[发明专利]组播树的更新方法以及系统

说明书

本发明申请是申请日为2010年12月20日、申请号为201010597699.6、发明名称为“传输组播数据的方法、组播树的更新方法以及系统和装置”的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及移动通信技术领域，尤其涉及一种组播树的更新方法以及系统。

背景技术

近年来，无线技术的成熟使得越来越多的人通过无线设备连接到网络中，并希望能够随时随地的对网络进行访问。支持移动通信成为网络发展的必然要求，已有大量研究关注于网络如何为移动提供支持，其中IETF（Internet Engineering Task Force，Internet工程任务组）的PMIPv6（代理移动IPv6）作为一种局部移动性管理技术，将移动性管理功能从终端侧转移到网络侧，网络代表主机来负责管理IP移动性，网络中的移动实体负责跟踪主机的移动并且初始化所要求的移动信号传输。PMIPv6在不需要主机参与任何移动性相关信号传输的前提下实现了主机的IP移动性，从而大大减轻了终端的负担，同时方便了集中控制。

另一方面，组播技术被越来越广泛地应用到各个领域。组播是一种点到多点的信息传输方式，要求数据能从一个源节点同时传输到多个目的节点，目的节点构成一个特定的节点集合，称为组或者群组。由于组播技术具有网络利用率高、减少骨干网络拥塞、节省资源、可扩展性强等优点，在视频会议、文件分发、实时信息发布、IP电视等新型网络应用中发挥了很大的作用。在一个典型的移动IPTV（交互式网络电视）应用中，大量用户可以通过组播技术获得网络分发的音频/视频流数据。

随着移动通信技术的发展，移动与组播的结合成为一项迫切的需求。在移动环境中，无线链路的链路带宽有限且有着较高的错误率，同时，移动节点的能量供应、处理器能力等都是非常有限的，这对传统组播技术提出了新的挑战。传统的组播协议基于固定的网络，有线的通信方式，不能满足移动性的要求。移动组播架构不仅要处理移动主机位置的动态改变，而且要处理组播组中动态变化的组成员关系。总体来说，移动环境中的组播架构需要满足以下要求：节点切换时保证组播对话的无缝连续性；保证数据包的最佳路由；支持组播通信中的流切换（不同的流有不同的特性和标识）；避免组播解决方案特殊化（只能支持组播，不支持单播）；能够处理丢包、重复副本；组播数据流动态适应当前网络的状况（调整发送速率等）；易于部署；加快路由协议的收敛速度等。

目前，IETF工作组对于支持组播源移动的研究工作仍处于初始阶段，提出了在PMIPv6中支持组播源移动性的方案。这个方案提出了在PMIPv6中支持共享树（Rendezvous Point Tree，RPT）和最短路径树（Shortest Path Tree，SPT）的方法。

方案提出，当使用RPT模式传输组播数据时，使用LMA（本地移动锚点）作为组播汇聚点（Rendezvous Point RP），由它来回复组播接收节点发送的加入消息，建立LMA到组播接收节点的最短路径组播树。组播数据由组播源发送到LMA，再由LMA通过组播树转发到组播接收节点。这种模式下，当组播源位置移动时，不需要重新建立LMA到组播接收节点之间的最短路径树，组播树比较稳定。但是，由于通过LMA转发的路径并不是组播源到组播接收节点之间的最优路由，所以这种模式会引入很大的延时和网络负担。

RPT模式下，当组播源MN进入PMIPv6域后，执行的流程如图1所示，主要包括如下步骤：

步骤101、建立移动接入网关MAG1与组播源MN之间的链路，组播源MN在RS（Router Solicitation）消息中包含“S”=1和“J”=1，标识自己是组播源并且选择RPT模式。

步骤102、MAG1确定组播源MN接入后，发送扩展的PBU消息到LMA，建立MAG1和LMA之间的双向隧道。

该步骤102中，LMA接收到PBU消息后，解析该PUB消息中包含的扩展信息，并且回复组播加入消息。

步骤103、组播数据按照PMIPv6中定义的基本方式由组播源MN发送到LMA。

该步骤中，在LMA和组播接收节点之间建立SPT，组播数据按照组播路由协议在LMA和组播接收节点之间传输。

步骤104、组播源MN移动到MAG2，组播源MN通过RS消息把组播相关信息发送到MAG2。

步骤105、更新LMA和MAG2之间的双向隧道。

该步骤105中，更新LMA和MAG2之间的双向隧道的过程对LMA和组播接收者之间的SPT不造成影响。