一种集群业务实现方法、装置、介质、基站及系统与流程

本发明实施例涉及通信技术领域，尤其涉及一种集群业务实现方法、装置、介质、基站及系统。

背景技术：

随着科学技术的发展，3gppr15的正式发布，5g通信也正式进入商用部署。

目前，b-trunc（broadbandtrunkingcommunication，宽带集群通信）标准目前已经启动对5g集群的研究工作现有技术中。其中，b-trunc是由宽带集群(b-trunc)产业联盟组织制定的基于td-lte的“lte数字传输+集群语音通信”专网宽带集群系统标准。

b-trunc重定义了lte的保留字段，这个字段只有1bit，而且在5g中这个保留字段仍然是1bit，存在因3gpp在协议演进时使用了这个字段而导致和b-trunc冲突的风险。因此，在5g通信中这个风险如果不及时规避，造成的损失是难易估算的。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种集群业务实现方法、装置、介质、基站及系统，可以根据预先定义的集群的切片标识信息，在基站一侧区分对应的集群核心网，避免在5g通信中存在空口协议冲突风险。

为了更加直观的阐述本方案，此处提供在b-trunc中，基站可以根据空口的信息区分开数据和集群终端，进一步可以根据网络共享和专用核心网机制实现终端到其归属核心网的路由。

下面是b-trunc标准中空口msg5消息的定义：

rrcconnectionrequest::=sequence{

criticalextensionschoice{

rrcconnectionrequest-r8rrcconnectionrequest-r8-ies,

criticalextensionsfuturesequence{}

}

}

rrcconnectionrequest-r8-ies::=sequence{

ue-identityinitialue-identity,

establishmentcauseestablishmentcause,

istrunkinguserbitstring（size（1））

}

其中istrunking用来区分数据终端和集群终端，集群终端填写为1。

下面是3gpplte中rrcconnectionrequest-r8-ies的定义：

rrcconnectionrequest-r8-ies::=sequence{

ue-identityinitialue-identity,

establishmentcauseestablishmentcause,

sparebitstring(size(1))

}

5g的rrcsetuprequest消息定义如下：

rrcsetuprequest::=sequence{

rrcsetuprequestrrcsetuprequest-ies

}

rrcsetuprequest-ies::=sequence{

ue-identityinitialue-identity,

establishmentcauseestablishmentcause,

sparebitstring(size(1))

}

从b-trunc和lte的定义可以看出，b-trunc重定义了lte的保留字段，这个字段只有1bit，而且在5g中这个保留字段仍然是1bit，存在因3gpp使用了这个字段而导致和b-trunc冲突的风险，因此，在5g中需要考虑利用5g的新特性来避免这个风险。

第一方面，本发明实施例提供了一种集群业务实现方法，所述方法由基站执行，所述方法包括：

与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

根据所述目标标识确定目标网络接口；

通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

进一步的，所述网络切片标识包括第一字段；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识，包括：

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识的第一字段；

根据所述目标标识确定目标网络接口，包括：

若所述目标标识的第一字段与所述网络切片标识的第一字段一致，则确定与所述集群核心网的网络接口为目标网络接口。

进一步的，所述网络切片标识还包括第二字段；

所述请求信息还包括第二字段；所述第二字段为默认值。

第二方面，本发明实施例提供了一种集群业务实现方法，所述方法由基站执行，所述方法包括：

与至少两个集群核心网建立至少两个网络接口连接，并获取各集群核心网的网络切片标识；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口；

通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas信令发送至与所述目标网络接口对应的集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

进一步的，所述网络切片标识包括第一字段和第二字段；其中，所述至少两个集群核心网之间第一字段相同，第二字段不同；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识，包括：

响应于终端设备的连接请求，并确定所述请求信息中的目标标识的第一字段和第二字段；

根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口，包括：

若所述目标标识的第一字段和第二字段与所述网络切片标识的第一字段和第二字段均一致，则该网络接口为目标网络接口。

第三方面，本发明实施例还提供了一种在线集群业务实现装置，所述装置配置于基站，所述装置包括：

网络切片标识获取模块，用于与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；

目标标识确定模块，用于响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

目标网络接口确定模块，用于根据所述目标标识确定目标网络接口；

n2消息收发模块，用于通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

第四方面，本发明实施例还提供了一种在线集群业务实现装置，所述装置配置于基站，所述装置包括：

网络切片标识获取模块，用于与至少两个集群核心网建立至少两个网络接口连接，并获取各集群核心网的网络切片标识；

目标标识确定模块，用于响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

目标网络接口确定模块，用于根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口；

n2消息收发模块，用于通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至与所述目标网络接口对应的集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

第五方面，本申请实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本申请实施例所述的集群业务实现方法。

第六方面，本申请实施例提供了一种基站，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如本申请实施例所述的集群业务实现方法。

第七方面，本申请实施例提供了一种集群业务实现系统，所述系统包括：终端设备、基站以及至少一个集群核心网；其中：

所述基站，用于与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；

所述终端设备，用于向所述基站发送连接请求，所述连接请求的请求信息中包括目标标识；

所述基站，还用于根据所述目标标识确定目标网络接口；并通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

本申请实施例所提供的技术方案，与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；根据所述目标标识确定目标网络接口；通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。通过采用本申请所提供的技术方案，可以根据预先定义的集群的切片标识信息，在基站一侧区分对应的集群核心网，避免在5g通信中存在空口协议冲突风险。

附图说明

图1是本发明实施例一提供的集群业务实现方法的流程图；

图2是本发明实施例一提供的s-nssai的结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的交互过程示意图；

图4是本发明实施例二提供的集群业务实现方法的流程图；

图5是本发明实施例二提供的交互过程示意图；

图6是本发明实施例三提供的集群业务实现装置的结构示意图；

图7是本发明实施例四提供的集群业务实现装置的结构示意图；

图8是本申请实施例六提供的一种基站的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各步骤描述成顺序的处理，但是其中的许多步骤可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各步骤的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

实施例一

图1是本发明实施例一提供的集群业务实现方法的流程图，本实施例可适用于5g通信中网络切片实现集群业务的情况，该方法可以由本发明实施例所提供的集群业务实现装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于基站中。

如图1所示，所述方法由基站执行，所述集群业务实现方法包括：

s110、与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识。

其中，此方法可以由基站执行。基站可以与集群核心网建立网络接口连接的。基站（gnb）可以和集群核心网执行n2建立过程，其中，n2是核心网络和基站之间的网络接口。

集群核心网是提供集群业务的网络，包含emme、xgw、ehss和集群控制中心四个逻辑实体，这些逻辑实体根据实际部署形成实际网元设备，如服务器。因此，后文中叙述的网络切片是对集群核心网按照功能进行划分得到的，如具有集群核心网的某一个或者多个功能的实体组成的。

通过建立接口，gnb获得集群核心网支持的s-nssai，即核心网的网络切片标识。s-nssai是“singlenetworksliceselectionassistanceinformation”的简称，其标识一个网络分片。图2是本发明实施例一提供的s-nssai的结构示意图，如图2所示，s-nssai由两部分组成：

1）sst（slice/servicetype），切片服务类型，它指的是在功能和服务方面的预期网络切片行为。

2）sd（slicedifferentiator），切片区分标识，这是可选信息，补充切片服务类型，以区分相同切片服务类型的多个网络切片。

s120、响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识。

终端设备可以通过随机接入过程，连接到gnb，并且，可以在连接请求中携带需要连接的目标集群的s-nssai，即目标标识。其中sst填写为集群sst，sd填写为保留值，即默认值。

s130、根据所述目标标识确定目标网络接口。

其中，gnb在接收到目标标识后，可以根据目标标识来确定目标网络接口。

由于此方案针对的是单个集群核心网的情况。因此，可以通过确定目标标识与目标网络接口所对应的切片标识是否一致，来确定终端设备需要连接的是否为该单个的集群核心网。

s140、通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

在确定目标网络接口之后，基站可以将所述nas消息发送至集群核心网，也就是前面所确定的单个集群核心网。从而可以实现终端设备，基站以及集群核心网之间的连接，进一步的，可以在建立所述终端相关的信令连接的基础上，进行鉴权以及集群会话的处理流程。

其中，nas（non-accessstratum，非接入层）是终端和核心网间的接口协议。

可以理解的，本实施例提供的技术方案，可以适用于单个集群核心网的情况。

在本实施例中，可选的，所述网络切片标识包括第一字段；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识，包括：

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识的第一字段；

根据所述目标标识确定目标网络接口，包括：

若所述目标标识的第一字段与所述网络切片标识的第一字段一致，则确定与所述集群核心网的网络接口为目标网络接口。

其中，第一字段可以是sst字段。可以根据目标标识中的sst字段与网络切片标识中的sst字段进行对比，确定集群核心网的网络接口为目标网络接口。

在上述技术方案的基础上，可选的，所述网络切片标识还包括第二字段；

所述请求信息还包括第二字段；所述第二字段为默认值。

其中，第二字段可以是sd字段。由于在集群核心网为单集群核心网的情况下，是不需要对sd字段进行区分的，因此，可以将其设置为一个默认值。

图3是本发明实施例一提供的交互过程示意图，如图3所示，单独部署集群核心网切片的情况下的业务实现过程，其中ue为终端设备，可以采用如下步骤：

步骤1：gnb和集群核心网执行n2建立过程，通过此过程，gnb获得集群核心网支持的s-nssai；

步骤2：终端通过随机接入过程，接入到gnb，在rrcsetupcomplete中携带集群s-nssai，其中sst填写为集群sst，sd填写为保留值；

步骤3：gnb根据终端的sst选择集群核心网；

步骤4：gnb发送initialuemessage到集群核心网；

步骤5：ue、gnb、集群核心网继续进行鉴权以及集群会话处理流程。

本方案基于5g的网络切片机制来实现专有集群核心网的接入。可以在不影响5g空口兼容性的前提下，在5g网络中增加独立的集群核心网，并能支持多个独立集群核心网的部署，满足多个行业客户的业务隔离需求。

实施例二

图4是本发明实施例二提供的集群业务实现方法的流程图，本实施例可适用于5g通信中网络切片实现集群业务的情况，该方法可以由本发明实施例所提供的集群业务实现装置来执行，该装置可以由软件和/或硬件的方式来实现，并可集成于基站中。

如图4所示，所述方法由基站执行，所述集群业务实现方法包括：

s410、与至少两个集群核心网建立至少两个网络接口连接，并获取各集群核心网的网络切片标识。

其中，此方案适用于设计两个或者更多集群核心网切片的场景。其中，当存在至少两个集群核心网时，需要建立至少两个网络接口连接，即针对每个集群核心网都要建立一个网络接口连接。

s420、响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识。

此步骤与上述实施例的步骤执行过程可以相同。但是可以理解的，由于存在多个网络接口，所以需要采取一种方式确定一个目标网络接口。

s430、根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口。

本方案中，可以根据目标标识来确定至少两个网络接口中的目标网络接口。具体的，可以根据s-nssai的sst字段或者sst字段和sd字段来进行确定。在一种可行的实施例中，可以将至少两个集群核心网的sst字段设置为不同。本方案中，优选的，可以将sst字段设置为相同，将sd字段设置为不同来进行区分，以供基站确定终端设备需要连接的目标集群核心网。

s440、通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至与所述目标网络接口对应的集群核心网，以建立终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

可以理解的，本实施例提供的技术方案，可以适用于多个集群核心网的情况。

在上述技术方案中，可选的，所述网络切片标识包括第一字段和第二字段；其中，所述至少两个集群核心网之间第一字段相同，第二字段不同；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识，包括：

响应于终端设备的连接请求，并确定所述请求信息中的目标标识的第一字段和第二字段；

根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口，包括：

若所述目标标识的第一字段和第二字段与所述网络切片标识的第一字段和第二字段均一致，则该网络接口为目标网络接口。

其中，第一字段为sst字段，第二字段为sd字段。为了更加清晰的介绍本方案，此处可以提供一种优选的实施方式。

图5是本发明实施例二提供的交互过程示意图，如图5所示，存在多个独立的集群核心网切片，每个核心网切片的sst相同，sd不同。

步骤1：gnb和多个集群核心网执行n2建立过程，通过此过程，gnb获得集群核心网支持的s-nssai，每个集群核心网的sd不同；

步骤2：终端通过随机接入过程，接入到gnb，在rrcsetupcomplete中携带集群s-nssai，其中sst填写为集群sst，sd填写为终端所属集群核心网的sd；

步骤3：gnb根据终端的s-nssai选择集群核心网；

步骤4：gnb发送initialuemessage到集群核心网；

步骤5：ue、gnb、集群核心网继续进行鉴权以及集群会话处理流程。

此方案在集群sst下，可根据组网情况定义多个sd，基站区分多个独立的集群核心网。

实施例三

图6是本发明实施例三提供的集群业务实现装置的结构示意图。如图6所示，所述装置配置于基站，所述装置包括：

网络切片标识获取模块610，用于与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；

目标标识确定模块620，用于响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

目标网络接口确定模块630，用于根据所述目标标识确定目标网络接口；

n2消息收发模块640，用于通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

上述产品可执行本发明实施例一所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例四

图7是本发明实施例四提供的集群业务实现装置的结构示意图。如图7所示，所述装置配置于基站，所述装置包括：

网络切片标识获取模块710，用于与至少两个集群核心网建立至少两个网络接口连接，并获取各集群核心网的网络切片标识；

目标标识确定模块720，用于响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

目标网络接口确定模块730，用于根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口；

n2消息收发模块740，用于通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至与所述目标网络接口对应的集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

上述产品可执行本发明实施例二所提供的方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

实施例五

本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行一种集群业务实现方法，该方法包括：

与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

根据所述目标标识确定目标网络接口；

通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

或者，包括：

与至少两个集群核心网建立至少两个网络接口连接，并获取各集群核心网的网络切片标识；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口；

通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至与所述目标网络接口对应的集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

存储介质——任何的各种类型的存储器基站或存储基站。术语“存储介质”旨在包括：安装介质，例如cd-rom、软盘或磁带装置；计算机系统存储器或随机存取存储器，诸如dram、ddrram、sram、edoram，兰巴斯(rambus)ram等；非易失性存储器，诸如闪存、磁介质(例如硬盘或光存储)；寄存器或其它相似类型的存储器元件等。存储介质可以还包括其它类型的存储器或其组合。另外，存储介质可以位于程序在其中被执行的计算机系统中，或者可以位于不同的第二计算机系统中，第二计算机系统通过网络(诸如因特网)连接到计算机系统。第二计算机系统可以提供程序指令给计算机用于执行。术语“存储介质”可以包括可以驻留在不同位置中(例如在通过网络连接的不同计算机系统中)的两个或更多存储介质。存储介质可以存储可由一个或多个处理器执行的程序指令(例如具体实现为计算机程序)。

当然，本申请实施例所提供的一种包含计算机可执行指令的存储介质，其计算机可执行指令不限于如上所述的在线集群业务实现操作，还可以执行本申请任意实施例所提供的集群业务实现方法中的相关操作。

实施例六

本申请实施例提供了一种基站，该基站中可集成本申请实施例提供的集群业务实现装置。图8是本申请实施例六提供的一种基站的结构示意图。如图8所示，本实施例提供了一种基站800，其包括：一个或多个处理器820；存储装置810，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器820运行，使得所述一个或多个处理器820实现本申请实施例所提供的集群业务实现方法，该方法包括：

与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

根据所述目标标识确定目标网络接口；

通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

或者，包括：

与至少两个集群核心网建立至少两个网络接口连接，并获取各集群核心网的网络切片标识；

响应于终端设备的连接请求，并确定所述连接请求的请求信息中的目标标识；

根据所述目标标识，从所述至少两个网络接口中确定目标网络接口；

通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至与所述目标网络接口对应的集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

当然，本领域技术人员可以理解，处理器820还可以实现本申请任意实施例所提供的集群业务实现方法的技术方案。

图8显示的基站800仅仅是一个示例，不应对本申请实施例的功能和使用范围带来任何限制。

如图8所示，该基站800包括处理器820、存储装置810、输入装置830和输出装置840；基站中处理器820的数量可以是一个或多个，图8中以一个处理器820为例；基站中的处理器820、存储装置810、输入装置830和输出装置840可以通过总线或其他方式连接，图8中以通过总线850连接为例。

存储装置810作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可运行程序以及模块单元，如本申请实施例中的集群业务实现方法对应的程序指令。

存储装置810可主要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系统、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的使用所创建的数据等。此外，存储装置810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，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储装置810可进一步包括相对于处理器820远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

输入装置830可用于接收输入的数字、字符信息或语音信息，以及产生与基站的用户设置以及功能控制有关的键信号输入。输出装置840可包括显示屏、扬声器等基站。

本申请实施例提供的基站，可以根据预先定义的集群的切片标识信息，在基站一侧区分对应的集群核心网，避免在5g通信中存在空口协议冲突风险。

实施例七

本发明实施例还提供了一种集群业务实现系统，所述系统包括：终端设备、基站以及至少一个集群核心网；其中：

所述基站，用于与集群核心网建立网络接口连接，并获取所述集群核心网的网络切片标识；

所述终端设备，用于向所述基站发送连接请求，所述连接请求的请求信息中包括目标标识；

所述基站，还用于根据所述目标标识确定目标网络接口；并通过所述目标网络接口，将所述终端设备的nas消息发送至集群核心网，以建立所述终端相关的信令连接并进行鉴权及集群业务。

上述实施例中提供的集群业务实现装置、介质、基站及系统，可运行本申请任意实施例所提供的集群业务实现方法，具备运行该方法相应的功能模块和有益效果。未在上述实施例中详尽描述的技术细节，可参见本申请任意实施例所提供的集群业务实现方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。