CN1482777B - 用于在第三代网络中数据广播的方法和广播多播业务服务器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及电信网络(TN)，包括定义小区的无线接入网(2)和核心网(1)，用户设备(7)停留在所述小区中，核心网(1)被链接到无线接入网并且适于为位于小区中的用户设备(7)建立多媒体广播多播环境。它还包括：i)连接装置(16)，当接收到用于把数据广播到停留在由至少一个小区定义的广播区域中的用户设备(7)的第一请求时，被安排来建立与无线接入网(2)的第一连接，和ii)请求装置(17)，当第一连接被建立时，经由无线接入网(2)发送第二请求给核心网(1)以便核心网(1)与无线接入网(2)建立第二连接用于用它发信号，并且当第二连接被建立时，经由第一和第二连接发送第三请求给核心网(1)用于建立MBMS环境，以激活广播业务用于把数据广播给停留在广播区域中的用户设备(7)。

Description

用于在第三代网络中数据广播的方法和广播多播业务服务器
技术领域
本发明涉及电信网络，并且更特别地涉及诸如GPRS和UMTS网络之类的网络中的数据广播和多播。
背景技术
正如本领域技术人员已知的，在第三代(3G)网络中，比如UMTS网络(它使用具有附加功能的GPRS网络传输能力)，多播和广播业务通过广播多播业务中心(或BM-SC)管理的多媒体广播多播业务(或MBMS)而可用。
“MBMS多播服务(或模式)”是这样一种服务：在其中，一个用户请求或激活他参与到本地和漫游两种情形中，用于发送多媒体数据给多个用户。多播模式把“源MBMS数据”只发送给诸如移动电话之类的至少一个用户设备已经加入该多播组的那些多播组或区域中的小区。取决于已经加入该服务的用户设备数目以及小区负载策略的可能性，可以使用点对点无线信道或点对多点无线信道。
“MBMS广播服务(或模式)”是一个网络发起的服务，其允许该网络发送多媒体业务数据(或内容)给停留在一个选定地理区域(或广播区域)中的用户以便使所述用户启动或禁止所述多媒体业务。广播模式在一个规定广播区域的所有小区中发射源MBMS数据而不必已知停留在此区域中的用户设备。在这里，BM-SC不知道MBMS广播的用户设备或它的位置，但是它知道至少电信网络的无线接入网(或RAN)可以知晓该用户设备。MBMS服务不知道用户设备正在接收广播数据，而涉及在该数据传送中的网络元件可能意识到用户设备正在接收数据。在所有小区的无线接口处必须总是使用点对多点无线信道。
这两种类型的服务共享一个共同的特征：以一种“点对多点”方式提供多媒体数据，或者换言之，从单个源实体(或网络设备)发射多媒体数据到诸如移动电话之类的多个用户设备。
3G网络包括一个核心网，核心网包括连接到无线接入网(RAN)上的至少一个业务服务节点(或者SSN)，无线接入网(RAN)包括无线网络控制器(或RNC)，无线网络控制器链接到发射/接收基站(比如在UMTS网络的情况下为节点B)并控制无线资源以及因此控制用户设备所停留的小区。虽然有共同的特征，但是MBMS广播和多播模式的分配需求(基于组或基于区域)以及激活(是否加入程序)是不同的。
为了处理这些不同的需求，网络专家已经开发了复合的解决方案。这在广播模式中尤其更为实际，因为广播模式，核心网不得不掌握用户设备的小区位置。结果，SSN需要知道无线接入网(RAN)的小区拓扑结构。为此目的，BM-SC需要为小区拓扑结构提供适当的SSN，或者恰当的SSN通过操作、管理和维护(或OAM)操作来知道小区拓扑结构，并且适当的SSN不得不通过专用消息来发送需要的小区拓扑结构给RAN以便完成广播。这违反了UMTS结构的一个关键原则，根据它，核心网络不知道RAN的小区拓扑结构。而且，核心网中的小区拓扑结构(或知识)的存储和处理就CPU功率和存储容量方面来说是很贵的。
因此，本发明的目的是克服所有上述缺点或者其中一部分。
发明内容
为此目的，本发明提供一种在电信网络中的网络设备之间发射数据的方法，该电信网络包括定义小区的一个无线接入网(或者RAN)和一个核心网，诸如移动电话之类的用户设备停留在那些小区中，该核心网被链接到此无线接入网并且适合来为位于小区中的用户设备建立一个多媒体广播多播环境(或MBMS)。
该MBMS环境是一种特殊类型的分组数据协议(或PDP)或者被储存在诸如GGSN(或“网关网络服务节点”)、SSN(或SGSN)、RNC之类的网络元件和用户设备中的环境信息，其表示所述用户设备与GGSN所具有的链路，也称为“用户设备的会话”。具有相对于某一用户设备的PDP环境信息的所有网络元件通过此信息知道如何来路由数据分组，例如来自互联网或者去往互联网、从GGSN到用户设备反之亦然。那么，MBMS环境或信息表示储存在包括用户设备在内的网络实体(或元件)中的所有路由信息。因此，MBMS服务是传送(或承载)服务，其格外结合了MBMS环境(组)、网络实体之间的共享隧道、共享的无线信道以及BM-SC。这种方法显著地包括如下步骤：
把用于广播数据给停留在由至少一个小区定义的一个广播区域中的用户设备的第一(内部或外部)请求发射给所述电信网络的一个广播多播业务服务器或中心(BM-SC)，
在所述广播多播业务服务器和所述无线接入网之间建立第一连接；
经由无线接入网把来自所述广播多播业务服务器中的第二请求发送给所述核心网，以便在所述无线接入网和所述核心网之间建立第二连接用于在其之间发信号，
经由所述第一和第二连接把来自所述广播多播业务服务器中的第三请求发送给所述核心网，用于建立一个MBMS环境，以便激活(或启动)一个广播服务用于把数据广播给停留在所述广播区域中的用户设备。
那么，所述广播多播业务服务器(或BM-SC)直接来激活被请求的服务以便在一个选定小区中以一种与用户设备在多播方式中实行的类似方式来广播，因此现有的消息被重复利用。因此，以与数据多播类似的方式进行广播数据的传送。这允许重复利用点对点功能和消息以及为MBMS多播所建议的格外容易实现的那些相同的功能和消息。
当i)无线接入网(RAN)包括无线网络控制器(或者RNC)，其每一个都被连接到一个基站以便定义用户设备停留在其中的小区，和ii)核心网包括链接到无线网络控制器的诸如业务GPRS服务节点(或SGSN)之类的至少一个业务服务节点(或者SSN)和链接到业务服务节点的诸如网关GPRS服务节点(或者GGSN)之类的至少一个网关服务节点时，最好在广播多播业务服务器(BM-SC)和每一无线网络控制器(RNC)之间建立第一连接，其每一无线网络控制器(RNC)控制包括在广播区域中的至少一个小区并被称为“选定无线网络控制器”。因此在业务服务节点和每一“选定无线网络控制器”之间建立第二连接。此外，第三请求从广播多播业务服务器经由“选定的无线网络控制器”通过第一连接并且进一步通过第二连接发送到业务服务节点。
根据本发明的方法可以包括分别地或组合和格外地考虑的附加特征：
在网关服务节点和业务服务节点之间的一个MBMS环境部分最好在所述第三要求接收之后紧接着建立。此MBMS环境部分有利地是一个承载路径，比如一个GTP隧道；和
此外网关服务节点最好在上面提及的MBMS环境部分建立后紧接着在网关服务节点和广播多播业务服务器之间建立一个MBMS承载；此MBMS承载有利地是一个承载路径，比如一个TCP/IP会话或一个UDP/IP会话；
在MBMS环境部分建立和承载路径建立之后，它可以包括经由第一和第二连接在广播多播业务服务器、无线网络控制器和业务服务节点之间交换专用消息，至少某些专用消息至少包括用于指明数据需要被广播的广播区域每一小区的小区标识符以便建立MBMS承载用于传送数据来广播。在这种情况下，MBMS承载最好包括在业务服务节点和每一无线网络控制器之间的第一MBMS承载(组)，以及在每一选定无线网络控制器和停留在它控制的小区中的每一用户设备之间的第二MBMS承载；
广播的数据可以从广播多播业务服务器或者经由广播多播业务服务器从业务中心中的或者内容供应商中心中的内容供应商传送给用户设备，这通过网关服务节点、业务服务节点和选定的无线网络控制器；或者可替代地，经由网关服务节点、业务服务节点和选定的无线网络控制器从一个内容供应商服务器传送到用户设备；
最好在包括GTP隧道(或“GPRS隧道协议”隧道)和IP隧道协议隧道的组中选择第一MBMS承载或MBMS环境部分；
MBMS承载、MBMS环境部分或所述承载路径的至少一个可以被共享来传送数据直到用户设备。
本发明还涉及电信网络的一个广播多播业务服务器(或中心)，该电信网络包括定义小区的一个无线接入网(或RAN)和一个核心网，诸如移动电话之类的用户设备停留在那些小区中，所述核心网被链接到此无线接入网并且适合于为位于小区中的用户设备建立一个多媒体广播多播环境(或MBMS)。此服务器显著地包括：
连接装置，当接收到用于广播数据给停留在由至少一个所述小区定义的一个广播区域中的用户设备的第一请求时，所述连接装置被安排来与无线接入网建立第一连接，和
请求装置，当第一连接建立时，所述请求装置被安排来经由无线接入网发送第二请求给核心网，以便此核心网与无线接入网建立第二连接用于用它发信号，并且，当第二连接建立时，所述请求装置被安排来经由第一和第二连接发送第三请求给核心网，用于建立一个MBMS环境，以便激活一个广播业务用于广播数据给停留在广播区域中的所述用户设备。
不得不注意一下：可以通过为其他目的而已建立的直接传送模式链路把此第二请求从无线接入网转发给核心网。此后，由核心网在核心网和接入网之间建立第二连接。此第二连接特别专用于一个′用户′。根据本发明，此′用户′在此情形中是广播业务服务器。
根据本发明的广播多播业务服务器可以包括分别地或组合和格外地考虑的附加特征：
最好在连接装置和每一选定的RNC之间建立第一连接，并且最好在业务服务节点和每一“选定无线网络控制器”之间建立第二连接，其中每一选定的RNC控制包括在广播区域中的一个小区。此外，第三请求从广播多播业务服务器的请求装置经由“选定的无线网络控制器”通过第一连接并且进一步通过第二连接发送到业务服务节点；和
在网关服务节点和业务服务节点之间的一个MBMS环境部分最好在所述第三请求接收之后紧接着建立。此MBMS环境部分有利地是一个承载路径，比如一个GTP隧道；和
在一个MBMS环境部分建立之后，最好在网关服务节点和广播多播业务服务器的连接装置之间建立一个MBMS承载，此MBMS承载有利地是一个承载路径，比如一个TCP/IP会话或一个UDP/IP会话；
在MBMS环境部分建立并且承载路径建立之后，请求装置可以被安排来经由第一和第二连接来交换专用消息，以便建立MBMS承载用于传送广播数据，该专用消息至少包括用于指定广播区域每一小区的小区标识符，在广播区域中数据需要用无线网络控制器和业务服务节点来广播。在这种情况下，MBMS承载最好包括在业务服务节点和每一无线网络控制器之间的第一MBMS承载(组)以及在每一选定无线网络控制器和停留在它控制的小区中的每一用户设备之间的第二MBMS承载；
MBMS承载、MBMS环境部分或所述承载路径的至少一个可以被共享来传送数据直到用户设备；
请求装置可以被安排来发射接收数据来广播给网关服务节点，以便经由业务服务节点和选定的RNC把这些数据传送直到用户设备；
当广播区域的至少两个小区具有至少部分相同的一个覆盖区域时，此广播多播业务服务器的请求装置可以被安排来根据至少一个选定标准在这些小区之间选择最适当的一个。此选定标准可以产自发射给广播多播业务服务器的以及出自数据被广播的同一源的数据。这样一个源例如可以是一个内容供应商服务器。此外，最好在包括至少广播成本、级优先权和拥塞状态的组中选择此标准。
本发明还涉及电信网络的无线接入网的一个无线网络控制器(RNC)，此无线网络控制器可链接到电信网络的核心网，该核心网适合于为用户设备建立一个多媒体广播多播业务环境，并且包括：
i)第一转发装置，被安排来在在第一连接上接收由上述广播多播业务服务器发送的第二请求并且通过一个直接传送方式链路把此第二请求转发给核心网业务服务节点，在此之后此业务服务节点与无线网络控制器建立第二连接；和
ii)第二转发装置，被安排来接收由广播多播业务服务器发送的第三请求并且被安排来把此第三请求转发给业务服务节点。
本发明还涉及一种电信网络，比如一个UMTS或GPRS网，它包括：
i)一个定义小区的无线接入网(RAN)，诸如移动电话之类的用户设备停留在那些小区中；和
ii)一个核心网，其链接到此无线接入网并且适合于为位于小区中的用户设备建立一个多媒体广播多播环境(MBMS)，和iii)上述类型的至少一个广播多播业务服务器。此电信网络的无线接入网还可以包括上述类型的至少一个无线网络控制器。
也可提供利用小区广播中心(或CBC)的电信网络以便在广播多播业务服务器和选定RNC之间建立第一连接。
利用诸如TCP/IP、IPsec、UDP/IP或ATM连接之类的第一连接、并且特别当按照诸如RANAP(或“无线接入网应用协议”)或SABP(或“服务区域广播协议”)或者使用于3G网或2G网(比如GSM网)中的所有类似协议通过第一和第二连接发送第二和第三请求时，可以有利地实现本发明。
附图说明
在检查此后详细说明书和附图时，本发明的其他特征和优点将变得显而易见，其中：
图1示意性地说明了根据本发明的一个电信网络，
图2是说明MBMS广播模式的服务程序或环境激活的一个示例图，
图3是说明在服务开始时，MBMS数据传送建立的程序示例图。
具体实施方式
附图本质上具有一个明确的字符。因此，它们不仅可以服务来完成本发明而且如果需要的话可以有助于它的定义。
首先参考图1，以便在一个非限制实施例中描述根据本发明的电信网络。
电信网络TN优选地适用于移动电话学。它最好是一个第三代(3G)网络，并且最好是一个UMTS网络。但是它可以是另一类型的网络，比如一个GPRS网络(2.5G)。UMTS网络是本领域技术人员熟知的，因此将不详细描述之。总而言之，此网络TN包括链接到无线接入网(或RAN)2的一个核心网1。核心网1包括一个网关服务节点3，比如一个GGSN，该网关服务节点3链接到至少一个业务服务节点4，比如一个SGSN。在这个示例中，GGSN3被链接到仅仅一个业务服务节点4，但是它可以被链接到多个此类业务服务节点上。
无线接入网2包括j多个无线网络控制器(或RNC)5-j，其每个都被链接到至少一个基站6-j以便定义一个或多个电信小区。而且每个RNC5-j都被链接到业务服务节点4。在图1中说明的示例中只有两个RNC5-1和5-2被链接到业务服务节点4。在UMTS网络情况下被称为节点B的基站6-j可以在用户设备7-k停留在它的发射/接收覆盖区域内时与用户设备7-k(或移动电话)建立一个连接。
电信网络TN还包括专用于广播和多播业务的一个业务中心8。在UMTS网络中，通过多媒体广播多播服务或MBMS可得到数据多播和广播服务。MBMS的主要目的是为广播和多播业务而优化UMTS网络的核心网1和无线接入网(RAN)2中的多媒体数据传送。多媒体数据在从MBMS数据源到用户延伸的路径中的“框”之间建立的每条链路上原则上只被发送一次。换言之，来自一个广播多播业务中心或服务器9(或在下面描述的BM-SC)的数据在BM-SC 9和GGSN 3之间、然后在GGSN 3和SGSN 4之间、最后在RNC 5-j和用户设备7之间在涉及该业务的每一链路(例如一个GTP隧道)上只被发送一次。
正如本领域技术人员已知的，MBMS预知两个操作模式：一个广播模式和一个多播模式。
MBMS多播模式是这样一种服务：在其中，一个用户请求或激活它的参与。用户可以从网络请求它参与在本地和漫游情形中，用于发送多媒体数据给多个用户。
MBMS广播模式是一种网络发起的服务。网络发送多媒体业务数据(或内容)给停留在一个选定地理区域(例如一个或多个小区)中的用户，以便所述用户启动或禁止所述多媒体业务。
这两个模式典型地由本领域技术人员称为广播多播业务中心或BM-SC的服务器9来管理。此BM-SC 9和它的主要功能特别地在文献“3GPP-TR 23.846”中被描述。
此BM-SC 9被固定在业务中心8中。正如将在下面描述的，BM-SC 9被安排来直接地或者通过小区广播服务器10(也称为“小区广播中心”(或CBC))来建立与网关服务节点(GGSN)3和RNC 5-j的具体连接。
正如图1中说明的，业务中心8还可以包括一个用于存储信息尤其是MBMS数据的第二服务器(或内容服务器)11，其被链接到网关服务节点(GGSN)3以及BM-SC 9上。通常内容服务器11属于移动网络运营商。
最后，电信网络TN包括一个“内容供应商中心”12，装备有链接到BM-SC 9的内容供应商广播业务服务器13，以及通常属于第三方的至少一个内容供应商服务器14，内容供应商服务器14通过一个或二个边界路由器15而被链接到网关服务节点(GGSN)3。
正如在上面所提及的，在标准MBMS广播模式中核心网1需要掌握每个用户设备7的小区位置。为此目的，BM-SC 3需要为小区拓扑结构提供适当的SGSN 4，或者适当的SGSN 4通过操作、维护和管理(或OAM)操作来知道小区拓扑结构，并且必须通过专用消息来发送需要的小区拓扑结构给RAN 3以便完成广播。这违反了UMTS结构的一个关键原则，根据它，核心网络不知道RAN的小区拓扑结构。此外这就CPU功率和存储容量方面是很昂贵的。
根据本发明，BM-SC 9被安排以便当向适当的业务服务节点(SGSN)4请求MBMS服务(解)激活时操作为一个用户设备7。那么，用于MBMS多播模式的熟知程序还可以被用于MBMS广播模式。这指的是BM-SC 9将请求在选定小区(组)中发射MBMS广播数据，这将只被RAN 3和BM-SC本身知道，并且将以与MBMS多播方式中类似的方式来执行MBMS数据的传送。那么重复利用点对点功能和消息变成可能，这特别地方便了MBMS结构的实施。
为此目的，并且正如图1中所说明的，当BM-SC 9接收一个广播请求时，它与控制小区(组)的RNC(组)5-j建立一个(第一)连接，在所述小区中必须执行广播，用于用与此RNS 5-j相关的SGSN 4发信号。
广播请求可以是内部的或外部的。它可以是与广播的数据伴随的一个MBMS请求或者仅仅是广播的数据。此广播请求和/或广播的数据可以出自不同的MBMS数据源，比如通常属于移动网络运营者的内容服务器11(内部请求)，或者内容供应商广播业务服务器13(外部请求)，或者内容供应商服务器14(外部请求)。那么，当广播请求包括广播的数据时，BM-SC 9在建立第一连接之前把它们存储在存储器18中。
此第一连接由BM-SC的一个连接模块16管理，并且最好是TCP/IP类型，但是它也可以是IPsec类型或者UDP/IP类型或者基于ATM技术。可以直接在BM-SC 9和适当的RNC 5-j之间或者通过小区广播中心(CBC)10提供此第一连接。每个现有的信号发送方法可以被用于在BM-SC 9和RNC 5-j之间以及在RNC 5-j和SGSN 4之间发信号。它例如可以是RANAP协议(TS25.413)或SABP协议(TS25.419)或者使用在3G网络或2G网络(比如GSM网络)中的所有类似的协议。BM-SC的连接模块16构成支持选定信令协议的一个接口。
然后BM-SC 9必须激活(或启动)一个MBMS广播服务。为此目的，它需要被服务于RNC(组)5-j的适当SGSN 4了解，该RNC(组)5-j控制选定小区(组)(或广播区域)。那么，它通过建立的第一连接和一个直接传输模式链路来以该适当SGSN 4的一个附加程序开始。此附加程序由BM-SC 9的一个请求模块17启动并且被所述请求模块17以及每个RNC 5-j的第一转发模块19管理。第一转发模块19转发附加程序的开始(即第二要求)给SGSN 4。SGSN4接收此附加程序开始并且在RNC(组)5-j和它自己之间建立第二连接。在所述附加请求接收之后，通过建立的第一连接和由第一转发模块19与适当SGSN 4建立的第二连接，附加程序基于一个请求后面跟着一个环境激活，该请求是适当SGSN 4的一个MBMS环境的处理(或激活)的BM-SC 9的一个请求。
此环境激活由BM-SC 9的请求模块17来启动并且由所述请求模块17和每个RNC 5-j的第二转发模块20来管理。更准确地，此第二转发模块20被安排来在MBMS环境请求被它的RNC 5-j接收时把MBMS环境请求转发给适当的SGSN 4。
连接模块16、请求模块17和第一和第二转发模块19、20最好分别是软件模块，但是它们也可以分别由电子电路(组)或硬件模块或者硬件和软件模块组合组成。
优选地，MBMS环境的处理是基于：i)在适当的业务服务节点(SGSN)4和网关服务节点(GGSN)3之间MBMS承载的建立，比如GTP隧道(或“GPRS隧道协议”隧道)，和ii)服务全体会员加入消息在GGSN 3和BM-SC 9之间的交换以便在中间建立一个承载路径。
当建立MBMS环境时，BM-SC 9能够请求开始MBMS服务。它导致在适当的SGSN 4和RNC(组)5-j之间以及在RNC(组)5-j和停留在小区(组)中的用户设备7之间MBMS承载的建立，比如GTP隧道，它(它们)控制数据传送。在SGSN 4和RNC(组)5-j之间的MBMS承载通常被称为“GTP隧道”，而在一个RNC5-j和一个用户设备7之间的MBMS承载通常被称为“无线承载”。某些或所有这些GTP隧道和无线承载可以被共享。
BM-SC 9的请求模块17也可以被安排来处理两个或多个选定小区之间的公共覆盖区域。这可能在基本的和例如由一个卫星广播***提供的伞型小区的分层小区覆盖区域存在时出现。
为此目的，请求模块17可以根据一个或多个选择标准(或目标区域要求(组))来选择最适当的小区(组)。选定的标准(组)可以是永久的一个(一组)。但是一个标准最好由发射到广播多播业务服务器9以及出自数据广播的同一MBMS数据源(13或14)的数据组成。而且，最好在包括至少广播费用、级优先权和拥塞状态的一个非限制组中选择一个标准。
现在参考图2和3，用于更详细地但是以非限制示例的形式描述连接建立、附加、环境激活、服务请求、MBMS承载建立和数据传送的上述程序或步骤。
如图2中说明的，例如当内容供应商广播业务服务器13给BM-SC9发送一个MBMS请求用于在一个或多个RNC 5-j控制的一个或多个小区中广播数据和/或数据在由一个或多个RNC 5-j控制的一个或多个小区中广播(箭头F1)时，一个流程开始。正如前述的，广播请求和/或广播数据可以出自不同的MBMS数据源。一个长期服务通知可以先于MBMS请求和/或广播数据的这种发送。这种通知例如可以基于由BM-SC 9发送给选定用户设备7的一则http消息、一则电子邮件消息、一则SMS消息、一个网页或一则SAP消息。
该流程接着一个连接程序(由箭头F2体现)。在此程序期间，BM-SC 9的连接模块16与一个RNC(组)5-j建立第一连接，该RNC(组)5-j控制那个在接收到的MBMS请求和/或数据中指定的小区(组)。可以直接在BM-SC 9和适当的RNC 5-j之间或者通过小区广播中心(CBC)10建立此第一连接。正如前述的，第一连接最好是TCP/IP类型。而且，指定的RNC(组)5-j最好执行代理功能。
然后，该流程接着一个附加程序(由箭头F3到F6来体现)。在此程序期间，BM-SC 9的请求模块17通过已建立的第一连接来发送一个附加请求给每个指定的RNC(组)5-j(箭头F3)。优选地，该附加请求规定一个临时的标识符，例如临时的移动组IMSI(或TMGI)。然后每个指定的RNC 5-j通过一个直接传送模式链路“代理”该附加请求给它相关的业务服务节点(SGSN)4(箭头F4)。在此请求接收之后紧接着业务服务节点(SGSN)4建立第二连接。RNC(组)5-j的第一转发模块19管理附加请求对所述适当SGSN 4的转发；并且适当的SGSN4来管理适当的SGSN 4和RNC 5-j之间的第二连接的建立。
当该附加被SGSN 4接受时，它向BM-SC 9通过指定的RNC5-j发送一个附加接受消息，该附加接受消息规定临时标识符(TMGI)(箭头F5和F6)。
正如前述的，通过已建立的连接和链路(或者第一和第二连接)在BM-SC 9和RNC 5-j之间以及在RNC 5-j和适当的SGSN 4之间的请求和消息的交换是基于，优选地使用RANAP协议(TS25.413)的信号发送方法。
然后，该流程接着一个环境激活程序(由箭头F7到F13来体现)。在此程序期间，BM-SC 9的请求模块17通过每个指定的RNC(组)5-j来发送一个激活MBMS环境请求给适当的SGSN 4(箭头F7和F8，即，第三请求)。更准确地，激活MBMS环境请求在RNC5-j中被接收并被它的第二转发模块20通过第二连接(或链路)转发给适当的SGSN 4。优选地，此请求规定一个IP多播地址，一个MBMS APN标识符(或“接入点标识符”)和一个NSAPI标识符(或“网络层业务接入点标识符”)，通过OAM操作，二者都是BM-SC9已知的。APN是识别例如MBMS之类的服务类型的一个标识符。当一个SGSN 4接收这样一个APN时，它知道哪一种服务被请求以及因此必须联系哪一GGSN 3(支持此服务的)。NSAPI是允许用户设备7识别PDP/MBMS环境的标识符。而且优选地，指定的RNC(组)5-j最好执行代理功能。在此请求接收之后，适当的SGSN 4基于所接收的APN标识符来发送一个创建MBMS环境请求给GGSN 3，以便它创建一个MBMS环境并且与所述SGSN 4建立一个MBMS承载(优选地，是一个GTP隧道)(箭头F9)。
如果由SGSN 4发送的请求被GGSN 3首先接收，则此GGSN3发送一个MBMS服务加入消息给BM-SC 9以便在中间建立一个承载路径，允许GGSN 3加入所述BM-SC 9提供的MBMS会话(箭头F10)。然后GGSN 3发送一个创建MBMS环境响应给SGSN 4来确认在中间的GTP隧道(或MBMS承载)的建立(箭头F11)。
在此响应接收之后，SGSN 4通过在它自己和指定的RNC(组)5-j之间已建立的链路(箭头F12)和在RNC(组)5-j和BM-SC 9之间已建立的连接(箭头F13)来发送一个激活MBMS环境接受消息给BM-SC 9，优选地，此消息规定用于确认识别的TMGI和NSAPI标识符。
然后在BM-SC 9的请求下可以开始一个数据传送流程。此数据传送流程的一个非限制示例在图3中被详细说明。
当内容供应商广播业务服务器13给BM-SC 9发送一个MBMS请求用于在一个或多个RNC 5-j控制的一个或多个小区中广播数据和/或数据在由一个或多个RNC 5-j控制的一个或多个小区中广播(箭头F′1)时，该流程开始。该流程接着一个(重新-)连接程序(由箭头F′2体现)。在此程序期间，BM-SC 9的连接模块16与一个RNC(组)5-j(重新-)建立第一连接，该RNC(组)5-j控制那个在接收到的MBMS请求或数据中指定的小区(组)。
然后，该流程接着一个服务请求程序(由箭头F′3和F′4体现)。在此程序期间，BM-SC 9的请求模块17发送一个服务请求给指定的RNC(组)5-j，其最好规定有关的TMGI和RAI(或者“路由区标识符”；它向SGSN 4指出哪一RNC(组)被涉及在该服务中)以及选定小区(组)的标识符(箭头F′3)。在此服务请求接收之后，RNC(组)5-j然后通过链路(箭头F′4)代理该服务请求给它相关的业务服务节点(SGSN)4，其规定TMGI、RAI和小区标识符(组)。
然后该流程最好接着一个服务接受程序(在图2中由箭头F′a和F′b来体现)。在此程序期间，业务服务节点(SGSN)4发送一个服务接受给指定的RNC(组)5-j，其最好规定有关的TMGI(箭头F′a)。在此服务接受接收之后，规定TMG1的RNC(组)5-j然后通过链路(箭头F′b)代理该服务请求给BM-SC 9的请求模块17。
然后该流程接着一个MBMS无线接入承载建立程序(由箭头F′5到F′7和“B-EST”来体现)。在此程序期间，适当的SGSN 4发送一个无线接入承载分配请求给指定的RNC(组)5-j，其最好规定NSAPI、RABID(组)(或者“无线接入承载标识符(组)″)、TEID(组)(或者“隧道端点标识符”)、QoS(或者“服务质量”)、小区标识符(组)以及它的SGSN IP地址(箭头F′5)。TEID被使用于GTP协议中来识别一个MBMS环境。它被放进通过移动网络进行路由的数据分组中，以便数据分组的接收框能够识别所述数据分组所属的MBMS环境。在此请求接收之后，每个指定的RNC 5-j最好通过RRC(“无线资源控制”)发送一则通知给停留在该无线接入承载分配请求中指定的小区中的用户设备7，以便所述用户设备决定是否接收该建议的业务(箭头F′6)。RRC是一则协议，用于向用户设备7对话并且用于发送诸如收听的无线信道之类的用户设备***信息。然后每个RNC 5-j发送MBMS无线接入承载分配响应消息给适当的SGSN4以便结束在中间的无线接入承载(RAB)建立(箭头F′7)。一个或多个这些RAB可以被共享。
当MBMS无线接入承载建立已经完成时，一个数据传送程序可以开始(由箭头F′8到F′11以及“TRAN”来体现)。可以根据MBMS数据源来展望不同的传送路径。例如，如果广播的数据被储存在存储器18中或者储存在内容服务器11中，或者储存在内容供应商广播业务服务器13中，则BM-SC 9的请求模块17从MBMS数据源中提取广播的MBMS数据(或者MBMS PDP PDU(PDP代表“分组数据协议”而PDU代表 “分组数据单元”))并且通过一个IP协议经由先前建立的承载路径把它们发送给GGSN 3(箭头F′8)。然后GGSN 3通过已建立的GTP隧道来发送MBMS PDP PDU给SGSN4(箭头F′9)，并且SGSN 4通过已建立的GTP隧道来发送接收到的MBMS PDP PDU给RNC(组)5-j。最后，RNC(组)5-j通过建立的无线接入承载并且最好通过PDCP(或“分组数据控制协议”)把接收到的MBMS PDP PDU发送给停留在它控制并且已经接受该服务的小区中的用户设备7(箭头F′11)。
在另外一个示例中，如果广播的数据被储存在只链接到GGSN3上的一个内容供应商服务器中，比如服务器14，则BM-SC 9的请求模块17优选地通过一个IP协议来发送一则指定该内容供应商服务器14的消息给GGSN 3以便它从所述服务器14中提取广播的MBMS数据(或MBMS PDP PDU)。然后GGSN 3通过已建立的GTP隧道来发送MBMS PDP PDU给SGSN 4(箭头F′9)，并且SGSN 4通过已建立的GTP隧道来发送接收到的MBMS PDP PDU给RNC(组)5-j。最后，RNC(组)5-j通过建立的无线接入承载并且优选地通过PDCP(或“分组数据控制协议”)把接收到的MBMS PDP PDU发送给停留在它控制并且已经接受该服务的小区中的用户设备7(箭头F′11)。
其它例子也是可能的。特别地，代替发送一则消息给GGSN 3以便它在一个MBMS数据源中提取广播的数据，BM-SC 9可以发送一则消息给源以便它发射它的广播数据给GGSN 3。
本发明也涉及一种在电信网络中的网络设备之间发射数据的方法(或者流程)，该电信网络包括定义小区的一个无线接入网(RAN)2和一个核心网1，用户设备7停留在那些小区中，该核心网1被链接到此无线接入网2并且适合来为位于小区中的用户设备7建立一个多媒体广播多播环境(MBMS)。
这种方法(或者流程)可以通过上述的电信网络TN和广播多播业务服务器(BM-SC)9来实现。由此方法的步骤或程序提供的主要功能和可选功能以及次功能大约等同于由构成电信网络和广播多播业务服务器的那些装置提供的那些功能，此后将只再继续执行根据本发明方法的主要功能的那些步骤。
这种方法显著地包括如下步骤：
把用于广播数据给停留在由至少一个小区定义的广播区域中的用户设备7的第一(内部或外部)请求发射给所述电信网络TN的一个广播多播业务服务器或中心(BM-SC)9，
在所述广播多播业务服务器9和所述无线接入网2之间建立第一连接；
通过无线接入网2把来自所述广播多播业务服务器9的第二请求发送给所述核心网1，以便在所述核心网1和所述无线接入网2之间建立第二连接用于在其之间发信号，
通过所述第一和第二连接把来自所述广播多播业务服务器9的第三请求发送给所述核心网1，用于建立一个MBMS环境，以便激活(或启动)一个广播服务用于把数据广播给停留在所述广播区域中的用户设备7。
由于本发明，小区信息被集中到广播多播业务中心(BM-SC)中，其确保业务服务节点4不必知道无线接入网(RAN)的小区拓扑结构，因此3G网络***结构(特别是UMTS结构)的关键原则被保持。因此，业务服务节点昂贵的额外存储、小区拓扑结构的处理和OAM操作可以被避免。
此外不得不注意一下：如果释放广播业务，则MBMS环境和伴随的承载的附加和建立也以一种类似的方式被释放，例如以广播多播业务中心(9)对MBMS环境解激活的方式。而且，至于广播模式，BM-SC以用户设备对于多播模式执行的类似方式来激活MBMS业务，可以为MBMS的广播和多播模式定义一种简化的单一结构，重复利用3G现有的功能和消息。
本发明不局限于电信网络、广播多播业务服务器和上述方法的实施例，它们只是作为示例，但是它包含在此后权利要求范围内可以被本领域技术人员思考的所有替换实施例。
因此，已经描述了包括核心网的电信网络，该核心网包括链接到仅仅一个业务服务节点上的仅仅一个网关服务节点。但是本发明还应用到包括核心网的电信网络，该核心网包括链接到几个业务服务节点上的仅仅一个网关服务节点，或者本发明还应用到一个核心网，该核心网包括链接到一个或多个业务服务节点上的多个网关服务节点。
此外，已经描述了UMTS类型的3G电信网络。但是此电信网络可以是一个GPRS类型的2.5G电信网络。
进一步，本发明还应用到：i)连接到3G电信网络上的无线局域网(或者WLAN)，和ii)应用到一个固定IP网，其中，可以与连接到局域网(或者LAN)上的一个路由器建立连接。在这种情况下，BM-SC类型的框可以询问路由器加入一个多播/广播会话，以便此路由器在接收到多播/广播数据之后在LAN中转发或发送它们。

Claims (25)

1.一种在电信网络中的网络设备之间发射数据的方法，所述电信网络包括定义小区的一个无线接入网(2)和一个核心网(1)，用户设备(7)停留在所述小区中，所述核心网(1)被链接到所述无线接入网并且适合于为位于所述小区中的所述用户设备(7)建立广播多播MBMS，其中，所述无线接入网(2)包括无线网络控制器(5-j)，其每一个都被连接到一个基站(6)以便定义所述小区，并且所述核心网(1)包括链接到所述无线网络控制器(5-j)的至少一个业务服务节点(4)和链接到所述业务服务节点(4)的至少一个网关服务节点(3)，其特征在于，该方法包括：
把用于广播数据给停留在由至少一个所述小区定义的一个广播区域中的用户设备(7)的第一请求发射给所述电信网络的一个服务器(9)；
在服务器(9)和所述无线接入网(2)之间建立一个第一连接；
经由所述无线接入网(2)从服务器(9)发送第二请求给所述核心网(1)以便在所述无线接入网(2)和所述核心网(1)之间建立第二连接用于在其间发信号；
经由所述第一和第二连接把来自服务器(9)的第三请求发送给所述核心网(1)，用于建立一个MBMS环境，以便激活一个广播服务用于把所述数据广播给停留在所述广播区域中的所述用户设备(7)；
在所述第三请求接收之后紧接着由所述业务服务节点(4)在所述网关服务节点(3)和所述业务服务节点(4)之间建立一个MBMS环境部分，
所述网关服务节点(3)在所述MBMS环境部分建立之后紧接着在所述网关服务节点(3)和服务器(9)之间建立一个承载路径；
在所述MBMS环境部分建立和所述承载路径建立之后，经由所述第一和第二连接在服务器(9)、所述无线网络控制器(5-j)以及所述业务服务节点(4)之间交换专用消息，至少一些所述专用消息至少包括用于指明所述需要广播数据的广播区域每一小区的小区标识符，以便建立MBMS承载用于传送所述数据来广播，
其中，
所述第一连接建立在服务器(9)和每个无线网络控制器(5-j)之间，每个无线网络控制器(5-j)控制包括在所述广播区域中的一个小区并且被称为“选定无线网络控制器(5-j)”，所述第二连接建立在所述业务服务节点(4)和每一所述“选定无线网络控制器(5-j)”之间，因此经由所述“选定无线网络控制器(5-j)”通过所述第一连接并且还通过所述第二连接把所述第三请求从服务器(9)发送给所述业务服务节点(4)；
所述MBMS承载包括在所述业务服务节点(4)和每一所述选定无线网络控制器(5-j)之间的一个或多个第一MBMS承载和在每一所述选定无线网络控制器(5-j)和停留在它控制的小区中的每一用户设备(7)之间的第二MBMS承载；以及
将所述广播的数据经由所述网关服务节点(3)、所述业务服务节点(4)和所述选定无线网络控制器(5-j)，从服务器传送到所述用户设备(7)。
2.根据权利要求1的方法，其中，所述服务器是由广播多播业务服务器(9)来实现的。
3.根据权利要求1的方法，其中，所述服务器是由内容供应商服务器(14)来实现的。
4.根据权利要求1的方法，其特征在于，在包括GTP隧道和IP隧道的一个组中选择所述第一MBMS承载和所述MBMS环境部分的任一个。
5.根据权利要求1的方法，其特征在于，所述MBMS承载、MBMS环境部分和所述承载路径的至少任一个被共享，用于把所述数据广播到所述用户设备(7)。
6.根据权利要求1的方法，其特征在于，在包括TCP/IP、IPsec、UDP/IP、传送层安全性TLS和ATM连接的组中选择所述第一连接。
7.根据权利要求6的方法，其特征在于，根据在包括RANAP和SABP的组中选定的一个协议通过所述第一和第二连接来发送所述第二和第三请求。
8.一个电信网络的广播多播业务服务器(9)，所述电信网络包括定义小区的一个无线接入网(2)和一个核心网(1)，用户设备(7)停留在所述小区中，所述核心网(1)被链接到所述无线接入网并且适合于为位于所述小区中的所述用户设备(7)建立一个多媒体广播多播环境，其特征在于它包括：i)连接装置(16)，当接收到一个用于把数据广播到停留在由至少一个所述小区定义的广播区域中的用户设备(7)的第一请求时，所述连接装置(16)被安排来建立与所述无线接入网(2)的第一连接，和ii)请求装置(17)，当所述第一连接被建立时，所述请求装置(17)被安排来经由所述无线接入网(2)发送第二请求给所述核心网(1)以便所述核心网(1)与所述无线接入网(2)建立第二连接用于用它发信号，并且当所述第二连接被建立时，所述请求装置(17)被安排来经由所述第一和第二连接发送第三请求给所述核心网(1)用于建立一个MBMS环境，以便激活一个广播业务用于把所述数据广播给停留在所述广播区域中的所述用户设备(7)。
9.根据权利要求8的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，所述无线接入网(2)包括无线网络控制器(5-j)，其每一个都被连接到一个基站(6)以便定义所述小区，并且所述核心网(1)包括链接到所述无线网络控制器(5-j)的至少一个业务服务节点(4)和链接到所述业务服务节点(4)的至少一个网关服务节点(3)，其中，所述第一连接建立在所述连接装置(16)和每个无线网络控制器(5-j)之间，每个无线网络控制|器(5-j)控制包括在所述广播区域中的一个小区并且被称为“选定无线网络控制器(5-j)”，并且其中所述第二连接建立在所述业务服务节点(4)和每一所述“选定无线网络控制器(5-j)”之间，因此，经由所述“选定无线网络控制器(5-j)”通过所述第一连接并且还通过所述第二连接把所述第三请求从所述请求装置(17)发送给所述业务服务节点(4)。
10.根据权利要求9的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，在所述第三请求接收之后紧接着所述业务服务节点(4)在所述网关服务节点(3)和所述业务服务节点(4)之间建立一个MBMS环境部分。
11.根据权利要求10的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，在所述MBMS环境部分建立之后紧接着所述网关服务节点(3)在所述网关服务节点(3)和所述连接装置(16)之间建立一个承载路径。
12.根据权利要求9到11之一的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，在所述MBMS环境建立并且所述承载路径建立之后，所述请求装置(17)被安排来经由所述第一和第二连接来交换专用消息，所述专用消息至少包括用于指明所述广播区域每一小区的小区标识符，在所述广播区域中数据需要用所述无线网络控制器(5-j)和所述业务服务节点(4)来广播，以便MBMS承载被建立用于传送所述数据来广播。
13.根据权利要求12的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，所述请求装置(17)被安排来发射接收数据从而广播给所述网关服务节点(3)，以便经由所述业务服务节点(4)和所述选定无线网络控制器(5-j)把所述数据传送给所述用户设备(7)。
14.根据权利要求8的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，当所述广播区域的至少两个小区具有至少部分相同的一个覆盖区域时，所述请求装置(17)被安排来根据至少一个选定标准在所述小区之间选择一个或多个最适当的小区。
15.根据权利要求14的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，所述选定标准由发射给所述服务器(9)和出自所述数据要广播的同一源的那些数据组成。
16.根据权利要求14或15的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，在包括至少广播成本、级优先权和拥塞状态的组中选择所述标准。
17.根据权利要求8的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，在包括TCP/IP、IPsec、UDP/IP、传送层安全性TLS和ATM连接的组中选择所述第一连接。
18.根据权利要求17的广播多播业务服务器(9)，其特征在于，根据在包括RANAP和SABP的组中选定的一个协议通过所述第一和第二连接来发送所述第二和第三请求。
19.电信网络(TN)的无线接入网(2)的无线网络控制器(5-j)，可链接到所述电信网络(TN)的核心网(1)上的所述无线网络控制器适合来为用户设备(7)建立一个多媒体广播多播环境，其特征在于，它包括：
i)第一转发装置(19)，被安排来在第一连接上接收由根据权利要求8到18之一的一个广播多播业务服务器(9)发送的第二请求；并且被安排来把所述第二请求转发给所述核心网中的一个业务服务节点(4)以便使所述业务服务节点(4)与所述无线网络控制器(5-j)建立一个第二连接，和
ii)第二转发装置(20)，被安排来接收由所述广播多播业务服务器(9)发送的第三请求并且被安排来把所述第三请求转发给所述业务服务节点(4)。
20.根据权利要求19所述的无线网络控制器(5-j)，其特征在于，在包括TCP/IP、IPsec、UDP/IP、传送层安全性TLS和ATM连接的组中选择所述第一连接。
21.根据权利要求20所述的无线网络控制器(5-j)，其特征在于，根据在包括RANAP和SABP的组中选定的一个协议通过所述第一和第二连接来发送所述第二和第三请求。
22.包括定义小区的一个无线接入网(2)和一个核心网(1)的电信网络(TN)，用户设备(7)停留在所述小区中，所述核心网被链接到所述无线接入网并且适合来为位于所述小区中的所述用户设备(7)建立一个多媒体广播多播环境，其特征在于：
该电信网络包括根据权利要求8到18之一的一个广播多播业务服务器(9)；
所述无线接入网(2)包括根据权利要求19到21之一的至少一个无线网络控制器(5-j)；以及
所述广播多播业务服务器(9)通过第一连接经由一个小区广播中心(10)而被链接到所述无线网络控制器(5-j)上。
23.根据权利要求22的电信网络(TN)，其特征在于，在包括GPRS网和UMTS网的组中选择其一。
24.根据权利要求22所述的电信网络(TN)，其特征在于，在包括TCP/IP、IPsec、UDP/IP、传送层安全性TLS和ATM连接的组中选择所述第一连接。
25.根据权利要求24所述的电信网络(TN)，其特征在于，根据在包括RANAP和SABP的组中选定的一个协议通过所述第一和第二连接来发送所述第二和第三请求。
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