DE10158747B4

DE10158747B4 - Method for transmitting multicast messages and corresponding devices

Info

Publication number: DE10158747B4
Application number: DE10158747A
Authority: DE
Inventors: Mark Beckmann; Martin Hans; Michael Eckert; Andreas Otte
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 2001-11-30
Filing date: 2001-11-30
Publication date: 2013-06-20
Anticipated expiration: 2021-12-01
Also published as: DE10158747A1

Abstract

Verfahren zum Übertragen von Multicast-Nachrichten über Funknetzwerk-Kontrolleinheiten (RNC; SGSN; GGSN) eines Funkkommunikationssystems, demgemäß – in einer Funknetzwerk-Kontrolleinheit (RNC; SGSN; GGSN) für die Übertragung von Multicast-Nachrichten von einem Multicast Center (MCC) zu den Teilnehmergeräten (UE1, UE4, UE5) einer Multicast-Gruppe eine Multicast-Verbindung mit einem gemeinsamen Verbindungsidentifikator (DL-TEID) benutzt wird, – in einer Funknetzwerk-Kontrolleinheit (RNC; SGSN; GGSN) für die Übertragung von Multicast-Nachrichten von einem Teilnehmergerät (UE1, UE4, UE5) eines Teilnehmers der Multicast-Gruppe an die Multicast-Gruppe jeweils eine Einzel-Verbindung mit einen separaten Verbindungsidentifikator (UL-TEID) zu dem Multicast Center (MCC) verwendet wird.A method of transmitting multicast messages over radio communication control units (RNC; SGSN) of a radio communication system, accordingly - in a radio network control unit (RNC; SGSN; GGSN) for the transmission of multicast messages from a multicast center (MCC) the user equipment (UE1, UE4, UE5) of a multicast group is using a multicast connection with a common connection identifier (DL-TEID), - in a radio network control unit (RNC; SGSN; GGSN) for the transmission of multicast messages from a subscriber device (UE1, UE4, UE5) of a participant of the multicast group to the multicast group is used in each case a single connection with a separate connection identifier (UL-TEID) to the Multicast Center (MCC).

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren, Vorrichtungen und Software-Programme zum Senden einer Multicast-Nachricht an eine Multicast-Gruppe.The invention relates to methods, apparatus and software programs for sending a multicast message to a multicast group.

In modernen Mobilfunksystemen wie z. B. nach dem UMTS (Universal Mobile Communication System), GPRS (General Paket Radio Service), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Environment) ist es wünschenswert, Nachrichten nicht nur zu einem einzelnen, sondern zu zwei oder mehreren Mobilfunkteilnehmern zu übertragen. Beispiele für solche Dienste und Anwendungen sind sog. Neves-Groups, Video-Konferenzen, Video-On-Demand, verteilte Anwendungen usw..In modern mobile systems such. For example, according to the UMTS (Universal Mobile Communication System), GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Environment), it is desirable to transmit messages not only to a single but to two or more mobile subscribers. Examples of such services and applications are so-called Neves Groups, video conferencing, video-on-demand, distributed applications, and so on.

Bisher sind bereits mehrere Verfahren zur Übertragung von Nachrichten an Teilnehmer bzw. Mitglieder einer Gruppe bekannt.So far, several methods for transmitting messages to participants or members of a group are already known.

Dokument WO 99/63773 A1 offenbart eine Verteilereinrichtung (Packet Handler), die Nachrichten an mehrere Teilnehmer einer Gruppe verteilt, wobei hierfür jeweils einzelne Verbindungen zwischen den Teilnehmern einer Gruppe und der Verteilereinrichtung (Packet Handler) eingerichtet sind.document WO 99/63773 A1 discloses a distributor (packet handler) which distributes messages to a plurality of subscribers of a group, for which individual connections between the subscribers of a group and the distribution device (packet handler) are set up for this purpose.

Dokument WO 01/20939 A1 offenbart ein sogenanntes point-to-multipoint service centre, das ebenfalls Nachrichten an mehrere Teilnehmer einer Gruppe verteilt, wobei hierfür ebenfalls Einzel-Verbindungen zu den Teilnehmern der Gruppe eingerichtet sind.document WO 01/20939 A1 discloses a so-called point-to-multipoint service center, which also distributes messages to several subscribers of a group, whereby individual connections to the subscribers of the group are also established for this purpose.

Aus dem Dokument WO 01/45335 A1 ist es bekannt, einen Gruppen-Call mithilfe eines sogenannten gateway servers zu realisieren, wobei der Gruppen-Call über Einzelverbindungen zu dem gateway server realisiert wird.From the document WO 01/45335 A1 It is known to realize a group call using a so-called gateway server, wherein the group call is realized via individual connections to the gateway server.

Aus dem Dokument WO 01/45310 A1 ist ein Netzwerk bekannt, indem jeder Netzknoten ein potentielles Multicast Center darstellt, über das Übertragung von Multicast-Nachrichten veranlasst werden kann.From the document WO 01/45310 A1 For example, a network is known in which each network node represents a potential multicast center over which transmission of multicast messages can be initiated.

Aus dem nicht vorveröffentlichten Dokument DE 101 32 795 A1 ist ein Verfahren bekannt, demgemäß an Teilnehmer einer Gruppe mithilfe eines Multicast Centers Nachrichten per Multicast-Verfahren gesendet werden können. Ob die Quelle der Nachrichten hierbei selbst ein Teilnehmer der Gruppe ist oder sein kann, bleibt offen.From the non-prepublished document DE 101 32 795 A1 For example, a method is known in which messages can be sent to subscribers of a group by means of a multicast center by means of multicast methods. Whether the source of the news itself is or can be a participant of the group remains open.

Bei der Übertragung der Nachrichten zu den verschiedenen Teilnehmern ist es vorteilhaft, die verschiedenen Teilnehmergeräte, denen dieselbe Nachricht übermittelt werden soll, zu einer Gruppe (= Multicast-Gruppe) zusammenfassen und dieser eine gemeinsame Identifizierungsadresse zuzuordnen. Hierdurch wird vermieden, dieselbe Nachricht über N (N = Anzahl der Empfänger der Nachricht) Einzelverbindungen (Unicast-Verbindungen) zu übertragen und dabei mehrfach über gemeinsame Verbindungswege zu senden. Mittels des Multicast-Verfahrens braucht die Multicast-Nachricht (= Gruppennachricht) nur einmal an die Multicast-Adresse (= Gruppenadresse) versendet werden.When transmitting the messages to the various subscribers, it is advantageous to combine the various subscriber devices to which the same message is to be transmitted into a group (= multicast group) and to assign a common identification address to these. This avoids transmitting the same message over N (N = number of recipients of the message) individual connections (unicast connections) and thereby multiple times to send over common connection paths. By means of the multicast method, the multicast message (= group message) needs to be sent only once to the multicast address (= group address).

Zum leichteren Verständnis der Problematik wird im Folgenden beispielhaft auf die Komponenten der paketvermittelten Netzwerkarchitektur (packet switched domain) eines UMTS-Mobilfunknetzes eingegangen. Momentan ist für den UMTS-Standard die Datenübertragung in der paketvermittelten Übertragung nur der Verbindungsaufbau zwischen einer Mobilfunkstation bzw. einem Teilnehmergerät und einem externen Netzwerk spezifiziert, der im folgenden genauer beschrieben wird.To facilitate understanding of the problem, the following is an example of the components of the packet-switched network architecture (packet switched domain) of a UMTS mobile network. Currently, for the UMTS standard, the data transmission in the packet-switched transmission is specified only the connection setup between a mobile station or a user equipment and an external network, which will be described in more detail below.

Gemäß der 1 ist in einem Mobilfunksystem gemäß dem UMTS-Standard ein Teilnehmergerät UE (User Equipment) – in der 1 sind mehrere UEs, nämlich UE1, UE2, UE4 und UE5 dargestellt – über eine Luftschnittstelle mit mindestens einer Basisstation NB (Node B) verbunden, welche wiederum über eine gestrichelt dargestellte Festnetzverbindung mit einer übergeordneten Netzwerkeinheit, der Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC (Radio Network Controller) verbunden ist. Mehrere Basisstationen können mit einem RNC verbunden sein. In der 1 sind z. B. jeweils zwei Basisstationen mit dem RNC1 und dem RNC2 verbunden. Ein RNC hat die Aufgabe, die Ressourcen innerhalb der Zellen zu verwalten und die Verbindung zwischen Teilnehmergerät und Basisstation sowie Basisstation und RNC zu kontrollieren. Ein RNC sowie ein oder mehrere Basisstationen bilden ein Funkteilsystem (Radio Network Subsystem, RNS), wobei eine Anzahl von RNSs das sog. UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) bilden.According to the 1 is in a mobile radio system according to the UMTS standard, a user equipment UE (User Equipment) - in the 1 a plurality of UEs, namely UE1, UE2, UE4 and UE5 are shown - connected via an air interface to at least one base station NB (Node B), which in turn via a fixed network connection shown in dashed lines with a parent network unit, the radio network controller RNC (Radio Network Controller) connected is. Multiple base stations may be connected to an RNC. In the 1 are z. B. two base stations connected to the RNC1 and the RNC2. An RNC has the task to manage the resources within the cells and to control the connection between the user equipment and the base station as well as the base station and RNC. An RNC and one or more base stations form a Radio Network Subsystem (RNS), with a number of RNSs forming the so-called UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network).

Jeder RNC ist über eine weitere Festnetzverbindung mit einer höheren Netzwerkeinheit, in UMTS als SGSN (Serving GPRS Support Node) bezeichnet, verbunden. Es können mehrere RNCs mit einem SGSN verbunden sein. In der 1 sind die RNC1, RNC2 sowie RNC3 mit dem SGSN1 verbunden. Ein SGSN hat die Aufgabe, die Verbindung zwischen einem Teilnehmergerät und einem externen Paketdatennetzwerk EN (External Network) aufzubauen und zu konfigurieren. Der Zugang zum externen Paketdatennetzwerk EN wird durch eine weitere Netzwerkeinheit, dem GGSN (Gateway GPRS Support Node), realisiert. Mehrere SGSNs können dabei mit einem GGSN verbunden sein. In der 1 sind SGSN1, SGSN2 sowie SGSN3 mit einem GGSN verbunden.Each RNC is connected via a further fixed network connection to a higher network unit, referred to in UMTS as SGSN (Serving GPRS Support Node). Several RNCs can be connected to one SGSN. In the 1 the RNC1, RNC2 and RNC3 are connected to the SGSN1. An SGSN has the task of establishing and configuring the connection between a subscriber device and an external packet network EN (External Network). The access to the external packet data network EN is realized by another network unit, the GGSN (Gateway GPRS Support Node). Several SGSNs can be connected to a GGSN. In the 1 SGSN1, SGSN2 and SGSN3 are connected to a GGSN.

Die Signalisierung zum Aufbau einer Verbindung zwischen einem UE und einem externen Netzwerk EN ist in 2 dargestellt. Möchte ein Teilnehmergerät UE1 eine Verbindung zu einem externen Paketdatennetzwerk EN aufbauen, so wird zunächst ausgehend von dem Teilnehmergerät eine Signalisierungsverbindung N1 ”RRC Connection Setup” (= ”RRC Verbindungsaufbau”, wobei RRC = Radio Resource Control) zwischen UE1 und RNC2 aufgebaut, s. 1. Das Teilnehmergerät UE1 sendet nun eine Nachricht N2 ”Service Request” (= ”Serviceanforderung”) über RNC2 an SGSN1. Diese Nachricht wird zunächst an RNC2 gesendet, welche die Nachricht in einer weiteren Nachricht ”Initial UE Message” (= ”Initialisiere UE-Nachricht”) an den SGSN1 weiterleitet. Mit der Nachricht ”Initial UE Message” wird gleichzeitig eine Signalisierungsverbindung zwischen RNC und SGSN aufgebaut, die eindeutig dem Teilnehmergerät UE1 zugeordnet ist. The signaling for establishing a connection between a UE and an external network EN is in 2 shown. If a user equipment UE1 wishes to set up a connection to an external packet data network EN, then starting from the user equipment, a signaling connection N1 "RRC Connection Setup" (= "RRC connection setup", wherein RRC = Radio Resource Control) is set up between UE1 and RNC2, see FIG. 1 , The user equipment UE1 now sends a message N2 "Service Request" (= "service request") via RNC2 to SGSN1. This message is first sent to RNC2, which forwards the message in a further message "Initial UE Message" (= "Initialize UE message") to the SGSN1. The message "Initial UE Message" simultaneously establishes a signaling connection between RNC and SGSN, which is uniquely assigned to the user equipment UE1.

Nachdem nun eine Signalisierungsverbindung zwischen Teilnehmergerät UE1 und der Netzwerkeinheit SGSN1 aufgebaut worden ist, sendet das Teilnehmergerät UE1 eine Nachricht N3 ”Activate PDP Context Activation” (= ”Aktiviere PDP Kontext-Aktivierung”, wobei PDP = Packet Data Protocol = Paketdatenprotokoll) an den SGSN1, mit der der SGSN1 aufgefordert wird, eine Datenverbindung zwischen UE1 und dem externen Netzwerk EN aufzubauen. Diese Nachricht enthält die gewünschte Qualitätsdienstleistung (Quality of Service = QoS), also die Einstellungen für die Verbindung zwischen UE1 und dem externen Netzwerk EN. Außerdem kann eine Identifikation des externen Netzwerkes EN und eine Identifikation der gewünschten Services mitgeliefert werden.Now that a signaling connection between user equipment UE1 and the network unit SGSN1 has been established, the user equipment UE1 sends a message N3 "Activate PDP Context Activation" (= "Activate PDP Context Activation", PDP = Packet Data Protocol) to the SGSN1 , which prompts the SGSN1 to establish a data connection between UE1 and the external network EN. This message contains the desired quality service (QoS), ie the settings for the connection between UE1 and the external network EN. In addition, an identification of the external network EN and an identification of the desired services can be provided.

SGSN1 speichert die empfangenen Parameter für die Verbindung in Form eines Verbindungsparametersatzes, wobei dieser in UMTS auch als PDP Kontext bezeichnet wird und sendet daraufhin eine Nachricht N4 ”RAB Assignment Request” (= ”RAB Zuordnungsanforderung”, wobei RAB = Radio Access Bearer) an RNC2. Ein PDP Kontext ist dabei immer genau einem UE zugewiesen, d. h. der PDP Kontext enthält auch ein Identifikation des zugehörigen UE. In dieser Nachricht werden dem RNC2 die Einstellungen zum Aufbau der Verbindung zwischen SGSN1 und RNC2 mitgeteilt. Außerdem wird dem RNC2 eine Identifikation der Verbindung zwischen SGSN1 und RNC2 in Richtung von RNC2 nach SGSN1 mitgeteilt. Diese Identifikation wird später bei der Datenübertragung dann vom RNC2 zu Datenpaketen hinzugefügt, die es von dem Teilnehmergerät UE1 empfangen hat, bevor es das Datenpaket an den SGSN1 weiterleitet. SGSN1 kann somit anhand dieser Identifikation die Nachricht einem PDP Kontext, also einer Verbindung, zuordnen.SGSN1 stores the received parameters for the connection in the form of a connection parameter set, which in UMTS is also referred to as PDP context and then sends a message N4 "RAB Assignment Request" (RAB = Radio Access Bearer) to RNC2 , A PDP context is always assigned to exactly one UE, i. H. the PDP context also contains an identification of the associated UE. In this message, the settings for establishing the connection between SGSN1 and RNC2 are communicated to RNC2. In addition, an identification of the connection between SGSN1 and RNC2 in the direction from RNC2 to SGSN1 is communicated to the RNC2. This identification is then added later in the data transfer from the RNC2 to data packets that it has received from the user equipment UE1 before forwarding the data packet to the SGSN1. SGSN1 can thus use this identification to assign the message to a PDP context, ie a connection.

Nach Empfang der Nachricht N4 ”RAB Assignment Request” speichert RNC2 die Parameter der Verbindung (PDP Kontext) und baut seinerseits mit Hilfe der Nachrichten N5 ”RB Setup” (= ”RB-Aufbau”) und N6 ”RB Setup Complete” (= ”RB-Aufbau abgeschlossen”) eine Datenverbindung zwischen dem Teilnehmergerät UE1 und der Funknetzwerk-Kontrolleinheit RNC2 auf. Im UMTS Standard wird diese Verbindung mit Radio Bearer (RB) bezeichnet. Nach Aufbau des Radio Bearers sendet der RNC2 eine Nachricht N7 ”RAB Assignment Response” (= ”RAB Zuordnungsantwort”) an den SGSN1 zurück, der den Aufbau der Verbindung zwischen UE1 und RNC2, als auch der Verbindung zwischen RNC2 und SGSN1, bestätigt. Die Nachricht N7 ”RAB Assignment Response” enthält dazu eine Identifikation des PDP Kontextes und eine Identifikation für die Verbindung zwischen RNC2 und SGSN1 (TEID = Tunnel Endpoint Identifier = Tunnelendpunktidentifizierer) in Richtung SGSN1 nach RNC2, welche später vom SGSN1 bei der Paketdatenübertragung den Paketdaten hinzugefügt wird, die der SGSN1 von einem GGSN für die Übertragung an das Teilnehmergerät UE1 erhalten hat. An Hand der TEID weiß der RNC2 dann, für welchen PDP Kontext die Nachricht bestimmt ist und kann sie über den entsprechenden Radio Bearer an das UE1 weiterleiten.After receiving the message N4 "RAB Assignment Request" RNC2 stores the parameters of the connection (PDP context) and in turn builds using the messages N5 "RB Setup" and N6 "RB Setup Complete" (= " RB setup completed ") a data connection between the user equipment UE1 and the radio network control unit RNC2. In the UMTS standard, this connection is called Radio Bearer (RB). After setting up the radio bearer, the RNC2 returns a message N7 "RAB Assignment Response" to the SGSN1, which acknowledges the establishment of the connection between UE1 and RNC2, as well as the connection between RNC2 and SGSN1. The message N7 "RAB Assignment Response" contains an identification of the PDP context and an identification for the connection between RNC2 and SGSN1 (Tunnel Endpoint Identifier = TEE) in the direction SGSN1 to RNC2, which is later added to the packet data by the SGSN1 in the packet data transmission which the SGSN1 has received from a GGSN for transmission to the user equipment UE1. On the basis of the TEID, the RNC2 then knows for which PDP context the message is intended and can forward it to the UE1 via the corresponding radio bearer.

Nach Empfang der Nachricht N7 ”RAB Assignment Response” sendet der SGSN1 eine Nachricht N8 ”Create PDP Context” (= ”Erzeuge PDP Kontext”) an den GGSN, der den Zugang zum externen Netzwerk bildet. Innerhalb dieser Nachricht sind wiederum die Parameter der Verbindung (PDP Kontext), eine Identifikation des PDP Kontextes und eine Identifikation für die Verbindung zwischen SGSN1 und GGSN in Richtung von GGSN nach SGSN1 enthalten. Die Identifikation für die Verbindung zwischen SGSN1 und GGSN (TEID) wird später bei der Paketdatenübertragung vom GGSN den Paketdaten hinzugefügt, die für den PDP Kontext des Teilnehmergeräts UE1 vom GGSN an den SGSN1 gesendet werden. Dadurch kann der SGSN1 die Paketdaten dem entsprechenden PDP Kontext zuordnen.Upon receiving the message N7 "RAB Assignment Response", the SGSN1 sends a message N8 "Create PDP Context" to the GGSN which provides access to the external network. Within this message, in turn, the parameters of the connection (PDP context), an identification of the PDP context and an identification for the connection between SGSN1 and GGSN in the direction of GGSN to SGSN1 are included. The identification for the connection between SGSN1 and GGSN (TEID) is added later in the packet data transmission from the GGSN to the packet data sent for the PDP context of the user equipment UE1 from the GGSN to the SGSN1. This allows the SGSN1 to associate the packet data with the corresponding PDP context.

Der GGSN sendet nun eine Nachricht N9 ”Create PDP Context Response” (= ”Erzeuge PDP Kontext-Antwort”) an den SGSN1 zurück, mit deren Hilfe der Verbindungsaufbau zwischen GGSN und SGSN1 bestätigt wird. Die Nachricht enthält wiederum eine Identifikation des PDP Kontextes, für den die Verbindung aufgebaut wurde, sowie eine Identifikation der Verbindung (TEID) selbst, die später vom SGSN1 bei der Paketdatenübertragung vom UE1 in das externe Netzwerk EN den Paketdaten hinzugefügt wird und welche dem GGSN1 erlaubt, die Paketdaten einem bestimmten PDP Kontext zuzuordnen.The GGSN now sends a message N9 "Create PDP Context Response" to the SGSN1, with the help of which the connection establishment between GGSN and SGSN1 is confirmed. The message again contains an identification of the PDP context for which the call was established and an identification of the call (TEID) itself, which is later added by the SGSN1 in the packet data transmission from the UE1 to the external network EN to the packet data and which allows the GGSN1 to map the packet data to a specific PDP context.

Nachdem nun die gesamte Verbindung zwischen UE1 und GGSN1 aufgebaut ist, sendet der SGSN1 eine Bestätigungsnachricht N10 ”Activate PDP Context Accept” (= ”Aktiviere PDP Kontext-Annahme”) dieses Verbindungsaufbaus an das Teilnehmergerät UE1.Now that the entire connection between UE1 and GGSN1 is established, the SGSN1 an acknowledgment message N10 "Activate PDP Context Accept" of this connection setup to the user equipment UE1.

Wenn das UE1 nun Paketdaten sendet, werden diese über den für den PDP Kontext aufgebauten Radio Bearer an den RNC2 gesendet. Der RNC2 erkennt aufgrund des Radio Bearers, über den die Paketdaten empfangen wurden, zu welchem PDP Kontext die Paketdaten gehören und welche Verbindung zwischen RNC2 und SGSN1 für die Weiterleitung der Daten verwendet werden soll. Dazu fügt der RNC2 den entsprechenden TEID, der die Verbindung zwischen RNC2 und SGSN1 in Richtung von RNC1 nach SGSN1 identifiziert, den Datenpaketen hinzu und sendet sie an den SGSN1. Der SGSN1 erkennt anhand des TEID den PDP Kontext, zu dem die Datenpakete gehören, und weiß, welche Verbindung zwischen SGSN1 und GGSN dem PDP Kontext zugeordnet ist. Der SGSN1 fügt dann den TEID der Verbindung zwischen SGSN1 und GGSN in Richtung von SGSN1 nach GGSN zum Datenpaket hinzu und sendet es an den GGSN. Der GGSN erkennt anhand des TEID, zu welchem PDP Kontext die Paketdaten gehören und leitet sie an den entsprechenden Service und das entsprechende externe Paketdatennetzwerk EN weiter.When the UE1 now sends packet data, it is sent to the RNC2 via the radio bearer established for the PDP context. The RNC2 recognizes, due to the radio bearer over which the packet data was received, to which PDP context the packet data belongs and which connection between RNC2 and SGSN1 is to be used for the forwarding of the data. To do this, the RNC2 adds the corresponding TEID identifying the connection between RNC2 and SGSN1 in the direction from RNC1 to SGSN1 to the data packets and sends them to the SGSN1. The SGSN1 recognizes from the TEID the PDP context to which the data packets belong and knows which connection between SGSN1 and GGSN is associated with the PDP context. The SGSN1 then adds the TEID of the connection between SGSN1 and GGSN in the direction from SGSN1 to GGSN to the data packet and sends it to the GGSN. Based on the TEID, the GGSN recognizes which PDP context the packet data belong to and forwards it to the corresponding service and the corresponding external packet data network EN.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Funktionalität bei der Versendung und dem Empfang von Multicast-Nachrichten in einem Mobilfunknetz, insbesondere einem solchen der sog. dritten Generartion, zu erweitern.It is an object of the present invention to extend the functionality in the transmission and reception of multicast messages in a mobile radio network, in particular one of the so-called third generation.

Diese Aufgabe wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterhin wird diese Aufgabe bei den erfindungsgemäßen Vorrichtungen bzw. den erfindungsgemäßen Softwareprogrammen durch die Merkmale der Ansprüche 12 und 13 bzw. 18 gelöst.This object is achieved in the method according to the invention by the features of claim 1. Furthermore, this object is achieved in the inventive devices or software programs according to the invention by the features of claims 12 and 13 and 18, respectively.

Die Vorteile der Erfindung liegen insbesondere darin, daß mittels der Erfindung ein einfaches Versenden von Multicast-Nachrichten von einer Mobilfunkstation bzw. einem Teilnehmergerät (UE) zu einer als Multicast Center bezeichneten Netzwerkeinheit ermöglicht wird, die dann die Verteilung der Multicast-Nachricht an die Teilnehmer der Multicast-Gruppe einleitet.The advantages of the invention are, in particular, that by means of the invention a simple sending of multicast messages from a mobile station or a user equipment (UE) to a network unit called a multicast center is made possible, which then distributes the multicast message to the subscribers the multicast group.

Vorteilhafterweise ist das erfindungsgemäß eingesetzte Multicast Center logisch mit einem oder mehreren GGSNs verbunden, wobei das Multicast Center auch in einem externen Netzwerk angeordnet sein kann. Alternativ ist die Funktionalität des Multicast Centers in einem oder auch in allen GGSNs beeinhaltet. Auch hier ist eine entsprechende Unterbringung in einem bzw. mehreren externen Netzwerken möglich. Für den Fall, daß die Multicast Center-Funktionalität nicht in allen GGSNs vorhanden ist, können vorzugsweise die GGSNs ohne Multicast Center-Funktionalität logisch mit einem oder mehreren GGSNs verbunden sein, die eine Multicast Center-Funktionalität beinhalten.Advantageously, the multicast center used according to the invention is logically connected to one or more GGSNs, wherein the multicast center can also be arranged in an external network. Alternatively, the functionality of the multicast center is included in one or all of the GGSNs. Again, a corresponding accommodation in one or more external networks is possible. In the event that the multicast center functionality is not present in all GGSNs, preferably the GGSNs without multicast center functionality may be logically connected to one or more GGSNs that include multicast center functionality.

Erfindungsgemäß ist das Multicast Center – im Folgenden auch MCC genannt – derart ausgebildet, daß es Multicast-Nachrichten von Nutzern innerhalb des Mobilfunknetzes empfangen kann.According to the invention, the multicast center - also referred to below as MCC - is designed such that it can receive multicast messages from users within the mobile radio network.

Da das Datenaufkommen von verschiedenen Teilnehmergeräten, die Nachrichten an eine bestimmte Multicast-Gruppe senden wollen, nicht abzuschätzen ist, ist es schwer möglich, Übertragungseigenschaften für eine gemeinsame Verbindung z. B. zwischen RNC und SGSN für mehrere Teilnehmergeräte, die zu einer Multicast-Gruppe gehören, zu bestimmen. Bevorzugt werden daher für die Übertragung von Multicast-Nachrichten in Richtung der Teilnehmergeräte zu einem Multicast Center keine gemeinsamen Verbindungen verwendet, sondern es wird für jedes Teilnehmergerät jeweils eine Verbindung zwischen Teilnehmergerät und Multicast Center pro Multicast-Gruppe aufgebaut.Since the data volume of different subscriber devices that want to send messages to a specific multicast group can not be estimated, it is difficult to determine transmission characteristics for a common connection, eg. Between RNC and SGSN for multiple subscriber devices belonging to a multicast group. Preferably, therefore, no common connections are used for the transmission of multicast messages in the direction of the user equipment to a multicast center, but instead a connection is established for each user equipment between the user equipment and the multicast center per multicast group.

Um die Übertragung von einem Nutzer an ein Multicast Center zu ermöglichen, wird die Funktionalität der Netzwerkeinheiten GGSN, SGSN und RNC zweckmäßigerweise erweitert:
Der GGSN wird vorzugsweise um mindestens eine der folgenden Funktionalitäten erweitert:

– Der GGSN erkennt bevorzugt, daß es sich bei einer von einem Teilnehmergerät gesendeten Nachricht, die der GGSN von einem SGSN empfangen hat, um eine Multicast-Nachricht handelt, die an das Multicast Center weiterzuleiten ist. Vorzugsweise kann dies anhand der Abbildung der Verbindung zwischen SGSN und GGSN auf die Verbindung zwischen GGSN und Multicast Center erfolgen, die beim Aufbau der Verbindung zwischen US und MCC hergestellt wurde.
– Bevorzugt ordnet der GGSN die Verbindung in Richtung von SGSN nach GGSN nur einem PDP Kontext zu. Vorzugsweise wird hierfür für die Verbindung von SGSN nach GGSN jeweils ein Verbindungsidentifikator TEID einem PDP Kontext zugeordnet. Anmerkung: Für die entgegengesetzte Richtung ordnet der GGSN bevorzugt die Verbindung zwischen GGSN und SGSN in Richtung von GGSN nach SGSN mehreren PDP Kontexten zu, bevorzugt mittels eines Verbindungsidentifikators TEID für diese PDP Kontexte.
– Bevorzugt erkennt der GGSN beim Aufbau einer Verbindung, daß es sich um eine Verbindung zur Übertragung von Multicast-Nachrichten handelt.

In order to facilitate the transmission from a user to a multicast center, the functionality of the network units GGSN, SGSN and RNC is expediently expanded:
The GGSN is preferably extended by at least one of the following functionalities:

The GGSN preferably recognizes that a message sent by a user equipment that the GGSN has received from an SGSN is a multicast message to be forwarded to the multicast center. Preferably, this can be done by mapping the connection between SGSN and GGSN to the connection between GGSN and Multicast Center that was established when establishing the connection between US and MCC.
Preferably, the GGSN associates the connection in the direction from SGSN to GGSN to only one PDP context. Preferably, for this purpose, a connection identifier TEID is assigned to a PDP context for the connection from SGSN to GGSN. Note: For the opposite direction, the GGSN preferably assigns the connection between GGSN and SGSN in the direction from GGSN to SGSN to several PDP contexts, preferably by means of a connection identifier TEID for these PDP contexts.
Preferably, when establishing a connection, the GGSN recognizes that it is a connection for transmitting multicast messages.

Der SGSN wird vorzugsweise um mindestens eine der folgenden Funktionen erweitert:

– Bevorzugt ist das SGSN in der Lage, die Verbindung in Richtung von RNC nach SGSN nur einem PDP Kontext zuzuordnen. Es wird daher vorgeschlagen, für die Verbindung von RNC nach SGSN einem PDP Kontext jeweils einen Verbindungsidentifikator, insbesondere den TEID, zuzuordnen. Anmerkung: Die Verbindung zwischen SGSN und RNC in Richtung von SGSN nach RNC wird bevorzugt mehreren PDP Kontexten zugeordnet.
– Bevorzugt weist der SGSN die Fähigkeit auf, eine vom GGSN kommende Verbindung mehreren PDP Kontexten zuzuordnen, den gleichen PDP Kontexten jedoch jeweils genau eine zum GGSN abgehende Verbindung zuzuordnen. Dies wird bevorzugt dadurch realisiert, daß mehreren PDP Kontexten der vom GGSN ankommenden Verbindung ein Verbindungsidentifikator, insbesondere der TEID, und für die zum GGSN abgehenden Verbindungen den gleichen PDP Kontexten jeweils ein TEID zugeordnet wird.
– Bevorzugt erkennt der SGSN beim Aufbau einer Verbindung, daß es sich um eine Verbindung zur Übertragung von Multicast-Nachrichten handelt.
– Bevorzugt initiiert der SGSN selbständig den Verbindungsaufbau zu allen UEs der Multicast-Gruppe, die von dem SGSN verwaltet werden.

The SGSN is preferably extended by at least one of the following functions:

Preferably, the SGSN is capable of assigning the connection in the direction from RNC to SGSN to only one PDP context. It is therefore proposed to assign a connection identifier, in particular the TEID, for the connection from RNC to SGSN to a PDP context. Note: The connection between SGSN and RNC in the direction from SGSN to RNC is preferably assigned to several PDP contexts.
The SGSN preferably has the ability to assign a connection coming from the GGSN to a plurality of PDP contexts, but to assign the same PDP contexts exactly one connection each to the GGSN in each case. This is preferably realized by assigning a connection identifier, in particular the TEID, to several PDP contexts of the connection arriving from the GGSN, and assigning a TEID to the same PDP contexts for the outgoing connections to the GGSN.
Preferably, when establishing a connection, the SGSN recognizes that it is a connection for transmitting multicast messages.
Preferably, the SGSN independently initiates call setup to all UEs of the multicast group managed by the SGSN.

Der RNC wird vorzugsweise um mindestens eine der folgenden Funktionen erweitert:

– Bevorzugt weist der RNC die Fähigkeit auf, eine vom SGSN kommende Verbindung mehreren PDP Kontexten zuzuordnen, den gleichen PDP Kontexten jedoch jeweils genau eine zum SGSN abgehende Verbindung zuzuordnen. Dies wird bevorzugt dadurch realisiert, daß mehreren PDP Kontexten der vom SGSN ankommenden Verbindung ein Verbindungsidentifikator, insbesondere der TEID, und für die zum SGSN abgehenden Verbindungen den gleichen PDP Kontexten jeweils ein TEID zugeordnet wird.

The RNC is preferably extended by at least one of the following functions:

Preferably, the RNC has the capability of assigning a connection coming from the SGSN to a plurality of PDP contexts, but assigning exactly one SGSN-outgoing connection to the same PDP contexts. This is preferably realized by assigning a connection identifier, in particular the TEID, to several PDP contexts of the connection arriving from the SGSN, and assigning a TEID to the same PDP contexts for the outgoing connections to the SGSN.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Merkmale der Unteransprüche gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are characterized by the features of the subclaims.

Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Die Erfindung wird hierbei beispielhaft anhand der Modifikationen des bekannten UMTS-Netzes und der entsprechenden Protokolle beschrieben. Die Erfindung ist aber selbstverständlich auch für andere Mobilfunknetzwerke geeignet.The invention and its developments are explained below with reference to the drawing. The invention will be described by way of example with reference to the modifications of the known UMTS network and the corresponding protocols. Of course, the invention is also suitable for other mobile radio networks.

Es zeigen:Show it:

1 in schematischer Darstellung die prinzipielle Architektur eines UMTS Mobifunksystems gemäß dem Stand der Technik; 1 a schematic representation of the basic architecture of a UMTS Mobifunksystems according to the prior art;

2 eine schematische Darstellung des Ablaufs eines Verbindungsaufbaus für eine bekannte Datenpaketübertragung von einem Teilnehmergerät in ein externes Netz nach 1 gemäß dem Stand der Technik; 2 a schematic representation of the sequence of a connection setup for a known data packet transmission from a user equipment in an external network according to 1 according to the prior art;

3 eine schematische Darstellung der prinzipiellen Architektur des Mobilfunksystems mit einem Multicast Center gemäß dieser Erfindung, und 3 a schematic representation of the basic architecture of the mobile radio system with a multicast center according to this invention, and

4 eine schematische Darstellung des Ablaufs eines Verbindungsaufbaus für die Versendung einer Multicast-Nachricht durch ein einzelnes Teilnehmergerät nach dem erfindungsgemäßen Verfahren. 4 a schematic representation of the sequence of a connection setup for sending a multicast message by a single subscriber device according to the inventive method.

3 zeigt das Netzwerk gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Dabei wird weiterhin angenommen, daß UE4 eine Multicast-Nachricht, genannt MCN1, an Teilnehmer einer Multicast-Gruppe A senden möchte, zu der angenommenermaßen auch UE5 und UE1 gehören. Der Unterschied gegenüber dem bekannten Aufbau gemäß der 1 besteht insbesondere in dem zusätzlich vorgesehenen Multicast Center MCC, der gemäß diesem Ausführungsbeispiel mit dem GGSN verbunden ist. Die Unterschiede in den Protokollen und den versendeten Nachrichten wird im Folgenden anhand der 4 näher erläutert. 3 shows the network according to an embodiment of the present invention. It is further assumed that UE4 would like to send a multicast message, called MCN1, to subscribers of a multicast group A, which also presumably also includes UE5 and UE1. The difference over the known structure according to the 1 consists in particular in the additionally provided multicast center MCC, which is connected according to this embodiment with the GGSN. The differences in the protocols and the messages sent will be described below with reference to the 4 explained in more detail.

Während der Schwerpunkt der Erfindung auf dem Versenden einer Multicast-Nachricht von einem Teilnehmergerät an ein Multicast Center zum Zwecke der Weiterleitung der Nachricht an Teilnehmer der Multicast-Gruppe liegt, wird im Folgenden an geeigneter Stelle auch beschrieben, wie das Versenden der Multicast-Nachricht von dem Multicast Center zu den Teilnehmern der bzw. einer Multicast-Gruppe über eine logische Verbindung realisiert werden kann.While the focus of the invention is on sending a multicast message from a user equipment to a multicast center for the purpose of forwarding the message to subscribers of the multicast group, it will also be described below, as appropriate, how to send the multicast message from the multicast center to the participants or a multicast group can be realized via a logical connection.

Gemäß 4 sendet UE4 eine erste Nachricht N1 ”Activate PDP Context Request” (= ”Aktiviere PDP Kontext-Anforderung”) zum SGSN1. Diese Nachricht enthält erfindungsgemäß eine Identifikation der Multicast-Gruppe, im weiteren Multicast-Adresse genannt. Der SGSN1 erkennt nun erfindungsgemäß, daß es sich bei der Adresse um eine Multicast-Adresse handelt.According to 4 sends UE4 a first message N1 "Activate PDP Context Request" to the SGSN1. This message contains according to the invention an identification of the multicast group, called multicast address. The SGSN1 now recognizes according to the invention that the address is a multicast address.

Im Folgenden wird eine Verbindung in Richtung von UE nach GGSN als UL-Verbindung (uplink, d. h. Aufwärtsstrecke) und eine Verbindung von GGSN in Richtung UE als DL-Verbindung (downlink, d. h. Abwärtsstrecke) bezeichnet. Außerdem wird für dieses Ausführungsbeispiel angenommen, daß noch keine Verbindungen zwischen RNC1 und SGSN1 sowie RNC2 und SGSN1 für die Übertragung von Multicast-Nachrichten der Gruppe A aufgebaut worden sind, und dem SGSN1 nicht bekannt ist, in welcher Zelle sich UE5 und UE1 befinden. Weiterhin wird angenommen, daß das Gebiet, in dem der SGSN1 die UE5 und UE1 vermutet, Zellen umfaßt, die RNC1 und RNC2 zugeordnet sind. Dabei soll sich UE1 in einer Zelle befinden, die von RNC2 aufgespannt wird.Hereinafter, a connection in the direction from UE to GGSN is referred to as UL connection (uplink, ie uplink) and a connection from GGSN to direction UE as DL connection (downlink, ie downlink). In addition, it is assumed for this embodiment that no connections have yet been established between RNC1 and SGSN1 and RNC2 and SGSN1 for the transmission of group A multicast messages, and is not known to the SGSN1, in which Cell are UE5 and UE1. Furthermore, it is assumed that the area in which the SGSN1 suspects the UE5 and UE1 comprises cells associated with RNC1 and RNC2. In this case, UE1 should be located in a cell that is spanned by RNC2.

Der Einfachheit halber wird im weiteren der Verbindungsaufbau für UE5 und UE4 im Detail betrachtet, da sich diese gemäß diesem Ausführungsbeispiel beide in Zellen befinden, die dem RNC1 zugeordnet sind. Der SGSN1 sendet daher nun zunächst eine Nachricht N2 ”Paging Request” (= ”Paging-Anforderung”, wobei das sog. Paging die Steuerung von Funkrufen bezeichnet) an den RNC1 und fordert diesen damit auf, eine Nachricht N3 ”Paging Type 1” (= ”Pagingtyp 1”) in allen den Zellen zu senden, in denen das UE5 vermutet wird (das Gleiche gilt natürlich auch für RNC 2 und UE1). Das UE5 empfängt in einer der Zellen die Nachricht N3 und baut daraufhin eine Signalisierungsverbindung N4 ”RRC Connection” (= ”RRC Verbindung”) zum RNC1 auf. Zusätzlich wird mit Nachricht N5 ”Service request” (= ”Serviceanforderung”) eine Signalisierungsverbindung zwischen UE5 und SGSN1 aufgebaut. Anschließend sendet der SGSN1 eine Nachricht N6 ”Request PDP Context Activation” (= ”Fordere PDP Kontext-Aktivierung an”) an UE5. Entscheidet sich UE5, daß es eine Verbindung für die Multicast-Gruppe A aufbauen möchte, sendet es eine Nachricht N7 ”Activate PDP Context Request” (= ”Aktiviere PDP Kontext-Anforderung”) an den SGSN1 zurück. Nun hat der SGSN1 Kenntnis darüber, welche UEs der Multicast-Gruppe A sich an welchen RNCs befinden. In diesem Ausführungsbeispiel sind dies UE4 und UE5 an RNC1 und UE1 an RNC2. Der SGSN1 sendet nun eine Nachricht N8 ”Common RAB assignment request” (= ”Gemeinsame RAB-Zuordnung-Anforderung”) an den RNC1 (gleiches gilt natürlich auch wieder für UE1, für das eine Nachricht N8 an RNC2 gesendet wird). Erfindungsgemäß enthält diese Nachricht eine Liste von PDP Kontexten. Jedem PDP Kontext ist dabei ein Identifikator (TEID = Tunnel Endpoint IDentifier) der Verbindung zwischen RNC1 und SGSN1 in Richtung RNC1 nach SGSN1 (UL) zugeordnet. Es existiert also eine logische UL-Verbindung pro PDP Kontext, also pro UE der Multicast-Gruppe A. In diesem Ausführungsbeispiel bezeichnet der Identifikator UL-TEID1 die UL-Verbindung zwischen RNC1 und SGSN1 für UE4 und UL-TEID2 die Verbindung zwischen RNC1 und SGSN1 für UE5. Der RNC1 baut nun Verbindungen zu UE4 und UE5 auf. In 4 ist dies mit den Nachrichten N9 ”RB Setup” (= ”RB-Aufbau”) und N10 ”RB Setup complete” (= ”RB-Aufbau abgeschlossen”) dargestellt. Konnten die Verbindungen erfolgreich aufgebaut werden, sendet der RNC1 eine Nachricht N11 ”Common RAB assignment response” (= ”Gemeinsame RAB-Zuordnung-Antwort”) an den SGSN1 zurück. Diese Nachricht enthält ebenfalls eine Liste der PDP Kontexte, jedoch nur einen Identifikator (DL-TEID1) für die DL-Verbindung zwischen RNC1 und SGSN1 in Richtung SGSN1 nach RNC1. Es existiert also nur eine logische DL-Verbindung für alle PDP Kontexte, also für alle UEs der Multicast-Gruppe A. Erfindungsgemäß müssen RNC und SGSN also auf der Aufwärtsstrecke bzw. im UL die PDP Kontexte jeweils einer logischen Verbindung und im DL die PDP Kontexte einer gemeinsamen Verbindung zuordnen. Analog werden auch die Verbindungen zu RNC2 aufgebaut. Der UL-Verbindung zwischen RNC2 und SGSN1 für UE1 wird dabei der Identifikator UL-TEID3 zugeordnet.For the sake of simplicity, connection setup for UE5 and UE4 will be considered in more detail below, since in this embodiment they are both located in cells assigned to RNC1. The SGSN1 therefore first sends a message N2 "paging request" (= "paging request", the so-called paging refers to the control of paging) to the RNC1 and thus prompts it to send a message N3 "paging type 1" ( = "Paging type 1") in all the cells in which the UE5 is suspected (the same is of course true for RNC 2 and UE1). The UE5 receives the message N3 in one of the cells and then sets up a signaling connection N4 "RRC Connection" (= "RRC connection") to the RNC1. In addition, a signaling connection between UE5 and SGSN1 is set up with message N5 "service request" (= "service request"). Subsequently, the SGSN1 sends a message N6 "Request PDP Context Activation" (= "Request PDP context activation") to UE5. If UE5 decides that it wants to establish a connection for the multicast group A, it sends back an message N7 "Activate PDP Context Request" to the SGSN1. Now the SGSN1 has knowledge of which UEs of the multicast group A are at which RNCs. In this embodiment, these are UE4 and UE5 at RNC1 and UE1 at RNC2. The SGSN1 now sends a message N8 "Common RAB assignment request" to the RNC1 (the same naturally applies again to UE1 for which a message N8 is sent to RNC2). According to the invention, this message contains a list of PDP contexts. Each PDP context is assigned an identifier (TEID = Tunnel Endpoint IDentifier) of the connection between RNC1 and SGSN1 in the direction RNC1 to SGSN1 (UL). Thus, there is one logical UL connection per PDP context, ie, per UE of the multicast group A. In this embodiment, the identifier UL-TEID1 designates the UL connection between RNC1 and SGSN1 for UE4 and UL-TEID2 the connection between RNC1 and SGSN1 for UE5. The RNC1 now establishes connections to UE4 and UE5. In 4 this is indicated by the messages N9 "RB Setup" and N10 "RB Setup complete". If the connections were successful, the RNC1 returns a message N11 "Common RAB assignment response" to the SGSN1. This message also contains a list of PDP contexts, but only one identifier (DL-TEID1) for the DL connection between RNC1 and SGSN1 towards SGSN1 to RNC1. Thus, there is only one logical DL connection for all PDP contexts, that is to say for all UEs of the multicast group A. According to the invention, RNC and SGSN must each have a logical connection in the uplink or UL in the PDP contexts and the PDP contexts in the DL assign to a common connection. Analogously, the connections to RNC2 are established. The UL connection between RNC2 and SGSN1 for UE1 is assigned the identifier UL-TEID3.

Da gemäß diesem Ausführungsbeispiel aus dem Bereich des RNC2 lediglich UE1 der Multicast-Gruppe A angehört, wird der DL-Verbindung zwischen RNC2 und SGSN1, welche mit dem Identifikator DL-TEID3 bezeichnet sein soll, auch nur ein PDP Kontext zugeordnet.According to this exemplary embodiment, since only UE1 of the multicast group A belongs to the area of the RNC2, the DL connection between RNC2 and SGSN1, which is to be designated by the identifier DL-TEID3, is assigned only one PDP context.

Der SGSN1 hat nun also Verbindungen zu RNC1 und RNC2 aufgebaut. Anschließend sendet der SGSN1 eine Nachricht N12 ”Create PDP Context Request” (= ”Erzeuge PDP Kontext-Anforderung”) an den GGSN. Diese Nachricht enthält eine Liste der PDP Kontexte, die zu der Multicast-Gruppe A gehören, in diesem Ausführungsbeispiel also PDP Kontexte, die den UE5 1, 4 und 5 zugeordnet sind, und einen gemeinsamen Identifikator (DL-TEID4) für die DL-Verbindung zwischen GGSN und SGSN1. Der GGSN erkennt erfindungsgemäß anhand der Multicast-Adresse, daß die PDP Kontexte eine Verbindung zur Übertragung von Multicast-Nachrichten beschreiben. Der GGSN sendet daraufhin eine Nachricht N13 ”Create PDP Context Reponse” (= ”Erzeuge PDP Kontext-Antwort”) an den SGSN1 zurück, die erfindungsgemäß ebenfalls die Liste der PDP Kontexte enthält, wobei jedoch jedem PDP Kontext ein Identifikator für die UL-Verbindung zwischen SGSN1 und GGSN zugewiesen wird. Die UL-Verbindung, die dem UE4 zugeordnet wird, soll dabei den Identifikator UL-TEID4, UE5 der Identifikator UL-TEID5 und dem UE1 der Identifikator UL-TEID6 zugeordnet werden. Nachrichten, die der GGSN über die Verbindungen mit den Identifikatoren UL-TEID4–6 erhält, werden somit an das Multicast Center weitergeleitet. Anschließend sendet der SGSN1 an UE1, UE4 und UE5 eine Nachricht N14 ”Activate PDP Context Accept” (= ”Aktiviere PDP Kontext-Zustimmung”) zurück, womit den UE5 der Verbindungsaufbau bestätigt wird.The SGSN1 has now established connections to RNC1 and RNC2. Subsequently, the SGSN1 sends a message N12 "Create PDP Context Request" to the GGSN. This message contains a list of the PDP contexts belonging to the multicast group A, in this embodiment thus PDP contexts associated with the UE5 1, 4 and 5, and a common identifier (DL-TEID4) for the DL connection between GGSN and SGSN1. According to the invention, the GGSN recognizes from the multicast address that the PDP contexts describe a connection for the transmission of multicast messages. The GGSN then sends a message N13 "Create PDP Context Response" to the SGSN1, which according to the invention also contains the list of PDP contexts, but each PDP context has an identifier for the UL connection between SGSN1 and GGSN. The UL connection assigned to the UE4 is to be assigned the identifier UL-TEID4, UE5 the identifier UL-TEID5 and the UE1 the identifier UL-TEID6. Messages received by the GGSN via the connections with the identifiers UL-TEID4-6 are thus forwarded to the multicast center. Subsequently, the SGSN1 sends back to UE1, UE4 and UE5 a message N14 "Activate PDP Context Accept", thus confirming the establishment of the UE5.

Das UE4 sendet dann seine Multicast-Nachricht MCN1 über die aufgebaute Verbindung an den RNC1. RNC1 fügt der MCN1 den Identifikator UL-TEID1 der UL-Verbindung zwischen RNC1 und SGSN1 für den PDP Kontext des UE4 hinzu. Der SGSN1 erkennt, daß die zugehörige UL-Verbindung zwischen SGSN1 und GGSN die Verbindung mit dem Identifikator UL-TEID4 ist. Der UL-TEID1 wird vom SGSN1 aus der Nachricht MCN1 entfernt und stattdessen der UL-TEID4 hinzugefügt und die Nachricht an den GGSN gesendet. Der GGSN erkennt erfindungsgemäß, daß Nachrichten, die er über die Verbindungen mit den Identifikatoren UL-TEID 4–6 erhält, an das Multicast Center weiterzuleiten sind. Der GGSN entfernt also den UL-TEID4 und sendet die MCN1 an das MCC.The UE4 then sends its multicast message MCN1 over the established connection to the RNC1. RNC1 adds to the MCN1 the UL link UL-TEID1 of the UL link between RNC1 and SGSN1 for the PDP context of the UE4. The SGSN1 recognizes that the associated UL connection between SGSN1 and GGSN is the connection to the UL-TEID4 identifier. The UL-TEID1 is removed from the message MCN1 by the SGSN1 and instead the UL-TEID4 is added and the message sent to the GGSN. According to the invention, the GGSN recognizes that messages which it receives via the connections with the identifiers UL-TEID 4-6 are to be forwarded to the multicast center. The GGSN thus removes the UL-TEID4 and sends the MCN1 to the MCC.

Hat das MCC die MCN1 erhalten, wird die Nachricht an alle UEs der Multicast-Gruppe im Netzwerk des Anbieters verteilt. Die Verbindungen zu UEs, die von SGSN1 verwaltet werden, müssen dabei nicht mehr aufgebaut werden, da dies bereits durch das Senden der Nachricht MCN1 von UE4 initialisiert wurde. Indem eine Verbindung zwischen SGSN und RNC in Richtung von SGSN zum RNC für alle UEs, die zu der Multicast-Gruppe A gehören, aufgebaut wird, braucht vorteilhafterweise für die Übertragung der Multicast-Nachricht MCN1 an diejenigen UEs, die ebenfalls am SGSN1 hängen, kein weiterer Verbindungsaufbau stattzufinden.If the MCC has received the MCN1, the message is distributed to all UEs of the multicast group in the network of the provider. The connections to UEs managed by SGSN1 no longer have to be established since this has already been initialized by the transmission of message MCN1 from UE4. By establishing a connection between SGSN and RNC in the direction from SGSN to the RNC for all UEs belonging to the multicast group A, advantageously no transmission is needed for the transmission of the multicast message MCN1 to those UEs which are also connected to the SGSN1 further connection to take place.

Die Erfindung stellt nach alledem eine Möglichkeit für ein Teilnehmergerät dar, selbst die Quelle der Paketdaten zu sein und somit Daten an eine Gruppe von Teilnehmergeräten in demselben Netzwerk als auch an Empfänger in externen Paketdaten-Netzwerken, d. h. Netzwerken anderer Betreiber, zu senden. Besonders vorteilhaft ist dabei, daß die Architektur des UMTS Netzwerkes verwendet werden kann. Kern der Erfindung ist hierbei insbesondere, die Übertragung von Multicast-Nachrichten von einem Teilnehmergerät an ein Multicast Center zu ermöglichen, welches die Nachrichten anschließend an alle Nutzer weiterverteilt, die dieser Multicast-Gruppe angehören.The invention, after all, provides an opportunity for a subscriber device to be itself the source of the packet data and thus data to a group of user equipments in the same network as well as to receivers in external packet data networks, i. H. Networks of other operators, to send. It is particularly advantageous that the architecture of the UMTS network can be used. The essence of the invention here is in particular to enable the transmission of multicast messages from a subscriber device to a multicast center, which then redistributes the messages to all users who belong to this multicast group.

Die Erfindung umfaßt neben dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die entsprechenden Vorrichtungen, welche die jeweiligen Mittel, insbesondere Prozessoreinheiten und/oder Steuereinheiten, aufweisen, um das Zuordnen der Verbindungen zu den beschriebenen Parametersätzen und Verbindungsidentifikatoren zu realisieren. Weiterhin sind erfindungsgemäß Mittel zum Anhängen und Löschen der Verbindungsidentifikatoren an die vom Teilnehmergerät zum Multicast Center gesendete Multicast-Nachricht vorgesehen, insbesondere Prozessoreinheiten und/oder Steuereinheiten. Teil der Erfindung sind ebenfalls ein computerlesbares Speichermedium, auf dem ein Programm gespeichert ist, das einem Computer oder Mikroprozessor der jeweiligen Funknetzwerk-Kontrolleinheit oder dem jeweiligen Teilnehmergerät ermöglicht, nach dem es in den Speicher des Computers oder Mikroprozessors geladen worden ist, Verfahrensschritte nach dem erfindungsgemäßen Prinzip und dessen Weiterbildungen auszuführen. Weiterhin bezieht sich die Erfindung auch auf ein Computerprogramm-Erzeugnis, das ein computerlesbares Speichermedium umfaßt, auf dem ein Programm gespeichert ist, das einem Computer oder Mikroprozessor der jeweiligen Funknetzwerk-Kontrolleinheit oder dem jeweiligen Teilnehmergerät ermöglicht, nach dem es in den Speicher des Computers oder Mikroprozessors geladen worden ist, Verfahrensschritte nach dem erfindungsgemäßen Prinzip und dessen Weiterbildungen auszuführen.In addition to the method according to the invention, the invention also encompasses the corresponding devices which have the respective means, in particular processor units and / or control units, in order to realize the assignment of the connections to the described parameter sets and connection identifiers. Furthermore, according to the invention, means are provided for attaching and deleting the connection identifiers to the multicast message sent by the subscriber device to the multicast center, in particular processor units and / or control units. Also part of the invention is a computer-readable storage medium having stored thereon a program enabling a computer or microprocessor of the respective radio network controller or the respective subscriber device, after being loaded into the memory of the computer or microprocessor, to carry out steps of the invention To carry out principle and its developments. Furthermore, the invention also relates to a computer program product comprising a computer-readable storage medium on which a program is stored, which allows a computer or microprocessor of the respective radio network control unit or the respective subscriber device, after which it in the memory of the computer or Microprocessor has been loaded to perform process steps according to the principle of the invention and its developments.

Claims

Method for transmitting multicast messages via radio network control units (RNC; SGSN; GGSN) of a radio communication system, accordingly In a radio network control unit (RNC; SGSN; GGSN) for the transmission of multicast messages from a multicast center (MCC) to the user equipment (UE1, UE4, UE5) of a multicast group, a multicast connection with a common connection identifier ( DL-TEID) is used, In a radio network control unit (RNC; SGSN; GGSN) for the transmission of multicast messages from a user equipment (UE1, UE4, UE5) of a user of the multicast group to the multicast group, each having a single connection with a separate connection identifier (UL-TEID) to the Multicast Center (MCC).

Method according to Claim 1, characterized in that, for the transmission of a multicast message (MCN1) to the multicast center (MCC), in each case one connection is established between the subscriber device and the multicast center (MCC) per multicast group, this being Compound of several individual sub-connections between each communicating devices (UE, RNC, SGSN, GGSN, MCC) composed.

Method according to Claim 1 or 2, characterized in that an uplink connection (UL) between a subordinate radio network control unit (RNC; SGSN) and a superordinate radio network control unit (SGSN; GGSN) is assigned to a single connection parameter set (PDP context) , where this connection parameter set (PDP context) includes the parameters for a single specific connection between the user equipment and the associated radio network and / or an external network.

Method according to Claim 3, characterized in that, for the connection from the subordinate radio network control unit (RNC; SGSN) to the superordinate radio network control unit (SGSN; GGSN), a connection identifier (UL-TEID1, UL-TEID2, UL -TEID3; UL-TEID4, UL TEID5, UL-TEID6) is assigned to the corresponding connection parameter set (PDP context).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the multicast message (MCN1) respectively transmitting radio network control unit (RNC; SGSN) for the following uplink (UL) of the multicast message (MCN1) has a connection identifier (UL-TEID1, UL-TEID2, UL-TEID3, UL-TEID4, UL-TEID5, UL-TEID6), in particular the respective corresponding connection identifier according to claim 4, is added.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the respective radio network control unit (SGSN, GGSN) receiving the multicast message (MCN1) has the respective connection identifier (UL-TEID1, UL-TEID2, UL-TEID3, UL-TEID4, UL -TEID5, UL-TEID6) for the previous uplink (UL) from the multicast message (MCN1).

Method according to one of the preceding claims, characterized in that radio network control units (SGSN; GGSN) involved in setting up the connection recognize that it is a connection for transmitting a multicast message (MCN1).

Method according to Claim 7, characterized in that the radio network control unit (GGSN) communicating with the multicast center recognizes from the corresponding connection identifier (UL-TEID4) in the receiving multicast message (MCN1) that the message is forwarding to the multicast center is direct.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a radio network control unit involved in the establishment of the connection is an SGSN and that the SGSN independently initializes the connection setup to all the user equipment (UE1, UE4, UE5) of the multicast group belonging to this SGSN to manage.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a connection on the downlink (DL) between a higher-level radio network control unit (SGSN) and a subordinate radio network control unit (RNC; SGSN) is assigned to one or more connection parameter sets (PDP contexts) becomes.

Method according to Claim 10, characterized in that for the connection from the higher-level radio network control unit (SGSN; GGSN) to the subordinate radio network control unit (RNC; SGSN) a respective connection identifier (DL-TEID1, DL-TEID3; DL TEID4) is assigned to one or more connection parameter sets (PDP contexts).

User equipment (UE), which is connectable via a radio network control unit (RNC) with a radio communication system with Means for establishing a multicast connection with a common connection identifier (DL-TEID) to a multicast center (MCC), Means for establishing a single connection with a separate connection identifier (UL-TEID) to the multicast center (MCC), Means for receiving a multicast message over the multicast connection from the Multicast Center (MCC), and Means for sending a multicast message over the single connection to the Multicast Center (MCC).

Radio Network Control Unit (RNC; SGSN; GGSN) of a radio communication system, characterized in that Comprising means for assigning a common connection identifier (DL-TEID) to a multicast connection for the transmission of multicast messages from a multicast center (MCC) in the direction of the multicast group for all participants in the multicast group, - Means, which assigns a single connection for the transmission of multicast messages from a user equipment (UE1, UE4, UE5) of a participant of the multicast group towards Multicast Center (MCC) each have a separate connection identifier (UL-TEID).

Radio network control unit according to Claim 13, characterized in that the means are designed in such a way that a connection identifier (UL-TEID1, UL-TEID2, UL-TEID3, UL-TEID4, UL-TEID5, UL-TEID3) is assigned to the respective connection parameter set (PDP context). TEID6) can be assigned.

A radio network controller according to claim 13 or 14, characterized by means for detecting that a message received by the respective subordinate radio network controller (RNC, SGSN) or user equipment (UE4) is a multicast message (MCN1), preferably using the respective connection identifier (UL-TEID1, UL-TEID2, UL-TEID3, UL-TEID4, UL-TEID5, UL-TEID6).

A radio network controller (GGSN) according to any one of claims 13 to 15, characterized by means for enabling the connection on the downlink (DL) to the respective subordinate (SGSN; RNC) radio network Assign control unit to one or more connection parameter sets (PDP contexts).

Radio network control unit according to Claim 16, characterized in that the means are designed in such a way that a connection identifier (DL-TEID1, DL-TEID3; DL-TEID4) can be assigned to the one or more connection parameter sets (PDP context).

A computer-readable storage medium having stored thereon a program enabling a computer or microprocessor of the radio network controller according to any one of claims 13 to 17 or a user equipment according to claim 12, after being loaded into the memory of the computer or microprocessor, the method steps of to carry out any one of claims 1 to 11.