基于5G NSA组网的业务数据本地分流方法及网络系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于5G NSA组网的业务数据本地分流方法及网络系统，属于业务数据本地分流，要解决的技术问题为如何基于5G NSA组网实现无人机业务数据本地分流。包括如下步骤：在无人机基站和核心网之间部署MEC网关和MEC服务器；将MEC服务器接入MEC业务平台，并将无人机接入MEC业务平台；基于MEC网关分流规则，MEC网关将需要与公网保持连接的公网业务数据透传至4G核心网，将本地业务数据分流至本地MEC业务平台；对于分流至本地的业务数据，MEC网关分配本地MEC服务器资源，由MEC业务平台进行数据处理和实时反馈。系统包括无人机、无人机基站、MEC网关、MEC服务器和EPC核心网。

The method and network system of service data local diversion based on 5g NSA network

【技术实现步骤摘要】
基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法及网络系统
本专利技术涉及业务数据本地分流领域，具体地说是一种基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法及网络系统。
技术介绍
传统模式下，基于LTE通信网络的无人机一般是通过移动基站接入网络，数据以及控制均由位于在远端(核心网后端)的指挥中心处理完成。采用移动通信网络完成数据的传输好处是可以将原有的短距离无人机操控以及数据采集，直接通过跨地区、甚至跨地域的数据中心控制。但是传统模式下无人机得到的数据传输资源分配也会按照传统的移动通信分配方式进行。如处于基站覆盖边缘的无人机由于信号质量差，造成的误块率高，得到基站调度的资源也相对会减少。这样会造成处于边缘的无人机能够使用的带宽很低，无法达到传输高码率图像以及实时控制的场景需要。基于上述，如何基于5GNSA组网实现无人机业务数据本地分流，是需要解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的技术任务是针对以上不足，提供一种基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法及网络系统，来解决如何基于5GNSA组网实现无人机业务数据本地分流的问题。第一方面，本专利技术提供一种基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法，用于实现无人机业务数据的本地分流，包括如下步骤：在无人机基站和核心网之间部署MEC网关和MEC服务器；将MEC服务器接入MEC业务平台，并将无人机接入MEC业务平台；基于MEC网关分流规则，MEC网关将需要与公网保持连接的公网业务数据透传至4G核心网，将本地业务数据分流至本地MEC业务平台；对于分流至本地的业务数据，MEC网关通过基于误块率等级预授权的调度机制分配本地MEC服务器资源，由MEC业务平台进行数据处理和实时反馈。作为优选，MEC网关串接在无人机基站和核心网之间。作为优选，将MEC服务器以专线方式接入MEC业务平台，专线方式包括但不限于光纤。作为优选，所述无人机基站包括：eNB基站，所述eNB基站通过S1-MME接口与MEC网关连接；gNB基站，所述gNB基站通过S1-U接口与MEC网关连接。作为优选，基于MEC网关分流规则，MEC网关将需要与公网保持连接的公网业务数据透传至4G核心网，将本地业务数据分流至本地MEC业务平台，包括：对于无人机端控制面数据，通过MEC网关将部分控制面数据透传至核心网，以通过核心网对无人机进行移动管理，同时MEC网关解析出MEC业务平台MEC业务平台上行用户面数据TEID和下行用户面数据TEID，为后续解析用户面数据提供信息；对于上行用户面数据，通过MEC网关去掉上行用户面数据分组的GTP分组头，解析上行用户面IP数据分组的路由信息，通过MEC网关将公网业务IP数据分组透传至核心网SGW中，并根据本地分流规则将本地业务IP数据分组转发至本地MEC业务平台；对于下行用户面数据，通过MEC网关将公网业务IP数据分组透传至无人机基站，根据下行用户面数据TEID、通过MEC网关将本地业务IP数据分组封装为GTP-U数据分组，并将GTP-U数据分组发送至无人机基站。作为优选，对于下行用户面数据，通过MEC网关将公网业务IP数据分组透传至eNB基站，根据下行用户面数据TEID、通过MEC网关将本地业务IP数据分组封装为GTP-U数据分组，并将GTP-U数据分组发送至eNB基站。作为优选，路由信息包括但不限于目标IP地址、源IP地址和端口；本地分流规则包括但不限于目标IP地址、目标IP地址+端口、以及源IP地址。作为优选，MEC网关与无人机基站之间通过配置ipsec隧道，从而实现对用户数据的安全加密。作为优选，下行用户面数据对应的本地业务数据包括但不限于导航控制信息、视频传输信息、监控图像分析信息。第二方面，本专利技术提供一种基于5GNSA组网的业务数据本地分流网络系统，包括：无人机；无人机基站，所述无人机基站包括eNB基站和gNB基站，无人机与上述无人机基站无线连接；MEC网关，所述MEC网关通过S1-MME接口与eNB基站无线连接，通过S1-U接口与gNB基站无线连接；MEC服务器，所述MEC服务器接入MEC业务平台，并与MEC网关无线连接；EPC核心网，所述EPC核心网与MEC网关无线连接；所述网络系统通过如权利要求1-7任一项所述的一种5GNSA组网架构下无人机业务数据本地分流方法对业务数据进行分流。本专利技术的基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法及网络系统具有以下优点：在无人机基站和核心网之间部署MEC网关和MEC服务器，并将MEC服务器接入MEC业务平台，无人机业务可以通过MEC平台访问本地资源，如导航控制、视频传输、监控图像分析等本地业务数据流无需经过核心网，直接由MEC业务平台分流至本地MEC服务器进行数据处理和实时反馈，不仅降低公网部分的回传带宽消耗，本地业务的近距离部署也可降低业务访问时延，保障自动无人机系统的正常运作，对于无人机入网的鉴权、任务下发、用户远程控制等公网流量业务，MEC网关采用透传的方式，直接发送至核心网。保证连接信号的实时性和广覆盖，同时无需长时间占用高带宽资源，减少资源占用。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例中描述中所需要使用的附图作简要介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，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。下面结合附图对本专利技术进一步说明。附图1为实施例1基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法的工作原理框图；如图2为实施例1基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法中上行用户面数据中业务数据的本地分流流程框图；附图3为实施例1基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法中下行用户面数据中业务数据的本地分流流程框图。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本专利技术并能予以实施，但所举实施例不作为对本专利技术的限定，在不冲突的情况下，本专利技术实施例以及实施例中的技术特征可以相互结合。本专利技术实施例提供一种基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法及网络系统，用于解决如何基于5GNSA组网实现无人机业务数据本地分流的技术问题。实施例1：如附图1所示，本专利技术的基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法，其特征在于用于实现无人机业务数据的本地分流，包括如下步骤：S100、在无人机基站和核心网之间部署MEC网关和MEC服务器；S200、将MEC服务器接入MEC业务平台，并将无人机接入MEC业务平台；S300、基于MEC网关分流规则，MEC网关将需要与公网保持连接的公网业务数据透传至4G核心网，将本地业务数据分流至本地MEC业务平台；对于分流至本地的业务数据，MEC网关通过基于误块率等级预授权的调度机制分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于5G NSA组网的业务数据本地分流方法，其特征在于用于实现无人机业务数据的本地分流，包括如下步骤：/n在无人机基站和核心网之间部署MEC网关和MEC服务器；/n将MEC服务器接入MEC业务平台，并将无人机接入MEC业务平台；/n基于MEC网关分流规则，MEC网关将需要与公网保持连接的公网业务数据透传至4G核心网，将本地业务数据分流至本地MEC业务平台；/n对于分流至本地的业务数据，MEC网关通过基于误块率等级预授权的调度机制分配本地MEC服务器资源，由MEC业务平台进行数据处理和实时反馈。/n

【技术特征摘要】
1.基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法，其特征在于用于实现无人机业务数据的本地分流，包括如下步骤：
在无人机基站和核心网之间部署MEC网关和MEC服务器；
将MEC服务器接入MEC业务平台，并将无人机接入MEC业务平台；
基于MEC网关分流规则，MEC网关将需要与公网保持连接的公网业务数据透传至4G核心网，将本地业务数据分流至本地MEC业务平台；
对于分流至本地的业务数据，MEC网关通过基于误块率等级预授权的调度机制分配本地MEC服务器资源，由MEC业务平台进行数据处理和实时反馈。


2.根据权利要求1所述的基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法，其特征在于MEC网关串接在无人机基站和核心网之间。


3.根据权利要求1所述的基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法，其特征在于将MEC服务器以专线方式接入MEC业务平台，专线方式包括但不限于光纤。


4.根据权利要求1所述的基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法，其特征在于所述无人机基站包括：
eNB基站，所述eNB基站通过S1-MME接口与MEC网关连接；
gNB基站，所述gNB基站通过S1-U接口与MEC网关连接。


5.根据权利要求1、2、3或4所述的基于5GNSA组网的业务数据本地分流方法，其特征在于基于MEC网关分流规则，MEC网关将需要与公网保持连接的公网业务数据透传至4G核心网，将本地业务数据分流至本地MEC业务平台，包括：
对于无人机端控制面数据，通过MEC网关将部分控制面数据透传至核心网，以通过核心网对无人机进行移动管理，同时MEC网关解析出MEC业务平台MEC业务平台上行用户面数据TEID和下行用户面数据TEID，为后续解析用户面数据提供信息；
对于上行用户面数据，通过MEC网关去掉上行用户面数据分组的GTP分组头，解析上行用户面IP数据分组的路由信息，通过MEC网关将公网业务IP数据分组透传至核心网SGW中，并根据本地...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵泽北，高娴，王亚鹏，
申请(专利权)人：浪潮天元通信信息系统有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37