CN101163324A - 多播广播业务的播送模式转换方法、终端切换方法及基站 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及无线通信领域，公开了一种MBS业务的播送模式转换方法、终端切换方法及基站，可以更加高效地实现MBS业务。本发明中，通过设置两个方向即从PTP到PMP或从PMP到PTP的播送方式转换的门限，根据当前多播组终端数目来判断是否进行播送方式转换，实现灵活地根据实际情况选择不同播送方式。在播送方式转换过程中，通过CID的变换、DSA/DSC消息通知、原CID的释放和新CID的映射传输等步骤，实现PTP和PMP之间的连续转换，保证了MBS业务的连续性和可靠性。针对BS切换过程中的播送方式转换，给出了有准备切换和无准备切换两种方法。
Description
技术领域
本发明涉及无线通信领域，特别涉及微波接入全球互通系统中的多播广播技术。
背景技术
微波接入全球互通(Worldwide Interoperability for Microwave Access，简称“WiMAX”)是一种基于国际电气电子工程师协会(Institute of ElectricalElectronic Engineer，简称“IEEE”)802.16标准的无线城域网技术。IEEE 802.16是为制订无线城域网标准而专门成立的工作组，该工作组自1999年成立以来，主要负责固定无线接入的空中接口标准制订。为了推广基于IEEE 802.16和欧洲电信标准组织的高性能无线城域网协议的无线宽带接入设备，并且确保他们之间的兼容性和互操作性，2001年4月，由业界主要的无线宽带接入厂商和芯片制造商共同成立了一个非营利工业贸易联盟——全球微波接入互操作性(WiMAX)组织。
下面介绍一下基于IEEE 802.16的WiMAX网络的组网及其网络实体功能。如图1所示，WiMAX网络实体主要由三个部分组成即客户端(MobileSubscriber Station/Subscriber Station，简称“MSS/SS”)、接入业务网(AccessService Network，简称“ASN”)包括基站(BS)和接入业务网网关(ASNGateway，简称“ASN GW”)和连接业务网(Connection Service Network，简称“CSN”)包括预付费服务器(Pre-Pay Server，简称“PPS”)、认证、授权和计费服务器(Authentication Authorization and Accounting Server，简称“AAA Server”)等逻辑实体。
其中ASN定义为WiMAX终端提供无线接入服务的网络功能集合。ASN包含了BS和ASN-GW网元。ASN的作用主要包括以下几个方面：确保WiMAX终端与WiMAX基站之间二层连接的建立；无线资源管理；网络发现以及WiMAX用户网络业务供应商的最优选择；在代理移动IP模式下，充当代理服务器控制WiMAX终端的认证、授权以及计费消息；为WiMAX终端三层应用连接的建立提供中继。其中BS网元的主要功能为：提供BS和MS的L2连接、无线资源管理等等；ASN-GW网元的主要功能为：为MS认证、授权和计费功能提供客户端功能，为MS提供L3信息的Relay功能(如IP地址分配)、ASN内切换等。
CSN定义为WiMAX终端提供IP连接服务。作用主要包括以下几个方面：为WiMAX终端会话分配IP地址；提供互联网接入；充当认证授权计费代理服务器或者认证授权计费服务器；基于用户签约数据进行策略和访问控制；支持ASN与CSN之间隧道的建立；支持WiMAX用户话单的生成以及跨运营商之间的WiMAX业务结算；支持CSN之间漫游隧道的建立；支持ASN之间的移动性；支持多种WiMAX业务，例如基于位置的业务、端到端业务、多媒体广播与多播业务等等。
随着个人通信和移动通信市场的迅速发展，广播多播服务逐渐变得重要，比如手机电视业务等。运营商并不需要建设一个全新的网络来提供手机电视服务。在现有网络上采用多播技术，正好能够满足这样的需求，而不需为手机电视服务开辟新的无线频谱资源。PTP网络为终端一对一地提供个性化的内容，多播网络则同时面向众多终端提供一整套统一的预订内容。PTP的个性化以最大的带宽占用率为代价(资源利用率最低)，因为需要对每个终端都独立地进行内容分发；多播技术则通过牺牲个性化来换取最大的资源利用率。同样，对于WiMAX无线城域网技术来说，多播广播业务(Multicastand Broadcast Service，简称“MBS”)也是其重要发展方向之一。移动宽带接入如果不能搭载移动视频广播，那在推广上必然是一大弱势。
通常的通信是在一个节点和另外一个节点之间的通信，但是随着用户需求的增加，以及多种媒体的引入，就要求新的传输模式，即一点到多点也可能包括多点到多点的通信。为了支持这些模式，同时又希望满足通信的资源利用有效性(即对一些关键的通信资源的复用，例如空口的带宽，连接标识CID，接入网的传输隧道)，就定义了MBS多播广播业务。
IEEE在802.16e中就对MBS业务在空口的信令以及数据传输上进行了支持。MBS传输模式可以分为单BS接入以及多BS接入，而MBS域的概念是定义在多BS接入下的。所谓一个MBS域就是一个基站的集合，这个集合中的基站必须满足一个条件：发送MBS数据的时候使用的多播连接标识CID和安全联盟(Security Alliance，简称“SA”)必须是一致的。
MBS业务的播送模式可以有点对点(Point to Point，简称“PTP”)和点对多点(Point to Multi Point，简称“PMP”)两种。在PTP播送模式下，每个接受MSS/SS使用一个CID，ASN对于每个MSS/SS单独发送MBS业务；在PMP播送模式下，所有MSS/SS共享一个多播CID(Multicast CID，简称“MCID”)，ASN只在空口以最大功率发送到该MCID上，所有MSS/SS去接收。
对于PTP播送来说，由于每个终端都要占用一个CID连接及其配套处理资源和网络资源，往往在多播广播情况下变得效率低下。对于PMP播送来说，由于接收MBS业务的各个终端所处的无线信道环境各不相同，为了保证同一个多播组内的终端都能正确接收MBS业务，通常情况下，BS在空口都是采用最大发射功率以及最鲁棒的编码调制方式进行发送，无疑对空口效率带来较大的损失。对于终端数较多的情况下，采取多播或者广播方式是划算的，但对于终端数较低情况下，就得不偿失了；也许此时需要考虑是否用PTP的方式播送。
目前WiMAX相关技术文档中，没有关于MBS业务发送过程中播送模式转换技术，也就是说，现有技术中没有灵活地采用PTP或PMP方式播送MBS业务。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种多播广播业务的播送模式转换方法、终端切换方法及基站，使得更加高效地实现MBS业务。
为实现上述目的，本发明提供了一种多播广播业务的播送模式转换方法，包含以下步骤：
当基站接收所述多播广播业务的情况满足转换条件时，触发从当前播送模式到目标播送模式的转换；
在转换时，所述基站为所述目标播送模式分配网络资源，释放当前播送模式的网络资源，并按所述目标播送模式播送所述多播广播业务；
所述基站通知接收所述多播广播业务的终端按所述目标播送模式接收该多播广播业务。
其中，所述播送模式包含点对点模式和点对多点模式；
在点对多点模式下，当所述基站下接收所述多播广播业务的终端数目小于设定的转换下限时满足所述转换条件，触发从点对多点模式到点对点模式的转换；
在点对点模式下，当所述基站下接收所述多播广播业务的终端数目大于设定的转换上限时满足所述转换条件，触发从点对点模式到点对多点模式的转换。
此外在所述方法中，所述从点对多点模式到点对点模式的转换包含以下子步骤：
所述基站发送命令激活处于空闲状态的接收所述多播广播业务的终端；
所述基站给每个所述终端单独分配点对点播送连接标识，并将所述多播广播业务流映射在该点对点播送连接标识上播送。
此外在所述方法中，所述从点对多点模式到点对点模式的转换还包含以下子步骤：
所述基站向网络侧申请给每个所述终端单独分配点对点播送服务流标识，与其点对点播送连接标识对应，并将所述多播广播业务流映射在对应点对点播送服务流标识上。
此外在所述方法中，所述从点对多点模式到点对点模式的转换还包含以下子步骤：
所述基站根据原点对多点模式的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给每个所述终端，或者分别根据每个所述终端所对应的新建安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端。
此外在所述方法中，所述从点对点模式到点对多点模式的转换包含以下子步骤：
所述基站为所述多播广播业务分配点对多点播送连接标识，并发送命令通知每个所述终端从该点对多点播送连接标识上接收所述多播广播业务流和开始接收的时间；
所述基站将所述多播广播业务流映射在所述点对多点播送连接标识上播送；
所述基站释放对应于每个所述终端的点对点播送连接标识及其资源。
此外在所述方法中，所述基站通过以下方式之一通知所述终端开始接收的时间：
直接告知所述终端所述多播广播业务流的帧号和物理资源；或
告知所述终端用于指示所述多播广播业务流的帧号的指示消息的帧号和物理资源；或
告知所述终端用于指示所述指示消息的第二指示消息的帧号和物理资源。
此外在所述方法中，所述从点对点模式到点对多点模式的转换还包含以下子步骤：
所述基站释放对应于每个所述终端的所述点对点播送服务流标识及其资源。
此外在所述方法中，所述从点对点模式到点对多点模式的转换还包含以下子步骤：
如果所述基站在点对点模式下分别根据每个终端所对应的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端，则在转换到点对多点模式后，所述基站删除每个终端所对应的所述安全联盟信息；
所述基站将所述目标播送模式的安全联盟信息通知给所述终端。
此外在所述方法中，所述基站通过下发动态业务更改DSC信令、或动态业务增加DSA及动态业务删除DSD信令给所述终端，通知其更改播送模式相关信息。
本发明还提供了一种终端切换方法，包含以下步骤：
目标基站通过与原服务基站交互获得进行切换的终端正在使用的多播广播业务播送模式的信息；
如果目标基站中该多播广播业务的播送模式与原服务基站不同，则通知所述终端在切换后按目标基站的播送模式接收该多播广播业务。
其中，所述目标基站在切换前通过原服务基站转发或在切换后直接向所述终端发送更改播送模式相关信息，通知该终端按目标基站的播送模式接收该多播广播业务。
此外在所述方法中，所述更改播送模式相关信息通过DSC/DSA/DSD信令、或注册过程通知给所述终端。
此外在所述方法中，如果所述目标基站为点对点的播送模式，则为所述终端单独分配点对点播送连接标识，并将所述多播广播业务流映射在该点对点播送连接标识上播送。
此外在所述方法中，如果所述原服务基站为点对点的播送模式，则所述终端成功切换到所述目标基站后，原服务基站释放对应于该终端的点对点播送连接标识及其资源。
此外在所述方法中，当终端丢失与当前服务基站的连接之后，请求切换到目标基站；
该切换终端通过网络重入过程建立与所述目标基站的所述多播广播业务连接。
此外在所述方法中，所述目标基站确认是否已从服务器下发所述多播广播业务，如果没有，则建立通道从服务器下发所述多播广播业务。
本发明还提供了一种基站，包含：
判断模块，用于判断本基站接收多播广播业务的情况是否满足触发该多播广播业务从当前播送模式到目标播送模式的转换条件；
转换模块，用于当所述判断模块判定满足所述转换条件时，为所述目标播送模式分配网络资源，释放当前播送模式的网络资源，并按所述目标播送模式播送所述多播广播业务，完成所述多播广播业务从当前播送模式到目标播送模式的转换；
通知模块，用于通知接收所述多播广播业务的终端按所述目标播送模式接收该多播广播业务。
其中，所述播送模式包含点对点模式和点对多点模式；所述判断模块通过以下方式判断是否满足所述转换条件：
在点对多点模式下，本基站下接收所述多播广播业务的终端数目是否小于设定的转换下限，如果是，则满足触发该多播广播业务从点对多点模式到点对点模式的转换条件；
在点对点模式下，本基站下接收所述多播广播业务的终端数目是否大于设定的转换上限，如果是，则满足触发该多播广播业务从点对点模式到点对多点模式的转换条件。
此外，所述转换模块通过以下方式完成所述多播广播业务从点对多点模式到点对点模式的转换：
发送命令激活处于空闲状态的所述终端；
给每个所述终端单独分配点对点播送连接标识，并将所述多播广播业务流映射在该点对点播送连接标识上播送；
根据原点对多点模式的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给每个所述终端，或者分别根据每个所述终端所对应的新建安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端。
此外，所述转换模块通过以下方式完成所述多播广播业务从点对点模式到点对多点模式的转换：
为所述多播广播业务分配点对多点播送连接标识，并发送命令通知每个所述终端从该点对多点播送连接标识上接收所述多播广播业务流和开始接收的时间；
将所述多播广播业务流映射在所述点对多点播送连接标识上播送；
释放对应于每个所述终端的点对点播送连接标识及其资源；
如果在点对点模式下所述基站分别根据每个所述终端所对应的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端，则在转换到点对多点模式后，所述转换模块删除每个所述终端所对应的所述安全联盟信息，将所述目标播送模式的安全联盟信息分别通知给所述终端。
通过比较可以发现，本发明的技术方案与现有技术的主要区别在于，通过设置两个方向即从PTP到PMP或从PMP到PTP的播送方式转换的门限，根据当前多播组终端数目来判断是否进行播送方式转换，实现灵活地根据实际情况选择不同播送方式。
在播送方式转换过程中，通过CID的变换、DSA/DSC消息通知、原CID的释放和新CID的映射传输等步骤，实现PTP和PMP之间的连续转换，保证了MBS业务的连续性和可靠性。
针对BS切换过程中的播送方式转换，给出了有准备切换和无准备切换两种方法，通过服务BS与目标BS之间的交互、目标BS的MBS业务链路建立、MS的网络重入等步骤，实现MBS业务的无缝切换中的播送模式转换。
这种技术方案上的区别，带来了较为明显的有益效果，即通过提供MBS业务播送过程中PTP和PMP方式之间转换的解决方案，针对MBS业务接收终端数目不同的情况，网络灵活的进行传输模式的选择，以达到资源最佳利用的目的，不仅在多终端情况下能够通过多播方式节省网络链路资源，而且能在终端数较少情况下转换为PTP方式，以节省发射功率和空口带宽。
基于现有IEEE 802.16协议规定的消息格式和交互机制实现了PTP和PMP之间的转换流程，使得MBS业务的灵活播送得以实现，提高该方案的实际可行性和兼容性，降低现有设备升级成本。
通过BS切换过程中MBS播送方式转换的实现，保证了MBS业务的连续性和可靠性，提高业务质量。
附图说明
图1是WiMAX网络的功能实体及其组网原理示意图；
图2是根据本发明的第二实施方式的PMP到PTP转换流程图；
图3是根据本发明的第三实施方式的PTP到PMP转换流程图；
图4是根据本发明的第四实施方式的有准备BS切换流程图；
图5是根据本发明的第五实施方式的无准备BS切换流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
为了充分利用网络资源，提供多样化的服务，WiMAX网络支持MBS多播广播业务播送。本发明进一步提出MBS业务播送模式的转换解决方案，以实现灵活地选用PMP多播或PTP单播两种模式进行MBS播送，使得MBS的传输能够更加充分的利用无线资源。
本发明通过设置两个门限值来根据终端数目判断是否启动PMP到PTP或PTP到PMP的转换流程。在转换过程中完全通过现有IEEE 802.16标准定义的消息和交互机制实现转换过程。另外，还提供了BS切换时的MBS播送模式转换的方法，以支持MBS业务的连续性。
本发明的第一实施方式涉及MBS业务的播送模式转换方法，在本实施方式中，首先设置两个转换门限N1和N2，分别称为转换下限和转换上限，其中N1为触发PMP到PTP的门限，而N2则相反。在网络侧设置门限之后，每次MBS会话开始的时候，如果某个BS下接收该MBS业务的终端数小于门限N1，就触发PMP到PTP的转换；当终端数大于门限N2的时候，就触发PTP到PMP的转换。门限可以由运营商根据实际经验设置一个合理的值，以最大化地发挥模式转换的功效。
在该实施方式中，包含几个基本步骤：BS为目标模式分配网络资源如CID等，释放当前播送模式的网络资源，并按目标播送模式播送MBS业务；然后，BS通知接收业务的终端更改播送模式相关信息(比如CID、SFID等)，接收时间相关参数，并按目标播送模式接收业务。
在该实施方式中，两种模式的主要区别可以归纳为以下几个方面：
1)安全机制：PTP可以使用PMP模式下的MBS数据加密密钥(MBSTraffic Key，简称“MTK”)，也可以使用类似PTP的TEK；PMP则只能采用MTK。其中，MTK由MBS鉴权密钥(MBS Authentication Key，简称“MAK”)和MBS多播组数据加密密钥(MBS Group Traffic Encryption Key，简称“MGTEK”)按照802.16e的描述派生。
2)CID：PTP方式下每个终端使用不同的传输CID(Transport CID)下发业务数据；PMP方式下所有终端共享一个CID，此CID可以是802.16e里的Transport CID或者Multicast CID。
3)MBS域：多BS接入下，如果PMP方式进入了PTP方式，就不再有MBS域的概念；但是BS还是提供原本MBS域上提供的所有MBS业务，只是不再用单一的CID和安全联盟进行数据发送。
4)Idle态：PTP方式下终端不能处于Idle态，这是由于每个终端都使用不同的Transport CID来进行MBS业务数据的接收。
5)PTP下直接使用DL-MAP消息描述下发数据的物理资源
这里需要注意一点，在多终端共享空口资源，比如Multi-house的情况，一般来说仅需计算为一个终端。
需要说明的是，BS可通过以下三种方式通知终端接收时间相关参数：
(1)直接告知终端MBS流的帧号和物理资源；
(2)告知终端用于指示MBS流的帧号的指示消息的帧号和物理资源；
(3)告知终端用于指示该指示消息的第二指示消息的帧号和物理资源。
可见，第一实施方式中给出两种模式各自的实现方式和转换触发条件，理论上说，当点对多点模式下的发射功率(最大发射功率)和其他资源占用量超过当前终端数目独立播送所需资源总量时，即可以触发转换；反之亦然。但是，这里需要设置两个门限值，分别离所述理论值有一定裕量，这样可以避免出现由于网络抖动而反复转换的震荡的情况。
本发明的第二实施方式涉及MBS业务的播送模式转换方法，本实施方式在第一实施方式的基础上，具体实现了PMP转PTP的流程。该流程中各功能实体的交互步骤如图2所示。
首先，要建立所有终端的PTP链路，必须确保每个终端处在正常状态，因此BS需要发送命令激活处于Idle状态的终端。可以使用MOB_PAG_ADV消息，将所有使用此MBS业务的处于Idle态的终端激活。MOB_PAG_ADV消息可以在PMP模式下的多播CID上发送，所有监听此多播CID的终端都可以接收到这个寻呼。MOB_PAG_ADV也可以是携带一个MBS业务ID，然后在广播信道上发送，所有接收此MBS业务的终端都对这个寻呼作出反应。MOB_PAG_ADV中的Aciton参数可以设置为让终端退出空闲模式，等到终端重新接入网络后，按照以下步骤描述的BS和终端的激活态下行为执行。
其次，BS需要给每个终端单独分配PTP的CID，然后将MBS业务流分别映射在所有PTP CID上播送，即每个CID拷贝一份。BS需要重新分配这一系列CID，这些CID集合与原来使用多播CID对应的服务流映射到一起，同时将这些CID分配给各个MS，这个操作仅仅由BS管理，不涉及ASN-GW，也不考虑CID和SFID之间的一对一的对应关系。
如果考虑CID和SFID的一对一的对应关系，BS向涉及到的每个MS发起DSC/DSA流程，此时消息中携带分配给终端新的SFID以及新分配的PTPCID；为了让终端能把新分配的CID以及SFID对应到原来的多播CID以及SFID，需要在DSA/C_REQ中携带模式切换指示，以及多播广播业务ID(或者就是原来的CID/SFID)；对于网络侧来说，相当于BS发起一个新的业务流的建立过程，此时如果考虑SFID是ASN内的Anchor业务流授权服务器(Service Flow Authorization，简称“SFA”)分配，而且考虑到GW不要因为BS的模式转换而新建R6连接(在R6连接是针对业务流的情况下)，那么在BS和GW之间的RR消息里需要指示这种对应关系，例如可以使用一个bit指示Anchor SFA给BS分配一个新的SFID后也不用新建R6连接，当然BS发给GW的RR-Request消息中同时还要携带对应的MCID，SFID。
BS发送命令通知每个MBS业务终端从原来的MCID更换到PTP CID上接收MBS流的步骤可以通过动态业务管理消息实现，比如BS向涉及到的每个MS发起DSC流程修改原MCID为上一步中重新分配的PTP CID，或者发起DSA流程指配到重新分配的PTP CID上。这时候并没有发送DSD来释放MCID，这是由于之后可能出现PTP到PMP的转换，这时候可以使用原先的MCID而不需重新分配。DSC/DSA消息中携带原来多播CID对应的SFID，以及新分配的PTP CID；对于终端而言接收到这个消息后，也就隐含着告知了终端模式转换的信息。
关于网络安全方面，当转换过程完成后，BS再收到该MBS业务数据时，可以用同一个MTK加密后，由分类器映射到多个CID上，然后一一发送，下发的数据与PTM模式下的相同。
这里，BS可以不更新安全联盟信息，直接使用原PMP模式下的安全联盟信息加密播送每个PTP CID上的业务流，即所有业务备份使用相同的安全联盟。
为了更加安全的传输起见，如果不使用PMP模式下的安全联盟，就需要为每一个MS建立新的安全联盟，以各自用于加密播送MBS业务。可以通过PKMv2的密钥请求和密钥应答消息来完成。此时，BS就需要把MBS业务数据分别加密多份，分别发送，对BS而言有性能上的要求。MS和BS可以仍然维护PMP模式下的所有安全相关参数，例如MAK，MGTEK；也可以等到需要再次切换模式的时候请求更新后的参数。
另外，MS和BS仍然需要维护PMP模式下的所有参数，例如多播CID，以便PTP回到PMP的转换顺利进行。
本发明的第三实施方式涉及MBS业务的播送模式转换方法，本实施方式在第二实施方式的基础上，具体实现了PTP转PMP的流程。该流程中各功能实体的交互步骤如图3所示。
首先，BS发送命令通知每个终端从点对点模式转换到点对多点模式，需要终端从原来的MCID上接收MBS业务流。BS向MS发起DSC或DSD流程，将PTP CID修改为此业务应有的PMP CID，即原先保留的MCID。不考虑SFID和CID的对应约束时，如果采用DSC消息，则该消息中携带原来MCID对应的SFID以及PMP模式下的MCID，以便终端检测多播信道上的业务流，当终端确认更新CID以后BS就可以释放原来分配的PTP资源。如果采用DSD消息，则该消息中携带原来MCID对应的SFID以及为PTP模式分配的单播CID，然后发送DSA消息，把原先保留的MCID再分配到这个SFID上。收到终端DSD确认后，终端删除各自的单播CID并且释放资源，同时网络侧也释放PTP模式下的网络资源。
其次，BS将MBS业务流映射在该MCID上统一播送，此时所有终端都已完成CID的转换。同时，BS还需要释放对应于每个终端的单播CID及其网络资源。
对应的，如果也考虑CID和SFID一对一的对应关系，那么对于网络侧来说，此时相当于BS发起一个业务流的释放过程，此时如果考虑SFID是ASN内的Anchor SFA分配，而且考虑到GW不要因为BS的模式转换而新建R6连接(在R6连接是针对业务流的情况下)，那么在BS和GW之间的资源预留RR消息里需要指示这种对应关系，例如可以使用一个bit指示Anchor SFA释放一个新的SFID后也不用释放R6连接，当然BS发给GW的RR-Request消息中同时还要携带对应的MCID，点到多点模式下多播广播业务的SFID。
如果BS还需要PMP的其它信息(例如MAK，MGTEK)，需要向网络侧请求，通过与网络侧的交互获得这些信息。
转换过程完成，以后的数据由统一的MCID承载。如果在之前的PTP模式下所使用的安全联盟是针对每个终端单独另外建立的情况，则从PTP转换到PMP模式的时候，终端和BS上的PTP的安全联盟也可以删除。
在发生MS切换到不同BS的情况时，不论服务BS或目标BS是PTP还是PMP模式，都需要定义一套统一的切换过程。切换分为有准备和无准备两种，区别在于MS是否在失去与服务BS的联系后才请求决定切换的。
事实上，这一BS之间的切换本质上是一个播送模式的转换流程，如果服务BS和目标BS本身均下发MBS业务，当两个模式的BS不同，其对应的CID等播送模式相关信息也不同，需要更新，这与上面描述的播送模式转换流程基本一致，不同的地方在于原来是从当前播送模式到目标播送模式的转换，而这里是从服务BS的播送模式到目标BS的播送模式的转换；除了DSX消息以外，切换中可以通过REG-REQ/RSP(注册请求/响应)消息来达到通知MS目标BS下多播广播服务流的参数信息的目的。此外，还涉及很多模式转换之外的步骤，下面的两个实施方式具体描述了这些技术细节。
本发明的第四实施方式涉及终端切换方法，以DSX消息为例，本实施方式提供了有准备切换的完整切换流程，如图4所示。
首先，由终端、当前服务BS、目标BS通过交互决定进行切换。MS，服务BS和所有潜在目标BS之间通过已有标准描述的方式进行交互，并且得出一个是否需要切换的结论；决策点有三个：MS，服务ASN，Anchor DPF(锚点数据通路功能)所在的ASN；如果不需要，则MS继续在服务ASN接收MBS业务；否则，继续进行切换流程。如果是MS决策，则有MOB-MSHO-REQ消息。
然后，目标BS通过与服务BS交互获得该MBS业务相关信息。服务ASN，目标BS所在的ASN(目标ASN)，Anchor DPF所在的ASN-GW通过标准已定义的切换信令交互，使得目标ASN获得包含当前服务BS下MS所接收的MBS业务ID(或者是content-ID)，以及该业务所承载的CID或MCID。目标ASN通过MBS业务ID(或者是content-ID)来确认是否目标BS也承载该MBS业务，此过程中可以是ASN-GW维护其下所有BS的MBS业务信息，也可以是MBS代理(MBS Proxy)维护。
此时，为了便于MS在切换后顺利与目标BS连接并接收MBS业务，目标ASN可以把目标BS发送该MBS业务的CID或MCID、播送模式如PTP还是PMP模式、安全联盟的信息等通知服务BS。然后，由服务BS把获得的结果(比如目标BS是否承载该MBS业务)，放在MAC消息MOB-BSHO-RSP中通知给MS；如果目标BS播送MBS，则把播送相关信息也放在MOB-BSHO-RSP里，包含目标BS发送该MBS业务的CID或MCID、和/或PTP/PMP模式、和/或安全联盟的信息。这样，在切换之前MS即得知了目标BS的播送信息。当然，如果目标不播送该业务，则中止切换，寻找其他潜在目标BS。
之后，目标BS需要确认已从MBS服务器(MBS Server)下发该MBS业务，如果没有下发，还要根据相关信息建立会话通道，进行业务下发。如果目标BS承载该MBS业务，但是该MBS业务并没有下发到目标BS，即MBS服务器到目标BS的业务数据通道还没有建立，即MS是目标BS下第一个接收该MBS业务的终端。目标ASN将触发一次session start过程来建立这些通道。
接着，切换终端通过网络重入过程建立与目标BS的MBS业务连接。
最后，切换终端根据目标BS播送MBS业务的相关信息如CID或MCID、播送模式、安全联盟等接收由目标BS播送的MBS业务流，这一条需要切换之前由目标BS转发给服务BS再下发给MS获得。
网络重入过程中，也可以通过REG-REQ/RSP消息交互来通知MS目标BS下多播广播服务流的参数信息。
如果之前步骤(切换之前或者网络重入)没有获得目标BS播送MBS业务的相关信息，目标BS需要通过与切换终端交互，下发这些信息，切换终端才能接收业务流。只能由BS发起DSX过程(可以是一次DSC过程，也可以是一次DSD+DSA过程)，把MS上接收该MBS业务的CID或MCID替换为当前目标BS发送该MBS业务的CID或MCID。另外，BS还要发起密钥请求过程，重建安全联盟，用于加密传输。
当然，如果MS获得了目标BS发送该MBS业务的CID或MCID，那么BS可以不发起DSX过程，而是MS直接把相应的CID或MCID替换为目标BS使用的CID或MCID。此过程由于不需要和目标BS交互，可以在网络重入前完成。如果MS获得了目标BS发送该MBS业务的安全联盟，那么BS可以不发起密钥请求过程，而是MS直接把相应的安全联盟替换为目标BS使用的安全联盟。此过程由于不需要和目标BS交互，可以在网络重入前完成。但是，需要保证安全联盟的生命周期还有效。不论是MS还是BS发起DSX过程，只要进行一次CID或MCID更新就足够了。
另外，如果目标BS不承载该MBS业务，且MS没有从服务BS获得目标BS是否发送该MBS业务的信息，则只能由目标BS发起DSD过程，MS收到DSD，释放所有相关资源，如果要求，还需要发送IGMP-LEAVE消息到Anchor-ASN-GW。但如果MS已经得知目标BS不承载该MBS业务，那么MS也可以自行释放资源，发送IGMP-LEAVE消息。此过程由于不需要和目标BS交互，也可以在网络重入前完成。
本发明的第五实施方式涉及终端切换方法，本实施方式无准备切换的流程，如图5所示。
当MS丢失与当前服务BS的连接之后，发送测距请求信息RNG-REQ，此时目标BS接收到该信息即进入切换流程。
目标BS通过与MS的交互获知服务BS的信息，即能够通过网络侧联系到该服务BS，并与其交互获得终端原先的MBS业务相关信息，同样的就是指CID或MCID、播送模式、安全联盟等信息。
然后，目标BS确认是否已从服务器下发MBS播业务，如果没有则根据MBS业务相关信息建立通道从服务器下发该业务。
之后，切换终端通过网络重入过程建立与目标BS的业务连接。这些步骤与前面有准备的切换相同。
目标BS通过与切换终端交互，下发目标BS播送该MBS业务的相关信息，即CID或MCID、播送模式、安全联盟等，以便MS与新BS建立连接，接收业务流。
容易看出，无准备切换和有准备切换的区别在于两点：
1)切换的触发点不同，这个和MBS业务无关，无准备的情况是被动触发；
2)MS没有机会知道，目标BS上的MBS相关信息，因此相关步骤与有准备切换流程中MS无法获知目标BS播送MBS业务的相关信息的情况下一致。
对于上述各种转换流程中，本发明还可以采用特定的PMP模式下MCID来发送管理消息，这样可以通过该方式通知所有MS需要的信息，比如PMP到PTP的模式转换开始，以及分配给所有终端的CID、安全联盟建立方式(终端分别建立安全联盟，建立新的组安全联盟，还是利用原有组安全联盟)、安全联盟的相关信息等。其他步骤与所描述的一样。
本发明的第六实施方式涉及一种基站，该基站包含：判断模块，用于在当前播送模式下，判断本基站接收MBS业务的情况是否满足触发该MBS业务从当前播送模式到目标播送模式的转换条件；转换模块，用于当该判断模块判定满足转换条件时，为目标播送模式分配网络资源，释放当前播送模式的网络资源，并按目标播送模式播送该MBS业务，完成该MBS业务从当前播送模式到目标播送模式的转换；和通知模块，用于通知接收该MBS业务的终端按目标播送模式接收该MBS业务。
其中，播送模式包含点对多点模式和点对点模式。在点对多点模式下，判断模块判断本基站下接收该MBS业务的终端数目是否小于预先设定的转换下限，如果是，则判定满足触发该MBS业务从点对多点模式到点对点模式的转换条件。在点对点模式下，判断模块判断本基站下接收该MBS业务的终端数目是否大于预先设定的转换上限，如果是，则判定满足触发该MBS业务从点对点模式到点对多点模式的转换条件。
如果判断模块判定满足触发该MBS业务从点对多点模式到点对点模式的转换条件，则转换模块通过以下方式完成该MBS业务从点对多点模式到点对点模式的转换：
1)发送命令激活所有使用此MBS业务的处于Idle态的终端。
2)给每个使用此MBS业务的终端单独分配PTP的CID，并将该MBS业务流映射在该PTP的CID上播送。
3)根据原PMP模式的安全联盟信息加密播送MBS给每个终端，或者分别根据每个终端所对应的新建安全联盟信息加密播送MBS给该终端。
如果判断模块判定满足触发该MBS业务从点对点模式到点对多点模式的转换条件，则转换模块通过以下方式完成该MBS业务从点对点模式到点对多点模式的转换：
1)为该MBS业务分配PMP的MCID，并发送命令通知每个使用此MBS业务的终端从该PMP的MCID上接收该MBS业务流和开始接收的时间；
2)将该MBS业务流映射在分配的PMP的MCID上播送；
3)释放对应于每个使用此MBS业务的终端的PTP的CID及其资源。
需要说明的是，如果在PTP模式下分别根据每个终端所对应的安全联盟信息加密播送MBS给该终端，则在转换到点对多点模式后，基站删除每个终端所对应的安全联盟信息，将PMP模式的安全联盟信息通知给每个终端。
本发明的第七实施方式涉及一种网络，包含目标基站、原服务基站，和至少一个终端。
目标基站通过与该原服务基站交互获得进行切换的终端正在使用的MBS业务播送模式的信息，如果目标基站中该MBS的播送模式与原服务基站中该MBS的播送模式不同，则可在切换前由原服务基站通知切换的终端在切换后按目标基站的播送模式接收该MBS业务的模块，或者，在切换后由目标基站直接向该终端发送更改播送模式相关信息。更改播送模式相关信息可通过DSC/DSA/DSD信令、或注册过程通知给该终端。
熟悉本领域的技术人员可以理解，上述实施方式描述中，为了方便理解和行文简洁起见，许多技术细节描述中，比如所采用的信令类型或交互机制，均直接参考WiMAX、IEEE 802.16技术标准所定义的内容，这在实际应用到无线城域网系统中，可以根据系统规范采用或设计一致的技术代替实现，或在以后更新升级的标准中采用等效的方式实现，均能实现发明目的，而不影响本发明的实质和范围。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (21)
1.一种多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，包含以下步骤：
当基站接收所述多播广播业务的情况满足转换条件时，触发从当前播送模式到目标播送模式的转换；
在转换时，所述基站为所述目标播送模式分配网络资源，释放当前播送模式的网络资源，并按所述目标播送模式播送所述多播广播业务；
所述基站通知接收所述多播广播业务的终端按所述目标播送模式接收该多播广播业务。
2.根据权利要求1所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述播送模式包含点对点模式和点对多点模式；
在点对多点模式下，当所述基站下接收所述多播广播业务的终端数目小于设定的转换下限时满足所述转换条件，触发从点对多点模式到点对点模式的转换；
在点对点模式下，当所述基站下接收所述多播广播业务的终端数目大于设定的转换上限时满足所述转换条件，触发从点对点模式到点对多点模式的转换。
3.根据权利要求2所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述从点对多点模式到点对点模式的转换包含以下子步骤：
所述基站发送命令激活处于空闲状态的接收所述多播广播业务的终端；
所述基站给每个所述终端单独分配点对点播送连接标识，并将所述多播广播业务流映射在该点对点播送连接标识上播送。
4.根据权利要求3所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述从点对多点模式到点对点模式的转换还包含以下子步骤：
所述基站向网络侧申请给每个所述终端单独分配点对点播送服务流标识，与其点对点播送连接标识对应，并将所述多播广播业务流映射在对应点对点播送服务流标识上。
5.根据权利要求3所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述从点对多点模式到点对点模式的转换还包含以下子步骤：
所述基站根据原点对多点模式的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给每个所述终端，或者分别根据每个所述终端所对应的新建安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端。
6.根据权利要求2所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述从点对点模式到点对多点模式的转换包含以下子步骤：
所述基站为所述多播广播业务分配点对多点播送连接标识，并发送命令通知每个所述终端从该点对多点播送连接标识上接收所述多播广播业务流和开始接收的时间；
所述基站将所述多播广播业务流映射在所述点对多点播送连接标识上播送；
所述基站释放对应于每个所述终端的点对点播送连接标识及其资源。
7.根据权利要求6所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述基站通过以下方式之一通知所述终端开始接收的时间：
直接告知所述终端所述多播广播业务流的帧号和物理资源；或
告知所述终端用于指示所述多播广播业务流的帧号的指示消息的帧号和物理资源；或
告知所述终端用于指示所述指示消息的第二指示消息的帧号和物理资源。
8.根据权利要求6所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述从点对点模式到点对多点模式的转换还包含以下子步骤：
所述基站释放对应于每个所述终端的所述点对点播送服务流标识及其资源。
9.根据权利要求6所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述从点对点模式到点对多点模式的转换还包含以下子步骤：
如果所述基站在点对点模式下分别根据每个终端所对应的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端，则在转换到点对多点模式后，所述基站删除每个终端所对应的所述安全联盟信息；
所述基站将所述目标播送模式的安全联盟信息通知给所述终端。
10.根据权利要求3至9中任一项所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述基站通过下发动态业务更改DSC信令、或动态业务增加DSA及动态业务删除DSD信令给所述终端，通知其更改播送模式相关信息。
11.一种终端切换方法，其特征在于，包含以下步骤：
目标基站通过与原服务基站交互获得进行切换的终端正在使用的多播广播业务播送模式的信息；
如果目标基站中该多播广播业务的播送模式与原服务基站不同，则通知所述终端在切换后按目标基站的播送模式接收该多播广播业务。
12.根据权利要求11所述的终端切换方法，其特征在于，所述目标基站在切换前通过原服务基站转发或在切换后直接向所述终端发送更改播送模式相关信息，通知该终端按目标基站的播送模式接收该多播广播业务。
13.根据权利要求12所述的多播广播业务的播送模式转换方法，其特征在于，所述更改播送模式相关信息通过DSC/DSA/DSD信令、或注册过程通知给所述终端。
14.根据权利要求11所述的终端切换方法，其特征在于，如果所述目标基站为点对点的播送模式，则为所述终端单独分配点对点播送连接标识，并将所述多播广播业务流映射在该点对点播送连接标识上播送。
15.根据权利要求11所述的终端切换方法，其特征在于，如果所述原服务基站为点对点的播送模式，则所述终端成功切换到所述目标基站后，原服务基站释放对应于该终端的点对点播送连接标识及其资源。
16.根据权利要求11所述的终端切换方法，其特征在于，当终端丢失与当前服务基站的连接之后，请求切换到目标基站；
该切换终端通过网络重入过程建立与所述目标基站的所述多播广播业务连接。
17.根据权利要求11所述的终端切换方法，其特征在于，所述目标基站确认是否已从服务器下发所述多播广播业务，如果没有，则建立通道从服务器下发所述多播广播业务。
18.一种基站，其特征在于，包含：
判断模块，用于判断本基站接收多播广播业务的情况是否满足触发该多播广播业务从当前播送模式到目标播送模式的转换条件；
转换模块，用于当所述判断模块判定满足所述转换条件时，为所述目标播送模式分配网络资源，释放当前播送模式的网络资源，并按所述目标播送模式播送所述多播广播业务，完成所述多播广播业务从当前播送模式到目标播送模式的转换；
通知模块，用于通知接收所述多播广播业务的终端按所述目标播送模式接收该多播广播业务。
19.根据权利要求18所述的基站，其特征在于，所述播送模式包含点对点模式和点对多点模式；所述判断模块通过以下方式判断是否满足所述转换条件：
在点对多点模式下，本基站下接收所述多播广播业务的终端数目是否小于设定的转换下限，如果是，则满足触发该多播广播业务从点对多点模式到点对点模式的转换条件；
在点对点模式下，本基站下接收所述多播广播业务的终端数目是否大于设定的转换上限，如果是，则满足触发该多播广播业务从点对点模式到点对多点模式的转换条件。
20.根据权利要求19所述的基站，其特征在于，所述转换模块通过以下方式完成所述多播广播业务从点对多点模式到点对点模式的转换：
发送命令激活处于空闲状态的所述终端；
给每个所述终端单独分配点对点播送连接标识，并将所述多播广播业务流映射在该点对点播送连接标识上播送；
根据原点对多点模式的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给每个所述终端，或者分别根据每个所述终端所对应的新建安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端。
21.根据权利要求19所述的基站，其特征在于，所述转换模块通过以下方式完成所述多播广播业务从点对点模式到点对多点模式的转换：
为所述多播广播业务分配点对多点播送连接标识，并发送命令通知每个所述终端从该点对多点播送连接标识上接收所述多播广播业务流和开始接收的时间；
将所述多播广播业务流映射在所述点对多点播送连接标识上播送；
释放对应于每个所述终端的点对点播送连接标识及其资源；
如果在点对点模式下所述基站分别根据每个所述终端所对应的安全联盟信息加密播送所述多播广播业务给该终端，则在转换到点对多点模式后，所述转换模块删除每个所述终端所对应的所述安全联盟信息，将所述目标播送模式的安全联盟信息分别通知给所述终端。
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