[发明专利]基于5G移动通信中时间敏感网络传输的系统及方法

权利要求书

1.一种基于5G移动通信中时间敏感网络传输的系统，其特征在于，所述系统包括至少一个5G-TSN架构，所述5G-TSN架构至少包括一个5G系统、两个转换器和两个TSN系统，所述两个转换器分别为第一转换器和第二转换器，所述两个TSN系统分别至少包括一个TSN交换机，所述两个TSN系统分别为第一TSN系统和第二TSN系统；

所述5G系统的终端侧与第一转换器连接，所述第一转换器与第一TSN系统的TSN交换机连接，所述5G系统的核心网侧与第二转换器连接，所述第二转换器与第二TSN系统的TSN交换机连接；

所述5G系统的终端为客户终端设备。

2.根据权利要求1所述的时间敏感网络传输的系统，其特征在于，所述第一转换器用于添加或剥离第一数据帧的四个字节的虚拟局域网字段；所述第二转换器用于添加或剥离第二数据帧的四个字节的虚拟局域网字段；所述客户终端设备用于对上下行流量数据进行无线帧与有线帧之间的转换。

3.根据权利要求2所述的时间敏感网络传输的系统，其特征在于，所述添加或剥离第一数据帧的四个字节的虚拟局域网字段，具体包括：

在流量数据上行过程中，第一转换器对第一TSN系统所传输的具备四字节的虚拟局域网字段的第一数据帧进行剥离这四字节字段，并传输到客户终端设备进行处理以传输到5G系统；

在流量数据下行过程中，第一转换器对5G系统所传输的不具备四字节的虚拟局域网字段的第一数据帧进行添加这四字节字段，并传输到第一TSN系统的TSN交换机进行流量调度以传输到第一TSN系统的其他网络设备。

4.根据权利要求2所述的时间敏感网络传输的系统，其特征在于，所述添加或剥离第二数据帧的四个字节的虚拟局域网字段，具体包括：

当第二数据帧从5G系统的核心网传输到第二转换器时，第二转换器对第二数据帧添加四字节的虚拟局域网字段，并转发到第二TSN系统中；

当第二数据帧从第二TSN系统传输到第二转换器时，第二转换器对第二数据帧剥离四字节的虚拟局域网字段，并转发到5G系统的核心网中。

5.根据权利要求2所述的时间敏感网络传输系统，其特征在于，所述第一转换器还用于同步第一TSN系统和5G系统，具体包括：

第一转换器接收客户终端设备所接收的第一时钟信息，再将第一时钟信息以时钟同步的方式与第一TSN系统的TSN交换机进行交互，从而同步第一TSN系统和5G系统；

第二转换器还用于同步第二TSN系统和5G系统，具体包括：

第二转换器外接GPS授时，得到第二时钟信息，再将第二时钟信息以时钟同步的方式与第二TSN系统的TSN交换机和基站进行交互，从而同步第二TSN系统和5G系统；

所述第一时钟信息是第二时钟信息经过基站与第二转换器进行同步之后，再由基站下发到客户终端设备的时钟信息。

6.根据权利要求5所述的时间敏感网络传输系统，其特征在于，所述时钟同步的方式包括双步方式和单步方式，其中双步方式所传输的有关时钟同步的消息包括Sync，Follow_up、Delay_Req和Delay_Resp；

所述双步方式，具体如下：

d＝((t₂-t₁)+(t₄-t₃))/2

Δ＝t₂-t₁-d

其中，t₁表示第一转换器或第二转换器发送Sync报文的发送时刻，t₂表示相应的TSN交换机接收Sync报文的接收时刻，t₃表示相应的TSN交换机发送Delay_Req报文给第一转换器或第二转换器的发送时刻，t₄表示第一转换器或第二转换器接收Delay_Rep报文的接收时刻，d表示第一转换器或第二转换器和相应的TSN交换机之间链路的平均时延，Δ表示第一转换器或第二转换器和相应的TSN交换机的时钟偏差；

最后，相应的TSN交换机利用上式所述时钟偏差完成同步。