NB-IoT系统下实现CIoT EPS混合优化的方法技术方案

本发明专利技术提供一种NB‑IoT系统下实现CIoT EPS混合优化的方法，采用在承载建立过程中通过信令控制完成对承载的优化模式配置的方式，其中，承载建立过程包括控制面CIoT EPS优化承载建立过程和用户面CIoT EPS优化承载建立过程，两个建立过程时相互独立的；终端和核心网根据终端的不同能力，完成多个承载的建立以及承载的优化模式属性配置，并通过承载TFT实现业务数据与CIoT EPS优化承载的关联，形成混合优化模式；该方法有效避免优化模式间动态转换造成控制冲突、数据丢失以及业务中断等问题。同时，在不增加终端及网络的处理复杂度的情况下，简单快速实现业务数据与不同CIoT EPS优化模式承载的关联，降低终端和应用层间规则的复杂度，减少对应用层的要求。

【技术实现步骤摘要】
NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法
本专利技术涉及一种NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法。
技术介绍
随着物联网通信技术的发展，在生产和生活各个方面的物联网业务需求不断增加，同时，低速率业务逐渐成为蜂窝物联网未来主要的市场发展方向，业内将这部分市场统一归纳为LPWAN(LowPowerWideAreaNetwork，低功耗广域物联网)市场，面对LPWAN市场需求，传统的移动通信技术已经无法满足越来越多的物联网应用业务需求，作为信息产业发展的第三次浪潮，各行业不断探索和挖掘物联网概念最大价值的同时，也不断从技术层面提供支撑。作为全球范围内广泛应用的新兴技术，NB-IoT(NarrowBand-InternetofThings，窄带物联网)技术发展迅速，其具有的广覆盖、大容量、低功耗、低成本的特性，已经成为LPWAN的重要支撑技术。目前3GPP(3rdGenerationpartnershipproject，第三代移动通讯伙伴计划)已经将NB-IoT技术统一到LTE技术标准中，端到端的产业链也在快速发展，这为NB-IoT网络的部署奠定了基础条件。在3GPP的NB-IoT技术标准中，针对物联网业务的需求特性在EPS(EvolvedPacketSystem，演进的包系统)框架下为CIoT(CellularInternetofThings，蜂窝物联网)定义了两种EPS优化模式：控制面CIoTEPS优化和用户面CIoTEPS优化。其中，控制面CIoTEPS优化主要面向小数据包的业务，通过将数据包绑定在控制面信令中，终端不必在无线空口以及基站与核心网间建立业务承载，就可以将业务数据直接传递到网络中，从而简化终端和网络间的通信流程；用户面CIoTEPS优化主要面向大数据包的业务，在LTE(LongTermEvolution，长期演进)原有用户面传输方式的基础上，引入无线资源的“挂起/恢复(Suspend/Resume)控制”，减少终端重复进行网络接入的信令开销。NB-IoT技术标准中当终端同时支持控制面CIoTEPS优化和用户面CIoTEPS优化时，终端在同一时刻仅能支持其中一种优化模式，需要通过信令控制完成两种优化模式间的转换。即，对于处于控制面CIoTEPS优化下的终端，当其业务传输需要使用用户面CIoTEPS优化时，则必须使用控制面CIoTEPS优化和用户面CIoTEPS优化间的转换过程，转换为用户面CIoTEPS优化后才能完成业务传输，反之亦然。物联网应用所产生的业务数据以小数据为主，如电力抄表信息、GPS信息等，但随着物联网应用的发展，一些物联网行业应用将短视频、图片等多媒体大数据也纳入物联网传输中。面对同时有小数据和大数据的物联网应用，NB-IoT终端和系统需要同时支持控制面CIoTEPS优化和用户面CIoTEPS优化，以及支持两种优化模式间的转换。由于只有应用层才能感知业务类型和数据包的大小，所以终端需要和应用层间制定相应的非标准化规则来决定使用控制面CIoTEPS优化或者用户面CIoTEPS优化，这对与终端无关的应用层提出了更高的要求，增加了应用在物联网中的推广复杂度。控制面CIoTEPS优化和用户面CIoTEPS优化间的转换需要根据应用业务的变化进行动态转换，且终端和网络均有可能随时发起控制面CIoTEPS优化和用户面CIoTEPS优化转换过程，这会导致系统优化转换过程的控制冲突。同时，由于终端和网络间数据是双向传输，终端和网络无法确定对端数据是否全部完成传输，而且两种优化转换过程需要一定的时间才能完成，所以在转换过程中系统无法保证业务数据可靠性传输，导致业务数据的丢失或者业务中断。
技术实现思路
鉴于上述两种CIoTEPS优化模式的问题，本专利技术提出一种基于承载的CIoTEPS混合优化方法，能够让NB-IoT终端和核心网同时支持控制面CIoTEPS优化和用户面CIoTEPS优化，并通过承载完成不同优化模式的选择和区分，实现各类数据的同步快速传输，解决现有技术中存在的在转换过程中系统无法保证业务数据可靠性传输，导致业务数据的丢失或者业务中断的问题。本专利技术的技术解决方案是：一种NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法，采用在承载建立过程中通过信令控制完成对承载的优化模式配置的方式，其中，承载建立过程包括控制面CIoTEPS优化承载建立过程和用户面CIoTEPS优化承载建立过程，两个建立过程时相互独立的；终端和核心网根据终端的不同能力，完成多个承载的建立以及承载的优化模式属性配置，并通过承载TFT实现业务数据与CIoTEPS优化承载的关联，形成混合优化模式。进一步地，终端的不同能力即多接口终端和统一接口终端，其中，多接口终端是指至少支持两个或两个以上IP地址配置的NB-IoT终端，终端应用选择使用不同的IP地址作为源地址发送业务数据；统一接口终端是指仅支持一个IP地址配置的NB-IoT终端，终端应用采用统一的IP地址作为源地址发送业务数据。进一步地，控制面CIoTEPS优化承载建立过程用于终端和核心网间建立控制面CIoTEPS优化承载，控制面CIoTEPS优化承载的建立是基于3GPP标准中标准附着流程完成的。进一步地，控制面CIoTEPS优化承载建立过程具体为：终端向核心网发送附着请求来发起附着流程并启动建立控制面CIoTEPS优化承载，终端通过附着请求信令中的终端网络能力信元向核心网指明终端同时支持CIoTEPS优化模式以及终端接口能力；对于统一接口终端，附着请求信令中增加TFT信息用于业务数据与控制面CIoTEPS优化承载的关联；核心网完成附着请求和控制面CIoTEPS优化承载的建立，核心网在附着响应中将所建立的承载标记为控制面CIoTEPS优化承载并通过EPS网络支持能力信元通知终端使用混合优化模式；对于统一接口终端，核心网携带最终确认的TFT信息；终端确认使用混合优化模式，并将对应建立的承载标记为控制面CIoTEPS优化承载；对于统一接口终端，保存附着响应消息中的TFT信息。进一步地，用户面CIoTEPS优化承载建立过程用于终端和核心网间建立用户面CIoTEPS优化承载，用户面CIoTEPS优化承载的建立是基于3GPP标准中承载资源分配请求流程完成的。进一步地，用户面CIoTEPS优化承载建立过程具体为，终端向核心网发送承载资源分配请求来发起承载资源分配请求流程并启动建立用户面CIoTEPS优化承载，终端要在承载资源分配请求信令中增加用户面CIoTEPS优化指示，该指示向核心网指明此次承载资源分配请求所需要建立的承载是用于用户面CIoTEPS优化的；核心网完成承载资源分配请求请求和用户面CIoTEPS优化承载的建立，用户面CIoTEPS优化承载的建立是通过标准激活缺省承载和专有承载流程完成的；对于多接口终端，核心网建立用于用户面CIoTEPS优化的缺省承载和专有承载，其中用户面CIoTEPS优化缺省承载的激活缺省承载请求携带为终端新分配的IP地址，用户面CIoTEPS优化专有承载的激活专有承载请求携带相应的TFT信息；对于统一接口终端，核心网仅建立用户面CIoTEPS优化专有承载，其中用户面CIoTEPS优化专有承载的激活专有承载请求需携带默认标识，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种NB‑IoT系统下实现CIoT EPS混合优化的方法，其特征在于：采用在承载建立过程中通过信令控制完成对承载的优化模式配置的方式，其中，承载建立过程包括控制面CIoT EPS优化承载建立过程和用户面CIoT EPS优化承载建立过程，两个建立过程时相互独立的；终端和核心网根据终端的不同能力，完成多个承载的建立以及承载的优化模式属性配置，并通过承载TFT实现业务数据与CIoT EPS优化承载的关联，形成混合优化模式。

【技术特征摘要】
1.一种NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法，其特征在于：采用在承载建立过程中通过信令控制完成对承载的优化模式配置的方式，其中，承载建立过程包括控制面CIoTEPS优化承载建立过程和用户面CIoTEPS优化承载建立过程，两个建立过程时相互独立的；终端和核心网根据终端的不同能力，完成多个承载的建立以及承载的优化模式属性配置，并通过承载TFT实现业务数据与CIoTEPS优化承载的关联，形成混合优化模式。2.如权利要求1所述的NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法，其特征在于：终端的不同能力即多接口终端和统一接口终端，其中，多接口终端是指至少支持两个或两个以上IP地址配置的NB-IoT终端，终端应用选择使用不同的IP地址作为源地址发送业务数据；统一接口终端是指仅支持一个IP地址配置的NB-IoT终端，终端应用采用统一的IP地址作为源地址发送业务数据。3.如权利要求1所述的NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法，其特征在于：控制面CIoTEPS优化承载建立过程用于终端和核心网间建立控制面CIoTEPS优化承载，控制面CIoTEPS优化承载的建立是基于3GPP标准中标准附着流程完成的。4.如权利要求3所述的NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法，其特征在于：控制面CIoTEPS优化承载建立过程具体为：终端向核心网发送附着请求来发起附着流程并启动建立控制面CIoTEPS优化承载，终端通过附着请求信令中的终端网络能力信元向核心网指明终端同时支持CIoTEPS优化模式以及终端接口能力；对于统一接口终端，附着请求信令中增加TFT信息用于业务数据与控制面CIoTEPS优化承载的关联；核心网完成附着请求和控制面CIoTEPS优化承载的建立，核心网在附着响应中将所建立的承载标记为控制面CIoTEPS优化承载并通过EPS网络支持能力信元通知终端使用混合优化模式；对于统一接口终端，核心网携带最终确认的TFT信息；终端确认使用混合优化模式，并将对应建立的承载标记为控制面CIoTEPS优化承载；对于统一接口终端，保存附着响应消息中的TFT信息。5.如权利要求1所述的NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法，其特征在于：用户面CIoTEPS优化承载建立过程用于终端和核心网间建立用户面CIoTEPS优化承载，用户面CIoTEPS优化承载的建立是基于3GPP标准中承载资源分配请求流程完成的。6.如权利要求5所述的NB-IoT系统下实现CIoTEPS混合优化的方法，其特征在于：用户面CIoTEPS优化承载建立过程具体为，终端向核心网...

【专利技术属性】
技术研发人员：王刚，
申请(专利权)人：江苏鑫软图无线技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32