[發明專利]一種5G-TSN終端網關

在審

• 申請號: 202210173212.4
• 申請日: 2022-02-24
• 公開（公告）號: CN114374993A
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 朱瑩;呂志勇;程遠
• 申請（專利權）人: 北京東土科技股份有限公司
• 主分類號: H04W24/02
• 分類號: H04W24/02;H04W28/02;H04W56/00;H04W88/16
• 代理公司: 北京華夏正合知識產權代理事務所(普通合伙) 11017
• 代理人: 韓登營

本發明提供了一種5G?TSN終端網關，包括5G端口、TSN端口和DS?TT模塊；5G端口與5G網絡交互數據，5G網絡與第二TSN網絡節點連接；TSN端口與第一TSN網絡節點交互數據，第一TSN網絡節點與5G?TSN終端網關連接；DS?TT模塊用于實現5G端口與TSN端口之間的數據轉發，在向5G端口轉發第一上行數據時，當5G網絡質量差于設定閾值時進行增強轉發，5G網絡質量包括如下信息中的一項或多項：5G小區帶寬、5G信號質量和5G小區時延，第一上行數據為來自第一TSN節點的數據。本發明的5G?TSN終端網關提高終端側的TSN節點通過5G網絡與網絡側TSN節點之間數據交互的確定性。

技術領域

本發明涉及網絡技術領域，尤其涉及一種5G-TSN終端網關。

背景技術

3GPP R16定義了5G網絡作為TSN網絡的交換節點模型，在5G終端側和5G核心網絡側分別定義了終端側TSN轉換器(Device-side TSN Translator，DS-TT)和網絡側TSN轉換器(Network TSN Translator，NW-TT)，實現終端側和網絡側的5G與TSN業務網絡間的有效協同，使終端側的TSN節點通過5G網絡與網絡側TSN節點實現基于TSN的同步連接。

但3GPP R16并未給出DS-TT的實現方式，TSN網絡是確定性網絡，5G網絡是非確定性網絡，二者之間簡單的轉發并不能實現5G與TSN業務網絡間的有效協同。

為了實現終端側DS-TT的功能，本發明提出了一種5G-TSN終端網關，在終端側實現5G與TSN業務網絡間的有效協同，提高終端側的TSN節點通過5G網絡與網絡側TSN節點之間數據交互的確定性。

發明內容

有鑒于此，本發明各實施例提供了一種5G-TSN終端網關，通過DS-TT模塊實現5G網絡與TSN網絡之間的數據轉發，且根據TSN的幀標記和5G網絡質量進行增強轉發，從而在終端側實現5G與TSN業務網絡間的有效協同，提高終端側的TSN節點通過5G網絡與網絡側TSN節點之間數據交互的確定性。

本發明實施例第一方面提供了一種5G-TSN終端網關，包括5G端口、TSN端口和DS-TT模塊；所述5G端口用于所述5G-TSN終端網關與5G網絡交互數據，5G網絡通過UPF與第二TSN網絡節點連接；所述TSN端口用于所述5G-TSN終端網關與第一TSN網絡節點交互數據，所述第一TSN網絡節點與所述5G-TSN終端網關連接；所述DS-TT模塊用于實現所述5G端口與所述TSN端口之間的數據轉發，其中，在向所述5G端口轉發第一上行數據時，把第一上行數據映射到不同5G QoS的5G發送隊列，且當5G網絡質量差于設定閾值時進行增強轉發，所述5G網絡質量包括如下信息中的一項或多項：5G小區帶寬、5G信號質量和5G小區時延，第一上行數據為來自第一TSN節點的數據。

由上，通過DS-TT模塊實現所述5G端口與所述TSN端口之間的數據轉發，從而在終端側實現5G與TSN業務網絡間的有效協同，且根據TSN的幀標記和5G網絡質量進行增強轉發，提高終端側的TSN節點通過5G網絡與網絡側TSN節點之間數據交互的確定性。

在第一方面的一種可能實施方式中，所述DS-TT模塊當5G網絡質量差于設定閾值時進行增強轉發，包括：當5G小區帶寬、5G信號質量和5G小區時延任一指標差于各自相應的第一設定閾值時，且當第一上行數據的TSN幀的優先級別高于第一設定級別時通過把第一上行數據的每個TSN幀分別復制成若干個，放入5G端口相應的所述5G發送隊列。在5G核心網NW-TT對復制的TSN幀去重復。

由上，當5G網絡質量中任一指標低于各自相應的第一設定閾值時，通過把第一上行數據的每個TSN幀分別復制成若干個，實現自動重發以降低5G網絡質量下降的影響，提高了終端側的TSN節點通過5G網絡與網絡側TSN節點之間數據交互的確定性。