3GPP 23.401：蜂窝物联网核心网关键技术与协议优化

核心网关键技术流程在5G时代对于蜂窝物联网（CIoT）的支持至关重要。3GPP标准23.401定义了CIoT作为一个低复杂度和低速率的物联网分支，它不仅支持IP业务，还包括非IP业务，这些非IP数据通常在EPS（演进分组核心网）框架下进行处理，尽管是非结构化的。 针对小包数据传输这一物联网应用的典型特征，核心网优化了协议流程，主要分为两方面：用户面传输用户数据和控制面传输，后者通过NAS层消息将数据封装在控制层面，以减少控制面信令的开销。PDN连接可以选择控制面或用户面CIoT承载优化，其中S11-U接口也被用于传输小包数据，相比于传统的S1-U接口更高效。 5G中的MME具备多种数据传输模式，包括控制面和用户面CIoT优化传输，以及传统的S1-U数据传输。核心网还支持特定功能，如无需联合附着的SMS消息传输、无PDN连接的附着以及控制面CIoT数据的包头压缩。对于支持NB-IoT的终端，网络侧必须提供控制面CIoT数据优化功能，但UE也需要支持S1-U模式，以便适应不同场景。 用户面CIoT优化功能的一大亮点在于，它可以简化数据传输流程，例如通过NAS层的消息ServiceRequest触发接入网流程，无需像传统LTE大网那样建立完整的数据业务请求。然而，这个优化条件是 UE 与网络之间的RRC连接处于挂起状态，即UE与接入网的承载和安全上下文已经预先协商分配。 核心网关键技术流程在5G CIoT场景下实现了对小数据传输的高效管理和优化，涉及协议设计、接口选择、数据传输模式及功能特性等多个层面，以满足低功耗、低延迟和高连接密度的物联网应用需求。同时，核心网的优化策略不仅仅是针对传统的物联网应用场景，而是面向未来网络的全面升级和扩展。