CN1486005A - 多媒体广播/多播业务方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多媒体广播/多播业务方法，既避免了一个RNC与若干SGSN之间传送同样的MBMS数据流的现象，也克服了单点故障或难以实现负载均衡的问题。主要步骤为：GGSN分别向整个池区中所有用户设备所注册的SGSN发送MBMS业务请求；所述各个SGSN将所述MBMS业务请求发送给其注册用户设备所在区域的RNC；各个区域的RNC将所述MBMS业务请求发送给其区域内的用户设备；各个RNC选择一个作为“激活SGSN”，其余SGNSN作为“非激活SGSN”；各个RNC分别向选择的“激活SGSN”和“非激活SGSN”发送MBMS业务请求消息，并与选出的“激活SGSN”建立针对MBMS业务的连接；GGSN将MBMS业务数据发送给所述“激活SGSN”；“激活SGSN”通过选择它的RNC，将MBMS业务数据分别发送给该RNC区域内的用户设备。

Description

多媒体广播/多播业务方法

技术领域

本发明涉及宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，下文中简称“WCDMA”)通信系统中的多媒体广播/多播(MultimediaBroadcast/Multicast Service，下文中简称“MBMS”)业务方法，尤其涉及采用IuFlex接口技术的WCDMA通信系统中的MBMS业务方法。

背景技术

在以前的WCDMA通信系统中，无线网络控制器(Radio Network Control，下文中简称“RNC”)与服务GPRS支持节点(Serving GPRS Surport Node，下文中简称“SGSN”)之间采用一对多的方式，即一个RNC只与一个SGSN连接，而一个SGSN可与多个RNC连接。这种组网方式的缺点在于不够灵活。

随着WCDMA技术的发展和成熟，在RNC和SGSN之间出现了一种新的连接方式，即将原来的一个RNC只与一个SGSN连接，改变为允许一个RNC与多个SGSN连接。这一技术称为IuFlex技术，该对应的RNC与SGSN之间的接口称IuFlex接口。

IuFlex技术的引入，为原有的MBMS业务带来相对更加方便有效的实现方式，下面参照图1，描述目前已经用于在支持IuFlex技术的WCDMA通信系统中实现MBMS业务的技术方案。

如图1所示，其中，GGSN是网关GPRS支持节点。在SGSN1、SGSN2……SGSNn构成一个池区。其中RNC1和RNC2的覆盖范围在SGSN1的服务区内，RNC3和RNC4的覆盖范围在SGSN2的服务区内。用户设备UE1在开机时处于RNC1所覆盖的区域中，故而根据现行的注册规则，注册在RNC1所属的SGSN1上，而UE3在开机时处于RNC3所覆盖的区域中，故而注册在RNC3所属的SGSN2上。也就是说，UE1和UE3分别通过RNC1和RNC3与所注册的SGSN建立连接。

随后，如图2所示，UE3从RNC3覆盖的范围移动到RNC1覆盖的范围。根据IuFlex接口的“非接入层节点选择功能”，UE3将通过RNC1与其所注册的SGSN2建立连接。此时，用户设备UE1和UE3通过RNC1，分别与SGSN1和SGSN2建立连接。

当WCDMA通信系统发起MBMS业务时，GGSN发现由SGSN1、SGSN2……SGSNn构成的池区中的2个用户设备分别注册在SGSN1和SGSN2上，便向这2个SGSN发送MBMS业务请求。SGSN1和SGSN2收到该MBMS业务请求后，要向在其上注册的用户设备UE1和UE3转发该MBMS业务请求。

如上所述，在用户设备UE3从RNC2覆盖区域移动到RNC1的覆盖区域时，它将通过RNC1与其注册SGSN2建立连接。故在这种情况下，SGSN1和SGSN2都将通过RNC1，分别向自己的注册用户设备，即UE1和UE3发送MBMS业务请求。在本例子中，UE1和UE3都同意接收MBMS业务数据，故在收到MBMS业务请求，分别通过RNC1向SGSN1和SGSN2返回MBMS寻呼响应，SGSN1和SGSN2将这2个寻呼响应发送到GGSN。GGSN收到寻呼响应，立即将MBMS业务数据发送到SGSN1和SGSN2。SGSN1和SGSN2再分别将同样的MBMS业务数据发送给RNC1，最后由RNC1将该MBMS业务数据发送到用户设备UE1和UE2。

同理，如果在RNC2、RNC3和RNC4中也有用户设备，其MBMS业务过程与上述情况相同。

以上MBMS业务方法存在以下缺点：

由于图2中的SGSN1和SGSN2都向RNC1发送相同的MBMS业务数据，即在RNC1与SGSN1、SGSN2之间有两条数据流，传送的是一样的MBMS业务数据，因此造成IuFlex接口的资源浪费。

另外，当池区中的用户设备增加时，图2中的RNC与SGSN之间将出现更多相同的数据流，使IuFlex接口资源浪费现象愈加严重。

为了解决IuFlex接口资源浪费的问题，西门子公司提出了一种改进改进的方案。

现有技术中还有另一种MBMS业务方法，这一方法与上述方法不同在于事先在构成池区的SGSN中选择了一个作为缺省SGSN，并仅由该缺省SGSN与RNC建立针对MBMS业务的连接。由此避免了上面的例子中Iu接口资源浪费的问题。

同样参照图1，用户设备UE1和UE3在开机时分别处于RNC1和RNC3的覆盖区域中，故而分别注册在RNC1和RNC3所属的SGSN1和SGSN2，并分别通过RNC1和RNC3与SGSN1和SGSN2建立连接。当如图2所示，UE3从RNC3的覆盖区域移动到RNC1的覆盖区域时，如上所述，UE3将通过RNC1与SGSN2建立连接。在这个例子中，从GGSN发送MBMS业务请求，到UE1和UE2分别向RNC1返回寻呼响应，这一过程与上面的例子描述的情况是一样的。这里不再重复。下面详细描述此后的过程。

由于在本例中，已事先在SGSN1、SGSN2……SGSNn构成的池区中设置了一个缺省SGSN，即SGSN1，用于与池区中的RNC建立针对MBMS业务的连接，并且RNC也知道该缺省SGSN1。故而在RNC1接收到UE1和UE3返回的寻呼响应后，立即与该缺省SGSN1建立连接，并向其发送UE1和UE3的寻呼响应。接着缺省SGSN1将寻呼响应发送到GGSN。

熟悉本领域的技术人员知道，当GGSN收到UE1和UE3的寻呼响应，会分别向UE1和UE3所注册的SGSN1和SGSN2下发MBMS业务数据。由于本实施例中，RNC1仅与缺省SGSN1建立了针对MBMS业务的连接，故而虽然SGSN1和SGSN2都收到了MBMS业务数据，但是两者中仅缺省SGSN1向RNC1发送MBMS业务数据，然后由RNC1将上述MBMS业务数据分别发送给UE1和UE2。该MBMS业务完成。

上述例子描述的MBMS业务方案解决了IuFlex接口的资源浪费问题，但是仍然存在以下缺点：

1.在一个池区中固定地通过一个缺省SGSN承担MBMS业务，一旦该缺省SGSN出现故障，整个池区范围都无法正常提供MBMS业务，即形成单点故障。

2.池区内的MBMS业务量大时，图2中的缺省SGSN1将需承担大量MBMS业务冲击，可能造成缺省SGSN1过度负载。

3.一个池区中的其他非缺省SGSN资源无法加以利用，无法实现对MBMS业务的负载均衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在支持IuFlex技术的WCDMA通信系统中使用的MBMS业务方法。通过该MBMS业务方法，既不会出现在一个RNC与若干SGSN之间传送同样的MBMS数据流的现象，也不会由于固定采用一个缺省RNC承担MBMS数据流的传送，而造成上述单点故障或难以实现负载均衡的问题。

本发明提供的多媒体广播/多播业务方法中，RNC与SGSN之间采用InFlex技术，该方法包括步骤：a.GGSN分别向整个池区中所有用户设备所注册的SGSN发送MBMS业务请求；b.所述各个SGSN将所述MBMS业务请求发送给其注册用户设备所在区域的RNC；c.各个区域的RNC将所述MBMS业务请求发送给其区域内的用户设备，其中，需要MBMS业务的用户设备向该RNC返回寻呼响应消息，不需要MBMS业务的用户设备不返回响应消息；d.各个RNC根据本区域内的用户设备返回的寻呼响应消息，从所述用户设备注册的SGSN中选择一个作为″激活SGSN″，其余SGNSN作为″非激活SGSN″；e.各个RNC分别向选择的″激活SGSN″和″非激活SGSN″发送MBMS业务请求消息，并与选出的″激活SGSN″建立针对MBMS业务的连接；f.所述″激活SGSN″和″非激活SGSN″分别向GGSN发送创建MBMS上下文响应消息，注明自己是″激活SGSN″或″非激活SGSN″，随后GGSN将MBMS业务数据发送给所述″激活SGSN″；g.所述″激活SGSN″通过选择它的RNC，将MBMS业务数据分别发送给该RNC区域内的用户设备。

在本方法中，步骤d中各个RNC是根据由包含在所述用户设备返回的寻呼响应消息中的网络资源标识符、服务质量以及标识符组成的一组参数中的一个，选出″激活SGSN″的。

在本方法中，步骤d中各个RNC根据所述用户设备返回的寻呼响应消息中的NRI，确定每一个用户设备所注册的SGSN，并由此计算出在该区域内具有注册用户设备最多的那个SGSN，选择该SGSN作为″激活SGSN″。

在本方法中，步骤e中所述RNC向其区域内各个用户设备所注册的SGSN发出的创建MBMS上下文响应消息包含以下内容：1)对各个用户设备的MBMS业务寻呼成功；2)所述RNC是否需要与该SGSN建立针对MBMS业务的连接。

在本发明的MBMS业务方法中，由于RNC能够在若干个SGSN中，选择一个建立MBMS业务数据流的接入承载，其他SGSN不再传送同样的MBMS业务数据流，因此很好地解决了图1的例子中存在的IuFlex接口的资源浪费的问题。

而且，本发明中用于承载MBMS业务数据流传送的SGSN，是由RNC根据当时具体情况而确定的，故而不可能所有的MBMS业务数据流的发送都由一个固定的SGSN来承担，因此既避免了图2的例子中的单点故障，也解决了该例子中的负载均衡的问题。

附图说明

下面，参照附图，通过对本发明的较佳实施例的详细描述，可使本发明的上述和其他特征、优点显而易见。

图1是现有技术中MBMS业务过程中的一个示意图；

图2是现有技术中MBMS业务过程中的另一个示意图；

图3是本发明的MBMS业务过程中的一个示意图；

图4是本发明的MBMS业务过程中的另一个示意图。

具体实施方式

如图3所示，SGSN1、SGSN2……SGSNn构成一个池区。其中，RNC1和RNC2的覆盖范围在SGSN1的服务区内，RNC3和RNC4的覆盖范围在SGSN2的服务区内，RNCm-1、RNCm和RNCm+1的覆盖范围在SGSNn的服务区内。池区中有4个用户设备。其中，UE1和UE2在开机时处于RNC1所覆盖的范围内，根据现行的用户注册原理，这两个用户设备注册在RNC1所属的SGSN1上；同理，UE3开机时处于RNC3所覆盖的范围内，它注册在RNC3所属的SGSN2上；而用户设备UEm开机时处于RNCm所覆盖的范围内，因此它注册在RNCm所属的SGSNn上。此后，如图4所示，用户设备UE3和UEm分别从原先RNC3和RNCn覆盖的区域移动到RNC1的覆盖区域。熟悉本领域的技术人员应当知道，根据IuFlex接口的“非接入层节点选择功能”的原理，用户设备UE3和UEm将通过RNC1与它们各自注册的SGSN2和SGSNn建立连接。

在这种情况下，当WCDMA通信系统发起一个MBMS业务时，多媒体广播多播服务中心(简称“MBMS-SC”)向图4中的GGSN发出MBMS业务请求消息，请求与GGSN建立响应的MBMS会话。

GGSN收到MBMS业务请求消息后，发现池区中有4个用户设备，分别注册在SGSN1、SGSN2和SGSNn上，便向这些SGSN发起创建MBMS上下文的请求。

由于如上所述，UE1、UE2、UE3和UEm都在RNC1所覆盖的区域内，并分别通过RNC1与各自注册的SGSN连接。根据IuFlex接口技术，在这种情况下，SGSN1、SGSN2和SGSNn先将MBMS业务的寻呼消息下发给该RNC1。

随后RNC1将从SGSN1、SGSN2和SGSNn收到的三条寻呼消息分别发送给对应的注册用户设备。

在RNC1下发给上述3个用户设备的寻呼消息中，会通知它们网络当前有一个MBMS业务即将开始，并询问它们是否接收该业务。在本实施例中，池区中的4个用户设备都同意接收该业务，故都向RNC1返回响应消息。

根据本发明的原理，RNC1收到各个用户设备的寻呼响应消息后，会按照一定的方式，在这些用户所注册的SGSN中选择一个SGSN作为“激活SGSN”，其余的SGSN为“非激活SGSN”。其中，“激活SGSN”将与RNC1建立针对MBMS业务连接，并负责此后的MBMS业务数据的下发。“非激活SGSN”将不向RNC1下发MBMS业务数据。

在本实施例中，本发明人选择注册用户设备最多的那个SGSN作为“激活SGSN”。下面具体说明这个选择过程。

在每一个用户设备向RNC1发出的寻呼响应消息中，都包含一个网络资源标识符——Network Resource Identifier，下面简称NRI。熟悉本领域的技术人员应当知道，在采用IuFlex的WCDMA通信系统中，NRI在由多个SGSN构成的池区中唯一地标识一个SGSN。也就是说，图3中的SGSN1、SGSN2……SGSNn分别由唯一的NRI标识。因此，RNC1能够通过读取来自用户设备的寻呼响应消息中包含的参数NRI，判断出该用户设备注册在哪一个SGSN上。

根据上述原理，本发明在MBMS业务中设置了一个步骤，即由RNC分析各个用户设备发出的寻呼响应消息，通过其中唯一的NRI判断用户设备所注册的SGSN，并计算出注册用户最多的SGSN，选择该SGSN为“激活SGSN”。在本实施例中，由于注册在SGSN1上的用户设备最多，所以RNC1选择SGSN1为“激活SGSN”。当然，熟悉本领域的技术人员应当知道，RNC1也可以根据其他参数和标准选择激活SGSN。例如寻呼响应消息中的Qos(服务质量)、标识符等。

在选择好“激活SGSN”后，RNC1向各个注册用户对应的SGSN发送MBMS业务请求消息，该消息中含有以下内容：1)对各个注册用户的MBMS业务寻呼成功；2)RNC1是否需要与该SGSN建立针对MBMS业务的连接。在本实施例中，三个SGSN收到的MBMS业务请求消息的区别在于第2)项内容，RNC1发给SGSN1的MBMS业务请求消息中，第2)项内容是表示″RNC1需要与该SGSN建立针对MBMS业务的连接″的参数，即该SGSN1为″激活SGSN″，而SGSN2和SGSNn收到的MBMS业务请求消息中，第2)项内容是表示″RNC1不需要与该SGSN建立针对MBMS业务的连接″的参数，即它们是″非激活SGSN″。

被RNC1选出的激活SGSN1根据收到的MBMS业务请求消息中所包含的关于″RNC1需要与该SGSN建立针对MBMS业务的连接″的参数，向RNC1请求建立针对MBMS业务的连接。RNC1响应该请求，建立所述连接。

此后，SGSN1、SGSN2和SGSNn分别向GGSN发送创建MBMS上下文响应消息，并在该消息中分别注明自己是″激活SGSN″或是″非激活SGSN″，其根据是RNC1发送给它们的MBMS业务请求消息中的第2)项内容。

随后，GGSN根据来自各个SGSN的MBMS上下文响应消息，向多媒体广播多播服务中心发送MBMS业务响应，以指示成功建立了MBMS业务会话。

多媒体广播多播服务中心根据上述MBMS上下文响应消息，向GGSN下发MBMS业务数据。见图7中的箭头11。GGSN收到来自多媒体广播多播服务中心的MBMS业务数据后，将该数据下发给注明自己是“激活SGSN”的SGSN1。

″激活SGSN″SGSN1将MBMS业务数据下发给RNC 1，再由RNC1将MBMS业务数据下发给相关的注册用户，实现MBMS业务。

需要说明的是，当在RNC1池区中的注册用户移动到RNC2池区时，仍然可以按照上述步骤进行MBMS业务。

按照上述多媒体广播多播业务方式，本发明还相应地提供了一种新颖的多媒体广播多播业务记费方式。如图3所示，当RNC1向注册用户UE1下发MBMS业务流的同时，该RNC1会同时对下发给该UE1的MBMS数据量进行计算和监控。当RNC1停止向UE1下发MBMS业务流时，RNC1即向UE1所注册的SGSN1上报已经下发的数据量的信息。当注册用户UE1从RNC1的池区移动到RNC3的池区时，RNC2将继续按照上述原理为其提供MBMS数据流，并同时计算和监控数据量，在停止向UE1下发MBMS业务流时，随即向其所注册的SGSN1上报下发的数据量的信息。SGSN1将根据RNC1和RNC2的上报信息，经过处理最终生成UE11的记费信息。

本发明的MBMS业务方法优点在于：

1.节约IuFlex接口资源；

2.避免由缺省SGSN发送MBMS业务数据而可能引起的“单点故障”以及负载均衡问题。

以上是对本发明的较佳实施例的详细描述，使得熟悉本技术领域的人员能够理解和进行本发明。但是对本发明的其他细节变化也应当落在本发明的构思和范围内。如本发明中RNC也可以通过除了NRI以外的其他参数，如Qos或标识符等选择“激活SGSN”，以及RNC向各个相关SGSN发出的创建MBMS上下文响应消息中还可以包含其他内容等，这些都落在本发明的所附权利要求限定的范围内。

Claims (4)

1.一种多媒体广播/多播业务方法，其中无线网络控制器与服务GPRS支持节点之间采用InFlex技术，其特征在于包括步骤：

a.网关GPRS支持节点分别向整个池区中所有用户设备所注册的服务GPRS支持节点发送多媒体广播/多播业务请求；

b.所述各个服务GPRS支持节点将所述多媒体广播/多播业务请求发送给其注册用户设备所在区域的无线网络控制器；

c.各个区域的无线网络控制器将所述多媒体广播/多播业务请求发送给其区域内的用户设备，其中，需要多媒体广播/多播业务的用户设备向该无线网络控制器返回寻呼响应消息，不需要多媒体广播/多播业务的用户设备不返回响应消息；

d.各个无线网络控制器根据本区域内的用户设备返回的寻呼响应消息，从所述用户设备注册的服务GPRS支持节点中选择一个作为“激活服务GPRS支持节点”，其余服务GPRS支持节点作为“非激活服务GPRS支持节点”；

e.各个无线网络控制器分别向选择的“激活服务GPRS支持节点”和“非激活服务GPRS支持节点”发送创建多媒体广播/多播业务请求消息，并与选出的“激活服务GPRS支持节点”建立针对多媒体广播/多播业务的连接；

f.所述“激活服务GPRS支持节点”和“非激活服务GPRS支持节点”分别向网关GPRS支持节点发送创建多媒体广播/多播上下文响应消息，注明自己是“激活服务GPRS支持节点”或“非激活服务GPRS支持节点”，随后网关GPRS支持节点将多媒体广播/多播业务数据发送给所述“激活服务GPRS支持节点”；

g.所述“激活服务GPRS支持节点”通过选择它的无线网络控制器，将多媒体广播/多播业务数据分别发送给该无线网络控制器区域内的用户设备。

2.如权利要求1所述的多媒体广播/多播业务方法，其特征在于所述步骤d中，各个无线网络控制器是根据所述用户设备返回的寻呼响应消息中的网络资源标识符、服务质量以及标识符中的一个，选出“激活服务GPRS支持节点”的。

3.如权利要求1或2所述的多媒体广播/多播业务方法，其特征在于，在步骤d中，各个无线网络控制器根据所述用户设备返回的寻呼响应消息中的网络资源标识符，确定每一个用户设备所注册的服务GPRS支持节点，并由此计算出在该区域内具有注册用户设备最多的那个服务GPRS支持节点，选择该服务GPRS支持节点作为“激活服务GPRS支持节点”。

4.如权利要求1或2所述的多媒体广播/多播业务方法，其特征在于，在步骤e中，所述无线网络控制器向其区域内各个用户设备所注册的服务GPRS支持节点发出的创建多媒体广播/多播请求消息包含以下内容：

1)对各个用户设备的多媒体广播/多播业务寻呼成功；

2)所述无线网络控制器是否需要与该服务GPRS支持节点建立针对多媒体广播/多播业务的连接。

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