CN101094132B - 一种组播业务终端设备重启的处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组播业务终端设备重启的处理方法，包括：步骤一，重启一终端设备并发送一通用离开报文至一接入设备；步骤二，所述接入设备接收所述通用离开报文并向所述终端设备向上连的端口所在的所有组播组下发特定查询报文；步骤三，针对该特定查询报文，判断所述终端设备在一回应时间内有无应答，当无应答时，所述接入设备将所述终端设备从所述组播组的接收列表中删除，并不再向所述终端设备复制组播流；当有应答时，所述接入设备向所述终端设备下发组播流，进行组播包处理。本发明采用一种通用离开的机制来迅速切断组播业务终端重启前接收的所有组播流，无需修改统一设置的IGMP协议状态机参数，也不增加整个网络的负荷。

Description

一种组播业务终端设备重启的处理方法

技术领域

本发明涉及组播业务，特别是涉及组播业务中接入设备对用户终端设备重启的处理方法。

背景技术

随着网络的发展，传统的点到点数据传输业务，如WWW、TELNET、FTP(File Transfer Protocol，文件传输协议)等业务已不能满足用户的需求。越来越多的用户希望能享受丰富多彩的大数据量业务服务，如视频会议、AOD/VOD(Audio On Demand/Video On Demand，音频点播/视频点播)、多媒体远程教育等等。这些业务都需采用组播技术传输，即采用点到多点或者多点到多点的传输来节省带宽，减轻网络负荷。

组播技术采用的协议一般分为两大类：组播路由协议和IGMP(InternetGroup Management Protocol，组播组管理协议)。其中，组播路由协议一般运行在核心网络之上；在通讯网的边缘-接入设备中，没有必要运行组播路由协议，只要学习到组播成员，依据登记的信息进行简单组播转发就可以了，因此，一般采用的是IGMP协议。

图1是现有组播业务中接入网络的结构示意图。接入设备103向下连接用户104，向上连接组播路由器102。组播路由器102通过核心网络101接收来自组播节目服务器的组播流。当用户104请求某个组播业务时，会发送IGMP请求加入消息给接入设备103，接入设备103在判断用户104对此组播的权限并确认可以接入后，将用户104加入此组播组的接收列表中，然后向组播路由器102转发或者主动发起对此组播流的请求报文。这样，当来自组播节目服务器的组播流到达接入设备103后，接入设备103就可以根据这个组播组的接收列表复制到各个用户104了。同样，当用户104停止接收某个组播业务时，会发送IGMP请求离开消息给接入设备103，接入设备103会以一定间隔(默认为1秒)向用户104发送一定个数(默认为2个)特定组查询消息，如果在回应时间内，用户104没有应答，则将用户104从此组播组的接收列表中删除，接入设备103不再将组播流复制给用户104。当用户104进行组播频道切换，比如，从节目A切换到节目B时，组播终端设备通常是分为两步操作：先向接入设备103发送对节目A的IGMP请求离开报文，然后向接入设备103发送对节目B的IGMP请求加入报文。

在实际应用中，用户104都是通过STB(Set-Top Box，机顶盒)等组播终端设备来发送各种请求报文的。并且由于接入设备103的带宽限制，每个用户104可接收组播流的个数和总带宽也有限制。比如，用户104可接收组播流的个数限制为2个，带宽限制为5M，节目A、B、C的带宽均为2M；用户104向接入设备103依次发出对节目A、B的请求加入报文后，接入设备103将A、B复制到用户端口。此时，若用户104再向接入设备103发出对节目C的请求报文，接入设备103将不再受理，因为无论是个数限制(3＞2)还是带宽限制(2+2+2＞5)都已超限。

如果此时STB发生了重启，不可避免会遇到这样一个问题：STB重启后，如果用户104立即向接入设备103发出对节目C的请求加入报文，却不能成功接收到组播流C。这是因为：当STB发生重启时，它并未向接入设备103发出对它正在接收的节目A和B的请求离开报文，接入设备控制表中用户此时仍然在组播组A和B的接收列表中，组播流A和B在STB重启后仍然下发给了用户。这时，用户104已加入组播组个数为2个，已接收组播流带宽为4M，对节目C的请求加入不能被批准。

在这种情况下，只有通过IGMP协议的超时机制，组播流A和B才能不再下发给用户104。接入设备104定时发送通用查询报文给各个用户104，如果在一段时间内没有收到用户104对某组播组的请求加入报文，则将用户104从此组播组列表中删除。这段等待时间为Robust*定时查询间隔+最大响应时间，其中Robust为健壮性变量，默认为2，定时查询间隔默认为125秒，最大响应时间默认为10秒，因此默认的等待时间就是2*125+10＝260秒。也就是说在STB重启后，用户104要等待260秒，才能点播除节目A和B以外的节目。

由此可看出，STB重启带来的问题主要是：

11)，一旦STB重启，重启前用户接收的所有组播流需在260秒后才能被切断。如果重启前的组播流已经达到个数限制或者带宽限制，用户就必须等待260秒才能点播新的节目。而一般情况下，用户是会在STB重启后立即点播组播流的，这是令用户无法接受的；

12)，即使STB重启后用户还可以点播新的节目，也很容易达到组播组个数或者带宽的上限，如果某些接入设备不具备组播带宽检查功能或者带宽检查功能关闭的话，出现花屏的机率大大增加。比如，用户的个数限制为3个，最多能接收5M的组播流，节目A、B和C带宽均为2M。STB重启前用户在收看A、B，重启后虽然用户只点播了节目C，但由于节目A和B占用了带宽资源，节目C会出现花屏现象，这也是令用户无法接受的；

13)，STB重启后A和B的继续下发，虽然260秒后会老化离开而产生一条用户离开组播组的记录，但记录的用户在线时间却多了260秒。用户接收本不应该接收的组播流的同时，不仅影响了后续节目的点播，还造成这些节目的计费增加。

对于STB重启带来的问题，可能缓解用户抱怨的方法是，通过修改接入设备的组播协议状态机的参数，减少定时查询间隔、最大响应时间或者Robust个数，从而达到重启后能在相对较短的时间内老化STB重启前的接收的所有组播流的目的。但是这种解决方法也存在着很大的问题：

21)，组播协议状态机的参数一般来说在局域网中推荐统一设置来保证与其它网络设备的兼容性，通常不建议设备单独修改状态参数；

22)，如果减少定时查询间隔、最大响应时间或者Robust个数，势必会使通用查询包的密度大大增加，同时由于用户的回应包个数大大增加，网络负荷会成几何级数的增长；

23)，用户无法容忍等待260秒，到底等待多少秒要根据用户的忍耐极限而定，而忍耐极限又因人而异，无法精确度量，从而也无法精确确定组播协议状态机的参数值。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于提供一种组播业务终端设备重启的处理方法，用于有效解决组播业务终端重启带来的延迟等待、网络负荷增加等问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，包括：

步骤一，重启一终端设备并发送一通用离开报文至一接入设备；

步骤二，所述接入设备接收所述通用离开报文并向所述终端设备向上连的端口所在的所有组播组下发特定查询报文；

步骤三，针对该特定查询报文，判断所述终端设备在一回应时间内有无应答，当无应答时，所述接入设备将所述终端设备从所述组播组的接收列表中删除，并不再向所述终端设备复制组播流；当有应答时，所述接入设备向所述终端设备下发组播流，进行组播包处理。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述通用离开报文根据因特网组管理协议规定报文形式。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述通用离开报文包括目的介质存取控制地址、目的IP地址、因特网组管理报文类型、和组播组地址，分别设置为：0x01005E000002、224.0.0.2、0x17、0.0.0.0。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述步骤二中，还包括一所述接入设备搜索所述终端设备向上连接的端口所在的组播组的步骤。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述步骤二中，还包括一判断所述端口是否在组播组中的步骤。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述步骤二中，所述接入设备下发特定查询报文的方式与因特网组管理协议中的接入设备收到通用离开报文后下发特定查询报文的方式一致。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述步骤二中，所述接入设备下发特定查询报文的步骤包括：若在一设定时间内未收到所述终端设备对一组播组的报文加入请求，则所述接入设备将所述终端设备的用户从该组播组列表中删除。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述终端设备为一个或多个机顶盒。

所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其中，所述接入设备为数字用户线路接入复用器。

本发明提出的处理组播业务终端重启问题的方法，能够有效解决组播业务终端重启带来的问题，其通过采用一种通用离开的机制来迅速切断组播业务终端重启前接收的所有组播流，无需修改统一设置的IGMP协议状态机参数，也不增加整个网络的负荷。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为现有组播业务接入设备的结构示意图；

图2为本发明的对STB重启处理方法的流程图；

图3为本发明通用离开报文的示例图；

图4为本发明应用的一个实施例。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

图2为本发明的对STB重启处理方法的流程图，图3为本发明通用离开报文的示例图。

图2中，通用离开的机制处理组播业务终端重启问题的方法包括步骤：

步骤201，开始，机顶盒STB重启，重启后，机顶盒STB发送一个通用离开报文至接入设备；

接入设备可为DSLAM(Digital Subscriber Line Access Multiplexer，数字用户线路接入复用器)。

步骤202，接入设备接收通用离开报文；

步骤203，接入设备收到通用离开报文后，向机顶盒STB向上连接的端口所在的所有组播组下发特定查询报文；

该步骤中，接入设备搜索机顶盒STB向上连接的端口所在的组播组；

步骤204，判断端口是否还在任何组播组中，若在组播组中，则执行步骤205，若不在组播组中，则转入步骤207；

步骤205，针对该特定查询报文，进一步判接入设备在回应时间内是否收到回应报文，即用户有无应答，如果未收到回应报文，则用户在回应时间内没有应答，接入设备将用户从此组播组的接收列表中删除，接入设备不再将组播流复制给用户并结束，并转至步骤203执行；如果收到回应报文，则用户在回应时间内有应答包，执行步骤206；

步骤206，组播流依然下发给用户，用户应答包进入请求包处理流程，接入设备对组播包进行处理；及

步骤207，结束。

步骤201中，通用离开报文可以根据IGMP协议报文特点规定其形式，接入设备根据其报文特征(即IGMP报文中的组播组地址)判别为通用离开报文，而后进行相应处理。比如，将通用离开报文规定如下，如图3所示：

a)，目的MAC(Media Access Control，介质存取控制)地址、目的IP地址、IGMP报文类型(Type)与普通离开报文一致，分别为：0x01005E000002、224.0.0.2、0x17；

b)，借用通用查询报文中组播组地址(Group Address)为0.0.0.0的方法，将通用离开报文中的组播组地址也定为0.0.0.0。

通用查询报文是路由器等设备定期向所有用户终端发送的基于所有组播组的查询报文，特定查询报文是路由器等设备收到用户发送的普通离开报文后向所有用户终端发送的基于特定组播组地址的查询报文。

Max Resp Time字段表示离开报文中最大响应时间，IGMP协议中，该字段固定值为0。

Checksum校验字是IGMP消息长度(IP包的整个有效负载)的16位检测；域设为0，在计算校验字时将域包在一起进行计算；当传送包时，必须计算该校验字并插入到域中去；当接收包时，该校验字必须在处理该包之前进行检验。

步骤203中，下发特定查询报文与IGMP协议中接入设备收到通用离开报文后下发特定查询报文的方法一致，即，如果在一段时间内没有收到用户对某组播组的请求加入报文，则接入设备将用户从该组播组列表中删除。这段等待时间为：Robust*定时查询间隔+最大响应时间。但处理通用离开报文时，可以根据需要适当调整自己的Robust个数、定时查询间隔和最大响应时间，而不会影响正常的为响应普通离开报文而发出的特定查询报文的发送，也不会增加网络负担。

接入设备端口下接机顶盒的情形包括：

1，接入设备端口下接一个机顶盒，端口带宽限制设为5M。

接入设备端口下只接一个机顶盒是目前比较普遍的连接方式。如果用户正在收看节目A和节目B，节目A、B的带宽均为2M，此时机顶盒重启；重启后，机顶盒向接入设备发送一个通用离开报文，接入设备搜索到用户正在接收节目A和节目B，因此向用户发送节目A和节目B的特定查询报文。由于重启后用户已不再点播节目A和节目B，因此没有回应报文，接入设备在判断超时后切断节目A和节目B。此时若用户点播节目C，节目C的带宽为2M，可以成功收看。

2，接入设备端口下接两个或多个机顶盒，端口带宽限制设为5M。

相对于接入设备端口只接一个机顶盒的普遍连接方式，接入设备端口下接两个或多个机顶盒的连接方式是一种可行的连接方式。

请参阅图4所示，为本发明应用的一个实施例。接入设备端口下接多个机顶盒是一种连接方式。如图4所示，接入设备端口P下接用户的机顶盒STB1和机顶盒STB2，如果机顶盒STB1正在收看节目A，机顶盒STB2正在收看节目B，节目A和节目B的带宽均为2M，此时机顶盒STB1重启。重启后，机顶盒STB1向接入设备发送一个通用离开报文，接入设备搜索到用户正在接收节目A和节目B，因此，向用户发送节目A和节目B的特定查询报文。由于重启后用户已不再点播节目A，因此没有回应报文，接入设备在判断超时后切断节目A。对于节目B的特定查询报文，由于机顶盒STB2仍在点播中，因此会向接入设备发出回应报文，接入设备收到此回应报文后不会切断节目B，保证机顶盒STB2的正常点播。此时若机顶盒STB2点播节目C，节目C的带宽为2M，由于节目B和节目C的总带宽4M小于接入设备端口P的带宽限制5M，因此节目C可以成功收看，此时机顶盒STB2收看节目B和节目C，而机顶盒STB1未收看任何节目。

本发明方法通过采用一种通用离开的机制来迅速切断组播业务终端重启前接收的所有组播流，无需修改统一设置的IGMP协议状态机参数，不增加整个网络的负荷。

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当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。

Claims (10)

1.一种组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，包括：

步骤一，重启一终端设备并发送一通用离开报文至一接入设备；

步骤二，所述接入设备接收所述通用离开报文并向所述终端设备向上连的端口所在的所有组播组下发特定查询报文；

步骤三，针对该特定查询报文，判断所述终端设备在一回应时间内有无应答，当无应答时，所述接入设备将所述终端设备从所述组播组的接收列表中删除，并不再向所述终端设备复制组播流；当有应答时，所述接入设备向所述终端设备下发组播流，进行组播包处理。

2.根据权利要求1所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述通用离开报文根据因特网组管理协议规定报文形式。

3.根据权利要求1或2所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述通用离开报文包括目的介质存取控制地址、目的IP地址、因特网组管理报文类型、和组播组地址，分别设置为：0x01005E000002、224.0.0.2、0x17、0.0.0.0。

4.根据权利要求1或2所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括一所述接入设备搜索所述终端设备向上连接的端口所在的组播组的步骤。

5.根据权利要求4所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述步骤二中，还包括一判断所述端口是否在组播组中的步骤。

6.根据权利要求1、2或5所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述步骤二中，所述接入设备下发特定查询报文的方式与因特网组管理协议中的接入设备收到通用离开报文后下发特定查询报文的方式一致。

7.根据权利要求6所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述步骤二中，所述接入设备下发特定查询报文的步骤包括：若在一设定时间内未收到所述终端设备对一组播组的报文加入请求，则所述接入设备将所述终端设备的用户从该组播组列表中删除。

8.根据权利要求1、2、5或7所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述终端设备为一个或多个机顶盒。

9.根据权利要求1、2、5或7所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述接入设备为数字用户线路接入复用器。

10.根据权利要求9所述的组播业务终端设备重启的处理方法，其特征在于，所述终端设备为一个或多个机顶盒。

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