CN1486002A - 多媒体广播/多播业务方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多媒体广播/多播业务方法，既避免了一个RNC与若干SGSN之间传送同样的MBMS数据流的现象，也克服了单点故障或难以实现负载均衡的问题。主要步骤为：GGSN分别向整个池区中所有用户设备所注册的SGSN发送MBMS业务请求；SGSN将所述MBMS业务请求发送给其注册用户设备所在区域的RNC；各个区域的RNC将所述MBMS业务请求发送给其区域内的用户设备；需要MBMS业务的用户设备向其所在区域的RNC返回寻呼响应消息；各个区域的RNC在这些用户所注册的多个SGSN中选择一个SGSN；该SGSN将寻呼响应消息发送给GGSN，随后GGSN向该SGSN发送MBMS业务数据。

Description

多媒体广播/多播业务方法

技术领域

本发明涉及宽带码分多址接入(Wideband Code Division Multiple Access，下文中简称“WCDMA”)通信***中的多媒体广播/多播(MultimediaBroadcast/Multicast Service，下文中简称“MBMS”)业务方法，尤其涉及采用IuFlex接口技术的WCDMA通信***中的MBMS业务方法。

背景技术

在以前的WCDMA通信***中，无线网络控制器(Radio Network Control，下文中简称“RNC”)与服务GPRS支持节点(Serving GPRS Surport Node，下文中简称“SGSN”)之间采用一对多的方式，即一个RNC只与一个SGSN连接，而一个SGSN可与多个RNC连接。这种组网方式的缺点在于不够灵活。

随着WCDMA技术的发展和成熟，在RNC和SGSN之间出现了一种新的连接方式，即将原来的一个RNC只与一个SGSN连接，改变为允许一个RNC与多个SGSN连接。这一技术称为IuFlex技术，该对应的RNC与SGSN之间的接口称IuFlex接口。

IuFlex技术的引入，为原有的MBMS业务带来相对更加方便有效的实现方式，下面参照图1，描述目前已经用于在支持IuFlex技术的WCDMA通信***中实现MBMS业务的技术方案。

如图1所示，其中，GGSN是网关GPRS支持节点，在SGSN1、SGSN2……SGSNn构成一个池区。其中RNC1和RNC2的覆盖范围在SGSN1的服务区内，RNC3和RNC4的覆盖范围在SGSN2的服务区内。用户设备UE1在开机时处于RNC1所覆盖的区域中，故而根据现行的注册规则，注册在RNC1所属的SGSN1上，而UE3在开机时处于RNC3所覆盖的区域中，故而注册在RNC3所属的SGSN2上。也就是说，UE1和UE3分别通过RNC1和RNC3与所注册的SGSN建立连接。

随后，如图2所示，UE3从RNC3覆盖的范围移动到RNC1覆盖的范围。根据IuFlex接口的“非接入层节点选择功能”，UE3将通过RNC1与其所注册的SGSN2建立连接。此时，用户设备UE1和UE3通过RNC1，分别与SGSN1和SGSN2建立连接。

当WCDMA通信***发起MBMS业务时，GGSN发现由SGSN1、SGSN2……SGSNn构成的池区中的2个用户设备分别注册在SGSN1和SGSN2上，便向这2个SGSN发送MBMS业务请求。SGSN1和SGSN2收到该MBMS业务请求后，要向在其上注册的用户设备UE1和UE3转发该MBMS业务请求。

如上所述，在用户设备UE3从RNC2覆盖区域移动到RNC1的覆盖区域时，它将通过RNC1与其注册SGSN2建立连接。故在这种情况下，SGSN1和SGSN2都将通过RNC1，分别向自己的注册用户设备，即UE1和UE3发送MBMS业务请求。在本例子中，UE1和UE3都同意接收MBMS业务数据，故在收到MBMS业务请求，分别通过RNC1向SGSN1和SGSN2返回MBMS寻呼响应，SGSN1和SGSN2将这2个寻呼响应发送到GGSN。GGSN收到寻呼响应，立即将MBMS业务数据发送到SGSN1和SGSN2。SGSN1和SGSN2再分别将同样的MBMS业务数据发送给RNC1，最后由RNC1将该MBMS业务数据发送到用户设备UE1和UE2。

同理，如果在RNC2、RNC3和RNC4中也有用户设备，其MBMS业务过程与上述情况相同。

以上MBMS业务方法存在以下缺点：

由于图2中的SGSN1和SGSN2都向RNC1发送相同的MBMS业务数据，即在RNC1与SGSN1、SGSN2之间有两条数据流，传送的是一样的MBMS业务数据，因此造成IuFlex接口的资源浪费。

另外，当池区中的用户设备增加时，图2中的RNC与SGSN之间将出现更多相同的数据流，使IuFlex接口资源浪费现象愈加严重。

为了解决IuFlex接口资源浪费的问题，西门子公司提出了一种改进改进的方案。

现有技术中还有另一种MBMS业务方法，这一方法与上述方法不同在于事先在构成池区的SGSN中选择了一个作为缺省SGSN，并仅由该缺省SGSN与RNC建立针对MBMS业务的连接。由此避免了上面的例子中Iu接口资源浪费的问题。

同样参照图1，用户设备UE1和UE3在开机时分别处于RNC1和RNC3的覆盖区域中，故而分别注册在RNC1和RNC3所属的SGSN1和SGSN2，并分别通过RNC1和RNC3与SGSN1和SGSN2建立连接。当如图2所示，UE3从RNC3的覆盖区域移动到RNC1的覆盖区域时，如上所述，UE3将通过RNC1与SGSN2建立连接。在这个例子中，从GGSN发送MBMS业务请求，到UE1和UE2分别向RNC1返回寻呼响应，这一过程与上面的例子描述的情况是一样的。这里不在重复。下面详细描述此后的过程。

由于在本例中，已事先在SGSN1、SGSN2……SGSNn构成的池区中设置了一个缺省SGSN，即SGSN1，用于与池区中的RNC建立针对MBMS业务的连接，并且RNC也知道该缺省SGSN1。故而在RNC1接收到UE1和UE3返回的寻呼响应后，立即与该缺省SGSN1建立连接，并向其发送UE1和UE3的寻呼响应。接着缺省SGSN1将寻呼响应发送到GGSN。

熟悉本领域的技术人员知道，当GGSN收到UE1和UE3的寻呼响应，会分别向UE1和UE3所注册的SGSN1和SGSN2下发MBMS业务数据。由于本实施例中，RNC1仅与缺省SGSN1建立了针对MBMS业务的连接，故而虽然SGSN1和SGSN2都收到了MBMS业务数据，但是两者中仅缺省SGSN1向RNC1发送MBMS业务数据，然后由RNC1将上述MBMS业务数据分别发送给UE1和UE2。该MBMS业务完成。

上述例子描述的MBMS业务方案解决了IuFlex接口的资源浪费问题，但是仍然存在以下缺点：

1.在一个池区中固定地通过一个缺省SGSN承担MBMS业务，一旦该缺省SGSN出现故障，整个池区范围都无法正常提供MBMS业务，即形成单点故障。

2.池区内的MBMS业务量大时，图2中的缺省SGSN1将需承担大量MBMS业务冲击，可能造成缺省SGSN1过度负载。

3.一个池区中的其他非缺省SGSN资源无法加以利用，无法实现对MBMS业务的负载均衡。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在支持IuFlex技术的WCDMA通信***中使用的MBMS业务方法。通过该MBMS业务方法，既不会出现在一个RNC与若干SGSN之间传送同样的MBMS数据流的现象，也不会由于固定采用一个缺省RNC承担MBMS数据流的传送，而造成上述单点故障或难以实现负载均衡的问题。

本发明提供的多媒体广播/多播业务方法中，RNC与SGSN之间采用的是InFlex接口，包含以下步骤：a.GGSN分别向整个池区中所有用户设备所注册的SGSN发送MBMS业务请求；b.各个SGSN将所述MBMS业务请求发送给其注册用户设备所在区域的RNC；c.各个区域的RNC将所述MBMS业务请求发送给其区域内的用户设备；d.需要MBMS业务的用户设备向其所在区域的RNC返回寻呼响应消息，不需要MBMS业务的用户设备不返回响应消息；e.各个区域的RNC根据其区域内的用户设备返回的寻呼响应消息，在这些用户所注册的多个SGSN中选择一个SGSN，并向该SGSN发送这些用户设备的寻呼响应消息，并与之建立针对MBMS业务的连接；f.所述由各个区域的RNC选择的SGSN将寻呼响应消息发送给GGSN，随后GGSN向该SGSN发送MBMS业务数据；g.所述选出的SGSN将MBMS业务数据发送给选择它的RNC，并由该RNC将MBMS业务数据发送到其区域内所有需要MBMS业务的用户设备。

本发明中，步骤e还包含步骤：e1.各个区域的RNC根据其区域内的用户设备返回的寻呼响应消息中包含的网络资源标识符，确定这些用户设备所注册的各个SGSN；e2.所述RNC根据上述结果，计算出所述各个SGSN上的注册用户数量；e3.所述RNC从各个SGSN中选出注册的用户设备数量最多的那个SGSN，并向该SGSN发送其区域内所有需要MBMS业务的用户设备的寻呼响应消息，并与之建立针对MBMS业务的连接。

在本发明中，若有2个以上的SGSN在所述RNC区域内的注册用户数量相同是最多的，则由该RNC在其中随机选出一个SGSN。

在本发明的MBMS业务方法中，由于RNC能够在若干个SGSN中，选择一个建立MBMS业务数据流的接入承载，其他SGSN不再传送同样的MBMS业务数据流，因此很好地解决了图1的例子中存在的IuFlex接口的资源浪费的问题。

而且，本发明中用于承载MBMS业务数据流传送的SGSN，是通过当时的SGSN上的注册用户数目确定的，故而不可能所有的MBMS业务数据流的发送都由一个固定的SGSN来承担，因此既避免了图2的例子中的单点故障，也解决了该例子中的负载均衡的问题。

附图说明

下面，参照附图，通过对本发明的较佳实施例的详细描述，可使本发明的上述和其他特征、优点显而易见。

图1是现有技术中MBMS业务过程中的一个示意图；

图2是现有技术中MBMS业务过程中的另一个示意图；

图3是本发明的MBMS业务过程中的一个示意图；

图4是本发明的MBMS业务过程中的另一个示意图。

具体实施方式

如图3所示，SGSN1、SGSN2……SGSNn构成一个池区，其中，RNC1和RNC2的覆盖区域在SGSN1的服务区内；RNC3和RNC4的覆盖区域在SGSN2的服务区内；RNCm-1、RNCm和RNCm+1的覆盖区域在SGSNn的服务区内。在上述池区中有4个用户设备。其中2个用户设备UE1和UE2在开机时处于RNC1所覆盖的范围内，根据现行的用户注册原理，这2个用户注册在RNC1所属的SGSN1上；同理，UE3开机时处于RNC3所覆盖的范围内，它注册在RNC3所属的SGSN2上；而用户设备UEm开机时处于RNCm所覆盖的范围内，因此它注册在RNCNn所属的SGSNn上。

此后，用户设备UE3和UEm分别从原先RNC2和RNCn的覆盖区域移动到RNC1的覆盖区域，根据Iuflex接口的“非接入层节点选择功能”的原理，用户设备UE3和UEm移动到RNC1的覆盖区域后，将通过RNC1与它们各自所注册的SGSN2和SGSNn建立连接。在这种情况下，当WCDMA通信***发起一个MBMS业务时，图3中的GGSN发现这个池区中共有4个用户设备，分别注册在SGSN1、SGSN2和SGSNn上，便向这4个SGSN发送MBMS业务请求。见图3中的箭头1a、1b和1n。

如上所述，由于4个用户设备都在RNC1所覆盖的区域内，并分别通过RNC1与各自注册的SGSN连接，所以SGSN1、SGSN2和SGSNn都向RNC1发送MBMS业务寻呼消息，来通知自己的注册用户设备，见图3中的箭头2a、2b和2n。随后由RNC1将该寻呼消息分别转发给这4个用户设备，见图3中的箭头3a、3b和3n。如果用户设备同意接收MBMS数据，则会向RNC1返回寻呼响应，在本实施例中，4个用户设备都同意接收MBMS数据，所以这4个用户设备将分别向RNC1返回寻呼响应。

在上述每一个寻呼响应中，都包含一个网络资源标识符——Network ResourceIdentifier，下面简称NRI。熟悉本领域的技术人员应当知道，在采用IuFlex的WCDMA通信***中，NRI在由多个SGSN构成的池区中唯一地标识一个SGSN。也就是说，图3中的SGSN1、SGSN2……SGSNn分别由唯一的NRI标识。因此，RNC1能够通过读取来自用户设备的寻呼响应中包含的参数NRI，判断出该用户设备注册在哪一个SGSN上。

根据上述原理，本发明在MBMS业务中设置了一个步骤，即由RNC分析各个用户设备发出的寻呼响应，通过其中唯一的NRI判断用户设备所注册的SGSN，并计算出注册用户最多的SGSN，并与该SGSN建立针对MBMS业务的连接。

在本实施例中，如图3所示，当RNC1接收到4个用户设备的寻呼响应时，通过上述参数NRI，分析出用户设备UE1、UE2注册在SGSN1上；UE3注册在SGSN2上；UEm注册在SGSNn上。并根据此分析结果判断出注册在SGSN1上的用户设备数目最多。然后，RNC1选择注册用户最多的SGSN，即SGSN1，向其发送UE1、UE2、UE3和UEm的MBMS业务寻呼响应，并与之建立无线接入承载。需要说明的是，此时RNC1不再与其余的SGSN，即SGSN2以及SGSNn发送MBMS业务寻呼响应，也不建立上述无线接入承载。

SGSN1接收到上述MBMS业务寻呼响应之后，将向GGSN发送响应，随后GGSN将通过SGSN1将MBMS业务数据发送到RNC1。接着由RNC 1分别将该MBMS业务数据发送给在前面步骤中向其返回MBMS业务寻呼响应的用户设备UE1、UE2、UE3和UEm。从而完成整个MBMS业务过程。

虽然本实施例只描述了RNC1覆盖区域内的用户设备的MBMS业务过程，但是本领域技术人员可以推出当在其他的RNC的覆盖区域中有用户设备时，其MBMS业务的过程是相同的。另外，当有2个以上SGSN上的注册用户设备的数目相同时，则由RNC随机选择。

本发明的MBMS业务方法优点在于：

1.节约IuFlex接口资源；

2.避免由缺省SGSN发送MBMS业务数据而可能引起的“单点故障”以及负载均衡问题。

以上是对本发明的较佳实施例的详细描述，使得熟悉本技术领域的人员能够理解和进行本发明。但是对本发明的其他细节变化也应当落在本发明的构思和范围内。

Claims (3)

1.一种多媒体广播/多播业务方法，其特征在于包含步骤：

a.网关GPRS支持节点分别向整个池区中所有用户设备所注册的服务GPRS支持节点发送MBMS业务请求；

b.各个服务GPRS支持节点将所述MBMS业务请求发送给其注册用户设备所在区域的无线网络控制器；

c.各个区域的无线网络控制器将所述MBMS业务请求发送给其区域内的用户设备；

d.需要MBMS业务的用户设备向其所在区域的无线网络控制器返回寻呼响应消息，不需要MBMS业务的用户设备不返回响应消息；

e.各个区域的无线网络控制器根据其区域内的用户设备返回的寻呼响应消息，在这些用户所注册的多个服务GPRS支持节点中选择一个服务GPRS支持节点，并向该服务GPRS支持节点发送这些用户设备的寻呼响应消息，并与之建立针对MBMS业务的连接；

f.所述由各个区域的无线网络控制器选择的服务GPRS支持节点将寻呼响应消息发送给网关GPRS支持节点，随后网关GPRS支持节点向该服务GPRS支持节点发送MBMS业务数据；

g.所述选出的服务GPRS支持节点将MBMS业务数据发送给选择它的无线网络控制器，并由该无线网络控制器将MBMS业务数据发送到其区域内所有需要MBMS业务的用户设备。

2.如权利要求1所述的多媒体广播/多播业务方法，其特征在于在所述步骤e还包含步骤：

e1.各个区域的无线网络控制器根据其区域内的用户设备返回的寻呼响应消息中包含的网络资源标识符，确定这些用户设备所注册的各个服务GPRS支持节点；

e2.所述无线网络控制器根据上述结果，计算出所述各个服务GPRS支持节点上的注册用户数量；

e3.所述无线网络控制器从各个服务GPRS支持节点中选出注册的用户设备数量最多的那个服务GPRS支持节点，并向该服务GPRS支持节点发送其区域内所有需要MBMS业务的用户设备的寻呼响应消息，并与之建立针对MBMS业务的连接。

3.如权利要求2所述的多媒体广播/多播业务方法，其特征在于若有2个以上的服务GPRS支持节点在所述无线网络控制器区域内的注册用户数量相同是最多的，则由该无线网络控制器在其中随机选出一个服务GPRS支持节点。

Images