移动网业务适配方法、设备、终端、基站和移动通信系统与流程

文档序号:15596031发布日期:2018-10-02 19:31阅读:146来源:国知局

本发明涉及移动通信技术领域,特别涉及一种移动网业务适配方法、设备、终端、基站和移动通信系统。



背景技术:

移动通信技术目前已经发展到第五代(5g,5thgeneration)。考虑到不同业务的业务特性,如时延、速率、抖动等存在明显差异,而且各种业务对网络的资源需求亦存在明显的差异,对于移动网络而言,若支持所有的功能,则其设计代价和部署成本相对较高。

为此,5g阶段对于核心网将引入nfv(networkfunctionvirtualization,网络功能虚拟化)的功能,以实现对于多种业务的支持以及部署成本的降低。当前3gpp(the3rdgenerationpartnershipproject,第三代合作伙伴计划)标准研究中无线网络侧主要研究如何针对业务进行识别以及完成对于核心网侧的资源选择,从而实现网络资源的按需分配和资源优化效果。

目前,3gpp中把业务类型划分成三大类:即embb(enhancedmobilebroadband,增强移动宽带)业务、mmtc(massivemachinetypecommunications,大规模机器类通信)业务和urlcc(ultra-reliableandlowlatencycommunications,高可靠低时延)业务。三大类业务具有不同的核心网资源(包括控制面和用户面核心网资源),因此基站侧需要为终端正确的选择合适的核心网资源、正确的转发相关的信令的消息,从而实现降低核心网信令的效果。

对于不同业务类型的核心网节点选择,在lte(longtermevolution,长期演进)系统中针对物联网业务和普通的移动网业务在核心网侧的节点选择,提出了décor(dedicatecorenetwork,专用核心网)的方案。其核心思想是基站在不了解核心网的资源的情况下,收到终端的业务建立请求(s101)后,将终端的业务请求信息发送给默认核心网或者预配置的核心网(s102),核心网若发现该业务请求不能支持(s103),则将该业务请求重新转发给基站,并指示给基站合适的目标核心网的信息(s104)。基站根据核心网的指示信息向专用核心网发送业务请求过程(s105),具体流程如图1所示。

考虑到5g中需要支持embb,mmtc以及urlcc等多种业务,以及这些业务在业务特性和资源配置上的巨大差异,上述décor方案若直接应用到5g则存在以下问题:

(1)核心网信令浪费,业务建立时延较长:当前的方案采用传递到默认核心网的方式会导致业务请求的二次重发,从而导致了核心网信令资源的浪费,和业务建立时延的增加。从这个层面而言,当前方案无法适配5g低时延的需求;

(2)基站缺少对于业务的精细化识别:由于lte的原则,基站侧不解析naspdu消息,因此基站侧无法知道终端的业务请求的内容,仅能根据核心网的指示来配置业务。在这种情况下,无法为业务选择合适的核心网资源以及路由配置;

(3)基站缺乏核心网与业务切片的对应关系:由于不同业务需要的核心网节点和资源存在差异。但是在现有机制中基站侧缺少业务资源和核心网的资源的映射关系,只能通过手工配置核心网信息,这样导致部署时配置工作量的增加。

基于上述分析,在5g标准中需要对于décor的方案进行改善和增强,以适应多种业务的需求。



技术实现要素:

本发明所要解决的一个技术问题是:提供一种能够提高业务建立效率的移动网业务适配技术方案。

根据本发明实施例的第一个方面,提供了一种移动网业务适配方法,包括:基站接收来自终端的无线资源控制rrc连接建立请求消息,所述rrc连接建立请求消息中包括一个或多个与建立或更新业务对应的非接入层协议数据单元naspdu信息;所述基站根据所述naspdu信息的格式类型确定切片类型,基于预配置的业务切片和核心网实体的映射关系确定切片所承载对应的核心网实体;所述基站生成业务建立请求消息或上行数据指示消息,所述业务建立请求消息和所述上行数据指示消息包括对应于同一切片类型的naspdu信息,将所述业务建立请求消息或上行数据指示消息发送给与切片类型对应的所述核心网实体,以便所述核心网实体为可接纳的业务分配资源。

可选地,该方法还包括:所述基站从默认核心网获取并存储所述业务切片和核心网实体的映射关系。

可选地,基站从默认核心网获取并存储所述业务切片和核心网实体的映射关系包括:

所述基站发起建立或者更新到所述默认核心网的接口建立请求消息,所述接口建立请求消息中携带业务支持请求信息,其中,所述业务支持请求信息包括全网支持的业务分类集合请求指示和当前核心网支持的业务分类集合请求指示;

所述基站接收所述默认核心网在接口建立请求响应消息中反馈的所述业务切片和核心网实体的映射关系,其中,所述业务切片和核心网实体的映射关系包括:切片标识,以及该切片所支持的业务类型集合,支持所述业务类型的核心网实体标识,支持所述业务类型的控制面核心网网元的ip地址、端口地址。

可选地,业务类型包括业务类型的名称、业务的ip地址和端口。

可选地,该方法还包括:如果发现业务支持的核心网实体与所述基站尚未建立接口,则所述基站根据运营商配置、以及所述默认核心网提供的核心网实体的ip地址和端口信息发起与该核心网实体的接口建立过程。

可选地,rrc连接建立请求消息中包括多个naspdu信息;所述基站根据所述naspdu信息的格式类型确定切片类型,基于预配置的业务切片和核心网实体的映射关系确定切片所承载对应的核心网实体包括:所述基站根据各个naspdu信息的格式类型确定每个naspdu信息对应的切片类型,基于所述预配置的所述业务切片和核心网实体的映射关系确定每个切片所承载对应的核心网实体的标识、和控制面核心网网元的ip地址、端口地址。

可选地,基站生成业务建立请求消息或上行数据指示消息,所述业务建立请求消息和所述上行数据指示消息包括对应于同一切片类型的naspdu信息,将所述业务建立请求消息或上行数据指示消息发送给与切片类型对应的所述核心网实体包括:如果所述基站已经为终端和目标核心网实体建立接口,则所述基站根据来自终端的所述rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条上行数据指示消息中;如果所述基站没有为终端和目标核心网实体建立接口,则所述基站根据来自终端的所述rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条业务建立请求消息中;将对应不同切片类型的naspdu信息分别封装到不同的上行数据指示消息或业务建立请求消息中,从而生成一条或多条对应于切片类型的上行数据指示消息或业务建立请求消息;将每条上行数据指示消息或业务建立请求消息发送给对应的核心网实体中。

可选地,业务建立请求消息至少包括:基站为终端分配的第一标识号,一条或多条发往核心网实体的naspdu信息,所述业务建立请求消息的标识号;所述上行数据指示消息至少包括:基站为终端分配的第一标识号,一条或多条发往核心网实体的naspdu信息,请求建立的原因。

可选地,该方法还包括:终端针对不同业务通过空口发起业务建立请求消息,其中对应不同业务的业务请求消息被分别封装在不同的naspdu中,各个naspdu信息被同时携带在所述业务建立请求消息中。

可选地,该方法还包括:每个核心网实体在收到来自所述基站的业务建立请求消息或上行数据指示消息后,对于新建立的业务确定是否能接纳所述业务建立请求消息中包含的业务,如果能够接纳至少一个业务,则为可接纳的业务分配资源,并向所述基站反馈业务建立请求响应消息;对于修改业务或者释放业务,则向所述基站反馈下行数据指示信息。

可选地,该方法业务建立请求响应消息包括:

所述核心网实体为所述终端分配的第二标识号;

对于每种能够接纳的业务,包括:

每种业务在核心网侧分配控制面和用户面ip地址;

每种业务在核心网侧分配控制面和用户面端口信息;

每种业务的承载标识;

每种业务的qos信息;

承载每种业务的业务请求响应相关的naspdu信息;

对于每种无法接纳的业务,包括:

承载每种业务的业务请求拒绝相关的naspdu信息;

所述下行数据指示信息包括:

所述基站为所述终端分配的第一标识号;

所述核心网实体为所述终端分配的第二标识号;

对于修改成功的业务,包括:

每种业务在核心网侧分配控制面和用户面ip地址;

每种业务在核心网侧分配控制面和用户面端口信息;

每种业务的承载标识;

每种业务的qos信息;

每个业务对应的naspdu信息;

对于释放的业务,包括:

每种业务的承载标识;

每个业务对应的naspdu;

对于修改不成功的业务,包括:

每种业务的承载标识。

可选地,该方法还包括:所述基站接收所述核心网实体返回的业务建立请求响应消息,存储所述业务建立请求响应消息中的配置信息;所述基站根据所述核心网实体发送的业务建立请求响应消息中每种能够接纳的业务的qos信息,确定在所述基站接纳的业务;如果能够接纳这些业务中的一个或者多个,则向相应的核心网实体发送业务承载建立成功消息,并将成功接纳的业务信息保存到该终端的上下信息中,否则向相应的核心网实体发送业务建立失败消息。

可选地,业务承载建立成功消息包括:

所述基站为所述ue分配的第一标识号;

所述核心网实体为所述终端分配的第二标识号;

对于每种可以接纳的承载,包含:

每种业务在基站分配控制面和用户面ip地址;

每种业务在基站分配控制面和用户面端口信息;

每种业务的承载标识;

对于每种无法接纳的承载,包含:

失败原因和每种业务的承载标识。

可选地,该方法还包括:若业务被所述基站所接纳,则所述基站提取业务的naspdu信息,将naspdu信息封装到rrc信令中并通知给所述终端。

可选地,该方法还包括:所述基站接收所述核心网实体发送的下行数据指示信息,对待需要修改的业务信息,进行接纳判决,检查修改后的业务是否被所述基站接纳,如果其中至少有一个修改后的业务被接纳,向所述核心网实体反馈下行数据响应消息,所述下行数据响应消息中包括基站侧同意修改的和不同意修改的业务标识;对于不同意修改的业务,还包括不同意修改的原因。

可选地,该方法还包括:若所述基站能够接纳针对下行数据指示信息中至少一个修改后的承载,则利用rrc消息发送给终端;针对不同意修改的业务,所述基站释放该承载,并利用rrc消息发送给终端,其中携带与反馈给核心网相同的不同意修改的原因、以及naspdu信息;针对同意修改的业务,所述基站利用rrc消息给终端,其中携带业务标识、新的qos信息、以及naspdu信息;针对需要释放的业务,所述基站利用rrc消息反馈给终端,其中携带需要释放的业务标识、以及naspdu信息。

根据本发明的另一方面,提供一种终端,包括:协议数据单元生成模块,用于针对不同业务分别生成业务请求消息,不同业务的业务请求消息被分别封装在不同的naspdu信息中,naspdu信息具有与切片类型对应的封装格式;连接建立请求发送模块,用于根据各个naspdu信息生成无线资源控制rrc连接建立请求消息,将所述rrc连接建立请求消息发送给基站。

可选地,该终端还包括:业务接纳信息接收模块,用于接收来自所述基站的rrc信令,所述rrc信令中包括所述基站接纳的业务对应的naspdu信息。

根据本发明的又一方面,提供一种基站,包括:连接请求接收模块,用于接收来自终端的无线资源控制rrc连接建立请求消息,所述rrc连接建立请求消息中包括一个或多个与业务对应的非接入层协议数据单元naspdu信息;核心网实体确定模块,用于根据所述naspdu信息的格式类型确定切片类型,基于预配置的业务切片和核心网实体的映射关系确定切片所承载对应的核心网实体;资源请求发送模块,用于生成业务建立请求消息或上行数据指示消息,所述业务建立请求消息和所述上行数据指示消息包括对应于同一切片类型的naspdu信息,将所述业务建立请求消息或上行数据指示消息发送给与切片类型对应的所述核心网实体,以便所述核心网实体为可接纳的业务分配资源。

可选地,该基站还包括:映射关系获取模块,用于从默认核心网获取并存储所述业务切片和核心网实体的映射关系。

可选地,映射关系获取模块包括:接口建立请求单元,用于发起建立或者更新到所述默认核心网的接口建立请求消息,所述接口建立请求消息中携带业务支持请求信息,其中,所述业务支持请求信息包括全网支持的业务分类集合请求指示和当前核心网支持的业务分类集合请求指示;映射关系接收单元,用于接收所述默认核心网在接口建立请求响应消息中反馈的所述业务切片和核心网实体的映射关系,其中,所述业务切片和核心网实体的映射关系包括:切片标识,以及该切片所支持的业务类型集合,支持所述业务类型的核心网实体标识,支持所述业务类型的控制面核心网网元的ip地址、端口地址;切片接口建立单元,用于如果发现业务支持的核心网实体与所述基站尚未建立接口,则所述基站根据运营商配置、以及所述默认核心网提供的核心网实体的ip地址和端口信息发起与该核心网实体的接口建立过程。

可选地,连接请求接收模块用于接收来自终端的rrc连接建立请求消息,所述rrc连接建立请求消息包括多个与所述终端同时请求的业务对应的naspdu信息;所述核心网实体确定模块用于根据各个naspdu信息的格式类型确定每个naspdu信息对应的切片类型,基于所述预配置的所述业务切片和核心网实体的映射关系确定每种切片所承载对应的核心网实体的标识、和控制面核心网网元的ip地址、端口地址;所述资源请求发送模块用于如果所述基站已经为终端和目标核心网实体建立接口,则根据来自终端的所述rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条上行数据指示消息中;如果所述基站没有为终端和目标核心网实体建立接口,则根据来自终端的所述rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条业务建立请求消息中;将对应不同切片类型的naspdu信息分别封装到不同的上行数据指示消息或业务建立请求消息中,从而生成一条或多条对应于切片类型的上行数据指示消息或业务建立请求消息;将每条上行数据指示消息或业务建立请求消息发送给对应的核心网实体中;其中,所述业务建立请求消息包括:基站为终端分配的第一标识号,一条或多条发往核心网实体的naspdu信息,所述业务建立请求消息的标识号;所述上行数据指示消息至少包括:基站为终端分配的第一标识号,一条或多条发往核心网实体的naspdu信息,请求建立的原因。

可选地,该基站还包括:业务建立接纳模块,用于接收所述核心网实体返回的业务建立请求响应消息,存储所述业务建立请求响应消息中的配置信息;根据所述核心网实体发送的业务建立请求响应消息中每种能够接纳的业务的qos信息,确定在所述基站接纳的业务;如果能够接纳这些业务中的一个或者多个,则向相应的核心网实体发送业务承载建立成功消息,并将成功接纳的业务信息保存到该终端的上下信息中,否则向相应的核心网实体发送业务建立失败消息;业务修改接纳模块,用于接收所述核心网实体发送的下行数据指示信息,对待需要修改的业务信息,进行接纳判决,检查修改后的业务是否被所述基站接纳,如果其中至少有一个修改后的业务被接纳,向所述核心网实体反馈下行数据响应消息,所述下行数据响应消息中包括基站侧同意修改的和不同意修改的业务标识;对于不同意修改的业务,还包括不同意修改的原因。

可选地,该基站还包括终端通知模块,用于如果业务被所述基站所接纳,则提取业务的naspdu信息,将naspdu信息封装到rrc信令中并通知给所述终端;和/或如果所述基站能够接纳针对下行数据指示信息中至少一个修改后的承载,针对同意修改的业务,利用rrc消息给终端,其中携带业务标识、新的qos信息、以及naspdu信息;针对不同意修改的业务,释放该承载,并利用rrc消息发送给终端,其中携带与反馈给核心网相同的不同意修改的原因、以及naspdu信息;针对需要释放的业务,利用rrc消息反馈给终端,其中携带需要释放的业务标识、以及naspdu信息。

根据本发明的又一方面,提供一种移动通信系统,包括上述的基站,还包括核心网实体;其中,每个核心网实体在收到来自所述基站的业务建立请求消息或上行数据指示消息后,对于新建立的业务确定是否能接纳所述业务建立请求消息中包含的业务,如果能够接纳至少一个业务,则为可接纳的业务分配资源,并向所述基站反馈业务建立请求响应消息;对于修改业务或者释放业务,则向所述基站反馈下行数据指示信息。

根据本发明的再一方面,提供一种移动网业务适配设备,包括存储器;以及耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器设备中的指令,执行如上所述的业务适配方法。

本发明基站通过业务建立请求消息中naspdu的格式类型确定承载业务的核心网实体,直接向承载业务的核心网实体发送业务建立请求消息,降低了业务建立时延,减少了核心网信令,提高了业务建立效率。

通过以下参照附图对本发明的示例性实施例的详细描述,本发明的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1示出lte中的核心网节点重新选择机制的信令图。

图2示出本发明的移动网业务适配方法一个实施例的流程示意图。

图3示出本发明核心网资源预配置一个实施例的信令图。

图4示出示出本发明的移动网业务适配方法另一个实施例的流程示意图。

图5示出本发明5gnr与核心网切片连接逻辑关系一个实施例的网络结构图。

图6示出本发明5gnr与核心网切片连接逻辑关系另一个实施例的网络结构图。

图7a示出本发明的终端一个实施例的结构图。

图7b示出本发明的基站一个实施例的结构图。

图8示出本发明的基站的映射关系获取模块一个实施例的结构图。

图9示出本发明的基站的另一个实施例的结构图。

图10示出本发明的移动网业务适配设备一个实施例的结构图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

图2示出本发明的移动网业务适配方法一个实施例的流程示意图。

如图2所示,步骤202,基站接收来自终端的rrc连接建立请求消息,该rrc连接建立请求消息中包括一个或多个与建立或更新业务对应的naspdu信息。终端可以将相同切片的多个业务采用同一种naspdu格式进行封装,将不同切片的业务分别采用不同的naspdu格式进行封装。终端针对不同业务通过空口发起业务建立请求消息,其中对应不同业务的业务请求消息被封装在不同的naspdu中,各个naspdu信息被同时携带在业务建立请求消息中。

步骤204,基站根据naspdu信息的格式类型确定切片业务类型,基于预配置的业务切片和核心网实体的映射关系确定切片所承载对应的核心网实体。业务切片和核心网实体的映射关系可以包括:切片标识,以及该切片所支持的业务类型集合,支持所述业务类型的核心网实体标识,支持所述业务类型的控制面核心网网元的ip地址、端口地址。业务类型包括业务类型的名称,还可以包括业务的ip地址和端口。基站根据naspdu信息的格式类型确定需要建立或更新的业务的切片类型,基站侧不对naspdu进行解码,但是通过naspdu的格式类型区分不同的业务类型或者大的切片类型,根据这些类型,确定不同的naspdu转发的核心网实体。

步骤206,基站生成业务建立请求消息或上行数据指示消息,业务建立请求消息或上行数据指示消息包括对应于同一切片类型的naspdu信息,向与切片类型对应的核心网实体发送业务建立请求消息或上行数据指示消息,以便核心网实体为可接纳的业务分配资源。每个转发到核心网的业务建立请求消息包括:业务建立请求消息+对应的naspdu信息。

上述实施例中,通过采取终端辅助的方式,基站通过业务建立请求消息或上行数据指示消息中的格式类型确定切片类型,根据预置的对应关系确定承载业务的核心网实体,直接向承载业务的核心网实体发送业务建立请求消息或上行数据指示消息,降低了业务建立时延,减少了核心网信令,提高了业务建立效率。

基站可以预先从默认核心网获取并存储业务切片和核心网实体的映射关系。这样,在基站预先存储业务切片和核心网实体的映射关系,可以更快地处理业务建立请求。

在一个实施例中,移动网业务适配技术方案包括核心网资源预配置部分和终端业务适配部分。

其中,核心网资源预配置包括:基站在建立与核心网接口时,向默认核心网请求获取业务切片和核心网实体的映射关系,默认核心网向基站返回业务切片和核心网实体的映射关系,基站侧存储映射关系,并向其他业务切片所在核心网功能实体发起接口建立请求,以完成基站和核心网多个业务切片之间的接口建立。

业务适配部分包括:针对不同业务切片定义不同的naspdu类型用于无线空口侧的业务区分,终端在发起业务建立请求时将需要同时建立或者更新的一个或者多个业务通过一个或者多个封装了相应业务类型的naspdu指示给基站,基站侧根据naspdu类型确定切片类型,并根据核心网预配置信息,将naspdu分别转发到该业务可以承载的核心网实体中,每个核心网实体分别向基站指示业务的资源配置情况。

图3示出本发明核心网资源预配置一个实施例的信令图。

如图3所示,步骤301,基站侧发起建立或者更新到默认核心网的接口建立请求消息,其中携带业务支持请求信息,用于请求核心网需要获取新的业务支持信息。该业务支持请求信息包括但不限于如下信息:

a.全网支持的业务分类集合指示:例如采用1比特信息,用于指示核心网是否需要获取全网支持的业务分类集合;

b.当前核心网支持的业务分类集合:例如采用1比特信息,用于指示核心网是否获取当前建立接口的核心网所支持的业务分类情况。

步骤2:默认核心网在接口建立请求响应消息中反馈核心网实体和业务切片的映射关系,该映射关系包括但不限于如下内容:

a,当前核心网的实体标识;

b,每种业务的类型与核心网的支持情况;

其中每种业务支持信息包括但不限于如下:

(1)支持该业务的控制面核心网网元的ip地址、端口地址;

(2)支持该业务的用户面核心网网元的ip地址、端口地址;

(3)支持该业务的核心网实体标识。

步骤303,基站收到默认核心网发送的接口建立请求响应信息后,更新并保存相关的业务切片和核心网实体的映射关系。若发现支持某个业务的核心网实体与该基站尚未建立接口,则基站向未建立连接的支持业务的核心网实体发起接口建立请求,根据运营商配置、以及默认核心网提供的ip地址和端口信息发起与该核心网实体的接口建立过程,以建立基站和核心网多个业务切片之间的接口。

图4示出示出本发明的移动网业务适配方法另一个实施例的流程示意图。在该实施例中,针对不同类型的业务,定义多种用于请求业务建立和更新的专用的naspdu信息,这些naspdu信息具有不同的asn.1的封装格式,业务适配部分的具体步骤如图4所示:

s401,终端根据同时请求的业务种类的情况,生成一个或多个与各种业务类型对应的naspdu信息,通过rrc消息将这些naspdu信息携带在同一条业务建立请求消息中发送给基站。

s402、s403,基站收到终端发送的rrc消息后,根据rrc消息携带的naspdu信息的格式类型确定需要建立或者更新的切片类型,并且根据核心网的预配置信息,确定各个业务请求向核心网的转发方式。一个具体实现为:根据核心网预先配置信息确定终端需要建立的每种业务所对应的核心网实体标识以及控制面ip地址和端口,例如cn实例1和cn实例2。基站判断是否已经为终端和目标核心网实体cn实例1和cn实例2建立接口,如果基站没有为终端和目标核心网实体cn实例1建立接口,则基站根据来自终端的rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条业务建立请求消息中,按照核心网的预配置信息中的cn实例1的控制面的ip地址和端口,将业务建立请求消息发送给目标核心网实体cn实例1(步骤402);如果基站已经为终端和目标核心网实体cn实例2建立接口,则基站根据来自终端的rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条上行数据指示消息中,将上行数据指示消息发送给目标核心网实体cn实例2(步骤403)。从而对应不同切片类型的naspdu信息分别封装到不同的业务建立请求消息或上行数据指示消息中,生成一条或多条对应于切片类型的上行数据指示消息或业务建立请求消息。

其中,发送到核心网的业务建立请求消息包括但不限于如下信息:

(1)终端发送的naspdu集合:包含了一个或者多个请求业务建立的naspdu信息;

(2)基站为该终端分配的第一标识号id1:用于唯一确定终端在基站中的标识;

(3)业务建立请求消息的标识号:用于区分发送给不同的核心网的请求消息。

发送到核心网的上行数据指示消息包括但不限于如下信息:

(1)终端发送的naspdu集合:包含了一个或者多个请求业务建立的naspdu信息;

(2)基站为该终端分配的第一标识号id1:用于唯一确定终端在基站中的标识;

(3)请求建立的原因。

s404,核心网实体例如cn实例1在收到的业务建立请求消息后,确定是否能接纳请求消息中包含的业务,如果能够接纳至少一个业务,则并为可接纳的业务分配资源,并向基站反馈业务建立请求响应消息。其中业务建立请求响应消息包含了如下信息:

(1)该核心网为该终端分配的第二标识号id2;

(2)对于每种可以接纳的承载,包含如下信息:

a)每种业务在核心网侧分配控制面和用户面ip地址信息;

b)每种业务在核心网侧分配控制面和用户面端口信息;

c)每种业务的承载标识;

d)每种业务的qos信息;

e)承载每种业务的业务请求响应相关的naspdu;

(3)对于每种无法接纳的承载,包含如下信息:

a)承载每种业务的业务请求拒绝相关的naspdu。

s405,若某个业务可以被基站侧所接纳,则基站提取出相应业务的naspdu信息,将其封装到rrc信令中并通知给终端。

s406,基站侧收到核心网发送的业务建立请求响应消息后,存储业务建立请求响应消息中的配置信息。基站侧根据核心网发送的业务建立请求响应消息中每种可以接纳的业务的qos信息,确定是否可以在基站侧接纳该业务,如果可以接纳这些业务中的一个或者多个,则向相应的核心网发送承载建立成功指示,并将成功接纳的业务信息保存到该终端的上下信息中,否则发送业务建立失败信息。

其中承载建立成功指示的内容,包含但不限于如下信息:

a)该核心网为该终端分配的第二标识号id2;

b)基站为该终端分配的第一标识号id1;

对于每种可以接纳的承载,包含如下信息:

a)每种业务在基站侧分配控制面和用户面ip地址信息;

b)每种业务在基站侧分配控制面和用户面端口信息;

c)每种业务的承载标识;

对于每种无法接纳的承载,包含失败原因和每种业务的承载标识。

对于业务建立失败信息的内容,包含但不限于如下信息:

a)该核心网为该ue分配的第二标识号id2;

b)基站为该ue分配的第一标识号id1;

c)每种承载建立的失败原因。

s407,核心网实体例如cn实例2在收到的上行数据指示消息后,对于修改业务或者释放业务,向基站反馈下行数据指示信息。其中业务建立请求响应消息包含了如下信息:

(1)基站为终端分配的第一标识号id1;

(2)该核心网为该终端分配的第二标识号id2;

(3)对于修改成功的业务,包括:

每种业务在核心网侧分配控制面和用户面ip地址;

每种业务在核心网侧分配控制面和用户面端口信息;

每种业务的承载标识;

每种业务的qos信息;

每个业务对应的naspdu信息;

(4)对于释放的业务,包括:

每种业务的承载标识;

每个业务对应的naspdu;

(5)对于修改不成功的业务,包括:

每种业务的承载标识。

s408,若基站能够接纳针对下行数据指示信息中至少一个修改后的承载,则利用rrc消息发送给终端;

针对不同意修改的业务,基站释放该承载,并利用rrc消息发送给终端,其中携带与反馈给核心网相同的不同意修改的原因、以及naspdu信息;

针对同意修改的业务,基站利用rrc消息给终端,其中携带业务标识、新的qos信息、以及naspdu信息;

针对需要释放的业务,基站利用rrc消息反馈给终端,其中携带需要释放的业务标识、以及naspdu信息。

s409,基站接收核心网实体发送的下行数据指示信息,对待需要修改的业务信息,进行接纳判决,检查修改后的业务是否被基站接纳,如果其中至少有一个修改后的业务被接纳,向核心网实体反馈下行数据响应消息,下行数据响应消息中包括:基站侧同意修改的和不同意修改的业务标识;对于不同意修改的业务,还包括不同意修改的原因。

下面通过几个具体实施例来描述资源预配置和业务适配的具体实现。

【实施例1】

本实施例结合图5描述5g基站与5g核心网建立接口时,核心网为基站配置承载切片的相关信息的过程。其中整个核心网500支持的业务切片共有三种,分别是:切片1:embb业务,切片2:mmtc以及切片3:urlcc业务。核心网侧的每个切片具有相同的隔离资源,每个切片都具有独立的控制面和用户面接口。整个系统架构如图5所示。

步骤1:5g基站nr根据预配置信息,向默认的核心网地址发送ng1建立请求信息,其中建立请求信息中包含了如下信息:

a,全网支持的业务分类集合:1(表示请求获得全网所有业务的核心网配置信息);

b,该核心网支持的业务分类集合:1(表示请求当前核心网支持的业务信息)。

步骤2:默认核心网收到ng1的建立请求后,由于该默认核心网仅支持embb相关的业务,则反馈如下接口建立请求响应信息:

a)当前核心网实体标识:a1

b)embb类业务的核心网控制面实体ip地址和端口号

c)embb类业务的核心网用户面实体ip地址和端口号

d)embb类业务的核心网实体标识:a1

e)mmtc类业务的核心网控制面实体ip地址和端口号

f)mmtc类业务的核心网用户面实体ip地址和端口号

g)mmtc类业务的核心网实体标识:a2

h)urlcc类业务的核心网控制面实体ip地址和端口号

i)urlcc类业务的核心网控制面实体ip地址和端口号

j)urlcc类业务的核心网实体标识:a3

步骤3:5g基站收到接口建立请求响应后,保存不同业务的核心网配置信息,并发现另外两个切片业务具有不同的核心网实体,因此分别发起到另外两个切换实体的接口建立请求消息。请求消息中包含了如下信息:

a)全网支持的业务分类集合:0

b)该核心网支持的业务分类集合:0

步骤4:支持mmtc和urlcc的核心网实体分别回复接口建立请求响应消息,完成控制面、用户面接口的配置。

步骤5:5g基站在收到核心网实体a2和a3的接口建立请求响应消息后,保存相关配置信息,完成到不同切片承载的核心网实体的接口建立过程。

【实施例2】

本实施例结合图6描述终端发送一个mmtc类业务,基站侧完成核心网实体的选择,以及业务在核心网、基站和终端的配置建立过程。其中核心网对于所有的切片具有统一的控制面实体601,用户面实体602每个切片不相同,具体的网络架构如图6所示。网络侧针对embb、mmtc和urlcc定义了三种业务相关的naspdu格式。

步骤1,终端侧针对mmtc类业务通过空口发起业务建立请求消息,其中请求消息被封装在naspdu中,该naspdu信息被携带在业务建立请求消息中。

步骤2,基站侧收到业务建立请求消息后,根据naspdu的asn.1格式确定这个业务是mmtc类业务的,将该naspdu信息封装到基站和核心网之间的业务建立请求消息中,该业务建立请求消息除了naspdu消息外,还包括了如下信息:

a)基站为该ue分配的第一标识号id1:

b)消息的标识号:m1。

步骤3,基站根据核心网的预先配置信息,确定业务建立请求消息发送的核心网实体、ip地址和端口地址信息,将业务建立请求消息发送到相应的核心网实体中。

步骤4,核心网实体收到基站发送的业务建立请求消息,为该终端分配在核心网中唯一的终端标识id2,并为其配置相关资源(如核心网侧的ip地址、端口号),并反馈业务建立请求响应消息,该响应消息包含了如下内容:

a)该核心网为该ue分配的标识号id2;

b)mmtc在核心网侧分配ip地址信息(控制面和用户面两个地址);

c)mmtc在核心网侧分配端口信息(控制面和用户面两个地址);

d)每种业务的承载标识;

e)每种业务的qos信息。

步骤5:基站侧收到核心网发送的业务建立请求响应消息后,存储资源请求响应消息中的配置信息。并根据id1和id2作为一个集合对,唯一确定核心网到基站上针对该终端的控制面的唯一连接。

步骤6:基站侧提取核心网发送的业务建立请求响应消息中的naspdu信息,将其封装到rrc信令中并通知给终端。

步骤7:基站侧根据核心网发送的业务建立请求响应消息中每种可以接纳的业务的qos信息,确定可以在基站侧接纳该业务,并向相应的核心网发送业务承载建立成功,且将成功接纳的业务信息保存到该终端的上下信息中。其中业务建立成功消息的内容,包含如下信息:

a)该核心网为该ue分配的第二标识号id2;

b)基站为该ue分配的第一标识号id1;

c)mmtc在基站侧分配ip地址信息(控制面和用户面两个地址);

d)mmtc在基站侧分配端口信息(控制面和用户面两个地址);

e)mmtc的承载标识。

【实施例3】

本实施例结合图6描述终端发送同时一个embb和urlcc类业务,基站侧完成核心网实体的选择,以及业务在核心网、基站和终端的配置建立过程。其中核心网对于所有的切片具有统一的控制面实体601,用户面实体602每个切片不相同,具体的网络架构如图6所示。网络侧针对embb,mmtc以及urlcc定义了三种业务相关的naspdu格式。

步骤1:终端侧针对mbb以及urlcc类业务通过空口发起业务建立请求消息,其中两个业务请求消息被分别封装在不同的naspdu中,这两个naspdu信息被同时携带在业务建立请求消息中。具体的消息内容如下:

步骤2,基站侧收到业务建立请求消息后,根据naspdu的asn.1格式确定这两个业务分别是embb和urlcc类业务。根据预配置信息,核心网的控制面只有一个,因此将这两个naspdu信息封装到基站和核心网之间的业务请求消息中,该业务请求消息除了这两个naspdu消息外,还包括了如下信息:

a)基站为该ue分配的标识号id1:

b)消息的标识号:m1。

步骤3:基站根据核心网的预先配置信息,确定业务请求消息发送的核心网实体、ip地址和端口地址信息。并将业务建立请求消息发送到相应的核心网实体中。

步骤4:核心网收到基站发送的业务建立请求消息,为该终端分配在核心网中唯一的终端标识id2,并为其配置相关资源(如核心网侧的ip地址、端口号),并反馈业务请求响应消息,该响应消息包含了如下内容:

a)该核心网为该ue分配的标识号id2;

b)embb在核心网侧分配ip地址信息(控制面和用户面两个地址);

c)embb在核心网侧分配端口信息(控制面和用户面两个地址);

d)urlcc在核心网侧分配ip地址信息(控制面和用户面两个地址);

e)urlcc在核心网侧分配端口信息(控制面和用户面两个地址);

f)embb业务的承载标识;

g)embb业务的qos信息;

h)urlcc业务的承载标识;

i)urlcc业务的qos信息。

步骤5:基站侧收到核心网发送的业务建立请求响应消息后,存储资源请求响应消息中的配置信息;根据id1和id2作为一个集合对,唯一确定核心网到基站上针对该终端的控制面的唯一连接。

步骤6:基站侧提取核心网发送的业务建立请求响应消息中的两个naspdu信息,将这两个naspdu封装到rrc信令中并通知给终端。

步骤7:基站侧根据核心网发送的业务建立请求响应消息中每种可以接纳的业务的qos信息,确定这两个业务可以在基站侧接纳该业务,并向相应的核心网发送业务承载建立成功,且将成功接纳的业务信息保存到该终端的上下信息中。其中业务建立成功消息的内容,包含如下信息:

a)该核心网为该ue分配的标识号id2;

b)基站为该ue分配的标识号id1;

c)embb在基站侧分配ip地址信息(控制面和用户面两个地址);

d)embb在基站侧分配端口信息(控制面和用户面两个地址);

e)embb的承载标识;

f)urlcc在基站侧分配ip地址信息(控制面和用户面两个地址);

g)urlcc在基站侧分配端口信息(控制面和用户面两个地址);

h)urlcc的承载标识。

图7a示出本发明的终端一个实施例的结构图。如图7a所示,该终端包括:协议数据单元生成模块701,用于针对不同业务分别生成业务请求消息,不同业务的业务请求消息被分别封装在不同的naspdu信息中,naspdu信息具有与切片类型对应的封装格式;连接建立请求发送模块702,用于根据各个naspdu信息生成无线资源控制rrc连接建立请求消息,将rrc连接建立请求消息发送给基站。

在一个实施例中,该终端,还包括:业务接纳信息接收模块703,用于接收来自基站的rrc信令,rrc信令中包括基站接纳的业务对应的naspdu信息。

图7b示出本发明的基站一个实施例的结构图。如图7b所示,该基站包括:连接请求接收模块71,用于接收来自终端的无线资源控制rrc连接建立请求消息,rrc连接建立请求消息中包括一个或多个与业务对应的非接入层协议数据单元naspdu信息;核心网实体确定模块72,用于生成业务建立请求消息或上行数据指示消息,业务建立请求消息和上行数据指示消息包括对应于同一切片类型的naspdu信息,将业务建立请求消息或上行数据指示消息发送给与切片类型对应的核心网实体,以便核心网实体为可接纳的业务分配资源。

上述实施例中,连接请求接收模块根据业务建立请求消息中naspdu信息的格式获取切片类型,核心网实体确定模块根据切片类型确定承载业务的核心网实体,资源请求发送模块直接向承载业务的核心网实体发送业务建立请求消息,降低了业务建立时延,减少了核心网信令,提高了业务建立效率。

在一个实施例中,连接请求接收模块用于接收来自终端的rrc连接建立请求消息,rrc连接建立请求消息包括多个与终端同时请求的业务对应的naspdu信息;核心网实体确定模块用于根据各个naspdu信息的格式类型确定每个naspdu信息对应的切片类型,基于预配置的业务切片和核心网实体的映射关系确定每种切片所承载对应的核心网实体的标识、和控制面核心网网元的ip地址、端口地址;资源请求发送模块用于如果基站已经为终端和目标核心网实体建立接口,则根据来自终端的rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条上行数据指示消息中;如果基站没有为终端和目标核心网实体建立接口,则根据来自终端的rrc连接建立请求消息将对应于同一切片类型的一条或者多条naspdu信息封装到一条业务建立请求消息中;将对应不同切片类型的naspdu信息分别封装到不同的上行数据指示消息或业务建立请求消息中,从而生成一条或多条对应于切片类型的上行数据指示消息或业务建立请求消息;将每条上行数据指示消息或业务建立请求消息发送给对应的核心网实体中;其中,业务建立请求消息包括:基站为终端分配的第一标识号,一条或多条发往核心网实体的naspdu信息,业务建立请求消息的标识号;上行数据指示消息至少包括:基站为终端分配的第一标识号,一条或多条发往核心网实体的naspdu信息,请求建立的原因。

在一个实施例中,该基站还包括映射关系获取模块70,用于从默认核心网获取并存储业务切片和核心网实体的映射关系。

图8示出本发明的映射关系获取模块一个实施例的结构图。如图8所示,该映射关系获取模块80包括:接口建立请求单元810,用于发起建立或者更新到默认核心网的接口建立请求消息,接口建立请求消息中携带业务支持请求信息,其中,业务支持请求信息包括全网支持的业务分类集合请求指示和当前核心网支持的业务分类集合请求指示;映射关系接收单元820,用于接收默认核心网在接口建立请求响应消息中反馈的业务切片和核心网实体的映射关系,其中,业务切片和核心网实体的映射关系包括:切片标识,以及该切片所支持的业务类型集合,支持业务类型的核心网实体标识,支持业务类型的控制面核心网网元的ip地址、端口地址;切片接口建立单元830,用于如果发现业务支持的核心网实体与基站尚未建立接口,则基站根据运营商配置、以及默认核心网提供的核心网实体的ip地址和端口信息发起与该核心网实体的接口建立过程。

图9示出本发明的基站的另一个实施例的结构图。如图9所示,该基站包括:连接请求接收模块71、核心网实体确定模块72、资源请求发送模块73、业务建立接纳模块94、业务修改接纳模块95和终端通知模块96。其中,连接请求接收模块71、核心网实体确定模块72和资源请求发送模块73可以参见上述实施例的对应描述。业务建立接纳模块94,用于接收核心网实体返回的业务建立请求响应消息,存储业务建立请求响应消息中的配置信息;根据核心网实体发送的业务建立请求响应消息中每种能够接纳的业务的qos信息,确定在基站接纳的业务;如果能够接纳这些业务中的一个或者多个,则向相应的核心网实体发送业务承载建立成功消息,并将成功接纳的业务信息保存到该终端的上下信息中,否则向相应的核心网实体发送业务建立失败消息;业务修改接纳模块95,用于接收核心网实体发送的下行数据指示信息,对待需要修改的业务信息,进行接纳判决,检查修改后的业务是否被基站接纳,如果其中至少有一个修改后的业务被接纳,向核心网实体反馈下行数据响应消息,下行数据响应消息中包括基站侧同意修改的和不同意修改的业务标识;对于不同意修改的业务,还包括不同意修改的原因。终端通知模块96,用于:如果业务被基站所接纳,则提取业务的naspdu信息,将naspdu信息封装到rrc信令中并通知给终端;和/或如果基站能够接纳针对下行数据指示信息中至少一个修改后的承载,针对同意修改的业务,利用rrc消息给终端,其中携带业务标识、新的qos信息、以及naspdu信息;针对不同意修改的业务,释放该承载,并利用rrc消息发送给终端,其中携带与反馈给核心网相同的不同意修改的原因、以及naspdu信息;针对需要释放的业务,利用rrc消息反馈给终端,其中携带需要释放的业务标识、以及naspdu信息。

图10示出本发明的移动网业务适配设备一个实施例的结构图。如图10所示,该实施例的装置100包括:存储器1010以及耦接至该存储器1010的处理器1020,处理器1020被配置为基于存储在存储器1010中的指令,执行本发明中任意一个实施例中的移动网业务适配方法。

其中,存储器1010例如可以包括系统存储器、固定非易失性存储介质等。系统存储器例如存储有操作系统、应用程序、引导装载程序(bootloader)、数据库以及其他程序等。

本领域内的技术人员应当明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且,本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用非瞬时性存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明的上述各个实施例,分别具有如下一个或者多个优点:

(1)降低了业务建立时延和减少了核心网信令:相对于lte中décor方案,本专利所述方法通过采取终端辅助的方案,使基站侧了解到业务分类,从而使基站可以正确的将业务建立请求消息转发至合适的核心网,从而降低了业务建立时延,并减少了核心网的信令。

(2)在基站侧不引入新的nas层解析功能,仍然维持了4g中不解析nas层的功能的约束,减少了5g基站侧的协议栈功能要求,减少了设计的复杂度。

(3)本方案对终端无影响,有良好的后向兼容性和部署可行性。本方案是在现有协议上进行增强,没有引入新的协议过程,实现难度较低。

此外,根据本发明的方法还可以实现为一种计算机程序产品,该计算机程序产品包括计算机可读介质,在该计算机可读介质上存储有用于执行本发明的方法中限定的上述功能的计算机程序。本领域技术人员还将明白的是,结合这里的公开所描述的各种示例性逻辑块、模块、电路和算法步骤可以被实现为电子硬件、计算机软件或两者的组合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

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