CN216905314U - 5g宽带集群通信*** - Google Patents

Abstract

本申请提供一种5G宽带集群通信***，包括：5G终端设备、5G无线接入网设备和5G核心网设备组，无线接入网设备包括：第一gNB、第二gNB，第一gNB用于向数据终端提供接入服务，第二gNB用于向数据终端和集群终端提供接入服务；核心网设备组包括以下至少一种核心网设备：eUDM设备、eAMF设备、AUSF设备、SMF设备、PCF设备、UPF设备、NSSF设备、TMF设备、TCF设备，eUDM设备包括第一UDM设备、第二UDM设备，第一UDM设备用于对5G数据终端对应的目标数据进行管理，第二UDM设备用于对5G集群终端对应的目标数据进行管理。本申请通过上述5G宽带集群通信***向用户提供5G通信服务。

Description

5G宽带集群通信***

技术领域

本申请涉及宽带集群通信技术领域，尤其涉及一种5G宽带集群通信***。

背景技术

宽带集群通信(broadband trunking communication，B-TrunkC)是由宽带集群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”专网集群***标准。宽带集群***中通常包括5G核心网设备、5G终端设备、5G无线接入网设备，5G终端设备可以接入5G无线接入网设备，以通过5G无线接入网设备和5G核心网设备实现通信。

现有技术中，4G宽带集群通信***已经成熟，但是还没有5G宽带集群通信***的架构，以实现5G宽带集群通信。

实用新型内容

本申请提供一种5G宽带集群通信***，以向用户提供5G宽带集群通信。该5G 宽带集群通信***，包括：5G终端设备、5G无线接入网设备和5G核心网设备组，所述 5G无线接入网设备分别与所述5G终端设备、所述5G核心网设备组通信；

其中，所述5G终端设备包括以下至少一种：用于进行分组通信的5G数据终端、用于进行集群通信的5G集群终端；

所述5G无线接入网设备包括以下至少一种：第一gNB、第二gNB，所述第一gNB 用于向所述5G数据终端提供接入服务，所述第二gNB用于向所述5G数据终端和所述5G 集群终端提供接入服务；

所述5G核心网设备组包括以下至少一种5G核心网设备：演进统一数据管理eUDM设备、演进的接入和移动管理功能eAMF设备、认证服务器功能AUSF设备、会话管理功能SMF设备、控制策略功能PCF设备、用户平面功能UPF设备、网络切片选取功能NSSF 设备、集群媒体功能TMF设备、集群控制功能TCF设备，所述eUDM设备包括第一UDM 设备、第二UDM设备，所述第一UDM设备用于对所述5G数据终端对应的目标数据进行管理，所述第二UDM设备用于对所述5G集群终端对应的目标数据进行管理，所述目标数据包括签约数据、用户状态数据和服务状态数据。

可选地，所述AMF设备和所述TCF设备之间的信令消息包括以下至少一种：集群信令消息TSM、多播会话管理消息，所述AMF设备和所述5G无线接入网设备之间的信令消息包括：多播会话管理消息。

可选地，所述5G数据终端通过Uu接口接入所述第一gNB，或，通过Uu-T接口接入所述第二gNB，所述5G集群终端通过Uu-T接口接入所述第二gNB。

可选地，所述第一gNB通过N2接口或N3接口与所述5G核心网设备组通信，所述第二gNB通过N2-T接口或N3-T接口与所述5G核心网设备组通信。

所述NSSF设备、所述PCF设备、所述第一UDM设备、所述第二UDM设备、所述 AUSF设备、所述eAMF设备、所述SMF设备、所述TCF设备中的任意两个设备之间均通信，所述NSSF设备提供Nnssf接口，所述PCF设备提供Npcf接口，所述第一UDM 设备提供Nudm接口，所述第二UDM设备提供Ntudm接口，所述AUSF设备提供Nausf 接口，所述eAMF设备提供Namf接口，所述SMF设备提供Nsmf接口，所述TCF设备提供Ntcf接口，所述UPF设备和所述SMF设备之间通过N4接口通信，所述UPF设备和所述TMF设备之间通过N6接口通信，所述eAMF设备通过N2T接口与所述5G无线接入网设备通信，所述TMF设备通过N3T接口与所述5G无线接入网设备通信，所述5G 无线接入网设备通过N3接口与所述UPF设备通信，所述5G终端设备通过N1接口与所述eAMF设备通信。

可选地，所述5G核心网设备组为多个，不同5G核心网设备组对应不同公共陆地移动网络PLMN码，属于不同5G核心网设备组的eAMF设备之间通过N14接口通信。

可选地，属于不同5G核心网设备组的eAMF设备和AUSF设备，通过N12接口通信。

可选地，属于不同5G核心网设备组的SMF设备之间通过N16接口通信。

可选地，属于不同5G核心网设备组的UPF设备之间通过N9接口通信。

可选地，各所述5G核心网设备组之间共用所述eUDM设备，各所述5G核心网设备组中的eAMF设备通过N8接口，与所述第一UDM设备通信。

可选地，各所述5G核心网设备组中的TCF设备通过TC1接口与所述第二UDM设备通信。

可选地，各所述5G核心网设备组包括漫游地5G核心网设备组和归属地5G核心网设备组，所述漫游地5G核心网设备组和所述归属地5G核心网设备组均具有独立的eUDM 设备，所述漫游地5G核心网设备组中的eAMF设备通过N8接口与所述归属地5G核心网设备组中的第一UDM设备通信，所述归属地5G核心网设备组中的TCF设备通过TC1 接口与所述归属地5G核心网设备组中的第二UDM设备通信。

可选地，所述归属地5G核心网设备组中的TCF设备通过TC2接口与所述漫游地5G核心网设备组中的TCF通信。

可选地，不同所述5G核心网设备组之间共用所述5G无线接入网设备。

可选地，所述***还包括至少一个4G核心网设备组，所述4G核心网设备组的 TCF/TMF设备与所述5G核心网设备组的TCF/TMF设备之间通过TC2接口通信。

可选地，所述5G核心网设备组中的第一UDM设备与所述4G核心网设备组中的 eMME设备通过S6a接口通信，所述5G核心网设备组中的SMF设备与所述4G核心网设备组中的xGW设备通过S5-C接口通信，所述5G核心网设备组中的UDF设备与所述4G 核心网设备组中的xGW设备通过S5-U接口通信，所述5G核心网设备组中的第一UDM 设备与所述5G核心网设备组中的SMF设备通过N10接口通信，所述5G核心网设备组中的AMF设备和所述5G核心网设备组中的SMF设备通过N11接口通信，所述4G核心网设备组中的xGW设备与所述4G核心网设备组对应的eNB通过S1-C接口通信。

可选地，所述4G核心网设备组中的eMME设备通过N26接口与所述4G核心网设备组中的eAMF设备通信连接。

可选地，所述5G核心网设备组中的SMF设备和所述5G和5G核心网设备组中的PCF通过N7接口通信连接，所述5G核心网设备组中的SMF设备和所述5G核心网设备组中的UPF设备通过N4接口通信连接。

本申请提供了一种5G宽带集群通信***，该***包括：5G终端设备、5G无线接入网设备和5G核心网设备组，所述5G无线接入网设备分别与所述5G终端设备、所述 5G核心网设备组通信；其中，所述5G终端设备包括以下至少一种：用于进行分组通信的 5G数据终端、用于进行集群通信的5G集群终端；所述5G无线接入网设备包括以下至少一种：第一gNB、第二gNB，所述第一gNB用于向所述5G数据终端提供接入服务，所述第二gNB用于向所述5G数据终端和所述5G集群终端提供接入服务；所述5G核心网设备组包括以下至少一种5G核心网设备：演进统一数据管理eUDM设备、演进的接入和移动管理功能eAMF设备、认证服务器功能AUSF设备、会话管理功能SMF设备、控制策略功能PCF设备、用户平面功能UPF设备、网络切片选取功能NSSF设备、集群媒体功能TMF设备、集群控制功能TCF设备，所述eUDM设备包括第一UDM设备、第二 UDM设备，所述第一UDM设备用于对所述5G数据终端对应的目标数据进行管理，所述第二UDM设备用于对所述5G集群终端对应的目标数据进行管理，所述目标数据包括签约数据、用户状态数据和服务状态数据。本申请实施例可以通过上述5G宽带集群通信***向用户提供5G通信服务。

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，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

图1是现有技术提供的包括一个4G核心网设备组的4G宽带集群通信***架构示意图；

图2是现有技术提供的包括两个4G核心网设备组的4G宽带集群通信***架构示意图；

图3是现有技术提供的不同4G核心网设备组共用4G无线接入网设备的示意图；

图4是现有技术提供的归属地4G核心网设备组和漫游地4G核心网设备组之间的交互示意图；

图5是本申请实施例提供的包括一个5G核心网设备组的5G宽带集群通信***架构示意图；

图6是本申请实施例提供的包括两个5G核心网设备的5G宽带集群通信***的架构示意图；

图7是本申请实施例提供的漫游地5G核心网设备组和归属地5G核心网设备组的交互示意图；

图8是本申请实施例提供的不同5G核心网设备组共用5G无线接入网设备示意图；

图9是本申请实施例提供的4G宽带集群通信***和5G宽带集群通信***之间的交互示意图。

通过上述附图，已示出本申请明确的实施例，后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本申请构思的范围，而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本申请的概念。

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申请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、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请实施例可以应用于宽带集群通信领域中，宽带集群通信是基于宽带集群通信***实现的。随着通信技术的不断发展，宽带集群通信***经过了多代的演进，已经逐渐成熟。例如，4G宽带集群通信***。

图1是现有技术提供的包括一个4G核心网设备组的4G宽带集群通信***架构示意图。参照图1所示，现有的4G宽带集群通信***可以包括：4G终端设备101、 4G无线接入网设备102和多个4G核心网设备构成的4G核心网设备组103。

其中，上述4G终端设备可以分为用于进行分组通信的4G数据终端，以及用于进行集群通信的4G集群终端。

上述4G无线接入网设备可以分为4G数据终端提供接入服务的eNB(evolvednodeB，演进nodeB)，以及为4G集群终端提供接入服务的T-eNB 1022。4G数据终端通过Uu接口接入eNB，4G集群终端通过Uu-T接口接入T-eNB。

上述4G核心网设备组可以包括以下多个4G核心网设备：eHSS(evolved homesubscriber server，演进归属用户服务器)设备1031、xGW(x gateway，x网关)设备 1032、eMME(evolved mobility management entity，演进移动管理单元)设备1033、 TCF(trunking control function，集群控制功能)/TMF(trunking media function，集群媒体功能)设备1034。4G核心网设备组和eNB通过S1接口通信，4G核心网设备组和T-eNB通过S1-T接口通信。

其中，eHSS设备用于对用户的签约数据进行管理，可以包括但不限于：HSS(homesubscriber server，归属用户服务器)设备10311和THSS(trunking home subscriberserver，集群归属用户服务器)设备10312。其中，HSS设备用于对用户的分组通信服务的签约数据进行管理，THSS设备用于对用户的集群通信服务的签约数据进行管理。

xGW设备可以包括但不限于：SGW(serving gateway，服务网关)设备10321和 PGW(packte data network gateway，分组数据网网关)设备10322。

从图1可以看出，上述4G宽带集群通信***中还包括服务管理台104和调度台105。其中，服务管理台104用于对4G核心网设备组中的各个4G核心网设备进行管理，调度台用于对TCF/TMF进行调度，以实现集群通信。

可以看出，图1所示的4G宽带集群通信***中包括一个4G核心网设备组，在实际应用中，4G宽带集群通信***中可以包括多个4G核心网设备组。

图2是现有技术提供的包括两个4G核心网设备组的4G宽带集群通信***架构示意图。参照图2所示，两个4G核心网设备组共用eHSS设备。其中，HSS设备通过S6a接口分别与两个4G核心网设备组中的eMME设备通信，THSS设备通过TC1 接口分别与两个4G核心网设备组中的TCF/TMF设备通信。

此外，从图2中还可以看出，两个4G核心网设备组之间还共用调度台105和服务管理台104。

图2中的两个4G核心网设备组中的TCF/TMF设备之间通过TC2接口通信，两个4G核心网设备组中的eMME设备之间通过S10接口通信，两个4G核心网设备组中的xGW设备之间通过S5接口通信。

从图2中还可以看出，两个4G核心网设备组均可以与4G无线接入网设备连接，以为接入该4G无线接入网设备的4G终端设备提供通信服务。

图2中的不同4G核心网设备组连接的4G无线接入网设备是独立的，不同的。而在实际应用中，不同4G核心网设备组之间可以共用4G无线接入网设备。

图3是现有技术提供的不同4G核心网设备组共用4G无线接入网设备的示意图。参照图3所示，PLMN分别为PLMN_1至PLMN_n的n个4G核心网设备组共用4G无线接入网设备，从而，PLMN为PLMN_1至PLMNn的n个4G终端设备均可以接入该 4G无线接入网设备。

在实际应用中，多个4G核心网设备组可以包括归属地4G核心网设备组和漫游地4G核心网设备组。例如，图2中的两个4G核心网设备组分别为归属地4G核心网设备组和漫游地4G核心网设备组。

基于上述图2中的4G核心网设备组的结构示意图，图4是现有技术提供的归属地4G核心网设备组和漫游地4G核心网设备组之间的交互示意图。当4G终端设备从自己归属的4G核心网设备组对应的4G无线接入网设备的覆盖范围，移动到其余4G核心网设备组对应的4G无线接入网设备服的覆盖范围时，其余4G核心网设备组称为该4G终端设备的漫游地4G核心网设备组。

参照图4所示，归属地4G核心网设备组中的eHSS设备与漫游地4G核心网设备组中的eMME设备通过S6a接口通信，归属地4G核心网设备组中的eMME设备和漫游地4G 核心网设备组中的eMME设备之间通过S10接口通信，归属地4G核心网设备组中的THSS 和归属地4G核心网设备组中的TCF/TMF设备之间通过TC1接口通信，归属地4G核心网设备组中的xGW设备和漫游地4G核心网设备组中的xGW设备之间通过S8接口通信，归属地4G核心网设备组中的TCF/TMF设备和漫游地4G核心网设备组中的TCF/TMF设备之间通过TC2接口通信。

可以看出，现有技术中的4G宽带集群通信***已经较成熟，但是目前还没有5G 宽带集群通信***的架构。本申请实施例可以提供多种5G宽带集群通信***。

下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例中不再赘述。下面将结合附图，对本申请的实施例进行描述。

图5是本申请实施例提供的包括一个5G核心网设备组的5G宽带集群通信***架构示意图。如图5所示，该5G宽带集群通信***可以包括至少一个5G终端设备 201、至少要一个5G无线接入网设备202和5G核心网设备组203。5G无线接入网设备分别与5G终端设备、5G核心网设备组通信。

参照图5所示，5G终端设备可以包括以下至少一种：用于进行分组通信的5G数据终端2011、用于进行集群通信的5G集群终端2012。

其中，分组通信也可以成为无线分组通信或分组无线通信，用于通过无线信道以分组方式传送数据或话音信息的通信。

集群通信用于通过具有信道共用和动态分配等技术特点的集群通信***组成的集群通信共网，为多个部门、单位等集团用户提供的专用指挥调度等通信服务。

可以理解的是，图5中仅示出了一个5G数据终端和一个5G集群终端。但在实际应用中，该***中可以包括一个或多个5G数据终端和/或一个或多个5G集群终端。

参照图5所示，5G无线接入网设备包括以下至少一种：第一gNB(也可以称为gNodeB)、第二gNB。第一gNB用于向5G数据终端提供接入服务，以使5G数据终端通过5G核心网设备组实现分组通信。第二gNB用于5G集群终端提供接入服务，以使其可以通过5G 核心网设备、5G无线接入网设备进行集群通信和分组通信。

除图5所示之外，第二gNB还用于向5G数据终端提供接入服务，以使其可以通过 5G核心网设备、5G无线接入网设备进行分组通信。可以理解的是，图5中仅示出了一个第一gNB和一个第二gNB。但在实际应用中，该***中可以包括一个或多个第一gNB和 /或一个或多个第二gNB。

参照图5所示，5G核心网设备组包括以下至少一种5G核心网设备：演进统一数据管理(eUDM，unified data management)设备2031、演进的接入和移动管理功能(eAMF，evolved access and mobility management function)设备2032、认证服务器功能(AUSF，authentication server function)设备2037、会话管理功能(SMF，session managementfunction)设备2036、控制策略功能(PCF，policy control function)设备2033、用户平面功能(UPF，user plane function)设备2034、网络切片选取功能(NSSF，network sliceselection function)设备2038、集群媒体功能(TMF，trunking media function)设备2039、集群控制功能(TCF，trunking control function)设备2035。

其中，eUDM设备用于对目标数据进行管理，可以根据该目标数据对应的5G终端设备不同而划分为两种：第一UDM设备20311、第二UDM设备20312。第一UDM设备用于对5G数据终端对应的目标数据进行管理，第二UDM设备用于对5G集群终端对应的目标数据进行管理，目标数据包括签约数据、用户状态数据和服务状态数据。从而，第二 UDM设备也可以成为T-UDM设备。

除第二UDM设备之外，第一UDM设备、PCF设备、AUSF设备、SMF设备、UPF 设备的功能均与3GPP标准定义一致，在此不再赘述。

可以看出，本申请实施例不仅可以向用户提供5G集群通信服务，还可以通过5G数据终端、第一5G无线接入网设备、第一UDM设备向用户提供基础的分组通信服务。

除上述设备之外，从图5中可以看出，5G宽带集群通信***中还可以包括服务管理台204和调度台205，调度台205可以与TCF设备连接，TMF设备通过TCF设备与调度台205连接。

其中，服务管理台用于对5G核心网设备组中的各个5G核心网设备进行管理，调度台用于对各个TCF和TMF进行调度，以实现集群通信或分组通信。

图5还示出了5G核心网设备组中的各个5G核心网设备之间的连接关系，以使两个5G核心网设备之间通过该连接关系进行通信。

从图5中可以看出，NSSF设备、PCF设备、第一UDM设备、第二UDM设备、AUSF 设备、eAMF设备、SMF设备、TCF设备中的任意两个设备之间均通信连接。为了实现该通信连接，这些设备需要提供内部接口。例如，NSSF设备提供Nnssf接口，PCF设备提供Npcf接口，第一UDM设备提供Nudm接口，第二UDM设备提供Ntudm接口，AUSF 设备提供Nausf接口，eAMF设备提供Namf接口，SMF设备提供Nsmf接口，TCF设备提供Ntcf接口。

此外，UPF设备和SMF设备之间通过N4接口通信连接，TCF设备和TMF设备通常合并设置，UPF设备和TMF设备之间通过N6接口通信连接。eAMF设备通过N2T接口与5G无线接入网设备通信连接，TMF设备通过N3T接口与5G无线接入网设备通信连接， 5G无线接入网设备通过N3接口与UPF设备通信连接。

从图5中还可以看出，5G终端设备除了可以和5G无线接入网设备通信连接之外，还可以通过N1接口与eAMF设备通信连接，以是eAMF设备对5G终端设备进行接入管理和移动管理。

可选地，上述AMF设备和TCF设备之间的信令消息包括以下至少一种：集群信令消息(TSM，trunking signaling message)、多播会话管理消息。上述AMF设备和上述5G 无线接入网设备之间的信令消息包括：多播会话管理消息。

可选地，TCF设备和TMF设备合并设置为TCF/TMF设备，除3GPP标准之外， TCF/TMF设备还增加了向组成员所在的gNB发送多播数据流的功能，以及向特定终端设备的UPF发送单播数据流的功能。

其中，上述TSM消息用于传输集群通信过程中的信令，从而可以通过TSM对集群通信进行控制，最终可以保证集群通信的顺利进行。

多播会话管理消息用于对集群通信中多个用户构成的群组进行会话管理。从而能可以保证群组的会话顺利进行。

上述5G数据终端可以通过Uu接口接入第一gNB，上述5G数据终端还可以通过Uu-T接口接入第二gNB，5G集群终端通过Uu-T接口接入第二gNB。

上述第一gNB通过N2接口或N3接口与5G核心网设备组通信，第二gNB通过N2-T 接口或N3-T接口与5G核心网设备组通信。

从图5中可以看出，图5所示的***中包括一个5G核心网设备组。但在实际应用中，一个5G宽带集群通信***中可以存在多个5G核心网设备组。这里所说的不同的5G核心网设备组对应不同公共陆地移动网络(PLMN，public land mobile network)码。也就是说，PLMN码用于唯一标识一个5G核心网设备组，是5G核心网设备组的身份标识。一个运营商通常可以对应多个PLMN码的5G核心网设备组，从而不同PLMN码对应的5G核心网设备可以属于同一个运营商或不同运营商。

图6是本申请实施例提供的包括两个5G核心网设备的5G宽带集群通信***的架构示意图。

参照图6所示，属于不同5G核心网设备组的eAMF设备之间通过N14接口通信，以传输用户上下文信息。

参照图6所示，属于不同5G核心网设备组的eAMF设备和AUSF设备，通过N12接口通信，以传输鉴权向量等信息。

参照图6所示，属于不同5G核心网设备组的SMF设备之间通过N16接口通信，以传输会话建立消息、会话更新消息、会话删除消息。

参照图6所示，属于不同5G核心网设备组的UPF设备之间通过N9接口通信，以传输GTPU(tunneling protocol user plane，隧道协议用户面)数据。

参照图6所示，各5G核心网设备组之间共用eUDM设备，包括共用第一UDM设备和第二UDM设备，各5G核心网设备组中的eAMF设备通过N8接口，与第一UDM设备通信。

此外，参照图6所示，各5G核心网设备组不仅共用eUDM设备，还共用调度台和服务管理台。每个5G核心网设备组的TCF设备均与调度台通信，每个5G核心网设备组均与服务管理台连接。

参照图6所示，各5G核心网设备组中的TCF设备通过TC1接口与共用的第二UDM 设备通信。

需要说明的是，上述图6重点标注了不同5G核心网设备组之间的连接关系，为了简化图，未示出同一个5G核心网设备组内的各5G核心网设备之间的连接关系，同一个5G 核心网设备组内的各设备之间的连接关系可以参照图5中所示。此外，图6也简化示出了 5G终端设备和5G无线接入网设备之间的连接关系，以及5G终端设备和5G无心接入网设备之间的连接关系，这两者都可以参照图5中所示。也就是说，图5中的连接关系在图 6中仍适用。

可以看出，上述图6中的各5G核心网设备组共用eUDM设备，但漫游场景中，各 5G核心网设备组可以为漫游地5G核心网设备组和归属地5G核心网设备组，漫游地5G 核心网设备组和归属地5G核心网设备组无法共用eUDM设备，两者均具有独立的eUDM 设备。

图7是本申请实施例提供的漫游地5G核心网设备组和归属地5G核心网设备组的交互示意图。

参照图7所示，漫游地5G核心网设备组的eAMF设备和归属地5G核心网设备的 eAMF设备之间通过N14接口通信。

参照图7所示，漫游地5G核心网设备组的eAMF设备和归属地5G核心网设备的AUSF设备之间，通过N12接口通信。

参照图7所示，漫游地5G核心网设备的SMF设备和归属地5G核心网设备的SMF 设备之间通过N16接口通信。

参照图7所示，漫游地5G核心网设备的UPF设备和归属地5G核心网设备的UPF设备之间通过N9接口通信。

参照图7所示，漫游地5G核心网设备组中的eAMF设备通过N8接口与归属地5G 核心网设备组中的第一UDM设备通信，以传输分组通信的分组通信数据和服务签约信息。归属地5G核心网设备组中的TCF设备通过TC1接口与归属地5G核心网设备组中的第二UDM设备通信，以传输集群通信的集群通信数据和服务签约信息。

参照图7所示，归属地5G核心网设备组中的TCF设备通过TC2接口与漫游地5G核心网设备组中的TCF通信，以传输集群用户和群组集群服务管理的相关消息。

需要说明的是，上述图7重点标注了归属地5G核心网设备组和漫游地5G核心网设备组之间的连接关系。为了简化图，未示出同一个5G核心网设备组内的各5G核心网设备之间的连接关系，同一个5G核心网设备组内的各设备之间的连接关系可以参照图5中所示。此外，图7也简化示出了5G终端设备和5G无线接入网设备之间的连接关系，以及5G终端设备和5G无心接入网设备之间的连接关系，这两者都可以参照图5中所示。也就是说，图5中的连接关系在图7中仍适用。

上述图6或图7中的不同5G核心网设备组可以共用5G无线接入网设备，以节约5G无线接入网设备。图8是本申请实施例提供的不同5G核心网设备组共用5G无线接入网设备示意图。参照图8所示，PLMN分别为PLMN_1至PLMN_n的n个5G核心网设备组共用5G无线接入网设备，从而，PLMN为PLMN_1至PLMNn的n个5G终端设备均可以接入该5G无线接入网设备。

可选地，上述5G宽带集群通信***还可以包括至少一个4G核心网设备组，该4G核心网设备组与5G核心网设备组之间通过TC2接口通信。TC2接口用于实现集群语音的互通、集群视频的互通和补充业务的互通。B-TrunC 4G和B-TrunC 5G变化点是适配管道变化，但集群业务处理网元逻辑和管理没有变化。因此针对集群点呼/组呼业务，TCF/TMF处理不区分B-TrunC 5G/4G***，在B-TrunC 5G/4G集群实现统一。

在实际应用中，5G终端设备位于5G无线接入网设备的覆盖范围内时，5G终端设备通过5G核心网设备组和5G无线接入网设备进行通信。但是当5G终端设设备移动到4G 无线接入网设备的覆盖范围时，该5G终端设备可以通过4G核心网设备组进行通信。在这种场景中，5G宽带集群通信***和4G宽带集群通信***之间需要进行交互，才可以实现5G终端设备的正常通信，以使5G终端设备从5G通信切换为4G通信。

图9是本申请实施例提供的4G宽带集群通信***和5G宽带集群通信***之间的交互示意图。

参照图9所示，4G核心网设备组中的eMME设备通过N26接口与5G核心网设备组中的eAMF设备通信连接。

参照图9所示，5G核心网设备组中的SMF设备和5G核心网设备组中的PCF通过 N7接口通信连接，5G核心网设备组中的SMF设备和5G核心网设备组中的UPF设备通过N4接口通信连接。

上述SMF设备融合了4G核心网设备中的xGW(包括PGW和SGW)对控制面消息的处理功能，从而可以与4G核心网设备组中的xGW对接。SMF设备和xGW之间通过 S5-C接口通信，以传输控制面消息。

上述UPF设备融合了4G核心网设备中的xGW(包括PGW和SGW)对用户面消息的处理功能，从而可以与4G核心网设备组中的xGW对接。UPF设备和xGW之间通过 S5-U接口通信，以传输用户消息。

上述第一UDM设备融合了HSS设备的功能，从而可以在HSS不支持5G签约的场景下，上述5G核心网设备组中的第一UDM设备与4G核心网设备组中的eMME设备通过 S6a接口通信，使第一UDM设备通过S6a接口向eMME设备下发签约数据。

参照图9所示，4G核心网设备组中的TCF/TMF设备与5G核心网设备组中的 TCF/TMF设备，通过TC2接口通信。

参照图9所示，eNB与5G数据终端通过Uu接口通信，以使5G数据终端通过4G无线接入网设备和4G核心网设备组进行分组通信。

参照图9所示，xGW设备与eNB设备通过S1-U通信，eMME设备与eNB通过S1-C 接口通信，xGW设备和eMME设备通过S11接口通信。

参照图9所示，SMF设备与第一UDM设备通过N10接口通信连接，SMF设备与 eAMF设备通过N11接口通信，eAMF设备与5G终端设备通过N2接口通信。

从图9中可以看出H，为了支持与5G宽带集群通信***的交互，4G宽带集群通信***中的部分设备需要升级。例如，eMME需要升级，以支持与eAMF之间的接口N26。又例如，eNB需要升级，以支持与5G数据终端的Uu接口。

当然，4G宽带集群通信***和5G宽带集群通信***之间的某些接口是现有的4G宽带集群通信***中的设备已经支持的，从而不需要升级。例如，eMME设备本来就支持 S6a接口，从而eMME设备不需要再升级对该S6a接口的支持。

可以理解的是，本公开实施例提供的5G核心网设备组和4G核心网设备组对应的网络为宽带集群核心网(TCN，trunking core network)。

在实际应用中，4G核心网设备组中还包括DNS(domain name server，域名服务器)设备。DNS设备不需要升级，但需要添加AMF设备的N26接口地址、SMF设备的S11 接口地址和SMF设备的S5接口地址。

从上述过程可以看出，4G宽带集群通信***和5G宽带集群通信***之间的交互过程中依赖于N26接口，这种依赖于N26的交互可以保证从5G通信切换到4G通信时不需要中断通信，实现了无中断的切换。

但是如果eMME设备无法升级以支持N26接口，那么只有4G无线接入网设备进行升级，以支持上述交互过程。在这种场景下，5G集群终端只能通过重定向的方式实现5G 宽带集群通信到4G宽带集群通信的切换，从而会导致集群业务暂时中断。

在5G宽带集群通信***的建网初期，新创建的5G宽带集群通信***和已有的4G宽带集群通信***共存，随着5G宽带集群通信***的逐渐完善，4G宽带集群通信***逐渐退出，最终只剩下5G宽带集群通信***。

本申请实施例中的上述核心网设备与无线接入网设备可以是独立的不同的物理设备，也可以是将核心网设备的功能与无线接入网设备的逻辑功能集成在同一个物理设备上，还可以是一个物理设备上集成了部分核心网设备的功能和部分的无线接入网设备的功能。终端设备可以是固定位置的，也可以是可移动的。图1至9只是示意图，该宽带集群通信***中还可以包括其它无线接入网设备，如还可以包括无线中继设备和无线回传设备，在图 1至9中未画出。本申请实施例对该宽带集群通信***中包括的核心网设备、无线接入网设备和终端设备的数量不做限定。

无线接入网设备是终端设备通过无线方式接入到该宽带集群通信***中的接入设备，可以是基站(base station)、演进型基站(evolved NodeB，eNodeB)、发送接收点(transmission reception point，TRP)、5G移动通信***中的下一代基站(nextgeneration NodeB，gNB)、未来移动通信***中的基站或WiFi***中的接入节点等；也可以是完成基站部分功能的模块或单元，例如，可以是集中式单元(central unit，CU)，也可以是分布式单元(distributed unit，DU)。本申请的实施例对无线接入网设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。

在本申请实施例中，用于实现无线接入网设备(包括4G无线接入网设备和5G无线接入网设备)的功能的装置可以是无线接入网设备；也可以是能够支持无线接入网设备实现该功能的装置，例如芯片***，该装置可以被安装在无线接入网设备中或者和无线接入网设备匹配使用。在本申请实施例提供的技术方案中，以用于实现无线接入网设备的功能的装置是无线接入网设备为例，描述本申请实施例提供的技术方案。

本申请实施例涉及到的终端设备(包括4G终端设备和5G终端设备)也可以称为终端Terminal、用户设备(user equipment，UE)、移动台(mobile station，MS)、移动终端(mobile terminal，MT)等。5G终端设备可以是手机、平板电脑、带无线收发功能的电脑、虚拟现实5G终端设备、增强现实5G终端设备、工业控制中的无线终端、无人驾驶中的无线终端、远程手术中的无线终端、智能电网中的无线终端、运输安全中的无线终端、智慧城市(smart city)中的无线终端、智慧家庭中的无线终端等等。本申请的实施例对终端设备所采用的具体技术和具体设备形态不做限定。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实用新型后，将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、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申请的一般性原理并包括本申请未公开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，本申请的真正范围和精神由下面的权利要求书指出。

应当理解的是，本申请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。本申请的范围仅由所附的权利要求书来限制。

Claims (17)

1.一种5G宽带集群通信***，其特征在于，包括：5G终端设备、5G无线接入网设备和5G核心网设备组，所述5G无线接入网设备分别与所述5G终端设备、所述5G核心网设备组通信；

其中，所述5G终端设备包括以下至少一种：用于进行分组通信的5G数据终端、用于进行集群通信的5G集群终端；

所述5G无线接入网设备包括以下至少一种：第一gNB、第二gNB，所述第一gNB用于向所述5G数据终端提供接入服务，所述第二gNB用于向所述5G数据终端和所述5G集群终端提供接入服务；

所述5G核心网设备组包括以下至少一种5G核心网设备：演进统一数据管理eUDM设备、演进的接入和移动管理功能eAMF设备、认证服务器功能AUSF设备、会话管理功能SMF设备、控制策略功能PCF设备、用户平面功能UPF设备、网络切片选取功能NSSF设备、集群媒体功能TMF设备、集群控制功能TCF设备，所述eUDM设备包括第一UDM设备、第二UDM设备，所述第一UDM设备用于对所述5G数据终端对应的目标数据进行管理，所述第二UDM设备用于对所述5G集群终端对应的目标数据进行管理，所述目标数据包括签约数据、用户状态数据和服务状态数据。

2.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述eAMF设备和所述TCF设备之间的信令消息包括以下至少一种：集群信令消息TSM、多播会话管理消息，所述AMF设备和所述5G无线接入网设备之间的信令消息包括：多播会话管理消息。

3.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述5G数据终端通过Uu接口接入所述第一gNB，或，通过Uu-T接口接入所述第二gNB，所述5G集群终端通过Uu-T接口接入所述第二gNB。

4.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述第一gNB通过N2接口或N3接口与所述5G核心网设备组通信，所述第二gNB通过N2-T接口或N3-T接口与所述5G核心网设备组通信。

5.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述NSSF设备、所述PCF设备、所述第一UDM设备、所述第二UDM设备、所述AUSF设备、所述eAMF设备、所述SMF设备、所述TCF设备中的任意两个设备之间均通信，所述NSSF设备提供Nnssf接口，所述PCF设备提供Npcf接口，所述第一UDM设备提供Nudm接口，所述第二UDM设备提供Ntudm接口，所述AUSF设备提供Nausf接口，所述eAMF设备提供Namf接口，所述SMF设备提供Nsmf接口，所述TCF设备提供Ntcf接口，所述UPF设备和所述SMF设备之间通过N4接口通信，所述UPF设备和所述TMF设备之间通过N6接口通信，所述eAMF设备通过N2T接口与所述5G无线接入网设备通信，所述TMF设备通过N3T接口与所述5G无线接入网设备通信，所述5G无线接入网设备通过N3接口与所述UPF设备通信，所述5G终端设备通过N1接口与所述eAMF设备通信。

6.根据权利要求1所述的***，其特征在于，所述5G核心网设备组为多个，不同5G核心网设备组对应不同公共陆地移动网络PLMN码，属于不同5G核心网设备组的eAMF设备之间通过N14接口通信。

7.根据权利要求6所述的***，其特征在于，属于不同5G核心网设备组的eAMF设备和AUSF设备，通过N12接口通信。

8.根据权利要求6所述的***，其特征在于，属于不同5G核心网设备组的SMF设备之间通过N16接口通信。

9.根据权利要求6所述的***，其特征在于，属于不同5G核心网设备组的UPF设备之间通过N9接口通信。

10.根据权利要求6至9任一项所述的***，其特征在于，各所述5G核心网设备组之间共用所述eUDM设备，各所述5G核心网设备组中的eAMF设备通过N8接口，与所述第一UDM设备通信。

11.根据权利要求10所述的***，其特征在于，各所述5G核心网设备组中的TCF设备通过TC1接口与所述第二UDM设备通信。

12.根据权利要求6至9任一项所述的***，其特征在于，各所述5G核心网设备组包括漫游地5G核心网设备组和归属地5G核心网设备组，所述漫游地5G核心网设备组和所述归属地5G核心网设备组均具有独立的eUDM设备，所述漫游地5G核心网设备组中的eAMF设备通过N8接口与所述归属地5G核心网设备组中的第一UDM设备通信，所述归属地5G核心网设备组中的TCF设备通过TC1接口，与所述归属地5G核心网设备组中的第二UDM设备通信。

13.根据权利要求12所述的***，其特征在于，所述归属地5G核心网设备组中的TCF设备通过TC2接口与所述漫游地5G核心网设备组中的TCF通信。

14.根据权利要求6至9任一项所述的***，其特征在于，不同所述5G核心网设备组之间共用所述5G无线接入网设备。

15.根据权利要求1至9任一项所述的***，其特征在于，所述***还包括至少一个4G核心网设备组，所述4G核心网设备组的TCF/TMF设备与所述5G核心网设备组的TCF/TMF设备之间通过TC2接口通信，所述5G核心网设备组中的第一UDM设备与所述4G核心网设备组中的eMME设备通过S6a接口通信，所述5G核心网设备组中的SMF设备与所述4G核心网设备组中的xGW设备通过S5-C接口通信，所述5G核心网设备组中的UDF设备与所述4G核心网设备组中的xGW设备通过S5-U接口通信，所述5G核心网设备组中的第一UDM设备与所述5G核心网设备组中的SMF设备通过N10接口通信，所述5G核心网设备组中的AMF设备和所述5G核心网设备组中的SMF设备通过N11接口通信，所述4G核心网设备组中的xGW设备与所述4G核心网设备组对应的eNB通过S1-C接口通信。

16.根据权利要求15所述的***，其特征在于，所述4G核心网设备组中的eMME设备通过N26接口与所述5G核心网设备组中的eAMF设备通信连接。

17.根据权利要求15所述的***，其特征在于，所述5G核心网设备组中的SMF设备和所述5G核心网设备组中的PCF设备通过N7接口通信，所述5G核心网设备组中的SMF设备和所述5G核心网设备组中的UPF设备通过N4接口通信。

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