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MBMS承载路径中的最佳路由选择

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:为了支持MBMS承载路径上的MBMS用户服务数据传输,有两种方案可供选择。网络节点间的虚线表示这项MBMS承载服务的逻辑传输树。为了简便,图6.14中省略了外网和GGSN之间的BM-SC。下游节点在MBMS承载面建立过程中被告知这个多播地址,并在本地有多播能力的路由器处加入对应的多播组。路径上的多播路由器按要求为各个SGSN复制数据包。SGSN基于TEID查找各个MBMS承载上下文,并向其下游RNC订制的IP多播组用隧道发送唯一一份备份。

MBMS承载路径中的最佳路由选择

现今的UMTS网络中,从GGSN向上发往RNC的用户数据的传输是由运营商骨干网中的IP路由器实现的。用户数据在网络节点之间通常是用GTP进行隧道传输。更具体地说,承载路径上的用户数据传输是由GTP-U协议实现的,而GSN之间必需的控制面信令则是由GTP-C协议实现的。SGSN和RNC间的控制面信令是按照RANAP执行的。GTP-U协议支持来自多种不同用户面协议的数据包的传输,这些用户面协议有IPv4、IPv6和PPP等。

为了支持MBMS承载路径上的MBMS用户服务数据传输,有两种方案可供选择(3GPP,2003)。第一种方案中,MBMS用户服务数据,以IP单播的方式沿着MBMS承载服务的承载路径,在两个网络节点之间进行隧道传输。第二种方案则是在运营商的骨干网中使用IP多播技术,沿着承载路径用隧道传输MBMS用户服务数据。

图6.14表示的是第一种方案,它取决于单播隧道技术。网络节点将数据包直接发送到其他网络节点,基于目的节点的IP单播地址,运营商的骨干网中的IP路由器为数据包建立路由。外部的基于IP的包数据网络中的CP(Content Provider,内容提供商)发送指向IP多播地址X的用户服务数据。我们假设已经建立了这项用户服务的MBMS多播承载,并且承载路径上的网络节点中存在相关的MBMS承载上下文。网络节点间的虚线表示这项MBMS承载服务的逻辑传输树。为了简便,图6.14中省略了外网和GGSN之间的BM-SC。

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图6.14 在核心网中为用户服务数据建立单播路由的过程(www.xing528.com)

GGSN能够根据到来的用户数据包的IP多播地址来查找相关的MBMS承载上下文。对于下游节点名单的每个条目,GGSN都会搜索SGSN对应的TEID和单播IP地址。GGSN为每个SGSN复制用户数据包,用搜索到的TEID将用户数据包封装为GTP数据包,并将这些数据包发送给目的SGSN。接收到用GTP-U隧道传输来的MBMS用户数据包的SGSN,首先会搜索对应的MBMS承载上下文,然后在MBMS承载上下文的下游节点列表中查询RNC的对应IP地址和TEID。然后SGSN用GTP隧道向每个RNC发送一份数据包的备份。路径上的路由器根据RNC的单播地址传输数据。最后RNC在对应的无线承载上进一步传输用户数据包。这种方案与传统的UMTS单播传输相比资源利用率更高,因为每个网络节点不再是为每个用户发送一份备份,而是为每个下游节点发送一份备份。这种方案并不是最优的,因为网络节点还需要为每个下游节点发送一份备份。此外,路由器可能会在通向下游节点的公共路径上发送冗余数据。

图6.15表示的是采用IP多播技术沿承载路径,向网络节点传输数据的方案。在这种方案中,每个GGSN和SGSN在运营商骨干网中向其下游节点发送数据时,使用不同的IP多播地址。下游节点在MBMS承载面建立过程中被告知这个多播地址,并在本地有多播能力的路由器处加入对应的多播组。这时,GGSN不再将接收到的数据包分别用隧道传输给下游节点列表中的每个SGSN,而只向下游节点订制的本地化多播组发送一份备份。路径上的多播路由器按要求为各个SGSN复制数据包。SGSN基于TEID查找各个MBMS承载上下文,并向其下游RNC订制的IP多播组用隧道发送唯一一份备份。与第一种方案相比,每个网络节点只需要发送一份用户数据包的备份。网络中的IP路由器不再需要在公共路径上传输相同用户数据包的冗余备份。这种方案的代价是增加了维护MBMS承载服务的几个内部IP多播组的复杂度

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图6.15 在核心网中为用户服务数据建立多播路由的过程

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