CN101242353B - 演进的通信系统及通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及无线通信领域，公开了一种演进的通信系统及通信方法，使得在LTE/SAE架构中能够实现MBMS。本发明中，MME与UPE位于不同的网络实体，MME通过信令面接口与BM-SC连接，包含UPE的用户面接入网关通过用户面接口与BM-SC连接。MME用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，用户面接入网关用于将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网发送给UE。各MME可组成MME池，在MME池内区分主从MME，主MME用于MBMS会话管理，从MME用于对UE进行承载业务授权。

Description

演进的通信系统及通信方法

技术领域

本发明涉及无线通信领域，特别涉及演进架构下的广播多播技术。

背景技术

随着移动通信技术和网际(Internet Protocol，简称“IP”)技术的不断发展，移动通信系统经历了全球移动通信系统(Global System for MobileCommunications，简称“GSM”)、通用无线分组业务(General Packet RadioService，简称“GPRS”)网络，目前正在不断向第三代移动通信系统发展。第三代移动通信系统是一种能够为用户提供多种类型和高质量多媒体业务，与固定网络相互兼容并能实现全球无缝覆盖，同时也允许各种小型便携式终端在任意时刻任意时间进行通信的系统。

通用移动通讯系统(Universal Mobile Telecommunications System，简称“UMTS”)是第三代合作伙伴项目(3rd Generation Partnership Project，简称“3GPP”)组织定义的一种第三代无线通信网络技术标准。UMTS网络由核心网和接入网组成，核心网包括电路域和分组域，电路域提供基于电路交换的业务(例如语音业务)，而分组域提供基于分组交换的业务(例如Internet(因特网)访问)。移动用户使用的终端为用户设备(User Equipment，简称“UE”)。在UMTS网络中提供多媒体广播和组播业务(MultimediaBroadcast/Multicast Service，简称“MBMS”)，其承载业务架构如图1所示：

在MBMS承载业务架构中，内容提供商(Content Provider)提供组播业务数据给广播组播服务中心(Broadcast Multicast-Service Center，简称“BM-SC”)；BM-SC具有业务公告、成员管理、会话传输、代理传输、安全等功能，从UE的角度来说，是提供IP组播业务的源。通用分组无线业务网关支持节点(Gateway GPRS Support Node，简称“GGSN”)是IP组播业务的入口点，它与BM-SC之间的接口是Gmb和Gi接口，其中Gmb接口完成GGSN与BM-SC之间的信令交互，是MBMS承载业务网络侧的边界；Gi接口传输IP组播业务数据等。通用分组无线业务服务支持节点(Serving GPRS SupportNode，简称“SGSN”)为每个单独的UE执行MBMS承载业务控制功能和提供MBMS传输到通用移动通信系统地面无线接入网(UMTS TerrestrialRadio Access Network，简称“UTRAN”)/全球移动通信系统及其演进的增强数据无线接入网络(GSM EDGE Radio Access Network，简称“GERAN”)。无线接入网络(UTRAN/GERAN)负责高效地传输MBMS数据到指定的MBMS业务域。UE负责激活/去活MBMS承载业务以接收组播业务等。

MBMS分广播业务和组播业务两种，组播业务包括签约(Subscription)、业务公告(Service announcement)、业务激活(Joining)/退出(Leaving)、会话开始(Session start)/停止(Session stop)、MBMS通知(MBMS notification)、数据传输(Data transfer)等过程。广播业务包括业务公告(Service announcement)、会话开始(Session start)/停止(Session stop)、MBMS通知(MBMS notification)等过程。

目前在3GPP中，各厂商积极研究长期演进网络(Long Term Evolved，简称“LTE”)/系统架构演进网络(System Architecture Evolved，简称“SAE”)，LTE的目的是提供一种能够降低时延、提高用户数据速率、改进的系统容量和覆盖的低成本的网络，使用分组交换(Packet Switch，简称“PS”)域业务，承载网络都为IP承载。目前比较流行的一种LTE/SAE网络架构如图2所示：

SAE包括了演进的无线接入网(属于LTE)、演进的分组核心网(属于SAE)、GPRS核心网(属于遗留UMTS/GPRS网络，参见上述UMTS网络说明)等部分。

演进的无线接入网主要有演进的基站(Evolved NodeB，简称“ENB”)等功能实体，与演进的分组核心网中移动性管理实体(Mobility ManagementEntity，简称“MME”)/用户面实体(User Plane Entity，简称“UPE”)连接的接口是S1，接口从功能上划分为S1-MME和S1-UPE，S1-MME主要承载UE和MME之间的非接入层(Non Access Stratum，简称“NAS”)信令；S1-UPE完成UE和UPE之间的用户面数据传输，可能也包括部分控制信令消息等。

在演进的分组核心网中，MME的功能是保存UE的移动性管理上下文，如用户的标识，移动性管理状态、位置信息等，并对UE进行认证。用户面接入网关包括UPE、3GPP锚点，SAE移动性管理锚点和SAE分组数据网网关几个功能实体。接入系统间锚点IASA包括3GPP锚点，SAE移动性管理锚点和SAE分组数据网网关几个功能实体。

UPE的功能是终结空闲(IDLE)状态UE下行数据的实体，同时触发寻呼，保存UE的用户面上下文，如UE的IP地址和路由信息等。MME与UPE之间的接口是S11，负责MME、UPE之间通信，UE的移动性管理信息交互，部分会话控制功能等。MME通过S3接口与3GPP核心连接，3GPP锚点通过S4接口连接3GPP核心，分别负责UE在3GPP系统(UMTS和SAE网络等)之间的移动性控制面和用户面锚点功能。而SAE锚点负责UE在3GPP和非3GPP系统(包括无线局域网(Wireless Local Area Network，简称“WLAN”)3GPP IP接入等)之间的移动性锚点功能。SAE分组数据网网关负责UE接入到分组数据网的用户面锚点功能，通过SGi参考点与外部的分组数据网进行通信，具有分组路由和转发的功能。用户面接入网关还完成策略计费执行功能(Policy and Charging Enforcement Function，简称“PCEF”)、收集计费信息等功能；家乡签约服务器(Home Subscriber Server，简称“HSS”)用于存储用户签约信息，通过S6接口与演进的分组核心网之间进行交互，传递UE的签约、位置信息等。策略计费规则功能(Policy and Charging RulesFunction，简称“PCRF”)完成策略控制决策和基于流计费控制相关功能，通过S7接口与演进的分组核心网之间进行交互，传递策略控制信息等。目前，在上述方案的的LTE/SAE架构中，没有提供MBMS的服务。

在现有的3GPP网络提供的MBMS业务中，无线接入网的无线网络控制器(Radio Network Controller，简称“RNC”)创建、保存MBMS UE上下文，并建立MBMS承载到核心网(Core Network，简称“CN”)，CN向RNC提供MBMS业务的主要过程如下：

1.MBMS注册/注销过程：RNC了解到UE对某MBMS业务感兴趣时，向网络发起注册过程，当所有UE退出某MBMS业务时，发起注销过程。在此过程中，RNC建立/释放MBMS业务上下文及其MBMS无线接入承载。如图3所示，RNC向CN发送MBMS REGISTRATION REQUEST(MBMS注册请求)消息，其中带有信元参数：

a)MBMS注册请求类型(MBMS Registration Request Type)，标识注册(register)还是注销(deregister)；

b)临时移动组标识(Temporary Mobile Group Identity，简称“TMGI”)，组播标识；

c)如果MBMS注册请求类型是注册时，还要带有该TMGI对应的IP组播地址和接入点名称(Access Point Name，简称“MBMS APN”)；

d)如果传输层采用无连接信令时，还必须带有全局RNC标识(GlobalRNC-ID)。

CN收到RNC的注册请求后，向RNC回复MBMS REGISTRATIONRESPONSE(MBMS注册响应)消息，拒绝(带有注册请求类型为注销)或接收MBMS注册。

2.MBMS UE关联/去关联过程：主要作用是CN向RNC提供Active(激活)模式UE MBMS上下文，将UE关联到一个MBMS承载业务上，包括三种情况：

a)在MBMS会话之前、开始、会话中，当加入某组播业务(有一个MBMSUE上下文)的UE，其移动性关联状态转变为PMM CONNECTED(分组移动性管理连接)状态且建立了一个PS RAB(分组交换无线接入承载)时；

b)在MBMS会话之前、开始、会话中，当一个PMM CONNECTED状态的UE在一个存在的PS RAB加入MBMS承载业务时；

c)在MBMS会话中，当一个UE通过MBMS Service Request(MBMS服务请求)过程转移到PMM CONNECTED状态。

如图4所示，CN向RNC发送MBMS UE LINKING REQUEST(MBMS UE关联请求)消息，带有下述信元参数：

a)一个或多个TMGI列表，标识UE加入或退出的MBMS承载业务；

b)如果是加入MBMS承载业务，则还有UE的点对点无线接入承载标识(PTP RAB ID)。

CN收到RNC的关联请求后，向RNC回复MBMS UE LINKINGRESPONSE(MBMS UE关联响应)消息。

3.会话开始：CN向RNC提供空闲模式UE所在RA(路由区域)的位置信息，如果没有MBMS业务上下文则建立MBMS业务上下文。如图5所示，CN向RNC发送MBMS Session Start Request(MBMS会话开始)消息，带有会话属性参数：MBMS承载业务标识(TMGI)，服务质量(QoS)，MBMS服务区(MBMS service Area)，会话标识(Session identifier)，估计的会话时长(estimated session duration)，MBMS模式(broadcast/multicast)，MBMS数据传输时间(time to MBMS data transfer)，空闲状态UE所在的RA列表(list of RAs)等。其中对于广播承载业务的基站控制器(Base Station Controller，简称“BSC”)/RNC要创建一个MBMS承载上下文。RNC存储会话在MBMS承载上下文中。将MBMS承载上下文置为Acitve(激活)状态，并向CN回复MBMS Session Start Response(MBMS会话开始响应)消息，并带有Iu承载面地址信息。其中，在会话开始请求中，上述会话开始请求中带有RA List of IdleMode UEs(空闲模式UE的路由区列表)信元，那么至少有一个RNC上RA在这个列表中，否则RNC将不建立MBMS承载。该参数在会话更新过程类似，以建立或释放MBMS承载。

但是，CN只进行统计空闲模式的UE并通知RNC，对于激活模式的UE需要由RNC自行统计(CN通过MBMS UE关联/去关联过程提供支持)，而且，UE移动性管理状态变化、UE加入/退出组播等都需要CN通知RNC进行交互，增加了信令负荷。

同时，LTE是3GPP组织承担的另外一个无线通信系统，采用正交频分复用(Orthogonal Frequency Division Multiplexing，简称“OFDM”)技术，从而达到在20MHZ带宽下达到100Mbps的速率。由于MBMS业务的重要性，LTE研究一开始，就把MBMS作为必须支持的业务之一，为了更有效的支持该业务，3GPP组织提出用专用载波来支持MBMS业务，特别是电视类的高速业务，专用载波的特点是：在该载波上只传输MBMS业务，相关单播业务不进行传输。在有些场景下，专用载波没有专门的上行物理资源，这种只有下行资源的场景称为单独下行载波。另外还有提出的是复用载波，既传输单播业务也传输MBMS业务。因此，如果要在演进的无线接入网络节点上保存所有MBMS UE上下文，将导致存储空间的浪费。

发明内容

本发明实施方式要解决的主要技术问题是提供一种演进的通信系统及通信方法，使得在LTE/SAE架构中能够实现MBMS。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种演进的通信系统，包括演进的接入网和演进的分组核心网，其中演进的分组核心网包括至少一个控制面的移动性管理实体MME和至少一个用户面接入网关，系统还包括至少一个广播组播服务中心BM-SC，MME通过信令面接口与BM-SC连接，用户面接入网关通过用户面接口与BM-SC连接；

MME用于对BM-SC提供的多媒体广播和组播业务MBMS进行MBMS会话管理；

用户面接入网关用于将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网向用户设备UE发送；

其中，各所述MME组成MME池，各所述用户面接入网关组成用户面接入网关池；

所述MME池中有一个MME为主MME，用于进行所述MBMS会话管理，并从所述用户面接入网关池中选择一个用户面接入网关，通过该用户面接入网关将来自所述BM-SC的MBMS数据通过所述演进的接入网向UE发送，其它MME为从MME，用于对参加所述BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。

本发明的实施方式还提供了一种演进的通信系统，包括演进的接入网和演进的分组核心网，其中演进的分组核心网包括至少一个控制面的MME、至少一个用户面的用户面实体UPE和接入系统间锚点IASA，各MME组成MME池、各UPE组成UPE池，系统还包括至少一个BM-SC，MME池和UPE池通过IASA与BM-SC连接；

MME池中有一个MME为主MME，用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，并从UPE池中选择一个UPE，通过该UPE将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网向UE发送，其它MME为从MME，用于对参加BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。

本发明的实施方式还提供了一种MBMS会话开始方法，包含以下步骤：

BM-SC向MME发送会话开始请求消息；

MME在收到BM-SC的会话开始请求消息后，通知用户面接入网关和无线接入网实体MBMS会话开始；

用户面接入网关和无线接入网实体在获知MBMS会话开始后，创建该MBMS的承载。

本发明的实施方式还提供了一种MBMS业务激活方法，MME收到UE用于加入MBMS的请求消息后，创建MBMS UE上下文，向BM-SC或IASA发送用于MBMS授权的请求消息；

MME收到带有包含指示MME是否是主MME指示的信息的MBMS授权的响应消息；

如果指示信息为的MME为主MME，并且尚未创建MBMS承载业务的MBMS承载上下文，发送MBMS注册请求消息，创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文；

如果指示信息为的MME为从MME，并且本MME上尚未创建MBMS承载业务的MBMS关联上下文，或者UE所在的TA不在已有的TA列表之内，则向主MME发送用于MBMS上下文关联的请求消息，创建该MBMS承载业务的MBMS关联上下文。

本发明的实施方式还提供了一种MBMS会话开始方法，包含以下步骤：

BM-SC向主MME或通过IASA向主MME发送会话开始请求消息；

主MME在收到会话开始请求消息后，从用户面接入网关池或UPE池中选择一个用户面接入网关或UPE，并将选择的用户面接入网关返回给该BM-SC或该用户面接入网关与该BM-SC之间建立MBMS的业务承载，或者，将选择的UPE通过IASA返回给该BM-SC；

主MME通知所选择的用户面接入网关或UPE，和MBMS的跟踪域列表中对应的所有演进基站节点，MBMS会话开始；

用户面接入网关或UPE，和演进基站节点在获知MBMS会话开始后，创建该MBMS的承载。

本发明的实施方式还提供了一种MBMS注册方法，包含以下步骤：

从MME在获知存在MBMS的潜在接收用户，并且该从MME上尚未创建该MBMS的关联上下文时，向主MME发送MBMS上下文关联请求消息；

主MME在收到MBMS上下文关联请求消息，或获知存在该MBMS的潜在接收用户时，如果该主MME上尚未创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则向BM-SC或IASA发送MBMS注册请求消息；

如果主MME向IASA发送MBMS注册请求消息，并且该IASA上尚未创建MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则该IASA向BM-SC发送MBMS注册请求消息。

本发明实施方式与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

MME与UPE位于不同的网络实体，MME通过信令面接口与BM-SC连接，包含UPE的用户面接入网关通过用户面接口与BM-SC连接。MME用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，用户面接入网关用于将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网发送给UE。使得在LTE/SAE架构中能够实现MBMS。

各MME组成MME池，各用户面接入网关组成用户面接入网关池，在MME池内区分主从MME的方案，解决了以下问题：

1)所有加入同一个MBMS的UE所连接的MME向所有LTE网络中ENB节点发送多次Session Start(会话开始)，导致ENB可能大量重复接收，建立了冗余的信令连接。

2)所有加入同一个MBMS的UE所连接的MME在用户面接入网关池内选择用户面节点，不能保证选择到同一个用户面节点，导致BM-SC向多个用户面接入网关发送冗余的用户面数据，多个用户面接入网关与ENB之间建立了冗余的连接。

通过由主MME选择用户面接入网关，可以保持原来的APN选择机制，并使得在一个MBMS业务中建立最优的用户面路由，在整个演进网络中保证负载均衡。而且，由主MME保存MBMS承载上下文，可以减少BM-SC与所有MME、所有MME与所有ENB之间的同步过程。另外，主、从MME之间进行关联，容易备份和恢复，防止单点故障。

UPE也可以与IASA(接入系统间锚点)分离，各MME组成MME池、各UPE组成UPE池。MME池和UPE池通过IASA与BM-SC连接，MME池中有一个MME为主MME，用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，并从UPE池中选择一个UPE，通过该UPE将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网向UE发送，其它MME为从MME，用于对参加BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。为在LTE/SAE架构中能够实现MBMS提供了另一种实施方式。同时，通过在MME池内区分主从MME，解决了MME与ENB之间大量的冗余信令连接，以及用户面接入网关与ENB之间建立冗余连接的问题。

附图说明

图1是根据现有技术中MBMS承载业务架构示意图；

图2是根据现有技术中LTE/SAE网络架构示意图；

图3是根据现有技术中MBMS注册/注销过程流程图；

图4是根据现有技术中MBMS UE关联/去关联过程流程图；

图5是根据现有技术中MBMS会话开始流程图；

图6是根据本发明第一实施方式的演进的通信系统构架示意图；

图7是根据本发明第二实施方式的MBMS业务激活方法流程图；

图8是根据本发明第三实施方式的MBMS会话开始方法流程图；

图9是根据本发明第四实施方式的MBMS会话开始方法流程图；

图10是根据本发明第五实施方式的MBMS注册方法流程图；

图11是根据本发明第六实施方式的MBMS会话停止方法流程图；

图12是根据本发明第七实施方式的MBMS注销方法流程图；

图13是根据本发明第八实施方式的MBMS业务去激活方法流程图；

图14是根据本发明第九实施方式的演进的通信系统构架示意图；

图15是根据本发明第十实施方式的主MME上UE进行MBMS业务激活方法流程图；

图16是根据本发明第十一实施方式的从MME上UE进行MBMS业务激活方法流程图；

图17是根据本发明第十三实施方式中MBMS注册过程的流程图；

图18是根据本发明第十五实施方式中MBMS注销过程的流程图；

图19是根据本发明第十六实施方式的演进的通信系统构架示意图。

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，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

本发明的第一实施方式涉及演进的通信系统，包括演进的接入网和演进的分组核心网，其中演进的分组核心网包括至少一个控制面的MME和至少一个用户面接入网关，和至少一个BM-SC，MME通过信令面接口与BM-SC连接，用户面接入网关通过用户面接口与BM-SC连接。MME用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，用户面接入网关用于将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网向UE发送。

该系统的构架如图6所示。下面对该构架进行说明。

SGmb参考点连接MME和BM-SC，MME负责MBMS会话管理功能，保存MBMS UE上下文和MBMS承载上下文，通过SGmb参考点与广BM-SC进行用户相关控制信令和MBMS承载业务控制信令，包括业务激活(用户授权)、去激活(用户退出)过程；MBMS会话开始/停止过程等；并进行MBMSUE上下文和MBMS承载上下文同步，QoS配置等。

SGi参考点连接用户面接入网关和BM-SC，在演进的分组核心网中，存在一个或多个用户面接入网关可以连接到BM-SC，用户面接入网关负责用户面数据，从BM-SC路由MBMS数据分发给UE。使得在LTE/SAE架构中能够实现MBMS。另外，将MBMS UE上下文和MBMS承载上下文保存在MME中，包含UPE的用户面接入网关保存MBMS承载上下文，而无需保存MBMSUE上下文，以便有效节约系统资源。

本实施方式基于用户面接入网关与MME分离的构架，当然，该系统中也需LTE/SAE架构中其他必不可少的功能实体，例如HSS，PCRF等，由于与本实施方式的相关性较小，在此不再赘述。

本发明的第二实施方式涉及MBMS业务激活方法，本实施方式基于第一实施方式的系统构架，具体流程如图7所示。

在步骤701中，UE注册到网络，该UE已建立缺省IP承载，或为MBMS业务已激活一个会话管理相关上下文，该会话管理相关上下文保存在MME和/或用户面接入网关中。

在步骤702中，UE在缺省的IP承载或激活的会话管理相关上下文上，发送组播加入消息，如IPv4IGMP(因特网协议版本4的因特网组管理协议)或IPv6 MLD Joining(因特网协议版本6的组播侦听发现加入)，该组播加入消息带有特定的IP组播地址，表明它准备接收特定的组播MBMS承载业务。

在步骤703中，用户面接入网关向BM-SC发送MBMS授权请求消息，以获得能够使UE接收数据的授权，BM-SC返回授权响应，带有授权结果和MBMS业务的APN。如果在MBMS授权响应中指出UE不被授权去接收MBMS数据，则整个处理流程结束，没有进一步的消息交换。本步骤是可选步骤，MME或用户面接入网关上保存有IP组播地址与BM-SC的配置策略等。

在步骤704中，用户面接入网关向MME发送MBMS通知请求，带有IP组播地址等参数。MME向用户面接入网关发送MBMS通知响应，带有原因值，指出MBMS UE上下文激活是否会被处理。MME是UE当前注册(通过附着过程、路由区域更新(Routeing Area Update，简称“RAU”)过程分配)的MME，保存有UE当前的移动性管理上下文(MM Context)，为UE建立缺省IP承载。

在步骤705中，MME向UE发送请求MBMS UE上下文激活的消息，请求UE激活MBMS UE上下文，带有IP组播地址，MBMS业务的APN等参数。

在步骤706中，UE收到MME的请求消息后，或者UE知道该MBMS业务APN信息可主动发起请求，创建一个MBMS UE上下文，向MME发送激活MBMS UE上下文请求消息，带有IP组播地址，MBMS业务APN等参数。

在步骤707中，MME创建MBMS UE上下文，向BM-SC发送MBMS授权请求消息，以获得对该UE的授权；带有UE的国际移动用户标识(Intemational Mobile SubscriberIdentity，简称“IMSI”)、MME标识等参数。BM-SC对UE进行授权，创建MBMS UE上下文，向MME回复授权响应。

在步骤708中，如果MME上还没有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则向BM-SC发送MBMS注册请求消息。如果需要为该MBMS承载业务分配TMGI，BM-SC将会分配一个新的TMGI。BM-SC向MME回复MBMS注册响应消息，带有该MBMS承载业务的MBMS承载上下文信息，并将该MME相关标识添加到BM-SC上下游节点列表参数中。MME收到响应后，创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文。如果MME上已有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则本步骤可跳过。

在步骤709中，如果演进网络核心网能够向演进无线接入网提供MBMS业务方案，则本步骤可跳过；如果此时至少为该UE建立了一个分组域的无线接入承载，MME就向无线接入网实体提供MBMS UE上下文，配置无线接入网实体中的MBMS UE上下文。因此，本步骤为可选步骤。

在步骤710中，MME向UE发送激活MBMS上下文接受消息，带有TMGI参数等。如果上述过程中出现失败(例如授权失败等)，则MME拒绝MBMS上下文激活请求，返回适当的原因值，且MME发起MBMS去激活过程，对已经建立的MBMS UE上下文进行去激活。

在步骤711中，UE收到激活MBMS上下文接受消息后，向MME回复激活MBMS上下文完成消息，进行确认。

图7所示的业务激活流程说明：MME对UE可以以TA(跟踪域)为单位进行统计。当MME收到会话开始(Session Start)时，MME将Session StartRequest消息发送到相应TA列表对应的所有ENB，而不是所有的ENB。

另外，在图7所示的业务激活流程中，UE加入请求由用户面接入网关通知到MME、MME先转发到BM-SC授权，然后再请求UE激活MBMS UE上下文，即705、706步骤可能与707、708步骤在顺序上可互换。

另外一种情况是，如果Gmb参考点信令分成两部分，当用户相关的Gmb参考点信令由MME连接BM-SC完成，承载业务相关的Gmb参考点信令由用户面接入网关连接BM-SC完成。那么这个业务激活流程的一种替代方案是：UE加入请求由用户面接入网关通知到MME、MME转发到BM-SC授权，然后再请求UE激活MBMS UE上下文；UE激活MBMS上下文时，MME通知用户面接入网关进行注册BM-SC。由用户面接入网关进行TA列表的汇总。待会话开始时转发到相应的ENB。

本发明的第三实施方式涉及MBMS会话开始方法，本实施方式基于第一实施方式的系统构架，具体流程如图8所示。

在步骤801中，BM-SC向MME发送会话开始请求消息，带有会话属性TMGI，QoS，MBMS服务区，广播或组播模式，下游节点列表(广播模式)等参数；对于广播模式，MME上创建MBMS承载上下文，保存上述业务参数及下游节点列表；MME向BM-SC回复响应。

在步骤802中，MME向用户面接入网关发送会话开始请求消息，带有会话属性TMGI，QoS，MBMS服务区，广播或组播模式等参数。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则请求中还带有MME分配的IP组播地址。对于广播模式，用户面接入网关是由MME的MBMS承载上下文中下游节点列表指示的用户面接入网关节点。对于组播模式，用户面接入网关是激活过程中MME上保留在UE上下文中的用户面接入网关，或在这个步骤时进行选择的用户面接入网关。

在步骤803中，用户面接入网关向BM-SC发起创建MBMS承载过程。对于组播模式，用户面接入网关与BM-SC之间建立点对点或基于IP组播的点对多点(发送IGMP加入消息等)的承载。对于广播模式，BM-SC了解用户面接入网关的信息，本步骤为可选步骤。

在步骤804中，用户面接入网关如果没有MBMS承载上下文，则创建MBMS承载上下文，保存相关的会话属性，向MME回复会话开始响应消息。

在步骤805中，MME向无线接入网实体发送会话开始请求消息，带有会话属性TMGI，QoS，MBMS服务区，广播或组播模式等参数。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则请求中还带有MME分配的IP组播地址。对于广播模式，无线接入网实体创建MBMS承载上下文。无线接入网实体保存这些会话属性。无线接入网实体向MME回复会话开始响应消息。

在步骤806中，如果无线接入网实体，用户面接入网关之间的MBMS业务承载还没有建立，则进行MBMS业务承载建立过程。如果采用隧道，如通用无线分组服务隧道协议(GPRS Tunneling Protocal，简称“GTP”)等方式，则无线接入网实体分配下行隧道标识，通过MME或直接发送给用户面接入网关，对于组播模式，该过程可能与其他过程(例如UE进行MBMS业务激活过程中)同时进行。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则无线接入网通过IP组播协议发起加入过程(IGMP Joining)，激活IP组播承载。如果无线接入网实体，用户面接入网关之间的MBMS业务承载已有建立，则本步骤可跳过。

在步骤807中，无线接入网实体分配必需的无线资源以传输MBMS业务数据给UE。

本发明的第四实施方式涉及MBMS会话开始方法，本实施方式基于第一实施方式的系统构架，具体流程如图9所示。

在步骤901中，BM-SC向MME发送会话开始请求消息，带有会话属性TMGI，QoS，MBMS服务区，广播或组播模式，下游节点列表(广播模式)等参数；对于广播模式，MME上创建MBMS承载上下文，保存上述业务参数及下游节点列表。

在步骤902中，MME向用户面接入网关发送会话开始请求消息，带有会话属性TMGI，QoS，MBMS服务区，广播或组播模式等参数。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则请求中还带有MME分配的私有IP组播地址。对于广播模式，用户面接入网关是由MME的MBMS承载上下文中下游节点列表指示的用户面接入网关节点。对于组播模式，用户面接入网关是激活过程中MME上保留在UE上下文中的用户面接入网关，或在这个步骤时进行选择的用户面接入网关。

在步骤903中，用户面接入网关如果没有MBMS承载上下文，则创建MBMS承载上下文，保存相关的会话属性，向MME回复会话开始响应消息。

在步骤904中，MME向BM-SC回复会话开始响应消息，对于组播模式，带有用户面接入网关的地址信息等。

在步骤905中，MME向无线接入网实体发送会话开始请求消息，带有会话属性TMGI，QoS，MBMS服务区，广播或组播模式等参数。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则请求中还带有MME分配的IP组播地址。对于广播模式，无线接入网实体创建MBMS承载上下文。无线接入网实体保存这些会话属性。无线接入网实体向MME回复会话开始响应消息。

在步骤906中，如果无线接入网实体，用户面接入网关之间的MBMS业务承载还没有建立，则进行MBMS业务承载建立过程。如果采用隧道(GTP等)方式，则无线接入网实体分配下行隧道标识，通过MME或直接发送给用户面接入网关，对于组播模式，该过程可能与其他过程(例如UE进行MBMS业务激活过程中)同时进行。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则无线接入网通过IP组播协议发起加入过程(IGMP Joining)，激活IP组播承载。如果无线接入网实体，用户面接入网关之间的MBMS业务承载已建立，则可跳过本步骤。

在步骤907中，无线接入网实体分配必需的无线资源以传输MBMS业务数据给UE。

本发明的第五实施方式涉及MBMS注册方法，本实施方式基于第一实施方式的系统构架，具体流程如图10所示。

在步骤1001中，无线接入网实体检测到其接入的UE对MBMS业务感兴趣时，如果其上没有该MBMS业务的承载上下文，则向MME发起MBMS注册请求消息。

在步骤1002中，MME收到无线接入网实体的MBMS注册请求消息时，如果MME没有该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，并向BM-SC发起MBMS注册请求消息；BM-SC保存MME的相关信息，接受MME的注册，向MME回复注册响应消息。

在步骤1003中，如果该MBMS业务会话已经处于“Active”(激活)状态，则BM-SC发起会话开始过程，即如图8或9所示的流程。

在步骤1004中，MME保存无线接入网实体的相关信息，并向无线接入网实体回复MBMS注册响应消息，如果回复注册失败消息，则带有失败的原因值。

在步骤1005中，如果该MBMS承载业务已处于激活状态，则MME和/或用户面接入网关发起会话开始过程。

本发明的第六实施方式涉及MBMS会话停止方法，本实施方式基于第一实施方式的系统构架，具体流程如图11所示。

在步骤1101中，BM-SC向MME发送会话停止请求消息，指示该MBMS承载业务终结；MME向BM-SC回复会话停止响应消息。

在步骤1102中，MME向MBMS承载上下文中下游节点列表指示的用户面接入网关节点发送会话停止请求消息，指示该MBMS承载业务终结。

在步骤1103中，用户面接入网关向BM-SC发起释放MBMS承载过程，如果是基于IP组播的承载，则发送IP组播承载的退出消息(例如IGMPLeaving(退出))，如果用户面接入网关上承载上下文不处于激活状态或承载业务为广播模式，则本步骤为可选步骤。

在步骤1104中，用户面接入网关释放MBMS承载上下文，向MME回复会话停止响应消息。

在步骤1105中，MME向无线接入网实体发送会话停止请求消息，指示该MBMS承载业务终结。无线接入网实体向MME回复会话停止响应消息。

在步骤1106中，如果无线接入网实体与用户面接入网关间采用隧道(GTP等)方式，则无线接入网实体释放隧道上下文。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则无线接入网通过IP组播协议发起退出过程(IGMPLeaving)，去激活IP组播承载。

需要说明的是上述步骤1102至步骤1104，也可与步骤1105至步骤1106并行进行，不区分先后顺序。

在步骤1107中，无线接入网实体释放分配的无线网络资源。

本发明的第七实施方式涉及MBMS注销方法，本实施方式基于第一实施方式的系统构架，具体流程如图12所示。

在步骤1201a中，无线接入网实体发现其上不再有任何UE对某MBMS业务感兴趣，则向MME发起该MBMS业务的MBMS注销请求消息，以退出该承载业务。

在步骤1201b中，如果无线接入网实体上MBMS承载上下文已经处于激活状态，则发起释放MBMS承载过程。如果无线接入网实体与用户面接入网关间采用隧道(GTP等)方式，则无线接入网实体释放隧道上下文。如果在演进的核心网内采用IP组播方式，则无线接入网通过IP组播协议发起退出过程(IGMP Leaving)，去激活IP组播承载。如果无线接入网实体上MBMS承载上下文未处于激活状态，则跳过本步骤。

在步骤1201c中，MME将该无线接入网实体标识从其承载上下文中的下游节点列表参数中去除，并向该无线接入网实体回复MBMS注销响应消息。

在步骤1202a中，当MME发现某MBMS业务的MBMS承载上下文中下游节点列表为空，或没有任何MBMS UE上下文对应该MBMS承载上下文，则MME向BM-SC发起MBMS注销请求消息，带有IP组播地址和MBMS业务APN；BM-SC将该MME从MBMS承载上下文的下游节点列表中删除。

在步骤1202b中，如果该MBMS承载上下文中下游节点列表为空，或者没有任何MBMS UE上下文对应该MBMS承载上下文；则该MME发起释放MBMS承载过程，释放MME、用户面接入网关上的承载上下文和为用户面接入网关和BM-SC之间的承载资源。

具体地说，MME上发现该MBMS承载上下文中下游节点列表为空，或者没有任何MBMS UE上下文对应该MBMS承载上下文时，向用户面接入网关发起释放MBMS释放请求消息。用户面接入网关释放该MME请求的承载上下文和为用户面接入网关和BM-SC之间的承载资源，向MME回复MBMS释放响应消息。

在步骤1202c中，BM-SC向MME回复注销响应消息。

本发明的第八实施方式涉及MBMS去激活方法，本实施方式基于第一实施方式的系统构架，具体流程如图13所示。

在步骤1301中，UE在缺省的IP承载或激活的普通分组数据协议(PacketData Protocol，简称“PDP”)上下文上发送组播退出消息(如IGMP/MLDleave)，该消息中带有特定的IP组播地址。

在步骤1302中，用户面接入网关向BM-SC发送MBMS退出指示消息，该消息带有IP组播地址，APN和UE的IMSI等参数，指示该UE将退出某MBMS组播业务。BM-SC向用户面接入网关发送移除UE请求，该请求带有IP组播地址和UE的MBMS业务APN参数等，该MBMS业务APN参数与UE进行MBMS业务激活的MBMS业务APN一致。如果MME或用户面接入网关上保存有IP组播地址与BM-SC的配置策略等，本步骤为可选步骤。

在步骤1303中，用户面接入网关向MME发送删除MBMS UE上下文请求，带有IP组播地址，MBMS业务APN等参数。MME向用户面接入网关发送MBMS删除响应。

在步骤1304中，MME向UE发送请求MBMS UE上下文去激活消息，请求UE去激活MBMS UE上下文，该消息带有IP组播地址，MBMS业务APN等参数。

在步骤1305中，UE收到请求后，向MME发送去激活MBMS UE上下文请求消息，该消息带有IP组播地址，MBMS业务APN等参数。

在步骤1306中，如果在LTE/SAE演进网络中，MME和无线接入网之间对于该UE存在PS RAB连接(即MME已经下载该UE上下文给无线接入网)，则MME将UE的MBMS业务退出指示消息发送给无线接入网实体，该消息带有IP组播地址，MBMS业务APN，和/或TMGI等参数，指示UE将退出该MBMS业务。无线接入网实体删除UE的MBMS UE上下文，向MME回复UE退出响应消息。如果在LTE/SAE演进网络中，UE的信息不提供给无线网络，则本步骤为可选步骤。

在步骤1307中，MME向BM-SC发送MBMS退出指示消息，该消息带有IMSI等参数。BM-SC删除该UE的MBMS UE上下文，向MME回复退出响应，MME删除该UE的MBMS UE上下文。

在步骤1308中，如果MME上该MBMS业务的MBMS承载上下文对应的所有MBMS UE上下文已经删除，则向BM-SC发送MBMS注销过程。本步骤为可选步骤。

在步骤1309中，MME向UE发送去激活MBMS上下文接受消息，UE上删除该MBMS业务的MBMS UE上下文。

不难发现，在本实施方式中，MBMS会话管理包含了MBMS业务激活过程、MBMS业务去激活过程、MBMS会话开始过程、MBMS会话停止过程、MBMS注册过程、以及MBMS注销过程，为在LTE/SAE架构实现MBMS提供了保障。

本发明的第九实施方式涉及演进的通信系统，本实施方式与第一实施方式大致相同，其区别在于，在第一实施方式中，只要MME有UE连接，各MME均通过上述各流程为连接的UE提供MBMS业务，而在本实施方式中，进一步区分主从MME。

具体地说，如图14所示，各MME组成MME池，各用户面接入网关组成用户面接入网关池，MME池中有一个MME为主MME，用于进行MBMS会话管理，并从用户面接入网关池中选择一个用户面接入网关，通过该用户面接入网关将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网向UE发送，其它MME为从MME，用于对参加BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。

主MME上保存MBMS UE上下文和MBMS承载上下文，管理MBMS会话(会话开始/会话停止过程)，并从用户面接入网关池中选择一个用户面接入网关作为MBMS数据路由的用户面接入网关。主MME由BM-SC指定(对于组播模式，第一个注册到BM-SC的MME为主MME，或静态配置一个MME；对于广播模式，采用静态配置MME的方式)。对于非MBMS业务，用户面接入网关触发MBMS承载建立的MME作为主MME。

从MME上仅保存MBMS UE上下文，负责UE承载业务授权，从MME与主MME建立关联，关联上下文独立地保存在从MME中或者存在于MBMSUE上下文中，主MME中MBMS承载上下文的下游节点列表中记录有从MME列表信息。

需要说明的是，具体实现中，在主MME上，每个承载业务维护一个TA列表，对应于所有从MME。在该MBMS业务会话开始之前，TA中的从MME的所有更新都不需要通知到LTE网络。在该MBMS业务会话开始时，主MME仅向该TA列表中对应的LTE网络节点(即ENB)发送会话开始请求，具体的会话开始过程将在下文中介绍。在该MBMS业务会话开始后，仅在下述两种情况，主MME将向对应的LTE网络节点ENB发起更新过程：

1)当一个新的TA中有UE加入该MBMS业务时；

2)当一个TA的所有UE都退出该MBMS业务时，即所有从MME都通知主MME该TA中的UE数为0时。

主MME向LTE网络节点发起更新的具体过程有两种方式，一种是采用会话开始/会话停止过程；另一种是采用会话更新过程。

下面先对第一种方式进行介绍。如果是在一个新的TA中有UE加入该MBMS业务时，主MME向对应的LTE网络节点ENB发起更新过程，则主MME向该新TA中的所有ENB发送会话开始请求，发起会话开始过程，具体的会话开始过程将在下文中介绍。如果是在某TA中的所有UE都退出该MBMS业务时，主MME向对应的LTE网络节点ENB发起更新过程，则主MME向该TA中的所有ENB发送会话停止请求，发起会话停止过程，具体的会话停止过程将在下文中介绍。

下面再对第二种采用会话更新过程方式进行介绍。会话更新过程可通过以下两种处理过程中的任意一种实现。

1)主MME向ENB发送一个会话更新请求消息，带有该MBMS业务的承载业务标识，及新TA列表和老TA列表。ENB收到该消息后，进行以下处理：

a.如果其所在的TA属于新TA列表，且ENB还没有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，并分配相关无线资源。

b.如果其所在的TA属于老TA列表，且ENB已经创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则删除该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，并释放相关无线资源。

2)主MME向TA中的所有ENB发送会话更新请求，如果是在一个新的TA中有UE加入该MBMS业务时，主MME向对应的LTE网络节点ENB发起更新过程，则该会话更新请求中带有一个start(开始)标识；如果是在某TA中的所有UE都退出该MBMS业务时，主MME向对应的LTE网络节点ENB发起更新过程，则该会话更新请求中带有一个stop标识。ENB收到该会话更新请求后，处理过程与上类似，如果是start标识，且ENB还没有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，并分配相关无线资源。如果是stop标识，且ENB已经创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则删除该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，并释放相关无线资源。

对于上述释放相关无线资源的过程，ENB可能采用定时器等方式滞后一段时间后再执行，以避免MME立即又发送会话开始请求，导致资源释放后立即又需要重新分配的情况。

在从MME上，创建维护一个MBMS关联上下文，该上下文中保留有一个MBMS承载业务的列表<TA，UE数>。当在下述两种情况下该列表发生变化时，从MME需要通知到主MME：

1)在MBMS业务会话开始之前、开始时、进行中，UE(处于激活和/或空闲状态)从一个新的TA加入到该MBMS业务时；

2)在MBMS业务会话开始之前、开始时、进行中，一个TA中所有UE(处于激活和/或空闲状态)退出该MBMS业务时。

本发明的第十实施方式涉及MBMS业务激活方法，本实施方式基于第二实施方式的系统构架，本实施方式为主MME上UE进行MBMS业务激活的流程，具体如图15所示。

步骤1501至步骤1506分别与步骤701至步骤706完全相同，在此不再赘述。

在步骤1507中，主MME创建MBMS UE上下文，向BM-SC发起MBMS授权请求消息，以获得对该UE的授权，该消息带有UE的IMSI、MME标识等参数。BM-SC对UE进行授权，创建MBMS UE上下文，向MME回复授权响应，在响应消息中带有授权结果，如果授权成功，则带有主MME信息。

接着，在步骤1508中，如果BM-SC指示的主MME信息是本MME，且本MME上还没有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则向BM-SC发送MBMS注册请求消息。如果需要为该MBMS承载业务分配TMGI，BM-SC将会分配一个新的TMGI。BM-SC向MME回复MBMS注册响应消息，带有该MBMS承载业务的MBMS承载上下文信息，并将该MME相关标识添加到BM-SC上下游节点列表参数中。MME收到响应后，创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文。

步骤1509至步骤1511分别与步骤709至步骤711完全相同，在此不再赘述。

基于第二实施方式的系统构架的MBMS业务去激活方法与基于第一实施方式的系统构架的MBMS业务去激活方法相同，在此不再赘述。

本发明的第十一实施方式涉及MBMS业务激活方法，本实施方式基于第二实施方式的系统构架，本实施方式为从MME上UE进行MBMS业务激活的流程，具体如图16所示。

步骤1601至步骤1606分别与步骤701至步骤706完全相同，在此不再赘述。

在步骤1607中，从MME创建MBMS UE上下文，向BM-SC发起MBMS授权请求消息，以获得对该UE的授权，该请求消息带有UE的IMSI、MME标识等参数。BM-SC对UE进行授权，创建MBMS UE上下文，向MME回复授权响应，在响应消息中带有授权结果，如果授权成功，则带有主MME信息。

在步骤1608中，如果BM-SC指示的主MME信息不是本MME，且本MME上还没有创建该MBMS承载业务的MBMS关联上下文，或者UE所在的TA不在已有的TA列表之内，则向主MME发送MBMS上下文关联请求消息。带有该UE所在的TA信息。主MME上如果还没有该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则向BM-SC发起注册过程(如步骤1508)。主MME向从MME回复MBMS上下文关联响应消息，并将该从MME标识和TA信息添加到主MME的MBMS承载上下文中。从MME收到响应后，创建MBMS关联上下文。

步骤1609至步骤1611分别与步骤709至步骤711完全相同，在此不再赘述。

本发明的第十二实施方式涉及MBMS会话开始方法，本实施方式基于第二实施方式的系统构架，本实施方式的MBMS会话开始过程与基于第一实施方式的系统构架的MBMS会话开始过程大致相同，其区别在于，在本实施方式中，BM-SC仅向主MME发送会话开始请求。主MME选择一个支持该MBMS业务的用户面接入网关，主MME返回所选择的用户面接入网关给BM-SC，或者该用户面接入网关与BM-SC之间建立MBMS承载连接。主MME根据为该MBMS业务保存的TA列表中对应的所有ENB发送会话开始请求消息。当然，如果在MBMS会话开始之后，主MME再加入该MBMS，则还是会发起MBMS会话开始流程。

当MME了解到有UE对某MBMS业务感兴趣时，即该MBMS存在潜在接收用户时，且该MME上没有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文时，将发起注册过程。本发明的第十三实施方式涉及MBMS注册方法，本实施方式基于第二实施方式的系统构架，具体流程如图17所示。

在步骤1701中，从MME了解到有UE对某MBMS服务感兴趣时，且该MME上没有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文时，向主MME发起MBMS上下文关联请求消息，该请求消息带有UE所在的TA信息和从MME的标识等参数。

在步骤1702中，主MME了解到UE对某MBMS业务感兴趣，或者收到从MME的MBMS上下文关联请求消息时，如果本主MME上还没有创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则向BM-SC发起MBMS注册请求消息。BM-SC收到主MME的注册请求后，将该主MME的标识加入到下游节点列表中，并返回MBMS注册响应消息。

在步骤1703中，主MME向从MME返回MBMS上下文关联响应消息。

本发明的第十四实施方式涉及MBMS会话停止方法，本实施方式基于第二实施方式的系统构架，本实施方式的MBMS会话停止过程与基于第一实施方式的系统构架的MBMS会话停止过程大致相同，其区别在于，在本实施方式中，BM-SC仅向主MME发送会话停止请求。主MME向该MBMS业务对应的用户面接入网关和该MBMS业务的TA列表中对应的所有ENB发送会话停止消息，通知它们释放承载无线、网络资源等。

当MME上所有UE退出该MBMS业务时，MME将发起注销过程。本发明的第十五实施方式涉及MBMS注销方法，本实施方式基于第二实施方式的系统构架，具体流程如图18所示。

在步骤1801中，从MME了解到所有UE退出该MBMS承载服务时，向主MME发起关联取消请求消息，该请求消息带有该MBMS业务标识，TA列表等参数。主MME收到请求后，将从MME从该MBMS承载上下文的下游节点列表中删除，并向该从MME回复关联取消响应。

在步骤1802中，如果从MME相关的TA列表中所有UE都已退出服务，那么发起会话停止过程，会话停止过程已在上文中做过介绍，在此不再赘述。

在步骤1803中，如果主MME发现其所有的UE都已退出该MBMS业务请求，则向BM-SC发起MBMS注销请求。BM-SC收到请求后，将该主MME从下游节点列表中删除，并回复响应，主MME释放该MBMS业务的相关承载信息。

其中，如果主MME上所有UE都退出了该MBMS业务，但从MME上还有UE在接收该MBMS服务，则主MME不发起该注销过程。为了防止主、从MME上之间UE信息的不同步，有必要进行其他的同步机制。

在步骤1804中，主MME向选择的用户面接入网关发送会话停止请求，该用户面接入网关向该主MME返回会话停止响应。

不难发现，在本实施方式中，通过在MME池内区分主从MME的方案，解决了以下问题：

1)所有加入同一个MBMS的UE所连接的MME向所有LTE网络中ENB节点发送多次Session Start(会话开始)，导致ENB可能大量重复接收，建立了冗余的信令连接。

2)所有加入同一个MBMS的UE所连接的MME在用户面接入网关池内选择用户面节点，不能保证选择到同一个用户面节点，导致BM-SC向多个用户面接入网关发送冗余的用户面数据，多个用户面接入网关与ENB之间建立了冗余的连接。

另外，由主MME选择用户面接入网关，可以保持原来的APN选择机制，并保证负载均衡。而且，由主MME保存MBMS承载上下文，可以减少BM-SC与所有MME、所有MME与所有ENB之间的同步过程；主、从MME之间进行关联，容易备份和恢复，防止单点故障。

值得一提的是，演进网络的核心网向演进无线接入网提供MBMS业务时，演进的无线接入网不需要保存MBMS UE上下文信息，演进核心网向演进无线接入网主要提供会话开始、会话停止过程，可选地包含会话更新过程，而不需要更多的MBMS业务注册、MBMS UE关联/去关联过程，以尽可能地减少信令交互，从而节约系统资源。主要过程说明如下：

1)会话开始过程：与第三或第十二实施方式中的会话开始过程雷同，在此不再赘述。演进核心网对某MBMS业务根据TA进行统计，统计感兴趣的UE(处于激活和/或空闲态的UE)数，如果TA中UE数目大于0，则演进核心网向该TA中的所有ENB发送会话开始请求，或者演进核心网向ENB提供UE分布情况的TA列表。参见主MME/从MME上UE进行MBMS业务激活的过程。

2)会话停止过程：与第六或第十四实施方式中的会话停止过程雷同，在此不再赘述。当会话停止时，演进核心网向ENB发送会话停止请求，发起会话停止过程。ENB释放对应该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，及用户面上下文资源等。

3)会话更新过程：与第九实施方式中提及的会话更新过程雷同，在此不再赘述。

本发明的第十六实施方式涉及演进的通信系统，如图19所示，包括演进的接入网和演进的分组核心网，其中演进的分组核心网包括至少一个控制面的MME、至少一个用户面的UPE和IASA(接入系统间锚点，如3GPP锚点，SAE移动性管理锚点，SAE分组数据网网关)，各MME组成MME池、各UPE组成UPE池。也就是说，UPE与IASA分离，MME/UPE与IASA之间的S5接口传递MBMS相关信令。其中，MME与UPE可以分离在不同实体中，也可以在一个实体中实现，如果MME与UPE在一个实体中实现，则主MME选择UPE的过程为内部的处理过程。

该系统还包括至少一个BM-SC，MME池和UPE池通过IASA与BM-SC连接。MME池中有一个MME为主MME，用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，并从UPE池中选择一个UPE，通过该UPE将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网向UE发送，其它MME为从MME，用于对参加BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。

在本实施方式中，以MME与UPE在一个实体中为例进行说明，如图19所示。

主MME/UPE上保存MBMS UE上下文和MBMS承载上下文，向IASA进行节点注册，主MME/UPE由IASA或BM-SC指定(对于组播模式，MME池中的第一个注册的MME/UPE为主MME/UPE，或静态配置一个MME/UPE为主MME/UPE；对于广播模式，采用静态配置主MME/UPE的方式)。对于非MBMS服务，IASA触发MBMS承载建立的MME/UPE作为主MME/UPE。

从MME/UPE上仅保存有MBMS UE上下文，并且，不需要向IASA注册。从MME/UPE与主MME/UPE建立关联，关联上下文独立地保存在从MME/UPE中或者存在于MBMS UE上下文中，主MME/UPE中MBMS承载上下文的下游节点列表中记录有从MME/UPE列表信息。

不难发现，本实施方式与第九实施方式大致相同，其区别在于，在第二实施方式中，MME与UPE分离，UPE与IASA在同一个实体中(即用户面接入网关)，而在本实施方式中，UPE与IASA分离，MME与UPE在同一个实体中。因此，本实施方式中的MBMS会话开始过程、MBMS会话停止过程、MBMS注销过程、MBMS去激活过程都与基于第九实施方式的系统构架的相应过程雷同，区别在与，在本实施方式中，MME与UPE之间的信令交互为内部消息，MME与BM-SC之间的信令交互需要通过IASA转发。对于MBMS激活和/或MBMS注册流程的修改主要如下：

UE在主MME/UPE上进行MBMS激活的流程与图15所示的流程大致相同，其区别在于，步骤1506之后，即主MME收到UE的激活MBMS上下文请求后，主MME/UPE向IASA发起授权过程(可能沿用已有的消息“Create MBMS UE Context Request/Response”(创建MBMS UE上下文请求/响应))、MBMS注册过程。IASA向BM-SC发起同样的UE授权过程，如果IASA没有建立该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则在授权之后紧接着进行MBMS注册过程。之后，执行的步骤如步骤1509至步骤1511所示。

UE在从MME/UPE上进行MBMS激活的流程与图16所示的流程大致相同，其区别在于，步骤1606之后，即从MME收到UE的激活MBMS上下文请求后，从MME/UPE向IASA发起授权过程(可能沿用已有的消息“Create MBMS UE Context Request/Response”(创建MBMS UE上下文请求/响应))，IASA向BM-SC发起同样的UE授权过程。然后，从MME/UPE收到IASA的授权响应消息后，如果UE所在TA在从MME/UPE上发生更新(例如从MME/UPE上原来没有该MBMS业务的UE统计TA列表信息，或不在该列表之内)，向主MME/UPE发起关联请求。之后，执行的步骤如步骤1609至步骤1611所示。

由此可见，本实施方式通过在MME池内区分主从MME，解决了MME与ENB之间大量的冗余信令连接，以及用户面接入网关与ENB之间建立冗余连接的问题。

综上所述，在本发明的各实施方式中，MME与UPE位于不同的网络实体，MME通过信令面接口与BM-SC连接，包含UPE的用户面接入网关通过用户面接口与BM-SC连接。MME用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，用户面接入网关用于将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网发送给UE。使得在LTE/SAE架构中能够实现MBMS。

由于将MME与UPE分离在不同的网络实体，因此，可以将MBMS UE上下文和MBMS承载上下文保存在MME中，包含UPE的用户面接入网关保存MBMS承载上下文，而无需保存MBMS UE上下文，有效节约了系统资源。

MBMS会话管理包含了MBMS业务激活过程、MBMS业务去激活过程、MBMS会话开始过程、MBMS会话停止过程、MBMS注册过程、以及MBMS注销过程，为在LTE/SAE架构实现MBMS提供了保障。

各MME组成MME池，各用户面接入网关组成用户面接入网关池，在MME池内区分主从MME的方案，解决了以下问题：

1)所有加入同一个MBMS的UE所连接的MME向所有LTE网络中ENB节点发送多次Session Start(会话开始)，导致ENB可能大量重复接收，建立了冗余的信令连接。

2)所有加入同一个MBMS的UE所连接的MME在用户面接入网关池内选择用户面节点，不能保证选择到同一个用户面节点，导致BM-SC向多个用户面接入网关发送冗余的用户面数据，多个用户面接入网关与ENB之间建立了冗余的连接。

通过由主MME选择用户面接入网关，可以保持原来的APN选择机制，并保证负载均衡。而且，由主MME保存MBMS承载上下文，可以减少BM-SC与所有MME、所有MME与所有ENB之间的同步过程。另外，主、从MME之间进行关联，容易备份和恢复，防止单点故障。

演进的分组核心网通过向演进的接入网提供会话开始、会话停止过程，可选地包含会话更新过程，而不需要更多的MBMS服务注册、MBMS UE关联/去关联过程，来提供MBMS，尽可能地减少了信令交互，节约了系统资源。

UPE也可以与IASA(接入系统间锚点)分离，各MME组成MME池、各UPE组成UPE池。MME池和UPE池通过IASA与BM-SC连接，MME池中有一个MME为主MME，用于对BM-SC提供的MBMS进行MBMS会话管理，并从UPE池中选择一个UPE，通过该UPE将来自BM-SC的MBMS数据通过演进的接入网向UE发送，其它MME为从MME，用于对参加BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。为在LTE/SAE架构中能够实现MBMS提供了另一种实施方式。同时，通过在MME池内区分主从MME，解决了MME与ENB之间大量的冗余信令连接，以及用户面接入网关与ENB之间建立冗余连接的问题。

虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种演进的通信系统，包括演进的接入网和演进的分组核心网，其中演进的分组核心网包括至少一个控制面的移动性管理实体MME和至少一个用户面接入网关，其特征在于，所述系统还包括至少一个广播组播服务中心BM-SC，所述MME通过信令面接口与所述BM-SC连接，所述用户面接入网关通过用户面接口与所述BM-SC连接；

所述MME用于对所述BM-SC提供的多媒体广播和组播业务MBMS进行MBMS会话管理；

所述用户面接入网关用于将来自所述BM-SC的MBMS数据通过所述演进的接入网向用户设备UE发送；

其中，各所述MME组成MME池，各所述用户面接入网关组成用户面接入网关池；

所述MME池中有一个MME为主MME，用于进行所述MBMS会话管理，并从所述用户面接入网关池中选择一个用户面接入网关，通过该用户面接入网关将来自所述BM-SC的MBMS数据通过所述演进的接入网向UE发送，其它MME为从MME，用于对参加所述BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。

2.根据权利要求1所述的演进的通信系统，其特征在于，所述MME中保存MBMS UE上下文和MBMS承载上下文，根据该MBMS UE上下文和MBMS承载上下文进行所述MBMS会话管理；

所述用户面接入网关中保存MBMS承载上下文，根据该MBMS承载上下文将来自BM-SC的MBMS数据通过所述演进的接入网向UE发送。

3.根据权利要求1所述的演进的通信系统，其特征在于，所述主MME由所述BM-SC通过以下方式指定：

对于组播模式，第一个注册到所述BM-SC的MME为主MME，或静态配置一个MME为主MME；

对于广播模式，采用静态配置MME的方式指定主MME。

4.根据权利要求1所述的演进的通信系统，其特征在于，所述主MME中保存MBMS UE上下文和MBMS承载上下文，根据该MBMS UE上下文和MBMS承载上下文进行所述MBMS会话管理；

所述从MME中保存MBMS UE上下文，并与所述主MME建立关联，关联上下文独立地保存在从MME中或者存在于MBMS UE上下文中；

所述主MME中MBMS承载上下文的下游节点列表中记录有所述从MME列表信息。

5.根据权利要求4所述的演进的通信系统，其特征在于，在所述从MME中保存的关联上下文内，保留有包含所述MBMS的跟踪域TA和相应的UE数的列表，在以下两种情况下导致该列表发生变化时，将该变化通知给所述主MME：

在所述MBMS会话开始之前、开始时、或进行中，处于激活态和空闲态的UE从该列表外的TA加入到该MBMS时；

在MBMS服务会话开始之前、开始时、或进行中，该列表内的TA中所有处于激活态和空闲态的UE退出该MBMS时。

6.根据权利要求1所述的演进的通信系统，其特征在于，在所述主MME中，为各MBMS维护一个跟踪域TA列表，所述TA列表对应于所有从MME，在该MBMS会话开始之前，禁止将所述TA列表中的从MME的更新通知给所述演进的接入网；在该MBMS服务会话开始时，所述主MME仅向所述TA列表中对应的无线接入网实体发送会话开始请求。

7.根据权利要求6所述的演进的通信系统，其特征在于，在所述MBMS会话开始后，所述主MME在下述两种情况下，向所述TA列表中对应的无线接入网实体发起更新过程：

当所述TA列表外的TA中有UE加入所述MBMS时；

当所述TA列表中的TA的所有UE都退出所述MBMS时；

所述主MME通过以下方式之一向所述TA列表中对应的无线接入网实体发起更新过程：

采用会话开始/会话停止过程、采用会话更新过程。

8.一种演进的通信系统，包括演进的接入网和演进的分组核心网，其中演进的分组核心网包括至少一个控制面的移动性管理实体MME、至少一个用户面的用户面实体UPE和接入系统间锚点IASA，各所述MME组成MME池、各所述UPE组成UPE池，其特征在于，所述系统还包括至少一个广播组播服务中心BM-SC，所述MME池和UPE池通过IASA与所述BM-SC连接；

所述MME池中有一个MME为主MME，用于对所述BM-SC提供的多媒体广播和组播业务MBMS进行MBMS会话管理，并从所述UPE池中选择一个UPE，通过该UPE将来自BM-SC的MBMS数据通过所述演进的接入网向用户设备UE发送，其它MME为从MME，用于对参加所述BM-SC提供的MBMS的UE进行承载业务授权。

9.根据权利要求8所述的演进的通信系统，其特征在于，

所述MME与所述UPE在同一个物理实体内实现，或在不同的物理实体内实现；

如果所述MME与所述UPE在同一个物理实体内实现，则所述主MME选择UPE的过程为内部的处理过程。

10.根据权利要求8所述的演进的通信系统，其特征在于，所述主MME中保存MBMS UE上下文和MBMS承载上下文，根据该MBMS UE上下文和MBMS承载上下文进行所述MBMS会话管理；

所述从MME中保存MBMS UE上下文，根据该MBMS UE上下文进行承载服务授权。

11.根据权利要求8所述的演进的通信系统，其特征在于，所述主MME由所述IASA或BM-SC通过以下方式指定：

对于组播模式，第一个注册的MME为主MME，或静态配置一个MME为主MME；

对于广播模式，采用静态配置MME的方式指定主MME。

12.根据权利要求8至11中任一项所述的演进的通信系统，其特征在于，所述从MME与所述主MME建立关联，关联上下文独立地保存在从MME中或者存在于MBMS UE上下文中；

所述主MME中MBMS承载上下文的下游节点列表中记录有所述从MME列表信息。

13.一种多媒体广播和组播业务MBMS业务激活方法，其特征在于，

移动性管理实体MME收到用户设备UE用于加入MBMS的请求消息后，创建MBMS UE上下文，向广播组播服务中心BM-SC或接入系统间锚点IASA发送用于MBMS授权的请求消息；

所述MME收到带有包含指示MME是否是主MME指示的信息的MBMS授权的响应消息；

如果所述指示信息为所述的MME为主MME，并且尚未创建所述MBMS承载业务的MBMS承载上下文，发送MBMS注册请求消息，创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文；

如果所述指示信息为所述的MME为从MME，并且本MME上尚未创建所述MBMS承载业务的MBMS关联上下文，或者UE所在的跟踪域TA不在已有的TA列表之内，则向主MME发送用于MBMS上下文关联的请求消息，创建该MBMS承载业务的MBMS关联上下文。

14根据权利要求13所述的MBMS业务激活方法，其特征在于，

IASA收到所述MME发送的用于MBMS授权的请求消息，所述IASA向所述BM-SC发送用于MBMS授权的请求消息；如果所述IASA尚未创建所述MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则在获得所述MBMS的授权后，向所述BM-SC发送MBMS注册请求消息。

15.一种多媒体广播和组播业务MBMS会话开始方法，其特征在于，包含以下步骤：

广播组播服务中心BM-SC向主移动性管理实体MME或通过接入系统间锚点IASA向主MME发送会话开始请求消息；

所述主MME在收到所述会话开始请求消息后，从用户面接入网关池或用户面实体UPE池中选择一个用户面接入网关或UPE，并将选择的用户面接入网关返回给该BM-SC或该用户面接入网关与该BM-SC之间建立所述MBMS的业务承载，或者，将选择的UPE通过所述IASA返回给该BM-SC；

所述主MME通知所选择的用户面接入网关或UPE，和所述MBMS的跟踪域列表中对应的所有演进基站节点，所述MBMS会话开始；

所述用户面接入网关或UPE，和所述演进基站节点在获知所述MBMS会话开始后，创建该MBMS的承载。

16.一种多媒体广播和组播业务MBMS注册方法，其特征在于，包含以下步骤：

从移动性管理实体MME在获知存在MBMS的潜在接收用户，并且该从MME上尚未创建该MBMS的关联上下文时，向主MME发送MBMS上下文关联请求消息；

所述主MME在收到所述MBMS上下文关联请求消息，或获知存在该MBMS的潜在接收用户时，如果该主MME上尚未创建该MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则向广播组播服务中心BM-SC或接入系统间锚IASA发送MBMS注册请求消息；

如果所述主MME向IASA发送MBMS注册请求消息，并且该IASA上尚未创建所述MBMS承载业务的MBMS承载上下文，则该IASA向BM-SC发送MBMS注册请求消息。

Images