CN101141787B - 宽带接入系统中实现多播通道建立、预注册、释放的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种宽带接入系统中实现多播通道建立、预注册、释放的方法,解决了NWG规范对于MBS业务的数据通道不支持的问题。包括:宽带无线接入系统通过多播通道标识实现多播数据通道的建立、注册和释放过程。RelayDP可以直接复制多个建立消息给自己所辖的ServingDP或者下一个RelayDP,而不必由AnchorDP给所有的BS群发;同时通过携带该多播组标识MID,AnchorASN-GW可以有针对性地对多播数据通道(多个点对点数据通道)统一处理,对于同一个业务,在一个或者多个多播组播业务区域上,保证统一的QoS,简化控制方式。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域,尤其涉及在宽带无线通信系统中为多播组播业务服务的多通道建立机制。
背景技术
MBS是IEEE802.16e协议定义的一种无线通信系统的主要功能。MBS分单基站接入和多基站接入两种情形,前者是指在一个基站内的多播/广播业务;后者是指所有在网络级别上注册到多播广播内容的终端能够接收属于同一个MBS区域(多播组播业务区域)的多个基站在下行连接上同步传输的MAC层(Medium Access Control layer)数据。本文涉及的MBS就是这种多基站多播/广播业务。见图一所示。
为了能够支持MBS业务,在接入网内部引入MBS控制功能,用来管理和控制MBS相关的信令流程。见图二所示。
802.16协议的MAC层定义了基于连接的业务流概念,和严格的QoS(服务质量,Qualityof Service)保证机制。终端或网络侧通过发起DSA(Dynamic Service Add)过程建立MBS业务流,相关联的多播/广播数据可获得业务流提供的QoS。
在802.16系统中的业务流或连接的管理非常重要,是与其它无连接没有严格QoS要求的网络完全不同,这也是该宽带无线接入网络区别于其他无线接入网很重要的一点。
对于这种基于IP的无线接入系统,为了保证高QoS服务,减少延迟,WiMAX Forum NWG工作组制定的网络规范提出了隧道的概念,见图三。在WiMAX宽带无线接入网内存在有两个功能实体:BS(基站)和ASN-GW(接入网关),在这两个功能实体间通过R6/R4隧道进行媒体面数据的传递。该数据通道传递的数据有两种类型:一种是IP包或者以太网数据包,一种是MAC数据包。系统可以根据需要确定使用该数据通道的粗细粒度:每个BS建立一个隧道;每个终端建立一个隧道或者每个终端的每个业务流建立一个隧道。
同时NWG规范中管理数据通道是通过DPF(数据通道功能体)来实现的。DPF功能体可以位于ASN-GW,也可以位于BS。该功能体有四种类型:AnchorDP(位于ASN-GW,接收网络来的IP包,发给ServingDP,并发起数据通道的建立,释放等功能),ServingDP(位于BS,负责与AnchorDP一起建立数据通道,交互网络与MS(移动台)之间的数据包),TargetDP(位于BS,切换完成后新的ServingDP),RelayDP(位于ASN-GW,协助传递AnchorDP和ServingDP之间的数据包或者数据通道管理的信令)。根据组网的需要,对于一个多播组播业务区域区域下的多个BS,一个Anchor ASN-GW(AnchorDP所在)可以与其中几个BS直接相连,也可以通过其他的Relay ASN-GW(RelayDP所在)与该多播组播业务区域内的其他BS相连。见图四所示。
NWG规范针对单播业务定义了数据通道的建立,释放流程,但是对于MBS业务的数据通道支持还是空白。如果利用现有的单播数据通道建立机制来建立多播数据也可以实现,但是势必造成链路上大量的消息传递负荷,同时也加重了接入网关处理负荷。
发明内容
针对现有技术存在的缺陷和不足,本发明提供一种宽带接入系统中实现多播通道建立、预注册、释放的方法。以满足多播组播业务的需要,达到支持多播组播业务的数据通道的目的。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:一种宽带无线系统中实现多播通道建立的方法,包括如下步骤:
步骤A,终端和接入网完成业务请求,注册,鉴权过程;
步骤B,终端或接入网发起建立多播组播业务,多播组播业务控制点指定一个数据通道功能实体作为AnchorDP开始建立多播组播数据通道;
步骤C,AnchorDP向多播组播业务区域内各ServingDP或者RelayDP发送多播数据通道建立请求消息,并至少携带一个用于识别所述多播数据通道的多播组播标识;
步骤D,ServingDP或者RelayDP收到所述多播数据通道建立请求消息;ServingDP发送多播数据通道响应消息给AnchorDP;所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;
步骤E,AnchorDP收到多个所述多播数据通道响应消息后,向所述ServingDP返回证实消息,至此多播数据通道建立过程完成。
其中,步骤D具体包括:
步骤D1,如果ServingDP是通过RelayDP与AnchorDP连接的,RelayDP继续将该多播组播的数据通道建立请求消息给自己所辖范围内ServingDP或者下一个RelayDP发送,并至少携带一个多播组播标识;
步骤D2,RelayDP下的ServingDP收到该数据通道建立请求消息,向所述AnchorDP发送数据通道建立响应,所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;同时与RelayDP/AnchorDP一起建立多播数据通道。
其中,在所述步骤A之前,系统静态或动态配置有多播组播业务区域关系表,该关系表至少包括多播组播业务区域标识,多播组播业务区域所管辖的接入网关,多播组播业务区域所管辖的基站,基站与接入网关的隶属关系。
其中,所述多播组播业务区域关系表存储在每个AnchorDP,ServingDP以及RelayDP上;或只存储在位于接入网关的数据通道(DP)上。
其中,所述多播组播标识由多播组播业务区域控制点动态分配;与一个或多个多播组播业务区域标识关联。
一种宽带无线系统中实现多播通道预注册的方法,包括如下步骤:
步骤A,终端和接入网完成业务请求,注册,鉴权过程;
步骤B,终端或接入网发起建立多播组播业务,多播组播业务控制点指定一个数据通道功能实体作为AnchorDP开始多播组播数据通道的预注册过程;
步骤C,AnchorDP向多播组播业务区域内各ServingDP或者RelayDP发送多播数据通道预注册请求消息,并至少携带一个用于识别所述多播数据通道的多播组播标识;
步骤D,ServingDP或者RelayDP收到所述多播数据通道预注册请求消息;ServingDP发送多播数据通道预注册响应消息给AnchorDP;所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;
步骤E,AnchorDP收到多个所述多播数据通道预注册响应消息后,向所述ServingDP返回证实消息,至此多播数据通道预注册过程完成。
其中,步骤D具体包括:
步骤D1,如果ServingDP是通过RelayDP与AnchorDP连接的,RelayDP继续将该多播组播的数据通道预注册请求消息给自己所辖范围内ServingDP或者下一个RelayDP发送,并至少携带一个多播组播标识;
步骤D2,RelayDP下的ServingDP收到该数据通道预注册请求消息,向所述AnchorDP发送数据通道预注册响应,所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;同时与RelayDP/AnchorDP一起建立多播数据通道。
其中,在所述步骤A之前,系统静态或动态配置有多播组播业务区域关系表,该关系表至少包括多播组播业务区域标识,多播组播业务区域所管辖的接入网关,多播组播业务区域所管辖的基站,基站与接入网关的隶属关系。
其中,所述多播组播业务区域关系表存储在每个AnchorDP,ServingDP以及RelayDP上;或只存储在位于接入网关的数据通道(DP)上。
其中,所述多播组播标识由多播组播业务区域控制点动态分配;与一个或多个多播组播业务区域标识关联。
一种宽带无线系统中实现多播通道释放的方法,包括如下步骤:
步骤A,接入网决定释放与某个多播组播标识关联的所有多播数据通道,多播组播业务控制点通知AnchorDP;
步骤B,AnchorDP向多播组播业务区域内各ServingDP或者RelayDP发送多播数据通道释放请求消息,并至少携带一个用于识别所述多播数据通道的多播组播标识;
步骤C,ServingDP或者RelayDP收到所述多播数据通道释放请求消息;ServingDP发送多播数据通道释放响应消息给AnchorDP;所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;
步骤D,AnchorDP收到多个所述多播数据通道释放响应消息后,向所述ServingDP返回证实消息,至此多播数据通道释放过程完成。
其中,步骤C具体包括:
步骤C1,如果ServingDP是通过RelayDP与AnchorDP连接的,RelayDP继续将该多播组播的数据通道释放请求消息给自己所辖范围内ServingDP或者下一个RelayDP发送,并至少携带一个多播组播标识;
步骤C2,RelayDP下的ServingDP收到该数据通道释放请求消息,向所述AnchorDP发送数据通道释放响应,并至少携带一个多播组播标识和标示自己的ID;同时与RelayDP/AnchorDP一起释放多播数据通道。
其中,在所述步骤A之前,系统静态或动态配置有多播组播业务区域关系表,该关系表至少包括多播组播业务区域标识,多播组播业务区域所管辖的接入网关,多播组播业务区域所管辖的基站,基站与接入网关的隶属关系。
其中,所述多播组播业务区域关系表存储在每个AnchorDP,ServingDP以及RelayDP上;或只存储在位于接入网关的数据通道(DP)上。
优选的:在所述宽带无线系统中实现多播通道释放的方法中,所述多播组播标识由多播组播业务区域控制点动态分配;可以与一个或多个多播组播业务区域标识关联。
本发明的技术和现有技术相比,为宽带无线接入的多播服务提供了有效的多播数据通道预注册,建立和释放方法,RelayDP可以直接复制多个建立消息给自己所辖的ServingDP或者下一个RelayDP,而不必由AnchorDP给所有的BS群发;同时通过携带该多播组标识MID,AnchorASN-GW可以有针对性地对多播数据通道(多个点对点数据通道)统一处理,对于同一个业务,在一个或者多个多播组播业务区域上,保证统一的QoS,简化控制方式。
附图说明
图1是WiMAX MBS概念示意图;
图2是WiMAX MBS控制点说明图;
图3是本发明所涉及的R6数据通道概念示意图;
图4是本发明所涉及的数据通道与WiMAX接入网内各实体的关系图;
图5本发明方法中建立多播数据通道的流程图;
图6本发明方法中预注册多播数据通道的流程图;
图7本发明方法中网络发起释放多播数据通道的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式,对本发明作进一步详细说明。
如图5所示,描述的是WiMAX宽带无线接入系统中多播组播数据通道建立的流程。
系统可以根据以下触发原则准备建立与多播组播标识关联的多播数据通道:
(1)网络主动发起对某一个或者几个MBSZone区域内开始提供多播服务。
(2)注册了多播业务的终端请求多播服务。
(3)操作维护的需要。
在此建立过程中,通过携带多播组标识MID,Relay接入网关可以直接复制多个建立消息给自己所辖的基站或者下一个Relay接入网关,而不必由Anchor接入网关给所有的基站群发;同时通过携带该多播组标识MID,Anchor接入网关可以有针对性地对多播数据通道(多个点对点数据通道)统一处理,保证统一的QoS,简化控制方式。
首先支持MBS业务的WiMAX网络需要在每个接入网关配置多播组播业务区域和基站以及Relay接入网关的对应关系。当一个多播组播终端请求多播组播服务,网络发现还没有为此建立多播组播的R6数据通道,并决定建立多播数据通道后,开始此流程。
具体建立流程如下:
1.终端和接入网完成MBS业务请求,注册,鉴权等过程。
2.该终端此次MBS服务对应的AnchorDP所在的接入网关Anchor接入网关根据此次MBS服务对应的多播组播业务区域,向多播组播业务区域内各基站发送数据通道建立请求消息,并携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等。
3.ServingDP所在的基站或者RelayDP所在的接入网关收到该数据通道建立请求消息。
可以有如下几种应用场景:
基站直接发送数据通道建立响应给AnchorDP所在的接入网关,并至少携带一个MID和标示自己的ID。
如果基站是通过Relay接入网关与Anchor接入网关连接的,则由Relay接入网关继续将该多播组播的数据通道建立请求消息向基站或者下一个Relay接入网关发送,并携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等。
Relay接入网关下的基站收到该数据通道建立请求消息,发送数据通道建立响应,并至少携带一个多播组播组标识MID和标识自己的ID,同时与Relay/Anchor基站一起建立多播数据通道。
4.Anchor接入网关收到多个基站的数据通道建立响应消息后,用同样的方式向多播组播业务区域下所有的基站返回证实消息(可以携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等),至此多播数据通道建立完成。
5.系统根据规范开始后续的流程。在此时,多播数据通道开始传递多播数据流。这时Anchor接入网关以及基站可以对同一个MID的数据流用相同的控制策略进行统一的数据流处理。
图6是数据通道预注册过程,该过程在NWG的规范中是可选的,但是如果使用的话,对于多播数据通道的预注册也可以利用本发明的机制。
具体建立流程如下:
1.终端和接入网完成MBS业务请求,业务、用户注册,鉴权等过程。
2.该终端此次MBS服务对应的AnchorDP所在的接入网关Anchor接入网关根据此次MBS服务对应的多播组播业务区域,向多播组播业务区域内各基站发送数据通道预注册请求消息,并携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等。
3.ServingDP所在的基站或者RelayDP所在的接入网关收到该数据通道预注册请求消息。
可以有如下几种应用场景:
基站直接发送数据通道预注册响应给AnchorDP所在的接入网关,并至少携带一个MID和标示自己的ID。
如果基站是通过Relay接入网关与Anchor接入网关连接的,则由Relay接入网关继续将该多播组播的数据通道预注册请求消息向基站或者下一个Relay接入网关发送,并携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等。
Relay接入网关下的基站收到该数据通道预注册请求消息,发送数据通道预注册响应,并至少携带一个多播组播组标识MID和标识自己的ID,同时与Relay/Anchor接入网关一起对多播数据通道进行预注册。
4.Anchor接入网关收到多个基站的数据通道预注册响应消息后,用同样的方式向多播组播业务区域下所有的基站返回证实消息(可以携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等),至此多播数据通道预注册完成。
5.系统根据规范开始后续的流程。
图7是多播数据通道释放过程,当一个多播组播业务结束后,网络可以发起该多播数据通道的释放,或者此MBS业务对应的终端都退出该业务时,网络也可以发起该多播数据通道的释放。系统根据以下原则释放与多播组播标识关联的所有多播数据通道:
(1)该MBSZone下所有的多播用户已经退出该多播服务;
(2)该多播组播业务区域下所有的多播用户已经退出网络;
(3)系统中止多播组播业务服务;
(4)操作维护的需要。
具体建立流程如下:
1.网络需要中止已有的MBS业务,则发起多播数据通道的释放,并通知此次MBS服务对应的AnchorDP所在的接入网关Anchor ASN-GW。
2.Anchor接入网关根据此次MBS服务对应的多播组播业务区域,向多播组播业务区域内各基站发送数据通道释放请求消息,并携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务内容标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等。
3.ServingDP所在的基站或者RelayDP所在的接入网关收到该数据通道释放请求消息。可以有如下几种应用场景:
基站直接发送数据通道释放响应给AnchorDP所在的接入网关,并至少携带一个MID和标示自己的ID。
如果基站是通过Relay接入网关与Anchor接入网关连接的,则由Relay接入网关继续将该多播组播的数据通道释放请求消息向多播组播业务区域对应的所有基站或者下一个Relay接入网关发送,并携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等。
Relay接入网关下的基站收到该数据通道释放请求消息,发送数据通道释放响应,并至少携带一个多播组播组标识MID和标识自己的ID,同时与Relay/Anchor接入网关一起对多播数据通道进行释放。
4.Anchor接入网关收到多个基站的数据通道释放响应消息后,用同样的方式向多播组播业务区域下所有的基站返回证实消息(可以携带一个多播组播组标识(MID),MBS业务标识,MBS业务流标识,MBS数据通道标识等),至此多播数据通道释放完成。
5.系统根据规范开始后续的流程。
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 (15)
1.一种宽带无线系统中实现多播通道建立的方法,包括如下步骤:
步骤A,终端和接入网完成业务请求,注册,鉴权过程;
步骤B,终端或接入网发起建立多播组播业务,多播组播业务控制点指定一个数据通道功能实体作为AnchorDP开始建立多播组播数据通道;
步骤C,AnchorDP向多播组播业务区域内各ServingDP或者RelayDP发送多播数据通道建立请求消息,并至少携带一个用于识别所述多播数据通道的多播组播标识;
步骤D,ServingDP或者RelayDP收到所述多播数据通道建立请求消息;ServingDP发送多播数据通道响应消息给AnchorDP;所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;
步骤E,AnchorDP收到多个所述多播数据通道响应消息后,向所述ServingDP返回证实消息,至此多播数据通道建立过程完成。
2.根据权利要求1所述的宽带无线系统中实现多播通道建立的方法,其特征在于,步骤D具体包括:
步骤D1,如果ServingDP是通过RelayDP与AnchorDP连接的,RelayDP继续将该多播组播的数据通道建立请求消息给自己所辖范围内ServingDP或者下一个RelayDP发送,并至少携带一个多播组播标识;
步骤D2,RelayDP下的ServingDP收到该数据通道建立请求消息,向所述AnchorDP发送数据通道建立响应,所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;同时与RelayDP/AnchorDP一起建立多播数据通道。
3.根据权利要求1或2所述的宽带无线系统中实现多播通道建立的方法,其特征在于:在所述步骤A之前,系统静态或动态配置有多播组播业务区域关系表,该关系表至少包括多播组播业务区域标识,多播组播业务区域所管辖的接入网关,多播组播业务区域所管辖的基站,基站与接入网关的隶属关系。
4.根据权利要求3所述的宽带无线系统中实现多播通道建立的方法,其特征在于:所述多播组播业务区域关系表存储在每个AnchorDP,ServingDP以及RelayDP上;或只存储在位于接入网关的数据通道(DP)上。
5.根据权利要求4所述的宽带无线系统中实现多播通道建立的方法,其特征在于:所述多播组播标识由多播组播业务区域控制点动态分配;与一个或多个多播组播业务区域标识关联。
6.一种宽带无线系统中实现多播通道预注册的方法,包括如下步骤:
步骤A,终端和接入网完成业务请求,注册,鉴权过程;
步骤B,终端或接入网发起建立多播组播业务,多播组播业务控制点指定一个数据通道功能实体作为AnchorDP开始多播组播数据通道的预注册过程;
步骤C,AnchorDP向多播组播业务区域内各ServingDP或者RelayDP发送多播数据通道预注册请求消息,并至少携带一个用于识别所述多播数据通道的多播组播标识;
步骤D,ServingDP或者RelayDP收到所述多播数据通道预注册请求消息;ServingDP发送多播数据通道预注册响应消息给AnchorDP;所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;
步骤E,AnchorDP收到多个所述多播数据通道预注册响应消息后,向所述ServingDP返回证实消息,至此多播数据通道预注册过程完成。
7.根据权利要求6所述的宽带无线系统中实现多播通道预注册的方法,其特征在于,步骤D具体包括:
步骤D1,如果ServingDP是通过RelayDP与AnchorDP连接的,RelayDP继续将该多播组播的数据通道预注册请求消息给自己所辖范围内ServingDP或者下一个RelayDP发送,并至少携带一个多播组播标识;
步骤D2,RelayDP下的ServingDP收到该数据通道预注册请求消息,向所述AnchorDP发送数据通道预注册响应,所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;同时与RelayDP/AnchorDP一起建立多播数据通道。
8.根据权利要求6所述的宽带无线系统中实现多播通道预注册的方法,其特征在于:在所述步骤A之前,系统静态或动态配置有多播组播业务区域关系表,该关系表至少包括多播组播业务区域标识,多播组播业务区域所管辖的接入网关,多播组播业务区域所管辖的基站,基站与接入网关的隶属关系。
9.根据权利要求8所述的宽带无线系统中实现多播通道预注册的方法,其特征在于:所述多播组播业务区域关系表存储在每个AnchorDP,ServingDP以及RelayDP上;或只存储在位于接入网关的数据通道(DP)上。
10.根据权利要求8所述的宽带无线系统中实现多播通道预注册的方法,其特征在于:所述多播组播标识由多播组播业务区域控制点动态分配;与一个或多个多播组播业务区域标识关联。
11.一种宽带无线系统中实现多播通道释放的方法,包括如下步骤:
步骤A,接入网决定释放与某个多播组播标识关联的所有多播数据通道,多播组播业务控制点通知AnchorDP;
步骤B,AnchorDP向多播组播业务区域内各ServingDP或者RelayDP发送多播数据通道释放请求消息,并至少携带一个用于识别所述多播数据通道的多播组播标识;
步骤C,ServingDP或者RelayDP收到所述多播数据通道释放请求消息;ServingDP发送多播数据通道释放响应消息给AnchorDP;所述ServingDP至少携带一个多播组播标识和标示所述ServingDP的ID;
步骤D,AnchorDP收到多个所述多播数据通道释放响应消息后,向所述ServingDP返回证实消息,至此多播数据通道释放过程完成。
12.根据权利要求11所述的宽带无线系统中实现多播通道释放的方法,其特征在于,步骤C具体包括:
步骤C1,如果ServingDP是通过RelayDP与AnchorDP连接的,RelayDP继续将该多播组播的数据通道释放请求消息给自己所辖范围内ServingDP或者下一个RelayDP发送,并至少携带一个多播组播标识;
步骤C2,RelayDP下的ServingDP收到该数据通道释放请求消息,向所述AnchorDP发送数据通道释放响应,并至少携带一个多播组播标识和标示自己的ID;同时与RelayDP/AnchorDP一起释放多播数据通道。
13.根据权利要求11所述的宽带无线系统中实现多播通道释放的方法,其特征在于:在所述步骤A之前,系统静态或动态配置有多播组播业务区域关系表,该关系表至少包括多播组播业务区域标识,多播组播业务区域所管辖的接入网关,多播组播业务区域所管辖的基站,基站与接入网关的隶属关系。
14.根据权利要求13所述的宽带无线系统中实现多播通道释放的方法,其特征在于:所述多播组播业务区域关系表存储在每个AnchorDP,ServingDP以及RelayDP上;或只存储在位于接入网关的数据通道(DP)上。
15.根据权利要求11所述的宽带无线系统中实现多播通道释放的方法,其特征在于:所述多播组播标识由多播组播业务区域控制点动态分配;与一个或多个多播组播业务区域标识关联。
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