CN101132297A - 一种实现组播业务的方法及系统及资源和接纳控制单元 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种实现组播业务的方法及系统及资源和接纳控制单元，用于在下一代网络结构中实现组播业务。本发明方法包括：用户向业务控制单元申请组播业务；业务控制单元向资源和接纳控制单元申请建立组播传送路径并申请预留资源；资源和接纳控制单元根据网络状况判断是否接受所述申请，若接受，则向传送设备下发控制策略；建立组播传送路径并进行资源预留；传送设备根据所述控制策略进行组播复制。本发明还相应地提供一个系统。本发明可以实现在下一代网络结构中的组播业务。

Description

一种实现组播业务的方法及系统及资源和接纳控制单元
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种实现组播业务的方法及系统及资源和接纳控制单元。
背景技术
为了保证业务端到端的服务质量(QOS，Quality Of Service)，ITU-T定义的NGN网络架构中，在业务控制功能实体(SCF，Service Control Functions)和传送功能实体(TF，Transport Functions)之间，引入了资源和接纳控制功能实体(RACF，Resource and Admission Control Functions)，用于在承载业务的接入网和骨干网，实现针对业务的、端到端的传送资源协商和预留。
当业务具有同时会有多个接收端的特征时，通过传送层的组播技术，可以降低业务对传送带宽和发送端性能的需求，因此传送层的组播技术目前被有很多业务广泛采用，如视频直播、远程教育、会议电话等等。
RACF架构如图1所示，观有技术中一种实现数据传播业务的方法为：
SCF向RACF发送针对业务的传送资源申请；
RACF根据业务发送端和接收端的互联网协议(IP，Internet Protocol)地址，确定业务传送所经过的网络；
RACF根据业务对传送资源的需求以及业务所经过网络资源的使用情况，决定是否接纳该请求，如果RACF接纳该请求，则向TF下发传送控制策略，用于实现对下列传送层功能的控制：报文过滤、流分类、标记、流量监管、优先级调度、带宽预留和分配、网络地址和端口转换、防火墙。
但是，现有技术中RACF建立发送端和接收端之间的传送路径并对发送端和接收端进行端到端的传送资源预留，而这种方式只适合于传送层单播业务，而不能满足传送层组播业务的要求，所以现有技术不能实现传送层组播业务。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种实现组播业务的方法及系统，用于在下一代网络结构中实现组播业务。
本发明提供的实现组播业务的方法，包括：用户向业务控制单元申请组播业务；业务控制单元向资源和接纳控制单元申请建立组播传送路径并申请预留资源；资源和接纳控制单元根据网络状况判断是否接受所述申请，若接受，则向传送设备下发控制策略；建立组播传送路径并进行资源预留；传送设备根据所述控制策略进行组播复制。
可选地，当组播业务被第一个接收端申请时，资源和接纳控制单元建立从发送端到接收端的传送路径并进行资源预留。
可选地，当组播业务被后续接收端申请时，资源和接纳控制单元建立从组播复制点到接收端的传送路径并进行资源预留。
可选地，用户向业务控制单元申请组播业务之后进一步包括：资源和接纳控制单元确定组播复制点。
可选地，所述确定组播复制点包括：资源和接纳控制单元收集并管理网络中传送设备的信息；根据每个传送设备的组播复制能力，结合传送设备组播复制资源的使用情况选择组播复制点。
可选地，当有多个资源和接纳控制单元同时使用时，由资源和接纳控制单元之间的接口建立组播传送路径并进行资源预留。
可选地，建立组播传送路径之后进一步包括：对已建立的组播传送路径进行管理维护。
可选地，所述对已建立的组播传送路径进行管理维护包括：当有接收端释放组播业务时，资源和接纳控制单元释放从最末端组播复制点到该接收端的传送路径以及预留的资源；当一个复制点下不再有接收端时，资源和接纳控制单元释放该组播复制点到上一级组播复制点的传送路径以及预留的资源。
可选地，建立组播传送路径并进行资源预留之后进一步包括：资源和接纳控制单元向业务控制单元发送组播传送路径建立完成响应。
可选地，资源和接纳控制单元发送响应之后进一步包括：若组播业务是第一次被申请，则业务控制单元通知发送端发送组播业务。
本发明提供的实现组播业务的系统，包括：业务控制单元，用于接收用户发起的组播业务申请，并向资源和接纳控制单元发起传送路径建立请求与资源预留请求；资源和接纳控制单元，用于根据网络状况判断是否接受业务控制单元发起的请求，接受之后进行传送路径的建立与资源预留，并向传送设备下发控制策略；传送设备，根据接收的控制策略进行组播复制。
可选地，所述系统还包括发送端；当组播业务第一次被申请，且传送路径已经建立完成之后，业务控制单元通知发送端发送组播业务；所述资源和接纳控制单元还用于对建立的传送路径进行管理维护。
本发明提供的资源和接纳控制单元，包括：路径建立单元，用于建立发送端到接收端之间的传播路径以及组播复制点到接收端之间的传播路径；资源管理单元，用于针对用户的请求进行资源预留；接纳判断单元，用于根据网络状态判断是否允许新的资源请求。
可选地，所述资源和接纳控制单元还包括：数据管理单元，用于收集并管理网络中传送设备的信息；设置单元，用于设置组播复制点；路径维护管理单元，用于对已经建立的组播路径进行维护和管理。
以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：
首先，本发明中，资源和接纳控制单元可以建立组播复制点与接收端之间的传送路径并预留资源，同时向传送设备下发控制策略以控制传送设备进行组播复制，所以可以实现组播业务；
其次，由于本发明对接纳的判断考虑到了传送设备的组播复制能力，所以进一步提高了接纳判断的精确性，进而提高了网络资源利用效率；
再次，本发明既可针对传送规模较小，只有单个资源和接纳控制单元的情况，还可以针对传送规模比较大，有多个资源和接纳控制单元的情况，所以提高了本发明的适应性；
最后，本发明中，资源和接纳控制单元在建立了组播传送路径之后还要对路径进行管理维护，删除一些不使用的路径以及进行一些其他维护，所以进一步提高了网络资源的利用效率。
附图说明
图1为RACF架构图；
图2为本发明方法总体流程图；
图3为本发明方法详细流程图；
图4为本发明系统应用示意图；
图5为本发明资源和接纳控制单元示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种实现组播业务的方法及系统及资源和接纳控制单元，用于在下一代网络结构中实现组播业务。
请参阅图2，本发明实现组播业务的方法总体流程包括：
201、用户发起组播业务请求；
其中，用户向业务控制单元申请组播业务。业务控制单元实现业务控制功能，所以可以看作业务控制功能实体(SCF，Service Control Functions)。
202、申请建立路径以及申请预留资源；
其中，SCF向资源和接纳控制单元申请建立组播路径并申请预留空间。资源和接纳控制单元主要实现资源管理以及对接纳进行控制，所以可以看作资源和接纳控制功能实体(RACF，Resource and Admission Control Functions)。
203、判断是否接纳申请，若接纳，则转向步骤205，若不接纳，则转向步骤204；
204、结束并向SCF发送申请失败响应。
205、RACF向传送设备下发控制策略；
206、建立组播传送路径并预留资源；
207、传送设备进行组播复制。
请参阅图3，本发明实现组播业务的方法详细流程包括：
301、收集并管理传送设备信息；
其中，RACF收集并管理网上有组播复制能力的设备的信息，如路由器、交换机、数字用户线接入复用器(DSLAM，Digital Subscriber Line AccessMultiplexer)等，并且由于传送设备的组播复制能力(如：组播业务吞吐量、并发组播用户数等)通常是有限的，RACF还需要了解每个传送设备的组播复制能力。
302、用户发起组播业务申请；
其中，用户向SCF申请组播业务。
303、选择组播复制点；
其中，RACF结合传送设备信息以及传送设备组播复制资源的使用情况选择对应的组播复制点。
304、申请建立路径以及申请预留资源；
其中，SCF向RACF申请建立路径以及申请预留资源。
305、判断是否接纳申请，若接纳，则转向步骤307，若不接纳，则转向步骤306；
其中，RACF根据网络状态进行判断，网络状态具体包括：组播业务的带宽、传送网络资源的使用情况以及传送设备的组播复制能力。可以理解的是，同样可以通过其他的一些与当前网络状况相关的参数进行判断。
RACF判断当前网络状况是否适合有接入新的组播用户，若网络资源充足，则允许接入，若网络资源不足，例如组播业务带宽占用率超过门限值，或者传输网络资源占用率超过门限值，或者传送设备的组播复制功率达到门限值，则不允许新组播用户接入。
306、结束并向SCF发送申请失败响应。
307、下发控制策略；
其中，RACF向传送设备下发控制策略。
308、建立组播传送路径并预留资源；
其中，但对于组播业务，存在两种传送路径建立和资源预留情况：
一、组播业务被第一个接收端申请，此时需要RACF建立从发送端到接收端的传送路径，并进行资源预留；
二、组播业务被后续接收端申请，此时需要RACF建立从组播复制点到接收端的传送路径，并进行资源预留。
另外，当网络传送规模较小，只有一个RACF时，建立组播传送路径并预留资源的步骤由该RACF完成，当网络传送规模较大，有多个RACF共同存在时，则由RACF之间的接口来建立组播传送路径并预留资源。
309、对组播传送路径进行管理维护；
其中，RACF对组播传送路径进行维护，具体维护方式为：当有接收端释放组播业务时，资源和接纳控制单元释放从最末端组播复制点到该接收端的传送路径以及预留的资源；当一个复制点下不再有接收端时，资源和接纳控制单元释放该组播复制点到上一级组播复制点的传送路径以及预留的资源。
可以理解的是，同样可以采取其他的维护手段，只要能达到减少空闲路径，提高网络资源利用率即可。
310、反馈完成建立响应；
其中，当组播传送路径建立完成之后，RACF向SCF反馈建立完成响应。
311、传送设备进行组播复制。
其中，传送设备根据接收到的控制策略对组播复制流进行组播复制。
为了控制传送设备组播复制功能，RACF和传送设备之间必须有组播复制策略控制接口，用于实现对组播复制功能的动态策略控制，包括指定组播业务复制的接口/子接口。
本实施例中，如果组播业务是第一次被申请，则在步骤311之前进一步包括步骤：SCF通知发送端发送组播业务。
请参阅图4，本发明系统包括：业务控制单元401，资源和接纳控制单元402，传送设备403，发送端404以及接收端405。图4中包含5个传送设备403，包含3个接收端405。
业务控制单元401，用于接收用户发起的组播业务申请，并向资源和接纳控制单元402发起传送路径建立请求与资源预留请求；资源和接纳控制单元402，用于根据网络状况判断是否接受业务控制单元401发起的请求，接受之后进行传送路径的建立与资源预留，并向传送设备403下发控制策略；传送设备403，根据接收的控制策略进行组播复制。
其中，本发明系统还包括发送端404以及接收端405；当组播业务第一次被申请，且传送路径已经建立完成之后，业务控制单元401通知发送端404发送组播业务；接收端405用于发起申请以及接收组播信息；资源和接纳控制单元402还用于对建立的传送路径进行管理维护。
图中带箭头的实线表示组播业务流的流向，带箭头的虚线表示控制信息。
申请组播业务的处理步骤包括：
601a/601b/601c、用户/接收端405向业务控制单元401申请组播业务；
602a/602b/602c、业务控制单元401向资源和接纳控制单元402申请建立组播传送路径并预留资源；
603a/603b/603c、资源和接纳控制单元402接纳业务控制单元401的申请，给传送设备403下发控制策略，建立组播传送路径并进行资源预留；
604a/604b/604c、资源和接纳控制单元402向接纳业务控制单元401响应组播传送路径建立完成；
605a、接纳业务控制单元401控制发送端发送组播业务(只有组播业务被第一次申请时，才需要SCF通知发送端发送组播业务)。
上述应用场景中只有一个RACF，如果传送网络的规模比较大，则需要多个RACF来分别管理不同区域的传送网，在这种情况下，则需要RACF之间的接口支持组播传送路径建立和资源预留请求。
请参阅图5，本发明资源和接纳控制单元402包括：路径建立单元501，用于建立发送端到接收端之间的传播路径以及组播复制点到接收端之间的传播路径；资源管理单元503，用于针对用户的请求进行资源预留；接纳判断单元502，用于根据网络状态判断是否允许新的资源请求。
其中，所述资源和接纳控制单元402还包括：数据管理单元505，用于收集并管理网络中传送设备的信息；设置单元506，用于设置组播复制点；路径维护管理单元504，用于对已经建立的组播路径进行维护和管理。
以上对本发明所提供的一种实现组播业务的方法及系统及资源和接纳控制单元进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (14)

1.一种实现组播业务的方法，其特征在于，包括：
用户向业务控制单元申请组播业务；
业务控制单元向资源和接纳控制单元申请建立组播传送路径并申请预留资源；
资源和接纳控制单元根据网络状况判断是否接受所述申请，若接受，则向传送设备下发控制策略；
建立组播传送路径并进行资源预留；
传送设备根据所述控制策略进行组播复制。
2.根据权利要求1所述的实现组播业务的方法，其特征在于，当组播业务被第一个接收端申请时，资源和接纳控制单元建立从发送端到接收端的传送路径并进行资源预留。
3.根据权利要求1所述的实现组播业务的方法，其特征在于，当组播业务被后续接收端申请时，资源和接纳控制单元建立从组播复制点到接收端的传送路径并进行资源预留。
4.根据权利要求3所述的实现组播业务的方法，其特征在于，用户向业务控制单元申请组播业务之后进一步包括：资源和接纳控制单元确定组播复制点。
5.根据权利要求4所述的实现组播业务的方法，其特征在于，所述确定组播复制点包括：
资源和接纳控制单元收集并管理网络中传送设备的信息；
根据每个传送设备的组播复制能力，结合传送设备组播复制资源的使用情况选择组播复制点。
6.根据权利要求1所述的实现组播业务的方法，其特征在于，当有多个资源和接纳控制单元同时使用时，由资源和接纳控制单元之间的接口建立组播传送路径并进行资源预留。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的实现组播业务的方法，其特征在于，建立组播传送路径之后进一步包括：对已建立的组播传送路径进行管理维护。
8.根据权利要求7所述的实现组播业务的方法，其特征在于，所述对已建立的组播传送路径进行管理维护包括：
当有接收端释放组播业务对，资源和接纳控制单元释放从最末端组播复制点到该接收端的传送路径以及预留的资源；
当一个复制点下不再有接收端时，资源和接纳控制单元释放该组播复制点到上一级组播复制点的传送路径以及预留的资源。
9.根据权利要求8所述的实现组播业务的方法，其特征在于，建立组播传送路径并进行资源预留之后进一步包括：资源和接纳控制单元向业务控制单元发送组播传送路径建立完成响应。
10.根据权利要求9所述的实现组播业务的方法，其特征在于，资源和接纳控制单元发送响应之后进一步包括：若组播业务是第一次被申请，则业务控制单元通知发送端发送组播业务。
11.一种实现组播业务的系统，其特征在于，包括：业务控制单元，用于接收用户发起的组播业务申请，并向资源和接纳控制单元发起传送路径建立请求与资源预留请求；资源和接纳控制单元，用于根据网络状况判断是否接受业务控制单元发起的请求，接受之后进行传送路径的建立与资源预留，并向传送设备下发控制策略；传送设备，根据接收的控制策略进行组播复制。
12.根据权利要求11所述的实现组播业务的系统，其特征在于，所述系统还包括发送端；当组播业务第一次被申请，且传送路径已经建立完成之后，业务控制单元通知发送端发送组播业务；所述资源和接纳控制单元还用于对建立的传送路径进行管理维护。
13.一种资源和接纳控制单元，其特征在于，包括：路径建立单元，用于建立发送端到接收端之间的传播路径以及组播复制点到接收端之间的传播路径；资源管理单元，用于针对用户的请求进行资源预留；接纳判断单元，用于根据网络状态判断是否允许新的资源请求。
14.根据权利要求13所述的资源和接纳控制单元，其特征在于，所述资源和接纳控制单元还包括：数据管理单元，用于收集并管理网络中传送设备的信息；设置单元，用于设置组播复制点；路径维护管理单元，用于对已经建立的组播路径进行维护和管理。
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