[发明专利]一种小数据的传输方法和设备

说明书

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种小数据的传输方法和设备。

背景技术

(1)小数据传输(Small Data Transmission)的需求。

对于M2M(Machine to Machine，机器间)通信的研究表明，在移动网络上提供M2M通信具有潜在的市场前景。M2M业务对系统提出了很多新要求，且小数据传输为一项重要需求，小数据传输的特性适用于发送或者接收小量数据的MTC(Machine Type Communication，机器类通信)设备。

为此，当前提出了如下对小数据传输的特性需求：系统支持小量数据传送应该对网络带来最小的影响(如信令开销，网络资源，重配置的延时等)；当需要发送小量数据时，MTC设备可以是附着在网络中，或者是从网络去附着；对小量数据的定义应该能够基于签约信息或者运营商的策略进行配置。

(2)下行小数据传输的解决方案。

1)使用已建立的NAS(Non Access Stratum，非接入层)安全上下文来传输下行SMS(Short Messaging Service，短消息业务)PDU(Protocol Data Unit，协议数据单元)，该方法利用NAS信令来传输数据，不需要建立RRC(Radio Resource Control，无线资源控制)安全上下文，具体过程包括：

i.MME(Mobility Management Entity，移动性管理实体)和UE(User Equipment，用户设备)在Attach(附着)/TAU(Tracking Area Update，跟踪区更新)过程中进行小数据传输协商。

ii下行短消息到达MME时触发MME寻呼UE，并建立RRC连接：在空口和S1接口上的寻呼消息中增加SMS flag(标志)，使UE将RRC establishment cause(建立原因)从mt-access修改为mo-signalling(或者是新的cause value：mt-signalling)。这个RRC establishment cause允许eNB(基站)优化其资源分配，并且配置UE不进行测量上报。

iii.UE发送Service Request(服务请求)响应寻呼，并在消息中携带“KSIand sequence number”IE(Information Elements，信息元素)。之后，MME可以利用“KSI and sequence number”和S-TMSI(Temporary Mobile Subscriber Identity，临时移动用户识别码)来加密后续传输的RP-data。

iv.MME在下行NAS传输消息的NAS PDU的加密IE中发送RP-data(数据)，之后，eNB将NAS PDU发送给UE。

v.UE在UL Information Transfer(上行信息传输)消息中的NAS PDU的加密IE中发送RP-ACK(确认)，之后，eNB将NAS PDU发送给MME。

vi.UE在UL Information Transfer中增加一个新的可选IE，以请求eNB释放RRC连接。

vii eNB释放RRC连接。

2)使用已建立的NAS安全上下文来传输下行小数据IP包，该方法使用NAS信令来传输数据，不需要建立RRC安全上下文，具体过程包括：

i.MME和UE进行小数据传输协商(attach/TAU)，激活NAS加密，并且激活一个PDN(Packet Data Network，分组数据网络)连接。

ii当有下行IP包到达S-GW(Serving Gateway，服务网关)时，S-GW缓存IP包，并将IP包附着在Downlink Data Notification(下行数据通知)消息中传输给MME。S-GW检测接下来是否有IP包到达同一个UE，以及这些IP包的总大小是否超过运营商或签约信息配置的值，如果是，S-GW发送Downlink Data Notification请求建立S1承载。

iii.MME进行寻呼。在空口和S1接口上的寻呼消息增加small data flag允许UE将RRC establishment cause从mt-access改为mo-signalling(或是新的cause value：mt-signalling)。这个RRC establishment cause允许eNB优化其资源分配，并且配置UE不进行测量上报。