专利名称：无线通信系统中建立多播组播数据通道的方法
技术领域：
本发明涉及WiMAX无线通信系统，特别涉及实现MBS在网络中建立 多播組播数据通道的方法。
背景技术：
MBS (Multicast and broadcast services,多播/广播业务)是IEEE802.16 协议定义的一种无线通信系统的重要功能。MBS分单基站接入和多基站接 入两种情形，前者是指在一个基站内的多播/广播业务；后者是指所有在网 络级别上注册到多播/广播业务的终端能够接收多个基站在下行多播连接上 同步传输的MAC层(Medium Access Control layer)数据。本文涉及的MBS 就是这种多基站接入的多播/广播业务。图l显示了 802.16无线通信系统中 终端接收MBS数据的示意图，图中，IOO指示为无线通信系统，101-103为 基站，104-105为使用MBS的移动终端，106表示移动终端的移动路径，107 为MBS内容服务器。802.16协议的MAC层定义了基于连接的业务流概念和严格的QoS (Quality of Service,服务质量)保证机制。MBS业务数据也是在特定的多 播连接上传送，每个多播连接都和特定的业务流相关，业务流都有特定的 QoS参数等。终端或网络侧通过发起DSA (Dynamic Service Add)过程建立 MBS业务流，相关联的多播/广播数据可获得业务流提供的QoS。根据MBS 的特点，属于同一个MBSZone的多个基站具有相同的CID(Co皿ectionID) 和SA ( Security Attributes),用于同步传输特定MBS业务流上相同的数据， 因此需要统一的处理单元MBS服务器(MBS Server)来完成MBS业务流的 管理以及多播/广播数据的处理，包括分段、调度等。对于这种基于IP的无线接入系统，为了保证高QoS服务、减少延迟，
宽带无线接入网内存在有两个功能实体BS (基站)和ASN-GW (接入网 关)，在这两个功能实体间通过R6/R4隧道进行媒体面数据的传递。该数据 通道传递的数据有两种类型 一种是IP/Ethernet包， 一种是MACSDU数据 包。同时NWG规范中管理数据通道是通过DPF (数据通道功能体)来实 现的。DPF功能体可以位于ASN-GW,也可以位于BS。该功能体有四种类 型Anchor DPF (主控数据隧道功能体)，位于ASN-GW,接收网络来的 IP包，发给Serving DPF，并发起数据通道的建立，释放等功能；Serving DPF (服务数据隧道功能体)，位于BS，负责与Anchor DPF —起建立数据通道， 交互网络与MS(终端)之间的数据包；Target DPF(目标数据隧道功能体)， 位于BS，切换完成后新的Serving DPF; Relay DPF(中继数据隧道功能体)， 位于ASN-GW，协助传递Anchor DPF和Serving DPF之间的数据包或者数 据通道管理的信令。如图2所示。根据组网的需要，对于一个MBS Zone区域下的多个BS, —个Anchor ASN-GW(AnchorDPF所在)可以与其中几个BS直接相连，也可以通过其 他的Relay ASN-GW (RelayDPF所在)与该MBS Zone内的其他BS相连。见图3所示。NWG规范针对单播业务数据通道的建立定义了数据通道建立的粒度， 主要有三种隧道粒度每个BS建立一个隧道；每个终端建立一个隧道；每 个终端的每个业务流建立一个隧道。但是对于MBS业务的数据通道建立粒 度定义还是空白。MBS业务有其自身的特点，MBS Zone下的所有BS需要 同步传输相同的数据， 一个MBS业务流上各BS使用相同的CID和SA，其 调度集中在MBS Server处理，并且每个BS可以属于多个MBS Zone,因此 如果利用现有的单^番数据通道建立粒度来建立多播数据通道，实现会比较复 杂。例如对于每个BS的隧道粒度，在单播的情况下，需要在BS根据分类 器实现分类到空口对应的不同单播连接上，如果多播业务也是每个BS粒度 一个多播隧道，则对于不同MBSZone的数据需要分类到空口不同的多播连 接上处理；对于每个MS的隧道粒度，在多播业务情况下，空口多4番连接并 不是针对某个MS的，多个MS完全共享一个多播连接，因此在R6隧道中 针对每个MS粒度建立一个隧道传送多播数据，传送的数据都是一样的内
容，这样造成R6隧道的带宽浪费；对于每个MS每个业务流粒度建立多播 隧道也是如此，将造成R6隧道的带宽浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种无线通信系统中建立多播组播 数据通道的方法，实现多播组播数据通道的建立，满足多播组播业务的需要， 有效节约带宽资源。
为了解决上述技术问题，本发明提供了 一种无线通信系统中建立多播組 播数据通道的方法，所述数据通道建立的粒度为针对每个多播组播业务区域 建立多播组播数据通道，或者针对每条特定的多播业务流建立多播组播数据 通道，多播组播数据业务以下简称MBS,该方法包括以下步骤
(a) MBS服务器向MBS区域内所有接入网关发送数据通道建立请求 信息，消息中携带MBS区域标识MZID、 MBS内容提供商服务器ID，同时 分配MBS业务流标识SFID和MBS连接标识CID;
(b) 所述接入网关向MBS区域内所有基站发送数据通道建立请求消 息，消息中携带MZID、 MBS内容提供商服务器ID、 SFID、 CID,同时分 配MBS数据通道标识；
(c) 所述基站收到该数据通道建立请求消息后，返回数据通道建立响 应消息，消息中携带MZID和MBS数据通道标识；
(d) 所述接入网关收到所有基站返回的数据通道建立响应消息后，与 各基站建立数据通道，向所述MBS服务器返回数据通道建立响应消息，消 息中携带基于粒度的通道唯一性标识。
进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(d)后还包括
(e) 所述MBS服务器收到数据通道建立响应消息后，向所述接入网关 发送数据通道建立确认消息，消息中携带基于粒度的通道唯一性标识；
(f) 所述接入网关向MBS区域内所有基站发送数据通道建立确认消 息，消息中携带MZID和MBS数据通道标识。
进一步地，上述方法还可具有以下特点当数据通道建立的粒度为针对 每个多播组播业务区域建立多播组播数据通道时，所述基于粒度的通道唯一 性标识为MZID;当数据通道建立的粒度为针对每条特定的多播业务流建立 多播组播数据通道时，所述基于粒度的通道唯一性标识为MZID和SFID。进一步地，上述方法还可具有以下特点所述SFID和所述CID为同一 个MBS区域内所有基站共享，各基站的空口传输使用相同的SFID和CID。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(b)中，所述数 据通道建立请求消息中携带有基站标识BSID;在所述步骤(c)中，所述数 据通道建立响应消息中携带有BSID。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(f)中，所述数 据通道建立确认消息中携带有BSID。进一步地，上述方法还可具有以下特点如果所述MBS区域内的基站 是通过中继接入网关与主控接入网关连接的，则在所述步骤(b)中，由所 述中继接入网关将所述数据通道建立请求消息发送给所述基站，或发送给下 一个中继接入网关，由该中继接入网关发送给所述基站；在所述步骤(c) 中，由中继接入网关将数据通道建立响应消息发送给主控接入网关。进一步地，上述方法还可具有以下特点如果所述MBS区域内的基站 是通过中继接入网关与主控接入网关连接的，则在所述步骤(e)中，由所 述中继接入网关将所述数据通道建立确认消息发送给所述基站，或发送给下 一个中继接入网关，由该中继接入网关发送给所述基站。进一步地，上述方法还可具有以下特点当数据通道建立的粒度为针对 每条特定的多播业务流建立多播组播数据通道时，为每个业务流建立一条多 播组播数据通道。进一步地，上述方法还可具有以下特点在所述步骤(a)前，网络侧 或者终端发起建立MBS业务，该MBS业务在所述MBS服务器已经配置和 授权，则所述MBS服务器根据是否已经存在所述MBS区域对应的MBS数 据通道确定是否要建立MBS数据通道，如果需要建立，则执行步骤(a)。
本发明的技术和现有技术相比，为WiMAX的多播组播服务提供了有效 的建立多播组播数据通道的方法，基于MBS Zone或多播业务流的粒度在无 线接入网关和基站间建立一条多播组播数据通道，可以有效的节约R6链路 带宽资源，并且可以直接映射到空口的多播组播连接，不需要实现分类等复 杂功能。
附困说明
图1是无线通信系统中终端接收MBS数据的示意图； 图2是本发明所涉及的R6数据通道示意图3是本发明所涉及的数据通道与WiMAX接入网内各实体的关系图； 图4是本实施例的数据通道粒度示意图5是本实施例中基于MBS Zone或多播业务流粒度建立多播数据通道 的流程图。
具体实施例方式
本发明针对MBS业务的特点，提出了两种多播组播隧道的隧道粒度， 一种是针对每个MBS Zone在R6/R4建立一条多播组播隧道；另 一种是针对 每条特定的多播业务流(每条多播业务流代表一种特定QoS的多播业务或 业务频道，如不同的广播电视频道等)在R6/R4建立一条多播组播隧道。这 样一个BS下的所有加入该MBS Zone并建立了 MBS业务流的MS共享这个 多播組播隧道，R6隧道传送的数据只有一份，没有带宽浪费。由于MBS业 务的调度是集中在MBS Server针对每个MBS Zone下的各多播业务流进行 调度的，因此数据通过基于MBS Zone或多播业务流的R6隧道传送到BS, 可以很方便地对应到空口的多播连接上。多播组播隧道粒度见图4中示例4 和5。
实施例一 如图5所示，描述的是WiMAX宽带无线接入系统中基于MBS Zone或 多播业务流建立多播数据通道的流程。本实施例介绍基于MBS Zone粒度时 建立数据通道的流程。在此建立过程中，MBS Server在收到终端的多播业 务申请或Server自己决定需要发起一种多播业务通道建立时，MBS Server 向该多播业务的MBS Zone所辖的ASN-GW或者BS发送隧道建立请求消 息，同时通过携带该MZID (MBS Zone ID) 、 MBS Content IDs (MBS内容 提供商服务器ID) 、 SFID (MBS业务流标识)和CID (MBS连接标识)， 在每个ASN GW和下属每个BS之间只需要为该MBS Zone建立一条多播数 据通道，MZID唯一标示一个多播组播数据通道。后面再有终端申请加入该 MBS Zone同样的多播业务时，则可以直接使用已有的多播组播数据通道， 只需要在MBS server授权和注册即可，不需要再建立数据通道。当所有的 终端都退出该MBS Zone的多播业务后，MBS server可以决定是否删除该多 播组播数据通道。首先支持MBS业务的WiMAX网络需要在MBS Server上为每个提供的 多播组播业务配置一个MBS Zone,每个MBS Zone配置相关的ASN-GW和 BS以及Relay ASN-GW的对应关系。当 一个多播组播终端请求多播组播服 务，网络发现已经为该多播组播业务的MBS Zone建立了 R6多播組播数据 通道，则进行授权，并将已经分配的对应多播组播业务流ID(SFID, Service Flow ID)和多播组播连接ID (CID)等发送给终端，以便终端加入该多播 业务组，该流程不包含在本实施例的流程中。如果网络发现还没有为该多播， 组播业务所属的MBS Zone建立多播组播的R6数据通道，并决定建立多4番 组播数据通道后，开始此流程。网络侧或者终端发起建立一种多播组播业务，该多播组播业务在MBS Server已经配置和授权，MBS Server根据是否已经存在有MBS Zone对应 的多播组播数据通道确定是否要建立多播组播数据通道，如果需要建立，则 具体建立流程如下步骤1 ， MBS Server发送数据通道建立请求消息给该MBS Zone所辖的 所有ASN-GW，并至少携带MZID和MBS Content ID,同时分配SFID和 CID; SFID和CID为同 一个MBS Zone内所有BS共享，各BS的空口传输使 用相同的SFID和CID。
步骤2, ASN-GW根据此次MBS服务对应的MBS Zone,向MBS Zone 内各BS发送数据通道建立请求消息，并携带MZID和MBS Content ID, SFID, CID，同时分配MBS数据通道标识(如GREKey)等；
所述数据通道建立请求消息中还可携带BSID (基站标识)。
如杲BS是通过Relay ASN-GW(中继接入网关)与Anchor ASN-GW(主 控接入网关)连接的，则由Relay ASN-GW继续将该多播组播的数据通道建 立请求消息向BS或者下一个Relay ASN-GW发送。
步骤3， ASN-GW下的BS收到该数据通道建立请求消息，发送数据通 道建立响应，响应消息中至少携带MZID、 MBS数据通道标识等；
所述数据通道建立响应消息中还可携带BSID。
如果是Relay ASN-GW下的BS收到该数据通道建立请求消息，则发送 数据通道建立响应到Relay ASN-GW,再由Relay ASN-GW发送数据通道建 立响应到Anchor ASN-GW。
步骤4， ASN GW收齐所有BS返回的数据通道建立响应消息后，和各 BS间建立起R6数据隧道，并返回一条数据通道建立响应消息给MBS Server,至少携带MZID;
步骤5， MBS Server收到数据通道建立响应消息后，发送数据通道建立 确认消息给ASN-GW，并至少携带MZID;
步骤6, ASN-GW收到MBS Server的数据通道建立确认消息后，向MBS Zone内各BS发送数据通道建立确认消息，并至少携带MZID、 MBS数据通
道标识。
所迷数据通道建立确认消息中还可携带BSID。
如果BS是通过Relay ASN-GW与Anchor ASN-GW连接的，则由Relay ASN-GW继续将该多播组播的数据通道建立确认消息向BS或者下一个 Relay ASN-GW发送。
至此，多播组播数据通道建立全部完成，系统根据规范开始后续的流程。
实施例二参见图5,本实施例主要描迷基于多播业务流粒度建立多播数据通道的 场景和方法。多播业务流一般代表一种特定的多播业务(有特定的QoS属 性等)，同时对于一种多播业务也可能建立多条多播业务流，比如视频广播， 则音频和视频是两条具有不同QoS属性的多播业务流。另外，对于有相同 QoS等属性的多个MBS业务(MBS Content IDs),目前802.16e空口支持 一个多播连接下捆绑多个逻辑信道(Logical Channel ID), —个Logical Channel ID可以对应一个MBS Content ID,因此对于这种多个MBS业务也 可以只建立 一条多播业务流。基于多播业务流粒度建立多播数据通道跟基于MBS Zone粒度建立多播 数据通道的流程完全一样，不一样之处就是MBS server收到多播业务请求 后，根据多播业务属性和类型确定建立一条还是多条多播业务流，然后在所 属的MBS Zone下检查是否存在该多播业务的多播业务流，如果存在则进行 授权，并将已经分配的对应多播业务流ID( SFID)和多播组播连接ID(CID) 等发送给终端，以便终端加入该多播业务流。如果不存在，则发起多播组播 数据通道的建立，建立流程和实施例一的流程一样。此时通过(MZID + SFID》唯一表示一条多播数据通道(即在步骤4和步骤5中还携带有SFID)， 多播连接的CID也唯一表示空口 一条多播连接。若要建立多条多播业务流， 则需要为每个业务流建立一条多播组播数据通道。以上所述仅为本发明的较佳实施例，目的是使本领域的技术人员能制造 或使用本发明。这些实施例的各种修改对于本领域的技术人员来说是显而易 见的，这里定义的一般原则可以被应用于其他实施例中而不使用创造能力。 因此，本发明并不限于这里示出的实施例，而适用于符合这里揭示的原理和 新颖特征一致的最宽泛的范围。
权利要求
1、无线通信系统中建立多播组播数据通道的方法，所述数据通道建立的粒度为针对每个多播组播业务区域建立多播组播数据通道，或者针对每条特定的多播业务流建立多播组播数据通道，多播组播数据业务以下简称MBS，该方法包括以下步骤(a)MBS服务器向MBS区域内所有接入网关发送数据通道建立请求信息，消息中携带MBS区域标识MZID、MBS内容提供商服务器ID，同时分配MBS业务流标识SFID和MBS连接标识CID；(b)所述接入网关向MBS区域内所有基站发送数据通道建立请求消息，消息中携带MZID、MBS内容提供商服务器ID、SFID、CID，同时分配MBS数据通道标识；(c)所述基站收到该数据通道建立请求消息后，返回数据通道建立响应消息，消息中携带MZID和MBS数据通道标识；(d)所述接入网关收到所有基站返回的数据通道建立响应消息后，与各基站建立数据通道，向所述MBS服务器返回数据通道建立响应消息，消息中携带基于粒度的通道唯一性标识。
2、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤(d)后还包括(e) 所述MBS服务器收到数据通道建立响应消息后，向所述接入网关 发送数据通道建立确认消息，消息中携带基于粒度的通道唯一性标识；(f) 所述接入网关向MBS区域内所有基站发送数据通道建立确认消 息，消息中携带MZID和MBS数据通道标识。
3、 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当数椐通道建立的粒 度为针对每个多播组播业务区域建立多播组播数据通道时，所述基于粒度的 通道唯一性标识为MZID;当数据通道建立的粒度为针对每条特定的多播业 务流建立多播组播数据通道时，所述基于粒度的通道唯一性标识为MZID和 SFID。
4、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述SFID和所述CID为 同一个MBS区域内所有基站共享，各基站的空口传输使用相同的SFID和 CID。
5、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述步骤(b)中，所述 数据通道建立请求消息中携带有基站标识BSID;在所述步骤(c)中，所述 数据通道建立响应消息中携带有BSID。
6、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，在所述步骤(f)中，所述 数据通道建立确认消息中携带有BSID。
7、 如权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述MBS区域内的基 站是通过中继接入网关与主控接入网关连接的，则在所述步骤(b)中，由 所述中继接入网关将所述数据通道建立请求消息发送给所述基站，或发送给 下一个中继接入网关，由该中继接入网关发送给所述基站；在所述步骤(c) 中，由中继接入网关将数据通道建立响应消息发送给主控接入网关。
8、 如权利要求2所述的方法，其特征在于，如果所述MBS区域内的基 站是通过中继接入网关与主控接入网关连接的，则在所述步骤(e)中，由 所述中继接入网关将所述数据通道建立确认消息发送给所述基站，或发送给 下一个中继接入网关，由该中继接入网关发送给所述基站。
9、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，当数据通道建立的粒度为 针对每条特定的多播业务流建立多播组播数据通道时，为每个业务流建立一 条多播组播数据通道。
10、 如权利要求l所述的方法，其特征在于，在所述步骤(a)前，网 络侧或者终端发起建立MBS业务，该MBS业务在所述MBS服务器已经配 置和授权，则所述MBS服务器根据是否已经存在所述MBS区域对应的MBS 数据通道确定是否要建立MBS数据通道，如果需要建立，则执行步骤(a)。
全文摘要
无线通信系统中建立多播组播数据通道的方法，数据通道建立的粒度为针对每个MBS区域或针对每条特定的多播业务流建立，(a)MBS服务器向MBS区域内所有接入网关发送数据通道建立请求信息，携带MZID、MBS Content ID、SFID和CID；(b)接入网关向MBS区域内所有基站发送数据通道建立请求消息，携带MZID、MBS Content ID、SFID、CID、MBS数据通道标识；(c)基站收到消息后，返回数据通道建立响应消息，携带MZID、MBS数据通道标识；(d)接入网关收到所有基站返回的响应消息后，与各基站建立数据通道，向MBS服务器返回响应消息，携带基于粒度的通道唯一性标识。
文档编号H04L12/18GK101155051SQ20061014101
公开日2008年4月2日 申请日期2006年9月28日 优先权日2006年9月28日
发明者强 周, 娄笃仕 申请人:中兴通讯股份有限公司