WO2002051187A1 - Method for distributing a group message in a radio communication system and corresponding radio communication system - Google Patents

Method for distributing a group message in a radio communication system and corresponding radio communication system Download PDF

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WO2002051187A1
WO2002051187A1 PCT/DE2001/004643 DE0104643W WO0251187A1 WO 2002051187 A1 WO2002051187 A1 WO 2002051187A1 DE 0104643 W DE0104643 W DE 0104643W WO 0251187 A1 WO0251187 A1 WO 0251187A1
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WO
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group
radio network
multicast
control unit
network control
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Application number
PCT/DE2001/004643
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Inventor
Alexander Chruschwitz
Martin Hans
Mark Beckmann
Michael Eckert
Thomas Gottschalk
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Siemens Aktiengesellschaft
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    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/06Selective distribution of broadcast services, e.g. multimedia broadcast multicast service [MBMS]; Services to user groups; One-way selective calling services
    • H04W4/08User group management
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/16Arrangements for providing special services to substations
    • H04L12/18Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast
    • H04L12/189Arrangements for providing special services to substations for broadcast or conference, e.g. multicast in combination with wireless systems
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04L45/00Routing or path finding of packets in data switching networks
    • H04L45/16Multipoint routing
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04WWIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W88/00Devices specially adapted for wireless communication networks, e.g. terminals, base stations or access point devices
    • H04W88/18Service support devices; Network management devices
    • H04W88/184Messaging devices, e.g. message centre

Definitions

  • An object of the invention is to show a way in which such group messages can be transmitted to a large number of subscriber devices of a radio communication system, in particular a mobile radio network, in an efficient manner.
  • This object is achieved by the following method according to the invention: Method for distributing a group message to at least one group of subscriber devices of a radio communication system, the one or more subscriber devices of the respective group having been stored in at least one storage device and being continuously updated there, wherein for distribution of the respective group message by at least one multicast center to the member subscriber devices of a selected group, this group message to be distributed is only sent via a common transmission path to at least one higher-level radio network control unit, by means of the storage device, the currently associated subscriber devices to be notified of the selected one Group determined, and these are communicated to the higher-level radio network control unit, and then by this higher-level Radio network control unit at least one transmission path to the distribution The group message to the determined member subscriber devices of the selected group is provided with the aid of one or more subordinate radio network control
  • the invention further relates to a radio communication system for distributing a group message to at least one group of subscriber devices, in particular according to one of the preceding claims, wherein at least one storage device is provided in which one or more subscriber devices of the respective group can be stored under a common identification address and can be continuously updated there At least one multicast center is provided, with the aid of which a distribution group can send a new group message to the member subscriber devices of a selected group on a common transmission path to at least one higher-level radio network control unit, the storage device being designed such that the currently associated ones subscriber devices of this selected group to be notified, and these can be communicated to the higher-level radio network control unit, and the higher-level F network control unit and / or its respective subordinate radio network control unit are designed in such a way that at least one transmission path can be provided by this higher-level radio network control unit for distributing the group message to the determined member subscriber devices.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the basic architecture of a mobile radio system
  • FIG. 2 shows a schematic representation of the structure of a radio communication system which, in addition to the mobile radio system from FIG. 1, has at least one multicast center for distributing multicast messages in order to carry out the method according to the invention
  • FIGS. 3 and 5 in a schematic representation the step-by-step structure of a PDP context if a data packet is to be transmitted on the network side for a specific subscriber device of the radio communication system according to FIGS. 1 and 2,
  • FIG. 7 shows a schematic representation of packet routes in the radio communication system according to the invention according to FIG. 2 when using the transmission path structure corresponding to FIGS. 3 and 5 for the mobile radio system according to FIG. 1,
  • FIGS 8 with 10 in a schematic representation the step-by-step establishment of transmission connections for the transmission of multicast messages to a selected group of subscriber devices after a first
  • FIG. 11 shows a schematic representation of the detailed sequence of establishing a connection for an individual subscriber device using the method according to the invention in accordance with FIGS. 8 and 10,
  • Figure 12 shows another in a schematic representation
  • FIG. 13 shows a schematic representation of the detailed connection setup for a specific subscriber device
  • FIG. 14 shows a schematic illustration of the registration process of a subscriber device in the radio communication system according to FIG. 2 in order to be able to receive a multicast message using the method according to the invention
  • Figure 15 is a schematic representation of the components of a Packlet Switched Domain, which in the transport of packet data in
  • FIGS. 16, 17 schematically the basic method for distributing group messages according to the Internet Group Management Protocol
  • FIG. 18 schematically the basic distribution method for group messages according to the reverse path multicasting principle
  • FIG. 19 shows a schematic representation of the signaling for a specific subscriber device for entry of its multicast group membership in a database
  • Figure 20 shows a first in a schematic representation
  • FIGS. 21, 22 each show a schematic representation of modified multicast context activations for carrying out the method according to the invention
  • 26 shows a variant of the multicast method according to FIG. 23
  • FIG. 27 shows a variant of the multicast method according to FIG. 24, and
  • FIG. 28 shows a variant of the multicast method according to FIG. 25.
  • multicast transmission offers a better option.
  • multicast group a group
  • multicast address a common identification address
  • the data to be transmitted are then only sent once to this multicast address.
  • the management of the multicast groups and the routing of the multicast messages to the individual subscriber devices of the multicast groups are particularly problematic for the distribution of such multicast messages.
  • the registration of the subscribers belonging to a multicast group is particularly problematic with regard to the fact that new subscriber devices can join this multicast group at any time, but members of the respective multicast group can also leave.
  • the components of the packetswitched domain of a UMTS mobile radio network FN1 are dealt with below. The function and mode of operation of its components are explained in more detail below with reference to FIG. 15:
  • a subscriber terminal such as UE (User Equipment) is connected to a base station Node B via an air interface Uu (Uu interface).
  • This node B is connected via a landline connection Iub to an RNC (Radio Network Controller) as the first radio network control unit, which controls and distributes the resources of the air interface.
  • the RNC can serve one or more base stations.
  • the subsystem consisting of at least one radio network controller and corresponding associated base stations is generally referred to as a radio network subsystem RNS, which is indicated by a dashed line in the figure.
  • IP packets from the Internet IP to a single subscriber device such as UE is at least one of the radio network controllers such as RNC is connected via a landline connection Iu to a higher radio network control unit SGSN, in particular in the UMTS standard with a so-called serving GPRS support node.
  • the higher-level radio network control unit SGSN is preferably connected to at least one gateway GGSN, in particular a gateway GPRS support node, via a fixed network connection Gn. This gateway GGSN realizes the access point to an external packet data network.
  • the fixed network connection Gi is connected to the gateway GGSN with a server in the Internet IP.
  • Information for the management of mobile participants mer may Gateway GGSN over a landline connection Gc and senior network unit SGSN via a landline connection ⁇ Gr from a centrally managed database HLR to ⁇ particular the so-called. Home Location Register to query.
  • the higher radio network control unit SGSN requests user-specific information from the home location register HLR, such as for authentication of a subscriber.
  • the higher control unit SGSN is preferably responsible for establishing a connection between the respective subscriber device and an external packet data network, such as IP here.
  • packet data are to be transmitted from the external packet data network to the radio network, they first reach the gateway GGSN, which inquires from the home location register HLR of the relevant higher radio network control unit SGSN.
  • This gateway GGSN now notifies the higher radio network control unit SGSN that data is available for the corresponding subscriber device.
  • the higher radio network control unit SGSN then initiates the establishment of the connections between the user equipment UE to be notified and the external network IP.
  • a subscriber device as a component of a radio communication system is preferably understood to be a mobile terminal.
  • this is connected in particular to the UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) via the air interface Uu (Uu interface).
  • Uu Uu interface
  • USIM UMTS Subscriber Identity Module
  • a base station (Node B) is a radio network component that is responsible for the supply of one or more radio cells. The radio communication takes place by means of a base station via the air interface with the respective subscriber device in the radio cell of this base station.
  • a radio network controller is understood to be a first, subordinate radio network control unit, with the aid of which the resources of the air interface between the respective base station and any subscriber devices in its radio cell are controlled.
  • a radio network controller preferably supplies and controls one or more base stations.
  • the subsystem from a radio network controller such as RNC in FIG. 15 and one or more base stations is referred to as a radio network subsystem RNS, which is indicated in FIG. 15 by a dashed frame.
  • This subsystem is through the IU interface with at least one higher network control unit such as SGSN connected in Figure 15.
  • GPRS support nodes such as SGSN form the interface between the radio system and a fixed network for preferably packet-switched services (PDN).
  • PDN packet-switched services
  • a GPRS support node performs all the functions necessary to ensure the transport of data packets from the external PDN to the end user device, in particular to the mobile station, and vice versa.
  • G ⁇ Ns GPRS support nodes
  • the SGSN serving GSN
  • GGSN gateway GSN
  • the SGSN is the node that supplies the subscriber devices, in particular mobile radio stations in a region assigned to it (SGSN area). He keeps track of the whereabouts of the some subscriber devices, performs security functions and access controls (authentication, cipher setting procedures and the like).
  • An SGSN has routing / traffic management functions and implements the interface to the GGSN (Gn) Access Network (Gb) and to other PLMNs (Gp) (public land mobile networks).
  • Gn GGSN
  • Gp Access Network
  • the location register function of the SGSN also stores so-called location information, which is required to set up or end a packet data transmission.
  • the location information can be either the cell or the routing area where the MS is currently registered. Furthermore, the VLR number of the connected VLR (visitor location register) and the addresses of each GGSN for which there is an active PDP context (see section "Transmission of packet data in UMTS” below) are also stored.
  • the SGSN also controls Mobility Management (MM), which is used to determine the current location of an MS.
  • MM Mobility Management
  • session management SM
  • SGSN and HLR exchange information via the Gr interface.
  • the GGSN is the node that enables the contact (interworking) between a UMTS PLMN and a packet data network (PDN). Data exchange takes place via the Gi interface
  • the GGSN contains the routing information for the UMTS participants that can be reached in the PLMN.
  • the routing information is used to contact the respective SGSN in whose service area (SGSN area) a particular MS is currently located. In order to contact this SGSN, its address is conveniently stored as location information. Location information about an MS can be queried by the HLR via the GC interface.
  • HLR Home Location Register
  • PLMN Public Land Mobile Network
  • HLR Home Location Register
  • Some location information enables billing and routing of calls to the MSC (Mobile Services Switching Center) with which the MS (Mobile Station) is registered (eg the MS Roaming Number, the VLR (Visitor Location Register) Number, the MSC Number, the Local MS Identity). If GPRS is supported, location information is saved that enables the billing and routing of messages in the SGSN (Serving GPRS Support Node) to which the MS is currently logged on (e.g. the SGSN Number). Different types of identification are associated with each registration of an MS and are stored in the HLR: • International Mobile Subscriber Identity (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identity
  • MSISDN Mobile Station International ISDN numbers
  • PDP Packet Data Protocol
  • IP addresses IP addresses
  • HLR database also contains other information such as:
  • Service restrictions eg limited roaming
  • HSS Home Subscriber Server
  • the HSS contains LCS subscription data and routing information. For roaming UEs, the HSS can be in different PLMNs.
  • This network element is an extension of the HLR for the future all-IP network.
  • the subscriber device UE Before packet data (here IP packets in the exemplary embodiment) between, for example, a server in the Internet IP and an end user device such as UE (cf. FIG. 15) can be transmitted, the subscriber device UE expediently sets up a so-called PDP context (packet data protocol context), with the aid of which a connection to the Internet IP is established.
  • PDP context describes the path through the respective network, in particular UMTS network, and makes it known in the network elements UE, SGSN, GGSN. Only then can a connection be established via which the packet data (in UMTS IP packets) is then transmitted.
  • bearer is frequently used in the context of this invention.
  • the term bearer describes a path for the transmission of information. This is particularly defined by its capacity, delay time and bit error rate.
  • the interface between the respective radio network subsystem RNS and the so-called core network (CN) is referred to as the EU interface.
  • the core network is indicated by a dashed frame in FIG. 15.
  • the information path between the RNS and the CN is particularly called ⁇ U-Baerer.
  • a radio bearer is preferred the service for the transfer of user data between the respective user equipment UE and UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network).
  • multicast services for the distribution of multicast messages are of interest.
  • IP multicast The internationally standardized Internet protocol (IPV6) offers the possibility of so-called multicast addressing, via which information can be exchanged between groups of computers (or entire subnets).
  • IPV6 The internationally standardized Internet protocol (IPV6) offers the possibility of so-called multicast addressing, via which information can be exchanged between groups of computers (or entire subnets).
  • the recipient group also called multicast group, is addressed with a unique IP address (multicast address), the sender determining the composition of the group, e.g. Number of members and whereabouts is unknown.
  • IP address IP address
  • Individual hosts, especially computers, can join and leave a group at any time.
  • a host can be a member of multiple groups. In order to send data to a group, it is not necessary for the sender to be a member of the group.
  • Routing of the messages to the participants in an IP multicast group there are different algorithms and protocols on the Internet.
  • IGMP Internet Group Management Protocol
  • This protocol enables a multicast router (MC router) such as IPR from FIG. 16 to group groups of individual computers such as Hl with HN. It gives a host the ability to display all of its memberships on such a RQ request.
  • a multicast router such as IPR from FIG. 16 informs itself in its area of responsibility (subnet) about the group members present, such as Hl with HN. He does this by requesting RQ to all hosts to announce their group membership (host membership query). Such queries are preferably generated at periodic intervals so that the router IPR can adapt to changes.
  • this message is sent to the group of all hosts in the subnet.
  • each host replies for each group in which it is a member with a Host Membership Report RE, which is illustrated in FIG. 17. It announces to the multicast router IPR that it is a member of this group.
  • IGMP Version 2 offers hosts the option of sending the MC router a leave message when leaving an MC group in order to avoid unnecessary traffic.
  • group-specific queries can be sent, which means that not all group memberships are always queried, but preferably only certain ones.
  • An algorithm that distributes multicast messages from the sender via a network (eg Internet) to the receivers is the so-called reverse path multicasting. Its basic principle is illustrated schematically in FIG. 18.
  • a first data packet (a multicast message) from a sender is distributed over the entire network. If a leaf router (multicast router that has no further connections to other routers) now receives a packet from a group for which it has no members in its subnet (which it asked for using IGMP, for example), it sends it to Predecessor a so-called Prune message such as PRN. He is thus informing his predecessor that he will no longer need data from this group in the future.
  • Prune message such as PRN. He is thus informing his predecessor that he will no longer need data from this group in the future.
  • Prune message gets and in its own subnet, no members of this group are present, it also passes a Prune message for the ⁇ se Group to its predecessor.
  • the distribution of the data is limited to paths that lead to group members. In relation to FIG. 17, this means that provided that there are no members of the group under consideration in the subnet of routers E and F, no data are sent from router B to router E.
  • Each router in each group preferably stores data about which router it can forward packets to and which it cannot.
  • an entry of the multicast group membership in at least one database, the publication of the multicast group participants, is expediently considered from the basic concept in the network elements of the radio communication network (multicast context activation) and / or the transmission of a multicast message from the respective message source, for example a multicast transmitter down to the message sink, e.g. the end user equipment of a multicast group.
  • the so-called multicast center is frequently mentioned in the context of the invention. This additional component is responsible for generating multicast messages.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of the basic architecture of a UMTS radio communication system. Not ge ⁇ shows the clarity while the so-called.
  • Home Location Register HLR database that has a connection to the SGSN and GGSN, as shown in Figure 15.
  • the Visitor Location Register VLR which is connected to the Home Location Register HLR, is also omitted.
  • the GGSN forms the access for external networks EN to the UMTS radio network.
  • Several higher-level radio network control units such as, for example, SGSN1 with SGSGN3, are usually coupled to the gateway GGSN via associated data connections LI1G with LI3G.
  • These control units SGSN1, SGSN2 and SGSN3 are preferably responsible for establishing the connection in the radio network FN1.
  • Each higher radio network control unit such as SGSN1 with SGSN3 is in turn connected via data connections such as LI11, LI21, LI31, LI202, LI503 with subordinate radio network control unit RNC1, RNC2, RNC3, RNC20 and RNC50.
  • RNC1, RNC2, RNC3, RNC20 and RNC50 subordinate radio network control unit
  • These subordinate radio network units are called radio network controllers in the UMTS standard. These each manage the resources on the air interface and establish the partial connection between the respective RNC and the end user device.
  • Each radio network controller is assigned one or more base stations, each of which provides the radio connection to one or more subscriber devices in their respective radio cell via at least one air interface.
  • a group of 3 subordinate control units in particular radio network controllers RNC1, RNC2, RNC3, is coupled to the first higher radio network control unit SGSN1 via corresponding data connections LI11, LI21, LI31.
  • Only a single radio network controller RNC50 is also connected to the higher network unit SGSN3 via a data line LI503.
  • the two base stations BS11, BS12 are coupled to the first radio network controller RNC1 via associated, separate data connections LI111 *, LI121 *.
  • the two subscriber devices UE4 and UE5 are located in the area of the radio cells of these two base stations BS11, BS12.
  • the second radio network controller RNC2. which also depends on the same higher radio network control unit SGSNl, 2 base stations BS21, BS22 are also assigned via corresponding separate data connections LI212 *, LI222 *.
  • the subscriber device TJE1 is currently located in the radio cell area of the base station BS22.
  • the third radio network controller NNC3 which is also coupled to the higher control unit SGSN1 via the data link LI31, supplies the base station BS31 via a data link LI313 *.
  • the user device UE2 is present in the radio cell of this base station BS31, for example.
  • FIG. 2 shows a radio network FN2 modified in this way compared to FIG. 1, in particular for the UMTS standard.
  • the mobile radio network FN2 has the multicast center MCC as an additional logical network element compared to the radio network FN1 from FIG. It is connected to all higher radio network control units via separate data connections such as LUC, LI2C, LI3C, here in particular UMTS serving GPRS support nodes such as SGSNl, SGSN2, SGSN3.
  • the functionality of the multicast center includes, in particular, the administration of the multicast groups made available for the UMTS mobile radio network, ie all the multicast groups made available and their identities are stored in the multicast transmitter for addressing and are therefore known there.
  • the storage of the multicast groups is illustrated by way of example in FIG. 2 in that the multicast center MCC is connected to an external storage device SP1 via a data line K04 shown in broken lines.
  • the serving GPRS support node SGSNl is also connected to the storage device SPl via a data connection KOI and thus has access to its data stocks.
  • the multicast group A is stored in this storage device SP1 under a common identification address IDA, which in the exemplary embodiment in FIG. 2 currently comprises the subscriber devices UE1, UE2, UE4 and UE5.
  • the identification addresses such as IDB for further multicast groups are also stored in the storage device SP1.
  • All other higher radio network control units in particular serving GPRS support nodes, are preferably also connected to this storage device SP1.
  • the serving GPRS support node SGSN2 is coupled to the storage device SP1 via a data connection K02 and the support node SGSN3 via a data connection K03.
  • the storage device SP1 is therefore preferably operated as a centrally managed database.
  • the data management of the multicast groups is also advantageously carried out centrally as a logical unit.
  • the MCC multicast center In addition to managing the multicast group entries, the MCC multicast center also acts as the source for all multicast messages.
  • FIGS. 3 and 5 schematically illustrate the chronological sequence of a logical connection establishment, for example starting from the external network EN to the subscriber device UE4. It is assumed that the subscriber device UE4 has already registered in the radio network FN2, but currently no PDP context (packet data protocol). and has no active logical transmission connection to the radio network FN2. If a data packet PK4 for the user device UE4 now comes from the external packet data network EN, an identification of the user device UE4 is supplied with the data packet PK4. GGSN from FIG. 3 either recognizes the SGSN on which the user equipment UE4 is registered or queries it in the HLR database (not shown).
  • PDP context packet data protocol
  • the GGSN knows that the user device UE4 is registered at the support node SGSNl.
  • the GGSN then sends the SGSN1 a message MPK4 that a data packet PK4 for the user equipment UE4 has arrived in the GGSN.
  • the support node SGSNl generally knows the so-called routing area in which the user device UE4 is suspected. This routing area can include several radio network controllers.
  • the radio network controllers RNC1, RNC2, RNC3 then send a request IF1, IF2, IF3 to all radio cells that they manage
  • the UE4 subscriber device reports to the corresponding ' Radio Network Controller RNC1.
  • the radio net The work controller RNC1 then notifies its higher-level control unit SGSN1 that the user device UE4 is in its area. This is indicated in FIG. 4 by the response signal RE1.
  • the transmitted signals are illustrated in FIG. 3 with 5 by arrows drawn thicker.
  • the SGSN1 now sets up logical transmission connections to the GGSN (core network bearer) and RNC1 (Iu-Baerer), which only transport data for the user equipment UE4.
  • the logical transmission connection is described with a so-called PDP context, which contains all the necessary data for the connection between the subscriber device and the GGSN.
  • Each logical transmission connection between the respective SGSN and GGSN is assigned exactly one logical transmission connection between SGSN and RNC, which in turn is assigned exactly one logical transmission connection between RNC and the subscriber device.
  • the SGSN and RNC thus have fixed mappings of the logical transmission connections, which means that, for example, SGSN knows which logical transmission connection (and thus also to which RNC) he / she is to forward a message to the respective subscriber device if he / she sends the message via a certain logical transmission connection GGSN gets.
  • FIG. 5 shows the complete transmission path from the GGSN to the SGSN1, further to the RNC1, the base station BS12 and finally to the end user device UE4 by means of a thick arrow UP11.
  • FIG. 6 shows the transmission connections of several subscriber devices in a radio communication system FN1 corresponding to FIG. 1.
  • Each subscriber device has a PTP context for each transmission connection assigned to it. Even if the messages that are to be sent from the external network EN to the user equipment UE1, UE2 and UE4, UE5 are exactly the same, it is necessary to send the messages to each user separately, even if the physical connections are the same are. In practice, this is too complex and requires too many resources. Because between A fixed mapping of user identifications to logical connections is carried out for all network components, ie a connection is set up specifically for each individual subscriber. For the 4 subscriber devices UE1, UE2, UE4, UE5 of MULTICASTGRUPPE a, a total of 4 complete transmission paths are thus occupied in the exemplary embodiment in FIG the end user devices are built up continuously.
  • FIG. 7 illustrates how multicast messages would be sent from the multicast transmitter MCC to the subscriber devices UE1, UE2, UE4, UE5 if the concept according to FIG. 6 of the fixed assignment of logical channels to subscriber devices were also applied here.
  • multicast messages sent by multicast transmitter MCC are the same for all subscriber devices to be notified, they would still have to be separate for each user between multicast senders MCC and SGSNl, SGSNl and RNC1 / RNC2 / RNC3, and RNCs and the end subscriber devices UE1, UE2, UE4, UE5 are sent.
  • the multicast center MCC sends a multicast message GN1 for the multicast group A to all SGSNs (for the sake of simplicity, only SGSNl will be considered below; the same applies to the other SGSNs)
  • SGSNl now has a new functionality according to the invention and recognizes on the basis of the multicast group identity that is sent that the message is a multicast message.
  • the SGSNl the multicastministerzugehö ⁇ culties of all stored with him registered users, o of the multicast group memberships are stored in the HLR database and will now ask of SGSN there (see EM).
  • users UE1, UE2 and UE4, UE5 belong to multicast group A. It is also assumed that these users have no active connection.
  • - SGSNl knows the routing areas in which the users could be.
  • a routing area can include several RNCs.
  • - SGSNl now either sends 1 request AF per user (in this case 4) to all RNCs in question whether the user is in an RNC managed by them.
  • the inquiry AF is indicated in FIG. 8 by arrows drawn in thicker. If the routing areas are the same, a request with a list of users can also be sent to the RNCs according to the invention.
  • the RNCs in turn inquire in the radio cells they manage whether one of the subscriber devices of multicast group A to be notified is located there. (Joint request for multiple users is possible).
  • the users report to the corresponding RNCs, which in turn report the users located to them to the SGSN1, which is indicated in FIG. 9 by arrows RM drawn in bold.
  • SGSNl now knows that user RN4 and UE5 are on RNC1, user UE1 on RNC2 and user UE2 on RNC3.
  • a multicast context is set up for each user between SGSN and user, which, like the " PDP Context, " describes the connection.
  • PDP Context the connection between SGSN and user
  • the difference to the PDP context is that a multicast context is not permanently assigned to a connection, but several multicast contexts share one or parts of the logical transmission connection. However, a multicast context is also only assigned to exactly one user.
  • Each SGSN is expanded so that it can assign several MC contexts to a transmission connection. For this, the SGSN must also store the list of users or multicast contexts that are assigned to this Iu-Bearer.
  • Each RNC is also expanded to allow the data to be forwarded to the RNC over a user-assigned transmission link, i.e. so reproduce the message and send it to each user individually.
  • the respective RNC is supplied with a list of the identities of the users or multicast contexts that are assigned to the Iu-Bearer when the Iu-Bearer is set up. This list is saved in the RNC.
  • Every RNC sets up a transmission connection for every user who is in the cells he manages.
  • Figure 11 illustrates again the detailed flow of such a connecting structure by way of example for the part ⁇ slave device UE4. It is assumed that the user device UE4 is initially in idle mode, that is to say is switched on, but has no active connection to the radio network FN2. If a multicast message MC message now comes from the multicast center MCC, the multicast group to which the multicast message is directed is identified in the storage device assigned to the support node SGSN1. This means that the SGSNl knows which members of this multicast group should receive the multicast message. The SGSNl then initiates paging for the respective subscriber devices of this group to be notified.
  • a request signal is sent to all RNCs coupled to the SGN1 as to whether the user equipment UE1, UE2, UE4, UE5 are in their radio cell areas.
  • the radio network controllers transmit these paging signals via their associated base stations to the radio cell areas to be supplied. If one of the subscriber devices to be notified is in the coverage area of this radio network controller, these subscriber devices switch from idle mode to connected mode, ie an active connection RRC connection message (radio resource control) is sent back to the respective one Radio network controller sent.
  • the radio network controller - here RNC1 - that receives notification from its respective base station that there is a subscriber device to be notified in its radio cell, also makes this known to the higher-level control unit - here SGSNl.
  • the latter requests the multicast context from the respective subscriber device, such as UE4, in accordance with the sequence point 6 of FIG.
  • the state is below the dashed line shown, from or in which the subscriber devices UE4 and UE5 are already in connected mode. This corresponds to the final state after the signaling of the run point 7.
  • "Activate multicast context request" Since the higher-level control unit SGSNl now knows which radio network controllers are responsible for the subscriber devices to be notified, and a corresponding multicast context is available for establishing a connection to the respective subscriber device, the support node SGSNl now establishes a connection to those to be notified Subscriber devices - here UE4- initiated.
  • an Iu-Baerer is set up between the RNCl and the SGSNl in accordance with process point 8.
  • the information is given that the Iu-Baerer exists for the participants UE4 and UE5.
  • a radio bearer is then set up between the RNCl and the end user devices UE4 and UE5 in accordance with the sequence point 9 and this is confirmed in accordance with the sequence point 10 to the radio network controller RNCl.
  • the mapping from a single Iu-bearer between the radio network controller RNCl and the higher-level control unit SGSNl to several radio bearers between the radio network controller RNCl and the end user devices UE4, UE5 is stored in the radio network controller RNCl.
  • the support node SGSNl then sends a confirmation signal Aktivate Multicast Context Exept after process point 12 to the respective end user UE4 or UE5.
  • the multicast message is transmitted from the SGSN1 to the end user devices UE4, UE5 via the established transmission path. 10 and 11, the multicast message for multicast group A is first transmitted to the support node SGSN1.
  • the support node SGSNl knows those radio network controllers and the logical transmission connection (Iu-Bearer) that were set up for messages of multicast group A, and only sends the multicast message to each of the radio network controllers once to which a user of this multicast group is connected.
  • the respective radio network controller knows the users of multicast group A and the logical transmission connections to the users (radio bearers) who are linked to the Iu-bearer, ie the connection arriving at the RNC.
  • the respective radio network controller now sends the multicast message of multicast group A over the established connections (Radio Baerer) once for each user.
  • the radio network controller RNCl supplies several subscriber devices UE4, UE5, only a single transmission path is set up and used between the radio network controller RNCl and the higher-level support node SGSN1. This enables an efficient distribution of the multicast message GN1.
  • FIG. 12 shows a further variant for the distribution of multicast messages according to the invention between the multicast transmitter MCC and the end user devices to be notified of a specific multicast group, such as A.
  • a logical transmission connection to the RNCl was also made from the support node SGSNl ( Iu-Baerer) built per user.
  • the multicast center MCC preferably sends the multicast message GN1 only once.
  • the support node SGSNl knows the subscriber devices of this multicast group A. due to its ability to access the storage device SP1 of Figure 2 and thus the associated logical transmission connections to the radio network controllers.
  • the support node SGSN1 duplicates the incoming multicast message GNl and sends this message once per subscriber device to the corresponding radio network controller RNCl, RNC2, RNC3. Since here in the exemplary embodiment 2, that is to say in general terms, several subscribers hang on the radio network controller RNCl, many logical transmission connections are provided for transmitting the group message GN1 between the support node SGSN1 and the radio network controller RNCl. Specifically, this means that there is a transmission path UP11 * between the support node SGSN1 and the radio network controller RNCl for the subscriber device UE4 and a further, second transmission path
  • UP11 ** for the user equipment UE5 is turned off.
  • This transmission variant is particularly advantageous: No new functionality is required in the respective radio network controller.
  • the higher-level radio network control unit SGSN1 can continue to establish a connection per user, similar to the PDP context.
  • FIG. 13 shows this connection set-up again in detail, corresponding to FIG. 12. Changes to the method in FIG. 11 are shown with a gray background.
  • FIG. 14 finally shows an example of a registration process for user equipment UE4.
  • a radio resource control connection to the radio network controller RNCl is first established.
  • the UE4 subscriber device then authenticates itself at the support node SGSNl.
  • the multicast group membership of the user device UE4 is transmitted to the support node SGSNl.
  • the Support Node SGSNl stores this information in an internal or external database. Alternatively, the information can also be sent to an external database such as an extended home location register HLR.
  • an identification of the user device UE4 and identifications of the multicast groups of this user device are sent to such a database.
  • Multicast Center 1. Introduction of a logical network element "Multicast Center”:
  • the multicast center has the task of managing the multicast groups, providing the information for the multicast groups and sending them to all SGSNs in the UMTS network. For this purpose, it also expediently stores an identity of a multicast group which is unique in the entire network. 2. Extension of the SGSN functionality by the ability to recognize that a received message is a multicast message.
  • the group membership information can also be stored in an external database (e.g. HLR).
  • HLR e.g. HLR
  • the HLR functionality is expediently expanded.
  • the SGSN is expediently given the additional ability to request group membership from the external database.
  • the multicast context includes at least one user identification and one identification of the multicast group.
  • Extension of the SGSN functionality by the ability to establish a logical transmission connection for several multicast contexts between SGSN and RNC that belong to the same multicast group and to save and update the list of multicast contexts of this transmission connection (if, for example, a user changes the RNC ).
  • Extension of the RNC functionality through the ability to save and update a list of multicast contexts or users that belong to a logical connection between RNC and SGSN.
  • Extension of the RNC functionality by the ability to map a logical transmission connection between RNC and SGSN (Iu-Bearer) to several logical transmission connections between RNC and user or UE (Radio Bearer). 10. Add the multicast group membership of a user in the registration message so that it can be saved in the SGSN, or can be forwarded by the SGSN to an external database (eg) HLR, where it is then saved.
  • an external database eg
  • the IGMP protocol used on the Internet to record the subscribers of multicast groups is not well suited for UMTS.
  • the affiliation of subscribers to multicast groups is to be made in a central database (FIG. 19).
  • the HLR, HSS (home subscriber server), VLR, the SGSN or the GGSN can possibly be used for this.
  • Participants who join or want to leave a certain multicast group send a message, possibly via different network nodes, either directly to the database or to a network node, which in turn makes the entry in the database.
  • the network node that is to make the entry in the database can be, for example, the SGSN. If a multicast message is now transmitted, a request is first made to this database as to whether and which subscribers belong to the corresponding multicast group.
  • the advantage of this method is that the affiliation of participants to multicast groups can be queried from a central database.
  • the entry in the database can also be made separately from the UMTS network, for example by the network operator.
  • subscriber X wants to register with a multicast group.
  • subscriber message contains at least his identity (IMSI, IP address, etc.) and the MC address of the corresponding multicast group.
  • IMSI identity
  • MC address the MC address of the corresponding multicast group.
  • RNC Radio Network Controller
  • the SGSN recognizes that this is a registration request and initiates an entry in the central database.
  • the addresses of the participants of the corresponding MC groups can be queried from the database for the transport of the MC messages to the participants.
  • the MC messages can now be transmitted to the corresponding SRNC and then to the MC participants.
  • the first step is to initiate a registration and authentication procedure.
  • the UE first goes into connected mode.
  • the UE announces itself to the SGSN by establishing an RRC connection to the RNC and signaling to the SGSN.
  • the SGSN now knows, among other things, the identity of the UE and the RNC that supplies the corresponding UE. If there are no further actions by the UE (call setup, data transfer, etc.), it falls into idle mode. All connections are cleared down and the SGSN only has information about the identity of the UE and the routing area in which it is located.
  • multicast context activation describes the process flow of how a UE and its MC group affiliations familiarize themselves with the SGSN. After this procedure, the SGSN is still familiar with the identity and location information, but now also with the MC group affiliations of the UE.
  • One way of activating an MC context is for a UE to switch on its MC group membership to the SGSN " by default every time it is switched on and the subsequent registration and authentication procedure (default). bears ( Figure 20). This information is stored in the SGSN and forms the MC context.
  • the SGSN must now also save the MC group membership information in addition to the information about the identity and the routing area of the UE.
  • the MC group membership information is queried by the SGSN from a database (see entry of the MC group membership in a database) by default (default) after switching on a UE and the subsequent registration and authentication procedure (Figure 21). This information is stored in the SGSN and forms the MC context. If the UE then falls into idle mode (if there are no further actions by the UE), the SGSN now stores the MC group information in addition to the information about the identity and the routing area of the UE.
  • Group membership information is requested from the SGSN when a MC message or an MC message request arrives from a database (see entry of the MC group membership in a database) (FIG. 22). This information is stored in the SGSN and forms the MC context.
  • the advantage of this variant is that the MC
  • Group membership information does not have to be stored permanently in the SGSN, but only when MC messages arrive or are transmitted.
  • a timer can be initialized so that the MC group membership information does not have to be queried anew for each individual MC message of a specific group or even for each individual IP packet of an MC message. If the MC message is retransmitted before the timer has expired, the MC group information does not have to be queried again, since the information is stored during the running time of the timer.
  • IP MC Center MCC
  • This MC message is addressed with the MC address of the corresponding MC group.
  • the IP multicast center has the functionality of an IP MC router.
  • the MC message is now sent to all SGSNs (1st in Figure 23). Due to the activation of the MC context (see section 2. MC context activation) the SGSN is aware of the UEs and their MC group affiliations. The SGSN knows the UEs that are to receive the MC message and their routing areas (RA) in which the UEs are located.
  • RA routing areas
  • MC msg. -Request contains the identity of the UEs (e.g. IMSI. IP address or the like) and the MC address of the corresponding MC group.
  • the RNCs then perform a paging of the UEs that are in the MC-Msg. -Request are named (3rd in Figure 23).
  • These UEs now set up an RRC connection and radio bearer (RB) to the RNC and are then in connected mode (4th in FIG. 23).
  • an MC msg. - Request from SGSN sent via the RNCs to the corresponding UEs which are members of the MC group (5th in FIG. 23).
  • This MC msg. -Request contains the identity of the UEs (e.g. IMSI. IP address etc.) and the MC address of the corresponding MC group.
  • radio bearers (if not yet available) must now be set up for the RNC (6th in Figure 23).
  • each RNC that supplies members of the MC group will now set up one MC bearer per RNC for the SGSN ( 7. in Figure 23).
  • An MC msg. -Confirm. which is sent by the RNC via this MC bearer, now announces the SGSN's readiness of the UEs to be able to receive MC messages.
  • the SGSN now has the information about where the UEs of the MC group are located and can now send the MC message to the corresponding RNCs via the MC bearer that was set up previously (8th in FIG. 23). With the mapping information (UE / MC group) from the MC-Msg. - Request, the MC message can now be transmitted to the UEs of the MC group (9th in Figure 23).
  • An SGSN that receives an MC message for a specific MC group but does not supply any members of this MC group does not need this message and can reject it. Another possibility is that the SGSN, if it does not have any members of the MC group, sends a Prune message (see RPM) back to the IP multicast center. This SGSN then receives no MC messages for the MC group until:
  • the SGSN sends a join message to the IP-MC center, which signals the entry of a subscriber into an MC group (event-triggered).
  • the MC message after it was generated in the MCC, is not immediately sent to all SGSNs (cf. 1. in FIG. 23). Instead, an MC message request can be sent to the SGSNs first (1st in
  • a bearer is now built up per RNC from the SGSN to the MCC (8th in FIG. 25). Via these RNC-specific bearers, the MC messages are now forwarded to the corresponding RNCs via the SGSN (9th in FIG. 25). With the mapping information (UE / MC group) from the MC-Msg. - Request, the MC message can now be transmitted to the UEs of the MC group (10th in Figure 25).
  • connection paths (bearers) for the transmission of the MC messages to the individual UEs of an MC group do not have to be set up again for each individual MC message of a specific group or even for each individual IP packet of an MC message Timers are initialized.
  • the connections (bearers) are now maintained until the timer has expired. If a MC message is retransmitted before the timer has expired, the MC message is transmitted via the still existing connection paths.
  • Another option is to dismantle the bearers by explicit signaling from the MCC, SGSN or both.
  • the IP multicast center has the functionality of an IP MC router.
  • Steps 1 to 6 are identical to those from method I.
  • each RNC that supplies members of the MC group will now set up an Iu bearer for each SGSN
  • An MC msg. -Confirm. which is sent by the RNC via this Iu-Bearer, now announces the SGSN's readiness of the UEs to be able to receive MC messages.
  • the SGSN now has the information on where the UEs of the MC group are located and can now send the MC message to the corresponding UE via the previously set up Iu-Bearer (8th in FIG. 26).
  • An SGSN that receives an MC message for a specific MC group but does not supply any members of this MC group does not need this message and can reject it. Another possibility is that the SGSN, if it does not have any members of the MC group, sends a Prune message (see RPM) back to the IP multicast center. This SGSN then receives no MC messages for the MC group until:
  • the SGSN sends a join message to the IP-MC center, which signals the entry of a subscriber into an MC group (event-triggered). - A predefined timer has expired.
  • the MC message after it was generated in the MCC, is not immediately sent to all SGSNs (see 1. in FIG. 26). Instead, an MC message request can also be sent to the SGSNs first (1st in FIG. 27).
  • a bearer is now set up for each UE from the SGSN to the MCC (8th in FIG. 28).
  • the MC messages are now forwarded to the corresponding UEs via the SGSNs and the RNCs (9th in FIG. 28).
  • connection paths (bearers) for the transmission of the MC messages to the individual UEs of an MC group do not have to be re-established for each individual MC message of a certain group or even for each individual IP packet of an MC message.
  • a timer can be initialized. The connections (bearers) are now maintained until the timer has expired. If the MC message is retransmitted before the timer expires , the MC message is transmitted via the still existing connection paths.
  • Another option is to dismantle the bearers by means of explicit signaling based on the MCC, SGSN or both.
  • majority formation by appending an 's', e.g. one RB, two RBs

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Abstract

In order to distribute a group message (GN1) in a radio communication network (FN2), a group message (GN1) that is to be distributed is sent by at least one multicast center (MCC) to the member-subscriber devices of a selected group (A) using only one common transmission path (GP) in at least one higher-level radio network control unit (SGSN1). The subscriber devices (UE1,UE2,UE4,UE5) currently belonging to the corresponding selected group (A) that are to be notified are determined by at least one storage device (SP1) and communicated to the higher-level radio network control unit (SGSN1).

Description

Beschreibungdescription
Verfahren zum Verteilen einer Gruppennachricht in einem Funk- kommunikationssystem sowie zugehöriges Funkkommunikationssys- temMethod for distributing a group message in a radio communication system and associated radio communication system
Bei vielen in modernen Mobilfunksystemen angebotenen Diensten und Anwendungen ist es wünschenswert, Nachrichten nicht nur zu einem, sondern zu zwei oder mehreren MobilfunkteiInehmern zu übertragen. Beispiele für solche Dienste und Anwendungen sind insbesondere News-Groups, Videokonferenzen, Video-On- Demand, verteilte Anwendungen, usw.With many of the services and applications offered in modern mobile radio systems, it is desirable to transmit messages not only to one but to two or more mobile radio subscribers. Examples of such services and applications are in particular news groups, video conferences, video on demand, distributed applications, etc.
Eine Aufgabe der Erfindung ist es, einen Weg aufzuzeigen, wie solche Gruppen-Nachrichten an eine Vielzahl von Teilnehmergeräten eines Funkkommunikationssystems, insbesondere Mobilfunknetzes, in effizienter Weise übertragen werden können. Diese Aufgabe wird durch folgendes erfindungsgemäße Verfahren gelöst: Verfahren zum Verteilen einer Gruppennachricht an mindestens eine Gruppe von Teilnehmergeräten eines Funkkommunikationssystems, wobei in mindestens einer Speichervorrichtung die ein oder mehreren Teilnehmergeräte der jeweiligen Gruppe unter einer gemeinsamen Identifizierungsadresse abgelegt worden sind und dort fortlaufend aktualisiert werden, wobei zur Verteilung der jeweiligen Gruppennachricht durch mindestens ein Multicast-Center an die Mitglieder- Teilnehmergeräte einer ausgewählten Gruppe diese zu verteilende Gruppennachricht lediglich über einen gemeinsamen Ubertragungspfad an mindestens eine übergeordnete Funknetzwerk- Kontrolleinheit gesendet wird, mittels der Speichervorrichtung die aktuell zugehörigen, zu benachrichtigenden Teilnehmergeräte dieser ausgewählten Gruppe ermittelt, und diese der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit mitgeteilt werden, und wobei dann von dieser übergeordneten Funknetzwerk- Kontrolleinheit mindestens ein Ubertragungspfad zur Vertei- lung der Gruppennachricht an die ermittelten Mitglieds- Teilnehmergeräte der ausgewählten Gruppe unter Zuhilfenahme einer oder mehrerer untergeordneter Funknetzwerk- Kontrolleinheiten bereitgestellt wird.An object of the invention is to show a way in which such group messages can be transmitted to a large number of subscriber devices of a radio communication system, in particular a mobile radio network, in an efficient manner. This object is achieved by the following method according to the invention: Method for distributing a group message to at least one group of subscriber devices of a radio communication system, the one or more subscriber devices of the respective group having been stored in at least one storage device and being continuously updated there, wherein for distribution of the respective group message by at least one multicast center to the member subscriber devices of a selected group, this group message to be distributed is only sent via a common transmission path to at least one higher-level radio network control unit, by means of the storage device, the currently associated subscriber devices to be notified of the selected one Group determined, and these are communicated to the higher-level radio network control unit, and then by this higher-level Radio network control unit at least one transmission path to the distribution The group message to the determined member subscriber devices of the selected group is provided with the aid of one or more subordinate radio network control units.
Dadurch ist eine effiziente und einfache Verteilung von Gruppen-Nachrichten an die verschiedenen Teilnehmergeräte der jeweilig ausgewählten Gruppe ermöglicht.This enables an efficient and simple distribution of group messages to the different subscriber devices of the selected group.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Funkkommunikationssystem zum Verteilen einer Gruppennachricht an mindestens eine Gruppe von Teilnehmergeräten, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Speichervorrichtung vorgesehen ist, in der ein oder mehrere Teilnehmergeräte der jeweiligen Gruppe unter einer gemeinsamen Identifizierungsadresse ablegbar und dort fortlaufend aktualisierbar sind, wobei mindestens ein Multicast-Center vorgesehen ist, mit dessen Hilfe bei einem Verteilungswunsch eine neue Gruppennachricht an die Mitglieds-Teilnehmergeräte einer ausgewählten Gruppe auf einem gemeinsamen Ubertragungspfad an mindestens eine übergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit sendbar ist, wobei die Speichervorrichtung derart ausgebildet ist, dass die aktuell zugehörigen, zu benachrichtigenden Teilnehmerge- räte dieser ausgewählten Gruppe ermittelbar, und diese der übergeordneten Funknetzwerkkontrolleinheit mitteilbar sind, und wobei die übergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit und/oder ihre jeweilig in Wirkverbindung stehende untergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit derart ausgebildet sind, dass mindestens ein Ubertragungspfad von dieser übergeordne- ten Funknetzwerkkontrolleinheit zur Verteilung der Gruppennachricht an die ermittelten Mitglieds-Teilnehmergeräte bereitstellbar ist. Sonstige Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.The invention further relates to a radio communication system for distributing a group message to at least one group of subscriber devices, in particular according to one of the preceding claims, wherein at least one storage device is provided in which one or more subscriber devices of the respective group can be stored under a common identification address and can be continuously updated there At least one multicast center is provided, with the aid of which a distribution group can send a new group message to the member subscriber devices of a selected group on a common transmission path to at least one higher-level radio network control unit, the storage device being designed such that the currently associated ones subscriber devices of this selected group to be notified, and these can be communicated to the higher-level radio network control unit, and the higher-level F network control unit and / or its respective subordinate radio network control unit are designed in such a way that at least one transmission path can be provided by this higher-level radio network control unit for distributing the group message to the determined member subscriber devices. Other developments of the invention are given in the subclaims.
Die Erfindung und ihre Weiterbildungen werden nachfolgend an- hand von Zeichnungen näher erläutert.The invention and its developments are explained in more detail below with reference to drawings.
Es zeigen:Show it:
Figur 1 in schematischer Darstellung die prinzi- pielle Architektur eines Mobilfunksystems,FIG. 1 shows a schematic representation of the basic architecture of a mobile radio system,
Figur 2 in schematischer Darstellung den Aufbau eines FunkkommunikationsSystems, das zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich zum Mobilfunksystem von Figur 1 mindestens ein Multicast- Center zur Verteilung von Multicast- Nachrichten aufweist,FIG. 2 shows a schematic representation of the structure of a radio communication system which, in addition to the mobile radio system from FIG. 1, has at least one multicast center for distributing multicast messages in order to carry out the method according to the invention,
Figuren 3 mit 5 in schematischer Darstellung den schrittweisen Aufbau eines PDP-Contextes, wenn für ein bestimmtes Teilnehmergerät des Funkkommunikationssystems nach Figur 1 bzw. 2 ein Datenpaket netzwerkseitig ü- bermittelt werden soll,FIGS. 3 and 5 in a schematic representation the step-by-step structure of a PDP context if a data packet is to be transmitted on the network side for a specific subscriber device of the radio communication system according to FIGS. 1 and 2,
Figur 6 in schematischer Darstellung verschiedeneFigure 6 in a schematic representation different
Paketwege im Funkkommunikationssystem nach Figur 1 für mehrere zu benachrichtigende Teilnehmergeräte, an die diesselbe Nachricht nach Aufbau von ÜbeTtragungs- Verbindungen entsprechend den Figuren 3 mit 5 jeweils einzeln übermittelt wird,Packet routes in the radio communication system according to FIG. 1 for a plurality of subscriber devices to be notified, to which the same message has been set up after transmission Connections according to FIGS. 3 and 5 are transmitted individually,
Figur 7 in schematischer Darstellung Paketwege im erfindungsgemäßen FunkkommunikationsSystem nach Figur 2 bei Anwendung des Über- tragungswegaufbaus entsprechend den Figuren 3 mit 5 für das Mobilfunksystem nach Figur 1,FIG. 7 shows a schematic representation of packet routes in the radio communication system according to the invention according to FIG. 2 when using the transmission path structure corresponding to FIGS. 3 and 5 for the mobile radio system according to FIG. 1,
Figuren 8 mit 10 in schematischer Darstellung den schrittweisen Aufbau von Übertragungsverbindungen zur Übertragung von Multicast- Nachrichten an eine ausgewählte Gruppe von Teilnehmergeräten nach einer erstenFigures 8 with 10 in a schematic representation the step-by-step establishment of transmission connections for the transmission of multicast messages to a selected group of subscriber devices after a first
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe des Funkkommunikationssystems nach Figur 2,Variant of the method according to the invention with the aid of the radio communication system according to FIG. 2,
Figur 11 in schematischer Darstellung den detaillierten Ablauf eines Verbindungsaufbaus für ein einzelnes Teilnehmergerät nach dem erfindungsgemäßen Verfahren entsprechend den Figuren 8 mit 10,FIG. 11 shows a schematic representation of the detailed sequence of establishing a connection for an individual subscriber device using the method according to the invention in accordance with FIGS. 8 and 10,
Figur 12 in schematischer Darstellung eine weitereFigure 12 shows another in a schematic representation
Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens,Variant of the method according to the invention,
Figur 13 in schematischer Darstellung den detaillierten Verbindungsaufbau für ein bestimmtes Teilnehmergerät, Figur 14 in schematischer Darstellung den Regist- rierungsprozess eines Teilnehmergeräts im Funkkommunikationssystem nach Figur 2, um eine Multicast-Nachricht nach dem erfin- dungsgemäßen Verfahren empfangen zu können,FIG. 13 shows a schematic representation of the detailed connection setup for a specific subscriber device, FIG. 14 shows a schematic illustration of the registration process of a subscriber device in the radio communication system according to FIG. 2 in order to be able to receive a multicast message using the method according to the invention,
Figur 15 in schematischer Darstellung die Komponenten einer Packlet Switched Domaine, die beim Transport von Paketdaten imFigure 15 is a schematic representation of the components of a Packlet Switched Domain, which in the transport of packet data in
UMTS-Network beteiligt sind,UMTS network are involved,
Figuren 16, 17 schematisch das prinzipiellen Verfahren zur Verteilung von Gruppennachrichten nach dem Internet Group Managment Protokoll,FIGS. 16, 17 schematically the basic method for distributing group messages according to the Internet Group Management Protocol,
Figur 18 schematisch das prinzipielle Verteilungsverfahren für Gruppennachrichten nach dem Reverse Path Multicasting Prinzip,FIG. 18 schematically the basic distribution method for group messages according to the reverse path multicasting principle,
Figur 19 in schematischer Darstellung die Signalisierung für ein bestimmtes Teilnehmergerät zum Eintrag seiner Multicast- Grup- penzugehörigkeit in eine Datenbank zurFIG. 19 shows a schematic representation of the signaling for a specific subscriber device for entry of its multicast group membership in a database
Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit dem Funkkommunikationssystem nach Figur 2,Implementation of the method according to the invention with the radio communication system according to FIG. 2,
Figur 20 in schematischer Darstellung eine ersteFigure 20 shows a first in a schematic representation
Variante einer Multicast-Context Aktivierung zur Verteilung von Multicast- Nachrichten nach dem erfindungsgemäßen Verfahren mit Hilfe des Funkkommunikati¬ onssystems nach Figur 2,Variant of a multicast context activation for the distribution of multicast messages according to the invention A method using the Funkkommunikati ¬ onssystems of Figure 2,
Figuren 21, 22 jeweils in schematischer Darstellung mo- difizierte Multicast-Context Aktivierungen zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,FIGS. 21, 22 each show a schematic representation of modified multicast context activations for carrying out the method according to the invention,
Figuren 23 mit 25 drei verschiedene Varianten des erfin- dungsgemäßen Multicast-Verfahrens zur23 with 25 three different variants of the multicast method according to the invention
Verteilung von Multicast .Nachrichten,Distribution of multicast messages,
Figuren 26 eine Variante des Multicast-Verfahrens nach Figur 2326 shows a variant of the multicast method according to FIG. 23
Figur 27 eine Variante des Multicast-Verfahrens nach Figur 24, undFIG. 27 shows a variant of the multicast method according to FIG. 24, and
Figur 28 eine Variante des Multicast-Verfahrens nach Figur 25.FIG. 28 shows a variant of the multicast method according to FIG. 25.
Elemente mit gleicher Funktion und Wirkungsweise sind in den Figuren 1 mit 28 jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.Elements with the same function and mode of operation are provided with the same reference numerals in FIGS.
In modernen Mobilfunksystemen wie z.B. nach dem UMTS (Universal Mobil 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 News-Groups, Video-Konferenzen, Video-On-De anD, verteilte Anwendungen usw. Bei der Übertragung der Nachrichten zu den verschiedenen Teilnehmern ist es möglich, jedem Empfänger separat eine Kopie der Daten zuzusenden. Diese Vorgehensweise ist zwar ein- fach zu implementieren, für große Gruppen von Teilnehmergeräten jedoch zu aufwendig. Da die selbe Nachricht über N (N=An- zahl der Empfänger der Nachricht) Einzelverbindungen (= Uni- cast-Verbindungen) übertragen und dabei mehrfach über gemeinsame Verbindungswege gesendet wird, benötigt dieses Verfahren eine zu hohe Bandbreite.In modern mobile radio systems such as UMTS (Universal Mobil Communication System), GPRS (General Paket Radio Service), EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Environment) it is desirable to not only send messages to one, but to two or more mobile subscribers transfer. Examples of such services and applications are news groups, video conferences, video-on-de anD, distributed applications, etc. When transmitting the messages to the various participants, it is possible to send a copy of the data separately to each recipient. Although this procedure is easy to implement, it is too complex for large groups of subscriber devices. Since the same message is transmitted via N (N = number of recipients of the message) individual connections (= unicast connections) and is sent several times over common connection paths, this method requires too much bandwidth.
Eine bessere Möglichkeit bietet demgegenüber die sog. Multi- cast-Übertragung. Hierbei werden die verschiedenen Teilnehmergeräte, denen die selbe Nachricht übermittelt werden soll, zu einer Gruppe (= Multicast-Gruppe) zusammengefasst und dieser eine gemeinsame Identifizierungsadresse (Multicast- Adresse) zugeordnet. Auf diese Weise ist es nicht erforderlich, dass der jeweilige Sender weiß, wie viele und welche Empfänger sich hinter der Multicast-Adresse verbergen. Es ist vielmehr ausreichend für den jeweiligen Sender, lediglich den Namen bzw. die Adresse der zu benachrichtigenden Multicast- Gruppe zu kennen. Die zu übertragenden Daten werden daraufhin nur einmal an diese Multicast-Adresse versendet.The so-called multicast transmission offers a better option. The various subscriber devices to which the same message is to be transmitted are combined to form a group (= multicast group) and this is assigned a common identification address (multicast address). In this way it is not necessary for the respective sender to know how many and which receivers are hidden behind the multicast address. Rather, it is sufficient for the respective sender to only know the name or the address of the multicast group to be notified. The data to be transmitted are then only sent once to this multicast address.
Problematisch für das Verteilen solcher Multicast-Nachrichten ist hierbei allerdings insbesondere die Verwaltung der Multi- cast-Gruppen sowie die Wegwahl (= Routing) der Multicast- Nachrichten zu den einzelnen Teilnehmergeräten der Multicast- Gruppen. Die Erfassung der zu einer Multicast-Gruppe gehören- den Teilnehmer ist insbesondere im Hinblick darauf problematisch, dass zu jedem Zeitpunkt neue Teilnehmergeräte zu dieser Multicast-Gruppe beitreten, aber auch Mitglieder der jeweiligen Multicast-Gruppe wieder austreten können. Im Rahmen der Erfindung wird beispielhaft im folgenden auf die Komponenten der packetswitched Domain eine UMTS- Mobilfunknetzes FN1 eingegangen. Die Funktion und Wirkungs- weise dessen Komponenten werden nachfolgend anhand von Figur 15 näher erläutert:However, the management of the multicast groups and the routing of the multicast messages to the individual subscriber devices of the multicast groups are particularly problematic for the distribution of such multicast messages. The registration of the subscribers belonging to a multicast group is particularly problematic with regard to the fact that new subscriber devices can join this multicast group at any time, but members of the respective multicast group can also leave. Within the scope of the invention, the components of the packetswitched domain of a UMTS mobile radio network FN1 are dealt with below. The function and mode of operation of its components are explained in more detail below with reference to FIG. 15:
Ein Teilnehmer-Endgerät wie z.B. UE (User Equip ent) ist über eine Luftschnittstelle Uu (Uu-Interface) mit einer Basissta- tion Node B verbunden. Diese Node B ist über eine Festnetzverbindung Iub mit einem RNC (Radio Network Controller) als erste Funknetzwerkkontrolleinheit verbunden, die die Ressourcen der Luftschnittstelle kontrolliert und verteilt. Der RNC wiederum kann eine oder mehrere Basisstationen versorgen. Das Teilsystem aus mindestens einem Radio Network Controller und entsprechend zugehörigen Basisstationen wird im allgemeinen als Radio Network Subsystem RNS bezeichnet, was in der Figur gestrichelt umrahmt angedeutet ist. Für die paketvermittelte Übertragung von z.B. IP-Paketen aus dem Internet IP zu einem einzelnen Teilnehmergerät wie z.B. UE ist mindestens einer der Radio Network Controller wie z.B. RNC über eine Festnetzverbindung Iu mit einer höheren Funknetzwerkkontrolleinheit SGSN, insbesondere im UMTS-Standard mit einer sog. Serving GPRS Support Node, verbunden. Für eine Übertragung von Daten aus einem fremden Paketdatennetz, wie hier beispielsweise dem Internet IP, ist die übergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit SGSN vorzugsweise über eine Festnetzverbindung Gn mit mindestens einem Gateway GGSN, insbesondere einem Gateway GPRS Support Node, verbunden. Dieses Gateway GGSN realisiert den Zugangspunkt zu einem fremden Paketdatennetz. Über eineA subscriber terminal such as UE (User Equipment) is connected to a base station Node B via an air interface Uu (Uu interface). This node B is connected via a landline connection Iub to an RNC (Radio Network Controller) as the first radio network control unit, which controls and distributes the resources of the air interface. The RNC, in turn, can serve one or more base stations. The subsystem consisting of at least one radio network controller and corresponding associated base stations is generally referred to as a radio network subsystem RNS, which is indicated by a dashed line in the figure. For packet-switched transmission of e.g. IP packets from the Internet IP to a single subscriber device such as UE is at least one of the radio network controllers such as RNC is connected via a landline connection Iu to a higher radio network control unit SGSN, in particular in the UMTS standard with a so-called serving GPRS support node. For a transmission of data from a foreign packet data network, such as the Internet IP here, the higher-level radio network control unit SGSN is preferably connected to at least one gateway GGSN, in particular a gateway GPRS support node, via a fixed network connection Gn. This gateway GGSN realizes the access point to an external packet data network. Over a
Festnetzverbindung Gi ist hier im Ausführungsbeispiel von Figur 15 das Gateway GGSN mit einem Serverr im Internet IP verbunden. Informationen für das Managment der mobilen Teilneh- mer können von Gateway GGSN über eine Festnetzverbindung Gc und von der höheren Netzwerkeinheit SGSN über eine Festnetz¬ verbindung Gr von einer zentral geführten Datenbank HLR ins¬ besondere dem sog. Home Location Register abgefragt werden. Die höhere Funknetzwerkkontrolleinheit SGSN erfragt vom Home Location Register HLR nutzerspezifische Informationen wie z.B. zur Authentifizierung eines Teilnehmers. Desweiteren ist die höhere Kontrolleinheit SGSN vorzugsweise verantwortlich für einen Verbindungsaufbau zwischen dem jeweiligen Teilneh- mergerät und einem fremden Paketdatennetz wie hier z.B. IP.In the exemplary embodiment of FIG. 15, the fixed network connection Gi is connected to the gateway GGSN with a server in the Internet IP. Information for the management of mobile participants mer may Gateway GGSN over a landline connection Gc and senior network unit SGSN via a landline connection ¬ Gr from a centrally managed database HLR to ¬ particular the so-called. Home Location Register to query. The higher radio network control unit SGSN requests user-specific information from the home location register HLR, such as for authentication of a subscriber. Furthermore, the higher control unit SGSN is preferably responsible for establishing a connection between the respective subscriber device and an external packet data network, such as IP here.
Sollen Paketdaten aus dem externen Paketdatennetz zum Funknetzwerk übertragen werden, so gelangen diese zuerst zum Gateway GGSN, das beim Home Location Register HLR die jeweilig zuständige höhere Funknetzwerk-Kontrolleinheit SGSN erfragt. Dieser Gateway GGSN teilt nun der höheren Funknetzwerk- Kontrolleinheit SGSN mit, dass Daten für das entsprechende Teilnehmergerät vorliegen. Die höherer Funknetzwerk- Kontrolleinheit SGSN veranlasst daraufhin den Aufbau der Ver- bindungen zwischen dem zu benachrichtigenden Teilnehmergerät UE und dem externen Netzwerk IP.If packet data are to be transmitted from the external packet data network to the radio network, they first reach the gateway GGSN, which inquires from the home location register HLR of the relevant higher radio network control unit SGSN. This gateway GGSN now notifies the higher radio network control unit SGSN that data is available for the corresponding subscriber device. The higher radio network control unit SGSN then initiates the establishment of the connections between the user equipment UE to be notified and the external network IP.
Im Rahmen der Erfindung wird dabei unter einem Teilnehmergerät (User Equipment) als Komponente eines Funkkommunikations- systems vorzugsweise ein mobiles Endgerät verstanden. Dieses ist z.B. im UMTS-Standard insbesondere über die Luftschnittstelle Uu (Uu-Interface) mit dem sog. UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) verbunden. Es enthält das UMTS Subscriber Identity Modul (USIM) , indem (ähnlich wie in der SIM im GSM-Netz) Identifizierungsdaten, die das Teilnehmergerät zur Registrierung und Teilnahme im UMTS-Netz berechtigen, gespeichert sind. Eine Basisstation (Node B) ist eine Funknetzwerk-Komponente, die für die Versorgung einer bzw. mehrerer Funkzellen zuständig ist. Mittels einer Basisstation erfolgt die Funkkommunikation über die Luftschnittstelle mit dem jeweiligen Teilneh- mergerät in der Funkzelle dieser Basisstation.In the context of the invention, a subscriber device (user equipment) as a component of a radio communication system is preferably understood to be a mobile terminal. In the UMTS standard, for example, this is connected in particular to the UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) via the air interface Uu (Uu interface). It contains the UMTS Subscriber Identity Module (USIM) by storing (similar to SIM in the GSM network) identification data that authorize the subscriber device to register and participate in the UMTS network. A base station (Node B) is a radio network component that is responsible for the supply of one or more radio cells. The radio communication takes place by means of a base station via the air interface with the respective subscriber device in the radio cell of this base station.
Unter Radio Network Controller wird im Rahmen der Erfindung eine erste, untergeordnete Funknetzwerk-Kontrolleinheit verstanden, mit deren Hilfe die Ressourcen der Luftschnittstelle zwischen der jeweiligen Basisstation und den etwaigen Teilnehmergeräten in deren Funkzelle kontrolliert wird. Ein Radio Network Controller versorgt und kontrolliert vorzugsweise ein oder mehrere Basisstationen. Das Teilsystem aus einem Radio Network Controller wie z.B. RNC in Figur 15 und einem oder mehreren Basisstationen wird als Radio Network Subsystem RNS bezeichnet, was in der Figur 15 durch eine gestrichelte Umrahmen angedeutet ist. Dieses Teilsystem ist durch das Iu- Interface mit mindestens einer höheren Netzwerkkontrolleinheit wie z.B. SGSN in Figur 15 verbunden.In the context of the invention, a radio network controller is understood to be a first, subordinate radio network control unit, with the aid of which the resources of the air interface between the respective base station and any subscriber devices in its radio cell are controlled. A radio network controller preferably supplies and controls one or more base stations. The subsystem from a radio network controller such as RNC in FIG. 15 and one or more base stations is referred to as a radio network subsystem RNS, which is indicated in FIG. 15 by a dashed frame. This subsystem is through the IU interface with at least one higher network control unit such as SGSN connected in Figure 15.
GPRS Support Nodes wie z.B. SGSN bilden die Schnittstelle zwischen dem Funksystem und einem Festnetz für vorzugsweise paketvermittelte Services (PDN) . Ein GPRS Support Node führt alle notwendigen Funktionen aus, um den Transport von Daten- paketen vom externen PDN zum End-Teilnehmergerät, insbesondere zur Mobilstation, und umgekehrt zu gewährleisten. Z.B. im UMTS-GPRS-Netzwerk gibt es vorzugsweise 2 verschiedene GPRS Support Nodes (GΞNs) :den SGSN (Serving GSN) und den GGSN (Gateway GSN) .GPRS support nodes such as SGSN form the interface between the radio system and a fixed network for preferably packet-switched services (PDN). A GPRS support node performs all the functions necessary to ensure the transport of data packets from the external PDN to the end user device, in particular to the mobile station, and vice versa. For example, In the UMTS-GPRS network there are preferably 2 different GPRS support nodes (GΞNs): the SGSN (serving GSN) and the GGSN (gateway GSN).
Der SGSN ist derjenige Knoten, der die Teilnehmergeräte, insbesondere Mobilfunkstationen einer ihm zugeordneten Region (SGSN Area) versorgt. Er verfolgt den Aufenthaltsort des je- weiligen Teilnehmergeräts, führt Sicherheitsfunktionen und Zugriffskontrollen aus (Authentication, cipher setting proce- dures und ähnliches) . Ein SGSN besitzt Routing/Traffic- Managment-Funktionen und realisiert die Schnittstelle zum GGSN (Gn) Access Network (Gb) und zu anderen PLMNs (Gp) (pub- lic land mobile networks) . Die Location Register Funktion des SGSN speichert neben den Teilnehmer Registrierungsinformationen (IMSI, temporäre Identitäten, PDP Adressen (packet data protocol) auch sogenannte Location In- formationen, die benötigt werden, um eine Paketdatenübertragung aufzubauen bzw. zu beenden.The SGSN is the node that supplies the subscriber devices, in particular mobile radio stations in a region assigned to it (SGSN area). He keeps track of the whereabouts of the some subscriber devices, performs security functions and access controls (authentication, cipher setting procedures and the like). An SGSN has routing / traffic management functions and implements the interface to the GGSN (Gn) Access Network (Gb) and to other PLMNs (Gp) (public land mobile networks). In addition to the subscriber registration information (IMSI, temporary identities, PDP addresses (packet data protocol)), the location register function of the SGSN also stores so-called location information, which is required to set up or end a packet data transmission.
Die Location Information kann je nach Modus der Mobilstation (MS) entweder die Cell- oder die Routing-Area sein, wo die MS derzeit registriert ist. Desweiteren werden aber auch die VLR-Nummer des verbundenen VLR (visitor location register) und die Adressen jedes GGSN gespeichert, für den ein aktiver PDP Context (siehe untenstehenden Abschnitt "Übertragung von Paketdaten im UMTS" ) besteht. Desweiteren steuert der SGSN das Mobility Management (MM) , das genutzt wird, um den aktuellen Aufenthaltsort einer MS zu bestimmen. Auf der gleichen Protokollebene zum Mobility Management existiert das Session Management (SM) , welches für die Aktivierung und Deaktivierung des eben genannten PDP Contex- tes im SGSN sowie im GGSN zuständig ist. Über das Gr-Interface tauschen SGSN und HLR Informationen aus.Depending on the mode of the mobile station (MS), the location information can be either the cell or the routing area where the MS is currently registered. Furthermore, the VLR number of the connected VLR (visitor location register) and the addresses of each GGSN for which there is an active PDP context (see section "Transmission of packet data in UMTS" below) are also stored. The SGSN also controls Mobility Management (MM), which is used to determine the current location of an MS. At the same protocol level for mobility management there is session management (SM), which is responsible for activating and deactivating the PDP context just mentioned in the SGSN and the GGSN. SGSN and HLR exchange information via the Gr interface.
Der GGSN ist der Knoten, der den Kontakt (Interworking) zwischen einem UMTS PLMN und einem Paketdaten Netzwerk (PDN) er- möglicht. Die Datenaustausch erfolgt über das Gi-InterfaceThe GGSN is the node that enables the contact (interworking) between a UMTS PLMN and a packet data network (PDN). Data exchange takes place via the Gi interface
(Figur 15) . Der GGSN beinhaltet die Routing Informationen für die im PLMN erreichbaren UMTS Teilnehmer. Die Routing Informationen dienen der Kontaktierung des jeweiligen SGSN, in dessen Versorgungsbereich (SGSN Area) sich eine bestimmte MS momentan befindet. Um diesen SGSN zu kontaktieren, wird dessen Adresse als Location Information zweckmäßigerweise gespeichert. Aufenthaltsinformationen über eine MS können über das Gc-In- terface vom HLR abgefragt werden.(Figure 15). The GGSN contains the routing information for the UMTS participants that can be reached in the PLMN. The routing information is used to contact the respective SGSN in whose service area (SGSN area) a particular MS is currently located. In order to contact this SGSN, its address is conveniently stored as location information. Location information about an MS can be queried by the HLR via the GC interface.
Home Location Register (HLR) : Das HLR besteht aus einer Datenbank, die für das Management der mobilen Teilnehmer verantwortlich ist. Ein PLMN (Public Land Mobile Network) kann ein oder mehrere HLRs beinhalten. Dies ist abhängig von der Anzahl der mobilen Teilnehmer, der Kapazität des Equipments und von der Organisation des Netz- Werkes. Die folgenden Arten von Informationen werden hier gespeichert:Home Location Register (HLR): The HLR consists of a database that is responsible for the management of the mobile participants. A PLMN (Public Land Mobile Network) can include one or more HLRs. This depends on the number of mobile subscribers, the capacity of the equipment and the organization of the network. The following types of information are stored here:
• AnmeldungsInformationen der Teilnehmer• Registration information of the participants
• Einige Location Informationen ermöglichen die Abrechnung und das Routing von Gesprächen zu dem MSC (Mobile-services Switching Center) , bei dem die MS (Mobile Station) registriert ist (z.B. die MS Roaming Number, die VLR (Visitor Location Register) Number, die MSC Number, die Local MS Iden- tity) . Sofern GPRS unterstützt wird, werden Location Informationen gespeichert, die die Abrechnung und das Routing von Nachrichten im SGSN (Serving GPRS Support Node) ermöglichen, an dem die MS gegenwärtig angemeldet ist (z.B. die SGSN Number) . Unterschiedliche Typen von Identifizierungen sind mit jeder Anmeldung einer MS verbunden und werden im HLR gespeichert: • International Mobile Subscriber Identity (IMSI)• Some location information enables billing and routing of calls to the MSC (Mobile Services Switching Center) with which the MS (Mobile Station) is registered (eg the MS Roaming Number, the VLR (Visitor Location Register) Number, the MSC Number, the Local MS Identity). If GPRS is supported, location information is saved that enables the billing and routing of messages in the SGSN (Serving GPRS Support Node) to which the MS is currently logged on (e.g. the SGSN Number). Different types of identification are associated with each registration of an MS and are stored in the HLR: • International Mobile Subscriber Identity (IMSI)
• Eine oder mehrere Mobile Station International ISDN numbers (MSISDN)• One or more Mobile Station International ISDN numbers (MSISDN)
• Keine, eine oder mehrere Packet Data Protocol (PDP) Adressen (IP Adressen) Es wird immer mindestens eine Identität, getrennt von der IMSI, mit einer MS Anmeldung übergeben und im HLR gespeichert. Die IMSI oder die MSISDN können als Kennung für den Zugang zu den Informationen des HLR für die "mobile Anmeldung" genutzt werden. Die HLR-Datenbank enthält auch andere Informationen, wie z.B.:• None, one or more Packet Data Protocol (PDP) addresses (IP addresses) At least one identity, separate from the IMSI, is always transferred with an MS registration and saved in the HLR. The IMSI or the MSISDN can be used as an identifier for access to the HLR information for "mobile registration". The HLR database also contains other information such as:
Teleservices und Übermittlerservices, Anmeldeinformationen Teleservices and intermediary services, credentials
Serviceeinschränkungen (z.B. begrenztes Roaming) • eine Liste aller Gruppen IDs, welche die Teilnehmer zum Aufbau einer Voice Group oder eines Broadcast Calls berechtigen Service restrictions (eg limited roaming) • A list of all group IDs that authorize the participants to set up a voice group or a broadcast call
• Informationen darüber, wenn es einem GGSN (Gateway GPRS Support Node) erlaubt ist, dynamisch einem Teilnehmer eine PDP Adresse zuzuweisen• Information about when a GGSN (Gateway GPRS Support Node) is allowed to dynamically assign a participant a PDP address
• Optional zusätzliche Services• Optional additional services
Home Subscriber Server (HSS) :Home Subscriber Server (HSS):
Das HSS enthält LCS subscription data und Routing- Informationen. Für umherschweifende (roaming) UEs kann das HSS in verschiedenen PLMNs sein.The HSS contains LCS subscription data and routing information. For roaming UEs, the HSS can be in different PLMNs.
Dieses Netzwerkelement ist eine Erweiterung des HLR für das zukünftige All-IP-Netzwerk.This network element is an extension of the HLR for the future all-IP network.
Bevor Paketdaten (hier im Ausführungsbeispiel IP-Pakete) zwischen beispielsweise einem Server im Internet IP und einem End-Teilnehmergerät wie z.B. UE (vergleiche Figur 15) übertragen werden können, wird vom Teilnehmergerät UE zweckmäßigerweise ein sog. PDP Context (Paket Data Protokoll Context) aufgebaut, mit dessen Hilfe eine Verbindung zum Internet IP hergestellt wird. Ein PDP Context beschreibt dabei den Pfad durch das jeweilige Netzwerk, insbesondere UMTS- Netzwerk, und macht diesen in den Netzelementen- UE, SGSN, GGSN bekannt. Erst daraufhin kann eine Verbindung aufgebaut werden, über die dann die Paketdaten (im UMTS IP-Pakete) übertragen werden.Before packet data (here IP packets in the exemplary embodiment) between, for example, a server in the Internet IP and an end user device such as UE (cf. FIG. 15) can be transmitted, the subscriber device UE expediently sets up a so-called PDP context (packet data protocol context), with the aid of which a connection to the Internet IP is established. A PDP context describes the path through the respective network, in particular UMTS network, and makes it known in the network elements UE, SGSN, GGSN. Only then can a connection be established via which the packet data (in UMTS IP packets) is then transmitted.
Im Rahmen dieser Erfindung wird häufig der Begriff Bearer verwendet. Allgemein beschreibt der Begriff Bearer (Träger) einen Pfad zur Übertragung von Informationen. Dieser ist insbesondere definiert durch seine Kapazität, Laufzeitverzöge- rung und Bitfehlerrate. Die Schnittstelle zwischen dem jeweiligen Radio Network Subsystem RNS und sog. Core-Network (CN) wird als EU-Interface bezeichnet. Das Core-Network ist dabei durch eine gestrichelte Umrahmung in der Figur 15 angedeutet. Der Informationspfad zwischen dem RNS und dem CN wird dabei insbesondere ΕU-Baerer genannt. Ein Radio-Bearer ist Vorzugs- weise der Service für den Transfer von Nutzerdaten zwischen dem jeweiligen Teilnehmergerät UE und UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) .The term bearer is frequently used in the context of this invention. In general, the term bearer describes a path for the transmission of information. This is particularly defined by its capacity, delay time and bit error rate. The interface between the respective radio network subsystem RNS and the so-called core network (CN) is referred to as the EU interface. The core network is indicated by a dashed frame in FIG. 15. The information path between the RNS and the CN is particularly called ΕU-Baerer. A radio bearer is preferred the service for the transfer of user data between the respective user equipment UE and UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network).
Insbesondere im UMTS-Funkkommunikationssystem sowie weiteren Funkkommunikationssystemen wie z.B. nach dem GPRS, EDGE, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Prinzip sind Multicast-Services zur Verteilung von Multicast-Nachrichten von Interesse.Especially in the UMTS radio communication system as well as other radio communication systems such as According to the GPRS, EDGE, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) principle, multicast services for the distribution of multicast messages are of interest.
Bisher werden lediglich im Internet Multicast-Dienste angeboten, d.h. auf der Festnetzseite. Ein solcher Dienst ist beispielsweise das IP Multicast. Das international genormte Internet-Protokoll (IPV6) bietet die Möglichkeit der sog. Mul- ticast-Adressierung, über die Informationen zwischen Gruppen von Rechnern (oder ganzen Subnetzen) ausgetauscht werden können. Die Empfängergruppe, auch Multicast-Gruppe genannt, wird mit einer eindeutigen IP-Adresse (Multicast-Adresse) angesprochen, wobei der Sender die Zusammensetzung der Gruppe, z.B. Mitgliederanzahl und Aufenthaltsort nicht kennt. Einzelne Hosts, insbesondere Rechner können jederzeit einer Gruppe beitreten und sie wieder verlassen. Ein Host kann Mitglied in mehreren Gruppen sein. Um an eine Gruppe Daten zu senden, ist es nicht erforderlich, dass der Sender zwingend Gruppenmit- glied ist. Für die Verwaltung von Multicast-Gruppen und dieSo far, only multicast services have been offered on the Internet, i.e. on the landline. One such service is IP multicast. The internationally standardized Internet protocol (IPV6) offers the possibility of so-called multicast addressing, via which information can be exchanged between groups of computers (or entire subnets). The recipient group, also called multicast group, is addressed with a unique IP address (multicast address), the sender determining the composition of the group, e.g. Number of members and whereabouts is unknown. Individual hosts, especially computers, can join and leave a group at any time. A host can be a member of multiple groups. In order to send data to a group, it is not necessary for the sender to be a member of the group. For the management of multicast groups and the
Wegwahl (Routing) der Nachrichten zu den Teilnehmern einer IP Multicast-Gruppe gibt es im Internet unterschiedliche Algorithmen bzw. Protokolle.Routing of the messages to the participants in an IP multicast group, there are different algorithms and protocols on the Internet.
Internet-Group-Managment-Protokoll (IGMP) :Internet Group Management Protocol (IGMP):
Dieses Protokoll ermöglicht eine Multicast-Router (MC-Router) wie z.B. IPR von Figur 16 Gruppenzugehörigkeiten einzelner Rechner wie z.B. Hl mit HN abzufragen. Es gibt einem Host die Möglichkeit, auf solch eine Anfrage RQ alle seine Mitglied- schaften anzuzeigen. Das Internet-Group-Manag ent-Protokoll IGMP Version 1 kann zwei Arten von Meldungen versenden. Die eine nennt siclr Host Me bership Query (Typ=l) und die andere Host Membership Report (Typ=2) . Ein Multicast-Router wie z.B. IPR von Figur 16 informiert sich in seinem Zuständigkeitsbereich (Subnetz) über die anwesenden Gruppenmitglieder wie z.B. Hl mit HN. Dies erreicht er durch die Aufforderung RQ an alle Hosts, ihre Gruppenzugehörigkeit bekannt zu geben (Host Membership Query) . Solche Querys werden vorzugsweise in periodischen Abständen erzeugt, damit sich der Router IPR auf Veränderungen einstellen kann. Damit diese Nachricht alle Hosts erreicht, wird diese an die Gruppe aller Hosts im Sub- netz gesendet. Nach Erhalt dieses Querys antwortet jeder Host für jede Gruppe, in der er Mitglied ist, mit einem Host Membership Report RE, was in der Figur 17 veranschaulicht ist. Er gibt dem Multicast-Router IPR damit bekannt, dass er Mitglied dieser Gruppe ist. IGMP Version 2 bietet Hosts die Mög- lichkeit, dem MC-Router beim Verlassen einer MC-Gruppe eine Leave-Nachricht zu zusenden, um so unnötigen Verkehr zu vermeiden. Desweiteren können gruppenspezifische Querys versendet werden, was bedeutet, dass nicht immer alle Gruppenzugehörigkeiten abgefragt werden, sondern vorzugsweise immer nur Bestimmte.This protocol enables a multicast router (MC router) such as IPR from FIG. 16 to group groups of individual computers such as Hl with HN. It gives a host the ability to display all of its memberships on such a RQ request. The Internet Group Manager protocol IGMP Version 1 can send two types of messages. One calls siclr Host Me bership Query (type = 1) and the other Host Membership Report (type = 2). A multicast router such as IPR from FIG. 16 informs itself in its area of responsibility (subnet) about the group members present, such as Hl with HN. He does this by requesting RQ to all hosts to announce their group membership (host membership query). Such queries are preferably generated at periodic intervals so that the router IPR can adapt to changes. To ensure that this message reaches all hosts, it is sent to the group of all hosts in the subnet. Upon receipt of this query, each host replies for each group in which it is a member with a Host Membership Report RE, which is illustrated in FIG. 17. It announces to the multicast router IPR that it is a member of this group. IGMP Version 2 offers hosts the option of sending the MC router a leave message when leaving an MC group in order to avoid unnecessary traffic. Furthermore, group-specific queries can be sent, which means that not all group memberships are always queried, but preferably only certain ones.
Reverse Path Multicasting (RPM) :Reverse Path Multicasting (RPM):
Ein Algorithmus, der Multicast-Nachrichten vom Sender über ein Netz (z.B. Internet) bis zu den Empfängern verteilt, ist das sog. Reverse Path Multicasting. Dessen Grundprinzip ist schematisch in der Figur 18 veranschaulicht. Beim RPM- Verfahren wird ein erstes Datenpaket (einer Multicast- Nachricht) eines Senders über das ganze Netz verteilt. Bekommt nun ein Blattrouter (Multicast Router, der keine weite- ren Verbindungen zu anderen Routern hat) ein Paket einer Gruppe, für die er keine Mitglieder in seinem Subnetz hat (was er beispielsweise mit Hilfe von IGMP erfragt hat) , so sendet er an seine Vorgänger eine sog. Prune Nachricht wie z.B. PRN. Damit teilt er seinem Vorgänger mit, dass er zu- künftig Daten dieser Gruppe nicht mehr benötigt. Falls nun ein Router auf allen seinen child links (Verbindungen zu anderen Routern', äußer die, über die er die Nachricht bekommen hat) Prune Nachrichten erhält und in seinem eigenen Subnetz auch keine Mitglieder für diese Gruppe vorhanden sind, so gibt auch er an seine Vorgänger eine Prune Nachricht für die¬ se Gruppe weiter. Somit beschränkt sich die Verteilung der Daten auf Pfade, die zu Gruppenmitgliedern führen. Bezogen auf Figur 17 bedeutet dies, vorausgesetzt im Subnetz von Router E und F befinden sich keine Mitglieder der betrachtenden Gruppe, dass keine Daten vom Router B nach Router E gesendet werden. Um jedoch zu überprüfen, ob in einem durch Prune Nachrichten verkürzten Teilbaum ein Host einer Gruppe beigetreten ist, ist es zweckmäßig, in periodischen Abständen Daten wieder über das ganze Netz zu senden. Jeder Router pro Gruppe speichert vorzugsweise Daten darüber, an welchen Router er Pakete weitergeben darf und an welche nicht.An algorithm that distributes multicast messages from the sender via a network (eg Internet) to the receivers is the so-called reverse path multicasting. Its basic principle is illustrated schematically in FIG. 18. In the RPM process, a first data packet (a multicast message) from a sender is distributed over the entire network. If a leaf router (multicast router that has no further connections to other routers) now receives a packet from a group for which it has no members in its subnet (which it asked for using IGMP, for example), it sends it to Predecessor a so-called Prune message such as PRN. He is thus informing his predecessor that he will no longer need data from this group in the future. If a router now links to all of its child (connections to other routers ' , except the one through which it receives the message has) Prune message gets and in its own subnet, no members of this group are present, it also passes a Prune message for the ¬ se Group to its predecessor. Thus, the distribution of the data is limited to paths that lead to group members. In relation to FIG. 17, this means that provided that there are no members of the group under consideration in the subnet of routers E and F, no data are sent from router B to router E. However, in order to check whether a host in a subtree shortened by Prune messages has joined a group, it is advisable to send data again over the entire network at periodic intervals. Each router in each group preferably stores data about which router it can forward packets to and which it cannot.
Um nun für ein Funkkommunikationsnetz, insbesondere für ein UMTS und/oder GPRS Mobilfunksystem, eine effiziente Verteilung von Multicast-Nachrichten zu ermöglichen, wird vom Grundkonzept her betrachtet zweckmäßigerweise ein Eintrag der Multicast-Gruppenzugehörigkeit in mindestens eine Datenbank, das Bekanntmachen der Multicast-Gruppenteilneh ern in den Netzwerkelementen des Funkkommunikationsnetzwerks (Multicast- Context activation) und/oder die Übertragung einer Multicast- Nachricht von der jeweiligen Nachrichtenquelle wie z.B. einem Multicast-Sender bis zur Nachrichtensenke wie z.B. dem End- Teilnehmergerät einer Multicast-Gruppe vorgenommen. Im Rahmen der Erfindung wird häufig das sog. Multicast-Center erwähnt. Diese zusätzliche Komponente ist für das Generieren von Multicast-Nachrichten zuständig.In order to enable an efficient distribution of multicast messages for a radio communication network, in particular for a UMTS and / or GPRS mobile radio system, an entry of the multicast group membership in at least one database, the publication of the multicast group participants, is expediently considered from the basic concept in the network elements of the radio communication network (multicast context activation) and / or the transmission of a multicast message from the respective message source, for example a multicast transmitter down to the message sink, e.g. the end user equipment of a multicast group. The so-called multicast center is frequently mentioned in the context of the invention. This additional component is responsible for generating multicast messages.
Mit Hilfe dieser prinzipiellen Einführung einer Datenbank für den Eintrag der Multicast-Gruppenzugehörigkeiten sowie der Funktionalitätserweiterung der bereits bestehenden Funknetzwerkkomponenten um die Fähigkeit, Multicast-Nachrichten er- kennen zu können, ist eine einfache und effiziente Verteilung von Multicast-Nachrichten im jeweiligen Funkkommunikations- System ermöglicht. Weiterhin ist eine effiziente Anbindung an externe Festnetze ermöglicht, die insbesondere paketorientiert arbeiten.With the help of this basic introduction of a database for the entry of the multicast group memberships and the expansion of the functionality of the already existing radio network components by the ability to be able to recognize multicast messages, a simple and efficient distribution of multicast messages in the respective radio communication system is made possible , There is also an efficient connection to external fixed networks that work in a packet-oriented manner.
Figur 1 zeigt in schematischer Darstellung die grundsätzliche Architektur eines UMTS-Funkkommunikationssystems. Nicht ge¬ zeigt ist dabei der Übersichtlichkeit halber das sog. Home Location Register HLR als Datenbank, die eine Verbindung zu SGSN und GGSN hat, wie dies in Figur 15 dargestellt ist. Ebenfalls weggelassen ist das sog. Visitor Location Register VLR, das mit dem Home Location Register HLR verbunden ist. In einem solchen Funknetzwerk FN1 entsprechend Figur 1 bildet der GGSN den Zugang für externe Netze EN zum UMTS-Funknetz. Am Gateway GGSN sind üblicherweise mehrere übergeordnete Funknetzwerk-Kontrolleinheiten wie z.B. SGSNl mit SGSGN3 über zugehörige Datenverbindungen LI1G mit LI3G angekoppelt. Diese Kontrolleinheiten SGSNl, SGSN2 sowie SGSN3 sind vorzugsweise für den Verbindungsaufbau im Funknetz FN1 verantwortlich. Jede höhere Funknetzwerk-Kontrolleinheit wie z.B. SGSNl mit SGSN3 steht wiederum über Datenverbindungen wie z.B. LI11, LI21, LI31, LI202, LI503 mit untergeordneten Funknetzwerk- Kontrolleinheit RNC1, RNC2, RNC3, RNC20 sowie RNC50 in Wirkverbindung. Diese untergeordneten Funknetzwerkeinheiten werden im UMTS-Standard mit Radio Network Controller bezeichnet. Diese verwalten jeweils die Ressourcen auf der Luftschnitt- stelle und stellen die Teilverbindung zwischen dem jeweiligen RNC und dem End-Teilnehmergerät her. Jedem Radio Network Controller sind ein oder mehrere Basisstationen zugeordnet, die über jeweils mindestens eine Luftschnittstelle die Funkverbindung zu ein oder mehreren Teilnehmergeräten in ihrer jeweiligen Funkzelle bereitstellen.Figure 1 shows a schematic representation of the basic architecture of a UMTS radio communication system. Not ge ¬ shows the clarity while the so-called. Home Location Register HLR database that has a connection to the SGSN and GGSN, as shown in Figure 15. The Visitor Location Register VLR, which is connected to the Home Location Register HLR, is also omitted. In such a radio network FN1 according to FIG. 1, the GGSN forms the access for external networks EN to the UMTS radio network. Several higher-level radio network control units, such as, for example, SGSN1 with SGSGN3, are usually coupled to the gateway GGSN via associated data connections LI1G with LI3G. These control units SGSN1, SGSN2 and SGSN3 are preferably responsible for establishing the connection in the radio network FN1. Each higher radio network control unit such as SGSN1 with SGSN3 is in turn connected via data connections such as LI11, LI21, LI31, LI202, LI503 with subordinate radio network control unit RNC1, RNC2, RNC3, RNC20 and RNC50. These subordinate radio network units are called radio network controllers in the UMTS standard. These each manage the resources on the air interface and establish the partial connection between the respective RNC and the end user device. Each radio network controller is assigned one or more base stations, each of which provides the radio connection to one or more subscriber devices in their respective radio cell via at least one air interface.
Im Einzelnen ist an die erste höhere Funknetzwerk- Kontrolleinheit SGSNl eine Gruppe von 3 untergeordneten Kontrolleinheiten, insbesondere Radio Network Controller RNC1, RNC2,RNC3 über entsprechende Datenverbindungen LI11, LI21, LI31 angekoppelt. Die höhere Funknetzwerk-Kontrolleinheit SGSN2 steht in 'der Figur 1 lediglich mit der einzelnen unter- geordneten Kontrolleinheit RNC20 über die Datenleitung LI202 in Wirkverbindung. Mit der höheren Netzwerkeinheit SGSN3 ist ebenfalls lediglich ein einzelner Radio Network Controller RNC50 über eine Datenleitung LI503 verbunden. An den ersten Radio Network Controller RNC1 sind in der Figur 1 die beiden Basisstationen BS11, BS12 über zugehörige, separate Datenverbindungen LI111*, LI121* angekoppelt. Im Bereich der Funkzellen dieser beiden Basisstationen BS11, BS12 halten sich dabei dabei die beiden Teilnehmergerät UE4 und UE5 auf. Dem zweiten Radio Network Controller RNC2. der ebenfalls an derselben höheren Funknetzwerk-Kontrolleinheit SGSNl hängt, sind ebenfalls 2 Basisstationen BS21, BS22 über entsprechende separate Datenverbindungen LI212*, LI222* zugeordnet. Im Funkzellenbereich der Basisstation BS22 befindet sich dabei im Ausfüh- rungsbeispiel von Figur 1 aktuell das Teilnehmergerät TJE1.Specifically, a group of 3 subordinate control units, in particular radio network controllers RNC1, RNC2, RNC3, is coupled to the first higher radio network control unit SGSN1 via corresponding data connections LI11, LI21, LI31. The higher the radio network control unit SGSN2 is in 'of Figure 1, only with the single sub- orderly control unit RNC20 via the data line LI202 in operative connection. Only a single radio network controller RNC50 is also connected to the higher network unit SGSN3 via a data line LI503. In FIG. 1, the two base stations BS11, BS12 are coupled to the first radio network controller RNC1 via associated, separate data connections LI111 *, LI121 *. The two subscriber devices UE4 and UE5 are located in the area of the radio cells of these two base stations BS11, BS12. The second radio network controller RNC2. which also depends on the same higher radio network control unit SGSNl, 2 base stations BS21, BS22 are also assigned via corresponding separate data connections LI212 *, LI222 *. In the exemplary embodiment of FIG. 1, the subscriber device TJE1 is currently located in the radio cell area of the base station BS22.
Der dritte Radio Network Controller NNC3, der über die Datenverbindung LI31 ebenfalls mit der höheren Kontrolleinheit SGSNl gekoppelt ist, versorgt schließlich die Basisstation BS31 über eine Datenverbindung LI313*. In der Funkzelle die- ser Basisstation BS31 hält sich beispielhaft das Teilnehmergerät UE2 auf.Finally, the third radio network controller NNC3, which is also coupled to the higher control unit SGSN1 via the data link LI31, supplies the base station BS31 via a data link LI313 *. The user device UE2 is present in the radio cell of this base station BS31, for example.
Die 4 Teilnehmergerät UE1, UE2, UE4, UE5 sollen nun als Multicast-Gruppe A vom externen Netzwerk EN eine Multicast Nach- rieht möglichst effektiv empfangen können. Dazu wird den Komponenten des Mobilfunknetzes eine erweiterte Funktionalität gegeben sowie zusätzlich mindestens ein sog. Multicast-Center eingeführt. Figur 2 zeigt ein derart gegenüber Figur 1 modifiziertes Funknetzwerk FN2 insbesondere für den UMTS- Standard. Das Mobilfunknetz FN2 weist als zusätzliches logisches Netzwerkelement gegenüber dem Funknetzwerk FN1 von Figur 1 das Multicast-Center MCC auf. Es ist über separate Datenverbindungen wie z.B. LUC, LI2C, LI3C mit allen höheren Funknetzwerk-Kontrolleinheiten, hier im UMTS insbesondere Serving GPRS Support Nodes wie z.B. SGSNl, SGSN2, SGSN3 verbunden. Dabei können Nachrichten wie in einem IP-Festnetz üblich, auch über mehrere Netzwerkknoten zu den einzelnen Ser- ving GPRS Support Nodes gelangen. Die Funktionalität des Mul- ticast-Centers umfasst dabei insbesondere die Verwaltung der für das UMTS Mobilfunknetz zur Verfügung gestellte Multicast- Gruppen, d.h. alle zur Verfügung gestellten Multicast-Gruppen und deren Identitäten sind zur Adressierung im Multicast- Sender gespeichert und dort somit bekannt. Die Speicherung der Multicast-Gruppen ist in der Figur 2 beispielhaft dadurch veranschaulicht, daß das Multicast-Center MCC über eine gestrichelt gezeichnete Datenleitung K04 mit einer externen Speichervorrichtung SPl verbunden ist. Ebenfalls der Serving GPRS Support Node SGSNl ist über eine Datenverbindung KOI mit der Speichervorrichtung SPl verbunden und hat somit Zugriff auf deren Datenbestände. In dieser Speichervorrichtung SPl ist unter einer gemeinsamen Identifizierungsadresse IDA die Multicast-Gruppe A abgelegt, die im Ausführungsbeispiel von Figur 2 aktuell die Teilnehmergeräte UE1, UE2, UE4 und UE5 umfasst. In entsprechender Weise dazu sind in der Speichervorrichtung SPl auch die Identifizierungsadressen wie z.B. IDB für weitere Multicast-Gruppen abgespeichert. Mit dieser Speichervorrichtung SPl sind vorzugsweise auch alle anderen höheren Funknetzwerk-Kontrolleinheiten, insbesondere Serving GPRS Support Nodes verbunden. In der Figur 2 ist im einzelnen der Serving GPRS Support Node SGSN2 über eine Datenverbindung K02, sowie der Support Node SGSN3 über eine Datenverbindung K03 an die Speichervorrichtung SPl angekoppelt. Die Speichervorrichtung SPl wird also vorzugsweise als zentral geführte Datenbank betrieben. Selbstverständlich kann es auch zweckmäßig sein, mehrere solche Speichervorrichtungen im Funknetz FN2 vorzusehen. Die Datenverwaltung der Multicast-Gruppen wird dabei ebenfalls zweckmäßigerweise zentralisiert als eine logische Einheit vorgenommen.The 4 subscriber devices UE1, UE2, UE4, UE5 should now be able to receive a multicast message as effectively as possible as multicast group A from the external network EN. For this purpose, the components of the mobile radio network are given extended functionality and at least one so-called multicast center is also introduced. FIG. 2 shows a radio network FN2 modified in this way compared to FIG. 1, in particular for the UMTS standard. The mobile radio network FN2 has the multicast center MCC as an additional logical network element compared to the radio network FN1 from FIG. It is connected to all higher radio network control units via separate data connections such as LUC, LI2C, LI3C, here in particular UMTS serving GPRS support nodes such as SGSNl, SGSN2, SGSN3. As usual in an IP fixed network, messages can also be sent via several network nodes to the individual servers. ving GPRS support nodes. The functionality of the multicast center includes, in particular, the administration of the multicast groups made available for the UMTS mobile radio network, ie all the multicast groups made available and their identities are stored in the multicast transmitter for addressing and are therefore known there. The storage of the multicast groups is illustrated by way of example in FIG. 2 in that the multicast center MCC is connected to an external storage device SP1 via a data line K04 shown in broken lines. The serving GPRS support node SGSNl is also connected to the storage device SPl via a data connection KOI and thus has access to its data stocks. The multicast group A is stored in this storage device SP1 under a common identification address IDA, which in the exemplary embodiment in FIG. 2 currently comprises the subscriber devices UE1, UE2, UE4 and UE5. In a corresponding manner, the identification addresses such as IDB for further multicast groups are also stored in the storage device SP1. All other higher radio network control units, in particular serving GPRS support nodes, are preferably also connected to this storage device SP1. In FIG. 2, the serving GPRS support node SGSN2 is coupled to the storage device SP1 via a data connection K02 and the support node SGSN3 via a data connection K03. The storage device SP1 is therefore preferably operated as a centrally managed database. Of course, it can also be expedient to provide several such storage devices in the radio network FN2. The data management of the multicast groups is also advantageously carried out centrally as a logical unit.
Gegebenenfalls kann es auch zweckmäßig sein, solche Speichervorrichtungen zum Ablegen der Identifizierungsadressen für die Multicast-Gruppen sowie deren spezifischen Teilnehmereinträge nicht als externe, eigenständige Komponenten im Netz zu installieren/ sondern im Multicast-Center selbst sowie in der jeweiligen höheren Funknetzwerk-Kontrolleinheit, insbesondere im jeweiligen Serving GPRS Support Node zu integrieren (und nicht wie in Figur 2 als separate Datenbank auszubilden) .If necessary, it may also be expedient not to install such storage devices for storing the identification addresses for the multicast groups and their specific subscriber entries as external, independent components in the network / but in the multicast center itself and in the to integrate the respective higher radio network control unit, in particular in the respective serving GPRS support node (and not as a separate database as in FIG. 2).
Neben der Verwaltung der Multicast-Gruppen-Einträge fungiert das Multicast-Center MCC zusätzlich auch als Quelle für alle Multicast-Nachrichten.In addition to managing the multicast group entries, the MCC multicast center also acts as the source for all multicast messages.
Die Figuren 3 mit 5 stellen schematisch den zeitlichen Ablauf eines logischen Verbindungsaufbaus beispielhaft ausgehend vom externen Netzwerk EN zum Teilnehmergerät UE4 dar. Es wird vorausgesetzt, dass sich das Teilnehmergerät UE4 bereits im Funknetzwerk FN2 registriert hat, momentan jedoch keinen PDP Context (Paket Data Protokoll) und keine aktive logische ÜbertragungsVerbindung zum Funknetz FN2 hat. Kommt nun ein Datenpaket PK4 für das Teilnehmergerät UE4 vom externen Paketdatennetz EN, so wird mit dem Datenpaket PK4 eine Identifikation des Teilnehmergeräts UE4 mitgeliefert. GGSN von Figur 3 kennt nun entweder den SGSN an, an dem das Teilnehmer- gerät UE4 registriert ist, oder erfragt diese in der nicht eingezeichneten Datenbank HLR. In diesem Ausführungsbeispiel wird angenommen, das der GGSN weiß, dass das Teilnehmergerät UE4 am Support Node SGSNl registriert ist. Daraufhin sendet der GGSN dem SGSNl eine Mitteilung MPK4, dass ein Datenpaket PK4 für das Teilnehmergerät UE4 im GGSN angekommen ist. Der Support Node SGSNl kennt im allgemeinen die sog. Routing A- rea, in der das Teilnehmergerät UE4 vermutet wird. Diese Rou- ting-Area kann dabei mehrere Radio Network Controller umfassen. Der Support Node SGSNl sendet daraufhin eine Anfrage RQ1, RQ2, RQ3 an alle in Frage kommenden Radio Network Controller, hier RNC1, RNC2, RNC3, ob sich das Teilnehmergerät UE4 in den von den Radio Network Controllern verwalteten Funkzellen befindet (=Paging Request) . Die Radio Network Controller RNC1, RNC2, RNC3 senden daraufhin eine Anfrage IF1, IF2, IF3 in alle von ihnen verwaltete FunkzellenFIGS. 3 and 5 schematically illustrate the chronological sequence of a logical connection establishment, for example starting from the external network EN to the subscriber device UE4. It is assumed that the subscriber device UE4 has already registered in the radio network FN2, but currently no PDP context (packet data protocol). and has no active logical transmission connection to the radio network FN2. If a data packet PK4 for the user device UE4 now comes from the external packet data network EN, an identification of the user device UE4 is supplied with the data packet PK4. GGSN from FIG. 3 either recognizes the SGSN on which the user equipment UE4 is registered or queries it in the HLR database (not shown). In this exemplary embodiment it is assumed that the GGSN knows that the user device UE4 is registered at the support node SGSNl. The GGSN then sends the SGSN1 a message MPK4 that a data packet PK4 for the user equipment UE4 has arrived in the GGSN. The support node SGSNl generally knows the so-called routing area in which the user device UE4 is suspected. This routing area can include several radio network controllers. The support node SGSNl then sends a request RQ1, RQ2, RQ3 to all radio network controllers in question, here RNC1, RNC2, RNC3, whether the subscriber device UE4 is in the radio cells managed by the radio network controllers (= paging request). The radio network controllers RNC1, RNC2, RNC3 then send a request IF1, IF2, IF3 to all radio cells that they manage
(=Paging) . Das Teilnehmergerät UE4 meldet sich daraufhin beim entsprechenden 'Radio Network Controller RNC1. Der Radio Net- work Controller RNC1 teilt dann seiner übergeordneten Kontrolleinheit SGSNl mit, dass das Teilnehmergerät UE4 sich in seinem Bereich befindet. Dies ist in der Figur 4 durch das Antwortsignal RE1 angedeutet. Die übermittelten Signale sind dabei in den Figuren 3 mit 5 jeweils durch dicker ausgezogene Pfeile veranschaulicht. Auf dieses Antwortsignal RE1 hin, baut nun der SGSNl logische Übertragungsverbindungen zum GGSN (core network bearer) und RNC1 (Iu-Baerer) auf, die nur Daten für das Teilnehmergerät UE4 transportieren. Die logische U- bertragungsverbindung wird mit einem sog. PDP Context beschrieben, der alle notwendigen Daten der Verbindung zwischen dem Teilnehmergerät und dem GGSN beinhaltet. Jeder logischen Übertragungsverbindung zwischen dem jeweiligen SGSN und GGSN ist dabei genau eine logische Übertragungsverbindung zwischen SGSN und RNC zugewiesen, welcher wiederum genau eine logische Übertragungsverbindung zwischen RNC und dem Teilnehmergerät zugeordnet ist. Im SGSN und RNC bestehen somit feste Abbildungen der logischen Übertragungsverbindungen, wodurch z.B. SGSN weiß, über welche logische Übertragungsverbindung (und somit auch an welchen RNC) er eine Nachricht an das jeweilige Teilnehmergerät weiterleiten uss, wenn er die Nachricht über eine bestimmte logische Übertragungsverbindung von einem GGSN bekommt. In der Figur 5 ist der komplette Ubertragungspfad vom GGSN zum SGSNl, weiter zum RNC1, der Basisstation BS12 und schließlich zum End-Teilnehmergerät UE4 durch einen dicker ausgezogenen Pfeil UP11 angedeutet.(= Paging). The UE4 subscriber device then reports to the corresponding ' Radio Network Controller RNC1. The radio net The work controller RNC1 then notifies its higher-level control unit SGSN1 that the user device UE4 is in its area. This is indicated in FIG. 4 by the response signal RE1. The transmitted signals are illustrated in FIG. 3 with 5 by arrows drawn thicker. In response to this response signal RE1, the SGSN1 now sets up logical transmission connections to the GGSN (core network bearer) and RNC1 (Iu-Baerer), which only transport data for the user equipment UE4. The logical transmission connection is described with a so-called PDP context, which contains all the necessary data for the connection between the subscriber device and the GGSN. Each logical transmission connection between the respective SGSN and GGSN is assigned exactly one logical transmission connection between SGSN and RNC, which in turn is assigned exactly one logical transmission connection between RNC and the subscriber device. The SGSN and RNC thus have fixed mappings of the logical transmission connections, which means that, for example, SGSN knows which logical transmission connection (and thus also to which RNC) he / she is to forward a message to the respective subscriber device if he / she sends the message via a certain logical transmission connection GGSN gets. FIG. 5 shows the complete transmission path from the GGSN to the SGSN1, further to the RNC1, the base station BS12 and finally to the end user device UE4 by means of a thick arrow UP11.
Figur 6 zeigt die Übertragungsverbindungen mehrerer Teilnehmergeräte in einem Funkkommunikationssystem FN1 entsprechend Figur 1. Jedes Teilnehmergerät hat für jede ihm zugeordnete Übertragungsverbindung einen PTP Context. Selbst wenn die Nachrichten, die aus dem externen Netzwerk EN an die Teilnehmergerät UE1, UE2 und UE4, UE5 gesendet werden sollen, exakt gleich sind, ist es erforderlich, die Nachrichten an jeden Nutzer extra separat zu schicken, auch wenn die physikalischen Verbindungen die gleichen sind. Dies ist in der Praxis zu aufwendig nd belegt zu viele Ressourcen. Denn zwischen allen Netzwerkkomponenten wird jeweils eine feste Abbildung von Nutzeridentifikationen auf logische Verbindungen durchgeführt, d.h. für jeden einzelnen Teilnehmer wird eigens eine Verbindung aufgebaut. Für die 4 Teilnehmergeräte UE1, UE2, UE4, UE5 der MULTICASTGRUPPE a werden somit im Ausführungsbeispiel von Figur 6 insgesamt 4 komplette Übertragungspfade belegt, die vom externen Netzwerk EN über den GGSN, SGSNl sowie den zugeordneten Radio Network Controllern RNC1, RNC2, RNC3 bis zu den Endteilnehmergeräten durchgehend aufgebaut werden.FIG. 6 shows the transmission connections of several subscriber devices in a radio communication system FN1 corresponding to FIG. 1. Each subscriber device has a PTP context for each transmission connection assigned to it. Even if the messages that are to be sent from the external network EN to the user equipment UE1, UE2 and UE4, UE5 are exactly the same, it is necessary to send the messages to each user separately, even if the physical connections are the same are. In practice, this is too complex and requires too many resources. Because between A fixed mapping of user identifications to logical connections is carried out for all network components, ie a connection is set up specifically for each individual subscriber. For the 4 subscriber devices UE1, UE2, UE4, UE5 of MULTICASTGRUPPE a, a total of 4 complete transmission paths are thus occupied in the exemplary embodiment in FIG the end user devices are built up continuously.
Figur 7 veranschaulicht, wie Multicast Nachrichten vom Multi- cast-Sender MCC zu den Teilnehmergeräten UE1, UE2, UE4, UE5 gesendet würden, wenn man das Konzept nach Figur 6 der festen Zuweisung von logischen Kanälen zu Teilnehmergeräten hier e- benfalls anwenden würde. Obwohl Multicast-Nachrichten, die von Multicast-Sender MCC gesendet werden, für alle zu benachrichtigenden Teilnehmergeräte gleich sind, müssten sie dennoch für jeden Nutzer einzeln zwischen Multicast-Sender MCC und SGSNl, SGSNl und RNC1/RNC2/RNC3, und RNCs und den Endteilnehmergeräten UE1, UE2, UE4, UE5 gesendet werden. Dies bedeutet allgemein ausgedrückt, dass so viele Einzelverbindungspfade aufgebaut werden müssten, wie Endteilnehmergeräte durch die Multicast Nachricht zu benachrichtigen wären. Dies wäre zu aufwendig und nicht ausreichend effizient.FIG. 7 illustrates how multicast messages would be sent from the multicast transmitter MCC to the subscriber devices UE1, UE2, UE4, UE5 if the concept according to FIG. 6 of the fixed assignment of logical channels to subscriber devices were also applied here. Although multicast messages sent by multicast transmitter MCC are the same for all subscriber devices to be notified, they would still have to be separate for each user between multicast senders MCC and SGSNl, SGSNl and RNC1 / RNC2 / RNC3, and RNCs and the end subscriber devices UE1, UE2, UE4, UE5 are sent. Generally speaking, this means that as many individual connection paths would have to be set up as the end user devices would have to be notified by the multicast message. This would be too complex and not sufficiently efficient.
Um eine effizientere Verteilung von Gruppennachrichten im Funkkommunikationsnetz FN2 von Figur 2 zu ermöglichen, wird nach einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßigerweise folgendermaßen entsprechend den Figuren 8 mit 10 vorgegangen:In order to enable a more efficient distribution of group messages in the radio communication network FN2 of FIG. 2, according to a first variant of the method according to the invention, the procedure corresponding to FIGS. 8 and 10 is expediently as follows:
Das Multicast Center MCC sendet eine Multicast Nachricht GNl für die Multicastgruppe A an alle SGSNs (der Einfachheit hal- ber wird im weiteren nur SGSNl betrachtet; entsprechendes gilt für die übrigen SGSN's) - SGSNl hat nun erfindungsgemäß eine neue Funktionalität und erkennt an Hand der mitgesendeten Multicast Gruppen Identität, daß es sich bei der Nachricht um eine Multicast Nachricht handelt. - Erfindungsgemäß hat der SGSNl die Multicast Gruppenzugehö¬ rigkeiten aller bei ihm registrierten Nutzer gespeichert, o- der die Multicast Gruppenzugehörigkeiten werden in der HLR Datenbank gespeichert und nun von SGSN dort erfragt, (siehe EM) . - Es wird angenommen, daß Nutzer UE1, UE2 und UE4, UE5 zu der Multicast-Gruppe A gehören. Weiterhin wird angenommen, daß diese Nutzer keine aktive Verbindung habe.The multicast center MCC sends a multicast message GN1 for the multicast group A to all SGSNs (for the sake of simplicity, only SGSNl will be considered below; the same applies to the other SGSNs) - SGSNl now has a new functionality according to the invention and recognizes on the basis of the multicast group identity that is sent that the message is a multicast message. - According to the invention, the SGSNl the multicast Gruppenzugehö ¬ culties of all stored with him registered users, o of the multicast group memberships are stored in the HLR database and will now ask of SGSN there (see EM). - It is assumed that users UE1, UE2 and UE4, UE5 belong to multicast group A. It is also assumed that these users have no active connection.
- SGSNl kennt die Routing Areas in denen sich die Nutzer aufhalten könnten. Eine Routing Area kann mehrere RNCs umfassen. - SGSNl sendet nun entweder 1 Anfrage AF pro Nutzer (hier also 4) an alle in Frage kommenden RNCs, ob der Nutzer sich in einer von diesen verwalteten RNCs befindet. Die Anfrage AF ist in der Figur 8 durch dicker eingezeichnete Pfeile angedeutet. Wenn die Routing Areas gleich sind, kann erfindungs- gemäß auch eine Anfrage mit einer Liste von Nutzern an die RNCs gesendet werden.- SGSNl knows the routing areas in which the users could be. A routing area can include several RNCs. - SGSNl now either sends 1 request AF per user (in this case 4) to all RNCs in question whether the user is in an RNC managed by them. The inquiry AF is indicated in FIG. 8 by arrows drawn in thicker. If the routing areas are the same, a request with a list of users can also be sent to the RNCs according to the invention.
- Die RNCs fragen wiederum in den von ihnen verwalteten Funkzellen an, ob sich einer der zu benachrichtigenden Teilnehmergeräte der Multicast-Gruppe A dort befindet. (Gemeinsame Anfrage für mehrere Nutzer ist möglich) .The RNCs in turn inquire in the radio cells they manage whether one of the subscriber devices of multicast group A to be notified is located there. (Joint request for multiple users is possible).
- Die Nutzer melden sich bei den entsprechenden RNCs, welche wiederum die bei ihnen lokalisierten Nutzer zum SGSNl melden, was in Figur 9 durch dick eingezeichnete Pfeile RM angedeutet ist. - SGSNl weiß nun, daß sich am RNC1 Nutzer UE4 und UE5, am RNC2 Nutzer UE1 und an RNC3 Nutzer UE2 befindet.The users report to the corresponding RNCs, which in turn report the users located to them to the SGSN1, which is indicated in FIG. 9 by arrows RM drawn in bold. - SGSNl now knows that user RN4 and UE5 are on RNC1, user UE1 on RNC2 and user UE2 on RNC3.
- Erfindungsgemäß wird nun zu jedem RNC, bei dem sich ein Nutzer dieser Multicast Gruppe befindet, genau eine Übertragungsverbindung aufgebaut . - Zu jedem Nutzer wird zwischen SGSN und Nutzer erfindungsgemäß ein Multicast Context aufgebaut, der, wie der" PDP Context, die Verbindung beschreibt. Der Unterschied zum PDP Context liegt dabei darin, daß ein Multicast Context nicht fest einer Verbindung zugeordnet wird, sondern mehrere Multicast Contexte sich eine bzw. Teile der logischen Ubertragungsverbindung gemeinsam nutzen. Ein Multicast Context ist jedoch ebenfalls nur genau einem Nutzer zugewiesen.- According to the invention, exactly one transmission connection is now established for each RNC in which a user of this multicast group is located. According to the invention, a multicast context is set up for each user between SGSN and user, which, like the " PDP Context, " describes the connection. The difference to the PDP context is that a multicast context is not permanently assigned to a connection, but several multicast contexts share one or parts of the logical transmission connection. However, a multicast context is also only assigned to exactly one user.
- Jeder SGSN wird dafür erweitert, daß er einer Übertragungsverbindung mehrere MC Contexte zuordnen kann. Dafür muß der SGSN auch die Liste der Nutzer oder Multicast Contexte spei- ehern, die diesem Iu-Bearer zugeordnet sind.- Each SGSN is expanded so that it can assign several MC contexts to a transmission connection. For this, the SGSN must also store the list of users or multicast contexts that are assigned to this Iu-Bearer.
- Jeder RNC wird ebenfalls erweitert, um es zu ermöglichen, die Daten nach dem RNC über einem Nutzer zugeordnete Übertragungsverbindungen weiterzuleiten, d.h. also die Nachricht vervielfältigen und an jeden Nutzer einzeln zu schicken. Da- für wird dem jeweiligen RNC beim Verbindungsaufbau des Iu- Bearers eine Liste der Identitäten der Nutzer oder Multicast Contexte mitgeliefert, die dem Iu-Bearer zugeordnet sind. Diese Liste wird im RNC gespeichert.- Each RNC is also expanded to allow the data to be forwarded to the RNC over a user-assigned transmission link, i.e. so reproduce the message and send it to each user individually. For this purpose, the respective RNC is supplied with a list of the identities of the users or multicast contexts that are assigned to the Iu-Bearer when the Iu-Bearer is set up. This list is saved in the RNC.
- jeder RNC baut für jeden Nutzer, der sich in von ihm ver- walteten Zellen befindet, eine Übertragungsverbindung auf.- Every RNC sets up a transmission connection for every user who is in the cells he manages.
Es besteht damit eine feste Abbildung einer Multicast Gruppe auf mehrere Iu-Bearer, jedoch maximal 1 (= ein einziger) Iu- Bearer pro RNC. Außerdem besteht eine feste Abbildung eines Iu-Bearers auf mehrere Radio Bearer. There is thus a fixed mapping of a multicast group to several Iu-Bearers, however a maximum of 1 (= one) Iu-Bearer per RNC. There is also a fixed mapping of an Iu bearer to several radio bearers.
Figur 11 veranschaulicht noch einmal den detaillierten Ablauf eines solchen Verbindungsaufbaus beispielhaft für das Teil¬ nehmergerät UE4. Es wird davon ausgegangen, dass sich das Teilnehmergerät UE4 zunächst im Idle-Mode befindet, d.h. zwar eingeschaltet ist, aber keine aktive Verbindung zum Funknetz FN2 aufweist. Kommt nun vom Multicast-Center MCC eine Multicast Nachricht MC-Message, so wird in der dem Support Node SGSNl zugeordneten Speichervorrichtung die Multicast-Gruppe identifiziert, an die die Multicast Nachricht gerichtet ist. Damit ist dem SGSNl bekannt, welche Mitglieder dieser Multicast-Gruppe die Multicast Nachricht erhalten sollen. Der SGSNl initiiert daraufhin ein Paging für die jeweilig zu benachrichtigenden Teilnehmergeräte dieser Gruppe. Dazu wird an alle an den SGN1 angekoppelten RNCs ein Anfragesignal gesen- det, ob sich in ihren Funkzellenbereichen die Teilnehmergerät UE1, UE2, UE4, UE5 aufhalten. Die Radio Network Controller senden diese Paging-Signale über ihre zugehörigen Basisstationen in ihre zu versorgenden Funkzellenbereiche aus. Befindet sich eines der zu benachrichtigenden Teilnehmergeräte im Ver- sorgungsbereich dieser Radio Network Controller, so schalten diese Teilnehmergeräte vom Idle-Mode auf dem Connected-Mode um, d.h. es wird eine aktive Verbindung RRC-Connection Meldung (Radio Resource Control) zurück an den jeweiligen Radio Network Controller geschickt. Derjenige Radio Network Cont- roller-hier RNC1 -, der von seiner jeweiligen Basisstation gemeldet bekommt, dass sich in deren Funkzelle ein zu benachrichtigendes Teilnehmergerät aufhält, macht dies auch der ü- bergeordneten Kontrolleinheit -hier SGSNl - bekannt. Diese fordert dann entsprechend dem Ablaufpunkt 6 von Figur 11 vom jeweiligen Teilnehmergerät wie z.B. UE4 den Multicast-Context an, um eine Wegbeschreibung zum Endteilnehmergerät entsprechend Punkt 7 zurückzuerhalten. In der unteren Bildhälfte von Figur 11 ist unterhalb der gestrichelten Linie der Zustand dargestellt, ab oder bei dem sich die Teilnehmergeräte UE4 und UE5 bereits im Connected-Mode befinden. Dies entspricht dem Endzustand nach der Signalisierung des Ablaufpunktes 7. "Aktivate Multicast-Context-Request" . Da nun die übergeordne- ' te Kontrolleinheit SGSNl weiß, welche Radio Network Controller zuständig sind für die zu benachrichtigenden Teilnehmergeräte, und ein entsprechender Multicast-Context zum Verbindungsaufbau zum jeweiligen Teilnehmergerät zur Verfügung steht, wird nun vom Suppord Node SGSNl ein Verbindungsaufbau zu den zu benachrichtigenden Teilnehmergeräten - hier UE4- initiiert. Dazu wird entsprechend Ablaufpunkt 8 ein Iu-Baerer zwischen dem RNCl und dem SGSNl aufgebaut. Zusätzlich wird die Information mitgegeben, dass der Iu-Baerer für den Teilnehmer UE4 und UE5 besteht. Daraufhin wird zwischen dem RNCl und den Endteilnehmergeräten UE4 und UE5 jeweils ein Radio- Baerer entsprechend dem Ablaufpunkt 9 aufgebaut und dies entsprechend dem Ablaufpunkt 10 dem Radio Network Controller RNCl bestätigt. Damit konnten Radio-Baerer zu allen Endteilnehmergeräten - hier UE4, UE5 -, die am Radio Network Cont- roller RNCl angekoppelt sind, aufgebaut werden. Gleichzeitig wird die Abbildung von einem einzelnen Iu-Baerer zwischen dem Radio Network Controller RNCl und der übergeordneten Kontrolleinheit SGSNl auf mehrere Radio-Baerer zwischen Radio Network Controller RNCl und den Endteilnehmergeräten UE4,UE5 im Radio Network Controller RNCl gespeichert. Dieser bestätigt den Aufbau des Iu-Baerers nach Ablaufpunkt 11. Daraufhin sendet der Support Node SGSNl ein Bestätigungssignal Aktivate Multicast Context Exept nach Ablaufpunkt 12 an den jeweiligen Endteilnehmer UE4 bzw. UE5. Schließlich wird über den aufge- ' bauten Ubertragungspfad die Multicast Nachricht vom SGSNl an die Endteilnehmergeräte UE4,UE5 übertragen. Bei dem Übertragungskonzept entsprechend den Figuren 10 und 11 wird also zusammenfassend betrachtet zunächst die Multicast Nachricht für die Multicast-Gruppe A an den Support Node SGSNl übertragen. Der Support Node SGSNl kennt aufgrund sei- ner SpeicherZugriffsmöglichkeit diejenigen Radio Network Controller und die logischen Übertragungsverbindung (Iu- Bearer) , die für Nachrichten der Multicast-Gruppe A aufgebaut wurden, und sendet die Multicast Nachricht nur einmal zu jedem der Radio Network Controller, mit denen ein Nutzer dieser Multicast-Gruppe verbunden ist. Der jeweilige Radio Network Controller kennt die Nutzer der Multicast-Gruppe A und die logischen Übertragungsverbindungen zu den Nutzern (Radio Bae- rer) , die mit dem Iu-Baerer also der am RNC ankommenden Verbindung verknüpft sind. Der jeweilige Radio Network Control- 1er sendet nun die Multicast Nachricht der Multicast-Gruppe A über die aufgebauten Verbindungen (Radio Baerer) für jeden Nutzer einmal. Obwohl also hier im Ausführungsbeispiel von Figur 10 vom Radio Network Controller RNCl mehrere Teilnehmergeräte UE4, UE5 versorgt werden, wird lediglich ein ein- zelner Ubertragungspfad zwischen dem Radio Network Controller RNCl und dem übergeordneten Support Node SGSNl aufgebaut und benutzt. Dies ermöglicht eine effiziente Verteilung der Multicast Nachricht GNl.Figure 11 illustrates again the detailed flow of such a connecting structure by way of example for the part ¬ slave device UE4. It is assumed that the user device UE4 is initially in idle mode, that is to say is switched on, but has no active connection to the radio network FN2. If a multicast message MC message now comes from the multicast center MCC, the multicast group to which the multicast message is directed is identified in the storage device assigned to the support node SGSN1. This means that the SGSNl knows which members of this multicast group should receive the multicast message. The SGSNl then initiates paging for the respective subscriber devices of this group to be notified. For this purpose, a request signal is sent to all RNCs coupled to the SGN1 as to whether the user equipment UE1, UE2, UE4, UE5 are in their radio cell areas. The radio network controllers transmit these paging signals via their associated base stations to the radio cell areas to be supplied. If one of the subscriber devices to be notified is in the coverage area of this radio network controller, these subscriber devices switch from idle mode to connected mode, ie an active connection RRC connection message (radio resource control) is sent back to the respective one Radio network controller sent. The radio network controller - here RNC1 - that receives notification from its respective base station that there is a subscriber device to be notified in its radio cell, also makes this known to the higher-level control unit - here SGSNl. The latter then requests the multicast context from the respective subscriber device, such as UE4, in accordance with the sequence point 6 of FIG. In the lower half of FIG. 11, the state is below the dashed line shown, from or in which the subscriber devices UE4 and UE5 are already in connected mode. This corresponds to the final state after the signaling of the run point 7. "Activate multicast context request". Since the higher-level control unit SGSNl now knows which radio network controllers are responsible for the subscriber devices to be notified, and a corresponding multicast context is available for establishing a connection to the respective subscriber device, the support node SGSNl now establishes a connection to those to be notified Subscriber devices - here UE4- initiated. For this purpose, an Iu-Baerer is set up between the RNCl and the SGSNl in accordance with process point 8. In addition, the information is given that the Iu-Baerer exists for the participants UE4 and UE5. A radio bearer is then set up between the RNCl and the end user devices UE4 and UE5 in accordance with the sequence point 9 and this is confirmed in accordance with the sequence point 10 to the radio network controller RNCl. This enabled radio users to be set up for all end user devices - here UE4, UE5 - that are connected to the Radio Network Controller RNCl. At the same time, the mapping from a single Iu-bearer between the radio network controller RNCl and the higher-level control unit SGSNl to several radio bearers between the radio network controller RNCl and the end user devices UE4, UE5 is stored in the radio network controller RNCl. This confirms the structure of the Iu-Baer after process point 11. The support node SGSNl then sends a confirmation signal Aktivate Multicast Context Exept after process point 12 to the respective end user UE4 or UE5. Finally, the multicast message is transmitted from the SGSN1 to the end user devices UE4, UE5 via the established transmission path. 10 and 11, the multicast message for multicast group A is first transmitted to the support node SGSN1. Due to its memory access option, the support node SGSNl knows those radio network controllers and the logical transmission connection (Iu-Bearer) that were set up for messages of multicast group A, and only sends the multicast message to each of the radio network controllers once to which a user of this multicast group is connected. The respective radio network controller knows the users of multicast group A and the logical transmission connections to the users (radio bearers) who are linked to the Iu-bearer, ie the connection arriving at the RNC. The respective radio network controller now sends the multicast message of multicast group A over the established connections (Radio Baerer) once for each user. Although here in the exemplary embodiment of FIG. 10 the radio network controller RNCl supplies several subscriber devices UE4, UE5, only a single transmission path is set up and used between the radio network controller RNCl and the higher-level support node SGSN1. This enables an efficient distribution of the multicast message GN1.
Figur 12 zeigt eine weitere Variante zur erfindungsgemäßen Verteilung von Multicast Nachrichten zwischen dem Multicast- Sender MCC und den zu benachrichtigenden Endteilnehmergeräten einer bestimmten Multicast-Gruppe wie z.B. A. Vom Support Node SGSNl wurde wie in Figur 10 zum RNCl ebenfalls eine logi- sehe Übertragungsverbindung (Iu-Baerer) pro Nutzer aufgebaut. Des Multicast-Center MCC sendet dabei die Multicast Nachricht GNl vorzugsweise nur einmal. Der Support Node SGSNl kennt erfindungsgemäß die Teilnehmergeräte dieser Multicast-Gruppe A aufgrund seiner Zugriffsmöglichkeit in die Speichervorrichtung SPl von Figur 2 und damit die zugehörigen logischen U- bertragungsverbindungen zu den Radio Network Controllern. Der Support Node SGSNl vervielfältigt die eingehende Multicast Nachricht GNl und sendet diese Nachricht jeweils einmal pro Teilnehmergerät an die entsprechenden Radio Network Controller RNCl, RNC2, RNC3. Da am Radio Network Controller RNCl hier im Ausführungsbeispiel 2, d.h. allgemein ausgedrückt mehrere Teilnehmer hängen, werden entsprechen viele logische Übertragungsverbindungen zu Übermittlung der Grupppennachricht GNl bereitgestellt zwischen den Support Node SGSNl und dem Radio Network Controller RNCl. Im Einzelnen heißt das, dass ein Ubertragungspfad UP11* zwischen den Support Node SGSNl und dem Radio Network Controller RNCl für das Teilneh- mergerät UE4 sowie ein weiterer, zweiter UbertragungspfadFIG. 12 shows a further variant for the distribution of multicast messages according to the invention between the multicast transmitter MCC and the end user devices to be notified of a specific multicast group, such as A. As in FIG. 10, a logical transmission connection to the RNCl was also made from the support node SGSNl ( Iu-Baerer) built per user. The multicast center MCC preferably sends the multicast message GN1 only once. According to the invention, the support node SGSNl knows the subscriber devices of this multicast group A. due to its ability to access the storage device SP1 of Figure 2 and thus the associated logical transmission connections to the radio network controllers. The support node SGSN1 duplicates the incoming multicast message GNl and sends this message once per subscriber device to the corresponding radio network controller RNCl, RNC2, RNC3. Since here in the exemplary embodiment 2, that is to say in general terms, several subscribers hang on the radio network controller RNCl, many logical transmission connections are provided for transmitting the group message GN1 between the support node SGSN1 and the radio network controller RNCl. Specifically, this means that there is a transmission path UP11 * between the support node SGSN1 and the radio network controller RNCl for the subscriber device UE4 and a further, second transmission path
UP11** für das Teilnehmergerät UE5 abgestellt wird. Vorteilhaft bei dieser Übertragungsvariante ist insbesondere: Es ist keine neue Funktionalität im jeweiligen Radio Network Controller erforderlich. Die übergeordente Funknetzwerk- Kontrolleinheit SGSNl kann weiterhin ähnlich dem PDP Context eine Verbindung pro Nutzer aufbauen. Für die übergeordnete Funknetzwerk-Kontrolleinheit SGSNl und dem jeweiligen Radio Network Controller ist es nicht erforderlich, eine Liste der Multicast-Context bzw. Teilnehmergeräte der jeweilig zu be- nachriehtigenden Multicast-Gruppe zu führen, die zu einer logischen Übertragungsverbindung gehören. Auf diese Weise ist eine Umänderung der Signalisierung zwischen den Netzwerkkomponenten bestehender Mobilfunknetze weitgehend vermieden. Lediglich die Einführung eines Multicast-Senders sowie einer zentral geführten Datenbank für die Multicast-Gruppen ist zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zweckmäßig. Figur 13 zeigt diesen Verbindungsaufbau passend zu Figur 12 nochmals im Detail. Änderungen gegenüber dem Verfahren von Figur 11 sind jeweils grau unterlegt gezeichnet.UP11 ** for the user equipment UE5 is turned off. This transmission variant is particularly advantageous: No new functionality is required in the respective radio network controller. The higher-level radio network control unit SGSN1 can continue to establish a connection per user, similar to the PDP context. For the higher-level radio network control unit SGSN1 and the respective radio network controller, it is not necessary to maintain a list of the multicast context or subscriber devices of the multicast group to be considered, which belong to a logical transmission connection. In this way, a change in the signaling between the network components of existing mobile radio networks is largely avoided. Merely the introduction of a multicast transmitter and a centrally managed database for the multicast groups is expedient for carrying out the method according to the invention. FIG. 13 shows this connection set-up again in detail, corresponding to FIG. 12. Changes to the method in FIG. 11 are shown with a gray background.
Figur 14 zeigt schließlich einen Registrierungsprozess beispielhaft für Teilnehmergerät UE4. Schaltet das Teilnehmergerät UE4 sein Mobilfunkgerät an, wird zunächst eine Radio Re- source Controll Verbindung zum Radio Network Controller RNCl aufgebaut. Anschließend authentifiziert sich das Teilnehmer- gerät UE4 am Support Node SGSNl. Dabei wird bei der Authentifizierung die Multicast-Gruppenzugehörigkeit des Teilnehmergeräts UE4 zum Support Node SGSNl übertragen. Der Support Node SGSNl speichert diese Informationen in einer internen oder externen Datenbank. Alternativ können die Informationen auch an eine externe Datenbank wie z.B. einem erweiterten Home Location Register HLR weitergeleitet werden. Dafür wird eine Identifikation des Teilnehmergeräts UE4 sowie Identifikationen der Multicast-Gruppen dieses Teilnehmergeräts an eine solche Datenbank gesendet.FIG. 14 finally shows an example of a registration process for user equipment UE4. If the user device UE4 switches on its mobile radio device, a radio resource control connection to the radio network controller RNCl is first established. The UE4 subscriber device then authenticates itself at the support node SGSNl. During authentication, the multicast group membership of the user device UE4 is transmitted to the support node SGSNl. The Support Node SGSNl stores this information in an internal or external database. Alternatively, the information can also be sent to an external database such as an extended home location register HLR. For this purpose, an identification of the user device UE4 and identifications of the multicast groups of this user device are sent to such a database.
Zusammenfassend betrachtet sind somit folgende Schritte zum effizienten Verteilen von Multicast Nachrichten in einem Funkkommunikationssystem vorteilhaft :In summary, the following steps for the efficient distribution of multicast messages in a radio communication system are advantageous:
1. Einführung eines logischen Netzwerkelementes "Multicast Center" :1. Introduction of a logical network element "Multicast Center":
Das Multicast Center hat die Aufgabe, die Multicast Gruppen zu verwalten, die Informationen für die Multicast Gruppen bereitzustellen und sie an alle SGSNs im UMTS Netzwerk zu senden. Dazu speichert es zweckmäßigerweise auch eine Identität einer Multicast Gruppe, die im gesamten Netzwerk eindeutig ist. 2. Erweiterung der SGSN Funktionalität um die Fähigkeit zu erkennen, daß es sich bei einer empfangenen Nachricht um eine Multicast Nachricht handelt.The multicast center has the task of managing the multicast groups, providing the information for the multicast groups and sending them to all SGSNs in the UMTS network. For this purpose, it also expediently stores an identity of a multicast group which is unique in the entire network. 2. Extension of the SGSN functionality by the ability to recognize that a received message is a multicast message.
3. Erweiterung des SGSN um die Fähigkeit, Multicast Gruppen- Zugehörigkeiten der an dem SGSN registrierten Nutzer zu speichern.3. Extension of the SGSN by the ability to store multicast group memberships of the users registered on the SGSN.
4. Alternativ zu 3. kann die Gruppenzugehörigkeitsinformation auch in einer externen Datenbank (z.B. HLR) gespeichert werden. Dazu wird die HLR Funktionalität zweckmäßigerweise erweitert. Außerdem wird der SGSN zweckmäßigerweise die zusätzliche Fähigkeit gegeben, die Gruppenzugehörigkeiten bei der externen Datenbank zu erfragen.4. As an alternative to 3. the group membership information can also be stored in an external database (e.g. HLR). For this purpose, the HLR functionality is expediently expanded. In addition, the SGSN is expediently given the additional ability to request group membership from the external database.
5. Erweiterung der SGSN Funktionalität durch die Fähigkeit, Daten zu speichern, die eine für einen nutzerspezifische Verbindung zum SGSN beschreiben. Diese Daten werden im weiteren Multicast Contexte genannt.5. Extension of the SGSN functionality by the ability to store data that describe a user-specific connection to the SGSN. This data is called multicast contexts.
6. Erfindungsgemäß gehören zum Multicast Context mindestens eine Identifikation des Nutzers und eine Identifikation der Multicast Gruppe. 7. Erweiterung der SGSN Funktionalität durch die Fähigkeit, eine logische Übertragungsverbindung für mehrere Multicast Contexte zwischen SGSN und RNC aufzubauen, die zur selben Multicast Gruppe gehören und die Liste der Multicast Contexte dieser Übertragungsverbindung zu speichern und zu aktualisieren (wenn z.B. ein Nutzer den RNC wechselt). 8. Erweiterung der RNC Funktionalität durch die Fähigkeit, eine Liste der Multicast Contexte bzw. Nutzer zu speichern und zu aktualisieren, die zu einer logischen Verbindung zwischen RNC und SGSN gehören. 9. Erweiterung der RNC Funktionalität durch die Fähigkeit eine logische Übertragungsverbindung zwischen RNC und SGSN (Iu-Bearer) auf mehrere logische Übertragungsverbindungen zwischen RNC und Nutzer bzw. UE (Radio Bearer) abzubilden. 10.Hinzufügen der Multicast-Gruppenzugehörigkeit eines Nutzers in die Registrierungsnachricht, damit diese im SGSN gespeichert werden kann, bzw. vom SGSN an eine externe Datenbank (z.B.) HLR weitergeleitet werden kann, wo sie dann gespeichert wird.6. According to the invention, the multicast context includes at least one user identification and one identification of the multicast group. 7. Extension of the SGSN functionality by the ability to establish a logical transmission connection for several multicast contexts between SGSN and RNC that belong to the same multicast group and to save and update the list of multicast contexts of this transmission connection (if, for example, a user changes the RNC ). 8. Extension of the RNC functionality through the ability to save and update a list of multicast contexts or users that belong to a logical connection between RNC and SGSN. 9. Extension of the RNC functionality by the ability to map a logical transmission connection between RNC and SGSN (Iu-Bearer) to several logical transmission connections between RNC and user or UE (Radio Bearer). 10. Add the multicast group membership of a user in the registration message so that it can be saved in the SGSN, or can be forwarded by the SGSN to an external database (eg) HLR, where it is then saved.
Im Weiteren wird auf die Einführung der effizienten Verteilung von Multicast Nachricht insbesondere im Hinblick auf UMTS eingegangen:Furthermore, the introduction of the efficient distribution of multicast messages is dealt with, particularly with regard to UMTS:
1. Eintrag der MC-Gruppenzugehörigkeit in eine Datenbank1. Entry of the MC group membership in a database
Das im Internet verwendete Protokoll IGMP zur Erfassung der Teilnehmer von Multicast-Gruppen ist für UMTS nicht gut ge- eignet. Durch das "Nachfragen" (Query, Report) nach der Multicast-Gruppenzugehörigkeit bei allen Hosts, somit also auch bei solchen, die keine Teilnehmer der entsprechenden Multicast-Gruppe enthalten, kommt es zu zusätzlicher Übertragungs- Komplexität und somit erhöhtem Bandbreitebedarf.The IGMP protocol used on the Internet to record the subscribers of multicast groups is not well suited for UMTS. The "asking" (query, report) for the multicast group membership for all hosts, and thus also for those that do not contain any participants in the corresponding multicast group, leads to additional transmission complexity and thus increased bandwidth requirements.
Im Rahmen dieser Erfindung soll der Eintrag der Zugehörigkeit von Teilnehmern zu Multicast-Gruppen in eine zentrale Datenbank vorgenommen werden (Figur 19) . Im UMTS-Corenetwork kann dafür möglicherweise das HLR, HSS (home subscriber server) , VLR, der SGSN oder der GGSN verwendet werden.In the context of this invention, the affiliation of subscribers to multicast groups is to be made in a central database (FIG. 19). In the UMTS core network, the HLR, HSS (home subscriber server), VLR, the SGSN or the GGSN can possibly be used for this.
Teilnehmer, die zu einer bestimmten Multicast-Gruppe beitreten oder diese verlassen wollen, senden eine Nachricht, eventuell über verschiedene Netzwerkknoten, entweder direkt an die Datenbank oder an einen Netzwerkknoten, der wiederum den Eintrag in die Datenbank vornimmt. Der Netzwerkknoten, der die Eintragung in die Datenbank vornehmen soll, kann beispielsweise der SGSN sein. Kommt es nun zur Übertragung einer Multicast-Nachricht, erfolgt zuerst eine Anfrage an diese Datenbank, ob und welche Teilnehmer der entsprechenden Multicast-Gruppe angehören.Participants who join or want to leave a certain multicast group send a message, possibly via different network nodes, either directly to the database or to a network node, which in turn makes the entry in the database. The network node that is to make the entry in the database can be, for example, the SGSN. If a multicast message is now transmitted, a request is first made to this database as to whether and which subscribers belong to the corresponding multicast group.
Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Zugehörigkeit von Teilnehmern zu Multicast-Gruppen aus einer zentralen Datenbank erfragt werden kann.The advantage of this method is that the affiliation of participants to multicast groups can be queried from a central database.
Zusätzliche Übertragungskomplexität und der so entstehende zusätzliche Bandbreitebedarf wie für das IGMP, wie es bei- spielsweise im Internet praktiziert wird, wird so vermieden.This avoids additional transmission complexity and the resulting additional bandwidth requirements as for the IGMP, as is practiced on the Internet, for example.
Der Eintrag in die Datenbank kann ggf. auch getrennt vom UMTS- Netzwerk beispielsweise durch den Netzbetreiber durchgeführt werden.If necessary, the entry in the database can also be made separately from the UMTS network, for example by the network operator.
Ausführungsbeispiel :Design example:
Für das Ausführungsbeispiel wird angenommen, dass sich Teilnehmer X bei einer Multicast-Gruppe anmelden will. Mit Hilfe einer entsprechenden Applikation generiert er eine Registrie- rungs-Anforderung (Subscriber-Nachricht) , welche mind. seine Identität (IMSI, IP-Adresse o.a.) und die MC-Adresse der entsprechende Multicast-Gruppe enthält. Diese Subscriber- Nachricht sendet er nun über den RNC zum SGSN (Serving GPRS Support Node) . Der SGSN erkennt, dass es sich um eine Registrierungs- Anforderung handelt und veranlasst einen Eintrag in die zentrale Datenbank.For the exemplary embodiment, it is assumed that subscriber X wants to register with a multicast group. With the help of an appropriate application, he generates a registration request (subscriber message), which contains at least his identity (IMSI, IP address, etc.) and the MC address of the corresponding multicast group. He then sends this subscriber message via the RNC to the SGSN (Serving GPRS Support Node). The SGSN recognizes that this is a registration request and initiates an entry in the central database.
Die Adressen der Teilnehmer der entsprechenden MC-Gruppen können für den Transport der MC-Nachrichten zu den Teilnehmern aus der Datenbank abgefragt werden. Dort erfolgt ein Mapping von Teilnehmer auf Multicast-Gruppe bzw. "Mulitcast- Gruppe auf Teilnehmer. Mit Hilfe dieser Information aus der Datenbank in Kombination mit der Location Information aus dem SGSN, welcher RNC den MC-Teilnehmer bedient, können nun die MC-Nachrichten zu den entsprechenden SRNC und daraufhin zu den MC-Teilnehmern übertragen werden.The addresses of the participants of the corresponding MC groups can be queried from the database for the transport of the MC messages to the participants. There is a mapping from subscriber to multicast group or " multitcast group to subscriber. With the help of this information from the Database in combination with the location information from the SGSN, which RNC serves the MC participants, the MC messages can now be transmitted to the corresponding SRNC and then to the MC participants.
2. MC-Context activation2. MC context activation
Nach dem Einschalten eines UE wird als erstes eine Registrie- rungs- und Authentifizierungsprozedur eingeleitet. Dafür geht das UE zuerst in den Connected Mode über. Über den Aufbau einer RRC-Connection zum RNC und einer Signalisierung zum SGSN macht sich das UE beim SGSN bekannt.After switching on a UE, the first step is to initiate a registration and authentication procedure. For this, the UE first goes into connected mode. The UE announces itself to the SGSN by establishing an RRC connection to the RNC and signaling to the SGSN.
Dem SGSN ist nun unter anderem die Identität des UE und des RNC bekannt, der das entsprechende UE versorgt. Kommt es zu keinen weiteren Aktionen des UE (Gesprächsaufbau, Datenübertragung etc.) so fällt es in den Idle-Mode. Sämtliche Verbindungen werden abgebaut und der SGSN hat lediglich Information über die Identität des UE und die Routing-Area in der es sich befindet.The SGSN now knows, among other things, the identity of the UE and the RNC that supplies the corresponding UE. If there are no further actions by the UE (call setup, data transfer, etc.), it falls into idle mode. All connections are cleared down and the SGSN only has information about the identity of the UE and the routing area in which it is located.
Das hier vorgestellte Verfahren, bezeichnet als "Multicast- Context activation", beschreibt den Prozessablauf, wie sich ein UE mit seinen MC-Gruppenzugehörigkeiten beim SGSN bekannt macht . Nach dieser Prozedur sind dem SGSN wie bisher die Identität und die Location Information, zusätzlich nun aber auch die MC-Gruppenzugehörigkeiten des UE bekannt.The method presented here, referred to as "multicast context activation", describes the process flow of how a UE and its MC group affiliations familiarize themselves with the SGSN. After this procedure, the SGSN is still familiar with the identity and location information, but now also with the MC group affiliations of the UE.
Eine Möglichkeit zur Aktivierung eines MC-Contextes ist, dass ein UE beim Einschalten und der darauf folgenden Registrie- rungs- und Authentifizierungsprozedur jedes Mal standardmäßig (default) seine MC-Gruppenzugehörigkeit zum SGSN "mit über- trägt (Figur 20) . Diese Informationen werden im SGSN gespeichert und bilden den MC-Context.One way of activating an MC context is for a UE to switch on its MC group membership to the SGSN " by default every time it is switched on and the subsequent registration and authentication procedure ( default). bears (Figure 20). This information is stored in the SGSN and forms the MC context.
Fällt das UE daraufhin in den Idle-Mode (im Falle keiner weiteren Aktionen des UE) , so muss der SGSN neben den Informati- onen über die Identität und die Routing-Area des UE nun auch die MC-Gruppenzugehörigkeits-Informationen speichern.If the UE then falls into idle mode (in the event of no further actions by the UE), the SGSN must now also save the MC group membership information in addition to the information about the identity and the routing area of the UE.
Denkbar ist auch der Fall, dass die MC-Gruppenzugehörigkeits- Information nach dem Einschalten eines UE und der darauf fol- genden Registrierungs- und Authentifizierungsprozedur standardmäßig (default) vom SGSN aus einer Datenbank (siehe Eintrag der MC-Gruppenzugehörigkeit in eine Datenbank) abgefragt wird (Figur 21) . Diese Informationen werden im SGSN gespeichert und bilden den MC-Context. Fällt das UE daraufhin in den Idle-Mode (im Falle keiner weiteren Aktionen des UE) , so speichert der SGSN neben den Informationen über die Identität und die Routing-Area des UE nun auch die MC-Gruppenzugehörigkeits-Informationen.It is also conceivable that the MC group membership information is queried by the SGSN from a database (see entry of the MC group membership in a database) by default (default) after switching on a UE and the subsequent registration and authentication procedure (Figure 21). This information is stored in the SGSN and forms the MC context. If the UE then falls into idle mode (if there are no further actions by the UE), the SGSN now stores the MC group information in addition to the information about the identity and the routing area of the UE.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass die MC-Another possibility is that the MC
Gruppenzugehörigkeits-Information beim Eintreffen einer MC- Message bzw. eines MC-Message-Request vom SGSN aus einer Datenbank (siehe Eintrag der MC-Gruppenzugehörigkeit in eine Datenbank) abgefragt wird (Figur 22) . Diese Informationen werden im SGSN gespeichert und bilden den MC-Context. Vorteil dieser Variante ist, dass die MC-Group membership information is requested from the SGSN when a MC message or an MC message request arrives from a database (see entry of the MC group membership in a database) (FIG. 22). This information is stored in the SGSN and forms the MC context. The advantage of this variant is that the MC
Gruppenzugehörigkeits-Information nicht ständig im SGSN gespeichert werden muss, sondern nur dann, wenn MC-Nachrichten eintreffen bzw. übertragen werden. Damit die MC-Gruppenzugehörigkeits-Information aber nicht bei jeder einzelnen MC-Nachricht einer bestimmten Gruppe oder sogar bei jedem einzelnen IP-Packet einer MC-Nachricht neu abgefragt werden -muss, kann ein Timer initialisiert werden. Kommt es nun zu einer erneuten Übertragung einer MC- Nachricht, bevor der Timer abgelaufen ist, so muß die MC- Gruppenzugehörigkeits-Information nicht erneut abgefragt werden, da die Informationen während der Laufzeit des Timers ge- speichert wird.Group membership information does not have to be stored permanently in the SGSN, but only when MC messages arrive or are transmitted. A timer can be initialized so that the MC group membership information does not have to be queried anew for each individual MC message of a specific group or even for each individual IP packet of an MC message. If the MC message is retransmitted before the timer has expired, the MC group information does not have to be queried again, since the information is stored during the running time of the timer.
Grundsätzlich kommt es zu einem Update der MC- Gruppenzugehörigkeits-Information im SGSN, wenn sich neue Mitglieder zu einer MC-Gruppe anmelden bzw. diese verlassen (siehe dazu Abschnitt 1. Eintrag der MC- Gruppenzugehörigkeit in eine Datenbank) .Basically, there is an update of the MC group membership information in the SGSN when new members register for or leave an MC group (see section 1. Entry of the MC group membership in a database).
3. Aufbau der Verbindungswege und Übertragung der MC- Nachrichten3. Establishing the connection paths and transmission of the MC messages
I. AusführungsbeispielI. embodiment
Für dieses Beispiel wird angenommen, dass eine MC-Nachricht im IP-MC-Center (MCC) generiert wurde und nun zu den Teilneh- mern dieser MC-Gruppe gesendet werden soll. Diese MC- Nachricht ist mit der MC-Adresse der entsprechenden MC-Gruppe adressiert. Das IP-Multicast-Center hat die Funktionalität eines IP-MC-Routers .For this example it is assumed that an MC message has been generated in the IP MC Center (MCC) and is now to be sent to the participants in this MC group. This MC message is addressed with the MC address of the corresponding MC group. The IP multicast center has the functionality of an IP MC router.
Die MC-Nachricht wird nun zu allen SGSNs gesendet (1. in Figur 23) . Aufgrund der Aktivierung des MC-Kontextes (siehe Abschnitt 2. MC-Context activation) sind dem SGSN die UEs und ihre MC-Gruppenzugehörigkeiten bekannt. Das SGSN kennt die UEs, die die MC-Nachricht erhalten sollen und deren Routing Areas (RA) , in denen sich die UEs befinden.The MC message is now sent to all SGSNs (1st in Figure 23). Due to the activation of the MC context (see section 2. MC context activation) the SGSN is aware of the UEs and their MC group affiliations. The SGSN knows the UEs that are to receive the MC message and their routing areas (RA) in which the UEs are located.
Befindet sich ein UE, das Mitglied der entsprecnenden MC- Gruppe ist, iπi Idle-Mode, so wird nun vom SGSN ein MC- Message-Request an alle RNCs in der ihm bekannten Routing A- rea gesendet (2. in Figur 23). Dieser MC-Msg. -Request beinhaltet die Identität der UEs (z.B. IMSI. IP-Adresse o.a.) und die MC-Adresse der entsprechenden MC-Gruppe. Die RNCs führen daraufhin ein Paging der UEs durch, die im MC-Msg. -Request benannt sind (3. in Figur 23). Diese UEs bauen nun eine RRC-Connection und Radio Bearer (RB) zum RNC auf und befinden sich daraufhin im Connected Mode (4. in Figur 23) .If a UE that is a member of the corresponding MC group is in idle mode, the SGSN will now send an MC Message request sent to all RNCs in the routing area known to him (2nd in FIG. 23). This MC msg. -Request contains the identity of the UEs (e.g. IMSI. IP address or the like) and the MC address of the corresponding MC group. The RNCs then perform a paging of the UEs that are in the MC-Msg. -Request are named (3rd in Figure 23). These UEs now set up an RRC connection and radio bearer (RB) to the RNC and are then in connected mode (4th in FIG. 23).
Befindet sich ein UE, das Mitglied der entsprechenden MC- Gruppe ist, bereits im Connected-Mode, so wird ein MC-Msg. - Request von SGSN über die RNCs zu den entsprechenden UEs, welche Mitglieder der MC-Gruppe sind, gesendet (5. in Figur 23) . Dieser MC-Msg. -Request beinhaltet die Identität der UEs (z.B. IMSI. IP-Adresse o.a.) und die MC-Adresse der entsprechenden MC-Gruppe.If a UE that is a member of the corresponding MC group is already in connected mode, an MC msg. - Request from SGSN sent via the RNCs to the corresponding UEs which are members of the MC group (5th in FIG. 23). This MC msg. -Request contains the identity of the UEs (e.g. IMSI. IP address etc.) and the MC address of the corresponding MC group.
Da sich die UEs bereits im Connected Mode befinden (RRC Con- nection besteht) , müssen nun (soweit noch nicht vorhanden) Radio Bearer (RB) zum RNC aufgebaut werden (6. in Figur 23) .Since the UEs are already in connected mode (RRC connection exists), radio bearers (RB) (if not yet available) must now be set up for the RNC (6th in Figure 23).
Nachdem sich nun alle UEs der MC-Gruppe im Connected Mode befinden und sowohl eine RRC-Connection als auch Radio Bearer aufgebaut sind, wird nun von jedem RNC, der Mitglieder der MC-Gruppe versorgt, zum SGSN ein MC-Bearer pro RNC aufgebaut (7. in Figur 23). Ein MC-Msg. -Confirm. , der vom RNC über diese MC-Bearer gesendet wird, gibt nun dem SGSN die Bereitschaft der UEs kund, MC-Nachrichten empfangen zu können. Der SGSN hat nun die Informationen, wo sich die UEs der MC- Gruppe befinden und kann nun die MC-Nachricht über die zuvor aufgebauten MC-Bearer zu dem entsprechenden RNCs senden (8. in Figur 23) . Mit der Mapping-Information (UE / MC-Gruppe) aus dem MC-Msg. - Request kann die MC-Nachricht nun zu den UEs der MC-Gruppe übertragen werden (9. in Figur 23) .Now that all UEs of the MC group are in connected mode and both an RRC connection and a radio bearer have been set up, each RNC that supplies members of the MC group will now set up one MC bearer per RNC for the SGSN ( 7. in Figure 23). An MC msg. -Confirm. , which is sent by the RNC via this MC bearer, now announces the SGSN's readiness of the UEs to be able to receive MC messages. The SGSN now has the information about where the UEs of the MC group are located and can now send the MC message to the corresponding RNCs via the MC bearer that was set up previously (8th in FIG. 23). With the mapping information (UE / MC group) from the MC-Msg. - Request, the MC message can now be transmitted to the UEs of the MC group (9th in Figure 23).
Ein SGSN, der eine MC-Nachricht für eine bestimmte MC-Gruppe bekommt aber keine Mitglieder dieser MC-Gruppe versorgt, benötigt diese Nachricht nicht und kann sie verwerfen. Eine weitere Möglichkeit ist, dass der SGSN, sofern er keine Mitglieder der MC-Gruppe besitzt, eine Prune-Nachricht (Vergl. RPM) an das IP-Multicast-Center zurück sendet. Dieser SGSN erhält dann solange keine MC-Nachrichten für die MC- Gruppe, bis:An SGSN that receives an MC message for a specific MC group but does not supply any members of this MC group does not need this message and can reject it. Another possibility is that the SGSN, if it does not have any members of the MC group, sends a Prune message (see RPM) back to the IP multicast center. This SGSN then receives no MC messages for the MC group until:
- der SGSN an das IP-MC-Center eine Join-Nachricht sendet, die den Eintritt eines Teilnehmers in eine MC-Gruppe sig- nalisiert (event-triggered) .- the SGSN sends a join message to the IP-MC center, which signals the entry of a subscriber into an MC group (event-triggered).
- ein zuvor festgelegter Timer abgelaufen ist.- A predefined timer has expired.
Denkbar ist auch der Fall, dass die MC-Nachricht, nachdem sie im MCC generiert wurde, nicht sofort an alle SGSNs gesendet wird (Vergl. 1. in Figur 23). Stattdessen kann auch zuerst ein MC-Message-Request zu den SGSNs gesendet werden (1. inIt is also conceivable that the MC message, after it was generated in the MCC, is not immediately sent to all SGSNs (cf. 1. in FIG. 23). Instead, an MC message request can be sent to the SGSNs first (1st in
Figur 24) .Figure 24).
Die weiteren Prozeduren zum Aufbau der Verbindungen für dieThe further procedures for establishing connections for the
Übertragung der MC-Nachricht vom SGSN zu den UEs der MC- Gruppe-Teilnehmer bleiben dann gleich (2. bis 7. in FigurTransmission of the MC message from the SGSN to the UEs of the MC group participants then remain the same (2nd to 7th in FIG
24) .24).
Nachdem dann der MC-Msg. -Req. beim SGSN eingegangen ist (7. in Figur 24) , wird nun ein Bearer (pro SGSN) vom SGSN zumAfter the MC-Msg. -Req. received at the SGSN (7th in Figure 24), a bearer (per SGSN) is now from the SGSN to
MCC aufgebaut und es erfolgt ein MC-Msg. -Req. an das MCC (8. in Figur 24) .MCC established and there is an MC-Msg. -Req. to the MCC (8th in Figure 24).
Erst jetzt sendet das MCC die MC-Nachricht an alle SGSNs zu denen Bearer aufgebaut sind und von denen er die MC-Msg. -Req. erhalten hat '(9". in Figur 24) . Die weiteren Schritte (10. und 11. in Figur 24) sind nun wieder identisch mit 8. und 9. aus Figur 23.Only now does the MCC send the MC message to all SGSNs to which bearers are set up and from whom it sends the MC msg. -Req. received ' (9 " . in Figure 24). The further steps (10th and 11th in Figure 24) are again identical to 8th and 9th from Figure 23.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass nach dem Eintreffen des MC-Msg. -Req. beim SGSN (7. in Figur 25) nun ein Bearer pro RNC vom SGSN zum MCC aufgebaut wird (8. in Figur 25) . Über diese RNC-spezifischen Bearer werden nun die MC- Nachrichten über den SGSN zu den entsprechenden RNCs weitergeleitet (9. in Figur 25) . Mit der Mapping-Information (UE / MC-Gruppe) aus dem MC-Msg. - Request kann die MC-Nachricht nun zu den UEs der MC-Gruppe übertragen werden (10. in Figur 25) .Another possibility is that after the arrival of the MC-Msg. -Req. at the SGSN (7th in FIG. 25) a bearer is now built up per RNC from the SGSN to the MCC (8th in FIG. 25). Via these RNC-specific bearers, the MC messages are now forwarded to the corresponding RNCs via the SGSN (9th in FIG. 25). With the mapping information (UE / MC group) from the MC-Msg. - Request, the MC message can now be transmitted to the UEs of the MC group (10th in Figure 25).
Damit die Verbindungswege (Bearer) für die Übertragung der MC-Nachrichten zu den einzelnen UEs einer MC-Gruppe nicht für jede einzelne MC-Nachricht einer bestimmten Gruppe oder sogar bei jedem einzelnen IP-Packet einer MC-Nachricht neu aufgebaut werden müssen, kann ein Timer initialisiert werden. Die Verbindungen (Bearer) werden nun solange aufrecht erhalten, bis der Timer abgelaufen ist. Kommt es zu einer erneuten U- bertragung einer MC-Nachricht, bevor der Timer abgelaufen ist, so wird die MC-Nachricht über die noch bestehenden Verbindungswege übertragen.So that the connection paths (bearers) for the transmission of the MC messages to the individual UEs of an MC group do not have to be set up again for each individual MC message of a specific group or even for each individual IP packet of an MC message Timers are initialized. The connections (bearers) are now maintained until the timer has expired. If a MC message is retransmitted before the timer has expired, the MC message is transmitted via the still existing connection paths.
Eine weitere Möglichkeit ist der Abbau der Bearer durch explizite Signalisierung ausgehend vom MCC, SGSN oder beiden.Another option is to dismantle the bearers by explicit signaling from the MCC, SGSN or both.
II. AusführungsbeispielII. Embodiment
Für dieses Beispiel wird erneut angenommen, dass eine MC- Nachricht im IP-MC-Center generiert wurde und nun zu denFor this example it is again assumed that an MC message has been generated in the IP MC Center and now to
Teilnehmern dieser MC-Gruppe gesendet werden soll. Diese MC- Nachricht ist mit der MC-Adresse der entsprechenden MC-Gruppe adressiert. Das IP-Multicast-Center hat die Funktionalität eines IP-MC-Routers .Participants in this MC group should be sent. This MC message is with the MC address of the corresponding MC group addressed. The IP multicast center has the functionality of an IP MC router.
Die Schritte 1. bis 6. sind jeweils identisch mit denen aus Verfahren I.Steps 1 to 6 are identical to those from method I.
Nachdem sich nun alle UEs der MC-Gruppe im Connected Mode befinden und sowohl eine RRC-Connection als auch Radio Bearer aufgebaut sind, wird nun von jedem RNC, der Mitglieder der MC-Gruppe versorgt, zum SGSN ein Iu-Bearer pro UE aufgebautNow that all UEs of the MC group are in connected mode and both an RRC connection and a radio bearer have been set up, each RNC that supplies members of the MC group will now set up an Iu bearer for each SGSN
(7. in Figur 26). Ein MC-Msg. -Confirm. , der vom RNC über diese Iu-Bearer gesendet wird, gibt nun dem SGSN die Bereitschaft der UEs kund, MC-Nachrichten empfangen zu können. Der SGSN hat nun die Informationen, wo sich die UEs der MC- Gruppe befinden und kann nun die MC-Nachricht über die zuvor aufgebauten Iu-Bearer zu dem entsprechenden UE senden (8. in Figur 26) .(7th in Figure 26). An MC msg. -Confirm. , which is sent by the RNC via this Iu-Bearer, now announces the SGSN's readiness of the UEs to be able to receive MC messages. The SGSN now has the information on where the UEs of the MC group are located and can now send the MC message to the corresponding UE via the previously set up Iu-Bearer (8th in FIG. 26).
Ein SGSN, der eine MC-Nachricht für eine bestimmte MC-Gruppe bekommt, aber keine Mitglieder dieser MC-Gruppe versorgt, benötigt diese Nachricht nicht und kann sie verwerfen. Eine weitere Möglichkeit ist, dass der SGSN, sofern er keine Mitglieder der MC-Gruppe besitzt, eine Prune-Nachricht (Vergl. RPM) an das IP-Multicast-Center zurücksendet. Dieser SGSN erhält dann solange keine MC-Nachrichten für die MC- Gruppe, bis:An SGSN that receives an MC message for a specific MC group but does not supply any members of this MC group does not need this message and can reject it. Another possibility is that the SGSN, if it does not have any members of the MC group, sends a Prune message (see RPM) back to the IP multicast center. This SGSN then receives no MC messages for the MC group until:
- der SGSN an das IP-MC-Center eine Join-Nachricht sendet, die den Eintritt eines Teilnehmers in eine MC-Gruppe signalisiert (event-triggered) . - ein zuvor festgelegter Timer abgelaufen ist.- The SGSN sends a join message to the IP-MC center, which signals the entry of a subscriber into an MC group (event-triggered). - A predefined timer has expired.
Denkbar ist auch der Fall, dass die MC-Nachricht, nachdem sie im MCC generiert wurde, nicht sofort an alle SGSNs gesendet wird (Vergl. 1. in Figur 26) . Stattdessen kann auch zuerst ein MC-Message-Request zu den SGSNs gesendet werden (1. in Figur 27) .It is also conceivable that the MC message, after it was generated in the MCC, is not immediately sent to all SGSNs (see 1. in FIG. 26). Instead, an MC message request can also be sent to the SGSNs first (1st in FIG. 27).
Die weiteren Prozeduren zum Aufbau der Verbindungen für die Übertragung der MC-Nachricht vom SGSN zu den UEs der MC- Gruppen-Teilnehmer bleiben dann gleich (2. bis 7. in Figur 27) .The further procedures for establishing the connections for the transmission of the MC message from the SGSN to the UEs of the MC group participants then remain the same (2nd to 7th in FIG. 27).
Nachdem der MC-Msg. -Req. beim SGSN eingegangen ist (7. in Figur 27), wird nun ein Bearer (pro SGSN) vom SGSN zum MCC auf- gebaut und es erfolgt ein MC-Msg. -Req. an das MCC (8. in fi- gur 27) .After the MC-Msg. -Req. received at the SGSN (7th in Figure 27), a bearer (per SGSN) is now set up from the SGSN to the MCC and an MC-Msg takes place. -Req. to the MCC (8th in figure 27).
Erst jetzt sendet das MCC die MC-Nachricht an alle SGSNs, zu denen Bearer aufgebaut sind und von denen er die MC-Msg. -Req. erhalten hat (9. in Figur 27) . Die Übertragung der MC-Nachricht über die Iu-Bearer zu den UEs der MC-Gruppe ist nun wieder identisch mit der aus Figur 26.Only now does the MCC send the MC message to all SGSNs to which bearers are set up and from whom it sends the MC msg. -Req. received (9th in Figure 27). The transmission of the MC message via the Iu bearer to the UEs of the MC group is now identical to that from FIG. 26.
Eine weitere Möglichkeit ist, dass nach dem Eintreffen des MC-Msg. -Req. beim SGSN (7. in Figur 28) nun ein Bearer pro UE vom SGSN zum MCC aufgebaut wird (8. in Figur 28) . Über diese UE-spezifischen Bearer werden nun die MC- Nachrichten über die SGSNs und die RNCs zu den entsprechenden UEs weitergeleitet (9. in Figur 28) .Another possibility is that after the arrival of the MC-Msg. -Req. with the SGSN (7th in FIG. 28) a bearer is now set up for each UE from the SGSN to the MCC (8th in FIG. 28). Via these UE-specific bearers, the MC messages are now forwarded to the corresponding UEs via the SGSNs and the RNCs (9th in FIG. 28).
Damit die Verbindungswege (Bearer) für die Übertragung der MC-Nachrichten zu den einzelnen UEs einer MC-Gruppe nicht für jede einzelne MC-Nachricht einer bestimmten Gruppe oder sogar bei jedem einzelnen IP-Packet einer MC-Nachricht neu aufge- baut werden müssen, kann ein Timer initialisiert werden. Die Verbindungen (Bearer) werden nun solange aufrecht erhalten, bis der Timer abgelaufen ist. Kommt es zu einer erneuten Ü- bertragung einer MC-Nachricht, bevor der Timer abgelaufen ist, so wird die MC-Nachricht über die noch bestehenden Verbindungswege übertragen.So that the connection paths (bearers) for the transmission of the MC messages to the individual UEs of an MC group do not have to be re-established for each individual MC message of a certain group or even for each individual IP packet of an MC message. a timer can be initialized. The connections (bearers) are now maintained until the timer has expired. If the MC message is retransmitted before the timer expires , the MC message is transmitted via the still existing connection paths.
Eine weitere Möglichkeit ist der Abbau der Bearer durch ex- plizite Signalisierung ausgehend vom MCC, SGSN oder beiden.Another option is to dismantle the bearers by means of explicit signaling based on the MCC, SGSN or both.
Weitere Hinweise, Definitionen, Funktionsangaben zu den Funknetzwerkelementen von UMTS finden sich insbesondere in folgenden Spezifikationen:Further information, definitions, functional information on the radio network elements of UMTS can be found in particular in the following specifications:
• 3G TS 23.002 V3.3.0, Technical Specification Group Services and Systems Aspects, Network architecture, Release 1999• 3G TS 23.002 V3.3.0, Technical Specification Group Services and Systems Aspects, Network architecture, Release 1999
• 3G TR 21.905 V3.2.0, Technical Specification Group Servi- ces and Systems Aspects, Vocabulary for 3GPP Specificati- ons, Release 1999• 3G TR 21.905 V3.2.0, Technical Specification Group Services and Systems Aspects, Vocabulary for 3GPP Specifications, Release 1999
• 3G TS 23.060 V3.4.0, Technical Specification Group Services and Systems Aspects, General Packet Radio Service (GPRS), Service description, Stage 2, Release 1999• 3G TS 23.060 V3.4.0, Technical Specification Group Services and Systems Aspects, General Packet Radio Service (GPRS), Service description, Stage 2, Release 1999
Folgende Abkürzungen wurden in Zusammengang mit der Beschreibung der Erfindung insbesondere verwendet:The following abbreviations have been used in conjunction with the description of the invention:
Grundsätzlich: Mehrzahlbildung durch Anhängen eines 's', z.B.: ein RB, zwei RBsBasically: majority formation by appending an 's', e.g. one RB, two RBs
CN Core-Network PDP Packet Data ProtocollCN Core Network PDP Packet Data Protocol
GGSN Gateway GPRS Support PLMN Public Land Mobile NetworkGGSN Gateway GPRS Support PLMN Public Land Mobile Network
Nodenode
GPRS General Packet Radio RNC Radio Network ControllerGPRS General Packet Radio RNC Radio Network Controller
Service "~Service " ~
GSM Global- System for Mo- RNS Radio Network Subsystem bile Communications HLR Home Location RegisRPM Reverse Path Multicasting terGSM Global- System for Mo- RNS Radio Network Subsystem bile Communications HLR Home Location RegisRPM Reverse Path Multicasting ter
HSS Home Subscriber SerSGSN Serving GPRS Support Node verHSS Home Subscriber SerSGSN Serving GPRS Support Node ver
IGMP Internet Group ManaUE User Equipment gement ProtocolIGMP Internet Group ManaUE User Equipment gement Protocol
IMSI International Mobile UMTS Universal Mobile Telecom- Subscriber Identity munication SystemIMSI International Mobile UMTS Universal Mobile Telecom Subscriber Identity communication system
IP Internet Protocol UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access NetworkIP Internet Protocol UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
MC Multicast VLR Velocity Location RegisterMC Multicast VLR Velocity Location Register
MCC Multicast-CenterMCC multicast center
MM Mobility ManagementMM Mobility Management
MS Mobile StationMS Mobile Station
MSC Mobile Switching CenterMSC Mobile Switching Center
MSISDN MS International ISDN NumberMSISDN MS International ISDN Number
SM Session Management SM session management

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zum Verteilen einer Gruppennachricht (GNl) an mindestens eine Gruppe (A) von Teilnehmergeräten eines Funk- kommunikationssystems (FN2) , wobei in mindestens einer Speichervorrichtung (SPl) die ein oder mehreren Teilnehmergeräte der jeweiligen Gruppe (A) unter einer gemeinsamen Identifizierungsadresse (IDA) abgelegt worden sind und dort fortlaufend aktualisiert werden, wobei zur Verteilung der jeweiligen Gruppennachricht (GNl) durch mindestens ein Multicast-Center (MCC) an die Mitglieder-Teilnehmergeräte (UE1, UE2, UE4, UE5) einer ausgewählten Gruppe (A) diese zu verteilende Gruppennachricht (GNl) lediglich über einen gemeinsamen Ubertragungspfad (GP) an mindestens eine übergeordnete Funknetzwerk- Kontrolleinheit (SGSNl) gesendet wird, mittels der Speichervorrichtung (SPl) die aktuell zugehörigen, zu benachrichtigenden Teilnehmergeräte (UE1, UE2, UE4, UE5) dieser ausgewählten Gruppe (A) ermittelt, und diese der übergeordneten Funknetzwerk-Kontrolleinheit (SGSNl) mitgeteilt werden, und wobei dann von dieser übergeordneten Funknetzwerk- Kontrolleinheit (SGSNl) mindestens ein Ubertragungspfad (UP11) zur Verteilung der Gruppennachricht (GNl) an die ermittelten Mitglieds-Teilnehmergeräte (UE1,UE2,UE4,UE5) der ausgewählten Gruppe (A) unter Zuhilfenahme einer oder mehre- rer untergeordneter Funknetzwerk-Kontrolleinheiten (RNCl) bereitgestellt wird.1. Method for distributing a group message (GNl) to at least one group (A) of subscriber devices of a radio communication system (FN2), the one or more subscriber devices of the respective group (A) in at least one storage device (SP1) under a common identification address (IDA) have been filed and are continuously updated there, with the distribution of the respective group message (GNl) by at least one multicast center (MCC) to the member subscriber devices (UE1, UE2, UE4, UE5) of a selected group (A) this group message (GNl) to be distributed is only sent via a common transmission path (GP) to at least one higher-level radio network control unit (SGSNl), by means of the storage device (SPl) the currently associated subscriber devices (UE1, UE2, UE4, UE5) to be notified this selected group (A) determined, and this of the higher-level radio network control unit (SGSNl) m it, and then this higher-level radio network control unit (SGSNl) at least one transmission path (UP11) for distributing the group message (GNl) to the determined subscriber devices (UE1, UE2, UE4, UE5) of the selected group (A) With the help of one or more subordinate radio network control units (RNCl) is provided.
2 . Verfahren nach Anspruch 1 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Verteilung der Gruppennachricht (GNl) in einem UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) , GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (enhanced data rates "Tor GSM en- vironments), und/oder OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) -Funkkommunikationssystem durchgeführt wird'.2nd Method according to Claim 1, characterized in that the distribution of the group message (GNl) in a UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), GPRS (General Packet Radio Service), EDGE (enhanced data rates " gate GSM " ) vironments), and / or OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) radio communication system is carried out ' .
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als übergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit (SGSNl) jeweils ein Serving GPRS Support Node von UMTS verwendet wird.3. The method as claimed in one of the preceding claims, that a serving GPRS support node from UMTS is used in each case as a higher-level radio network control unit (SGSNl).
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als untergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit (RNCl) jeweils ein Radio Network Controller von UMTS verwendet wird.4. The method according to any one of the preceding claims, that a radio network controller from UMTS is used as the subordinate radio network control unit (RNCl).
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass von der jeweiligen untergeordneten Funknetzwerkkontrolleinheit (RNCl) jeweils ein Verbindungsaufbau zu derjenigen Basisstation (BS11,BS12) ihres Versorgungsbereiches initiiert wird, in deren Funkzelle sich das jeweilig zu benachrichtigende Teilnehmergerät (UE4) aufhält.5. The method as claimed in one of the preceding claims, that the respective subordinate radio network control unit (RNCl) initiates a connection setup to the base station (BS11, BS12) in its coverage area in whose radio cell the subscriber device (UE4) to be notified is located.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass für die Übermittlung der Gruppennachricht (GNl) von der übergeordneten Funknetzwerkkontrolleinheit (SGSNl) zur jeweilig zugeordneten, untergeordneten Funknetzwerkkontrolleinheit (RNCl) lediglich ein einziger, gemeinsamer Ubertragungspfad (GP11) aufgebaut wird.6. The method as claimed in one of the preceding claims, so that only a single, common transmission path (GP11) is set up for the transmission of the group message (GNl) from the higher-level radio network control unit (SGSNl) to the respectively assigned, lower-level radio network control unit (RNCl).
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die mindestens eine Speichervorrichtung (SPl) im Funkkommunikationssystem (FN2) zentral geführt und verwaltet wird.7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that that the at least one storage device (SPl) is managed and managed centrally in the radio communication system (FN2).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Teilnehmergerät (UEl) jeweils ein Mobilfunkgerät, insbesondere Zellulartelefon, verwendet wird.8. The method according to any one of the preceding claims, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that a mobile device, in particular a cellular telephone, is used as the subscriber device (UEl).
9. Funkkommunikationssystem (FN2) zum Verteilen einer Gruppennachricht (GNl) an mindestens eine Gruppe (A) von Teilnehmergeräten, insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Speichervorrichtung (SPl) vorgesehen ist, in der ein oder mehrere Teilnehmergeräte (UEl, UE2, UE4, UE5) der jeweiligen Gruppe (A) unter einer gemeinsamen Identifizierungsadresse (IDA) ablegbar und dort fortlaufend aktualisierbar sind, wobei mindestens ein Multicast- Center (MCC) vorgesehen ist, mit dessen Hilfe bei einem Verteilungswunsch eine neue Gruppennachricht (GNl) an die Mit- glieds-Teilnehmergeräte (UEl, UE2, UE4, UE5) einer ausgewählten Gruppe (A) auf einem gemeinsamen Ubertragungspfad (GP) an mindestens eine übergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit (SGSNl) sendbar ist, wobei die Speichervorrichtung (SPl) derart ausgebildet ist, dass die aktuell zugehörigen, zu benach- richtigenden Teilnehmergeräte (UEl, UE2, UE4, UE5) dieser ausgewählten Gruppe (A) ermittelbar, und diese der übergeordneten Funknetzwerkkontrolleinheit (SGSNl) mitteilbar sind, und wobei die übergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit (SGSNl) und/oder ihre jeweilig in Wirkverbindung stehende un- tergeordnete Funknetzwerkkontrolleinheit (RNCl) derart ausgebildet sind, dass mindestens ein Ubertragungspfad (UP11) von dieser übergeordneten Funknetzwerkkontrolleinheit" (SGSNl) zur Verteilung der "Gruppennachricht (GNl) an die ermittelten Mit- glieds-Teilnehmergeräte (UEl, UE2, UE4, UE5) bereitstellbar ist. 9. Radio communication system (FN2) for distributing a group message (GNl) to at least one group (A) of subscriber devices, in particular according to one of the preceding claims, wherein at least one storage device (SPl) is provided in which one or more subscriber devices (UE1, UE2 , UE4, UE5) of the respective group (A) can be filed under a common identification address (IDA) and continuously updated there, at least one multicast center (MCC) being provided, with the aid of which a new group message (GNl) is sent when a distribution request is made the member subscriber devices (UE1, UE2, UE4, UE5) of a selected group (A) can be sent to at least one higher-level radio network control unit (SGSNl) on a common transmission path (GP), the storage device (SPl) being designed such that the currently associated subscriber devices (UE1, UE2, UE4, UE5) of this selected group (A) to be determined, un d these can be communicated to the higher-level radio network control unit (SGSNl), and the higher-level radio network control unit (SGSNl) and / or its respective operatively connected lower-level radio network control unit (RNCl) are designed such that at least one transmission path (UP11) from this higher-level radio network control unit " (SGSNl) for distribution of the " group message (GNl) to the determined members member subscriber devices (UE1, UE2, UE4, UE5) can be provided.
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