CN101589587A - 多播通信系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明旨在实现经由带宽保证型网络可靠地执行多播通信的系统和方法，并且提供了一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信系统，该系统包括：增加了组地址目的地标识符的多播代理响应设备；以及多播客户端，其中当开始接收时，多播代理响应设备向多播代理响应设备的组地址目的地标识符发送会话连接请求，已接收到所述会话连接请求的多播代理响应设备向所述多播客户端发送会话连接响应，并且多播客户端通过由会话连接响应在带宽保证型网络中所确保的带宽来接收多播数据。

Description

多播通信系统和方法

技术领域

本发明涉及带宽保证型网络中的多播通信系统和方法。

背景技术

在以NGN(下一代网络)为代表的带宽保证型网络中，会话控制协议用来执行计费、认证以及通信带宽的预留等。迄今为止，会话控制协议已经常用来实现诸如电话之类的一对一通信，并且很少用来控制诸如多播之类的一对多通信中的会话。因为这，所以在多播通信中实现计费、认证以及预留通信带宽是困难的。

例如，虽然通过RSVP(资源预留协议)确保多播通信的带宽已在研究和计划之中，但是因为安装的困难它还没被广泛使用。此外，因为以IGMP(因特网组管理协议)为代表的多播协议不能进行通信带宽信息的通知，所以使用多播协议来预留通信带宽是困难的。

发明内容

【本发明要解决的问题】

为了在带宽保证型网络中保证通信带宽，在客户端和服务器之间的利用会话控制协议的呼叫控制是必要的。因此，为了在一对多多播通信中保证带宽，由多播客户端和多播分送服务器进行的呼叫控制是必要的。因此，会话控制协议需要实现在使用带宽保证网络的多播客户端和多播分送服务器中。然而，因为当使用多播时一对多通信是必要的，所以将会出现与单播中使用会话控制协议的方法中的那些问题不同的以下问题。

【问题1】

存在当多播分送服务器分送数据时，没有客户端接收该数据的情况。在这样的情况下，出现如下问题：因为没有执行会话控制所针对的目的地，所以不可能建立会话。

【问题2】

这样布置的多播客户端，在输出组加入请求后，它不从分送服务器直接接收数据，而是接收网络上复制的分组。因此，多播客户端并不会对分送服务器建立会话。因此，出现如下问题：因为没有多播客户端执行会话控制所针对的目的地，所以不可能建立会话。

考虑到上述问题已做出本发明，并且其目的是实现使得能够可靠地执行带宽保证型网络中的多播通信的多播通信系统和多播通信方法。

【解决问题的手段】

本发明的多播通信系统是一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信系统，该多播通信系统特征在于包括：

增加了组地址目的地标识符的多播代理响应设备；以及

多播客户端，其中

当开始接收时，多播客户端向多播代理响应设备的组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到会话连接请求的多播代理响应设备向多播客户端发送会话连接响应，并且

多播客户端通过带宽保证型网络中由会话连接响应所确保的带宽来接收多播数据。

在此情况下，配置可以是这样的以致于当停止接收多播数据时，多播客户端向多播代理响应设备的组地址目的地标识符发送会话断开请求，并且响应于会话断开请求，带宽保证型网络中所确保的带宽被释放。

根据本发明的另一方面的多播通信系统是一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信系统，该多播通信系统特征在于包括：

增加了组地址目的地标识符的多播代理响应设备；以及

多播分送服务器，其中

当开始分送时，多播分送服务器向多播代理响应设备的组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到会话连接请求的多播代理响应设备向多播分送服务器发送会话连接响应，并且

多播分送服务器通过带宽保证型网络中由会话连接响应所确保的带宽来分送多播数据。

本发明的多播通信方法是一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信方法，带宽保证型网络包括多播代理响应设备，组地址目的地标识符已被增加到多播代理响应设备中，该多播通信方法特征在于包括：

当开始接收时，多播客户端向多播代理响应设备的组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到会话连接请求的多播代理响应设备向多播客户端发送会话连接响应，以及

多播客户端通过带宽保证型网络中由会话连接响应所确保的带宽来接收多播数据。

根据本发明的另一方面的多播通信方法是一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信方法，带宽保证型网络包括多播代理响应设备，组地址目的地标识符已被增加到多播代理响应设备中，该多播通信方法特征在于包括：

当开始分送时，多播分送服务器向多播代理响应设备的组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到会话连接请求的多播代理响应设备向多播分送服务器发送会话连接响应，以及

多播分送服务器通过带宽保证型网络中由会话连接响应所确保的带宽来分送多播数据。

本发明尝试通过在网络侧放置多播代理响应设备来解决稍早列举的问题。

多播代理响应设备应当具有与多播组地址相对应的组地址目的地标识符，并且它们的对应由多播会话管理表来管理。多播分送服务器和多播客户端建立针对组地址目的地标识符的会话。

结果，在多播分送服务器和网络之间以及在多播客户端和网络之间的带宽保证型网络中确保了用于多播通信的带宽。此外，通过布置与负责视听率测量、视听者数目接受管理和计费管理的各种服务器的协作，当接收到这样的会话连接请求或会话断开请求时，也变得可以同时解决现有多播分送中的问题(不能测量视听率、不能测量视听者的数目、不能执行计费等)。

因为如上所述地配置本发明，所以将达到如下所述的效果。

将被提及的第一效果是消除了对多播分送服务器中的会话控制协议具有终止功能的需要。

将被提及的第二效果是由于第一效果，也变得可以分散会话控制协议的终止功能，从而减少了多播分送服务器上的负载。

将被提及的第三效果是可以实现在现有多播通信中还不可以的新功能，诸如认证、计费、视听率测量、加密密钥管理、许可管理、视听者个人信息的获取、广告分送和根据视听者偏好的节目推荐等。

附图说明

图1是示出根据本发明的系统的示例性实施例的配置的框图；

图2是具体详细地示出图1所示的多播代理响应设备3的配置的框图；

图3是示出本示例性实施例的操作的序列图；

图4是示出本示例性实施例的操作的序列图；

图5是示出本示例性实施例的操作的序列图；并且

图6是示出本示例性实施例的操作的序列图。

符号说明

1多播客户端

2多播分送服务器

3多播代理响应设备

200带宽保证型网络

300其他网络

310会话控制功能部分

311组地址目的地标识符管DB

312地址管理部分

313应用管理部分

314会话控制协议处理部分

315会话控制协议通信部分

320应用功能部分

321认证部分

322许可管理部分

323加密密钥管理部分

324用户偏好管理部分

325计费部分

326视听率测量部分

327节目推荐部分

328广告分送部分

329个人信息获取部分

具体实施方式

接下来，将参考附图描述示例性实施例。

图1是示出根据本发明的系统的示例性实施例的配置的框图。如图1所示，本系统由多播客户端1、多播分送服务器2、多播代理响应设备3以及作为链接它们的NGN网络的带宽保证型网络200所组成。

作为希望接收多播数据的终端的多播客户端1，可通过利用会话控制协议执行对多播代理响应设备3的通信来保证带宽保证型网络200中用于多播的带宽。

在完成利用会话控制协议的通信之后，可通过进行多播接收请求来接收多播数据。

此外，可设想另一方案：带宽保证型网络200中的通信控制设备接收从多播客户端1发送的多播接收请求，并且代替多播客户端1利用会话控制协议来执行通信，在完成通信后，相关的通信控制设备发送多播接收请求。

作为希望发送多播数据的终端的多播分送服务器2，可通过利用会话控制协议执行对多播代理响应设备3的通信来保证带宽保证型网络200中用于多播通信的带宽。

在通过使用会话控制协议完成通信后，可执行多播分组的发送。此外，设想如下方案：位于带宽保证型网络200中的、或者从网络的角度邻近多播分送服务器2的通信控制设备，接收从多播分送服务器2发送的多播分组，并且代替多播分送服务器2利用会话控制协议执行通信。

多播代理响应设备3被指派组地址目的地标识符，并且具有如下功能：终止目的地是来自多播客户端1、多播分送服务器2和带宽保证型网络200中通信控制设备的组地址目的地标识符的会话控制协议。

带宽保证型网络200是带宽可通过会话控制协议来保证的网络。

图2是具体详细地示出多播代理响应设备3的配置的框图。

多播代理响应设备3由会话控制功能部分310和应用功能部分320所组成。

应用功能部分320包括会话控制功能部分310以及利用API从其他网络调用的功能，并且具体包括：用于执行关于多播通信的认证的认证部分311；用于管理关于多播通信的许可的许可管理部分312；用于管理关于多播通信的加密密钥的加密密钥管理部分313；用于管理用户偏好信息的用户偏好管理部分314；用于管理用户计费信息的计费部分315；用于测量内容的视听率(audience rating)的视听率测量部分316；用于管理被推荐节目的节目推荐部分317；用于分送广告的广告分送部分318；用于获取用户信息的个人信息获取部分318；等等。

会话控制功能部分310起作用而执行会话控制协议的终止和组地址目的地标识符的管理，并且包括：组地址目的地标识符管理DB(数据库)311；地址管理部分312；应用协作部分313；会话管理协议处理部分314；以及会话管理协议通信部分315。每个部分如下操作。

会话控制协议通信部分315通过使用从带宽保证型网络200接收的会话控制协议来终止通信，并且向会话控制协议处理部分314通知通信内容(1)。

会话控制协议处理部分314向地址管理部分312通知通信内容中所包括的组地址目的地标识符(2)。

地址管理部分312基于组地址目的地标识符从组地址目的地标识符管理DB 311获得组的多播地址(3)。

地址管理部分312向会话控制协议处理部分314通知从组地址目的地标识符管理DB 311获得的组的多播地址(4)。

会话控制协议处理部分314根据多播代理响应设备3的设置、组地址目的地标识符以及多播客户端的类型来向应用协作部分313通知必要的信息，并且请求处理(5)。

为了执行(5)中所请求的处理，应用协作部分利用API(应用节目接口)向应用功能部分320中所包括的适当功能块产生对处理的请求(6)。

应用功能部分320中所包括的适当功能块通过使用API向应用协作部分313通知对于处理请求的响应(7)。

应用协作部分313向会话控制协议处理部分314通知对于处理请求的响应(8)。

会话控制协议处理部分314基于(4)和(8)中所获得的信息来创建会话控制协议响应，并且将其内容通知给会话控制协议通信部分315(9)。

会话控制协议通信部分315通过使用会话控制协议对于具有多播客户端1和多播分送服务器2的通信网络执行会话控制。由于执行此通信，保证了带宽保证型网络内多播通信所需要的带宽。

上述处理(2)到(4)以及(5)到(8)的顺序可在顺序上反转以使得(5)到(8)后面是(2)到(4)。

应用功能部分320包括与除会话控制功能部分310以外的其他网络(包括带宽保证型网络)300的、通过API的接受接口，并且可执行经由其他网络300请求的处理。这使得可以跨越网络接收应用功能部分中所包括的服务。实现这样的服务的协议可以是HTTP或HTTPS。

接下来，将详细描述应用功能部分320的每个组件。

认证部分321基于会话控制协议中所使用的计算机名字、UserID/Password(用户ID/口令)、目的地标识符以及终端的IP地址中的一个或多个密钥，来认证服务是否被允许提供给相关终端。

许可管理部分322监督相关终端或相关用户是否已购买了许可。

加密密钥管理部分323管理所有内容或所有用户或它们的组合的加密密钥，并且响应于来自用户或终端的加密密钥请求提供加密密钥。

用户偏好管理部分324管理用户偏好，用户偏好是基于对每个用户的观看历史以及导致内容的选择的每个用户的行为的分析的结果。

计费部分325当对用户而言执行支付服务时、诸如在许可购买和内容观看的时候操作，并且向用户提供用于有追溯力的计费历史显示功能的功能。

视听率测量部分326具有测量某内容的视听率的功能，并且向第三方公开视听率。

节目推荐部分327推荐被认为能够传送如下信息的内容：该信息基于用户偏好而满足用户的偏好。

广告分送部分328根据内容的赞助者来执行广告分送，广告分送基于用户的偏好，广告分送基于内容自身并且还可组合使用它们。

个人信息获取329具有获取用户的个人信息的功能，并且实现与用户观看内容的时间以及用户的内容购买历史有关的信息、与对用户而言感兴趣的广告种类有关的信息、用户会观看被推荐节目的可能性、以及与用户对内容的兴趣是否取决于内容是免费的还是将收费的有关的信息。

由应用功能部分320所限定的这些各个部分可以以其功能互相协作的方式来运行。

注意，多播代理响应设备的会话控制功能部分和应用功能部分可以是物理分离的设备，并且API可使用诸如SOAP(简单对象访问协议)和CORBA(公共对象请求代理体系结构)之类的分布式对象技术。

图3到图6是示出本示例性实施例的操作的序列图。在下文中，将参考图3到图6描述本示例性实施例的操作。

首先，将描述连接处理的概要。

通过分送开始处理(S1)，多播分送服务器2向多播代理响应设备3所拥有的SIP-URI发送会话连接请求(S2)。带宽保证型网络200包括作为其组件的SIP服务器、代理服务器、路由器以及RACS，通过它们，应用通信所必需的带宽将根据会话连接请求S2的内容而被预留。此刻，在多播分送服务器2和多播代理响应设备3之间可存在SIP服务器和代理服务器。

已接收到会话连接请求S2的多播代理响应设备3根据会话连接请求S2的内容执行与应用功能部分320的每个部分的协作操作(S3)，并且向多播分送服务器2发送会话连接响应(S4)。在已接收到会话连接响应的带宽保证型网络200中，根据会话连接响应S4的内容来确保应用通信所需要的带宽(S5)。

多播分送服务器2开始向带宽保证型网络200分送多播数据(S6)。在此状况下，没有正加入多播组的多播客户端。因此，分组将不会从作为带宽保证型网络200的多播分送服务器2那一侧的第一跳路由器的第二路由器传送至位于网络侧的路由器。

通过接收开始处理(S7)，多播客户端1向多播代理响应设备3所拥有的SIP-URI发送会话连接请求(S8)。在带宽保证型网络200中，将根据会话连接请求的内容来预留应用通信所必需的带宽。此刻，在多播客户端2和多播代理响应设备3之间可存在SIP服务器和代理服务器。

已接收到会话连接请求S8的多播代理响应设备3根据会话连接请求S8的内容执行与应用功能部分320的每个部分的协作操作(S9)，并且向多播客户端1发送会话连接响应(S10)。在带宽保证型网络200中，根据会话连接响应S10的内容来确保应用通信所必需的带宽。

多播客户端1向带宽保证型网络200发送多播加入请求(S12)，并且多播加入请求从作为带宽保证型网络200的多播客户端1那一侧的第一跳路由器的第一路由器，传送至作为带宽保证型网络200的多播分送服务器2那一侧的第一跳路由器的第二路由器(S13)，从而开始了多播数据的分送(S14)。

接下来，将描述断开处理的概要。

通过接收停止处理(S15)，多播客户端1向带宽保证型网络200发送多播离开请求(S16)，并且由于多播离开请求从第一路由器传送至第二路由器(S17)，来自带宽保证型网络200的多播数据的分送停止(S18)。

多播客户端1向多播代理响应设备3所拥有的SIP-URI发送会话断开请求(S19)。在带宽保证型网络200中，已确保用于应用通信的带宽根据会话断开请求S19的内容而被释放(S20)。此刻，在多播客户端1和多播代理响应设备3之间可存在SIP服务器和代理服务器。

已接收到会话断开请求的多播代理响应设备3与应用功能部分320的每个部分协作地操作(S21)，并且向多播客户端1发送会话断开响应(S22)。

通过分送停止处理(S23)，多播分送服务器2停止向带宽保证型网络200分送多播数据(S24)。

多播分送服务器2向多播代理响应设备3所拥有的SIP-URI发送会话断开请求(S25)。在带宽保证型网络200中，已确保用于应用通信的带宽根据会话断开请求S25的内容而被释放(S26)。此刻，在多播分送服务器2和多播代理响应设备3之间可存在SIP服务器和代理服务器。

已接收到会话断开请求的多播代理响应设备3与应用功能部分320的每个部分协作地操作(S27)，并且向多播分送服务器2发送会话断开响应(S28)。

注意，虽然在多播代理响应设备3和应用功能部分320的每个部分之间、在S3、S9、S21和S27处所执行的协作主要包括视听率测量部分326进行的视听率测量、许可管理部分322进行的视听者数目接受管理、计费部分325进行的计费管理等，但是除了那些以外，将包括如上所述的应用功能部分320的每个部分进行的处理。

注意，多播客户端还可使用会话控制协议来从多播代理响应设备获取组的多播地址和多播分送服务器的IP地址。

此外，配置可以是这样的以致于当带宽保证型网络200中的通信设备接收到从多播客户端1发送的多播接收请求时，通信设备向多播代理响应设备3发送会话连接请求。

虽然到目前为止已参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明将不限于上述示例性实施例。本发明的配置和细节可经历在本发明的范围内的对于本领域的技术人员是可理解的各种修改。

本申请基于在2007年1月26日递交的日本专利申请2007-016639号来要求优先权，该日本专利申请的公开全部并入于此。

Claims (15)

1.一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信系统，所述多播通信系统特征在于包括：

多播代理响应设备，组地址目的地标识符已被增加到所述多播代理响应设备中；以及

多播客户端，其中

当开始接收时，所述多播客户端向所述多播代理响应设备的所述组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到所述会话连接请求的所述多播代理响应设备向所述多播客户端发送会话连接响应，并且

所述多播客户端通过所述带宽保证型网络中由所述会话连接响应所确保的带宽来接收多播数据。

2.一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信系统，所述多播通信系统特征在于包括：

多播代理响应设备，组地址目的地标识符已被增加到所述多播代理响应设备中；以及

多播分送服务器，其中

当开始分送时，所述多播分送服务器向所述多播代理响应设备的所述组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到所述会话连接请求的所述多播代理响应设备向所述多播分送服务器发送会话连接响应，并且

所述多播分送服务器通过所述带宽保证型网络中由所述会话连接响应所确保的带宽来分送多播数据。

3.根据权利要求1所述的多播通信系统，特征在于

当停止接收多播数据时，所述多播客户端向所述多播代理响应设备的所述组地址目的地标识符发送会话断开请求，并且响应于所述会话断开请求，所述带宽保证型网络中所确保的所述带宽被释放。

4.根据权利要求2所述的多播通信系统，特征在于

当停止分送多播数据时，所述多播分送服务器向所述多播代理响应设备的所述组地址目的地标识符发送会话断开请求，并且所述带宽保证型网络中所确保的所述带宽响应于所述会话断开请求而被释放。

5.根据权利要求1所述的多播通信系统，特征在于

所述多播代理响应设备包括用于执行会话控制协议的终止和组地址目的地标识符的管理的会话控制功能部分，以及用于执行认证、计费、视听率测量、加密密钥管理、许可管理、视听者个人信息的获取、广告分送和根据视听者偏好的节目推荐等的应用功能部分；并且一旦接收到所述会话连接请求，就接受与所述应用功能部分协作的操作的结果，以向所述多播客户端发送会话连接响应。

6.根据权利要求2所述的多播通信系统，特征在于

所述多播代理响应设备包括用于执行会话控制协议的端点的管理和组地址目的地标识符的管理的会话控制功能部分，以及用于执行认证、计费、视听率测量、加密密钥管理、许可管理、视听者个人信息的获取、广告分送和根据视听者偏好的节目推荐等的应用功能部分；并且一旦接收到所述会话连接请求，就接受与所述应用功能部分协作的操作的结果，以向所述多播分送服务器发送会话连接响应。

7.根据权利要求3所述的多播通信系统，特征在于

所述多播代理响应设备包括用于执行会话控制协议的终止的管理和组地址目的地标识符的管理的会话控制功能部分，以及用于执行认证、计费、视听率测量、加密密钥管理、许可管理、视听者个人信息的获取、广告分送和根据视听者偏好的节目推荐等的应用功能部分；并且一旦接收到所述会话断开请求，就接受与所述应用功能部分协作的操作的结果，以向所述多播客户端发送会话断开响应。

8.根据权利要求4所述的多播通信系统，特征在于

所述多播代理响应设备包括用于执行会话控制协议的终止的管理和组地址目的地标识符的管理的会话控制功能部分，以及用于执行认证、计费、视听率测量、加密密钥管理、许可管理、视听者个人信息的获取、广告分送和根据视听者偏好的节目推荐等的应用功能部分；并且一旦接收到所述会话断开请求，就接受与所述应用功能部分协作的操作的结果，以向所述多播分送服务器发送会话断开响应。

9.根据权利要求5到8中的任何一个所述的多播通信系统，特征在于

所述多播代理响应设备的所述会话控制功能部分和所述应用功能部分通过使用API来执行处理。

10.根据权利要求5到8中的任何一个所述的多播通信系统，特征在于

所述多播代理响应设备的所述会话控制功能部分和所述应用功能部分通过使用分布式对象技术来执行处理。

11.根据权利要求1、3、5和7中的任何一个所述的多播通信系统，特征在于

所述多播客户端使用会话控制协议来从所述多播代理响应设备获取组的多播地址和所述多播分送服务器的IP地址。

12.根据权利要求5到8中的任何一个所述的多播通信系统，特征在于

所述应用功能部分包括来自其他网络的接受接口，并且利用HTTP或HTTPS协议来跨越网络进行可由所述应用功能部分实现的服务的接受。

13.根据权利要求1、3、5、7和11中的任何一个所述的多播通信系统，特征在于

所述带宽保证型网络中的通信设备，一旦接收到从多播客户端发送的多播接收请求，就向所述多播代理响应设备发送所述会话连接请求。

14.一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信方法，所述带宽保证型网络包括多播代理响应设备，组地址目的地标识符已被增加到所述多播代理响应设备中，所述多播通信方法特征在于包括：

当开始接收时，多播客户端向所述多播代理响应设备的所述组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到所述会话连接请求的所述多播代理响应设备向所述多播客户端发送会话连接响应，以及

所述多播客户端通过所述带宽保证型网络中由所述会话连接响应所确保的带宽来接收多播数据。

15.一种用于经由带宽保证型网络执行多播通信的多播通信方法，所述带宽保证型网络包括多播代理响应设备，组地址目的地标识符已被增加到所述多播代理响应设备中，所述多播通信方法特征在于包括：

当开始分送时，多播分送服务器向所述多播代理响应设备的所述组地址目的地标识符发送会话连接请求，

已接收到所述会话连接请求的所述多播代理响应设备向所述多播分送服务器发送会话连接响应，以及

所述多播分送服务器通过所述带宽保证型网络中由所述会话连接响应所确保的带宽来分送多播数据。

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