CN113316098A - 一种建立业务通道、公网对讲的方法和公网对讲设备 - Google Patents

Abstract

本说明书提供一种建立业务通道、公网对讲的方法和公网对讲设备，该建立业务通道的方法包括：接收用户设备发起的业务请求，根据所述业务请求向5G核心网控制面设备发送第一请求报文，该第一请求报文包括用户设备的标识信息、QoS需求和数据流过滤器，以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和基站间的业务通道。通过上述方法，可以在园区区域内建立业务通道，传输对讲数据，无需跨移动回传网和Internet，减少公网对讲业务的数据流传输时延。

Description

一种建立业务通道、公网对讲的方法和公网对讲设备

技术领域

本公开涉及通信技术领域，尤其涉及一种建立业务通道、公网对讲的方法和公网对讲设备。

背景技术

公网对讲(PoC，Push-to-Talk over Cellular)是基于公众移动网络，采用VoIP方式实现对讲通话的一种技术，公网对讲机使用移动网络流量实现语音通话，可以类比于用微信打电话。公网对讲业务经过多年发展，从最开始的集群语音通话已经发展为支持集群语音通话、音视频会议、实时视频传送与分发、图片和视频拍传、位置服务、移动视频监控等多媒体形式的指挥调度***。

与有线网络相比，移动网络使用无线电传输数据，因为无线带宽资源有限，且还存在无线信号的干扰和衰落，所以移动网络具有带宽有限、丢包(/错包)率高和时延抖动大的特点。现实中不同的业务具有不同的QoS要求，如访问WWW服务就不能丢包但可以容忍打开网页有一定程度的时延，语音通话则需要保证实时性但可以接受一定程度的丢包，实时视频则需要较高的带宽和实时性。因此利用无线网络承载业务，业务的QoS保障就显得十分关键。正是基于移动网络在带宽、丢包率和时延抖动等方面的不足和不同业务各异的QoS要求，移动网络定义了一套复杂的控制协议和转发机制去保障业务的QoS。

5G网络中定义了如下QoS特征：资源类型、优先级、封包转发时延、封包错误率，其中资源类型定义了保障速率和非保障速率，保障速率顾名思义即移动网络优先保障其要求的传输速率，非保障速率则没有定义速率信息网络尽力而为传输，优先级定义了特定业务在5G基站中的资源分配优先级(即无线资源调度的优先级)，封包转发时延和封包错误率则定义了为保障业务体验所需的最低门限要求。这些QoS特征由5G QoS标识进行关联，5G核心网控制面设备通过传递5G QoS标识以及速率信息给5G基站，5G基站即可利用5G QoS标识关联的QoS特征控制无线资源的调度，从而保障业务在无线层的QoS要求。

发明内容

本公开提供了一种建立业务通道、公网对讲的方法和公网对讲设备，通过该方法，可在园区区域内建立UPF、目标租户和基站间的业务通道。

本公开实施例提供了一种建立业务通道的方法，该方法应用于目标租户，所述目标租户被部署于园区区域，所述园区区域还部署有5G核心网用户面功能设备UPF，所述UPF与5G核心网控制面设备连接，所述方法包括：

接收用户设备发起的业务请求；

根据所述业务请求向5G核心网控制面设备发送第一请求报文，该第一请求报文包括用户设备的标识信息、QoS需求和数据流过滤器，以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和基站间的业务通道。

通过上述实施例可以看出，本公开提供了一种利用园区区域内设备建立业务通道的方法。

可选的，所述根据所述业务请求向5G核心网控制面设备发送第一请求报文前，所述方法还包括：

向5G核心网控制面设备发送签约认证申请；

当接收到所述5G核心网控制面设备反馈的签约认证通过的通知后，向5G核心网控制面设备发送第一请求报文。

可选的，所述以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和基站间的业务通道，具体包括：

以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和所述用户设备所属的基站间的业务通道。

可选的，所述数据流过滤器包括：业务数据的五元组信息。

本公开实施例还提供了一种公网对讲的方法，所述方法应用于PTT服务器，所述PTT服务器与5G核心网中的5G核心网控制面设备，所述PTT服务器与所述园区区域中的5G核心网用户面功能设备UPF连接；

所述PTT服务器获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息；

通过所述PPT服务器、5G核心网用户面功能设备UPF与基站间的业务通道，以及第一用户路由信息和第二用户路由信息传输所述公网对讲数据；

其中，所述业务通道为5G核心网控制面设备对所述PTT服务器进行签约认证通过后，建立的UPF、PTT服务器和基站间的业务通道。

可选的，所述PTT服务器获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息的方法包括：

所述PTT服务器接收第一用户发送的业务请求，所述PTT服务器针对所述业务请求分配PTT服务器地址信息和PTT服务器端口信息，并且根据所述业务请求获取所述第一用户路由信息，所述第一用户路由信息包括：第一用户标识，第一用户地址信息和第一用户端口信息；

所述PTT服务器向除第一用户外的其它用户发送通知，所述通知携带所述PTT服务器针对所述业务请求分配的PTT服务器地址信息和PTT服务器端口信息，并接收第二用户的应答信息；

所述PTT服务器根据所述应答信息获取所述第二用户的路由信息，所述第二路由信息包括：第二用户标识，第二用户地址信息和第二用户端口信息。

本公开实施例还提供了一种公网对讲设备，所述公网对讲设备与5G核心网中的5G核心网控制面设备连接，所述公网对讲设备包括：

获取模块，用于获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息；

处理模块，通过所述PPT服务器、5G核心网用户面功能设备UPF与基站间的业务通道，以及第一用户路由信息和第二用户路由信息传输所述公网对讲数据；

其中，所述业务通道为5G核心网控制面设备对所述PTT服务器进行签约认证通过后，建立的UPF、PTT服务器和基站间的业务通道。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本说明书的实施例，并与说明书一起用于解释本说明书的原理。

图1为本公开实施例提供的一种建立业务通道的方法的流程示意图。

图2为本公开实施例提供的一种公网对讲的方法的流程示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本说明书相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本说明书的一些方面相一致的装置和方法的例子。

在本说明书使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本说明书。在本说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。

应当理解，尽管在本说明书可能采用术语第一、第二、第三等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语。这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本说明书范围的情况下，第一信息也可以被称为第二信息，类似地，第二信息也可以被称为第一信息。取决于语境，如在此所使用的词语“如果”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”。

目前集群语音通话(PTT，Push-to-Talk)与5G核心网之间并无控制接口，这导致公网对讲***中的业务只能承载于公网对讲机作为手机入网时建立的默认业务对应的QoS流(简称默认QoS流)上，如表1所示，表1提供了5G网络语音通话、实时视频和默认业务QoS特征。

如表1所示的5G QoS标识为6、8或9的QoS流，对比5G QoS标识为1的QoS特征，可知当建立的是集群语音通话业务时，默认QoS流并不能很好的满足语音通话的QoS要求，语音通话体验则很难保障，主要表现为在移动网络资源紧张时(如网络有大量的下载业务，占用大量无线带宽资源时)，语音通话延迟大、语音丢包率高，而对传输带宽要求更高的实时视频业务在移动网络资源紧张时其用户体验将会更差(传输速率得不到保障)。

同时，5G核心网通常部署在电信运营商的区域数据中心(省级)，公网对讲业务，如集群语音通话，因为需要经PTT服务器交换，即使是对讲的公网对讲机在同一个园区，地理位置是近在咫尺，语音数据流仍然要经过移动回传网和Internet再到PTT服务器交换，其语音通话的质量(如时延、抖动、丢包)会因为中间网络的传输质量(尤其是经过Internet且没有部署专线时)而得不到保障。

为解决上述技术问题，本公开实施例提供了一种建立业务通道的方法，可在园区区域内建立业务通道，以使租户设备与UPF和基站间通过业务通道实现数据收发。其中，该租户设备可以为PTT(Push-to-Talk)设备、管理设备或者终端设备；该用户设备可以为用户对讲机。

如图1所示，一种建立业务通道的方法，该方法应用于目标租户，所述目标租户被部署于园区区域，所述园区区域还部署有5G核心网用户面功能设备UPF，所述UPF与5G核心网控制面设备连接，所述方法包括：

S101接收用户设备发起的业务请求；

S102根据所述业务请求向5G核心网控制面设备发送第一请求报文，该第一请求报文包括用户设备的标识信息、QoS需求和数据流过滤器，以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和基站间的业务通道；

在本实施例中，需设置目标租户与5G网络中的网络能力开放设备NEF(NetworkExposure Function)连接，在本实施例中，园区区域部署UPF，即将UPF下沉到园区。

在步骤S101中，该目标租户可以为PTT服务器。

在本实施例中，管理员可在5G核心网控制面设备中配置签约信息，从而利用该签约信息对目标租户先进行签约认证。

例如，目标租户向5G核心网控制面设备发送签约认证申请，该签约认证申请中携带目标租户的静态属性信息(例如目标租户的地址信息，密匙信息等)，待5G核心网控制面设备对目标租户签约认证通过后，目标租户再执行步骤S102。

本实施例中，用户设备发起业务请求(该发起业务请求的用户设备包括发送业务请求和接收业务请求的设备)，目标租户获取该业务请求，并根据该业务请求获取发送该业务请求(应答接收该业务请求)的用户设备的标识信息、QoS需求和数据流过滤器。其中，该QoS需求可以为带宽需求、时延需求等，该数据流过滤器可以包括五元组信息。

在本实施例中，当5G核心网控制面设备接收到第一请求报文后，可以对第一请求报文中的信息进行筛选，并根据筛选结果决定是否建立该业务通道，具体的，5G核心网控制面设备中设置有目标筛选列表，该筛选列表包括：目标标识信息、目标QoS需求、目标数据流过滤器中的一种或多种组合。5G核心网控制面设备将该第一请求报文中携带的信息与筛选列表中的信息进行匹配，若存在匹配项，则建立该业务通道。若不存在匹配项，则终止后续流程。

在本实施例中，当目标租户向5G核心网控制面设备发送第一请求报文后，5G核心网控制面设备可以根据第一请求报文中的用户标识确定该用户设备所属的基站，从而控制UPF、目标租户和用户设备所属的基站间的业务通道。

通过上述实施例可以看出，对于园区内的基站、租户和UPF可建立业务通道，用于公网对讲业务传输，实现公网对讲在本地实现，达到公网对讲数据流不出园区。

本说明书实施例还提供了一种公网对讲的方法，如图2所示，该方法应用于PTT服务器，所述PTT服务器与5G核心网中的5G核心网控制面设备，所述PTT服务器与所述园区区域中的5G核心网用户面功能设备UPF连接；

S201所述PTT服务器获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息；

S202通过所述PPT服务器、5G核心网用户面功能设备UPF与基站间的业务通道，以及第一用户路由信息和第二用户路由信息传输所述公网对讲数据。

其中，所述业务通道为5G核心网控制面设备对所述PTT服务器进行签约认证通过后，建立的UPF、PTT服务器和基站间的业务通道。

在步骤S201中，PTT服务器接收第一用户发送的业务请求，所述PTT服务器针对所述业务请求分配PTT服务器地址信息和PTT服务器端口信息，并且根据所述业务请求获取所述第一用户路由信息，所述第一用户路由信息包括：第一用户标识，第一用户地址信息和第一用户端口信息；

所述PTT服务器向除第一用户外的其它用户发送通知，所述通知携带所述PTT服务器针对所述业务请求分配的PTT服务器地址信息和PTT服务器端口信息，并接收第二用户的应答信息；

所述PTT服务器根据所述应答信息获取所述第二用户的路由信息，所述第二路由信息包括：第二用户标识,第二用户地址信息和第二用户端口信息。

为详细说明本方案，本公开实施例还提供了一种实例，包括：

用户通过对讲机1入网，在群组内发起集群语音通话(对讲机1作为主叫)，发送第一SIP INVITE消息给PTT服务器，同时，该第一SIP INVITE消息携带对讲机1的地址信息、端口号和媒体信息(例如，语音编解码类型、速率)，所述PTT服务器针对所述对讲会话分配PTT服务器地址信息和PTT服务器端口信息

PTT服务器针对该群组内在线的其它对讲机(即除对讲机1的其它对讲机)发送第二SIP INVITE消息，同时，该第二SIP INVITE消息携带PTT针对本次对讲会话分配的PTT服务器地址信息、PTT服务器端口信息和媒体信息(例如，语音编解码类型、速率)。

PTT服务器接收其它对讲机(此处称对讲机2)发送的应答信息，该应答信息携带对讲机2的地址信息、端口号和协商的媒体信息(例如，语音编解码类型、速率)。

PTT服务器发送数据流疏导创建请求给5G核心网控制面设备(如网络能力开放设备NEF)，该创建请求包括对讲机1的标识信息、QoS需求、数据流过滤器中的一种或多种组合。5G核心网控制面设备接收创建请求，并进行签约认证，认证通过后NEF请求PCF(5G核心网控制面设备中设备)触发建立专用QoS流和激活UPF中的UL CL功能。

PCF依据签约信息进行QoS策略决策，使用应用标识或者数据流过滤器中的部分或全部信息匹配得到业务QoS和路由信息，然后请求SMF将IP五元组作为数据流过滤器下发给边缘UPF和对讲机1，依据匹配得到的业务QoS通知UPF、5G基站、对讲机建立起专用QoS流，同时在边缘UPF激活针对该数据流过滤器的UL CL功能，即将数据流过滤器绑定路由信息，后续满足数据流过滤器的数据流量都会依据该路由信息进行转发，路由信息在本示例中即PTT服务器所在的本地网络地址。PCF完成专用QoS流和UPF中的UL CL功能激活后，回复响应消息给NEF，NEF回复PTT服务器数据流疏导创建响应。

上述为针对对讲机1建立业务通道的过程，针对对讲2建立业务通过的过程与对讲机1相同，因此不在赘述。

通过上述实施例可以看出，通过园区内PTT服务器、UPF和基站间建立的业务通道，可以使公网对讲数据在园区内进行转发，无需跨移动回传网和Internet，减少公网对讲业务的数据流传输时延。

基于与上述方法相同的思想构思，本公开实施例还提供了一种公网对讲设备，所述设备与5G核心网中的5G核心网控制面设备连接，所述设备包括：

获取模块，用于获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息；

处理模块，用于通过所述PPT服务器、用户面功能设备UPF与基站间的业务通道，以及第一用户路由信息和第二用户路由信息传输所述公网对讲数据；

其中，所述业务通道为5G核心网控制面设备对所述PTT服务器进行签约认证通过后，建立的UPF、PTT服务器和基站间的业务通道。

上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里申请的发明后，将容易想到本说明书的其它实施方案。本说明书旨在涵盖本说明书的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本说明书的一般性原理并包括本说明书未申请的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本说明书的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本说明书并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本说明书的范围仅由所附的权利要求来限制。

以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已，并不用以限制本说明书，凡在本说明书的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本说明书保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种建立业务通道的方法，其特征在于，所述方法应用于目标租户，所述目标租户被部署于园区区域，所述园区区域还部署有5G核心网用户面功能设备UPF，所述UPF与5G核心网控制面设备连接，所述方法包括：

接收用户设备发起的业务请求；

根据所述业务请求向5G核心网控制面设备发送第一请求报文，该第一请求报文包括用户设备的标识信息、QoS需求和数据流过滤器，以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和基站间的业务通道。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述业务请求向5G核心网控制面设备发送第一请求报文前，所述方法还包括：

向5G核心网控制面设备发送签约认证申请；

当接收到所述5G核心网控制面设备反馈的签约认证通过的通知后，向5G核心网控制面设备发送第一请求报文。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和基站间的业务通道，包括：

以使5G核心网控制面设备调取目标筛选列表，所述目标筛选列表包括：目标标识信息、目标QoS需求、目标数据流过滤器中的一种或多种组合；

使5G核心网控制面设备根据所述目标筛选列表对所述业务请求进行匹配，若匹配通过后，则建立所述业务通道。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和基站间的业务通道，具体包括：

以使5G核心网控制面设备根据所述第一请求报文建立所述UPF、目标租户和所述用户设备所属的基站间的业务通道。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据流过滤器包括：业务数据的五元组信息。

6.一种公网对讲的方法，其特征在于，所述方法应用于PTT服务器，所述PTT服务器与5G核心网中的5G核心网控制面设备，所述PTT服务器与园区区域中的5G核心网用户面功能设备UPF连接；

所述PTT服务器获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息；

通过所述PPT服务器、5G核心网用户面功能设备UPF与基站间的业务通道，以及第一用户路由信息和第二用户路由信息传输所述公网对讲数据；

其中，所述业务通道为5G核心网控制面设备对所述PTT服务器进行签约认证通过后，建立的UPF、PTT服务器和基站间的业务通道。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述PTT服务器获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息的方法包括：

所述PTT服务器接收第一用户发送的业务请求，所述PTT服务器针对所述业务请求分配PTT服务器地址信息和PTT服务器端口信息，并且根据所述业务请求获取所述第一用户路由信息，所述第一用户路由信息包括：第一用户标识，第一用户地址信息和第一用户端口信息；

所述PTT服务器向除第一用户外的其它用户发送通知，所述通知携带所述PTT服务器针对所述业务请求分配的PTT服务器地址信息和PTT服务器端口信息，并接收第二用户的应答信息；

所述PTT服务器根据所述应答信息获取所述第二用户的路由信息，所述第二路由信息包括：第二用户标识，第二用户地址信息和第二用户端口信息。

8.一种公网对讲设备，其特征在于，所述公网对讲设备与5G核心网中的5G核心网控制面设备连接，所述公网对讲设备包括：

获取模块，用于获取发送公网对讲数据的第一用户路由信息，以及获取接收所述公网对讲数据的第二用户路由信息；

处理模块，通过所述PPT服务器、5G核心网用户面功能设备UPF与基站间的业务通道，以及第一用户路由信息和第二用户路由信息传输所述公网对讲数据；

其中，所述业务通道为5G核心网控制面设备对所述PTT服务器进行签约认证通过后，建立的UPF、PTT服务器和基站间的业务通道。

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