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申请/专利权人：重庆数智融合创新科技有限公司;中国联合网络通信有限公司研究院

摘要：本发明公开了一种5G内生确定性车间网的实现方法及系统，该方法基于本地轻量化5G核心网，在全连接工厂本地重构网元，根据确定性车间网的需要，定制和扩展确定性信令，构建基于5G信令网的车间网内生确定性管理面，并进行内生确定性传输，根据全连接工厂的确定性传输的应用分为不同层次，每个层次划分为同一个确定性微切片，构建车间网内生确定性基站；基于用户平面功能UPF的交换模式，构建内生确定性UPF。采用本技术方案，利用5G网络的本地轻量化5G核心网部署方式，基于开放UPF和基站架构，以全连接工厂的区域生产场地为目标，实现“车间网”的终端之间的内生确定性传输，保证高可靠性和低延时生产车间的确定性传输。

主权项：1.一种5G内生确定性车间网的实现方法，其特征在于，包括如下步骤：基于本地轻量化5G核心网，在全连接工厂本地重构接入和移动管理功能AMF、会话管理功能SMF、统一数据管理功能UDM、策略控制功能PCF网元；根据确定性车间网的需要，定制和扩展确定性信令，构建基于5G信令网的车间网内生确定性管理面，并进行内生确定性传输；采用分层的确定性微切片方法，根据全连接工厂的确定性传输的应用分为不同层次，每个层次划分为同一个确定性微切片；基于OpenRAN分离式架构的中央单元CU进行确定性数据处理，构建车间网内生确定性基站；基于用户平面功能UPF的交换模式，构建内生确定性UPF；根据确定性车间网的需要，定制和扩展确定性信令的方法为：终端向AMF发送协议数据单元PDU会话建立请求，其中包括确定性传输需求；AMF向SMF发送会话创建上下文请求指令Nsmf_PDUSession_CreateSMContextRequest，请求建立PDU会话，消息中包括会话的确定性传输需求；SMF向AMF回复会话回复上下文请求指令Nsmf_PDUSession_CreateSMContextResponse，指示会话建立结果，如果建立成功会将会话上下文的ID信息返回给AMF，如果会话建立失败会返回拒绝原因；SMF选择PCF，SMF与PCF执行会话策略建立流程，PCF根据内生确定性传输策略和会话的确定性需求生成会话相关确定性资源预约策略、UPF资源预约策略；SMF向选择的UPF发起N4会话建立请求，请求中包括本次会话的确定性传输需求,以及UPF的资源预约，UPF返回N4建立结果；SMF向AMF发送Namf_Communication_N1N2MessageTransfer通信消息发送指令，携带N1Container和N2Container；N1Container是SMF发送给终端会话建立结果，包括确定性传输资源预约结果；N2Container是SMF发送给gNB的资源建立请求，其中包括基站为本次会话预约的无线资源；AMF向SMF发送对于Namf_Communication_N1N2MessageTransfer的响应消息；AMF向gNB发送PDU会话请求消息N2PDUSessionRequest并携带会话建立接受消息PDUSessionEstablishmentAccept，包含要求基站为本次会话预约的无线资源；gNB向AMF回复N2PDUSessionReponse消息，携带下行确定性隧道端点信息；终端的上行确定性数据通道建立完成；AMF向SMF发送PDU会话更新上下文请求指令Nsmf_PDUSession_UpdateSMContextRequest，携带基站侧的确定性资源预约和隧道端点信息；SMF向UPF发起N4消息修改请求指令N4SessionModificationRequest，携带下行确定行资源预约和隧道信息；UPF向SMF发送N4会话修改响应指令N4SessionModificationReponse；UPF获得下行资源预约结果，以及基站侧的隧道端点信息，下行确定性数据通道建立完成。

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