[发明专利]一种5G-TSN终端网关

说明书

本发明提供了一种5G‑TSN终端网关，包括5G端口、TSN端口和DS‑TT模块；5G端口与5G网络交互数据，5G网络与第二TSN网络节点连接；TSN端口与第一TSN网络节点交互数据，第一TSN网络节点与5G‑TSN终端网关连接；DS‑TT模块用于实现5G端口与TSN端口之间的数据转发，在向5G端口转发第一上行数据时，当5G网络质量差于设定阈值时进行增强转发，5G网络质量包括如下信息中的一项或多项：5G小区带宽、5G信号质量和5G小区时延，第一上行数据为来自第一TSN节点的数据。本发明的5G‑TSN终端网关提高终端侧的TSN节点通过5G网络与网络侧TSN节点之间数据交互的确定性。

技术领域

本发明涉及网络技术领域，尤其涉及一种5G-TSN终端网关。

背景技术

3GPP R16定义了5G网络作为TSN网络的交换节点模型，在5G终端侧和5G核心网络侧分别定义了终端侧TSN转换器(Device-side TSN Translator，DS-TT)和网络侧TSN转换器(Network TSN Translator，NW-TT)，实现终端侧和网络侧的5G与TSN业务网络间的有效协同，使终端侧的TSN节点通过5G网络与网络侧TSN节点实现基于TSN的同步连接。

但3GPP R16并未给出DS-TT的实现方式，TSN网络是确定性网络，5G网络是非确定性网络，二者之间简单的转发并不能实现5G与TSN业务网络间的有效协同。

为了实现终端侧DS-TT的功能，本发明提出了一种5G-TSN终端网关，在终端侧实现5G与TSN业务网络间的有效协同，提高终端侧的TSN节点通过5G网络与网络侧TSN节点之间数据交互的确定性。

发明内容

有鉴于此，本发明各实施例提供了一种5G-TSN终端网关，通过DS-TT模块实现5G网络与TSN网络之间的数据转发，且根据TSN的帧标记和5G网络质量进行增强转发，从而在终端侧实现5G与TSN业务网络间的有效协同，提高终端侧的TSN节点通过5G网络与网络侧TSN节点之间数据交互的确定性。

本发明实施例第一方面提供了一种5G-TSN终端网关，包括5G端口、TSN端口和DS-TT模块；所述5G端口用于所述5G-TSN终端网关与5G网络交互数据，5G网络通过UPF与第二TSN网络节点连接；所述TSN端口用于所述5G-TSN终端网关与第一TSN网络节点交互数据，所述第一TSN网络节点与所述5G-TSN终端网关连接；所述DS-TT模块用于实现所述5G端口与所述TSN端口之间的数据转发，其中，在向所述5G端口转发第一上行数据时，把第一上行数据映射到不同5G QoS的5G发送队列，且当5G网络质量差于设定阈值时进行增强转发，所述5G网络质量包括如下信息中的一项或多项：5G小区带宽、5G信号质量和5G小区时延，第一上行数据为来自第一TSN节点的数据。

由上，通过DS-TT模块实现所述5G端口与所述TSN端口之间的数据转发，从而在终端侧实现5G与TSN业务网络间的有效协同，且根据TSN的帧标记和5G网络质量进行增强转发，提高终端侧的TSN节点通过5G网络与网络侧TSN节点之间数据交互的确定性。

在第一方面的一种可能实施方式中，所述DS-TT模块当5G网络质量差于设定阈值时进行增强转发，包括：当5G小区带宽、5G信号质量和5G小区时延任一指标差于各自相应的第一设定阈值时，且当第一上行数据的TSN帧的优先级别高于第一设定级别时通过把第一上行数据的每个TSN帧分别复制成若干个，放入5G端口相应的所述5G发送队列。在5G核心网NW-TT对复制的TSN帧去重复。

由上，当5G网络质量中任一指标低于各自相应的第一设定阈值时，通过把第一上行数据的每个TSN帧分别复制成若干个，实现自动重发以降低5G网络质量下降的影响，提高了终端侧的TSN节点通过5G网络与网络侧TSN节点之间数据交互的确定性。