CN101212394A - 激活mbms服务的方法及系统、传输组播数据的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种激活MBMS服务的方法，对加入同一个IP组播服务的用户进行计数，在加入同一个IP组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为IP组播服务发起激活MBMS服务流程，激活MBMS服务。本发明还公开了一种激活MBMS服务的系统，包括BM－SC、无线网络网关节点、网络节点、和UE。本发明还公开了一种传输IP组播数据的方法，在加入同一个IP组播服务的用户数量达到预设的门限值时，激活MBMS服务，建立MBMS承载，获取IP组播数据，并通过MBMS承载将IP组播数据发送到UE。本发明还公开了一种传输IP组播数据的系统，包括BM－SC、无线网络网关节点、网络节点、组播源和UE。通过应用本发明可以有效利用无线通信网络的传输资源。

Description

激活MBMS服务的方法及系统、传输组播数据的方法及系统

技术领域

本发明涉及数据通信领域，尤其涉及一种激活多媒体广播组播(Multimedia Broadcast/Multicast Service，MBMS)服务的方法及系统、传输网际协议(Internet Protocol，IP)组播数据的方法及系统。

背景技术

随着互联网技术的不断发展，多媒体的相关服务需求的日益增长刺激了IP组播技术的普及和发展。

IP组播是一种数据包传输方式，当互联网络内有多台主机同时接收相同数据包时，使用组播的方式传输数据，就可以让这些主机共用一个传输通道，从而节省网络资源。

常见的IP组播服务有因特网(Internet)组播服务、运营商提供的IP组播服务、局域网内的组播服务，其中又以Internet组播服务最为常用，例如某些网络电视之类。

但是当位于无线通信网络的用户设备(User Equipment，UE)，例如移动电话想要接收IP组播服务时，无线通信网络只能采用单播传输的方式传输IP组播服务，以用户想要接收Internet组播服务为例，其实现方式如下：

UE通过无线通信网络接入Internet，通过IP的承载去接收Internet上的组播节目，当该组播节目数据到达通用分组无线服务(General Packet RadioService，GPRS)的网关服务节点(Gateway GPRS Supporting Node，GGSN)时，GGSN通过UE上网时建立的分组数据协议(Packet Data Protocol，PDP)上下文，将组播节目数据传送给UE。所以在一个网络内，如果多个UE接收相同的Internet组播节目，则无线网络需为这些UE通过它们各自的PDP上下文传送相同的节目数据，这就造成了无线网络传输资源的浪费。

位于无线通信网络的UE在接受所有类型的IP组播服务时，都会和接收Internet上的组播节目一样，在有多个UE接收相同的IP组播节目时，无线网络需为这些UE通过它们各自的PDP上下文传送相同的节目数据，有多少个UE就要建立多少个传输通道，造成了无线网络传输资源的浪费。

发明内容

本发明实施例要解决的技术问题是提供一种激活MBMS服务的方法及系统、传输网际协议组播数据的方法及系统，可以有效利用无线通信网络传输资源。

为解决上述技术问题，本发明实施例中提供了一种激活多媒体广播组播服务的方法，该方法包括：

对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活多媒体广播组播服务。

本发明实施例中还提供了一种激活多媒体广播组播服务的系统，所述系统包括广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、和用户设备，所述网络节点，作为无线网络网关节点的下行节点连接在用户设备和无线网络网关节点之间：

用户设备用于发送请求加入网际协议组播服务消息至无线网络网关节点；

无线网络网关节点或广播组播服务中心对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、和用户设备之间的多媒体广播组播服务。

本发明实施例中还提供了一种传输网际协议组播数据的方法，该方法包括：

对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活多媒体广播组播服务，获取网际协议组播数据，建立多媒体广播组播承载，并通过所述多媒体广播组播承载将所述网际协议组播数据发送到用户设备。

本发明实施例中还提供了一种传输网际协议组播数据的系统，所述系统包括广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、组播源和用户设备，所述网络节点，作为无线网络网关节点的下行节点连接在用户设备和无线网络网关节点之间：

用户设备用于发送请求加入网际协议组播服务消息至无线网络网关节点；

无线网络网关节点或广播组播服务中心连接到组播源，用于对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、和用户设备之间的多媒体广播组播服务，在组播源上获取网际协议组播数据，建立多媒体广播组播承载，并通过所述多媒体广播组播承载发送到用户设备。

以上技术方案可以看出，本发明实施例通过为网际协议组播服务激活多媒体广播组播服务，使网际协议组播数据可以通过多媒体广播组播承载发送到用户设备，这样加入同一个网际协议组播服务的所有用户都可以通过同一个传输通道获取网际协议组播数据，实现组播传输，有效利用了无线通信网络的传输资源。

附图说明

图1、本发明提供的激活MBMS服务的系统实施例结构图；

图2、本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例流程图；

图3、本发明提供的由无线网络网关节点统计用户数量，激活MBMS服务实施例信令图；

图4、本发明提供的传输IP组播数据的系统实施例结构图；

图5、本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例流程图；

图6、本发明提供的传输IP组播数据的系统具体实施例结构图。

具体实施方式

本发明提供了一种激活MBMS服务的方法及系统、传输IP组播数据的方法及系统，在无线通信网络中，使UE可以通过MBMS承载服务传输IP组播数据。

本发明提供的激活MBMS服务的系统实施例结构如图1所示，包括UE101、UE102、无线接入网(Radio Access Network，RAN)103、网络节点104、无线网络网关节点105、广播组播服务中心(Broadcast Multicast ServiceCentre，BM-SC)106：

其中BM-SC106与无线网络网关节点105相连，无线网络网关节点105与网络节点104相连，网络节点104与RAN103相连，UE101、UE102通过RAN103接入无线通信网络，与网络节点104相连。

本实例中无线网络网关节点105可以采用系统架构演进网关(SystemArchitecture Evolution Gateway，SAE GW)实现，也可以采用GGSN实现。

网络节点104可以使用移动管理实体(Mobile Management Entity，MME)/用户面实体(User Plan Entity，UPE)来实现，MME和UPE可以集成在一起，也可以是分离的两个实体，若是两个分离的实体，MME和UPE将互联在一起，并分别和RAN及无线网络网关节点相连。在MME和UPE为两个分离实体时，UPE可以与SAE GW合并，而MME和/或RAN成为所述SAE GW下行的网络节点。

实际运行中接入的UE会很多，也有可能通过不同的RAN接入，连接到不同的网络节点，本实施例只列举了其中的一种连接方式。

一般来说，当只有一个用户需求某IP组播服务时，是不需要使用MBMS承载服务传输IP组播数据的，因为这样并不会节省网络资源的开销，只有在多个用户都需求同一个IP组播服务时，使用MBMS承载服务传输IP组播数据才会有意义，所以无线通信网络要对加入同一IP组播服务的用户进行计数，在用户数量到达预设的门限值时，才为此IP组播服务激活MBMS服务，建立MBMS承载传输IP组播数据，这里预设的门限值可以取“1”或其他大于“1”的整数。

因此，本发明提供的激活MBMS服务的系统实施例也要对加入同一IP组播服务的用户进行计数，在用户数量到达预设的门限值时，才为此IP组播服务发起激活MBMS服务流程，无线通信网络中可以用于计数的实体有很多，例如BM-SC、无线网络网关节点，在本实施例中可以选择BM-SC106进行计数，也可以选择无线网络网关节点105进行计数。

其中，BM-SC106是在第三代伙伴组织计划(Third Generation PartnershipProjects，3GPP)R6版本中，为使无线通信网络支持MBMS服务设置的实体，负责MBMS流程的处理，用户信息的处理以及数据处理，无线通信网通过建立从BM-SC到用户的组播数据树，然后将需要组播的数据从BM-SC顺着组播数据树分发到用户。

在本发明提供的激活MBMS服务的系统实施例中，选择BM-SC106、或选择无线网络网关节点105对加入某一IP组播服务的用户进行计数时，系统的工作方式和本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例中的完全一致，具体请参阅下文本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例中的详细描述。

如果选择BM-SC106对加入某一IP组播服务的用户进行计数，则也就将由BM-SC106判断加入同一IP组播服务的用户数量在何时到达预设的门限值，并在到达门限值时，为该IP组播服务发起激活MBMS服务流程，激活UE与RAN103、网络节点104、无线网络网关节点105、BM-SC106之间的MBMS服务，本实施例中，由BM-SC106发起激活MBMS服务流程，激活MBMS服务的具体工作方式和本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例中的完全一致，具体请参阅下文本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例中的详细描述。

如果选择无线网络网关节点105对加入某一IP组播服务的用户进行计数，则也就将由无线网络网关节点105判断加入同一IP组播服务的用户数量在何时到达预设的门限值，并在到达门限值时，为该IP组播服务发起激活MBMS服务流程，激活UE与RAN103、网络节点104、无线网络网关节点105、BM-SC106之间的MBMS服务，本实施例中，无线网络网关节点105发起激活MBMS服务流程，激活MBMS服务的具体工作方式和本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例中的完全一致，具体请参阅下文本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例中的详细描述。

本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例流程如图2所示：

步骤201、对加入某一IP组播服务的用户进行计数。

一般来说，当只有一个用户需求某IP组播服务时，是不需要使用MBMS承载服务传输IP组播数据的，因为这样并不会节省网络资源的开销，只有在多个用户都需求同一个IP组播服务时，使用MBMS承载服务传输IP组播数据才会有意义，所以无线通信网络要对加入同一IP组播服务的用户进行计数，在用户数量到达预设的门限值时，才为此IP组播服务激活MBMS服务，建立MBMS承载传输IP组播数据。

无线通信网络中可以用于计数的实体有很多，例如BM-SC、无线网络网关节点，在本实施例中可以选择BM-SC进行计数，也可以选择无线网络网关节点进行计数，在本实施例中无线网络网关节点可以采用SAE GW实现，也可以采用GGSN实现。

使用无线网络网关节点进行计数有两种方法可以实现：

方法一：直接统计加入同一IP组播服务的用户数量。

首先要在无线网络网关节点上增加用于计数的表格——组播地址表，用于记录组播地址、汇聚路由器地址、和用户标识，现举例说明组播地址表具体实现方式，具体实施例见表1：

组播地址	汇聚路由器地址	申请用户标识
			224.210.12.55	10.7.22.1	IMSI1；IMSI2；...
......	......	......

表1、组播地址表

在表1中，组播地址是在因特网组成员协议(Internet Group ManagementProtocol，IGMP)/组播接收者发现协议(Multicast Listener Discovery，MLD)加入(Join)消息中收到的组播地址，IGMP为IPV4标准的协议，MLD为IPV6标准的协议，也就是说表1中组播地址是UE在申请加入某一IP组播服务时发送的IGMP/MLD加入消息中携带的该IP组播服务地址；汇聚路由器地址是为了让无线网络网关节点知道该组播数据会从哪个路由器下发设立的，域内路由器间应用最广泛的组播协议为协议无关组播-稀疏模式(ProtocolIndependent Multicast-Sparse Mode，PIM-SM)，该协议定义了一个汇聚点路由器，发送者及接收者的最近路由器会向该路由器进行注册和加入，在本实施例中汇聚路由器即为BM-SC，汇聚路由器地址也就是BM-SC地址，当无线网络网关节点收到一条IGMP/MLD加入消息时，无线网络网关节点就将请求加入该组播地址的UE用户全球移动用户标识(international mobile subscriberidentity，IMSI)记录到对应行的“申请用户标识”一栏中。

通过此组播地址表，无线网络网关节点为每一个IP组播服务都建立了一个表项，记录了相应的BM-SC地址及请求加入的UE用户IMSI标识，所以通过“申请用户标识”栏中的用户标识数目就能够明确加入某一IP组播服务的用户数目，对加入同一IP组播服务的用户数量进行统计。

方法二：基于下行节点对用户进行计数。

由于不同的UE可能通过不同的下行节点即网络节点加入同一IP组播服务，无线网络网关节点只对用户数目进行统计有可能会出现如下的状况：

经统计有两个UE请求加入同一IP组播服务，无线通信网络为此IP组播服务激活MBMS服务，建立MBMS承载传输IP组播数据，但是由于这两个UE分别来自不同的网络节点，无线网络网关节点在向下建立到UE的MBMS服务传输的路径时，还是要分别向两个不同的网络节点建立独立的传输的通道，也就是说还是要建立两个传输通道，比起单播传输并没有节约网络资源。

所以基于下行节点对用户进行计数更能准确的确定何时触发建立MBMS承载，能够节约网络资源。

在本实施例中，下行节点即网络节点可以用移动管理实体(MobileManagement Entity，MME)/用户面实体(User Plan Entity，UPE)来实现，无线网络网关节点上增加的用于计数的表格——组播地址表，比起方法一就要增加一个表项“服务MME/UPE”，记录UE归属的MME/UPE地址，具体实施例见表2：

表2、组播地址表

在表2中，为每一个IP组播服务都增加了相应的服务MME/UPE表项，记录MME/UPE地址，也即网络节点地址，UE用户标识也按照其归属的MME/UPE分别进行记录，当无线网络网关节点收到一条IGMP/MLD加入消息时，它将从该消息承载的PDP上下文中获取对应MME/UPE地址信息，根据该地址信息将MME/UPE地址信息及发送该消息的用户IMSI标识记录到组播地址表2中相应的表项。

这样通过如表2所示的组播地址表，无线网络网关节点就可以记录请求加入同一个IP组播服务，并来自同一个MME/UPE的所有UE用户IMSI标识，通过统计UE用户IMSI标识数目，就可以明确请求加入同一个IP组播服务，并来自同一个MME/UPE的用户数目，也就实现了基于下行节点对用户进行计数。

使用BM-SC进行计数同样有两种方法可以实现：

方法一：直接统计加入同一IP组播服务的用户数量。

和使用无线网络网关节点进行计数的方法一相同，使用BM-SC进行计数也要在BM-SC上增加用于计数的表格——组播地址表，不过比起使用无线网络网关节点进行计数的方法一，此表格除了记录组播地址、汇聚路由器地址、和用户标识外，还要记录IP组播服务的无线网络网关节点地址，现举例说明组播地址表具体实现方式，具体实施例见表3：

表3、组播地址表

在表3中，除了服务无线网络网关节点地址外其他表项的用途和含义都和表1完全一致，同时由于无线网络网关节点可以用SAE GW来实现，也可以采用GGSN实现，所以服务无线网络网关节点地址可以是服务SAE GW地址，也可以是服务GGSN地址。此处无线网络网关节点地址也可以用IP地址来表示，或者3GGPP的接入点名称(Access PointName，APN)来表示。

当无线网络网关节点收到一条IGMP/MLD加入消息后，就将此UE请求加入某一IP组播服务的信息报告到BM-SC，这些信息包括加入服务的UE用户IMSI标识、组播服务的组播地址、服务的无线网络网关节点地址，BM-SC收到这些信息后，就将这些信息填入表3中相应的表项，通过此组播地址表，BM-SC就可以对加入同一IP组播服务的用户数量进行统计了。

方法二：基于下行节点对用户进行计数。

和使用无线网络网关节点进行计数的方法二一样，使用BM-SC基于下行节点对用户进行计数也要在组播地址表中增加记录下行节点的表项——服务MME/UPE，记录UE归属的MME/UPE地址，具体实施例见表4：

表4、组播地址表

在表4中，除了服务无线网络网关节点地址外其他表项的用途和含义都和表2完全一致，同时由于无线网络网关节点可以用SAE GW来实现，也可以采用GGSN实现，所以服务无线网络网关节点地址可以是服务SAE GW地址，也可以是GGSN地址。此处无线网络网关节点地址也可以用IP地址来表示，或者3GGPP的APN来表示。

当无线网络网关节点收到一条IGMP/MLD加入消息后，就将此UE请求加入某一IP组播服务的信息报告到BM-SC，这些信息包括加入服务的UE用户IMSI标识、组播服务的组播地址、服务MME/UPE地址、服务的无线网络网关节点地址，BM-SC收到这些信息后，就将这些信息填入表4中相应的表项，通过此组播地址表，BM-SC就可以对加入同一个IP组播服务，并来自同一个MME/UPE的用户数量进行统计了。

步骤202、判断用户数量是否达到预设的门限值，是则进入步骤204，否则进入步骤203。

这里进行判断的实体一般由对用户进行计数的实体担任，也即步骤201中是由无线网络网关节点计数，此步中也由无线网络网关节点进行判断，步骤201中是由BM-SC进行计数，此步中也由BM-SC进行判断。

如果步骤201中采用的计数方法是直接统计加入同一IP组播服务的用户数量，此步中也将对所有加入同一IP组播服务的用户数量进行判断；如果步骤201中采用的计数方法是基于下行节点对用户进行计数，此步中也将对加入同一个IP组播服务，并来自同一个MME/UPE的用户数量进行判断。

本步中的门限值通常由运营商根据实际需要进行设置，可以设置为“1”或其他大于“1”的整数，为了有效利用资源，通常设置为大于“1”的整数，但有时为了实现的方便，当运营商判断大多数情况都会有多人加入该服务时，计数的门限值可以设置为“1”，当第一个用户请求该IP组播服务时，无线网络网关节点即判断满足门限要求，而激活MBMS服务。

步骤203、PDP单播传输数据，返回步骤202。

进入步骤203就表示用户数量还没有达到预设的门限值，不需要激活MBMS服务，仍然由无线网络网关节点直接为每个申请服务的UE接收IP组播数据，通过UE上网时建立的PDP上下文，将组播节目数据传送给UE，网络继续判断用户数量是否达到预设的门限值，直到用户数量达到预设的门限值。

步骤204、激活MBMS服务，流程结束。

进入步骤204就表示用户数量已经达到了预设的门限值，需要激活MBMS服务。

如果无线通信网络中对用户数目进行统计和判断的实体是无线网络网关节点，则当使满足门限的UE发送IGMP/MLD加入消息后，无线网络网关节点向BM-SC发送MBMS授权请求消息，该消息包含组播地址、APN和加入该组播地址的所有UE用户IMSI标识，发起激活MBMS服务的流程，BM-SC收到该MBMS授权请求消息后，BMSC根据每个UE的授权结果，为每一个请求加入该IP组播服务的UE返回一条MBMS授权响应消息，无线网络网关节点收到响应消息后开始为每个得到授权的UE完成激活MBMS服务的流程。

具体由无线网络网关节点统计用户数量，激活MBMS服务实施例信令图如图3所示，此图中反应了为使满足门限的UE激活MBMS服务的过程，为加入同一IP组播服务的其他UE激活MBMS服务的过程也都大致相同。

步骤301、UE发送IGMP/MLD加入消息至无线网络网关节点，该消息承载的PDP上下文中携带有要求加入的IP组播服务地址、UE用户IMSI标识、及UE归属的网络节点地址，如果网络节点是以MME/UPE实现的，那么携带的就是MME/UPE地址。

步骤302、无线网络网关节点发送MBMS授权请求(AuthorizationResponse)消息至BM-SC，此消息包含组播地址、APN和加入该组播地址的所有UE用户IMSI标识，请求为此IP组播服务建立MBMS承载。

由于此UE就是使请求加入该IP组播服务用户数目达到门限值的用户，此时就是由无线网络网关节点判断出需要激活MBMS服务，并发出MBMS授权请求消息。

步骤303、BM-SC收到无线网络网关节点发送的MBMS AuthorizationResponse消息后，为此请求加入该IP组播服务的每一个UE返回一条MBMS授权响应(Authorization Response)消息，该消息中携带UE的授权决定、APN和用户标识，用于产生MBMS UE上下文，建立MBMS承载，如果此消息中携带的授权决定指示该UE没有权限接收MBMS数据，流程将在此步中止，不再继续。

有多少个UE请求加入，此处就应当返回多少条MBMS AuthorizationResponse消息，不过本实施例信令流程图是针对单个UE所画，为其他UE返回的消息在此就不再详述了。

步骤304、无线网络网关节点向网络节点发送MBMS通知请求(Notification Request)消息，此消息携带IP组播服务地址、APN、连接的网络服务接入点标识符(Network Service Access Point Identifier，NSAPI)。

从步骤304开始，此由无线网络网关节点统计用户数量，激活MBMS服务实施例信令流程和普通的无线通信网络内部激活MBMS服务流程基本一致。

步骤305、网络节点收到MBMS Notification Request消息后，向无线网络网关节点返回MBMS通知响应(Notification Response)消息。

步骤306、网络节点向UE发送请求MBMS上下文激活(Request MBMSContext Activation)消息，此消息携带IP组播服务地址、APN、连接的NSAPI、处理标识(Transaction Identifier，TI)，请求激活一个MBMS UE上下文，连接的NSAPI允许UE将MBMS UE上下文和发送IGMP/MLD加入消息的PDP上下文关联起来。

步骤307、UE产生一个MBMS UE上下文并向网络节点发送激活MBMS上下文请求(Activate MBMS Context Request)，此消息携带IP组播服务地址、APN、MBMS NSAPI、及MBMS承载能力。其中APN可能指示一个特定的无线网络网关节点，MBMS承载能力指示UE能处理的最大服务质量(Qualityof Service，QoS)。如果网络节点有该MBMS承载服务的MBMS承载上下文信息，网络节点应检验UE的MBMS承载能力。如果网络节点测定UE的MBMS承载能力小于需求的MBMS承载能力，它应拒绝MBMS上下文激活的请求，并给出理由。

步骤308、如果MBMS UE上下文没有建立，网络节点向无线网络网关节点发送一个MBMS通知拒绝请求(Notification Reject Request)消息，并附带原因，指明MBMS UE上下文没有建立的原因。

步骤309、收到MBMS Notification Reject Request消息后，无线网络网关节点向网络节点返回一个MBMS通知拒绝响应(Notification Reject Response)消息，阻止进一步发送MBMS Notification Request消息，并中止该流程。

步骤310、在UE和网络节点之间执行安全功能，如UE的鉴别。

步骤311、在A/Gb接口模式，如果基站子系统(Base Station Subsystem，BSS)路线被激活，网络节点应发送调用线路(Invoke Trace)消息到RAN，该消息携带路线参考，路线类型，触发标识(Id)和操作维护中心(OMC，OMC)标识。

步骤312、网络节点产生一个MBMS UE上下文并向无线网络网关节点发送创造MBMS上下文请求(Create MBMS Context Request)消息，该消息携带IP组播地址、APN、MBMS_NSAPI、IMSI、移动台国际综合服务数字网号码(Mobile Station international ISDN number，MSISDN)、路由区识别号(Routing Area Identity，RAI)、国际移动设备识别软件版本(InternationalMobile Equipment Identity Software Version，IMEI-SV)、无线接入技术(RadioAccess Technology，RAT)类型、时区、路线参考、路线类型、触发Id、OMC标识、额外的MBMS路线信息，需要说明的是本步中涉及的无线网络网关节点和之前步骤中涉及的无线网络网关节点可能不是同一个无线网络网关节点。

步骤313、无线网络网关节点发送一个MBMS Authorization Request消息至BM-SC，寻找激活UE的授权，该消息中携带IMSI、MSISDN、RAI、IMEI-SV、RAT类型、MS时区、附加MBMS路线信息。

步骤314、BM-SC收到无线网络网关节点发送的MBMS AuthorizationRequest消息后，返回一个无线网络网关节点发送一个MBMS AuthorizationRequest消息给无线网络网关节点，在此MBMS Authorization Response消息中提供授权决定，同时BM-SC产生一个MBMS UE上下文。

步骤315、如果无线网络网关节点没有该MBMS承载服务的MBMS承载上下文信息，则无线网络网关节点继续向BM-SC发送MBMS注册请求(Registration Request)消息。

步骤316、BM-SC收到无线网络网关节点发送的MBMS RegistrationRequest消息后，返回一个MBMS注册响应(Registration Response)消息至无线网络网关节点。

BM-SC为该MBMS承载服务响应一个包含MBMS承载上下文信息的MBMS注册响应消息，并将无线网络网关节点的标识加入到MBMS承载上下文的参数中。

步骤317、无线网络网关节点产生MBMS UE上下文并向网络节点发送Create MBMS Context Response消息。

步骤318、如果网络节点没有该MBMS承载服务的MBMS承载上下文信息，网络节点向无线网络网关节点发送MBMS Registration Request消息。

步骤319、无线网络网关节点收到网络节点发送的MBMS RegistrationRequest消息后，无线网络网关节点响应MBMS Registration Response消息返回给网络节点，该消息包含了该MBMS承载服务的MBMS承载上下文信息，并将该网络节点的标识加入到MBMS承载上下文的参数中。

步骤320、如果该UE建立了至少一个分组域无线接入承载(PS RAB)，网络节点向Iu接口模式的RAN提供MBMS UE上下文。

步骤321、在Iu模式，如果路线被激活，网络节点应向RAN发送InvokeTrace消息，该消息携带路线参考，路线类型，触发Id和OMC标识。

步骤322、网络节点向UE发送一个激活MBMS上下文接受(ActivateMBMS Context Accept)消息，该消息携带MBMS承载能力，MBMS承载能力指示该MBMS承载服务使用的最大QoS，当MBMS承载服务激活时，UE要考虑这个能力。如果步骤307中不能检测UE的MBMS承载能力，UE的MBMS承载能力应在这时检测。

以上即为对由无线网络网关节点统计用户数量，激活MBMS服务实施例信令图的描述。

如果无线通信网络中对用户数目进行统计和判断的实体是BM-SC，则当使满足门限的UE发送IGMP/MLD加入消息至无线网络网关节点，无线网络网关节点将此UE请求加入IP组播服务的信息报告到BM-SC后，BM-SC判断出需要激活MBMS服务时，BM-SC将根据每个UE的授权结果，为每一个请求加入该IP组播服务的UE返回一条MBMS授权响应消息，无线网络网关节点收到响应消息后开始激活MBMS服务的流程，为该IP组播服务激活MBMS服务。

具体由BM-SC统计用户数量，激活MBMS服务实施例信令流程，和由无线网络网关节点统计用户数量，激活MBMS服务实施例信令流程基本一致，不同之处就在于步骤302，无线网络网关节点向BM-SC发送的是普通通知UE请求加入IP组播服务的消息，该消息携带有加入服务的UE用户IMSI标识、组播服务的组播地址、服务MME/UPE地址、服务的无线网络网关节点地址，BM-SC收到此消息后，判断出需要为该IP组播服务激活MBMS服务，会为此请求加入该IP组播服务的每一个UE发出一条MBMS AuthorizationResponse消息至无线网络网关节点，该消息中携带UE的授权决定、APN和用户标识，发起激活MBMS服务流程，从步骤303开始，两个信令流程发送的就完全一致了，所以在此不再详细叙述由BM-SC统计用户数量，激活MBMS服务实施例信令流程。

本发明提供的传输IP组播数据的系统实施例结构如图4所示，包括UE401、UE402、RAN403、网络节点404、无线网络网关节点405、BM-SC406、组播源(Multicast Source)407：

本实施例中，BM-SC406与无线网络网关节点405相连，无线网络网关节点405与网络节点404相连，网络节点404与RAN403相连，UE401、UE402通过RAN403接入无线通信网络，与网络节点404相连，组播源407分别和BM-SC406与无线网络网关节点405相连。

在本实施例中无线网络网关节点405可以采用SAE GW实现，也可以采用GGSN实现。

其中，网络节点404可以使用MME/UPE来实现，MME和UPE可以集成在一起，也可以是分离的两个实体，若是两个分离的实体，MME和UPE将互联在一起，并分别和RAN及无线网络网关节点相连。在MME和UPE为两个分离实体时，UPE可以与SAE GW合并，而MME和/或RAN成为所述SAE GW下行的网络节点。

组播源407用于提供IP组播数据

实际运行中接入的UE会很多，也有可能通过不同的RAN接入，连接到不同的网络节点，本实施例只列举了其中的一种连接方式。

一般来说，当只有一个用户需求某IP组播服务时，是不需要使用MBMS承载服务传输IP组播数据的，因为这样并不会节省网络资源的开销，只有在多个用户都需求同一个IP组播服务时，使用MBMS承载服务传输IP组播数据才会有意义，所以无线通信网络要对加入同一IP组播服务的用户进行计数，在用户数量到达预设的门限值时，才为此IP组播服务激活MBMS服务，建立MBMS承载传输IP组播数据，这里预设的门限值可以取“1”或其他大于“1”的整数。

因此，本发明提供的传输IP组播数据的系统实施例也要对加入同一IP组播服务的用户进行计数，在用户数量到达预设的门限值时，才为此IP组播服务触发建立MBMS承载，无线通信网络中可以用于计数的实体有很多，例如BM-SC、无线网络网关节点，在本实施例中可以选择BM-SC406进行计数，也可以选择无线网络网关节点405进行计数。

在本发明提供的传输IP组播数据的系统实施例中，选择BM-SC406、或选择无线网络网关节点405对加入某一IP组播服务的用户进行计数时，系统的工作方式和本发明传输IP组播数据的方法实施例中的完全一致，具体请参阅下文本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例中的详细描述。

如果选择BM-SC406对加入某一IP组播服务的用户进行计数，则也就将由BM-SC406判断加入同一IP组播服务的用户数量在何时到达预设的门限值，并在到达门限值时，为该IP组播服务发起激活MBMS服务流程，激活UE与RAN403、网络节点404、无线网络网关节点405、BM-SC406之间的MBMS承载，本实施例中，BM-SC406发起激活MBMS服务流程，激活MBMS服务的具体工作方式和本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例中的完全一致，具体请参阅下文本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例中的详细描述。

如果选择无线网络网关节点405对加入某一IP组播服务的用户进行计数，则也就将由无线网络网关节点405判断加入同一IP组播服务的用户数量在何时到达预设的门限值，并在到达门限值时，为该IP组播服务发起激活MBMS服务流程，激活UE与RAN403、网络节点404、无线网络网关节点405、BM-SC406之间的MBMS承载，本实施例中，无线网络网关节点405发起激活MBMS服务流程，激活MBMS服务的具体工作方式和本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例中的完全一致，具体请参阅下文本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例中的详细描述。

本实施例中用于获取IP组播数据的实体也可以采用无线网络网关节点405或BM-SC406之一。

若采用BM-SC406来获取IP组播数据，则BM-SC406需要向提供IP组播数据的组播源407进行组播注册，以获取组播数据，一般BM-SC406向组播源407进行组播注册的时间会选择在网络开始激活MBMS服务流程，发送过信令MBMS Authorization Response之后，因为在这之前进行的注册很有可能不会被利用。当无线通信网络内激活了MBMS服务后，处于无线通信网络中的实体会为该IP组播服务建立好MBMS承载，BM-SC406将该IP组播数据通过MBMS组播承载发送给UE，具体工作方式和本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例中的完全一致，请参阅下文本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例中的详细描述。

若采用无线网络网关节点405来获取IP组播数据，由于无线网络网关节点405在进行PDP单播承载传输IP组播数据时，就已经在组播源407上进行组播注册，获取IP组播数据，所以当MBMS服务被激活，MBMS承载建立之后，无线网络网关节点405直接中止所有PDP承载上对应组播地址的数据传输，将该IP组播数据改由MBMS承载传输即可。

本发明提供的传输IP组播数据的方法实施例流程如图5所示：

步骤501、对加入某一IP组播服务的用户进行计数。

本步骤和本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例流程中步骤201完全一致，具体可参阅上文的描述，在此不再详细描述。

步骤502、判断用户数量是否达到预设的门限值，是则进入步骤504，否则进入步骤503。

本步骤和本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例流程中步骤202完全一致，具体可参阅上文的描述，在此不再详细描述。

步骤503、PDP单播传输数据，返回步骤502。

本步骤和本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例流程中步骤203完全一致，具体可参阅上文的描述，在此不再详细描述。

步骤504、激活MBMS服务。

本步骤和本发明提供的激活MBMS服务的方法实施例流程中步骤204完全一致，具体可参阅上文的描述，在此不再详细描述。

步骤505、建立MBMS承载，将IP组播数据通过MBMS承载下发给UE，流程结束。

将IP组播数据通过MBMS承载下发给UE也有两种方法可以实现：

方法一：由BM-SC来获取IP组播数据。

若采用BM-SC406来获取IP组播数据，则BM-SC406需要向组播源407进行组播注册，以获取组播数据，一般BM-SC406向组播源407进行组播注册的时间会选择在网络发起了激活MBMS服务流程，发送过信令MBMSAuthorization Response之后。

当网络发起激活MBMS服务流程时，BM-SC会为每一个请求加入该IP组播服务的UE返回一条MBMS授权响应消息，也就是图3中BM-SC在步骤303发送的信令MBMS Authorization Response消息，BM-SC发送完此信令后立刻向组播源进行组播注册，以获取组播数据，当无线通信网络内建立好MBMS承载后，即步骤504中激活MBMS服务流程结束，并建立好MBMS承载后，BM-SC即将IP组播数据通过MBMS组播承载发送给UE。

BM-SC将IP组播数据通过MBMS组播承载发送给UE时，首先要将数据发送给无线网络网关节点，在开始发送数据给无线网络网关节点之后，向这些无线网络网关节点发送组播数据切换通知消息，该消息包括组播地址。无线网络网关节点在收到该消息后，或者无线网络网关节点在收到MBMS承载上的组播数据，获得该MBMS承载的上下文，从上下文中获取组播地址后，中止所有PDP承载上对应组播地址的数据传输，即停止该IP组播服务在所有PDP单播承载上的传输。

同时BM-SC可以对数据进行缓存，BM-SC进行了组播注册后，上游路由器会将数据分发给BM-SC，BM-SC收到数据后，在通过MBMS承载发送数据之前可以先对数据进行缓存，在MBMS承载建立后再发送。

方法二：由无线网络网关节点来获取IP组播数据。

由于在进行PDP单播承载传输IP组播数据时，无线网络网关节点已经在提供IP组播数据的组播源上进行了组播注册，加入了IP组播，可以获取IP组播数据，所以当MBMS服务被激活，MBMS承载建立之后，无线网络网关节点直接中止所有PDP承载上对应组播地址的数据传输，将该IP组播数据改由MBMS承载传输即可。

在本实施例中无线网络网关节点可以采用SAE GW实现，也可以采用GGSN实现。

现参考图6举实例来说明本发明提供的传输IP组播数据的方法及系统实施例的运作过程：

如图6所示的实施例中，网络节点采用MME/UPE来实现，并且MME和UPE是分离的不同实体，图6中UPE608分别和MME1607、MME2609、无线网络网关节点610、RAN1605、RAN2606相连，其中MME除了负责移动性管理外，还负责会话管理。

本实施例中采用无线网络网关节点610来对加入同一个IP组播服务，并来自同一个MME的用户数量进行统计，即用于对用户计数的组播地址表设置在无线网络网关节点610上，且本实施例中设定的门限值为“3”。

将IP组播数据通过MBMS承载下发给UE的方法，则采用由BM-SC来获取IP组播数据。

当第一个用户UEA601通过RAN1605在MME1范围下发送了IGMP Join消息，其包含的组播地址为224.210.12.55，该地址为internet上组播源612提供的某IP组播服务的组播地址；无线网络网关节点收到该消息后，将该UE的信息记录到如表5所示的组播地址表中：

表5、组播地址表

假设第2个请求加入此IP组播服务的用户UEB602来自MME2609，通过RAN1606与MME2602相连，第3个请求加入此IP组播服务的用户UEC603来自MME1607，此时已经有3个UE请求加入此IP组播服务，但是来自同一MME的用户却都没有超过3个，所以此时还不能激活MBMS服务。

直到来自MME1607的第4个用户UED604请求加入此IP组播服务，此时的组播地址表如表6所示：

表6、组播地址表

通过表6无线网络网关节点610判断出MME1下用户数目达到门限值“3”，满足要求，需要发起激活MBMS服务流程，为地址为224.210.12.55的IP组播服务激活MBMS服务，无线网络网关节点610向BM-SC611发送MBMS Service Setup Request消息，该消息包含组播地址224.210.12.55、IMSIA、IMSIB、IMSIC、IMSID。当BM-SC611收到该消息后，为四个UE向无线网络网关节点610返回4条MBMS Notification Response消息，这四条消息分别携带四个UE的MBMS服务授权许可、APN、用户的用户标识，其中用户标识分别为IMSIA、IMSIB、IMSIC、IMSID，是针对哪一个UE返回的消息，携带的就是哪一个UE的用户标识及MBMS服务授权许可。BM-SC611同时向组播源612发送IGMP Join消息，加入地址为224.210.12.55的IP组播服务。接着该无线网络网关节点610按照MBMS服务正常的激活流程完成MBMS服务激活、以及会话开始流程完成MBMS承载的建立。

BM-SC611在完成注册之后一段时间，开始接收组播数据。当MBMS承载建立完成之后，BM-SC611将数据通过建立的MBMS承载发送给用户。并且在开始发送数据的同时，向无线网络网关节点610发送组播数据切换通知消息，包含组播地址，无线网络网关节点610收到该消息后，找到目前正在发送的与该组播地址对应的数据包，并中止这些数据的发送。

以上对本发明所提供的一种激活MBMS服务的方法及系统、传输IP组播数据的方法及系统进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (27)

1.一种激活多媒体广播组播服务的方法，其特征在于，该方法包括：

对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活多媒体广播组播服务。

2.如权利要求1所述的激活多媒体广播组播服务的方法，其特征在于，所述对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为，由无线网络网关节点记录组播地址、汇聚路由器地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

3.如权利要求2所述的激活多媒体广播组播服务的方法，其特征在于，所述为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：由无线网络网关节点为所述网际协议组播服务发出多媒体广播组播授权请求消息至广播组播服务中心，所述多媒体广播组播授权请求消息携带网际协议组播地址、接入点名称和用户标识，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程。

4.如权利要求1所述的激活多媒体广播组播服务的方法，其特征在于，所述对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为，由广播组播服务中心记录组播地址、汇聚路由器地址、无线网络网关节点地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

5.如权利要求4所述的激活多媒体广播组播服务的方法，其特征在于，所述为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：

由广播组播服务中心为请求加入所述网际协议组播服务的用户返回多媒体广播组播授权响应消息，所述多媒体广播组播授权响应消息携带授权决定、接入点名称和用户标识，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程。

6.如权利要求2、3、4或5所述的激活多媒体广播组播服务的方法，其特征在于，所述方法还包括：由用于计数的实体记录用户所属的下行节点地址，实现对加入同一个网际协议组播服务的并来自同一下行节点的用户进行计数。

7.一种激活多媒体广播组播服务的系统，其特征在于，所述系统包括广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、和用户设备，所述网络节点，作为无线网络网关节点的下行节点连接在用户设备和无线网络网关节点之间：

用户设备用于发送请求加入网际协议组播服务消息至无线网络网关节点；

无线网络网关节点或广播组播服务中心对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、和用户设备之间的多媒体广播组播服务。

8.如权利要求7所述的激活多媒体广播组播服务的系统，其特征在于，所述无线网络网关节点对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为：

所述无线网络网关节点用于记录组播地址、汇聚路由器地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

9.如权利要求8所述的激活多媒体广播组播服务的系统，其特征在于，所述无线网络网关节点还用于：记录用户所属的网络节点地址。

10.如权利要求7、8或9所述的激活多媒体广播组播服务的系统，其特征在于，所述无线网络网关节点为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：

无线网络网关节点为所述网际协议组播服务发出多媒体广播组播授权请求消息至广播组播服务中心，所述多媒体广播组播授权请求消息携带网际协议组播地址、接入点名称和用户标识。

11.如权利要求7所述的激活多媒体广播组播服务的系统，其特征在于，所述广播组播服务中心对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为：

所述广播组播服务中心用于记录组播地址、汇聚路由器地址、无线网络网关节点地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

12.如权利要求10所述的激活多媒体广播组播服务的系统，其特征在于，所述广播组播服务中心还用于：记录用户所属的网络节点地址。

13.如权利要求7、11或12所述的激活多媒体广播组播服务的系统，其特征在于，所述广播组播服务中心为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：

广播组播服务中心为请求加入所述网际协议组播服务的用户返回多媒体广播组播授权响应消息，所述多媒体广播组播授权响应消息携带授权决定、接入点名称和用户标识。

14.一种传输网际协议组播数据的方法，其特征在于，该方法包括：

对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活多媒体广播组播服务，获取网际协议组播数据，建立多媒体广播组播承载，并通过所述多媒体广播组播承载将所述网际协议组播数据发送到用户设备。

15.如权利要求14所述的传输网际协议组播数据的方法，其特征在于，所述获取网际协议组播数据为：

广播组播服务中心在网际协议组播源上进行组播注册，获取网际协议组播数据；或由无线网络网关节点获取网际协议组播数据。

16.如权利要求14所述的传输网际协议组播数据的方法，其特征在于，所述对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为，由所述无线网络网关节点记录组播地址、汇聚路由器地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

17.如权利要求16所述的传输网际协议组播数据的方法，其特征在于，所述为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：由无线网络网关节点为所述网际协议组播服务发出多媒体广播组播授权请求消息至广播组播服务中心，所述多媒体广播组播授权请求消息携带网际协议组播地址、接入点名称和用户标识，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程。

18.如权利要求17所述的传输网际协议组播数据的方法，其特征在于，所述对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为，由广播组播服务中心记录组播地址、汇聚路由器地址、无线网络网关节点地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

19.如权利要求18所述的传输网际协议组播数据的方法，其特征在于，所述为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：

由广播组播服务中心为请求加入所述网际协议组播服务的用户返回多媒体广播组播授权响应消息，所述多媒体广播组播授权响应消息携带授权决定、接入点名称和用户标识，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程。

20.如权利要求16、17、18或19所述的传输网际协议组播数据的方法，其特征在于，所述方法还包括：由用于计数的实体记录用户所属的下行节点地址，实现对加入同一个网际协议组播服务的并来自同一下行节点的用户进行计数。

21.一种传输网际协议组播数据的系统，其特征在于，所述系统包括广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、组播源和用户设备，所述网络节点，作为无线网络网关节点的下行节点连接在用户设备和无线网络网关节点之间：

用户设备用于发送请求加入网际协议组播服务消息至无线网络网关节点；

无线网络网关节点或广播组播服务中心连接到组播源，用于对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数，在加入同一个网际协议组播服务的用户数量达到预设的门限值时，为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程，激活广播组播服务中心、无线网络网关节点、网络节点、和用户设备之间的多媒体广播组播服务，在组播源上获取网际协议组播数据，建立多媒体广播组播承载，并通过所述多媒体广播组播承载发送到用户设备。

22.如权利要求21所述的传输网际协议组播数据的系统，其特征在于，所述无线网络网关节点对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为：

所述无线网络网关节点用于记录组播地址、汇聚路由器地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

23.如权利要求22所述的传输网际协议组播数据的系统，其特征在于，所述无线网络网关节点还用于：记录用户所属的网络节点地址。

24.如权利要求21、22或23所述的传输网际协议组播数据的系统，其特征在于，所述无线网络网关节点为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：

无线网络网关节点为所述网际协议组播服务发出多媒体广播组播授权请求消息至广播组播服务中心，所述多媒体广播组播授权请求消息携带网际协议组播地址、接入点名称和用户标识。

25.如权利要求21所述的传输网际协议组播数据的系统，其特征在于，所述广播组播服务中心对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数为：

所述广播组播服务中心用于记录组播地址、汇聚路由器地址、无线网络网关节点地址、和用户标识，对加入同一个网际协议组播服务的用户进行计数。

26.如权利要求25所述的传输网际协议组播数据的系统，其特征在于，所述广播组播服务中心还用于：记录用户所属的网络节点地址。

27.如权利要求21、25或26所述的传输网际协议组播数据的系统，其特征在于，所述广播组播服务中心为所述网际协议组播服务发起激活多媒体广播组播服务流程为：

广播组播服务中心为请求加入所述网际协议组播服务的用户返回多媒体广播组播授权响应消息，所述多媒体广播组播授权响应消息携带授权决定、接入点名称和用户标识。

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