本發(fā)明涉及無線通信，特別涉及一種面向物聯(lián)網(wǎng)的edt傳輸優(yōu)化的方法。

背景技術：

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)(iot)的快速發(fā)展，低功耗、廣覆蓋、低成本和大規(guī)模連接成為物聯(lián)網(wǎng)設備的重要需求。在眾多物聯(lián)網(wǎng)通信技術中，nb-iot(narrowband-iot)窄帶物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)由于其低功耗、高安全性和較低的設備成本，逐漸成為物聯(lián)網(wǎng)通信的重要選擇之一。nb-iot系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)大規(guī)模的設備連接，特別適合需要長時間運行且數(shù)據(jù)傳輸頻率較低的場景，例如智能抄表、環(huán)境監(jiān)測和智能家居等應用領域。

2、在nb-iot系統(tǒng)中，終端設備的低功耗運行尤為重要。為了延長終端設備的電池壽命，終端設備通常處于長時間的休眠狀態(tài)，僅在需要傳輸數(shù)據(jù)時才激活。然而，傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸方案在終端從休眠狀態(tài)到傳輸狀態(tài)的切換過程中，存在較大的信令開銷，增加了終端的功耗和系統(tǒng)的復雜性。因此，3gpp協(xié)議引入了ed?t(early?data?transmission，早期數(shù)據(jù)傳輸)技術，以優(yōu)化終端在idle態(tài)下的數(shù)據(jù)傳輸過程。

3、edt技術允許終端在idle態(tài)時攜帶一條上行數(shù)據(jù)進行傳輸，而不必切換到連接態(tài)。這種優(yōu)化方案減少了信令的傳輸次數(shù)，縮短了數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r間，從而有效降低了終端的功耗。然而，edt技術的初步實現(xiàn)雖然提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男剩源嬖谶M一步優(yōu)化的空間，尤其是在資源分配和數(shù)據(jù)傳輸?shù)暮啙嵭苑矫妗?/p>

4、為了進一步提升edt方案的性能，3gpp在release?16版本中引入了pur(preconfigured?uplink?resource，預配置上行資源)策略。pur的核心思想是為終端預留上行資源，使其可以在需要進行數(shù)據(jù)傳輸時，立即使用這些資源進行傳輸，無需等待動態(tài)分配資源。pur與edt的結合使用，能夠更好地實現(xiàn)資源的提前分配以及數(shù)據(jù)的簡化傳輸過程，從而進一步降低信令開銷。

5、pur的具體實現(xiàn)方式是，當終端處于連接態(tài)且期望預留上行資源時，終端會通過purconfigurationrequest向基站申請預留的上行資源?；驹诮邮盏皆撜埱蠛?，會根據(jù)終端的資源需求預留相應的上行資源，并在需要釋放終端時，通過rrcconnectionrelease消息將這些預留的上行資源傳遞給終端。雖然pur策略提高了edt方案的傳輸效率，但該策略需要新增信令消息，導致信令開銷和消息流程的復雜性增加，這對系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性帶來了一定的挑戰(zhàn)。

6、此外，edt方案在終端數(shù)據(jù)傳輸完成后的狀態(tài)切換問題上，也存在一些不確定性。具體而言，edt流程中，終端數(shù)據(jù)傳輸完成后，核心網(wǎng)需要根據(jù)是否有下行數(shù)據(jù)來決定終端是返回idle態(tài)還是恢復連接態(tài)。這一決策過程涉及終端的釋放需求、核心網(wǎng)是否有后續(xù)數(shù)據(jù)的傳輸需求以及基站的當前狀態(tài)等多個因素的判斷。然而，這些判斷過程較為冗余，且容易導致三方(終端、核心網(wǎng)、基站)的判斷結果不一致，進而可能引發(fā)終端的誤釋放或不必要的nas信令傳輸，增加了系統(tǒng)的復雜度。

7、因此，現(xiàn)有的edt和pur方案雖然在優(yōu)化終端低功耗運行和簡化數(shù)據(jù)傳輸方面取得了一定進展，但仍存在信令開銷大、判斷冗余和流程復雜等問題，亟需進一步優(yōu)化以提高系統(tǒng)的效率和可靠性。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明針對現(xiàn)有技術的缺陷，提供了一種面向物聯(lián)網(wǎng)的edt傳輸優(yōu)化方法。

2、為了實現(xiàn)以上發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術方案如下：

3、一種面向物聯(lián)網(wǎng)的edt(early?data?transmission)傳輸優(yōu)化方法，適用于nb-iot(narrowband?iot)系統(tǒng)中的終端、基站和核心網(wǎng)，包括以下步驟：

4、終端在rrc(radio?resource?control)連接建立過程中，通過rrcconnectionsetupcomplete消息向基站發(fā)送purconfiguration_ie字段，基站根據(jù)該字段預留上行資源；在數(shù)據(jù)傳輸完成后，基站通過rrcconnectionrelease消息向終端傳遞預留上行資源的釋放信息，終端根據(jù)該消息回到idle態(tài)；

5、終端完成rrc連接建立后進入idle態(tài)，此時預留的上行資源未釋放，等待后續(xù)的上行數(shù)據(jù)傳輸需求。當終端需要進行上行數(shù)據(jù)傳輸時，基站通過edt技術利用之前預留的上行資源，實現(xiàn)終端上行數(shù)據(jù)的快速傳輸，減少數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r延并提高傳輸效率。

6、核心網(wǎng)根據(jù)上行數(shù)據(jù)的傳輸情況，結合以下條件做出決策：

7、a)若無后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸且無緩存數(shù)據(jù)，核心網(wǎng)向基站發(fā)送ue?context?releasecommand信令，基站釋放ue上下文，終端回到idle態(tài)；

8、b)若無后續(xù)數(shù)據(jù)傳輸?shù)嬖诰彺鏀?shù)據(jù)，核心網(wǎng)向基站發(fā)送initial?context?setup?request信令，重新建立終端上下文，終端恢復連接態(tài)；

9、c)若后續(xù)數(shù)據(jù)僅為上行數(shù)據(jù)的確認信息，核心網(wǎng)通過dl?nas?transport信令指示基站釋放終端上下文，終端回到idle態(tài)；

10、d)若有后續(xù)數(shù)據(jù)且不僅限于上行確認信息，核心網(wǎng)向基站發(fā)送initial?conte?xtsetup?request信令，終端恢復連接態(tài)。

11、進一步地，基站在收到核心網(wǎng)dl?nas?transport信令，則通過rrc?early?datacomplete信令釋放終端，終端恢復idle態(tài)；

12、進一步地，基站在收到核心網(wǎng)的ue?context?release?command信令時，通過layer1ack信令或mac?ce信令向終端傳遞釋放確認，終端在接收到確認后釋放連接并回到idle態(tài)。

13、進一步地，基站在收到核心網(wǎng)的initial?context?setup?request信令，則通過rrc?setup信令重新建立rrc連接，終端進入連接態(tài)。

14、進一步地，所述的purconfiguration_ie字段用于在rrcconnectionsetupcomplete消息中向基站傳遞終端的上行資源需求信息，基站根據(jù)該信息為終端預留上行資源，并在后續(xù)的rrcconnectionrelease消息中分配該資源。

15、進一步地，核心網(wǎng)和基站通過優(yōu)化后的信令流程減少標志位的冗余判斷，不依賴復雜的標志位決定終端的釋放狀態(tài)，而是通過明確的信令指令執(zhí)行上下文的釋放或恢復操作。

16、進一步地，所述rrcconnectionrelease消息包含基站為終端預留上行資源的通知信息，終端在接收到該消息后保存相應的上行資源并回到idle態(tài)。

17、進一步地，所述的edt流程結合pur策略，通過減少信令交互過程中的新增信令和標志位，降低信令開銷和基站的處理復雜度。

18、與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點在于：

19、1.降低信令開銷：通過優(yōu)化edt(early?data?transmission)和pur(preconfigured?uplink?resource)的結合方式，利用現(xiàn)有的信令(如initial?context?setu?prequest、initial?context?setup?response)替代新增的信令交互，減少了額外的信令消息，從而有效降低了信令開銷，提升了系統(tǒng)的整體效率，并減少了通信過程中的資源浪費。。

20、2.簡化信令流程：本發(fā)明通過在rrcconnectionsetupcomplete消息中直接傳遞purconfiguration_ie字段，簡化了原有的復雜信令流程，并利用現(xiàn)有的信令機制取代冗余的流程。這一改進減少了信令處理的復雜性，降低了基站的處理負擔。

21、3.提高功耗效率：優(yōu)化后的edt流程允許終端在idle態(tài)下進行數(shù)據(jù)傳輸，配合pur策略預留的上行資源，減少了終端從休眠狀態(tài)到活躍狀態(tài)的切換頻率，從而有效降低了終端的功耗，延長了設備的電池壽命。

22、4.減少誤判和數(shù)據(jù)傳輸開銷：通過明確的信令指令代替復雜的標志位判斷，減少了三方(終端、核心網(wǎng)、基站)之間的判斷不一致問題，避免了終端誤釋放或不必要的nas信令傳輸，降低了系統(tǒng)開銷。

23、5.優(yōu)化終端狀態(tài)管理：核心網(wǎng)根據(jù)上行數(shù)據(jù)的傳輸情況，結合具體的優(yōu)化策略，能夠更準確地決定終端的狀態(tài)(idle態(tài)或連接態(tài))，提高了終端狀態(tài)管理的準確性和系統(tǒng)的整體運行效率。