專利名稱：傳輸組播數(shù)據(jù)的方法、組播樹的更新方法以及系統(tǒng)和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及移動通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種傳輸組播數(shù)據(jù)的方法、組播樹的更新方法以及系統(tǒng)和裝置。
背景技術(shù)：
近年來，無線技術(shù)的成熟使得越來越多的人通過無線設(shè)備連接到網(wǎng)絡(luò)中，并希望能夠隨時隨地的對網(wǎng)絡(luò)進行訪問。支持移動通信成為網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然要求，已有大量研究關(guān)注于網(wǎng)絡(luò)如何為移動提供支持，其中IETFanternetEngineering Task Force, Internet 工程任務(wù)組)的PMIPv6(代理移動IPv6)作為一種局部移動性管理技術(shù)，將移動性管理功能從終端側(cè)轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)側(cè)，網(wǎng)絡(luò)代表主機來負責管理IP移動性，網(wǎng)絡(luò)中的移動實體負責跟蹤主機的移動并且初始化所要求的移動信號傳輸。PMIPv6在不需要主機參與任何移動性相關(guān)信號傳輸?shù)那疤嵯聦崿F(xiàn)了主機的IP移動性，從而大大減輕了終端的負擔，同時方便了集中控制。
另一方面，組播技術(shù)被越來越廣泛地應(yīng)用到各個領(lǐng)域。組播是一種點到多點的信息傳輸方式，要求數(shù)據(jù)能從一個源節(jié)點同時傳輸?shù)蕉鄠€目的節(jié)點，目的節(jié)點構(gòu)成一個特定的節(jié)點集合，稱為組或者群組。由于組播技術(shù)具有網(wǎng)絡(luò)利用率高、減少骨干網(wǎng)絡(luò)擁塞、節(jié)省資源、可擴展性強等優(yōu)點，在視頻會議、文件分發(fā)、實時信息發(fā)布、IP電視等新型網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中發(fā)揮了很大的作用。在一個典型的移動IPTV(交互式網(wǎng)絡(luò)電視)應(yīng)用中，大量用戶可以通過組播技術(shù)獲得網(wǎng)絡(luò)分發(fā)的音頻/視頻流數(shù)據(jù)。
隨著移動通信技術(shù)的發(fā)展，移動與組播的結(jié)合成為一項迫切的需求。在移動環(huán)境中，無線鏈路的鏈路帶寬有限且有著較高的錯誤率，同時，移動節(jié)點的能量供應(yīng)、處理器能力等都是非常有限的，這對傳統(tǒng)組播技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)。傳統(tǒng)的組播協(xié)議基于固定的網(wǎng)絡(luò)，有線的通信方式，不能滿足移動性的要求。移動組播架構(gòu)不僅要處理移動主機位置的動態(tài)改變，而且要處理組播組中動態(tài)變化的組成員關(guān)系?？傮w來說，移動環(huán)境中的組播架構(gòu)需要滿足以下要求節(jié)點切換時保證組播對話的無縫連續(xù)性；保證數(shù)據(jù)包的最佳路由；支持組播通信中的流切換(不同的流有不同的特性和標識)；避免組播解決方案特殊化(只能支持組播，不支持單播)；能夠處理丟包、重復(fù)副本；組播數(shù)據(jù)流動態(tài)適應(yīng)當前網(wǎng)絡(luò)的狀況 (調(diào)整發(fā)送速率等)；易于部署；加快路由協(xié)議的收斂速度等。
目前，IETF工作組對于支持組播源移動的研究工作仍處于初始階段，提出了在 ΡΜΙΡνθ中支持組播源移動性的方案。這個方案提出了在PMIPv6中支持共享樹(Rendezvous Point Tree, RPT)和最短路徑樹(Shortest Path Tree, SPT)的方法。
方案提出，當使用RPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)時，使用LMA(本地移動錨點)作為組播匯聚點(Rendezvous Point RP)，由它來回復(fù)組播接收節(jié)點發(fā)送的加入消息，建立LMA到組播接收節(jié)點的最短路徑組播樹。組播數(shù)據(jù)由組播源發(fā)送到LMA，再由LMA通過組播樹轉(zhuǎn)發(fā)到組播接收節(jié)點。這種模式下，當組播源位置移動時，不需要重新建立LMA到組播接收節(jié)點之間的最短路徑樹，組播樹比較穩(wěn)定。但是，由于通過LMA轉(zhuǎn)發(fā)的路徑并不是組播源到組播接收節(jié)點之間的最優(yōu)路由，所以這種模式會引入很大的延時和網(wǎng)絡(luò)負擔。
RPT模式下，當組播源MN進入PMIPv6域后，執(zhí)行的流程如圖1所示，主要包括如下步驟
步驟101、建立移動接入網(wǎng)關(guān)MAGl與組播源麗之間的鏈路，組播源麗在 RS (Router Solicitation)消息中包含“S” = 1和“J” = 1，標識自己是組播源并且選擇 RPT模式。
步驟102、MAGl確定組播源麗接入后，發(fā)送擴展的PBU消息到LMA，建立MAGl和 LMA之間的雙向隧道。
該步驟102中，LMA接收到PBU消息后，解析該PUB消息中包含的擴展信息，并且回復(fù)組播加入消息。
步驟103、組播數(shù)據(jù)按照PMIPV6中定義的基本方式由組播源MN發(fā)送到LMA。
該步驟中，在LMA和組播接收節(jié)點之間建立SPT，組播數(shù)據(jù)按照組播路由協(xié)議在 LMA和組播接收節(jié)點之間傳輸。
步驟104、組播源麗移動到MAG2，組播源麗通過RS消息把組播相關(guān)信息發(fā)送到 MAG2。
步驟105、更新LMA和MAG2之間的雙向隧道。
該步驟105中，更新LMA和MAG2之間的雙向隧道的過程對LMA和組播接收者之間的SPT不造成影響。
在組播源MN切換后，組播數(shù)據(jù)繼續(xù)傳輸。組播源的移動對組播接收者不產(chǎn)生影響。
方案提出，當使用SPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)時，由組播源回復(fù)組播接收節(jié)點發(fā)送的加入消息，直接建立組播源到組播接收節(jié)點的最短路徑組播樹，組播數(shù)據(jù)由組播源直接通過建立的組播樹發(fā)送到組播接收節(jié)點。這種模式下，由于路由的最優(yōu)化，網(wǎng)絡(luò)延遲比較小， 但是它會引起路由器存儲負擔過重、組播樹不穩(wěn)定的問題。當組播源在網(wǎng)絡(luò)中移動時，組播樹需要頻繁地進行更新。
SPT模式下，當組播源MN進入PMIPv6域后，執(zhí)行的流程如圖2所示，主要包括如下步驟
步驟201、建立MAGl與組播源麗之間的鏈路，組播源麗在RS消息中包含“S” = 1和“ J” = 0，標識自己是組播源并且選擇SPT模式。
步驟202、MAGl確定組播源麗接入后，發(fā)送擴展的PBU消息到LMA，建立MAGl和 LMA之間的雙向隧道。
該步驟202中，LMA接收到PBU消息后，解析該PBU消息中包含的擴展信息，但并不回復(fù)組播加入消息。
步驟203、組播數(shù)據(jù)按照PMIPv6中定義的基本方式由組播源MN發(fā)送到LMA。
該步驟203中，當LMA把組播加入消息重定向給組播源麗時，組播源和組播接收節(jié)點之間的SPT開始建立，接下來的組播數(shù)據(jù)將按照優(yōu)化后的路徑在組播源和組播接收節(jié)點之間傳輸。
步驟204、組播源MN移動到MAG2后，組播源MN通過RS消息把組播相關(guān)信息發(fā)送至IJMAG2。
步驟205、更新LMA和MAG2之間的雙向隧道。
該步驟205中，更新LMA和MAG2之間的雙向隧道時，也需要更新組播源和組播接收節(jié)點之間的SPT，因為組播樹的根節(jié)點移動到了一個不同的位置。
方案中規(guī)定，組播源根據(jù)移動速度來進行模式的選擇。當組播源在網(wǎng)絡(luò)中以較小的速率移動時，采用SPT的方式，在組播源和組播接收節(jié)點之間建立最短路徑組播樹；當組播源在網(wǎng)絡(luò)中的移動速度較快時，采用RPT的方式，由LMA充當匯聚節(jié)點，在LMA和組播接收節(jié)點之間建立最短路徑組播樹。
現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于不能支持組播源的快速切換，組播源在PMIPv6域中兩個MAG 之間進行切換時存在較大的延遲。現(xiàn)有方案中規(guī)定，當組播源從舊的MAG(即MAG1)移動到新的MAG(即MAG2)時，需要進行組播源與MAG2之間的綁定更新、認證等一系列過程，尤其在SPT模式下，還需要執(zhí)行組播樹重建過程。在這些過程完成后，才能繼續(xù)進行組播數(shù)據(jù)的分發(fā)，這會使組播服務(wù)產(chǎn)生很長時間的中斷。由于組播服務(wù)一對多的特性，組播源的切換延遲將會影響到組內(nèi)的所有用戶，這顯然不能滿足組播會話的無縫連續(xù)性，對具有實時性要求的應(yīng)用的影響尤為嚴重。發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明實施例提供了一種傳輸組播數(shù)據(jù)的方法、組播樹的更新方法以及系統(tǒng)和裝置，采用該技術(shù)方案，減少了由于組播源在移動接入網(wǎng)關(guān)之間切換而導(dǎo)致的組播服務(wù)中斷時延，保證了 PMIPv6系統(tǒng)中組播業(yè)務(wù)的實時性。
本發(fā)明實施例通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)
根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種傳輸組播數(shù)據(jù)的方法，包括
第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG接收組播源從當前接入的第一 MAG切換到第二 MAG之前發(fā)送的切換預(yù)告消息；所述切換預(yù)告消息攜帶所述第二 MAG的標識信息；
第一 MAG根據(jù)所述切換預(yù)告消息中攜帶的所述第二 MAG的標識，建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道；并
根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的所述雙向隧道，組播來自所述組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，所述切換后組播模式為所述組播源切換到所述第二 MAG后采用的組播模式。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種組播樹的更新方法，包括
第一組播節(jié)點接收第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送的數(shù)據(jù)包；
在確定所述數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示后，構(gòu)建用于生成組播樹的加入Join 消息，并將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的第二 MAG的地址信息攜帶在所述Join消息中轉(zhuǎn)發(fā)；
接收到所述Join消息的第二組播節(jié)點根據(jù)所述Join消息攜帶的第二 MAG的地址信息更新組播路由，并繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)所述Join消息直至已根據(jù)所述第二MAG的地址信息更新組播路由后的組播節(jié)點接收到所述Join消息。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種傳輸組播數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，包括
組播源、第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG以及第二 MAG ；
所述組播源，用于在從當前接入的第一 MAG切換到第二 MAG之前，向所述第一 MAG 發(fā)送的切換預(yù)告消息；所述切換預(yù)告消息攜帶所述第二 MAG的標識信息；
所述第一 MAG，用于根據(jù)所述組播源發(fā)送的切換預(yù)告消息中攜帶的所述第二 MAG9的標識，建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道；并根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的所述雙向隧道，組播來自所述組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，所述切換后組播模式為所述組播源切換到所述第二 MAG后采用的組播模式。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種傳輸組播數(shù)據(jù)的裝置，包括
切換預(yù)告消息接收單元，用于接收組播源從當前接入的第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG切換到第二 MAG之前發(fā)送的切換預(yù)告消息；所述切換預(yù)告消息攜帶所述第二 MAG的標識信息；
隧道建立單元，用于根據(jù)所述切換預(yù)告消息接收單元接收的切換預(yù)告消息中攜帶的所述第二 MAG的標識，建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道；
組播數(shù)據(jù)傳輸單元，用于根據(jù)確定的切換后組播模式以及所述隧道建立單元建立的所述雙向隧道，組播來自所述組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，所述切換后組播模式為所述組播源切換到所述第二 MAG后采用的組播模式。
根據(jù)本發(fā)明實施例的一個方面，提供了一種組播樹的更新系統(tǒng)，包括
第一組播節(jié)點，用于接收第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送的數(shù)據(jù)包，在確定所述數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示后，構(gòu)建用于生成組播樹的加入Join消息，并將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的第二 MAG的地址信息攜帶在所述Join消息中轉(zhuǎn)發(fā)；
第二組播節(jié)點，用于接收所述第一組播節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的所述Join消息，根據(jù)所述Join 消息攜帶的第二MAG的地址信息更新組播路由，并繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)所述Join消息直至已根據(jù)所述第二 MAG的地址信息更新組播路由后的組播節(jié)點接收到所述Join消息。
通過本發(fā)明實施例提供的上述至少一個技術(shù)方案，第一 MAG接收組播源發(fā)送的包括第二 MAG標識的切換預(yù)告消息，根據(jù)該切換預(yù)告消息中包括的第二 MAG標識，建立與該第二 MAG標識對應(yīng)的第二 MAG之間的雙向隧道；并根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的雙向隧道，組播來自組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，切換后組播模式為組播源切換到第二 MAG后采用的組播模式。采用該技術(shù)方案，由于切換預(yù)告消息在組播源從當前接入的第一 MAG切換到第二 MAG之前發(fā)送，通過預(yù)先建立雙向隧道，在組播源與第二 MAG之間進行綁定更新、認證等過程時，第一 MAG可以通過建立的該雙向隧道傳輸組播數(shù)據(jù)，從而減少了由于組播源在MAG之間切換而導(dǎo)致的組播服務(wù)中斷時延，保證了 PMIPv6系統(tǒng)中組播業(yè)務(wù)的實時性以及連續(xù)性。
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發(fā)明而了解。本發(fā)明的目的和其他優(yōu)點可通過在所寫的說明書、權(quán)利要求書、以及附圖中所特別指出的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)和獲得。


附圖用來提供對本發(fā)明的進一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本發(fā)明實施例一起用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。在附圖中
圖1為現(xiàn)有技術(shù)提供的RPT模式下組播源進入PMIPv6域的切換流程圖2為現(xiàn)有技術(shù)提供的SPT模式下組播源進入PMIPv6域的切換流程圖3為本發(fā)明實施例一提供的傳輸組播數(shù)據(jù)的方法流程圖4為本發(fā)明實施例一提供的MAGl與MAG2之間建立雙向隧道的流程圖5為現(xiàn)有技術(shù)中定義的HI消息的基本消息格式示意圖6為本發(fā)明實施例一提供的擴展后的HI消息的基本消息格式示意圖7為本發(fā)明實施例一提供的組播源切換選項的格式示意圖8為現(xiàn)有技術(shù)中定義的HAck消息的基本消息格式示意圖9為本發(fā)明實施例一提供的擴展后的HAck消息的消息格式示意圖10為本發(fā)明實施例一提供的RPT模式下傳輸組播數(shù)據(jù)的流程圖11為本發(fā)明實施例一提供的SPT且不更新組播樹模式下傳輸組播數(shù)據(jù)的流程圖12為本發(fā)明實施例一提供的SPT且組播樹預(yù)更新模式下傳輸組播數(shù)據(jù)的流程圖13為本發(fā)明實施例一提供的組播源由接入點1移動到接入點2時的組播樹示意圖14為本發(fā)明實施例一提供的組播樹更新的流程圖15為本發(fā)明實施例一提供的更新組播路由的流程圖16為本發(fā)明實施例一提供的IPv6逐跳選項頭的格式示意圖17為本發(fā)明實施例一提供的組播源切換選項的格式示意圖18為本發(fā)明實施例一提供的進一步更新組播路由器的流程圖19為本發(fā)明實施例二提供的傳輸組播數(shù)據(jù)的裝置示意圖一；
圖20為本發(fā)明實施例二提供的傳輸組播數(shù)據(jù)的裝置示意圖二 ；
圖21為本發(fā)明實施例二提供的傳輸組播數(shù)據(jù)的裝置示意圖三；
圖22為本發(fā)明實施例三提供的傳輸組播數(shù)據(jù)的系統(tǒng)示意圖23為本發(fā)明實施例四提供的組播樹更新系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
為了給出保證PMIPv6系統(tǒng)中組播業(yè)務(wù)的實時性以及連續(xù)性的實現(xiàn)方案，本發(fā)明實施例提供了一種傳輸組播數(shù)據(jù)的方法、組播樹的更新方法以及系統(tǒng)和裝置，以下結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行說明，應(yīng)當理解，此處所描述的優(yōu)選實施例僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。并且在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。
實施例一
本發(fā)明實施例一首先提供了一種傳輸組播數(shù)據(jù)的方法，通過該方法能夠解決移動組播源在PMIPv6系統(tǒng)中兩個MAG之間切換時組播中斷過長的問題，以達到在盡可能小的時延內(nèi)恢復(fù)組播服務(wù)的目的；本發(fā)明實施例一還提供了一種組播樹的更新方法，通過該方法解決了 PMIPv6中組播源移動時SPT的預(yù)更新問題，在對組播接收者透明的前提下實現(xiàn)了組播源切換完成之前預(yù)先更新SPT的目的。
本發(fā)明可以應(yīng)用于同一個PMIPv6系統(tǒng)內(nèi)組播源麗切換的場景，例如，組播源麗由當前接入的MAGl移動到同一個PMIPv6域中的MAG2。在對本發(fā)明實施例一提供的傳輸組播數(shù)據(jù)的方法進行詳細描述之前，首先對本發(fā)明實施例中提出的切換后組播模式進行詳細說明，此處，切換后組播模式即組播源MN在接入MAG2以后采用的組播模式。
本發(fā)明實施例提供了三種切換后組播模式，該三種切換后組播模式分布為
RPT 模式；
SPT且不更新組播樹模式；
SPT且組播樹預(yù)更新模式。
以下對該三種切換后組播模式進行詳細說明
(I)RPT 模式
組播源麗在接入MAGl時采用RPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)，即使用LMA作為RP，組播數(shù)據(jù)首先發(fā)送到LMA，再由LMA傳輸給各組播接收者。在該情況下，當該組播源MN切換到 MAG2后，仍然需要使用RPT模式，即組播源MN接入MAG2以后采用的組播模式為RPT模式。 這種模式下MAGl需要把RP地址傳遞給MAG2，MAG2需要構(gòu)建到RP的路徑。
根據(jù)該RPT模式，在組播源與MAG2建立連接且完成綁定更新等過程之前，組播數(shù)據(jù)可以通過MAGl以及MAG2之間建立的雙向隧道轉(zhuǎn)發(fā)，即組播數(shù)據(jù)發(fā)送到組播接收者對應(yīng)的組播接收節(jié)點時通過的路徑為
Source (即組播源)—MAG2 — MAGl — LMA (RP)—組播樹傳輸?shù)浇M播接收節(jié)點。
當組播源與MAG2建立連接且完成綁定更新等過程之后，組播數(shù)據(jù)發(fā)送到組播接收者對應(yīng)的組播接收節(jié)點時通過的路徑為
Source — MAG2 — LMA (RP)—組播樹傳輸?shù)浇M播接收節(jié)點。
(2) SPT且不更新組播樹模式
組播源MN在接入MAGl時采用SPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)，若此時組播源MN的移動速度較快(例如，大于設(shè)定閥值)時，當該組播源MN切換到MAG2后，需要繼續(xù)使用SPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)，但不需要更新組播樹，該切換后組播模式稱為SPT且不更新組播樹模式。
根據(jù)該SPT且不更新組播樹模式，可以通過MAGl以及MAG2之間建立的雙向隧道轉(zhuǎn)發(fā)，即組播數(shù)據(jù)在組播源與MAG2建立連接且完成綁定更新等過程之前以及之后，組播數(shù)據(jù)發(fā)送到組播接收者對應(yīng)的組播接收節(jié)點時通過的路徑均為
Source — MAG2 — MAGl —組播樹。
采用該SPT且不更新組播樹模式，MAGl和MAG2之間的隧道不隨著組播源與MAG2 建立連接且完成綁定更新等過程的結(jié)束而撤銷，組播源發(fā)往外界的數(shù)據(jù)一直通過該雙向隧道傳輸?shù)浇M播接收節(jié)點。采用該模式可以減少組播源MN移動速度過快在MAG之間切換而導(dǎo)致的頻繁拆、建組播樹，從而避免網(wǎng)絡(luò)資源浪費，提高組播轉(zhuǎn)發(fā)效率。
(3) SPT且組播樹預(yù)更新模式
組播源MN在接入MAGl時采用SPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)，若此時組播源的移動速度比較慢(例如，不大于設(shè)定閥值)時，當該組播源MN切換到MAG2后，需要繼續(xù)使用SPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)，此時，需要預(yù)更新組播樹，該切換后組播模式稱為SPT且組播樹預(yù)更新模式。
這種模式下，MAGl在接收到MAG2反饋的建立雙向隧道的回復(fù)消息后、需要發(fā)起組播樹的預(yù)更新過程。該組播樹的預(yù)更新過程主要包括=MAGl在組播數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換選項，該選項中包括組播源切換指示、MAG2的地址等信息。隨著組播數(shù)據(jù)包在舊的組播樹上的傳遞，組播源選項向組播樹中的路由器通告即將發(fā)生的組播源切換、以及切換后的 MAG2的地址，從而觸發(fā)組播樹的預(yù)更新。此處，舊的組播樹指組播源MN接入MAGl時建立的用于傳輸組播數(shù)據(jù)的組播路徑。當新的組播樹更新完畢、且組播源MN在MAG2完成綁定更新等過程之后，組播數(shù)據(jù)通過新的組播樹發(fā)送到組播接收節(jié)點。此處，新的組播樹指組播源 MN接入MAG2時建立的用于傳輸組播數(shù)據(jù)的組播路徑。
根據(jù)該SPT且組播樹預(yù)更新模式，在組播源與MAG2建立連接且完成綁定更新等過程之前，組播數(shù)據(jù)可以通過MAGl以及MAG2之間建立的雙向隧道轉(zhuǎn)發(fā)，即組播數(shù)據(jù)發(fā)送到組播接收者對應(yīng)的組播接收節(jié)點時通過的路徑為
Source — MAG2 — MAGl —組播樹(舊的組播樹)。
在組播源與MAG2建立連接且完成綁定更新等過程之后，組播數(shù)據(jù)發(fā)送到組播接收者對應(yīng)的組播接收節(jié)點時通過的路徑為
Source — MAG2 —組播樹(新的組播樹)。
基于以上定義的切換后組播模式以及相應(yīng)的數(shù)據(jù)傳輸路徑，本發(fā)明實施例一提供的傳輸組播數(shù)據(jù)的方法如圖3所示，主要包括如下步驟
步驟301、MAG1接收組播源麗從當前接入的MAGl切換到MAG2之前發(fā)送的切換預(yù)告消息，該切換預(yù)告消息攜帶MAG2的標識信息。
步驟302、MAG1根據(jù)該切換預(yù)告消息中攜帶的MAG2的標識，建立與MAG2之間的雙向隧道。
步驟303、根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的雙向隧道，組播來自組播源的組播數(shù)據(jù)。
該步驟303中，根據(jù)確定的切換后組播模式不同，該步驟303采用的傳輸組播數(shù)據(jù)的具體方式不同，該過程將在后續(xù)實施例中詳細描述，此處暫不描述。
至此，在組播源由于移動而需要改變接入的MAG改變時對應(yīng)的傳輸組播數(shù)據(jù)的流程結(jié)束。
上述流程在具體實現(xiàn)時，主要應(yīng)用于組播源MN由于移動需求需要切換MAG時傳輸組播數(shù)據(jù)的場景。具體地，組播源麗需要從MAGl切換到MAG2時，MAGl與MAG2之間需要建立雙向隧道，該建立雙向隧道的流程如圖4所示，主要包括如下步驟
步驟401、未發(fā)生切換之前，組播源MN連接在MAGl上，按照采用的組播模式傳輸組播數(shù)據(jù)。
該步驟401中，若采用RPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)，組播數(shù)據(jù)由組播源MN發(fā)送到MAGl， 然后傳輸?shù)絃MA(LMA作為RP匯聚點)、由LMA轉(zhuǎn)發(fā)到組播接收者；若采用SPT模式傳輸組播數(shù)據(jù)，組播數(shù)據(jù)直接根據(jù)建立的SPT由組播源轉(zhuǎn)發(fā)到組播接收者。
步驟402、組播源麗確定即將發(fā)生切換，向MAGl報告組播源麗的ID以及MAG2的 ID。
該步驟402中，組播源MN確定即將發(fā)生切換，即確定即將從當前接入的MAGl切換到MAG2，也就是說組播源麗從MAGl所在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域移動到MAG2所在網(wǎng)絡(luò)的覆蓋區(qū)域。
步驟403、MAG1發(fā)送擴展后的HI消息(Handover Initiate Message，切換初始化消息)給MAG2。
該步驟403中，MAGl發(fā)送的HI消息中包括組播源切換的指示信息、組播源標識、 切換后組播模式的指示信息、組播組地址以及組播源家鄉(xiāng)地址。進一步地，在該HI消息指示的組播模式為RPT模式時，該HI消息還進一步包括RP地址。步驟404、MAG2接收到HI消息后，發(fā)送HAck消息(Handover AcknowledgeMessage，切換回復(fù)消息)給 MAGl。該步驟404中，HAck消息中包含MAG2是否接受組播源切換的指示。實際應(yīng)用中， MAG2可能由于本地策略、不支持組播源切換、負載過重等原因拒絕組播源切換。若MAG2同意組播源切換，則建立MAGl與MAG2之間的雙向隧道。至此，MAGl與MAG2之間建立雙向隧道的流程結(jié)束。進一步地，本發(fā)明優(yōu)選實施例中，若確定切換后的組播模式為RPT模式，則MAG2在接收到MAGl發(fā)送的HI消息后，可以預(yù)先根據(jù)該HI消息中包括的RP地址，更新其與該RP 對應(yīng)的LMA之間的組播路徑。通過MAG2與LMA之間的組播路徑的預(yù)更新，進一步縮短了組播源切換MAG后引起的組播時延。本發(fā)明實施例中，上述流程中涉及的HI消息以及HAck消息為擴展后的消息，以下針對HI消息以及HAck消息的擴展方式進行詳細說明。本發(fā)明擴展后的HI消息中增加了用于表示本次切換為組播切換且為組播源切換的指示位。此外，擴展后的HI消息還包含組播源麗的標識和一個擴展的移動選項 (Mobility options)。該移動選項包括切換后組播模式選擇位(對應(yīng)RPT模式、SPT且不更新組播樹模式以及SPT且組播樹預(yù)更新模式之一)，組播組地址(可選)，RP地址(可選)、組播源家鄉(xiāng)地址(可選)。RFC5568定義了 FMIPv6協(xié)議用于單播節(jié)點的快速切換的方案，協(xié)議中定義了 HI/ HAck消息，用于在舊的接入路由器和新的接入路由器之間建立隧道、傳輸上下文，如組播源 MN的標識、Ipv4家鄉(xiāng)地址等。IETF Mipshop工作組對PMIPv6中的快速切換方案進行了研究，對FMIPv6協(xié)議進行了擴展，重新定義了 HI/HAck消息，本發(fā)明實施例在此基礎(chǔ)上進一步對HI/HAck消息進行了擴展，用于實現(xiàn)本發(fā)明實施例中建立MAGl以及MAG2之間雙向隧道的目的。具體地，對HI消息以及HAck消息的擴展說明如下(I)HI消息的擴展說明HI消息由MAGl發(fā)送給MAG2，用于發(fā)起組播源麗的切換過程?，F(xiàn)有技術(shù)中定義的HI消息的基本消息格式如圖5所示，對應(yīng)其中的字段說明如下
權(quán)利要求
1.一種傳輸組播數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，包括第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG接收組播源從當前接入的第一 MAG切換到第二 MAG之前發(fā)送的切換預(yù)告消息；所述切換預(yù)告消息攜帶所述第二 MAG的標識信息；第一 MAG根據(jù)所述切換預(yù)告消息中攜帶的所述第二 MAG的標識，建立與所述第二 MAG 之間的雙向隧道；并根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的所述雙向隧道，組播來自所述組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，所述切換后組播模式為所述組播源切換到所述第二 MAG后采用的組播模式。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，第一MAG建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道，包括第一MAG向所述第二 MAG發(fā)送切換初始化HI消息，并在接收到所述第二 MAG發(fā)送的切換回復(fù)HAck消息后，建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在確定的切換后組播模式為SPT且組播樹預(yù)更新模式時，還包括第一 MAG在接收到所述第二 MAG發(fā)送的HAck消息后，根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑以及所述第二 MAG的地址，觸發(fā)建立所述組播源接入所述第二 MAG后用于組播數(shù)據(jù)的組播路徑。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，第一MAG根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑以及所述第二 MAG的地址，觸發(fā)建立所述組播源接入所述第二 MAG后用于組播數(shù)據(jù)的組播路徑，包括第一 MAG在組播源發(fā)送的數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示以及所述第二 MAG的地址信息；根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑，向所述組播路徑上的組播節(jié)點發(fā)送攜帶所述組播源切換指示以及所述第二 MAG的地址信息的數(shù)據(jù)包。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，第一MAG在所述數(shù)據(jù)包的Ipv6逐跳選項頭中攜帶組播源切換指示以及所述第二 MAG的地址信息。
6.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，所述HI消息，包括組播源切換的指示信息、組播源標識以及切換后組播模式的指示信息。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述HI消息還包括組播組地址以及組播源家鄉(xiāng)地址；所述HI消息指示的組播模式為共享樹RPT模式時，所述HI消息還包括組播匯聚點RP 地址。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述第二MAG在接收到指示的組播模式為 RPT模式并且還包括RP地址的HI消息時，所述第二 MAG根據(jù)所述HI消息中包括的RP地址，更新與所述RP地址對應(yīng)的本地移動錨點LMA之間的組播路徑。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，確定切換后組播模式的方式，包括確定所述組播源接入到所述第一 MAG時采用的組播模式；在確定所述組播源接入到所述第一 MAG時采用的組播模式為RPT模式時，確定切換后組播模式為RPT模式；在確定所述組播源接入到所述第一 MAG時采用的組播模式為SPT模式且確定所述組播源的移動速度大于設(shè)定閾值時，確定切換后組播模式為SPT且不更新組播樹模式；在確定所述組播源接入到所述第一 MAG時采用的組播模式為SPT模式且確定所述組播源的移動速度不大于所述設(shè)定閾值時，確定切換后組播模式為SPT且組播樹預(yù)更新模式。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的所述雙向隧道，組播來自所述組播源的組播數(shù)據(jù)，包括在確定的切換后組播模式為RPT模式或SPT且組播樹預(yù)更新模式時，在所述組播源接入所述第二 MAG后用于組播數(shù)據(jù)的組播路徑建立完成之前，第一 MAG通過建立的所述雙向隧道接收所述第二 MAG轉(zhuǎn)發(fā)的所述組播源的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑組播所述數(shù)據(jù)；在確定的切換后組播模式為SPT且不更新組播樹模式時，第一 MAG通過建立的所述雙向隧道接收所述第二 MAG轉(zhuǎn)發(fā)的所述組播源的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑組播所述數(shù)據(jù)。
11.如權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，若確定的切換后組播模式為RPT模式或 SPT且組播樹預(yù)更新模式，則在所述組播源接入所述第二 MAG后用于組播數(shù)據(jù)的組播路徑建立完成之后，還包括接收所述第二 MAG發(fā)送的雙向隧道撤銷指示，并根據(jù)所述撤銷指示撤銷與所述第二 MAG之間的雙向隧道。
12.—種組播樹的更新方法，其特征在于，包括第一組播節(jié)點接收第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送的數(shù)據(jù)包；在確定所述數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示后，構(gòu)建用于生成組播樹的加入Join消息， 并將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的第二 MAG的地址信息攜帶在所述Join消息中轉(zhuǎn)發(fā)；接收到所述Join消息的第二組播節(jié)點根據(jù)所述Join消息攜帶的第二 MAG的地址信息更新組播路由；并繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)所述Join消息直至已根據(jù)所述第二 MAG的地址信息更新組播路由后的組播節(jié)點接收到所述Join消息。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述組播源切換指示以及所述第二MAG的地址信息攜帶在所述數(shù)據(jù)包的IPv6逐跳選項頭中。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，第一組播節(jié)點將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的第二 MAG的地址信息攜帶在所述Join消息中轉(zhuǎn)發(fā)，包括第一組播節(jié)點將所述Join消息封裝在以所述第二 MAG的地址為目的地址的數(shù)據(jù)包中， 并在所述數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示；根據(jù)設(shè)定的上游鄰居路由器地址轉(zhuǎn)發(fā)攜帶組播源切換指示的數(shù)據(jù)包。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，接收到所述Join消息的第二組播節(jié)點根據(jù)所述Join消息攜帶的第二 MAG的地址信息更新組播路由，包括第二組播節(jié)點根據(jù)所述Join消息攜帶的第二 MAG的地址信息，將此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)中的預(yù)切換接口 Pre-handover Interface設(shè)置為到所述第二 MAG的反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)RPF接口。
16.如權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，第二組播節(jié)點根據(jù)所述Join消息攜帶的第二 MAG的地址信息，將此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)中的Pre-handover Interface設(shè)置為到所述第二 MAG的RPF接口，包括第二組播節(jié)點確定自身是否存在與此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)； 在確定存在與此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)時，將所述組播路由狀態(tài)中的 Pre-handover Interface 設(shè)置為到所述第二 MAG 的 RPF 接口 ；在確定不存在與此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)時，創(chuàng)建組播路由狀態(tài)，并將所述組播路由狀態(tài)中的Pre-handover Interface的狀態(tài)設(shè)置為到所述第二 MAG的RPF接口，將所述組播路由狀態(tài)中的數(shù)據(jù)接收接口 Active Interface的狀態(tài)設(shè)置為空。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，第二組播節(jié)點根據(jù)所述Join消息攜帶的第二 MAG的地址信息更新組播路由之后，還包括第二組播節(jié)點首次通過所述I^re-handover Interface接收到數(shù)據(jù)； 在確定組播路由狀態(tài)中的Active Interface狀態(tài)為空或所述Active Interface與 Pre-handover Interface 同時，t艮據(jù)所: Pre-handover Interface 白設(shè)置所: Active hterface的狀態(tài)，并將所述Pre-handover hterface的狀態(tài)設(shè)置為空。
18.一種傳輸組播數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，其特征在于，包括 組播源、第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG以及第二 MAG ；所述組播源，用于在從當前接入的第一 MAG切換到第二 MAG之前，向所述第一 MAG發(fā)送的切換預(yù)告消息；所述切換預(yù)告消息攜帶所述第二 MAG的標識信息；所述第一 MAG，用于根據(jù)所述組播源發(fā)送的切換預(yù)告消息中攜帶的所述第二 MAG的標識，建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道；并根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的所述雙向隧道，組播來自所述組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，所述切換后組播模式為所述組播源切換到所述第二 MAG后采用的組播模式。
19.一種傳輸組播數(shù)據(jù)的裝置，其特征在于，包括切換預(yù)告消息接收單元，用于接收組播源從當前接入的第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG切換到第二 MAG之前發(fā)送的切換預(yù)告消息；所述切換預(yù)告消息攜帶所述第二 MAG的標識信息；隧道建立單元，用于根據(jù)所述切換預(yù)告消息接收單元接收的切換預(yù)告消息中攜帶的所述第二 MAG的標識，建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道；組播數(shù)據(jù)傳輸單元，用于根據(jù)確定的切換后組播模式以及所述隧道建立單元建立的所述雙向隧道，組播來自所述組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，所述切換后組播模式為所述組播源切換到所述第二 MAG后采用的組播模式。
20.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述隧道建立單元，具體用于向所述第二 MAG發(fā)送切換初始化HI消息，并在接收到所述第二 MAG發(fā)送的切換回復(fù) HAck消息后，建立與所述第二 MAG之間的雙向隧道。
21.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，所述隧道建立單元，具體用于向所述第二 MAG發(fā)送包括組播源切換的指示信息、組播源標識以及切換后組播模式的指示信息的HI消息。
22.如權(quán)利要求21所述的裝置，其特征在于，所述隧道建立單元，具體用于向所述第二MAG發(fā)送還包括組播組地址以及組播源家鄉(xiāng)地址的HI消息，并且在所述HI 消息指示的組播模式為共享樹RPT模式時，所述HI消息還包括組播匯聚點RP地址。
23.如權(quán)利要求20所述的裝置，其特征在于，還包括組播樹更新控制單元，用于在確定的切換后組播模式為SPT且組播樹預(yù)更新模式時， 在接收到所述第二 MAG發(fā)送的HAck消息后，根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑以及所述第二 MAG的地址，觸發(fā)建立所述組播源接入所述第二 MAG后用于組播數(shù)據(jù)的組播路徑。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于，所述組播樹更新控制單元，具體用于 在組播源發(fā)送的數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示以及所述第二 MAG的地址信息，并根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑，向所述組播路徑上的組播節(jié)點發(fā)送攜帶所述組播源切換指示以及所述第二 MAG的地址信息的數(shù)據(jù)包。
25.如權(quán)利要求M所述的裝置，其特征在于，所述組播樹更新控制單元，具體用于 在組播源發(fā)送的數(shù)據(jù)包的IPv6逐跳選項頭中攜帶組播源切換指示以及所述第二 MAG的地址信息。
26.如權(quán)利要求19所述的裝置，其特征在于，所述組播數(shù)據(jù)傳輸單元，具體用于 確定所述組播源接入到第一 MAG時采用的組播模式；在確定所述組播源接入到第一 MAG時采用的組播模式為RPT模式時，確定切換后組播模式為RPT模式；在確定所述組播源接入到第一 MAG時采用的組播模式為SPT模式且確定所述組播源的移動速度大于設(shè)定閾值時，確定切換后組播模式為SPT且不更新組播樹模式；在確定所述組播源接入到第一 MAG時采用的組播模式為SPT模式且確定所述組播源的移動速度不大于所述設(shè)定閾值時，確定切換后組播模式為SPT且組播樹預(yù)更新模式。
27.如權(quán)利要求沈所述的裝置，其特征在于，所述組播數(shù)據(jù)傳輸單元，具體用于 在確定的切換后組播模式為RPT模式或SPT且組播樹預(yù)更新模式時，在所述組播源接入所述第二 MAG后用于組播數(shù)據(jù)的組播路徑建立完成之前，第一 MAG通過建立的所述雙向隧道接收所述第二 MAG轉(zhuǎn)發(fā)的所述組播源的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑組播所述數(shù)據(jù)；在確定的切換后組播模式為SPT且不更新組播樹模式時，第一 MAG通過建立的所述雙向隧道接收所述第二 MAG轉(zhuǎn)發(fā)的所述組播源的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述組播源接入時建立的組播路徑組播所述數(shù)據(jù)。
28.如權(quán)利要求27所述的裝置，其特征在于，還包括隧道撤銷單元，用于在確定的切換后組播模式為RPT模式或SPT且組播樹預(yù)更新模式時，在所述組播源接入所述第二 MAG后用于組播數(shù)據(jù)的組播路徑建立完成之后，接收所述第二 MAG發(fā)送的雙向隧道撤銷指示，并根據(jù)所述撤銷指示撤銷與所述第二 MAG之間的雙向隧道。
29.—種組播樹的更新系統(tǒng)，其特征在于，包括第一組播節(jié)點，用于接收第一移動接入網(wǎng)關(guān)MAG發(fā)送的數(shù)據(jù)包，在確定所述數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示后，構(gòu)建用于生成組播樹的加入Join消息，并將所述數(shù)據(jù)包中攜帶的第二 MAG的地址信息攜帶在所述Join消息中轉(zhuǎn)發(fā)；第二組播節(jié)點，用于接收所述第一組播節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)的所述Join消息，根據(jù)所述Join消息攜帶的第二MAG的地址信息更新組播路由，并繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)所述Join消息直至已根據(jù)所述第二 MAG的地址信息更新組播路由后的組播節(jié)點接收到所述Join消息。
30.如權(quán)利要求四所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第一組播節(jié)點，具體用于將所述Join消息封裝在以所述第二 MAG的地址為目的地址的數(shù)據(jù)包中，并在所述數(shù)據(jù)包中攜帶組播源切換指示，并根據(jù)設(shè)定的上游鄰居路由器地址轉(zhuǎn)發(fā)攜帶組播源切換指示的數(shù)據(jù)包。
31.如權(quán)利要求四所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二組播節(jié)點，具體用于根據(jù)所述Join消息攜帶的第二MAG的地址信息，將此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)中的預(yù)切換接口 Pre-handover Interface設(shè)置為到所述第二 MAG的反向路徑轉(zhuǎn)發(fā)RPF接口。
32.如權(quán)利要求31所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二組播節(jié)點，具體用于確定自身是否存在與此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)；在確定存在與此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)時，將所述組播路由狀態(tài)中的 Pre-handover Interface 設(shè)置為到所述第二 MAG 的 RPF 接口 ；在確定不存在與此組播服務(wù)對應(yīng)的組播路由狀態(tài)時，創(chuàng)建組播路由狀態(tài)，并將所述組播路由狀態(tài)中的I^e-handover Interface的狀態(tài)設(shè)置為到所述第二MAG的RPF接口，將所述組播路由狀態(tài)中的數(shù)據(jù)接收接口 Active Interface的狀態(tài)設(shè)置為空。
33.如權(quán)利要求32所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述第二組播節(jié)點，還用于在根據(jù)所述Join消息攜帶的第二 MAG的地址信息更新組播路由之后，若在首次通過所述Pre-handover Interface接收到數(shù)據(jù)，在確定組播路由狀態(tài)中的Active Interface$5 ^ Active Interface % Pre-handover Interface t匿同時， 據(jù)所述I^re-handover Interface的狀態(tài)設(shè)置所述Active Interface的狀態(tài)，并將所述 Pre-handover Interface 白設(shè)置為空。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種傳輸組播數(shù)據(jù)的方法、組播樹的更新方法以及系統(tǒng)和裝置，主要技術(shù)方案包括第一MAG接收組播源從當前接入的第一MAG切換到第二MAG之前發(fā)送的切換預(yù)告消息；第一MAG根據(jù)切換預(yù)告消息中攜帶的第二MAG的標識，建立與第二MAG之間的雙向隧道；并根據(jù)確定的切換后組播模式以及建立的雙向隧道，組播來自組播源的組播數(shù)據(jù)，其中，切換后組播模式為所述組播源切換到所述第二MAG后采用的組播模式。采用該技術(shù)方案，通過預(yù)先建立雙向隧道，在組播源與第二MAG之間進行綁定更新、認證等過程時，第一MAG可以通過建立的該雙向隧道傳輸組播數(shù)據(jù)，從而減少了由于組播源在MAG之間切換而導(dǎo)致的組播服務(wù)中斷時延。
文檔編號H04W4/06GK102547582SQ201010597699
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月20日
發(fā)明者惠敏, 曹振, 鄧輝 申請人:中國移動通信集團公司