用于可靠的广播/组播服务的方法和设备的制造方法
【专利说明】用于可靠的广播/组播服务的方法和设备
[0001]本申请是申请日为2008年2月26日、申请号为200880126687.6的中国发明专利申请“用于可靠的广播/组播服务的方法和设备”的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及在通信网络中使用的方法和设备，具体涉及包括多媒体广播/组播服务的情况。
【背景技术】
[0003]MBMS (多媒体广播/组播服务)是3GPP网络中的特征，能够通过3G网络上的组播/广播传输来提供服务。当大量用户同时对相同服务感兴趣时(例如在移动TV中)，这有助于节约网络资源。由于可以由多个用户接收相同的组播/广播传输，因此实现了资源节约，并且，所使用的网络资源的量不依赖于接收机数目(对于单播服务则是这种情况)。
[0004]多媒体广播/组播服务已经变得普遍，由于移动手持设备已经变得能够经由无线网络接收多媒体内容，这变得更加普遍。
[0005]在UMTS陆地无线接入(UTRA)中引入多媒体广播组播服务(MBMS) [3GPP-23246-720-MBMS-architecture、3GPP-22146-820-MBMS-stagel、3GPP-25346-730-MBMS-stage2]提供了用于MBMS承载服务的优化传输的技术，如点对多点传输、点对多点(PTM)和点对点(PTP)承载之间的选择性合并和传输模式选择。定义了 MBMS逻辑传输信道，并将其映射至物理信道。基本逻辑信道如下:
[0006](a)MBMS点对多点控制信道(MCCH):该逻辑信道用于网络与用户设备(UE)之间的控制平面信息的PTM下行链路传输。
[0007](b)MBMS点对多点业务信道(MTCH):该逻辑信道用于网络与UE之间的用户平面信息的PTM下行链路传输。
[0008](C)MBMS点对多点调度信道(MSCH):该逻辑信道用于网络与UE之间MBMS服务传输调度的PTM下行链路传输。
[0009]如附图的图1示意性示出的，根据功能将MBMS架构垂直分为两层:MBMS承载服务层14和MBMS用户服务层12。MBMS中的关键节点是BM-SC (广播/组播服务中心)4，BM-SC4向UE (用户设备)2发送MBMS服务数据。BM-SC 4位于GGSN(网关GPRS支持节点)10之后。UE 2经由无线接入网(RAN)6和服务GPRS支持节点(SGSN)8与GGSN 10通信。
[0010]MBMS用户服务层12定义在BM-SC 4与UE 2之间。MBMS用户服务(在TS 26.346中规定；Multimedia Broadcase/Multicast Service (MBMS) ；Protocols and codecs ；http://www.3gpp.0rg/ftp/Specs/html-1nfo/26346.htm)由 MBMS 服务的实际内容(例如移动TV节目)和相关的协议和编解码器等等组成。
[0011]MBMS 安全(见 TS 33.246 ；MBMS security ；http://www.3gpp.0rg/ftip/Specs/html-1nfo/33246.htm)也被定义在MBMS用户服务层12。它定义了安全功能，安全功能可以用于将服务仅限制在授权用户。
[0012]MBMS 承载服务 14(见 TS 23.246 ；MBMS bearer service ；http://www.3gpp.0rg/ftp/Specs/html-1nfo/23246.htm)提供了用于传输MBMS用户服务的组播/广播传输基础设施和资源，例如组播/广播分发树。除了 UE 2和BM-SC 4之外，GGSN 10、SGSN 8和RAN6是MBMS承载服务14的一部分。
[0013]MBMS承载服务14还被划分为两种模式:组播模式和广播模式。这两种模式之间的区别大致如下。
[0014]组播模式服务仅在存在感兴趣的UE 2的区域中传输。当UE 2想要接收使用组播模式提供的MBMS服务时，UE 2通过缺省Η)Ρ(分组数据协议)上下文向GGSN 10发送IGMP (因特网组管理协议)加入请求。这将导致对UE 2和BM-SC 4之间的路径上的每个网络节点(包括UE 2和BM-SC 4)创建MBMS UE上下文，并且相应地更新组播分发树(见TS
23.246的条款8.2)。简而言之，在MBMS承载级别上，网络知晓UE。
[0015]一般而言，在特定区域中传输广播模式服务，而与是否存在UE 2无关。当UE 2想要接收使用广播模式提供的MBMS服务时，UE 2对其自身进行本地配置，以接收该传输，并且不在承载级别联系网络(见TS 23.246的条款8.12)。简而言之，在MBMS承载级别上，网络不知晓UE 2。
[0016]MBMS安全独立于组播和广播模式，因为它是MBMS用户服务层12的功能。这意味着，组播模式和广播模式服务都可以使用MBMS安全来保护。当UE 2想要接收受保护的服务时，除了上述承载级别动作之外，UE 2还在MBMS用户服务层12上向BM-SC 4注册，以得到所需的MBMS服务密钥。
[0017]在MBMS安全中，UE 2使用PDP上下文(PDP上下文向UE 2提供IP连接)来向MBMS用户服务注册和注销。相同的PDP上下文还被BM-SC 4用于将MBMS服务密钥(MSK)更新消息推送至UE 2。这是可能的，因为BM-SC 4在PDP上下文上从UE 2接收注册消息时存储了 UE 2的IP地址。附图的图2中示意性示出了这一点。
[0018]本申请人认识到，可能出现一种情况，其中由于某种原因删除了 PDP上下文(或由另一 PDP上下文所替换)，这将意味着，UE 2的相关联IP地址将不再有效，如附图的图3中示意性表示的。
[0019]然而，BM-SC 4不知道该IP地址不再有效，并且将继续向不存在的IP地址发送MBMS服务密钥(MSK)消息。这些MSK消息将在GGSN 10中被丢弃，因为GGSN 10不能识别消息中的目的地IP地址。
[0020]PDP上下文被删除或替换的可能原因见TS 24.008第6.1.3.4.2章节:“规则去激活”、“网络故障”、“运营商确定的禁止”、或“请求重新激活”。用户可能未注意到删除或替换，因为PDP上下文仅用于后台密钥管理，实际的MBMS内容通过MBMS承载发送。
[0021]因此，UE 2可能未及时接收到MBMS服务密钥，这些服务密钥是解密服务所需的；或者，如果该IP地址被快速分配给另一 UE 2，则MBMS服务密钥消息可能被发送至错误的UE 2 (向错误的UE发送服务密钥不会破坏MBMS安全，因为服务密钥是使用UE专用的高层密钥来加密的)。
[0022]当前的安全规范(TS 33.246)规定，UE 2可以从接收的MBMS内容的密钥标识符注意到它不具有正确的MSK以解密服务。这可以触发UE 2从BM-SC 4取回新的MSK。为此，如果UE 2不具有任何有效的PDP上下文，则UE 2将必须建立的新的PDP上下文。该机制的问题在于，UE 2可能已经接收到使用缺少的MSK加密的一些实时内容。这将意味着，在UE 2取回并安装正确的MSK之前，将出现服务中断(例如在移动TV节目中)。
[0023]当前，针对组播模式和广播模式，以不同方式来处理PDP上下文的丢失。
[0024]首先描述针对组播模式的当前方法。在这种场景中，如TS 23.246条款6.1中定义的，UE 2、SGSN 8、GGSN 10和BM-SC 4已经存储了建立组播分发树所需的UE专用MBMSUE上下文。该MBMS UE上下文是使用MBMS承载级激活过程来建立的。
[0025]此外，UE 2和SGSN 8已经存储了 PDP上下文(所谓链接的NSAPI或网络层服务接入点标识符)与MBMS UE上下文之间的关联，如附图的图4中示意性示出的。
[0026]如果UE 2、SGSN 8或GGSN 10删除了 PDP上下文，则SGSN 8将启动组播服务去激活过程以删除所有节点中的MBMS UE上下文(见TS 23.246条款8.7)。
[0027]该组播服务去激活过程也将到达BM-SC 4，然后，BM-SC 4将知道针对该UE 2的MBMS承载服务(和MBMS UE上下文)已经去激活，然后BM-SC 4将假定:针对该UE 2，与去激活的MBMS承载服务相关的MBMS用户服务也被去激活。然后，BM-SC4知道它不应再向UE2发送MBMS服务密钥更新消息。
[0028]该组播服务去激活过程也将到达UE 2，用户可能会注意到MBMS服务故障。当然，这意味着服务中断。然后，用户可以重新发起MBMS用户服务(此时这将意味着激活新rop上下文和再次激活MBMS承载服务)。
[0029]现在转到针对广播模式的当前方法，广播模式的问