CN101873658A - 移动组播切换的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了移动组播切换的方法和设备。根据本发明实施例的方法包括：接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求；根据所述注册请求生成包括注册确认信息和组查询信息的第一报文；以及向用户侧设备或外网接入设备发送第一报文。根据本发明实施例的家乡网络接入设备包括：第一接收模块，接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求；生成模块，根据注册请求生成包括注册确认信息和组查询信息的第一报文；以及第一发送模块，向用户侧设备或外网接入设备发送第一报文。采用本发明的方法和设备，一方面可以缩短切换时延，减少切换过程中潜在的组播报文丢失；另一方面能够减少报文数量，节省网络资源。

Description

移动组播切换的方法和设备

技术领域

本发明涉及通信领域，尤其涉及移动组播切换的方法和设备。

背景技术

移动组播技术是将移动IP(Mobile IP，简称为“MIP”)技术和组播技术相结合的一种技术。移动组播可使用移动IP技术(MIPv6、MIPv4、PMIP等)完成对移动组播接收者(Mobile Multicast Receiver，简称为“MMR”)在家乡网络接入设备(Home network Access Router，简称为“HAR”)上的注册与绑定，使用组管理协议，例如在IPv4网络中使用互联网组管理协议(Internet Group Management protocol，简称为“IGMP”)，又例如在IPv6网络中使用组播监听发现协议(Multicast Listener Discovery，简称为“MLD”)，加入和离开一个组播组，使用组播路由协议(PIM-SM、PIM-SSM、MPLSp2mp LDP、MPLS p2mp RSVP-TE等)构建到组播源的组播树，并将组播数据从组播源传递到MMR。上述HAR在MIPv4和MIPv6中为家乡代理(Home Agent，简称为“HA”)，在PMIP中为本地移动锚点(Local Mobility Anchor)。

当MMR位于家乡网络时，如果MMR希望接收组播业务，则向HAR发送IGMP或MLD组成员报告。HAR可采用任何形式的组播路由协议，向上游网络设备发送组播协议报文构建组播树。HAR若不支持组播路由协议，也可采用IGMP-Proxy机制，将MMR的组成员报告向上游设备中继构建组播树。HAR还需根据组管理协议的要求向MMR发送IGMP或MLD组成员查询，并且在接收到来自组播源的组播数据后向MMR转发。

当MMR位于外地网络时，需要配置在外地网络使用的地址，然后由MMR或其外网接入设备(Foreign Access Router，简称为“FAR”)使用移动IP信令向HAR发起注册请求，HAR根据注册请求建立绑定关系，并向MMR或FAR发送注册确认报文。此后可选择采用隧道机制或优化组播路由完成组的加入、组播树的构建和组播数据的转发。在隧道机制中，MMR的组成员报告通过MMR和HAR之间的隧道，或通过FAR和HAR之间的隧道向HAR传递。HAR接收到该报告后，在家乡网络上进行组播树的构建，建树方法同MMR位于家乡网络时的情形。HAR通过隧道将组查询报文，向FAR或向MMR发送，并在接收到来自组播源的组播数据后，通过隧道向FAR或向MMR转发。当上述组查询报文和组播数据通过隧道发向FAR时，FAR解封装报文并向MMR转发，或者当上述报文通过隧道发向MMR时，由MMR自己解封装报文。上述FAR在MIPv4中为外地代理(Foreign Agent，简称为“FA”)，在MIPv6中为外地网络接入路由器，在PMIP中为移动接入网关(Mobile Access Gateway)。

当MMR发生切换，即从原接入网络向新接入网络移动时，如果在切换当中仍需要接收组播业务，这就要求MMR配置新网络使用的地址，重新向HAR发起注册，并且在新网络发送组成员报告并接收组播数据。

根据MIPv6[RFC3775]的规定，移动节点(即MMR)必不能将组成员控制报文(即IGMP/MLD报告)经过隧道发给家乡代理(即HAR)，直至移动节点在家乡代理上有绑定关系，并且家乡代理通过隧道发送至少一个组成员控制报文(即IGMP/MLD查询)(A mobile node MUST NOT tunnel multicast group membership control packets until(1)the mobile node has a binding in place at the home agent，and(2)the latter sends at least one multicast group membership control packet via the tunnel)。如果遵循该标准的严格规定，在隧道机制中，MMR必须等待在HAR上通过注册建立了绑定关系并且等待HAR在隧道上发送了组查询报文之后才可以向HAR发送组成员报告。

按照上述要求，HAR需要在发送注册确认报文的同时或在发送注册确认报文之后发送IGMP/MLD组查询报文。

但是，本发明人发现若采用上述技术方案，那么：

(1)如果HAR同时发送注册确认报文和组查询报文，由于网络传递的不确定性，不能保证注册确认报文先于组查询报文到达MMR，如果MMR在收到注册确认报文之前收到组查询报文，则不能够向HAR发送组成员报告，并且由于隧道关系尚未建立，MMR有可能将先前的组查询报文丢弃，从而不得不等待下一次组查询报文到达时才能发送组成员报告。

(2)如果HAR选择在发送注册确认报文之后发送组查询报文，那么HA需要设定发送查询的延迟间隔。由于MMR需等待延迟的查询报文才能发送组成员报告，因此，在切换情况下更易于导致组播数据的丢失。

发明内容

本发明实施例的主要目的是克服现有技术中采用隧道机制的移动组播切换时延较长、易丢失组播报文、浪费网络资源等问题。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种移动组播切换的方法，包括：

接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求；

根据所述注册请求生成第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息；以及

向所述用户侧设备或外网接入设备发送所述第一报文。

本发明实施例还提供了一种移动组播切换的家乡网络接入设备，包括：

第一接收模块，接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求；

生成模块，根据所述注册请求生成第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息；以及

第一发送模块，向所述用户侧设备或外网接入设备发送所述第一报文。

本发明实施例还提供了一种用于移动组播切换的外网接入设备，包括：

第三发送模块，向家乡网络接入设备发送注册请求；以及

第三接收模块，接收所述家乡网络接入设备根据所述注册请求生成的第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息。

本发明实施例还提供了一种用于移动组播切换的用户侧设备，包括：

注册请求模块，直接或通过外网接入设备向家乡网络接入设备发送注册请求；

获取模块，接收所述家乡网络接入设备根据所述注册请求生成的第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息，并从所述第一报文获取所述组查询信息；以及

第四发送模块，直接或通过所述外网接入设备向家乡网络接入设备发送根据所述组查询信息生成的组成员报告。

基于上述技术方案，本发明实施例提供的移动组播切换的方法和设备，一方面可以降低用户侧设备在新网络上接收组播流量花费的时间，缩短切换时延，减少切换过程中潜在的组播报文丢失，保证用户侧设备以最佳时机向家乡网络接入设备发送组成员报告，另一方面可以减少报文数量，节省网络资源。另外，本发明实施例的方法简单易行，并且适用于所有采用隧道的MIP机制(如MIPv4，MIPv6和PMIP等)。

附图说明

下面将参考附图对本发明实施例进行详细描述，其中：

图1是根据本发明实施例的移动组播切换方法的流程图；

图2是根据本发明实施例的在用户侧设备与家乡网络接入设备直接通信情况下的移动组播切换方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的在用户侧设备通过外网接入设备与家乡网络接入设备通信情况下的移动组播切换方法的流程图；

图4是根据本发明另一实施例的在用户侧设备通过外网接入设备与家乡网络接入设备通信情况下的移动组播切换方法的流程图；

图5是根据本发明实施例的家乡网络接入设备的结构示意图；

图6是根据本发明另一实施例的家乡网络接入设备的结构示意图；

图7是根据本发明实施例的外网接入设备的结构示意图；

图8是根据本发明另一实施例的外网接入设备的结构示意图；和

图9是根据本发明实施例的用户侧设备的结构示意图。

具体实施方式

为了便于本领域普通技术人员理解和实现本发明，现结合附图和具体实施例来阐述本发明。

本发明实施例提供了一种采用隧道机制的移动组播切换方法，如图1所示，该方法包括：

S110，接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求；

S120，根据注册请求生成第一报文，该第一报文包括对注册请求的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息；以及

S130，向用户侧设备或外网接入设备发送所述第一报文。

其中，用户侧设备例如是接收组播数据的移动组播接收者(MMR)，MMR包括但不限于移动电话、便携式计算机、个人数字助理(PDA)、便携式游戏机和便携式多媒体机；外网接入设备(FAR)指连接到移动节点的外地网络的主机或路由器，FAR包括但不限于外地代理、外地网络接入路由器和移动接入网关，例如，FAR在MIPv4中为外地代理，在MIPv6中为外地网络接入路由器，在PMIP中为移动接入网关。

当MMR从原接入网络向新接入网络移动即发生切换时，MMR或FAR在新网络向家乡网络接入设备(HAR)发起注册请求。其中，HAR指连接到移动节点的家乡网络的主机或路由器，HAR包括但不限于家乡代理和本地移动锚点，例如，HAR在MIPv4和MIPv6中为家乡代理，在PMIP中为本地移动锚点。HAR根据该注册请求和组管理协议(例如IGMP或MLD)生成第一报文，并将该第一报文发送给MMR或FAR，其中，第一报文不仅包括对注册请求确认的注册确认信息，还包括根据组管理协议生成的组查询信息。

本发明实施例通过使一个报文承载注册确认信息和组查询信息，可以避免同时发送注册确认报文和组查询报文可能引起的报文丢失或乱序的问题，也避免先发送注册确认报文再发送组查询报文而产生的增加切换时延的问题，缩短接收组播流量花费的时间，保证用户侧设备以最佳时机向家乡网络接入设备发送组成员报告。同时，本发明实施例用一个报文承载现有技术中两个报文所承载的信息，可以减少报文数量，节省网络资源。

本发明实施例在接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求之后还可包括：根据注册请求确定用户侧设备正在发生切换并接受所述注册请求。例如，HAR根据注册请求中的家乡地址或移动节点标识判定MMR的身份，并根据自身保存的状态判定MMR在之前的接入网络处于有效的接收状态，由此确定MMR正在发生切换并且很可能正在接收组播数据，从而HAR在完成对注册请求的相应处理后接受并响应该注册请求。

根据本发明实施例，采用隧道机制的移动组播切换的方法在向用户侧设备或外网接入设备发送第一报文之后还可包括：接收用户侧设备根据组查询信息形成的组成员报告；以及根据组成员报告向用户侧设备发送组播数据。

当用户侧设备通过外网接入设备与家乡网络接入设备通信时，接收通过外网接入设备转发的组成员报告，并且通过外网接入设备向用户侧设备发送组播数据。其中，在外网接入设备生成注册请求并向家乡网络接入设备发送的情况下，用户侧设备得到的组查询信息来自外网接入设备根据第一报文中的组查询信息生成的组查询报文。

具体地，根据本发明实施例的采用隧道机制的移动组播切换方法的流程图如图2至4所示。图2示出了根据本发明实施例的在用户侧设备与家乡网络接入设备直接通信情况下的移动组播切换方法的流程图。其中，MMR与HAR直接通信(如MIPv6或MIPv4的共存模式)，即注册请求报文由MMR直接发向HAR。HAR根据注册请求报文中的HA判定该MMR的身份，并根据自身保存的状态判定MMR在之前的接入网络处于有效的接收状态，从而确定MMR正在发生切换并且很可能正在接收组播数据。HAR完成对注册请求的相应处理并确定接受该注册请求后，生成包括注册确认信息和组查询信息的第一报文，并向MMR发送。MMR接收到第一报文后，从第一报文中拆分注册确认信息和组查询信息，并根据组成员查询信息经隧道向HAR发送组成员报告。HAR接受到该组成员报告后将组播数据封装并经新隧道向MMR发送。

图3示出了根据本发明实施例的在用户侧设备通过外网接入设备与家乡网络接入设备通信情况下的移动组播切换方法的流程图。其中，MMR的注册请求需要通过FAR发向HAR(如在MIPv4的外地代理模式下)，即MMR的注册请求报文发向FAR后，由FAR将该注册请求报文转送给HAR。HAR根据注册请求报文中的HA判定该MMR的身份，并根据自身保存的状态判定MMR在之前的接入网络处于有效的接收状态，从而确定MMR正在发生切换并且很可能正在接收组播数据。HAR完成对注册请求的相应处理并确定接受该注册请求后，生成包括注册确认信息和组查询信息的第一报文，并向FAR发送。FAR在收到第一报文后，向MMR转发。MMR接收到该第一报文后，从第一报文中拆分注册确认信息和组查询信息，并根据组成员查询信息向FAR发送组成员报告。FAR将该组成员报告封装后经隧道向HAR发送。HAR接收到该组成员报告后，将组播数据封装并经新隧道向FAR发送，再由FAR解封装组播数据后向MMR转发。

图4示出了根据本发明另一实施例的在用户侧设备通过外网接入设备与家乡网络接入设备通信情况下的移动组播切换方法的流程图。其中，注册请求报文由FAR生成并向HAR发送(如在PMIP(包括PMIP4和PMIPv6)的情形下)。HAR根据注册请求报文中的移动节点标识判定该MMR的身份，并根据自身保存的状态判定MMR在之前的接入网络处于有效的接收状态，从而确定MMR正在发生切换并且很可能正在接收组播数据。HAR完成对注册请求的相应处理并确定接受该注册请求后，生成包括注册确认信息和组查询信息的第一报文，并向FAR发送。FAR在收到第一报文后，从第一报文中拆分注册确认信息和组查询信息，并向MMR发送包括组成员查询信息的标准的组查询报文。MMR接收到该组查询报文后，向FAR发送组成员报告。FAR将组成员报告封装后经隧道向HAR发送。HAR接收到该组成员报告后将组播数据封装经新隧道向FAR发送，再由FAR解封装组播数据后向MMR转发。

在本发明的上述实施例中，包括注册确认信息和组查询信息的第一报文可以通过对第二报文的格式或第三报文的格式进行扩展而形成，其中，第二报文是对注册请求确认的注册确认报文，第三报文是根据组管理协议生成的包括组查询信息的组查询报文。其中，上述注册确认报文在MIPv4中为注册应答(Registration Reply)报文，在MIPv6中为绑定确认(Binding Acknowledgement)报文，在PMIP中为代理绑定确认(Proxy Binding Acknowledgement)报文。由此，本发明实施例的方法简单易行。并且本发明实施例的方法适用于所有采用隧道的MIP机制，下面举例详细说明。

1、本发明实施例对于IPv4网络的适用。

在IPv4网络中，MMR使用MIPv4或PMIPv4等移动IP协议完成MMR在HAR上的注册，并使用IGMP(例如IGMPv2或IGMPv3)组管理协议完成组成员管理。

1)以MIPv4为例，MIPv4使用注册应答报文实现对注册请求报文的确认，注册应答承载在UDP报文中，该报文的格式如表1所示(其中IP头未示出)。

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表1

其中，源端口号：UDP源端口号，数值可变；

目的端口号：UDP目的端口号，取值434；

长度：表1中整个报文的长度，不包括IP头；

校验和：整个报文的校验和，不包括IP头。

类型：取值为3，标明为一个注册应答报文；

代码：标识注册请求的结果，目前已定义了0、1、64-88、128-136指明注册请求结果；

生存时间：注册请求被接收时有效，指明注册的超时时间；

家乡地址：移动节点在家乡网络使用的IP地址；

家乡代理：移动节点在家乡网络的接入设备——家乡代理的IP地址；

标识：64比特数，用于将注册请求与注册响应匹配；以及

移动选项：除上面固定字段之外，由家乡代理向移动节点发送注册响应携带的其他信息。

2)IGMPv2的组查询报文的格式如表2所示(其中IP头未示出)。

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表2

其中，类型：消息类型，当取值为0x11时为组成员查询报文；

最大响应时间：在发送报告前允许的最大响应时间；

校验和：整个消息的校验和；以及

组地址：当送一般查询(General Query)时设为0，当发送组特定查询(Group-Specific Query)时设为要查询的组地址。

3)IGMPv3的组查询报文的格式如表3所示(其中IP头未示出)。

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表3

其中，类型、最大响应时间和校验和的定义同IGMPv2；

组地址：当发送一般查询时为0，当发送组特定查询和组-源特定查询时设为待查询的组地址；

S标志：当设为1时，接收到该查询报文的组播路由器压缩定时发送的查询；

QRV：查询者的鲁棒值，决定发送一个查询的次数；

QQIC：查询者的查询间隔码，确定周期性查询的间隔；

源数量N：查询中携带的组播源的数量，当查询为一般查询或组特定查询时设为0，当查询为组-源特定查询时设为组播源的数量；以及

源地址[i]：组播源的单播地址矢量(其中i＝1，2，...，N)。

以MMR使用MIPv4移动IP协议完成MMR在HAR上的注册，并使用IGMPv2组管理协议完成组成员管理为例，可通过将表2所示的格式叠加在表1所示的移动选项后面，从而形成包括注册确认信息和组查询信息的第一报文，该第一报文的格式如表4所示(其中IP头未示出)。

在该实施例中，第一报文可以包括类型字段或代码字段或特定的标志，用以标识第一报文承载注册确认信息和组查询信息。同时第一报文的IP头需将“总长度字段”设为第一报文的总长度。例如，定义代码字段中的数值为2或100或200等，表示该报文承载组查询信息和注册确认信息。由此MMR或FAR可以识别该报文，并从该报文中获取注册确认信息和组查询信息。当然，此处数值仅为示例，代码字段中的数值可以采用0至255之间除了0、1、64-88、128-136之外的其它数值。

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表4

在上述实施例中，第一报文包括的移动选项字段承载组查询信息。更优选的是该移动选项字段可以包括类型字段或代码字段或特定的标志，以标识该移动选项字段承载组查询信息。以MMR使用MIPv4移动IP协议完成MMR在HAR上的注册，并使用IGMPv3组管理协议完成组成员管理为例，该第一报文的格式如表5所示(其中IP头未示出)。

在上述第一报文中，利用表1中的“移动选项”字段承载组查询信息，形成表5中的“组查询移动选项”字段，该移动选项字段采用Type-Length-Value(类型-长度-值)的结构。对于该移动选项字段，可以定义新的“类型”值用以标识该移动选项字段承载组查询信息，从而便于MMR或FAR识别该报文。该移动选项的“长度”为整个组查询信息的长度，不包含类型和长度字段本身的长度，该字段后是包括组查询信息的数据部分。UDP头的长度为包含组查询移动选项的整个UDP报文的长度。此外，该第一报文的IP头中的“总长度字段”设为形成的第一报文的总长度。取决于家乡代理的实现，该组查询移动选项可位于其他移动选项之前、之后或之间。

如果采用IGMPv2组管理协议进行组成员管理，与表4相类似地可通过扩展第二报文的格式来构建第一报文，优选的是第一报文包括移动选项字段以承载组查询信息。

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表5

2、本发明实施例对于IPv6网络的适用。

在IPv6网络中，MMR使用MIPv6或PMIPv6等移动IP协议完成MMR在HAR上的注册，使用MLD(例如MLDv1或MLDv2等)组管理协议完成组成员管理。

1)以MIPv6为例，MIPv6使用绑定确认报文实现对注册请求报文的确认，该报文的格式如表6所示(其中IP头未示出)。

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表6

其中，承载协议：标识紧随此报文头之后的头类型；

头长度：表示从状态开始计算的报文长度；

类型：对于绑定确认报文其类型值取6；

头校验和：表6所示部分和前面的IPv6伪头部分的校验和；

状态：含义和取值同表1中的“代码”字段；

K标志：密钥管理能力标识；

序列号：含义同表1中的“标识”字段；

生存时间：含义同表1中的“生存时间字段”；

移动选项：除报文的固定长度部分绑定确认报文携带的其他选项。

2)以PMIPv6为例，PMIPv6使用代理绑定确认报文实现对注册请求报文的确认，该报文的格式如表7所示(其中IP头未示出)。

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表7

其中，代理绑定确认报文与MIPv6的绑定确认报文基本相同，区别主要在于两个标志R和P：

R标志：取值为1表示这是一个来自路由器的注册报文，取值为0表示这是来自移动节点的注册报文；

P标志：表明这是一个代理更新注册。

3)MLDv1的组查询报文的格式如表8所示(其中ICMPv6头未示出)。

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表8

其中，类型：取值为130时为组成员查询；

代码：未定义；

校验和：标准的ICMPv6校验和，计算时覆盖整个MLD消息和IPv6头中的“伪头字段”；

最大响应时延：允许发送报告的最大可允许时延；

组地址：发送一般查询(General Query)时设为0，发送组地址特定查询(Multicast-Address-Specific Query)时置为IPv6组播地址。

4)MLDv2的组查询报文的格式如表9所示(其中ICMPv6头未示出)。

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表9

其中，各字段的含义分别与表3和表8中对应的字段含义相同。

移动组播可能会采用MIPv6与MLDv1，MIPv6与MLDv2，PMIPv6与MLDv1以及PMIPv6与MLDv2等各种组合。与本发明实施例对IPv4网络的适用相类似，第一报文可以采用任何合适的格式以包括注册确认信息和组查询信息。优选地，可以扩展包括注册确认信息的第二报文的格式，使其数据部分携带组查询信息。当然也可以扩展包括组查询信息的第三报文的格式，使其数据部分承载注册确认信息。优选地，第一报文包括“移动选项”字段以承载组查询信息，该移动选项字段还可以包括类型字段或代码字段或特定的标志，以标识该移动选项字段承载组查询信息。

以MIPv6与MLDv1组合的移动组播为例，通过对表6所示的报文格式进行扩展，得到的第一报文的格式如表10所示，其中承载组查询信息的“移动选项”字段称为“组查询移动选项”字段。

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表10

对于得到的第一报文，可定义该报文中的类型字段或代码字段或采用特定的标志，以标识该报文是承载组查询信息的注册确认报文，从而便于MMR或FAR识别该报文。该第一报文可以包括移动选项字段，该移动选项字段可以用来承载组查询信息。对于该组查询移动选项字段，可以定义“类型”或“代码”字段用以标识该组查询移动选项字段承载组查询信息，也便于MMR或FAR识别该组查询信息。选项长度为整个组查询信息的长度，不包含移动选项头和选项长度字段本身的长度，该字段后是组查询报文的数据部分。表10中头长度和头校验和的计算需要包含组查询选项，此外IPv6报文头的“载荷长度”字段和IPv6伪头中的上层协议报文长度字段的计算需包含组查询移动选项部分。取决于家乡代理的实现，该组查询移动选项可以位于其他移动选项之前、之后或之间。

由此，可以容易地形成既包括注册确认信息又包括组查询信息的第一报文，从而可以降低接收组播流量花费的时间，缩短切换时延，减少切换过程中潜在的组播报文丢失，可以保证MMR以最佳时机向HAR发送组成员报告，也可以减少报文数量，节省网络资源。并且，本发明实施例的方法简单易行，适用于所有采用隧道机制的MIP机制。

下面将描述根据本发明实施例的用于采用隧道机制的移动组播切换的设备。

如图5所示，根据本发明实施例的用于采用隧道机制的移动组播切换的家乡网络接入设备100包括：第一接收模块110；生成模块120；以及第一发送模块130。其中，第一接收模块110用来接收来自用户侧设备300(请参考图9)或外网接入设备200(请参考图7和8)的注册请求；生成模块120则用于根据注册请求生成第一报文，该第一报文包括对注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息；第一发送模块130用于向用户侧设备300或外网接入设备200发送所述第一报文。

本发明实施例的家乡网络接入设备通过生成承载注册确认信息和组查询信息的报文，可以避免同时发送注册确认报文和组查询报文可能引起的报文丢失或乱序的问题，也可以避免先发送注册确认报文再发送组查询报文而产生的增加切换时延的问题，缩短接收组播流量花费的时间，保证用户侧设备以最佳时机向家乡网络接入设备发送组成员报告。同时，可以减少报文数量，节省网络资源。

在家乡网络接入设备的实施例中，家乡网络接入设备还可以包括确定模块115，用于根据第一接收模块110接收的注册请求确定用户侧设备300正在发生切换并接受注册请求。例如，HAR根据注册请求中的家乡地址或移动节点标识判定MMR的身份，并根据自身保存的状态判定MMR在之前的接入网络处于有效的接收状态，由此确定MMR正在发生切换并且很可能正在接收组播数据，从而HAR在完成对注册请求的相应处理后接受并响应该注册请求。

在本实施例中，如图6所示，家乡网络接入设备还可以包括第二接收模块140和第二发送模块150。其中，第二接收模块140用于接收用户侧设备300根据组查询信息形成的组成员报告；第二发送模块150用于根据该组成员报告向用户侧设备300发送组播数据。

当用户侧设备300通过外网接入设备200与家乡网络接入设备100通信时，第二接收模块140接收通过外网接入设备200转发的组成员报告，并且第二发送模块150通过外网接入设备200向用户侧设备300发送组播数据。其中，在外网接入设备200生成注册请求并向家乡网络接入设备发送的情况下，用户侧设备300得到的组查询信息来自外网接入设备200根据第一报文中的组查询信息生成的组查询报文。

如图7所示，根据本发明实施例的用于采用隧道机制的移动组播切换的外网接入设备200包括第三发送模块210和第三接收模块220，其中第三发送模块210用于向家乡网络接入设备100发送注册请求，第三接收模块220用于接收家乡网络接入设备100根据所述注册请求生成的第一报文，该第一报文包括对注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息。

该外网接入设备200还可包括：第一转发模块230；第二转发模块240和第三转发模块250。其中，第一转发模块230用于向用户侧设备300转发接收到的组查询信息；第二转发模块240用于接收来自用户侧设备300的根据组查询信息生成的组成员报告，并向家乡网络接入设备100转发；第三转发模块250用于接收来自家乡网络接入设备100的组播数据并向用户侧设备300转发，如图8所示。

其中，在第三发送模块210生成注册请求并向家乡网络接入设备100发送的情况下，第一转发模块230根据接收到的包括注册确认信息和组查询信息的第一报文生成第三报文，以向用户侧设备300转发接收到的组查询信息，其中该第三报文是根据组管理协议生成的包括组查询信息的组查询报文。

如图9所示，根据本发明实施例的用于采用隧道机制的移动组播切换的用户侧设备300，包括注册请求模块310、获取模块320和第四发送模块330。其中，注册请求模块310用于直接或通过外网接入设备200向家乡网络接入设备100发送注册请求；获取模块320用于接收家乡网络接入设备100根据注册请求生成的第一报文，该第一报文包括对注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息，并从第一报文获取组查询信息；第四发送模块330用于直接或通过外网接入设备200向家乡网络接入设备100发送根据组查询信息生成的组成员报告。

在根据本发明实施例的家乡网络接入设备100、外网接入设备200和用户侧设备300中，与本发明实施例的移动组播切换方法中相类似，第一报文可以采用任何合适的格式以包括注册确认信息和组查询信息。优选地，第一报文可以通过对第二报文的格式或第三报文的格式进行扩展而形成，其中，第二报文是对注册请求确认的注册确认报文，第三报文是根据组管理协议生成的包括组查询信息的组查询报文。更优选地，可以扩展第二报文的格式，使其数据部分携带组查询信息。当然也可以扩展包括组查询信息的第三报文的格式，使其数据部分承载注册确认信息。并且，可定义该第一报文中的类型字段或代码字段或采用特定的标志，以标识该报文是承载组查询信息的注册确认报文，从而便于MMR或FAR识别该报文。第一报文还可以包括移动选项字段以承载组查询信息。更优选的是该移动选项字段还可以包括类型字段或代码字段或特定的标志，以标识该移动选项字段承载组查询信息。

本领域普通技术人员可以理解，实现本发明实施例的方法的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于可读取存储介质中，该程序在执行时执行上述通信方法中对应的步骤。所述的存储介质可以是：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

尽管本发明通过参考附图并结合优选实施例的方式进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域的普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的变形和改动，而这些变形与改动都在本发明的涵盖范围内。

Claims (16)

1.一种采用隧道机制的移动组播切换的方法，其特征在于，包括：

接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求；

根据所述注册请求生成第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息；以及

向所述用户侧设备或外网接入设备发送所述第一报文。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一报文包括类型字段或代码字段或特定的标志，以标识所述第一报文承载所述注册确认信息和组查询信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一报文包括移动选项字段，所述移动选项字段承载所述组查询信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述移动选项字段包括类型字段或代码字段或特定的标志，以标识所述移动选项字段承载所述组查询信息。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求之后，所述方法还包括：根据所述注册请求确定所述用户侧设备正在发生切换并接受所述注册请求。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在所述向所述用户侧设备或外网接入设备发送所述第一报文之后，所述方法还包括：

接收所述用户侧设备根据接收到的所述组查询信息形成的组成员报告；以及

根据所述组成员报告向所述用户侧设备发送组播数据。

7.一种用于采用隧道机制的移动组播切换的家乡网络接入设备，其特征在于，包括：

第一接收模块，接收来自用户侧设备或外网接入设备的注册请求；

生成模块，根据所述注册请求生成第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息；以及

第一发送模块，向所述用户侧设备或外网接入设备发送所述第一报文。

8.根据权利要求7所述的家乡网络接入设备，其特征在于，所述第一报文包括类型字段或代码字段或特定的标志，以标识所述第一报文承载所述注册确认信息和组查询信息。

9.根据权利要求7所述的家乡网络接入设备，其特征在于，所述第一报文包括移动选项字段，所述移动选项字段承载所述组查询信息。

10.根据权利要求9所述的家乡网络接入设备，其特征在于，所述移动选项字段包括类型字段或代码字段或特定的标志，以标识所述移动选项字段承载所述组查询信息。

11.根据权利要求7至10中任一项所述的家乡网络接入设备，其特征在于，所述家乡网络接入设备还包括确定模块，根据所述第一接收模块接收的注册请求确定所述用户侧设备正在发生切换并接受所述注册请求。

12.根据权利要求7至10中任一项所述的家乡网络接入设备，其特征在于，所述家乡网络接入设备还包括：

第二接收模块，接收所述用户侧设备根据接收到的所述组查询信息形成的组成员报告；以及

第二发送模块，根据所述组成员报告向所述用户侧设备发送组播数据。

13.一种用于采用隧道机制的移动组播切换的外网接入设备，其特征在于，包括：

第三发送模块，向家乡网络接入设备发送注册请求；以及

第三接收模块，接收所述家乡网络接入设备根据所述注册请求生成的第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息。

14.根据权利要求13所述的外网接入设备，其特征在于，所述外网接入设备还包括：

第一转发模块，向用户侧设备转发接收到的所述组查询信息；

第二转发模块，接收来自所述用户侧设备的根据所述组查询信息生成的组成员报告，并向所述家乡网络接入设备转发；以及

第三转发模块，接收来自所述家乡网络接入设备的组播数据并向所述用户侧设备转发。

15.根据权利要求14所述的外网接入设备，其特征在于，所述第三发送模块生成所述注册请求，并且所述第一转发模块根据所述第一报文生成第三报文，以向所述用户侧设备转发接收到的所述组查询信息，其中所述第三报文是根据组管理协议生成的包括所述组查询信息的组查询报文。

16.一种用于采用隧道机制的移动组播切换的用户侧设备，其特征在于，包括：

注册请求模块，直接或通过外网接入设备向家乡网络接入设备发送注册请求；

获取模块，接收所述家乡网络接入设备根据所述注册请求生成的第一报文，所述第一报文包括对所述注册请求确认的注册确认信息和根据组管理协议生成的组查询信息，并从所述第一报文获取所述组查询信息；以及

第四发送模块，直接或通过所述外网接入设备向家乡网络接入设备发送根据所述组查询信息生成的组成员报告。

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