天地一体化融合网络、消息传输方法、空间基站和核心网技术

本发明专利技术公开了一种天地一体化融合网络、消息传输方法、空间基站和核心网，天地一体化融合网络中的空间基站与核心网之间通过NG接口连接并以UDP传输协议传输具有增强消息格式的通信消息，增强消息格式包括增强头，根据通信消息的类型，增强头被配置第一请求位或第一应答位。本发明专利技术传输的是增强消息格式的消息，其增强头包含丰富的信息，其中的第一请求位和第一应答位可以用来区分会话过程，有助于接收消息的一端根据第一请求位和第一应答位的赋值，从而对消息的类型进行合适的判断和后续处理，因此增强消息格式的消息具有较佳的稳定性和易识别性，有助于在不可靠网络中传输时降低丢包率和误传输率。本发明专利技术广泛应用于卫星通信技术领域。

Heaven Earth integrated integration network, message transmission method, space base station and core network

【技术实现步骤摘要】
天地一体化融合网络、消息传输方法、空间基站和核心网
本专利技术涉及卫星通信
，尤其是一种天地一体化融合网络、消息传输方法、空间基站和核心网。
技术介绍
当前出现了“6G＝5G+卫星网络”的技术概念，即通过卫星移动网络和5G移动网络结合来实现6G网络，其技术思想是利用低轨卫星移动网络的优点弥补5G等移动网络的不足，比如让移动通信信号覆盖空中、海洋、森林、沙漠地区及其他地广人稀的区域，实现真正的全球通信。但是，卫星移动网络也存在着一些列的缺点，如通信距离、功率密度、多天线部署等，这使得卫星移动网络通信受到较多限制，卫星通信的频谱效率远低于同期的蜂窝移动通信系统。因此，把地面移动网络和卫星移动网络结合起来可以充分利用卫星移动网络的优点，减少卫星移动网络缺点的影响。在天地一体化融合网络中，空间基站与核心网之间，或者更准确地，空间基站与信关站之间以NG接口建立链路传输，该链路具有不可靠性，例如具有高时延、高丢包率、抖动大等缺点，现有技术是使用SCTP协议在该链路进行数据传输，因此面临链路的高丢包率带来的SCTP大量重传、网络效率低下等缺点，在极端情况下还可能导致卫星终端无法通过空间基站接入核心网。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术的目的在于提供一种天地一体化融合网络、消息传输方法、空间基站和核心网。一方面，本专利技术实施例中包括一种天地一体化融合网络，包括：至少一个空间基站；至少一个核心网；所述空间基站与所述核心网之间通过NG接口连接，所述空间基站与所述核心网之间以UDP传输协议传输通信消息，所述通信消息具有增强消息格式；所述增强消息格式包括增强头和NGAP消息，所述NGAP消息由所述增强头承载，所述NGAP消息的内容由所要传输的信息确定；若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头被配置第一请求位；若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，所述增强头被配置第一应答位。进一步地，若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头还被配置队列号。进一步地，若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，且所述接收到的消息包含队列号，所述增强头还被配置相同的所述队列号。进一步地，所述增强头还被配置总长度位，所述总长度位用于表示所述增强头与所述NGAP消息的总数据长度。进一步地，当存在多个所述空间基站，至少两个所述空间基站之间以UDP传输协议互相发送心跳消息，所述心跳信息具有所述增强消息格式。进一步地，若所述心跳消息属于主动进行心跳检测而发出的消息，所述增强头被配置第二请求位和队列号；若所述心跳消息属于响应所述心跳检测而发出的消息，所述增强头被配置第二应答位；若所述心跳检测中还包含队列号，所述增强头还被配置相同的队列号。进一步地，当存在多个所述核心网，至少两个所述核心网之间相互作为转发节点以UDP传输协议发送转发消息，所述转发信息具有所述增强消息格式。另一方面，本专利技术实施例中还包括一种消息传输方法，所述消息传输方法应用于天地一体化融合网络，所述天地一体化融合网络包括至少一个空间基站和至少一个核心网，所述空间基站与所述核心网之间通过NG接口连接；所述消息传输方法包括：所述空间基站与所述核心网之间以UDP传输协议传输通信消息，所述通信消息具有增强消息格式；所述增强消息格式包括增强头和NGAP消息，所述NGAP消息由所述增强头承载，所述NGAP消息的内容由所要传输的信息确定；若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头被配置第一请求位；若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，所述增强头被配置第一应答位。另一方面，本专利技术实施例中还包括一种空间基站，所述空间基站通过NG接口与核心网连接，所述空间基站与所述核心网之间以UDP传输协议传输通信消息，所述通信消息具有增强消息格式；所述增强消息格式包括增强头和NGAP消息，所述NGAP消息由所述增强头承载，所述NGAP消息的内容由所要传输的信息确定；若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头被配置第一请求位；若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，所述增强头被配置第一应答位。另一方面，本专利技术实施例中还包括一种核心网，所述核心网通过NG接口与空间基站连接，所述核心网与所述空间基站之间以UDP传输协议传输通信消息，所述通信消息具有增强消息格式；所述增强消息格式包括增强头和NGAP消息，所述NGAP消息由所述增强头承载，所述NGAP消息的内容由所要传输的信息确定；若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头被配置第一请求位；若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，所述增强头被配置第一应答位。本专利技术的有益效果是：实施例中的天地一体化融合网络，其空间基站与核心网之间使用UDP传输协议传输具有增强消息格式的消息，其中，UDP传输协议是面向消息的传输协议，与现有的5G天地一体化融合网络中使用SCTP协议进行消息传输的技术相比，具有更好的可靠性和有序性，能够降低丢包率；增强消息格式的消息中的增强头包含丰富的信息，其中的第一请求位和第一应答位可以用来区分会话过程，有助于接收消息的一端根据第一请求位和第一应答位的赋值，从而对消息的类型进行合适的判断和后续处理，因此增强消息格式的消息具有较佳的稳定性和易识别性，有助于在不可靠网络中传输时降低丢包率和误传输率。附图说明图1为实施例中天地一体化融合网络的结构示意图；图2为实施例中增强消息格式的结构示意图；图3和图4为实施例中空间基站与核心网中的AMF网元进行消息传输的示意图；图5为实施例中空间基站与核心网中的AMF网元进行消息超时重传的示意图。具体实施方式本实施例中的天地一体化融合网络的结构如图1所示。参照图1，太空中的一个或多个空间基站(通信卫星)与卫星终端连接，相同或另外的一个或多个空间基站通过信关站(卫星信号地面接收站)与核心网连接，这些空间基站之间可以进行星间通信，这里的核心网可以是4G、5G通信网络或者更先进的通信网络的核心网。其中，卫星终端可以是手机、车载仪器或者地面基站等。在图1所示的天地一体化融合网络中，空间基站与核心网之间通过NG接口连接。空间基站与核心网之间、不同的空间基站之间、不同的核心网之间都可以相互传输消息。本实施例中，空间基站与核心网之间、不同的空间基站之间、不同的核心网之间以UDP传输协议传输消息，所传输的消息具有如图2所示的增强消息格式。参照图2，空间基站与核心网之间、不同的空间基站之间、不同的核心网之间所传输的信息本身被编辑成NGAP消息的形式，将NGAP消息与增强头封装在一起，由增强头承载NGAP消息。图2中，NGAPPayload部分表示NGAP消息，AMFID、ANID、PayloadLength、SeqNum、Flags、MessageType等部分组成增强头。例如，如果空间基站要向核心网发送本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种天地一体化融合网络，其特征在于，包括：/n至少一个空间基站；/n至少一个核心网；/n所述空间基站与所述核心网之间通过NG接口连接，所述空间基站与所述核心网之间以UDP传输协议传输通信消息，所述通信消息具有增强消息格式；/n所述增强消息格式包括增强头和NGAP消息，所述NGAP消息由所述增强头承载，所述NGAP消息的内容由所要传输的信息确定；/n若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头被配置第一请求位；/n若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，所述增强头被配置第一应答位。/n

【技术特征摘要】
1.一种天地一体化融合网络，其特征在于，包括：
至少一个空间基站；
至少一个核心网；
所述空间基站与所述核心网之间通过NG接口连接，所述空间基站与所述核心网之间以UDP传输协议传输通信消息，所述通信消息具有增强消息格式；
所述增强消息格式包括增强头和NGAP消息，所述NGAP消息由所述增强头承载，所述NGAP消息的内容由所要传输的信息确定；
若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头被配置第一请求位；
若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，所述增强头被配置第一应答位。


2.根据权利要求1所述的一种天地一体化融合网络，其特征在于，若所述通信消息属于主动发出的消息，所述增强头还被配置队列号。


3.根据权利要求1所述的一种天地一体化融合网络，其特征在于，若所述通信消息属于回复接收到的消息而发出的消息，且所述接收到的消息包含队列号，所述增强头还被配置相同的所述队列号。


4.根据权利要求1所述的一种天地一体化融合网络，其特征在于，所述增强头还被配置总长度位，所述总长度位用于表示所述增强头与所述NGAP消息的总数据长度。


5.根据权利要求1所述的一种天地一体化融合网络，其特征在于，当存在多个所述空间基站，至少两个所述空间基站之间以UDP传输协议互相发送心跳消息，所述心跳信息具有所述增强消息格式。


6.根据权利要求5所述的一种天地一体化融合网络，其特征在于：
若所述心跳消息属于主动进行心跳检测而发出的消息，所述增强头被配置第二请求位和队列号；
若所述心跳消息属于响应所述心跳检测而发出的消息，所述增强头被配置第二应答位；若所述心跳检测中还包含队列号，所述增强头还被配置相同的队列号。


7.根据权利要求1所述的一种天地一体化融合网络，其特征在于，当存在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢婉怡，吴云普，祝有霖，李新，步战辉，
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