專利名稱：用于多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的主動(dòng)建立的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信息系統(tǒng)和該系統(tǒng)中的獨(dú)立組件。更具體地，本發(fā)明涉及在通信系統(tǒng)組件之間進(jìn)行通信。
背景技術(shù)：
互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議(IP)多點(diǎn)傳送路由(“多點(diǎn)傳送”)是一種在有限的主機(jī)集合之間發(fā)射數(shù)據(jù)報(bào)的方法，該主機(jī)是多點(diǎn)傳送群組的成員。多點(diǎn)傳送通信不同于單播通信，在單播通信中數(shù)據(jù)報(bào)僅在兩個(gè)端點(diǎn)之間發(fā)射，并且多點(diǎn)傳送通信也不同于廣播通信，在廣播通信中數(shù)據(jù)報(bào)從單一的源發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)或組中的所有主機(jī)。在被組織為子網(wǎng)絡(luò)(“子網(wǎng)”)或小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)中，常常建立多點(diǎn)傳送通信。
如已知的，在無線通信系統(tǒng)中，無線IP移動(dòng)站(MS)可以屬于或者變?yōu)橐粋€(gè)或多個(gè)多點(diǎn)傳送群組的成員。該MS還可以改變無線通信系統(tǒng)中的接入點(diǎn)。當(dāng)無線IP MS改變接入點(diǎn)時(shí)，其還可以改變其所駐留的子網(wǎng)或小區(qū)。在現(xiàn)有系統(tǒng)中，如果MS轉(zhuǎn)移到新的子網(wǎng)或小區(qū)，則MS必須將該MS所屬的一個(gè)或多個(gè)組的多點(diǎn)傳送地址通知給子網(wǎng)上的接入點(diǎn)。為了獲得該結(jié)果，某些現(xiàn)有系統(tǒng)的MS(根據(jù)互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP))向接入點(diǎn)發(fā)射一個(gè)或多個(gè)“多點(diǎn)傳送加入”消息?！岸帱c(diǎn)傳送加入”消息，或者加入消息，可以是關(guān)于一個(gè)或多個(gè)多點(diǎn)傳送群組的“互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議(IGMP)成員資格報(bào)告”消息或者“多點(diǎn)傳送偵聽發(fā)現(xiàn)(MLD)多點(diǎn)傳送偵聽報(bào)告”消息中的一個(gè)。結(jié)果，接入點(diǎn)加入到關(guān)于一個(gè)或多個(gè)組的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹，并且在下行鏈路通信路徑向群組成員發(fā)射未來的多點(diǎn)傳送分組。在不發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入“消息的情況下，群組成員的多點(diǎn)傳送分組不能到達(dá)獨(dú)立的MS，并且MS將錯(cuò)失其多點(diǎn)傳送呼叫。
盡管允許在子網(wǎng)或小區(qū)之間移動(dòng)，但是這些現(xiàn)有系統(tǒng)仍受到若干缺陷的困擾。例如，在正在進(jìn)行的呼叫的過程中，系統(tǒng)適當(dāng)?shù)亟M織多點(diǎn)傳送分發(fā)樹是耗時(shí)的。由于完成樹組織耗用時(shí)間，因此導(dǎo)致呼叫中頻繁出現(xiàn)間隙。而且，如果MS頻繁地在子網(wǎng)或小區(qū)之間移動(dòng)，則必須需要許多“多點(diǎn)傳送加入“消息。處理此多個(gè)消息需要相當(dāng)大部分的MS待機(jī)電池電力，導(dǎo)致了用于其他功能的電池電力的下降。


圖1～6示出了根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施例的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹和移動(dòng)站(MS)在網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)；圖7～9示出了根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施例的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹和MS在網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)；圖10～16示出了根據(jù)本發(fā)明的多種實(shí)施例的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹和MS在網(wǎng)絡(luò)中的移動(dòng)。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識(shí)到，出于簡(jiǎn)化和清楚的目的說明了圖中的元素，并且其沒有必要依比例繪制。例如，圖中的某些元素的尺寸和/或相對(duì)位置可以相對(duì)于其他元素放大，有助于改善對(duì)本發(fā)明的多種實(shí)施例的理解。而且，商用實(shí)施例中的有用的和必需的普通且公知的元素通常未被示出，以便于無障礙地觀察本發(fā)明的多種實(shí)施例。還應(yīng)當(dāng)理解，除非特別說明，否則此處使用的術(shù)語和表達(dá)僅具有如其在各自的查詢和研究領(lǐng)域中具有的一般的意義。
具體實(shí)施例方式
提供了一種系統(tǒng)和方法，用于在正在進(jìn)行的呼叫的過程中、在正在進(jìn)行的多點(diǎn)傳送會(huì)話的過程中、或者至少在MS是至少一個(gè)多點(diǎn)傳送群組的成員時(shí)，在近鄰接入點(diǎn)處主動(dòng)建立多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。通過在所述呼叫需要所述分發(fā)的多點(diǎn)傳送分組之前適當(dāng)?shù)馗滤龆帱c(diǎn)傳送群組的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹，增強(qiáng)了系統(tǒng)性能和響應(yīng)時(shí)間。此外，對(duì)于頻繁改變子網(wǎng)的移動(dòng)站，由于在需要使用樹之前該樹已被適當(dāng)?shù)馗?，因此還可以實(shí)現(xiàn)顯著的電力節(jié)約。
在一個(gè)方法中，在目的接入點(diǎn)(AP)處檢測(cè)到指出在初始AP處操作的移動(dòng)站(MS)是多點(diǎn)傳送群組成員的指示。在MS成功地關(guān)聯(lián)或注冊(cè)到AP之后，該MS在該AP處操作，直至該MS成功地關(guān)聯(lián)或注冊(cè)到其他AP。
可以經(jīng)由無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)設(shè)備(無線接入點(diǎn)或MS)接收該指示。響應(yīng)于對(duì)該指示的檢測(cè)，建立、延伸或修改所述多點(diǎn)傳送群組的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹，用于包括所述目的AP。
該指示可以接收自初始AP，并且可以響應(yīng)于事件的發(fā)生而形成。該事件可以是目的AP處由MS進(jìn)行的位置更新；由MS進(jìn)行的向目的AP的切換嘗試；MS同初始AP的關(guān)聯(lián)，該目的AP在初始AP的接近近區(qū)；由初始AP進(jìn)行的對(duì)MS會(huì)話建立的檢測(cè)，其中該會(huì)話將多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)引導(dǎo)至MS；由初始AP進(jìn)行的包括目的AP的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的建立；MS的上下文從初始AP到目的AP的轉(zhuǎn)移；自指向初始AP處的MS的“多點(diǎn)傳送加入”消息的接收；或者由初始AP進(jìn)行的對(duì)MS可能從初始AP移動(dòng)到目的AP的檢測(cè)。其他的事件示例也是可行的。
該指示還可以接收自MS。在該情況中，該指示不是關(guān)于多點(diǎn)傳送群組的“互聯(lián)網(wǎng)群組管理協(xié)議(IGMP)成員資格報(bào)告”消息或者“多點(diǎn)傳送偵聽發(fā)現(xiàn)(MLD)多點(diǎn)傳送偵聽報(bào)告”消息。如果指示接收自MS，則該指示可以是在目的AP處MS的位置更新消息；MS同目的AP的預(yù)先關(guān)聯(lián)消息；接收自MS的“半加入”消息；或者M(jìn)S向目的AP進(jìn)行的切換請(qǐng)求或切換發(fā)起消息。指示的其他示例也是可行的，諸如關(guān)于多點(diǎn)傳送群組的“IGMP成員資格報(bào)告”消息或者“MLD多點(diǎn)傳送偵聽報(bào)告”消息。
在其他方法中，在目的AP處接收到關(guān)于多點(diǎn)傳送群組的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，并且未將該多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)發(fā)射到MS。只要可以安全地假設(shè)MS可以經(jīng)由初始AP接收該多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，即可以做到這一點(diǎn)。隨后，在目的AP處接收來自MS的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，并且在接收到該關(guān)聯(lián)請(qǐng)求之后，在目的AP處接收關(guān)于多點(diǎn)傳送群組的后繼的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，并且發(fā)射該后繼的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。該關(guān)聯(lián)請(qǐng)求可以是多點(diǎn)傳送群組的“多點(diǎn)傳送加入”消息；來自MS的、用于操作于目的AP處的請(qǐng)求消息，關(guān)聯(lián)請(qǐng)求或者重新關(guān)聯(lián)請(qǐng)求。
因此，此處闡述的系統(tǒng)和方法允許，在網(wǎng)絡(luò)中的子網(wǎng)之間移動(dòng)的MS需要多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的內(nèi)容之前，主動(dòng)建立該多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。當(dāng)MS從一個(gè)子網(wǎng)移動(dòng)到另一個(gè)子網(wǎng)時(shí)基本上不存在等待時(shí)間，因此這些方法導(dǎo)致了相當(dāng)大的性能提高，諸如節(jié)約時(shí)間和保存電力。
現(xiàn)在參考圖1，描述了多點(diǎn)傳送分發(fā)樹101和MS在網(wǎng)絡(luò)中移動(dòng)的示例。網(wǎng)絡(luò)100包含無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)。該RAN包括RAN設(shè)備，該RAN設(shè)備是無線接入點(diǎn)和MS。無線接入點(diǎn)包括基站、蜂窩基站、無線電路由器(RR)或發(fā)射機(jī)。其他的示例也是可行的。圖1示出了示例性RAN設(shè)備，諸如接入點(diǎn)RR4、RR5、RR6和RR7，和基站(MS)102。網(wǎng)絡(luò)100還包含路由器R1、R2、R3和R4，其支持來自多點(diǎn)傳送源206和207的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)的分發(fā)。自多點(diǎn)傳送源的多點(diǎn)傳送分發(fā)需要建立多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。根據(jù)“協(xié)議獨(dú)立多點(diǎn)傳送稀疏模式”(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode)(PIM-SM)協(xié)議，創(chuàng)建和保持多點(diǎn)傳送分發(fā)樹101。盡管使用PIM-SM協(xié)議進(jìn)行描述，但是其他的多點(diǎn)傳送路由協(xié)議(MRP)也可用于此處描述的樹。
當(dāng)MS 102移動(dòng)到小區(qū)中時(shí)，其發(fā)射關(guān)于其每個(gè)多點(diǎn)傳送群組的“多點(diǎn)傳送加入”消息，或者發(fā)射關(guān)于其多個(gè)群組的單一的“多點(diǎn)傳送加入”消息。具體地，“多點(diǎn)傳送加入”消息可以是根據(jù)IGMP協(xié)議的“成員資格報(bào)告”消息或者根據(jù)MLD協(xié)議的“多點(diǎn)傳送偵聽報(bào)告”消息。對(duì)于每個(gè)群組，與無線子網(wǎng)相關(guān)聯(lián)的接入點(diǎn)(例如RR5)使用“多點(diǎn)傳送加入”消息，以便于被添加到該群組的分發(fā)樹101。
接入點(diǎn)可以包括發(fā)射機(jī)、基站以及與這些元件相關(guān)聯(lián)的控制和路由功能。在一個(gè)方法中，接入點(diǎn)是Flarion無線電路由器。多點(diǎn)傳送分發(fā)樹101最初包括多點(diǎn)傳送源104以及路由器和接入點(diǎn)R1、R2和RR5。在圖1中，示出了MS 102從初始接入點(diǎn)移動(dòng)到目的接入點(diǎn)之前的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹101。
在該方法中，每個(gè)接入點(diǎn)RR4、RR5、RR6和RR7具有服務(wù)于近鄰小區(qū)的接入點(diǎn)的列表。該列表可以保存在接入點(diǎn)處的存儲(chǔ)器中。第三代(3-G)和第四代(4-G)基站通常具有近鄰小區(qū)列表，并且(經(jīng)由有線網(wǎng)絡(luò))同近鄰的基站通信，以協(xié)助切換和執(zhí)行移動(dòng)IP功能。近鄰小區(qū)列表可以用作服務(wù)于近鄰小區(qū)的接入點(diǎn)的列表，但是該列表也可通過不同的方式建立，諸如通過分離的配置、通過觀察來自附近的接入點(diǎn)的發(fā)射、或者通過自MS接收有關(guān)附近的接入點(diǎn)的信息。
現(xiàn)在參考圖2，描述了示出MS 102的移動(dòng)的第二示圖。接入點(diǎn)RR5檢測(cè)到正在為群組建立多點(diǎn)傳送呼叫。優(yōu)選地，接入點(diǎn)RR5查看正在發(fā)送的呼叫或會(huì)話建立消息，該消息指明了該呼叫將使用群組的多點(diǎn)傳送地址?？商鎿Q地，AP可以檢測(cè)正在發(fā)送到群組的多點(diǎn)傳送地址的呼叫或會(huì)話建立消息。接入點(diǎn)RR5還可以檢測(cè)針對(duì)該地址的分組流的開始。此外，接入點(diǎn)RR5還可以自開始會(huì)話的其成員MS之一接收消息，即該MS希望發(fā)起同群組的多點(diǎn)傳送會(huì)話，或者希望參與群組的多點(diǎn)傳送會(huì)話。
然后接入點(diǎn)RR5通過在路徑105和106上發(fā)送指示，將用于下行鏈路承載消息的多點(diǎn)傳送地址通知給其近鄰的接入點(diǎn)(例如RR6和RR4)。RR5可以向近鄰接入點(diǎn)的IP地址發(fā)送信息，該IP地址可獲得自服務(wù)于近鄰小區(qū)的接入點(diǎn)的列表。
每個(gè)接入點(diǎn)RR4、RR5、RR6和RR7將周期性地檢查在其子網(wǎng)上仍存在群組成員。在一個(gè)示例中，接入點(diǎn)使用IGMP成員資格查詢以獲得該結(jié)果。每個(gè)接入點(diǎn)將保持向其近鄰接入點(diǎn)通知每次查詢的結(jié)果，或者通知最后一個(gè)成員的離去。近鄰接入點(diǎn)服務(wù)于其中發(fā)生多點(diǎn)傳送的小區(qū)或子網(wǎng)。
當(dāng)近鄰接入點(diǎn)RR6和RR4接收到關(guān)于多點(diǎn)傳送地址上正在進(jìn)行的會(huì)話的信息時(shí)，接入點(diǎn)RR6和RR4檢查接入點(diǎn)RR6和RR4是否已經(jīng)是該地址的分發(fā)樹101的一部分。如果該接入點(diǎn)不是該地址的分發(fā)樹101的一部分，則該接入點(diǎn)使用“多點(diǎn)傳送加入”消息建立樹101，并且使該接入點(diǎn)包括在樹101中。
現(xiàn)在參考圖3，在執(zhí)行上面的步驟之后得到的樹101包括接入點(diǎn)R1、R2、R3、R4、RR5、RR6和RR7。在優(yōu)選的方法中，除非成員已經(jīng)存在，否則近鄰接入點(diǎn)RR4和RR6不在空中發(fā)射多點(diǎn)傳送分組。
現(xiàn)在參考圖4，示出了建立多點(diǎn)傳送發(fā)射之后和MS移動(dòng)到近鄰接入點(diǎn)之一之后的網(wǎng)絡(luò)。當(dāng)MS 102處于新的子網(wǎng)中時(shí)，MS 102發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”消息110。
現(xiàn)在參考圖5，描述了執(zhí)行上面的步驟之后的網(wǎng)絡(luò)。接入點(diǎn)RR6已經(jīng)加入到多點(diǎn)傳送分發(fā)樹101。接入點(diǎn)RR6立即準(zhǔn)備好開始在空中向適當(dāng)?shù)腗S的發(fā)送多點(diǎn)傳送消息。
接入點(diǎn)通過例如，IGMP成員資格查詢或者通過離去的MS發(fā)出的IGMP離開消息，檢測(cè)到無線子網(wǎng)中不存在群組成員。沒有成員的接入點(diǎn)不再在子網(wǎng)上發(fā)射群組多點(diǎn)傳送的數(shù)據(jù)。當(dāng)所有的成員均不存在時(shí)，接入點(diǎn)還通知其近鄰。然而，如果近鄰服務(wù)于多點(diǎn)傳送地址上的呼叫，則該接入點(diǎn)不會(huì)離開多點(diǎn)傳送分發(fā)樹101。
現(xiàn)在參考圖6，描述了MS 102已經(jīng)移動(dòng)到新的接入點(diǎn)RR6之后的分發(fā)樹和網(wǎng)絡(luò)。接入點(diǎn)RR6向其近鄰RR7(示出了通知)和RR5(未示出通知)通知該接入點(diǎn)RR6有多點(diǎn)傳送群組的成員。結(jié)果，接入點(diǎn)RR7加入樹101并且接入點(diǎn)RR5未離開樹101。接入點(diǎn)RR5發(fā)現(xiàn)所有的成員均不存在，并且停止多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)的發(fā)射。接入點(diǎn)RR5還將向其近鄰?fù)ㄖ撏Ｖ?。結(jié)果，由于接入點(diǎn)RR4不再服務(wù)于作為群組成員的MS，也不具有服務(wù)于群組成員的近鄰AP，因此RR4離開多點(diǎn)傳送分發(fā)樹101。
在呼叫過程中發(fā)送下行鏈路多點(diǎn)傳送分組的接入點(diǎn)可以了解其小區(qū)中的成員的身份。而且，接入點(diǎn)可以了解成員在小區(qū)中的位置。接入點(diǎn)可以進(jìn)行同成員的單播查驗(yàn)，查詢成員MS的位置，并且/或者使用定向天線獲得該結(jié)果。
接入點(diǎn)可以使用用于呼叫的多點(diǎn)傳送。在該情況中，接入點(diǎn)將不總是通知所有的近鄰發(fā)射機(jī)，而是僅通知哪些呼叫中的MS漫游到近鄰小區(qū)的可能性非常大的發(fā)射機(jī)。
可以使用若干因素計(jì)算MS 102漫游到近鄰小區(qū)的可能性。例如，可以使用發(fā)射機(jī)接收MS 102所具有的衰減。如果僅存在小的衰減，則MS 102位于附近并且不太可能漫游到任何近鄰小區(qū)。在其他示例中，使用信號(hào)往返時(shí)間測(cè)量MS 102和發(fā)射機(jī)之間的距離。往返時(shí)間的持續(xù)時(shí)間越短，MS越接近發(fā)射機(jī)，因此MS將漫游到近鄰小區(qū)的可能性就越小。在其他實(shí)施例中，使用定向天線測(cè)量MS 102的方向。僅通知處于MS 102的方向中的近鄰小區(qū)。在其他示例中，使用MS 102的位置知識(shí)(例如，使用全球定位衛(wèi)星(GPS)或者三角測(cè)量技術(shù))。典型地僅通知MS附近的近鄰接入點(diǎn)。系統(tǒng)還可以考慮上面的測(cè)量結(jié)果變化的速度，其給出了MS速度的指示，并且因此給出了MS移動(dòng)到近鄰小區(qū)可能性的指示。還可以考慮運(yùn)動(dòng)方向。
因此，當(dāng)存在MS可能漫游到小區(qū)中的可能性時(shí)，通知目的接入點(diǎn)。當(dāng)目的接入點(diǎn)接收到關(guān)于多點(diǎn)傳送地址上正在進(jìn)行的會(huì)話信息時(shí)，該目的接入點(diǎn)檢查在其回程通信信道上是否具有足夠的空閑容量。如果不存在空閑容量，則接入點(diǎn)忽略該信息。在MS 102發(fā)送“多點(diǎn)傳送加入”消息之后，接入點(diǎn)加入分發(fā)樹101。
單一的接入點(diǎn)可以支持多個(gè)小區(qū)和/或扇區(qū)。在該情況中，接入點(diǎn)僅向其他接入點(diǎn)通知在與其他接入點(diǎn)支持的小區(qū)/扇區(qū)相鄰的小區(qū)/扇區(qū)中是否存在一個(gè)或多個(gè)接收多點(diǎn)傳送的MS。
參考圖7～9，描述了示出MS 202從初始接入點(diǎn)到新子網(wǎng)上的新接入點(diǎn)的移動(dòng)的視圖。網(wǎng)絡(luò)200包括第一多點(diǎn)傳送源203、第二多點(diǎn)傳送源204、接入點(diǎn)RR5、RR6、RR7和RR8，它們經(jīng)由路由器R1、R2、R3和R4連接。
參考圖7，MS 202從舊的或初始的接入點(diǎn)RR6移動(dòng)到第二目的接入點(diǎn)RR7。如下文描述的，通過該方法，在步驟205，MS 202中將身份信息、或關(guān)聯(lián)信息、或預(yù)先關(guān)聯(lián)信息傳遞到新的接入點(diǎn)RR7，并且由此使MS 202必須發(fā)射的信息量最小。
新的或目的接入點(diǎn)RR7向MS 202通知其是否支持下文的描述的用于多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的主動(dòng)(proactive)建立的方法，作為在步驟205中MS 202執(zhí)行的關(guān)聯(lián)過程的一部分。如果MS 202獲悉接入點(diǎn)RR7不支持該方法，則MS 202將執(zhí)行所需的“多點(diǎn)傳送加入”信令，用于建立分發(fā)樹，如在現(xiàn)有系統(tǒng)中的那樣。
現(xiàn)在參考圖8，如果新的AP RR7向MS 202通知其支持該方法，則在步驟206中，新的接入點(diǎn)RR7(或者新的接入點(diǎn)中的代理)使用來自MS 202的識(shí)別信息，自MS的舊的AP獲取目前由MS 202使用的所有多點(diǎn)傳送地址。優(yōu)選地，MS 202接收允許新的接入點(diǎn)RR7尋找舊的或初始接入點(diǎn)RR6或者舊的接入點(diǎn)中的代理的識(shí)別信息，如圖8所示。然后，舊的接入點(diǎn)/舊的代理RR6和新的接入點(diǎn)/代理RR7可以協(xié)作，以將MS 202的群組的多點(diǎn)傳送地址傳遞到新的接入點(diǎn)/代理RR7。該識(shí)別信息可以包括由舊的接入點(diǎn)廣播的標(biāo)識(shí)符，或者可以包括在舊的AP上終止的IP地址或者路由到舊的AP的IP地址。MS 202可以使用移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議。在RFC 2002中描述了移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議，或者移動(dòng)IP(MIP)，其可在http://www.ietf.org/rfc處獲得。例如，如果MS202具有MIP歸屬IP地址并且在AP之間移動(dòng)時(shí)使用移動(dòng)IP，則MS 202的識(shí)別信息可以包含MS的舊的“轉(zhuǎn)交地址”(Care Of Address)(CoA)，其是MS 202的舊接入點(diǎn)處的用于移動(dòng)IP的地址?？商鎿Q地，該信息可以包含MS 202的歸屬地址。如果使用歸屬地址，則應(yīng)在MIP向歸屬代理注冊(cè)之前完成接收。然后，新的接入點(diǎn)/代理RR7可以向歸屬地址發(fā)送消息，其將通過MIP協(xié)議路由到舊的接入點(diǎn)RR6。
可替換地，接入點(diǎn)RR7可以使用MS標(biāo)識(shí)符，自系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫接收MS 202的多點(diǎn)傳送地址。例如，可以使用國(guó)際移動(dòng)訂戶身份(IMSI)地址、通用資源標(biāo)識(shí)符(URI)地址、或者M(jìn)S的IP地址。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫可以是歸屬位置寄存器(HLR)、訪問位置寄存器(VLR)、會(huì)話發(fā)起協(xié)議(SIP)寄存器、鑒權(quán)、授權(quán)和計(jì)費(fèi)(AAA)元件、設(shè)施(provision)、呼叫控制器、或者呼叫協(xié)調(diào)實(shí)體數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫包含MS的群組和該群組的多點(diǎn)傳送地址。
在其他方法中，已經(jīng)主動(dòng)加入多點(diǎn)傳送分發(fā)樹但是未發(fā)射多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)的的目的AP，一旦接收到來自MS的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，還可以開始發(fā)射多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。這樣，MS不必發(fā)送“多點(diǎn)傳送加入”消息，并且在任何情況下，多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)將較快地變?yōu)榭捎玫摹?br> 現(xiàn)在參考圖8，現(xiàn)在新的接入點(diǎn)RR7加入MS 202的所有多點(diǎn)傳送地址的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹207，如圖9所示。發(fā)射機(jī)還將進(jìn)一步在空中接口上發(fā)射關(guān)于這些地址的多點(diǎn)傳送分組。結(jié)果，當(dāng)MS 202移動(dòng)到新的子網(wǎng)或小區(qū)時(shí)，MS 202將在不必發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”消息或者在發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”消息之前，接收其所有的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。
現(xiàn)在參考圖10～14，在其他方法中，在初始AP RR5處在網(wǎng)絡(luò)中操作的MS 302，向所有未來潛在的子網(wǎng)或小區(qū)的接入點(diǎn)發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”消息，以準(zhǔn)備移動(dòng)到該潛在的小區(qū)或子網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)300包括多點(diǎn)傳送源304、MS 302、路由器R1、R2和R3、以及接入點(diǎn)RR4、RR5、RR6和RR7。
通過在MS 302操作于一個(gè)或多個(gè)目的AP處之前向該一個(gè)或多個(gè)目的AP發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”消息，獲得了若干優(yōu)點(diǎn)。首先，可以使用較簡(jiǎn)單的無線電接入點(diǎn)。其次，該方法對(duì)于被要求加入的接入點(diǎn)而言是選擇性的。換言之，MS 302僅將“多點(diǎn)傳送加入”消息發(fā)射到具有最小要求的無線電鏈路質(zhì)量的接入點(diǎn)，并且僅在該MS 302將切換到該接入點(diǎn)的概率是高的時(shí)候這樣操作。為進(jìn)行該確定，可以使用多種標(biāo)準(zhǔn)，諸如弱電流信號(hào)，或者確定MS 302正在移動(dòng)。第三，該方法不需要在每個(gè)接入點(diǎn)處保存近鄰列表。MS 302可以向其在當(dāng)前位置接收到足夠的信號(hào)質(zhì)量的任何潛在的目的接入點(diǎn)發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”消息。該加入的接入點(diǎn)不必是當(dāng)前小區(qū)的地理上的近鄰。MS在其未操作于潛在的目的AP時(shí)向該潛在的目標(biāo)或目的AP發(fā)送“多點(diǎn)傳送加入”消息。
現(xiàn)在參考圖10，MS 302通過向初始AP發(fā)送“多點(diǎn)傳送加入”消息，發(fā)起建立初始多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。發(fā)送到群組地址的所有數(shù)據(jù)現(xiàn)將在MS 302的當(dāng)前小區(qū)或子網(wǎng)中發(fā)射。當(dāng)MS 302檢測(cè)到具有變?yōu)榍袚Q目標(biāo)小區(qū)/子網(wǎng)的高概率的一個(gè)或多個(gè)小區(qū)/子網(wǎng)時(shí)，MS 302將該一個(gè)或多個(gè)小區(qū)/子網(wǎng)通知給接入點(diǎn)。
在MS 302移動(dòng)到潛在的目標(biāo)或目的小區(qū)/子網(wǎng)之前，在步驟307中，MS 302向潛在的目的接入點(diǎn)發(fā)送“多點(diǎn)傳送加入”消息。參考圖11，在步驟308中，發(fā)射正在進(jìn)行的呼叫。在步驟309中，MS 302檢測(cè)潛在的目標(biāo)子網(wǎng)?，F(xiàn)在參考圖12，在步驟311中，在移動(dòng)之前，MS向潛在的目標(biāo)或目的子網(wǎng)的AP發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”指示。當(dāng)它操作于初始AP RR5時(shí)，它這樣操作。在步驟313中，接入點(diǎn)RR6加入多點(diǎn)傳送樹301，并且開始發(fā)射多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)(如果其仍未代表目標(biāo)小區(qū)中的其他群組成員這樣操作)。這在步驟315中示出，其中接入點(diǎn)RR6發(fā)射呼叫。如果MS 302移動(dòng)到目標(biāo)小區(qū)，則多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)對(duì)于MS 302而言已經(jīng)是可用的。現(xiàn)在參考圖13，在步驟317中，MS 302移動(dòng)到接入點(diǎn)RR6，并且接收多點(diǎn)傳送分組。在執(zhí)行了向目的接入點(diǎn)RR6的切換之后，MS 302繼續(xù)自初始接入點(diǎn)RR5接收多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，同時(shí)MS302操作于目的接入點(diǎn)RR6。
如圖14所示，在步驟319中，通過顯式IGMP或MLD離開命令，或者通過超時(shí)設(shè)定，清除舊的小區(qū)(和MS未移動(dòng)到的潛在目標(biāo)小區(qū))中的分發(fā)樹。
圖15和16示出了上文描述的方法的變化方案。在該情況中，在MS 302移動(dòng)到目的小區(qū)之前，避免使用用于目標(biāo)小區(qū)中多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)發(fā)射的無線帶寬。然而，需要修改接入點(diǎn)以及MS 302同接入點(diǎn)之間的通信協(xié)議，由此MS 302可以發(fā)射“半加入”消息。
在該方法中，在步驟321中，MS 302向目標(biāo)小區(qū)/子網(wǎng)發(fā)送“半加入”消息?！鞍爰尤搿毕⒉煌跇?biāo)準(zhǔn)的IGMP或MLD“多點(diǎn)傳送加入”消息。在步驟323和325中，當(dāng)目標(biāo)無線電接入點(diǎn)RR6接收到“半加入”消息時(shí)，其建立分發(fā)樹301，如其在接收到“多點(diǎn)傳送加入”消息時(shí)進(jìn)行的操作，但是并未開始在空中發(fā)射多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。
可替換地，在MS 302(操作于初始接入點(diǎn))操作于目的AP之前，MS 302向目的AP發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的IGMP或MLD“多點(diǎn)傳送加入”消息。與“半加入”消息類似，目的接入點(diǎn)將接收自MS 302的“多點(diǎn)傳送加入”消息解釋為其當(dāng)前未操作于該接入點(diǎn)。換言之，如果AP自當(dāng)前未操作于該接入點(diǎn)的MS 302接收到“多點(diǎn)傳送加入”消息，則將該消息解釋為請(qǐng)求加入分發(fā)樹301，但是不需要在無線電鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)。
如果MS 302移動(dòng)到目標(biāo)小區(qū)/子網(wǎng)(參看圖16)，則在步驟327中，MS 302發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)的“多點(diǎn)傳送加入”消息或者其他消息，在步驟329中，該消息使無線電接入點(diǎn)開始在空中發(fā)射任何多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。
接入點(diǎn)可以查看所有的會(huì)話建立消息。在其他方法中，接入點(diǎn)查看所有的會(huì)話建立消息，并且確定將用于該會(huì)話的地址。然后接入點(diǎn)確定用于該會(huì)話的地址是否是多點(diǎn)傳送地址。如果是，則接入點(diǎn)假設(shè)會(huì)話建立消息的目標(biāo)將至少在該會(huì)話的持續(xù)時(shí)間中加入多點(diǎn)傳送群組。
出于若干原因，會(huì)話過程中檢測(cè)多點(diǎn)傳送的使用是有利的。例如，在接入點(diǎn)自成員MS之一獲得“多點(diǎn)傳送加入”消息之前，該接入點(diǎn)通常不能建立多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。通過本方法，接入點(diǎn)可以在MS獲悉多點(diǎn)傳送會(huì)話之前檢測(cè)該多點(diǎn)傳送會(huì)話。
如果接入點(diǎn)檢測(cè)到會(huì)話將使用多點(diǎn)傳送地址，則接入點(diǎn)主動(dòng)地建立多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。例如，在IP系統(tǒng)中，接入點(diǎn)(朝向核心)進(jìn)行操作，如同其已經(jīng)自該建立消息所指向的MS接收到“多點(diǎn)傳送加入”消息(例如接入點(diǎn)將生成無線電接入點(diǎn)所需用于加入多點(diǎn)傳送群組分發(fā)樹的PIM-SM消息)。
查看向和自MS的所有消息的接入點(diǎn)可以確定群組的所有本地成員MS和MS的所有群組。接入點(diǎn)可以將確定的MS的群組存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)的MS的簡(jiǎn)檔或上下文中。
而且，接入點(diǎn)可以將指配給該接入點(diǎn)的所有MS的群組成員資格信息傳遞到近鄰接入點(diǎn)，該近鄰隨后主動(dòng)地加入網(wǎng)絡(luò)中的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹，即使這些近鄰不需要相關(guān)聯(lián)的成員MS。
在其他方法中，通過接入點(diǎn)接收位置更新，觸發(fā)多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的主動(dòng)加入。當(dāng)MS處于休眠模式時(shí)，該MS移動(dòng)到新的小區(qū)時(shí)，MS通過發(fā)送位置更新消息將其新的位置通知給新的接入點(diǎn)。結(jié)果，新的或目的接入點(diǎn)可以請(qǐng)求舊的接入點(diǎn)向該新的接入點(diǎn)傳遞關(guān)于MS的信息或MS的上下文。例如，該信息可涉及鑒權(quán)或其他參數(shù)，諸如多點(diǎn)傳送群組成員資格。
當(dāng)MS移動(dòng)到新的接入點(diǎn)并且(例如，在MS處于休眠模式時(shí)通過位置更新)通告其出現(xiàn)時(shí)，舊的接入點(diǎn)還將MS的群組成員資格信息的上下文(context)傳遞到新的接入點(diǎn)?？商鎿Q地，當(dāng)MS發(fā)起切換時(shí)，MS還可以處于“保持”(HOLD)或“開啟”(ON)模式。新的接入點(diǎn)執(zhí)行對(duì)上下文或群組成員資格信息的分析，并且操作如同該新的接入點(diǎn)已經(jīng)接收到來自每個(gè)MS多點(diǎn)傳送群組中MS的“多點(diǎn)傳送加入”消息，并且如果仍未為該群組建立多點(diǎn)傳送分發(fā)樹時(shí)，該新的接入點(diǎn)建立、調(diào)節(jié)或加入網(wǎng)絡(luò)中的對(duì)應(yīng)多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。
當(dāng)使用移動(dòng)IP(MIP)的MS改變接入點(diǎn)或子網(wǎng)時(shí)，其必須執(zhí)行移動(dòng)IP注冊(cè)。該MS典型地依賴于其MIP歸屬地址，用于瀏覽、電話呼叫和財(cái)務(wù)交易。MS還可以使用歸屬地址用于語音流和實(shí)時(shí)會(huì)話，該語音流和實(shí)時(shí)會(huì)話還被稱為高服務(wù)質(zhì)量(QoS)會(huì)話。出于該原因，MS將以非常高的優(yōu)先級(jí)執(zhí)行MIP注冊(cè)。特別地，MIP注冊(cè)的優(yōu)先級(jí)高于多點(diǎn)傳送群組“多點(diǎn)傳送加入”消息的優(yōu)先級(jí)。因此，在現(xiàn)有系統(tǒng)中，在MS發(fā)送關(guān)于其多點(diǎn)傳送群組的“多點(diǎn)傳送加入”消息之前，MS執(zhí)行MIP注冊(cè)。
MIP注冊(cè)可能耗用大量的時(shí)間。如果MS在子網(wǎng)改變的過程中處于高服務(wù)質(zhì)量(QoS)多點(diǎn)傳送會(huì)話(調(diào)度群組呼叫)中，則由于執(zhí)行MIP注冊(cè)，在通話中可能存在可聽的間隙。因此，在替換方法中，使用移動(dòng)IP用于移動(dòng)性的MS可以有條件地利用其歸屬代理，降低MIP注冊(cè)的優(yōu)先級(jí)。具體地，在如下情況中，如果當(dāng)使用移動(dòng)IP的MS改變子網(wǎng)且該MS在其改變子網(wǎng)時(shí)處于高QoS會(huì)話(語音呼叫)中，并且該會(huì)話使用本地地址上的多點(diǎn)傳送來發(fā)送和/或接收會(huì)話數(shù)據(jù)時(shí)，那么設(shè)備降低MIP注冊(cè)的優(yōu)先級(jí)，由此該優(yōu)先級(jí)變?yōu)榈陀凇岸帱c(diǎn)傳送加入”消息的優(yōu)先級(jí)。因此，MS在進(jìn)行MIP注冊(cè)之前，針對(duì)會(huì)話所使用的多點(diǎn)傳送地址發(fā)射“多點(diǎn)傳送加入”消息?？蛇x地，MIP注冊(cè)可跟隨在針對(duì)如下其他多點(diǎn)傳送地址的“多點(diǎn)傳送加入”消息之后，即，當(dāng)MS改變子網(wǎng)時(shí)，不存在針對(duì)所述其他的多點(diǎn)傳送地址的會(huì)話。相似地，MS可以是“多歸屬的”并且具有多個(gè)IP地址。MS可以具有多于一個(gè)MIP歸屬地址，并且不同的IP歸屬地址可以具有或者可以不具有不同的MIP歸屬代理(HA)。具有多個(gè)MIP歸屬地址的MS在改變子網(wǎng)時(shí)，執(zhí)行針對(duì)其(一個(gè)或多個(gè))MIP HA的多于一次的MIP注冊(cè)。當(dāng)具有多于一個(gè)MIP歸屬地址的MS改變子網(wǎng)，且該MS處于使用MIP歸屬地址之一發(fā)送和/或接收會(huì)話數(shù)據(jù)的高QoS會(huì)話中時(shí)，該MS提高針對(duì)該高QoS會(huì)話的MIP歸屬地址的MIP注冊(cè)的優(yōu)先級(jí)，由此該優(yōu)先級(jí)變?yōu)楦哂谛枰獔?zhí)行的其他MIP注冊(cè)的優(yōu)先級(jí)。
盡管說明和描述了本發(fā)明的具體的實(shí)施例，但是應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以想到許多變化方案和修改方案，并且本發(fā)明的真實(shí)精神和范圍內(nèi)的所有該修改方案和變化方案應(yīng)涵蓋于附屬權(quán)利要求中。
權(quán)利要求
1.一種無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)中用于主動(dòng)建立多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的方法，所述RAN由無線接入點(diǎn)(AP)設(shè)備和移動(dòng)站(MS)設(shè)備組成，所述方法包括在MS未操作的目的AP處，檢測(cè)操作于初始AP的所述MS是多點(diǎn)傳送群組成員的指示，所述指示經(jīng)由RAN設(shè)備接收；并且響應(yīng)于所述指示的所述檢測(cè)，建立包括所述目的AP的所述多點(diǎn)傳送群組的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檢測(cè)包括自所述初始AP接收所述指示，所述指示是響應(yīng)于事件的發(fā)生而形成的，所述事件選自由以下內(nèi)容組成的組所述目的AP處由所述MS進(jìn)行的位置更新；由所述MS進(jìn)行的向所述目的AP的切換嘗試；所述MS同所述初始AP的關(guān)聯(lián)，所述目的AP在所述初始AP的接近近區(qū)；由所述初始AP進(jìn)行的對(duì)所述MS會(huì)話建立的檢測(cè)，其中所述會(huì)話將多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)引導(dǎo)至MS；由所述初始AP進(jìn)行的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的建立；所述MS的上下文從所述初始AP到所述目的AP的轉(zhuǎn)移；自指向所述初始AP的所述MS的“多點(diǎn)傳送加入”消息的接收；以及由所述初始AP進(jìn)行的對(duì)所述MS可能從所述初始AP移動(dòng)到所述目的AP的檢測(cè)。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檢測(cè)包括自所述MS接收所述指示，所述指示不是所述多點(diǎn)傳送群組的“互聯(lián)網(wǎng)群組管理協(xié)議(IGMP)成員資格報(bào)告”消息或者“多點(diǎn)傳送偵聽發(fā)現(xiàn)(MLD)多點(diǎn)傳送偵聽報(bào)告”消息。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述檢測(cè)包括自所述MS接收指示，所述指示選自由以下內(nèi)容組成的組在所述目的AP處所述MS的位置更新消息；所述MS同所述目的AP的預(yù)先關(guān)聯(lián)消息；接收自所述MS的“半加入”消息；以及所述MS針對(duì)所述目的AP的切換消息。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，進(jìn)一步包括在所述目的AP處，接收所述多點(diǎn)傳送群組的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，并且未發(fā)射所述多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)；并且隨后，在所述目的AP處，接收所述來自MS的關(guān)聯(lián)請(qǐng)求，并且在接收到所述關(guān)聯(lián)請(qǐng)求之后，在所述目的AP處接收所述多點(diǎn)傳送群組的后繼的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)，并且發(fā)射所述后繼的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。
6.一種無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)中的無線接入點(diǎn)(AP)，所述RAN包括附加的無線AP和至少一個(gè)移動(dòng)站(MS)，所述無線AP包括接收輸入的檢測(cè)器，所述輸入指出所述RAN中的移動(dòng)站(MS)操作于RAN中的初始AP，以及指出所述至少一個(gè)MS未操作于所述AP并且是多點(diǎn)傳送群組的成員，所述輸入可操作地耦合到RAN設(shè)備；網(wǎng)絡(luò)接口，用于連接到網(wǎng)絡(luò)；耦合到所述檢測(cè)器的存儲(chǔ)器，所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)多點(diǎn)傳送分發(fā)樹的信息；和控制器，該控制器耦合到所述檢測(cè)器、所述網(wǎng)絡(luò)接口和所述存儲(chǔ)器，所述控制器自所述檢測(cè)器接收所述輸入，并且加入所述網(wǎng)絡(luò)中的所述多點(diǎn)傳送分發(fā)樹，所述多點(diǎn)傳送分發(fā)樹將所述多點(diǎn)傳送群組的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)引導(dǎo)至無線AP。
7.如權(quán)利要求6所述的無線接入點(diǎn)，其中所述控制器包括用于檢測(cè)所述MS會(huì)話發(fā)生的裝置，其中所述會(huì)話將多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)引導(dǎo)至所述MS。
8.如權(quán)利要求6所述的無線接入點(diǎn)，其中所述控制器包括用于自所述初始AP接收指出所述MS是所述多點(diǎn)傳送群組成員的指示的裝置。
9.一種移動(dòng)站(MS)，用于接收多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)并且可操作用于加速在潛在的目的接入點(diǎn)處建立多點(diǎn)傳送分發(fā)，所述移動(dòng)站包括具有輸入的收發(fā)信機(jī)；耦合到所述收發(fā)信機(jī)的控制器，所述控制器接收對(duì)應(yīng)于所述收發(fā)信機(jī)的所述輸入的信號(hào)，所述信號(hào)被處理，以確定所述MS向潛在目的接入點(diǎn)的即將發(fā)生的切換的概率，在所述MS的操作過程中，利用初始接入點(diǎn)(AP)處理所述信號(hào)；以及裝置，用于在操作于初始AP時(shí)向所述潛在接入點(diǎn)發(fā)射指出所述移動(dòng)站是多點(diǎn)傳送群組成員的指示，所述指示的發(fā)射使得所述潛在目的接入點(diǎn)加入分發(fā)樹。
10.如權(quán)利要求9所述的移動(dòng)站，其中所述指示的發(fā)射不會(huì)導(dǎo)致由所述潛在AP通過空中發(fā)射接收自所述分發(fā)樹的多點(diǎn)傳送數(shù)據(jù)。
全文摘要
一種無線電接入網(wǎng)絡(luò)(RAN)(100)中的主動(dòng)建立多點(diǎn)傳送分發(fā)樹(101)的系統(tǒng)和方法，該RAN由無線接入點(diǎn)(AP)(RR4、RR5、RR6和RR7)和移動(dòng)站(MS)(102)組成。在目的AP(RR6)處檢測(cè)指示。該指示是指出操作于初始AP(RR5)的MS(102)是多點(diǎn)傳送群組成員的指示。該指示是經(jīng)由在RAN中操作的設(shè)備。響應(yīng)于該指示的檢測(cè)，建立包括目的AP(RR6)的多點(diǎn)傳送群組的多點(diǎn)傳送分發(fā)樹(101)。
文檔編號(hào)H04W4/06GK101036321SQ200580033068
公開日2007年9月12日 申請(qǐng)日期2005年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月30日
發(fā)明者赫龍·P·多倫伯施, 安德魯·T·莫里森, 辛西亞·M·榮格 申請(qǐng)人:摩托羅拉公司