CN101340355A - 一种多媒体广播/组播业务的实现方法、系统及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多媒体广播/组播业务的实现方法，包括：在会话开始流程，建立接入网中用户设备与核心网中BM－SC之间的承载，并建立核心网接口网元与接入网接口网元之间的本地IP组播关系；在数据传输流程，所述核心网接口网元将接收自BM－SC的多媒体广播/组播数据包根据会话开始流程中所建立的本地IP组播关系，以IP组播的方式传送至加入所述本地IP组播中的各接入网接口网元，所述接入网接口网元将其传送至对应的用户设备。本发明还公开了一种多媒体广播/组播业务的实现系统及装置。对GTP头进行修改，以使之能被IP组播所承载，可以提高核心网与接入网之间的资源利用效率以及降低传输网络的负担。
Description
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及多媒体广播/组播(MultimediaBroadcast/Multicast Service，MBMS)业务的实现方法、系统及装置。
背景技术
组播和广播是一种从一个数据源向多个目标传送数据报文的技术。随着Internet的迅猛发展，大量多媒体业务涌现出来，其中一些应用业务要求多个用户能同时接收相同数据，例如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育或者互动游戏等。为了有效地利用移动网络资源，第三代伙伴组织计划(ThirdGeneration Partnership Projects，3GPP)提出了多媒体广播/组播业务，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1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。
网关GPRS支持节点(Gateway GPRS Support Node，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服务GPRS支持节点(Serving GPRS Supporting Node，SGSN)间的MBMS承载，从BM-SC或其它数据源接收IP广播/组播内容，并通过GPRS隧道协议(GPRS Tunneling Protocol，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/组播数据传送给无线接入网络(Radio Access Network，RAN)，如通用地面无线接入网路(Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)、GSM/EDGE无线接入网(GSM/EDGE Radio Access Network，GERAN)，SGSN通过归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)获取用户信息。
RAN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接收者在无线网络控制器(RadioNetwork Controller，RNC)间的移动，支持传输MBMS业务声明、寻呼信息、MBMS并行业务，例如接收MBMS视频内容同时进行语音呼叫和消息业务。
用户设备(User Equipment，UE)支持激活/去激活MBMS业务，对内容进行加密和一致性保护等MBMS安全相关功能，接收MBMS业务声明、寻呼信息或支持同步业务以及根据MBMS会话标识决定是否忽略MBMS会话。
在上述MBMS的网络参考模型中，Gn/Gp表示SGSN和GGSN之间的接口，Gi表示BM-SC和GGSN之间的接口Gmb表示BM-SC和GGSN之间的接口并且接口协议专用于传递MBMS信令参数。Gr表示SGSN与HLR之间的接口。Iu表示SGSN与UTRAN之间的接口。Iu/Gb表示SGSN与GERAN之间的接口。UE分别通过Uu和Um接口与UTRAN、GERAN连接通信。有关MBMS的网络参考模型的更多内容请参见3GPP TS 23246″3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Services andSystem Aspects；Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS)；Architectureand functional description″，本发明在此引用，不再赘述。
一个MBMS业务在一次会话(Session)期间拥有一棵分发树，如图2所示。树根在BM-SC，树叶是所有准备接收此业务的UE。无论下游节点下还有多少分支，一个上游节点和一个下游节点之间只存在一个分支，称作一个MBMS承载。一个分发数的所有分支使用同样的QoS。除了叶子节点外，其它节点都保存有一个下游节点列表，当有会话数据需要下发时，上游节点通过与这些下游节点间的MBMS承载将会话数据发往指定的下游节点。对于每个下游节点，只发送一份会话数据，再由下游节点继续分发。组播业务的主要流程主要包括：用户签约(Subscription)、业务声明(Serviceannouncement)、加入(Joining)、会话开始(Session start)、MBMS通知(MBMS notification)、数据传输(Data transfer)、会话结束(Session stop)以及离开(Leaving)等阶段。其中，Joining是一个签约用户加入组播组的过程，即用户通知网络希望接收某个组播业务的数据。在实现中，Joining过程通过MBMS组播激活流程来完成，也是一个组播分发树建立的过程。在此过程中，如果下游节点发现和上游节点还未建立MBMS承载关系，即没有加入上游节点的下游节点列表，则通过注册流程加入到上游节点的下游节点列表中，从而加入到组播分发树中。此时，仅仅是下游节点和上游节点间建立MBMS承载关系，而没有真正建立用户面的MBMS承载，也没有为MBMS承载分配所需的资源。直到Session start时，才真正建立用户面MBMS承载，分配其所需的资源，提供一定的QoS，用于传输MBMS会话数据。广播业务的主要流程，与组播流程相比，少了用户签约、加入和离开流程。广播用户不需要进行签约，也不需要加入特定的广播组，只要其所在的地理位置在广播域内，就可以接收广播业务。有关上述MBMS的组播、广播业务的主要流程的更多内容请参见3GPP TS 23246″3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services and System Aspects；MultimediaBroadcast/Multicast Service(MBMS)；Architecture and functional description″，本发明在此引用，不再赘述。
但是，目前MBMS的核心网和接入网(无线侧)的数据面传输采用的是GTP协议，采用点到点传输的方式，即UE与BM-SC之间的承载及网络资源建立后，BM-SC将数据依次经过GGSN和SGSN传送至接入网中的BSC/RNC，此时SGSN与BSC/RNC之间利用GTP采用一对一的传送方式，因为在这种方式中，隧道终端标志(Tunnel Endpoint Identifier，TEID)按照GTP协议是由两端的节点各自分配的，所以使SGSN发送至每个BSC/RNC之间的数据是不同的。
目前IP组播技术已经成熟并应用到现网中，IP组播对资源利用效率以及负载均衡上具有明显优势，而目前核心网和和无线侧接口初步定义为采用GTP协议，GTP协议目前只适用于点到点的数据传输，无法用于点到多点的传输，因此在现有的MBMS核心网与接入网之间，无法使用IP组播来进行基于GTP协议的数据传送。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种多媒体广播/组播业务的实现方法、系统及装置，克服现有的MBMS核心网与接入网之间无法使用IP组播进行基于GTP协议的数据面传送的不足。
为解决上述技术问题，本发明实施例的一方面，提供一种多媒体广播/组播业务的实现方法，包括：
在会话开始流程，建立接入网中用户设备与核心网中BM-SC之间的承载，并建立核心网接口网元与接入网接口网元之间的本地IP组播关系；
在数据传输流程，所述核心网接口网元将接收自BM-SC的多媒体广播/组播数据包根据会话开始流程中所建立的本地IP组播关系，以IP组播的方式传送至加入所述本地IP组播中的各接入网接口网元，所述接入网接口网元将其传送至对应的用户设备。
本发明实施例的另一方面，提供一种多媒体广播/组播业务的实现系统，其包括有接入网与核心网，所述接入网包括有用户设备与接入网接口网元，所述核心网至少包括BM-SC与核心网接口网元，其中：
所述核心网，用于在会话开始流程，建立用户设备与BM-SC之间的承载，并建立所述核心网接口网元与接入网接口网元之间的本地IP组播关系；
所述核心网接口网元，用于在数据传输流程中将接收自BM-SC的多媒体广播/组播(MBMS)数据包根据会话开始流程中所建立的本地IP组播关系，以IP组播的方式传送至所述加入该本地IP组播的各接入网的接口网元中；
所述接入网接口网元，用于将所接收的MBMS数据包发送至用户设备。
本发明实施例的再一方面，提供一种MBMS核心网接口网元，包括：
本地IP组播分配单元，用于会话开始流程中，为一会话承载分配本地IP组播地址；
IP处理单元，用于在数据传输流程中，解析所接收的MBMS数据包，并封装成IP数据包；
发送单元，用于将所述IP数据包以本地IP组播方式发送给接入网接口网元。
综上，根据本发明的实施例的方法、系统及装置，通过在会话开始流程中，在MBMS核心网接口网元(SGSN或mUPE等)中分配一个本地IP组播地址，使加入某一会话的接入网接口网元(BSC/RNC或eNodeB等)加入该本地IP组播；在数据传输流程中，该核心网的接口网元就可以将会话的多媒体数据以IP包的形式通过本地IP组播的方式传输给接入网的接口网元；可以提高资源利用效率以及减少传输网络的负担。
附图说明
图1是现有的MBMS网络参考模型示意图；
图2是现有的在会话(Session)期间的MBMS业务分发树示意图；
图3是本发明中对现有GTP头格式进行扩展的示意图；
图4是本发明第一实施例的会话开始流程的示意图；
图5是本发明第一实施例的数据传输流程的示意图；
图6是本发明第二实施例的会话开始流程的示意图；
图7是本发明第二实施例的数据传输流程的示意图；
图8是本发明实施例中核心网接口网元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图以优选实施例对本发明进行详细说明。
首先，有必要说明一下现有的GTP头的格式；如图3所示，是对现有GTP头格式进行扩展的示意图。其中，第4位为待扩展位，目前没有处理，在本发明中可以扩展用来区分单播数据包和MBMS数据包；或者也可以采用消息类型(Message Type)中的保留使用值(ex 8-15)来区分单播数据包和MBMS数据包；甚至在一些其他的实施例中，可以采用新的端口来区分单播数据包和MBMS数据包；另外，现有GTP头格式中，在第5到第8个字节填充TEID来唯一地标志一个承载；在本发明的实施例中，当在核心网与接入网之间使用本地IP组播来传输数据时，可以在该第5到第8个字节中填充一个临时手机组标志(Temporary Mobile Group Identity，TMGI)，即在GTP头中携带单播/MBMS数据包区别标识和TMGI信息，来取代来唯一标志一个MBMS承载。这些内容会在后文中进行详细说明。
如图4所示，是本发明第一实施例的会话开始流程的示意图；其在一3GMBMS网络中实现，该MBMS网包括接入网与核心网，进一步该接入网包括至少一个BSC/RNC、UE等，该核心网包括至少一个BM-SC、至少一个GGSN及至少一个SGSN等，其中，BSC/RNC可以看作是接入网接口网元，SGSN可看作是核心网接口网元。具体过程如下：
首先，接入网的UE与核心网的BM-SC需要完成诸如：用户签约、BM-SC的业务声明及用户注册流程，在这些过程中，UE可以加入某一次会话，且在核心网的相应网元中存储相应信息(如上下游节点信息等)；这些流程的更多内容可以从3GPP的技术说明书中获得。
之后，在步骤S40，在BM-SC为某一MBMS业务(多媒体业务)分配一对应的TMGI，并通过会话开始请求(Session Start Request)消息来通知下游GGSN即将开始多媒体业务的传送服务，该会话开始请求消息中包括有与此次会话相关的属性(如会话标识、服务区域、此次会话对应的IP组播地址、QoS，与所述会话的承载对应的TMGI、下游节点列表等)；
步骤S41，下游的GGSN依据所接收的信息建立MBMS承载上下文(将所述信息存入MBMS承载上下文中)，并将MBMS承载上下文中的状态设置成“active”，并回传会话开始响应(Session Start Response)消息给BM-SC。
步骤S42，所述GGSN发送会话开始消息给处于下游节点列表中的SGSN，该会话开始请求消息中包括所述会话相关属性；
步骤S43，所述SGSN判断自身是否满足其中的Qos条件(即自己的Qos值是否大于或等于所述消息中的Qos值)，如果满足，则SGSN创建MBMS承载上下文(并存储所述信息)；并将MBMS承载上下文中的状态设置成“active”，发送会话开始响应消息给GGSN，所述会话开始响应中携带有SGSN所分配的TEID。
步骤S44，所述SGSN分配一个本地IP组播地址，该本地IP组播地址用于与下游的BSC/RNC(下述仅以RNC进行说明)建立IP组播关系；
步骤S45，所述SGSN发送会话开始请求消息给所有连接到此SGSN的RNC，所述会话开始请求消息中包含有所述本地IP组播地址、所述会话相关属性及路由区域清单(List of RAs)；
步骤S46，所述RNC接收到此消息后，判断自己所管辖的RA是否存在于路由区域清单(List of RAs)中，及判断是否满足Qos条件(即自己的Qos值是否大于或等于所述消息中的Qos值)，两者都满足的话，创建本地MBMS的承载上下文(存储所述会话属性信息，并存储所述本地IP组播地址)，并将TMGI和该本地MBMS承载上下文关联起来，即，将此TMGI保存在所述承载上下文中。如果不满足的话，此RNC忽略这个消息。
步骤S47，RNC回传会话开始响应消息给SGSN。
步骤S48，RNC和UE建立无线承载资源，即建立用来传送资料到UE所使用的无线承载资源(空中接口资源)。
这样，BM-SC使用MBMS会话开始流程，建立了BM-SC到UE之间的承载。BM-SC便开始等待事先预设的延迟时间，待该延迟时间结束后，BM-SC便会依据在MBMS业务激活流程(MBMS Service Activation Procedure)中建立的路由信息开始传送MBMS业务数据给UE。
如图5所示，示出了本发明第一实施例中数据传输流程的示意图；具体如下：
步骤S50，BM-SC依据MBMS承载上下文中的下游节点列表将MBMS数据包(此时为IP数据包，在消息体中包含有多媒体数据)传给下游的加入该会话的GGSN；所述IP数据包的IP头中携带有该会话的IP组播地址；
步骤S51，下游GGSN接收到所述IP数据包后，取出IP数据包内的多媒体数据，并根据其IP头中的IP组播地址找到对应的MBMS承载上下文，并检查有哪些下游SGSN需要接收该些数据，针对每一个下游的SGSN，获得对应的TEID，对此多媒体数据进行GTP封装，其中每一GTP数据包中携带有所述的对应的TEID信息；需要说明的是，由于GGSN与SGSN之间为通过共享GTP通道进行点对点传输，所以对于发给不同SGSN的GTP数据包，其中的TEID信息是不同的；
步骤S52，GGSN将不同的GTP数据包传送给对应的下游SGSN；
步骤S53，某一下游SGSN接收到该GTP数据包后，解析出GTP消息体中的内容，再次进行GTP封装，此时，需要将本地MBMS承载上下文中的TMGI信息存入该GTP头中，同时设置单播/MBMS数据包区别标识；
然后根据本地MBMS承载上下文获得对应的本地IP组播地址，将上述GTP封装后的数据包加上本地IP组播地址的IP头后，生成IP数据包；
再请参见图3所示，在本发明的一个具体实施例中，此时是在GTP头的第5到第8个字节中填入TMGI信息；在第4位待扩展位或在消息类型的保留使用值(ex 8-15)来设置单播/MBMS数据包区别标识，例如：可以包括但不限于用“0”表示单播数据包，用“1”来表示MBMS数据包。
步骤S54，SGSN检查其MBMS承载上下文指示了哪些RNC加入了该SGSN的IP组播，以IP组播的方式将所述IP数据包发到所述加入该SGSN IP组播的各RNC的GTP数据端口；
步骤S55，RNC接收到IP数据包后，取出其GTP封装信息，根据GTP头里面的单播/MBMS数据包区别标识，识别该数据包为单播数据包还是MBMS数据包。如果是MBMS数据包，则取出其中TMGI信息，根据该TMGI找到对应的MBMS承载上下文，获知哪些UE需要所述数据包，则在步骤S56中，使用无线资源将所述数据包发送到所述UE。如果是单播数据包，则按单播数据包的流程处理，在此不进行赘述。
上述所举出的实施例为在3G网络中，在MBMS数据传输中，实现核心网侧与接入网侧的数据面的IP组播传输的过程；在其他网络(如系统演进架构的LTE/SAE)中，也可以采用类似的原理来实现。
如图6所示，是本发明第二实施例的会话开始流程示意图；其在一系统演进架构(LTE/SAE)的MBMS网络中实现，该MBMS网包括接入网与核心网，进一步该接入网包括多个演进NodeB(eNodeB)、IP组播网络、移动性管理实体(Mobility Management Entity，MME)、UE等，该核心网包括BM-SC、中间网元及MBMS业务面实体(mUPE)等；其中，eNodeB可以看作是接入网接口网元，mUPE可看作是核心网接口网元。另外，在一些实例中，该mUPE可包括诸如分组数据网络网关(Packet Data Network Gateway，PDN GW)、服务网关(Serving Gateway，S-GW)等。具体过程如下：
首先，接入网的UE与核心网的BM-SC需要完成诸如：用户签约、BM-SC的业务声明及用户注册流程，在这些过程中，UE可以加入某一次会话(即想获相应MBMS业务)，且在核心网的相应网元中存储相应信息(如上下游节点信息等)；这些流程的更多内容可以参见3GPP的技术说明书中。
步骤S60，BM-SC通过Gmb接口向核心网的网元发送会话开始(SessionStart)消息，携带上会话标识、MBMS服务区域，IP组播地址、TMGI、Qos下游节点列表等信息，核心网经过一定的路由将此会话开始消息中转至mUPE；
mUPE收到该会话开始消息之后，判断是否满足该消息中要求Qos能力，如要满足Qos能力，则在步骤S61a中，向BM-SC发送一个会话开始响应(SessionStart Response)消息。
如果不满足Qos能力，则在步骤S61b中，向BM-SC发送一个会话开始拒绝(Session Start Refuse)消息，并带上拒绝原因；
步骤S62，mUPE为该会话分配一个新的本地IP组播地址，如果此时，mUPE中不存在MBMS上下文，则建立MBMS承载上下文存储所述信息，并将该上下文与新的IP组播地址和TMGI关联起来。
步骤S63，mUPE在会话开始消息中加入所分配的本地IP组播地址，并发送给移动性管理实体(MME)；
步骤S64，MME将此会话开始消息转发给eNodeB。
步骤S65，eNodeB收到该会话开始消息之后，判断是否满足其中的Qos要求。如果不满足，则直接丢弃该消息；否则建立MBMS承载上下文存储所述信息，并将mUPE分配的IP组播地址保存到MBMS承载上下文中。当第一个UE请求加入该组播业务的时候，eNodeB再发起IGMP Join过程加入到mUPE分配的IP组播组，当最后一个UE离开时eNodeB发起IGMP leave过程离开mUPE分配的IP组播组。
这样，BM-SC使用MBMS会话开始流程，建立了BM-SC到UE之间的承载。BM-SC便开始等待事先预设的延迟时间，待该延迟时间结束后，BM-SC便会依据在MBMS业务激活流程(MBMS Service Activation Procedure)中建立的路由信息开始传送MBMS业务数据给UE。
如图7所示，示出了本发明第二实施例中数据传输流程的示意图；具体如下：
步骤S70，BM-SC依据MBMS承载上下文中的下游节点列表将MBMS数据包(此时为IP数据包，在消息体中包含有多媒体数据)传给核心网中下游的加入该会话的网元，经路由至mUPE；所述IP数据包的IP头中携带有该会话的IP组播地址；
步骤S72，mUPE接收到该IP数据包后，解析出其中的多媒体数据，并进行GTP封装，此时，需要将本地MBMS承载上下文中的TMGI信息存入该GTP头中，同时设置单播/MBMS数据包区别标识，其中，如何存储TMGI信息及设置区别标识的具体过程可参见第一实施例中的步骤S53的介绍，在此不进行赘述；
步骤S74，mUPE根据本地MBMS承载上下文获得对应的本地IP组播地址，将上述GTP封装后的数据包加上本地IP组播地址的IP头后，生成IP数据包，并检查其承载上下文中有哪些eNodeB加入了该mUPE本地IP组播，以IP组播的方式将所述加上IP数据包发到所述加入该mUPE本地IP组播的各eNodeB的GTP数据端口；
步骤S76，eNodeB到IP数据包后，取出其GTP封装信息，根据GTP头里面的单播/MBMS数据包区别标识，识别该数据包为单播数据包还是MBMS数据包。如果是MBMS数据包，则取出其中TMGI信息，根据该TMGI找到对应的MBMS承载上下文，获知哪些UE需要所述数据包，则在步骤S78中，使用无线资源将所述数据包发送到所述UE。如果是单播数据包，则按单播数据包的流程处理，在此不进行赘述。
相应地，本发明的实施例提供了一种MBMS业务的实现系统，其包括有接入网与核心网，所述接入网包括有用户设备与接入网接口网元，所述核心网至少包括BM-SC与核心网接口网元，其中，核心网用于在会话开始流程，建立用户设备与BM-SC之间的承载，并建立所述核心网接口网元与接入网接口网元之间的本地IP组播关系；
在一个实施例中，该MBMS业务的实现系统中，所述核心网包括有至少一个BM-SC、至少一个GGSN及至少一个SGSN、SGSN可看作是核心网接口网元；接入网包括至少一个BSC/RNC、UE等，其中，BSC/RNC可以看作是接入网接口网元。
在本发明的另一个实施例中，该MBMS业务的实现系统所包括的核心网包括BM-SC、中间网元及MBMS业务面实体(mUPE)等；例如，在一些实例中，该mUPE可包括诸如分组数据网络网关(PDN GW)、服务网关(S-GW)等；接入网包括多个演进NodeB(eNodeB)、IP组播网络、移动性管理实体(MME)、UE等。其中，eNodeB可以看作是接入网接口网元，mUPE可看作是核心网接口网元。
无论在上述的哪种实施例中，其中：
BM-SC，用于在在承载建立过程中，其可为每一会话分配TMGI，并将携带有该信息的会话开始请求消息发送至下游的节点，以便与用户设备建立承载；并且在数据传输阶段，将MBMS数据包发送给下游节点；
核心网接口网元，用于在承载建立过程中，当接收到自前一网元的会话开始请求，生成一个本地IP地址信息，用于建立与下游接入网接口单元的本地IP组播关系；且在数据传输流程中，将接收自BM-SC的MBMS数据包根据会话开始流程中所建立的本地IP组播关系，以IP组播的方式传送至所述加入该本地IP组播的各接入网的接口网元中；
接入网接口网元，用于将所接收的MBMS数据包发送至用户设备。
在具体实施中，核心网的接口网元具有如下结构，请参见图8所示，该核心网接口网元可以是3G网络中的SGSN，或者是SAE中的mUPE；在一个具体的实例中，该核心网接口网元具体包括：
本地IP组播分配单元，用于会话开始流程中，为一会话承载分配本地IP组播地址；
IP处理单元，用于在数据传输流程中，解析所接收的MBMS数据包，并封装成IP数据包；
发送单元，用于将所述IP数据包以本地IP组播方式发送给接入网接口网元(如发送给RNC或eNodeB等)。
具体地，所述IP处理单元可包括：
GTP解析封装单元，用于在数据传输流程中，解析从BM-SC或上上游节点所接收的MBMS数据包，并进行GTP封装，在所述GTP头中设置单播/MBMS数据包的区别标识和TMGI；例如，在一个例子中，在GTP头的第5到第8个字节中填入TMGI信息；在第4位待扩展位或在消息类型的保留使用值(ex 8-15)来设置单播/MBMS数据包区别标识，可以包括但不限于用“0”表示单播数据包，用“1”来表示MBMS数据包。
IP封装单元，用于所述经GTP封装后的数据包加上包含有在会话开始流程中所分配的本地IP组播地址的IP头，形成IP数据包。
需要说明的是，本发明实施例的MBMS业务的实现系统的结构及其功能，可以结合前述的图3至图7及对这些附图的详细说明，更易于被理解。
综上，本发明实施例中，通过在会话开始流程中，在MBMS核心网接口网元(SGSN或mUPE等)中分配一个本地IP组播地址，使加入某一会话的接入网接口网元(BSC/RNC或eNodeB等)加入该本地IP组播；在数据传输流程中，该核心网接口网元就可以将会话的多媒体数据以IP包的形式通过本地IP组播的方式传输给接入网接口网元，无需采用点到点的传输方式；可以提高资源利用效率以及减少传输网络的负担。同时，在数据面进传输时，使用GTP协议的GTP头中预留的位来区分单播和组播数据包，使用TMGI取代TEID作为MBMS承载的标志，来区分不同的MBMS承载，实现方法非常容易，只需直接在现有的协议上进行扩展。当然，也可以采用其他协议来实现携带区分标识和TMGI信息的功能，在此不进行赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1、一种多媒体广播/组播业务的实现方法，其特征在于，包括：
在会话开始流程，建立接入网中用户设备与核心网中BM-SC之间的承载，并建立核心网接口网元与接入网接口网元之间的本地IP组播关系；
在数据传输流程，所述核心网接口网元将接收自BM-SC的多媒体广播/组播数据包，根据会话开始流程中所建立的本地IP组播关系，以IP组播的方式传送至加入所述本地IP组播中的各接入网接口网元，所述接入网接口网元将其传送至对应的用户设备。
2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在数据传输流程中，进一步包括：所述核心网接口网元接收所述多媒体广播/组播数据包，在其GTP头中携带单播/MBMS数据包区别标识和TMGI信息，并传送至接入网接口网元。
3、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述核心网接口网元为SGSN，所述核心网进一步包括GGSN，所述接入网接口网元为RNC，所述会话开始流程具体为：
BM-SC开始一次会话并发送会话开始请求消息给GGSN，所述会话开始请求消息中至少包括有会话标识、QoS、与所述会话的承载对应的TMGI；
GGSN接收所述会话开始请求消息，向BM-SC回传会话开始应答消息，并且所述GGSN向下游SGSN发送所述会话开始请求消息；
所述SGSN接收所述会话开始请求消息，当满足所述会话开始请求消息中的Qos时，向GGSN回传会话开始应答消息，所述会话开始应答消息包含有SGSN所分配的TEID；
所述SGSN分配一个本地IP组播地址，并将所述本地IP组播地址携带在会话开始请求消息中发送给连接到此SGSN的接入网中的各RNC；
每一RNC接收所述会话开始请求消息，创建本地MBMS承载上下文，并与所述本地IP组播地址、TMGI相关联，所述RNC回传会话开始应答消息给所述SGSN；
RNC与用户设备建立用于传送数据的无线承载资源。
4、如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述数据传输流程具体为：
BM-SC依据MBMS承载上下文将多媒体广播/组播数据包传给下游的GGSN；所述多媒体广播/组播数据包的IP头中包括有该会话的IP组播地址；
GGSN将所接收的所述多媒体广播/组播数据包传送给下游SGSN；
所述GGSN接收所述多媒体广播/组播数据包后，取出IP数据包中的多媒体数据，并根据其IP头中的IP组播地址所对应的MBMS承载上下文，获得每一个下游SGSN所对应的TEID，对所述多媒体数据进行GTP封装，将经GTP封装后的多媒体广播/组播数据包发送给对应的下游SGSN；
下游SGSN接收到所述多媒体广播/组播数据包后，解析出GTP消息体中的内容，再次进行GTP封装，将本地MBMS承载上下文中的TMGI信息存入该GTP头中，同时设置单播/MBMS数据包区别标识；将上述经GTP封装后的数据包加上带有所述本地MBMS承载上下文中的本地IP组播地址的IP头后，生成IP数据包，并以IP组播的方式，将所述IP数据包发送到所述加入该本地IP组播的各RNC中；
RNC接收所述IP数据包后，取出其中TMGI，根据所述TMGI所对应的MBMS承载上下文，使用预先建立的无线资源将所述多媒体数据包发送至对应用户设备。
5、如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述单播/MBMS数据包区别标识设置在多媒体广播/组播数据包的GTP头的待扩展位或消息类型的保留使用值中；所述TMGI设置在所述GTP头的第5到第8个字节中。
6、如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述核心网接口网元为多媒体广播/组播业务数据面实体，所述接入网接口网元为演进NodeB，所述接入网进一步包括移动性管理实体，所述会话开始流程具体为：
BM-SC开始一个会话并发送会话开始消息，路由至所述多媒体广播/组播业务数据面实体；所述会话消息中至少包含有会话标识、QoS、与所述会话的承载对应的TMGI；
所述多媒体广播/组播业务数据面实体接收所述会话开始消息，在满足所述Qos时，向BM-SC发送一个会话开始确认消息；
所述多媒体广播/组播业务数据面实体为该会话分配一个本地IP组播地址，并将该本地IP组播地址携带在所述会话开始消息中，发送给移动性管理实体；
移动性管理实体将所述会话开始消息转发至演进NodeB；
演进NodeB接收所述会话开始消息，在满足Qos时，建立MBMS承载上下文，并将所述本地IP组播地址、所述TMGI与所述MBMS承载上下文相关联。
7、如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述数据传输流程具体为：
BM-SC将多媒体广播/组播数据包路由至所述多媒体广播/组播业务数据面实体，所述多媒体广播/组播数据包的IP头中携带有该会话的IP组播地址；
所述多媒体广播/组播业务数据面实体接收所述多媒体广播/组播数据包，取出其中多媒体数据，进行GTP封装，在GTP头中携带单播/MBMS数据包区别标识及该会话所对应的TMGI；并根据所述IP组播地址对应的本地MBMS承载上下文获得对应的本地IP组播地址，将所述经GTP封装后的数据包加上带有所述本地IP组播地址的IP头，生成IP数据包，以IP组播的方式发送至加入所述本地IP组播的各演进NodeB中；
每一演进NodeB接收所述IP数据包后，取出其中TMGI，根据所述TMGI所对应的MBMS承载上下文，使用预先建立的无线资源将所述多媒体数据包发送至对应的用户设备。
8、如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述单播/MBMS数据包区别标识设置在多媒体广播/组播数据包的GTP头的待扩展位或消息类型的保留使用值中；所述TMGI设置在所述GTP头的第5到第8个字节中。
9、一种多媒体广播/组播业务的实现系统，其包括有接入网与核心网，所述接入网包括有用户设备与接入网接口网元，所述核心网至少包括BM-SC与核心网接口网元，其特征在于，其中：
所述核心网，用于在会话开始流程，建立用户设备与BM-SC之间的承载，并建立所述核心网接口网元与接入网接口网元之间的本地IP组播关系；
所述核心网接口网元，用于在数据传输流程中将接收自BM-SC的多媒体广播/组播数据包根据会话开始流程中所建立的本地IP组播关系，以IP组播的方式传送至所述加入该本地IP组播的各接入网的接口网元中；
所述接入网接口网元，用于将所接收的MBMS数据包发送至用户设备。
10、如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述核心网接口网元为SGSN，所述核心网进一步包括GGSN，所述接入网接口网元为RNC。
11、如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述核心网接口网元为多媒体广播/组播业务数据面实体，所述接入网接口网元为演进NodeB，所述接入网进一步包括移动性管理实体。
12、如权利要求9-11任一项所述的系统，其特征在于，所述核心网接口网元进一步包括：
本地IP组播分配单元，用于会话开始流程中，为一会话承载分配本地IP组播地址；
GTP解析封装单元，用于在数据传输流程中，解析所接收的多媒体广播/组播数据包，并进行GTP封装，在所述GTP头中设置单播/MBMS数据包区别标识和TMGI；
IP封装单元，用于所述经GTP封装后的数据包加上包含有在会话开始流程中所分配的本地IP组播地址的IP头，形成IP数据包；
发送单元，用于将所述IP数据包以本地IP组播方式发送给接入网接口网元。
13、一种多媒体广播/组播核心网接口网元，其特征在于，包括：
本地IP组播分配单元，用于会话开始流程中，为一会话承载分配本地IP组播地址；
IP处理单元，用于在数据传输流程中，解析所接收的多媒体广播/组播数据包，并封装成IP数据包；
发送单元，用于将所述IP数据包以本地IP组播方式发送给接入网接口网元。
14、如权利要求13所述的接口网元，其特征在于，所述IP处理单元进一步包括：
GTP解析封装单元，用于在数据传输流程中，解析所接收的多媒体广播/组播数据包，并进行GTP封装，在所述GTP头中设置单播/MBMS数据包区别标识和TMGI；
IP封装单元，用于所述经GTP封装后的数据包加上包含有在会话开始流程中所分配的本地IP组播地址的IP头，形成IP数据包。
15、如权利要求14所述的接口网元，其特征在于，所述多媒体广播/组播核心网接口网元为3G网络中的SGSN，或系统架构演进SAE中的多媒体广播/组播业务数据面实体。
16、如权利要求14或15所述的接口网元，其特征在于，所述单播/MBMS数据包区别标识设置在多媒体广播/组播数据包的GTP头的待扩展位或消息类型的保留使用值中；所述TMGI设置在所述GTP头的第5到第8个字节中。
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