CN101232429A - 点到多点gtp隧道的建立方法、网络设备 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种点到多点GTP隧道的建立的方法及网络设备，方法包括：GTP隧道发送端点向多个GTP隧道接收端点发送请求消息，请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中携带为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID；所述GTP隧道发送端点接收来自至少一个GTP隧道接收端点的表示隧道建立成功的确认消息。这样就实现了在支持GTP协议的节点间建立点到多点GTP隧道，从而可以采用广播或组播的方式来传送数据，进一步节省传输资源，提高传输效率。

Description

点到多点GTP隧道的建立方法、网络设备

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种点到多点GTP隧道建立的方法、网络设备。

背景技术

随着数据业务的高速增长，以电路交换为主的GSM(Global System forMobile communications：全球移动通信系统)越来越无法满足用户的需求，因此出现了以分组交换为特征的GPRS网络(General Packet Radio Service：通用分组无线业务)，电路域核心网络和分组域核心网络进一步融合成为UMTS网络(Universal Mobile Telecommunications System：通用移动通讯系统)，实现核心网络的分组化结构。基于分组交换的网络能够以数据分组为单位实现动态路由，和电路交换要建立专用连接相比，大大提高了网络资源的利用率。

下面以UMTS为例进行说明，但是实现的原理不限于UMTS网络，在所有的分组交换网络中都适用，如GPRS网络等。

UMTS是采用WCDMA(Wideband Code Division Multiple Access：宽带码分多址)空中接口技术的第三代移动通信系统。UMTS系统采用了与第二代移动通信系统类似的结构，包括UTRAN(UMTS Terrestrial Radio Access Network：UMTS陆地无线接入网)和CN(Core Network：核心网)，其中，UTRAN用于处理所有与无线有关的功能，包括无线网络控制器RNC(Radio Network Controller)以及与之相连的基站NodeB，而CN处理UMTS系统内所有的话音呼叫和数据连接，并实现与外部网络的交换和路由功能。CN从逻辑上分为CS域(CircuitSwitched domain：电路域)和PS域(Packet Switched domain：分组域)。UTRAN、CN与UE(User Equipment：用户设备)一起构成整个UMTS系统，CS域包括GMSC以及MSC/VLR，PS域包括网关GPRS支持节点GGSN(Gateway GPRSSupport Node)以及与之相连的服务GPRS支持节点SGSN(Serving GPRSSupport Node)。

核心网的PS域采用分组模式技术实现高速、低速业务数据和信令的高效传输，注重网络和无线资源的优化。核心网的设计实现了网络子系统和无线子系统的严格分离，使得其能够为多种接入技术所共用。例如，如图1所示，一个分组域核心网能同时为不同的两个无线接入网GERAN和UTRAN提供GPRS服务。其中SGSN和GGSN的功能如下：

■SGSN：负责跟踪移动终端当前位置并执行安全功能和准入控制，通过Gb接口连接GERAN，通过Iu接口连接UTRAN。

■GGSN：提供与分组数据网络(PDN：Packet Data Network)的互连，通过基于IP网络的Gn接口与SGSN连接。

在PS域中，用户数据通过封装和隧道技术实现在终端和分组数据网络PDN之间的透明传输，数据包被加上协议信息后在UE和GGSN之间传送，这种透明传输方法使得PLMN(Public Land Mobile Network：通用陆地移动网络)无需感知和解释外部的数据协议，使得将来引入新的数据协议变得容易。参见协议，应用层数据通过GTP协议(GPRS Tunneling Protocol：GPRS隧道协议)的封装在GGSN与UTRAN的RNC之间进行传输，即GGSN同SGSN之间以及SGSN同UTRAN的RNC之间都是采用GTP隧道协议来进行数据传输。GTP隧道协议目前只适用于单向的点到点数据传输。一个GTP隧道对应某个数据传输方向上一个用户(或业务)的一个数据(或信令)流。一个GTP隧道由一个隧道终结点标识TEID(Tunnel Endpoint Identifier)进行唯一标识，这个标识由该GTP隧道的接收端节点来指配。

目前协议规定TEID为4个字节，分为3类：

■TEID Data I：用于GTP用户面(GTP-U)数据的传输。

■TEID Control Plane：用于GTP控制面(GTP-C)信令的传输。

■TEID Data II：用于移动终端发生SGSN迁移时，新旧SGSN之间的数据传输。

GGSN与SGSN之间、SGSN与RNC之间的用户面GTP隧道(GTP-U)都使用TEID Data I来标识。

因为GTP隧道是点到点的，所以一个GTP隧道只会有唯一确定的一个收端节点。

如图2所示，为现有技术中GTP隧道建立过程示意图，具体如下：

步骤201、当有数据需要发送时，GTP隧道发送端节点先向GTP隧道接收端节点发送请求建立GTP隧道的消息。

所述的GTP隧道发送端节点可以是GGSN，GTP隧道接收端节点为SGSN；或所述的GTP隧道发送端节点可以是SGSN，GTP隧道接收端节点为RNC。反之亦然。

步骤202、GTP隧道接收端节点在收到所述的消息后为其分配一个TEID，并将该TEID反馈给GTP隧道发送端节点。

步骤203、GTP隧道发送端节点收到所述的TEID后，新建立一条GTP隧道用于传送数据，并且由所述的TEID唯一标识这条GTP隧道，发送数据时在GTP数据单元中携带所述的TEID。

随着移动数据业务的发展，越来越多的数据组播或广播类业务出现，如手机电视、电子报纸、彩信群发等。这类业务的特点是大量的用户在相近的时间段内接收的都是相同的数据。为了有效地利用移动网络资源，第三代伙伴组织计划3GPP(Third Generation Partnership Projects)提出了多媒体广播/组播业务MBMS(Multimedia Broadcast/Multicast Service)，即在移动网络中提供一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现网络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是空中接口资源。

现有的MBMS网络参考模型如图3所示，现有的MBMS网络可以分为核心网侧与接入网侧；其中，核心网侧的广播组播业务中心(BM-SC)是内容提供者/组播广播内容源的入口，用于授权和在移动网中发起MBMS承载业务，并按照预定时间计划传送MBMS内容。内容提供者/组播广播内容源可以通过分组数据网(Packet Data Network，PDN)，如internet向BM-SC提供内容。

GGSN作为MBMS数据的IP组播业务节点，根据BM-SC的请求为广播或组播传送建立或释放与SGSN间的MBMS承载，从BM-SC或其它数据源接收IP广播或组播内容，并通过GTP隧道传送给相关的SGSN。

SGSN对用户进行网络控制；支持MBMS接收者在SGSN间的移动；根据GGSN的请求建立或释放与GGSN之间的MBMS承载；将广播/组播数据通过GTP隧道传送给无线接入网UTRAN或GERAN。

无线接入网根据SGSN的请求建立或释放与SGSN之间的MBMS承载；在预定的广播/组播业务区域选择共享信道或专有信道传送MBMS业务；支持核心网发起和终止MBMS传送；支持MBMS接收者在RNC间的移动，这可能会引起一些数据的丢失；支持传输MBMS业务声明、寻呼信息、MBMS并行业务，如接收MBMS视频内容同时进行语音呼叫和消息业务。

UE支持激活/去激活MBMS业务；MBMS安全相关功能，如对内容进行加密和一致性保护；接收MBMS业务声明、寻呼信息或支持同步业务；根据MBMS会话标识决定是否忽略MBMS会话。

为了优化MBMS的数据传输效率，SGSN在其端口只发送一份数据，数据通过组播分发网络复制并下发到多个RNC中。

然而，在实施上述现有技术的过程中，发明人发现现有技术中存在如下的缺陷：因为GGSN同SGSN之间以及SGSN同RNC之间都是采用GTP隧道进行数据传输的。如果采用现有GTP隧道建立机制，需要每个GTP隧道接收端节点(上例中为RNC)指配一个TEID给GTP隧道发送端节点(上例中为SGSN)，不同节点指配的TEID不同，这样即使底层采用了组播协议，而由于高层GTP不能填写一个唯一的TEID，仍然无法采用组播方式下发数据。

发明内容

本发明实施例提供一种点到多点GTP隧道建立方法，采用这种方法实现了在支持GTP协议的节点间建立点到多点GTP隧道，从而可以采用广播或组播的方式来传送数据。该方法包括：

GTP隧道发送端点向多个GTP隧道接收端点发送请求消息，请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中携带为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID；

所述GTP隧道发送端点接收来自至少一个GTP隧道接收端点的表示隧道建立成功的确认消息。

本发明实施例还提供一种网络设备：

请求模块，用于发送请求消息请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中包含所述TEID分配模块为请求建立的点到多点GTP隧道分配的TEID；

接收模块，用于接收确认消息判断所述点到多点GTP隧道是否建立成功。

由此可见，在本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方法中，当采用GTP协议进行通信的双方节点需要进行多播/广播传输时，并不像现有技术那样由GTP隧道接收端点来分配TEID，而是由GTP隧道发送端点来分配TEID并发起请求建立点到多点GTP隧道。这样就实现了在支持GTP协议的节点间建立点到多点GTP隧道，从而可以采用广播或组播的方式来传送数据，进一步节省传输资源，提高传输效率。

附图说明

图1为现有技术中的UMTS的网络结构示意图；

图2为现有技术中GTP隧道建立流程图；

图3为现有技术中MBMS业务的组网结构图；

图4为本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立流程图；

图5为现有技术中HSPA网络构架示意图；

图6为本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方法在HSPA网络构架中的第一种应用示意图；

图7、为本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方法在HSPA网络构架中的第二种应用示意图；

图8为现有技术中LTE网络构架示意图；

图9为本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方法在LTE构架中的应用示意图；

图10为本发明实施例提供的一种网络设备结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本发明进一步详细说明。

如图4所示，为本发明实施例提供的一种点到多点GTP隧道建立流程示意图，具体如下所述：

S401、GTP隧道发送端点分别向多个GTP隧道接收端点发送消息，请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中携带为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID。

当有数据需要进行点到多点组播或广播传送时，在进行业务数据传送之前，所述GTP隧道发送端点首先需要同接收业务数据的所述一个或多个GTP隧道接收端点之间建立点到多点GTP隧道，则，所述GTP隧道发送端点为将要建立的点到多点GTP隧道分配一个TEID，向所述一个或多个GTP隧道接收端点发送消息请求建立点到多点GTP隧道，所述消息中携带有所述分配的TEID。

这里，GTP隧道发送端点分配TEID可以采用现有技术中的方法来分配TEID，也可以采用本发明实施例提供的新的方法来分配TEID。

由GTP隧道发送端点来分配的TEID可能已经被GTP隧道接收端点通过传统GTP建立流程分配给其他隧道了，为了避免TEID分配上可能存在的冲突，本发明实施例进一步提出两种新的方法来分配TEID，具体如下所述：

方法1、将现有的TEID取值空间划分为至少2个部分，其中取至少1个部分的取值空间作为新的点到多点GTP隧道TEID的取值空间，剩余部分的取值空间作为现有点到点GTP隧道的TEID取值空间。

假设现有的TEID取值空间为[0，100]，则，实施本发明实施例提供的方法后，可以将所述的取值空间划分为两个部分，如分别为[0，60]和[61，100]，其中第一部分取值空间[0，60]用于作为现有技术中的点到点GTP隧道的TEID的取值范围，由GTP隧道接收端点从给取值空间中取值并分配给不同的GTP隧道，[61，100]用于作为本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方法中GTP隧道发送端点来取值并分配。

在实施该方法时，GTP-U(GTP用户面)在协议上没有变化，只是TEID取值范围不同时，代表了不同的涵义(点到点GTP隧道或点到多点GTP隧道)。

GTP-C(GTP控制面)在信元、字段格式上也没有变化，只是TEID的分配的相关信元原来是包含在GTP隧道接收端点到GTP隧道发送端点的信令中，如GTP-C信令或WCDMA无线网络层控制面信令，而本发明实施例中TEID的分配的相关信元需要包含在GTP隧道发送端点到GTP隧道接收端点的信令中，如GTP-C信令或WCDMA无线网络层控制面信令。

方法2、预先设置新的TEID类型：TEID Data III，专门用于本发明实施例提出的点到多点GTP隧道的TEID，原有TEID类型(TEID Data I，TEID ControlPlane、TEID Data II)用于现有技术中的点到点GTP隧道。

定义了新的TEID类型后，所述新类型的TEID有自己独立的取值空间，而不会同现有的TEID类型的取值空间相重叠。在实施本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方法时，GTP隧道发送端点直接从所述新的TEID类型的取值空间中选取一个TEID分配新建立的点到多点GTP隧道。这样新分配的TEID就不会同GTP隧道接收端点通过现有的点到点GTP建立流程分配给其他隧道的TEID相冲突。

在实施该方法时，对于GTP-U，在消息格式上没有变化，但GTP隧道接收端点在接收GTP-U消息时会将其中的Tunnel Endpoint Identifier字段理解为新定义的TEID Data III型，即点到多点的GTP隧道。

对于GTP-C，增加新的信元(Information Element)一Tunnel EndpointIdentifier Data III，用于GTP隧道发送端点向GTP隧道接收端点发送GTP-C消息时，指配一个TEID。当然，在某些场景(如Iu口)是使用WCDMA无线网络层控制面协议来指配TEID，而不是用GTP-C消息。本发明实施例提供的一种具体Tunnel Endpoint Identiifier Data III格式如下：

	Bits
									Octets	8	7	6	5	4	3	2	1
1	Type＝185(Decimal)
									2-5	Tunnel Endpoint Identifier Data III

在本发明实施例中，Type取值为185，是从目前标准中的Type保留值中取出一个作为该新信元的Type取值，当然，也可以是从目前标准中的Type保留值中取一个其它的值作为Type值。

S402、所述多个GTP隧道接收端点向所述GTP隧道发送端点返回确认消息。

S403、GTP隧道发送端点通过新建立的点到多点GTP隧道向所述多个GTP隧道接收端点发送数据，在所述发送的数据中携带所述分配的TEID。

在S402中，当所述的多个GTP隧道接收端点收到GTP隧道发送端点发送的请求消息后，会向所述GTP隧道发送端点返回确认消息以表示GTP隧道是否建立成功。因为传输时延，所述多个GTP隧道接收端点返回的确认消息到达GTP隧道发送端点的时间可能并不一致，优选的，本发明实施例中，所述GTP隧道发送端点可以是只要收到所述的多个GTP隧道接收端点中的任何一个GTP隧道接收端点返回了表示GTP隧道建立成功的确认消息，就确认点到多点GTP隧道建立成功了，所述GTP隧道发送端点通过所述建立的点到多点GTP隧道向所述多个GTP隧道接收端点发送数据。进一步的，在传输数据的过程中，若所述GTP隧道发送端点有收到某GTP隧道接收端点发送过来的表示隧道建立不成功的确认消息，则所述GTP隧道发送端点可以同该GTP隧道接收端点之间单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。当然，可选的，本发明实施例中，也可以是所述GTP隧道发送端点收到全部所述多个GTP隧道接收端点反馈的确认消息后再通过所述新建立的点到多点GTP隧道来传输数据，并进一步的，对于那些反馈表示隧道建立不成功的确认消息的GTP隧道接收端点，则所述GTP隧道发送端点可以分别同它们单独建立点到点GTP隧道，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。

由上述实施例可以看出，现有技术中当有采用广播或组播方式进行点到多点的数据传输时，是由GTP隧道接收端点来分配GTP隧道的TEID，实际上是各个GTP隧道接收端点同GTP隧道发送端点间分别单独建立了一条点对点GTP隧道，这样实际上还是没有采用组播方式下发数据的。在本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方式中，当有采用广播或组播方式进行点到多点的数据传输时，由GTP隧道发送端点来统一分配一个TEID并将所述的TEID发送给一个或多个GTP隧道接收端点，并在发送给所述一个或多个GTP隧道接收端点的数据中携带所分配的TEID。这样就实现了在支持GTP协议的节点间建立点到多点GTP隧道，从而可以采用广播或组播的方式来传送数据，进一步节省传输资源，提高传输效率。而且，优选的，GTP隧道发送端点只要收到某一个GTP隧道接收端点反馈的表示GTP隧道建立成功的确认消息，就认为点到多点GTP隧道建立成功，开始通过所述点到多点GTP隧道传输数据，这样减少了传输时延。

本发明实施例还提供的一种点到多点GTP隧道建立方法，具体如下所述：

步骤S1、GTP隧道发送端点向中间节点发送请求消息，请求建立GTP隧道发送端点到各个GTP隧道接收端点的点到多点GTP隧道，所述请求消息中携带为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID。

步骤S2、所述中间节点发送确认消息给所述GTP隧道发送端点。

步骤S3、所述中间节点将所述请求消息发送给各个GTP隧道接收端点，请求建立GTP隧道发送端点到各个GTP隧道接收端点的点到多点GTP隧道，所述请求消息中携带为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID。

步骤S4、所述各个GTP隧道接收端点向所述中间节点返回确认消息。

该消息用于向所述中间节点确认所述点到多点GTP隧道建立是否成功。

步骤S5、所述GTP隧道发送端点通过新建立的GTP隧道发送端点到各个GTP隧道接收端点的点到多点GTP隧道传输数据，在所述发送的数据中携带所述分配的TEID。

本发明实施例中，优选的，所述步骤S5的GTP隧道发送端点通过新建立的GTP隧道发送端点到各个GTP隧道接收端点的点到多点GTP隧道传输数据可以是，GTP隧道发送端点在步骤S2中收到中间节点反馈的确认消息后就可以认为所述的点到多点GTP隧道建立成功，GTP隧道发送端点在收到来自上层节点的需要下发的业务数据后就可以通过所述建立的点到多点GTP隧道开始向各个GTP隧道接收端点发送数据，并在发送的数据中携带所述分配的TEID，步骤S5与步骤S3、S4之间没有时间先后顺序的限定。进一步的，在传输数据的过程中，若在步骤S4中，所述中间节点有收到某GTP隧道接收端点发送过来的表示隧道建立不成功的确认消息，则所述中间节点可以将该确认信息反馈给所述GTP隧道发送端点，那么，此时，GTP隧道发送端点可以同该GTP隧道接收端点之间单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。当然，可选的，本发明实施例中，也可以是所述中间节点收到全部所述多个GTP隧道接收端点反馈的确认消息后，GTP隧道发送端点再通过所述新建立的点到多点GTP隧道来传输数据，并进一步的，对于那些反馈表示隧道建立不成功的确认消息的GTP隧道接收端点，则所述GTP隧道发送端点可以分别同它们单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。

这样，通过本发明实施例，就建立起了GTP隧道发送端点到各个GTP隧道接收端点间的点到多点的GTP隧道，使得底层能够采用组播协议，提升传输效率，节省传输资源，实现真正意义上的组播传输。

下面以在WCDMA系统中具体应用本发明实施例为例进行详细说明，在WCDMA系统中，当有MBMS业务需要传输时，GGSN把来自BM-SC的业务数据发送给SGSN后，SGSN在其端口只发送一份数据，数据通过组播分发网络复制并下发到多个RNC中，此时，可以利用本发明实施例提供的建立点到多点GTP隧道来实现MBMS业务数据的组播下发，具体如下所述：

步骤a、SGSN分别向多个RNC发送消息，请求建立SGSN到各个RNC间的点到多点GTP隧道，同时指配请求建立隧道的TEID。

当有数据需要进行点到多点传送时，例如，MBMS业务中，GGSN把业务数据发送到SGSN后，所述SGSN需要把这些业务数据传送给或多个RNC，此时，则，在进行业务数据传送之前，所述SGSN首先需要同接收MBMS业务数据的所述多个RNC之间建立点到多点GTP隧道，则，所述SGSN为将要建立的GTP隧道分配一个TEID，向所述多个RNC发送消息请求建立GTP隧道，所述消息中携带有所述分配的TEID。

在本实施例中，所述消息可以是MBMS Session Start消息。

步骤b、所述多个RNC向所述SGSN返回确认消息。

在本实施例中，所述确认消息可以是MBMS Session Start Response消息。

步骤c、SGSN通过新建立的点到多点GTP隧道向所述多个RNC发送数据，在所述发送的数据中携带所述分配的TEID。

本发明实施例中，优选的，SGSN可以是在收到任何一个所述的RNC反馈的表示隧道建立成功的确认消息，则认为所述的点到多点GTP隧道建立成功，SGSN就通过所述建立的点到多点GTP隧道开始发送数据，并在发送的数据中携带所述分配的TEID。进一步的，在传输数据的过程中，若所述SGSN有收到某RNC发送过来的表示隧道建立不成功的确认消息，则所述SGSN可以同该RNC之间单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。当然，可选的，本发明实施例中，也可以是所述SGSN收到全部所述一个或多个RNC反馈的确认消息后再通过所述新建立的点到多点GTP隧道来传输数据，并进一步的，对于那些反馈表示隧道建立不成功的确认消息的RNC，则所述SGSN可以分别同它们单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。

这样，通过本发明实施例，就建立起了SCSN到各个RNC间的点到多点的GTP隧道，使得底层能够采用组播协议，提升传输效率，节省传输资源，实现真正意义上的组播传输。

下面，以将本发明实施例具体应用在HSPA(High Speed Packet Access：高速分组接入)扁平化网络构架为例进行详细说明。参见图5，是HSPA扁平化网络构架示意图。本发明实施例中，在该网络构架下，控制面与传统架构类似，仍通过GGSN、SCSN到达演进基站eHSPA NodeB(相当于传统构架中的RNC)，而用户面则可以是采用IP组播方式通过点到多点GTP隧道从GGSN下发到各eHSPA NodeB中；也可以是用户面数据仍通过GGSN先下发给SGSN，然后SGSN通过点到多点GTP隧道把用户数据下发给eHSPA NodeB。下面，分别对这两种实施方式进行详细说明。

实施方式1，如图6所示，本发明实施例提供的一种在HSPA扁平化网络构架中应用GTP点到多点隧道传输方法，在本实施例中，控制面的信令按照传统的方式从GGSN传给SGSN，然后SGSN分别发送给各个eHSPA NodeB，用户面的数据则直接从GGSN下发给各个eHSPA NodeB，具体方案如下：

步骤601、GGSN发送请求消息给SGSN，请求建立GGSN到各个eHSPANodeB的点到多点GTP隧道，所述请求消息中包含GGSN为请求建立的点到多点GTP隧道分配的TEID。

本发明实施例中，所述请求消息可以是MBMS Session Start消息。

步骤602、SGSN发送确认消息给所述GGSN。

本发明实施例中，所述确认消息可以是MBMS Session Start Rcsponse消息。

步骤603、SGSN将所述请求消息发给多个eHSPA NodeB，请求建立GGSN到各个eHSPA NodeB的点到多点GTP隧道，所述消息中包含GGSN为请求建立的点到多点GTP隧道分配的TEID。

本发明实施例中，所述请求消息可以是MBMS Session Start消息。

步骤604、所述多个eHSPA NodeB向SGSN返回确认消息。

本发明实施例中，所述确认消息可以是MDMS Session Start Rcsponse消息，该消息用于向SGSN确认所述点到多点GTP隧道建立是否成功。

步骤605、所述GGSN通过新建立的GGSN到各个eHSPA NodeB的点到多点GTP隧道传输数据，在所述发送的数据中携带所述分配的TEID。

本发明实施例中，优选的，所述步骤605的GGSN通过新建立的GGSN到各个eHSPA NodeB的点到多点GTP隧道传输数据可以是，GGSN在步骤602中收到SGSN反馈的确认消息后就可以认为所述的点到多点GTP隧道建立成功，GGSN在收到来自上层节点的需要下发的业务数据后就可以通过所述建立的点到多点GTP隧道开始向各个eHSPA NodeB发送数据，并在发送的数据中携带所述分配的TEID，步骤605与步骤603、604之间没有时间先后顺序的限定。进一步的，在传输数据的过程中，若在步骤604中，所述SGSN有收到某eHSPA NodeB发送过来的表示隧道建立不成功的确认消息，则所述SGSN可以将该确认信息反馈给所述GGSN，那么，此时，GGSN可以同该eHSPANodeB之间单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。当然，可选的，本发明实施例中，也可以是所述SGSN收到全部所述一个或多个eHSPA NodeB反馈的确认消息后，GGSN再通过所述新建立的点到多点GTP隧道来传输数据，并进一步的，对于那些反馈表示隧道建立不成功的确认消息的eHSPA NodeB，则所述GGSN可以分别同它们单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用术发明实施例中提到隧道建立方法来建立。

这样，通过本发明实施例，就建立起了GGSN到各个eHSPA NodeB间的点到多点的GTP隧道，使得底层能够采用组播协议，提升传输效率，节省传输资源，实现真正意义上的组播传输。

实施方式2，如图7所示，本发明实施例提供的另一种在HSPA扁平化网络构架中应用GTP点到多点隧道传输方法，在本实施例中，控制面的信令和用户面的数据都是由GGSN先发送给SGSN，然后用户面的数据由SGSN同各个eHSPA NodeB建立点到多点的GTP隧道来进行传输。具体实施方式如下所述：

步骤701、SGSN向分别向多个eHSPA NodeB发送请求消息，请求建立SGSN到各个eHSPA NodeB间的点到多点GTP隧道，同时指配请求建立隧道的TEID。

当有数据需要进行点到多点传送时，例如，MBMS业务中，GGSN把业务数据发送到SGSN后，所述SGSN需要把这些业务数据传送给一个多或多个eHSPA NodeB，此时，则，在进行业务数据传送之前，所述SGSN首先需要同接收MBMS业务数据的所述一个或多个eHSPA NodeB之间建立点到多点GTP隧道，所述SGSN为将要建立的GTP隧道分配一个TEID，向所述一个或多个eHSPA NodeB发送请求消息请求建立GTP隧道，所述消息中携带有所述分配的TEID。

在本实施例中，所述请求消息可以是MBMS Session Start消息。

步骤702、所述一个或多个eHSPA NodeB向所述SGSN返回确认消息。

在本实施例中，所述确认消息可以是MBMS Session Start Response消息，该消息用于向SGSN反馈所述点到多点GTP隧道是否建立成功。

步骤703、SGSN通过新建立的点到多点GTP隧道向所述一个或多个eHSPA NodeB发送数据，在所述发送的数据中携带所述分配的TEID。

本发明实施例中，优选的，SGSN可以是在收到任何一个所述的eHSPANodeB反馈的确认消息表示隧道建立成功，则认为所述的点到多点GTP隧道建立成功，SGSN就通过所述建立的点到多点GTP隧道开始发送数据，并在发送的数据中携带所述分配的TEID。进一步的，在传输数据的过程中，若所述SGSN有收到某eHSPA NodeB发送过来的表示隧道建立不成功的确认消息，则所述SGSN可以同该eHSPA NodeB之间单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。当然，可选的，本发明实施例中，也可以是所述SGSN收到全部所述一个或多个eHSPA NodeB反馈的确认消息后再通过所述新建立的点到多点GTP隧道来传输数据，并进一步的，对于那些反馈表示隧道建立不成功的确认消息的eHSPA NodeB，则所述SGSN可以分别同它们单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。

这样，通过本发明实施例，就建立起了SGSN到各个eHSPA NodeB间的点到多点的GTP隧道，使得底层能够采用组播协议，提升传输效率，节省传输资源，实现真正意义上的组播传输。

下面，再以将本发明实施例具体应用在LTE(Long Time Evolution：长期演进网)构架为例进行详细说明，参见图8，是LTE网络构架示意图，如图所示，MCE(MBMS Control Entity：MBMS控制实体)是负责MBMS控制面的连接，对于一个MBMS业务，由MCE来统一分配各演进基站eNodeB的物理层资源块PRB(Physical Resource Block)，以实现各eNodeB的同步发送。MBMS GW负责MBMS数据的转发，采用组播方式发送到各eNodeB。

本发明实施例提供的一种在LTE网络构架中应用GTP点到多点隧道传输方法，在本实施例中，控制面的信令从MBMS GW传给MCE，再从MCE传给各个eNodeB，用户面的数据则直接从MBMS GW下发给各个eNodeB，具体如图9所示，本发明实施例提供的一种在LTE网络构架中进行MBMS数据传输的方法。

步骤901、MBMS GW发送请求消息给MCE，请求建立GGSN到各个eNodeB的点到多点GTP隧道，所述请求消息中包含MBMS GW为请求建立的点到多点GTP隧道分配的TEID。

本发明实施例中，当有MBMS业务需要传输时，控制面信令由MBMS GW传给MCE，然后MCE再将信令传输给各个eNodeB，用户面数据由MBMS GW直接传给所述的各个eNodeB，由MBMS GW直接请求建立到各个eNodeB的点到多点GTP隧道，并为所述的请求建立的点到多点GTP隧道分配TEID。

在本实施例中，所述消息可以是MBMS Session Start消息，所述消息中包含了MBMS GW为建立MBMS GW到各个eNodeB间的GTP点到多点隧道分配的TEID。

步骤902、MCE发送确认消息给所述MBMS GW。

本发明实施例中，所述确认消息可以是MBMS Session Start Response消息。

步骤903、MCE将所述请求消息发给多个eNodeB，请求建立MBMS GW到各个eNodeB的点到多点GTP隧道，所述消息中包含MBMS GW为请求建立的点到多点GTP隧道分配的TEID。

本发明实施例中，所述请求消息可以是MBMS Session Start消息。

步骤904、所述多个eNodeB向MCE返回确认消息。

本发明实施例中，所述确认消息可以是MBMS Session Start Response消息。

步骤905、所述MBMS GW通过新建立的MBMS GW到各个eNodeB的点到多点GTP隧道传输数据，在所述发送的数据中携带所述分配的TEID。

本发明实施例中，优选的，所述步骤905的MBMS GW发送数据，MBMSGW在步骤902中收到MCE反馈的确认消息后就可以认为所述的点到多点GTP隧道建立成功，MBMS GW在收到来自上层节点的需要下发的业务数据后就通过所述建立的点到多点GTP隧道开始向各个eNodeB发送数据，并在发送的数据中携带所述分配的TEID，步骤905同步骤903、904之间没有严格的时间顺序的限定。进一步的，在传输数据的过程中，若在步骤904中，所述MCE有收到某eNodeB发送过来的表示隧道建立不成功的确认消息，则所述MCE可以将该确认信息反馈给所述MBMS GW，那么，此时，MBMS GW可以同该eNodeB之间单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。当然，可选的，本发明实施例中，也可以是所述MCE收到全部所述一个或多个eNodeB反馈的确认消息后，MBMS GW再通过所述新建立的点到多点GTP隧道来传输数据，并进一步的，对于那些反馈表示隧道建立不成功的确认消息的eNodeB，则所述MBMS GW可以分别同它们单独建立点到点GTP隧道来传送数据，这里所述单独建立点到点GTP隧道可以是采用现有技术中的方法建立，也可以是采用本发明实施例中提到隧道建立方法来建立。

这样，通过本发明实施例，就建立起了MBMS GW到各个eNodcB间的点到多点的GTP隧道，使得底层能够采用组播协议，提升传输效率，节省传输资源，实现真正意义上的组播传输。

本发明实施例提供的点到多点GTP隧道建立方法不仅仅限制用于WCDMA、HSPA、LTE网络构架下，本发明实施例的技术方案可以用于任何通信双方采用GTP协议且需要进行多播/广播传输的场景下。

本发明实施例还提供一种网络设备，该网络设备可以用于请求建立点到多点GTP隧道。如图10所示，该网络设备包括TEID分配模块1001、请求模块1002、接收模块1003和数据发送模块1004，其中，当需要建立点到多点GTP隧道时，所述TEID分配模块1001为需要建立的点到多点GTP隧道分配TEID；所述请求模块1002用于发送请求消息请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中包含所述TEID分配模块1001为请求建立的点到多点GTP隧道分配的TEID；接收模块1003用于接收确认消息判断所述点到多点GTP隧道是否建立成功；所述数据发送模块1004用于在点到多点GTP隧道建立成功后发送数据，在发送的GTP数据单元中携带所述TEID。其中，所述TEID分配模块1001在分配TEID时，可以是从现有的TEID取值范围中单独划分出一段作为用于建立点到多点GTP隧道时取值，也可以是定义新的TEID类型，专门用于标识点到多点GTP隧道。所述的网络设备可以是GGSN、SGSN、MBMS GW等。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (11)

1.一种点到多点GTP隧道的建立方法，其特征在于，所述方法包括：

GTP隧道发送端点向多个GTP隧道接收端点发送请求消息，请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中携带为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID；

所述GTP隧道发送端点接收来自至少一个GTP隧道接收端点的表示隧道建立成功的确认消息。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，GTP隧道发送端点接收到来自至少一个GTP隧道接收端点的表示隧道建立成功的确认消息后进一步包括：

通过所述建立的点到多点GTP隧道发送数据。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括：

若所述GTP隧道发送端点接收来自某GTP隧道接收端点的表示隧道建立不成功的确认消息，则所述GTP隧道发送端点同所述某GTP隧道接收端点建立点到点GTP隧道。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，预先将TEID取值空间划分为至少2个部分，取其中至少1个部分作为新的点到多点GTP隧道TEID的取值空间；

所述为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID具体包括：

从所述点到多点GTP隧道TEID的取值空间中选取一个TEID值作为所述请求建立的点到多点GTP隧道的TEID。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包括，预先设置新的TEID类型；

所述为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID具体包括：

从所述新的TEID类型的取值空间中选取一个TEID值作为所述请求建立的点到多点GTP隧道的TEID。

6.如权利要求1-5所述的任一方法，其特征在于，所述GTP隧道发送端点为SGSN，所述GTP隧道接收端点为无线网络控制器RNC；或

所述GTP隧道发送端点为SGSN，所述GTP隧道接收端点为演进基站eHSPA NodeB。

7.一种点到多点GTP隧道的建立方法，其特征在于，所述方法包括：

GTP隧道发送端点通过中间节点向多个GTP隧道接收端点发送请求消息，请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中携带为所述请求建立的隧道指配的隧道标识TEID；

所述GTP隧道发送端点接收来自所述中间节点的确认消息。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述中间节点将所述请求消息发送给多个GTP隧道接收端点后进一步包括：

若所述GTP隧道发送端点收到来自所述中间节点的表示与某GTP隧道接收端点的点到多点GTP隧道建立不成功的确认消息，则所述GTP隧道发送端点同所述的某GTP隧道接收端点建立点到点GTP隧道。

9.如权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述GTP隧道发送端点为GGSN，所述GTP隧道接收端点为演进基站eHSPA NodeB，所述中间节点为SGSN；或

所述GTP隧道发送端点为MBMS网关MBMS GW，所述GTP隧道接收端点为演进基站eNodeB，所述中间节点为MBMS控制实体MCE。

10.一种网络设备，其特征在于，该网络设备包括：

TEID分配模块，用于为需要建立的点到多点GTP隧道分配TEID；

请求模块，用于发送请求消息请求建立点到多点GTP隧道，所述请求消息中包含所述TEID分配模块为请求建立的点到多点GTP隧道分配的TEID；

接收模块，用于接收确认消息判断所述点到多点GTP隧道是否建立成功。

11.如权利要求10所述的网络设备，其特征在于，该网络设备还包括：

数据发送模块，用于若所述点到多点GTP隧道建立成功，则通过所述点到多点GTP隧道发送数据。

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