CN101534206B - 一种组播代理实现的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组播代理实现的方法和系统，属于通信领域。所述方法包括：维护播组成员状态信息；当接收到组播查询消息时，根据所述组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息。所述系统包括：组播成员状态维护模块、接收模块和判断模块。本发所述方案将ASN-GW作为组播代理，维护组播成员状态，当ASN-GW收到MR下发的组播查询消息时，查询本地的组播成员状态，并根据查询到的组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息，不再向终端发送组播查询消息，从而能够达到减少空口资源的浪费、降低终端的能耗的效果。

Description

一种组播代理实现的方法和系统

技术领域

本发明涉及通信领域，特别涉及一种组播代理实现的方法和系统。

背景技术

WiMax(Worldwide Interoperability for Microwave Access，微波存取全球互通)是一项基于IEEE 802.16标准的宽带无线接入城域网技术，其基本目标是提供一种在城域网一点对多点的多厂商环境下，可有效地互操作的宽带无线接入手段。WiMAX采用无线方式代替有线实现“最后一公里”接入的宽带接入技术，集成了WiFi(Wireless Fidelity，无线保真)无线接入技术的移动性与灵活性以及xDSL等基于线缆的传统宽带接入技术的高带宽特性，具有覆盖广、接入快等特性。

WiMAX NWG(Network Work Group，网络工作组)负责研究制订WiMAX网络架构及其协议规范。目前WiMAX NWG版本1.0已经完成，版本1.5正在制订当中。版本1.5的开发包括两部分内容，一部分是开发新的特征，例如MBS(Multicast Broadcast Service，组播广播业务)等，另一部分是版本1.0延期下来的特征或对某些罅漏进行完善等。

关于MBS的网络架构如图1所示。组播源A通过WiMAX MBS Serve向IP组播网向提供MBS业务(以下统称为WIMAX网络提供的组播业务)；IP组播网中MR(Multicast Router，组播路由器)将MBS业务发送到ASN-GW(Access Service Network-Gateway，接入业务网络网关)；ASN-GW将该MBS业务经基站分发到终端。组播源B直接向IP组播网提供MBS业务(以下统称为非WIMAX网络提供的组播业务)；IP组播网中MR利用IGMP/MLD(InternetGroup Management Protocol/Multicast Listener Discovery，网络群组管理协议/组播侦听发现)协议信息发现在其直连网络上的希望接收组播数据的节点的存在，并且明确发现这些节点的所感兴趣的组播地址，然后将非WIMAX网络提供的组播业务发送给与节点相连的ASN-GW上；ASN-GW将该非WIMAX网络提供的组播业务经基站分发到终端。

需要说明的是，ASN-GW需要区分上述WIMAX网络提供的组播业务和非WIMAX网络提供的组播业务。在ASN-GW接收WIMAX网络提供的组播业务时，会同时从接收业务广播控制信令，并将该信令封装在一个定义的广播MAC(Media Access Control，介质访问控制)管理消息中发送给终端，查询终端对哪个业务感兴趣；此外，ASN-GW也可以将该信令当作业务广播信息承载特别的业务广播ID上发送给终端，查询终端对哪个业务感兴趣。以上这些消息都是通过空口广播信道传送给终端。在ASN-GW接收非WIMAX网络提供的组播业务时，中继IGMP/MLD协议消息，通过组播查询消息查询终端对哪种业务感兴趣，终端向ASN-GW发送的组播报告消息作为响应消息。这些消息是通过空口单播信道进行传送。

在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：

第一、终端在非WIMAX网络提供的组播业务时，会周期性地接收到组播查询消息，并回应组播报告消息，组播查询消息和组播报告消息都是通过口单播信道传送，这会大量浪费空口资源。

第二、为了节省能耗，终端的无线链路状态在空闲时会处于空闲模式，但由于终端会周期性地接收到组播查询消息，此时，终端需要重新激活，并判断是否回应组播报告消息，如果不回应组播报告消息，则终端的无线链路状态重新进入空闲模式，如果反复，不利于终端节省能耗。

发明内容

为了减少空口资源的浪费，降低终端的能耗，本发明实施例提供了一种组播代理实现的方法和系统。所述技术方案如下：

一种组播代理实现的方法，所述方法包括：

维护组播成员状态信息；

当接收到组播查询消息时，根据所述组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息；

其中，所述维护组播成员状态信息包括：无线链路管理模块检测终端的无线链路状态信息，根据所述无线链路状态信息将组播成员状态映射为开或关，并将组播成员状态信息通知组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述通知进行组播成员状态信息的更新；或所述无线链路管理模块检测终端的无线链路状态信息，并将所述无线链路状态信息通知所述组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述无线链路状态信息将组播成员状态映射为开或关，并进行组播成员状态信息的更新。

一种组播代理实现的系统，所述系统包括：

组播成员状态维护模块，用于维护组播成员状态信息；

接收模块，用于接收组播查询消息；

判断模块，用于根据所述组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息；

其中，所述组播成员状态维护模块包括：无线链路管理模块和/或组播成员管理模块；所述无线链路管理模块检测无线链路状态变化信息，根据所述无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关，并将组播成员状态信息通知所述组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述通知进行组播成员状态信息的更新；或所述无线链路管理模块检测无线链路状态变化信息，并将所述无线链路状态变化信息通知所述组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关，并进行组播成员状态信息的更新。

本发明实施例所述方案将ASN-GW作为组播代理，维护组播成员状态，当ASN-GW收到MR下发的组播查询消息时，查询本地的组播成员状态，并根据查询到组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息，不再向终端发送组播查询消息，从而能够达到减少空口资源的浪费、降低终端的能耗的效果。

附图说明

图1是现有技术提供的MBS网络架构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种组播代理的实现的方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种组播代理的实现的系统的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了更好的理解本发明实施例，首先介绍组播成员状态和无线链路状态的概念如下：

第一、无线链路状态。在无线网络中，终端的无线链路状态一般分为连接模式、空闲模式和退出服务模式，其中连接模式和空闲模式统称为服务模式。终端的无线链路状态处于不同模式时，终端所能进行的业务也不同：

(1)当终端的无线链路处于连接模式时，在签约或授权许可的情况下，终端可以进行任何业务，如从组播信道接收WIMAX网络提供的的组播业务和非WIMAX网络提供的组播业务等。

(2)当终端的无线链路处于为空闲模式时，在签约或授权许可的情况下，终端可以进行部分业务，如从组播信道接收WIMAX网络提供的组播业务。

(3)当终端的无线链路处于退出服务模式，例如终端关机或终端处于没有信号的网络覆盖区之外时，终端不再进行任何业务。

第二、组播组员状态。组播成员状态分为开(ON)和关(OFF)两种。当组播成员状态为开时，表示终端已经加入某个组播组；当组播成员状态为关时，表示终端已不在该组播组。

本发明实施例提供了一种组播代理的实现方法，该方法将ASN-GW作为组播代理，维护组播成员状态信息，当ASN-GW收到MR下发的组播查询消息时，查询本地的组播成员状态信息，并根据查询到的组播成员状态信息，决定是否回应组播报告消息，不再向终端发送组播查询消息，从而能够达到减少空口资源的浪费、降低终端的能耗的效果。参见图2所示，本实施例的具体步骤如下：

步骤101：维护组播成员状态。

维护组播成员状态分为两种方式：

第一、根据无线链路状态将组播成员状态映射为开或关，主要是由ASN-GW中的组播成员管理模块和无线链路管理模块来完成。其中，无线链路管理模块，用于管理和维护终端的无线链路状态，主要是通过维护终端状态上下文<终端，无线链路状态，组播组信息>来实现，其中，组播组信息是指终端所加入的哪一个组播组的信息。组播成员管理模块，用于管理和维护组播成员状态，主要是通过维护组播业务上下文(Multicast Service Context)来实现，记录如下：

{[组播组1，<终端1标识，单播业务流标识>]

[组播组2，<终端1标识，单播业务流标识>，<终端2标识，单播业务流标识>]

[组播组3，组播业务流标识]}

当无线链路管理模块检测到无线链路状态变化信息时，会根据无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关，并将播组成员状态信息以终端状态上下文的形式通知组播成员管理模块，由组播成员管理模块进行组播成员状态信息的更新，例如添加、删除组播成员。无线链路状态和组播成员状态的映射关系如下：

(1)当组播成员状态为关时，终端的无线链路状态的变化对组播成员状态没有影响，也就是说无论无线链路管理模块检测到无线链路状态如何变化，组播成员状态始终为关。

(2)当组播成员状态为开时，终端的无线链路状态的变化对组播成员状态的影响如下：

(a)当无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从连接模式变为退出服务模式，或从空闲模式变为退出服务模式时，例如终端正常关机、异常关机或是进入没有信号覆盖的区域时，终端的无线链路状态会变为退出服务模式，此时，无线链路管理模块将组播成员状态映射为关，并将组播成员状态信息通知组播成员管理模块，由组播成员管理模块进行组播成员状态信息的更新。其中，无线链路管理模块本身并不将终端加入的组播组信息删除，以便终端的无线链路状态又进入服务模式时，通知组播成员管理模块进行组播成员状态信息的更新。由于组播成员状态为关，因此ASN GW不向终端发送组播数据。

(b)当无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从连接模式变为空闲模式时，例如终端一段时间内没有接收到数据时，则从连接模式进入空闲模式，此时，无线链路管理模块根据终端的无线链路状态变化信息和接收的业务将组播成员状态映射为开或关，并将组播成员状态信息通知组播成员管理模块，由组播成员管理模块进行组播成员状态信息的更新。具体的映射关系如下：

(b1)无线链路管理模块感知终端从无线组播链路(例如空口组播信道)上接收WIMAX网络提供的组播业务，则将组播成员状态映射为开。

(b2)无线链路管理模块感知终端从非无线组播链路(例如空口单播信道)上接收非WIMAX网络提供的组播业务，则将组播成员状态映射为关。

至此，组播成员状态和无线链路状态的映射关系建立完毕。

需要说明的是，以上所述的组播成员状态和无线链路状态的映射是由无线链路管理模块来完成。作为另一种方案，组播成员状态和无线链路状态的映射也可以由组播成员管理模块来完成，即无线链路管理模块将终端的无线链路状态信息通知组播成员管理模块，组播成员管理模块根据无线链路状态信息将组播成员状态设置为开或关，并进行组播成员状态信息的更新，例如增加、删除组播成员。具体原理与无线链路管理模块进行组播成员状态和无线链路状态的映射类似，不再赘述。

第二、根据终端的具体动作将组播成员状态映射为开或关，主要是由ASN-GW中的组播状态管理模块来承担，此时终端的无线链路状态默认为连接模式。具体的维护处理如下：

(1)组播成员管理模块检测到终端发起的显式组播加入命令时，将组播成员状态映射为开，并保存[组播组，<终端标识、业务流标识>]信息。如果加入组播组的是第一个终端，则ASN GW生成一个IP组播加入消息，例如Join(加入)或Report(报告)消息，并将IP组播加入消息发送给MR。

(2)组播成员管理模块检测到终端发起的显式组播退出命令时，将组播成员状态映射为关，并删除相应的[组播组，<终端标识、业务流标识>]信息。如果离开组播组的是最后一个终端，ASN GW生成一个IP组播退出消息，例如Leave(离开)或Done(完成)，并将IP组播退出消息发送给MR。

作为另一种方案，组播成员管理模块可以将组播组信息，即终端加入或离开哪一个组播组的信息通知无线链路管理模块，由无线链路管理模块进行组播组信息的更新。

步骤102：当ASN-GW接收的MR下发的组播查询消息时，查询本地组播成员状态，并根据组播成员状态决定是否回应组播报告消息，并不向终端转发组播查询消息。

由于无线链路管理模块实时检测终端的无线链路状态，并将终端的无线链路状态变化信息发送给组播成员管理模块，组播成员管理模块根据终端的无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关。因此当ASN GW接收的MR下发的组播查询消息，通过查询组播成员管理模块即可得知组播成员状态信息，并根据组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息，即ASN GW接收的MR下发的组播查询消息后，不用再向终端转发组播查询消息，从而可以减少空口资源的浪费，节省终端的能耗。

需要说明的是，当终端移动时，可能导致无线链路管理模块和组播成员管理模块属于不同的ASN-GW，例如终端移动时，导致终端切换到新的ASN-GW上组播成员管理模块，此时，新的组播成员管理模块将该终端组播成员状态映射为开，并增加[组播组，<终端标识、业务流标识>]信息，并将原组播成员管理模块上的状态映射为关，不同的ASN-GW上的组播成员管理模块通过上下文保持组播成员状态保持同步。

本发明实施例还提供了一种组播代理实现的系统，参见图3，该系统包括：

组播成员状态维护模块，用于维护组播成员状态信息；

接收模块，用于接收组播查询消息；

判断模块，用于根据组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息。

其中，判断模块具体包括：

查询模块，用于根据组播查询消息查询组播成员状态信息；

选择模块，用于根据查询到的组播成员状态信息选择是否回应组播报告消息。

组播成员状态维护模块包括：

无线链路管理模块和/或组播成员管理模块；

无线链路管理模块检测无线链路状态变化信息，根据无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关，并将组播成员状态信息通知组播成员管理模块，相应地，组播成员管理模块根据通知进行组播成员状态信息的更新；或

无线链路管理模块检测无线链路状态变化信息，并将无线链路状态变化信息通知组播成员管理模块，相应地，组播成员管理模块根据无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关，并进行组播成员状态信息的更新。

需要说明的是，无线链路管理模块和/或组播成员管理模块集成在网关上。

本发明实施例所述方案将ASN-GW作为组播代理，维护组播成员状态，当ASN-GW收到MR下发的组播查询消息时，通过查询本地的组播成员状态，并根据查询到的组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息，不再向终端发送组播查询消息，从而能够达到减少空口资源的浪费、降低终端的能耗的效果。

以上实施例提供的技术方案可以通过硬件和软件实现，软件存储在可读取的存储介质上，如计算机的软盘，硬盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种组播代理实现的方法，其特征在于，所述方法包括：

维护组播成员状态信息；

当接收到组播查询消息时，根据所述组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息；

其中，所述维护组播成员状态信息包括：无线链路管理模块检测终端的无线链路状态信息，根据所述无线链路状态信息将组播成员状态映射为开或关，并将组播成员状态信息通知组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述通知进行组播成员状态信息的更新；或所述无线链路管理模块检测终端的无线链路状态信息，并将所述无线链路状态信息通知所述组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述无线链路状态信息将组播成员状态映射为开或关，并进行组播成员状态信息的更新。

2.如权利要求1所述的组播代理实现的方法，其特征在于，所述无线链路管理模块检测终端的无线链路状态信息，根据所述无线链路状态信息将组播成员状态映射为开或关，并将组播成员状态信息通知组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述通知进行组播成员状态信息的更新的步骤包括：

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态信息时，如果所述组播成员状态初始为关，则将所述组播成员状态映射为关，并通知所述组播成员管理模块进行组播成员状态信息的更新；或

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从服务模式变为退出服务模式时，如果所述组播成员状态初始为开时，则将所述组播成员状态映射为关，并通知所述组播成员管理模块进行组播成员状态信息的更新；或

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从连接模式变为空闲模式，且从非无线组播链路接收组播业务时，如果所述组播成员状态初始为开，则将所述组播成员状态映射为关，并通知所述组播成员管理模块进行组播成员状态信息的更新；或

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从连接模式变为空闲模式，且从无线组播链路接收组播业务时，如果所述组播成员状态初始为开，则将所述组播成员状态映射为开，并通知所述组播成员管理模块进行组播成员状态的更新。

3.如权利要求1所述的组播代理实现的方法，其特征在于，所述无线链路管理模块检测终端的无线链路状态信息，并将所述无线链路状态信息通知所述组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述无线链路状态信息将组播成员状态映射为开或关，并进行组播成员状态信息的更新的步骤包括：

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态信息时，将所述无线链路状态信息通知所述组播成员管理模块，如果所述组播成员状态初始为关，则所述组播成员管理模块将所述组播成员状态映射为关，并进行组播成员状态信息的更新；或

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从服务模式变为退出服务模式时，将所述无线链路状态变化信息通知所述组播成员管理模块，如果所述组播成员状态初始为开，则所述组播成员管理模块将所述组播成员状态映射为关，进行组播成员状态信息的更新；或

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从连接模式变为空闲模式，且从非无线组播链路接收组播业务时，将所述无线链路状态变化信息和接收业务信息通知所述组播成员管理模块，如果所述组播成员状态初始为开，则所述组播成员管理模块将所述组播成员状态映射为关，进行组播成员状态信息的更新；或

当所述无线链路管理模块检测到终端的无线链路状态从连接模式变为空闲模式，且从无线组播链路接收组播业务时，将所述无线链路状态变化信息和接收业务信息通知所述组播成员管理模块，如果所述组播成员状态初始为开，则所述组播成员管理模块将所述组播成员状态映射为开，进行组播成员状态信息的更新。

4.一种组播代理实现的系统，其特征在于，所述系统包括：

组播成员状态维护模块，用于维护组播成员状态信息；

接收模块，用于接收组播查询消息；

判断模块，用于根据所述组播成员状态信息决定是否回应组播报告消息；

其中，所述组播成员状态维护模块包括：无线链路管理模块和/或组播成员管理模块；所述无线链路管理模块检测无线链路状态变化信息，根据所述无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关，并将组播成员状态信息通知所述组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述通知进行组播成员状态信息的更新；或所述无线链路管理模块检测无线链路状态变化信息，并将所述无线链路状态变化信息通知所述组播成员管理模块，相应地，所述组播成员管理模块根据所述无线链路状态变化信息将组播成员状态映射为开或关，并进行组播成员状态信息的更新。

5.如权利要求4所述的组播代理实现的系统，其特征在于，所述判断模块具体包括：

查询模块，用于根据所述组播查询消息查询组播成员状态信息；

选择模块，用于根据查询到的所述组播成员状态信息选择是否回应所述组播报告消息。

6.如权利要求4所述的组播代理实现的系统，其特征在于，所述无线链路管理模块和/或组播成员管理模块集成在网关上。

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