一种5G网络下群组通信的无线资源分配方法和系统与流程

本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种5g网络下群组通信的无线资源分配方法和系统。

背景技术：

在5gnr中，对用户的逻辑数据传送信道只定义了dtch，dtch是一个面向ue的点对点传输(逻辑)通道，而当需要同时向多用户推送的消息时，则需要通过广播信道完成，例如bcch，但bcch通常只能传少量的文本类消息，因而，当同一小区下有多人之间需要进行大量数据交换时，例如分享视频或照片等，现有技术只能采用dtch来进行数据传输，这就使得必须为每个用户分配独立的逻辑信道，使得资源被严重占用浪费。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提出了一种5g网络下群组通信的无线资源分配方法和系统，用以解决现有技术中的群组通信过程占用过多的无线资源的问题。

本发明一方面提供一种5g网络下群组通信的无线资源分配方法，包括：

用户面功能实体接收预设群组内的第一用户所发送群消息，并根据所述群消息中所包含的群组会话id确定出所述预设群组内的所有用户以及对应的接入和移动管理功能实体，且将所述群组会话id发送至所确定出的接入和移动管理功能实体；

接入和移动管理功能实体根据接收到的所述群组会话id确定出其所服务的、且位于所述预设群组的第二用户，并向所述第二用户所附着的基站发送共享信道建立命令，所述共享信道建立命令包含该基站所对应的用户列表，所述用户列表中记载有附着于该基站的所述第二用户；

基站将接收到的所述共享信道建立命令转发至对应的所述用户列表中所记载的各所述第二用户，以供所述第二用户在接收到所述共享信道建立命令后进行信道质量测量；

基站接收所述第二用户反馈的信道质量测量结果，并按照所述第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部所述信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块，并向各小区中的所述第二用户反馈对应的资源块，以供所述第二用户基于接收到的资源块与对应的基站建立共享信道。

优选的，所述方法还包括：

基站向接入和移动管理功能实体返回共享信道建立成功消息；

接入和移动管理功能实体向用户面功能实体反馈共享信道建立成功消息；

用户面功能实体在收到所有接入和移动管理功能实体所反馈的共享信道建立成功消息之后，通过各所述第二用户与基站之间的共享信道向各所述第二用户发送会话数据。

优选的，所述群消息还包含有会话数据；

在用户面功能实体将所述群组会话id发送至所确定出的接入和移动管理功能实体的同时，用户面功能实体还将会话数据的第一部分发送至所确定出的接入和移动管理功能实体；

在基站向接入和移动管理功能实体返回共享信道建立成功消息的步骤之后，还包括：

接入和移动管理功能实体将预先接收到的会话数据的第一部分通过各所述第二用户与基站之间的共享信道发送至所述第二用户；

所述用户面功能实体在收到所有接入和移动管理功能实体所反馈的共享信道建立成功消息之后，通过各所述第二用户与基站之间的共享信道向各所述第二用户发送会话数据具体包括：

用户面功能实体将会话数据的第二部分通过各所述第二用户与基站之间的共享信道发送至所述第二用户。

优选的，所述基站按照所述第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部所述信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块包括：

基站按照所述第二用户所属小区的不同，将各小区的全部所述信道质量测量结果中的相同参数进行平均计算，以推算出该小区所适用的资源快。

优选的，所述资源块的信息包括：时隙信息和频点信息。

本发明还提供一种5g网络中群组通信的无线资源分配系统，包括：

用户面功能实体，用于接收预设群组内的第一用户所发送群消息，并根据所述群消息中所包含的群组会话id确定出所述预设群组内的所有用户以及对应的接入和移动管理功能实体，且将所述群组会话id发送至所确定出的接入和移动管理功能实体；

接入和移动管理功能实体，用于根据接收到的所述群组会话id确定出其所服务的、且位于所述预设群组的第二用户，并向所述第二用户所附着的基站发送共享信道建立命令，所述共享信道建立命令包含该基站所对应的用户列表，所述用户列表中记载有附着于该基站的所述第二用户；

基站，用于将接收到的所述共享信道建立命令转发至对应的所述用户列表中所记载的各所述第二用户，以供所述第二用户在接收到所述共享信道建立命令后进行信道质量测量；以及还用于接收所述第二用户反馈的信道质量测量结果，并按照所述第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部所述信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块，并向各小区中的所述第二用户反馈对应的资源块，以供所述第二用户基于接收到的资源块与对应的基站建立共享信道。

优选的，所述基站还用于向所述接入和移动管理功能实体返回共享信道建立成功消息；

所述接入和移动管理功能实体还用于在接收到所述基站返回的共享信道建立成功消息后，向所述用户面功能实体反馈共享信道建立成功消息；

所述用户面功能实体还用于在收到所有接入和移动管理功能实体所反馈的共享信道建立成功消息之后，通过各所述第二用户与基站之间的共享信道向各所述第二用户发送会话数据。

优选的，所述群消息还包含有会话数据；

在所述用户面功能实体将所述群组会话id发送至所确定出的接入和移动管理功能实体的同时，所述用户面功能实体还用于将会话数据的第一部分发送至所确定出的接入和移动管理功能实体；

所述接入和移动管理功能实体还用于在所述基站向接入和移动管理功能实体返回共享信道建立成功消息的步骤之后，将预先接收到的会话数据的第一部分通过各所述第二用户与基站之间的共享信道发送至所述第二用户；

所述用户面功能实体具体用于将会话数据的第二部分通过各所述第二用户与基站之间的共享信道发送至所述第二用户。

优选的，所述基站在按照所述第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部所述信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块时，具体用于按照所述第二用户所属小区的不同，将各小区的全部所述信道质量测量结果中的相同参数进行平均计算，以推算出该小区所适用的资源快。

优选的，所述资源块的信息包括：时隙信息和频点信息。

本发明的有益技术效果：

本发明提供的5g网络下群组通信的无线资源分配方法，当预设群组向5g核心网发出第一条群消息时，5g核心网基于该群消息识别出预设群组所包含的成员，并按小区的不同来计算分配各个小区的群组成员所适用的资源块，从而使得归属于同一个小区的群组成员公用一个资源块，即共享一个下行信道，相较于现有技术，避免了为每个群组成员分配下行信道，从而提高了资源利用率。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的一种5g网络下群组通信的无线资源分配方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种5g网络下群组通信的无线资源分配方法的流程图；

图3为本发明提供的一种5g网络下群组通信的无线资源分配系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图来对本发明提供的5g网络下群组通信的无线资源分配方法和系统进行详细描述。

本发明的技术方案涉及5g核心网络中的组件，为方便描述，在描述具体的技术方案之前，首先对技术方案中所涉及到的5g核心网中的组件的中英文名称进行罗列，如下：

用户面功能实体---userplanefunction，简称upf。

接入和移动管理功能实体---accessandmobilitymanagementfunction，简称amf。

本发明提供的5g网络下群组通信的无线资源分配方法和系统用于对已经组成群组通信的用户分配无线资源，即，为群组内用户分配下行信道。

实施例一

本实施例提供一种5g网络下群组通信的无线资源分配方法，如图1所示，该方法包括：

步骤s101，upf接收预设群组内的第一用户所发送群消息，并根据群消息中所包含的群组会话id确定出预设群组内的所有用户以及对应的amf，且将群组会话id发送至所确定出的amf。

本实施例中，预设群组为多个用户预先建立起的群组，需要说明的是，该预设群组指的是移动网络中用户所建立的群组，而非在微信等第三方软件上所建立的群组；第一用户为预设群组内的某一个用户，该第一用户特指该预设群组建立完成后，发出第一条上行群消息的用户，即是说，当预设群组内的任意一个用户发出了该群组的第一条上行群消息时，该用户均称为第一用户。

在实际应用中，群组内的用户向upf发出群消息时，群消息内会携带有该群组的群组会话id，该群组会话id为一串代码，其明确指代或隐含了参与该群组的成员的标识，通过识别该群组会话id能够确定出群组内所包含的所有成员。对于群组会话id如何表征群组内成员的标识，这已经是现有技术，此处不再赘述。

upf在接收到群消息后，从群组会话id中确定出预设群组内所包含的成员，并在确定出预设群组的成员后，进一步确定出为每个群组成员提供服务的amf，通常amf按区域来为用户提供服务，因此，本实施例中，群组成员可能由一个amf提供服务，也可能由多个amf提供服务。在实际应用中，用户在完成附着后，为其提供服务的amf就已经确定，并且相关的信息会记录在5g核心网中，因此，upf在确定出预设群组的成员后，能够进一步确定出为每个成员提供服务的amf。

步骤s102，amf根据接收到的群组会话id确定出其所服务的、且位于预设群组的第二用户，并向第二用户所附着的基站发送共享信道建立命令。

amf接收到群组会话id后，从群组会话id中识别确定出自身所服务的，且属于预设群组的用户，该用户称为第二用户，需要说明的是，第二用户中包括有第一用户；进而，各amf在确定出其所服务的第二用户后，向第二用户所附着的基站发送共享信道建立命令，该共享信道建立命令中包含有该基站所对应的用户列表，该用户列表中记载有附着于该基站的第二用户。

步骤s103，基站将接收到的共享信道建立命令转发至对应的用户列表中所记载的各第二用户，以供第二用户在接收到共享信道建立命令后进行信道质量测量。

各基站在接收到共享信道建立命令后，将该命令通过专用控制信道(dedicatedcontrolchannel，简称dcch，用于在呼叫接续阶段和在通信进行当中，在移动台和基站之间传输必需的控制信息)发送至各自所服务的第二用户，第二用户在接收到该共享信道建立命令后，对信道质量进行测量。

步骤s104，基站接收第二用户反馈的信道质量测量结果，并按照第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块，并向各小区中的所述第二用户反馈对应的资源块，以供第二用户基于接收到的资源块与对应的基站建立共享信道。

在实际应用中，每个基站可能服务于多个小区，因而，基站所服务的用户可能归属于不同的小区，本实施例中，基站在接收到其所服务的第二用户所返回的信道质量测量结果后，按照小区的不同，根据每个小区所包含的第二用户的信道质量测量结果计算出该小区所适用的资源块，并将该资源块的信息发送至对应的小区的第二用户，该资源块将用于供各第二用户按照该资源块来与对应的基站建立信道，该信道即为共享信道，即，每个小区的各第二用户共享一个资源块，各第二用户共享一个下行信道。

本实施例提供的5g网络下群组通信的无线资源分配方法，当预设群组向5g核心网发出第一条群消息时，5g核心网基于该群消息识别出预设群组所包含的成员，并按小区的不同来计算分配各个小区的群组成员所适用的资源块，从而使得归属于同一个小区的群组成员公用一个资源块，即共享一个下行信道，相较于现有技术，避免了为每个群组成员分配下行信道，从而提高了资源利用率。

实施例二

本实施例还提供一种5g网络下群组通信的无线资源分配方法，如图2所示，该方法包括：

步骤s201，upf接收预设群组内的第一用户所发送群消息，群消息中包含有会话数据和群组会话id；并根据群消息中所包含的群组会话id确定出预设群组内的所有用户以及对应的amf，upf将会话数据的第一部分和群组会话id发送至所确定出的amf。

步骤s202，amf根据接收到的群组会话id确定出其所服务的、且位于预设群组的第二用户，并向第二用户所附着的基站发送共享信道建立命令。

步骤s203，基站将接收到的共享信道建立命令转发至对应的用户列表中所记载的各第二用户，以供第二用户在接收到共享信道建立命令后进行信道质量测量。

步骤s204，基站接收第二用户反馈的信道质量测量结果，并按照第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块，并向各小区中的所述第二用户反馈对应的资源块，以供第二用户基于接收到的资源块与对应的基站建立共享信道。

步骤s205，基站向amf返回共享信道建立成功消息。

步骤s206，amf向upf反馈共享信道建立成功消息。

步骤s207，amf将预先接收到的会话数据的第一部分通过各第二用户与基站之间的共享信道发送至第二用户。

步骤s208，upf在收到所有amf所反馈的共享信道建立成功消息之后，将会话数据的第二部分通过各第二用户与基站之间的共享信道发送至第二用户。

本实施例中的步骤s201-s204与实施例一中的步骤s101-s104基本相同，因此，本实施例不再对步骤s201-s204做详细介绍，具体请参考实施例一中步骤s101-s104的对应介绍。但本实施例上述步骤s201-s204与实施例一仍存在如下不同：

在步骤s201中，upf在向amf发送群组会话id时，还将群消息中的会话数据的一部分发送给amf，会话数据指的是第一用户想要发送给其他用户的数据，例如，照片、视频以及文本等。通过将会话数据的一部分先发送至amf进行缓存，可以在后续的共享信道建立成功后，先将该缓存的部分会话数据发送至用户，从而降低延迟。

在步骤s204中，本实施例对各小区所适用的资源块的计算方式进行了限定，具体的，基站在按照第二用户所属小区的不同且基于接收到的全部信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块时，将各小区的全部所述信道质量测量结果中的相同参数进行平均计算，以推算出该小区所适用的资源快，例如，指令测量结果中的参数可包括：参考信号接收电平、接收信号强度指示、参考信号接收质量以及信噪比等，通过将这些参数的数值进行平均即可计算出该小区所适用的资源块，所述资源块指的是各小区所适用的无线资源信息，资源块的信息包括：时隙信息和频点信息。

本实施例与实施例一的区别还在于，本实施例还包括上述步骤s205-s208。

步骤s205-s208用于在基站将共享信道建立成功后，将第一用户所发送的群消息发送至预设群组内的各个用户。

需要说明的是，本实施例中，步骤s206和步骤s207可并发执行也可顺序执行，即，amf在接收到基站所返回的共享信道建立成功消息后，一方面向upf反馈共享信道建立成功消息，另一方面，将预先接收到的会话数据的第一部分通过各第二用户与基站之间的共享信道发送至第二用户，从而使得在共享信道建立成功后，预设群组的成员能够先接收到群消息中的一部分，从而降低网络拥塞，并减少延迟，提高用户体验。

在步骤s208中，当upf接收到amf所反馈的共享信道建立成功消息之后，将会话数据的剩余部分，即第二部分，通过各第二用户与基站之间的共享信道发送至第二用户。另外，本实施例中，当upf将会话数据发送至第二用户时，由于第二用户中包含了第一用户，因此，第一用户也能够接收到自身所发送的群消息，当第一用户也接收到自身所发送的群消息时，即可证明本次发送的群消息已成功发送至预设群组里的其他用户，即群消息发送成功，因此，本实施例的方案无需额外的数据应答控制指令即可保证数据被成功发送至群组内的各成员。

本实施例提供的5g网络下群组通信的无线资源分配方法，当预设群组向5g核心网发出第一条群消息时，5g核心网基于该群消息识别出预设群组所包含的成员，并按小区的不同来计算分配各个小区的群组成员所适用的资源块，从而使得归属于同一个小区的群组成员公用一个资源块，即共享一个下行信道，相较于现有技术，避免了为每个群组成员分配下行信道，从而提高了资源利用率；并且，本实施例在进行数据共享时，无需设置额外的数据应答控制指令即可保证数据被成功发送至群组内的各成员，从而使数据交互过程更简洁。

实施例三

本实施例提供一种5g网络中群组通信的无线资源分配系统，如图3所示，该系统包括：upf11、amf12以及基站13。

其中，upf11用于接收预设群组内的第一用户所发送群消息，并根据所述群消息中所包含的群组会话id确定出所述预设群组内的其他用户以及对应的amf，且将所述群组会话id发送至所确定出的amf；amf12用于根据接收到的所述群组会话id确定出其所服务的、且位于所述预设群组的第二用户，并向所述第二用户所附着的基站发送共享信道建立命令，所述共享信道建立命令包含该基站所对应的用户列表，所述用户列表中记载有附着于该基站的所述第二用户；基站13用于将接收到的所述共享信道建立命令转发至对应的所述用户列表中所记载的各所述第二用户，以供所述第二用户在接收到所述共享信道建立命令后进行信道质量测量；以及还用于接收所述第二用户反馈的信道质量测量结果，并按照所述第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部所述信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块，并向各小区中的所述第二用户反馈对应的资源块，以供所述第二用户基于接收到的资源块与对应的基站建立共享信道。

本实施例提供的5g网络下群组通信的无线资源分配系统，当预设群组向5g核心网发出第一条群消息时，5g核心网基于该群消息识别出预设群组所包含的成员，并按小区的不同来计算分配各个小区的群组成员所适用的资源块，从而使得归属于同一个小区的群组成员公用一个资源块，即共享一个下行信道，相较于现有技术，避免了为每个群组成员分配下行信道，从而提高了资源利用率。

进一步的，基站13还用于向所述amf返回共享信道建立成功消息；amf12还用于在接收到所述基站返回的共享信道建立成功消息后，向所述upf反馈共享信道建立成功消息；upf11还用于在收到所有amf所反馈的共享信道建立成功消息之后，通过各所述第二用户与基站之间的共享信道向各所述第二用户发送会话数据。

进一步地，群消息中还包含有会话数据；在upf11将所述群组会话id发送至所确定出的amf的同时，upf11还用于将会话数据的第一部分发送至所确定出的amf12；amf12在基站13向amf12返回共享信道建立成功消息的步骤之后，将预先接收到的会话数据的第一部分通过各第二用户与基站之间的共享信道发送至所述第二用户；upf11在接收到amf12所发送的共享信道建立成功消息后，还用于将会话数据的第二部分通过各所述第二用户与基站之间的共享信道发送至所述第二用户。

在一些实施例中，基站13在按照第二用户所属小区的不同，基于接收到的全部所述信道质量测量结果计算出各小区所适用的资源块时，具体用于按照第二用户所属小区的不同，将各小区的全部所述信道质量测量结果中的相同参数进行平均计算，以推算出该小区所适用的资源快。

在一些实施例中，资源块的信息包括：时隙信息和频点信息。

本公开实施例的上述各模块的功能以及各模块之间的交互过程请参见本公开实施例一和实施例二对应的方法步骤的描述，本实施例不再赘述。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。