CN101043639A - 一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统 - Google Patents

一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统，通过划定至少一个多播服务区，增设多播服务器、多播内容提供服务器、多播内容服务器、多播控制器，为现有WiMAX系统增添了一种有效的多播服务功能。本发明填充了WiMAX现有的技术空白，在WiMAX系统中提供了多播服务系统，使MSS可以获得多播业务、通过在一个MBS Zone内划分出主BS和从BS来支持宏分集功能，可以较好地共享无线侧和网络侧的信道，节约资源。

Description

一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统。
背景技术
WiMAX(全球微波接入互操作论坛，Worldwide Interoperability forMicroware Access Forum)，是一项宽带无线接入(Broadband Wireless Access，BWA)技术。WiMAX系统现有的网络架构如图1所示，分为以下三层：
ASN(Access Service Network，接入服务网络)；
CSN(Connectivity Service Network，连接服务网络)；
ASP(Application Service Provider，应用服务提供商)网络/Internet。
ASN是为用户提供无线接入的一系列网络功能实体，包括BS(BaseStation，基站)和ASN-GW(Access Service Network Gateway，接入服务网网关)。ASN的功能包括：
提供MSS(Mobile Subscriber Station，移动用户台)与BS之间的层2连接；代理转发AAA(Authentication，Authorization，and Accounting，鉴权、授权、计费服务器)消息到用户归属网络，用于鉴权、授权和计费；发现和选择合适的NSP(Network Service Provider，网络服务提供商)接入到WiMAX业务提供系统；为用户的层3连接建立提供中继功能(如，IP地址分配)；对无线资源进行管理等。
CSN是为用户提供IP连接性的一系列网络功能实体。CSN的功能包括：
MSS的IP地址分配；Internet的接入；代理AAA()和归属AAA(HomeAAA)功能；基于用户Profile的策略和控制；支持ASN-CSN隧道；用户计费和运营商之间的结算；支持漫游功能的Inter-CSN间隧道；支持Inter-ASN移动性等。
用户业务或应用的第三方提供者称为应用服务提供者ASP；应用服务提供者组建的网络称为ASP网络；Internet，即互联网。
多播流可以在一个多播区域(称之为MBS Zone)内进行广播，该MBSZone内的用户注册后即可接收MBS Zone内的多播业务(Multicast BroadcastService，多播广播服务)。当MSS在一个MBS Zone内从一个BS移动至另一个BS，则MSS不需要重新建立连接控制多播业务。
为了增强MSS的接收性能，需要支持宏分集(macro diversity)功能来保证在一组BS内的多播业务传输是同步的。
WiMAX目前的网络架构仅能给MSS提供单播服务，凭借分组域现有的技术还不能提供多播数据业务。WiMAX的空口规范仅提到了MBS业务和宏分集的概念，没有定义MBS业务和宏分集的实现方式。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统，实现在WiMAX系统中提供多播服务。
本发明提供一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统，用于在包括接入服务网络与连接服务网络的WiMAX系统中为移动用户台提供多播业务，包括：
至少一个多播服务区，划定于接入服务网络中，每个多播服务区包括一个主基站和至少一个从基站，分别维护移动用户台信息，主基站对应的基站控制器BSC/分组控制功能PCF作为主BSC/PCF，从基站对应的BSC/PCF作为从BSC/PCF，其中，主BSC/PCF中包括多播业务调度实体，用于宏分集下多播业务数据的调度与组帧，确保多播服务区内各基站下的多播数据的传输同步；
多播服务器，增设于接入服务网网关中，用于记录多播服务区中的基站信息，管控所述多播服务区及其BSC/PCF；
多播内容提供服务器，增设于连接服务网络中，用于提供多播服务内容；
多播内容服务器，增设于连接服务网络中，用于接收多播内容提供服务器提供的多播内容，并经过所述接入服务网网关转发给所述主BSC/PCF；
多播控制器，增设于连接服务网络中，用于辅助所述移动用户台获得可订阅的内容，并管理从多播内容提供服务器到多播内容服务器的内容传输，以及启动和停止多播内容服务器的内容传输，
其中，所述接入服务网网关，在多播服务器的管控下，将特定的多播业务数据发往主BSC/PCF，主BSC/PCF向从BSC/PCF提供多播业务数据。
所述的系统，进一步包括：
多播路由器，连接于所述多播内容服务器与接入服务网网关之间，用于将多播业务数据从多播内容服务器发送至接入服务网网关。
所述连接服务网络中包括：
AAA服务器，连接于多播控制器与接入服务网网关之间，用于对多播业务进行鉴权、授权与计费。
本发明的技术和现有技术相比，可以填充现有技术的空白，在WiMAX系统中提供了实现多播服务的系统，使MSS可以获得多播业务。该发明通过在一个MBS Zone内划分出主BS和从BS来支持宏分集功能，可以较好地共享无线侧和网络侧的信道，节约资源。
附图说明
图1是WiMAX系统现有的网络结构示意图；
图2是本发明所述系统的网络结构示意图；
图3是本发明所述系统中多播区域MBS Zone的示意图。
具体实施方式
本发明提出了一种提供多播/广播服务的系统，应用在WiMAX系统中，。WiMAX系统多播服务的网络参考模型如图2所示。
该模型主要有以下特点：
1.在ASN-GW中增加MBS服务器(MBS Server)，完成多播业务相关的控制和管理，如，MBS连接标识(MBS CID，MBS Connection IDentifier)分配、多播业务授权。MBS服务器管理对象是BSC/PCF(Base StationController/Packet Control Function，基站控制器/分组控制功能)，管理MBSZone，不区分用户，只记录BS信息，BS维护MSS信息。
2.如图3所示，在一个MBS Zone内确定一个主BS，相应的BSC/PCF称为主BSC/PCF(Master BSC/PCF)，其它的BS作为从BS，相应的BSC/PCF称为从BSC/PCF(Slave BSC/PCF)。MBS Zone内的主BSC/PCF根据具体的实现策略不同，可以是固定的，也可以是灵活配置的。在主BSC/PCF中增加多播业务调度程序(MBS Scheduler)实体，完成宏分集下多播业务调度、组帧等功能。通过多播业务调度程序对MBS Zone内的多播业务数据进行集中调度，来保证MBS Zone内各BS下的多播数据的传输同步，即对于特定的多播流数据ASN-GW只发往主BSC/PCF，ASN-GW也只与主BSC/PCF建立R6隧道，从BSC/PCF只需要与ASN-GW进行R6信令交互，不需要建立R6隧道，主BSC/PCF通过R8隧道向从BSC/PCF提供多播流，保证MSS一个MBS Zone下移动时，收看的MBS节目不中断。
3.增加MBS内容提供服务器(MBS Content Provider)，即MBS内容的提供者或来源，可以由运营商提供。
4.增加MBS内容服务器(MBS Content Server)，为WiMAX系统的接入用户提供多播内容服务。MBS内容服务器可以接收不同的MBS内容提供者提供的多播内容，并对它们进行合并和处理，然后通过ASN-GW转发给主BSC/PCF。
5.增加MBS控制器(MBS Controller)，辅助MSS获得可订阅的内容，并管理从MBS内容提供商到MBS内容服务器的内容传输；以及启动和停止MBS内容服务器的内容传输。
6.多播路由器(MR)，该组成为可选的。如果MBS内容服务器和ASN-GW之间采用隧道传输，则可以省略MR。
7.在系统原有的AAA，增加MBS业务的鉴权、授权和计费功能。
简单来讲，MBS业务流程包括以下基本步骤：
步骤1.MSS接入WiMAX网络成功；
步骤2.MSS获取MBS控制器的IP地址；
步骤3.MSS访问MBS控制器，请求多播服务的内容信息；
步骤4.多播承载路径的建立；
步骤5.传输多播媒体流；
步骤6.其他MSS加入建好的多播服务；
步骤7.多播承载路径的释放。
但是，根据业务流程的发起方不同，多播承载路径的建立和释放过程有所不同，申请人将在后续发明中详细描述。
本发明的系统，在WiMAX系统增添了有效的多播服务功能，填充了WiMAX现有的技术空白，可以充分节约网络资源。通过划分MBS Zone，并在MBS Zone中确定出主BS，来控制MBS流到MBS Zone内其它BS下的MSS的传输，从而保证MSS在一个MBS Zone下移动时，保证MBS业务不中断。MBS Zone的划分可以重叠，即一个BS可以属于多个MBS Zone，这样，更好地保证了MSS在跨BS移动时MBS业务不中断。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，目的是使本领域的技术人员能制造或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易见的，这里定义的一般原则可以被应用于其他实施例中而不使用创造能力。因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而适用于符合这里揭示的原理和新颖特征一致的最宽泛的范围。

Claims (5)

1、一种在WiMAX移动通信系统中提供多播服务的系统，用于在包括接入服务网络与连接服务网络的WiMAX系统中为移动用户台提供多播业务，其特征在于，包括：
至少一个多播服务区，划定于接入服务网络中，每个多播服务区包括一个主基站和至少一个从基站，分别维护移动用户台信息，主基站对应的基站控制器BSC/分组控制功能PCF作为主BSC/PCF，从基站对应的BSC/PCF作为从BSC/PCF，其中，主BSC/PCF中包括多播业务调度实体，用于宏分集下多播业务数据的调度与组帧，确保多播服务区内各基站下的多播数据的传输同步；
多播服务器，增设于接入服务网网关中，用于记录多播服务区中的基站信息，管控所述多播服务区及其BSC/PCF；
多播内容提供服务器，增设于连接服务网络中，用于提供多播服务内容；
多播内容服务器，增设于连接服务网络中，用于接收多播内容提供服务器提供的多播内容，并经过所述接入服务网网关转发给所述主BSC/PCF；
多播控制器，增设于连接服务网络中，用于辅助所述移动用户台获得可订阅的内容，并管理从多播内容提供服务器到多播内容服务器的内容传输，以及启动和停止多播内容服务器的内容传输，
其中，所述接入服务网网关，在多播服务器的管控下，将特定的多播业务数据发往主BSC/PCF，主BSC/PCF向从BSC/PCF提供多播业务数据。
2、如权利要求1所述的系统，其特征在于，进一步包括：
多播路由器，连接于所述多播内容服务器与接入服务网网关之间，用于将多播业务数据从多播内容服务器发送至接入服务网网关。
3、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述连接服务网络中包括：
AAA服务器，连接于多播控制器与接入服务网网关之间，用于对多播业务进行鉴权、授权与计费。
4、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接入服务网网关与主BSC/PCF建立R6隧道来传输数据，而与从BSC/PCF进行R6信令交互。
5、如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述主BSC/PCF通过建立R8隧道向从BSC/PCF提供多播业务数据。
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