一种多媒体广播/组播业务组播激活的方法

摘要

本发明适用于移动通信领域，提供了一种多媒体广播/组播业务组播激活的方法，当收到UE发送的激活MBMS UE上下文请求时，若SGSN未建立起MBMS UE上下文，SGSN取消向GGSN发送MBMS通知拒绝请求消息。通过本发明，可以在SGSN没有建立起MBMS UE上下文的情况下，优化MBMS组播激活流程，节省不必要的信令。

说明书

技术领域

本发明属于移动通信领域，尤其涉及MBMS业务中，MBMS组播激活的方法。

背景技术

组播和广播是一种从一个数据源向多个目标传送数据报文的技术。随着Internet的迅猛发展，大量多媒体业务涌现出来，其中一些应用业务要求多个用户能同时接收相同数据，例如视频点播、电视广播、视频会议、网上教育或者互动游戏等。与一般的数据相比，这些多媒体业务具有数据量大、持续时间长、时延敏感等特点。由于移动网络具有特定的网络结构、功能实体和无线接口，与有线IP网络不同，因此目前的IP组播业务只适用于有线IP网络，不适用于移动网络。

为了有效地利用移动网络资源，第三代伙伴组织计划(Third GenerationPartnership Projects，3GPP)提出了多媒体广播/组播业务(MultimediaBroadcast/Multicast Service，MBMS)，即在移动网络中提供一个数据源向多个用户发送数据的点到多点业务，实现网络资源共享，提高网络资源的利用率，尤其是空中接口资源。3GPP定义的MBMS不仅能实现纯文本低速率的消息类组播和广播，而且还能实现高速多媒体业务的组播和广播。

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

BM-SC是内容提供者/组播广播内容源的入口，用于授权和在移动网中发起MBMS承载业务，并按照预定时间计划传送MBMS内容。其功能包括对第三方内容提供商鉴权、授权和计费；提供MBMS传输相关参数，例如服务质量(Quality of Service，QoS)、组播广播区域、发起和终止MBMS传输资源；从外部数据源接收并传送MBMS内容，安排MBMS会话传送并告知用户，会话重传等；业务声明，包括媒体描述、会话描述如组播业务标识、地址、传送时间等。内容提供者/组播广播内容源可以通过分组数据网(Packet DataNetwork，PDN)，如internet向BM-SC提供内容。

GGSN作为MBMS数据的IP组播业务节点，根据BM-SC的请求为广播或组播传送建立或释放与服务GPRS支持节点(Serving GPRS Supporting Node，SGSN)间的MBMS承载，从BM-SC或其它数据源接收IP广播/组播内容，并通过GPRS隧道协议(GPRS Tunneling Protocol，GTP)隧道传送给相关的SGSN。

SGSN对用户进行网络控制，支持MBMS接收者在SGSN间的移动，根据GGSN的请求建立或释放与GGSN之间的MBMS承载，将广播/组播数据传送给无线接入网络(Radio Access Network，RAN)，如通用地面无线接入网路(Universal Terrestrial Radio Access Network，UTRAN)、GSM/EDGE无线接入网(GSM/EDGE Radio Access Network，GERAN)。SGSN通过归属位置寄存器(Home Location Register，HLR)获取用户信息。

RAN根据SGSN的请求建立或释放与SGSN之间的MBMS承载，在预定的广播/组播业务区域选择共享信道或专有信道传送MBMS业务，支持核心网发起和终止MBMS传送，支持MBMS接收者在无线网络控制器(Radio NetworkController，RNC)间的移动，支持传输MBMS业务声明、寻呼信息、MBMS并行业务，例如接收MBMS视频内容同时进行语音呼叫和消息业务。

用户设备(User Equipment，UE)支持激活/去激活MBMS业务，对内容进行加密和一致性保护等MBMS安全相关功能，接收MBMS业务声明、寻呼信息或支持同步业务以及根据MBMS会话标识决定是否忽略MBMS会话。

有关MBMS的网络参考模型的更多内容参见3GPP TS 23.246“3rdGeneration Partnership Project；Technical Specification Group Services and SystemAspects；Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS)；Architecture andfunctional description”，本发明在此引用，不再赘述。

一个MBMS业务在一次会话(Session)期间拥有一棵分发树，如图2所示。树根在BM-SC，树叶是所有准备接收此业务的UE。无论下游节点下还有多少分支，一个上游节点和一个下游节点之间只存在一个分支，称作一个MBMS承载。一个分发树的所有分支使用同样的QoS。除了叶子节点外，其它节点都保存有一个下游节点列表，当有会话数据需要下发时，上游节点通过与这些下游节点间的MBMS承载将会话数据发往指定的下游节点。对于每个下游节点，只发送一份会话数据，再由下游节点继续分发。

组播业务的主要流程如图3所示，包括签约(Subscription)、服务公告(Service announcement)、加入(Joining)、会话开始(Session Start)、MBMS通知(MBMS notification)、数据传输(Data transfer)、会话结束(Session Stop)以及离开(Leaving)等阶段。其中，Joining是一个签约用户加入组播组的过程，即用户通知网络希望接收某个组播业务的数据。在实现中，Joining过程通过MBMS组播激活流程来完成，也是一个组播分发树建立的过程。在此过程中，如果下游节点发现和上游节点还未建立MBMS承载关系，即没有加入上游节点的下游节点列表，则通过注册流程加入到上游节点的下游节点列表中，从而加入到组播分发树中。此时，仅仅是下游节点和上游节点间建立MBMS承载关系，而没有真正建立用户面的MBMS承载，也没有为MBMS承载分配所需的资源。直到Session start时，才真正建立用户面MBMS承载，分配其所需的资源，提供一定的QoS，用于传输MBMS会话数据。

有关上述MBMS的组播业务主要流程的更多内容参见3GPP TS 23.246“3rd Generation Partnership Project；Technical Specification Group Services andSystem Aspects；Multimedia Broadcast/Multicast Service(MBMS)；Architectureand functional description”，本发明在此引用，不再赘述。

图4示出了MBMS组播激活流程，详述如下：

1.UE激活一个PDP上下文(PDP Context Activation)。

2.UE通过该PDP上下文发送互联网组管理协议(Internet GroupManagement Protocol，IGMP)加入(Join)消息通知GGSN其希望加入一个特定的组播组(IGMP Join)。

3.GGSN向BM-SC发送MBMS鉴权请求(MBMS Authorization Request)消息，BM-SC根据用户的签约信息决定是否允许用户加入该组播组。BM-SC通过MBMS鉴权响应(MBMS Authorization Response)消息，通知GGSN认证结果，如果认证未通过，则终止流程；否则，进行后续流程。

4a.GGSN向SGSN发送MBMS通知请求(MBMS Notification Request)消息，通知SGSN，UE请求加入一个特定的组播组。

4b.SGSN向GGSN返回MBMS通知响应(MBMS Notification Response)消息，指示GGSN，SGSN是否允许激活流程继续。

5.SGSN向UE发送请求MBMS上下文激活(Request MBMS ContextActivation)消息，请求UE发起MBMS激活流程。

6.UE向SGSN发送激活MBMS上下文请求(Activate MBMS ContextRequest)消息请求激活。消息中会携带UE的MBMS支持能力。如果SGSN和该GGSN之间已经建立了MBMS承载关系，SGSN比较该MBMS承载所需的支持能力和UE的支持能力，如果UE的MBMS支持能力小于该MBMS承载所需的支持能力，SGSN将向UE发送激活MBMS上下文拒绝(ActivateMBMS Context Reject)消息。

7.如果SGSN中建立起了MBMS UE上下文，则进行后续流程；如果SGSN中没有建立起MBMS UE上下文，则SGSN向GGSN发送MBMS通知拒绝请求(MBMS Notification Reject Request)消息请求拒绝，GGSN向SGSN回MBMS通知拒绝响应(MBMS Notification Reject Response)消息，防止后续继续发送MBMS Notification Request消息，流程至此结束。

8.UE和SGSN间执行安全功能(Security Functions)。

9.Gb模式下，如果跟踪功能被激活，SGSN通知RAN侧激活跟踪(InvokeTrace)。

10.SGSN向GGSN发送创建MBMS上下文请求(Create MBMS ContextRequest)消息，请求GGSN建立MBMS UE上下文。该GGSN可能与步骤2～4中的GGSN不是同一个GGSN。

11.GGSN向BM-SC发送MBMS Authorization Request，请求BM-SC建立MBMS UE上下文。BM-SC建立起MBMS UE上下文，并通过MBMSAuthorization Response消息通知GGSN结果。

12.如果GGSN和BM-SC之间还未为该组播业务建立MBMS承载关系，GGSN向BM-SC发送MBMS注册请求(MBMS Registration Request)消息请求建立MBMS承载关系。

BM-SC为该MBMS承载分配临时移动组标识，该标识通过MBMS注册响应(MBMS Registration Response)消息到达GGSN、SGSN，并通过激活MBMS上下文接受(Activate MBMS Context Accept)消息发送给UE。

BM-SC向GGSN返回MBMS Registration Response消息，并把GGSN加入到下游节点列表中。

13.GGSN建立MBMS上下文，并向SGSN返回创建MBMS上下文响应(Create MBMS Context Response)消息。

14.如果SGSN和GGSN之间还未为该组播业务建立MBMS承载关系，SGSN向GGSN发送MBMS Registration Request消息请求建立MBMS承载关系。

GGSN向SGSN返回MBMS Registration Response消息，并把SGSN加入下游节点列表。

15.Iu模式特殊情况下，SGSN将MBMS UE上下文提供给RAN(Provisionof MBMS UE Context to RAN)。

16.Iu模式下，如果跟踪功能被激活，SGSN通知RAN侧激活跟踪。

17.SGSN向MS发送激活MBMS上下文接受(Activate MBMS ContextAccept)消息。该消息中包含MBMS承载所需的支持能力，当UE后续需要激活MBMS业务时，需要考虑该能力。如果SGSN在步骤6中由于和GGSN之间还未建立MBMS承载关系，而导致没有比较该MBMS承载所需的支持能力和UE的支持能力，则在本步骤中执行比较。如果UE的MBMS支持能力小于该MBMS承载所需的支持能力，SGSN将向UE发送激活MBMS上下文拒绝(Activate MBMS Context Reject)消息。

在上述过程中，收到UE的IGMP Join消息的GGSN和后续真正与SGSN之间建立MBMS承载关系的GGSN不一定是同样的GGSN，前者为转接GGSN，后者为服务GGSN。转接GGSN的功能在于仅仅通过将UE希望加入特定组播组的信息转发给BM-SC，并由BM-SC进行签约信息的认证，并不负责建立MBMS承载关系和MBMS UE上下文。

转接GGSN在上述流程的步骤4后就完成了自己的责任，步骤4b中SGSN已经向转接GGSN返回了MBMS Notification Response消息，收到该响应后，转接GGSN的功能已经完成，后续出现异常情况，也不需要向SGSN重发MBMSNotification Request消息。正常情况下，步骤7不会发生，因此转接GGSN不需要等待后续流程的消息，也不需要知道后续流程的进展。协议里步骤7描述“防止后续继续发送MBMS Notification Request消息”的理由不成立。

同时，步骤6以后，如果出现异常情况，SGSN内没有建立起MBMS UE上下文后，UE不需要再执行后续流程。

因此，上述流程当SGSN没有建立起MBMS UE上下文的情况下，SGSN需要等待后续流程的消息，增加了不必要的信令。

发明内容

本发明的目的在于提供一种多媒体广播/组播业务组播激活的方法，旨在解决现有技术中存在的在MBMS组播激活流程中，当SGSN没有建立起MBMSUE上下文的情况下，SGSN需要等待后续流程的消息，增加了不必要的信令的问题。

本发明是这样实现的，一种多媒体广播/组播业务组播激活的方法，当收到UE发送的激活MBMS UE上下文请求时，若SGSN未建立起MBMS UE上下文，SGSN取消向GGSN发送MBMS通知拒绝请求消息。

所述方法进一步包括下述步骤：

SGSN向UE发送激活MBMS上下文拒绝消息，通知UE终止后续流程。

通过本发明，可以在SGSN没有建立起MBMS UE上下文的情况下，优化MBMS组播激活流程，节省不必要的信令。

附图说明

图1是MBMS的网络参考模型图；

图2是MBMS业务会话分发树示意图；

图3是MBMS组播业务的阶段示意图；

图4是MBMS组播激活流程图；

图5是本发明第一实施例中提供的MBMS组播激活流程图；

图6是本发明第二实施例中提供的MBMS组播激活流程图。

具体实施方式

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

在本发明的第一实施例中，如图5所示，如果出现异常情况，SGSN没有建立起MBMS UE上下文，则SGSN取消向GGSN发送MBMS NotificationReject Request消息，其他步骤与现有技术相同，不再赘述。

在本发明的第二实施例中，如图6所示，如果出现异常情况，SGSN没有建立起MBMS UE上下文，SGSN取消向GGSN发送MBMS Notification RejectRequest消息，并向UE发送激活MBMS上下文拒绝(Activate MBMS ContextReject)消息(步骤7)，通知UE终止后续流程，其他步骤与现有技术相同，不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。