CN115348631B - 一种超密集网络中切换控制方法、装置、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超密集网络中切换控制方法、装置、终端及存储介质，方法包括：广播服务区内所有的基站信息，并与移动终端建立连接；完成移动终端到核心网的接入认证，生成激活码将移动终端专属激活码的生成参数信息发送向移动终端；检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现移动终端业务数据的通信；检测移动终端切换基站时的状态，检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，检查合格后实现移动终端业务数据的通信；采用上述方法后移动终端在网络区域内实现一次认证后，在该区域内即使移动到其它小区，也不需要进行到核心网的重新认证，降低了网络的负担。
Description
技术领域
本发明涉及网络切换领域，尤其涉及一种超密集网络中切换控制方法、装置、终端及存储介质。
背景技术
随着移动网络的发展，基站小型化/密集化部署是无线网络发展的一个大趋势。超密集网络的特点是采用小型化基站并密集部署，基站覆盖范围从原有的100米降到10-50米。
对于密集部署的基站来说，由于末端光纤资源的限制，将有很多基站采用无线回传，无线回传主要采用毫米波与点到点微波方式。超密集网络从用户数据面来看，可以带来容量和连接密度的进一步提升。但是，超密集网络中基站/AP的密集部署给资源管理和通信安全带来了巨大的挑战，用户如果在超密集网络中的移动，按照现有架构体系，会导致频繁的身份认证和密钥分发操作，造成大量通信信令，导致服务的延迟或中断，还会对网络基础设施带来冲击。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本申请的目的在于提供一种超密集网络中切换控制方法、装置、终端及存储介质，旨在解决在超密集网络中进行基站切换时会影响网络稳定的问题。
为解决上述技术问题，本申请实施例第一方面提供了一种超密集网络中切换控制方法，所述方法包括：
基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；
基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；
将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；
检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；
检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
作为进一步的改进技术方案，所述基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接包括：
控制基站在覆盖的区域内广播所有基站的信息；
所述控制基站接收到移动终端通过第一基站发送的接入请求信息，所述接入请求信息包括加密的移动终端标识，其中，所述第一基站为所述移动终端接收到所述基站信息后，扫描所在位置的基站信号，基于基站信号强弱选择接入的基站；
第一基站与移动终端建立好底层通信后，所述控制基站通过所述第一基站与移动终端建立连接。
作为进一步的改进技术方案，所述基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码包括：
所述控制基站收到所述接入请求信息后向核心网认证中心发送认证消息，其中，接入请求信息为经过第一基站识别确认后的接入请求信息；
所述控制基站收到所述核心网认证中心发送的接入授权消息，其中，所述接入授权消息为经过核心网认证中心认证通过后的接入授权消息；
所述控制基站根据接入授权消息建立移动终端的控制面上下文，在建立所述控制上下文的过程中，生成所述移动终端专属激活码。
作为进一步的改进技术方案，将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端包括：
所述控制基站将接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息发送向第一基站，同时控制基站查找所述第一基站对应的核心网网关，并向所述核心网网关发送创建上下文的消息，所述核心网网关建立移动终端的数据面上下文后回应控制基站建立成功；
所述第一基站将接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端，其中，所述第一基站接收到所述接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息后，所述第一基站建立起所述用户面上下文，并设置所述用户面上下文的激活状态。
作为进一步的改进技术方案，所述检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括：
所述控制基站接收到移动终端通过第一基站发送的第一连接数据请求信息，其中，所述第一连接数据请求信息中包含的激活码为所述移动终端接收到所述接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息后，通过所述移动终端专属激活码的生成参数信息计算得到的；
所述控制基站对所述第一数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向第一基站发送数据连接接纳消息，实现业务数据的正常通信，其中，所述第一基站接收到所述数据连接接纳消息后，将对应移动终端的所述用户面上下文设置为激活状态，设置完成后所述第一基站向所述移动终端发送可以进行数据通信的信息，所述移动终端接收到所述可以进行数据通信的信息后，通过第一基站及核心网网关实现业务数据的正常通信。
作为进一步的改进技术方案，所述检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到所述第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查所述移动终端通过所述第二基站发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择激活用户面上下文，实现与所述第二基站业务数据的通信；
作为进一步的改进技术方案，所述检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端在使用数据收发的同时准备由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查接收到所述移动终端发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择完成切换准备，实现与第二基站业务数据的通信。
作为进一步的改进技术方案，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到所述第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查所述移动终端通过所述第二基站发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择激活用户面上下文，实现与所述第二基站业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站；
所述控制基站对所述第二数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向第二基站发送数据连接接纳消息，实现移动终端与所述第二基站业务数据的通信，其中，所述第二基站接收到数据连接接纳消息后激活所述用户面上下文并将可以进行数据通信的信息发送向所述移动终端，所述移动终端接收到所述可以进行数据通信的信息后，通过第二基站及核心网网关实现业务数据的正常通信。
作为进一步的改进技术方案，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端在使用数据收发的同时准备由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查接收到所述移动终端发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择完成切换准备，实现与第二基站业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到所述移动终端在使用数据收发时所述移动终端决定由第一基站切换至第二基站后，所述控制基站接收到所述移动终端通过所述第一基站发送的第二数据连接请求信息，所述控制基站选择先进行切换准备再进行基站的切换；
所述控制基站对所述第二数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向所述第二基站发送切换准备消息；
所述控制基站收到所述第二基站切换准备完成信息后，所述控制基站通过第一基站向所述移动终端发送切换指示，所述移动终端接收到切换指示后完成切换，实现与第二基站业务数据的通信。
作为进一步的改进技术方案，所述移动终端实现业务数据的正常通信后，定期更新所述激活码，所述移动终端实现业务数据的正常通信后，定期更新所述激活码包括：所述移动终端实现业务数据的正常通信后，所述控制基站每隔一段时间将所述激活码进行更新，并将更新后移动终端专属激活码的生成参数信息发送给移动终端，所述移动终端接收到所述更新后移动终端专属激活码的生成参数信息后重新计算激活码。
本申请实施例第二方面提供了一种超密集网络中切换控制装置，包括：
首次连接模块，用于基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；
认证模块，用于基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；
信息发送模块，用于将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；
连接请求模块，用于检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；
切换连接模块，用于检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
本申请实施例第三方面提供了一种终端设备，所述终端设备包括：处理器、存储器及通信总线；所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；
所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器执行所述计算机可读程序时用于实现以下步骤：基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
本申请实施例第四方面提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
与现有技术相比本发明采用一种超密集网络中切换控制方法，包括基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；采用上述方法后简化了基站切换程序，实现了移动终端在网络区域内实现一次认证后，在该区域内即使移动到其它小区，也不需要进行到核心网的重新认证，从而降低了网络的负担。
附图说明
图1是本发明的超密集网络中切换控制方法的流程图。
图2是本发明的超密集网络中切换控制方法中超密集网络示意图。
图3是本发明的超密集网络中切换控制方法中激活码更新流程图。
图4是本发明的超密集网络中切换控制方法中移动终端无业务通信时切换流程图。
图5是本发明的超密集网络中切换控制方法中移动终端有业务通信时的切换流程图。
图6是本发明的超密集网络中切换控制方法中网络模型图。
图7是本发明的超密集网络中切换控制方法中移动终端首次接入网络注册与认证流程图。
图8是本发明提供的终端设备的结构原理图。
本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的较佳实施方式。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本申请的公开内容理解的更加透彻全面。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本申请。
发明人经过研究发现，现有技术存在以下问题：
现有5G***，用户终端的控制面连接依托于每个所附着的基站RRC控制连接，所有NAS信令需要通过RRC控制连接实现，当用户移动到其它基站时，需要重新建立RRC连接。
5G最新标准提出了RRC inactive状态，试图加速UE重新连接时的信令占用时间，但认为仍不适应未来超密集网络。
超密集网络的介绍如下：
超密集网络的样子如图2所示，在一个覆盖区域内，存在多个分布式部署的基站，如图2中的小基站/微基站。小基站具备有线/固定无线回传线路，微基站通过无线连接附近的小基站，实现回传。小微基站主要提供高速率数据传输服务。每个区域中，大约几百平方米到1个平方公里范围，有一个控制基站cBS，负责该区域内所有基站及用户终端的管理信令处理。控制基站采用较低频段实现较大覆盖，主要为覆盖范围内的小/微基站及用户移动终端的控制信令传送提供服务，另外提供如紧急呼叫等特定业务类型，特定用户终端(如补盲或高等级保证用户)数据面传送。为增强网络灵活性，可能还存在可移动的微基站，实现辅助覆盖，以增强某一地点的接入能力和通信容量。此区域接入到核心网络可以有多条数据线路，连接核心网用户面；另外有一条独立的线路将控制基站连接到核心网控制面。
为减小移动终端的成本，大部分移动终端只单向接收来自控制基站的信息。移动终端上行的控制信令发送到所附着的小/微基站，由第一跳的小/微基站将用户信令消息转发到cBS。这样做避免了大量用户终端需要同时做控制基站与小/微基站的上行信道管理。减小了终端复杂度和用电损耗。
为了解决上述问题，下面结合附图，详细说明本申请的各种非限制性实施方式。
如图1和7所示，本申请实施例提供的一种超密集网络中切换控制方法，包括以下步骤：
S1，基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；
其中所述基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接包括：
S101，控制基站在覆盖的区域内广播所有基站的信息；
S102，所述控制基站接收到移动终端通过第一基站发送的接入请求信息，所述接入请求信息包括加密的移动终端标识，其中，所述第一基站为所述移动终端接收到所述基站信息后，扫描所在位置的基站信号，基于基站信号强弱选择接入的基站；
S103，第一基站与移动终端建立好底层通信后，所述控制基站通过所述第一基站与移动终端建立连接，其中，第一基站与移动终端建立好底层通信为所述移动终端通过同步第一基站发出的信号，并通过随机接入技术实现与第一基站的上下行同步，使得移动终端与第一基站建立好底层通信。
如图6所示，基于上述超密集网络，在一个区域内存在一个控制基站cBS和若干个数据基站gNB，若干个数据基站gNB均通过核心网与控制基站cBS建立通信连接，若干个数据基站gNB中包括第一基站gNB1和第二基站gNB2，控制基站cBS在覆盖的区域内广播所有数据基站的信息，移动终端UE接收到数据基站信息后，同时扫描所在位置的数据基站信号，决定接入第一基站gNB1，移动终端通过同步第一基站发出的信号，并通过随机接入技术实现与第一基站的上下行同步，使得移动终端与第一基站建立好底层通信，第一基站与移动终端建立好底层通信后，所述控制基站通过所述第一基站与移动终端建立连接。
S2，基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；
其中，所述基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码包括：
S201，所述控制基站收到所述接入请求信息后向核心网认证中心发送认证消息，其中，接入请求信息为经过第一基站识别确认后的接入请求信息；
S202，所述控制基站收到所述核心网认证中心发送的接入授权消息，其中，所述接入授权消息为经过核心网认证中心认证通过后的接入授权消息；
S203，所述控制基站根据接入授权消息建立移动终端的控制面上下文，在建立所述控制上下文的过程中，生成所述移动终端专属激活码；
具体的，移动终端UE发送接入请求信息到第一基站gNB1,接入请求信息中携带加密的移动终端标识SUCI，第一基站接收到移动终端发来的请求消息后，识别是接入请求信令消息，则将此消息转交发送到控制基站cBS，控制基站接收到接入请求信息后向核心网认证中心AUSF发送认证消息，核心网认证中心AUSF认证通过后，回应接入授权消息给控制基站；回应的消息中包括移动终端全局临时标识5G-GUTI，其中5G-GUTI：5G Global UserTemperal Identification是在5G标准中定义的核心网用于对上线用户进行全球标识的临时标识，控制基站收到来自核心网的认证通过消息后，建立移动终端的控制上下文。在生成上下文的过程中，控制基站同时生成一个激活码，激活码采用单向哈希方式计算生成，哈希参数包括当前生成上下文的时间uTime,及用户的标识5G-GUTI；控制基站将移动终端的标识5G-GUTI及计算激活码的uTime通过接入确认消息发给第一基站。
S3，将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；
其中，将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端包括：
S301，所述控制基站将接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息发送向第一基站，同时控制基站查找所述第一基站对应的核心网网关，并向所述核心网网关发送创建上下文的消息，所述核心网网关建立移动终端的数据面上下文后回应控制基站建立成功；
S302，所述第一基站将接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端，其中，所述第一基站接收到所述接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息后，所述第一基站建立起所述用户面上下文，并设置所述用户面上下文的激活状态。
具体的，控制基站查找第一基站对应的核心网网关，向核心网网关发送消息，创建移动终端的控制面上下文。其间控制基站负责分配网络参数(如IP地址)及QoS参数并发送到核心网网关。
核心网网关建立移动终端的数据面上下文，并回应控制基站建立成功。
回应控制基站建立成功的同时，第一基站收到认证通过消息，在认证通过消息中，另外携带有移动终端的用户面信息，包括IP地址、QoS参数等。第一基站建立起移动终端的控制面上下文，移动终端的控制面上下文中有一个激活状态，基于策略，可以允许移动终端认证通过后，移动终端的控制面上下文立即激活，这方式称为隐式激活；也可以设置为未激活状态，由后续移动终端通过数据连接请求，激活码验证后再激活。第一基站向移动终端发送接入确认消息，消息中包括分配给移动终端的标识5G-GUTI，及uTime值。
S4，检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；
其中，所述检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括：
S401，所述控制基站接收到移动终端通过第一基站发送的第一连接数据请求信息，其中，所述第一连接数据请求信息中包含的激活码为所述移动终端接收到所述接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息后，通过所述移动终端专属激活码的生成参数信息计算得到的；
S402，所述控制基站对所述第一数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向第一基站发送数据连接接纳消息，实现业务数据的正常通信，其中，所述第一基站接收到所述数据连接接纳消息后，将对应移动终端的所述用户面上下文设置为激活状态，设置完成后所述第一基站向所述移动终端发送可以进行数据通信的信息，所述移动终端接收到所述可以进行数据通信的信息后，通过第一基站及核心网网关实现业务数据的正常通信。
其中，移动终端收到接入确认消息后，利用5G-GUTI、uTime作为哈希参数，用与控制基站相同的哈希函数计算出激活码并保存，以后移动终端在控制基站所服务的所有区域中的各基站小区中，进行数据通信前，需要利用数据连接请求激活自身上下文，其中，利用数据连接请求激活上下文的步骤说明如下：
移动终端向第一基站发送数据连接请求，请求中包含计算出的激活码；
第一基站收到数据连接请求后，将连接数据请求发送到控制基站；
所述控制基站接收到所述第一数据连接请求信息后，所述控制基站在所述移动终端的控制面上下文中查找所述移动终端对应的激活码，并与所述第一数据连接请求信息中的激活码进行对比，对比通过后，所述控制基站向第一基站发送数据连接接纳消息；
第一基站接收到数据连接接纳消息后，将保存的对应移动终端的用户面上下文设置为激活状态，然后发数据连接接纳消息通知移动终端可以进行数据通信。
移动终端通过第一基站及核心网网关实现业务数据的正常通信。
上述注册认证的步骤中，由控制基站在认证通过后，生成一个属于移动终端的唯一激活码，并将激活码生成信息发送到移动终端，移动终端以同样方式生成激活码，并将激活码用于控制基站所覆盖区域所有的小区快速附着和通信。
本发明方案可以做到：移动终端在控制基站覆盖的网络区域内实现一次认证后，在该区域内即使移动到其它小区，也不需要进行到核心网的重新认证，但仍要保证对用户移动终端的真实性进行鉴别，同时定期更新用户凭证，防止伪用户仿冒移动终端实现通信。本发明采用广播的方式高效实现用户凭证更新，并允许用户使用更新的凭证接入其它小区。
具体的，所述移动终端实现业务数据的正常通信后，定期更新所述激活码。
所述移动终端实现业务数据的正常通信后，定期更新所述激活码包括：所述移动终端实现业务数据的正常通信后，所述控制基站每隔一段时间将所述激活码进行更新，并将更新后移动终端专属激活码的生成参数信息发送给移动终端，所述移动终端接收到所述更新后移动终端专属激活码的生成参数信息后重新计算激活码。
如图3所示，首先，控制基站定期实现所有移动终端的激活码隐式更新，实现方法如下：
控制基站每隔一段时间T(T称为：激活码隐式更新周期)重新取当前时间uTime，并通知所有终端，控制基站cBS取得当前时间uTime2，然后通过广播消息将取得的uTime2发送到本区域所有用户终端。
所有在线移动终端收到uTime2后，利用哈希函数重新计算激活码,计算过程中，将新收到的uTime2做为哈希参数。例如：激活码＝H(uTime2,5G-GUTI)。需要说明的是，5G-GUTI是5G网络中给移动终端分配的一个全局唯一临时标识。激活码的计算也可以用其它移动终端相关标识，比如SUPI，SUCI，IMSI，TMSI等，不失一般性，本实施例中，采用5G-GUTI。同时，控制基站cBS重新计算所有保存的用户激活码，并保存新计算的激活码。
经过时间T后，控制基站周期地更新uTime值。如图3中，生成uTime3，并广播给所有移动终端。
所有接收到uTime3的移动终端，重算激活码。同时，控制基站也用uTime3更新计算所有用户的激活码。
利用控制基站广播实现全部移动终端的激活码隐式更新过程。可以动态高效刷新在线用户的激活码，阻止非授权终端非法接入网络，提供对网络的安全防护。
S5，检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
所述检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括两种情况：
第一种情况，如图4所示，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到所述第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查所述移动终端通过所述第二基站发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择激活用户面上下文，实现与所述第二基站业务数据的通信；
其中，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到所述第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查所述移动终端通过所述第二基站发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择激活用户面上下文，实现与所述第二基站业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站；
所述控制基站对所述第二数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向第二基站发送数据连接接纳消息，实现移动终端与所述第二基站业务数据的通信，其中，所述第二基站接收到数据连接接纳消息后激活所述用户面上下文并将可以进行数据通信的信息发送向所述移动终端，所述移动终端接收到所述可以进行数据通信的信息后，通过第二基站及核心网网关实现业务数据的正常通信。
具体的，移动终端移动到第二基站的小区，有数据收发需要。则移动终端与第二基站利用随机接入过程实现上下行同步。
移动终端已经在本区域完成认证，只需要一个数据面激活过程，即可收发数据。激活过程如下：
所述移动终端向所述第二基站发送第二数据连接请求信息，所述第二数据连接请求信息中包括激活码；
第二基站中没有移动终端的数据面上下文，所述第二基站接收到所述第二数据连接请求信息后，将所述第二数据连接请求信息发送向控制基站；
所述控制基站对所述第二数据连接请求信息中的激活码进行检查，即基于用户标识5G-GUTI，查找本地存放的移动终端的控制面上下文，比对收到的激活码与保存的移动终端激活码是否相同，检查通过后，所述控制基站向核心网网关发送更新上下文信息，所述核心网网关接收到更新上下文信息后更新所述移动终端的数据面上下文，更新下行路由，并回应控制基站更新成功；
所述控制基站接收到更新成功的信息后，所述控制基站向第二基站发送数据连接接纳消息，所述第二基站将对应移动终端的所述用户面上下文设置为激活状态，设置完成后所述第二基站向所述移动终端发送可以进行数据通信的信息；
移动终端收到数据连接接纳消息，表明在第二基站的数据连接已经激活，移动终端通过第二基站与网络正常通信。
第二种情况，如图5所示，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端在使用数据收发的同时准备由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查接收到所述移动终端发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择完成切换准备，实现与第二基站业务数据的通信。
其中，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端在使用数据收发的同时准备由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查接收到所述移动终端发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择完成切换准备，实现与第二基站业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到所述移动终端在使用数据收发时所述移动终端决定由第一基站切换至第二基站后，所述控制基站接收到所述移动终端通过所述第一基站发送的第二数据连接请求信息，所述控制基站选择先进行切换准备再进行基站的切换；
所述控制基站对所述第二数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向所述第二基站发送切换准备消息；
所述控制基站收到所述第二基站切换准备完成信息后，所述控制基站通过第一基站向所述移动终端发送切换指示，所述移动终端接收到切换指示后完成切换，实现与第二基站业务数据的通信。
具体的，所述移动终端生成切换申请信息，并将所述切换申请信息发送向所述第一基站，所述第一基站将所述切换申请信息发送向控制基站，所述切换申请信息中包括激活码；
所述控制基站接收到所述切换申请信息后，对所述切换申请信息中的激活码进行检查，检查通过后所述控制基站向所述第二基站发送切换准备消息；
所述第二基站接收到所述切换准备信息后，所述第二基站为移动终端建立切换上下文，所述切换上下文建立成功后，所述第二基站向控制基站发送准备成功信息；
所述控制基站向核心网网关发送更新上下文信息，所述控制基站通过第一基站向移动终端发送切换指示信息；
所述核心网网关接收到更新上下文信息后更新所述移动终端的数据面上下文，更改下行路由，并回应控制基站更新成功；
移动终端与第二基站实现上下行同步，移动终端与第二基站交互，第二基站将第一基站的用户数据取到转发给移动终端，具体为：
移动终端向第二基站发送数据请求，请求中携带连接的序列号；
第二基站向第一基站发送数据传送请求；
第一基站向第二基站发送残余缓存的移动终端业务数据包；
第二基站在移动终端接收完残余缓存的数据包之前，暂时缓存下行数据。按照序列号顺序将业务数据包发送给移动终端。
最终移动终端实现通过第二基站与网络正常通信。
因此，不论用户终端UE移动无业务移动到新小区，还是有业务时切换到新小区，都不需要重新到核心网做认证和鉴权。可以在保证安全的情况下，提高切换速度，同时减小超密集网络给核心网带来的信令压力。
基于上述超密集网络中切换控制方法，本实施例提供了一种超密集网络中切换控制装置，包括：
首次连接模块，用于基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；
认证模块，用于基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；
信息发送模块，用于将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；
连接请求模块，用于检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；
切换连接模块，用于检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
此外值得说明，本实施例提供的基于超密集网络中切换控制装置的工作过程与上述超密集网络中切换控制方法的工作过程相同，具体可以参照超密集网络中切换控制方法的工作过程，这里就不再赘述。
基于上述超密集网络中切换控制方法，本实施例提供了一种终端设备，其包括至少一个处理器(processor)20；显示屏21；以及存储器(memory)22，还可以包括通信接口(Communications Interface)23和总线24。其中，处理器20、显示屏21、存储器22和通信接口23可以通过总线24完成相互间的通信。显示屏21设置为显示初始设置模式中预设的用户引导界面。通信接口23可以传输信息。处理器20可以调用存储器22中的逻辑指令，以执行上述实施例中的方法。
此外，上述的存储器22中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
存储器22作为一种计算机可读存储介质，可设置为存储软件程序、计算机可执行程序，如本公开实施例中的方法对应的程序指令或模块。处理器20通过运行存储在存储器22中的软件程序、指令或模块，从而执行功能应用以及数据处理，即实现上述实施例中的方法。
存储器22可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作***、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据终端设备的使用所创建的数据等。此外，存储器22可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器。例如，U盘、移动硬盘、只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等多种可以存储程序代码的介质，也可以是暂态存储介质。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
本发明通过设置独立的控制基站cBS后，改进了认证与切换流程。利用cBS的大覆盖和广播能力，并引入cBS分配激活码给每个入网终端。激活码机制将信任链从核心网推到cBS，进一步可以推送到基站。实现用户终端在超密集网络中频繁移动切换时，快速高效安全地完成用户接入安全保证和切换控制。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (12)
1.一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述方法包括：
基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接，其中，所述移动终端基于基站的信息生成所述信令消息；
基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；
将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；
检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；
检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信，其中，所述预设标准为移动终端发送的激活码与所述移动终端专属激活码相同；
所述基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码包括：
所述控制基站收到所述接入请求信息后向核心网认证中心发送认证消息，其中，接入请求信息为经过第一基站识别确认后的接入请求信息；
所述控制基站收到所述核心网认证中心发送的接入授权消息，其中，所述接入授权消息为经过核心网认证中心认证通过后的接入授权消息；
所述控制基站根据接入授权消息建立移动终端的控制面上下文，在建立所述控制上下文的过程中，生成所述移动终端专属激活码。
2.根据权利要求1所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接包括：
控制基站在覆盖的区域内广播所有基站的信息；
所述控制基站接收到移动终端通过第一基站发送的接入请求信息，所述接入请求信息包括加密的移动终端标识，其中，所述第一基站为所述移动终端接收到所述基站信息后，扫描所在位置的基站信号，基于基站信号强弱选择接入的基站；
第一基站与移动终端建立好底层通信后，所述控制基站通过所述第一基站与移动终端建立连接。
3.根据权利要求1所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端包括：
所述控制基站将接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息发送向第一基站，同时控制基站查找所述第一基站对应的核心网网关，并向所述核心网网关发送创建上下文的消息，所述核心网网关建立移动终端的数据面上下文后回应控制基站建立成功；
所述第一基站将接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端，其中，所述第一基站接收到所述接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息后，所述第一基站建立起用户面上下文，并设置所述用户面上下文的激活状态。
4.根据权利要求3所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括：
所述控制基站接收到移动终端通过第一基站发送的第一连接数据请求信息，其中，所述第一连接数据请求信息中包含的激活码为所述移动终端接收到所述接入授权消息及移动终端专属激活码的生成参数信息后，通过所述移动终端专属激活码的生成参数信息计算得到的；
所述控制基站对所述第一数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向第一基站发送数据连接接纳消息，实现业务数据的正常通信，其中，所述预设标准为移动终端发送的激活码要与控制基站生成的激活码相同，所述第一基站接收到所述数据连接接纳消息后，将对应移动终端的所述用户面上下文设置为激活状态，设置完成后所述第一基站向所述移动终端发送可以进行数据通信的信息，所述移动终端接收到所述可以进行数据通信的信息后，通过第一基站及核心网网关实现业务数据的通信。
5.根据权利要求4所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到所述第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查所述移动终端通过所述第二基站发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择激活用户面上下文，实现与所述第二基站业务数据的通信。
6.根据权利要求4所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端在使用数据收发的同时准备由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查接收到所述移动终端发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择完成切换准备，实现与第二基站业务数据的通信。
7.根据权利要求5所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到所述第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查所述移动终端通过所述第二基站发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择激活用户面上下文，实现与所述第二基站业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端移动到第二基站的小区的过程中没有在进行通信，所述移动终端移动到第二基站的小区后发生了数据收发，此时所述移动终端由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择直接切换基站；
所述控制基站对所述第二数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向第二基站发送数据连接接纳消息，实现移动终端与所述第二基站业务数据的通信，其中，所述第二基站接收到数据连接接纳消息后激活所述用户面上下文并将可以进行数据通信的信息发送向所述移动终端，所述移动终端接收到所述可以进行数据通信的信息后，通过第二基站及核心网网关实现业务数据的正常通信。
8.根据权利要求6所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述控制基站检测到移动终端切换基站时的状态为所述移动终端在使用数据收发的同时准备由所述第一基站切换到所述第二基站，所述控制基站选择切换基站的方式，并检查接收到所述移动终端发送的第二数据连接请求信息，若第二数据连接请求信息通过检查，则所述控制基站选择完成切换准备，实现与第二基站业务数据的通信包括：
所述控制基站检测到所述移动终端在使用数据收发时所述移动终端决定由第一基站切换至第二基站后，所述控制基站接收到所述移动终端通过所述第一基站发送的第二数据连接请求信息，所述控制基站选择先进行切换准备再进行基站的切换；
所述控制基站对所述第二数据连接请求信息中的激活码进行检查，若激活码为符合预设标准的激活码，则所述控制基站向所述第二基站发送切换准备消息；
所述控制基站收到所述第二基站切换准备完成信息后，所述控制基站通过第一基站向所述移动终端发送切换指示，所述移动终端接收到切换指示后完成切换，实现与第二基站业务数据的通信。
9.根据权利要求4所述的一种超密集网络中切换控制方法，其特征在于，所述移动终端实现业务数据的正常通信后，定期更新所述激活码，所述移动终端实现业务数据的正常通信后，定期更新所述激活码包括：所述移动终端实现业务数据的正常通信后，所述控制基站每隔一段时间将所述激活码进行更新，并将更新后移动终端专属激活码的生成参数信息发送给移动终端，所述移动终端接收到所述更新后移动终端专属激活码的生成参数信息后重新计算激活码。
10.一种超密集网络中切换控制装置，其特征在于，包括：
首次连接模块，用于基于移动终端发送的信令消息所述移动终端与控制基站建立连接；
认证模块，用于基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码；
所述基于所述信令消息完成所述移动终端到核心网的接入认证，生成所述移动终端专属激活码包括：
所述控制基站收到所述接入请求信息后向核心网认证中心发送认证消息，其中，接入请求信息为经过第一基站识别确认后的接入请求信息；
所述控制基站收到所述核心网认证中心发送的接入授权消息，其中，所述接入授权消息为经过核心网认证中心认证通过后的接入授权消息；
所述控制基站根据接入授权消息建立移动终端的控制面上下文，在建立所述控制上下文的过程中，生成所述移动终端专属激活码；
信息发送模块，用于将所述移动终端专属激活码的生成参数信息发送向所述移动终端；
连接请求模块，用于检查移动终端发送的第一连接数据请求信息，若第一连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信；
切换连接模块，用于检测所述移动终端切换基站时的状态，基于所述移动终端切换基站时的状态选择切换基站的方式，并检查移动终端发送的第二连接数据请求信息，若第二连接数据请求信息中包含有符合预设标准的激活码，则发送数据连接接纳消息，实现所述移动终端业务数据的通信。
11.一种终端设备，其特征在于，包括：处理器、存储器及通信总线;所述存储器上存储有可被所述处理器执行的计算机可读程序；
所述通信总线实现处理器和存储器之间的连接通信；
所述处理器执行所述计算机可读程序时实现如权利要求1-9中任意一项所述的超密集网络中切换控制方法。
12.一种计算机存储介质，所述存储介质为计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质存储有超密集网络中切换控制程序，所述超密集网络中切换控制程序被处理器执行时用于实现如权利要求1-9中任意一项所述的超密集网络中切换控制方法。
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| CN115348631A (zh) | 2022-11-15 |
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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