一种部署了UPF的5G基站及其数据报文处理方法技术

本发明专利技术提供一种部署了UPF的5G基站及其数据报文处理方法，其中5G基站包括硬件平台、用户面功能、逻辑单元和功能单元。本发明专利技术将5G核心网的用户面功能网元UPF下沉部署到5G基站ngNB上，网络更加片扁平化，去中心化，基站与核心网设备的部署安装更加简单，同时给5G核心网的运维带来极大的便利和安全性。

A 5g base station with UPF and its data message processing method

【技术实现步骤摘要】
一种部署了UPF的5G基站及其数据报文处理方法
本专利技术涉及移动通信
，特别涉及一种部署了UPF的5G基站及其数据报文处理方法。
技术介绍
在5G无线网络架构中，5G基站ngNB和5G核心网5GC的用户面功能网元UPF采用不同的硬件平台来承载，使用不同技术演进，5G基站ngNB采用X86+FPGA的模式演进，x86+FPGA平台是以通用x86处理器为CPU，以FPGA作为核心器件实现扩展和接口功能的通用硬件平台。5GC采用NFV(网络功能虚拟化)/SDN(软件定义网络)的模式演进。特别是5G定义的应用场景中，实现高速数据转发、海量链接以及低时延，对5G基站ngNB和5GC的用户面功能网元UPF，提出了极大的挑战。在5G的应用中，垂直行业和专网行业，是重大的应用方向，将MEC边缘计算与本地用户的数据中心相结合的，大大加速无线通信在垂直行业的应用。中国专利申请公开号为CN102640525A，专利技术名称为“用于根据用户位置来管理选定的IP业务卸载以进行移动通信的方法和装置”，描述了在根据用户的IP在基站和核心网进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种部署了UPF的5G基站，其特征在于：包括硬件平台、用户面功能单元、逻辑单元和功能单元，其中：/n硬件平台是X86/FPGA平台，对外通过空中接口与用户终端进行数据交互，通过网络端口与互联网进行数据交互；对内与逻辑单元和用户面功能单元连接；/n用户面功能单元，部署在5G基站上，分别与硬件平台和逻辑单元进行数据交互；/n逻辑单元，用于无线资源管理以及无线资源管理的算法实现，以及无线资源的控制和PDCP用户数据的处理；/n功能单元，包括但不限于对数据报文进行分类处理、边缘计算处理、应用服务平台处理和计费CDR接口处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种部署了UPF的5G基站，其特征在于：包括硬件平台、用户面功能单元、逻辑单元和功能单元，其中：
硬件平台是X86/FPGA平台，对外通过空中接口与用户终端进行数据交互，通过网络端口与互联网进行数据交互；对内与逻辑单元和用户面功能单元连接；
用户面功能单元，部署在5G基站上，分别与硬件平台和逻辑单元进行数据交互；
逻辑单元，用于无线资源管理以及无线资源管理的算法实现，以及无线资源的控制和PDCP用户数据的处理；
功能单元，包括但不限于对数据报文进行分类处理、边缘计算处理、应用服务平台处理和计费CDR接口处理。


2.根据权利要求1所述的一种部署了UPF的5G基站，其特征在于：所述的逻辑单元包括PDCP模块，所述PDCP模块根据PDCP协议对接收到的数据报文进行处理。


3.根据权利要求2所述的一种部署了UPF的5G基站，其特征在于：所述的逻辑单元还包括基站GTP-U编码解码器，所述的基站GTP-U编码解码器对数据报文进行GTP-U的隧道编码或解封装处理。


4.根据权利要求3所述的一种部署了UPF的5G基站，其特征在于：所述的用户面功能单元包括核心网GTP编码解码器，所述的核心网GTP编码解码器对报文数据进行封装或解码处理。


5.根据权利要求2所述的一种部署了UPF的5G基站，其特征在于：所述的功能单元包括分类处理模块、分类规则生成器、MEC边缘计算模块和计费CDR统计处理模块，其中：
分类规则生成器：用于编辑和生成数据报文的分类规则；
分类处理模块：接收来自PDCP模块或用户面功能单元的数据报文，并根据分类规则生成器生成的分类规则对该数据报文进行分类；
MEC边缘计算模块：对数据报文进行边缘计算处理；
计费CDR统计处理模块：对数据报文进行计费CDR接口处理。


6.一种部署了UPF的5G基站的数据报文处理方法，其特征在于：包括上行数据报文处理的步骤和下行数据报文处理的步骤：
所述上行数据报文处理的步骤包括：
步骤S101、硬件平台的L2物理层收到来自无线空口用户终端的数据报文，经过处理后发给PDCP模块；
步骤S102、PDCP模块接收到数据报文，根据PDCP协议对该数据报文进行处理后交给基站GTP编码解码器；
步骤S103、基站GTP编码解码器接收到的数据报文进行GTP-U的隧道编码处理后发送给核心网GTP编码解码器，交给N3接口模块完成网络接口协议处理，发送5G核心网的N3网络接口单元；
步骤S104、5G核心网N3网络接口单元，收到来自5G基站的GTP-U数据报文，核心网GTP编码解码器对接收到的数据报文进行解码处理，获得内层IP的数据报文，再将该内层IP的数据报文发送给用户面功能单元；
步骤S105、用户面功能单元做该数据报文的QoS、常规计费、PFCP节点管理，将由该数据报文产生的管理信息和状态新信息通过N4接口上报给5GC核心网SMF网元；用户面功能单元的接口模块按照N6接口将数据报文发送到硬件平台；
步骤S106、硬件平台按照N6接口的要求进行网络层处理，通过以太网网络接口将数据报文发送网络侧。
所述的下行数据报文处理步骤包括：
步骤S201、硬件平台接收到网络侧的数据报文，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕东，
申请(专利权)人：广州爱浦路网络技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44