WO2025208486A1 - 通信装置和通信系统 - Google Patents

通信装置和通信系统

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WO2025208486A1
WO2025208486A1 PCT/CN2024/086060 CN2024086060W WO2025208486A1 WO 2025208486 A1 WO2025208486 A1 WO 2025208486A1 CN 2024086060 W CN2024086060 W CN 2024086060W WO 2025208486 A1 WO2025208486 A1 WO 2025208486A1
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WO
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layer
aiot
communication device
protocol
network
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Application number
PCT/CN2024/086060
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English (en)
French (fr)
Inventor
易粟
贾美艺
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W24/00—Supervisory, monitoring or testing arrangements
    • H04W24/02—Arrangements for optimising operational condition

Definitions

  • the embodiments of the present application relate to the field of communication technologies.
  • cellular mobile communication systems primarily served mobile phones—mobile terminal devices held by people.
  • IoT Internet of Things
  • eMTC Enhanced Machine-Type Communication
  • NB-IoT Narrowband IoT
  • RedCap Reduced Capability
  • Ambient IoT devices Low-cost IoT devices in 3GPP cellular mobile systems are called Ambient IoT devices.
  • Ambient IoT devices are powered by energy harvesting and lack batteries or have limited energy storage capabilities (e.g., capacitors). These devices can be called Ambient IoT (AIoT) devices, passive IoT devices, or simply tags. Devices that communicate directly with AIoT devices are called readers, interrogators, and so on.
  • AIoT Ambient IoT
  • Readers can exist on network devices, allowing direct communication between AIOT devices and 5G networks without requiring end devices (e.g., user equipment (UE)) to transfer information between the AIoT devices and the 5G network. Readers can also exist on end devices, enabling indirect network communication for ambient IoT, meaning communication between ambient IoT devices and the 5G network, with an ambient IoT-enabled UE helping to transfer information between the ambient IoT devices and the 5G network.
  • end devices e.g., user equipment (UE)
  • Readers can also exist on end devices, enabling indirect network communication for ambient IoT, meaning communication between ambient IoT devices and the 5G network, with an ambient IoT-enabled UE helping to transfer information between the ambient IoT devices and the 5G network.
  • Tag-type terminal devices also known as AIoT devices
  • the 3GPP 5G system can provide reliable authentication, network coordination, and accurate and stable terminal device management mechanisms. Based on this, it can also optimize the network to improve system capacity and spectrum efficiency.
  • tag-type terminal devices are severely cost-constrained. Their hardware capabilities are significantly weaker than those of standard smartphones and other IoT devices.
  • the access stratum (AS) layer protocol stack of traditional terminal devices may be too complex for new AIoT devices, and the hardware capabilities may not support them.
  • the inventors of this application discovered that, in existing technologies, the communication protocol stack between AIoT devices and the network is not standardized, making it impossible for AIoT devices to communicate with readers and the network. Therefore, how to design a streamlined protocol stack for AIoT devices has become an urgent problem to be solved.
  • embodiments of the present application provide a communication device and a communication system.
  • a communication device is provided, the communication device being applied to an environmental Internet of Things device, the communication device comprising:
  • a first upper layer controls the environmental IoT device in relation to environmental IoT services
  • the first physical layer sends and receives signals with the first network node device through the first interface according to the control of the first high layer.
  • a communication device is provided, where the communication device is applied to a first network node device, and the communication device includes:
  • the second high-level layer controls the ambient IoT devices in relation to the ambient IoT services
  • the second physical layer sends and receives signals with the ambient Internet of Things (AIoT) device through the first interface according to the control of the second high layer.
  • AIoT ambient Internet of Things
  • a communication device is provided, where the communication device is applied to a core network and performs the following operations:
  • a communication device applied to an application server, the communication device comprising:
  • APP Application (APP) layer, which transmits information with the ambient Internet of Things (AIoT) devices,
  • the application layer transmits at least one of the following information to the AIoT device:
  • the AIoT device identifies relevant control information, memory operation related instructions, and feedback result information.
  • the communication protocol stack of AIoT is designed to support communication and services from AIoT devices to the network.
  • FIG1 is a schematic diagram of a first topology scenario of the present application.
  • FIG2 is a schematic diagram of a second topology scenario of the present application.
  • FIG3 is a schematic diagram of a protocol stack of a communication system having a communication device according to an embodiment of the first aspect
  • FIG4 is another schematic diagram of a protocol stack of a communication system having the communication device
  • FIG5 is another schematic diagram of a protocol stack of a communication system having the communication device
  • FIG6 is another schematic diagram of a protocol stack of a communication system having the communication device
  • FIG7 is another schematic diagram of a protocol stack of a communication system having the communication device
  • FIG8 is a schematic diagram of an electronic device according to an embodiment of the fifth aspect.
  • the terms “first”, “second”, etc. are used to distinguish different elements from the name, but do not indicate the spatial arrangement or temporal order of these elements, and these elements should not be limited by these terms.
  • the term “and/or” includes any one and all combinations of one or more of the associated listed terms.
  • the terms “comprising”, “including”, “having”, etc. refer to the presence of the stated features, elements, components or components, but do not exclude the presence or addition of one or more other features, elements, components or components.
  • the term “communication network” or “wireless communication network” may refer to a network that complies with any of the following communication standards, such as New Radio (NR), Long Term Evolution (LTE), Enhanced Long Term Evolution (LTE-A, LTE-Advanced), Wideband Code Division Multiple Access (WCDMA), High-Speed Packet Access (HSPA), etc.
  • NR New Radio
  • LTE Long Term Evolution
  • LTE-A Enhanced Long Term Evolution
  • WCDMA Wideband Code Division Multiple Access
  • HSPA High-Speed Packet Access
  • communication between devices in the communication system may be carried out according to communication protocols of any stage, such as but not limited to the following communication protocols: 1G (generation), 2G, 2.5G, 2.75G, 3G, 4G, 4.5G and 5G, New Radio (NR), etc., and/or other communication protocols currently known or to be developed in the future.
  • 1G generation
  • 2G 2.5G
  • 2.75G 3G
  • 4G 4G
  • 4.5G and 5G
  • NR New Radio
  • the term "network device” refers to, for example, a device in a communication system that connects a terminal device to a communication network and provides services to the terminal device.
  • the network device may include, but is not limited to, the following devices: an integrated access and backhaul node (IAB-node), a base station (BS), an access point (AP), Transmission Reception Point (TRP), broadcast transmitter, Mobile Management Entity (MME), gateway, server, Radio Network Controller (RNC), Base Station Controller (BSC), etc.
  • IAB-node integrated access and backhaul node
  • BS base station
  • AP access point
  • TRP Transmission Reception Point
  • MME Mobile Management Entity
  • gateway server
  • RNC Radio Network Controller
  • BSC Base Station Controller
  • base stations may include but are not limited to: NodeB (NodeB or NB), evolved NodeB (eNodeB or eNB), and 5G base station (gNB), etc., and may also include remote radio heads (RRH, Remote Radio Head), remote radio units (RRU, Remote Radio Unit), relays or low-power nodes (such as femeto, pico, etc.).
  • NodeB NodeB
  • eNodeB or eNB evolved NodeB
  • gNB 5G base station
  • base station can include some or all of their functions. Each base station can provide communication coverage for a specific geographical area.
  • the term “cell” can refer to a base station and/or its coverage area, depending on the context in which the term is used.
  • the term "user equipment” (UE) or “terminal equipment” (TE) refers to a device that accesses a communication network through a network device and receives network services.
  • a terminal device can be fixed or mobile and may also be referred to as a mobile station (MS), a terminal, a subscriber station (SS), an access terminal (AT), a station, etc.
  • terminal devices may include but are not limited to the following devices: cellular phones, personal digital assistants (PDAs), wireless modems, wireless communication devices, handheld devices, machine-type communication devices, laptop computers, cordless phones, smart phones, smart watches, digital cameras, etc.
  • PDAs personal digital assistants
  • wireless modems wireless communication devices
  • handheld devices machine-type communication devices
  • machine-type communication devices laptop computers
  • cordless phones smart phones
  • smart watches digital cameras
  • the terminal device can also be a machine or device for monitoring or measurement, including but not limited to: machine type communication (MTC) terminals, vehicle-mounted communication terminals, device-to-device (D2D) terminals, machine-to-machine (M2M) terminals, and the like.
  • MTC machine type communication
  • D2D device-to-device
  • M2M machine-to-machine
  • network side or “network device side” refers to one side of the network, which can be a base station or one or more network devices as mentioned above.
  • user side or “terminal side” or “terminal device side” refers to the user or terminal side, which can be a UE or one or more terminal devices as mentioned above.
  • uplink control signal and “uplink control information (UCI)” or “physical uplink control channel (PUCCH)” are interchangeable, and the terms “uplink data signal” and “uplink data information” or “physical uplink shared channel (PUSCH)” are interchangeable to avoid confusion.
  • uplink control signal and “uplink control information (UCI)” or “physical uplink control channel (PUCCH)” are interchangeable, and the terms “uplink data signal” and “uplink data information” or “physical uplink shared channel (PUSCH)” are interchangeable to avoid confusion.
  • UCI uplink control information
  • PUSCH physical uplink shared channel
  • high-layer signaling may be, for example, radio resource control (RRC) signaling; for example, an RRC message, including, for example, MIB, system information, or a dedicated RRC message; or an RRC IE (RRC information element).
  • RRC radio resource control
  • High-layer signaling may also be, for example, MAC (Medium Access Control) signaling; or a MAC CE (MAC control element).
  • RRC radio resource control
  • MAC Medium Access Control
  • MAC CE MAC control element
  • FIG1 is a schematic diagram of a first topology scenario of the present application.
  • FIG 2 is a schematic diagram of the second topology scenario of the present application.
  • the ambient IoT device 2 communicates bidirectionally with the intermediate node 3, and the intermediate node 3 communicates with both the ambient IoT device 2 and the network device (e.g., base station) 1.
  • the intermediate node 3 can be a relay node with ambient IoT capabilities, an integrated access and backhaul (IAB) node, a user equipment (UE), a repeater, etc.
  • the intermediate node 3 transmits data and/or signaling related to the ambient IoT service between the network device 1 and the ambient IoT device 2.
  • the existing New Radio (NR) wireless interface protocol stack (including control plane and user plane protocol stack) is too complex for AIoT devices, and many functions are difficult to implement, requiring a new protocol stack design for AIoT devices.
  • NR New Radio
  • the communication system includes: a first network node device 31, an ambient IoT device 32, and a core network (CN) 33.
  • the first network node device 31 may be a network node device of an access network, such as the network device 1 corresponding to FIG1 or FIG2 ;
  • the ambient IoT device 32 may correspond to the ambient IoT (AIoT) device 2 in FIG1 or FIG2 .
  • the first network node device 31 may have a first communication device 311
  • the environmental Internet of Things device 32 may have a second communication device 321
  • the core network (CN) 33 may have a third communication device 331 .
  • the second communication device 321 includes: a first high layer 3211 and a first physical layer 3212.
  • the first high layer 3211 controls the environmental Internet of Things device 32 related to the environmental Internet of Things business; the first physical layer (PHY) 3212 sends and receives signals with the first network node device 31 through the first interface 30 according to the control of the first high layer 3211.
  • PHY physical layer
  • the first interface 30 is a wireless interface and can be called an AIoT interface (AIoT interface), AIoT Uu, A-Uu, etc.
  • AIoT interface AIoT interface
  • AIoT Uu AIoT Uu
  • A-Uu AIoT Uu
  • the wireless interface between the intermediate node 3 and the AIoT device can also be the first interface.
  • the second communication device 321 sends a signal by backscattering a first waveform.
  • the first waveform is a waveform sent by the first network node device 31 or a third-party device (not shown in FIG3 ); or
  • the environmental IoT device 32 generates a first waveform, and modulates the information to be sent onto the first waveform for transmission.
  • device-terminated traffic refers to the traffic from the first network node device (for example, the reader) to the AIoT device, which is similar to downlink traffic when the reader is a base station;
  • device-originating traffic refers to the traffic from the AIoT device to the first network node device (for example, the reader), which is similar to uplink traffic when the reader is a base station.
  • FIG. 4 The following describes the differences between FIG. 4 and FIG. 3 .
  • FIG. 3 For descriptions of the same parts between the two, reference can be made to the description of FIG. 3 .
  • the link layer 32111 may be layer 2 (L2), which may include link layer functions such as media access control (MAC).
  • MAC media access control
  • the link layer 32111 may also be a media access control (MAC) component.
  • the second protocol layer 32112 can be called a session layer, or a protocol data unit (PDU) layer.
  • the second protocol layer 32112 interacts with the user plane of the core network 33, for example, interacts with the user plane network function (NF), and specifically, can terminate at the PDU layer of the user plane function (UPF).
  • NF user plane network function
  • UPF user plane function
  • the PDU layer of the core network 33 may also be referred to as the second protocol layer 3311 of the third communication device 331 .
  • the AIoT device 32 communicates with the core network 33 via the second protocol layer 32112 and obtains at least one of device identification-related control information, memory operation-related instructions, and feedback result information.
  • the second protocol layer 32112 of the AIoT device 32 generates data PDUs for device-originated traffic.
  • the reader unit 31A of the first network node device 31 and the AIoT device 32 use the first interface 30 to communicate, for example, through the physical layer and layer 2 protocol stack for air interface communication.
  • the link layer 32111 (for example, layer 2) of the AIoT device 32 carries the data of the second protocol layer 32112.
  • the first network node 31 obtains the AIoT-related request from the core network 33 through NG-U and then communicates with the AIoT device 32 through the protocol stack of the first interface 30 (such as DO-DTT, DT and other related traffic types), and then reports the result information that needs to be fed back to the core network through NG-U.
  • the protocol stack of the first interface 30 such as DO-DTT, DT and other related traffic types
  • the transport network layer of NG-U is based on IP and includes the GTP-U protocol on top of the User Datagram Protocol/Internet Protocol (UDP/IP) for transmitting user plane PDUs between the next-generation radio access network (NG-RAN) and the UPF.
  • UDP/IP User Datagram Protocol/Internet Protocol
  • the present application is not limited to this.
  • the GTP-U/IP protocol stack may not be used, and other protocol stacks, such as a protocol stack based on the service interface (SBI), may be used.
  • SBI service interface
  • the link layer 32111 of the AIoT device 32 is the media access control (MAC) layer
  • the second protocol layer 32112 of the AIoT device 32 is the non-access stratum (NAS) layer
  • the second protocol layer 3311 of the third communication device 331 of the core network 33 is the non-access stratum (NAS) layer
  • the second high layer 3112 of the first communication device 311 of the first network node device 31 has a link layer 31121, which is the media access control (MAC) layer.
  • MAC media access control
  • the AIoT device 32 performs air interface communication with the first network node device 31 at the first interface 30 through the physical layer and the MAC layer.
  • the NAS layer of AIoT device 32 exchanges signaling with core network 33 (e.g., AMF), for example, terminating at the NAS layer of AMF.
  • the second protocol layer of core network 33 is the non-access layer (NAS).
  • AIoT device 32 communicates with the core network through the NAS layer and obtains control information related to device identification, instructions related to memory operations, and feedback results.
  • the NAS layer of AIoT device 32 generates NAS PDUs for device-originated traffic.
  • the first network node device 31 can interact with the core network 33 using Next Generation Application Protocol (NGAP) signaling and carry NAS signaling, that is, NAS signaling is transparently transmitted through the first network node device 32.
  • NGAP Next Generation Application Protocol
  • the transport network layer protocol of NGAP is the same as that of the embodiment of FIG3 .
  • the NAS layer can be directly carried by the MAC layer.
  • NAS messages can be included in the MAC layer PDU.
  • NAS messages can be carried using the Media Access Control Data Service Data Unit (MAC Data Service Data Unit) or the Media Access Control Element (MAC CE).
  • MAC Data Service Data Unit Media Access Control Data Service Data Unit
  • MAC CE Media Access Control Element
  • the reader of the first network node device 32 receives the MAC PDU, it obtains the NAS message in the MAC PDU, such as a byte string or a bit stream, and does not need to decode the NAS message.
  • the reader passes the (encapsulated) NAS message to the gNB (CU) through the internal interface.
  • the network node (gNB) transparently transmits the NAS message to the core network 33 (such as AMF) through NGAP.
  • a radio resource control (RRC) layer can also be added between the MAC layer and the NAS layer.
  • the RRC layer encapsulates the NAS signaling and sends the RRC message to the first network node device 31.
  • the first network node device 31 obtains the NAS signaling encapsulated in the RRC message and uses NGAP to transparently transmit the NAS signaling to the AMF.
  • FIG6 is another schematic diagram of a protocol stack of a communication system having the communication device.
  • the link layer 32111 of the AIoT device 32 is a media access control (MAC) layer
  • the second protocol layer 32112 of the AIoT device 32 is, for example, referred to as the AIoT layer.
  • the second protocol layer 3311 of the third communication device 331 of the core network 33 is an AIoT layer
  • the second upper layer 3112 of the first communication device 311 of the first network node device 31 has a link layer 31121, which is a media access control (MAC) layer.
  • MAC media access control
  • the AIoT layer of the AIoT device 32 interacts with the core network 33 (e.g., core network element), which is a logical node represented by a network function (NF).
  • the core network element that supports AIoT deployment scenarios and serves AIoT devices can be referred to as a first NF, which can be a new NF, such as AIoT NF or AIoTF.
  • the first NF includes functionality specifically designed to support AIoT services.
  • the first NF has a second protocol layer, namely, the aforementioned second protocol layer 3311. This second protocol layer can be an AIoT layer, used for information transmission between the first NF and the AIoT device 32.
  • AIoT device 32 above second protocol layer 32112 is application layer 32113, which is used to transmit information with application function (AF) 34, or the application server.
  • AIoT device 32 communicates with application layer 341 of AF 34 through application layer 32113 and obtains at least one of the following: control information related to device identification, instructions related to memory operations, and feedback information.
  • Application layer 32113 of AIoT device 32 generates device-originated traffic data and submits it to second protocol layer 32112.
  • Second protocol layer 32112 can be considered an adaptation layer between the application layer (APP) and the MAC layer.
  • AF 34's application layer 341 can use an application programming interface (API) 342 to interface with the first NF.
  • API application programming interface
  • Examples of API 342 include performing an inventory, reading the identity of AIoT device 32, changing the state of AIoT device 32, and performing read/write operations on the AIoT device's storage.
  • the first NF i.e., core network 33
  • API 3314 for exchanging information with AF's API 342.
  • below API 342 is a lower layer 343.
  • first NF i.e., core network 33
  • below API 3314 is a lower layer 3315.
  • the API 342 and the lower layer 343 below the API 342 are used for transmission between the first NF and the AF 34 interface.
  • the lower layer 343 is also a transmission network layer, which can be based on IP or other transmission network protocol stacks.
  • the second protocol layer can also use the NAS layer, that is, the NAS signaling framework can also be used between the AIoT device 32 and the first NF, such as transparent transmission by NGAP.
  • the second protocol layer can be optional. That is, in the AIoT device 32, the application layer is directly above the MAC layer, and the MAC layer carries the application layer information; the first network node device 31 carries the application layer information of the AIoT device through the third protocol layer; in the first NF, there is no need for the second protocol layer to correspond to the AIoT device, and the application layer information of the AIoT device is obtained by the third protocol layer interacting with the first network node device 31.
  • This architecture is suitable for scenarios where non-access layer security encryption is not required, and further simplifies the protocol stack structure of the AIoT device.
  • FIG. 7 is another schematic diagram of a protocol stack of a communication system having the communication device.
  • Figure 7 is a variation of Figure 6.
  • the first NF i.e., the core network 33
  • AMF access management function
  • the protocol stack architecture of Figure 7 can better reuse existing core network elements and existing protocols.
  • the second protocol layer 32112 of the AIoT device 32 is, for example, a non-access (NAS) layer.
  • the second protocol layer 3311 of the third communication device 331 of the core network 33 is a NAS layer.
  • the AIoT device 32 transmits information with the AMF through the NAS layer.
  • the NAS message carries the application layer message.
  • the first network node device 31 and the AMF can use the NGAP protocol and SCTP/IP for network transmission.
  • AMF has an API with AF 34 for supporting AIoT device control, that is, AMF has API 3314 and AF 34 has API 342.
  • AMF has API 3314 and AF 34 has API 342.
  • the embodiments of the first aspect of the present application design a communication protocol stack for AIoT devices to support communication and services from AIoT devices to the network.
  • the AIoT protocol stack defines the required functions and signaling to support device-originated-device-terminated (DO-DTT) and device-terminated (DT) traffic types.
  • DO-DTT device-originated-device-terminated
  • DT device-terminated
  • the first communication device 311 includes:
  • the first network node device 31 receives an AIoT-related request from the core network 33.
  • the first communication device 311 uses the protocol stack of the first interface to communicate with the AIoT device, and then reports the result information that needs to be fed back to the core network.
  • the first network node device receives the request from the core network through the next generation application protocol (NGAP), and reports the result information to the core network through the next generation application protocol (NGAP).
  • NGAP next generation application protocol
  • the second high layer 3111 has a link layer 31111, and the link layer of the second high layer communicates with the link layer of the ambient Internet of Things (AIoT) device through the protocol stack of the first interface.
  • AIoT ambient Internet of Things
  • the first network node device receives an AIoT-related request from the core network 33, and the first communication device 311 uses the protocol stack of the first interface to communicate with the AIoT device, and then reports the result information that needs to be fed back to the core network.
  • the first network node device 31 receives the data from the core network through the next generation user plane protocol (NG-U). request, and reports the result information to the core network through the next generation user plane protocol (NG-U).
  • NG-U next generation user plane protocol
  • control related to the ambient IoT service includes at least one of discovery, identification, authentication, identity allocation, grouping, configuration, device state transition, and memory operation of the ambient IoT device.
  • the embodiment of the third aspect provides a communication device, which is applied to a core network.
  • the communication device is, for example, the third communication device 331 of the core network 33 described in the embodiment of the first aspect.
  • the third communication device 331 sends the AIoT-related request via the Next Generation Application Protocol (NGAP); and/or
  • the third communication device 331 receives the result information via the Next Generation Application Protocol (NGAP).
  • NGAP Next Generation Application Protocol
  • the third communication device 331 further performs the following operations:
  • the third communication device 331 is a user plane network function (NF) (for example, the third communication device 331 belongs to a user plane network function (NF) logical node), and interacts with the second protocol layer of the ambient Internet of Things (AIoT) device.
  • NF user plane network function
  • AIoT ambient Internet of Things
  • the third communication device 331 receives the result information via the Next Generation User Plane protocol (NG-U).
  • NG-U Next Generation User Plane protocol
  • the third communication device 331 is a control plane network function (NF) (for example, the third communication device 331 belongs to a control plane network function (NF) logical node), which interacts with the second protocol layer of the ambient Internet of Things (AIoT) device, and the control plane network function supports ambient Internet of Things related services.
  • NF control plane network function
  • AIoT ambient Internet of Things
  • the third communication device 331 and the AIoT device The information exchanged at the second protocol layer includes at least one of the following information:
  • Device identification-related control information includes memory operation-related instructions, and feedback result information.
  • the second protocol layer (AIoT) of the third communication device 331 interacts with the second protocol layer of the environmental Internet of Things (AIoT) device, and the third communication device 331 also has an application protocol (AP) layer (i.e., the third protocol layer 3312).
  • the application protocol (AP) layer is under the second protocol layer, and the application protocol layer (AP) transmits information with the third protocol layer (AP) 321 of the first network node device, and carries the content of the information interaction between the second protocol layer (AIoT) 3311 of the third communication device 331 and the second protocol layer 32112 of the environmental Internet of Things (AIoT) device.
  • control plane network function (NF) of the third communication device 331 is an access and mobility management function (AMF), wherein the network function of the third communication device 331 supporting ambient Internet of Things (AIoT) services is integrated into the access and mobility management function (AMF).
  • AMF access and mobility management function
  • the second protocol layer of the AIoT device includes a non-access layer (NAS) layer
  • the second protocol layer of the third communication device 331 includes a non-access layer (NAS) layer.
  • the non-access layer (NAS) message used by the second protocol layer of the third communication device 331 to interact with the second protocol layer of the ambient Internet of Things (AIoT) device carries an application layer message.
  • NAS non-access layer
  • the application programming interface is used to perform at least one of the following operations:
  • the embodiment of the fourth aspect provides a communication device, which is applied to an application server.
  • the communication device is, for example, the application server 34 described in the embodiment of the first aspect.
  • the communication device includes:
  • the application (APP) layer 341 transmits information with the ambient Internet of Things (AIoT) device 32.
  • AIoT ambient Internet of Things
  • the AIoT device identifies relevant control information, memory operation related instructions, and feedback result information.
  • the communication device uses an application programming interface (API) 342 to perform information interface communication with the core network 33.
  • API application programming interface
  • the embodiment of the fifth aspect of the present application provides a communication system, which may include an environmental Internet of Things device, a first network node device, and a core network.
  • the communication system may also include an application server.
  • At least one of the environmental Internet of Things device, the first network node device, the core network and the application server can have the schematic diagram of the electronic device shown in Figure 8.
  • the electronic device 800 may correspond to the terminal device 102 or the network device 101 in FIG1 , and may include a processor 810 and a memory 820; the memory 820 stores data and programs and is coupled to the processor 810. It should be noted that this figure is exemplary; other types of structures may be used to supplement or replace this structure to implement telecommunication functions or other functions.
  • the processor 810 may be configured to execute a program to implement the functions of at least one of the ambient IoT device, the first network node device, the core network, and the application server.
  • the terminal device 800 may further include: a communication module 830, an input unit 840, a display 850, and a power supply 860.
  • the functions of these components are similar to those in the prior art and are not described in detail here. It is worth noting that the terminal device 800 does not necessarily include all of the components shown in Figure 8 , and these components are not essential. Furthermore, the terminal device 800 may also include components not shown in Figure 8 , for which reference may be made to the prior art.
  • An embodiment of the present application also provides a computer program, wherein when the program is executed in at least one of an environmental Internet of Things device, a first network node device, a core network, and an application server, the program causes the device to execute a corresponding method to implement a corresponding function.
  • An embodiment of the present application also provides a storage medium storing a computer program, wherein when the computer program enables at least one of an environmental Internet of Things device, a first network node device, a core network, and an application server to execute the program, the program enables the device to execute a corresponding method to implement a corresponding function.
  • the above devices and methods of the present application can be implemented by hardware or by a combination of hardware and software.
  • the present application relates to such a computer-readable program that, when executed by a logic component, enables the logic component to implement the devices or components described above, or enables the logic component to implement the various methods or steps described above.
  • the present application also relates to a storage medium for storing the above program, such as a hard disk, a magnetic disk, an optical disk, a DVD, a flash memory, etc.
  • the method/device described in conjunction with the embodiments of the present application can be directly embodied as hardware, a software module executed by a processor, or a combination of the two.
  • one or more of the functional block diagrams shown in the figure and/or one or more combinations of functional block diagrams can correspond to various software modules of the computer program flow or to various hardware modules.
  • These software modules can respectively correspond to the various steps shown in the figure.
  • These hardware modules can be implemented by solidifying these software modules, for example, using a field programmable gate array (FPGA).
  • FPGA field programmable gate array
  • the software module may be located in RAM memory, flash memory, ROM memory, EPROM memory, EEPROM memory, registers, a hard disk, a removable disk, a CD-ROM, or any other form of storage medium known in the art.
  • a storage medium may be coupled to a processor so that the processor can read information from the storage medium and write information to the storage medium; or the storage medium may be an integral part of the processor.
  • the processor and the storage medium may be located in an ASIC.
  • the software module may be stored in the memory of the mobile terminal or in a memory card that can be inserted into the mobile terminal.
  • the software module may be stored in the MEGA-SIM card or the large-capacity flash memory device.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

本申请实施例提供一种通信装置和通信系统。该所述通信装置应用于环境物联网设备，所述通信装置包括：第一高层，其对所述环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及第一物理层，其根据所述第一高层的控制，通过第一接口与第一网络节点设备收发信号。

Description

通信装置和通信系统 技术领域
本申请实施例涉及通信技术领域。
背景技术
从2G系统到4G系统早期时代，蜂窝移动通信系统主要服务对象为手机，即由人持有的移动终端设备类型。随着移动互联网以及物联网的高速发展，从4G系统后期开始至今，蜂窝移动通信系统技术演进过程中考虑以及支持的物联网应用场景越来越丰富，相应地更多种类的物联网设备终端类型得到支持并落地于实际的网络部署和服务应用中，例如，增强型机器类型通信(Enhanced Machine-Type Communication，eMTC)类型终端设备，窄带物联网(NB-IoT)类型终端设备，降低能力(RedCap)类型终端设备等。随着物联网终端设备类型多样性的加强，蜂窝移动系统具有了越来越强的、面向垂直行业的业务提供和服务能力。
但是，在海量物联网设备中，庞大数量且更低成本的物联网终端设备领域还是蜂窝移动通信系统的空白。为了能够提供更稳健、更可靠也更完整的物联网应用解决方案，如何在3GPP蜂窝移动系统中支持更低成本物联网终端设备成为亟待解决的问题。
3GPP蜂窝移动系统中的低成本物联网终端设备叫做环境物联网设备，支持环境电源的物联网设备是一种通过能量收集供电的物联网设备，无电池或能量存储能力有限(例如使用电容器)。该设备可以叫做环境物联网(Ambient IoT，AIoT)设备，无源物联网设备，也可以简称为标签(tag)，等等。和AIoT设备进行直接通信的设备叫做读取器(reader)，或者是询问机(interrogator)，等等。
读取器可以存在于网络设备，这样AIOT设备与5G网络之间可以直接进行通信，无需终端设备(例如，用户设备UE)在AIoT设备与5G网络之间传送信息。读取器也可以存在于终端设备，这样实现的是环境物联网间接网络通信，表示环境物联网设备和5G网络之间的通信，其中有支持环境物联网的UE帮助在环境物联网设备和5G网络之间传递信息。
应该注意，上面对技术背景的介绍只是为了方便对本申请的技术方案进行清楚、 完整的说明，并方便本领域技术人员的理解而阐述的。不能仅仅因为这些方案在本申请的背景技术部分进行了阐述而认为上述技术方案为本领域技术人员所公知。
发明内容
在3GPP的5G系统中支持标签类终端设备(也即AIoT设备)可以重用现有基站部署并通过既有蜂窝移动通信网络支持基于该类型终端的行业应用，进而有效降低部署成本以及使用成本。3GPP的5G系统可以提供可靠鉴权、网络协调以及准确且稳定的终端设备管理机制，还可以基于此优化网络提高系统容量和频谱使用效率。
作为5G系统中的一种新的物联网终端类型，标签类终端设备成本严重受限。设备的硬件能力明显弱于普通智能手机以及其它物联网类型设备。传统的终端设备的接入(access stratum，AS)层协议栈对新的AIoT设备可能过于复杂，硬件能力无法支持。
本申请的发明人发现，对于现有技术，AIoT设备到网络的通信协议栈没有被标准化，这样AIoT设备无法和读取器以及网络进行通信。因此，如何对AIoT设备进行精简的协议栈的设计成为亟待解决的问题。
针对上述问题中的至少之一或其它类似问题，本申请实施例提供一种通信装置和通信系统。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种通信装置，所述通信装置应用于环境物联网设备，所述通信装置包括：
第一高层，其对所述环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及
第一物理层，其根据所述第一高层的控制，通过第一接口与第一网络节点设备收发信号。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种通信装置，所述通信装置应用于第一网络节点设备，所述通信装置包括：
第二高层，其对环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及
第二物理层，其根据所述第二高层的控制，通过第一接口与所述环境物联网(AIoT)设备收发信号。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种通信装置，所述通信装置应用于核心网，所述通信装置执行如下操作：
向第一网络节点设备发送环境物联网(AIoT)相关的请求；以及
接收所述第一网络节点设备反馈的结果信息。
根据本申请实施例的一个方面，提供一种通信装置，应用于应用程序服务器，所述通信装置包括：
应用(APP)层，其与环境物联网(AIoT)设备进行信息传输，
其中，所述应用层与所述环境物联网(AIoT)设备传输如下信息中的至少一者：
所述环境物联网(AIoT)设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息。
本申请实施例的有益效果之一在于：对AIoT的通信协议栈进行设计，从而支持AIoT设备到网络的通信和业务。
参照后文的说明和附图，详细公开了本申请的特定实施方式，指明了本申请的原理可以被采用的方式。应该理解，本申请的实施方式在范围上并不因而受到限制。在所附权利要求的精神和条款的范围内，本申请的实施方式包括许多改变、修改和等同。
针对一种实施方式描述和/或示出的特征可以以相同或类似的方式在一个或更多个其它实施方式中使用，与其它实施方式中的特征相组合，或替代其它实施方式中的特征。
应该强调，术语“包括/包含”在本文使用时指特征、整件、步骤或组件的存在，但并不排除一个或更多个其它特征、整件、步骤或组件的存在或附加。
附图说明
在本申请实施例的一个附图或一种实施方式中描述的元素和特征可以与一个或更多个其它附图或实施方式中示出的元素和特征相结合。此外，在附图中，类似的标号表示几个附图中对应的部件，并可用于指示多于一种实施方式中使用的对应部件。
图1是本申请的第一拓扑场景的一个示意图；
图2是本申请的第二拓扑场景的一个示意图；
图3是具有第一方面实施例的通信装置的通信系统的一个协议栈示意图；
图4是具有该通信装置的通信系统的另一个协议栈示意图；
图5是具有该通信装置的通信系统的又一个协议栈示意图；
图6是具有该通信装置的通信系统的又一个协议栈示意图；
图7是具有该通信装置的通信系统的又一个协议栈示意图；
图8是第五方面的实施例的电子设备的示意图。
具体实施方式
参照附图，通过下面的说明书，本申请的前述以及其它特征将变得明显。在说明书和附图中，具体公开了本申请的特定实施方式，其表明了其中可以采用本申请的原则的部分实施方式，应了解的是，本申请不限于所描述的实施方式，相反，本申请包括落入所附权利要求的范围内的全部修改、变型以及等同物。
在本申请实施例中，术语“第一”、“第二”等用于对不同元素从称谓上进行区分，但并不表示这些元素的空间排列或时间顺序等，这些元素不应被这些术语所限制。术语“和/或”包括相关联列出的术语的一种或多个中的任何一个和所有组合。术语“包含”、“包括”、“具有”等是指所陈述的特征、元素、元件或组件的存在，但并不排除存在或添加一个或多个其他特征、元素、元件或组件。
在本申请实施例中，单数形式“一”、“该”等包括复数形式，应广义地理解为“一种”或“一类”而并不是限定为“一个”的含义；此外术语“所述”应理解为既包括单数形式也包括复数形式，除非上下文另外明确指出。此外术语“根据”应理解为“至少部分根据……”，术语“基于”应理解为“至少部分基于……”，除非上下文另外明确指出。
在本申请实施例中，术语“通信网络”或“无线通信网络”可以指符合如下任意通信标准的网络，例如新无线(NR，New Radio)、长期演进(LTE，Long Term Evolution)、增强的长期演进(LTE-A，LTE-Advanced)、宽带码分多址接入(WCDMA，Wideband Code Division Multiple Access)、高速报文接入(HSPA，High-Speed Packet Access)等等。
并且，通信系统中设备之间的通信可以根据任意阶段的通信协议进行，例如可以包括但不限于如下通信协议：1G(generation)、2G、2.5G、2.75G、3G、4G、4.5G以及5G、新无线(NR，New Radio)等等，和/或其他目前已知或未来将被开发的通信协议。
在本申请实施例中，术语“网络设备”例如是指通信系统中将终端设备接入通信网络并为该终端设备提供服务的设备。网络设备可以包括但不限于如下设备：集成的接入和回传节点(IAB-node)、基站(BS，Base Station)、接入点(AP、Access Point)、 发送接收点(TRP，Transmission Reception Point)、广播发射机、移动管理实体(MME、Mobile Management Entity)、网关、服务器、无线网络控制器(RNC，Radio Network Controller)、基站控制器(BSC，Base Station Controller)等等。
其中，基站可以包括但不限于：节点B(NodeB或NB)、演进节点B(eNodeB或eNB)以及5G基站(gNB)，等等，此外还可包括远端无线头(RRH，Remote Radio Head)、远端无线单元(RRU，Remote Radio Unit)、中继(relay)或者低功率节点(例如femeto、pico等等)。并且术语“基站”可以包括它们的一些或所有功能，每个基站可以对特定的地理区域提供通信覆盖。术语“小区”可以指的是基站和/或其覆盖区域，这取决于使用该术语的上下文。
在本申请实施例中，术语“用户设备”(UE，User Equipment)或者“终端设备”(TE，Terminal Equipment或Terminal Device)例如是指通过网络设备接入通信网络并接收网络服务的设备。终端设备可以是固定的或移动的，并且也可以称为移动台(MS，Mobile Station)、终端、用户台(SS，Subscriber Station)、接入终端(AT，Access Terminal)、站，等等。
其中，终端设备可以包括但不限于如下设备：蜂窝电话(Cellular Phone)、个人数字助理(PDA，Personal Digital Assistant)、无线调制解调器、无线通信设备、手持设备、机器型通信设备、膝上型计算机、无绳电话、智能手机、智能手表、数字相机，等等。
再例如，在物联网(IoT，Internet of Things)等场景下，终端设备还可以是进行监控或测量的机器或装置，例如可以包括但不限于：机器类通信(MTC，Machine Type Communication)终端、车载通信终端、设备到设备(D2D，Device to Device)终端、机器到机器(M2M，Machine to Machine)终端，等等。
此外，术语“网络侧”或“网络设备侧”是指网络的一侧，可以是某一基站，也可以包括如上的一个或多个网络设备。术语“用户侧”或“终端侧”或“终端设备侧”是指用户或终端的一侧，可以是某一UE，也可以包括如上的一个或多个终端设备。
在以下的说明中，在不引起混淆的情况下，术语“上行控制信号”和“上行控制信息(UCI，Uplink Control Information)”或“物理上行控制信道(PUCCH，Physical Uplink Control Channel)”可以互换，术语“上行数据信号”和“上行数据信息”或“物理上行共享信道(PUSCH，Physical Uplink Shared Channel)”可以互换；
术语“下行控制信号”和“下行控制信息(DCI，Downlink Control Information)”或“物理下行控制信道(PDCCH，Physical Downlink Control Channel)”可以互换，术语“下行数据信号”和“下行数据信息”或“物理下行共享信道(PDSCH，Physical Downlink Shared Channel)”可以互换。
另外，发送或接收PUSCH可以理解为发送或接收由PUSCH承载的上行数据，发送或接收PUCCH可以理解为发送或接收由PUCCH承载的上行信息，发送或接收PRACH可以理解为发送或接收由PRACH承载的preamble；上行信号可以包括上行数据信号和/或上行控制信号等，也可以称为上行传输(UL transmission)或上行信息或上行信道。在上行资源上发送上行传输可以理解为使用该上行资源发送该上行传输。类似地，可以相应地理解下行数据/信号/信道/信息。
在本申请实施例中，高层信令例如可以是无线资源控制(RRC)信令；例如称为RRC消息(RRC message)，例如包括MIB、系统信息(systeminformation)、专用RRC消息；或者称为RRC IE(RRC information element)。高层信令例如还可以是MAC(Medium Access Control)信令；或者称为MAC CE(MAC control element)。但本申请不限于此。
以下通过示例对本申请实施例的场景进行说明，但本申请不限于此。
图1是本申请的第一拓扑场景的一个示意图。
如图1所示，在第一拓扑场景中，环境物联网设备2直接与网络设备(例如，基站)1进行双向通信。网络设备1和环境物联网设备2之间的通信包括环境物联网业务相关的数据和/或信令。在图1所示的拓扑中，向环境物联网设备2发送数据和/或信令的网络设备1与从环境物联网设备2接收数据和/或信令的网络设备1相同；此外，在图1所示的拓扑中，向环境物联网设备2发送数据和/或信令的网络设备1与从环境物联网设备2接收数据和/或信令的网络设备1也可以不相同。
图2是本申请的第二拓扑场景的一个示意图。如图2所示，在第二拓扑场景中，环境物联网设备2与中间节点3进行双向通信，该中间节点3与环境物联网设备2和网络设备(例如，基站)1双方进行通信。在图2所示的拓扑中，中间节点3可以是具有环境物联网能力的中继节点、集成接入和回程(IAB)节点、用户设备(UE)、中继器等。中间节点3在网络设备1和环境物联网设备2之间传输环境物联网业务相关的数据和/或信令。
在本申请的各实施例中：Ambient IoT，AIoT，环境物联网，这几个表述具有相同的含义，它们可以彼此替换。
第一方面的实施例
现有的新无线(NR)的无线接口协议栈(包括控制平面和用户平面协议栈)对于AIoT设备过于复杂，很多功能难以实现，需要对AIoT设备进行新的协议栈设计。
为了解决上述问题或类似的问题，本申请第一方面的实施例提供一种通信装置。该通信装置(例如，下述的第二通信装置321)应用于环境物联网(Ambient IoT，AIoT)设备。
下面将结合图1所示的第一拓扑场景对该第一方面的实例进行说明，相关的说明同样适用于第二拓扑场景。
图3是具有该通信装置的通信系统的一个协议栈示意图。
如图3所示，该通信系统包括：第一网络节点设备31，环境物联网设备32和核心网(CN)33。第一网络节点设备31可以是接入网的网络节点设备，例如对应于图1或图2的网络设备1；环境物联网设备32可以对应于图1或图2的环境物联网(Ambient IoT，AIoT)设备2。
第一网络节点设备31可以具有第一通信装置311，环境物联网设备32可以具有第二通信装置321，核心网(CN)33可以具有第三通信装置331。
如图3所示，第二通信装置321包括：第一高层(high layer)3211和第一物理层3212。
第一高层3211对环境物联网设备32进行与环境物联网业务相关的控制；第一物理层(PHY)3212根据第一高层3211的控制，通过第一接口30与第一网络节点设备31收发信号。
该第一接口30是无线接口，可以被称为环境物联网接口(AIoT interface)或者AIoT Uu或者A-Uu等。此外，对于图2所示的第二拓扑场景，如果中间节点3读取器(reader)功能，那么中间中间节点3和环境物联网设备之间的无线接口也可以为第一接口。
在一些实施例中，第二通信装置321通过反向散射第一波形发送信号。其中，第一波形为第一网络节点设备31或者第三方设备(图3未示出)发送的波形；或者， 环境物联网设备32生成第一波形，并将待发送信息调制在该第一波形上进行发射。
在一些例子中，第一接口30的物理层具有如下特征：对AIoT设备32来说，由于可能是无源设备，必须通过反向散射才能发送数据。提供反向散射的载波叫第一波形，可以是空白载波，承载波形(carrier wave)，连续波形(continuous wave)，正弦波，反向散射波形(backscattered/backscattering wave)，或者上行波形(uplink wave)等等，本申请不以此为限。
第一波形用于为AIoT设备32提供能量。第一波形可以是和AIoT设备32进行通信的设备发出，比如图1的拓扑中的网络设备1，或者图2的拓扑中的中间节点3等。第一波形也可以是一个独立的第三方设备发出。
例如，AIoT设备32通过反向散射第一波形发送信号。该第一波形为第一网络节点设备31或者第三方设备发送的波形。AIoT设备32通过调整其反向散射电路，将准备发送给第一网络节点设备32的信息调制在第一波形上，再将调制过的第一波形反向散射(backscatter)出去。
又例如，AIoT设备32自行生成第一波形并将准备发送给第一网络节点设备31的信息调制在第一波形上发射。
在至少一个实施例中，AIoT设备32发送给第一网络节点设备31的信号可以为单载波信号。该单载波信号的例如使用通断键控(OOK，On-Off Keying)等方式进行调制。相对多载波信号，单载波信号的调制和解调复杂度低、对硬件设备能力和精度要求也低，可以有效降低AIoT设备32的复杂度和成本。
如图3所示，在一些实施例中，第一高层321可以包括第一协议层，该第一协议层具有如下功能中的至少一者：媒体接入控制，环境物联网(AIoT)设备识别，环境物联网(AIoT)设备控制，环境物联网(AIoT)设备的内存操作，集成的应用程序功能。
第一协议层主要实现对AIoT设备32的操作管理，比如选择某些特定的AIoT设备群，识别，发现网络覆盖范围内的AIoT设备，对识别的AIoT设备进行通信、访问等。第一协议层也可以将其中的功能分为各子层来进行实现。在读取器(reader)侧也具有同样的物理层和第一协议层，作为对应，例如，下述的第二高层3111和第二物理层3112。第一协议层也可以叫媒体接入控制(MAC)层，在MAC层实现媒体接入控制以及AIoT设备识别、控制相关的功能。
如图3所示，第一网络节点设备31具有读取器(reader)功能31A以及传统网络节点(例如，中心单元CU和/或分布式单元DU)功能31B。传统网络节点功能31B和reader功能31A可以由同一个节点上两个并置的实体来实现，也可以是reader功能31A作为网络节点的一个功能单元或功能实体等。
Reader功能31A可以存在于集成了CU和DU的网络节点中，也可以存在于gNB-CU节点中，也可以和网络节点的CU进行分离从而作为CU的前传单元，比如可以作为远端射频单元。
在图3所示的实施例中，第一网络节点设备31的reader功能31A(例如，第一通信装置311)和AIoT设备32可以使用第一接口30进行通信。Reader功能31A可以由第一通信装置311来实现。第一通信装置311包括：第二高层(high layer)3111和第二物理层(PHY)3112。
其中，第二高层(high layer)3111对环境物联网设备32进行与环境物联网业务相关的控制；第二物理层(PHY)3112根据该第二高层3111的控制，通过第一接口30与环境物联网(AIoT)设备32收发信号。
第一网络节点到核心网的AIoT相关的流量可以使用控制平面进行传输。例如，第一网络节点设备31使用下一代应用协议(Next Generation Application Protocol，NGAP)信令与核心网33(例如，核心网33的接入移动管理功能(AMF，Access and Mobility management Function))进行交互。
如图3所示，第一网络节点设备31与核心网33可以通过下一代(NG)控制平面接口进行通信。NG控制平面接口传输网络层以互联网协议(IP)为基础，包含IP层之上的流控制传输协议(Stream Control Transmission Protocol，SCTP)，SCTP为应用层消息(例如，NGAP)提供可靠的传输。此外，在图3中，L1表示层1，L2表示层2
在一些例子中，第一网络节点设备31、核心网33和AIoT设备32的通信可以包括如下步骤：
1、第一网络节点设备31得到来自核心网33的AIoT相关的请求；
2、然后第一网络节点设备31通过第一接口30的协议栈和AIoT设备32进行通信，其中，AIoT设备32的第一高层3211通过第一接口30的协议栈与第一网络节点设备31交互的信息包括：与设备终结流量触发的设备起源流量(DO-DTT)流量类 型相关的信息，或者与设备终结(DT)流量类型相关的信息；
3、然后第一网络节点设备31将需要反馈的结果信息通过NGAP上报给核心网33。
其中，设备终结流量指从第一网络节点设备(例如，读取器)到AIoT设备的流量，在读取器为基站时类似下行流量；设备起源流量指从AIoT设备到第一网络节点设备(例如，读取器)的流量，在读取器为基站时类似上行流量。
DO-DTT流量比如是对AIoT设备32的盘存(inventory)过程，也就是设备发现过程；DT流量比如是对AIoT设备32的命令(command)过程，也就是第一网络节点设备31向AIoT设备32发送指令，AIoT设备32收到指令之后执行相关操作。
图4是具有该通信装置的通信系统的另一个协议栈示意图。
在如图4所示的协议栈中，第二通信装置321的第一高层3211包括：链路层32111和链路层32111之上的第二协议层32112。其中，第二协议层32112和核心网33进行信息交互。
图4与图3的区别在于：在图3所示的协议栈中，第二通信装置321的第一高层3211与第一网络节点设备31进行信息交互，而不与核心网33进行信息交互；而在图4所示的协议栈中，第二通信装置321的第一高层3211与第一网络节点设备31和核心网33都进行信息交互。此外，第一网络节点设备31的第一通信装置311的第二高层3111具有链路层31111，该链路层31111与第二通信装置321的链路层32111进行信息的交互。
下面针对图4与图3的区别之处进行说明，对二者相同部分的说明可以参考对图3的相关说明。
如图4，第二通信装置321具有第一物理层3212，链路层32111和链路层32111之上的第二协议层32112。
其中，链路层32111可以是层2(L2)，其可以包括媒体接入控制(MAC)等链路层功能。此外，链路层32111也可以是媒体接入控制(MAC)成。
第二协议层32112可以叫做会话层，或者协议数据单元(Protocol Data Unit，PDU)层。第二协议层32112和核心网33的用户平面进行信息交互，例如与用户平面网络功能(NF)进行信息交互，具体地，可以终结到用户面功能(UPF)的PDU层。其 中，如图4所示，核心网33的PDU层也可以被称为第三通信装置331的第二协议层3311。
AIoT设备32通过第二协议层32112和核心网33通信并得到设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息中的至少一者。AIoT设备32的第二协议层32112产生设备起源流量的数据PDU。
如图4所示，第一网络节点设备31的reader单元31A和AIoT设备32使用第一接口30进行通信，例如，通过物理层和层2协议栈进行空口通信。AIoT设备32的链路层32111(例如，层2)承载了第二协议层32112的数据。
第一网络节点设备31使用下一代用户平面(NG-U)接口和核心网(例如使用N3参考点到用户平面功能(UPF，User Plane Function))进行交互。例如，第一网络节点设备31使用通用分组无线业务隧道协议用户平面(GPRS Tunnelling Protocol-User plane，GTP-U)来承载来自AIoT设备32的第二协议层32112的数据，传输给UPF；或反之，第一网络节点设备31使用GTP-U承载来自UPF的PDU，通过第一接口30发送给AIoT设备32。也即，第一网络节点31通过NG-U得到来自核心网33的AIoT相关的请求然后通过第一接口30的协议栈和AIoT设备32进行通信(比如DO-DTT，DT等相关流量类型)，然后将需要反馈的结果信息通过NG-U上报给核心网。
如图4所示，NG-U的传输网络层以IP为基础，包含用户数据报协议/互联网协议(User Datagram Protocol/Internet Protocol，UDP/IP)之上的GTP-U协议，用于传递下一代无线接入网(NG-RAN)和UPF间的用户平面PDU。此外，本申请可以不限于此，例如，针对AIoT设备32的用户平面PDU，也可以不使用GTP-U/IP协议栈，可以使用其他协议栈，比如基于业务接口(SBI)的协议栈等。
图5是具有该通信装置的通信系统的又一个协议栈示意图。
在图5所示的协议栈中，AIoT设备32的链路层32111为媒体接入控制(MAC)层，并且，AIoT设备32的第二协议层32112为非接入(Non-Access Stratum，NAS)层。对应地，核心网33的第三通信装置331的第二协议层3311是非接入(Non-Access Stratum，NAS)层；第一网络节点设备31的第一通信装置311的第二高层3112具有链路层31121，该链路层31121为媒体接入控制(MAC)层。
在图5中，AIoT设备32通过物理层和MAC层，在第一接口30与第一网络节点设备31进行空口通信。
AIoT设备32的NAS层和核心网33(比如AMF)进行信令交互，比如终结到AMF的NAS层，其中，核心网33的第二协议层为非接入(NAS)层。AIoT设备32通过NAS层和核心网通信并得到设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息等。AIoT设备32的NAS层产生设备起源流量的NAS PDU。
第一网络节点设备31可以使用下一代应用协议(NGAP)信令和核心网33进行交互，并承载NAS信令，也即NAS信令通过第一网络节点设备32进行透明传输。NGAP的传输网络层协议和图3的实施方式相同。
在AIoT设备，NAS层可以由MAC层直接承载，如图5所示，可以在MAC层PDU中包含NAS消息。NAS消息可以使用媒体接入控制数据服务数据单元(MAC Data Service Data Unit)或者是媒体接入控制控制元素(MAC CE)来承载。当第一网络节点设备32的reader收到MAC PDU后，得到MAC PDU中的NAS消息，比如是字节串或者是比特流，并不需要解码NAS消息。reader将(封装的)NAS消息通过内部接口传递给gNB(CU)。网络节点(gNB)将NAS消息通过NGAP透传给核心网33(比如AMF)。
对于AIoT设备32和第一网络节点设备31，也可以在MAC层和NAS层之间增加无线资源控制(RRC)层，由RRC层封装NAS信令，将RRC消息发给第一网络节点设备31，第一网络节点设备31得到RRC消息中封装的NAS信令，使用NGAP将NAS信令透传给AMF。
图6是具有该通信装置的通信系统的又一个协议栈示意图。
在图6所示的协议栈中，AIoT设备32的链路层32111为媒体接入控制(MAC)层，并且，AIoT设备32的第二协议层32112例如被称为AIoT层。对应地，核心网33的第三通信装置331的第二协议层3311是AIoT层；第一网络节点设备31的第一通信装置311的第二高层3112具有链路层31121，该链路层31121为媒体接入控制(MAC)层。
AIoT设备32的AIoT层和核心网33(例如，核心网元)进行信令交互，核心网元是逻辑节点，由网络功能(NF，Network Function)来表示。用于在蜂窝网(比如 5G网络)中支持AIoT部署场景，服务AIoT设备的核心网元可以被称为第一NF，可以是一个新的NF，比如叫做AIoT NF，AIoTF等。第一NF包含专门用于支持AIoT业务的功能。第一NF具有第二协议层，即，前述的第二协议层3311，该第二协议层可以是AIoT层，用于和AIoT设备32之间的信息传输。
在第一NF中，第二协议层3311之下有第三协议层3312。如果是控制平面协议，第三协议层3312可以使用第一应用协议(Application Protocol)层，比如叫做AIoT AP，用于和第一网络节点设备31之间的信息传输，并承载第二协议层3311的内容。如果是用户平面协议，可以使用其他传输网络高层协议，比如GTP-U等协议。类似的，第一网络节点设备31到第一NF之间的接口也具有第三协议层321。在第一NF中，在第三协议层3312之下是低层(Lower layer)3313，即传输网络层，可以基于互联网协议(IP)，也可以基于其他传输网络协议栈。
如图6所示，在AIoT设备32中，在第二协议层32112之上是应用层32113，用于和应用功能(AF，Application Function)34，也就是应用程序服务器进行信息传输。AIoT设备32通过应用层32113和AF 34的应用层341通信并得到设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息等至少之一。AIoT设备32的应用层32113产生设备起源流量的数据并递交到第二协议层32112。第二协议层32112可以看做是应用层(APP)到MAC层之间的适应层。
由于AIoT设备32和AF 34需要通过第一NF(即，核心网33)进行通信，AF 34的应用层341可以使用应用编程接口(Application Programming Interface，API)342对第一NF进行接口通信，也即AF的应用层341由API 342承载。API 342的例子有：进行盘存(inventory)，读取AIoT设备32的标识，对AIoT设备32的状态进行改变，对AIoT设备的存储进行读/写操作，等等。对应地，第一NF(即，核心网33)也具有API 3314，用于和AF的API 342进行信息交互。
此外，在AF 34中，API 342下面是低层(lower layer)343。在第一NF(即，核心网33)中，API 3314下面是低层(lower layer)3315。
在第一NF到AF 34接口之间使用API 342以及API 342下面的低层(lower layer)343进行传输。低层343也是传输网络层，可以基于IP，也可以基于其他传输网络协议栈。
需要说明的是，在图6的架构中，第二协议层也可以使用NAS层，也就是AIoT设备32到第一NF之间也可以使用NAS信令的框架，比如由NGAP进行透传等。
另外，在图6的架构中，第二协议层可以为可选的。也即，在AIoT设备32中，应用层直接位于MAC层之上，由MAC层携带应用层信息；第一网络节点设备31通过第三协议层携带AIoT设备的应用层信息；在第一NF，不需要第二协议层与AIoT设备对应，由第三协议层与第一网络节点设备31交互得到AIoT设备的应用层信息。这种架构适用于不需要非接入层安全加密的场景，更加简化了AIoT设备的协议栈结构。
图7是具有该通信装置的通信系统的又一个协议栈示意图。
图7是图6的一个变形例。在图7所示的协议栈中，第一NF(即，核心网33)可以为接入管理功能(AMF)，即，将核心网33的支持AIoT业务的网络功能集成在AMF中。
图7的协议栈架构能够更好地重用现有的核心网元和现有的协议。如图7所示，AIoT设备32的第二协议层32112例如为非接入(NAS)层。对应地，核心网33的第三通信装置331的第二协议层3311是NAS层。由此，AIoT设备32通过NAS层与AMF进行信息传输。NAS消息中承载了应用层的消息。第一网络节点设备31与AMF可以使用NGAP协议，由SCTP/IP进行网络传输。
如图7所示，AMF具有和AF 34之间的用于支持AIoT设备控制的API，即，AMF具有API 3314，AF 34具有API 342，相关描述可以参考图6的相关说明。
本申请第一方面的实施例对AIoT设备的通信协议栈进行设计，从而支持AIoT设备到网络的通信和业务。对AIoT协议栈中所需要的功能以及信令进行定义，从而支持设备终结流量触发的设备起源流量(Device-originated-device-terminated triggered，DO-DTT)，设备终结(Device-terminated，DT)流量类型的数据传输。
第二方面的实施例
第二方面的实施例提供一种通信装置，该通信装置应用于网络节点。该通信装置例如是第一方面的实施例所述的第一通信装置311，例如，图3～图7所示的第一网络节点设备31的读取器31A。
如图3值图7所示，第一通信装置311包括：
第二高层3111，其对环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及
第二物理层3112，其根据所述第二高层的控制，通过第一接口与所述环境物联网(AIoT)设备收发信号。
在一些实施例中，第一通信装置311接收环境物联网(AIoT)设备32发送的调制在第一波形上进行发送的信号。
其中，所述第一波形由所述环境物联网设备生成；或者，所述第一波形由所述第一网络节点设备或者第三方设备发送，并由所述环境物联网(AIoT)设备反向散射。
在一些实施例中，第二高层3111通过所述第一接口的协议栈与所述环境物联网(AIoT)设备32进行通信。
第二高层包括第一协议层，所述第二高层的第一协议层通过所述第一接口的协议栈与所述环境物联网(AIoT)设备的第一协议层进行通信，所述第二高层的第一协议层具有如下功能中的至少一者：
媒体接入控制，环境物联网(AIoT)设备识别，环境物联网(AIoT)设备控制，环境物联网(AIoT)设备的内存操作，集成的应用程序功能。
所述第二高层的第一协议层通过所述第一接口的协议栈与所述环境物联网(AIoT)设备的第一协议层交互的信息包括：与设备终结流量触发的设备起源流量(DO-DTT)流量类型相关的信息，或者与设备终结(DT)流量类型相关的信息。
第一网络节点设备31接收来自核心网33的环境物联网(AIoT)相关的请求，所述第一通信装置311使用所述第一接口的协议栈和环境物联网(AIoT)设备进行通信，然后将需要反馈的结果信息上报给所述核心网。
所述第一网络节点设备通过下一代应用协议(NGAP)接收来自所述核心网的请求，并通过下一代应用协议(NGAP)将所述结果信息上报给所述核心网。
在一些实施例中，第二高层3111具有链路层31111，所述第二高层的链路层通过所述第一接口的协议栈与所述环境物联网(AIoT)设备的链路层进行通信。
第一网络节点设备接收来自核心网33的环境物联网(AIoT)相关的请求，所述第一通信装置311使用所述第一接口的协议栈和环境物联网(AIoT)设备进行通信，然后将需要反馈的结果信息通过上报给所述核心网。
所述第一网络节点设备31通过下一代用户面协议(NG-U)接收来自所述核心网 的请求，并通过下一代用户面协议(NG-U)将所述结果信息上报给所述核心网。
所述第一网络节点设备31还包括第三协议层(AP)321，第三协议层321与所述核心网33的网络功能(NF)的应用协议(AP)层进行信息传输，并承载所述核心网的网络功能(NF)和所述环境物联网(AIoT)设备的第二协议层进行信息交互的内容，其中，所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层32112在所述链路层上。
在一些实施例中，与环境物联网业务相关的控制包括环境物联网设备的发现，识别，鉴权，标识分配，分组，配置，设备状态转换以及内存操作中的至少一者。
第三方面的实施例
第三方面的实施例提供一种通信装置，该通信装置应用于核心网。该通信装置例如是第一方面的实施例所述的核心网33的第三通信装置331。
在一些实施例中，如图3至图7所示，第三通信装置331执行如下操作：
向第一网络节点设备发送环境物联网(AIoT)相关的请求；以及
接收所述第一网络节点设备反馈的结果信息。
在一些实施例中，所述第三通信装置331通过下一代应用协议(NGAP)发送所述环境物联网(AIoT)相关的请求；和/或
所述第三通信装置331通过下一代应用协议(NGAP)接收所述结果信息。
所述第三通信装置331还执行如下操作：
与环境物联网(AIoT)设备的第二协议层进行信息交互。
在一些实施例中，所述第三通信装置331为用户平面网络功能(NF)(例如，第三通信装置331属于用户平面网络功能(NF)逻辑节点)，与所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层进行信息交互。
在一些实施例中，所述第三通信装置331通过下一代用户面协议(NG-U)接收所述结果信息。
在一些实施例中，所述第三通信装置331为控制平面网络功能(NF)(例如，第三通信装置331属于控制平面网络功能(NF)逻辑节点)，与所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层进行信息交互，所述控制平面网络功能支持环境物联网相关业务。
在一些实施例中，所述第三通信装置331与所述环境物联网(AIoT)设备的所述 第二协议层交互的信息包括下述信息中的至少一者：
设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息。
在一些实施例中，所述第三通信装置331的第二协议层(AIoT)与所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层进行信息交互，所述第三通信装置331还具有应用协议(AP)层(即，第三协议层3312)，所述应用协议(AP)层在所述第二协议层下，所述应用协议层(AP)与所述第一网络节点设备的第三协议层(AP)321进行信息传输，并承载所述第三通信装置331的第二协议层(AIoT)3311和所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层32112进行信息交互的内容。
在一些实施例中，所述第三通信装置331的所述控制平面网络功能(NF)是接入和移动管理功能(AMF)，其中，所述第三通信装置331的支持环境物联网(AIoT)业务的网络功能被集成在所述接入和移动管理功能(AMF)中。
在一些实施例中，所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层包括非接入(NAS)层，所述第三通信装置331的所述第二协议层包括非接入(NAS)层。
在一些实施例中，所述第三通信装置331的所述第二协议层与所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层进行交互的非接入(NAS)层消息中承载了应用层的消息。
在一些实施例中，所述第三通信装置331使用应用编程接口(API)与应用程序服务器(AF)进行信息接口通信。
在一些实施例中，所述应用编程接口(API)用于进行如下操作中的至少一者：
进行盘存，读取所述环境物联网(AIoT)设备的标识，对所述环境物联网(AIoT)设备状态进行改变，对环境物联网(AIoT)的存储进行读和/或写操作。
第四方面的实施例
第四方面的实施例提供一种通信装置，该通信装置应用于应用程序服务器。该通信装置例如是第一方面的实施例所述的应用程序服务器34。
如图6和图7所示，该通信装置包括：
应用(APP)层341，其与环境物联网(AIoT)设备32进行信息传输。
其中，所述应用层341与所述环境物联网(AIoT)设备传输如下信息中的至少一 者：
所述环境物联网(AIoT)设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息。
所述通信装置使用应用编程接口(API)342与核心网33进行信息接口通信。
应用编程接口(API)342用于进行如下操作中的至少一者：
进行盘存，读取所述环境物联网(AIoT)设备的标识，对所述环境物联网(AIoT)设备状态进行改变，对环境物联网(AIoT)的存储进行读和/或写操作。
第五方面的实施例
本申请第五方面的实施例提供一种通信系统，该通信系统可以包括环境物联网设备、第一网络节点设备和核心网。此外，该通信系统还可以包括应用程序服务器。
其中，环境物联网设备、第一网络节点设备、核心网和应用程序服务器中的至少一者可以具有图8所示的电子设备的示意图。
如图8所示，该电子设备800可以对应于图1的终端设备102或网络设备101，该电子设备800可以包括处理器810和存储器820；存储器820存储有数据和程序，并耦合到处理器810。值得注意的是，该图是示例性的；还可以使用其他类型的结构，来补充或代替该结构，以实现电信功能或其他功能。
例如，处理器810可以被配置为执行程序而实现环境物联网设备、第一网络节点设备、核心网和应用程序服务器中的至少一者的功能。
如图8所示，该终端设备800还可以包括：通信模块830、输入单元840、显示器850、电源860。其中，上述部件的功能与现有技术类似，此处不再赘述。值得注意的是，终端设备800也并不是必须要包括图8中所示的所有部件，上述部件并不是必需的；此外，终端设备800还可以包括图8中没有示出的部件，可以参考现有技术。
本申请实施例还提供一种计算机程序，其中当在环境物联网设备、第一网络节点设备、核心网和应用程序服务器中的至少一者中执行所述程序时，所述程序使得该设备执行对应的方法以实现对应的功能。
本申请实施例还提供一种存储有计算机程序的存储介质，其中所述计算机程序使得环境物联网设备、第一网络节点设备、核心网和应用程序服务器中的至少一者执行所述程序时，所述程序使得该设备执行对应的方法以实现对应的功能。
本申请以上的装置和方法可以由硬件实现，也可以由硬件结合软件实现。本申请涉及这样的计算机可读程序，当该程序被逻辑部件所执行时，能够使该逻辑部件实现上文所述的装置或构成部件，或使该逻辑部件实现上文所述的各种方法或步骤。本申请还涉及用于存储以上程序的存储介质，如硬盘、磁盘、光盘、DVD、flash存储器等。
结合本申请实施例描述的方法/装置可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或二者组合。例如，图中所示的功能框图中的一个或多个和/或功能框图的一个或多个组合，既可以对应于计算机程序流程的各个软件模块，亦可以对应于各个硬件模块。这些软件模块，可以分别对应于图中所示的各个步骤。这些硬件模块例如可利用现场可编程门阵列(FPGA)将这些软件模块固化而实现。
软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域已知的任何其它形式的存储介质。可以将一种存储介质耦接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息；或者该存储介质可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该软件模块可以存储在移动终端的存储器中，也可以存储在可插入移动终端的存储卡中。例如，若设备(如移动终端)采用的是较大容量的MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置，则该软件模块可存储在该MEGA-SIM卡或者大容量的闪存装置中。
针对附图中描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，可以实现为用于执行本申请所描述功能的通用处理器、数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)或者其它可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件或者其任意适当组合。针对附图描述的功能方框中的一个或多个和/或功能方框的一个或多个组合，还可以实现为计算设备的组合，例如，DSP和微处理器的组合、多个微处理器、与DSP通信结合的一个或多个微处理器或者任何其它这种配置。
以上结合具体的实施方式对本申请进行了描述，但本领域技术人员应该清楚，这些描述都是示例性的，并不是对本申请保护范围的限制。本领域技术人员可以根据本申请的精神和原理对本申请做出各种变型和修改，这些变型和修改也在本申请的范围内。
关于包括以上实施例的实施方式，还公开下述的附记：
1.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置应用于环境物联网设备，所述通信装置包括：
第一高层，其对所述环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及
第一物理层，其根据所述第一高层的控制，通过第一接口与第一网络节点设备收发信号。
2.如附记1所述的通信装置，其中，
所述第一高层包括链路层和所述链路层之上的第二协议层，所述第二协议层和核心网进行信息交互。
3.如附记2所述的通信装置，其中，
所述第二协议层和所述核心网的用户平面网络功能(NF)进行信息交互。
4.如附记3所述的通信装置，其中，
所述第二协议层产生设备起源流量的协议数据单元(PDU)。
5.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置应用于第一网络节点设备，所述通信装置包括：
第二高层，其对环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及
第二物理层，其根据所述第二高层的控制，通过第一接口与所述环境物联网(AIoT)设备收发信号。
6.如附记5所述的通信装置，其中，
所述第一网络节点设备通过下一代用户面协议(NG-U)接收来自所述核心网的请求，并通过下一代用户面协议(NG-U)将所述结果信息上报给所述核心网。
7.一种通信装置，其特征在于，所述通信装置应用于核心网，所述通信装置执行如下操作：
向第一网络节点设备发送环境物联网(AIoT)相关的请求；以及
接收所述第一网络节点设备反馈的结果信息。
8.如附记7所述的通信装置，其中，
所述通信装置为控制平面网络功能(NF)，与所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层进行信息交互，所述控制平面网络功能支持环境物联网相关业务。
9.如附记8所述的通信装置，其中，
所述通信装置与所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层交互的信息包括下述信息中的至少一者：
设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息。
10.如附记8所述的通信装置，其中，
所述通信装置的第二协议层(AIoT)与所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层进行信息交互，
所述通信装置还具有应用协议(AP)层，所述应用协议(AP)层在所述第二协议层下，
所述应用协议层(AP)与所述第一网络节点设备的第三协议层(AP)进行信息传输，并承载所述通信装置的第二协议层(AIoT)和所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层进行信息交互的内容。

Claims (20)

  1. 一种通信装置，其特征在于，所述通信装置应用于环境物联网设备，所述通信装置包括：
    第一高层，其对所述环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及
    第一物理层，其根据所述第一高层的控制，通过第一接口与第一网络节点设备收发信号。
  2. 如权利要求1所述的通信装置，其中，
    所述通信装置通过反向散射第一波形发送信号，所述第一波形为所述第一网络节点设备或者第三方设备发送的波形；或者
    所述环境物联网设备生成第一波形，并将待发送信息调制在所述第一波形上进行发射。
  3. 如权利要求1所述的通信装置，其中，
    所述第一高层包括第一协议层，所述第一协议层具有如下功能中的至少一者：
    媒体接入控制，环境物联网(AIoT)设备识别，环境物联网(AIoT)设备控制，环境物联网(AIoT)设备的内存操作，集成的应用程序功能。
  4. 如权利要求3所述的通信装置，其中，
    所述第一高层通过所述第一接口的协议栈与所述第一网络节点设备交互的信息包括：与设备终结流量触发的设备起源流量(DO-DTT)流量类型相关的信息，或者与设备终结(DT)流量类型相关的信息。
  5. 如权利要求1所述的通信装置，其中，
    所述第一高层包括链路层和所述链路层之上的第二协议层，所述第二协议层和核心网进行信息交互。
  6. 如权利要求5所述的通信装置，其中，
    所述第二协议层和所述核心网的控制平面网络功能(NF)进行信息交互，所述控制平面网络功能支持环境物联网相关业务。
  7. 如权利要求6所述的通信装置，其中，
    所述通信装置通过所述第二协议层和核心网通信并得到设备识别相关的控制信息，内存操作相关指令，反馈结果信息中的至少一者。
  8. 如权利要求6所述的通信装置，其中，
    所述第二协议层为非接入(NAS)层；和/或
    所述链路层为媒体接入控制(MAC)层；和/或
    所述核心网的控制平面网络功能为接入和移动管理功能(AMF)，其中，所述核心网的支持环境物联网(AIoT)业务的网络功能被集成在所述接入和移动管理功能(AMF)中。
  9. 如权利要求8所述的通信装置，其中，
    所述链路层的协议数据(PDU)中包含有非接入(NAS)层消息。
  10. 如权利要求5所述的通信装置，其中，
    所述通信装置还包括：
    应用(APP)层，其在所述第二协议层之上，所述应用层和应用程序功能(AF)进行信息交互。
  11. 如权利要求1所述的通信装置，其中：
    所述与环境物联网业务相关的控制包括环境物联网设备的发现，识别，鉴权，标识分配，分组，配置，设备状态转换以及内存操作中的至少一者。
  12. 一种通信装置，其特征在于，所述通信装置应用于第一网络节点设备，所述通信装置包括：
    第二高层，其对环境物联网设备进行与环境物联网业务相关的控制；以及
    第二物理层，其根据所述第二高层的控制，通过第一接口与所述环境物联网(AIoT)设备收发信号。
  13. 如权利要求12所述的通信装置，其中，
    所述通信装置接收所述环境物联网(AIoT)设备发送的调制在第一波形上进行发送的信号，
    所述第一波形由所述环境物联网设备生成；或者，
    所述第一波形由所述第一网络节点设备或者第三方设备发送，并由所述环境物联网(AIoT)设备反向散射。
  14. 如权利要求12所述的通信装置，其中，
    所述第二高层包括第一协议层，所述第二高层的第一协议层通过所述第一接口的 协议栈与所述环境物联网(AIoT)设备的第一协议层进行通信，所述第二高层的第一协议层具有如下功能中的至少一者：
    媒体接入控制，环境物联网(AIoT)设备识别，环境物联网(AIoT)设备控制，环境物联网(AIoT)设备的内存操作，集成的应用程序功能。
  15. 如权利要求14所述的通信装置，其中，
    所述第一网络节点设备接收来自核心网的环境物联网(AIoT)相关的请求，所述通信装置使用所述第一接口的协议栈和环境物联网(AIoT)设备进行通信，然后将需要反馈的结果信息上报给所述核心网。
  16. 如权利要求15所述的通信装置，其中，
    所述第一网络节点设备通过下一代应用协议(NGAP)接收来自所述核心网的请求，并通过下一代应用协议(NGAP)将所述结果信息上报给所述核心网。
  17. 如权利要求12所述的通信装置，其中，
    所述第一网络节点设备还包括第三协议层(AP)，
    所述第三协议层与所述核心网的网络功能(NF)的应用协议(AP)层进行信息传输，并承载所述核心网的网络功能(NF)和所述环境物联网(AIoT)设备的第二协议层进行信息交互的内容，
    其中，所述环境物联网(AIoT)设备的所述第二协议层在所述链路层之上。
  18. 一种通信装置，其特征在于，所述通信装置应用于核心网，所述通信装置执行如下操作：
    向第一网络节点设备发送环境物联网(AIoT)相关的请求；以及
    接收所述第一网络节点设备反馈的结果信息。
  19. 如权利要求18所述的通信装置，其中，
    所述通信装置通过下一代应用协议(NGAP)发送所述环境物联网(AIoT)相关的请求；和/或
    所述通信装置通过下一代应用协议(NGAP)接收所述结果信息。
  20. 如权利要求18所述的通信装置，其中，所述通信装置还执行如下操作：
    与环境物联网(AIoT)设备的第二协议层进行信息交互。
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