CN113207095B - 执行群组通信的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种执行群组通信的装置和方法。执行用户设备(UE)的群组通信的方法包括：向群组通信系统中的至少一个群组成员发送至少一个数据，以及向群组通信系统中的会话管理功能(SMF)节点发起群组通信系统中的群组特定分组数据网络(PDU)会话建立请求。采用本申请提供的技术方案，能够提供良好的群组通信性能和高可靠性。

Description

执行群组通信的装置和方法
本申请是申请号为2018800971204、发明名称为“执行群组通信的装置和方法”的分案申请。
技术领域
本公开涉及通信系统领域，尤其涉及一种执行群组通信的装置和方法。
背景技术
在长期演进(LTE)和新空口(NR)系统中，通常部署公共网络系统，例如基于公共陆地移动网络(PLMN)的公共陆地网络。但是，在某些场景下，例如办公室、家庭和工厂，为了更有效和安全地进行管理，本地用户或管理员通常布置本地网络。本地网络组中的成员可以点对点方式进行通信或进行点对多点通信。
因此，需要一种执行群组通信的装置和方法。
发明内容
本公开的目的是提出一种执行群组通信的装置和方法，其能够提供良好的群组通信性能和高可靠性。
在本公开的第一方面，提供了一种群组通信系统中的用户设备(UE)。 UE包括存储器、收发器以及耦接到存储器和收发器的处理器。处理器被配置为：控制收发器向群组通信系统中的至少一个群组成员发送至少一个数据；以及向群组通信系统中的第一装置发起连接建立请求。
在本公开的第二方面，提供了一种执行用户设备(UE)的群组通信的方法。该方法包括：向群组通信系统中的至少一个群组成员发送至少一个数据，以及向群组通信系统中的第一装置发起群组通信系统中的连接建立请求会话建立请求。
在本公开的第三方面，提供了一种群组通信系统中的会话管理功能(SMF)节点。SMF节点包括存储器、收发器以及耦接到存储器和收发器的处理器。该处理器被配置为：控制收发器从群组通信系统中的用户设备(UE) 接收连接建立请求，以及基于连接会话建立请求来选择一装置作为群组通信系统的服务装置。
在本公开的第四方面，提供了一种执行会话管理功能(SMF)节点的群组通信的方法。该方法包括：从群组通信系统中的用户设备(UE)接收连接会话建立请求，以及基于连接会话建立请求，选择一装置作为群组通信系统的服务装置。
根据实施例，一种其上存储有指令的非暂时性机器可读存储介质，这些指令在由计算机执行时使计算机执行上述方法。
根据实施例，终端设备包括处理器和被配置为存储计算机程序的存储器。该处理器被配置为执行存储在存储器中的计算机程序以执行上述方法。
根据实施例，网络节点包括处理器和被配置为存储计算机程序的存储器。该处理器被配置为执行存储在存储器中的计算机程序以执行上述方法。
附图说明
为了更清楚地说明本公开或相关技术的实施例，简要介绍将在实施例中描述的附图。显然，附图仅仅是本公开的一些实施例，本领域普通技术人员可以在不付出劳动的前提下，根据这些附图获得其他附图。
图1是根据本公开实施例的群组通信系统中的用户设备(UE)的结构示意图。
图2是根据本公开实施例的群组通信系统中的会话管理功能(SMF)节点的结构示意图。
图3是示出根据本公开的实施例的执行用户设备(UE)的群组通信的方法的流程图。
图4是示出根据本公开的实施例的执行会话管理功能(SMF)节点的群组通信的方法的流程图。
图5是根据本公开的实施例的点对多点通信用户面拓扑的示例性图示的示意图。
图6是根据本公开的实施例的点对多点通信群组PDU会话的示例性图示的示意图。
图7是根据本公开的实施例的点对多点通信PDU会话建立过程的示例性图示的示意图。
图8是根据本公开的实施例的用于无线通信的系统的框图。
具体实施方式
以下参照附图详细描述本公开实施例中的技术内容、结构特征、实现的目的和效果。具体地，本公开实施例中的术语仅用于描述特定实施例的目的，并不用于限制本公开。
图1和图2示出，在一些实施例中，提供了群组通信系统中的用户设备 (UE)10和会话管理功能(SMF)节点20的结构示意图。UE 10可以包括处理器11、存储器12和收发器13。处理器11可以被配置为实现在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线接口协议的层可以在处理器11 中实现。存储器12与处理器11可操作地耦接，并且存储各种信息以操作处理器11。收发器13与处理器11可操作地耦接，并且发送和/或接收无线信号。
BS 20可以包括处理器21、存储器22和收发器23。处理器21可以被配置为实现在本说明书中描述的提出的功能、过程和/或方法。无线接口协议的层可以在处理器21中实现。存储器22与处理器21可操作地耦接，并且存储各种信息以操作处理器21。收发器23与处理器21可操作地耦接，并且发送和/或接收无线信号。
处理器11和21可以包括专用集成电路(ASIC)、其他芯片组、逻辑电路和/或数据处理装置。存储器12和22可以包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、闪存、存储卡、存储介质和/或其他存储装置。收发器13和23可以包括用于处理射频信号的基带电路。当实施例以软件实现时，本文描述的技术可以与执行本文描述的功能的模块(例如，程序、功能等)一起实现。这些模块可以被存储在存储器12和22中并且由处理器11 和21执行。存储器12和22可以在处理器11和21内部实现或者实现为处理器11和21外部的设备，在存储器12和22中那些模块可以经由本领域已知的各种装置通信地耦接到处理器11和21。
在一些实施例中，处理器11被配置为控制收发器13向群组通信系统中的至少一个群组成员发送至少一个数据，并且处理器11被配置为向群组通信系统中的会话管理功能(SMF)节点发起群组特定分组数据网络(PDU)会话建立请求。
在一些实施例中，处理器21被配置为控制收发器23从群组通信系统中的UE 10接收群组特定分组数据网络(PDU)会话建立请求，并且处理器21 被配置为基于PDU会话建立请求选择第一用户面功能(UPF)节点作为群组通信系统的服务UPF。
图3示出了根据本公开实施例的执行UE 10的群组通信的方法100。
方法400包括：在框402处，向群组通信系统中的至少一个群组成员发送至少一个数据，在框404处，向群组通信系统中的会话管理功能(SMF) 节点20发起群组通信系统中的群组特定分组数据网络(PDU)会话建立请求。
图4示出了根据本公开实施例的执行SMF节点20的群组通信的方法 500。
方法500包括：在框502处，从群组通信系统中的用户设备(UE)10 接收群组特定分组数据网络(PDU)会话建立请求，在框504处，基于PDU 会话建立请求选择第一用户面功能(UPF)节点作为群组通信系统的服务UPF。
图5至图7示出，在一些实施例中，提供了点对多点群组通信。在一些实施例中，为了支持一个群组中的一对多通信，引入了群组特定分组数据网络(PDU)会话。第五代系统(5GS)可以支持群组特定PDU会话建立、释放、修改以及群组/群组成员的添加或删除。应当理解，会话管理功能(SMF) 节点108负责群组特定PDU会话管理。该群组中的不同成员可以由同一用户面功能(UPF)节点(例如，UPF1节点106)或不同的UPF节点(例如， UPF1节点106和UPF2节点112)服务。在一个群组中，在图5至图7中说明了场景。UE-T 102是发送方UE，而UE-R1 104和UE-R2 110是接收方UE，其中，UE-T 102和UE-R1 104由同一UPF1节点106服务，UE-R2 110由UPF2 节点112服务。来自UE-T 102的数据在第五代系统(5GS)中传输，并被UPF节点(例如，UPF1节点106和UPF2节点112)路由。
群组特定PDU会话在成员和服务UPF处终止。当群组由一个应用功能 (AF)或一个UE建立时，群组特定PDU会话为每个群组成员建立，每个群组成员随着创建群组被添加到该群组中。SMF节点108被增强以支持基于群组的PDU会话管理功能，包括基于群组的PDU会话建立。创建群组后，在群组成员被添加到群组时，群组特定PDU会话为新加入的成员建立。SMF 节点108负责在为新加入的成员服务的UPF节点与为授权的发送成员服务的 UPF节点之间建立路由通道(routing tunnel)。
在一些实施例中，该过程描述了一对多通信PDU会话建立过程。可以理解，一个群组由同一SMF管理。群组创建和群组成员加入过程基于其他方案，在此方案中未提及。该实施例是示例，因此本公开不限于此。
在框1处，当创建群组时，群组成员UE-T 102和UE-R1 104被添加到该群组，并且UE-T 102被授权向该群组中的成员发送一对多数据。UE-T 102 发起包括请求S-NSSAI、群组信息等的群组特定PDU会话建立请求。
详细地，群组信息可以是例如群组索引、群组特定数据网络名称(DNN) 信息或群组特定应用服务器信息。
在框2处，在从UE-T 102接收到请求之后，SMF节点108基于S-NSSAI 信息和群组信息来选择UPF1节点106作为用于特定群组的服务UPF。
在框3处，SMF节点108向UPF1节点106发送包括在N3接口上分配的核心网(CN)通道信息的会话建立请求。UPF1节点106通过发送会话建立响应消息进行确认。
在框4处，SMF节点108将PDU会话接受发送到UE-T102。在PDU 会话类型为IPv4或IPv6或IPv4v6的情况下，SMF节点108为PDU会话分配IP地址/前缀，并且该地址/前缀是该群组专有的。
备选地，如果该群组与其他群组共享PDU会话，则群组特定地址还被分配给其他群组中的至少一个UE。
在框5处，当UE-R2 110被添加到群组中时，UE-R2 110向SMF节点 108发起包括S-NSSAI信息和群组信息的PDU会话建立请求。
在框6处，SMF节点108选择UPF2节点112作为UE-R2 110的服务 UPF，并确定在为UE-T 102提供服务的UPF1节点106和UPF2节点112之间建立路由通道。
在框7处，SMF节点108向UPF2节点112发送包括分配的CN通道信息的会话建立请求，该CN通道信息包括UPF1节点106和UPF2节点112 之间的通道的UPF2地址和N3通道的UPF2地址。UPF2节点112通过发送会话建立响应消息进行确认。
在框8处，SMF节点108在UPF1节点106和UPF2节点112之间建立路由通道，并将UPF1节点106和UPF2节点112之间的通道的UPF2地址提供给UPF1节点106。而且，SMF节点108提供该UE-T 102的PDU会话与路由通道的关联信息。
在框9处，SMF节点108向UE-R2 110发送PDU会话接受。在PDU 会话类型为IPv4或IPv6或IPv4v6的情况下，SMF节点108为PDU会话分配IP地址/前缀，并且该地址/前缀对于UE-R2 110而言是群组特定的。如果存在UE-R2 110的另一个群组的PDU会话，则现有PDU会话可以被复用以用于新加入的群组，即多个群组可以共享一个PDU会话来接收群组中的成员。
此外，UE-T 102将群组数据发送到UPF1节点106，UPF1节点根据框 8处提供的路由关联信息，确定接收UE-R1 104、UE-R2 110，并将该数据路由到分别与UE-R1 104和UE-R2110相对应的通道。
如果PDU会话被多个群组共享，则UPF 1节点106根据群组特定地址信息确定接收UE-R1 104、UE-R2 110以获得群组信息。
图8是根据本公开的实施例的用于无线通信的系统700的框图。可以使用任何适当配置的硬件和/或软件将本文描述的实施例实现为系统。图8示出了示例系统700，在一个实施例中，该系统700包括射频(RF)电路710、基带电路720、应用电路730、存储器/存储装置740、显示器750、摄像头 760、传感器770和输入/输出(I/O)接口780，至少如图所示彼此耦接。
应用电路730可以包括电路，诸如但不限于一个或多个单核或多核处理器。处理器可以包括通用处理器和专用处理器(例如图形处理器和应用程序处理器)的任意组合。处理器可以与存储器/存储装置耦接并且被配置为执行存储在存储器/存储装置中的指令，以使各种应用程序和/或操作系统能够在系统上运行。
基带电路720可以包括电路，例如但不限于一个或多个单核或多核处理器。处理器可以包括基带处理器。基带电路可以处理各种无线控制功能，这些功能经由RF电路能够与一个或多个无线网络进行通信。无线控制功能可以包括但不限于信号调制、编码、解码、射频移位等。在一些实施例中，基带电路可以提供与一种或多种无线技术兼容的通信。例如，在一些实施例中，基带电路可以支持与演进的通用陆地无线接入网(EUTRAN)和/或其他无线城域网(WMAN)、无线局域网(WLAN)、无线个人局域网(WPAN)的通信。基带电路被配置为支持一种以上无线协议的无线通信的实施例可以被称为多模式基带电路。
在各个实施例中，基带电路720可以包括用于与不严格地认为处于基带频率中的信号一起运行的电路。例如，在一些实施例中，基带电路可以包括用于与具有中间频率的信号一起运行的电路，该中间频率在基带频率和射频之间。
RF电路710可以使用调制的电磁辐射通过非固体介质来实现与无线网络的通信。在各种实施例中，RF电路可以包括开关、滤波器、放大器等，以促进与无线网络的通信。
在各个实施例中，RF电路710可以包括用于与不严格地认为处于射频中的信号一起运行的电路。例如，在一些实施例中，RF电路可以包括用于与具有中间频率的信号一起运行的电路，该中间频率在基带频率和射频之间。
在各个实施例中，以上关于用户设备、eNB或gNB讨论的发射器电路、控制电路或接收器电路可以全部或部分地实施在RF电路、基带电路和/或应用电路一个或多个中。如本文所使用的，“电路”可以指以下各项中的一部分，或包括以下各项：专用集成电路(ASIC)、执行一个或多个软件或固件程序的电子电路、处理器(共享、专用或组)和/或存储器(共享、专用或组)、组合的逻辑电路和/或其他提供描述功能的合适硬件组件。在一些实施例中，电子装置电路可以通过一个或多个软件或固件模块来实现，或者与该电路相关联的功能可以通过一个或多个软件或固件模块来实现。
在一些实施例中，基带电路、应用电路和/或存储器/存储装置的一些或全部组成部件可以一起在片上系统(SOC)上实现。
存储器/存储装置740可以用于加载和存储例如用于系统的数据和/或指令。一个实施例的存储器/存储装置可以包括合适的易失性存储器(例如动态随机存取存储器(DRAM))和/或非易失性存储器(例如闪存)的任何组合。
在各个实施例中，I/O接口780可以包括一个或多个用户接口和/或外围组件接口，该一个或多个用户接口被设计成使得用户能够与系统交互，该外围组件接口设计成使得外围组件与系统交互。用户接口可以包括但不限于物理键盘或小键盘、触摸板、扬声器、麦克风等。外围组件接口可以包括但不限于非易失性存储器端口、通用串行总线(USB)端口、音频插孔和电源接口。
在各种实施例中，传感器770可以包括一个或多个感测装置，用于确定与系统有关的环境条件和/或位置信息。在一些实施例中，传感器可以包括但不限于陀螺仪传感器、加速计、接近传感器、环境光传感器和定位单元。定位单元还可以是基带电路和/或RF电路的一部分或与之交互，以与定位网络的组件(例如，全球定位系统(GPS)卫星)通信。
在各个实施例中，显示器750可以包括诸如液晶显示器和触摸屏显示器等显示器。在各个实施例中，系统700可以是移动计算装置，例如但不限于膝上型计算装置、平板计算装置、上网本、超极本、智能手机等。在各个实施例中，系统可以具有更多或更少的组件和/或不同的架构。在适当的情况下，本文描述的方法可以被实现为计算机程序。可以将计算机程序存储在诸如非暂时性存储介质等存储介质上。
在本公开的实施例中，执行群组通信的装置和方法提供了良好的群组通信性能和高可靠性。本公开的实施例是可以在3GPP规范中采用以创建最终产品的技术/过程的组合。
本领域普通技术人员可以理解的是，使用电子硬件或用于计算机和电子硬件的软件的组合来实现在本公开的实施例中描述和公开的每个单元、算法和步骤。这些功能究竟通过硬件还是软件来实现，取决于技术方案的应用条件和设计要求。
本领域普通技术人员可以使用不同的方式来实现每个特定应用的功能，而这种实现不应超出本公开的范围。本领域普通技术人员应当理解，由于上述系统、装置和单元的工作过程基本相同，因此可以参考上述实施例中的系统、装置和单元的工作过程。为了便于描述和简洁，将不详细说明这些工作过程。
应该理解到，在本公开的实施例中公开的系统、装置和方法可以通过其它的方式实现。以上实施例仅仅是示意性的。单元的划分仅仅是基于逻辑功能的划分，在实现时也可以由其他划分方式。可以将多个单元或组件结合或者集成到另一个系统。也可以省略或跳过一些特征。另一方面，所显示或讨论的相互之间的耦接或直接耦接或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦接或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。
作为分离部件描述的单元可以是或者也可以不是物理上分开的。所示出的单元可以是或者也可以不是物理单元，即这些单元可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实施例的目的使用一些或全部单元。另外，在各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是物理上独立的，也可以两个或两个以上单元集成在一个处理单元中。
如果软件功能单元实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在计算机中的可读取存储介质中。基于这样的理解，本公开提出的技术方案可以本质上或部分地实现为软件产品的形式。或者对现有技术有益的技术方案的一部分可以以软件产品的形式实现。计算机中的软件产品存储在存储介质中，包括用于计算装置(例如个人计算机、服务器或网络装置)的多个命令以运行本公开实施例公开的全部或部分步骤。该存储介质包括USB盘、移动硬盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、软盘或其他能够存储程序代码的介质。
尽管已经结合被认为是最实际和优选的实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的实施例，而是旨在覆盖在不脱离所附权利要求的最广泛解释的范围的情况下做出的各种布置。

Claims (10)

1.一种群组通信系统中的用户设备UE，包括：
存储器；
收发器；以及
处理器，其耦接到所述存储器和所述收发器，
其中，所述处理器被配置为：
控制所述收发器向所述群组通信系统中的第一装置发送第一信息，所述第一信息用于在所述群组通信系统中发起群组特定分组数据网络PDU会话建立请求，其中所述第一信息包括单个网络切片选择信息S-NSSAI和群组特定数据网络名称DNN信息中的至少一个；
其中，群组特定PDU会话在成员和服务用户面功能UPF处终止。
2.根据权利要求1所述的UE，其中，所述第一装置是会话管理功能SMF节点。
3.根据权利要求2所述的UE，其中，所述第一信息还包括群组特定应用服务器信息。
4.一种执行用户设备UE的群组通信的方法，包括：
向群组通信系统中的第一装置发送第一信息，其中所述第一信息用于在所述群组通信系统中发起群组特定分组数据网络PDU会话建立请求，其中所述第一信息包括单个网络切片选择信息S-NSSAI和群组特定数据网络名称DNN信息中的至少一个；
其中，群组特定PDU会话在成员和服务用户面功能UPF处终止。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述第一装置是会话管理功能SMF节点。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述第一信息还包括群组特定应用服务器信息。
7.一种群组通信系统中的网络节点，包括：
存储器；
收发器；以及
处理器，其耦接到所述存储器和所述收发器，
其中，所述处理器被配置为：
控制所述收发器从所述群组通信系统中的用户设备UE接收第一信息，其中所述第一信息用于在所述群组通信系统中发起群组特定分组数据网络PDU会话建立请求，其中所述第一信息包括单个网络切片选择信息S-NSSAI和群组特定数据网络名称DNN信息中的至少一个；以及
基于所述群组特定PDU会话建立请求来选择一装置作为所述群组通信系统的服务装置；
其中，群组特定PDU会话在成员和服务用户面功能UPF处终止。
8.根据权利要求7所述的网络节点，其中，所述装置是第一用户面功能UPF节点。
9.根据权利要求8所述的网络节点，其中，所述第一信息还包括群组特定应用服务器信息。
10.一种执行会话管理功能SMF节点的群组通信的方法，包括：
从群组通信系统中的用户设备UE接收第一信息，所述第一信息用于在所述群组通信系统中发起群组特定分组数据网络PDU会话建立请求，其中所述第一信息包括单个网络切片选择信息S-NSSAI和群组特定数据网络名称DNN信息中的至少一个；以及
基于所述群组特定PDU会话建立请求，选择一装置作为所述群组通信系统的服务装置；
其中，群组特定PDU会话在成员和服务用户面功能UPF处终止。
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