WO2008025243A1

WO2008025243A1 - PASSERELLE D'ACCÈS, eNB ET PROCÉDÉ POUR SERVICE ÉVOLUÉ DE MULTIDIFFUSION EN DIFFUSION MULTIMÉDIA

Info

Publication number: WO2008025243A1
Application number: PCT/CN2007/002527
Authority: WO
Inventors: Hua Chao; Yonggang Wang; Yu Chen; He Wang; Zhongji Hu
Original assignee: Alcatel Shanghai Bell Co., Ltd.; Alcatel Lucent
Priority date: 2006-08-22
Filing date: 2007-08-21
Publication date: 2008-03-06
Also published as: CN101132607A; US20100265866A1; US8320290B2; JP2010502055A; KR101307175B1; KR20090042928A; EP2068522A4; EP2068522A1; JP5124859B2; CN101132607B

Description

演进多媒体广播组播业务接入网关、基站和方法

本发明涉及移动通信领域；尤其是第三代移动通信领域的系统结构演进 /长期演进（SAB/LTE ), 更具体地，涉及一种支持因特网协议（IP )组播的演进多媒体广播组播业务 ( EMBMS )接入网关、基站和方法。背景技术

与演进前的网络结构相比，目前基于 SAE/LTE 的网络结构更加平坦。一方面，无线接入网部分由原有的两个网络节点结构（基站 NodeB +无线网络控制器 RNC ) 简化成一个网络节点结构（基站 eNodeB, 以下简写作 eNB ); 另一方面，类似网格的网络连接方式被引入，也就是说一个 eNB可以和多个接入网关（aGW )通过 S1接口相连接；一个 eNB也可以和邻近的多个 eNB通过 X2接口相连接，这种连接可以是物理的也可以是逻辑的，如果是逻辑相连，两个 eNB在物理上可以通过 aGW转接。 SAE/LTE 的网络结构如图 1所示。

具体地，参考图 1 ,两个接入网关 aGWl和 aGW2分别通过 S1接口与三个基站 eNBl、 eNB2和 eNB3相连，以及三个基站 eNBl、 eNB2和 eNB3之间通过 X2接口彼此相连。图 1中示出了各个节点之间存在物理连接的情况。如果 eNBl和 eNB3之间不存在 X2接口连接，则 eNBl可以通过 aGWl或 aGW2与 eNB3相连，从而构成 eNBl与 eNB3之间的逻辑连接。

从 3GPP Re 17开始，定义了 SAE/LTE的规范，在 SAE/LTE的网络结构中， MBMS 被称为 BMBMS ( Evolved - MBMS, 演进 MBMS )。这种平坦的网络结构给多媒体广播组播业务（ MBMS )数据的有效发送带来了新的挑战：是沿用 Rel 7版本前的 GTP协议（ GPRS 隧道协议）连接 eNB和 aGW还是引入其他技术。在 3GPP目前的讨论中，提出将 IP組播技术引入广播组播业务的网络结构中，但目前的规范中还没有定义在用户平面如何连接 eNB和 aGW，也就是说 3GPP目前没有定义 SI接口上的协议结构。本发明在给出了 S1接口上的协议结构的基础上，讨论了如何发送 MBMS的控制信息，进而提出了一种支持 IP组播的 EMBMS接入网关、基站和方法。

据 Nokia 和 Vodafone 于 2006 年 5 月在 RAN3 的 52 次会议上提交的文稿 ( R3-060652 MBMS aspect s in SAE/LTE work, Nokia; R3-060694 Suppor t of MBMS in E- UTRAN )显示，他们赞成将 IP組播引入 EMBMS, 并初步分析了如何在 SI接口上发送 EMBMS的控制信息。对于组播业务， Nokia建议将 MBMS会话开始（MBMS Sess ion Start ) 消息发送给包含在服务区（Service Area, 下文简称为 SA ) 范围内、并且包含在有感兴趣用户的跟踪区（Tracking area, 下文简称为 TA ) 范围内的那些 eNB; Vodafone建议将 MBMS会话开始消息发送给包含在有感兴趣的用户的 TA范围内的那些 eNB。对于广播业务， Nokia和 Vodafone公司都认为 MBMS会话开始消息需要发送给包含在 SA范围内的那些 eNB。

但是，上面两篇参考文献只是提出可以将 IP組播引入 MBMS , 而没有给出具体的协议栈结构和操作方法，所以 IP組播如何在业务数据发送方面发挥作用是不明确的。

因此，需要一种支持 IP组播的 EMBMS接入网关、基站和方法，能够指出在 SAE/LTE 的框架下，如何使用 IP组播发送 EMBMS的业务数据，使得从 aGW发出的 MBMS业务数据更加有效地到达 eNB。

上面两篇参考文献虽然给出了 EMBMS 的流程设计方案，但在技术方面仍然存在缺陷。例如，对于组播业务，在 aGW选择哪些 eNB来向其发送 MBMS业务开始消息的问题上，存在着有可能造成一些需要接收 MBMS会话开始消息的 eNB未能接收 MBMS会话开始消息的缺陷。

因此，需要一种支持 IP组播的 BMS接入网关、基站和方法，一方面使 eNB能够从 aGW得到足够的信息，另一方面能够在各种可能的场景下为 eNB的功能实现和流程设计提供方便。发明内容

本发明的目的是提供一种支持 IP組播的 BMBMS接入网关，能够从接入网关得到足够的信息，使得从接入网关发出的 MBMS业务数据更加有效地到达 eNB，本发明还提供了相应的基站和 IP组播的 EMBMS接入网关及基站的操作方法。

根据本发明的一个方面，提供了一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务 ( EMBMS )接入网关，包括：接收 /响应装置，用于接收来自广播组播服务中心的多媒体广播组播业务会话开始消息，并在接收到所述多媒体广播组播业务会话开始消息后向广播组播服务中心返回响应消息；存储装置，用于存储各个多媒体广播组播业务服务区与各个基站之间的映射关系；确定装置，用于在所述接收 /响应装置接收到所述多媒体广播組播业务会话开始消息时，根据存储的所述映射关系，确定与所述多媒体广播組播业务相关联的基站；以及发送装置，用于向所确定的基站发送所述多媒体广播组播业务会话开始消息。

根据本发明的另一个方面，提供了一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )接入网关的操作方法，包括以下步骤：接收来自广播组播服务中心的、针对多媒体广播组播业务的多媒体广播组播业务会话开始消息；在接收到所述多媒体广播组播业务会话开始消息后向广播组播服务中心返回响应消息；根据所存储的各个多媒体广播組播业务服务区与各个基站之间的映射关系，确定与所述多媒体广播组播业务相关联的基站；以及向所确定的基站发送多媒体广播組播业务会话开始消息。

根据本发明的再一个方面，提供了一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )接入网关，包括：存储装置，用于存储路由表；接收装置，用于接收来自广播組播服务中心的数据，并将接收到的数据还原成因特网协议组播包；分组数据会聚协议数据包处理装置，用于将因特网协议组播包封装成分组数据会聚协议包；因特网协议组播包处理装置，用于从所还原的因特网协议组播包中提取因特网协议组播地址，以所提取的因特网协议组播地址作为因特网协议组播地址，将封装后的分组数据会聚协议包重新封装成因特网协议组播包，以及根据所提取出的因特网协议组播地址和所存储的路由表，确定要接收重新封装后的因特网协议組播包的基站；一个或多个传输协议处理装置，分别与各个基站相关联，根据相应的传输协议处理对重新封装后的因特网协议组播包进行处理；以及一个或多个发送装置，分別与各个基站相关联，用于向所确定的基站发送根据相应的传输协议处理的数据包。

根据本发明的再一个方面，提供了一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（ EMBMS )接入网关的操作方法，包括以下步骤：接收来自广播组播服务中心的数据，并将接收到的数据还原成因特网协议組播包；从还原后的因特网协议组播包中提取因特网协议组播地址；将接收到的因特网协议组播包封装成分组数据会聚协议包；以所提取的因特网协议组播地址作为因特网协议组播地址，将分组数会聚协议包重新封装成因特网协议組播包；根据所提取的因特网协议组播地址和所存储的路由表，确定要接收重新封装后的因特网协议组播包的基站；根据相应的传输协议对重新封装后的因特网协议组播包进行处理；以及向所确定的基站发送经传输协议处理的数据包。

根据本发明的再一个方面，提供了一种支持网络組播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )基站，包括：接收 /响应装置，用于接收来自接入网关的多媒体广播组播业务会话开始消息和多媒体广播组播业务会话更新消息，并向接入网关返回响应消息；存储装置，用于存储各个多媒体广播组播业务的服务区与所述基站所管理的各个小区之间的映射关系；通告过程处理装置，用于在所需小区内发起通告过程，并返回通告过程的结果；发送装置，用于向各个小区发送各种信息和数据；以及基站控制器，用于控制所述基站的操作，根据所接收到的多媒体广播组播业务会话开始消息或多媒体广播组播业务会话更新消息、和所存俯的映射关系，确定是否需要在所管理的各个小区内发起通告过程。

根据本发明的再一个方面，提供了一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（ EMBMS )基站的操作方法，包括以下步骤：从接入网关接收多媒体广播组播业务会话开始消息和多媒体广播组播业务会话更新消息，向接入网关返回响应消息；针对所述基站所管理的各个小区， #居所接收到的多媒体广播组播业务会话开始消息和多媒体广播组播业务会话更新消息、以及所存储的映射关系，分别执行以下操作：确定该小区是否需要发起通告过程，如果需要，则发起通告过程，并等待通告过程的结果；确定是否需要为该小区分配无线承载；如果需要为该小区分配无线承载，则分配无线承载，并将无线承载配置信息通知给用户设备；以及如果不需要为该小区分配无线承载，则确定是否需要发送多媒体广播组播业务的状态信息，如需要发送，则进行发送。

根据本发明的再一个方面，提供了一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )基站，包括：接收装置, 用于接收来自接入网关的多媒体广播组播业务数据；存储装置，用于存储各个多媒体广播组播业务的服务区与所述基站所管理的各个小区之间的映射关系；因特网协议组播数据包处理装置，用于接收因特网协议组播数据包，提取因特网协议组播数据包的内容，并根据所存储的映射关系，确定需要接收所述因特网协议组播数据包的内容的小区；无线接口协议处理装置，与所述基站所管理的各个小区相关联，用于对来自因特网协议组播数据包处理装置的数据进行无线接口协议处理，并将处理后的数据提供给发送装置；发送装置，用于向各个小区发送各种信息和数据；以及基站控制器，用于控制所述存储装置和所述因特网协议组播数据包处理装置，将所述接收装置接收到的因特网协议组播包提供给所述因特网协议组播数据包处理装置。

根据本发明的再一个方面，提供了一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )基站的操作方法，包括以下步骤：接收来自接入网关的多媒体广播组播业务数据；接收因特网协议组播数据包，提取因特网协议組播数据包的内容；根据所存储的各个多媒体广播組播业务的服务区与所述基站所管理的各个小区之间的映射关系，确定需要接收所述因特网协议组播数据包的内容的小区；对因特网协议组播数据包的内容进行无线接口协议处理；以及向所确定的小区发送处理后的数据。附图说明

下面将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述，其中：

图 1是示出了 SAE/LTE的网络结构的示意图；

图 2是引入 IP组播之后网络结点的协议栈结构的示意图；

图 3A是示出了 MBMS业务开始过程的时序图；

图 3B是用于解释需要向哪些 eNB发送 MBMS会话开始消息的示意图；

图 3C是用于解释需要向哪些 eNB发送 MBMS会话开始消息的示意图；

图 4是示出了根据本发明的接入网关的结构的方框图；

图 5A是示出了接入网关的 MBMS会话开始消息发送处理的流程图；

图 5B是示出了对接入网关的数据包进行的处理的流程图；

图 6是示出了根据本发明的基站的结构的方框图；

图 7是示出了基站在收到 MBMS会话开始消息后的处理的流程图；

图 8是示出了基站在收到 IP组播数据包后的处理的流程图；以及

图 9是用于详细解释本发明的、网络连接和规划的典型场景的示意图。具体实施方式

下面结合附图说明本发明的具体实施方式。应该指出，所描述的实施例仅是为了说明的目的，而不是对本发明范围的限制。所描述的各种数值并非用于限定本发明，这些数值可以根据本领域普通技术人的需要进行任何适当的修改。图 2是引入 IP组播之后网络结点的协议栈结构的示意图。

在用户平面，因为 IP组播要被引入基站（ eNB ), 所以 IP组播可以作为 S1接口用户平面数据的承载协议，那么各网络结点的协议栈如图 2所示。其中广播组播服务中心 ( BM-SC )和 3GPP Re 16中的 BM-SC的功能相同。接入网关 ( aGW )和 BM-SC通过 Gi接口连接。整个 MBMS业务的传输涉及两层 IP组播的封装。第一层涉及应用层，并在 BM- SC、 aGW和 UE侧得到识别。第二层涉及 S1接口上的传输层技术，其协议结构以图 2中的阴影部分表示。在 IP组播协议层之下，还有其他传输层的协议，图 2中统一用传输网络层（TNL )来标识。本发明对它们使用的协议栈没有限制，可以沿用现有规范中的传输网络层协议栈。

标准的 IP组播路由器在收到 IP组播包之后，不做额外处理，直接向 IP组播地址转发所接收到的 IP组播包。但是，在将 IP组播引入到 EMBMS之后，因为 PDCP (分组数据会聚协议）是在 aGW第一层实现的，要在 PDCP包的基础上对处在 aGW第二层的 IP组播进行再打包。因此，在 IP组播的传播路径中， aGW不再是一个标准的 IP组播的路由器，它需要从收到的 IP组播包中解析出 IP组播地址，然后用解析出的 IP 组播地址对 IP组播的第二层进行封装。此后，利用路由功能将 IP组播包分发至所有需要 IP組播包的 eNB。对于不同的业务， aGW可能需要把数据发给不同的 eNB，这是由 IP组播组管理协议和路由表来保证的，由于这些内容不涉及到本发明的实质内容，在此省略对其的详细描述。

图 3A是示出了 MBMS业务开始过程的时序图。

如图 3A所示 ,在控制平面， MBMS业务的开始由上游节点通过 MBMS会话开始（ MBMS Sess ion Start ) 过程通知下游节点。

在收到来自 BM- SC的 MBMS会话开始消息后， aGW返回 MBMS会话开始响应消息给 BM-SC作为应答。然后， aGW需要判断和它相连的哪些 eNB需要获得 MBMS会话开始消息。这里， EMBMS仍然沿用 MBMS的原则，即在一个预先定义好的地理区域（这个区域被称为服务区 SA ) 内为用户提供业务。不同的业务可以有不同的 SA。因为运营商在进行网络规划时，可以在同一个地理区域用不同层次的多个小区共同覆盖。

在本发明中，如果某个 eNB至少包含一个属于某个 MBMS业务的 SA范围内的小区时，此 eNB就需要接收这个业务的 MBMS会话开始消息。

例如，图 3B示出了用于解释需要向哪些 eNB发送 MBMS业务 1的 MBMS会话开始消息的示意图。对于 eNBll而言，虽然只有小区 1属于 SA1 , 小区 2不属于 SA1 , 但 eNBl也需要接收 MBMS会话开始消息。对于 eNB2 , 小区 3和 4都属于 SA1 , 因此 eNB12 需要接收 MBMS会话开始消息。但是，对于 eNB13, 其所管理的小区 5并不属于 SA1 , 因此 eNBl 3不需要接收 MBMS会话开始消息。

这也意味着， aGW需要保存 SA和 eNB的映射关系（参考表 1 )。 aGW可以利用各种方式获得 SA和 eNB的映射关系。例如，运营商可以在 0MC (操作、管理、控制）设备里维护 SA到小区的映射表、以及每个 eNB管理哪些小区的映射表。然后由这两个映射表推断出 SA和 eNB的映射关系，在 aGW初始化的时候通过静态配置告知 aGW。

OMC设备也可以在某个 MBMS业务的会话开始时，由这两个映射表推断出对于该 MBMS 业务而言的 SA和 eNB的映射关系，然后将这个关系告知给 aGW。但是，在本发明中，并不限制 aGW获得上述映射关系的方法。

例如，对于图 3B所示的情形， aGW可以保存如下映射关系（表 1 ):

表 1

0 在 MBMS会话开始消息中， aGW需要将 SA告知 eNB。因为 eNB保存有 SA和小区的映射关系（参考表 2 ), eNB就可以在其管理的小区的空中接口上发送业务开始或业务正在进行的状态信息。对组播业务而言，这些信息可以触发通告过程，从而在空中接口上进一步触发计数或投票过程，这些过程可以由网络触发或者由用户设备 ( UE ) 主动发起。通过这些过程， eNB可以判断一个小区是否有感兴趣的用户，然后进一步 5 判断是否有必要在此小区为这个业务建立无线承载（RB )。在本发明中，根据 eNB不同的实现方式，由 eNB自行确定在什么情况下发送业务开始或业务正在进行的状态信息。 eNB可以灵活地使用这些信息完成所需要的功能。

例如，对于图 3B所示的情形， eNBll ~ eNB13可以保存如下映射关系（表 2 ):

0

现有的方案建议把 MBMS会话开始消息发到包含在有感兴趣的 UE的 TA范围内的 eNB, 但是包含在业务服务区范围内而不包含感兴趣的 UE的 eNB也应该收到 MBMS会话开始消息。具体地讲，参考图 3C，对某个 MBMS组播业务感兴趣的空闲状态的 UE1和连接状态的 UE2分别驻留在小区 1和小区 5中， TA2包含的小区 3和小区 4内没有对此业务感兴趣 UE, 小区 1的相邻小区是小区 2和小区 3。此 MBMS组播业务使用专用载频发送业务数据，在图 3C所示的五个小区中，小区 2没有配置专用载频。按照现有的方案，尽管 eNBlU eNB12和 eNB13都包含在 SA的范围内, 只有 eNBl l和 eNB13能收到 MBMS 会话开始消息。所以， eNBl 2不可能在小区 3和小区 4的空中接口上发送任何 MBMS信息。当 UE1 因为移动离开小区 1时，因为缺乏小区 3和小区 4的专用载频信息， UE1 在进行小区重选时，很可能选择没有配置专用载频的小区 2。但是，考虑到接收业务的连续性，希望 UE1能够小区重选到小区 3。所以，本发明认为，在实际操作中， eNB12 也应该收到 MBMS会话开始消息，从而具备在 SA的范围内的所有小区的空中接口上发送 MBMS信息的能力，以备 UE使用。本发明给出的是一个典型例子，并不限制网络，例如， eNB如何使用这些 MBMS信息完成相应的功能等均不受限制。

因为 eNB不保存空闲状态 UE的信息，沿用 3GPP Rel 6的机制， aGW需要将包含已定制某个 MBMS业务的空闲状态 UE的 TA列表通过 MBMS会话开始消息发给 eNB。根据此信息， eNB可以在 SA的区域内进一步缩小需要触发通告过程的小区集合。

3GPP定义了使用专用载频发送 EMBMS业务的可能性。专用载频可以是 MBMS业务独享的，也可以是和单播业务共用的。如果运营商在网络中为 EMBMS配置了专用载频，用户需要在空中接口上得知这个消息，以便能选择到正确的小区去接收某个业务。这就需要 aGW在 MBMS 会话开始消息中携带专用载频信息。

所以， MBMS会话开始消息中可能携带如下信息：

1 )业务标识；

2 )业务类型（广播或组播)；

3 )服务区域；

4 ) 包含已定制某个业务的空闲状态用户设备的跟踪区域列表；

5 )专用载频标识（可选，在 MBMS业务被配置在专用载频上发送业务数据时包括）。 eNB从 aGW接收到 MBMS会话开始消息后，发送 MBMS会话开始响应消息给 aGW作为应答。

当包含已定制某个业务的空闲状态的 UE的 TA列表发生变化时， aGW利用 MBMS会话更新消息通知 eNB, MBMS 会话更新消息携带列表的变化信息。 MBMS会话更新消息的发送原则可以和 MBMS会话开始消息的原则相同，即发送给在 SA范围内的所有 eNB; 也可以不同，比如只发送给包含在变化的 TA范围内的那些 eNB。。

eNB在从 aGW接收到 MBMS会话更新消息后，发送 MBMS会话更新响应消息给 aGW 作为应答。

图 4是示出了根据本发明的接入网关的结构的方框图。

接入网关 aGW 1000包括接收 /响应装置 1001、确定单元 1100、 IP组播数据包处理单元 1002、 PDCP数据包处理单元 1003、传输协议处理单元 1004、发送装置 1005 , 和存储单元 1006。因为 aGW 1000具备路由功能，所以与其他设备相连的每个物理端口都具有传输协议处理单元 1 DQ4和发送装置 1005。

接收 /响应装置 1001用于接收来自 BM-SC的 MBMS会话开始消息，并将 MBMS会话响应消息返回给 -SC。此夕卜，接收 /响应装置 1001用于通过 Gi接口接收来自 BM-SC 的数据，并将接收到的数据还原成 IP组播包并传输给 IP组播数据包处理单元 1002。

确定单元 1100用于在接收 /响应装置 1001接收到来自 BM- SC的针对一个 MBMS 业务的 MBMS会话开始消息时，根据存储在存储单元 1006中的 SA与 eNB的映射关系，确定与所述 MBMS业务相关联的 eNB。

IP组播数据包处理单元 1002在接收到来自接收装置 1001的 IP组播包后，解析出 IP组播地址，再将 IP组播包传输给 PDCP数据包处理单元 1003。

PDCP数据包处理单元 1003用来将接收到的数据封装成 PDCP包再返回 IP组播数据包处理单元 1002。

通过查找存储在存储单元 1006中的路由表， IP组播数据包处理单元 1002知道应该把 IP组播包转发至哪几个传输协议处理单元 1004，并通过发送装置 1005 , 经由 S1接口发送给需要接收 MBMS业务数据的 eNB。

此外，发送装置 1005还根据来自确定单元 1100的指示，向 eNB发送 MBMS会话开始消息。

接下来，将参照图 5 , 对根据本发明的接入网关的处理操作进行详细的描述。图 5A是示出了接入网关的 MBMS会话开始消息发送处理的流程图。

首先，在步骤 S300 , 根据本发明的接入网关的 MBMS会话开始消息的发送处理过程开始。在步骤 S302 , 接收来自 BM-SC的、针对 MBMS业务的 MBMS会话开始消息。然后，在步骤 S304，将 MBMS会话响应消息返回给 BM- SC。接下来，在步骤 S306 , 根据所存储的各个 MBMS SA与各个 eNB之间的映射关系（参见表 1 ), 确定与所述 MBMS业务相关联的 eNB。在步骤 S308 , 向所确定的 eNB发送 MBMS会话开始消息。在步骤 S310, 接入网关的 MBMS会话开始消息的发送处理过程结束。

图 5B是示出了对接入网关的数据包进行处理的流程图。

首先，在步骤 S400,根据本发明的 aGW的数据包处理开始。在步骤 S402 , aGW 1000 通过接收装置 1001经由 Gi接口从 BM-SC接收业务数据，并将接收到的数据还原成 IP 组播包。之后，在步骤 S404, 通过 IP组播数据包处理单元 1002解析出 IP组播地址， (这里假设 aGW解出的 IP组播地址为 IP A )。然后 , 在步驟 S408，通过 PDCP数据包处理单元 1003, 按照 PDCP的协议规范对 IP组播包进行 IP头压缩，以便保证空中接口上的传输效率。在步骤 S410, 通过 IP组播数据包处理单元 1002 , 对 PDCP包进行传输层的 IP组播封装，并使用 IP地址 = IP A的 IP数据包头。最后，在步骤 S412 , 通过传输协议处理单元 1004和发送装置 1005，将 IP组播包经由 S1接口，通过物理连接发送给 eNB。

在 S1接口上引入 IP组播之后， MBMS业务数据在 S1接口上的分发就变得非常简单。根据 IP组播的数据分发机制， aGW将封装好的 IP组播数据包发往 IP组播地址。这样，加入以这个地址为标识的 IP组播组的所有 eNB都能接收到 IP组播数据包。

图 6是示出了根据本发明的基站的结构的方框图。

eNB 2000包括 S1接口消息 /数据接收装置 2001、 eNB控制器 2100、 IP组播数据包处理单元 2002、通告过程处理单元 2003 (每个小区一个单元）、 RB分配单元 2004 (每个小区一个单元）、状态信息组装单元 2005 (每个小区一个模块）、 IP組播组处理单元 2006、无线接口协议处理单元 2007 (每个小区一个单元）、发送装置 2008和存储单元 2009。

S 1接口消息 /数据接收装置 2001用于通过 S 1接口接收来自 aGW的消息和业务数据，并将接收到的各种消息和业务数据传输给 eNB控制器 2100。在接收到来自 aGW的 MBMS会话开始消息或 MBMS会话更新消息后， S1接口消息 /数据接收装置 2001将 MBMS 会话响应消息返回给 aGW。

eNB控制器 2100判断是否需要触发通告过程处理单元 2003、 RB分配单元 2004 和状态信息组装单元 2005的相应处理，并将接收到的业务数据传输给 IP组播数据包处理单元 2002。

通告过程处理单元 2003用来在空中接口上发起通告过程，并将通告过程的结果返回给 eNB控制器 2100。 RB分配单元 2004用来根据 eNB控制器 2100的指示，为某个 MBMS业务分配 RB，并将 RB的配置信息告知状态信息组装单元 2005。 RB分配单元 2004还用来判断是否需要触发 IP组播组处理单元 2006的相应处理。

状态信息组装单元 2005 , 根据 eNB控制器 2100的指示，组装需要通过发送装置 2008在空中接口上发送的状态信息和 RB配置信息。

IP組播组处理单元 2006用来触发 eNB向 aGW发起的加入或离开某个 IP组播组的流程。

IP组播数据包处理单元 2002用来从 eNB控制器 2100接收 IP組播包。解析出 I P组播包的内容后，将数据传输给无线接口协议处理单元 2007。

无线接口协议处理单元 2007用来将接收到的数据进行 RLC(无线链路控制）、 MAC

(媒体接入控制）和物理层协议的处理，然后通过发送装置 2008 把业务数据经由空口接口发送给用户。

通过查找存储在存储单元 2009中的 SA和小区的映射关系， eNB控制器 2100可以判断需要在哪些小区触发通告过程处理单元 2003、 RB分配单元 2004和状态信息组装单元 2005的相应处理。

通过查找存储在存储单元 2009中的需要接收业务数据的小区的列表信息， IP组播数据包处理单元 2002 , 可以判断需要将 IP组播数据包传输给哪些小区的无线接口协议处理单元 2007。

图 7是示出了基站在收到 MBMS会话开始消息后的处理的流程图。

首先，在步骤 S600, 根据本发明的 eNB收到 MBMS会话开始消息后的处理流程开始， S1接口消息 /数据接收装置 2001接收 MBMS会话开始消息，并返回 MBMS会话响应消息给 aGW作为应答。在步骤 S602 , eNB控制器 2100根据通过 S1接口消息 /数据接收装置 2001接收到的 MBMS会话开始消息，从 eNB管理的某个小区开始，判断是否需要在当前小区发起通告过程。

如果在此小区不需要发起通告过程（步骤 S602中的 "否 "），在步骤 S604 , eNB 控制器 2100判断是否需要向小区分配承载业务数据的 RB。如果不需要（步骤 S604中的 "否 "）， eNB控制器 2100在步驟 S605判断是否需要发送业务状态信息（业务开始或正在进行）。如果需要发送此信息 (步驟 S605中的 "是" ), eNB控制器 2100在步骤 S606告知状态信息组装单元 2005 , 指示它在组装状态信息后，通过发送装置 2008在空中接口上发送状态信息。如果不需要发送此信息（步骤 S605中的 "否"）， eNB控制器 2100在步骤 S612判断，是否已经对 eNB管理的所有小区都进行过处理，如果是，则流程结束，否则， eNB控制器 2100在步骤 S614，转到下一个小区，然后返回步骤 S602。

如果在此小区需要发起通告过程（步骤 S602中的 "是，，），在步骤 S603 , eNB控制器 2100通知通告过程处理单元 2003 , 指示它在此小区发起通告过程。在完成通告过程之后，通告过程处理单元 2003将通告过程的结果返回给 eNB控制器 2100。根据通告过程的结果， eNB控制器 2100在步骤 S604判断是否要向当前小区分配 RB。如果需要分配（步骤 S604中的"是" )， eNB控制器 2100在步骤 S607指示 RB分配单元 2004 , 在本小区内为当前业务分配 RB。之后， RB分配单元 2004在步骤 S608将 RB的配置信息告知状态信息組装单元 2005 , 并通过发送装置 2008将 RB配置信息通知给用户。同时，在步骤 S609 , RB分配单元 2004触发 IP组播组处理单元 2006的判断，即判断 eNB 是否已经加入当前业务的 IP组播组。如果已经加入（步骤 S609中的 "是"），流程跳到步骤 S612。如果 eNB没有加入 IP组播組（步驟 S609中的 "否"）， IP组播组处理单元 2006在步骤 S610向 aGW发起申请加入 IP组播组的流程，然后再执行步骤 S612 的处理。

图 8是示出了基站在收到 IP组播数据包的处理流程图。

首先，在步骤 S800 , 根据本发明的 eNB收到 IP组播数据包后的处理流程开始。在步骤 S802， IP组播数据包处理单元 2002收到从 eNB控制器 2100来的 IP組播包后，解析出 IP组播包的内容。在步骤 S804 , 通过查找存储在存储单元 2009中的需要接收业务数据的小区的列表信息， IP组播数据包处理单元 2002判断需要将 IP组播数据包传输给哪些小区的无线接口协议处理单元 2007。之后，在步骤 S806 , 无线接口协议处理单元 2 G07对从 IP组播数据包处理单元 2002收到的数据进行 RLC、 MAC和物理层协议的处理。在步驟 S808 , 将处理过的数据通过发送装置 2008经由空中接口传输给用户。

图 9是用于详细解释本发明的、网络连接和规划的典型场景的示意图。

这里描述 aGW如何发送 MBMS会话开始消息， eNB在收到 MBMS会话开始消息后如何处理。为了能够确定地描述问题可以假设一种典型的场景，如图 9所示。为简化起见，这里不失一般性地给出了只有一个 aGW参与业务数据发送的场景。

在该场景中不失一般性地假设：

1 ) 小区 1- 5都属于 MBMS业务 A的 SA区域； 2 ) 小区 1和 2属于 TA1 , 小区 3和 4属于 TA2 , 小区 5属于 TA3;

3 ) aGW在发送 MBMS会话开始消息给 eNB之前，只有小区 1有连接状态的对 MBMS业务 A感兴趣的用户 UE01;

4 ) aGW在发送 MBMS会话开始消息给 eNB之前，小区 4中驻留有对 MBMS业务 A感兴趣的空闲状态的用户 UE02。

依照上面的假设， aGW将 MBMS会话开始消息发往 eNBll、 eNB12和 eNB13。 MBMS 会话开始消息中携带的 "包含空闲用户的 TA列表"信息是 TA2。如果运营商给此业务配置了专用载频， MBMS会话开始消息还要携带专用载频的标识。

图 9中的三个 eNBll、 eNB12和 eNB 13在收到 MBMS会话开始消息后，都会在空中接口上发送业务开始的信息。如果 MBMS会话开始消息携带了专用载频信息， eNBll、 eNB 12和 eNB13都会在空中接口上发送 MBMS业务使用的专用载频信息。

具体地，结合图 4到图 9 , 对本发明的具体实例进行详细的描述。 eNBll、 eNB12 和 eNB13在收到 MBMS会话开始消息后，由于每个 eNBll、 eNB12和 eNB13遇到的情况可能不同，他们的处理结果也可能不同。在图 9给出的场景下，对三个 eNBll、 eNB12 和 eNBl 3的处理过程如下说明：

eNBll收到 MBMS会话开始消息后，检测到小区 1已经有连接状态的对 MBMS业务 A感兴趣的 UE01 , 所以 eNBll判断不需要在小区 1发起通告过程，但需要为小区 1分配 RB。而 eNBll管辖的小区 1和 2都不属于 TA2 ,而且小区 2内没有连接状态的对 MBMS 业务 A感兴趣的 UE, 所以 eNBl确定不需要在小区 2中发起通告过程，也不需要分配 RB, 但需要在空中接口上发送业务开始的状态信息。既然 eNBl l在收到 MBMS会话开始消息之前，就已经知道小区 1有连接状态的对 MBMS业务 A感兴趣的 UE01 , eNBll 必定已经是 IP组播组的成员，这点是 IP组播组管理协议来保证的，不需要在本发明中详细解释。

eNB12在收到 MBMS会话开始消息后，因为发现它管理的小区 3和 4属于 TA2 , eNB12在小区 3和 4都发起通告过程。通告过程的结果显示，只有小区 4中有感兴趣的 UB02 , eNB12只给小区 4分配 RB，并在小区 3的空中接口上发送业务开始的状态信息。如果 eNB12发现自己不是 IP组播组的成员， eNB12会向 aGW发起加入 IP组播组的请求消息。

eNBl 3在收到 MBMS会话开始消息后，因为发现它管理的小区 5不属于 TA2 , eNBl 3 确定不需要在小区 5发起通告过程，也不需要分配 RB, 但可以在空中接口上发送业务开始的状态信息。

eNB在收到 MBMS会话更新消息后的处理流程和图 7类似，在业务的进行过程中，如果有空闲状态的 UB02从小区 4移动到小区 5 , aGW会发现包含空闲状态的感兴趣的 UE的 TA列表发生了变化。 aGW可以把变化的列表通过 MBMS会话更新消息发给所有属于服务区范围的 eNBl l、 eNB12和 eNB13。 aGW也可以把变化的列表通过 MBMS 会话更新消息只发给受到影响的 eNB13。 eNB13收到 MBMS会话更新消息后，在小区 5发起通告过程。如果通告过程的结果显示，小区 5中有感兴趣的 UE02 , eNB13给小区 5分配 RB, 如果 eNB13发现自己不是 IP组播组的成员， eNB13会向 aGW发起加入 IP组播组的请求消息。

本发明给出了引入 IP组播之后涉及 EMBMS 网络结构的各网络节点的协议栈结构，明确了数据包从 aGW发送到 eNB时，需要做哪些处理。

与现有方案相比，根据本发明的 MBMS会话开始处理流程是完备的。本发明充分考虑到 eNB的功能需求，在消息中携带了足够的信息为 eNB的功能实现和流程设计提供方便。本发明还为空中接口的流程设计提供更多的灵活性。最后所应说明的是：以上实施例仅仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

权利要求

1.一种支持网络組播的演进多媒体广播組播业务（ EMBMS )接入网关，包括：接收 /响应装置，用于接收来自广播组播服务中心的多媒体广播组播业务会话开始消息，并在接收到所述多媒体广播组播业务会话开始消息后向广播组播服务中心返回响应消息；

存储装置，用于存储各个多媒体广播组播业务服务区与各个基站之间的映射关系；

确定装置，用于在所述接收 /响应装置接收到所述多媒体广播组播业务会话开始消息时，根据存储的所述映射关系，确定与所述多媒体广播组播业务相关联的基站；以及

发送装置，用于向所确定的基站发送所述多媒体广播组播业务会话开始消息。

2.根据权利要求 1所述的接入网关，其中与一个多媒体广播组播业务相关联的基站是包括属于所述多媒体广播组播业务服务区范围内的至少一个小区的基站。

3.根据权利要求 1或 2所述的接入网关，其中由所述发送装置发送的所述多媒体广播组播业务会话开始消息包括业务标识，业务类型，服务区域，和包含已定制所述多媒体广播组播业务的空闲状态用户设备的跟踪区域列表。

4.根据权利要求 3 所述的接入网关，其中由所述发送装置发送的所述多媒体广播组播业务会话开始消息还包括专用载频标识。

5.根据权利要求 3所述的接入网关，其中所述业务类型包括广播和组播。

6.根据权利要求 1所述的接入网关，其中所述确定装置还用于在已定制多媒体广播组播业务的空闲状态的用户设备所处的跟踪区域发生变化时，确定与所述变化相关联的基站；以及所述发送装置还用于向所述确定装置所确定的基站发送多媒体广播组播业务会话更新消息。

7.根据权利要求 6所述的接入网关，其中与所述变化相关联的基站是包括属于所述用户设备所定制的多媒体广播组播业务服务区范围内的至少一个小区的基站。

8.根据权利要求 6所述的接入网关，其中与所述变化相关联的基站是包括属于所述用户设备在其间移动的跟踪区域内的至少一个小区的基站。

9.根据权利要求 8所述的接入网关，其中与所述变化相关联的基站是包括属于所述用户设备移动离开的跟踪区域内的至少一个小区的基站、或包括属于所述用户设备移动到其中的跟踪区域内的至少一个小区的基站。

10.一种支持网络組播的演进多媒体广播组播业务（ BMBMS )接入网关的搡作方法，包括以下步骤：

接收来自广播组播服务中心的、针对多媒体广播组播业务的多媒体广播组播业务会话开始消息；

在接收到所述多媒体广播組播业务会话开始消息后向广播组播服务中心返回响应消息；

根据所存储的各个多媒体广播組播业务服务区与各个基站之间的映射关系，确定与所述多媒体广播组播业务相关联的基站；以及

向所确定的基站发送多媒体广播组播业务会话开始消息。

11.根据权利要求 10所述的操作方法，其中与一个多媒体广播组播业务相关联的基站是包括属于所述多媒体广播组播业务服务区范围内的至少一个小区的基站。

12.根据权利要求 10或 11所述的操作方法，其中由所述接入网关发送的多媒体广播组播业务会话开始消息包括业务标识，业务类型，服务区域，和包含已定制所述多媒体广播组播业务的空闲状态用户设备的跟踪区域列表。

13.根据权利要求 12 所述的操作方法，其中由所述接入网关发送的多媒体广播组播业务会话开始消息还包括专用载频标识。

14.根据权利要求 12所述的操作方法，其中所述业务类型包括广播和组播。

15.根据权利要求 10所述的操作方法，还包括：

在已定制多媒体广播组播业务^空闲状态的用户设备所处的跟踪区域发生变化时，确定与所述变化相关联的基站；以及

向所确定的基站发送多媒体广播组播业务会话更新消息。

16.根据权利要求 15所述的操作方法，其中与所述变化相关联的基站是包括属于所述用户设备所定制的多媒体广播組播业务服务区范围内的至少一个小区的基站。

17.根据权利要求 15所述的操作方法，其中与所述变化相关联的基站是包括属于所述用户设备在其间移动的跟踪区域内的至少一个小区的基站。

18.根据权利要求 17所述的操作方法，其中与所述变化相关联的基站是包括属于所述用户设备移动离开的跟踪区域内的至少一个小区的基站、或包括属于所述用户设备移动到其中的跟踪区域内的至少一个小区的基站。

19.一种支持网络組播的演进多媒体广播组播业务（ EMBMS )接入网关，包括：存储装置，用于存储路由表；

接收装置，用于接收来自广播組播服务中心的数据，并将接收到的数据还原成因特网协议组播包；

分組数据会聚协议数据包处理装置，用于将因特网协议组播包封装成分组数据会聚协议包；

因特网协议组播包处理装置，用于从所还原的因特网协议組播包中提取因特网协议组播地址，以所提取的因特网协议组播地址作为因特网协议組播地址，将封装后的分组数据会聚协议包重新封装成因特网协议组播包，以及根据所提取出的因特网协议组播地址和所存储的路由表，确定要接收重新封装后的因特网协议組播包的基站；一个或多个传输协议处理装置，分别与各个基站相关联，根据相应的传输协议处理对重新封装后的因特网协议组播包进行处理；以及

一个或多个发送装置，分别与各个基站相关联，用于向所确定的基站发送根据相应的传输协议处理的数据包。

20.—种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )接入网关的操作方法，包括以下步骤：

接收来自广播組播服务中心的数据，并将接收到的数据还原成因特网协议組播包；

从还原后的因特网协议组播包中提取因特网协议组播地址；

将接收到的因特网协议组播&封装成分组数据会聚协议包；

以所提取的因特网协议组播地址作为因特网协议组播地址，将分组数据会聚协议包重新封装成因特网协议组播包；

根据所提取的因特网协议組播地址和所存储的路由表，确定要接收重新封装后的因特网协议组播包的基站；

根据相应的传输协议对重新封装后的因特网协议組播包进行处理；以及向所确定的基站发送经传输协议处理的数据包。

21.一种支持网絡组播的演进多媒体广播组播业务 ( EMBMS )基站，包括：接收 /响应装置，用于接收来自接入网关的多媒体广播組播业务会话开始消息和多媒体广播组播业务会话更新消息，并向接入网关返回响应消息；

存储装置，用于存储各个多媒体广播组播业务的服务区与所述基站所管理的各个小区之间的映射关系；通告过程处理装置，用于在所需小区内发起通告过程，并返回通告过程的结果；发送装置，用于向各个小区发送各种信息和数据；以及

基站控制器 , 用于控制所述基站的操作，根据所接收到的多媒体广播组播业务会话开始消息或多媒体广播組播业务会话更新消息、和所存储的映射关系，确定是否需要在所管理的各个小区内发起通告过程。

22.根据权利要求 21所述的基站，还包括：

无线承载分配装置，用于分配无线承载，并将无线承载配置信息通知给状态信息组装装置；

状态信息组装装置，用于组装需要在空中接口上发送的状态信息和无线承载配置信息；

其中所述基站控制器控制所述通告过程处理装置、所述无线承载分配装置和所述状态信息组装装置的操作，根据所接收到的多媒体广播组播业务会话开始消息或多媒体广播組播业务会话更新消息、和所存储的映射关系，确定是否需要在所管理的各个小区内发起无线承载分配过程以及是否需要发送多媒体广播組播业务的状态信息。

23.根据权利要求 21所述的基站，其中所述多媒体广播组播业务会话开始消息包括业务标识，业务类型，服务区域，和包含已定制所述多媒体广播组播业务的空闲状态用户设备的跟踪区域列表。

24.根据权利要求 23所述的基站，其中所述多媒体广播組播业务会话开始消息还包括专用载频标识。

25.根据权利要求 23所述的基站，其中所述业务类型包括广播和组播。

26.根据权利要求 22所述的基站，还包括：

因特网协议组播组处理装置，与所述无线承载分配装置相连，用于在分配无线承载之后，确定所述基站是否已经加入当前多媒体广播组播业务的因特网协议组播组，如尚未加入，则向接入网关申请加入因特网协议组播组。

27.根据权利要求 22所述的基站，其中所述基站控制器根据通告过程的结果，确定是否需要为各小区分配无线承载。

28.—种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )基站的操作方法，包括以下步秫：

从接入网关接收多媒体广播组播业务会话开始消息和多媒体广播组播业务会话更新消息，向接入网关返回响应消息；针对所述基站所管理的各个小区，根据所接收到的多媒体广播组播业务会话开始消息和多媒体广播组播业务会话更新消息、以及所存储的映射关系，分別执行以下操作：

确定该小区是否需要发起通告过程，如果需要，则发起通告过程，并等待通告过程的结果；

确定是否需要为该小区分配无线承载；

如果需要为该小区分配无线承载，则分配无线承载，并将无线承载配置信息通知给用户设备；以及

如果不需要为该小区分配无线承载，则确定是否需要发送多媒体广播组播业务的状态信息，如需要发送，则进行发送。

29.根据权利要求 28所述的操作方法，其中所述多媒体广播组播业务会话开始消息包括业务标识，业务类型，服务区域，和包含已定制所述多媒体广播组播业务的空闲状态用户设备的跟踪区域列表。

30.根据权利要求 29 所述的操作方法，其中所述多媒体广播组播业务会话开始消息还包括专用载频标识。

31.根据权利要求 29所述的操作方法，其中所述业务类型包括广播和组播。

32.根据权利要求 28所述的操作方法，还包括：

在分配无线承载之后，确定所述基站是否已经加入当前多媒体广播组播业务的因特网协议组播组，如尚未加入，则向接入网关申请加入因特网协议组播組。

33.根据权利要求 28所述的操作方法，其中根据通告过程的结果，确定是否需要为各小区分配无线承载。

34.—种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )基站，包括：接收装置，用于接收来自接入网关的多媒体广播组播业务数据；

存储装置，用于存储各个多媒体广播组播业务的服务区与所述基站所管理的各个小区之间的映射关系；

因特网协议组播数据包处理装置 , 用于接收因特网协议组播数据包，提取因特网协议組播数据包的内容，并根据所存储的映射关系，确定需要接收所述因特网协议组播数据包的内容的小区；

无线接口协议处理装置，与所述基站所管理的各个小区相关联，用于对来自因特网协议组播数据包处理装置的数据进行无线接口协议处理，并将处理后的数据提供给发送装置；

发送装置，用于向各个小区发送各种信息和数据；以及

基站控制器，用于控制所述存储装置和所述因特网协议组播数据包处理装置，将所述接收装置接收到的因特网协议组播包提供给所述因特网协议组播数据包处理装置。

35.根据权利要求 34所述的基站，其中所述无线接口协议处理包括无线链路层、媒体接入控制层、物理层协议处理中的任何一个或它们的任意组合。

36.一种支持网络组播的演进多媒体广播组播业务（EMBMS )基站的操作方法，包括以下步骤：

接收来自接入网关的多媒体广播组播业务数据；

接收因特网协议組播数据包，提取因特网协议组播数据包的内容；

根据所存储的各个多媒体广播组播业务的服务区与所述基站所管理的各个小区之间的映射关系，确定需要接收所述因特网协议组播数据包的内容的小区；

对因特网协议组播数据包的内容进行无线接口协议处理；以及

向所确定的小区发送处理后的数据。

37.根据权利要求 36所述的操作方法，其中所述无线接口协议处理包括无线链路层、媒体接入控制层、物理层协议处理中的任何一个或它们的任意组合。