CN100561979C - 一种对组播节目进行分级控制的方法及接入设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种对组播节目进行分级控制的方法：终端设备向接入设备发送组播节目请求报文；接入设备根据所述组播节目请求报文查询获得节目分级参数；接入设备根据所述节目分级参数生成组播节目数据。应用本发明运营商可以根据组播节目分级控制终端设备优先点播某些组播节目；运营商可以根据节目提供商提供差异化服务，以提高竞争力。另外，本发明通过高低带宽的节目进行分级，实现终端设备点播的节目为高带宽时只能点播一个，而低带宽的节目可以点播多个，这样终端设备带宽可以最有效的使用，从而实现终端设备点播节目的最佳体验，进而规避组播带宽CAC时限制的组播可以同时点播的个数限制。

Description

一种对组播节目进行分级控制的方法及接入设备

技术领域

本发明涉及网络电视组播技术领域，尤其涉及一种对组播节目进行分级控制的方法及接入设备。

背景技术

网络电视大多采用组播方式开展业务，目前有很多受控组播技术可以实现一个终端设备观看多个节目的带宽管理问题，但该技术中每个节目的组播流都需要占用终端设备的总带宽，而终端设备的带宽是有限的，当终端设备需要观看的节目总带宽超过终端设备的总带宽时，在终端设备终端上会出现马赛克，甚者不能看到有意义的画面。为了解决该问题，通常采用CAC(Connection Admission Control，连接允许控制)技术，在终端设备点播节目时，根据终端设备当前已经点播的节目带宽，与终端设备实际的总带宽进行比较，如果新点播的节目带宽加已经点播节目占用的带宽小于等于终端设备实际的总带宽，则允许终端设备点播新的节目，否则不允许；如果终端设备真的需要点播新节目，则需要把当前的一个节目下线，让出足够的带宽，然后才能成功点播。

组播方式通常采用IGMP协议(Internet Group Management Protocol，互联网组播管理协议)传输控制信息。在TCP/IP(Transmission ControlProtocol/Internet Protocol，传输控制协议/互联网络协议)协议体系中，IGMP经历了IGMP V1/V2/V3三个版本。

其中，IGMP V1版本的协议格式如图1所示，包括：Version(版本)，值为1；Type(类型)，当Type为1时，代表Host Membership Query(组播成员查询)，当Type为2时，代表Host Membership Report(组播成员报告)；Checksum(校验字)是IGMP消息长度，即IP包的整个有效负载的16位检测，该域设为0，在计算校验字时将该域包在一起进行计算，当传送包的时候，必须计算该校验字并插入到该域中去，当接收包的时候，该校验字必须在处理该包之前进行检验；Group Address为(组播IP地址)。

IGMP V2版本的协议格式如图2所示，包括：Type(类型)，有3种IGMP消息和主机与路由器的交互有关，其中，0x11代表成员关系查询，有两个成员关系查询的子类型，一个是一般查询，用于了解一个组中是否有成员在相邻的网络中；一个是特定组查询，用于了解在相邻的网络中特定的组是否有成员，这两个消息由组地址进行区分；0x16代表版本2成员关系报告；0x17代表离开组。为了和IGMP v1兼容，还有另外的一个附加的消息类别：0x12代表版本1成员报告，该文档中的成员关系报告实指报告，当没有定义版本号时，则同时适用于两个版本。

从上面协议的格式可以看出，相对于IGMP v2版本，IGMP v3做了很大的改动，如图3所示。V2成员报告报文一次只能报告一个多播地址。而V3版本的成员报告报文，一次可以报告多个成员，由Number of Group Records域指定成员的个数，而各个成员由Group Record域表示，不仅仅只包括多播IP地址，还可以包括很多而外的信息，组记录的格式如图4所示。

利用IGMP协议实现组播业务的系统结构如图5所示，包括：终端设备10、调制解调器20、接入设备30、组播源网络40和授权服务器50。当终端设备10需要加入一个组播组，即通常所讲的频道时，通过调制解调器20向接入设备30发送IGMP Report报文；接入设备30收到IGMP Report报文后，将该终端设备10加入其组播转发表中，然后向组播源网络40发送IGMPReport报文，把组播流引入到接入设备30，然后接入设备30再把组播流转发给终端设备10所在的线路上。每隔一定的时期，接入设备30发送IGMP Query查询终端设备10是否还在接收这个组播流，如果终端设备10需要继续保持在该组播组，必须响应一个IGMP Report报文，同时组播源网络40与接入设备30之间也存在这样的过程，以维护组播流的转发关系。

从上述组播终端设备点播组播组的过程来看，组播终端设备切换频道会发出两个IGMP报文，一个是当前频道的离开报文，紧接着发送一个终端设备想观看频道的加入报文，同时对终端设备加入某节目的权限，可以在接入设备控制，也可以在授权服务器上提供。

但是运营商提供的节目有些是高质量的节目，如HDTV(高清晰数据电视)类的节目，这些节目的带宽一般比较高，当终端设备点播该类节目时，假如终端设备已经观看其它带宽低的节目，则终端设备需要退出正在观看的节目，然后才能点播高质量的节目。对终端设备体验来讲多了一个操作过程，造成终端设备反感。在某些情况下，即使节目带宽一样，终端设备也希望只要点播某类节目，就能保证成功收看，当然终端设备也可以容忍其它已经在线的节目下线，使用组播CAC这样的技术是不能实现的。

上述终端设备希望一旦点播就能收看，有时候运营商为了提供某些节目供应商的满意度，或者说节目供应商希望提高收视率，要求运营商提供较高的业务服务等级，因此，提出了对组播节目进行分级处理的要求。

在接入设备对节目分配不同的优先级，然后根据优先级不同，把优先级高的节目流优先转发组播终端设备，从而实现高优先级的节目被终端设备高质量的收看，低优先级的节目被终端设备低质量的收看。该技术方案是通过改变节目流的优先级来实现节目流数据的优先转发，当带宽不够时优先级低的节目流被随机丢弃，以保证高优先级的报文优先通过。

另外，目前优先级的级别只有几个，比如802.1p分8级，其它的优先级方法也大致如此，要想实现更多的级别是不可能的，这受限于优先级相关的协议。其次，对于相同优先级的节目，则不能实现终端设备高质量的体验目的，因为优先级一样，则报文转发就区别不了，但是终端设备带宽还是那么多，终端设备点播的多个节目数据还是被随机的丢弃，从而造成终端设备体验较差。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种对组播节目进行分级控制的方法及接入设备，以解决现有技术中无法对组播节目进行有效分级控制的缺陷。

为了实现以上目的，本发明提供了一种对组播节目进行分级控制的方法，包括以下步骤：

A、终端设备向接入设备发送组播节目请求报文；

B、所述接入设备根据所述组播节目请求报文查询获得组播节目分级参数，所述组播节目分级参数包括组播节目分级优先级信息，所述组播节目分级优先级信息具体用于在多个组播节目的业务服务等级相同时，标识所述组播节目在相同的所述业务服务等级中的优先级；

C、所述接入设备根据所述组播节目分级参数生成组播节目数据。

步骤A和B之间还包括：

D、所述接入设备对所述终端设备进行鉴权，如果是鉴权成功，则转步骤E；

E、进行组播带宽连接允许控制。

所述组播节目分级参数包括：组播组IP地址和组播节目分级优先级。

所述组播节目分级参数还包括至少一种以下信息：组播源IP地址、组播节目名称、组播节目优先级、组播节目VLAN、发送组播节目到上行路由器的端口信息；

其中，所述组播节目优先级，具体用于标识组播节目的业务服务等级信息。

步骤C中所述组播节目数据按照预先设置的控制策略传送。

所述控制策略包括：组播节目分级优先级低的优先下线；组播节目分级优先级高的优先下线；组播节目分级优先级高于设定阈值时，终端设备的最大同时在线节目个数；组播节目分级优先级低于设定阈值，终端设备的最大同时在线节目个数。

所述控制策略是基于系统的控制策略或基于终端设备的控制策略。

本发明还提供了一种对组播节目进行分级控制的接入设备，包括：

终端设备IGMP报文处理单元，用于接收报文；

组播节目管理单元，用于设置管理组播节目分级形式与组播节目分级优先级信息，并根据所述终端设备IGMP报文处理单元所接收的报文，按照所述分级形式与组播节目分级优先级信息生成组播节目数据；

路由器加入离开报文单元，用于根据所述组播节目管理单元所生成的组播节目数据进行数据注入。

还包括：终端设备识别/鉴权、频道状态管理单元，用于组播节目数据的转发以及终端设备合法性的检查，并根据终端设备点播的组播节目的分级优先级确定频道转发的控制策略。

所述控制策略是包括组播节目分级优先级低的优先下线、组播节目分级优先级高的优先上线、根据组播节目分级优先级高低设置终端设备的最大同时在线节目个数。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明在现有技术中的组播节目分级参数中增加了新参数，即组播节目分级优先级信息，以在现有分级基础上进一步细化。使运营商可以根据组播节目分级控制终端设备优先点播某些组播节目；运营商可以根据节目提供商提供差异化服务，以提高竞争力。

另外，本发明通过高低带宽的节目进行分级，实现终端设备点播的节目为高带宽时只能点播一个，而低带宽的节目可以点播多个，这样终端设备带宽可以最有效的使用，从而实现终端设备点播节目的最佳体验，进而规避组播带宽CAC时限制的组播可以同时点播的个数限制。

进一步，本发明通过节目种类进行分级，从而实现收视率高的节目被终端设备优先点播，以提高运营收益。

附图说明

图1现有技术IGMP V1版本的协议格式图；

图2现有技术IGMP V2版本的协议格式图；

图3现有技术IGMP V3版本的协议格式图；

图4是图3中组记录格式图；

图5是现有技术中利用IGMP协议实现组播业务的系统结构图；

图6是本发明一种对组播节目进行分级控制的方法流程图；

图7是本发明一种对组播节目进行分级控制接入设备结构图。

具体实施方式

本发明一种对组播节目进行分级控制的方法流程如图6所示，包括以下步骤：

步骤s601，终端设备向接入设备发送组播节目请求报文。

步骤s602，所述接入设备根据所述组播节目请求报文查询获得节目分级参数。该组播节目分级参数在现有技术中增加了新参数，即组播节目分级优先级信息，以在现有分级基础上进一步细化。该参数中还包括：组播组IP地址、和/或组播源IP地址、和/或组播节目名称、和/或组播节目优先级、和/或组播节目VLAN、和/或发送组播节目到上行路由器的端口信息。其中分级优先级由节目带宽、和/或节目提供商、和/或节目种类等确定。

步骤s603，所述接入设备根据所述节目分级参数生成组播节目数据。并且按照预先设置的控制策略传送组播节目数据。控制策略根据组播节目数据的分级优先级及分级形式设置。分级形式为组播节目分级的表现形式，比如当使用数字时，节目A的级别为1、节目B的节目为2等；当使用字符：节目A的级别为AAA级，节目B的级别为AAAA级等；当使用字符与数字组合时，节目A的级别X.1，节目B的级别为X.2等。分级优先级是组播节目分级后形成的优先级，例如根据分级的形式确定的分级数据进行排序，排序依据可以依据数字的数值递增或递减，也可以选择字符串按字符顺序进行排序，也可以按字符串形成一定格式的排列进行排序等。

在终端设备点播组播节目时，可以先根据终端设备的权限进行鉴权，判断终端设备所要点播节目的合法性。当鉴权通过后再进行组播带宽CAC，然后根据点播的组播节目分级，可以选择如下控制策略：组播节目分级优先级低的优先下线；组播节目分级优先级高的优先下线；组播节目分级优先级高于一个阈值(取决于分级优先级与分级依据)，终端设备的最大同时在线节目个数为一个特定值，如1；组播节目分级优先级低于一个阈值(取决于分级优先级与分级依据)，终端设备的最大同时在线节目个数为一个特定值，如3。

上述控制策略可以很多，可以基于系统生效，也可以基于组播终端设备生效，或者某些控制策略基于系统生效，同时另外一些控制策略基于终端设备端口；当多个控制策略生效时，其生效顺序可以选择为基于系统的优先于基于终端设备端口，也可以选择为基于端口的优先于基于系统的。

例如设置控制策略为组播节目分级优先级高于10，其中，分级依据为组播带宽，分级优先级为数值，终端设备的最大同时在线节目个数为1，且该控制策略是基于系统的，即所有终端设备的点播只要满足都是同样处理。当终端设备需要点播的组播节目分级优先级为15，其它已经在线的组播节目分级优先级都小于15，则收到终端设备的点播报文(IGMP report报文)后，先把其它终端设备已经在线的组播节目下线，然后把点播请求的频道设置为正常转发。另外，上述控制策略都是在终端设备上线时进行控制。

生成一个组播节目分级为aaa的组播节目的具体实例，配置命令如下：program add group-ip 228.1.1.1 source-ip 1.1.1.1 name phenix-tv priority 5 vlan120 bind-port 8 grade aaa；其中，group-ip、source-ip、name、priority、vlan、bind-port和grade表示配置组播节目的参数，其后紧接着参数数值，该命令的含义是增加一个组播组IP地址为228.1.1.1，组播源IP地址为1.1.1.1，组播节目名称为phenix-tv，组播优先级为5，组播节目vlan为120，绑定的上行口为8，组播节目分级为aaa的节目。

本发明还提供了一种对组播节目进行分级控制的接入设备300，如图7所示包括：路由器加入离开报文单元310、终端设备识别/鉴权、频道状态管理单元320、终端设备IGMP报文处理单元330和组播节目管理单元340。其中，组播节目管理单元340用于设置管理组播节目分级形式与分级优先级，并根据所述分级形式与分级优先级生成组播节目数据；终端设备识别/鉴权、频道状态管理单元320，用于组播节目流的转发以及终端设备合法性的检查，并根据终端设备点播的组播节目的分级优先级确定频道转发的控制策略；用户IGMP报文处理单元330，用于接收报文；路由器加入离开报文单元310，用于将组播节目数据注入接入设备。控制策略是包括组播节目分级优先级低的优先下线、组播节目分级优先级高的优先上线、根据组播节目分级优先级高低设置终端设备的最大同时在线节目个数。

以上公开的仅为本发明的几个具体实施例，但是，本发明并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本发明的保护范围。

Claims (10)

1、一种对组播节目进行分级控制的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、终端设备向接入设备发送组播节目请求报文；

B、所述接入设备根据所述组播节目请求报文查询获得组播节目分级参数，所述组播节目分级参数包括组播节目分级优先级信息，所述组播节目分级优先级信息具体用于在多个组播节目的业务服务等级相同时，标识所述组播节目在相同的所述业务服务等级中的优先级；

C、所述接入设备根据所述组播节目分级参数生成组播节目数据。

2、如权利要求1所述对组播节目进行分级控制的方法，其特征在于，步骤A和B之间还包括：

D、所述接入设备对所述终端设备进行鉴权，如果是鉴权成功，则转步骤E；

E、进行组播带宽连接允许控制。

3、如权利要求1所述对组播节目进行分级控制的方法，其特征在于，所述组播节目分级参数还包括：组播组IP地址。

4、如权利要求3所述对组播节目进行分级控制的方法，其特征在于，所述组播节目分级参数还包括至少一种以下信息：

组播源IP地址、组播节目名称、组播节目优先级、组播节目VLAN、发送组播节目到上行路由器的端口信息；

其中，所述组播节目优先级，具体用于标识组播节目的业务服务等级信息。

5、如权利要求1所述对组播节目进行分级控制的方法，其特征在于，步骤C中所述组播节目数据按照预先设置的控制策略传送。

6、如权利要求5所述对组播节目进行分级控制的方法，其特征在于，所述控制策略包括：组播节目分级优先级低的优先下线；组播节目分级优先级高的优先下线；组播节目分级优先级高于设定阈值时，终端设备的最大同时在线节目个数；组播节目分级优先级低于设定阈值，终端设备的最大同时在线节目个数。

7、如权利要求5或6所述对组播节目进行分级控制的方法，其特征在于，所述控制策略是基于当前系统而生效的控制策略和/或基于终端设备而生效的控制策略。

8、一种对组播节目进行分级控制的接入设备，其特征在于，包括：

终端设备IGMP报文处理单元，用于接收报文；

组播节目管理单元，用于设置管理组播节目分级形式与组播节目分级优先级信息，并根据所述终端设备IGMP报文处理单元所接收的报文，按照所述分级形式与组播节目分级优先级信息生成组播节目数据；

路由器加入离开报文单元，用于根据所述组播节目管理单元所生成的组播节目数据进行数据注入。

9、如权利要求8所述对组播节目进行分级控制的接入设备，其特征在于，还包括：终端设备识别/鉴权、频道状态管理单元，用于组播节目数据的转发以及终端设备合法性的检查，并根据终端设备点播的组播节目的分级优先级信息确定频道转发的控制策略。

10、如权利要求9所述对组播节目进行分级控制的接入设备，其特征在于，所述控制策略是包括组播节目分级优先级低的优先下线、组播节目分级优先级高的优先上线、根据组播节目分级优先级高低设置终端设备的最大同时在线节目个数。

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