CN101374065B - 一种组播接纳控制的方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种组播接纳控制(AC)的方法，预先为组播业务分配组播资源，该方法包括：网络设备接收组播请求，为所述组播请求进行组播资源AC操作，当组播资源不足时，网络设备根据该组播请求进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。本发明还公开了一种组播接纳控制的系统，一种网络设备，包括组播协议处理模块、本地资源接纳控制功能模块及组播复制模块。使用本发明在实现AC功能的同时确保了组播业务频道的快速切换，减小了频道切换时网络设备与资源接纳控制设备(RACF或RACS)大量的信息交互，降低了内置本地资源接纳控制功能的网络设备的复杂度。

Description

一种组播接纳控制的方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及通信技术，具体涉及一种组播接纳控制(AC，AdmissionControl)的方法、装置及系统。

背景技术

对于高带宽消耗且不允许丢包的业务，例如网络电视(IPTV，InternetProtocol Television)视频，网络带宽尤其是用户链路带宽一般都非常有限。为保证视频业务有效开展，保证业务质量，必须在网络中部署资源管理(RM，Resource Management)和AC功能。实现资源管理和接纳控制功能的资源接纳控制设备可以是ETSI TISPAN定义的资源接纳控制系统(RACS，Resource andAdmission Control System)，也可以是ITU-T定义的资源接纳控制功能(RACF，Resource and Admission Control Function)，或其它实现类似功能的设备或设备的功能部件。

在IPTV业务中，包括组播/广播视频和单播视频，例如视频点播(VOD，Video On Demand)两种业务。由于组播和单播业务模式差别很大，其CAC功能的实现也有所不同。

现有技术中，用户加入某个频道时，向接入节点(AN，Access Node)发送组播请求，AN主动向资源接纳控制设备上报用户加入的频道信息，由资源接纳控制设备判断用户链路带宽是否满足需求，如果不满足需求，则通知AN拒绝用户加入频道的请求。这种方案在进行组播业务频道切换时需要和资源接纳控制设备交互，切换时间长，用户体验差。

同时，该方案实现复杂，而且组播业务比单播业务切换频率大，所有用户进行频道切换时，都需要AN向资源接纳控制设备上报用户频道切换信息，大量电视用户的频繁切换频道时就会导致大量的信息交互，对AN的性能要求非常高。

发明内容

本发明实施例提供一种组播AC的方法，保证组播业务频道的快速切换。

本发明实施例还提供一种网络设备，保证组播业务频道的快速切换。

本发明实施例还提供一种组播AC的系统，保证组播业务频道的快速切换。

为达到上述目的，本发明实施例的技术方案是这样实现的：

一种组播AC的方法，预先为组播业务设置组播资源，该方法包括：

网络设备接收组播请求，为所述组播请求进行组播资源AC操作，当组播资源不足时，为所述组播请求进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

一种网络设备，包括组播协议处理模块、本地资源接纳控制功能模块和组播复制模块，

所述组播协议处理模块，用于接收并处理组播请求；

所述本地资源接纳控制功能模块，用于为所述组播请求进行连接接纳控制AC操作，当确定资源不足时，向所述组播复制模块发送进行低优先级组播复制的触发信号；

所述组播复制模块，用于在接收到所述本地资源接纳控制功能模块发送的进行低优先级组播复制的触发信号后，进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

一种组播AC的系统，包括用户设备和网络设备，

所述用户设备，用于向网络设备发送组播请求；接收网络设备进行组播复制对应的组播流；

所述网络设备，用于接收组播请求，为所述组播请求进行组播资源AC操作，当确定组播资源不足时，为所述组播请求进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

与现有技术相比，本发明实施例所提供的技术方案，为组播业务分配组播资源，当网络设备对接收到的组播请求进行AC操作，确定组播资源不足时，仍然对用户设备进行组播复制，将该组播复制对应的组播流标记为低优先级。可见，本发明实施例的技术方案中，由网络设备控制分配的组播资源，在进行组播频道切换时，不需要与资源接纳控制设备进行信息交互，节省了频道切换时信息交互的时间。

而且可以网络设备在确定自身的组播资源不足时，进行低优先级的组播复制，从而在频道切换时，可以实现组播快速频道切换，又不会因为资源不足而造成新组播流影响原有的组播流。

同时，由于不需要网络设备在每一次频道切换时，向资源接纳控制设备上报大量的交互信息，从而使得该网络设备实现的复杂度降低。

附图说明

图1为本发明实施例中组播AC的方法流程图；

图2为本发明实施例中门限之下的组播请求/释放方法流程图；

图3为本发明实施例中门限之上的组播请求/释放方法流程图；

图4为本发明实施例中门限之上的组播拒绝方法流程图；

图5为本发明实施例中组播AC的系统结构图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明进行详细说明。

本发明实施例中的组播方法预先为组播业务分配组播资源，该组播资源由内置本地资源接纳控制功能的网络设备单独控制，为组播业务分配组播资源。图1为本发明实施例中组播AC的方法流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤：

在步骤100中，预先为组播业务设置组播资源；当在步骤101网络设备接收到组播请求时，为该组播请求进行组播资源AC操作；并在步骤102确定组播资源不足时，为该组播请求进行组播复制，同时将对应的组播流标记为低优先级。

其中，网络设备可以是内置本地资源接纳控制功能的网络设备，或内置本地资源接纳控制功能的AN；组播请求的来源可以是用户设备，也可以是来自下游网络设备的。

本发明实施例中为组播业务分配组播资源时进一步为组播业务设置组播资源门限。步骤102中网络设备为组播请求进行CAC操作中，首先检测当前被占用的组播资源与组播请求所需的资源之和是否在设置的组播资源门限之上或之下，当在门限之下时，按图2所示的方法流程图执行，当在门限之上时，按图2或图3所示的方法流程图执行。

下面以网络设备为内置本地资源接纳控制功能，例如X-RACF(X-Resource and Admission Control Function)的AN、组播请求来自于用户设备及AC操作为连接接纳控制(CAC，Connection Admission Control)操作为例，对本发明实施例的组播AC的方法进行详细说明。

图2所示为本发明实施例中门限之下的组播请求/释放方法流程图。如图2所示，该方法包括以下步骤：

步骤200：用户设备向接入节点中的本地资源接纳控制功能实体发送组播请求，如因特网小组管理协议(IGMP，Internet Group Management Protocol)加入报文。

本步骤中的组播请求可以是用户加入组播频道的请求，也可以是用户由一个组播业务频道切换至另一个组播业务频道的请求。

步骤201：接入节点中的本地资源接纳控制功能实体为该组播请求进行连接接纳控制操作。

步骤202：接入节点向用户设备进行组播复制。

当用户不需要继续使用组播业务时，组播停止的CAC过程包括：

步骤203：用户设备向接入节点中的本地资源接纳控制功能实体发送组播停止请求，如IGMP离开报文。

步骤204：接入节点中的本地资源接纳控制功能实体为组播停止请求执行连接接纳控制操作，停止向用户设备进行组播复制。

图3为本发明实施例中门限之上的组播请求/释放方法流程图。如图3所示，该方法包括以下步骤：

步骤300～步骤301：用户设备向接入节点中的本地资源接纳控制功能实体发送组播请求，如IGMP加入报文；接入节点中的本地资源接纳控制功能实体为该组播请求进行连接接纳控制操作。

步骤302：当接入节点中的本地资源接纳控制功能实体确定本身所管理的组播资源不足时，向用户设备进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

本步骤中，接入节点中的本地资源接纳控制功能实体判断当前所占用的组播资源与用户设备组播请求所需的组播资源之和超出预设的组播资源门限时，确定组播资源不足。

本步骤将组播复制对应的组播流标记为低优先级，可以保证在不影响用户原有业务流的情况下，尽量满足用户的组播请求。本步骤为用户设备进行组播复制及将对应的组播流标记优先级的具体过程为现有技术，在此不再详述。

步骤303～步骤304：接入节点中的本地资源接纳控制功能实体向资源接纳控制设备发送外部资源请求；资源接纳控制设备为来自接入节点的外部资源请求进行连接接纳控制。

步骤305～步骤306：资源接纳控制设备向接入节点中的本地资源接纳控制功能实体发送外部资源分配；接入节点中的本地资源接纳控制功能实体将发向该用户设备的对应组播流重标记为高优先级。

当用户不再需要组播业务时，进行组播停止的CAC过程包括：

步骤307～步骤308：用户设备向接入节点中的本地资源接纳控制功能实体发送组播停止，如IGMP离开报文；接入节点中的本地资源接纳控制功能实体为组播进行连接接纳控制；接入节点中的本地资源接纳控制功能实体停止组播复制。

步骤309：接入节点中的本地资源接纳控制功能实体释放资源接纳控制设备分配的外部资源。

本步骤可以在一个预先设定的定时器超时之后执行；也可以是在资源接纳控制设备的单播资源不足时执行；或者当资源接纳控制设备的单播资源不足，向接入节点中的本地资源接纳控制功能实体请求外部资源时执行；或者马上执行；或者根据预先设定的归还策略执行，例如设定归还的门限(百分比或者带宽大小)。

另外，由于接入节点中的本地资源接纳控制功能实体借用资源接纳控制设备的单播资源，因此，在接入节点中的本地资源接纳控制功能实体使用外部资源进行组播业务时，资源接纳控制设备可以采用强制索取的方法，即在资源接纳控制设备的单播资源不足时，资源接纳控制设备可以强行要求接入节点中的本地资源接纳控制功能实体中断某些组播业务，将借用的资源还回来。

图4为本发明实施例中门限之上组播拒绝的方法流程图。如图4所示，该方法包括以下步骤：

步骤400～步骤404与步骤300～步骤304相同，在此不再详述。

步骤405：资源接纳控制设备确定单播资源不足时，向接入节点中的本地资源接纳控制功能实体发送拒绝外部资源请求的信息。

步骤406：接入节点中的本地资源接纳控制功能实体停止向该用户设备进行对应的组播复制。

本例所描述的情况是指空闲的组播资源不满足用户的组播请求，且资源接纳控制设备的空闲单播资源也不能满足组播请求时，拒绝用户的组播请求。

图5为本发明实施例中组播AC的系统结构图。如图5所示，该系统包括用户设备和网络设备。

其中，用户设备，用于向网络设备发送组播请求；接收网络设备进行组播复制对应的组播流。

网络设备，用于接收组播请求，为组播请求进行组播资源AC操作，当确定组播资源不足时，为组播请求进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

该系统还可包括资源接纳控制设备，此时，网络设备进一步向资源接纳控制设备发送外部资源请求；根据资源接纳控制设备对外部资源请求进行AC操作的结果，将组播流标记为高优先级，或停止组播复制；资源接纳控制设备，用于对网络设备的外部资源请求进行AC操作，并将操作结果发送到网络设备。

具体来说，该网络设备包括：组播协议处理模块、本地资源接纳控制功能模块和组播复制模块。

其中，组播协议处理模块接收并处理组播请求，该模块处理组播请求与现有技术相同，在此不再赘述。

本地资源接纳控制功能模块，用于为组播请求进行AC操作，当确定资源不足时，向组播复制模块发送进行低优先级组播复制的触发信号。

组播复制模块在接收到本地资源接纳控制功能模块发送的进行低优先级组播复制的触发信号后，进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

本地资源接纳控制功能模块进一步向资源接纳控制设备发送外部资源请求；接收资源接纳控制设备发送的AC操作结果，当AC操作结果为接受外部资源请求时，向组播复制模块发送将组播流标记为高优先级的触发信号，当AC操作结果为拒绝外部资源请求时，向组播复制模块发送停止组播复制的触发信号；相应地，组播复制模块进一步在接收到本地资源接纳控制功能模块发送的将组播流标记为高优先级的触发信号后，将组播流标记为高优先级；在接收到本地资源接纳控制功能模块发送的停止组播复制的触发信号后，停止组播复制。

组播协议处理模块还可以接收组播停止请求；由本地资源接纳控制功能模块进一步对组播停止请求进行AC操作，向组播复制模块发送停止组播复制的触发信号，并释放从资源接纳控制设备请求的外部资源。

本地资源接纳控制功能模块进一步在接收到资源接纳控制设备发送的外部资源请求时，向组播复制模块发送停止组播复制的触发信号，并释放从资源接纳控制设备请求的外部资源。

由以上所述可以看出，本发明实施例所提供的技术方案，为组播业务分配组播资源，当网络设备对接收到的组播请求进行AC操作，确定组播资源不足时，仍然为组播请求进行组播复制，但将该组播复制对应的组播流标记为低优先级，以保证不影响该用户设备原有业务的情况下，尽量为用户提供组播业务。可见，本发明实施例提供的技术方案中，由网络设备控制分配的组播资源，在进行组播频道切换时，不需要与资源接纳控制设备进行信息交互，节省了频道切换时信息交互的时间。

而且可以网络设备在确定自身的组播资源不足时，进行低优先级的组播复制，从而在频道切换时，可以实现组播快速频道切换，又不会因为资源不足而造成新组播流影响原有的组播流。

同时，本发明实施例的技术方案由内置本地资源接纳控制功能的网络设备控制分配的组播资源，管理组播业务，不需要向资源接纳控制设备上报频道切换信息，从而在大量用户进行频道切换时，不需要与资源接纳控制设备进行大量的信息交互，减小了AN实现的复杂度；而且能够在不影响其它业务流的情况下，尽量满足用户要求，为用户提供组播业务；在频道切换时不需要与资源接纳控制设备交互就可以进行组播复制，从而减小了切换延迟，实现了组播频道的快速切换。

本发明实施例提供的技术方案中，网络设备为接收到的组播请求进行组播资源AC操作，当确定组播资源不足时，为组播请求进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级；进一步向资源接纳控制设备请求外部资源，当资源接纳控制设备资源足够，接受外部资源请求时，将低优先级的组播复制重新标记为高优先级，而只有在资源接纳控制设备的资源也不足时，才会拒绝组播请求。因此，本发明实施例的方案实现了组播与单播资源的共享，提高了资源的利用率，避免了资源浪费。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (13)

1.一种组播接纳控制AC的方法，其特征在于，预先为组播业务设置组播资源，该方法包括：

网络设备接收组播请求，

为所述组播请求进行组播资源AC操作，

当组播资源不足时，为所述组播请求进行组播复制，

并将对应的组播流标记为低优先级。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

网络设备向资源接纳控制设备发送外部资源请求；

网络设备根据资源接纳控制设备对所述外部资源请求进行AC操作的结果，将所述组播流标记为高优先级，或停止所述组播复制。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述为组播业务预先设置组播资源进一步包括：设置组播资源门限；

所述确定组播资源不足为：

当前被占用的组播资源与所述组播请求需要的组播资源之和高于预先设置的组播资源门限时，确定组播资源不足。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，

当资源接纳控制设备根据来自网络设备的外部资源请求，确定资源足够时，将接纳所述外部资源请求作为AC操作的结果返回网络设备时，所述网络设备根据资源接纳控制设备对外部资源请求进行AC操作的结果，执行将所述组播流标记为高优先级的处理。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

当资源接纳控制设备根据来自网络设备的外部资源请求，确定资源不足时，将拒绝所述外部资源请求作为AC操作的结果返回网络设备时，所述网络设备根据资源接纳控制设备进行AC操作的结果，执行停止所述组播复制的处理。

6.如权利要求2所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括： 

网络设备接收组播停止请求，为所述组播停止请求停止组播复制；如果网络设备使用了向资源接纳控制设备请求的外部资源，则全部或部分释放向资源接纳控制设备请求的外部资源。

7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该方法进一步包括：

资源接纳控制设备向网络设备发送组播停止请求；

网络设备停止组播复制，并释放向资源接纳控制设备请求的外部资源。

8.一种网络设备，其特征在于，该网络设备包括组播协议处理模块、本地资源接纳控制功能模块和组播复制模块，

所述组播协议处理模块，用于接收并处理组播请求；

所述本地资源接纳控制功能模块，用于为所述组播请求进行连接接纳控制AC操作，当确定资源不足时，向所述组播复制模块发送进行低优先级组播复制的触发信号；

所述组播复制模块，用于在接收到所述本地资源接纳控制功能模块发送的进行低优先级组播复制的触发信号后，进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

9.如权利要求8所述的网络设备，其特征在于，所述本地资源接纳控制功能模块进一步向接入资源接纳控制设备发送外部资源请求；接收资源接纳控制设备发送的AC操作结果，当所述AC操作结果为接受所述外部资源请求时，向所述组播复制模块发送将所述组播流标记为高优先级的触发信号，当所述AC操作结果为拒绝所述外部资源请求时，向所述组播复制模块发送停止所述组播复制的触发信号；

所述组播复制模块，进一步在接收到所述本地资源接纳控制功能模块发送的将所述组播流标记为高优先级的触发信号后，将所述组播流标记为高优先级；在接收到所述本地资源接纳控制功能模块发送的停止所述组播复制的触发信号后，停止所述组播复制。

10.如权利要求9所述的设备，其特征在于

所述组播协议处理模块进一步接收组播停止请求； 

所述本地资源接纳控制功能模块，进一步对所述组播停止请求进行AC操作，向所述组播复制模块发送停止组播复制的触发信号，并释放从资源接纳控制设备请求的外部资源。

11.如权利要求10所述的网络设备，其特征在于，所述本地资源接纳控制功能模块进一步在接收到资源接纳控制设备发送的外部资源请求时，向所述组播复制模块发送停止组播复制的触发信号，并释放从资源接纳控制设备请求的外部资源。

12.一种组播接纳控制AC的系统，其特征在于，该系统包括用户设备和网络设备，

所述用户设备，用于向网络设备发送组播请求；接收网络设备进行组播复制对应的组播流；

所述网络设备，用于接收组播请求，为所述组播请求进行组播资源AC操作，当确定组播资源不足时，为所述组播请求进行组播复制，并将对应的组播流标记为低优先级。

13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，该系统进一步包括资源接纳控制设备，

所述网络设备进一步向资源接纳控制设备发送外部资源请求；根据资源接纳控制设备对外部资源请求进行AC操作的结果，将所述组播流标记为高优先级，或停止所述组播复制；

所述资源接纳控制设备，用于对所述网络设备的外部资源请求进行AC操作，并将操作结果发送到所述网络设备。 

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