等待接收 未发送完成的数据。 步骤 1107: 用户设备使用 RRC连接建立完成消息继续发送未完成的数据及数据 传输控制信息 本实施例中， 数据传输控制信息为数据发送完成指示信息， 该信息使用与步骤
1105中的方法即使用新的 MAC CE承载数据发送完成指示信息， 按照表 12中的对应 关系进行即在保留序号中划出一个序号（01011 )用于定义数据发送完成指示信息， 接 收端读取到该 LCID后，即可知道对应的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息 MAC CE， 然后即可读取该 MAC CE中的数据发送完成指示信息。本实施例中，将数据发送 完成指示信息取值置 "0"指示未完成数据的发送。 步骤 1108: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送； 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断是否完成，此时收到的数据发送 完成指示信息取值为 "0"表示未完成数据的接收； eNB缓存接收到的数据， 继续等待接 收未发送完成的数据。 步骤 1109: 使用 RRC连接建立完成消息继续发送未完成的数据及数据传输控制 信息； 本实施例中， 数据传输控制信息为数据发送完成指示信息， 该信息使用与步骤 1105中的方法即使用新的 MAC CE承载数据发送完成指示信息， 按照表 12中的对应 关系进行即在保留序号中划出一个序号（01011 )用于定义数据发送完成指示信息， 接 收端读取到该 LCID后，即可知道对应的 MAC PDU中有数据发送完成指示信息 MAC CE, 然后即可读取该 MAC CE中的数据发送完成指示信息。本实施例中，将数据发送 完成指示信息取值置 "0"指示未完成数据的发送。 步骤 1110: eNB收到数据传输控制信息后进行处理操作， 并判断是否完成数据发 送。 本实施例中 eNB通过数据发送完成指示信息判断是否完成接收， 此时收到的数据 发送完成指示信息取值为" 0"表示未完成数据的接收： eNB缓存接收到的数据继续等待 接收未发送完成的数据。 步骤 1111 : eNB中数据发送控制定时器超时； 本实施例中， 在步骤 1110后 eNB中数据发送控制定时器超时， eNB依据与用户 设备的事先约定， 决定将数据及相关信息发送给 MME， 并继续后续 RRC连接建立流 程。 步骤 1112: eNB利用初始用户设备消息向 MME发送数据、 数据指示信息及数据 发送完成指示信息； 本实施例中，在发送数据的初始用户设备消息中加入数据指示信息 IE及数据发送 完成指示信息 IE， 如表 13所示：
表 13
Figure imgf000053_0001
本实施例中， 数据发送完成指示信息取值为' '0"指示未完成数据发送， 数据指示信 息取值为' '1"指示有数据需要发送。 步骤 1113: MME判断用户设备是否可以使用控制面进行数据发送; 本例中，通过签约信息的判断确定用户设备可以使用数据优化方法进行数据发送， 但数据发送完成指示信息取值为" 0"指示未完成数据发送， 此时 MME决定不将数据发 送给后续核心网节点， 并丟弃已接收的数据。 步骤 1114: MME判断继续完成后续 RRC连接过程或释放 R C连接； 本例中 MME依据用户设备与 MME的事先约定决定完成后续 RRC连接的过程。 步骤 1115: MME向 eNB发送初始上下文建立请求消息；
MME将对应用户设备的连接信息告知 eNB， 包括接入层安全上下文信息、 切换 限制信息、 QoS信息、 服务网关用于用户面的隧道终端标识和地址信息等。 步骤 1116: eNB向用户设备发送安全模式命令消息： eNB向用户设备或 MTC 设备发送安全模式命令， 用于激活用户设备的安全性。 步骤 1117: 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息； 用户设备向 eNB发送安全模式完成消息， 告知 eNB安全性已经激活。 歩骤 1118: eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息； eNB向用户设备发送 RRC连接重配置消息，用于为用户设备建立数据无线承载以 及 SRB2。 需要说明的是步骤 1118可在步骤 1117之前进行。 步骤 1119: 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息； 用户设备向 eNB发送 RRC连接重配置完成消息， 告知 eNB数据无线承载以及 SRB2配置完成。 歩骤 1120: eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息； eNB向 MME发送初始上下文建立响应消息，该消息中携带 eNB的隧道终端标识 和 eNB用于 S1接口用户面下行业务的地址信息。 从以上的描述中可以看出， 本发明实施例对于传输数据量符合某一范围或数据包 个数是多个的时候， 利用优化的控制面信令传输数据的方法实现数据的发送， 从而达 到减少因数据传输而产生的信令开销、 实现网络的性能优化、 提升系统效率的目的。 显然， 本领域的技术人员应该明白， 上述的本发明实施例的各模块或各步骤可以 用通用的计算装置来实现， 它们可以集中在单个的计算装置上， 或者分布在多个计算 装置所组成的网络上， 优选地， 它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现， 从而， 可以将它们存储在存储装置 中由计算装置来执行， 并且在某些情况下， 可以以不同于此处的顺序执行所示出 或描述的步骤， 或者将它们分别制作成各个集成电路模块， 或者将它们中的多个模块 或步骤制作成单个集成电路模块来实现。 这样， 本发明不限制于任何特定的硬件和软 件结合。 以上所述仅为本发明的优选实施例而已， 并不用于限制本发明， 对于本领域的技 术人员来说， 本发明可以有各种更改和变化。 凡在本发明的精神和原则之内， 所作的 任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。 工业实用性 本发明实施例提供的技术方案可以应用于机械通信领域， 解决了控制面信令发送 数据的方式无法完成较大数据量发送的问题， 实现了减少因数据传输而产生的信令开 销、 实现网络的性能优化、 系统效率的提升。

Claims

权 利 要 求 书
1. 一种通过控制面信令传输数据的方法， 包括- 用户设备判断当前待传输数据的数据量是否超过阈值；
如果是， 所述用户设备将所述当前待传输数据分多次承载在无线资源控制 C信令中的非接入层协议数据单元 NAS PDU中发送给接入网设备； 其中，所述 RRC信令携带有数据传输控制信息，所述数据传输控制信息用 于指示所述接入网设备缓存当前接收的数据。
2. 根据权利要求 1所述的方法，其中，所述数据传输控制信息至少包括以下之一： 数据指示信息， 用于指示当前正在利用 RRC信令进行数据发送； 数据发送完成指示信息， 用于指示数据发送是否完成；
数据包控制信息， 用于向所述接入网设备指示所述当前待传输数据的传输 情况；
缓存状态报告 BSR， 用于指示后续是否有数据需要发送。
3. 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 所述数据指示信息的携带方式包括以下之 将所述数据指示信息携带在所述 RRC信令中增加的信息单元 IE;
将所述数据指示信息携带在所述 RRC 信令中增加的媒体接入控制单元 MAC CE;
将所述数据指示信息携带在 MAC子头中的预留比特位中。
4. 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 所述数据发送完成指示信息的携带方式包 括以下之一：
将所述数据发送完成指示信息携带在所述 RRC信令中增加的信息单元 IE; 将所述数据发送完成指示信息携带在所述 RRC 信令中增加的媒体接入控 制单元 MAC CE;
将所述数据发送完成指示信息携带在 MAC子头中的预留比特位中。
5. 根据权利要求 2所述的方法， 其中， 所述数据包控制信息至少包括以下之一： 未发送完成的数据量； 数据包数量； 单个数据包的发送次数。 根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法，其中，所述 RRC信令至少包括以下 之一-
RRC连接建立完成消息；
上行链路信息传输消息；
自定义的消息。 根据权利要求 1至 5中任一项所述的方法， 其中， 所述用户设备将所述当前待 发送数据的发送完成之后， 所述方法还包括：
所述用户设备接收所述接入网设备或核心网设备发送的信令；
所述用户设备根据所述信令建立后续 RRC连接或者释放 RRC连接。 一种通过控制面信令传输数据的方法， 包括- 接入网设备接收用户设备发送的数据， 其中， 所述数据通过无线资源控制 RRC信令中的非接入层协议数据单元 NAS PDU承载；
所述接入网设备根据所述 RRC 信令中携带的数据传输控制信息缓存所述 数据；
所述接入网设备根据所述数据传输控制信息判断缓存的所述数据是否完 整；
如果完整， 所述接入网设备通过 S1 消息将缓存的所述数据发送给核心网 设备， 其中， 所述 S1消息为演进的全球陆地无线接入网节点 B与移动性管理 实体 MME间的逻辑接口支持的消息， 所述 S1消息携带有数据发送指示信息。 根据权利要求 S所述的方法， 其中， 所述数据发送指示信息包括： 指示当前正 在利用 R C信令进行数据发送的数据指示信息， 和 /或指示数据发送是否完成 的数据发送完成指示信息。 根据权利要求 8所述的方法， 其中， 所述接入网设备根据所述数据传输控制信 息判断缓存的所述数据是否完整包括以下方式之一：
所述接入网设备检査所述数据传输控制信息中的缓存状态报告 BSR, 如果 所述 BSR指示没有后续数据要发送， 确定缓存的所述数据完整； 否则， 确定缓 存的所述数据不完整； 所述接入网设备检查所述数据传输控制信息中的数据包控制信息， 如果所 述数据包控制信息指示未发送完成的数据包数量为预设值， 确定缓存的所述数 据完整； 否则， 确定缓存的所述数据不完整；
所述接入网设备检査所述数据传输控制信息中的数据发送完成指示信息， 如果所述数据发送完成指示信息指示已完成数据发送， 确定缓存的所述数据完 整； 否则， 确定缓存的所述数据不完整。
11. 根据权利要求 8所述的方法， 其中， 所述 S1消息为以下之一：
初始用户设备消息、 上行链路非接入层传输消息或者自定义的消息。
12. 根据权利要求 8所述的方法， 其中， 所述接入网设备判断缓存的所述数据不完 整之后， 所述方法还包括： 所述接入网设备启动数据传输控制定时器， 当所述 数据传输控制定时器超时， 所述接入网设备执行以下步骤之一- 所述接入网设备通过 S1 消息将缓存的所述数据发送给核心网设备， 并完 成连接建立的后续过程； 或者，
所述接入网设备释放所述用户设备的 RRC连接， 并向所述用户指示所述 RRC连接释放的原因。
13. 根据权利要求 9所述的方法， 其中， 所述数据发送完成指示信息为所述数据传 输控制信息中的数据发送完成指示信息； 或者所述数据发送完成指示信息为所 述接入网设备根据缓存的所述数据是否完整的判断结果生成的。
14. 一种通过控制面信令传输数据的方法， 包括：
核心网设备接收到接入网设备发送的 S1消息， 其中， 所述 S1消息为演进 的全球陆地无线接入网节点 B与移动性管理实体 MME间的逻辑接口支持的消 息， 所述 S1消息携带有数据和数据发送指示信息；
所述核心网设备判断是否将所述数据发送给后续核心网节点； 如果是， 所述核心网设备将所述数据发送给后续核心网节点； 如果否， 所述核心网设备丢弃所述数据；
所述核心网设备进行后续无线资源控制 RRC连接或释放 RRC连接。
15. 根据权利要求 14所述的方法，其中，所述核心网设备判断是否将所述数据发送 给后续核心网节点至少包括以下方式之一- 所述核心网设备根据所述数据对应的用户设备签约信息进行判断； 所述核心网设备根据所述数据发送指示信息进行判断。
16. 根据权利要求 14所述的方法，其中，所述核心网设备根据以下信息之一确定进 行后续 RRC连接或释放 RRC连接：
所述数据对应的用户设备签约信息、 所述核心网设备向后续节点发送数据 后的指定时间内是否有下行数据需要发送、 所述核心网设备与所述数据对应的 用户设备的事先约定信息。
17. 一种用户设备， 包括：
数据量判断模块， 设置为判断当前待传输数据的数据量是否超过阈值； 待传输数据发送模块，设置为如果所述数据量判断模块的判断结果为是时， 将所述当前待传输数据分多次承载在无线资源控制 R C 信令中的非接入层协 议数据单元 NAS PDU中发送给接入网设备； 其中， 所述 R C信令携带有数据 传输控制信息， 所述数据传输控制信息用于指示所述接入网设备缓存当前接收 的数据。
18. 根据权利要求 17所述的用户设备， 其中， 所述用户设备还包括：
信令接收模块， 设置为接收所述接入网设备或核心网设备发送的信令； 连接处理模块， 设置为根据所述信令接收模块接收的所述信令建立后续 C连接或者释放 R C连接。
19. 一种接入网设备， 包括：
数据接收模块， 设置为接收用户设备发送的数据， 其中， 所述数据通过无 线资源控制 RRC信令中的非接入层协议数据单元 NAS PDU承载；
数据缓存模块，设置为根据所述 RRC信令中携带的数据传输控制信息缓存 所述数据接收模块接收的所述数据；
数据完整判断模块， 设置为根据所述数据传输控制信息判断所述数据缓存 模块缓存的所述数据是否完整；
数据发送模块， 设置为如果所述数据完整判断模块判断的结果是缓存的所 述数据完整， 通过 S1 消息将缓存的所述数据发送给核心网设备， 其中， 所述 S1消息为演进的全球陆地无线接入网节点 B与移动性管理实体 MME间的逻辑 接口支持的消息， 所述 S1消息携带有数据发送指示信息。
20. 根据权利要求 19所述的接入网设备， 其中， 所述接入网设备还包括： 定时器启动模块， 设置为如果所述数据完整判断模块判断缓存的所述数据 不完整之后， 启动数据传输控制定时器；
定时处理模块， 设置为当所述定时器启动模块启动的所述数据传输控制定 时器超时， 通过 S1 消息将缓存的所述数据发送给核心网设备， 并完成连接建 立的后续过程； 或者， 释放所述用户设备的 RRC连接， 并向所述用户指示所述 C连接释放的原因。
21. 一种核心网设备， 包括：
消息接收模块， 设置为接收到接入网设备发送的 S1消息， 其中， 所述 S1 消息为演进的全球陆地无线接入网节点 B与移动性管理实体 MME间的逻辑接 口支持的消息， 所述 S1消息携带有数据和数据发送指示信息；
判断模块， 设置为判断是否将所述消息接收模块接收的 S1 消息中的所述 数据发送给后续核心网节点；
数据处理模块， 设置为如果所述判断模块的判断结果为是， 将所述数据发 送给后续核心网节点； 如果所述判断模块的判断结果为否， 丢弃所述数据； 连接处理模块， 设置为所述数据处理模块完成所述数据的处理之后， 进行 后续无线资源控制 RRC连接或释放 RRC连接。
22. 一种通过控制面信令传输数据的系统， 包括用户设备、 接入网设备和核心网设 备， 其中， 所述用户设备为权利要求 17或 18所述的用户设备， 所述接入网设 备为权利要求 19或 20所述的接入网设备，所述核心网设备为权利要求 21所述 的核心网设备。
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