CN101145925A - 在多业务传输平台上实现组播业务的方法和系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在MSTP上实现组播业务的方法和系统。在传输路径上，通过设置一组时隙，建立组播逻辑子网；建立汇聚网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间的交叉连接，使得组播业务能够从汇聚网元发送到组播逻辑子网；建立每个接入网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间的交叉连接，使得每个接入网元能够从组播逻辑子网接收组播业务，并使得组播业务能够顺着组播逻辑子网向前传送；对汇聚网元和接入网元的端口进行设置，使得组播业务能够从汇聚网元分发到每个接入网元。通过建立独立的组播逻辑子网，使得时隙交叉模块参与了组播，并和包交换模块一起完成高效的组播数据传送，从而实现了MSTP的静态组播和动态组播。
Description
技术领域
本发明涉及数据业务传输网络技术，尤其涉及多业务传输中的组播技术。
背景技术
MSTP(MultiService Transport Platform，多业务传输平台)是以SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)或SONET(Synchronous Optical Network，同步光网络)技术为基础的，可以传输TDM(Time Division Multiplexing，时分复用)、以太网、IP(Internet Protocol，网际协议)、以及ATM(Asynchronous TransferMode，异步传输模式)数据等多种业务的网络平台。以太网或IP包可以通过GFP(Generic Framing Procedure，通用成帧规程)等方式封装在SDH或SONET的高阶通道或低阶通道虚容器组成的VCG(Virtual Concatenation Group，虚级联组)管道中。本发明涉及的高阶通道或低阶通道可以包含：VC12、VC3、VC4、以及连续级联的VC4-4C等。
MSTP的组网可以是环型、链型、或环型和链型的混合方式。
在接入网络中，MSTP传输网元区分为汇聚网元和接入网元。用户通过接入网元接入；组播服务器则连接在汇聚网元上。组播业务从汇聚网元发送到多个接入网元上，要求服务器发送一份组播数据，参与点播的网元可以各自收到一份同样数据。
MSTP传送组播数据业务，目前采用的技术主要是：在汇聚网元和每个接入网元的包交换(以太网或IP交换)模块间分别建立点到点的虚级联通道，汇聚网元的包交换模块作组播，接入网元(除了组播到非组网用的端口外)可不作组播。
这种方法对传输的带宽消耗很大，因为每个点到点的连接都要占用整个环或链上的一组时隙(即虚级联组：VCG)，而且点到点的连接数目越多，占用的总带宽越大。对于一个622M带宽的MSTP网络，如果组播业务的总带宽为200M，那么一个环网或一个链网最多只能建3个点到点的连接。
因此，需要一种基于MSTP的高效的组播解决方案，用来克服现有技术中存在的带宽浪费严重的问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种在MSTP上实现组播业务的方法和系统，用于解决带宽浪费严重的问题，实现MSTP的高效的组播数据传送。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，本发明提供了一种在MSTP上实现组播业务的方法。方法包括以下步骤：
步骤S102，在传输路径上，通过设置一组时隙，建立组播逻辑子网；
步骤S104，建立汇聚网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间的交叉连接，使得组播业务能够从汇聚网元发送到组播逻辑子网；
步骤S106，建立每个接入网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间的交叉连接，使得每个接入网元能够从组播逻辑子网接收组播业务，并使得组播业务能够顺着组播逻辑子网向前传送；
步骤S108，对汇聚网元和接入网元的端口进行设置，使得组播业务能够从汇聚网元分发到每个接入网元。
可选地，在汇聚网元与每个接入网元之间分别建立点到点连接，用于传输单播业务和网络协议。
组播逻辑子网，即组播业务的传输路径可以包括环型和链型路径中的至少一种。MSTP可以采用SDH或SONET。
对于每个组播逻辑子网，汇聚网元都有一个上联端口与其对应。
可选地，在步骤S108中，对汇聚网元和每个接入网元，建立组播协议端口与组播业务端口之间的对应关系，用于在协议处理完成后，实现动态组播配置。可选地，在步骤S108中，通过网管配置，实现静态组播配置。
为了实现上述目的，根据本发明的第二方面，本发明提供了一种在MSTP上实现组播业务的系统。系统包括：传输网络，用于传送组播业务，在传输网络上设置有一组时隙，用于构成组播逻辑子网；汇聚网元，连接在传输网络上，汇聚网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间建立有交叉连接，用于将组播业务从汇聚网元发送到组播逻辑子网；以及接入网元，连接在传输网络上，每个接入网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间建立有交叉连接，用于每个接入网元从组播逻辑子网接收组播业务，同时组播业务顺着组播逻辑子网向前传送。汇聚网元和接入网元的端口被设置用于组播业务从汇聚网元分发到每个接入网元。
汇聚网元和接入网元分别包括：包交换模块，用于完成组播数据的复制和转发，包交换模块包括多个上联端口，用于和虚级联组相关联；网络协议模块，用于完成组播协议的处理；时隙交叉模块，用于建立上联端口的虚级联组与传输网络的光口之间的时隙交叉连接，使得上联端口分别对应于不同光口的时隙组；以及网管配置模块，用于实现包交换业务的配置和时隙交叉连接的配置。
可选地，汇聚网元和每个接入网元建立有组播协议端口与组播业务端口之间的对应关系，用于在协议处理完成后，实现动态组播配置。可选地，网管配置模块用于实现静态组播配置。
在传输网络包括双向环型的情况下，汇聚网元的时隙交叉模块对两个方向进行并发处理，接入网元的时隙交叉模块对两个方向进行优收处理。
可选地，汇聚网元与每个接入网元之间分别建立有点到点连接，用于传输单播业务和网络协议。
传输网络可以包括环型和链型网络中的至少一种。MSTP可以采用SDH或SONET。
对于每个组播逻辑子网，汇聚网元都有一个上联端口与其对应。
通过上述技术方案，本发明通过建立独立的组播逻辑子网，使得SDH/SONET时隙交叉模块参与了组播，并和包交换模块一起完成高效的组播数据传送，从而实现了MSTP的静态组播和动态组播。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1是根据本发明的在多业务传输平台上实现组播业务的方法的流程图；
图2是根据本发明的在多业务传输平台上实现组播业务的系统的示意框图；
图3是根据本发明实施例的MSTP组网图；以及
图4是根据本发明实施例的网元结构图。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明。
参照图1，根据本发明的在MSTP上实现组播业务的方法包括以下步骤：
步骤S102，在传输路径上，通过设置一组时隙，建立组播逻辑子网。组播逻辑子网，即组播业务的传输路径可以包括环型和链型路径中的至少一种。
步骤S104，建立汇聚网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间的交叉连接，使得组播业务能够从汇聚网元发送到组播逻辑子网。
步骤S106，建立每个接入网元的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间的交叉连接，使得每个接入网元能够从组播逻辑子网接收组播业务，并使得组播业务能够顺着组播逻辑子网向前传送。对于每个组播逻辑子网，汇聚网元都有一个上联端口与其对应。
步骤S108，对汇聚网元和接入网元的端口进行设置，使得组播业务能够从汇聚网元分发到每个接入网元。可选地，对汇聚网元和每个接入网元，建立组播协议端口与组播业务端口之间的对应关系，用于在协议处理完成后，实现动态组播配置。可选地，通过网管配置，实现静态组播配置。
可选地，在汇聚网元与每个接入网元之间分别建立点到点连接，用于传输单播业务和网络协议。MSTP可以采用SDH或SONET。
参照图2，根据本发明的在MSTP上实现组播业务的系统10包括：传输网络20、汇聚网元30、和接入网元40。
传输网络20用于传送组播业务，在传输网络20上设置有一组时隙，用于构成组播逻辑子网。传输网络20可以包括环型和链型网络中的至少一种。
汇聚网元30连接在传输网络20上，汇聚网元30的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间建立有交叉连接，用于将组播业务从汇聚网元30发送到组播逻辑子网。对于每个组播逻辑子网，汇聚网元30都有一个上联端口与其对应。
接入网元40连接在传输网络20上，每个接入网元40的包交换模块的上联端口与组播逻辑子网之间建立有交叉连接，用于每个接入网元40从组播逻辑子网接收组播业务，并且组播业务顺着组播逻辑子网向前传送。
汇聚网元30和接入网元40的端口被设置用于组播业务从汇聚网元30分发到每个接入网元40。
汇聚网元30和接入网元40分别包括：包交换模块，用于完成组播数据的复制和转发，包交换模块包括多个上联端口，用于和虚级联组相关联；网络协议模块，用于完成组播协议的处理；时隙交叉模块，用于建立上联端口的虚级联组与传输网络20的光口之间的时隙交叉连接，使得上联端口分别对应于不同光口的时隙组；以及网管配置模块，用于实现包交换业务的配置和时隙交叉连接的配置。
可选地，汇聚网元30和每个接入网元40建立有组播协议端口与组播业务端口之间的对应关系，用于在协议处理完成后，实现动态组播配置。可选地，网管配置模块用于实现静态组播配置。
在传输网络20包括双向环型的情况下，汇聚网元30的时隙交叉模块对两个方向进行并发处理，接入网元40的时隙交叉模块对两个方向进行优收处理。
可选地，汇聚网元30与每个接入网元40之间分别建立有点到点连接，用于传输单播业务和网络协议。
MSTP可以采用SDH或SONET。
本发明涉及接入层多业务传输领域、以太网交换技术、IP交换技术，尤其涉及SDH或SONET的时隙配置技术，以及包交换网络中的组播技术。
图4是网元的相关组成模块，及模块间的关联关系示意图。参照图4，多业务传输平台的网络节点(即网元)包括以下相关模块：
包交换模块42，该模块完成以太网或IP包的单播及组播数据的复制、转发功能，该模块的每个上联端口都可以和一个SDH/SONET虚级联组相关联。对应的虚级联组可以建立不同的网元间包交换模块42的上联端口间的连接。
网络协议模块44，该模块完成组播协议的处理。
SDH/SONET时隙交叉模块46，用于建立包交换模块42上联端口的虚级联组和传输组网使用的MSTP光口间的时隙交叉连接。通过这个交叉连接，每个包交换模块42的上联端口都可以分别对应到不同MSTP光口的时隙组中去。
网管配置模块48，该模块完成包交换业务的配置和SDH/SONET时隙交叉链接的配置。
现有的技术中都涉及以上的模块，但是本发明所采用的技术不同之处在于：SDH/SONET时隙交叉模块也参与了组播，并和包交换模块一起完成高效的组播数据传送。而且本发明可以借用子网连接保护(通道保护)的并发优收机制，可以做到环上的组播业务实现自动的快速保护(故障自愈)。
多业务传输平台上的组播实现方法包括以下步骤：
第一步：在汇聚网元和每个接入网元间分别建立点到点的电路连接，用于传送单播业务和网络协议；
第二步：在MSTP环或链上，划出部分SDH/SONET时隙，建立独立的逻辑子网(组播逻辑子网)，专门用于组播业务的传送；
第三步：在汇聚网元，建立包交换模块的上联端口和组播逻辑子网间的交叉连接，使组播数据业务能够发送到组播逻辑子网上；
第四步：在接入网元，建立包交换模块的上联端口和组播逻辑子网间的交叉连接，使组播数据业务能够从组播逻辑子网上接收下来，同时顺着组播逻辑子网继续向前传送；
第五步：在每个网元的包交换模块，建立组播协议端口和组播业务端口的对应关系，以便在协议处理完成后，能够找到某协议端口对应的业务端口来进行动态组播配置；
第六步：每个网元运行协议、或通过网管配置，实现动态组播或静态组播，使业务能够经过汇聚网元和接入网元，高效地分发到每个接入网元设备上。
本发明以环型和链型的混合组网为例进行介绍，参见图3。图3是本发明应用的一个典型组网。该组网包含一个双向环和一个双向链。实际上可以是任何一种环和链的混合组网方式。下面结合图3的组网，对技术方案的实施作进一步的详细描述：
A：在汇聚网元Na和每个接入网元(Nb、Nc、Nd、Ne、Nf)间分别建立点到点的连接(L1～L5)，用于传送单播业务和网络协议。这些连接通过SDH/SONET时隙交叉模块来建立，可以连通不同网元间包交换模块的相关上联端口。当然，前提是对应的包交换模块上相应的上联端口已经和某虚级联组建立了联系；假设各条连接和包交换模块上联端口的关系表1所示(表中上联端口表示为NNI)。
表1
| 单播连接 | 起始端口 | 目的端口 |
| L1 | Na/NNI1 | Nb/NNI1 |
| L2 | Na/NNI2 | Nc/NNI1 |
| L3 | Na/NNI3 | Nd/NNI1 |
| L4 | Na/NNI4 | Ne/NNI1 |
| L5 | Na/NNI5 | Nf/NNI1 |
B：在MSTP环或链上，建立独立的逻辑子网(组播逻辑子网)，专门用于组播业务的传送。这个逻辑子网实际上是MSTP环或链上的一组时隙(虚容器)。如果MSTP组网是个环(如Na、Nb、Nc、Nd组成的环)，那么这个逻辑子网也是一个环(双向环G1)；如果MSTP组网是个链(如Na、Ne、Nf组成的链)，那么这个逻辑子网也是一个链(起始于汇聚网元的单向链G2)。组播数据将在组播逻辑子网上进行传送。
C：在汇聚网元，选择包交换模块的上联端口作为组播包发送端口。每个组播逻辑子网，都应有一个上联端口与之对应。通过SDH/SONET时隙交叉模块配置连接，使组播数据能够发送到相应的逻辑子网上。对于双向环型的逻辑子网，存在东西两个方向，时隙交叉模块应作并发处理，这样便于接入网元实现业务的保护。
D：在接入网元，选择包交换模块的一个上联端口作为组播包的接收端口。通过SDH/SONET时隙交叉模块配置连接，使组播数据能够从相应的逻辑子网上接收下来，同时顺着组播逻辑子网继续向前传送。对于双向环型的逻辑子网，存在东西两个方向，时隙交叉模块应作判断处理，优先选择没有告警的时隙进行交叉。
通过以上步骤，针对每个组播逻辑子网，都建立起了一个树型的组播拓扑结构，该拓扑在每个经过的网元都会有一个分叉到包交换模块。假设逻辑子网和组播上联端口的关系如表2所示。
表2
| 组播逻辑子网 | 端口l | 端口2 | 端口3 | 端口4 |
| G1 | Na/NNI11 | Nb/NNI2 | Nc/NNI2 | Nd/NNI2 |
| G2 | Na/NNI12 | Ne/NNI12 | Nf/NNI12 |
E：在每个网元的包交换模块，建立网络协议端口和组播业务端口的对应关系，以便在协议交互完成后，能够找到协议端口对应的业务端口进行动态组播配置，如表3所示。
表3
| 网元 | 协议端口 | 业务端口 |
| Na | Na/NNI1 | Na/NNI11 |
| Na/NNI2 | Na/NNIl1 | |
| Na/NNI3 | Na/NNI11 | |
| Na/NNI4 | Na/NNI12 | |
| Na/NNI5 | Na/NNI12 | |
| Nb | Nb/NNI1 | Nb/NNI2 |
| Nc | Nc/NNI1 | Nc/NNI2 |
| Nd | Nd/NNI1 | Nd/NNI2 |
| Ne | Ne/NNI1 | Ne/NNI2 |
| Nf | Nf/NNI1 | Nf/NNI2 |
假设用户连在接入网元的UNIc端口；组播服务器连在汇聚网元Na的UNIs端口，下面分别说明静态和动态两种方式的实施方法：
F、如果是静态组播，则根据业务的要求，直接在网管上通过配置命令设置组播频道对应的组播组。即针对每个组播频道，建立组播地址和组播端口的对应关系：比如在汇聚网元Na，某个组播组应包含服务器端口UNIs和组播业务端口NNI11、NNI12；在接入网元Nb，对应的组播组应包含组播业务端口NNI2和用户端口UNIc；其它的接入网元配置和Nb基本相同。
G、如果是动态组播，则要在所有的网元启用组播协议。对于某个特定用户的点播，协议运行的结果就是建立或修改了某个组播地址和组播端口间的对应关系。如Nb的UNIc通过协议点播某频道，运行协议的单播连接是表1中的L1(Na/NNI1<---->Nb/NNI1)，则通过查找表3得到协议端口对应的组播业务端口分别是Na的NNI11和Nb的NNI2；这样，在汇聚网元Na，该组播组应包含服务器端口UNIs和组播业务端口NNI11，在接入网元Nb，该组播组应包含组播业务端口NNI2和用户端口UNIc。
本发明解决了带宽浪费严重的问题，是一种基于多业务传输平台的高效的动态组播解决方案。另外，由于物理层使用SDH/SONET时隙的电路连接，所以在环上可以实现业务的50ms级别的高速保护。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (16)
1.一种在多业务传输平台上实现组播业务的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S102，在传输路径上，通过设置一组时隙，建立组播逻辑子网；
步骤S104，建立汇聚网元的包交换模块的上联端口与所述组播逻辑子网之间的交叉连接，使得所述组播业务能够从所述汇聚网元发送到所述组播逻辑子网；
步骤S106，建立每个接入网元的包交换模块的上联端口与所述组播逻辑子网之间的交叉连接，使得每个所述接入网元能够从所述组播逻辑子网接收所述组播业务，并使得所述组播业务能够顺着所述组播逻辑子网向前传送；
步骤S108，对所述汇聚网元和所述接入网元的端口进行设置，使得所述组播业务能够从所述汇聚网元分发到每个所述接入网元。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述汇聚网元与每个所述接入网元之间分别建立点到点连接，用于传输单播业务和网络协议。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组播业务的传输路径包括环型和链型路径中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述多业务传输平台采用同步数字体系或同步光网络。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对于每个所述组播逻辑子网，所述汇聚网元都有一个所述上联端口与其对应。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S108中，对所述汇聚网元和每个所述接入网元，建立组播协议端口与组播业务端口之间的对应关系，用于在协议处理完成后，实现动态组播配置。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在步骤S108中，通过网管配置，实现静态组播配置。
8.一种在多业务传输平台上实现组播业务的系统，其特征在于，包括：
传输网络，用于传送所述组播业务，在所述传输网络上设置有一组时隙，用于构成组播逻辑子网；
汇聚网元，连接在所述传输网络上，所述汇聚网元的包交换模块的上联端口与所述组播逻辑子网之间建立有交叉连接，用于将所述组播业务从所述汇聚网元发送到所述组播逻辑子网；以及
接入网元，连接在所述传输网络上，每个所述接入网元的包交换模块的上联端口与所述组播逻辑子网之间建立有交叉连接，用于每个所述接入网元从所述组播逻辑子网接收所述组播业务，并且所述组播业务顺着所述组播逻辑子网向前传送，
其中，所述汇聚网元和所述接入网元的端口被设置用于所述组播业务从所述汇聚网元分发到每个所述接入网元。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述汇聚网元和所述接入网元分别包括：
所述包交换模块，用于完成组播数据的复制和转发，所述包交换模块包括多个上联端口，用于和虚级联组相关联；
网络协议模块，用于完成组播协议的处理；
时隙交叉模块，用于建立所述上联端口的所述虚级联组与所述传输网络的光口之间的时隙交叉连接，使得所述上联端口分别对应于不同光口的时隙组；以及
网管配置模决，用于实现包交换业务的配置和所述时隙交叉连接的配置。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述汇聚网元和每个所述接入网元建立有组播协议端口与组播业务端口之间的对应关系，用于在协议处理完成后，实现动态组播配置。
11.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，所述网管配置模块用于实现静态组播配置。
12.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，在所述传输网络包括双向环型的情况下，所述汇聚网元的所述时隙交叉模块对两个方向进行并发处理，所述接入网元的所述时隙交叉模块对两个方向进行优收处理。
13.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述汇聚网元与每个所述接入网元之间分别建立有点到点连接，用于传输单播业务和网络协议。
14.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述传输网络包括环型和链型网络中的至少一种。
15.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其特征在于，所述多业务传输平台采用同步数字体系或同步光网络。
16.根据权利要求8至12中任一项所述的系统，其特征在于，对于每个所述组播逻辑子网，所述汇聚网元都有一个所述上联端口与其对应。
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