一种基于5GTSN网络的报文时间处理方法

专利2025-07-29  25


本发明涉及通信,尤其涉及一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法。


背景技术:

1、时间敏感网络(time sensitive networking,tsn)指的是ieee802.1工作组中的tsn任务组开发的一套协议标准。该标准定义了以太网数据传输的时间敏感机制,为标准以太网增加了确定性和可靠性,以确保以太网能够为关键数据的传输提供稳定一致的服务级别。

2、5g(5th generation mobile communication technology,第五代移动通信技术)是具有高速率、低时延和大连接特点的新一代宽带移动通信技术,是实现人机物互联的网络基础设施,在工厂、智能制造、智能矿山、工业自动化、智能交通、智能电网、远程医疗、智慧教育、虚拟现实和增强现实等领域都有极高的应用价值,特别是与生产控制相结合,能充分发挥5g低时延、大连接的技术优势。

3、在当前的技术研究中,提出了5g与tsn融合的技术,该项技术将促使5g与tsn网络的深入融合,从而产生更大的价值。将5g系统虚拟为tsn系统中的一个网桥,并在5g系统的网络架构中的应用功能(application function,af)网元上增加tsn适配功能的控制面(tsn af),在用户面功能(user plane function,upf)网元上增加tsn适配功能的网络侧tsn转换器(nw-tt),在用户设备网元(user equipment,ue)上增加tsn适配功能的设备侧tsn转换器(ds-tt)。但是,5g系统部署后,众多5g基站设备运行时,基站网络管理系统使用tr069协议管理5g基站会存在大量心跳报文定期上报,当大量基站的心跳报文同时集中上报给网络管理系统时,容易产生拥塞,会导致网络管理系统崩溃。

4、为了解决上述问题,本发明提出一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提出一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法以解决背景技术中所提出的问题:

2、现有网络中并没有方案解决5g tsn网络中基站心跳报文冲击网络管理系统的方法,会导致5g网络管理系统的处理卡顿,影响网络管理功能的正常运行。

3、为了实现上述目的,本发明采用了如下技术方案:

4、一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法,包括如下步骤:

5、s1:将基站与基站心跳报文同时冲击网络管理系统,即基站与网管系统统一时钟源进行授时,统一时间;

6、s2:网管系统统一所有基站的心跳报文时间间隔intervaltime;

7、s3:网管系统通过rpc消息确认基站到网管系统的链路时延差的平均数

8、s4:网管系统计算每个基站重新开始心跳报文上报的时间setstarttimei;

9、s5:网管系统计算完成所有基站的setstarttimei值后,下发给所有基站;

10、s6:基站收到网管系统下发的setstarttimei后,立即停止心跳报文上报,等待setstarttimei时间到达后再开启上报心跳报文给网管系统。

11、优选地,所述s2具体如下:

12、s2.1:网管系统向所有基站下发获取基站上报心跳报文的时间间隔;

13、s2.2:基站接收到消息后,查询本地配置的心跳报文时间间隔并返回给网管系统;

14、s2.3:网管系统从基站上报的心跳报文时间间隔中,选取最大的时间间隔作为所有基站统一的心跳报文时间间隔;

15、s2.4:网管系统重新下发统一的心跳报文时间间隔给所有基站;

16、s2.5:所有基站接收到心跳报文时间间隔后,重新配置本地的心跳发生时间间隔,并返回应答给网管系统。

17、优选地,所述s3具体如下:

18、s3.1:网管系统下发同步rpc消息getparametervalues给所有纳管的基站,携带基站本地时间的参数名device.time.currentlocaltime;

19、s3.2:基站接收到该消息后,使用rpc消息getparametervaluesresponse,将参数device.time.currentlocaltime的值返回给网管系统;

20、s3.3:网管系统连续三次通过s3.1~s3.2搜集所有基站的device.time.currentlocaltime值,与网管系统服务器的当前时间currentacstime进行比较,得出传输时延差的平均数其中,i表示基站纳管的基站标识,从1开始到n;基站i到网管系统服务器的传输时延offsettimei计算如下:

21、

22、其中,currentacstimei1表示基站i第1次返回的基站本地时间;currentlocaltimei1表示网管系统服务器收到基站i第1次返回基站本地网管系统服务器的当前时间;currentacstimei2表示基站i第2次返回的基站本地时间;currentlocaltimei2表示网管系统服务器收到基站i第2次返回基站本地网管系统服务器的当前时间;currentacstimei3表示基站i第3次返回的基站本地时间;currentlocaltimei3表示网管系统服务器收到基站i第3次返回基站本地网管系统服务器的当前时间。

23、优选地,所述s4具体如下:

24、设定基站1开始心跳报文上报的时间为setstarttime1,基站1到网管系统服务器的传输时延为offsettime1,其开始上报后到网管系统接收到心跳报文的时间receivetime1计算如下:

25、receivetime1=setstarttime1+offsettime1

26、基站i开始心跳报文上报的时间setstarttime1计算如下:

27、setstarttime1=receivetime1+reintervaltime*(i-1)-offsettime1

28、约束网管系统在接收到所有基站的心跳报文的实际间隔时间reintervaltime计算如下:

29、reintervaltime=(offsettimemax+intervaltime)/n

30、其中,offsettimemax为传输时延平均数中的最大值。

31、与现有技术相比,本发明提供了一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法,具备以下有益效果:

32、本发明将基站与基站心跳报文冲击网络管理系统统一时间,计算出所有基站到网管的传输时延并确定基站的发送时间,使得网络管理系统能均衡接收到基站上报的心跳报文并进行处理,避免了周期性大量心跳报文集中上报网络管理系统,网络管理系统处理不及时从而导致网络管理系统卡顿,影响5g tsn系统的正常运行。



技术特征:

1.一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法,其特征在于,包括如下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法,其特征在于,所述s2具体如下:

3.根据权利要求2所述的一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法,其特征在于,所述s3具体如下:

4.根据权利要求3所述的一种基于5g tsn网络的报文时间处理方法,其特征在于,所述s4具体如下:


技术总结
本发明公开了一种基于5G TSN网络的报文时间处理方法,涉及通信技术领域。本发明与之前的报文时间处理方法相比,解决了现有网络中并没有方案解决5G TSN网络中基站心跳报文冲击网络管理系统的方法,会导致5G网络管理系统的处理卡顿,影响网络管理功能的正常运行的问题;将基站与基站心跳报文冲击网络管理系统统一时间,计算出所有基站到网管的传输时延并确定基站的发送时间,使得网络管理系统能均衡接收到基站上报的心跳报文并进行处理,避免了周期性大量心跳报文集中上报网络管理系统,网络管理系统处理不及时从而导致网络管理系统卡顿,影响5G TSN系统的正常运行。

技术研发人员:杨海军,李克秋,刘秀龙
受保护的技术使用者:天津大学
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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