[发明专利]一种面向6G的空天地一体化网络架构及实现方法

权利要求书

1.一种面向6G的空天地一体化网络架构实现方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一、将5G网络中接入网的AAU中软件化和虚拟化的功能分离出来，只留下AD、DA和RF，将AAU变为射频单元RU；将AAU中分离出的功能整合到DU中；其中，AAU表示有源天线单元，AD表示模拟数字转换模块，DA表示数字模拟转换模块，RF表示射频模块，DU表示分布式单元；

步骤二、将5G网络中接入网的CU网元的控制平面与数据平面分离为CU-CP和CU-UP；其中，控制平面CU-CP的功能组成为RRC和PDCP-C；数据平面CU-UP的功能组成为PDCP-U和SDAP；其中，RRC表示无线资源控制协议，SDAP表示服务数据适配协议，PDCP表示分组数据控制协议，PDCP-C和PDCP-U分别为PDCP的控制面和用户面；CU表示集中单元；

步骤三、将CU-CP与核心网的接入移动性管理网元AMF进行功能融合，重新获得网元RRBMCF和新的AMF；RRBMCF表示无线资源承载与管理控制单元；其中，新的AMF的功能由CU-CP中的移动性管理和接入控制功能，以及融合前的AMF功能组成；网元RRBMCF中为CU-CP中除去移动性管理和接入控制功能外的剩余功能组成；

步骤四、将CU-UP与核心网的用户平面功能融合，将CU-UP作为网元PDUSF，取消融合前CU-UP与UPF的接口，将新的DU与PDUSF、UPF组成新的用户平面，并重新设计用户平面的通用接口以及协议栈；其中，PDUSF表示分组数据单元与会话功能单元；UPF表示用户平面功能单元；

步骤五、定义RRBMCF网元与控制平面内其他网元的接口，包括：取消原CU与核心网的接口，为RRBMCF网元设计接口NR1，用户的NAS类消息通过接口NR1进行携带，为RRBMCF网元设计标准串行总线接口与UPF通信；

步骤六、设计RRBMCF网元与数据平面内网元的接口，包括：为RRBMCF网元与DU网元设计接口C1，为RRBMCF网元与PDUSF网元设计接口C2；

步骤七、定义RRBMCF网元与移动用户UE的接口NRS1；NRS1接口的协议栈包括NR-CP、N1以及SRI接口协议栈；NR-CP是5GNR的控制面；SRI为卫星无线电接口；

步骤八、定义DU与PDUSF的接口，以及PDUSF与UPF的接口；DU与PDUSF的接口采用标准微服务接口，PDUSF与UPF的接口采用标准串行总线接口；

步骤九、利用演进的6G网络架构在空天地网络上按需部署。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤一中，利用NFV技术将AAU中的FFT/IFFT功能分离出来，分离出来的FFT和IFFT功能通过SDN技术在通用可编程平台上虚拟成网元功能，按需与分布式单元DU进行合并；其中，FFT表示快速付里叶变换，IFFT表示逆快速付里叶变换。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤三中，网元AMF与RRBMCF的接口是Nrrbmcf，协议栈为HTTP/2.0。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤五中，为RRBMCF网元设计的NR1接口和标准串行总线接口都是基于协议HTTP/2.0的接口。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤九中，将演进的6G网络架构在空天地网络上部署的一个方式为：每颗卫星都搭载可编程的设备；在卫星域的网络部署中，分布式部署多个子网，每个子网中一颗卫星为中心节点部署6G网络架构的控制平面和数据平面，子网中的其他卫星作为RU进行工作；卫星与地面信关站连接进行数据交换。

6.基于上述任一所述权利要求的面向6G的空天地一体化网络架构，其特征在于，包括射频单元RU、融合网络的控制面SBCP以及融合网络的用户面SBUP；其中，

射频单元RU，是将接入网的有源天线单元AAU中软件化和虚拟化的功能分离出来，只留下的AD、DA和RF形成；AD表示模拟数字转换模块，DA表示数字模拟转换模块，RF表示射频模块；

融合网络的用户面SBUP由DU、PDUSF和UPF组成；分布式单元DU融合从AAU中分离出的功能；PDUSF表示分组数据单元与会话功能单元；将接入网的集中单元CU的控制平面与数据平面分离为CU-CP和CU-UP，控制平面CU-CP的功能组成为RRC和PDCP-C，数据平面CU-UP的功能组成为PDCP-U和SDAP；将CU-UP作为网元PDUSF；UPF表示用户平面功能单元，RRC表示无线资源控制协议，SDAP表示服务数据适配协议，PDCP表示分组数据控制协议，PDCP-C和PDCP-U分别为PDCP的控制面和用户面；

融合网络的控制面SBCP包括RRBMCF和原5G网络的核心网的控制面网元，其中，RRBMCF网元获取方式是：将CU-CP与接入移动性管理网元AMF进行功能融合，重新获得网元RRBMCF和新的AMF；新的AMF的功能由CU-CP中的移动性管理和接入控制功能，以及融合前的AMF功能组成；网元RRBMCF中为CU-CP中除去移动性管理和接入控制功能外的剩余功能组成；RRBMCF表示无线资源承载与管理控制单元；

移动用户UE通过NR1接口与控制面的网元RRBMCF和AMF进行信令交互；

控制面的网元RRBMCF与用户面的DU和PDUSF之间存在服务化接口；

控制面的网元AMF与用户面的UPF和DU之间存在服务化接口。