CN103067866B - 在组播源切换场景下建立优化路径的方法及系统 - Google Patents

在组播源切换场景下建立优化路径的方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明公开了在组播源切换场景下建立优化路径的方法及系统，组播源(MN‑S)的目标移动接入网关(MAG)从所述MN‑S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN‑S的组播服务信息，根据所述MN‑S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，所述目标MAG将所述MN‑S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG。本方案提供的建立SPT路径的方法可以提高组播接收端切换过程中的路由效率和移动组播的性能。

Description

在组播源切换场景下建立优化路径的方法及系统
技术领域
本发明涉及移动通信领域，尤其涉及在组播源切换场景下建立优化路径的方法及系统。
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Internet组管理协议IGMP(全称为Internet GroupManagement Protocol，简称)/组播监听者发现协议MLD(全称为Multicast ListenerDiscovery Protocol)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。
IP组播业务模型分为两种：任意源组播ASM(全称为Any-Source Multicast)和特定源组播SSM(全称为Source-Specific Multicast)。ASM模型使用一个组播组地址G来标识一个组播组，每个组播组可以有任意多个组播源和接收者，需要利用汇集点(RP，全称为Rendezvous Point)进行共享树(RPT，全称为Rendezvous Point Tree)的建立，并且通过组播源注册机制建立最短路径树SPT(全称为Shortest Path Tree)；SSM和MLDv2/IGMPv3相结合，使用组播组地址G和组播源地址S来标识一个组播会话，也称为一个频道，每个频道只能有一个指定源和任意多个接收者，在SSM模型中不需要选择汇集点RP和维护共享树(RPT)，不需要进行组播源注册，从而在网络内直接构建以组播源S为根、以接收者为叶子的SPT，省去了PIM-SM中先建立共享树再从共享树向最短路径树切换的过程，从而能够从一开始就沿最短路径树转发数据。和ASM比较，SSM是一种简单有效的组播模型，它可以克服ASM在访问控制、地址分配、源发现、易于遭受DoS攻击等方面的缺陷，因此SSM模型具有更强的可扩展性，可以提高网络性能，在未来的Internet中具备更加广泛的应用前景。
为了处理同一路由器在不同接口上收到来自不同对端的相同组播信息，需要对组播报文的入接口进行逆向路径转发RPF(全称为Reverse Path Forwarding)检查，以决定转发还是丢弃该报文。在SSM模型中，RPF检查的过程是：接收组播报文的路由器以组播源的IP地址为目的地址查找单播路由表，对应表项中的出接口为RPF接口，路由器认为由该RPF接口接收到的组播报文所经历的路径是从组播源到本地的最短路径，将RPF接口与组播报文实际到达的接口相比较，如果两接口相一致，那么就认为这个组播包是从正确路径而来，RPF检查成功；如果两接口不一致，将该组播报文丢弃。作为路径判断依据的单播路由信息可以来源于任何一种单播路由协议、组播静态路由或者MBGP路由协议。
对于移动组播，IETF在MULTIMOB工作组致力于研究基于PMIPv6的移动组播机制，目前提出了一种基本解决方案，下面结合附图介绍该方案的实现过程，如图1a，组播接收者MN和组播源MN-S(MN-Source)位于同一个PMIPv6域，组播源MN-S当前连接在移动接入网关P-MAG上，MN连接在移动接入网关MAG上，MN和MN-S的拓扑锚点可以是同一个LMA也可以是不同的LMA。在SSM模型下，MN通过MLDv2报告报文向MAG报告自己需要接收来自组播源MN-S、发往组播组G的组播数据。MAG收到MLDv2Report报文后，向组播源MN-S逐跳发送频道订阅报文(由MAG发往LMA的订阅报文需要进行隧道封装，由LMA发往P-MAG的订阅报文也需要进行隧道封装)，沿途所有路由器都创建(HoA，G)组播路由项，HoA代表组播源MN-S的地址，G代表组播地址，从而构建以组播源MN-S为根，以组播接收者MN为叶子的SPT路径，从组播源MN-S所属的P-MAG到LMA的路径是PMIPv6隧道，从LMA到MN所属MAG的路径是PMIPv6隧道，随后组播源MN-S发出的组播数据沿着已建好的SPT到达MN，组播转发路径如图1a的100a所示。当MN-S切换到新的移动接入网关N-MAG，通过以上过程建立新的SPT路径，如图1a的101a所示。从组播源MN-S所属的N-MAG到LMA的路径是PMIPv6隧道，从LMA到MN所属的MAG的路径是PMIPv6隧道。
以上解决方案，由MN-S发往MN的组播报文必须先通过MN-S的移动接入网关MAG和本地移动锚点LMA之间的PMIPv6隧道进行发送，组播报文到达MN的移动锚点LMA后，必须通过LMA和MN的移动接入网关之间的PMIPv6隧道进行发送，所以图1a所示SPT路径100a和101a都不是最短的组播转发路径，降低了组播路由的效率。并且当组播源MN-S发生切换时，由于组播接收者MN不知道组播源的切换事件，造成严重的丢包，并且组播源切换后需要重建整个组播转发树，引入较大的组播协议开销和网络负载。因此，目前基于PMIPv6所提出的移动组播解决方法不可避免的造成了非最短SPT路径以及组播切换丢包，降低了路由效率和移动组播的性能。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种在组播源切换场景下建立优化路径的方法及系统，解决现有方案中组播源切换场景下非最短SPT路径造成的路由效率低的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了在组播源切换场景下建立优化路径的方法，其中，组播源(MN-S)的目标移动接入网关(MAG)从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，所述目标MAG将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述目标MAG建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述目标MAG向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志，所述MN所属的MAG收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述目标MAG收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述MN所属的MAG通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述目标MAG通过扩展的切换发起消息从所述源MAG获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：所述MN-S向源接入网上报所述MN-S的标识以及目标接入网标识，所述源接入网向所述源MAG发送携带MN-S的标识以及目标接入网标识的切换指示信息，所述源MAG根据所述目标接入网标识确定所述目标MAG的地址，向所述目标MAG发送扩展的切换发起消息，在此扩展的切换发起消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述目标MAG通过扩展的切换确认消息从所述源MAG获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：
所述MN-S经由目标接入网与所述目标MAG建立连接后，所述目标MAG向源MAG发送切换发起消息，源MAG向目标MAG返回扩展的切换确认消息时，在此扩展的切换确认消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述目标MAG通过扩展的绑定确认消息从所述LMA获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：
所述MN-S离开所述源MAG后，所述源MAG向所述LMA发送扩展的撤销注册绑定更新消息，在此消息中携带所述MN-S的组播服务信息，所述LMA保存所述MN-S的组播服务信息；所述MN-S切换到所述目标MAG后，所述目标MAG向所述LMA发送绑定更新消息，所述LMA向所述目标MAG返回扩展的绑定确认消息，在此绑定确认消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述目标MAG通过扩展的绑定确认消息从所述LMA获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：
所述源MAG创建组播路由项的同时，将所述MN-S的组播服务信息同步到所述LMA上；所述MN-S切换到所述目标MAG后，所述目标MAG向所述LMA发送绑定更新消息，所述LMA向所述目标MAG返回扩展的绑定确认消息，在此扩展的绑定确认消息中携带所述MN的组播状态信息。
进一步地，上述方法还可以具有以下特点：
所述MN不再接收所述MN-S的组播报文时，所述MN所属的MAG向所述MN-S所属的MAG发送声明退出以所述MN-S的地址为目标地址的剪枝消息，并删除所述MN-S对应的组播路由项，拆除到所述MN-S所属的MAG的组播隧道，所述MN-S所属的MAG更新其维护的组播路由项的出接口列表，将接收剪枝消息的隧道接口从所述出接口列表中删除，拆除到所述MN所属的MAG的组播隧道，并将所述MN-S的组播服务信息同步到LMA上。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了在组播源切换场景下建立优化路径的系统，其中，包括组播源(MN-S)，MN-S的目标移动接入网关(MAG)，MN-S的源MAG，本地移动锚点(LMA)；所述目标MAG，用于从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG。
进一步地，上述系统还可以具有以下特点：
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
进一步地，上述系统还可以具有以下特点：
所述目标MAG，还用于在建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
进一步地，上述系统还可以具有以下特点：
所述目标MAG，还用于向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志；
所述MN所属的MAG，用于收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
进一步地，上述系统还可以具有以下特点：
所述目标MAG，还用于收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
进一步地，上述系统还可以具有以下特点：
所述MN所属的MAG，还用于通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
为了解决上述技术问题，本发明还提供了一种移动接入网关，其中，包括组播处理模块，所述组播处理模块，用于在所属移动接入网关(MAG)作为组播源(MN-S)的目标MAG时，从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG。
进一步地，上述移动接入网关还可以具有以下特点：
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
进一步地，上述移动接入网关还可以具有以下特点：
所述组播处理模块，还用于在建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
进一步地，上述移动接入网关还可以具有以下特点：
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN-S的目标MAG时，向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志；还用于在所属MAG作为所述MN所属的MAG时，收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
进一步地，上述移动接入网关还可以具有以下特点：
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN-S的目标MAG时，收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
进一步地，上述移动接入网关还可以具有以下特点：
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN所属的MAG时，通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
本方案提供的建立SPT路径的方法可以提高组播接收端切换过程中的路由效率和移动组播的性能。
附图说明
图1a为现有技术中在PMIPv6域中进行组播切换的场景示意图；
图1b为实施例中组播源在PMIPv6域内发生切换的场景示意图；
图2为具体实施例一的组播源切换时快速建立优化SPT路径的方法流程图；
图3为具体实施例二的组播源切换时快速建立优化SPT路径的方法流程图；
图4为具体实施例三的组播源切换时快速建立优化SPT路径的方法流程图；
图5a为具体实施例四的组播源向LMA注册组播服务信息的方法流程图；
图5b为具体实施例四的组播源切换时快速建立优化SPT路径的方法流程图。
具体实施方式
在组播源切换场景下建立优化路径的方法，包括：组播源(MN-S)的目标移动接入网关(MAG)从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，所述目标MAG将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG。
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
如图1b为组播源在PMIPv6域内切换时的场景图，MN-S代表组播源，P-MAG是MN-S切换前的移动接入网关，N-MAG是MN-S切换后的移动接入网关，MAG是组播接收者MN的移动接入网关，图中画出了一组移动接入网关MAG，其下连接了一组组播接收者MN。
MN-S切换前，MN通过MLDv2报告报文向MAG报告自己需要接收来自组播源MN-S、发往组播组G的组播数据。MAG收到MLDv2Report报文后，根据组播源地址HoA向LMA查询P-MAG的地址信息，建立P-MAG和MAG之间的隧道，MAG通过隧道向组播源MN-S发送频道订阅报文，沿途的路由器都创建(HoA，G)组播路由项，HoA代表组播源MN-S的地址，G代表组播地址，从而构建以组播源MN-S为根，以组播接收者MN为叶子的优化的SPT路径，如图1b的100b所示。
根据本方案，当MN-S发生切换时快速建立优化SPT路径的方法流程，优化后的SPT路径如图1b的101b所示。
上述方法中，所述目标MAG建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
所述目标MAG向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志，所述MN所属的MAG收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
所述目标MAG收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
所述MN所属的MAG通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
下面通过多个实施例进行说明。
实施例一
本实施例一中，所述目标MAG通过扩展的切换发起消息从所述源MAG获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：所述MN-S向源接入网上报所述MN-S的标识以及目标接入网标识，所述源接入网向所述源MAG发送携带MN-S的标识以及目标接入网标识的切换指示信息，所述源MAG根据所述目标接入网标识确定所述目标MAG的地址，向所述目标MAG发送扩展的切换发起消息，在此扩展的切换发起消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
如图2，实施例一的具体实现方法包括以下步骤：
步骤200，MN-S通过优化SPT路径向MN发送组播报文，如步骤200b所示，组播数据通过P-MAG和MAG之间的隧道进行发送。
步骤201，MN-S检测到自己需要进行MAG切换，于是将自己的ID和新的接入点标识AP-ID报告给前一个接入网络P-AN(即MN-S切换前的接入网络)。
步骤202，P-AN收到来自MN-S的报告(report)消息后，向源移动接入网关P-MAG(即MN-S当前的连接的移动接入网关)发送切换指示消息，消息中同样携带组播源的MN-ID和新的接入点标识AP-ID。
步骤203，P-MAG根据切换指示消息中新的接入点标识AP-ID获得新的移动接入网关N-MAG的地址信息，并向N-MAG发出一个切换发起消息HI，本方案通过扩展HI，在消息中携带MN-S的组播服务信息，组播服务信息包括多条记录，每条记录包括(HoA、G、对端MAG地址)，HoA代表组播源的地址，G代表组播组地址，对端MAG地址代表组播接收者MN的移动接入网关的地址，此处可能是一个或多个MAG的地址。为简单起见，本实施例以一个对端MAG为例进行说明(实际部署中可能存在多个对端MAG)。
值得说明的是，所述组播服务信息包含的内容不限于上述字段，实际应用中可以根据需要新增其他字段。
步骤204，N-MAG向P-MAG发送切换确认消息HAck，作为对切换发起消息HI的确认。
本方案通过定义一对新的移动头消息即代理组播信道消息PMT(Proxy MulticastTunnel)和代理组播信道响应消息PMTR(Proxy Multicast Tunnel Reply)作为建立组播隧道的消息，也可以扩展PBU/PBA消息作为建立组播隧道的消息。
步骤205，N-MAG根据组播服务信息中的对端MAG地址向MAG发送PMT消息请求与MAG建立组播隧道，PMT消息中携带组播源的地址HoA以及用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志，PMT消息中可以携带两个新的移动选项：组播源地址选项和入接口更新选项，组播源地址选项用来携带组播源的地址，入接口更新选项用来通知对端MAG更新组播路由项的入接口。
步骤206，MAG收到PMT消息后，向N-MAG发送代理组播隧道建立应答消息PMTR，并建立到N-MAG的双向隧道的接口。
步骤207，MAG根据PMT消息中的入接口更新选项和组播源地址选项对组播路由项进行更新：MAG根据组播源地址查找本地组播路由项，并将组播路由项的入接口更新为MAG到N-MAG的隧道接口。
步骤208，N-MAG收到PMTR消息后，建立到MAG的双向隧道的接口，并根据组播服务信息中的组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将N-MAG到MAG的隧道接口添加到组播路由项的出接口列表中。
步骤209，通过以上步骤，N-MAG和MAG之间的双向组播隧道建立完成，该双向隧道用于承载组播控制报文和组播数据报文。
步骤210，MN-S与新的接入网路N-AN建立连接。
步骤211，新的接入网络N-AN与新的移动接入网关N-MAG建立连接。
步骤212，MN-S向组播组G发送组播报文。
步骤213，N-MAG收到组播报文后，查找组播路由项，向出接口列表中的所有接口发送组播报文。由步骤208可知，出接口列表中保存了新的隧道接口，N-MAG将组播报文进行隧道封装后发送给对端MAG。
步骤214，MAG对报文进行解封装后，查找组播路由项，向出接口列表中的所有接口发送该组播报文，最终MN会收到该组播报文。由步骤207可保证，MAG接收组播报文的接口与组播路由项中保存的入接口匹配，直接向所有出接口转发组播报文；如果MAG没有及时进行步骤207的路由项更新，则接收组播报文的接口(与N-MAG建立的隧道接口)与组播路由项中保存的入接口(与P-MAG建立的隧道接口)不匹配，则MAG会对该组播报文进行RPF检查，如果RPF检查得到的RPF接口与接收组播报文的接口匹配，MAG更新组播路由项的入接口为接收组播报文的接口(即新的隧道接口)；如果RPF检查得到的RPF接口与接收组播报文的接口不匹配，则丢弃这个来自错误路径的报文。
本实施例结合PFMIPv6协议的预先注册快速切换技术，在MN-S切换到新的移动接入网关N-MAG前，预先建立好优化的SPT路径，路径所经过的路由器都在其转发表中生成了相应的组播路由项，运用本方法，组播接收者MN能够在MN-S发生切换后通过优化SPT路径快速获取组播数据，从而提高了组播服务质量和组播转发效率。
实施例二
本实施例二中，所述目标MAG通过扩展的切换确认消息从所述源MAG获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：所述MN-S经由目标接入网与所述目标MAG建立连接后，所述目标MAG向源MAG发送切换发起消息，源MAG向目标MAG返回扩展的切换确认消息时，在此扩展的切换确认消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
如图3，实施例二的具体实现方法包括：
步骤300，MN-S通过优化SPT路径向MNs发送组播报文，如步骤300b所示，组播数据通过P-MAG和MAG之间的隧道进行发送。
步骤301，MN-S发生切换，MN-S与新的接入网路N-AN建立连接。
步骤302，新的接入网络N-AN与新的移动接入网关N-MAG建立连接，N-MAG通过P-AN的AP-ID获得P-MAG的地址信息。
步骤303，N-MAG向P-MAG发出一个切换发起消息HI。
步骤304，P-MAG向N-MAG发送切换确认消息HAck，扩展HAck消息，在消息中携带MN-S的组播服务信息，组播服务信息包含的内容与步骤203中描述的相同。
步骤305～步骤309的处理流程与步骤205～步骤209相同，此处不再赘述。
步骤310～步骤312的处理流程与步骤212～步骤214相同，此处不再赘述。
本实施例结合PFMIPv6协议的过后注册快速切换技术，在MN-S切换到新的移动接入网关N-MAG的过程中，N-MAG通过向P-MAG请求组播服务信息预先建立好优化的SPT路径，路径所经过的路由器都在其转发表中生成了相应的组播路由项，运用本方法，组播接收者MN能够在MN-S发生切换后通过优化SPT路径快速获取组播数据，从而提高了组播服务质量和组播转发效率。
实施例三
本实施例三中，所述目标MAG通过扩展的绑定确认消息从所述LMA获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：所述MN-S离开所述源MAG后，所述源MAG向所述LMA发送扩展的撤销注册绑定更新消息，在此消息中携带所述MN-S的组播服务信息，所述LMA保存所述MN-S的组播服务信息；所述MN-S切换到所述目标MAG后，所述目标MAG向所述LMA发送绑定更新消息，所述LMA向所述目标MAG返回扩展的绑定确认消息，在此绑定确认消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
如图4，实施例三的具体方法包括以下步骤：
步骤400，MN-S通过优化SPT路径向MNs发送组播报文，如步骤400b所示组播数据通过P-MAG和MAG之间的隧道进行发送。
步骤401，MN-S离开当前的移动接入网关P-MAG，P-MAG向LMA发送生存时间lifetime为零的De-Registration绑定更新消息，本发明通过扩展绑定更新消息，消息中携带MN-S的组播服务信息，组播服务信息包含的内容与步骤203中描述的相同。
步骤402，LMA收到来自P-MAG的De-Reg消息后，将消息中携带的组播服务信息保存到相应的绑定缓存表项BCE中。
步骤403，LMA向P-MAG发送绑定确认消息，作为对De-Reg消息的确认。
步骤404，MN-S切换到新的移动接入网关N-MAG，N-MAG向LMA发送绑定更新消息PBU。
步骤405，LMA更新本地绑定缓存表项BCE，通过对PBA消息进行扩展，LMA将BCE中保存的组播服务信息携带在PBA消息中发送给N-MAG，并删除本地BCE中保存的组播服务信息。
步骤406～步骤410的处理流程与步骤205～步骤209相同，此处不再赘述。
步骤411～步骤413，为后续组播报文转发流程，与实施例1中的步骤212～步骤214相同，此处不再赘述。
本实施例通过扩展绑定更新消息，在组播源切换到新的移动接入网关N-MAG时，快速建立起优化的SPT路径，路径所经过的路由器都在其转发表中生成了相应的组播路由项，运用本方法，组播接收者MN能够在组播源发生切换后通过优化SPT路径快速获取组播数据，从而提高了组播服务质量和组播转发效率。
实施例四
本实施例四中，所述目标MAG通过扩展的绑定确认消息从所述LMA获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：所述源MAG创建组播路由项的同时，将所述MN-S的组播服务信息同步到所述LMA上；所述MN-S切换到所述目标MAG后，所述目标MAG向所述LMA发送绑定更新消息，所述LMA向所述目标MAG返回扩展的绑定确认消息，在此扩展的绑定确认消息中携带所述MN的组播状态信息。
如图5a和图5b，为实施例四提供的当MN发生切换时，快速建立优化SPT路径的一种方法流程图。
如图5a为组播源向LMA注册组播服务信息的流程，MAG-R(MAG-Receiver)为组播接收者的移动接入网关，MAG-S(MAG-Source)为组播源的移动接入网关，注册流程包括以下步骤：
步骤500，MAG-R通过组播隧道向MAG-S发送PIM Join消息。
步骤501，MAG-S根据PIM Join消息中携带的频道信息创建组播路由项，并将接收PIM Join消息的隧道接口添加到出接口列表中。如果MAG-S上已经存在该频道的组播路由项，则直接更新出接口列表，即将接收PIM Join消息的隧道接口添加到出接口列表中。
步骤502，MAG-S将组播源的组播服务信息同步到组播源的LMA上，同步消息可以通过扩展PBU消息来实现，也可以定义新的移动头消息，消息中携带组播服务信息，组播服务信息包含的内容与步骤203中描述的内容相同。
步骤503，LMA为组播源保存组播服务信息，组播服务信息可以保存在组播源对应的BCE中，也可以单独保存。
步骤504，如果MAG-R下面的组播接收者MN不再接收来自组播源MN-S的组播数据，则通过组播隧道向MN-S的移动接入网关MAG-S发送PIM Prune剪枝消息，并拆除与MAG-S之间的隧道。
步骤505，MAG-S收到剪枝消息后，更新相应的组播路由项，将接收剪枝消息的隧道接口从出接口列表中删除；并拆除与MAG-R之间的隧道。
步骤506，MAG-S将组播源的组播服务信息同步到组播源的LMA上，同步消息可以通过扩展PBU消息来实现，也可以定义新的移动头消息，消息中携带组播服务信息，组播服务信息包含的内容与步骤203中描述的内容相同。
步骤507，LMA更新本地保存的MN-S的组播服务信息，从组播服务信息中删除相应的记录(即删除发送剪枝消息的对端MAG的相关记录)。
通过以上步骤，LMA上保存了组播源的组播服务信息，并能根据SPT路径的变化实时更新组播源的组播服务信息。
图5b结合图5a中保存的信息快速建立优化的SPT路径，包括以下步骤：
步骤500，MN-S通过优化SPT路径向MNs发送组播报文，如步骤500b所示组播数据通过P-MAG和MAG之间的隧道进行发送。
步骤501，MN-S从当前的移动接入网关P-MAG切换到新的移动接入网关N-MAG，N-MAG向LMA发送绑定更新消息PBU。
步骤502，LMA收到来自P-MAG的PBU消息后，对相应的绑定缓存条目BCE进行更新，并将该BCE中保存的组播服务信息携带在PBA消息中发送给N-MAG。
步骤503～步骤507的处理流程与步骤205～步骤209相同，此处不再赘述。
步骤508～步骤510，为后续组播报文转发流程，与实施例1中的步骤212～步骤214相同，此处不再赘述。
本实施例通过LMA对域内组播源的服务信息进行统一管理，当组播源切换到新的移动接入网关N-MAG时，由N-MAG从LMA快速获取组播源的组播服务信息，然后快速建立起优化的SPT路径，路径所经过的路由器都在其转发表中生成了相应的组播路由项，运用本方法，组播接收者MN能够在组播源发生切换后通过优化SPT路径快速获取组播数据，从而提高了组播服务质量和组播转发效率。
本发明实施例针对PMIPv6的场景，并且运用MLDv2进行IPv6组播组成员管理。本发明中的技术方案同样适用于代理移动IPv4的场景，本领域的技术人员可以根据本发明实施例中的技术方案，并结合本领域的现有技术方案即可实现。在代理移动IPv6中的移动节点使用MLDv2加入组播组，而在代理移动IPv4中的移动节点使用IGMPv3加入组播组。
与上述方法相对应的在组播接收端切换场景下建立优化路径的系统包括组播源(MN-S)，MN-S的目标移动接入网关(MAG)，MN-S的源MAG，本地移动锚点(LMA)。
所述目标MAG，用于从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG。
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
所述目标MAG，还用于在建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
所述目标MAG，还用于向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志；
所述MN所属的MAG，用于收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
所述目标MAG，还用于收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
所述MN所属的MAG，还用于通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
上述系统中各网元的执行方式与上述方法中相应相同，此处不再重复描述。
本方案中的移动接入网关包括组播处理模块。所述组播处理模块，用于在所属移动接入网关(MAG)作为组播源(MN-S)的目标MAG时，从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG。
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
所述组播处理模块，还用于在建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN-S的目标MAG时，向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志；还用于在所属MAG作为所述MN所属的MAG时，收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN-S的目标MAG时，收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN所属的MAG时，通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
组播处理模块的执行方式与上述方法中相应相同，此处不再重复描述。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解上述方法中的全部或部分步骤可通过程序来指令相关硬件完成，所述程序可以存储于计算机可读存储介质中，如只读存储器、磁盘或光盘等。可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用一个或多个集成电路来实现。相应地，上述实施例中的各模块/单元可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。本发明不限制于任何特定形式的硬件和软件的结合。

Claims (20)

1.在组播源切换场景下建立优化路径的方法，其中，
组播源(MN-S)的目标移动接入网关(MAG)从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，所述目标MAG将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG；
其中，所述目标MAG建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标MAG向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志，所述MN所属的MAG收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标MAG收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
5.如权利要求1或3所述的方法，其特征在于，
所述MN所属的MAG通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标MAG通过扩展的切换发起消息从所述源MAG获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：所述MN-S向源接入网上报所述MN-S的标识以及目标接入网标识，所述源接入网向所述源MAG发送携带MN-S的标识以及目标接入网标识的切换指示信息，所述源MAG根据所述目标接入网标识确定所述目标MAG的地址，向所述目标MAG发送扩展的切换发起消息，在此扩展的切换发起消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标MAG通过扩展的切换确认消息从所述源MAG获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：
所述MN-S经由目标接入网与所述目标MAG建立连接后，所述目标MAG向源MAG发送切换发起消息，源MAG向目标MAG返回扩展的切换确认消息时，在此扩展的切换确认消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标MAG通过扩展的绑定确认消息从所述LMA获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：
所述MN-S离开所述源MAG后，所述源MAG向所述LMA发送扩展的撤销注册绑定更新消息，在此消息中携带所述MN-S的组播服务信息，所述LMA保存所述MN-S的组播服务信息；所述MN-S切换到所述目标MAG后，所述目标MAG向所述LMA发送绑定更新消息，所述LMA向所述目标MAG返回扩展的绑定确认消息，在此绑定确认消息中携带所述MN-S的组播服务信息。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述目标MAG通过扩展的绑定确认消息从所述LMA获知所述MN-S的组播服务信息，具体包括：
所述源MAG创建组播路由项的同时，将所述MN-S的组播服务信息同步到所述LMA上；所述MN-S切换到所述目标MAG后，所述目标MAG向所述LMA发送绑定更新消息，所述LMA向所述目标MAG返回扩展的绑定确认消息，在此扩展的绑定确认消息中携带所述MN的组播状态信息。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，
所述MN不再接收所述MN-S的组播报文时，所述MN所属的MAG向所述MN-S所属的MAG发送声明退出以所述MN-S的地址为目标地址的剪枝消息，并删除所述MN-S对应的组播路由项，拆除到所述MN-S所属的MAG的组播隧道，所述MN-S所属的MAG更新其维护的组播路由项的出接口列表，将接收剪枝消息的隧道接口从所述出接口列表中删除，拆除到所述MN所属的MAG的组播隧道，并将所述MN-S的组播服务信息同步到LMA上。
11.在组播源切换场景下建立优化路径的系统，其中，包括组播源(MN-S)，MN-S的目标移动接入网关(MAG)，MN-S的源MAG，本地移动锚点(LMA)；
所述目标MAG，用于从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG；
其中，所述目标MAG，还用于在建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
13.如权利要求11所述的系统，其特征在于，
所述目标MAG，还用于向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志；
所述MN所属的MAG，用于收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
14.如权利要求11所述的系统，其特征在于，
所述目标MAG，还用于收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
15.如权利要求11或13所述的系统，其特征在于，
所述MN所属的MAG，还用于通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
16.一种移动接入网关，其中，包括组播处理模块，
所述组播处理模块，用于在所属移动接入网关(MAG)作为组播源(MN-S)的目标MAG时，从所述MN-S的源MAG或本地移动锚点(LMA)获知所述MN-S的组播服务信息，根据所述MN-S的组播服务信息与组播接收端(MN)所属的MAG建立组播隧道，将所述MN-S的组播报文通过所述组播隧道发送至所述MN所属的MAG；
其中，所述组播处理模块，还用于在建立到所述MN所属的MAG的隧道接口后，根据所述组播服务信息中组播源地址和组播组地址创建组播路由项，将所述目标MAG到所述MN所属的MAG的隧道接口添加到所述组播路由项的出接口列表中。
17.如权利要求16所述的移动接入网关，其特征在于，
所述MN-S的组播服务信息包括：所述MN-S的地址，组播组地址，对端MAG地址即所述MN所属的MAG的地址，所述对端MAG地址包含一个或多个MAG的地址。
18.如权利要求16所述的移动接入网关，其特征在于，
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN-S的目标MAG时，向所述MN所属的MAG发送组播隧道建立消息，并在此消息中携带所述MN-S的地址和用于指示更新组播路由项入接口的入接口更新标志；还用于在所属MAG作为所述MN所属的MAG时，收到所述组播隧道建立消息后，建立到所述目标MAG的双向隧道的接口，根据所述MN-S的地址查找和更新相应组播路由项，将此组播路由项的入接口设置为所述MN所属的MAG到所述MN-S的目标MAG的隧道接口。
19.如权利要求16所述的移动接入网关，其特征在于，
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN-S的目标MAG时，收到所述MN-S发送的组播报文后，向所维护的组播路由项的出接口列表中的所有组播隧道接口发送所述组播报文。
20.如权利要求16或18所述的移动接入网关，其特征在于，
所述组播处理模块，还用于在所属MAG作为所述MN所属的MAG时，通过所述组播隧道收到组播报文后，判断收到组播报文的组播隧道接口是组播路由项中的入接口时，向组播路由项的出接口列表中的所有出接口转发。
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