CN1185889C - 多播业务中选择无线信道配置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明是一种根据多播业务用户分布决定采用何种信道配置的优化实现方法。在移动终端(UE/MS)、无线接入网部分(RNS/BSS)、服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)功能实体之间实现。包括：在SGSN上建立多播业务信息表；在UE/MS发生位置改变时，用上报的位置改变信息修改或更新多播业务信息表，并进行多播业务、路由区和多播业务用户数目的统计；由GGSN向SGSN发送一个多播群组X的通知消息；由SGSN将统计的该多播群组X、相应路由区下的多播业务用户数目与一门限值比较，根据多播业务用户数目大于、等于或小于门限值，SGSN分别为用户建立点到多点链路，或点到点链路；最终由GGSN在已建立的链路上向多播业务用户发送多播业务数据。

Description

多播业务中选择无线信道配置的方法

技术领域

本发明涉及移动通信网络中的多播业务实现技术，更确切地说是涉及一种在移动通信网络中，将多播业务数据发送给签约了该业务的移动用户时，通过确定各个小区中该多播业务签约用户的分布情况，来配置无线信道，以下发多播数据的方法。

背景技术

多播业务是一种将数据从一个源传送到多个目的地的业务，通过多播业务，相同的数据内容只需要传送一次就可以送达到多个用户处，从而节省网络资源。

在包括全球移动通信系统(GSM)、码分多址(CDMA)和宽带码分多址(WCDMA)网络系统等移动通信网络系统中，随着业务种类的不断丰富，对多播业务的需求也越来越强烈，比如在通用分组无线业务(UMTS)网络中，就引入了多媒体广播/多播(MBMS)业务。

在实现多播业务的过程中，因为数据传输都是点到多点的，所以可以借鉴固定网络和IP网络中的许多概念，但是，在移动环境下实现多播，又有其特殊的地方，其中最大的不同是移动终端位置与状态的不固定问题，即它们的位置与状态总在不断变化着，需要考虑空中接口资源的受限问题，和需要考虑终端设备的耗电问题等。

以下介绍的是在移动通信网络中，实现多播业务涉及到的一些概念：

多播签约：是用户主动或者被动的向一个多播业务或者多播签约群组进行签约的过程，通过多播签约，才可以激活某一项多播业务。

多播激活：是用户加入到多播群组的过程，经过多播激活，用户就可以接收到多播业务数据，多播激活可以由用户通过选择某一项多播业务发起激活，或者由归属网络发起激活。

多播签约群组：是指已经与多播业务进行过签约的一组用户，该群组中的用户可以激活和接收与该签约群组相关的各项多播业务。

多播群组：是指准备接收和正在接收多播业务的一组用户，即，多播群组是多播签约群组的一个子集，多播签约群组的用户，通过激活多播业务加入到多播群组中而成为多播群组。

多播区：是指可以接收多播业务的一个物理区域。

附图1中示意出一种在通用移动通信系统/通用分组无线业务(UMTS/GPRS)网络中实现多播业务的网络结构(该网络结构，仅仅起参考示意作用，实际中实现多播业务的网络结构可能如该图所示，也可能是在该图结构基础上进行的改进或优化结构)。

图中，左侧部分是无线接入网结构，中间部分是核心网结构，右侧是分组数据网结构，如INTERNET。

在无线接入网中，UE/MS 101，用户设备(UE：User Equipment)是UMTS网络中移动终端的统称，移动台(MS：Mobile Station)是GPRS网络中移动终端的统称。与此类似，RNS/BSS 102，无线网络系统(RNS：Radio Network System)是UMTS网络中的无线接入网部分，基站系统(BSS：Base Station System)GPRS网络中的无线接入网部分。

在核心网部分，各个功能实体对于UMTS网络和GPRS网络来说基本没有区别，因此，可以以相同方式对UMTS网络或GPRS网络的核心网作处理。在核心网中包括有内部多播业务源107。

在分组数据网中，包含有多播业务内容提供商109和外部多播业务源108。

在实现多播业务过程中，该网络结构中各个功能实体的主要作用是：

RNS/BSS 102用于配置无线信道，建立无线接入侧的多播业务数据传输通道。

SGSN 103(服务GPRS支持节点)执行多播业务的各种业务控制功能，完成对多播签约用户的寻呼过程，管理每个多播业务的用户信息，转发来自GGSN(网关GPRS支持节点)的多播业务数据给各个相关的RNS或者BSS。

GGSN 104负责和网络内部或者外部的多播业务源进行联系，将来自内、外部多播业务源的数据转发给SGSN。

多播业务中心106也是一个多播业务源，和其它多播业务源不同的是，多播业务中心可以对来自内容提供商110的多播数据进行管理和安排，同时还要对内容提供商110进行鉴权和计费等。

边界网关105对来自外部网络(如分组数据网)的多播业务源的数据传输进行控制，比如规定只有某个特定地址或者某些特定接口的数据可以进入移动通信网络内部。

计费网关112与SGSN 103连接，负责收集多播业务的计费数据记录，经过相关处理后送计费中心。

归属位置寄存器111(HLR：Home Location Register)中保存多播业务签约用户的签约信息和路由信息。

该网络结构中，各个功能实体间连线上的线段表示接口部分，其作用不再赘述。

当GGSN收到来自网络内部或者外部的多播业务数据时，需要通知SGSN，由SGSN通过RNS/BSS寻呼多播群组的所有用户。

为了将多播业务数据发送给签约了该业务的所有移动用户，需要确定各个小区中该多播业务签约用户的分布情况，从而决定采用什么信道来下发多播数据，这里就有一个根据多播用户分布情况，决定采用何种信道配置的优化方法，即在无线网络中如何配置信道传输多播业务数据的方法。

在空中接口上传送多播业务内容时，如果用户数目很多，采用点到点方式肯定会造成无线信道的拥塞，而且对频谱的利用率也很低，所以应该采用点到多点方式传送多播业务内容。但是如果一个小区中存在的多播用户数目很少，比如一到两个用户，如果还采用点到多点方式配置共享信道，就是对无线资源的一种浪费，此时采用点到点方式为每个用户配置专用信道就更为合适。所以，无线网络需要能够知道目前各个小区中多播用户的分布情况，从而决定为其配置共享信道还是配置专用信道。

参见图2，图中示意出当前MS、BSS、SGSN和GGSN功能实体实现多媒体广播/多播业务的过程。

步骤1，由GGSN将一个多播群组X的通知消息发送给SGSN，消息中包括文件的大小、重传的次数、和业务质量(QoS)等内容；

步骤2，由SGSN将一个寻呼请求消息发送给BSS，消息中包括临时移动组标识(TMGI)、多个国际移动用户标识(IMSI)的列表、业务质量(QoS)等(TMGI是分配给一个多播群组中所有多播用户的一个通用标识符，由SGSN管理，通过使用TMGI，属于同一个多播群组的所有用户可以用一个寻呼消息来进行寻呼)；

步骤3，由BSS将多播寻呼请求消息发送给MS，用TMGI对所有小区进行寻呼，寻呼消息中包括一个标记值(如8比特的值)，所有的MS都要在上行链路上发送这个标记值来确认对多播寻呼请求的接收；

步骤4，凡是签约了多播群组X的MS应该向BSS返回一个多播寻呼响应消息，消息中必须包括步骤3中的那个标记值(8比特的值)，通过接收这个标记值，BSS可以知道每个小区中有多少个用户将要接收该多播业务内容。

步骤5，BSS计算从每个小区中收到的响应用户的数目，并为每个小区向SGSN发送一个寻呼响应消息，该寻呼响应消息中包括每个小区中收到的响应用户的数值，如果BSS收到的该响应数值大于某个设置值(如3)，则BSS分配用于点到多点数据传输的无线资源，从而达到节省空中接口资源的目的，如果BSS收到的该响应数值小于某个设置值(如4)，就可以按照一般情况分配点到点数据传输所需的无线资源；

步骤6，由SGSN将对多播群组X的通知消息(步骤1)的确认消息返回GGSN，通知GGSN多播群组X中的一些用户MS(不一定是全部用户)已经响应了多播寻呼消息。

步骤7，由GGSN将多播业务内容通过多播业务专用数据传输通道，下发传送给这些用户MS。

图2所示业务的实现过程存在下述问题：

通过MS的响应来统计用户数目以决定信道配置的方法，目前只适用于GSM和GPRS网络，因为UMTS网络与GPRS网络以及GSM网络在无线信道配置方面是有不同之处的，因而这种方法不能应用在UMTS的无线网络中，不具有通用性；

由于需要接入网通过多播寻呼响应来统计多播用户的数目，并据此作出点到点或点到多点链路的决策，因此会在很大程度上影响接入网的性能，同时由于接入网必须等待一定的时间才能正确统计出用户的数目，也极大的影响了网络提供多播业务的速度和效率；

以小区为单位统计多播用户数目的做法实际上并不可行，因为MS的位置与状态是不断变化着的，其中正在跨越小区的有很大概率，从而造成统计结果不精确，而如果想提高统计结果的精确度，就必须频繁发起多播寻呼过程，又会造成空中接口资源的浪费，而且未必有意义；

由于接入网必须等待一定的时间才能做出所配置信道类型的决策，因此会严重影响BSS对网络是否正确接收多播业务接入请求的判断，使MS误认为需要重发接入请求或放弃接收多播业务，从而导致多播业务不能正确实现。

发明内容

本发明的目的是设计一种多播业务中选择无线信道配置的方法，针对移动通信网络中多播业务的实现方法提出，是根据多播业务签约用户的分布情况，来优化决定配置什么信道，具体的就是采用点到点链路方式还是采用点到多点链路方式。

实现本发明目的的技术方案是：一种多播业务中选择无线信道配置的方法，在移动终端(UE/MS)、无线接入网部分(RNS/BSS)、服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)功能实体之间实现，其特征在于包括以下处理步骤：

A.在服务GPRS支持节点(SGSN)上建立多播业务信息表，包括各多播业务标识、每一多播业务标识下的各路由区标识、和每一路由标识下的各多播业务用户标识；

B.在移动终端(UE/MS)发生位置改变时，其位置改变信息上报给服务GPRS支持节点(SGSN)，由服务GPRS支持节点(SGSN)修改或更新多播业务信息表，并按标识类型进行信息统计；

C.在服务GPRS支持节点(SGSN)有多播业务要发送给移动终端(UE/MS)，或者服务GPRS支持节点(SGSN)收到来自网关GPRS支持节点(GGSN)或来自多播业务源的多播业务发送指示时，由服务GPRS支持节点(SGSN)将统计的多播业务标识、相应路由区下的多播业务用户数目与一门限值比较，当该多播业务用户数目大于、等于门限值时，服务GPRS支持节点(SGSN)为用户建立点到多点链路，当该多播业务用户数目小于门限值时，服务GPRS支持节点(SGSN)为用户建立点到点链路；

D.由服务GPRS支持节点(SGSN)对网关GPRS支持节点(GGSN)的通知消息返回确认消息；

E.由网关GPRS支持节点(GGSN)在已建立的链路上向多播业务用户发送多播业务数据。

所述步骤A多播业务信息表中的多播业务标识，包括多播群组的组号、或者包括临时移动组标识(TMGI)、或者包括多播业务承载标识(MSBI)、或者包括多播业务的名称、或者包括IP多播地址；所述多播业务信息表中的多播业务用户标识是多播业务用户在网络中的身份标识符号，包括国际移动用户标识符(IMSI)或包括多播业务用户的个人临时移动组标识符(P-TMSI)。

所述步骤B中，按标识类型进行信息统计，包括对各多播业务标识进行数目统计，对每一多播业务标识下的各路由区标识进行数目统计，和对每一路由标识下的各多播业务用户标识进行数目统计。

所述步骤B中：

所述的移动终端(UE/MS)发生位置改变，包括移动终端进行附着或路由区更新或者切换的过程；

所述多播业务信息表的修改或更新，是在一路由区中进入新的多播业务用户时，由服务GPRS支持节点(SGSN)将其多播业务用户标识增添到对应的路由区标识下；在一多播业务用户离开对应的路由区时，由服务GPRS支持节点(SGSN)将其多播业务用户标识从对应的路由区标识下删除。

所述步骤C中，网关GPRS支持节点(GGSN)或多播业务源的多播业务发送指示，是由网关GPRS支持节点(GGSN)或多播业务源向服务GPRS支持节点(SGSN)发送一个多播群组X的通知消息，通知消息中至少包括多播群组组号。

所述步骤C中，在服务GPRS支持节点(SGSN)执行比较操作时，还包括由服务GPRS支持节点(SGSN)向多播群组X内的移动终端(UE/MS)发起寻呼，寻呼参数是多媒体广播/多播业务(MBMS)的业务标识，包括多播群组组号、临时移动组标识(TMGI)、多播业务用户的国际移动用户标识(IMSI)和TMSI标识符；移动终端(UE/MS)响应寻呼，向服务GPRS支持节点(SGSN)发出多播业务接入请求。

1)所述步骤C中，在比较结果是多播业务用户数目大于、等于门限值时，进一步采取以下步骤：

C11.由服务GPRS支持节点(SGSN)向移动终端(UE/MS)发起寻呼，寻呼参数是多媒体广播/多播业务(MBMS)的业务标识，包括多播群组组号、或者包括临时移动组标识(TMGI)、或者包括多播业务用户的身份标识；

C12.移动终端(UE/MS)向服务GPRS支持节点(SGSN)发起业务接入请求消息，消息参数中包括多媒体广播/多播业务(MBMS)的业务标识，和多播业务用户的国际移动用户标识(IMSI)、或P-TMSI身份标识；

C13.服务GPRS支持节点(SGSN)和移动终端(UE/MS)建立点到多点的无线接入承载；

2)所述步骤C中，在比较结果是多播业务用户数目小于门限值时，进一步采取以下步骤：

C21.由服务GPRS支持节点(SGSN)向移动终端(UE/MS)发起寻呼，寻呼参数是多播业务用户的国际移动用户标识(IMSI)、P-TMSI身份标识；

C22.由移动终端向服务GPRS支持节点(SGSN)发起业务接入请求消息，进行寻呼响应，消息参数中包括多播业务用户的国际移动用户标识(IMSI)、或者包括P-TMSI身份标识；

C23.由服务GPRS支持节点(SGSN)和移动终端建立点对点的无线接入承载。

所述步骤C中，在比较结果是多播业务用户数目大于门限值、分配使用点到多点链路时，进一步采取以下步骤：

C1.由服务GPRS支持节点(SGSN)将多播业务标识发送给与移动终端(UE/MS)相关的无线接入网部分(RNS/BSS)，指示其用多播业务标识分配点到多点数据传输所需的无线资源；

C2.由服务GPRS支持节点(SGSN)将所保存的多播业务标识和所有激活的多播业务用户标识以列表形式发送给无线接入网部分(RNS/BSS)，并由无线接入网部分(RNS/BSS)保存；

C3.无线接入网部分(RNS/BSS)用多播业务标识向所有移动终端(UE/MS)发寻呼消息；

C4.决定接收多播业务数据的移动终端(UE/MS)，用多播业务用户标识向无线接入网部分(RNS/BSS)发送多播业务接入请求，请求消息中含有收到的多播业务用户标识；

C5.由无线接入网部分(RNS/BSS)对该多播业务用户进行鉴权，再对合法的多播业务用户确定其是否为第一个发起该多播业务请求的多播业务用户；

C6.对于第一个发起该多播业务请求的多播业务用户，由无线接入网部分(RNS/BSS)将其多播业务接入请求转发给服务GPRS支持节点(SGSN)，请求中包括多播业务标识，和该多播业务用户的身份标识；

C7.由服务GPRS支持节点(SGSN)发起无线接入承载的配置过程，请求接入网部分(RNS/BSS)在一条服务GPRS支持节点(SGSN)和移动终端(UE/MS)之间的无线接入承载；

C8.无线接入网部分(RNS/BSS)开始分配点到多点数据传输所需的无线资源，建立多播信道；

C9.由无线接入网部分(RNS/BSS)通知该多播业务用户在已建立的多播信道上接收多播业务数据；

C10.在步骤C5中，当确定合法的多播业务用户不是第一个发起该多播业务请求的多播业务用户时，由无线接入网部分(RNS/BSS)直接指示该多播业务用户在已经存在的多播信道上接收多播业务数据。

所述步骤C1中，所述的多播业务标识是放在寻呼消息中发送给所述的无线接入网部分(RNS/BSS)；所述步骤C1、C2、C3、C4、C6中的多播业务标识是多播群组组号。

本发明是从全网角度考虑而提出的一种更为可行的方法，来实现多播业务数据下发时无线信道的配置。

本发明是由SGSN根据路由区内多播业务用户的数目决定建立点到多点或点到点的链路。

本发明是在SGSN处，以路由区为单位统计多播群组中用户的数目，在有多播业务内容传送时，根据用户的数目决定SGSN的寻呼方式是用多播业务标识(或多播组号)寻呼还是IMSI/PTMSI寻呼。

本发明中，SGSN以多播业务标识(或多播组号)方式寻呼时，UE以多播业务标识(或多播组号)响应寻呼，发起业务接入请求。SGSN以IMSI/P-TMSI方式寻呼时，UE以IMSI/P-TMSI响应寻呼，发起业务接入请求。

本发明中，接入网收到有多播业务标识(或多播组号)参数的业务接入请求时，接入网采用点到多点链路(可以看作是为该业务建立的一个专用信道)来传输多播数据。

本发明中，接入网为第一个以多播业务标识发起的业务接入请求建立一条点对多点链路并分配给该用户使用。后续其他用户将直接分配使用该点到多点链路。

本发明中，SGSN在用户执行附着位置更新、切换等过程时，更新多播组在各路由区的用户列表。

本发明的在多播业务中选择无线信道配置的方法，与现有的实现方案相比，具有以下优点：

由SGSN直接判断传输多播业务的信道类型，无需接入网统计寻呼响应的个数并据此判断是采用点到点链路还是点到多点链路；

由于本发明中引入的路由区概念均适用于GSM/UMTS网络，因而更具有通用性；

由于用户会频繁发生小区间的移动，现有技术方案中以小区为单位统计多播业务用户数时，其统计结果肯定不稳定，可能导致无线网络频繁进行点对点链路与点对多点链路间配置的切换，而由于路由区的范围比小区大，本发明通过以路由区为单位来统计多播业务用户的数目，就可以大大减小用户移动对采用不同链路配置的影响，从而提高系统的稳定性；

本发明由SGSN负责统计多播业务的用户数目，每当移动用户发生位置改变时，比如发生路由区更新、周期路由区更新、切换、SRNS重定位等时，都会将自己的位置信息上报给SGSN，SGSN中只需简单的增加一个计数的操作步骤，并根据计数结果修改和更新多播业务信息表，就可以实时地反映出当前服务区中多播业务用户的分布情况，易于实现，并不需要增加额外的统计过程；

本发明由SGSN来决定传送多播业务的链路类型，屏蔽了无线接入网侧各种不同无线技术对系统实现的影响；

本发明在统计多播业务用户数目时，利用的是移动用户位置发生改变时的信息，不受移动用户状态变化的影响，比如移动用户有异常情况发生时，与网络间将不再有信令交互，那么在做周期路由区更新的时候，这个用户将不会被统计到多播业务用户数目中。

附图说明

图1是UMTS网络中实现多播业务的网络结构示意图；

图2是多媒体广播/多播业务(MBMS)的实现过程图；

图3是本发明根据路由区判决链路类型的基本流程图；

图4是本发明根据寻呼响应判决链路类型的改进流程图；

图5是本发明配置点到多点数据传输所需无线信道的优化过程图。

具体实施方式

本发明由SGSN统计某一多播群组在各路由区内的用户数目，统计信息包括：多播业务标识，路由区标识和多播业务用户标识。记录在SGSN上的多播业务信息表中。

多播业务标识是多播业务在网络中的唯一行标识符号，可以是多播群组的组号，也可以是临时移动组标识TMGI，也可以是多播业务承载标识MSBI，也可以是该多播业务的名称或IP多播地址等。

多播业务用户标识可以是用户的国际移动用户标识(IMSI)，也可以是用户的P-TMSI，是用户在网络中的身份标识符号。

多播业务标识，路由区标识和多播业务用户标识，记录在SGSN上的多播业务信息表中，如下表所示：

多播业务标识	路由区标识	多播业务用户标识
			MG1	RA1	IMSI 1
IMSI 2
	......
RA2		IMSI m
	.......
				......
......	......				......

表1中表项“多播业务用户标识”中的记录会随着移动终端位置更新过程不断变化，即每次移动用户的位置发生变化时，SGSN会根据用户的情况进行统计，对上述表格进行更新或者调整。

表项“路由区标识”也会随着用户所在位置的变化而变化，比如当某个路由区中已经没有某个多播业务用户的时候，这个路由区的标识就将从表中删除。

表项“多播业务标识”也是由SGSN管理的，记录了所有目前SGSN为之服务的多播业务。当移动用户进行附着、路由区更新或切换等过程时，SGSN同时更新表1的记录。当SGSN发现有新的多播群组的用户进入本路由区时，SGSN在表1中增加该用户的记录-多播业务用户标识；当SGSN发现多播群组用户漫游出本路由区时，SGSN删除表1中该用户的多播业务用户标识记录。

利用表1提供的统计信息，SGSN可以根据各路由区内多播业务用户的数目，决定是采用点到点的传输链路或点到多点的传输链路，来发送多播业务数据到移动用户。

参见图3，是本发明根据路由区决定链路类型的基本流程。

步骤1，当有多播业务数据需要下发给移动用户(UE/MS)时，GGSN或多播业务源发送一个多播群组X的通知消息给SGSN，消息中包括多播组号、文件的大小、重传的次数、业务质量(QoS)等；

步骤2，SGSN向多播群组内的移动用户(UE/MS)发起寻呼，寻呼参数为多媒体广播/多播业务(MBMS)的业务标识，如多播组号、临时移动组标识(TMGI)、用户的多播业务用户标识，如IMSI、TMSI等；

步骤3，移动用户(UE/MS)响应寻呼，向SGSN发起业务接入请求；

步骤4，SGSN检查各路由区内多播用户的数目，如果m或n或...(m、n、...分别表示各路由区内多播用户的数目)小于门限值V，说明该SGSN的该个路由区内的用户很少，没有必要使用共享信道，那么SGSN将为用户建立点对点(PTP)链路；如果m或n或...(m、n、...分别表示各路由区内多播用户的数目)大于门限值V，说明该SGSN的该个路由区内有足够多的用户，应该使用共享信道，SGSN将为用户建立点对多点(PTM)链路；

步骤5a，如果路由区内的用户数目大于等于门限值V，则SGSN和移动用户(UE/MS)建立PTM链路，即建立点到多点的无线接入承载(establish a RABbetween SGSN and mobile station)；

步骤5b，如果路由区内的用户数目小于门限值V，则SGSN和移动用户(UE/MS)建立PTP链路，即建立点到点的无线接入承载(establish a RAB between SGSNand mobile station)；

步骤6，SGSN在完成步骤5a与5b的无线链路建立过程后，向GGSN或多播业务源对步骤1中的多播指示返回一个多播指示的确认消息，通知GGSN或多播业务业务源，可以开始发送多播业务数据；

步骤7，GGSN或多播业务源在建立好的链路(通道)上向多播用户发送多播业务数据。

参见图4，是由寻呼响应判决链路类型的改进流程。

从图3所述基本过程的分析中可以看出，SGSN必须在每次收到用户响应时(步骤3)查询数据库和保存与V比较大小的判决结果，为了避免以上问题，SGSN可以使用不同的寻呼参数进行区分，移动用户响应寻呼并返回寻呼参数(步骤3)，由SGSN根据寻呼参数的不同采用不同的处理方式。

如当SGSN判断应建立PTM链路时，以多播业务标识如TMGI进行寻呼，当SGSN判断应建立PTP链路时，以多播用户的IMSI/P-TMSI寻呼。SGSN根据寻呼响应中是否带有多播业务标识决定是否采用PTM链路。

步骤1，当有多播业务数据需要下发给用户时，GGSN或多播业务源发送一个多播群组X的通知消息给SGSN，消息中包括多播组号、文件的大小、重传的次数、业务质量(QoS)等；

步骤2，SGSN根据多播群组号查询内部的多播业务信息表，根据多播业务用户数目进行判断，如果m或n或...(m、n、...分别表示各路由区内多播用户的数目)小于门限值V，说明该SGSN的这个路由区内的用户很少，没有必要使用共享信道，SGSN就按照寻呼单个用户的流程进行操作，依次寻呼每个多播用户，如果m或n或...(m、n、...分别表示各路由区内多播用户的数目)大于门限值V，说明该SGSN的这个路由区内有足够多的用户，可以使用点到多点信道来发送业务数据；

步骤3，SGSN根据步骤2的判决结果和移动用户建立PTP链路或PTM链路；

步骤3A，当多播用户数目大于、等于门限值V时，建立PTM链路：

步骤3a-1：SGSN向移动用户发起寻呼(MBMS identity)，寻呼参数为MBMS的业务标识，如多播群组组号、TMGI等；

步骤3a-2：移动用户向SGSN发起业务接入请求(MBMS identity，useridentity)，消息参数中包括MBMS的业务标识，和多播用户的身份标识，如IMSI、P-TMSI；

步骤3a-3：SGSN和移动用户建立PTM链路，即建立点到多点的无线接入承载；

步骤3B：当多播用户数目小于门限值V时，建立PTP链路，该链路建立过程和普通的无线链路建立过程一样；

步骤3b-1：SGSN向移动用户发起寻呼(user identity)，寻呼参数为多播用户的身份标识，如IMSI、P-TMSI等；

步骤3b-2：移动用户向SGSN发起业务接入请求(寻呼响应)，消息参数中包括多播用户的身份标识(user identity)，如IMSI、P-TMSI；

步骤3b-3：SGSN和移动用户建立PTP链路，即建立点对点的无线接入承载；

步骤4，SGSN在完成上述步骤3A、3B的无线链路建立过程后，向GGSN或多播业务源对步骤1中的寻呼指示返回一个寻呼指示响应的确认消息，通知GGSN或多业务源可以开始发送多播业务数据；

步骤5，GGSN或多播业务源在建立好的链路(通道)上向多播用户发送多播业务数据。

参见图5，是配置点到多点数据传输所需无线信道的优化流程。

从图4所述的改进流程可以看出，如果SGSN配置的是点到多点的无线接入承载，相应的无线信道应配置为广播多播信道。而对于每一个请求多播业务的用户，SGSN都要验证用户是否在多播群组内，从而影响了SGSN和接入网的处理性能。图5所示是针对此问题的改进过程，可以进一步地将多播群组内的多播业务用户列表发送给无线接入网，由接入网在收到用户的接入请求后直接判断是否使用多播信道并完成信道配置。

步骤1，当有多播业务数据需要下发给用户时，GGSN发送一个多播群组X的通知消息给SGSN，消息中包括多播群组号、文件的大小、重传的次数、业务质量(QoS)等；

步骤2，SGSN根据多播群组号查询内部的多播业务信息表，根据多播业务用户数目进行判断，如果m或n或...(m、n、...分别表示各路由区内多播用户的数目)大于门限值V，说明该SGSN的该个路由区内有足够多的用户，可以使用点到多点信道来发送业务数据；

步骤3，SGSN将多播群组号放在寻呼消息中发送给与UE/MS相关的RNS/BSS，指示RNS/BSS用多播群组号分配点到多点数据传输所需的无线资源；

步骤4，SGSN将所保存的多播群组号和所有激活的多播业务用户标识IMSI/P-TMSI以列表形式发送给RNS/BSS，并由RNS/BSS保存(进行多播业务实现过程优化而增加的步骤)；

步骤5，RNS/BSS用多播群组号向所有移动用户发寻呼消息；

步骤6，当用户1收到寻呼消息后，决定接收多播业务数据，就用IMSI/P-TMSI向RNS/BSS发送业务接入请求，在请求消息中还要带上收到的多播群组号；

步骤7，由于RNS/BSS保存有多播群组号和多播业务用户的信息，因此在RNS/BSS处就可以对用户1进行鉴权，首先检查用户1是否是这个多播群组的用户，在此假设用户1是合法的多播业务签约用户；然后检查是否是第一个发起多播业务请求的多播用户，在此假设用户1是第一个发起多业务请求的多播用户；

步骤8，则RNS/BSS将用户1的多播业务接入请求转发给SGSN，请求中包括多播群组号，和IMSI/P-TMSI；

步骤9，SGSN发起无线接入承载的配置过程，在此，因为用户1是第一个请求接入的多播用户，所以需要新建一条SGSN到RNS/BSS的无线接入承载；

步骤10，RNS/BSS开始分配点到多点数据传输所需的无线资源，建立多播信道；

步骤11，多播信道建立完成之后，RNS/BSS通知用户1在多播信道上接收多播业务数据；

步骤12，SGSN在完成无线接入承载配置过程(步骤9)之后，向GGSN返回一个针对步骤1中多播指示的确认消息，通知GGSN多播群组X中的一些用户已经响应了寻呼消息；

步骤13，GGSN将多播业务数据在建立好的数据通道上传送给多播用户；

步骤14，当该多播群组的另一个用户(如用户2)也决定发起多播业务接入请求时，用IMSI/P-TMSI向RNS/BSS发送业务接入请求，在请求消息中要带上收到的多播群组号；

步骤15，在RNS/BSS处对用户2进行鉴权，首先检查用户2是否是这个多播群组的用户，在此假设用户2也是合法的多播业务签约用户；然后检查是否是第一个发起多播业务请求的多播用户，可见，用户2不是第一个发起业务请求的用户；

步骤16，因为此时无线侧建立的是点到多点的多播信道，所以RNS/BSS只需直接指示用户2在已经存在的多播信道上接收多播业务数据；

以后的过程与此类似。

本发明针对移动通信网络中多播业务的实现提出，是一种优化的通过确定各路由区内多播用户分布情况决定采用何种信道配置的方法。与现有方法相比较，通用性更强。

Claims (9)

1.一种多播业务中选择无线信道配置的方法，在移动终端UE/MS、无线接入网部分RNS/BSS、服务GPRS支持节点SGSN和网关GPRS支持节点GGSN功能实体之间实现，其特征在于包括以下处理步骤：

A.在服务GPRS支持节点SGSN上建立多播业务信息表，包括各多播业务标识、每一多播业务标识下的各路由区标识、和每一路由标识下的各多播业务用户标识；

B.在移动终端UE/MS发生位置改变时，其位置改变信息上报给服务GPRS支持节点SGSN，由服务GPRS支持节点SGSN修改或更新多播业务信息表，并按标识类型进行信息统计；

C.在服务GPRS支持节点SGSN有多播业务要发送给移动终端UE/MS，或者服务GPRS支持节点SGSN收到来自网关GPRS支持节点GGSN或来自多播业务源的多播业务发送指示时，由服务GPRS支持节点SGSN将统计的多播业务标识、相应路由区下的多播业务用户数目与一门限值比较，当该多播业务用户数目大于、等于门限值时，服务GPRS支持节点SGSN为用户建立点到多点链路，当该多播业务用户数目小于门限值时，服务GPRS支持节点SGSN为用户建立点到点链路；

D.由服务GPRS支持节点SGSN对网关GPRS支持节点GGSN的通知消息返回确认消息；

E.由网关GPRS支持节点GGSN在已建立的链路上向多播业务用户发送多播业务数据。

2.根据权利要求1所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于：所述步骤A多播业务信息表中的多播业务标识，包括多播群组的组号、或者包括临时移动组标识TMGI、或者包括多播业务承载标识MSBI、或者包括多播业务的名称、或者包括IP多播地址；所述多播业务信息表中的多播业务用户标识是多播业务用户在网络中的身份标识符号，包括国际移动用户标识符IMSI或包括多播业务用户的个人临时移动组标识符P-TMSI。

3.根据权利要求1所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于：所述步骤B中，按标识类型进行信息统计，包括对各多播业务标识进行数目统计，对每一多播业务标识下的各路由区标识进行数目统计，和对每一路由标识下的各多播业务用户标识进行数目统计。

4.根据权利要求1所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于所述步骤B中：

所述的移动终端UE/MS发生位置改变，包括移动终端进行附着或路由区更新或者切换的过程；

所述多播业务信息表的修改或更新，是在一路由区中进入新的多播业务用户时，由服务GPRS支持节点SGSN将其多播业务用户标识增添到对应的路由区标识下；在一多播业务用户离开对应的路由区时，由服务GPRS支持节点SGSN将其多播业务用户标识从对应的路由区标识下删除。

5.根据权利要求1所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于：所述步骤C中，网关GPRS支持节点GGSN或多播业务源的多播业务发送指示，是由网关GPRS支持节点GGSN或多播业务源向服务GPRS支持节点SGSN发送一个多播群组X的通知消息，通知消息中至少包括多播群组组号。

6.根据权利要求1所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于：所述步骤C中，在服务GPRS支持节点SGSN执行比较操作时，还包括由服务GPRS支持节点SGSN向多播群组X内的移动终端UE/MS发起寻呼，寻呼参数是多媒体广播/多播业务MBMS的业务标识，包括多播群组组号、临时移动组标识TMGI、多播业务用户的国际移动用户标识IMSI和TMSI标识符；移动终端UE/MS响应寻呼，向服务GPRS支持节点SGSN发出多播业务接入请求。

7.根据权利要求1所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于：

1)所述步骤C中，在比较结果是多播业务用户数目大于、等于门限值时，进一步采取以下步骤：

C11.由服务GPRS支持节点SGSN向移动终端UE/MS发起寻呼，寻呼参数是多媒体广播/多播业务MBMS的业务标识，包括多播群组组号、或者包括临时移动组标识TMGI、或者包括多播业务用户的身份标识；

C12.移动终端UE/MS向服务GPRS支持节点SGSN发起业务接入请求消息，消息参数中包括多媒体广播/多播业务MBMS的业务标识，和多播业务用户的国际移动用户标识IMSI、或P-TMSI身份标识；

C13.服务GPRS支持节点SGSN和移动终端UE/MS建立点到多点的无线接入承载；

2)所述步骤C中，在比较结果是多播业务用户数目小于门限值时，进一步采取以下步骤：

C21.由服务GPRS支持节点SGSN向移动终端UE/MS发起寻呼，寻呼参数是多播业务用户的国际移动用户标识IMSI、P-TMSI身份标识；

C22.由移动终端向服务GPRS支持节点SGSN发起业务接入请求消息，进行寻呼响应，消息参数中包括多播业务用户的国际移动用户标识IMSI、或者包括P-TMSI身份标识；

C23.由服务GPRS支持节点SGSN和移动终端建立点对点的无线接入承载。

8.根据权利要求1所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于所述步骤C中，在比较结果是多播业务用户数目大于门限值、分配使用点到多点链路时，进一步采取以下步骤：

C1.由服务GPRS支持节点SGSN将多播业务标识发送给与移动终端UE/MS相关的无线接入网部分RNS/BSS，指示其用多播业务标识分配点到多点数据传输所需的无线资源；

C2.由服务GPRS支持节点SGSN将所保存的多播业务标识和所有激活的多播业务用户标识以列表形式发送给无线接入网部分RNS/BSS，并由无线接入网部分RNS/BSS保存；

C3.无线接入网部分RNS/BSS用多播业务标识向所有移动终端UE/MS发寻呼消息；

C4.决定接收多播业务数据的移动终端UE/MS，用多播业务用户标识向无线接入网部分RNS/BSS发送多播业务接入请求，请求消息中含有收到的多播业务用户标识；

C5.由无线接入网部分RNS/BSS对该多播业务用户进行鉴权，再对合法的多播业务用户确定其是否为第一个发起该多播业务请求的多播业务用户；

C6.对于第一个发起该多播业务请求的多播业务用户，由无线接入网部分RNS/BSS将其多播业务接入请求转发给服务GPRS支持节点SGSN，请求中包括多播业务标识，和该多播业务用户的身份标识；

C7.由服务GPRS支持节点SGSN发起无线接入承载的配置过程，请求接入网部分RNS/BSS在一条服务GPRS支持节点SGSN和移动终端UE/MS之间的无线接入承载；

C8.无线接入网部分RNS/BSS开始分配点到多点数据传输所需的无线资源，建立多播信道；

C9.由无线接入网部分RNS/BSS通知该多播业务用户在已建立的多播信道上接收多播业务数据；

C10.在步骤C5中，当确定合法的多播业务用户不是第一个发起该多播业务请求的多播业务用户时，由无线接入网部分RNS/BSS直接指示该多播业务用户在已经存在的多播信道上接收多播业务数据。

9.根据权利要求8所述的一种多播业务中选择无线信道配置的方法，其特征在于：所述步骤C1中，所述的多播业务标识是放在寻呼消息中发送给所述的无线接入网部分RNS/BSS；所述步骤C1、C2、C3、C4、C6中的多播业务标识是多播群组组号。

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