CN102668461B - 用于支持基于网络的移动性的移动多播系统及其方法 - Google Patents

用于支持基于网络的移动性的移动多播系统及其方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种移动多播系统及其方法，并更具体地涉及一种基于网络的移动性的多播系统及其方法。根据本发明一个实施例的系统是支持基于网络的移动性的移动多播系统，包括：接入点，通过无线信道与接入网中的移动终端通信，获得这些终端的第2层地址，并提供所获得的终端的第2层地址；管理部分，控制在所述接入点中包括的每一终端的移交，向所述终端传送要提供的多播分组，并且所述管理部分根据所述接入点而提供；路由器，通过网络接收多播数据，并向用于接收该多播数据的终端传送该多播分组；和移动控制服务器，从管理部分获得终端的位置信息，当从路由器接收到查询消息时，向每一管理部分传送用于确定多播数据的接收的查询消息，以便确认终端是否加入多播，并且当接收到用于加入多播的成员报告消息时，控制在该路由器和传送该成员报告消息的管理部分之间的隧道的设置。

Description

用于支持基于网络的移动性的移动多播系统及其方法
技术领域
本发明的示范实施例涉及移动多播系统及其方法；并更具体地，涉及基于网络的移动多播系统及其方法。
背景技术
一般，移动通信系统已被发展为各种形式。这样的先进移动支持通信系统已支持各种类型通信以及简单语音通信。代表性移动通信系统之一是移动电话系统和无线局域网（W-LAN）系统。
这样的移动通信系统的移动节点已突然发展为不仅接收一对一（1:1）通信服务而且接收一对N（1:N）通信服务。例如，一对N通信服务可以是诸如TV服务或电影服务的多媒体服务。
其间，移动通信系统不仅包括能否支持移动因特网协议（MIP）的移动节点而且包括不能够支持MIP的移动节点。为了支持MIP，移动节点必须采用复杂的结构，因为它必须支持高规格。所以，难以实现所有移动节点支持MIP功能。因此，引入了用于在网络中支持MIP的方法。作为其示例，引入了代理移动IP（PMIP）方案。
PMIP是用于支持以网络为基础的移动性的协议，而不在移动节点中实现MIP功能。开发了这样的PMIP方案，作为仅利用单播通信的通信协议。然而，如上所述，基于PMIP的通信系统需要不仅支持一对一通信而且支持一对N通信。这里，一对N通信被称为多播通信。已在进行许多研究，以通过在对支持多播服务的PMIP技术进行标准化的因特网工程任务组（IETF）中支持多播通信，而提供诸如IPTV的各种服务。
发明内容
[技术问题]
本发明的实施例针对一种用于在PMIP系统中提供多播服务的系统及其方法。
本发明的另一实施例针对一种用于向移动节点提供不实现附加功能的多播服务的系统及其方法。
本发明的另一实施例针对一种用于在网络中提供信号负载降低的多播服务的系统及其方法。
本发明的另一实施例针对一种用于改善多播服务的网络带宽可用性的系统及其方法。
本发明的另一实施例针对一种用于迅速提供多播服务的系统、及其方法。
本发明的其他目的和优点能通过以下描述来理解，并参考本发明的实施例而变得清楚。而且，对于本发明所属领域的技术人员来说显而易见的是，可通过要求保护的部件及其组合来实现本发明的目的和优点。
[技术方案]
根据本发明的实施例，一种用于从支持基于网络的移动性的移动性控制服务器向移动节点提供多播服务的方法，包括：当从路由器接收到用于检测想接收多播数据的移动节点的一般查询消息时，向在该移动性控制服务器的较低级别处连接的管理器传递该一般查询消息；当从至少一个管理器接收到想接收多播数据的移动节点的成员报告消息时，在多播映射表处存储该移动节点的地址和多播信息，并向路由器传递该成员报告消息；和在该路由器和传递该成员报告消息的管理器之间形成隧道。
根据本发明的另一实施例，一种用于通过IP核心网从与移动性控制服务器相连的管理器向移动节点提供多播数据的方法，包括：从该移动性控制服务器接收到用于检测想接收多播数据的移动节点的一般查询消息，并将所接收的一般查询消息通过接入点传递到移动节点；从与该接入点相连的移动节点之中的、想接收多播数据的至少一个移动节点接收成员报告消息，并将所接收的成员报告消息传递到该移动性控制服务器；当响应于来自该移动性控制服务器的成员报告消息形成在所述至少一个移动节点和该多播路由器之间的隧道时，在绑定表处设立所述至少一个移动节点所接收的分组到多播路由器的接口；和当所述至少一个移动节点通过该隧道从该多播路由器接收到多播分组时，通过该接口来传递在所述至少一个移动节点处接收的多播分组。
根据本发明的另一实施例，一种用于通过IP核心网从与移动性控制服务器相连的路由器向移动节点提供多播数据的方法，包括：按照预定时间间隔从该移动性控制服务器传送用于检测想接收多播数据的移动节点的一般查询消息；当从该移动性控制服务器接收到想接收该多播数据的移动节点的成员报告消息以及有关该管理器的信息时，在该移动节点和与该移动节点通信的管理器之间形成隧道；和通过该隧道向该移动节点传送该多播数据。
根据本发明的另一实施例，一种支持基于网络的移动性的移动多播系统，包括：接入点，被配置为通过无线信道与接入网中不具有移动性支持功能的移动节点通信，并获得和提供移动节点的第2层（L2）地址；管理器，被配置为控制在所述接入点中包括的每一移动节点的移交处理，向该移动节点传送多播分组，并且所述管理器对应于所述接入点中的每一个而提供；路由器，被配置为通过网络接收多播数据，并向想接收该多播数据的移动节点传送该多播分组；和移动性控制服务器，被配置为从管理器获得移动节点的地点信息，当从路由器接收到查询消息时，通过向管理器传送用于确定是否接收到多播数据的查询消息，而确定是否对于多播服务注册了移动节点，当接收到用于注册多播服务的成员报告消息时，在该路由器和传送该成员报告消息的管理器之间形成隧道。
[有利效果]
根据本发明实施例的基于网络的移动性支持系统的多播支持方法可通过在基于IP的移动网络环境中基于高速度移动性和有限带宽来支持多播，而实时地有效提供诸如IPTV的多播服务。
附图说明
图1是图示了根据本发明实施例的用于描述多播支持方法的基于网络的移动通信系统的网络环境的图。
图2是图示了根据本发明实施例的用于在移动节点的初始注册之后注册多播服务的方法的流程图。
图3是图示了根据本发明实施例的用于在移动节点（MN）的移交处理期间连续处理多播服务的方法的流程图。
图4是图示了根据本发明实施例的用于在新移动节点处附加注册多播服务的方法的流程图。
图5是图示了根据本发明实施例的用于在移动节点处离开多播组的方法的流程图。
图6是图示了根据本发明的多播映射表的一个实施例的图。
具体实施方式
下面将参考附图来更详细地描述本发明的示范实施例。然而，本发明可按照不同形式来实施，并不应被解释为限于这里阐明的实施例。相反，提供这些实施例使得该公开将是全面和完整的，并且将向本领域技术人员全面传达本发明的范围。贯穿该公开中，相同的附图标记贯穿本发明的各图和实施例中表示相同的部分。这些图并非必须按照比例，并且在一些实例中，可已经扩大一些部分，以便清楚地图示这些实施例的特征。
首先，将简要描述本发明的实施例。
为了在PMIP域环境中支持多播接收移动节点的移动性，局部移动锚（LMA）通过移动接入网关（MAG）向多播组中的移动节点（MN）转发分组。LMA必须支持多播路由协议来转发分组。此外，MAG管理接入该MAG的移动节点的多播组成员状态。MAG检测移动节点的移动，并向LMA注册绑定信息。
在本发明的实施例中，需要移交控制代理（HCA）和移动性信息控制服务器（MICS）以在基于IP的网络环境中支持多播接收移动节点的移动性。移交控制代理（HCA）向与移交控制代理（HCA）连接的移动节点传递多播分组，并执行多播路由器功能。移动性信息控制服务器（MICS）仅处理与移动性或多播相关的信令消息。此外，多播路由器规则地传送一般查询消息。然后，移动节点通过向多播路由器传送成员报告消息，来向多播组注册。在传送之后，移动节点可通过在多播路由器和移动节点的移交控制代理（HCA）之间形成的隧道，来双向传送和接收多播分组。将形成隧道所需的参数从移动性信息控制服务器（MICS）传递到多播路由器和移动节点的移交控制代理（HCA）。
图1是图示了用于描述根据本发明实施例的基于网络的移动性支持系统的多播支持方法的网络环境的图。其后，将参考图1来描述根据本发明实施例的总体系统及其每一构成元件的操作。
根据本发明实施例的基于网络的移动性支持系统包括第一和第二移动节点（MN）101和102。第一和第二移动节点（MN）101和102可以是通过无线信道与基站通信的无线通信移动节点。在本发明的实施例中，假设第一和第二移动节点101和102不具有MIP功能。
根据本发明实施例的基于网络的移动支持系统进一步包括第一和第二附着点111和121。第一和第二PoA 111和121包括接入网（AN）113和123，作为通过无线信道与移动节点通信的通信区域。第一和第二PoA 111和121与至少一个移动节点通信。PoA 111、121和132感测向新区域移动的第一和第二移动节点101和102，并基于L2触发来支持快速移交处理。PoA 111和121连接到用于控制移动节点的移交的移交控制代理（HCA）112和122。所以，当接入不支持移动性的至少一个移动节点时，PoA从移动节点提供的消息获得第2层（L2）地址。
例如，当第一移动节点（MN#1）101需要接入时，第二PoA（PoA#2）121通过预定协议的接入过程，从第一移动节点（MN#1）101提供的信息获得第一移动节点（MN#1）101的L2地址。然后，第二PoA（PoA#2）121向与其连接的第二移交控制代理（HCA#2）122传送所获得的第一移动节点（MN#1）101的L2地址。
然后，第二移交控制代理（HCA#2）122接收第一移动节点（MN#1）101的第2层（L2）地址，并维持和管理所接收的L2地址。此外，第二移交控制代理（HCA#2）122向移动性信息控制服务器（MICS）142传送第一移动节点（MN#1）101的L2地址和第二移交控制代理（HCA#2）122的第3层（L3）地址。此外，第二移交控制代理（HCA#2）122在较低管理区域中维持和管理关于移动节点的永久地址（PA）和L2地址的信息，并在移动节点所位于的AN处与执行AP功能的PoA 121对接。
第二移交控制代理（HCA#2）封装要提供给第一和第二移动节点101和102的多播分组。这里，多播分组是向多个移动节点同时提供的分组。多播分组可以是IPTV数据或电影数据。所以，移交控制代理（HCA）112、122和132连接各种接入网和核心网，并传送和接收用于第一和第二移动节点101和102的多播信令消息。所以，移交控制代理（HCA）112、122和132通过将其中多播路由器向移动节点101和102传送多播数据的移交控制代理（HCA）的L3地址映射到其L3地址，来管理隧道接口。
尽管上面描述了第二移交控制代理（HCA#2），但是第一移交控制代理（HCA#1）执行上述相同操作。由于第三移交控制代理（HCA#3）132执行用于传送多播分组的路由器操作，所以，将更详细地描述第三移交控制代理（HCA#3）132。
移交控制代理（HCA）112和122可位于PoA 111和121的相同位置处，或者可和PoA实现为一个系统。此外，移交控制代理（HCA）112和122可作为附加功能被实现在PoA 111和121中。
IP核心网132在其边缘包括移交控制代理（HCA）112、122和132。移交控制代理（HCA）112、122和132可执行上述路由器功能。移交控制代理（HCA）112、122和132可通过位于IP核心网143内的路由器141而与移动性信息控制服务器（MICS）132通信。
移动性信息控制服务器（MICS）142管理移动节点101和102的L2地址和永久地址（PA）以及用于管理移动节点101和102的移交控制代理（HCA）112的L3地址。此外，移动性信息控制服务器（MICS）142向每一移交控制代理（HCA）提供用于形成向每一移动节点（MN）传送多播分组的隧道所需的信息，并中继来自多播路由器的多播信令消息。
图2是图示了根据本发明实施例的用于在移动节点的初始注册之后注册多播服务的方法的流程图。其后，将使用图1中所示构成元件来描述图2的操作。
将基于图1的构成元件之中的第一移动节点（MN#1）101，来描述根据实施例的用于注册多播服务的方法。首先，将描述第一移动节点（MN#1）101在第一PoA（PoA#1）111处进行初始注册的过程。在图2中，当第一移动节点（MN#1）101从另一PoA进入第一PoA（PoA#1）111时或者当刚接通第一移动节点（MN#1）101时，第一移动节点（MN#1）101在第一PoA（PoA#1）111处重新注册。
在步骤S210，第一移动节点（MN#1）101向第二PoA（PoA#2）111传送关联请求消息，以在第一移动节点（MN#1）101在第一接入网（AN#1）113的区域中接通、或从另一接入网进入第一接入网（AN#1）113的区域时，执行L2移交处理。在步骤S211，第二PoA（PoA#2）111从第一移动节点（MN#1）101接收关联请求消息，通过L2触发功能获得第一移动节点（MN#1）101的L2地址。在步骤S220，第一PoA（PoA#1）111使用地点报告消息向第一PoA（PoA#1）111所属的第一移交控制代理（HCA#1）112传送第一移动节点（MN#1）的L2地址。这样的步骤S210和211被称为L2移交过程。
在步骤S221，第一移交控制代理（HCA#1）112向第一PoA（PoA#1）111传送地点报告ACK消息，并在第一移交控制代理（HCA#1）112中的绑定表处记录第一移动节点（MN#1）101的L2地址。使用所记录的绑定表的L2地址，第一移交控制代理（HCA#1）112可向第一移动节点（MN#1）101传送分组。在步骤S230，第一移交控制代理（HCA#1）112使用从第一PoA（PoA#1）111接收的地点注册消息，来向移动性信息控制服务器（MICS）142通知第一移动节点（MN#1）101的L2地址和第一移交控制代理（HCA#1）112的L3地址。然后，移动性信息控制服务器（MICS）142接收该地点注册消息，在绑定表处生成第一移动节点（MN#1）101的记录，并在所生成的记录中存储该地点注册消息中包括的信息。在步骤S231，移动性信息控制服务器（MICS）142向第一移交控制代理（HCA#1）111传送地点注册ACK消息。
如果第一移交控制代理（HCA#1）112能获得第一PoA（PoA#1）111的永久地址（PA）、并且在关联请求和应答步骤S210和S211期间在系统中需要该永久地址（PA），则第一移交控制代理（HCA#1）112可在步骤S240传送第一PoA（PoA#1）111的永久地址（PA）和第一移动节点（MN#1）101的L2地址。
当第一移交控制代理（HCA#1）112向第一移动节点（MN#1）101通知第一PoA（PoA#1）111的永久地址（PA）时，第一移动节点（MN#1）101存储第一PoA（PoA#1）111的永久地址（PA），生成地址信息ACK消息，并将生成的地址信息ACK消息传送到第一移交控制代理（HCA#1）112。通过这样的过程，第一移动节点（MN#1）101能获得第一PoA（PoA#1）111的永久地址（PA）。可以仅当步骤S240和S241是必须的时，才执行那些步骤。这样的步骤S240和S241对于实现本发明的实施例可以不是必须的。
第一移动节点（MN#1）101执行上述初始注册过程。在初始注册过程之后，第一移动节点（MN#1）101可接收根据本发明实施例的多播数据以及单播数据。
在步骤S250，第一移交控制代理（HCA#1）112生成地址更新消息，并且当满足预定条件时（例如，当加入新移动节点（MN）时或者当过去预定时间时），将生成的地址更新消息传送到移动性信息控制服务器（MICS）142。这样的地址更新消息可以包括关于加入或离开第一移交控制代理（HCA#1）112的信息。此外，这样的地址更新消息可以包括关于当前加入的移动节点（MN）的信息。当移动性信息控制服务器（MICS）142接收到地址更新消息时，移动性信息控制服务器（MICS）142可规则地更新绑定表，用于管理关于第一移交控制代理（HCA#1）112所管理的移动节点的信息。在使用地址更新消息更新了关于移动节点（MN）的信息之后，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S251生成地址更新ACK消息，并将所生成的地址更新ACK消息传送到第一移交控制代理（HCA#1）112，以通知地址更新完成。
其后，将描述根据本发明实施例的在完成初始注册过程或地址更新过程之后、用于在移动节点处传送多播数据的方法。贯穿说明书中，术语“多播数据”等效于多播分组。多播数据意味着通过多播服务传送的数据。即，作为分组的形式来提供多播数据。这样的分组被称为多播分组。其后，多播数据、多播分组、多播服务、多播服务数据、和多播服务分组可被用作相同的含义。
如上所述，第三移交控制代理（HCA#3）132包括图1所示的用于作为多播分组传送多播数据的接入点（AP）功能以及多播路由器功能。这样的第三移交控制代理（HCA#3）132必须确定加入多播组并想接收多播数据的移动节点，以作为多播分组来传送多播数据。所以，在步骤S260，第三移交控制代理（HCA#3）132向移动性信息控制服务器（MICS）142传送一般查询消息，以确定用于接收多播数据的移动节点。这样的一般查询消息可按照预定间隔被规则地传送。该一般查询消息包括关于多播服务的信息。例如，当多播分组的类型是IPTV数据时，一般查询消息可包括关于提供的节目的信息。当多播分组的类型是电影数据时，一般查询消息可包括关于电影的信息。
在步骤S261，移动性信息控制服务器（MICS）142接收一般查询消息，并将一般查询消息传递到加入该移动性信息控制服务器（MICS）142的移交控制代理（HCA）。在步骤S262，当如图2所示移交控制代理（HCA）从移动性信息控制服务器（MICS）142接收到一般查询消息时，加入该移动性信息控制服务器（MICS）142的移交控制代理（HCA）向移动节点传送该一般查询消息。尽管第一移交控制代理（HCA#1）112通过第一PoA（PoA#1）111传送一般查询消息，但是为了方便，图2图示了第一移交控制代理（HCA#1）112直接传送一般查询消息。其后，当与移交控制代理（HCA）相连的PoA不执行特定功能时，将描述移交控制代理（HCA）和移动节点（MN）向移交控制代理（HCA）或MN直接传送信号、分组、或消息。
当接收到一般查询消息的移动节点（MN）之一想接收多播服务时，移动节点（MN）必须对该一般查询消息作出应答。
当如图2中所示第一移动节点（MN#1）101想接收多播服务时，第一移动节点（MN#1）101在步骤S270生成成员报告消息，并将其传送到第一移交控制代理（HCA#1）112。然后，第一移交控制代理（HCA#1）112将成员报告消息传送到移动性信息控制服务器（MICS）142。第一移交控制代理（HCA#1）可传送第一移动节点（MN#1）101的IP地址、第一移动节点（MN#1）101的L2地址、多播组地址、第一移交控制代理（HCA#1）112的IP地址、和第三移交控制代理（HCA#3）132的IP地址、以及该成员报告消息。这里，第三移交控制代理（HCA#3）132是提供多播服务的移交控制代理。如果移动性信息控制服务器（MICS）142已知道那些地址，则第一移交控制代理（HCA#1）112可仅传送成员报告消息。
在步骤S272，移动性信息控制服务器（MICS）142接收成员报告消息并使用上述地址生成多播映射表。根据本发明实施例的多播映射表在图6中示出。图6图示了根据本发明实施例的多播映射表。将参考图6来描述根据本发明实施例的多播映射表。
如图6中所示，根据本发明实施例的多播映射表包括用于存储关于移动节点的信息的多个字段。例如，关于第一移动节点（MN#1）101，根据本发明实施例的多播映射表包括用于第一移动节点（MN#1）101的L3地址的字段611、用于第一移动节点（MN#1）101的L2地址的字段612、用于利用第一移动节点（MN#1）101接收多播分组的多播组的L2地址的字段613、用于第一移动节点（MN#1）101所位于的移交控制代理（HCA）的L3地址的字段614、和用于执行多播路由器功能的移交控制代理（HCA）的L3地址的字段615。
在生成上述多播映射表之后，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S273向第三移交控制代理（HCA#3）132传送成员报告消息。这里，第三移交控制代理（HCA#3）执行多播路由器功能。
当第三移交控制代理（HCA#3）接收到成员报告消息时，第三移交控制代理（HCA#3）与步骤S274类似生成协议独立多播（PIM）加入消息，并将生成的PIM加入消息传递到用于传送数据的设备（例如，IPTV服务提供服务器）。
其间，在步骤S273传送成员报告消息之后，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S275向第一移交控制代理（HCA#1）112传送地点信息ACK消息，并在步骤S277同时向第三移交控制代理（HCA#3）132传送地点信息ACK消息。移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S275传送的地点信息ACK消息包括第一移动节点（MN#1）101的L3地址和多播组地址，用于在第一移交控制代理（HCA#1）112和第三移交控制代理（HCA#3）132之间形成隧道。移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S277所传送的地点信息ACK消息还包括第一移交控制代理（HCA#1）112的L3地址和第一移动节点（MN#1）101的L3地址，用于在第一移交控制代理（HCA#1）112和第三移交控制代理（HCA#3）132之间建立隧道。
在第一移交控制代理（HCA#1）接收到上述地点信息ACK消息之后，使用在所接收的地点信息ACK消息中包括的第一移动节点（MN#1）101的IP地址和多播组地址，在内部接口上配置多播分组转发入口，以便使得第一移动节点（MN#1）101能够在步骤S276将从第三移交控制代理（HCA#3）132接收的多播分组传递到接口。这样的多播分组转发入口可被包括在绑定表中，该绑定表是当移动节点（MN）加入上述移交控制代理（HCA）时所使用的表格。作为选择，多播分组转发入口可被形成为独立表格中的入口。
在步骤S280，在第一移交控制代理（HCA#1）112和第三移交控制代理（HCA#3）132之间形成隧道，用于传递多播分组。
当在第一移交控制代理（HCA#1）112和第三移交控制代理（HCA#3）132之间形成隧道之后、第三移交控制代理（HCA#3）132在步骤S281从多播数据提供服务器接收多播分组时，第三移交控制代理（HCA#3）132通过在步骤S280形成的隧道将所接收的多播分组传递到第一移交控制代理（HCA#1）112。然后，第一移交控制代理（HCA#1）112基于在步骤S276配置的多播分组转发入口，而将多播分组传送到第一移动节点（MN#1）101。通过上述步骤，第一移动节点（MN#1）101可接收从传送多播数据的服务器传送的多播数据。
图3是图示了根据本发明实施例的用于在移动节点（MN）的移交处理期间连续处理多播服务的方法的流程图。
首先，将参考图1来描述第一移动节点（MN#1）101的移交处理。当因为第一移动节点（MN#1）101从第一接入网（AN#1）122进入第二接入网（AN#1）123、所以通过第一PoA（PoA#1）111和第一移交控制代理（HCA#1）112在第一接入网（AN#1）113中包括的第一移动节点（MN#1）101加入第一PoA（PoA#1）111和第一移交控制代理（HCA#1）112时，执行移交处理。将参考图1和3来描述根据本发明实施例的用于在这样的移交期间连续提供多播服务的方法。
当第一移动节点（MN#1）101移动到第二接入网（AN#1）123时，需要执行快速移交处理。因此，如图2中描述的那样执行L2移交。图2的步骤S210和S211等效于图3的步骤S310和S311。因此，这里省略其详细描述。在步骤S320，因为接入第一PoA（PoA#1）111的第一移动节点（MN#1）101移动，所以当执行L2移交处理时，第二PoA（PoA#2）121生成包括第一移动节点（MN#1）101的L2地址的地点报告消息，并将其传送到诸如第二移交控制代理（HCA#2）122的其上层。
在步骤S321，第二移交控制代理（HCA#2）122接收地点报告消息，生成地点报告ACK消息，并将生成的地点报告ACK消息传送到第二PoA（PoA#2）121。此外，第二移交控制代理（HCA#2）122向其绑定表注册第一移动节点（MN#1）101的L2地址。在步骤S330，第二移交控制代理（HCA#2）122向移动性信息控制服务器（MICS）142传递包括第一移动节点（MN#1）101的L2地址和第二移交控制代理（HCA#2）122的L3地址的地点注册消息。
移动性信息控制服务器（MICS）142使用从第二移交控制代理（HCA#2）122接收的地点注册消息，来从移动性信息控制服务器（MICS）142中的多播映射表中搜索用于第一移动节点（MN#1）101的入口。如图2中所示，没有重新生成多播映射表，因为当第一移动节点（MN#1）初始注册时，该多播映射表被预先存储。移动性信息控制服务器（MICS）142仅搜索多播映射表的入口。当多播映射表不包括关于第一移动节点（MN#1）101的信息时，在多播映射表处重新注册新入口。由于第一移动节点（MN#1）101从第一PoA（PoA#1）111的第一接入网（AN#1）122移动到图3中的第二PoA（PoA#2）的第二接入网（AN#1），所以多播映射表必须具有关于第一移动节点（MN#1）101的信息。
所以，移动性信息控制服务器（MICS）142搜索第一移动节点（MN#1）101的多播映射表的入口，并在步骤S331更新所搜索的入口。如上面参考图3描述的，移动性信息控制服务器（MICS）142搜索并发现第一移动节点（MN#1）101的IP地址、第一移动节点（MN#1）101的L2地址、多播组地址、第一移交控制代理（HCA#1）112的IP地址、和第三移交控制代理（HCA#3）的IP地址。然后，移动性信息控制服务器（MICS）142利用关于第一移动节点（MN#1）101当前位于的第二移交控制代理（HCA#2）122的信息来更新入口的移交控制代理（HCA）字段，并在多播映射表的入口处存储第一移动节点（MN#1）101的IP地址、第一移动节点（MN#1）101的L2地址、多播组地址、第二移交控制代理（HCA#2）122的IP地址、和第三移交控制代理（HCA#3）的IP地址。
然后，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S332将地点信息ACK消息传送到第二移交控制代理（HCA#2）122，以便在第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132之间建立隧道。地点信息ACK消息包括第一移动节点（MN#1）101的L3地址、多播组地址、和第二移交控制代理（HCA#2）122的L3地址。此外，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S335将地点注册释放消息传送到第一移交控制代理（HCA#1）112，以便释放第一移交控制代理（HCA#1）112的隧道。通过上述步骤，最终完成第一移动节点（MN#1）101的移动处理。
其间，第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132使用在步骤S332和S334传送的消息在步骤S350建立隧道。第一移动节点（MN#1）101的移动处理的完成可被定义为在第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132之间建立隧道之后。
当在第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132之间建立隧道之后、第三移交控制代理（HCA#3）132在步骤S351从多播数据提供服务器接收到多播分组时，第三移交控制代理（HCA#3）132通过该隧道向第二移交控制代理（HCA#2）122传送多播分组。在步骤S352，第二移交控制代理（HCA#2）122参考内部接口上的该多播分组转发入口向第一移动节点（MN#1）101传送多播分组。第一移动节点（MN#1）101可通过上述步骤接收从多播数据提供服务器传送的多播数据。
其间，包括多播路由器功能的第三移交控制代理（HCA#3）132可向多播组规则地传送一般查询消息，以便检查成员状态。因此，第三移交控制代理（HCA#3）132与图3的步骤S360类似地按照预定间隔向移动性信息控制服务器（MICS）142传送一般查询消息。
然后，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S361向移动性信息控制服务器（MICS）142所管理的移交控制代理（HCA）传递一般查询消息。在步骤S362，接入该移动性信息控制服务器（MICS）142的移交控制代理（HCA）接收一般查询消息，并将所接收的一般查询消息传送到与移交控制代理（HCA）相连的移动节点。
当想从执行多播路由器功能的第三移交控制代理（HCA#3）132连续接收多播数据的移动节点接收到该一般查询消息时，移动节点必须通知该移动节点想连续接收多播数据。例如，当第一移动节点（MN#1）101想连续接收多播数据并接收到该一般查询消息时，第一移动节点（MN#1）生成成员报告消息，并在步骤S370将该成员报告消息传送给第二移交控制代理（HCA#2）122。
然后，第二移交控制代理（HCA#2）122接收成员报告消息，并在步骤S371将该成员报告消息传送给管理关于多个接入网的信息并连接这些接入网的移动性信息控制服务器（MICS）142。在步骤S372，移动性信息控制服务器（MICS）142将该成员报告消息传送给第三移交控制代理（HCA#3）132，以便使得第三移交控制代理（HCA#3）132能够将多播数据连续提供给想连续接收多播数据的移动节点。
图4是图示了根据本发明实施例的用于在新移动节点处附加注册多播服务的方法的流程图。其后，将参考图1到4来描述根据本发明实施例的用于在移动节点处附加注册多播服务的方法。
为了描述该方法，假设第二移动节点（MN#2）102被包括在作为第二PoA（PoA#2）121的无线区域的第二接入网（AN#2）123中，并想接收第一移动节点（MN#1）101所接收的多播服务。此外，假设第一移动节点（MN#1）101已从图3中所示第三移交控制代理（HCA#3）132接收到多播服务。
在步骤S410，执行多播路由器功能的第三移交控制代理（HCA#3）132生成一般查询消息，并将生成的一般查询消息传送到管理移交控制代理（HCA）的移动性信息控制服务器（MICS）142，以便规则地检查接收多媒体服务的移动节点的状态。在步骤S411，移动性信息控制服务器（MICS）142接收该一般查询消息，并将所接收的一般查询消息传递到向移动节点提供多媒体服务的移交控制代理（HCA）。因此，第二移交控制代理（HCA#2）122按照预定时间间隔从移动性信息控制服务器（MICS）142规则地接收一般查询消息。
在步骤S412，第二移交控制代理（HCA#2）122通过无线信道将一般查询消息传递到与第二PoA（PoA#2）112通信的移动节点（MN）。然后，不仅已接收到多播服务数据的移动节点而且没有接收到多播服务数据的移动节点都接收该一般查询消息。没有接收到多播服务数据的移动节点之一可能想接收多播服务。例如，第二移动节点（MN#2）102的用户可能想接收新多播服务数据。当用户想通过检查在第二移动节点（MN#2）102处接收的一般查询消息来接收所服务的多播服务数据时，第二移动节点（MN#2）102向第二移交控制代理（HCA#2）122的域发送多播服务请求。然后，第二移动节点（MN#2）102生成成员报告消息，并且在步骤S420将生成的成员报告消息传送到第二移交控制代理（HCA#2）122。
当第二移交控制代理（HCA#2）122从诸如第二移动节点（MN#2）102的新移动节点接收到成员报告消息时，第二移交控制代理（HCA#2）122在步骤S421将所接收的成员报告消息传递到管理关于多个接入网的信息并连接该接入网的移动性信息控制服务器（MICS）142。
当移动性信息控制服务器（MICS）142接收到用于诸如第二移动节点（MN#2）102的新移动节点的成员报告消息时，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S422在该移动性信息控制服务器（MICS）142中包括的多播映射表处生成用于第二移动节点（MN#2）102的映射信息。即，移动性信息控制服务器（MICS）142向多播映射表添加第二移动节点（MN#2）102的L3地址、第二移动节点（MN#2）102的L2地址、多播组地址、第二移交控制代理（HCA#2）122的IP地址、和第三移交控制代理（HCA#3）132的L3地址的映射信息。
在步骤S423，移动性信息控制服务器（MICS）142将成员报告消息从第二移交控制代理（HCA#2）122中继和传递到第三移交控制代理（HCA#3）132。移动性信息控制服务器（MICS）142可识别到已建立了用于对应多播组的从第三移交控制代理（HCA#3）132到第二移交控制代理（HCA#2）122的隧道。所以，移动性信息控制服务器（MICS）142将成员消息传送到第三移交控制代理（HCA#3）132，以便使得第三移交控制代理（HCA#3）132能够通过从第三移交控制代理（HCA#3）到第二移交控制代理（HCA#2）的第一移动节点（MN#1）101的隧道，来传送第二移动节点（MN#2）102的多播数据，而不附加建立隧道。此外，在步骤S424，移动性信息控制服务器（MICS）142将地点信息ACK消息传送到第二移交控制代理（HCA#2）122，以便通过以下隧道来向第二移动节点（MN#2）102传送多播数据，该隧道被形成为向第三移交控制代理（HCA#3）132和第一移动节点（MN#1）101传送多播数据。
在步骤S425，第二移交控制代理（HCA#2）122接收地点信息ACK消息，并在接口处形成转发入口，以便向第二移动节点（MN#2）102传送对应多播数据。即，第二移交控制代理（HCA#2）122设立转发入口，以便通过用于向第一移动节点（MN#1）101传送多播数据的隧道来向第二移动节点（MN#2）102传送多播数据。
然后，图4中示出的隧道成为在图3的步骤S350设立的隧道。所以，在步骤S432，第三移交控制代理（HCA#3）132接收要传送到第一移动节点（MN#1）101和第二移动节点（MN#2）102的多播数据分组，并通过在图3的步骤S350先前形成的隧道将该多播数据分组传送到第二移交控制代理（HCA#2）122。如上所述，在步骤S432，接收到该多播分组的第二移交控制代理（HCA#2）122可使用在步骤S425形成的接口转发入口，将该多播分组传送到第二移动节点（MN#2）102。
图5是图示了根据本发明实施例的用于在移动节点处离开多播组的方法的流程图。其后，将参考图1和5来描述根据本发明实施例的当移动节点离开多播组时的构成元件的信号流程和操作。
为了便于描述，假设在第二移交控制代理（HCA#2）122的较低级别处存在第一移动节点（MN#1）101和第二移动节点（MN#2）102。此外，假设第二移交控制代理（HCA#2）122接收从第三移交控制代理（HCA#3）132传送的多播分组，并通过在第三移交控制代理（HCA#3）132和第二移交控制代理（HCA#2）122之间形成的隧道，将该多播分组传送到第一移动节点（MN#1）101和第二移动节点（MN#2）102。
在图5中，第一移动节点（MN#1）101和第二移动节点（MN#2）102从第三移交控制代理（HCA#3）132接收多播数据分组，并然后第一移动节点（MN#1）101和第二移动节点（MN#2）102顺序离开多播组。当移动节点一个接一个地离开多播组时，系统可根据该多播组是否仍包括从第三移交控制代理（HCA#3）132接收多播数据分组的移动节点，而执行不同过程。
首先，尽管移动性信息控制服务器（MICS）142中的移动节点之一请求离开对应多播组，但是当移动性信息控制服务器（MICS）142仍然包括接收多播数据分组的至少一个移动节点时，将描述根据本发明实施例的在移动节点处离开多播组的方法。
当因为第二移动节点（MN#2）102的用户不再想接收多播服务、所以用户请求多播服务的取消时，第二移动节点（MN#2）102生成离开组请求消息，并在步骤S510将生成的离开组请求消息传送到第二移交控制代理（HCA#2）122，以便离开多播组。在步骤S511，第二移交控制代理（HCA#2）122将从第二移动节点（MN#2）102接收的所接收的离开组请求消息传递到移动性信息控制服务器（MICS）142。
在步骤S512，当移动性信息控制服务器（MICS）142通过第二移交控制代理（HCA#2）122从第二移动节点（MN#2）102接收到离开组请求消息时，移动性信息控制服务器（MICS）142确定对应多播组是否包括属于第二移交控制代理（HCA#2）122的接收多播分组的至少一个移动节点。当多播组包括接收多播分组的移动节点时，移动性信息控制服务器（MICS）142将第二移动节点（MN#2）102的离开组请求消息传递到第三移交控制代理（HCA#3）132，因为需要维持用于传递多播数据分组的第三移交控制代理（HCA#3）132和第二移交控制代理（HCA#2）122之间的隧道。
这样的离开组请求消息通过（如同传递被传送到第三移交控制代理（HCA#3）132的成员报告消息的路径的）第二移交控制代理（HCA#2）122和移动性信息控制服务器（MICS）142被传递到第三移交控制代理（HCA#3）132，以接收多播服务。
其间，在步骤S520，从第二移动节点（MN#2）102接收组离开消息的第三移交控制代理（HCA#3）生成特定源查询消息，并将其传送到移动性信息控制服务器（MICS）142，以便确定对应多播组是否仍包括接收多播分组的至少一个移动节点。
当移动性信息控制服务器（MICS）142接收到该特定源查询消息时，移动性信息控制服务器（MICS）142确定在该移动性信息控制服务器（MICS）142所管理的移交控制代理（HCA）中是否存在对应多播组中包括的移动节点。与假设类似，移动性信息控制服务器（MICS）142可知道第一移动节点（MN#1）101和第二移动节点（MN#2）102接收到第二移交控制代理（HCA#2）122中的多播数据分组。所以，在步骤S522，移动性信息控制服务器（MICS）142生成成员报告消息，并将其传送到第三移交控制代理（HCA#3）132，以便通过对从第三移交控制代理（HCA#3）132接收的特定源查询消息作出应答，而通知存在接收到多播分组的至少移动节点。
尽管移动性信息控制服务器（MICS）142中的一些移动节点离开了多播组，但是移动性信息控制服务器（MICS）142包括通过第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132之间的多播数据分组传递隧道、来接收多播分组的至少一个移动节点。所以，需要继续维持对应隧道。
其后，当所有移动节点取消多播服务时，将描述根据本发明实施例的用于在移动节点处离开多播组的方法。
在移动性信息控制服务器（MICS）142所管理的移动节点之中，仅第一移动节点（MN#1）101接收从第三移交控制代理（HCA#3）132提供的多播服务。如果第一移动节点（MN#1）101的用户不想接收从第三移交控制代理（HCA#3）132提供的多播服务，则第一移动节点（MN#1）101将离开组请求消息传送到第二移交控制代理（HCA#2）122，以便离开对应多播组。然后，第二移交控制代理（HCA#2）122将离开组请求消息传递到移动性信息控制服务器（MICS）142。
当移动性信息控制服务器（MICS）142接收到离开组请求消息时，移动性信息控制服务器（MICS）142在步骤S532确定接收到多播服务的至少一个移动节点是否属于用于对应多播组的第二移交控制代理（HCA#2）122。如果在第二移交控制代理（HCA#2）122下存在接收到多播服务的至少一个移动节点，则在步骤S512如上所述维持隧道。然而，第一移动节点（MN#1）101是第二移交控制代理（HCA#2）122下接收到多播服务的最后移动节点，移动性信息控制服务器（MICS）142认识到不必维持第三移交控制代理（HCA#3）132和移动性信息控制服务器（MICS）142之间的隧道。所以，移动性信息控制服务器（MICS）142生成用于请求隧道的取消的消息。
在步骤S540，移动性信息控制服务器（MICS）142将隧道取消消息传送到第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132。
当第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132接收到隧道取消消息时，第二移交控制代理（HCA#2）122和第三移交控制代理（HCA#3）132取消隧道。
在步骤S550，移动性信息控制服务器（MICS）142将离开组请求消息传送到第三移交控制代理（HCA#3）132。如上所述，离开组请求消息如同从移动节点传送到第三移交控制代理（HCA#3）132的成员报告消息一样通过第二移交控制代理（HCA#2）122和移动性信息控制服务器（MICS）142被传递到第三移交控制代理（HCA#3）132，以接收多播服务。
当第三移交控制代理（HCA#3）132从MU#1101接收到多播组离开信令消息时，第三移交控制代理（HCA#3）132在步骤S551生成特定源查询消息并将其传送到移动性信息控制服务器（MICS）142，以便确定移动节点是否接收到多播数据分组。然后，移动性信息控制服务器（MICS）142接收特定源查询消息，并确定对应多播组中的移动节点是否被包括在移动性信息控制服务器（MICS）142所管理的移交控制代理（HCA）中。例如，移动性信息控制服务器（MICS）142确定该移动节点是否被包括在图5中的第二移交控制代理（HCA#2）122中。在步骤S552，如果在第二移交控制代理（HCA#2）122的对应多播组中不包括移动节点，则移动性信息控制服务器（MICS）142不发送ACK。
传送多播分组的第三移交控制代理（HCA#3）132在步骤S560按照预定时间间隔将特定源查询消息向移动性信息控制服务器（MICS）142重传诸如两次或三次的预定次数。当尽管将特定源查询消息重传预定次数、但是没有从移动性信息控制服务器（MICS）142接收到ACK时，第三移交控制代理（HCA#3）132中断对应多播分组的传送。
上述方法也可实施为计算机程序。构成该程序的代码和代码段可以由本发明所属领域的计算机编程员容易地解释。此外，所创建的程序可以被存储在计算机可读记录介质或数据存储介质中，并可通过计算机读出和运行。计算机可读记录介质的示例包括任何计算机可读记录介质，例如诸如载波的无形介质、以及诸如CD或DVD的有形介质。
尽管已针对特定实施例而描述了该发明，但是本领域技术人员将清楚的是，可进行各种改变和修改，而不脱离以下权利要求所限定的本发明的精神和范围。

Claims (15)

1.一种用于从支持基于网络的移动性的移动性控制服务器向移动节点提供多播服务的方法，包括：
当从路由器接收到用于检测想接收多播数据的移动节点的一般查询消息时，向在该移动性控制服务器的较低级别处连接的管理器传递该一般查询消息；
当从至少一个管理器接收到想接收多播数据的移动节点的成员报告消息时，在多播映射表中存储该移动节点的地址和多播信息，并向路由器传递该成员报告消息；
在该路由器和传递该成员报告消息的该管理器之间形成隧道；和
通过该隧道向该移动节点传送该多播数据。
2.根据权利要求1的方法，进一步包括：
当从该管理器的较低级别处存在的第二移动节点接收到成员加入消息时，在该多播映射表中生成该第二移动节点的入口，其中该成员加入消息是用于接收多播数据的消息；
向管理器传送地点信息ACK消息，以通过先前形成的隧道向该第二移动节点传送该多播数据；和
向该路由器传递通过该管理器传递的该第二移动节点的成员报告消息。
3.根据权利要求1的方法，进一步包括：
当通过该管理器从移动节点接收到离开组请求消息时，确定该管理器是否包括接收该多播数据的至少一个移动节点，其中该离开组请求消息是对于中断该多播数据的接收的请求；和
当至少一个移动节点正基于该确定结果接收多播数据时，向该路由器传送该移动节点的离开组请求消息。
4.根据权利要求1的方法，进一步包括：
当通过该管理器从移动节点接收到离开组请求消息时，确定该管理器是否包括接收该多播数据的至少一个移动节点，其中该离开组请求消息是对于停止该多播数据的接收的请求；和
当没有移动节点正基于该确定结果通过该管理器接收多播数据时，向该路由器传送该移动节点的离开组请求消息；和
控制该路由器和该管理器之间的隧道的取消。
5.根据权利要求1的方法，进一步包括：
当因为接收该多播数据的移动节点移动到另一接入网、所以从第二管理器接收到该移动节点的地点注册消息时，更新该多播映射表；和
控制该管理器和该路由器之间的隧道的取消以及该路由器和该第二管理器之间的隧道的形成。
6.根据权利要求1的方法，其中该多播映射表包括该移动节点的第3层地址、该移动节点的第2层(L2)地址、多播组地址、该管理器的第3层(L3)地址、该路由器的第3层(L3)地址的映射信息。
7.一种用于通过IP核心网从与移动性控制服务器相连的管理器向移动节点提供多播数据的方法，包括：
从该移动性控制服务器接收用于检测想接收多播数据的移动节点的一般查询消息，并将所接收的一般查询消息通过接入点传递到移动节点；
从与该接入点相连的移动节点之中的、想接收多播数据的至少一个移动节点接收成员报告消息，并将所接收的成员报告消息传递到该移动性控制服务器；
当响应于来自该移动性控制服务器的成员报告消息形成在所述至少一个移动节点和多播路由器之间的隧道时，在绑定表处设立所述至少一个移动节点所接收的分组到该多播路由器的接口；和
当所述至少一个移动节点通过该隧道从该多播路由器接收到多播数据时，通过该接口来传递在所述至少一个移动节点处接收的多播数据。
8.根据权利要求7的方法，进一步包括：
当该移动性控制服务器需要所述至少一个移动节点和该多播路由器之间的隧道的取消时，从该绑定表中删除所述至少一个移动节点的接口，并取消该多播路由器和所述至少一个移动节点之间的隧道。
9.一种用于通过IP核心网从与移动性控制服务器相连的路由器向移动节点提供多播数据的方法，包括：
按照预定时间间隔从该移动性控制服务器传送用于检测想接收多播数据的移动节点的一般查询消息；
当从该移动性控制服务器接收到想接收该多播数据的移动节点的成员报告消息以及有关与该移动节点通信的管理器的信息时，在该移动节点和该管理器之间形成隧道；和
通过该隧道向该移动节点传送该多播数据。
10.根据权利要求9的方法，进一步包括：
当在通过该路由器向该移动节点传送该多播数据的同时、从该移动性控制服务器接收到地点信息ACK消息时，取消该移动节点和该路由器之间的隧道，其中该地点信息ACK消息是请求改变该移动节点的管理器的消息；和
在该移动节点和该移动性控制服务器所指示的第二管理器之间形成隧道，并通过该隧道向该移动节点传送该多播数据。
11.根据权利要求9的方法，进一步包括：
当该移动性控制服务器请求取消到该管理器的隧道时，取消到该管理器的隧道；
当在取消该隧道之后接收到该离开组请求消息时，生成源特定查询消息，并按照预定时间间隔将生成的源特定查询消息传送到移动性控制服务器，以便检测想接收该多播数据的移动节点；和
当在传送该源特定查询消息预定次数之后没有从该移动性控制服务器接收到确收时，中断传送该多播数据。
12.一种支持基于网络的移动性的移动多播系统，包括：
接入点，被配置为通过无线信道与接入网中不具有移动性支持功能的移动节点通信，并获得和提供移动节点的第2层(L2)地址；
管理器，被配置为控制在所述接入点中包括的每一移动节点的移交处理，向该移动节点传送多播数据，并且所述管理器对应于所述接入点中的每一个而提供；
移动性控制服务器，被配置为从管理器获得移动节点的地点信息，当从路由器接收到查询消息时，通过向管理器传送用于确定是否接收到多播数据的查询消息，而确定是否对于多播服务注册了移动节点，当接收到用于注册多播服务的成员报告消息时，在路由器和传送该成员报告消息的管理器之间形成隧道；和
该路由器，被配置为通过网络接收多播数据，并通过该隧道向想接收该多播数据的移动节点传送该多播数据。
13.根据权利要求12的移动多播系统，其中该路由器生成用于检测想接收该多播数据的移动节点的一般查询消息，并将所生成的一般查询消息规则地传送到该移动性控制服务器，和
其中该路由器当从该移动性控制服务器接收到至少一个管理器的隧道的取消时，取消到所述至少一个管理器的隧道，当接收到离开组请求消息时，生成源特定查询消息并按照预定间隔将所生成的源特定查询消息传送预定次数，并且当没有从该移动性控制服务器接收到确收时，中断该多播数据的传送。
14.根据权利要求12的移动多播系统，其中当从第二移动节点接收到成员报告消息时，该移动性控制服务器在多播映射表处添加关于该第二移动节点的信息，并且当在该第二移动节点的管理器和该路由器之间先前形成隧道以传送多播数据时，该移动性控制服务器控制该多播数据通过该第二移动节点的管理器和该路由器之间的隧道向该第二移动节点的传送。
15.根据权利要求12的移动多播系统，其中该多播映射表包括关于该移动节点的第3层(L3)地址、该移动节点的第2层(L2)地址、多播组地址、该管理器的第3层(L3)地址、和该路由器的第3层(L3)地址的信息。
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