CN112261699B - 一种基于oai平台的nr协议栈的系统及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于OAI平台的NR协议栈的系统及实现方法，采用多核绑定线程的方式将CU和DU绑定到不同的内核中运行，公共管理平台实现第三方的协议栈和公共平台库的适配；PDCP模块实现CU和DU组件之间的通信和不同的协议功能和处理流程；UE接入控制管理模块用于RRC的增加、修改和释放连接以及DU小区切换和CU的切换；协议转发模块根据对应的用户配置参数进行组装SRB和DRB承载协议参数，根据参数进行编解码，实现CU和DU的控制面和用户面的信令和数据的转发。本发明基于OAI平台上增加公共接口库增强可扩展项、可移植性，更好的适配第三方协议栈，采用组件式架构实现CU和DU的分离，更好的满足其组件之间通信的时延需求，提高数据转发速率。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于OAI平台的NR协议栈的系统及实现方法。
背景技术
长期演进(Long Term Evolution，LTE)在2008年发布了第一个标准技术规范LTERelease 8，Release 8作为3G到4G技术之间的一个过渡标准，又被称为3.9G，之后第三代合作伙伴计划(The 3rd Generation Partnership Project,3GPP)陆续发布了Release 9和Release 10等一系列规范，其中Release10是3GPP制定的第一个真正的4G技术。2017年Release 15正式发布，标志着5G标准化的第一阶段完成。Release 16将在2019年底发布，预示3GPP 5G工作的第二阶段即将完成，预计将完全符合IMT-2020要求，整个行业正在向着5G的商业化迈进。
随着系统协议与应用的复杂性不断提升，开发验证系统协议性能的测试平台迫在眉睫。现有的3大类测试平台，分别是常规仿真仪器、小型测试平台以及协议验证机。其中，常规仿真仪器是建立在完全可控的环境当中，即系统或网络模型均为提前设定，因此存在着不真实、过于理想的问题；小型测试平台提供的是半可控的环境，所有的系统元素都相对真实，但整体系统体系并不完善，存在各种瑕疵；协议验证机虽然简单、准确，但是其高昂的使用费用，限制了其实用范围和研究领域，鉴于以上3种仿真平台的弊端，OAI(Open AirInterface)仿真平台以其开源、实时性和能够完全模拟无线接入协议等特点，得到了广泛的应用。
OAI是欧洲EURECOM组织针对无线通信和信号处理而研究开发的开源平台，基于C语言，采用计算机模拟通信节点，节点间通过局域网上的IP地址进行通信互联，在抽象PHY和MAC接口进行交换数据信息，提供一个可控的通信网络系统，研究者可以在OAI模拟平台下，做大量的仿真实验和实时操作，并且当计算机CPU和GPU处理能力足够强劲、局域网传输速度足够迅速时，OAI在复杂度和性能等方面都有明显的改善。
但是，目前OAI在架构方面的可移植性、协议栈分层等方面存在着不足，CU(集中单元)协议栈采用的是Linux实时线程调度策略，只是在单线程和单核下运行，不适用于5G系统的高并发、高带宽的传输方式，而且PD-CP内存只采用单一指针申请内存的方式，不适用于5GNR的CU和DU的协议栈分离的内存迁移的场景，对于第三方的公共协议栈和平台库也没有统一的进行管理，可扩展性和可移植性不够，存在着效率问题。
有鉴于此，需要提供一种基于OAI平台的NR协议栈的系统及实现方法，在基于OAI平台上增加公共接口库的方式来提供架构的可扩展项、可移植性，更好的适配第三方协议栈，PDCP层采用组件式架构来满足CU和DU分离的时候，其组件之间的通信时延，DPDK的内存零拷贝的方式封装和传输信令和数据，进一步的提高数据转发速率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是现有的OAI平台中，目前CU只在一个内核中进行协议处理和内存分配，没有对线程资源进行合理的分配，而且对于第三方的公共库，比如TCP的socket、ASN1编码库没有统一和合理的管理部署，开放性、可扩展性和可移植性不够强，并且PD-CP层也没有实现控制面和用户面分离，不支持3GPP后续的协议演进后的软件功能部署和集成的问题。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基于OAI平台的NR协议栈的系统，包括：
公共管理平台，实现第三方的协议栈和公共平台库的适配；
PDCP模块，实现CU和DU组件之间的通信，不同的协议功能和处理流程；
UE接入管理模块，用于RRC的增加、修改和释放连接，以及DU小区切换和CU的切换；
协议转发模块，根据对应的用户配置参数进行组装SRB和DRB承载协议参数，根据参数进行编解码，实现CU和DU的控制面和用户面的信令和数据的转发。
上述方案中，公共平台库包括ASN.1编码库和DPDK库，所述ASN.1编码库的数据集成在所述公共平台库中。
上述方案中，PDCP模块包括数据处理模块、加密和解密功能模块、头压缩管理模块、完整性保护模块，所述数据处理模块用于DRB、SRB承载的上下行数据的处理，分为上行处理模块和下行处理模块。
上述方案中，还包括：
配置管理层，用户通过配置管理层下发CU和CU-UP的相关配置，实现资源的动态可配置性；
公共机制管理层，用来适配操作系统、线程资源管理和调度、内存分配、ASN1编码库，TCP和UDP的Socket连接适配、以及DPDK的适配。
一种基于OAI平台的NR协议栈的实现方法，包括：
利用多核绑定线程，将CU和DU绑定到不同的内核中运行；
所述CU的PDCP层接收上层RRC层的SDU，判断所述SDU是否进行了配置，若是，则启动所述PDCP层的丢弃定时器，如不是，则对所述PDCP层的SDU数据设置安全性保护；
所述PDCP层将所述SDU封装在PDU中发送到所述DU的RLC层；并在发送时判断所述PDCP层的PDCP实体与所述RLC层RLC实体的关联状态；
PDCP层接收RLC层的数据PDU，根据PDU计算出PDU的RCVD_COUNT值；
所述PDCP实体对所述PDU的RCVD_COUNT值数据进行解密；
所述PDCP实体对解密后的RCVD_COUNT值进行完整性校验；若验证失败，则向上层报告完整性验证失败，丢弃所述PDU；
若验证通过，PDCP实体判断是否收到重复数据包，若是，丢弃该数据包，若不是，将接收到的所述PDU存放到接收缓存内。
上述方案中，所述PDCP实体与一个或两个RLC实体进行关联，当所述PDCP实体关联一个RLC实体，将PDU递交到下一层。
上述方案中，当所述PDCP实体关联两个RLC实体，则判断所述PDU的配置和激活状态，所述PDU的配置和激活状态，包括：
所述PDU未配置未激活，判断所述PDCP层的PDU的数据传输量，若所述PDU的数据传输量小于ul数据分割阈值，将所述PDU发送到主RLC实体，否则，将所述PDU发送到主或辅RLC主体；
所述PDU配置并激活，复制所述PDU并将所述PDU发送到对应的RLC实体；
所述PDU配置未激活，将所述PDU发送到主RLC主体。
上述方案中，所述PDCP层的SDU的安全性保护包括：头压缩、完整性保护和加密处理；
上述方案中，对解密后的RCVD_COUNT值进行完整性校验的方法，包括：
判断RCVD_COUNT的值是否大于RX_NEXT，若大于，则更新RX_NEXT为RCVD_COUNT+1；
判断是否配置了无序投递，若是，则将PDU递交到上层；
判断RCVD_COUNT的值是否等于RX_NEXT，若等于，则执行头解压缩，按COUNT值的升序排列，递交到上一层，并更新RX_DELIV为第一个还未递交到上层的PDU的COUNT值；
判断是否重排序定时器，正在运行RX_DELIV大于等于RX_REORD，若是，则停止并重置重排序定时器；
判断是否重排序定时器，未运行RX_DELIV小于RX_NEXT，则将RX_REORD更新为RX_NEXT，再开始运行重排序定时器。
上述方案中，建立UE与gNB之间的RRC连接步骤，包括：
UE的NAS请求建立RRC连接，UE开始RRC连接建立过程；
UE中的NAS先建立一个RRC连接，发出一个初始状态的NAS消息；
gNB分配UE上下文，建立SRB1，并通过发送INITIAL UE MES SAGE消息通知AMF建立新连接；
gNB接收到UE状态转换中UE空闲状态下RRC发送的RRC Connection Request消息，激活UE连接建立控制过程；
RRC Connection Request消息通过SRB0/CCCH信道发送，在UE连接建立控制过程执行期间执行RRC连接建立活动。
与现有技术相比，本发明提供的方案，将CU和DU绑定到不同的内核中运行，采用公共管理组件来进行ASN编码库、TCP、UDP的套接字的管理组件、DPDK的管理组件的部署，以及线程资源的管理、调度和核分配，实现软件架构的分层模块化，能够更好的集成第三方协议库，PDCP层的内存管理采用组件化设计，满足CU和DU组件之间的通信的延迟需求，并且实现了PDCP的功能模块划分，能根据网络业务需求进行功能组合，实现CU和DU的不同的协议功能和处理流程。
附图说明
图1为本发明提供中基于OAI平台的NR协议栈的系统的架构图；
图2为本发明中PDCP的内存设计结构图；
图3为本发明中基于OAI平台的NR协议栈的实现方法的流程示意图；
图4为本发明中PDU的配置和激活状态的流程图；
图5为本发明中解密后的RCVD_COUNT值进行完整性校验的流程图；
图6为本发明中UE连接建立控制过程用于建立UE与gNB之间的RRC连接的流程图；
图7为本发明中完整的AS激活过程的流程图。
具体实施方式
本发明提供了一种基于OAI平台的NR协议栈的系统及实现方法，采用多核绑定线程的方式，将CU和DU绑定到不同的内核中运行，能够更加的灵活的分配线程资源，并且进行资源调度，核分配可以根据用户配置来制定。
信令的转发采用ASN.1编码格式进行协议编码和解码，ASN.1编码组件采用ASN.1源码库编译之后的可执行代码作，集成在公共组件模块中，能够更好的实现软件扩展。
PDCP层处理上，内存管理采用组件式架构来实现CU和DU的分离，能过更好的满足其组件之间的通信的时延需求，对PDCP层进行了功能模块和功能组件的划分，统一了同一功能模块对应的功能组件接口，避免了不同协议接口差异性；实现不同制式的协议功能和处理流程；并设计了新的高效的层内通信机制，在满足处理时延的前提下，也增加了灵活性。最后，对PDCP层实体管理模块、头/解压缩模块、完整性保护/验证模块以及数据处理流程均采用组件式设计方案进行具体实现。
下面结合说明书附图和具体实施方式对本发明做出详细说明。
如图1所示，一种基于OAI平台的NR协议栈的系统，包括：
公共管理平台，实现第三方的协议栈和公共平台库的适配；
PDCP模块，实现CU和DU组件之间的通信，不同的协议功能和处理流程；
UE接入管理模块，用于RRC的增加、修改和释放连接，以及DU小区切换和CU的切换；
协议转发模块，根据对应的用户配置参数进行组装SRB和DRB承载协议参数，根据参数进行编解码，实现CU和DU的控制面和用户面的信令和数据的转发。
增加配置管理层，相关用户可以通过配置管理层来下发CU和CU-UP的相关配置，实现资源的动态可配置性。
增加公共机制管理层，用来适配操作系统、线程资源管理和调度、内存分配、ASN1编码库，TCP和UDP的Socket连接适配、以及DPDK的适配，其中DPDK适配是方案中新添加的功能，实现报文的零拷贝，实现CU的虚拟化和云化功能。
公共平台库包括ASN.1编码库和DPDK库，ASN.1编码库的数据集成在所述公共平台库中。在原有的OAI系统中，ASN1.库文件只是在单独的模块中，没有进行统一的管理，并且相关的库文件也只是在编译后生成，在此方案中，ASN.1所有库文件将集成在公共管理库中，提供了更好的可扩展性和可移植性，能够适配任何形式的协议编码格式，由于之前的OAI系统采用内核中断机制和通知收发数据包，不能满足当前CU-UP的用户面虚拟化对数据报文的CPU的性能要求，因此本发明引入DPDK库，实现CU-UP和CU-CP的分离的信令数据的高带宽，大容量的传输，由于DPDK处理数据不经过内核，并且实现报文的零拷贝，极大的提高了数据传输性能，提高了用户面的数据转发效率，内存管理模块中针对PDCP层采用组件化设计思路，实现CU-CP和CU-UP的分离的时候的内存管理。
PDCP模块包括数据处理模块、加密和解密功能模块、头压缩管理模块、完整性保护模块，数据处理模块用于DRB、SRB承载的上下行数据的处理，分为上行处理模块和下行处理模块。
协议转发模块分为F1接口模块、NG接口模块、E1接口模块、XN接口模块。协议转发模块调用公共平台库的ASN.1编码模块，根据对应的用户配置参数进行组装SRB和DRB承载协议参数，根据参数进行编解码，实现CU和DU的控制面和用户面的信令和数据的转发，此外还能够调用DPDK的接口，适配在加速卡模式下的报文的协议转发，实现CU-UP的虚拟化加速和云化部署。
如图2所示，PDCP的内存划分为：
状态信息存储区，存储的是PDCP层运行过程中的上下文关键信息；如：RRC层的配置信息、安全性参数、CU和DU的配置参数、用户类型队列等配置参数信息。这些信息会在协议栈初始化阶段创建或者随着用户的接入而产生，这些状态都具有持续性，且作用时间较长，不会被轻易改变。
堆内存区，存储的是数据处理过程中的动态分配和释放的变量；如：缓存排序时产生的结点，业务处理流程中产生的临时变量等。这些变量会随着程序处理的需要进行申请和释放，作用时间较短。
承载实体存储区，存储的是PDCP实体和相应的承载数据，也可以将所有的业务数据都放在这一块区域，制定相应的内存索引。通过内存索引迅速找到该存储区在内存中的位置，并找到业务数据进行相应的处理操作。
本发明中的业务数据会全部存储在为PDCP层划分的共享内存区，因此PDCP层内的模块间的通信采用内存索引的交互，能够迅速找到共享内存区中的业务数据，并对其进行相应的处理，这种通信机制，在模块间只需要传递数据量很少的内存索引信息，省去了实体交互的过程，大大减少了通信时延，便于内存管理，满足了协议栈需求。
本发明中，CU和DU采用socket通信方式，通过unix域socket封装成un_sock模块，以文件描述符的方式由linux内核管理和调度。
如图3所示，在上、下行处理模块中，基于OAI平台的NR协议栈的实现方法，包括：
在下行处理模块中，
步骤S10，利用多核绑定线程，将CU和DU绑定到不同的内核中运行；
步骤S20，CU的PDCP层接收上层RRC层的SDU，判断SDU是否进行了配置，若是，则启动PDCP层的丢弃定时器，如不是，则对SDU数据设置安全性保护；
步骤S30，PDCP层将SDU封装在PDU中发送到DU的RLC层，并在发送时判断PDCP层的PDCP实体与RLC层RLC实体的关联状态；
在上行处理模块中，
步骤S40，PDCP层接收RLC层的数据PDU，根据PDU计算出PDU的RCVD_COUNT值；
步骤S50，PDCP实体对PDU的RCVD_COUNT值数据进行解密；
步骤S60，PDCP实体对解密后的RCVD_COUNT值进行完整性校验；若验证失败，则向上层报告完整性验证失败，丢弃PDU；
步骤S70，若验证通过，PDCP实体判断是否收到重复数据包，若是，丢弃该数据包，若不是，将接收到的PDU存放到接收缓存内。
PDCP层的SDU数据设置安全性保护包括：头压缩、完整性保护和加密处理；
如图4所示，在步骤S20中，PDCP层从上层(RRC层或SDAP层)接收到SDU后，如果进行了配置，会为该SDU开启相关的丢弃定时器；然后对数据进行头压缩、完整性保护、加密处理和加头处理，
均采用TX_NEXT(代表要发送的下一个PDCP层的SDU的COUNT值)，相应的SN(PDCP序列号长度)为TX_NEXT％2(pdcp-SN-Size)，用以维护发送的数据序列号，并更新TX_NEXT值加1；最后将产生的PDCP数据PDU传送给下层；但发送时需要判断该PDCP发送实体关联一个还是两个RLC实体，判断方法包括：
PDCP实体关联一个RLC实体，PDU递交到下一层相关RLC实体；
PDCP实体关联两个RLC实体，则判断PDU的配置和激活状态；
判断PDU的配置和激活状态的方法，包括：
PDU未配置未激活，则判断PDCP层的PDU的数据传输量，若PDU的数据传输量小于ul数据分割阈值(ul-DataSplitThreshold)，则将PDU发送到主RLC实体，否则，将PDU发送到主或辅RLC主体；
PDU配置并激活，复制PDU并将PDU发送到对应的RLC实体；
PDU配置未激活，将PDU发送到主RLC主体。
如果发送PDCP实体与DAPS承载相关联，并且没有请求上行链路数据交换，则将PDCP层的PDU提交给与源小区相关联的RLC实体，否则，将PDCP Data PDU提交给目标小区相关联的RLC实体。
如图5所示，PDCP层接收下层RLC层的数据PDU，根据PDU计算出PDU的RCVD_COUNT值，如果RCVD_COUNT小于RX_DELIV表示之前已经收到了该PDU，丢弃此PDCP数据PDU
反之，使用RCVD_COUNT值执行解密和完整性验证，如果完整性验证失败，则向上层报告指示完整性验证失败，丢弃此PDCP数据PDU。否则，使用RCVD_COUNT执行解密和完整性验证通过；将接收PDCP实体需将接收到的PDU存放在接收缓存里。
对解密后的RCVD_COUNT值进行完整性校验的方法，包括：
判断RCVD_COUNT的值是否大于RX_NEXT，若大于，则更新RX_NEXT为RCVD_COUNT+1；
判断是否配置了无序投递，若是，则将PDU递交到上层；
判断RCVD_COUNT的值是否等于RX_NEXT，若等于，则执行头解压缩，按COUNT值的升序排列，递交到上一层，并更新RX_DELIV为第一个还未递交到上层的PDU的COUNT值；
判断是否重排序定时器，正在运行RX_DELIV大于等于RX_REORD，若是，则停止并重置重排序定时器；
判断是否重排序定时器，未运行RX_DELIV小于RX_NEXT，则将RX_REORD更新为RX_NEXT，再开始运行重排序定时器。
其中，RX_DELIV指示第一个等待递交但还未递交到上层的PDU的COUNT值，COUNT值共32bit，其中低SN bit代表SN号，高(32-SN)bit代表HFN，HFN(状态变量)指COUNT值的HFN部分，SN(状态变量)指COUNT值的SN部分，
RCVD_COUNT指接收到的PD的COUNT值，由[RCVD_HFN，RCVD_SN]组成。
其中，RCVD_SN指接收到的PDU的SN号，包含在PDU头部。
RCVD_HFN指接收到的PDU的HFN号。
如图6所示，UE连接建立控制过程用于建立UE与gNB之间的RRC连接，具体步骤为：
步骤S100，UE的NAS请求建立RRC连接，UE开始RRC连接建立过程，(为了建立UE和AMF之间的NAS信令连接)；
步骤S110，UE中的NAS先建立一个RRC连接，发出一个初始状态的NAS消息；
步骤S120，gNB分配UE上下文，建立SRB1，并通过发送INITIAL UE MESSAGE消息通知AMF建立新连接；
步骤S130，gNB接收到UE状态转换中UE空闲状态下RRC发送的RRCConnectionRequest消息，激活UE连接建立控制过程；
步骤S140，RRCConnectionRequest消息通过SRB0/CCCH信道发送，在UE连接建立控制过程执行期间执行RRC连接建立活动。
当RRC连接建立(RRC Connection Setup)之后，UE活动执行以下内部过程：
1、RRM UE准入，
该过程用于允许接入RRM中的UE。RRM会分配UE所需的必要资源或拒绝UE准入，当从UE接收到RRConnection Setup Complete消息时，RRC将指示RRM提交这些资源分配。
2、在低层创建UE实体，
此过程用于在低层(PHY，MAC，RLC和PDCP层)创建UE实体。
3、ASN编码/解码，该过程用于解码来自UE的输入ASN编码的消息，并对要发送给UE的消息进行编码，发送给UE的信息作为RRC Container消息封装在F1接口消息中，通过调用协议转发模块进行编解码操作。
4、初始化UE消息，RRC通过发送INITIAL UE MESSAGE消息向AMF通知新连接。
当RRC完成建立之后，进行UE初始化上下文的过程，在此过程中，CU通知DU更新UE上下文，DU给CU回复更新UE上下文的结果给CU，然后执行初始安全激活，将UE能力信息传送给AMF，建立SRB2并建立AMF请求的E-RABS。
当gNB接收到来自AMF的INITIAL CONTEXT SETUP REQUEST消息时，UE连接建立控制过程被激活。在初始UE上下文控制过程期间，执行如下UE行为：NGAP初始UE上下文设置，初始安全激活，UE传输能力，RRC连接重配置，在执行初始UE上下文设置控制过程后，UE的FSM切换到UE-CONNECTED状态，并且UE和NG-RAN准备好进行数据交换。
在初始化上下文环境建立过程中，AMF通知gNB，在AS密钥获得过程中直接由KAMF得到KgNB，以及UE支持的完整性保护和加密算法。因此，在接收到KgNB和来自AMF的算法后，gNB可以开始和UE一起激活AS安全。对于AS安全的初始激活，在RRC连接建立过程完成后，CU将封装Security Mode Command消息作为RRC Container打包在UE Context Setup Request消息发送给DU，表示对UE执行了完整性保护，完整的AS激活过程如图7所示。
AS安全激活之后，进行RRC重配置操作，RRC连接重配的目的是修改RRC连接，如建立、修改、释放RB，设置、修改、释放测量以及修改连接配置参数。如果SRB2之前尚未建立，则应通过此活动建立SRB2，RRC重配置活动执行如下过程：RRM执行无线信号准入，低层重配，UE重配，重新配置完成之后，DU将RRC Reconfigureation Complete消息通过UL RRCMessage Transfer消息传输给CU，然后CU给AMF回复Initial UE Context Setup Reponse消息，整个接入流程完毕。
当UE需要释放RRC连接之后，开始UE连接释放控制。UE连接释放控制过程用于释放UE和gNB之间的连接，并释放为UE分配的所有资源。在此过程中，gNB释放与UE相关的所有RB并释放UE上下文和UE索引，UE主FSM切换到UE_IDLE状态。当gNB在F1AP连接已经建立或UE主FSM已经被调用的状态下，从DU接收CU的F1AP的UE上下文释放命令消息时，UE连接释放控制过程通常会被激活。CU通过向DU发送F1AP UE上下文释放请求消息来触发UE连接释放控制过程。
与现有技术相比，本发明提供的方案，将CU和DU绑定到不同的内核中运行，采用公共管理组件来进行ASN编码库、TCP、UDP的套接字的管理组件、DPDK的管理组件的部署，以及线程资源的管理、调度和核分配，实现软件架构的分层模块化，能够更好的集成第三方协议库，PDCP层的内存管理采用组件化设计，满足CU和DU组件之间的通信的延迟需求，并且实现了PDCP的功能模块划分，能根据网络业务需求进行功能组合，实现CU和DU的不同的协议功能和处理流程。
本发明并不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下做出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于OAI平台的NR协议栈的系统，其特征在于，包括：
公共管理平台，实现第三方的协议栈和公共平台库的适配；
PDCP模块，实现CU和DU组件之间的通信，不同的协议功能和处理流程；
UE接入控制管理模块，用于RRC的增加、修改和释放连接，以及DU小区切换和CU的切换；
协议转发模块，根据对应的用户配置参数进行组装SRB和DRB承载协议参数，根据参数进行编解码，实现CU和DU的控制面和用户面的信令和数据的转发。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述公共平台库包括ASN.1编码库和DPDK库，所述ASN.1编码库的数据集成在所述公共平台库中。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述PDCP模块包括数据处理模块、加密和解密功能模块、头压缩管理模块、完整性保护模块，数据处理模块用于DRB、SRB承载的上下行数据的处理，分为上行处理模块和下行处理模块。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括：
配置管理层，用户通过配置管理层下发CU和CU-UP的相关配置，实现资源的动态可配置性；
公共机制管理层，用来适配操作系统、线程资源管理和调度、内存分配、ASN1编码库，TCP和UDP的Socket连接适配、以及DPDK的适配。
5.一种基于OAI平台的NR协议栈的实现方法，其特征在于，包括：
利用多核绑定线程，将CU和DU绑定到不同的内核中运行；
所述CU的PDCP层接收上层RRC层的SDU，判断所述SDU是否进行了配置，若是，则启动所述PDCP层的丢弃定时器，若不是，则对所述PDCP层的SDU数据设置安全性保护；
所述PDCP层将所述SDU封装在PDU中发送到所述DU的RLC层；并在发送时判断所述PDCP层的PDCP实体与所述RLC层RLC实体的关联状态；
PDCP层接收RLC层的数据PDU，根据PDU计算出PDU的RCVD_COUNT值；
所述PDCP实体对所述PDU的RCVD_COUNT值数据进行解密；
所述PDCP实体对解密后的RCVD_COUNT值进行完整性校验；若验证失败，则向上层报告完整性验证失败，丢弃所述PDU；
若验证通过，PDCP实体判断是否收到重复数据包，若是，丢弃该数据包，若不是，将接收到的所述PDU存放到接收缓存内。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PDCP实体与一个或两个RLC实体进行关联，当所述PDCP实体关联一个RLC实体，将PDU递交到下一层。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，当所述PDCP实体关联两个RLC实体，则判断所述PDU的配置和激活状态，所述PDU的配置和激活状态，包括：
所述PDU未配置未激活，判断所述PDCP的PDU的数据传输量，若所述PDU的数据传输量小于ul数据分割阈值，将所述PDU发送到主RLC实体，否则，将所述PDU发送到主或辅RLC主体；
所述PDU配置并激活，复制所述PDU并将所述PDU发送到对应的RLC实体；
所述PDU配置未激活，将所述PDU发送到主RLC主体。
8.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述PDCP的SDU的安全性保护包括：实体管理、头解压缩、完整性保护、加密验证处理以及数据处理。
9.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，对解密后的RCVD_COUNT值进行完整性校验的方法，包括：
判断RCVD_COUNT的值是否大于RX_NEXT，若大于，则更新RX_NEXT为RCVD_COUNT+1；
判断是否配置了无序投递，若是，则将PDU递交到上层；
判断RCVD_COUNT的值是否等于RX_NEXT，若等于，则执行头解压缩，按COUNT值的升序排列，递交到上一层，并更新RX_DELIV为第一个还未递交到上层的PDU的COUNT值；
判断是否重排序定时器，正在运行RX_DELIV大于等于RX_REORD，若是，则停止并重置重排序定时器；
判断是否重排序定时器，未运行RX_DELIV小于RX_NEXT，则将RX_REORD更新为RX_NEXT，再开始运行重排序定时器。
10.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，建立UE与gNB之间的RRC连接步骤，包括：
UE的NAS请求建立RRC连接，UE开始RRC连接建立过程；
UE中的NAS先建立一个RRC连接，发出一个初始状态的NAS消息；
gNB分配UE上下文，建立SRB1，并通过发送INITIAL UE MES SAGE消息通知AMF建立新连接；
gNB接收到UE状态转换中UE空闲状态下RRC发送的RRC Connection Request消息，激活UE连接建立控制过程；
RRC Connection Request消息通过SRB0/CCCH信道发送，在UE连接建立控制过程执行期间执行RRC连接建立活动。
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| CN105827654A (zh) * | 2016-05-26 | 2016-08-03 | 西安电子科技大学 | 基于gmr-1 3g系统多核并行协议栈结构设计方法 |
| CN108541032A (zh) * | 2017-09-22 | 2018-09-14 | 中兴通讯股份有限公司 | 无线基站分离架构下的通信方法、功能实体及无线基站 |
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2020
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