專利名稱：移動通信系統中終端加入組播業務組時獲取apn的方法
技術領域：
本發明涉及移動通信系統組播廣播業務(Multimedia Broadcast/MulticastService，MBMS)中業務路徑確定技術，特別是涉及一種移動通信系統中終端加入組播業務組時獲取APN(Access Point Name，接入點名稱)的方法。
背景技術：
現在人們對移動通信的需求已不再滿足于電話和消息業務，隨著Internet網的迅猛發展，大量多媒體業務涌現出來，其中一些應用業務，多個用戶能同時接收相同數據，如視頻點播、電視廣播、視頻會議、網上教育、互動游戲等等不一而足。這些移動多媒體業務與一般數據相比，有數據量大、持續時間長、時延敏感等特點。目前的IP(Internet Protocol，互聯網協議)組播技術不適用于移動網絡，因為移動網絡有特定網絡結構、功能實體和獨特的無線接口承載，這些都是與有線IP網絡不同的，所以現有IP組播技術不能使多個移動用戶共享移動網絡資源。所以Hutchison 3G(和黃3G)為代表的3G移動運營商積極尋求一種新的服務方式，其既能夠實現多媒體信息的廣播，同時這個服務應該使用相對較少系統資源不影響傳統移動服務的運營。
為實現最有效地利用移動網絡資源，WCDMA(Wide Code DivisionMultiple Access，寬帶碼分多址)/GSM(Global System for MobileCommunications，全球移動通信系統)全球標準化組織3GPP(3rd GenerationPartnership Project，第三代合作伙伴計劃)提出多媒體組播廣播業務MBMS。MBMS指一個數據源向多個用戶發送數據的點到多點業務，實現網絡資源共享，包括移動核心網和接入網資源共享，尤其是空口資源。3GPP定義的MBMS不僅能實現純文本低速率的消息類組播和廣播，而且能實現高速率的多媒體業務組播和廣播，這無疑順應了未來移動數據發展的趨勢。
為了實現MBMS，需要一個完整的架構和一套完整的流程步驟，現有的系統架構如圖1所示，說明如下
組播廣播業務MBMS基于WCDMA/GSM分組網，通過增加一些新的功能實體，如BM-SC(Broadcast Multicast-Service Center，廣播組播業務中心)，對已有的分組域功能實體，如SGSN(Serving GPRS SupportNode，服務GPRS支持節點)、GGSN(Gateway GPRS Support Node，網關GPRS支持節點)、RAN(Radio Access Network，無線接入網絡)和UE(User Equipment，用戶終端/用戶設備)增加MBMS功能，并定義了新的邏輯共享信道來實現空口資源共享。其中，SGSN是核心網側負責移動性管理的網元，GGSN則是核心網側負責接入到和發送出核心網的網元。其中，GPRS(General Packet RadioService)為通用分組無線業務。
UE可以通過UTRAN或GERAN與SGSN相連接，SGSN與HLR相接，并通過GGSN TPF與BM-SC相連接。其中，UTRAN(UMTS Terrestrial RadioAccess Network)為UMTS陸地無線接入網，UMTS(Universal MobileTelecommunications System)為通用移動通信系統，GERAN(GSM/EDGERadio Access Network)為GSM增強無線接入網，HLR(Home Location Register)為歸屬位置寄存器，TPF(Traffic Plane Function)為數據平面功能實體。
除了BM-SC以外的網元，都是移動通信系統的承載網元，完成數據傳輸功能。BM-SC完成對用戶進行授權，分配APN，作為MBMS業務的輸入平臺等功能。
BM-SC還與內容服務商/組播廣播源(Content Provider/Multicast BroadcastSource)相連接。
實現MBMS還需要一系列的步驟，對于組播而言，至少包括業務通知，用戶加入組播組(包括激活、注冊等)的接入步驟，以及離開(包括去活、注銷等)的步驟，具體說明如下1，用戶簽約(Subscription)該過程建立用戶與業務提供者之間的關系，從而允許用戶接收業務數據，是雙方的一種協議，由運營商提供，在BM-SC中記錄。
2，業務聲明(Service Announcement)業務聲明過程告知用戶獲取業務的范圍，包括運營商定義的業務和內容提供商定義的業務；內容包括業務的內容、業務激活需要的參數等。
3，用戶加入(Joining)
用戶加入一個組播組，告知網絡用戶想接收組播數據。同時完成網絡側用戶信息的建立。
4，會話開始(Session Start)會話開始過程代表BM-SC已經就緒，準備發送數據，該過程可以觸發承載資源建立，如果一個MBMS用戶業務有多條MBMS承載業務承載，會話開始過程要發給每個承載業務。此時，UE可能需要發起多條相關承載業務來接收該用戶業務。
5，MBMS通知(MBMS Notification)通知UE MBMS數據即將發送。
6，數據傳輸(Data Transfer)用戶面數據的傳輸。
7，會話結束(Session Stop)BM-SC決定在一段時間內停止數據傳送，并釋放承載資源。
8，用戶離開(Leaving)用戶離開該組播組，不再接收業務數據；釋放網絡側建立的用戶資源。
在用戶加入組播組(Joining)步驟中，目前有兩種方案。方案一的特征在于使用IGMP(Internet Group Management Protocol，因特網組管理協議，基于IPv4)或MLD(Multicast Listener Discovery，組播監聽發現協議，基于IPv6)信令完成加入組播組并獲得所需要的APN的過程，適用于終端通過IGMP/MLD應用的接收組播業務的場景，但代價是具有較多的空口信令和較長的加入組播組的時延，造成對用戶感受的負面影響。方案二的特征在于由終端通過通信信令直接發起MBMS的激活請求和完成加入組播組的過程，適用于不使用IGMP/MLD應用而加入組播組并接收組播業務的場景，極大縮短了加入組播組的時延，但卻有可能無法獲得合適的APN，因為對于終端直接發起的激活請求，APN在終端是可以配置的，從而具有不確定性。
其中，IPv4(Internet Protocol version 4)為互聯網協議第4版，IPv6(InternetProtocol version 6)為互聯網協議第6版。
方案一包括如下步驟(11)，用戶需要一個PDP(Packet Data Protocol，分組數據協議)的承載，用于承載加入組播組的IGMP/MLD信令；如果沒有這個承載，就需要激活一個承載；(12)，使用IGMP加入組播組，并且完成對用戶的鑒權，同時分配一個合適的APN(能解析出接入該組播業務的GGSN的地址)，通過授權響應帶給GGSN，GGSN繼而通過通知請求發送給SGSN；SGSN獲取APN后，通過發起激活指示告知終端所需要的APN；(13)，終端根據這個帶來的APN發起MBMS激活，在SGSN以及這個能接入組播業務的GGSN上創建MBMS用戶上下文，并且再次通過這個新的GGSN完成鑒權。所建的MBMS用戶上下文和PDP承載的用戶上下文有關聯。對于還沒有注冊該業務類型的情況，GGSN在收到授權成功回應后向BM-SC注冊。SGSN在收到GGSN的創建MBMS用戶上下文響應后判斷自己也沒有注冊該業務類型時，向GGSN發起注冊請求。完成注冊的SGSN和GGSN以及BM-SC將建立MBMS承載上下文，專用于本MBMS業務類型。SGSN/GGSN以及BM-SC的承載上下文中都必包含當前業務的組播地址和APN信息。
從上述步驟可以看到冗余的步驟較多，比如，有2次激活和2次鑒權；時延過長，上下文之間存在不必要的關聯等等。
方案二包括如下步驟(21)，對于不需要IGMP/MLD應用加入組播組的用戶，可以向網絡側直接發起MBMS激活請求(IP Multicast address，APN)。APN是可選項，在用戶已獲得的情況下可配置；(22)，SGSN在收到請求后，根據請求中APN解析出GGSN地址，進一步發送激活請求。
后續步驟同方案一的第(13)步。方案二也將創建MBMS用戶上下文，對于還沒有注冊該業務時，創建MBMS承載上下文。
方案二的流程示意圖如圖2所示，具體包括步驟201，用戶終端UE 10向SGSN 30發送組播上下文激活請求消息，消息中包含接入點名稱APN、組播標識等信息、用戶的承載能力和/或上下文索引信息。該請求通過控制面信令由UE 10向SGSN 30發送；步驟202，SGSN 30向該請求APN對應的GGSN 40發送組播上下文創建請求；步驟203，GGSN 40收到請求后，向BM-SC 50發送鑒權請求；
步驟204，BM-SC 50對用戶進行鑒權，返回鑒權響應；步驟205，GGSN 40創建組播上下文，向SGSN 30發送組播上下文創建響應；步驟206，SGSN 30創建組播上下文，向RAN 20發送用戶鏈接請求，告知RAN 20該用戶的組播上下文；步驟207，RAN 20判斷是否創建了無線資源，若已經創建，則不再創建，若沒有創建，則創建無線資源；步驟208，RAN 20向SGSN 30回送用戶鏈接響應；步驟209，SGSN 30向UE 10發送組播上下文激活接受，本流程結束。
方案二同方案一相比簡化了IGMP/MLD的加入組播組的步驟，節省了空口的信令交互。但卻缺少一個由BM-SC指定的APN。而APN是可以由用戶在終端配置的。這樣，在終端發起激活請求的時候，可能輸入的APN與BM-SC所指定的不一致，或者沒有配置APN。最終造成的問題是SGSN無法與一個合適的GGSN建立供MBMS業務傳輸的通道。

發明內容
本發明所要解決的技術問題在于提供一種移動通信系統中終端加入組播業務組時獲取APN的方法，用于實現在終端發起MBMS激活請求時使得SGSN獲取一個合適的APN，從而與合適的GGSN建立供MBMS業務傳輸的通道。
為了實現上述目的，本發明提供了一種移動通信系統中終端加入組播業務組時獲取APN的方法，適用于包括終端、無線接入網絡RAN、服務GPRS支持節點SGSN、網關GPRS支持節點GGSN及廣播組播業務中心BM-SC的移動通信系統，其特征在于，該方法包括步驟一，所述SGSN接收所述終端發送的MBMS激活請求，并通過查找所請求業務的MBMS承載上下文，或配置方式，或查找所述MBMS激活請求獲取APN；步驟二，所述SGSN向通過解析所述APN所得到的GGSN發送一創建MBMS用戶上下文請求或旨在申請MBMS授權的請求；及步驟三，所述GGSN向所述BM-SC發送一含有所述APN的授權請求消息，所述BM-SC對所述終端進行授權處理。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟一中，還包括所述SGSN根據所述MBMS激活請求中的組播地址查找是否存在所述MBMS承載上下文的步驟。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟一中，當所述SGSN未查找到所述MBMS承載上下文時，再通過所述配置方式，或查找所述MBMS激活請求獲取所述APN。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟一中，還包括所述SGSN查找所述MBMS激活請求中是否存在所述APN的步驟。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟一中，當所述SGSN從所述MBMS激活請求中未能獲取所述APN時，再通過查找所述MBMS承載上下文獲取所述APN。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟一中，還包括當所述SGSN通過查找所述MBMS承載上下文獲取所述APN時，核校所述APN中的網號與當前終端的網號是否為同網號的步驟，若是，所述SGSN選取該APN，否則，所述SGSN繼續獲取APN。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟一中，當所述SGSN通過所述配置方式或查找所述MBMS承載上下文獲取的所述APN為多個，并都與所申請的組播業務相對應且所述各APN中所包含的網號為同網號時，則所述SGSN根據自身策略從所述多個APN中選取一個APN。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟三中，所述BM-SC對所述終端進行授權處理的步驟具體為所述BM-SC對所述終端進行授權處理時，檢測所述授權請求消息中的APN與一指定APN是否一致，若不一致，則通過一授權回應消息將所述指定APN發給所述GGSN，所述GGSN再通過一通知請求消息或授權成功響應消息，將所述指定APN送給所述SGSN；所述SGSN根據所述指定APN解析所述GGSN的地址，并根據所述地址重新發起創建MBMS用戶上下文請求或旨在申請MBMS授權的請求。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟三中，還包括所述GGSN在收到授權失敗指示的授權回應消息時，向所述SGSN返回一創建MBMS用戶上下文失敗響應或申請授權失敗響應的步驟。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟三中，還包括當所述SGSN收到所述通知請求消息或授權成功響應消息時，根據是否具有所述終端發起的MBMS激活請求來判斷所述通知請求消息是來自采用IGMP/MLD的步驟，還是來自由所述終端主動發起的非IGMP/MLD應用的步驟。
所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其中，所述步驟三中，當所述SGSN收到所述通知請求消息且判定所述通知請求消息是由所述終端主動發起的非IGMP/MLD應用的步驟時，向所述GGSN返回一通知回應消息。
本發明提出了一種移動通信系統組播廣播業務MBMS中如何更有效地確定業務路徑的方法，該方法能夠使SGSN能迅速有效的確定APN，能夠解析出一個GGSN的地址，從而與合適的GGSN建立上下文及隧道，傳輸當前的MBMS業務。
本發明的有益技術效果具體在于1)，有效地解決了現有方案中對于直接的終端發起的MBMS激活無法保證APN的問題；2)，在解決相關方案的過程中，極大地兼顧和利用了現有方案，不致于對現有方案造成過多的影響。
以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。


圖1為現有移動通信系統中的MBMS的網絡系統結構圖；圖2為現有移動通信系統的不是用IGMP/MLD應用的用戶加入組播組的激活方法流程示意圖；圖3為本發明首先通過檢測用戶攜帶的APN的方法示意圖；圖4為本發明首先檢測承載上下文獲取APN的方法示意圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例進一步對本發明的技術方案進行更詳細的描述。
如圖3所示，為本發明先后通過查詢請求、承載上下文、缺省配置獲得APN以及通過BM-SC進一步認證的方法，該方法適用于包括終端、無線接入網絡RAN、服務GPRS支持節點SGSN、網關GPRS支持節點GGSN及廣播組播業務中心BM-SC的移動通信系統，包括如下步驟步驟301，SGSN接收到來自終端的MBMS激活請求；步驟302，SGSN查找MBMS激活請求中是否包含APN；如果沒有攜帶APN，則執行步驟303，如果存在APN，執行步驟306；步驟303，SGSN根據MBMS激活請求中的組播地址標識查找其是否已經存在所請求業務的MBMS承載上下文，如果檢索不到這樣的承載上下文，執行步驟305，如果檢索不到這樣的承載上下文，執行步驟304；步驟304，SGSN查找MBMS承載上下文，從中取出該業務對應的APN；步驟305，從配置中取得一個缺省的APN；步驟306，SGSN解析所得到的APN，獲得GGSN地址，并向該GGSN發送創建MBMS用戶上下文請求；步驟307，GGSN收到請求，GGSN與BM-SC進行交互，向BM-SC發送授權請求消息，該請求中包含APN；BM-SC進行授權鑒定和APN審核；步驟308，在可以進行授權的情況下，BM-SC判斷請求中的APN與BM-SC所指定的APN是否一致，如果一致，則不返回APN，并執行步驟310；如果不一致，則在給GGSN的授權回應消息中攜帶指定的APN；步驟309，GGSN將APN通過Notification請求消息發送給SGSN。消息中和PDP上下文相關的部分設置為0；SGSN收到后檢索到目前用戶終端在執行創建MBMS用戶上下文請求，將執行步驟302；同時向GGSN返回Notification響應；以及步驟310，如果BM-SC所指定的APN與GGSN請求的APN一致，即當前GGSN為合適GGSN時，則按照現有方案執行后續步驟。
如圖4所示，為本發明先后通過承載上下文、查詢請求、缺省配置獲得APN以及通過BM-SC進一步認證的方法，該方法適用于包括終端、無線接入網絡RAN、服務GPRS支持節點SGSN、網關GPRS支持節點GGSN及廣播組播業務中心BM-SC的移動通信系統，該方法包括如下步驟步驟401，SGSN接收到來自終端的MBMS激活請求；
步驟402，SGSN根據請求中的組播地址標識查找是否已經存在所請求業務的MBMS承載上下文，如果檢索不到這樣的承載上下文，執行步驟403，如果檢索到存在這樣的承載上下文，執行步驟404；步驟403，SGSN根據請求中包含的APN或者配置的APN選取一個；步驟404，SGSN查找承載上下文，從中取出該業務對應的APN；步驟405，SGSN解析所得到的APN，獲得GGSN地址，并向該GGSN發送用戶授權請求；步驟406，GGSN收到請求，向BM-SC發送授權請求，請求中包含APN。BM-SC進行授權鑒定和APN審核；步驟407，在可以進行授權的情況下，BM-SC判斷申請的APN與BM-SC所指定的APN是否一致，如果一致，則不返回APN，并執行步驟409；如果不一致，則在給GGSN的授權回應中攜帶指定的APN；步驟408，GGSN將APN通過授權成功響應消息發送給SGSN。SGSN收到后檢索到目前用戶終端在請求授權，將執行步驟405；以及步驟409，如果BM-SC所指定的APN與GGSN請求的APN一致，則按照現有方案執行后續步驟。
當通過查找MBMS承載上下文檢索到APN，核校此APN中包含的網號是否與當前用戶是同網號；對于同網的情況，可以選擇此APN；對于不同網的情況，可以再進行檢索或選擇。
如果通過配置方式或查找MBMS承載上下文得到的多個APN都與所申請的組播業務對應，并且屬于同網號，以SGSN的自身策略來定，如以第一個查詢到的，或隨機選取。
SGSN嘗試獲取APN的方法可以在檢索MBMS承載上下文無結果的情況下，再通過配置方式或從MBMS激活請求查找的方法獲取APN；也可以在從激活請求中沒有獲取到APN的情況下通過查找MBMS承載上下文的方法嘗試獲取APN。
在GGSN收到BM-SC的授權回應中，如果是授權失敗指示，則GGSN返回給SGSN創建MBMS用戶上下文失敗響應或申請授權失敗響應。
SGSN在收到GGSN的通知請求消息或授權成功響應消息時，根據是否具有用戶發起的MBMS激活請求來判斷該通知請求是來自采用IGMP/MLD的流程，還是終端主動發起的非IGMP/MLD應用的流程；SGSN在收到GGSN的通知請求并且判斷是終端主動發起的非IGMP/MLD應用時，可以向GGSN返回通知回應消息。
本發明通過對上述方案二進行改進，提出了一種移動通信系統中實現終端加入組播業務組時SGSN能找到合適的GGSN建立MBMS傳輸通道的方法，解決了現有技術方案二中無法獲得合適APN的缺陷。
當然，本發明還可有其他多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬于本發明所附的權利要求的保護范圍。
權利要求
1.一種移動通信系統中終端加入組播業務組時獲取APN的方法，適用于包括終端、無線接入網絡RAN、服務GPRS支持節點SGSN、網關GPRS支持節點GGSN及廣播組播業務中心BM-SC的移動通信系統，其特征在于，該方法包括步驟一，所述SGSN接收所述終端發送的MBMS激活請求，并通過查找所請求業務的MBMS承載上下文，或配置方式，或查找所述MBMS激活請求獲取APN；步驟二，所述SGSN向通過解析所述APN所得到的GGSN發送一創建MBMS用戶上下文請求或旨在申請MBMS授權的請求；及步驟三，所述GGSN向所述BM-SC發送一含有所述APN的授權請求消息，所述BM-SC對所述終端進行授權處理。
2.根據權利要求1所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟一中，還包括所述SGSN根據所述MBMS激活請求中的組播地址查找是否存在所述MBMS承載上下文的步驟。
3.根據權利要求2所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟一中，當所述SGSN未查找到所述MBMS承載上下文時，再通過所述配置方式，或查找所述MBMS激活請求獲取所述APN。
4.根據權利要求1所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟一中，還包括所述SGSN查找所述MBMS激活請求中是否存在所述APN的步驟。
5.根據權利要求4所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟一中，當所述SGSN從所述MBMS激活請求中未能獲取所述APN時，再通過查找所述MBMS承載上下文獲取所述APN。
6.根據權利要求1-5任一所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟一中，還包括當所述SGSN通過查找所述MBMS承載上下文獲取所述APN時，核校所述APN中的網號與當前終端的網號是否為同網號的步驟，若是，所述SGSN選取該APN，否則，所述SGSN繼續獲取APN。
7.根據權利要求1-5任一所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟一中，當所述SGSN通過所述配置方式或查找所述MBMS承載上下文獲取的所述APN為多個，并都與所申請的組播業務相對應且所述各APN中所包含的網號為同網號時，則所述SGSN根據自身策略從所述多個APN中選取一個APN。
8.根據權利要求1-5任一所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟三中，所述BM-SC對所述終端進行授權處理的步驟具體為所述BM-SC對所述終端進行授權處理時，檢測所述授權請求消息中的APN與一指定APN是否一致，若不一致，則通過一授權回應消息將所述指定APN發給所述GGSN，所述GGSN再通過一通知請求消息或授權成功響應消息，將所述指定APN送給所述SGSN；所述SGSN根據所述指定APN解析所述GGSN的地址，并根據所述地址重新發起創建MBMS用戶上下文請求或旨在申請MBMS授權的請求。
9.根據權利要求8所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟三中，還包括所述GGSN在收到授權失敗指示的授權回應消息時，向所述SGSN返回一創建MBMS用戶上下文失敗響應或申請授權失敗響應的步驟。
10.根據權利要求8所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟三中，還包括當所述SGSN收到所述通知請求消息或授權成功響應消息時，根據是否具有所述終端發起的MBMS激活請求來判斷所述通知請求消息是來自采用IGMP/MLD的步驟，還是來自由所述終端主動發起的非IGMP/MLD應用的步驟。
11.根據權利要求10所述的終端加入組播業務組時獲取APN的方法，其特征在于，所述步驟三中，當所述SGSN收到所述通知請求消息且判定所述通知請求消息是由所述終端主動發起的非IGMP/MLD應用的步驟時，向所述GGSN返回一通知回應消息。
全文摘要
本發明公開了一種移動通信系統中終端加入組播業務組時獲取APN的方法，適用于包括終端、無線接入網絡RAN、服務GPRS支持節點SGSN、網關GPRS支持節點GGSN及廣播組播業務中心BM－SC的移動通信系統，該方法包括SGSN接收終端發送的MBMS激活請求并通過查找所請求業務的MBMS承載上下文，或配置方式，或查找MBMS激活請求獲取APN；SGSN向通過解析APN所得到的GGSN發送創建MBMS用戶上下文請求或旨在申請MBMS授權的請求；GGSN向BM－SC發送含有APN的授權請求消息，BM－SC對終端進行授權處理。本發明實現了在終端發起MBMS激活請求時使得SGSN能獲取一個合適的APN。
文檔編號H04W4/06GK101094443SQ20061011459
公開日2007年12月26日 申請日期2006年11月16日 優先權日2006年11月16日
發明者王志海 申請人:中興通訊股份有限公司