NB-IoT定義了兩種數據傳輸模式：CP模式和UP模式。最終使用哪種CIoT信令減少來優化方案呢?對于數據發起方，由UE選擇決定哪一種方案。對于數據接收方，由MME參考UE習慣，通過NAS信令進行協商來配置選擇哪一種方案。
NB-IoT在沒有激活AS安全之前，不使用PDCP。非錨點載波可以在RRC_Connected連接狀態建立期間被配置。
NB-IoT UE只支持CP模式時，不使用PDCP協議子層。若NB-IoT UE同時支持CP模式和UP模式，則在啟用AS安全之前，不使用PDCP協議子層。
CP模式是NB-IoT系統新增加的過程，主要針對小數據包的傳輸優化，支持將IP數據包、Non-IP數據包、SMS封裝到NAS PDU中進行傳輸，并且不需要建立DRB和S1-U承載。
對于CP模式，UE和eNB基站間的數據交換在RRC子層上完成。對于下行鏈路，數據包附帶在RRC連接建立消息里;對于上行鏈路，數據包附帶在RRC連接完成消息里。如果數據量過大，RRC不能完成全部傳輸，將使用下行信息傳輸和上行信息傳輸消息繼續傳輸。
這兩類消息中包含的是帶有NAS消息的byte數組，其對應NB-IoT數據包，因此，對于eNB基站是透明的，UE的RRC也會將它直接轉發給上一層。
在這種傳輸模式下，沒有RRC連接重置過程，數據在RRC連接建立消息里傳輸，或者在RRC連接建立之后立即RRC釋放連接并啟動恢復進程。
只支持CP模式的UE只需要建立SRB1bis，不需要支持任何DRB和相關過程。
CP模式包括UE發起的MO控制面數據傳輸過程和UE終結的MT控制面數據傳輸過程。
支持UP模式的UE需要建立SRB1，在RRC連接建立過程期間，SRB1bis隨著SRB1被隱含建立。依據支持UP模式的UE能力，數據通過傳統的用戶面傳輸，為了降低物聯網終端的復雜性，默認支持1個DRB，可選支持最多2個DRB。
支持UP模式的NB-IoT還需支持RRC連接的暫停和恢復、AS安全、RRC連接重建和RRC連接重置。
在CP模式中，RRC連接建立時的特征如下：
在上行鏈路中，RRC消息可發送上行鏈路NAS信令消息或NAS消息攜帶的數據。
在下行鏈路中，RRC消息可發送下行鏈路NAS信令消息或NAS消息攜帶的數據。
不支持RRC連接重構和RRC連接重建。
不使用DRB。
不使用AS安全。
在AS中不同的數據類型(如IP、Non-IP、短信)之間沒有區別。
在UP模式中，RRC連接建立時的特征如下：
在RRC連接釋放時使用1個RRC連接掛起進程，在RRC_Idle空閑狀態下，eNB基站可請求保留AS上下文。
從RRC_Idle空閑狀態到RRC_Connected連接狀態時，發送1個RRC連接恢復進程，UE中以前存儲的信息被eNB基站用來恢復RRC連接。在恢復消息中，用戶終端提供一個恢復ID來由eNB基站訪問存儲信息來恢復RRC連接。
在掛起/恢復時必須保持AS安全。在RRC恢復進程中不支持重新輸入。用戶終端在RRC重建進程和恢復進程中使用shortMAC-I作為身份驗證令牌。eNB基站提供NCC給UE，同時UE重置計數器。
從RRC_Idle空閑狀態到RRC_Connected連接狀態時，復用CCCH和DTCH。
當建立RRC連接時，可配置1個非錨載波用于RRC連接的重建、恢復或重新配置。
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