[发明专利]一种移动组播快速平滑切换的方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及移动通信领域，尤其涉及一种在PMIPv6中的移动组播快速平滑切换的方法及系统。

背景技术

组播的出现是为了解决传统单播路由在处理组通信时出现的效率问题。随着无线和移动技术的发展，在移动过程中获取组播服务成为了一个研究热点，移动组播由传统固定组播发展而来，为移动用户提供诸如移动视频会议、移动在线游戏等多种应用，可有效提高数据传输效率。移动组播需要解决两个基本问题：一是组成员关系管理，二是组成员位置管理。当前组成员关系管理一般采用因特网组管理协议(Internet Group Management Protocol，简称IGMP)/组播侦听发现(Multicast Listener Discover，简称MLD)等协议，而组成员位置管理则采用移动IP等移动性管理协议。Internet工程任务组(Internet Engineering Task Force，简称IETF)在MIPv6中提出了两种为终端提供移动性支持的组播机制：双向隧道(MIP-BT)机制和远程加入(MIP-RS)机制。在双向隧道(MIP-BT)机制中，移动组播节点与家乡代理之间建立双向隧道，用来承载组播组消息和组播数据；在远程加入(MIP-RS)机制中，移动组播节点每次改变所处网络时，重新加入到组播组中，由组播协议重新计算组播树。MIPv6是基于主机的移动性管理协议，需要终端具备移动性管理功能，这就增加了移动组播部署和扩展的难度。

基于上述问题，IETF在MULTIMOB工作组中提出了多种基于PMIPv6的移动组播机制，如图1所示，MAG1为MN切换前的移动接入网关，MAG2为MN切换后的移动接入网关，LMA为MN的本地移动锚点，主要分为两种机制：第一种机制，在本地移动锚点LMA上部署组播协议，为移动组播节点MN提供组播服务，在这种机制中，组播控制报文和组播数据报文都通过LMA和MN的移动接入网关之间的PMIPv6双向隧道进行承载；在第二种机制中，LMA不参与组播相关的信令和路由，MN的组播服务由PMIPv6域内的一个组播路由器MR(Multicast Router)提供，MN的移动接入网关和组播路由器MR之间通过组播协议进行消息交互和组播数据转发，不需要进行隧道封装。当MN从移动接入网关MAG1切换到MAG2时，MN通过与MAG2之间的MLD控制消息交互重新加入到组播组中，由于需要依赖无线接入侧的无线帧、无线接入争用、通道可信度、MLD控制消息处理时间等因素，MAG2需要较长的时间才能获取到移动组播节点的组播监听状态，造成组播切换延时和丢包。

现有技术中当MN发生切换时的组播信令流程，由组播路由器MR为MN提供组播服务时，MN从当前的移动接入网关MAG1切换到移动接入网关MAG2，MAG2向LMA发送绑定更新消息PBU。LMA收到PBU消息后，更新对应的绑定缓存表项BCE。新的移动接入网关MAG2与MN之间进行MLD控制报文的交互获取MN当前的组播状态。MAG2获得MN的组播状态后，向组播源逐跳发送PIM Join加入报文，建立以组播源为根，以移动组播节点MN为叶子的SPT路径。组播源发出的组播数据依次经由MR、MAG2发送至MN。上述方法中，MN通过与MAG2之间的MLD控制消息交互重新加入到组播组中，由于MLD消息的处理时间以及这个过程引起的无线传输延迟，导致MN的切换延迟和丢包。

现有技术中当MN发生切换时的组播信令流程，由LMA为MN提供组播服务时，MN切换前组播源发出的组播数据经由LMA再通过LMA和MAG1之间的PMIPv6隧道转发至MAG1再发送至MN。MN从当前的移动接入网关MAG1切换到移动接入网关MAG2，MAG2向LMA发送绑定更新消息PBU。LMA收到PBU消息后，更新对应的绑定缓存表项BCE。新的移动接入网关MAG2与MN之间进行MLD控制报文的交互获取MN当前的组播状态。MAG2获得MN的组播状态后，向组播源逐跳发送PIM Join加入报文，建立以组播源为根，以移动组播节点MN为叶子的SPT路径，其中发往LMA的PIM Join报文需要经过隧道封装。组播源发出的组播数据发送到LMA再通过LMA和MAG2之间的PMIPv6隧道转发到MAG2再由MAG2转发到MN。上述方法中，MN通过与MAG2之间的MLD控制消息交互重新加入到组播组中，由于MLD消息的处理时间以及这个过程引起的无线传输延迟，导致MN的切换延迟和丢包。

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