关于移动用户的流媒体多播服务分析

一、为移动用户实现流媒体多播服务

随着笔记本电脑在体积、重量和性能方面都在不断改进，越来越多的人加入了移动办公的行列。他们希望能像台式用户一样，接入网络，共享资源和服务，其中包括有线网络中应用很多的流媒体服务，比如视频会议、影视点播等。而当需要将一个节点的流媒体内容传送到多个移动节点时，最好的方式就是使用多播。在这种需求的推动下，把流媒体多播应用在移动用户中将在不久的未来变成现实。

随着人们对无线宽带接入网的深入研究，无线接入所达到的速率已经大大提高，比如最近兴起的基于IEEE802.11b的传输标准的Wi-Fi无线网络，它已经能够达到11Mbit/s速率。而且，流媒体具有很大的压缩比，大约相当于MPEGI或者MPEGII的1/5；同时还有很大的压缩范围，从几kbit/s到几Mbit/s，因此可适应从窄带到宽带任意的网络带宽。

但移动用户的流媒体多播服务还没有实现，原因主要有两点：一是移动IP技术还不成熟，移动IP中的多播机制还不完善；二是由于终端主机在接入网上移动，流媒体在移动网络中部署就要面临许多操作性问题。下面就这两点分别展开讨论。

二、移动IP中的多播支持机制

移动IP支持多播是一个比较复杂的问题，虽已出现一些解决方案，但各有优缺点，尚未形成标准。下面将几种基本机制进行一下比较。

1．移动节点为源终端时的多播技术

在多播中，路由机制如DVMRP和MOSPF等在计算路由时需要用到源节点的网络地址，移动多播路由器（MCR）认为多播数据包是从源节点的主网络发出的。如果移动节点（MN）在外地网络，其发送的数据包将会从不期望的链路到达许多路由器，DVMRP会丢失数据包，MOSPF会基于错误的分布树进行转发，所以这两种路由机制都不能将数据报送至目的地。为了避免这个问题，可以让MN先通过“隧道”技术把组播数据包送给其本地代理（HA），再由HA转发。还有一种方案是MN发送多播数据包时，源地址不用其主地址，而用其所在外地网内的一个地址，如FA或某个暂时地址。这种方法比较直接高效，但是一旦MN移出了该外地网，多播返回的消息便有可能送给其他移动节点。CBT使用单一组分布树，数据包只是基于目的地址进行路由，因此允许MN按正常的方式发送多播数包。

2．移动节点为目的终端时的多播技术

移动节点为目的终端时，多播技术可以分三种情况讨论。

本地代理路由：MN可以向它的主代理登记它所加入的某个多播组，主代理在收到发向该多播组的消息后，再用“隧道”技术把这些消息转送给MN。这种方法与现有网络的互操作性好，组播对FA完全透明，FA不需作任何修改，其缺点是效率比较低。

外地代理路由：这种方案是由FA来支持多播。如图1所示，MN直接向FA登记，FA负责接收多播消息并向本地子网发送。FA通过IGMP来管理本地组成员，并使用任何路由机制和其他MCR进行交流。这种方案的路由是最优的，通信效率最高，通信流量也是最小。主要缺点是需要FA能提供MCR的功能，而这一点往往难以做到。

混合路由：在一个子网内往往会出现这种情况，几个MN同属于一个多播组，但它们的主网络各不相同。如图2所示，当主机向该多播组发送消息时，这几个MN收到的消息是一样的，因此可以让一个HA来服务，而不必让各自的HA都来服务。这种方案提高了通信效率，减小了通信流量，但需要对外地代理（FA）和本地代理（HA）进行改动，互操作性受到了限制。

三、流媒体在移动网络中分配时面临的问题及解决办法