CN100426886C - 一种实现流媒体业务的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种实现流媒体业务的方法，其关键在于，中间节点按照组播的方式将获得的流媒体业务数据转发给用户设备(UE)。当UE需要接收流媒体业务数据时，UE先将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给中间网络节点，中间网络节点根据组播地址判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将UE地址信息直接记录在该组播表中；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将UE地址信息记录在组播表中；然后，中间网络节点再根据组播表将事先获得的流媒体业务数据发送给UE。应用本发明方案，不但可以在现有的移动网络基础上实现流媒体业务，而且流媒体服务器只向中间网络节点发送一份流媒体数据，可以节约网络资源。

Description

一种实现流媒体业务的方法

技术领域

本发明涉及流媒体业务数据传输技术，特别是涉及一种实现流媒体业务的方法。

背景技术

随着移动通讯技术的发展，运营商不但可以通过移动通信系统向移动用户提供普通的语音和短消息业务，还可以提供多媒体短消息业务、可视电话业务以及分组交换域视频流业务等。

随着大屏幕多功能手机的普及和移动数据业务的迅速发展，流媒体业务已经成为运营商下一个抢占市场的重要商机。目前，在宽带码分多址(WCDMA)网络，一般采用点对点传输数据技术来实现流媒体业务，如手机电视业务。下面以WCDMA网络3GPP R99为例来说明点对点传输技术的特点：

WCDMA网络利用第三代合作伙伴计划(3GPP，3rd GenerationPartnership Project)的R99版本提出的方案来实现点对点传输业务，即分组交换域视频流业务。图1显示了3G R99版本方案实现分组交换域视频流业务的基本组网图，如图1所示，该基本组网图至少包括：用户设备(UE，User Equipment)、无线接入网(RAN，Radio Access Network)、核心网(CN，Core Network)、流媒体服务器(PSS)。实现分组交换域视频流业务的关键是需要在UE和RAN之间建立专用信道，在RAN和PSS之间建立专用IP数据传输通道，由此在UE和PSS之间建立起用于流媒体业务数据的专用传输通道。当移动用户要收看流媒体节目时，PSS就可以通过建立的专用传输通道将流媒体节目数据发送给UE。

点对点数据传输技术虽然可以实现流媒体业务，但由于需要在每一个需要接收流媒体业务数据的用户终端和数据源服务器之间建立专用通道，导致空口资源和传输资源被大量占用，不利于流媒体业务的推广和使用。

另外，3GPP R6版本提出一种实现广播多播业务(MBMS，MultimediaBroadcast Multicast Service)方案，在该方案中，无线网络可以提供点到多点的传输承载，可以解决流媒体数据过多占用传输资源和空口资源的问题。但是，MBMS协议标准需要在R6网络上才能得以实现，即需要增加对基于MBMS标准的广播多播业务进行控制和管理的广播多播-业务中心(BM-SC)，同时需要对RAN、核心网(CN)和UE进行升级换代来支持广播多播业务。由于MBMS标准目前还不够成熟，将现有网络改造为R6网络还需要大量的工作，因此基于MBMS标准的广播多播业务实现起来比较复杂，有很多目前无法预料的困难，不利于在现有的移动通信网络上推广流媒体业务。

由此可见，在现有技术中，还没有一种无需进行大的改动就可以在现有的移动通信网络的基础上实现点到多点的流媒体业务的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种实现流媒体业务的方法，不但可以直接在现有的移动通信网络的基础上实现流媒体业务，而且可以大大节约网络带宽资源。为了达到上述目的，本发明提出的技术方案为：

一种实现流媒体业务的方法，包括以下步骤：

a、用户设备UE将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给中间网络节点，中间网络节点将UE地址信息记录在组播表中；

b、中间网络节点根据组播表将获得的流媒体业务数据发送给UE，并定时根据组播表发送查询消息，在判断出接收到返回的查询响应消息时，继续按照组播表发送流媒体业务数据。

较佳地，所述中间网络节点将UE地址信息记录在组播表中的步骤包括：

X、中间网络节点根据组播地址判断自身是否存在与所接收到的组播地址对应的组播表，如果存在，则将UE地址信息直接记录在该组播表中；否则，建立与该组播地址对应的组播表，再将UE地址信息记录在组播表中。

较佳地，所述中间网络节点获得流媒体业务数据的方法为：

中间网络节点将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给流媒体服务器，流媒体服务器根据组播地址向中间网络节点发送给流媒体业务数据。

较佳地，所述步骤b中，在中间网络节点判断出没有接收到返回的查询响应消息时，该方法进一步包括：

中间网络节点将未返回查询响应消息的UE的相关信息从组播表中删除，并判断该组播表是否为空，如果是，则删除组播表；否则，不作处理。

较佳地，所述中间网络节点为：无线网络控制器RNC、服务通用分组无线业务支持节点SGSN和网关通用分组无线业务支持节点GGSN。

较佳地，步骤a所述UE将加入组播组请求消息发送给中间网络节点为：UE将加入组播组请求消息发送给中间网络节点中的RNC；

所述步骤X为：

X1、RNC判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将UE地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤b3；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，将UE地址信息记录在组播表中；

X2、RNC向SGSN发送携带有组播地址的加入组播组请求消息，SGSN判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将RNC地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤b2；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将RNC地址信息记录在组播表中；

X3、SGSN向GGSN发送携带有组播地址的加入组播组请求消息，GGSN判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将SGSN地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤b1；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将SGSN地址信息记录在组播表中；

所述步骤b所述中间网络节点根据组播表将获得的流媒体业务数据发送给UE的步骤包括：

b1、GGSN将获得的流媒体业务数据发送给SGSN；

b2、SGSN将获得的流媒体业务数据发送给RNC；

b3、RNC将获得的流媒体业务数据发送给UE。

较佳地，所述GGSN获得流媒体业务数据的方法为：

GGSN向流媒体服务器发送携带有组播地址的加入组播组请求消息，流媒体服务器根据组播地址向GGSN发送流媒体业务数据。

较佳地，

所述RNC为定时根据自身组播表向UE发送查询消息的RNC；

所述SGSN为定时根据自身组播表向RNC发送查询消息的SGSN；

所述GGSN为定时根据自身组播表向SGSN发送查询消息的GGSN。

较佳地，所述步骤b中，该方法进一步包括：

在判断出没有接收到返回的查询响应消息时，RNC/SGSN/GGSN将未返回查询响应消息的UE/RNC/SGSN的相关信息从自身组播表中删除，并判断该组播表是否为空，如果是，则删除组播表；否则，不作处理。

综上所述，本发明提出的一种实现流媒体业务的方法，由于在中间网络节点建立了组播表，而且通过组播的方式将获得的流媒体数据发送给UE，可以在中间节点与流媒体服务器之间建立一条通道，流媒体服务器只向中间网络节点发送一份流媒体业务数据，可以大大节约网络带宽资源。

附图说明

图1是现有技术中典型的单播业务组网结构图；

图2是实现本发明方案流程图；

图3是应用本发明方案的实施例的流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步地详细描述。

本发明的基本思想是：用户设备UE将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给中间网络节点，中间网络节点根据组播地址将事先获得的流媒体业务数据发送给UE。

图2显示了实现本发明方案的流程图。如图2所示，本发明实现流媒体业务的方法包括以下步骤：

步骤201：UE将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给中间网络节点；

步骤202：中间网络节点根据组播地址判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果存在，则将UE地址信息直接记录在该组播表中；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将UE地址信息记录在组播表中；

在实际应用中，如果中间网络节点已经获得UE所请求的流媒体业务数据，则在接收到UE发送的加入组播组请求消息，可以直接向UE发送与组播地址对应的流媒体业务数据，而无需建立组播表，也无需记录UE的地址信息，即不执行本步骤。这种情况适用于中间网络节点下的UE较少的情况，如只有一个UE。

步骤203：中间网络节点再根据组播表将事先获得的流媒体业务数据发送给UE。

本发明中，中间网络节点为UE与流媒体服务器之间的节点，不同的网络系统中，中间网络节点可能不同。比如，中间网络节点可以为RNC，可以为RNC和SGSN，也可以为RNC、SGSN和GGSN，只要中间网络节点可以实现互联网组管理协议(IGMP)的协议栈，满足组播路由的要求即可。

本发明中，流媒体服务器中可以为UE提供不同的流媒体业务，每一个流媒体业务可以用组播地址来表示。当UE发送携带有组播地址的加入组播组请求消息时，则表示UE需要接收与组播地址对应的流媒体业务数据。

图3显示了应用本发明方案的一个较佳实施例的流程图。如图3所示，本实施例应用的系统为WCDMA系统，中间网络节点包括：无线网络控制器(RNC)、服务通用分组无线业务支持节点(SGSN)和网关通用分组无线业务支持节点(GGSN)。

本实施例中，由于UE、RNC、SGSN、GGSN和流媒体服务器依次连接，RNC为UE的上游节点，为SGSN的下游节点，并依次类推。

另外，本实施例中，RNC、SGSN、GGSN都是可以实现IGMP协议的节点，即按照IGMP协议进行交互。

当UE需要接收某组播组对应的流媒体业务数据时，本实施例实现流媒体业务的方法包括以下步骤：

步骤301：UE将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给RNC。

步骤302：RNC判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将UE地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤310；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，将UE地址信息记录在组播表中。

在实际应用中，RNC还会定时地向记录在自身组播表中的UE发送查询消息，并进行RNC查询处理过程。RNC查询处理过程为：

RNC判断是否接收到UE返回的查询响应消息，如果接收到，则继续按照组播表向UE发送流媒体业务数据，并退出RNC查询处理过程；否则，RNC将未返回查询响应消息的UE的相关信息从自身组播表中删除，并判断是否该组播表是否为空，如果是，则删除组播表；否则，不作处理。

在实际应用中，RNC当然也会接收到SGSN发送给自身的查询消息，如果此时RNC自身的组播表已经为空，即该RNC下已经没有UE需要接收流媒体数据时，RNC将不会向SGSN返回查询响应消息。

步骤303：RNC向SGSN发送携带有组播地址的加入组播组请求消息。

步骤304：SGSN判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将RNC地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤309；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将RNC地址信息记录在组播表中。

在实际应用中，SGSN还会定时地向记录在自身组播表中的RNC发送查询消息，并进行SGSN查询处理过程。SGSN查询处理过程为：

SGSN判断是否接收到RNC返回的查询响应消息，如果接收到，则继续按照组播表向RNC发送流媒体业务数据，并退出SGSN查询处理过程；否则，SGSN将未返回查询响应消息的RNC的相关信息从自身组播表中删除，并判断是否该组播表是否为空，如果是，则删除组播表；否则，不作处理。

在实际应用中，SGSN当然也会接收到GGSN发送给自身的查询消息，如果此时GGSN自身的组播表已经为空，即该SGSN下已经没有RNC需要接收流媒体数据时，SGSN将不会向GGSN返回查询响应消息。

步骤305：SGSN向GGSN发送携带有组播地址的加入组播组请求消息。

步骤306：GGSN判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将SGSN地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤308；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将SGSN地址信息记录在组播表中。

在实际应用中，GGSN还会定时地向记录在自身组播表中的SGSN发送查询消息，并进行GGSN查询处理过程。GGSN查询处理过程为：

GGSN判断是否接收到SGSN返回的查询响应消息，如果接收到，则继续按照组播表向SGSN发送流媒体业务数据，并退出GGSN查询处理过程；否则，GGSN将未返回查询响应消息的SGSN的相关信息从自身组播表中删除，并判断是否该组播表是否为空，如果是，则删除组播表；否则，不作处理。

步骤307：GGSN向流媒体服务器发送携带有组播地址的加入组播组请求消息，流媒体服务器根据组播地址将流媒体业务数据发送给GGSN。

步骤308：GGSN根据自身组播表将流媒体业务数据发送给SGSN。

步骤309：SGSN根据自身组播表将流媒体业务数据发送给RNC。

步骤310：RNC根据自身组播表将流媒体业务数据发送给UE。

本实施例中，所述的组播地址都是同一个组播地址，即UE请求加入组播组所对应的组播地址。

应用本实施方案，当RNC、SGSN、GGSN建立了各自对应组播地址的组播表，就会按照各自组播表将来自流媒体服务器的流媒体业务依次发送给下游节点，最后发送给UE，实现流媒体业务。而且由于在各级节点中建立了组播表，每一级节点与上游节点只建立一条通道，接收一份流媒体业务数据，然后按照自身组播表，将流媒体业务数据分发给自身组播表中的每一个下游节点，可以大大节约网络带宽资源。

在实际应用中，中间网络节点也可以只是RNC，或者为RNC和SGSN，实现流媒体业务的方法与本实施例的方法类似，此处不再赘述。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1、一种实现流媒体业务的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

a、用户设备UE将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给中间网络节点，中间网络节点将UE地址信息记录在组播表中；

b、中间网络节点根据组播表将获得的流媒体业务数据发送给UE，并定时根据组播表发送查询消息，在判断出接收到返回的查询响应消息时，继续按照组播表发送流媒体业务数据。

2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述中间网络节点将UE地址信息记录在组播表中的步骤包括：

X、中间网络节点根据组播地址判断自身是否存在与所接收到的组播地址对应的组播表，如果存在，则将UE地址信息直接记录在该组播表中；否则，建立与该组播地址对应的组播表，再将UE地址信息记录在组播表中。

3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述中间网络节点获得流媒体业务数据的方法为：

中间网络节点将携带有组播地址的加入组播组请求消息发送给流媒体服务器，流媒体服务器根据组播地址向中间网络节点发送流媒体业务数据。

4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，在中间网络节点判断出没有接收到返回的查询响应消息时，该方法进一步包括：

中间网络节点将未返回查询响应消息的UE的相关信息从组播表中删除，并判断该组播表是否为空，如果是，则删除组播表；否则，不作处理。

5、根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中间网络节点为：无线网络控制器RNC、服务通用分组无线业务支持节点SGSN和网关通用分组无线业务支持节点GGSN。

6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤a所述UE将加入组播组请求消息发送给中间网络节点为：UE将加入组播组请求消息发送给中间网络节点中的RNC；

所述步骤X为：

X1、RNC判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将UE地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤b3；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，将UE地址信息记录在组播表中；

X2、RNC向SGSN发送携带有组播地址的加入组播组请求消息，SGSN判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将RNC地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤b2；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将RNC地址信息记录在组播表中；

X3、SGSN向GGSN发送携带有组播地址的加入组播组请求消息，GGSN判断自身是否存在与该组播地址对应的组播表，如果有，则将SGSN地址信息直接记录在该组播表中，并执行步骤b1；否则，建立一个与该组播地址对应的组播表，再将SGSN地址信息记录在组播表中；

步骤b所述中间网络节点根据组播表将获得的流媒体业务数据发送给UE的步骤包括：

b1、GGSN将获得的流媒体业务数据发送给SGSN；

b2、SGSN将获得的流媒体业务数据发送给RNC；

b3、RNC将获得的流媒体业务数据发送给UE。

7、根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述GGSN获得流媒体业务数据的方法为：

GGSN向流媒体服务器发送携带有组播地址的加入组播组请求消息，流媒体服务器根据组播地址向GGSN发送流媒体业务数据。

8、根据权利要求5所述的方法，其特征在于，

所述RNC为定时根据自身组播表向UE发送查询消息的RNC；

所述SGSN为定时根据自身组播表向RNC发送查询消息的SGSN；

所述GGSN为定时根据自身组播表向SGSN发送查询消息的GGSN。

9、根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述步骤b中，该方法进一步包括：

在判断出没有接收到返回的查询响应消息时，RNC/SGSN/GGSN将未返回查询响应消息的UE/RNC/SGSN的相关信息从自身组播表中删除，并判断该组播表是否为空，如果是，则删除组播表；否则，不作处理。

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