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NB-IoT的数据传输过程

2018-06-21

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  NB-IoT定义了两种数据传输模式:CP模式和UP模式。最终使用哪种CIoT信令减少来优化方案呢?对于数据发起方,由UE选择决定哪一种方案。对于数据接收方,由MME参考UE习惯,通过NAS信令进行协商来配置选择哪一种方案。

  NB-IoT在没有激活AS安全之前,不使用PDCP。非锚点载波可以在RRC_Connected连接状态建立期间被配置。

  NB-IoT UE只支持CP模式时,不使用PDCP协议子层。若NB-IoT UE同时支持CP模式和UP模式,则在启用AS安全之前,不使用PDCP协议子层。

  CP模式是NB-IoT系统新增加的过程,主要针对小数据包的传输优化,支持将IP数据包、Non-IP数据包、SMS封装到NAS PDU中进行传输,并且不需要建立DRB和S1-U承载。

  对于CP模式,UE和eNB基站间的数据交换在RRC子层上完成。对于下行链路,数据包附带在RRC连接建立消息里;对于上行链路,数据包附带在RRC连接完成消息里。如果数据量过大,RRC不能完成全部传输,将使用下行信息传输和上行信息传输消息继续传输。

  这两类消息中包含的是带有NAS消息的byte数组,其对应NB-IoT数据包,因此,对于eNB基站是透明的,UE的RRC也会将它直接转发给上一层。

  在这种传输模式下,没有RRC连接重置过程,数据在RRC连接建立消息里传输,或者在RRC连接建立之后立即RRC释放连接并启动恢复进程。

  只支持CP模式的UE只需要建立SRB1bis,不需要支持任何DRB和相关过程。

  CP模式包括UE发起的MO控制面数据传输过程和UE终结的MT控制面数据传输过程。

  支持UP模式的UE需要建立SRB1,在RRC连接建立过程期间,SRB1bis随着SRB1被隐含建立。依据支持UP模式的UE能力,数据通过传统的用户面传输,为了降低物联网终端的复杂性,默认支持1个DRB,可选支持最多2个DRB。

  支持UP模式的NB-IoT还需支持RRC连接的暂停和恢复、AS安全、RRC连接重建和RRC连接重置。

  在CP模式中,RRC连接建立时的特征如下:

  在上行链路中,RRC消息可发送上行链路NAS信令消息或NAS消息携带的数据。

  在下行链路中,RRC消息可发送下行链路NAS信令消息或NAS消息携带的数据。

  不支持RRC连接重构和RRC连接重建。

  不使用DRB。

  不使用AS安全。

  在AS中不同的数据类型(如IP、Non-IP、短信)之间没有区别。

  在UP模式中,RRC连接建立时的特征如下:

  在RRC连接释放时使用1个RRC连接挂起进程,在RRC_Idle空闲状态下,eNB基站可请求保留AS上下文。

  从RRC_Idle空闲状态到RRC_Connected连接状态时,发送1个RRC连接恢复进程,UE中以前存储的信息被eNB基站用来恢复RRC连接。在恢复消息中,用户终端提供一个恢复ID来由eNB基站访问存储信息来恢复RRC连接。

  在挂起/恢复时必须保持AS安全。在RRC恢复进程中不支持重新输入。用户终端在RRC重建进程和恢复进程中使用shortMAC-I作为身份验证令牌。eNB基站提供NCC给UE,同时UE重置计数器。

  从RRC_Idle空闲状态到RRC_Connected连接状态时,复用CCCH和DTCH。

  当建立RRC连接时,可配置1个非锚载波用于RRC连接的重建、恢复或重新配置。

标签 NB-IoT

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