一种非协议标准的5G广播方法技术

本发明专利技术涉及无线通信技术领域，公开了一种非协议标准的5G广播方法，包括：在基站启站后创建一个虚拟UE，并分配固定的RNTI和BWP；虚拟UE在核心网注册；各个实体用户终端与基站、核心网建立连接，分配与虚拟UE相同的RNTI以及两个BWP，其中一个与虚拟UE相同；对于另外一个各个实体用户独占一份频域资源；互联网应用层进行广播数据推流，将数据推送到基站；基站将单播IP修改成广播IP；将数据包放到虚拟UE的无线承载中向外传输；实体用户终端接收并解析数据信号，上传到应用层再进行解析。本发明专利技术提供的方法，无需5G终端和5G核心网做任何改动，便可以避开单播发送方式存在的限制问题，实现业务数据广播的功能效果。数据广播的功能效果。数据广播的功能效果。

【技术实现步骤摘要】
一种非协议标准的5G广播方法


[0001]本专利技术涉及无线通信
，特别涉及一种非协议标准的5G广播方法。

技术介绍

[0002]对于广播，在4G时代，3GPP(The3rdGenerationPartnershipProject，第三代合作伙伴计划)通过LTE(LongTermEvolution，长期演进)标准协议定义了信道PMCH(Physical MulticastChannel；物理多播信道)以及相应的广播的收发机制，以实现多媒体广播的业务。
[0003]在5G应用场景中的业务，通过广播方式进行数据传输仍然保持着相关的应用需求，例如超高清视频、VR/AR这类高质量多媒体的同步播放，批量物联网终端系统或软件的同步升级等等。
[0004]3GPPRelease15是5G的第一个完整标准协议版本，而在该标准协议版本中，没有定义与广播业务数据相关的信道以及广播的收发机制，也就是说基于该协议版本实现的核心网、基站和终端，按照该协议标准下的流程处理只能实现以单播的方式进行业务数据传输，而无法实现通过广播的方式进行业务数据传输。基于协议标准的广播收发机制在后续演进的协议版本中才被引入，比如在Release16协议版本中引入基于LTE的5G地面广播，以及在Release17协议版本中引入基于NR(newradio，新空口)的5GMBS(multicast/broadcastservice，多播/广播业务)。前者主要面向广播电视运营商，后者主要面向5G蜂窝移动网络运营商。
[0005]虽然在3GPPRelease16和Release17协议版本中引入了广播，但在目前市面上，大部分商用的5G终端设备、5G基站以及5G核心网都是基于Release15标准协议版本来实现的，在这样的情况下，针对5G广播功能的实现，会面临如下的问题：
[0006]1、终端设备按照3GPPRelease15标准协议下的处理流程，只能通过单播方式接收基站的数据信号，要实现基于协议标准的广播就需要升级支持的协议版本，这对于已经实现的终端设备而言成本巨大；
[0007]2、5G基站和5G核心网要实现基于协议标准的广播，同样都需要升级支持的协议版本，从仅考虑5G广播功能实现的角度来看，成本也是较大的。
[0008]关于3GPPRelease15标准协议下的处理流程中的单播方式如下所述：
[0009]1.用户终端通过接入过程与基站、核心网建立连接后，基站和核心网会分别为各个的用户终端分配不同的RNTI(RadioNetworkTemporaryIdentity,无线网络临时标识)和IP(InternetProtocol，网际互连协议)以进行区分管理，基站也会给终端配置BWP(Bandwidth Part，带宽部分)以确定监听和收发信号的频域范围。
[0010]2.当互联网应用层有数据需要推送给某个终端时，会将与该终端相应IP打包到数据包中，然后经由核心网推送给基站；
[0011]3.该数据包推送到基站后，基站会进行相应的终端调度，并且使用与该终端相应的RNTI对需要发送的数据进行处理，然后通过5G空口以信号的形式发送出去；
[0012]4.用户终端的底层会在所配置的BWP所对应的频域范围内去监听基站发送出来的所有信号，但只有通过与它相应的RNTI处理之后的数据信号才能被正确地解析出来；
[0013]5.用户终端的底层将解析出来的数据包传向应用层，只有IP与核心网分配给该终端的IP一致，或者IP为广播IP的数据包，才能被应用层正确地解析出来。
[0014]如上可以看到，在协议标准处理流程中的单播方式下，数据包和用户终端是一对一的关系。以超高清视频播放为例，广播最终追求的效果是互联网应用层推送的视频可以在不同的终端上同步流畅地播放，但从功能效果这一点上来考虑，通过单播的方式在一定条件限制下也能实现多媒体的同步播放，但是存在两个方面的限制缺陷：
[0015](1)正如上面提到的，单播方式下数据包和用户终端是一对一的关系。互联网应用层需要向所有终端同时推送相同的视频数据，也就是说，该视频业务数据需要为所有终端都单独复制一份，并且在基站侧进行调度传输的时候，独占一份空口时频资源。这种情况下，基站侧地资源和调度处理上的开销会随着接入的终端数量成线性增长。考虑到空口时频资源有限以及硬件处理性能和成本限制，要保障视频播放的同步性和流畅性，则容纳接入的用户数就会非常受限；
[0016](2)由于空口时频资源有限，当对该视频数据有接收需求的终端较多时，可能无法在同一时间调度所有的用户终端，也就是说，基站对于各个终端业务传输的调度上可能存在排队的情况。在某些时刻，被调度的用户终端能收到视频数据，而没有被调度的用户终端就不能收到视频数据，这种不同终端在基站调度中存在的差异，会对广播视频在各个用户终端上进行同步流畅播放会产生十分不利的影响。

技术实现思路

[0017]本专利技术提供了一种非协议标准的5G广播方法，在不依赖标准协议定义业务广播信道以及广播收发机制的情况下，基于3GPPRelease15标准协议下现有的单播方式处理流程，只需基站侧引入该5G广播方法，无需5G终端和5G核心网做任何改动，便可以避开单播发送方式存在的限制问题，从而实现业务数据广播的功能效果。
[0018]本专利技术提供了一种非协议标准的5G广播方法，包括：
[0019]S1、在基站启站后创建一个虚拟UE，创建过程中为虚拟UE分配一个固定的RNTI和BWP；
[0020]S2、虚拟UE通过基站与核心网的接口NGAP在核心网注册；
[0021]S3、各个实体用户终端向基站发起随机接入过程，与基站、核心网建立连接，完成注册；
[0022]S4、互联网应用层以虚拟UE目标进行广播数据推流，经由核心网将需要通过广播传输的业务数据推送到基站；
[0023]S5、基站收到核心网推送来业务数据，并将数据包中的单播IP修改成广播IP；其中，所述单播IP为虚拟UE的IP；
[0024]S6、将修改IP后的数据包放到虚拟UE的无线承载中，通过对虚拟UE的调度，将广播业务数据通过5G空口向外发送传输；
[0025]S7、所有接入基站的实体用户终端接收并解析基站通过5G空口发送出来的广播业务数据信号，进而上传到应用层再进行相应的解析以及实现相应的功能应用。
[0026]进一步地，所述虚拟UE由基站为实现广播功能而创建，所述虚拟UE不对应任何实体用户终端，所述虚拟UE的注册信息结构与实体用户终端一致。
[0027]进一步地，所述虚拟UE有基于NGAP的信息交互过程以完成在核心网的注册，所述虚拟UE通过在核心网中的注册信息以实现完整的信息传输。
[0028]进一步地，实体用户终端通过5G空口向基站发起随机接入过程来建立与基站的连接，同时基站和核心网通过NGAP进行该实体用户终端相关的信息交互，进而完成该实体用户终端在基站和核心网的注册。
[0029]进一步地，步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非协议标准的5G广播方法，其特征在于，包括：S1、在基站启站后创建一个虚拟UE，创建过程中为虚拟UE分配一个固定的RNTI和BWP；S2、虚拟UE通过基站与核心网的接口NGAP在核心网注册；S3、各个实体用户终端向基站发起随机接入过程，与基站、核心网建立连接，完成注册；S4、互联网应用层以虚拟UE目标进行广播数据推流，经由核心网将需要通过广播传输的业务数据推送到基站；S5、基站收到核心网推送来业务数据，并将数据包中的单播IP修改成广播IP；其中，所述单播IP为虚拟UE的IP；S6、将修改IP后的数据包放到虚拟UE的无线承载中，通过对虚拟UE的调度，将广播业务数据通过5G空口向外发送传输；S7、所有接入基站的实体用户终端接收并解析基站通过5G空口发送出来的广播业务数据信号，进而上传到应用层再进行相应的解析以及实现相应的功能应用。2.根据权利要求1所述的非协议标准的5G广播方法，其特征在于，所述虚拟UE由基站为实现广播功能而创建，所述虚拟UE不对应任何实体用户终端，所述虚拟UE的注册信息结构与实体用户终端一致。3.根据权利要求1所述的非协议标准的5G广播方法，其特征在于，所述虚拟UE有基于NGAP的信息交互过程以完成在核心网的注册，所述虚拟UE通过在核心网中的注册信息以实现完整的信息传输...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗曾强，付自刚，吴骐，陈阳，
申请(专利权)人：成都图迅科技有限公司，
类型：发明
国别省市：