CN114125933A - 一种终端与基站的通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的提出一种终端与基站的通信方法,包括:步骤1,基站NR芯片配置基站WIFI芯片的WIFI账户信息和本地时间;步骤2,终端发起至少2路PDU session,基站给终端分配WIFI IP地址;步骤3,把终端WIFI PDU session的核心网分配的IP地址报给基站;步骤4,基站把WIFI IP地址和WIFI账户信息组成数据包;步骤5,基站将WIFI PDU session从核心网来的下行数据中的目的地址换成终端对应的WIFI IP地址,通过WIFI空口发给终端;步骤6,基站根据WIFI来的上行数据包的源地址,通过遍历基站保存的终端实例;步骤7,基站中非WIFI PDU session的上下行数据,按照NR处理方式处理;步骤8,重复步骤2和步骤7。所述方法使基站的流量更大且使终端能够根据NR和WIFI的空口条件,选择使用空口条件好的无线技术。

Description

一种终端与基站的通信方法
技术领域
本发明属于NR与WIFI移动通信技术领域,具体涉及一种终端与基站的通信方法。
背景技术
NR(Newradio)移动通信技术是3GPP(3rdGenerationPartnershipProject)提出的5G移动通信标准,首个版本R15已经于2019年3月冻结。WIFI是一个创建于IEEE802.11标准的无线局域网技术。
目前5G基站,仅支持5G移动通信,终端通过NR与基站进行通信,终端流量受限于NR最大的流量限制,目前,5G基站均不支持WIFI协议,终端不能通过WIFI与基站通信。
例如,中国发明专利申请号为CN201710439907.1的中国专利申请文献公开了一种通信方法,应用于移动终端,包括:获取当前通信过程中用于上行通信的目标资源,其中,所述目标资源对应的频点包括非新空口NR通信系统的第一服务频点,且所述移动终端所在的通信系统为新空口NR通信系统;根据所述目标资源与基站进行通信。上述现有技术即存在如上的技术问题。基于现有技术存在的如上述技术问题,本发明提供一种终端与基站的通信方法。
发明内容
为了解决现有技术存在的上述技术问题,本发明提出了一种终端与基站的通信方法,把WIFI和NR技术都应用到基站中,空口同时支持WIFI和NR两种无线技术,WIFI与NR共用5G核心网,基站侧把WIFI数据包转成NR数据包,通过NG口与核心网进行通信,所述方法能够使基站支持通过NR和WIFI跟终端进行通信,使得终端上下能够同时使用NR和WIFI跟基站通信,最大流量是NR加WIFI的流量,在NR空口条件不好的时候,使用WIFI进行通信,WIFI信号不好,使用NR进行通信,能够灵活切换。
本发明采用以下技术方案:
一种终端与基站的通信方法,包括:
步骤1,基站上电之后,基站NR芯片生成本基站的WIFI账户信息,并配置给本基站WIFI芯片,同时把本地时间信息配置给本基站的WIFI芯片,保持基站的NR芯片和WIFI芯片本地时间一致;
步骤2,终端发起至少2路PDUsession,其中一路为WIFIPDUsession,5QI值为b,基站给终端分配WIFIIP地址,并把WIFIIP地址保存到终端实例中;
步骤3,终端空口通过WIFIPDUsession把终端WIFIPDUsession的核心网分配的IP地址报给基站,基站将终端的IP地址信息保存到对应的终端实例中;
步骤4,基站把WIFIIP地址和WIFI账户信息组成数据包,将数据包发给WIFIPDUsession对应的NRSDAP,组成SDAPPDU,再经过NRPDCP处理,组成NRPDCPPDU,基站的PDCP实体把NRPDCPPDU发给NRRLC,NRRLC实体先把NRPDCPPDU缓存起来,并把目前NRRLC下行缓存的数据量大小通知NRMAC实体,NRMAC实体根据小区空口条件及基站NRRLC实体缓存的数据量分配出基站NRRLC实体能够发送的下行数据量,基站NRRLC实体根据分配的可发送的数据量大小,把NRPDCPPDU组成NRRLCPDU并发给NRMAC,再由NRMAC实体把NRRLCPDU组成NRMACPDU并发给NR物理层,由NR物理层通过NR空口发给终端,终端对收到的数据包进行解析,提取WIFI账户信息和WIFIIP信息,终端根据WIFI账户信息对终端的WIFI模块进行设置,连接上基站的WIFI,终端根据WIFIIP信息对本地WIFI模块通信所使用的本地IP地址进行设置,终端能够使用WIFI发送、接收数据;
步骤5,基站将WIFIPDUsession从核心网来的下行数据中的目的地址换成终端对应的WIFIIP地址,通过WIFI空口发给终端;
步骤6,基站根据WIFI发来的上行数据包的源地址,通过遍历基站保存的终端实例,找到WIFIIP与上行数据包源地址一致的终端实例,把数据包的源地址替换成终端实例中保存的WIFIPDUsession的核心网分配给终端的IP地址,基站的WIFIPDUsession实体把上行数据包经过NG-U口发给核心网;
步骤7,基站中非WIFIPDUsession的上行数据与下行数据,按照NR处理方式处理;
步骤8,重复步骤2至步骤7。
进一步地,步骤1中,基站还包括NG口通信芯片。
进一步地,步骤2中,WIFIPDUsession用于支持WIFI上行数据与下行数据与核心网进行通信。
进一步地,步骤2中,基站建立终端实例,用于保存终端配置信息、会话信息、IP信息。
进一步地,步骤3中包括:终端将所述IP地址信息组成一个报文,传递给对应WIFIPDUsession对应的SDAP,SDAP组好包后,传给NRPDCP,NRPDCP组好包后传递给NRRLC,基站分配上行资源后,组成NRMACPDU,通过空口发送给基站;基站解析NRMACPDU,再依次解析RLCPDU、PDCPPDU、SDAPPDU、IP地址信息。
进一步地,步骤7中,下行数据包经过NR无线协议栈处理,首先进行NRSDAP处理;然后进行NRPDCP处理;再进行NRRLC处理;最后NRMAC调度下行NR空口资源,组成MACPDU,通过NR空口发给终端。
进一步地,步骤7中,上行是终端上报SR或者BSR,NRMAC调度上行NR空口资源,通过NR空口接收终端上行数据,依次由NRMAC、NRRLC、NRPDCP、NRSDAP分别进行处理,再由GTP通过NR口发送给核心网。
与现有技术相比,本发明的优越效果在于:
1、本发明所述的终端与基站的通信方法,使基站同时支持NR与WIFI两种空口技术,使终端能够同时使用两种空口技术进行通信,相对传统基站,基站的流量是NR加WIFI空口流量之和,WIFI下行流量达到1.6Gbps,上行流量达到1Gbps,基站下行就能够相应的增加1.6Gbps的WIFI流量,基站上行就能够相应的增加1Gbps的WIFI流量。
2、本发明所述的终端与基站的通信方法,使终端能够根据NR和WIFI的空口条件,选择使用空口条件好的无线技术。
附图说明
图1为本发明实施例中基站和终端数据传输的示意图;
图2为本发明实施例中基站侧的处理流程图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点,下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述,需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例
所述终端与基站的通信方法包括:
步骤1,基站上电之后,基站NR芯片生成本基站的WIFI账户信息,并配置给本基站WIFI芯片,同时把本地时间信息配置给本基站的WIFI芯片,保持基站的NR芯片和WIFI芯片本地时间一致;
步骤2,终端发起至少2路PDUsession,其中一路为WIFIPDUsession,5QI值为b,基站给终端分配WIFIIP地址,并把WIFIIP地址保存到终端实例中;
步骤3,终端空口通过WIFIPDUsession把终端WIFIPDUsession的核心网分配的IP地址报给基站,基站将终端的IP地址信息保存到对应的终端实例中;
步骤4,基站把WIFIIP地址和WIFI账户信息组成数据包,将数据包发给WIFIPDUsession对应的NRSDAP,组成SDAPPDU,再经过NRPDCP处理,组成NRPDCPPDU,基站的PDCP实体把NRPDCPPDU发给NRRLC,NRRLC实体先把NRPDCPPDU缓存起来,并把目前NRRLC下行缓存的数据量大小通知NRMAC实体,NRMAC实体根据小区空口条件及基站NRRLC实体缓存的数据量分配出基站NRRLC实体能够发送的下行数据量,基站NRRLC实体根据分配的可发送的数据量大小,把NRPDCPPDU组成NRRLCPDU并发给NRMAC,再由NRMAC实体把NRRLCPDU组成NRMACPDU并发给NR物理层,由NR物理层通过NR空口发给终端,终端对收到的数据包进行解析,提取WIFI账户信息和WIFIIP信息等,终端根据WIFI账户信息对终端的WIFI模块进行设置,连接上基站的WIFI,终端根据WIFIIP信息对本地WIFI模块通信所使用的本地IP地址进行设置,终端能够使用WIFI发送、接收数据;
步骤5,基站将WIFIPDUsession从核心网来的下行数据中的目的地址换成终端对应的WIFIIP地址,通过WIFI空口发给终端;
步骤6,基站根据WIFI发来的上行数据包的源地址,通过遍历基站保存的终端实例,找到WIFIIP与上行数据包源地址一致的终端实例,把数据包的源地址替换成终端实例中保存的WIFIPDUsession的核心网分配给终端的IP地址,基站的WIFIPDUsession实体把上行数据包经过NG-U口发给核心网;
步骤7,基站中非WIFIPDUsession的上行数据与下行数据,按照NR处理方式处理;
步骤8,重复步骤2至步骤7。
其中,NRMAC实体是负责小区终端上下行调度的实体;
WIFI账户信息包括WIFISSID(即WIFI名称)和WIFI密码;
WIFIIP信息表示WIFI通信要使用的WIFIIP地址;
在本实施例的步骤2中,根据配置,b可以为1~64之间任一数字;
传统5G基站只需要有支持NR功能的芯片,本实施例中基站除了有支持NR功能的芯片,还需要有支持WIFI功能的芯片;WIFI与NR芯片之间能够通过网口交互通信,传递数据,基站与核心网采用NG口通信;基站才能够实现流量增益;
在本实施例中,如图1所示,AMF/UPF代表核心网,gNB代表基站,UE代表终端,“控制”表示基站与终端之间交互的WIFI配置信息,“数据”表示WIFI发送或者接收的数据包,核心网与基站通过NG口相连;基站支持WIFI和NR两种空口技术,终端可以通过NR和WIFI空口技术与基站通信,基站内部会为WIFI建立一条WIFI相关的WIFIPDUsession的上下文,同时把WIFI控制信息由WIFIPDUSESSION通过NR空口发送给终端,终端收到之后对WIFI进行配置,终端就可以通过WIFI与基站进行通信,发送或者接收数据包;
在本实施例中,如图2所示,如果基站建立了WIFIPDUsession,就认为对应的UE支持WIFI与NR同时通信,基站NR与WIFI同时通信流程,否则就认为是仅支持NR通信,走传统NR流程;
基站为建立WIFIPDUsession的终端分配WIFIIP地址,同时要保存终端上报的对应WIFIPDUsession的核心网分配的IP地址;
对于WIFIPDUsession的下行数据,把目的IP地址,替换成WIFIIP地址,通过WIFI空口发给终端;
对于WIFI上行的数据,把源的WIFIIP地址,替换成WIFIPDUsession的核心网分配下来的IP地址,通过NR口发给核心网。
本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书界定。

Claims (7)

1.一种终端与基站的通信方法,其特征在于,包括:
步骤1,基站上电之后,基站NR芯片生成本基站的WIFI账户信息,并配置给本基站WIFI芯片,同时把本地时间信息配置给本基站的WIFI芯片,保持基站的NR芯片和WIFI芯片本地时间一致;
步骤2,终端发起至少2路PDU session,其中一路为WIFI PDU session,5QI值为b,基站给终端分配WIFIIP地址,并把WIFIIP地址保存到终端实例中;
步骤3,终端空口通过WIFI PDU session把终端WIFI PDU session的核心网分配的IP地址报给基站,基站将终端的IP地址信息保存到对应的终端实例中;
步骤4,基站把WIFIIP地址和WIFI账户信息组成数据包,将数据包发给WIFI PDUsession对应的NR SDAP,组成SDAP PDU,再经过NR PDCP处理,组成NR PDCPPDU,基站的PDCP实体把NR PDCPPDU发给NR RLC,NR RLC实体先把NR PDCPPDU缓存起来,并把目前NR RLC下行缓存的数据量大小通知NR MAC实体,NR MAC实体根据小区空口条件及基站NR RLC实体缓存的数据量分配出基站NR RLC实体能够发送的下行数据量,基站NR RLC实体根据分配的可发送的数据量大小,把NR PDCPPDU组成NR RLC PDU并发给NR MAC,再由NR MAC实体把NRRLC PDU组成NR MAC PDU并发给NR物理层,由NR物理层通过NR空口发给终端,终端对收到的数据包进行解析,提取WIFI账户信息和WIFIIP信息,终端根据WIFI账户信息对终端的WIFI模块进行设置,连接上基站的WIFI,终端根据WIFIIP信息对本地WIFI模块通信所使用的本地IP地址进行设置,终端能够使用WIFI发送、接收数据;
步骤5,基站将WIFI PDU session从核心网来的下行数据中的目的地址换成终端对应的WIFIIP地址,通过WIFI空口发给终端;
步骤6,基站根据WIFI发来的上行数据包的源地址,通过遍历基站保存的终端实例,找到WIFIIP与上行数据包源地址一致的终端实例,把数据包的源地址替换成终端实例中保存的WIFI PDU session的核心网分配给终端的IP地址,基站的WIFI PDU session实体把上行数据包经过NG-U口发给核心网;
步骤7,基站中非WIFI PDU session的上行数据与下行数据,按照NR处理方式处理;
步骤8,重复步骤2至步骤7。
2.根据权利要求1所述的终端与基站的通信方法,其特征在于,基站还包括NG口通信芯片。
3.根据权利要求1所述的终端与基站的通信方法,其特征在于,步骤2中,WIFI PDUsession用于支持WIFI上行数据与下行行数据与核心网进行通信。
4.根据权利要求1所述的终端与基站的通信方法,其特征在于,步骤2中,基站建立终端实例,用于保存终端配置信息、会话信息、IP信息。
5.根据权利要求1所述的终端与基站的通信方法,其特征在于,步骤3中包括:终端将所述IP地址信息组成一个报文,传递给对应WIFI PDU session对应的SDAP,SDAP组好包后,传给NR PDCP,NR PDCP组好包后传递给NR RLC,基站分配上行资源后,组成NR MAC PDU,通过空口发送给基站;基站解析NR MAC PDU,再依次解析RLC PDU、、PDCP PDU、SDAP PDU、IP地址信息。
6.根据权利要求5所述的终端与基站的通信方法,其特征在于,步骤7中,下行数据包经过NR无线协议栈处理,首先进行NR SDAP处理;再进行NR PDCP处理;再进行NR RLC处理;最后NR MAC调度下行NR空口资源,组成MAC PDU,通过NR空口发给终端。
7.根据权利要求6所述的终端与基站的通信方法,其特征在于,步骤7中,上行是终端上报SR或者BSR,NR MAC调度上行NR空口资源,通过NR空口接收终端上行数据,依次经由NRMAC、NR RLC、NR PDCP、NR SDAP处理,由GTP通过NR口发送给核心网。
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