一种NG-RAN网络构架的精准校时方法
技术领域
本发明属于通信技术领域，涉及一种NG-RAN网络构架的精准校时方法。
背景技术
5G正在飞速发展，整个移动生态系统，无论是芯片组和设备制造商还是网络设备制造商(NEM)和服务提供商，都在推动这项技术蓬勃发展。
目前5G网络均采用NG-RAN网络构架。
5G网络在海量物联网中正在得到广泛的应用，而物联网中的一些终端设备对时间同步要求很高，如各种定位或导航用的设备，而如果只是采用由一台主机根据自身时间作为标准，下发给其他设备，则会引起很大的时差，不利于同步。
发明内容
本发明的目的是提供一种NG-RAN网络构架的精准校时方法，解决了NG-RAN网络构架中，UE设备的时间同步的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种NG-RAN网络构架的精准校时方法，包括如下步骤：
步骤1：建立NG-RAN网络架构，NG-RAN网络架构包括数个gNB、5GC和数个UE，gNB之间通过Xn-C接口通信，gNB与5GC之间通过NG接口通信；
UE与gNB通信；
步骤2：UE完成在NG-RAN网络架构中的注册：
步骤3：UE发起计时，并同时向所属的gNB发送Systeminformation Request系统消息请求，该消息请求为SIB9；
步骤4：UE等待回复信息，如果超时，则重新执行步骤2；否则，执行步骤5；
步骤5：接收到Systeminformation Request系统消息请求的gNB回复Systeminformation messages系统消息反馈；
步骤6：UE结束计时，记录计时时间，将计时时间作为时差信息；UE记录gNB返回的系统时间，将系统时间作为本地时间，更新本地时间；
步骤7：设定某一个UE为主机，用于集中获取其他UE的数据；除主机外，其他UE根据步骤2到步骤3的方法，定时获取所属gNB的系统时间，并在获取到系统时间后，将时差信息和本地时间发送给主机；
步骤8：主机预设一个时差上限值，对所有UE发送的时差信息进行筛选，保留小于时差上限值的UE，将这些UE的本地时间作为时间参数；
步骤9：主机计算时间参数的平均值，得出正确的系统时间；
步骤10：主机将正确的系统时间作为标准时间，刷新本地时间，并将标准时间下发给所有UE；
步骤11：UE在接收到标准时间后对本地时间进行刷新。
由于gNB在与UE通信时，其具有一定的延时，实际最大延迟为80ms，这不利于精准校时，本发明采用首选筛选出小延迟的gNB作为备选基站，再对备选基站的系统时间进行均值处理，最大限度的保证了时间的精确度。
UE为用户端，gNB为5G基站，AMF为5G网络中的移动性管理功能。
优选的，在执行步骤2是，UE根据以下步骤进行：
步骤S1：UE完成在gNB中的随机接入过程；
步骤S2：UE向gNB发送RRC Setup Request消息；
步骤S3：gNB给UE回复RRC Setup消息；
步骤S4：UE向gNB发送RRC Setup Complete，其中包含了Registration Reqeust消息；
步骤S5：gNB向AMF发送Initial UE Message消息，其中包含了RegistrationReqeust消息；
步骤S6：AMF在接收到Initial UE Message消息后，完成与UE之间的用户鉴权过程；
步骤S7：AMF向gNB发送Initial Context Setup Request消息，其中包含Registration Accept消息；
步骤S8：gNB在接收到Initial Context Setup Request消息后，完成对UE的能力查询过程；
步骤S9：gNB向UE发送Security Mode Command接入层加密消息；
步骤S10：UE给gNB回复Security Mode Complete接入层加密成功消息；
步骤S11：gNB向UE发送RRC Reconfiguration消息，其中包含RegistrationAccept消息；
步骤S12：UE向gNB发送RRC Reconfiguration Complete消息；
步骤S13：gNB向AMF发送Initial Context Setup Response消息，UE完成注册。
优选的，在执行步骤S6时，AMF联合PCF和HSS一起完成。
优选的，在执行步骤4时，超时时间为80ms。
本发明所述的一种NG-RAN网络构架的精准校时方法，解决了NG-RAN网络构架中，UE设备的时间同步的技术问题，本发明通过获取gNB的系统时间来实现对UE本地时间的校准，节省了成本，精度高，本发明对gNB的系统时间进行筛选和均值处理，能过最大限度的获取精准时间信息，有利于提高整个系统的时间准确度。
附图说明
图1为本发明的NG-RAN网络构架图；
图2是本发明的步骤2流程图；
图3是本发明的主流程图。
具体实施方式
如图1-图3所示的一种NG-RAN网络构架的精准校时方法，包括如下步骤：
步骤1：建立NG-RAN网络架构，NG-RAN网络架构包括数个gNB、5GC和数个UE，gNB之间通过Xn-C接口通信，gNB与5GC之间通过NG接口通信；
UE与gNB通信；
步骤2：UE完成在NG-RAN网络架构中的注册：
步骤3：UE发起计时，并同时向所属的gNB发送Systeminformation Request系统消息请求，该消息请求为SIB9；
SIB9为主信息块(MIB)中的一个消息指令，SIB9包含了UTC,GPS和本地时钟。
步骤4：UE等待回复信息，如果超时，则重新执行步骤2；否则，执行步骤5；
步骤5：接收到Systeminformation Request系统消息请求的gNB回复Systeminformation messages系统消息反馈；
步骤6：UE结束计时，记录计时时间，将计时时间作为时差信息；UE记录gNB返回的系统时间，将系统时间作为本地时间，更新本地时间；
步骤7：设定某一个UE为主机，用于集中获取其他UE的数据；除主机外，其他UE根据步骤2到步骤3的方法，定时获取所属gNB的系统时间，并在获取到系统时间后，将时差信息和本地时间发送给主机；
步骤8：主机预设一个时差上限值，对所有UE发送的时差信息进行筛选，保留小于时差上限值的UE，将这些UE的本地时间作为时间参数；
步骤9：主机计算时间参数的平均值，得出正确的系统时间；
步骤10：主机将正确的系统时间作为标准时间，刷新本地时间，并将标准时间下发给所有UE；
步骤11：UE在接收到标准时间后对本地时间进行刷新。
优选的，在执行步骤2是，UE根据以下步骤进行：
步骤S1：UE完成在gNB中的随机接入过程，即RA Procedure；
步骤S2：UE向gNB发送RRC Setup Request消息，即RRC设置请求消息；
步骤S3：gNB给UE回复RRC Setup消息，即RRC设置消息；
步骤S4：UE向gNB发送RRC Setup Complete，即RRC设置成功消息，其中包含了Registration Reqeust消息，即注册请求，该消息为NAS消息；
步骤S5：gNB向AMF发送Initial UE Message消息，即，UE初始信息，其中包含了Registration Reqeust消息；
步骤S6：AMF在接收到Initial UE Message消息后，完成与UE之间的用户鉴权过程，即Identity/Authentication/NAS Secuity过程；
步骤S7：AMF向gNB发送Initial Context Setup Request消息，即，初始上下文设置请求，其中包含Registration Accept消息，即，接收注册消息；
步骤S8：gNB在接收到Initial Context Setup Request消息后，完成对UE的能力查询过程，即UE Capablity Enquiry；
步骤S9：gNB向UE发送Security Mode Command接入层加密消息；
步骤S10：UE给gNB回复Security Mode Complete接入层加密成功消息；
步骤S11：gNB向UE发送RRC Reconfiguration消息，即RRC重新配置消息，其中包含Registration Accept消息；
步骤S12：UE向gNB发送RRC Reconfiguration Complete消息，即RRC重新配置完成消息；
步骤S13：gNB向AMF发送Initial Context Setup Response消息，即初始上下文设置响应，UE完成注册。
优选的，在执行步骤S6时，AMF联合PCF和HSS一起完成。
优选的，在执行步骤4时，超时时间为80ms。
本发明所述的一种NG-RAN网络构架的精准校时方法，解决了NG-RAN网络构架中，UE设备的时间同步的技术问题，本发明通过获取gNB的系统时间来实现对UE本地时间的校准，节省了成本，精度高，本发明对gNB的系统时间进行筛选和均值处理，能过最大限度的获取精准时间信息，有利于提高整个系统的时间准确度。
