[發明專利]一種移動組播快速平滑切換的方法及系統

在審

• 申請號: 201110342293.8
• 申請日: 2011-11-02
• 公開（公告）號: CN103096250A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 劉娟;駱文
• 申請（專利權）人: 中興通訊股份有限公司
• 主分類號: H04W4/06
• 分類號: H04W4/06;H04W36/12
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 李健;龍洪

技術領域

本發明涉及移動通信領域，尤其涉及一種在PMIPv6中的移動組播快速平滑切換的方法及系統。

背景技術

組播的出現是為了解決傳統單播路由在處理組通信時出現的效率問題。隨著無線和移動技術的發展，在移動過程中獲取組播服務成為了一個研究熱點，移動組播由傳統固定組播發展而來，為移動用戶提供諸如移動視頻會議、移動在線游戲等多種應用，可有效提高數據傳輸效率。移動組播需要解決兩個基本問題：一是組成員關系管理，二是組成員位置管理。當前組成員關系管理一般采用因特網組管理協議(Internet?Group?Management?Protocol，簡稱IGMP)/組播偵聽發現(Multicast?Listener?Discover，簡稱MLD)等協議，而組成員位置管理則采用移動IP等移動性管理協議。Internet工程任務組(Internet?Engineering?Task?Force，簡稱IETF)在MIPv6中提出了兩種為終端提供移動性支持的組播機制：雙向隧道(MIP-BT)機制和遠程加入(MIP-RS)機制。在雙向隧道(MIP-BT)機制中，移動組播節點與家鄉代理之間建立雙向隧道，用來承載組播組消息和組播數據；在遠程加入(MIP-RS)機制中，移動組播節點每次改變所處網絡時，重新加入到組播組中，由組播協議重新計算組播樹。MIPv6是基于主機的移動性管理協議，需要終端具備移動性管理功能，這就增加了移動組播部署和擴展的難度。

基于上述問題，IETF在MULTIMOB工作組中提出了多種基于PMIPv6的移動組播機制，如圖1所示，MAG1為MN切換前的移動接入網關，MAG2為MN切換后的移動接入網關，LMA為MN的本地移動錨點，主要分為兩種機制：第一種機制，在本地移動錨點LMA上部署組播協議，為移動組播節點MN提供組播服務，在這種機制中，組播控制報文和組播數據報文都通過LMA和MN的移動接入網關之間的PMIPv6雙向隧道進行承載；在第二種機制中，LMA不參與組播相關的信令和路由，MN的組播服務由PMIPv6域內的一個組播路由器MR(Multicast?Router)提供，MN的移動接入網關和組播路由器MR之間通過組播協議進行消息交互和組播數據轉發，不需要進行隧道封裝。當MN從移動接入網關MAG1切換到MAG2時，MN通過與MAG2之間的MLD控制消息交互重新加入到組播組中，由于需要依賴無線接入側的無線幀、無線接入爭用、通道可信度、MLD控制消息處理時間等因素，MAG2需要較長的時間才能獲取到移動組播節點的組播監聽狀態，造成組播切換延時和丟包。

現有技術中當MN發生切換時的組播信令流程，由組播路由器MR為MN提供組播服務時，MN從當前的移動接入網關MAG1切換到移動接入網關MAG2，MAG2向LMA發送綁定更新消息PBU。LMA收到PBU消息后，更新對應的綁定緩存表項BCE。新的移動接入網關MAG2與MN之間進行MLD控制報文的交互獲取MN當前的組播狀態。MAG2獲得MN的組播狀態后，向組播源逐跳發送PIM?Join加入報文，建立以組播源為根，以移動組播節點MN為葉子的SPT路徑。組播源發出的組播數據依次經由MR、MAG2發送至MN。上述方法中，MN通過與MAG2之間的MLD控制消息交互重新加入到組播組中，由于MLD消息的處理時間以及這個過程引起的無線傳輸延遲，導致MN的切換延遲和丟包。

現有技術中當MN發生切換時的組播信令流程，由LMA為MN提供組播服務時，MN切換前組播源發出的組播數據經由LMA再通過LMA和MAG1之間的PMIPv6隧道轉發至MAG1再發送至MN。MN從當前的移動接入網關MAG1切換到移動接入網關MAG2，MAG2向LMA發送綁定更新消息PBU。LMA收到PBU消息后，更新對應的綁定緩存表項BCE。新的移動接入網關MAG2與MN之間進行MLD控制報文的交互獲取MN當前的組播狀態。MAG2獲得MN的組播狀態后，向組播源逐跳發送PIM?Join加入報文，建立以組播源為根，以移動組播節點MN為葉子的SPT路徑，其中發往LMA的PIM?Join報文需要經過隧道封裝。組播源發出的組播數據發送到LMA再通過LMA和MAG2之間的PMIPv6隧道轉發到MAG2再由MAG2轉發到MN。上述方法中，MN通過與MAG2之間的MLD控制消息交互重新加入到組播組中，由于MLD消息的處理時間以及這個過程引起的無線傳輸延遲，導致MN的切換延遲和丟包。

發明內容