CN101179412B

CN101179412B - 多组播承载网接入设备、系统及方法

Info

Publication number: CN101179412B
Application number: CN2007101794709A
Authority: CN
Inventors: 柯波; 岳东升
Original assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Current assignee: Huawei Technologies Co Ltd
Priority date: 2007-12-13
Filing date: 2007-12-13
Publication date: 2010-06-23
Anticipated expiration: 2027-12-13
Also published as: CN101179412A

Abstract

本发明公开了一种多组播承载网接入设备，包括：组播转发单元，处理方式配置单元，复数个组播协议处理单元，其中：组播转发单元，用于接收组播协议报文；根据处理方式配置单元确定的组播协议处理方式将组播协议报文转发给对应的组播协议处理单元；发送经过组播协议处理单元处理的组播协议报文至对应的组播承载网；处理方式配置单元，用于根据接收的组播协议报文携带的信息，确定组播协议报文对应的组播协议处理方式；组播协议处理单元，与不同的组播承载网对应，用于对组播转发单元转发的组播协议报文进行组播协议处理。相应地，本发明公开了一种多组播承载网接入系统和方法。本发明实现了同时支持多种组播协议，并支持多组播承载网互联。

Description

多组播承载网接入设备、系统及方法

技术领域

本发明涉及组播通信技术领域，尤其是一种多组播承载网接入设备、系统及方法。

背景技术

IP组播是指在IP网络中将数据包以尽力传送(best-effort)的形式发送到网络中的某个确定节点子集，这个子集称为组播组(multicast group)。IP组播的基本思想是，源主机只发送一份数据，这份数据中的目的地址为组播组地址；组播组中的所有接收者都可接收到同样的数据拷贝，并且只有组播组内的主机(目标主机)可以接收该数据，网络中其它主机不能收到。

根据协议功能，组播协议可以分为组播成员管理协议和组播路由协议，组播成员管理协议实现主机-路由器之间的组播功能，定义主机和组播路由器或组播代理之间的信息交互，主要定义组成员的加入和离开，IGMP(InternetGroup Management Protocol，因特网组管理协议)协议是最常用的组播成员管理协议；组播路由协议实现路由器-路由器之间的组播功能，实现组播路由树，从而实现组播数据在各个组播路由器之间的树状传送，常见的组播路由协议有域内的PIM-SM(Protocol Independent Multicast-Sparse Mode，协议无关组播-稀疏模式)、PIM-DM(Protocol Independent Multicast-DenseMode，协议无关组播-密集模式)和DVMRP(Distance Vector MulticastRouting Protocol，距离矢量组播路由选择协议)和域间的PIM-SM、MBGP(Multiprotocol Border Gateway Protocol，多协议边界网关协议)和MSDP(Multicast Source Discovery Protocol，组播源发现协议)。

随着组播技术日益成熟和通讯设备成本的不断降低，以组播技术为基础的业务逐渐开展起来，IPTV(Internet Protocol Television，以IP包的形式来传输视频节目)、视频会议、远程教育是组播技术常见的应用。

组播业务应用系统一般由业务平台、承载网络和终端三部分组成。以IPTV业务为例，如图1所示，IPTV系统主要包括三部分，一是作为组播源的IPTV平台系统(对应于图1中的组播源)，二是承载网，三是终端部分。IPTV平台主要提供一定编码格式的节目源，并实现对终端STB(机顶盒)的管理，主要由头端系统(Head-end)和中间件(Middleware)组成；承载网主要完成根据终端需要将节目源从IPTV平台分发到终端，承载网一般包括IP核心承载网和接入网两部分。IP核心网主要由高端路由器、交换机以及宽带接入服务器(BRAS)组成，而接入网主要由DSLAM(Digital Subscriber Line AccessMultiplexer，数字用户线接入复接器)及交换机组成；终端部分主要完成对接收节目源解码、节目播放和交互功能，一般由RUT(Remote Test Unit，远端测试单元)和机顶盒组成。机顶盒主要完成数字到模拟的信号转换，提供电视机可以处理的视频信号。

通常来说，接入网设备与IP核心网互联常用的几种方式有：

1)接入网设备运行IGMP Proxy(IGMP报文代理)，对接的IP核心网设备接口运行IGMP。

2)接入网设备运行IGMP Snooping(IGMP报文监听)，对接的IP核心网设备接口运行IGMP。

3)接入网设备运行PIM-DM，对接的IP核心网设备也运行PIM-DM。

4)接入网设备运行PIM-SM或PIM-SSM(Protocol IndependentMulticast-Source-Specific Multicast，协议无关组播-指定源组播模式)，对接的IP核心网设备也运行PIM-SM或PIM-SSM。

就目前的通讯网络而言，开展组播业务应用时，一台接入设备一般只会接入到一个IP核心网，不支持同时接入到多个IP核心网络。但是随着信息产业的快速发展，Internet接入的业务越来越多，逐渐形成一个庞大的产业链。精细化管理，产业链细分是发展的趋势。目前有些国家已经提出网络承建商和服务提供商分离政策，由网络承建商搭建“中立”网络，服务提供商租用网络，于是产生了要求DSLAM设备同时连接到多个IP核心网的要求。在与IP核心网对接时，有些IP核心网要求接入网设备运行IGMP协议来进行对接，有些则要求接入网设备使用组播路由协议(PIM-DM，PIM-SM，PIM-SSM，DVMRP等统称组播路由协议)进行对接，于是产生了要求接入网设备同时采用不同的组播协议与多个组播承载网对接的需求。而目前接入设备都是基于只接入到一个IP核心网的应用而开发的，不支持同时运行组播成员管理协议和组播路由协议与不同的IP组播核心网络互联，也不支持接入设备与多组播承载网互联。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种多组播承载网接入设备、系统及方法，以同时支持多种组播协议，并支持多组播承载网互联。

为实现上述目的，本发明的实施例提供了一种多组播承载网接入设备，包括：组播转发单元，处理方式配置单元，复数个组播协议处理单元，其中：组播转发单元，用于接收组播协议报文；根据处理方式配置单元确定的组播协议处理方式将组播协议报文转发给对应的组播协议处理单元；发送经过组播协议处理单元处理的组播协议报文至对应的组播承载网；处理方式配置单元，用于根据接收的组播协议报文携带的信息，确定组播协议报文对应的组播协议处理方式；组播协议处理单元，与不同的组播承载网对应，用于对组播转发单元转发的组播协议报文进行组播协议处理。

本发明的实施例还提供了一种多组播承载网接入系统，包括多组播承载网接入设备，与多个组播承载网连接；该多组播承载网接入设备包括：组播转发单元，处理方式配置单元，复数个组播协议处理单元，其中：组播转发单元，用于接收组播协议报文；根据处理方式配置单元确定的组播协议处理方式将组播协议报文转发给对应的组播协议处理单元；发送经过组播协议处理单元处理的组播协议报文至对应的组播承载网；处理方式配置单元，用于根据接收的组播协议报文携带的信息，确定组播协议报文对应的组播协议处理方式；组播协议处理单元，与不同的组播承载网对应，用于对组播转发单元转发的组播协议报文进行组播协议处理。

本发明的实施例还提供了一种多组播承载网报文处理方法，包括：根据组播协议报文中携带的信息，从多个预设的组播协议处理方式中查询该组播协议报文对应的组播协议处理方式；根据查询到的组播协议处理方式，对该组播协议报文进行相应的协议处理；将经过协议处理的组播协议报文转发至相应的组播承载网。

由上述技术方案可知，本发明实施例的多组播承载网接入设备、系统及方法，可以根据组播协议报文携带的信息查找对应的协议处理方式，进而选择组播承载网，实现了同时支持多种组播协议，并支持多组播承载网互联。

附图说明

图1为现有技术的IPTV系统的结构示意图；

图2为本发明组播承载网接入设备实施例的结构示意图一；

图3为本发明组播承载网接入设备实施例的结构示意图二；

图4为本发明多组播承载网接入系统实施例的结构示意图；

图5为本发明多组播承载网报文处理方法实施例的流程图。

具体实施方式

实施例一

图2为本发明的多组播承载网接入设备实施例的结构示意图，包括：

组播转发单元13，处理方式配置单元12，复数个组播协议处理单元11，其中：

组播转发单元13，用于接收组播协议报文；根据处理方式配置单元确定的组播协议处理方式将组播协议报文转发给对应的组播协议处理单元；发送经过组播协议处理单元处理的组播协议报文至对应的组播承载网；

处理方式配置单元12，用于根据接收的组播协议报文携带的信息，确定组播协议报文对应的组播协议处理方式；

组播协议处理单元11，与不同的组播承载网对应，用于对组播转发单元转发的组播协议报文进行组播协议处理。

其中多个组播协议处理单元和处理方式配置单元属于控制面，组播转发单元属于转发面。

进一步来说，上述组播协议处理单元11可以具体为：IGMP Proxy处理单元、IGMP Snooping处理单元、PIM-DM处理单元、PIM-SM处理单元、PIM-SSM处理单元。如图3所示，本实施例的接入设备可以包括了IGMP处理单元(该单元可以包括IGMP Proxy处理单元、IGMP Snooping处理单元)、PIM-DM处理单元、PIM-SM处理单元、PIM-SSM处理单元。

上述的处理方式配置单元可以根据组播协议报文中携带的VLAN(虚拟局域网)信息，查询与该VLAN对应的组播协议处理方式。其中，VLAN信息可以具体为VLAN ID等。

这样，该接入设备支持基于VLAN运行组播协议，可以包括组播成员管理协议和组播路由协议，VLAN之间的各个组播业务相互独立，互不干扰，同时运行。而VLAN包含不同的网络侧接口与不同的IP核心网对应，接入设备收到组播成员请求时，根据VLAN绑定的处理方式分别与对接的组播承载网交互。所以接入设备可以采用不同的组播处理方式与不同的IP核心网交互，解决了接入网设备与多组播承载网对接的问题。

基于VLAN来运行不同的组播协议和基于VLAN来与不同的组播承载网互联，只是其中一种实现方式。还可以基于三层接口来运行不同的组播协议与不同的组播承载网对接，也可以基于接入设备的网络侧物理接口来实现接入设备与多组播承载网对接。

对于基于三层接口的方式，本实施例中的组播协议报文携带的信息具体为三层接口的信息。

对于基于网络侧物理接口的方式，本实施例中的组播协议报文携带的信息具体为网络侧的物理接口的信息。

实施例二

本实施例的多组播承载网接入系统包括：多组播承载网接入设备，与多个组播承载网连接，用于发送经过组播协议处理的组播协议报文至对应的组播承载网。

如图4所示，其为本发明多组播承载网接入系统实施例的结构示意图，包括：多个组播源3以及与多个组播源连接的IP核心网2，每个IP核心网通过相应的组播协议与DSLAM(Digital Subscriber Line AccessMultiplexer，数字用户线接入复接器)1通信，组播成员终端4通过接入设备1接收各个组播源发送的组播信息。其中IP核心网即为多组播承载网，DSLMA即为多组播承载网接入设备。

本实施例的接入设备的主要功能是提供各种接入手段将用户接入到网络获取网络服务，接入设备用来接入用户的端口称为用户侧端口，连接到城域网或核心网的端口通常称为网络侧端口。对接入设备来说，用户侧接口主要是使用IGMP协议来与终端设备互联，网络侧接口与IP核心网互联的方式比较灵活，可以是IGMP Proxy、IGMP Snooping、PIM-DM、PIM-SM、PIM-SSM等方式。

本实施例中的多组播承载网接入设备可以采用实施例一中的接入设备的具体结构，在此不在赘述。

实施例三

如图5所示，其为本发明多组播承载网报文处理方法实施例的流程图，包括如下步骤：

步骤101、根据组播协议报文中携带的信息，从多个预设的组播协议处理方式中查询组播协议报文对应的组播协议处理方式；该步骤可以具体为如下几种方式，但不限于如下方式：

1)根据组播协议报文中携带的VLAN信息，查询相应的组播协议处理方式。

2)根据组播协议报文中携带的三层接口的信息，查询相应的组播协议处理方式。

3)根据组播协议报文中携带的网络侧的物理接口的信息，查询相应的组播协议处理方式。

步骤102、根据查询到的组播协议处理方式，对组播协议报文进行相应的协议处理；

步骤103、将经过协议处理的组播协议报文转发至相应的组播承载网。

具体的组播协议处理方式可以包括IGMP Proxy或IGMP Snooping或PIM-DM或PIM-SM或PIM-SSM等。

例如，如果处理方式为IGMP Proxy，则将组播协议协议报文交给IGMPProxy处理单元处理，IGMP Proxy处理单元会根据IGMP协议栈状态机采用IGMP Proxy方式与核心网设备互联。

如果处理方式为IGMP Snooping，则将组播协议协议报文交给IGMPSnooping处理单元处理，IGMP Snooping处理单元会根据IGMP协议栈状态机采用IGMP Snooping方式与核心网设备互联。

如果处理方式为PIM-DM，则设备根据IGMP协议栈状态机触发PIM-DM处理单元处理，PIM-DM处理单元维护协议状态机，接入设备通过PIM-DM协议与核心网设备交互。

如果处理方式为PIM-SM，则设备根据IGMP协议栈状态机再触发PIM-SM处理单元处理，PIM-SM处理单元维护协议状态机，接入设备通过PIM-SM协议与核心网设备交互。

上述的IGMP Proxy、IGMP Snooping、PIM-DM、PIM-SM处理目前在数据通讯领域已经成熟技术，并在已经有相关行业标准进行了定义，本文不再详细描述这些技术实现。

另外，在步骤101之前还可以包括如下步骤：

根据接收到的组播协议报文的组播协议类型，对组播协议报文进行相应的协议栈处理。

结合图3来说，当接入设备收到组播协议报文后，由转发面转移给控制面进行处理，并转给相应的组播协议处理单元进行相应的协议栈处理；如果收到的是无法识别的报文，则接入设备不做处理。例如，如果收到的是IGMP报文，IGMP处理单元会根据IGMP协议栈状态机维护组播成员状态。

通过上述实施例可以看出，本发明实施例具有如下效果：

1、实现了接入设备同时与多组播承载网互联对接，满足营运商的新需求，开创了一种组播业务应用的新模式。

2、接入设备同时支持多种组播协议，设备可以灵活布放在二层和三层网络，本技术增强了DSLAM设备的组网能力，降低营运商组网成本。

3、兼容接入设备与IP核心网组播互联的现有方式，平滑升级。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims

1.一种多组播承载网接入设备，其特征在于，包括：组播转发单元，处理方式配置单元，复数个组播协议处理单元，其中：

所述组播转发单元，用于接收组播协议报文；根据所述处理方式配置单元确定的组播协议处理方式将所述组播协议报文转发给对应的组播协议处理单元；发送经过所述组播协议处理单元处理的组播协议报文至对应的组播承载网；

所述处理方式配置单元，用于根据所述接收的组播协议报文携带的信息，确定所述组播协议报文对应的组播协议处理方式；

所述组播协议处理单元，与不同的组播承载网对应，用于对所述组播转发单元转发的组播协议报文进行组播协议处理。

2.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述组播协议处理单元具体为：因特网组管理协议报文代理处理单元，或因特网组管理协议报文监听处理单元，或协议无关组播-密集模式处理单元，或协议无关组播-稀疏模式处理单元，或协议无关组播-指定源组播模式处理单元。

3.根据权利要求1所述的设备，其特征在于，所述组播协议报文携带的信息具体包括：虚拟局域网信息，或三层接口的信息，或网络侧的物理接口的信息。

4.一种多组播承载网接入系统，其特征在于，包括多组播承载网接入设备，与多个组播承载网连接；

所述多组播承载网接入设备包括：

组播转发单元，处理方式配置单元，复数个组播协议处理单元，其中：

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述组播协议处理单元具体为：因特网组管理协议报文代理处理单元，或因特网组管理协议报文监听处理单元，或协议无关组播-密集模式处理单元，或协议无关组播-稀疏模式处理单元，或协议无关组播-指定源组播模式处理单元。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述组播协议报文携带的信息具体包括：虚拟局域网信息，或三层接口的信息，或网络侧的物理接口的信息。

7.一种多组播报文处理方法，其特征在于，包括：

根据组播协议报文中携带的信息，从多个预设的组播协议处理方式中查询所述组播协议报文对应的组播协议处理方式；

根据所述查询到的组播协议处理方式，对所述组播协议报文进行相应的协议处理；

将所述经过协议处理的组播协议报文转发至相应的组播承载网。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在所述根据组播协议报文中携带的信息，从多个预设的组播协议处理方式中查询所述组播协议报文对应的组播协议处理方式之前还包括：

根据接收到的组播协议报文的组播协议类型，对所述组播协议报文进行相应的协议栈处理。

9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述组播协议报文携带的信息具体包括：虚拟局域网信息，或三层接口的信息，或网络侧的物理接口的信息。

10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述组播协议处理方式具体为：因特网组管理协议报文代理，或因特网组管理协议报文监听，或协议无关组播-密集模式，或协议无关组播-稀疏模式，或协议无关组播-指定源组播模式。