[發明專利]一種實現快速組播業務切換的方法及設備及系統

有效

• 申請號: 200710063184.6
• 申請日: 2007-01-30
• 公開（公告）號: CN101237393A
• 公開（公告）日: 2008-08-06
• 發明（設計）人: 趙元魁;林珂;鐘文濤;王平
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司;上海交通大學
• 主分類號: H04L12/56
• 分類號: H04L12/56;H04L12/18;H04L12/26;H04L29/06;H04Q7/38
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司
• 代理人: 鄭立明

技術領域

本發明涉及無線通信技術領域，尤其涉及一種無線通信網絡中實現快速組播業務切換的技術。

背景技術

為滿足業務應用的需求，在無線通信網絡中提出了組播通信的概念。通過組播通信既可以增強組成員間接收數據的同步性，還可以節省大量網絡資源，提高網絡利用效率。因此，組播通信具有良好的應用前景。

所述的組播通信具體是由組播路由器將同一組播數據包同時發送給服務網絡上的多個組播組成員，這樣，組播數據只需發送一次，便可以保證所有組播組成員同時接收到同一組播數據包。

為實現組播業務，需要在無線通信網絡中支持相應的組播協議，并需要在網絡中設置相應的MP(組播代理)，以實現組播業務功能。

所述的組播協議是指組組播成員與組播路由器之間的組播信令規范。具體包括：一方面支持組播路由器通過發送組播查詢消息獲得本地鏈路上的組成員信息，另一方面支持組成員通過發送組成員報告響應組播路由器的查詢。目前，所述的組播協議有應用于IPv4網絡的IGMP(因特網組播管理協議)和應用于IPv6網絡的MLD(多播監聽者發現)協議。其中，所述的組播路由器之間則根據組播路由協議構建組播轉發樹，用以傳遞組播數據。若需要實現組播業務，則組播路由器必須先加入對應的組播轉發樹。

所述的MP實現的功能包括：對于其下行接口上的MS而言，MP行為類似于組播路由器。MP負責向其下行接口上的MS發送組播查詢和組播數據，維護下行接口鏈路上的組播狀態。而對于其上行接口上的組播路由器而言，MP行為類似一個普通的組播組成員，以簡化MP獲取組播數據的操作。

目前，已經逐步推廣應用的組播技術包括IP組播技術，其主要包括節點采用移動IP技術的移動IP組播技術，所述移動IP組播包括以下兩種基本加入方式：

(1)雙向隧道方式

MS(移動臺)，即終端設備直接以HoA(家鄉地址)加入組播組，HA(家鄉代理)在家鄉網絡代替MS加入組播組，接收組播數據，然后，通過隧道方式將組播數據傳遞給位于訪問網絡的MS。

(2)遠程簽署方式，

MS在訪問網絡直接以CoA(轉交地址)加入組播組，接收組播數據。

在無線通信網絡中，由于接收組播業務的終端設備的移動性使得終端設備可能在不同的接入網絡之間切換，此時，便需要不同的接入網絡為該終端設備提供組播數據，以實現組播業務，為此，需要在無線通信網絡中實現組播業務的切換功能。具體是在不同的接入網絡之間切換為終端設備提供組播數據的功能。

所述的切換通常是指將一個正處于呼叫建立狀態或通信狀態的MS轉換到新的服務網絡的過程。其中，一種普通切換過程是MS先斷開舊的連接，然后建立新的連接，在整個切換過程中現有通信可能會發生中斷。另一種快速切換過程則是指MS在新的網絡連接完全建立之后再斷開舊的網絡連接，即先連接、再斷開。所述的快速切換由于在切換過程中MS繼續保持舊的連接，因此，切換過程不會造成MS現有通信的中斷。

下面將以WiMAX(微波接入全球互通)網絡為例，對現有網絡中的組播業務切換的實現進行說明。

所述的WiMAX網絡是一個基于標準IP協議的無線網絡，如圖1所示，WiMAX網絡由移動節點MS，ASN(服務接入網絡)和CSN(服務連接網絡)三部分構成；其中，所述MS通過ASN接入網絡，CSN保證MS獲得可靠的IP通信連接。

圖1中，R3用于表示ASN與CSN之間的網絡連接，當由于MS移動或者網絡資源優化等原因導致MS連接的ASN發生改變，則ASN與CSN之間的R3將相應地發生改變，從而使得MS從一個ASN遷移到另一個ASN，即發生R3遷移(即R3切換)。

基于前面所述的移動IP組播的兩種不同的基本加入方式，相應的發生R3切換后，組播業務的處理方式如下：

(一)雙向隧道方式

如圖2所示，在該方式下，MS發生R3遷移后，仍由HA在家鄉網絡代替MS接收組播數據，并通過隧道方式把組播數據傳遞給位于外地網絡(新的ASN)的MS。由于接收組播數據的HA的HoA相對固定，故MS發生R3切換時不會引起組播業務的遷移。

然而，在雙向隧道方式下，由于組播數據是由HA通過隧道方式傳遞給每一個MS，因此，當某一ASN網絡中，屬于同一HA的MS大量處于外地網絡中時，需要為對每一MS的組播數據建立相應的隧道，這必然嚴重浪費網絡資源；而且，在該方式下，組播數據均需要經過HA中轉，以從家鄉網絡傳遞到外地網絡的MS，因此，相應的傳輸路徑顯然不是最優，這將導致組播數據產生較大的延遲，進而使得組播業務服務質量難以改善提高。