现代移动通信网络使用如标准化机构3GPP所定义的EPS(‘演进分组系统’)架构，其特别基于仅用于在网络的各种设备之间交换信令数据的信令信道与仅用于与连接到网络的移动终端交换有效载荷数据的用户数据传输信道之间的区别。
因此，有效载荷数据通常通过在移动终端与管理对移动网络外部的网络的访问的网络实体之间建立的数据传输信道而在传输平面中被传输到此移动终端。
图1展示了这种数据传输信道，在3GPP标准中也称为‘数据无线电承载’或‘EPS承载’。在此图中，此数据传输信道由连接移动终端UE与移动网络的接入网络部分RAN内的基站eNB的无线电接口Uu承载、并且然后由将基站eNB连接到移动网络的核心网络部分EPC的接口S1-U承载，直到服务网关S-GW和数据网关P-GW，数据网关P-GW然后被用于接收或发送数据到另一个外部网络EXT，例如因特网。
关于在EPS架构中采用的信令信道，所述信道基于由无线电接口Uu——连接基站和位于移动网络的核心网络部分EPC中的移动性管理实体MME的称为‘S1-MME’的接口承载的逻辑信道。
在这样的架构下，对于每个终端，仅当由此终端发送或接收数据时才建立传输信道，信令信道上的交换对于在数据传输之前建立此传输信道并且在数据传输结束时将其去激活是必需的。
与涉及智能电话的语音、图像、或视频数据的常规传输相反，IoT(或英文中的‘物联网’)使用的持续发展使得可以设想实现由诸如传感器之类的多个简单终端传输非常少量的数据的应用，所述数据可能包含在单个IP分组中。
上面概述的EPS架构不适合于这种类型的少量数据的传输，因为即使传输包含在单个IP分组中的少量数据，仍然需要在终端和网络之间交换信令消息以便恢复并且然后去激活传输信道。
为了提高少量数据的传输的有效性，特别是在终端的功耗方面，这种类型的用途单独的特定解决方案——称为‘使用预先建立的NAS安全的不频繁小数据传输’已经在3GPP技术报告TR 23.720v1.1.0(第6.2节)中提出。
此解决方案基于专用于IoT数据(换句话说，低量数据)的传输的网络实体的引入，所述网络实体表示为‘C-SGN’，其使得专门用于这种类型的用途的终端能够通过将低量数据封装在与C-SGN实体交换的信令消息中而与移动网络交换所述数据，从而避免建立传输信道。
当必须传输非常低量的数据时，通常当数据配合到单个IP分组中时，这种解决方案可能是有利的。相反，如果结果是要传输的数据量更大并且变大，则此解决方案导致交换的信令消息的倍增，因此可能导致更大的无线电链路占用(并且因此更大的功耗)，如果使用常规传输信道来传输数据，情况就会如此。
此外，申请WO 2013/012759描述了一种网络架构，其中引入了SPDS(‘短分组数据服务’)服务器，此服务器能够确定下行链路分组必须经由信令信道而不是经由传输信道来传输。在这种情况下，此SPDS服务器根据特定协议(称为SPDS-AP)与移动网络的MME移动性管理实体进行对话，以便向其将低量分组传输到此实体。接收到这样的分组的MME实体然后必须向接收方终端发送专门修改的‘寻呼’消息，以便通知其此特定类型的下行链路分组的到达。
因此，此机制需要繁重的协议修改，在MME实体处是这样，因此此实体不仅能够根据SPDS-AP协议与SPDS服务器进行对话而且能够根据情况修改在下行链路连接期间其发送给移动终端的‘寻呼’消息，在移动终端本身处也是这样，因此移动终端能够解释当存在要在信令信道上传输的下行链路分组时MME实体发送给它们的修改的‘寻呼’消息。
此外，此机制在数据的到达被认为是低量时由SDPS服务器触发。现在，在SDPS服务器根据SPDS-AP协议与MME实体开始对话的时间与终端UE经由信令信道返回扩展服务请求以获得下行链路数据的时间之间，这种情况例如可能会产生额外下行链路数据的涌入，从而使SDPS服务器的决定无效并且使得经由数据传输信道传输所有这些下行链路数据更合适。即使SDPS服务器决定反转其选择决定，一定量的下行链路数据已经经由为此目的建立的信令信道传输，但其不是最合适的传输模式。
目前，因此不存在能够灵活地、有效地且容易地处理在移动网络内传输低量的数据和传输高量的数据两者的设备。
本发明的目的是改善这种情况。
为此，本发明提出了一种用于在移动通信网络的网络节点与移动终端之间传输数据的方法，所述方法由所述网络节点在接收到目的地为所述移动终端的至少一个数据分组之后实现，所述方法包括在接收到所述至少一个数据分组之后向所述移动终端发送警告消息并且作为响应而接收来自所述移动终端的服务请求，在接收到来自所述移动终端的所述服务请求之后，此方法还包括以下步骤：
根据要传输的数据量或者在所述移动终端到网络的附接阶段期间接收的参数，确定所述移动网络的数据传输信道和信令信道中要用于传输数据的信道；
当要使用数据传输信道时，触发所述移动终端与网络设备之间的数据传输信道的建立并且通过所述数据传输信道来传输所述至少一个数据分组；
当要使用信令信道时，将要传输的数据插入到至少一个信令消息中并且将所述至少一个信令消息传输到所述移动终端。
此方法使得能够简化对要用于下行链路数据的传输模式的选择，而不是涉及改变关于与下行链路分组所目的地为的移动终端的第一交换的协议。此外，此选择更可靠，因为其发生在将移动终端连接到网络的过程的后期阶段，并因此对数据传输上下文有更多的了解。
在一个特定实施例中，确定要使用的信道包括以下步骤：
确定要传输的数据量；以及
将此量与判定阈值量进行比较，当此量大于所述判定阈值量时使用数据传输信道，并且当此量低于所述判定阈值量时使用信令信道。
有利的是，此方法还包括由所述网络节点并且在确定要使用的信道之前实现的以下步骤：
触发对由所述网络节点接收的要传输到所述移动终端的所述至少一个数据分组的存储；以及
通过将所存储的数据分组的字节数或其所包含的数据的字节数相加来确定要传输的数据量，直到接收到所述服务请求为止。
因此可以根据直到移动终端准备好接收下行链路数据流的时间为止对此流的评估而不是依靠在所述网络节点处接收到的整个第一下行链路分组中的数据量(其可能不反映后续下行链路数据流中的数据量)来做出关于要采用的传输模式的更可靠的决定。
作为替代方案，所述方法还包括由所述网络节点并且在确定要使用的信道之前实现的以下步骤：
在预定时段上存储要传输到所述移动终端的所述至少一个接收到的数据分组；
通过将所存储的数据分组的字节数或其所包含的数据的字节数相加来计算要传输的数据量。
这也使得可以通过依靠在时间框架上测量的数据量(从而使得可以辨别量在此时间框架内的临时影响)而不仅仅依靠在所述网络节点处接收到的整个第一下行链路分组中的数据量来对要采用的传输模式做出更可靠的决定。
在另一个特定实施例中，所述网络节点在已经在终端到网络的附接阶段期间在将终端附接到网络的附接请求中接收到指示要传输的数据具有低量的参数之后确定将使用信令信道和/或在已经在将终端附接到网络的请求中接收到指示要传输的数据具有高量的参数之后确定将使用数据传输信道。
因此，移动终端可以影响关于下行链路数据传输模式的选择的网络级决定。
根据本发明的另一主题，一种旨在用于移动电信网络中的网络节点包括处理模块，所述处理模块能够接收要传输到移动终端的至少一个数据分组，所述处理模块被配置用于在接收到所述至少一个数据分组之后向所述移动终端发送警告消息并且作为响应而接收来自所述移动终端的服务请求，在接收到来自所述移动终端的所述服务请求之后，此节点的所述处理模块被配置用于：
根据要传输的数据量或者在将所述移动终端附接到网络的阶段期间从所述移动终端接收的参数，确定所述移动网络的数据传输信道和信令信道中要用于传输数据的信道；
当要使用数据传输信道时，触发与所述移动终端的数据传输信道的建立并且通过所述数据传输信道来传输所述至少一个数据分组；
当要使用信令信道时，将要传输的数据插入到至少一个信令消息中并且将所述至少一个信令消息传输到所述移动终端。
根据本发明的另一个主题，一种移动终端，旨在与包括能够接收目的地为此移动终端的下行链路数据的网络节点的移动电信网络一起使用，包括能够与所述移动网络交换数据的处理模块，所述处理模块被配置用于将指示所述移动终端是希望使用信令信道还是数据传输信道来传输所述下行链路数据的参数插入到附接到所述移动电信网络的请求中，所述参数旨在由所述网络节点用来确定所述移动网络的数据传输信道和信令信道中要用于传输所述下行链路数据的信道。
根据本发明的另一个主题，一种计算机程序包括用于当由网络节点的处理模块执行此程序时实现上述数据传输方法的代码指令。根据本发明的另一个主题，一种计算机程序包括用于当由网络节点的处理模块执行此程序时实现上述方法的代码指令，以及一种能够处理器读取的计算机程序介质。
本发明的其他特征和优点将通过阅读以下通过非限制性示例给出的特定实施例的详细描述以及附图而变得显而易见，在附图中：
-图1是展示了比如用于移动通信网络中的典型数据传输信道的示意图；
-图2展示了根据本发明的一般原理的方法的步骤；以及
-图3A和图3B展示了根据本发明的两个实施例的方法的步骤，其中网络节点将所谓的下行链路数据传输到移动终端。
首先参考图2，其中展示了根据本发明的一般原理的方法的步骤。
此方法用于一方面的移动终端UE(例如，智能电话、平板电脑、移动电话、便携式PC、通信对象等)与另一方面的此移动终端所连接到的移动通信网络的网络节点GW之间的数据交换的上下文中。此网络节点GW特别位于移动网络的核心部分中，使得交换经由包括移动终端能够经由无线电链路连接到的基站(或者甚至eNodeB)的接入网络RAN来传送。此网络节点GW尤其可以是提供对外部网络的访问的网关，使得其能够接收目的地为终端UE并来自此外部网络的数据分组并且接收来自终端UE并且旨在被传输到此外部网络的数据分组。
在此方法中，在向网络节点GW提供包含要传输到移动终端UE的数据di的一个或多个分组(即，‘下行链路’数据)之后，网络节点GW根据要传输的数据量确定(步骤S1)两种可能的模式中要使用的传输模式：
-第一传输模式A，其中要用于传输数据的信道是在移动网络中建立的数据传输信道；换句话说，数据优选地在传输平面中传输；
-第二传输模式B，其中要用于传输数据的信道是移动网络的信令信道；换句话说，数据优选地在信令平面中传输。
一旦已经确定要传输到移动终端UE的(多个)数据分组的传输模式，则使用此模式来将这些数据传输到此设备。
因此，如果确定要使用第一传输模式A(换句话说，要使用数据传输信道)，特别是当要传输高量的数据时，网络节点GW通过专用于此目的的信令消息(例如比如文献TS 23.401和TS 24.301中描述的那些)触发(步骤S2)移动终端与网络节点之间的数据传输信道的建立。
一旦已经建立数据传输信道，网络节点GW在此传输信道内向移动终端UE传输(步骤S3)已经提供给其的(多个)数据分组，数据di然后在传输平面中传输。
相反，如果确定要使用第二传输模式B(换句话说，要使用信令信道)，特别是当要传输低量的数据时，网络节点GW将已经提供给其的数据插入(步骤S4)到一个或多个信令消息中，然后所述信令消息在信令平面中被传输(步骤S5)到移动终端UE，因此不必在传输平面中建立数据传输信道。
现在将参考图3A至图3B，其展示了根据本发明的两个实施例的方法的步骤，其中网络节点GW接收要传输到移动终端UE的‘下行链路’数据分组DL_P(di)。在此实施例中，终端UE通过包括终端UE连接到的基站或eNodeB的接入网络RAN连接到移动通信网络。
首先参考图3A，其展示了根据本发明的用于传输下行链路数据的方法的特定实施例，其动态地考虑要传输的数据量。
在此实施例中，在这种情况下，所述方法通过网络节点GW接收(步骤S01)目的地为终端UE并且包含目的地为此相同终端的有效载荷数据di的第一数据分组DL_P(di)被触发，此分组可能来自外部网络，例如因特网。
在接收到此第一数据分组之后，网络节点GW触发(步骤S02)对此第一分组以及之后其可能接收到的目的地为终端UE的任何其他数据分组DL_P(di,1)、DL_P(di,2)等的存储。此存储可以对应于网络节点的临时存储模块(或缓冲器)中的缓冲存储。
此外，网络节点GW通常以‘寻呼’消息的形式向终端UE发送(步骤S03)警告消息Pgng，此消息经由此终端UE经由无线电链路连接到的接入网络RAN进行传送。响应于此消息，终端UE可以仍然经由其经由无线电链路连接到的接入网络RAN返回(步骤S04)服务请求Serv_req，以便特别地向网络节点GW指示其同意接收目的地为其的数据。然后终端UE从待机状态切换到连接状态。
在此阶段，网络节点GW确定(步骤S1)要用于传输其所接收的用于终端UE的数据分组DL_P(di)的信道，如之前在图2中所介绍的。
为此，网络节点GW首先可以确定要传输到终端UE的数据量并且通过将其与判定阈值量VOLS进行比较来从中推断出涉及低量还是高量：
·如果此量低于此判定阈值量VOLS，则认为要传输低量的数据，并且因此认为信令信道最适合于传输这些数据。
·如果此量大于此判定阈值量VOLS，则认为要传输高量的数据，并且认为数据传输信道最适合于传输这些数据。
要传输的数据量可以由网络节点GW以几种方式来确定。
具体地，可以考虑从触发警告消息Pgng的传输的第一分组开始直到接收到服务请求Serv_req的时间为止接收的目的地为UE的所有分组。然后，通过将包含在这些分组中的所有数据的字节相加(可能在已经解封和存储这些数据之后，以便仅考虑接收到的数据的有效载荷部分)或者通过当接收到的分组已经以未改变的形式被存储时将所有接收到的分组DL_P(di)的字节作为整体相加来计算要传输的数据量VOL(di)。然后此量被表示为字节数，将此量与同样表示为字节数的判定阈值量VOLS(例如，2000字节)进行比较。
替代方案可以包括：触发接收到目的地为UE的第一数据分组之后预定时段的超时并且仅考虑在此预定时段期间接收和存储的目的地为UE的数据分组。然后可以以类似于上面描述方式来执行量的计算和与阈值决定量VOLS的比较。
然后根据被确定为要用于将数据分组传输到终端UE的信道的信道，出现两种情况：
·如果确定使用数据传输信道是适合的(要传输高量的数据)，这对应于传输模式A，则网络节点GW例如通过3GPP标准的常规程序图来触发(步骤S2)数据传输信道的建立。在这种情况下，网络节点GW向接入网络RAN发送初始上下文建立请求，所述网络然后在向网络节点返回(如果无线电信道建立成功)初始上下文建立完成消息之前与终端UE建立无线电信道(‘数据无线电承载’)。
在这些步骤结束时，从终端UE到网络节点GW建立传输信道(即，‘S1承载’)。网络节点GW然后可以通过此传输信道将其在该间隔中已经存储的所有数据分组DL_P(di)传输(步骤S3)到终端UE。
·相反，当确定使用信令信道是适合的(要传输低量的数据)时，这对应于传输模式B，网络节点GW不触发传输信道的建立，而是通过将数据di插入(步骤S4)到一个或多个信令消息MSG(di)中来准备所述信令消息，所述数据di是从直到此点为止其已能够存储的要传输到终端UE的接收到的分组DL_P(di)中提取的。
在这种情况下，网络节点GW可以采用能够到达终端UE并且包含低量数据的任何类型的信令消息，例如比如文献TR 23.720v1.1.0中所讨论的‘NAS’消息，特别是去往接入网络RAN的‘下行链路NAS传输’消息。
一旦这个(或这些)信令消息已经被准备好，其就经由接入网络RAN被传输(步骤S5)到终端UE，所述网络可能修改其格式，同时保留目的地为UE的数据。因此，在这种情况下，下行链路NAS传输消息由RAN转换成经由无线电链路传输到终端UE的下行链路信息传输(‘DL信息传输’)消息。
现在参考图3B，其展示了根据本发明的用于传输下行链路数据的方法的另一个更为静态的实施例。
此实施例中的方法与前一方法不同之处在于，要使用的信道不是根据数据量而是根据终端UE预先传输的指示来确定。
在此方法中，使用传统过程发生将终端UE附接到移动网络的先前阶段S0，以使终端能够连接到网络。
在此阶段期间，终端UE发送(步骤S001)附接请求，所述附接请求由RAN中继到网络节点GW。然而，在本实施例中，终端UE通过将采用指示对于可能目的地为它并且可能被网络节点GW接收的下行链路数据其希望使用信令信道的第一值或指示对于可能目的地为它并且可能被网络节点GW接收的下行链路数据其希望使用数据传输信道的第二值的参数IND插入到此请求中来准备此请求。
网络节点GW将此参数与终端UE的标识符(例如，其IMSI)相关联地存储(步骤S002)并返回(步骤S003)附接接受消息，其在所述附接接受消息中再现参数IND以确认所选信道的接管。如果此信道的使用被拒绝或不被网络支持，则网络节点GW不在附接接受消息中再现参数IND。
此后，当网络节点接收到目的地为终端UE的数据分组DL_P(di)时，其可以发送警告消息并等待返回服务请求，如上所述(步骤S03和S04)。
网络节点GW然后检查对于所述分组其是否已经存储了与接收方终端UE的标识符关联的参数IND。如果已经存储了其值指示希望经由信令信道进行传输的标识符IND，则网络节点GW触发上述步骤S4和S5以便使用信令信道。相反，如果已经存储了其值指示希望经由传输信道进行传输的标识符IND，则网络节点GW触发上述步骤S2和S3以便使用数据传输信道。
作为替代方案，可以设想在没有指示符的情况下对于下行链路数据默认使用信令信道，仅在存在指示符的情况下使用传输信道，反之亦然。
可以在确定对于任何类型的下行链路数据要使用的信道时建立指示希望用于传输下行链路数据的信道的参数。作为替代方案，此参数可以是希望要使用的信道，除非存在与下行链路分组一起插入的相反命令或特定情况。举例来说，被设计用于低量的数据的终端UE(例如，定期传输温度的传感器)可以向网络指示其希望使用信令信道，但是网络节点GW可能决定忽略此希望并且优先考虑数据传输信道以间歇地传输诸如终端的固件更新之类的高量数据。
为了实现上述方法，网络节点GW可以采取包括处理模块(例如，处理器)的设备的形式，所述处理模块与其中可以存储处理模块能够执行以便实现上述方法的步骤的计算机程序的代码指令的只读存储器模块和其中可以存储将根据上述方法进行处理的下行链路数据或下行链路分组的随机存取存储器模块相关联。所述处理模块可以是单独的或被分解成多个模块(或处理器)，可能分布在多个设备中并负责执行上述方法的一个或多个步骤。
就其而言，移动终端UE可以特别包括两个单独的模块：
·首先，一个(或可能多个)应用模块APP(在这种情况下仅展示一个)，其通常对应于安装或嵌入在终端UE中的软件应用、并且能够处理数据(可能经由用户接口提供或者源自传感器)和向终端UE的其他模块提供数据。
·其次，处理模块COM特别包括无线电通信模块(通常包括无线电台、天线、振荡器等)，其功能是经由无线电链路与移动网络进行通信。此处理模块COM可以以与只读存储器和随机存取存储器相关联的处理器的形式来实现，所述只读存储器中可以存储计算机程序，所述计算机程序包含用于当由所述处理器执行所述计算机程序时执行以下方法的各个步骤的指令。
应用模块APP和处理模块COM可以集成在同一个芯片(芯片组)上。
在这种情况下，在图3B所示的实施例中，处理模块COM被配置用于将上述参数IND插入到发送给移动网络以使终端UE能够附接到此网络的附接请求中。
当然，本发明不限于上面描述和示出的示例性实施例，并且基于所述示例性实施例可以提供其他实施例和实现形式，而不偏离本发明的范围。
因此，用于传输下行链路数据的方法可以同样适用于有效载荷数据di本身以及包含它们的分组(例如，IP分组)。具体地，根据本发明的信令消息在其大小允许的情况下可以同样包含从提供的分组中提取的数据和作为整体的分组。相反，在传输平面中，同样可以重新传输在传输信道中提供的分组并且在这样的传输信道中传输从这些分组中提取的有效载荷数据。
此外，网络节点GW在上面被描述为单个网络实体。然而，完全可以通过使用多个单独的实体来执行其执行的上述功能。具体地，第一网络实体(例如，S-GW网关)可以负责接收下行链路分组、在等待确定的同时存储所述下行链路分组、计算要传输的数据量、并在必要时在传输信道中重新传输这些分组，而第二网络实体(例如，MME移动性管理实体)可以负责将要传输的数据量与传输阈值量进行比较、如果要使用数据传输信道则指示第一网络实体在这样的信道中传输数据、或者如果要使用信令信道则在信令消息中插入和传输数据。能够设想这些功能在这两个或更多个网络实体之间的任何其他分布，而不会偏离本发明的范围。