CN1859779A - 一种多媒体广播/组播业务链接的方法 - Google Patents

Abstract

本发明适用于移动通信领域，提供了一种多媒体广播/组播业务链接的方法，CN向RAN发送链接请求消息，消息中携带有用户设备所加入的MBMS承载的TMGI列表，在CN与RAN未建立MBMS承载关系时，所述链接请求消息中携带有与TMGI对应的IP组播地址和APN。本发明在MBMS组播模式下，通过在MBMS UE LINKING REQUEST消息中增加IP组播地址和APN信息，简化了信令流程。

Description

一种多媒体广播/组播业务链接的方法

技术领域

本发明属于移动通信领域，尤其涉及多媒体广播/组播业务中，CN向RAN发起链接的方法。

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。与一般的数据相比，这些多媒体业务具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点。由于移动网络具有特定的网络结构、功能实体和无线接口，与有线IP网络不同，因此目前的IP组播业务只适用于有线IP网络，不适用于移动网络。

为了有效地利用移动网络资源，第三代伙伴组织计划(Third GenerationPartnership Projects，3GPP)提出了多媒体广播/组播业务(MultimediaBroadcast/Multicast Service，MBMS)，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。3GPP定义的MBMS不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且还能实现高速多媒体业务的组播和广播。

MBMS的网络参考模型如图1所示，MBMS承载业务的边缘为Gmb、Gi参考点，即广播/组播业务中心(BM-SC)与网关GPRS支持节点(Gateway GPRSSupport Node，GGSN)之间的接口，Gmb接口提供控制面功能，Gi接口提供用户面承载功能。

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。其功能包括对第三方内容提供商鉴权、授权和计费；提供MBMS传输相关参数，例如服务质量(Quality of Service，QoS)、组播广播区域、发起和终止MBMS传输资源；从外部数据源接收并传送MBMS内容，安排MBMS会话传送并告知用户，会话重传等；业务声明，包括媒体描述、会话描述如组播业务标识、地址、传送时间等。内容提供者/组播广播内容源可以通过分组数据网(Packet DataNetwork，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(Radio NetworkController，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之间的接口并且接口协议是互联网组播管理协议(Internet Group Management Protocol，IGMP)。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参见3GPP TS 23.246“3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Services and SystemAspects；Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS)；Architecture andfunctional 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如图3所示，包括签约(Subscription)、服务公告(Service announcement)、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如图4所示，与组播流程相比，少了Subscription、Joining和Leaving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参见3GPP TS23.246“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Servicesand System Aspects；Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS)；Architecture and functional description”，本发明在此引用，不再赘述。

在MBMS组播中，核心网(Core Network，CN)通过MBMS链接(Linking)流程将MBMS UE上下文(Context)提供给Iu模式的RAN。MBMS UElinking流程在UE处于PS(分组交换)域移动性管理连接(PMM CONNECTED)状态，并满足以下条件时触发：

(1)当一个有MBMS UE Context的UE迁入PMM CONNECTED状态，并且有一个PS域无线接入承载(PS RAB)被建立。

(2)当一个处于PMM CONNECTED状态的UE通过PS RAB加入MBMS组播组。

(3)UE通过服务请求(Service Request)流程迁入PMM CONNECTED状态。

3GPP TS 25.413″3rd Generation Partnership Project；Technical SpecificationGroup Radio Access Network；UTRAN Iu interface RANAP signaling″中描述了链接流程的过程，如图5所示：

CN向RAN发送链接请求(MBMS UE LINKING REQUEST)消息，消息中包含UE所加入或离开的MBMS承载的临时移动组标识(Temporary MobileGroup Identity，TMGI)列表，以及对于每个UE加入的MBMS承载，包含其端到端(Point To Point，PTP)无线接入承载标识(RAB ID)。TMGI用于全球唯一标识一个MBMS承载，它等价于根据IP组播地址和接入点名称(AccessPoint Name，APN)共同标识一个MBMS承载，即TMGI与(IP组播地址，APN)之间存在一一对应的关系。

RAN向CN回链接响应(MBMS UE LINKING RESPONSE)消息。

RAN通过注册流程建立与CN之间的MBMS承载关系。3GPP TS 25.413中描述了注册流程的过程，如图6所示：

RAN向CN发送MBMS注册请求(MBMS REGISTRATION REQUEST)消息，消息中包含TMGI、IP组播地址和APN。CN向RAN回MBMS注册响应(MBMS REGISTRATION RESPONSE)消息。

在上述过程中，如果CN发起链接流程时，RAN和CN之间还未建立MBMS承载关系，RAN需要发起注册流程。而RAN并没有注册流程中所需的IP组播地址和APN的信息，RAN必须通过其它流程再去获得MBMS承载所对应的IP组播地址和APN，导致了整个信令流程比较复杂。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多媒体广播/组播业务链接的方法，旨在解决现有技术中存在的在CN发起链接流程时，如果RAN和CN之间还未建立MBMS承载关系，RAN需要通过其它流程获得MBMS承载所对应的IP组播地址和APN发起注册流程，从而导致整个信令流程比较复杂的问题。

本发明是这样实现的，一种多媒体广播/组播业务链接的方法，CN向RAN发送链接请求消息，消息中携带有用户设备所加入的MBMS承载的TMGI列表，在CN与RAN未建立MBMS承载关系时，所述链接请求消息中携带有与TMGI对应的IP组播地址和APN。

所述IP组播地址和APN可以包含在用户设备所加入的MBMS承载的TMGI列表中。

所述IP组播地址和APN为必选信元或者条件可选信元。

所述IP组播地址信元包括IP组播地址长度以及IP组播地址信息。

当所述IP组播地址为条件可选信元时，所述IP组播地址信元进一步包括IP组播地址信元标识。

所述APN信元包括APN信元长度以及APN。

当所述APN为条件可选信元时，所述APN信元进一步包括APN信元标识。

本发明在MBMS组播模式下，通过在MBMS UE LINKING REQUEST消息中增加IP组播地址和APN信息，简化了信令流程。

附图说明

图1是MBMS的网络参考模型图；

图2是MBMS业务会话分发树示意图；

图3是MBMS组播业务的阶段示意图；

图4是MBMS广播业务的阶段示意图；

图5是CN向RAN发起链接的实现流程图；

图6是RAN向CN发起注册的实现流程图；

图7是本发明提供的CN向RAN发起链接的实现流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明中，CN需要向Iu模式的RAN发送MBMS UE LINKING REQUEST时，首先针对UE加入的各MBMS承载判断CN是否已经与RAN建立起了MBMS承载关系，即RAN是否已经加入了CN的下游节点列表，如果还未建立MBMS承载关系，则CN在发往RAN的MBMS UE LINKING REQUEST消息中，携带该TMGI对应的IP组播地址和APN，如图7所示。这样，RAN可以不通过额外的流程发起注册流程。

作为本发明的第一实施例，MBMS UE LINKING REQUEST消息采用如下结构：

IE/Group Name(信元名称)	Presence(备注)
		MBMS UE LINKING REQUEST消息类型	必选
加入的MBMS承载的TMGI列表	可选
		离开的MBMS承载的TMGI列表	可选

其中，加入的MBMS承载的TMGI列表为以下信元的列表：

IE/Group Name	Presence
		TMGI	必选
IP组播地址	必选
		APN	必选
PTP RAB ID	必选

IP组播地址编码格式如下：

IP组播地址信元长度
	IP组播地址

“IP组播地址信元长度”字段标识该信元后续“IP组播地址”字段的长度，以字节为单位。

“IP组播地址”字段为IP组播地址的内容。

APN编码格式如下：

APN信元长度
	APN

“APN信元长度”字段标识该信元后续“APN”字段的长度，以字节为单位。

“APN”字段为APN的内容。

作为本发明的第二实施例，MBMS UE LINKING REQUEST消息采用如下结构：

IE/Group Name	Presence
		MBMS UE LINKING REQUEST消息类型	必选
加入的MBMS承载的TMGI列表	可选
		离开的MBMS承载的TMGI列表	可选

其中“加入的MBMS承载的TMGI列表”为以下信元的列表：

IE/Group Name	Presence
		TMGI	必选
PTP RAB ID	必选
		IP组播地址	条件可选，如果RAN和CN间的MBMS承载还未建立
APN	条件可选，如果RAN和CN间的MBMS承载还未建立

IP组播地址编码格式如下：

IP组播地址信元标识
	IP组播地址信元长度
IP组播地址

“IP组播地址信元标识”字段用于标识该信元。

“IP组播地址信元长度”字段标识该信元后续“IP组播地址”字段的长度，以字节为单位。

“IP组播地址”字段为IP组播地址的内容。

APN编码格式如下：

APN信元标识
	APN信元长度
APN

“APN信元标识”字段用于标识该信元。

“APN信元长度”字段标识该信元后续“APN”字段的长度，以字节为单位。

“APN”字段为APN的内容。

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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1、一种多媒体广播/组播业务链接的方法，CN向RAN发送链接请求消息，消息中携带有用户设备所加入的MBMS承载的TMGI列表，其特征在于，在CN与RAN未建立MBMS承载关系时，所述链接请求消息中携带有与TMGI对应的IP组播地址和APN。

2、如权利要求1所述的多媒体广播/组播业务链接的方法，其特征在于，所述IP组播地址和APN包含在用户设备所加入的MBMS承载的TMGI列表中。

3、如权利要求1或2所述的多媒体广播/组播业务链接的方法，其特征在于，所述IP组播地址和APN为必选信元或者条件可选信元。

4、如权利要求3所述的多媒体广播/组播业务链接的方法，其特征在于，所述IP组播地址信元包括IP组播地址长度以及IP组播地址信息。

5、如权利要求4所述的多媒体广播/组播业务链接的方法，其特征在于，当所述IP组播地址为条件可选信元时，所述IP组播地址信元进一步包括IP组播地址信元标识。

6、如权利要求3所述的多媒体广播/组播业务链接的方法，其特征在于，所述APN信元包括APN信元长度以及APN。

7、如权利要求6所述的多媒体广播/组播业务链接的方法，其特征在于，当所述APN为条件可选信元时，所述APN信元进一步包括APN信元标识。

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