CN1192576C

CN1192576C - 移动网络中实现多播业务的方法

Info

Publication number: CN1192576C
Application number: CNB02103933XA
Authority: CN
Inventors: 赵建国; 武亚娟
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2002-02-09
Filing date: 2002-02-09
Publication date: 2005-03-09
Anticipated expiration: 2022-02-09
Also published as: CN1437367A

Abstract

本发明公开了一种移动网络中实现多播业务的方法，该方法包括，设置用于标识多播业务的多播业务承载标识(MSBI)，为每个多播业务分配一个MSBI，移动台使用MSBI进行多播业务使用登记和签约，以确定使用的多播业务并通过多播业务的激活，加入已签约的多播业务对应的多播组，并在系统的SGSN和GGSN之间以及在SGSN和RNC之间为该多播业务建立专用的多播隧道，多播业务源将移动台需要的多播业务数据通过上述隧道分发给多播业务对应的多播组内的移动台，采用上述方法在移动网络中实现多播业务，具有较高的网络资源利用率和效率。

Description

移动网络中实现多播业务的方法

技术领域

本发明涉及移动通信网络中的多播业务的实现方法。

背景技术

随着宽带业务的发展，对多播业务的需求越来越强烈，如果在移动网络实现多播业务可以节省大量的移动网络资源。然而目前在移动网络中能够实现的多播业务只能参考在分组交换网络上承载基于互联网协议(IP：Internet Protocol)的多播协议，按照固网中实现多播的方式在移动网上实现IP多播。在移动网络中实现IP多播业务的组网和协议栈参考图2。图中，用户设备通过IP多播应用协议连接到位于外部网络的IP多播应用服务器上，外部网络和网关GPRS支持节点(GGSN)通过Gi接口连接。在外部网络中有一个功能实体和GPRS网络中的GGSN相连，这个功能实体和GGSN构成对等层，都要实现与协议无关的多播(PIM)协议或其他多播协议。GGSN位于用户设备和IP多播应用服务器之间，充当IP多播代理的角色，服务GPRS支持节点(SGSN)作为分组域承载的一部分，在IP层上看不到。此外，为了控制IP多播应用协议，用户设备和GGSN上还要实现IGMP(互联网组管理协议)协议。从协议栈中可以看出，移动终端相当于加入多播群组的主机；GGSN实现了IGMP和PIM路由协议，相当于支持多播功能的路由器；移动通信网络的空中接口部分和核心网部分共同作为图中的分组域承载部分承载IP协议。在实现中，GGSN从IP多播应用服务器接收多播业务消息，根据IP地址识别出是多播业务数据，进行复制之后用IP协议发送到多个用户设备处。但是在分组域承载网络中传送时，被屏蔽掉的SGSN和无线接入网部分并不知道这些数据是多播业务数据，因此，即使接收数据的用户设备都是由同一个SGSN服务的，位于同一个小区，也要为每一个用户单独建立一条数据传输通道，单独使用一条寻呼信道来寻呼移动终端。事实上，由于这些移动终端接收的消息内容是相同的，完全可以由GGSN用一条数据传输通道和一条寻呼消息完成多播数据的传输。由于每个用户需要独占一条数据传输通道和寻呼通道，因此这种多播方式在移动网络内部基本上就是单播业务的组合，使得采用该方法实现IP多播业务需要不停地建立和释放数据传输通道和寻呼通道，因此现有的移动网络中多播用户的管理方法会极大地消耗移动系统资源。因此可以说，对于多播业务如何在移动网络上实现，还没有一个较好的解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种移动网络中实现多播业务的方法，使用该方法在移动网络中实现多播业务具有较高的网络资源利用率和效率。

为达到上述目的，本发明提供的移动网络中实现多播业务的方法，包括：

(1)设置多播业务承载标识(MSBI)，用于标识一个多播业务；

(2)移动网络登记多播业务，为该多播业务分配一个MSBI；

(3)移动台使用MSBI进行多播业务使用登记和签约，以确定使用的多播业务；

(4)当移动台需要接收多播业务时，应用多播业务对应的MSBI发起业务请求，激活多播业务并加入已签约的多播业务对应的多播组；

(5)在多播业务系统的通用分组无线协议网(GPRS)业务支持节点(SGSN)和GPRS网关支持节点(GGSN)之间以及在SGSN和无线网络控制器(RNC)之间为该多播业务建立专用的多播隧道，并在无线接入网和移动台之间建立适合多播业务传输的无线链路；

(6)多播业务源将移动台需要的多播业务数据通过上述多播隧道和无线链路分发给多播业务对应的多播组内的移动台。

所述方法还包括：

建立多播业务承载标识与多播业务外部标识对应表，用于检索外部业务源对应的多播业务系统内部的MSBI标识或者多播业务系统内部的MSBI标识对应的外部业务源，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识多播业务；

多播业务外部标识，用于作为移动网络识别外部多播业务源提供的多播业务的特征标识。

建立多播业务承载标识与签约用户对应表，用于在移动网络内检索多播业务的签约状况，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识用户已签约的多播业务；

签约用户标识，用于标识已签约用户。

建立用户签约信息表，用于在移动网络内检索用户签约的多播业务情况，该表包括下述字段：

签约用户标识，用于标识已签约的用户；

多播业务承载标识，用于标识用户已签约的多播业务。

建立多播业务激活信息表，用于查询用户已激活的多播业务，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识用户已激活的多播业务；

用户标识，用于标识已激活多播业务的用户。

建立签约用户业务激活信息表，用于作为多播业务激活信息表的逆向检索表，查询用户激活多播业务的信息，该表包括下述字段：

签约用户标识，用于标识已激活多播业务的用户；

多播业务标识，用于标识已激活的多播业务。

建立GGSN信息表，用于记录多播业务使用的GGSN与SGSN之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识：用于标识传送给用户的多播业务；

GGSN标识，用于标识传送多播业务的GGSN；

隧道标识，用于标识传送不同多播业务的GGSN与SGSN之间的隧道。

建立SGSN信息表，用于记录多播业务使用的GGSN与SGSN之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识：用于标识传送给用户的多播业务；

SGSN标识，用于标识传送多播业务的SGSN；

建立接入网信息表，用于记录多播业务由SGSN与RNC之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识传送给用户的多播业务；

RNC标识，用于标识传送多播业务的RNC；

隧道标识，用于标识传送不同多播业务的SGSN与RNC之间的隧道。

由于本发明设置用于标识多播业务的多播业务承载标识(MSBI)，为多播业务源的每个多播业务分配一个MSBI，移动台使用MSBI进行多播业务使用登记和签约，以确定使用的多播业务并通过多播业务的激活，加入已签约的多播业务对应的多播组，在系统的SGSN和GGSN之间以及在SGSN和RNC之间为该多播业务建立专用的多播隧道，多播业务源将移动台需要的多播业务数据通过上述隧道分发给多播业务对应的多播组内的移动台；采用上述方案实现基于MSBI的多播业务使得本发明无需对现有网络结构大的改动就可以实现移动通信网络中的多播业务；由于对一个多播组内的移动台采用公共的多播隧道发送多播业务数据，因此对核心网和空中接口的资源利用率都很高，不会造成现有IP多播实现中对资源的浪费。本发明实现起来简单易行，不用对设备硬件进行改动，也不会对现有业务产生影响，实现多播业务的开销和成本很低并使得移动通信系统可更灵活的支持广播多播业务。另外，由于使用了MSBI，对外部网络中的多播业务源屏蔽了移动通信网络，使得移动网内部和GGSN到企业网的接口(Gi接口)上的IP多播地址以及接入点名称(APN)地址无关，适应业务源的不断变化。

附图说明

图1是本发明方法的实施例流程图；

图2是现有的实现IP多播业务的协议栈参考图；

图3是实现本发明所述方法的网络原理图；

图4是实现本发明所述方法的网络结构图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的描述。

图1是本发明方法的实施例流程图。按照图1，首先在第1步设置多播业务承载标识(MSBI)，用于标识一个多播业务。

按照所支持协议的不同，多播业务可以分为两种，一种是支持IP多播协议的多播业务源提供的多播业务，另一种就是使用IP多播协议以外的其它协议如IP单播来传送业务数据的多播业务，可以称为一般多播业务。对于支持IP多播协议的多播业务，在移动通信系统中传送时依靠多播地址来识别，通过IGMP协议完成多播业务的实现过程，在移动通信网络的接入网和核心网中需要针对IP多播进行承载使用过程中的优化处理。对于一般多播业务，由于业务源可能采用IP单播或内部地址格式寻址，系统可以通过与业务源之间的关口设备配置该业务源的相关参数，来标识该业务源是否提供多播业务，如果该业务源提供多播业务，则接入网和核心网中的各个功能实体需要针对多播业务的特点，对数据的传输进行优化。参考图3。

通常，对于支持IP多播协议的多播业务，尽管可以通过IP多播地址完成用户向多播业务源发起的签约过程，但是在移动通信系统中实际传输多播数据的时候，还需要使用在接入网和核心网中都能够识别的承载网络自己的标识，来识别移动通信系统在接入网、核心网和空中接口建立的可共享使用的业务通道。对于一般多播业务，可以有多种方法完成业务的签约过程，如用户开户时直接在用户签约信息数据库中进行签约、由用户在多播业务源上完成签约后将相关信息传递给移动通信系统、或者由用户终端向网络发起信令交互进行签约等。不管采用哪一种签约方式，移动通信系统的用户签约信息数据库都需要保存一般多播业务源和多播签约用户列表的对应表格，同时要采用接入网和核心网中都能够识别的标识，来识别移动通信系统中建立的可共享使用的业务通道。

通过以上分析，为了优化网络资源和无线资源的利用，对于IP多播地址，需要映射到移动网络中的一个承载标识上来进行处理；对于一般多播业务，由于其业务标记的格式、长度和内容是可变和不确定的，不利于移动网络的存储和查找，所以也需要映射成一个移动网络可以识别的标识。为了统一这两种类型的多播业务，应引入一个统一格式的多播业务承载标识MSBI，用于标识一个多播业务，因此本发明首先要进行本步骤，设置多播业务承载标识(MSBI)。该标识在移动通信系统中是唯一的，网络中的每一个功能实体都可以识别这个多播业务承载标识。

为了更好地实施本发明，在系统的信息数据库应保存与该多播业务承载标识的相关数据表，为此，需要建立：

多播业务承载标识与多播业务外部标识对应表，该表包含了多播业务源的信息，用于系统的网关设备检索外部业务源对应的系统内部的MSBI标识或者系统内部的MSBI标识对应的外部业务源，它包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识多播业务；

多播业务外部标识，用于作为是移动网络识别外部多播业务源提供的多播业务的特征标识。多播业务外部标识可以是多播业务源的IPv4/IPv6多播地址或IPv4/IPv6单播地址、多播业务的APN地址、移动网络和多播业务源之间的接入点名称、移动网络的特定输入端口等。移动网络和多播业务源之间的关口设备如GGSN应能识别该标识。

为了管理的需要，该表还可以包括多播业务名称字段。参考下表：

多播业务承载标识	多播业务外部标识	多播业务名称
多播业务承载标识	多播业务外部标识	多播业务名称	MSBI₁	地址1	名称1
MSBI₂	地址2	名称2	MSBI₁	地址1	名称1
MSBI₂	地址2	名称2

多播业务承载标识与签约用户对应表，用于在移动网络内检索多播业务的签约状况，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识用户已签约的多播业务；

签约用户标识，用于标识已签约用户。

当多播业务默认所有用户都可以接收多播信息时，可以不创建该表，参考下表：

多播业务承载标识	签约用户列表
多播业务承载标识	签约用户列表	MSBI₁	用户身份标识1
	用户身份标识2	MSBI₁	用户身份标识1
	用户身份标识2		……
MSBI₂	用户身份标识3		……
MSBI₂	用户身份标识3		用户身份标识4
	……		用户身份标识4

用户签约信息表，用于在移动网络内检索用户签约的多播业务情况，该表包括下述字段：

签约用户标识，用于标识已签约的用户；

多播业务承载标识，用于标识用户已签约的多播业务。参考下表：

签约用户标识	多播业务承载标识
签约用户标识	多播业务承载标识	用户身份标识1	MSBI₁
	MSBI₂	用户身份标识1	MSBI₁
	MSBI₂		……
用户身份标识2	MSBI₃		……
用户身份标识2	MSBI₃		MSBI₄

……

多播业务激活信息表，用于查询用户已激活的多播业务，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识用户已激活的多播业务；

用户标识，用于标识已激活多播业务的用户。

参考下表，当系统默认所有签约用户都激活该多播业务时，可以不建立该表。

多播业务承载标识	用户标识
多播业务承载标识	用户标识	MSBI₁	用户身份标识1
	用户身份标识2	MSBI₁	用户身份标识1
	用户身份标识2		……
MSBI₂	用户身份标识3		……
MSBI₂	用户身份标识3		用户身份标识4
	……		用户身份标识4

签约用户业务激活信息表，用于作为多播业务激活信息表的逆向检索表，查询用户激活多播业务的情况，该表包括下述字段：

签约用户标识，用于标识已激活多播业务的用户；

多播业务标识，用于标识已激活的多播业务。参考下表：

签约用户身份标识	已激活的多播业务列表
签约用户身份标识	已激活的多播业务列表	用户身份标识1	MSBI₁
	MSBI₂	用户身份标识1	MSBI₁
	MSBI₂		……
用户身份标识2	MSBI₃		……
用户身份标识2	MSBI₃		MSBI₄
	……		MSBI₄

需要说明的是，实际中还可以根据需要建立签约用户业务未激活信息表，该表不是必须的，但在多播业务系统需要区别签约用户是否激活了该多播业务时，该表可以提高多播业务系统的检索速度。

基于上述表，即可进行本发明的其他步骤在移动网络中实现多播业务。实现本发明的移动网络参考图4。图中，RNC为无线网络控制器，BSC为基站控制器，UE为用户设备，即移动台。

多播业务源在向移动网络内的用户(移动台)提供多播业务前，必须首先获得移动网络的多播服务支持并向移动网络登记。移动网络运营商分配一个特定的标识符号MSBI给相应的多播业务，并在HLR中记录相应的业务支持信息，主要内容包括：分配的MSBI、多播业务外部标识、多播业务名称等。因此在本发明的步骤2，多播业务源进行登记和签约，为该业务源的每个多播业务分配一个MSBI。HLR可以以表格形式存储上述数据，即以多播业务承载标识与多播业务外部标识表存储上述数据，参考下表：为提高管理能力，表中还包括了业务参数字段。

多播业务承载标识	多播业务外部标识	多播业务名称	业务参数
多播业务承载标识	多播业务外部标识	多播业务名称	业务参数	MSBI_a	地址1	多播业务A
				MSBI_a	地址1	多播业务A

移动用户在使用多播业务前，也必须向多播业务提供商登记并签约，因此在步骤3，移动台使用MSBI进行多播业务使用登记和签约，以确定使用的多播业务。多播业务的签约记录可以保存在移动网络的数据库如HLR或归属其签约用户服务器(HSS)的多播业务承载标识与多播业务外部标识对应表和多播业务承载标识与签约用户对应表中，也可以保存在多播业务源自己的数据库中。用户的签约认证过程在用户激活多播业务时完成。当签约信息保存在多播业务源时，由多播业务源负责用户的多播业务签约认证。当签约信息保存在HLR或HSS中时，由HLR或HSS参与签约认证。HLR或HSS保存的签约信息包括：多播业务的MSBI、签约用户的列表，其他签约信息如QoS要求等。

用户，即移动台在签约多播业务后，可以使用多播业务的激活过程在合适的时间地点加入多播组，准备接收多播业务数据。网络实体如GGSN、SGSN、RNC等根据多播组内的用户记录，向用户发送多播数据包。因此本发明在步骤4，移动台进行多播业务的激活，以加入已签约的多播业务对应的多播组。为了保证已激活多播业务的用户能在移动网络里都能正确接收多播业务信息，所有加入多播组的用户记录应在HLR中保存。多播组的记录应包括：MSBI、已激活多播业务的用户列表。上述信息的主要内容参见多播业务激活信息表和签约用户业务激活信息表。

对于以图4为例的移动网络来说，为支持多播业务的激活功能和其他功能，需要保存相关的多播组的记录。其中：

SGSN是移动网络处理用户移动性的功能实体，需要保存多播组的记录但只记录在该SGSN范围内的移动用户加入该多播组的情况。为向多播组的用户传递多播数据，在本发明的步骤5，在SGSN和GGSN之间为该多播业务建立专用的多播隧道并在SGSN和RNC之间建立专用的多播隧道。所述建立隧道可以采用GRPS隧道协议(GTP)创建GTP隧道。SGSN利用该多播业务专用隧道接收从GGSN发来的多播数据包并分发给接入网的各RNC。因此SGSN应存储以下数据：多播承载标识MSBI、已激活该多播业务的用户表、支持该多播业务的GGSN信息、GGSN和SGSN之间传送该多播业务的专用隧道信息，SGSN向RNC分发多播数据包的分发信息、SGSN和RNC之间传送多播业务数据包的专用隧道信息等。为保存上述信息，本发明还需要建立下述数据表：

GGSN信息表，用于记录多播业务使用的GGSN与SGSN之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识：用于标识传送给用户的多播业务；

GGSN标识，用于标识传送多播业务的GGSN；

隧道标识，用于标识传送不同多播业务的GGSN与SGSN之间的隧道。参考下表：

多播业务承载标识	GGSN标识	GTP隧道
多播业务承载标识	GGSN标识	GTP隧道	MSBI_a	GGSN-ID 1	TEID 1
MSBI_b	GGSN-ID 2	TEID 2	MSBI_a	GGSN-ID 1	TEID 1
MSBI_b	GGSN-ID 2	TEID 2	……	……	……

SGSN信息表，用于记录多播业务使用的GGSN与SGSN之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识：用于标识传送给用户的多播业务；

SGSN标识，用于标识传送多播业务的SGSN；

多播业务承载标识	SGSN标识	GTP隧道
多播业务承载标识	SGSN标识	GTP隧道	MSBI_a	SGSN-ID 1	TEID 1
	SGSN-ID 2	TEID 2	MSBI_a	SGSN-ID 1	TEID 1
	SGSN-ID 2	TEID 2		……	……

接入网信息表，用于记录多播业务由SGSN与RNC之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识传送给用户的多播业务；

RNC标识，用于标识传送多播业务的RNC；

隧道标识，用于标识传送不同多播业务的SGSN与RNC之间的隧道。参考下表：

多播业务承载标识	RNC标识	GTP隧道
多播业务承载标识	RNC标识	GTP隧道	MSBI_a	RNC-ID 1	TEID 1
	RNC-ID 2	TEID 2	MSBI_a	RNC-ID 1	TEID 1
	RNC-ID 2	TEID 2		……	……

此外，还需要采用多播业务激活信息表作为用户统计表使用，以了解移动用户的分布情况。

GGSN作为网关设备，负责从多播业务源接收多播业务数据包并分发到给SGSN。GGSN应保存以下信息：MSBI与多播业务的对应关系、GGSN向SGSN分发多播业务的分发信息、GGSN和SGSN之间建立的传输多播多播业务的专用隧道的信息。上述信息的主要内容参见多播业务承载标识与业务源对应表和SGSN信息表。

接入网负责从SGSN接收多播数据，并通过无线链路把多播数据包传送给移动用户。为支持SGSN通过多播业务专用隧道向RNC分发多播数据的功能，SGSN应保存SGSN和GGSN之间的多播业务专用隧道的相关信息，主要内容参见SGSN信息表。同时为优化空中无线接口对多播业务的支持，接入网也可以统计移动用户在接入网内的分布信息，统计移动用户在接入网内各小区，URA(用户登记区User Registration Area)区或路由区内用户的分布情况。当接收多播业务的移动用户在某小区内数目较多如2个用户时，可以建立广播或多播信道；当用户较少时，可以为用户建立专用的空中信道来传递多播数据。多播用户在接入网的分布信息的主要内容可参见用作用户分布表的多播业务激活信息表，此时，表中最好增加用于标识用户小区的“小区”字段，参考下表：

多播业务承载标识	小区	移动用户分布列表
多播业务承载标识	小区	移动用户分布列表	MSBI_a	小区1	IMSI 1
		……	MSBI_a	小区1	IMSI 1
		……		小区2	IMSI 2
	……	……		小区2	IMSI 2
	……	……	……	……	……

用户激活多播业务可以有两种方式：向移动网络发起多播业务激活请求和向多播业务源发起多播业务激活请求。具体说，当移动台签约的多播业务的记录存储在多播业务系统的归属位置寄存器(HLR)中时，所述步骤(4)和步骤(5)进一步用包括下述步骤的多播业务激活步骤代替：

(A1)移动台向SGSN发送多播业务激活请求消息，该消息包括MSBI、移动台的身份标识，如国际移动身份标识(IMSI)等参数；

(A2)SGSN向HLR发送加入新多播用户请求消息，该消息参数包括：MSBI、IMSI等参数；

(A3)HLR通过多播业务承载标识与签约用户对应表或用户签约信息表查询多播业务签约信息，检查用户是否有权使用该多播业务，如果用户已经签约，则HLR在多播组的用户表中，即在多播业务激活信息表或签约用户业务激活信息表中加入用户身份标识，并返回加入新多播用户响应消息；

(A4)SGSN更新多播组信息，即SGSN将新的多播组用户记录插入本地用户统计表中，当SGSN和GGSN之间还没有为MSBI建立的专用隧道时，SGSN向GGSN发起分组数据报协议上下文(PDP context)建立请求消息，消息参数包括：MSBI、服务质量(QoS)等，为MSBI建立SGSN到GGSN之间的GTP隧道；

(A5)GGSN为MSBI配置好专用的GTP隧道，在SGSN信息表中插入相关记录并向SGSN返回PDP context建立响应；

(A6)GGSN查询HLR的多播业务承载标识与多播业务外部标识表，获得MSBI代表的业务源信息，如APN、QoS等，并更新本地信息；

(A7)SGSN更新本地的专用GTP隧道的记录，即更新GGSN信息表，并通知接入网，移动用户已激活多播业务MSBI并加入到多播组，当接入网和SGSN之间没有建立传输MSBI的专用GTP隧道时，为该多播业务的MSBI建立专用的传输隧道，并更新原有的SGSN信息表和接入网信息表中的内容，接入网根据用户分布表的用户分布情况，给用户配置合适的无线信道资源；当接收该MSBI多播业务的用户很多时，接入网可以配置广播或多播信道给多播用户使用；当接收该MSBI多播业务的用户很少时，可以分配专用信道；

(A9)SGSN向移动台发送多播业务激活完成消息，确认用户已加入到多播组。

当移动台签约的多播业务的记录存储在业务源时，所述步骤(4)和步骤(5)进一步用包括下述步骤的多播业务激活步骤代替：

(B1)用户采用基于互联网协议(IP)的多播协议发送互联网组管理协议(IGMP)消息到GGSN，要求加入一个外部IP多播业务源的IP多播组；

(B2)GGSN向IP多播业务源转发加入多播组的请求，并由IP多播业务源检查用户是否签约，并给GGSN返回确认信息；

(B3)GGSN通过HLR通过多播业务承载标识与多播业务外部标识表查询该IP多播业务的MSBI以及相关信息，如APN、QoS等，并更新本地信息；

(B4)GGSN向SGSN发送多播业务激活请求消息，指示用户已加入IP多播组，消息参数包括：MSBI、用户标识IMSI和多播业务的QoS等；

(B5)SGSN更新本地的多播组用户记录，即SGSN将新的多播组用户记录插入本地用户统计表中，并且检查是否已经建立了SGSN到GGSN之间的用于MSBI的专用GTP隧道，如果该隧道没有建立，则在SGSN到GGSN之间建立传送MSBI的GTP隧道，同时向GGSN发送多播业务激活响应，SGSN应更新本地GGSN信息表的数据，GGSN应更新本地SGSN信息表的数据；

(B6)SGSN向HLR发送加入新多播用户请求消息，更新HLR中的多播组的记录，保存用户的多播激活信息，加入新多播用户请求消息中的参数包括MSBI、IMSI等；

(B7)HLR在多播组信息中加入用户的用户标识，即在多播业务激活信息表和签约用户业务激活信息表加入用户的标识，并返回加入新多播用户响应消息；

(B8)SGSN更新本地的GGSN信息表中专用GTP隧道的记录，并通知接入网，移动用户已激活多播业务MSBI并加入到多播组，当接入网和SGSN之间没有建立传输MSBI的专用GTP隧道时，为该多播业务的MSBI建立专用的传输隧道，并更新SGSN中的接入网信息表和SGSN信息表的内容。接入网根据用户分布表的用户分布情况，给用户配置合适的无线信道资源，当接收该MSBI多播业务的用户很多时，接入网可以配置广播或多播信道给多播用户使用；当接收该MSBI多播业务的用户很少时，可以分配专用信道；

(B9)SGSN向用户发送多播业务激活完成消息，确认用户已加入到多播组。

在步骤6，多播业务源将移动台需要的多播业务数据通过上述隧道分发给多播业务对应的多播组内的移动台。在本步骤中，业务源将多播业务数据发送给移动网络，由网络以合理的资源和传输路径分发给已激活多播业务加入了多播组的用户。多播业务数据的具体分发过程参考下述步骤：

(C1)多播业务源向GGSN发送多播业务数据包；

(C2)GGSN通过本地的多播业务承载标识与多播业务外部标识表查找多播业务对应的MSBI，并根据SGSN信息表查找GGSN向SGSN分发多播数据的专用GTP隧道，通过该隧道将数据包发送到各SGSN；

(C3)当移动台和SGSN之间还没有建立无线链路时，SGSN通过MSBI向移动台发送包括MSBI参数的寻呼消息，以激活MSBI业务的用户；

(C4)被激活的多播业务的移动用户响应包括MSBI、IMSI等参数的寻呼消息；

(C5)SGSN通过用户分布表查询本地多播组，确认用户是否有权使用该多播业务并已激活多播业务，同时在无线网络子系统和业务支持节点或基站子系统(BSS)和SGSN之间建立为MSBI建立的传输多播业务数据专用传输链路；

(C6)RNS建立在空中传送多播业务数据的无线链路，SGSN通过已建立的无线链路向多播组内的用户发送多播业务数据包，当接收该MSBI多播业务的用户很多时，接入网可以配置广播或多播信道给多播用户使用；当接收该MSBI多播业务的用户很少时，可以分配专用信道。

由上述可知，本发明提出的MSBI的使用具有以下特点：

1、MSBI是按照移动通信系统分配给对应的多播业务，并在移动通信系统中使用的唯一标识。每一个MSBI对应着一种类型的多播业务，在使用中，凡是签约了某种多播业务的用户，就被分配使用对应这个多播业务的MSBI。

2、MSBI是针对业务进行划分和使用的，所以一个MSBI可以被多个签约用户共同使用，作为多播业务的唯一标识，用于多播业务的寻呼。同时为了能够对应到每一个用户上，需要将用户的唯一性标识和MSBI相关联。

3、从安全性角度考虑，同时兼顾到空中接口上资源的节省，限制MSBI在空中接口上的使用，可以采用临时多播业务组标识TMGI(TemeraryMulticast Group Identification临时多播组标识)代替MSBI在空中接口上进行寻呼和信令交互。TMGI是由移动通信系统内部临时分配的，在一定的地理覆盖范围和一定的时间内有效，用于在空中接口上标识该多播业务。

4、当用户位置发生改变时，可以采用现有的移动性管理过程来进行切换、漫游等过程。因为MSBI是全网唯一的，所以可以保证多播业务的唯一性和业务提供的连续性。

5、在建立接入网、核心网和空中接口的数据传输通道时，可以按照MSBI来建立，由于是针对业务而不是针对用户建立的通道，所以可以实现传输通道的共享。

6、当没有多播用户存在时，仍然可以使用MSBI进行寻呼或广播，邀请用户加入多播群组。

7、可以预先定义一些特定的MSBI的值，来表示一些永久性的多播业务。

总之，通过使用专门的MSBI来表示多播业务，对现有的网络结构不需要做太大改动，只需在各个设备上增加对标识多播业务的MSBI的识别过程，然后增加对这些专用MSBI的处理，即可实现数据从一点到多点的传送，而且不会造成对网络资源和空中接口资源的浪费，也不会对现有业务造成影响。

最后需要指出，尽管以上说明是以多播业务为例进行的，但是使用MBSI同样可以实现广播业务。当多播业务默认所有用户都可以接收多播信息时，其实就是实现了广播业务的功能，所以当MBSI用于实现广播业务时，只需根据描述对各个功能实体中的各种表格的使用加以简化，就可以灵活的实现广播业务。

Claims

1、一种移动网络中实现多播业务的方法，包括：

(1)设置多播业务承载标识，用于标识一个多播业务；

(2)移动网络登记多播业务，为该多播业务分配一个多播业务承载标识；

(3)移动台使用多播业务承载标识进行多播业务使用登记和签约，以确定使用的多播业务；

(4)当移动台需要接收多播业务时，应用多播业务对应的多播业务承载标识发起业务请求，激活多播业务并加入已签约的多播业务对应的多播组；

(5)在多播业务系统的通用分组无线协议网的业务支持节点和网关支持节点之间以及在业务支持节点和无线网络控制器之间为该多播业务建立专用的多播隧道，并在移动网络的无线接入网和移动台之间建立适合多播业务传输的无线链路；

2、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立多播业务承载标识与多播业务外部标识对应表，用于检索外部业务源提供的多播业务对应的多播业务系统内部的多播业务承载标识或者多播业务系统内部的多播业务承载标识对应的外部业务源提供的多播业务，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识多播业务；

3、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立多播业务承载标识与签约用户对应表，用于在移动网络内检索多播业务的签约状况，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识用户已签约的多播业务；

签约用户标识，用于标识已签约用户。

4、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立用户签约信息表，用于在移动网络内检索用户签约的多播业务情况，该表包括下述字段：

签约用户标识，用于标识已签约的用户；

多播业务承载标识，用于标识用户已签约的多播业务。

5、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立多播业务激活信息表，用于查询用户已激活的多播业务，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识用户已激活的多播业务；

用户标识，用于标识已激活多播业务的用户。

6、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立签约用户业务激活信息表，用于作为多播业务激活信息表的逆向检索表，查询用户激活多播业务的信息，该签约用户业务激活信息表包括下述字段：

签约用户标识，用于标识已激活多播业务的用户；

多播业务标识，用于标识已激活的多播业务。

7、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立网关支持节点信息表，用于记录多播业务使用的网关支持节点与业务支持节点之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识：用于标识传送给用户的多播业务；

网关支持节点标识，用于标识传送多播业务的网关支持节点；

隧道标识，用于标识传送不同多播业务的网关支持节点与业务支持节点之间的隧道。

8、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立业务支持节点信息表，用于记录多播业务使用的网关支持节点与业务支持节点之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识：用于标识传送给用户的多播业务；

业务支持节点标识，用于标识传送多播业务的业务支持节点；

9、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括建立接入网信息表，用于记录多播业务由业务支持节点与无线网络控制器之间传送多播业务的隧道信息，该表包括下述字段：

多播业务承载标识，用于标识传送给用户的多播业务；

无线网络控制器标识，用于标识传送多播业务的无线网络控制器；

隧道标识，用于标识传送不同多播业务的业务支持节点与无线网络控制器之间的隧道。

10、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述方法包括：根据多播业务所支持协议的不同，将多播业务划分为支持IP多播协议的多播业务和支持IP多播协议以外的其它协议的多播业务，以便于对多播业务的传送进行优化。

11、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于：所述建立隧道为采用通用无线协议网隧道协议创建GTP隧道。

12、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于当移动台签约的多播业务的记录存储在多播业务系统的归属位置寄存器中时，所述步骤(4)和步骤(5)进一步包括下述步骤：

(A1)移动台向业务支持节点发送多播业务激活请求消息，该消息包括多播业务承载标识、移动台的身份标识参数；

(A2)业务支持节点向归属位置寄存器发送加入新多播用户请求消息，该消息参数包括：多播业务承载标识、用户标识参数；

(A3)归属位置寄存器查询多播业务签约信息，检查用户是否有权使用该多播业务，如果用户已经签约，则归属位置寄存器在多播组中加入用户身份标识，并返回加入新多播用户响应消息；

(A4)业务支持节点更新多播组信息，当业务支持节点和网关支持节点之间还没有为多播业务承载标识建立的专用隧道时，业务支持节点向网关支持节点发起分组数据报协议上下文建立请求，为多播业务承载标识建立业务支持节点到网关支持节点之间的GTP隧道；

(A5)网关支持节点为多播业务承载标识配置好专用的GTP隧道，并向业务支持节点返回分组数据报协议上下文建立响应；

(A6)网关支持节点查询归属位置寄存器，获得多播业务承载标识代表的业务源信息并更新本地信息；

(A7)业务支持节点更新本地的专用GTP隧道的记录，并通知接入网，移动用户已激活多播业务多播业务承载标识并加入到多播组，当接入网和业务支持节点之间没有建立传输多播业务承载标识的专用GTP隧道时，为该多播业务的多播业务承载标识建立专用的传输隧道，并更新原有的隧道信息，无线接入网根据用户的分布情况，给用户配置合适的无线信道资源；

(A9)业务支持节点向移动台发送多播业务激活完成消息，确认用户已加入到多播组。

13、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于：当移动台签约的多播业务的记录存储在业务源时，所述步骤(4)和步骤(5)进一步包括下述步骤：

(B1)用户采用基于互联网协议的多播协议发送互联网组管理协议消息到网关支持节点，要求加入一个外部IP多播业务源的IP多播组；

(B2)网关支持节点向IP多播业务源转发加入多播组的请求，并由IP多播业务源检查用户是否签约，并给网关支持节点返回确认信息；

(B3)网关支持节点通过归属位置寄存器查询该多播业务的多播业务承载标识以及相关信息，并更新本地信息；

(B4)网关支持节点向业务支持节点发送多播业务激活请求，指示用户已加入IP多播组；

(B5)业务支持节点更新本地的多播组用户记录，并且检查是否已经建立了业务支持节点到网关支持节点之间的用于多播业务承载标识的专用GTP隧道，如果该隧道没有建立，则在业务支持节点到网关支持节点之间建立传送多播业务承载标识的GTP隧道，同时向网关支持节点发送多播业务激活响应；

(B6)业务支持节点向归属位置寄存器发送加入新多播用户请求，更新归属位置寄存器中的多播组的记录，保存用户的多播激活信息；

(B7)归属位置寄存器在多播组信息中加入用户的用户标识，并返回加入新多播用户响应消息；

(B8)业务支持节点更新本地的专用GTP隧道的记录，并通知无线接入网，移动用户已激活多播业务多播业务承载标识并加入到多播组，当无线接入网和业务支持节点之间没有建立传输多播业务承载标识的专用GTP隧道时，为该多播业务的多播业务承载标识建立专用的传输隧道，无线接入网根据用户的分布情况，给用户配置合适的无线信道资源；

(B9)业务支持节点向用户发送多播业务激活完成消息，确认用户已加入到多播组。

14、根据权利要求1所述的移动网络中实现多播业务的方法，其特征在于所述步骤(6)进一步包括下述步骤：

(C1)多播业务源向网关支持节点发送多播业务数据包；

(C2)网关支持节点查找多播业务对应的多播业务承载标识，并查找网关支持节点向业务支持节点分发多播数据的专用GTP隧道，通过该隧道将数据包发送到各业务支持节点；

(C3)当移动台和业务支持节点之间还没有建立无线链路时，业务支持节点通过多播业务承载标识向移动台发寻呼消息，以激活多播业务承载标识业务的用户；

(C4)被激活的多播业务的移动用户响应寻呼消息；

(C5)业务支持节点查询本地多播组，确认用户是否有权使用该多播业务并已激活多播业务，同时在无线网络子系统和业务支持节点或基站子系统和业务支持节点之间建立为多播业务承载标识建立的传输多播业务数据专用传输链路；

(C6)无线网络子系统建立在空中传送多播业务数据的无线链路，业务支持节点通过已建立的无线链路向多播组内的用户发送多播业务数据包。