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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