CN106850159A - 一种组播转单播传送方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种组播转单播传送方法，包括如下步骤：（1）发送方判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是执行步骤（2），否则执行步骤（3）；（2）发送方直接发送组播转单播的单播报文，无需收到接收方的确认字符；（3）发送方发送一非组播转单播的单播报文，在收到接收方的确认字符后继续发送下一非组播转单播的单播报文。通过本发明所述的组播转单播传送方式，实现自动无应答组播转单播传送，在下行过程中，减少了重发报文，在上下过程中，减少了ACK报文，这样就可以使得无线空间利用率更高，提高组播转单播的吞吐量。

Description

一种组播转单播传送方法及系统
技术领域
本发明涉及无线局域网处理技术领域，尤其涉及一种AP的组播发送的组播转单播传送方法及系统。
背景技术
无线局域网 (Wireless Local Area Network，WLAN)是以无线信道作为传输媒介的计算机局域网，是有线联网方式的重要补充和延伸。其基础网络结构有移动站点(STA，Station)、接入点(Access Point ，AP)、接入控制点(Access Control，AC)等三种网络设备。其中，AP的作用是将移动站点与现有的有线网络连接起来。
组播(Multicast)是介于单播（Unicast）和广播（Broadcast）之间的一种数据传输方式，即数据帧的目的地址为一个组播地址，且发送端只将数据帧传送给属于组播组的多个接收端。无线通信中，组播与单播的区别在于，组播仅发送数据的一个副本；与广播的区别在于，组播流量仅由属于组播组成员的监听设备进行接收和处理。对于这种一对多的数据传输，组播要比单播和广播更为高效。
现有无线局域网中的组播传输方式有两种：以广播方式传输组播帧和以单播方式传输组播帧。以WLAN进行组播为例，当采用广播方式传输组播帧时，作为发送端的AP 使用基本服务集(BSS)域内的组临时密钥(Group Temporal Key，GTK)，对来自网络侧的组播帧加密，再以广播的方式将组播帧发送到BSS域内的站点(Station，STA)，然后，STA再通过相同的GTK对组播帧解密并发送给上层用户；当采用单播方式传输组播帧时，AP使用对临时密钥(Pairwise Transient Key，PTK)对组播帧加密，并将加密后的组播帧拷贝为多个，逐一地发送到BSS域内的所有STA，STA再使用相同的PTK解密，并发送到上层用户。上层用户在接收到组播帧后，判断自己是否属于该组播帧对应的组播组，再决定是否接收该组播帧。
在某些无线场景中，一个AP上关联的大量STA同时接收组播。比如在一个教室内，所有的学生用pad接收视频课程。这个时候，为了使得组播能够高质量的传送，当STA离AP很近，物理连接速率很高时，采用组播转单播的方式比较合适。通常，音频和视频的组播报文是采用用户数据报协议（User Datagram Protocol，UDP），因为音频和视频业务性质决定了报文丢失不是灾难性的，业务本身可以容忍。但在组播转单播后，虽然三层的UDP是不需要ACK（Acknowledgement，即确认字符，在数据通信中，接收站发给发送站的一种传输类控制字符，表示发来的数据已确认接受无误），但由于二层无线单播的协议规定了在二层的单播是需要ACK的。这就造成了空间资源的浪费，因为在二层如果是组播，也不需要ACK。
发明内容
针对现有在组播转单播后，二层无线单播的协议规定了在二层的单播是需要ACK，造成了空间资源的浪费的技术问题，本发明目的在于提供一种组播转单播传送方法及系统，实现使得无线空间利用率更高，提高组播转单播的吞吐量。
为实现上述目的，本发明提供了一种组播转单播传送方法，包括如下步骤：（1）发送方判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是执行步骤（2），否则执行步骤（3）；（2）发送方直接发送组播转单播的单播报文，无需收到接收方的确认字符；（3）发送方发送一非组播转单播的单播报文，在收到接收方的确认字符后继续发送下一非组播转单播的单播报文。
可选的，步骤（1）进一步包括：发送方通过报文的源IP地址判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文。
可选的，其特征在于，步骤（2）进一步包括：发送方将多个UDP报文依序发送，无需等待应答。
可选的，步骤（3）进一步包括：发送方在收到接收方的确认字符后判定已发送的非组播转单播的单播报文被接收方正常接收，则继续发送下一非组播转单播的单播报文，否则进入重发流程。
为实现上述目的，本发明还提供了一种组播转单播传送系统，发送方设备中设有发送判断模块、第一发送模块以及第二发送模块；所述发送判断模块，用于判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是则调用所述第一发送模块，否则调用所述第二发送模块；所述第一发送模块，用于直接发送组播转单播的单播报文，无需收到接收方的确认字符；所述第二发送，用于发送一非组播转单播的单播报文，在收到接收方的确认字符后继续发送下一非组播转单播的单播报文。
为实现上述目的，本发明还提供了一种组播转单播传送方法，包括如下步骤：（a）接收方判断接收到的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是执行步骤（b），否则执行步骤（c）；（b）接收方直接接收组播转单播的单播报文，无需向发送方回复确认字符；（c）接收方接收一非组播转单播的单播报文，向发送方回复确认字符后继续接收下一非组播转单播的单播报文。
可选的，步骤（a）进一步包括：接收方通过判定接收到的报文是在协商速率上接收的，从而判定接收到的报文是组播转单播的单播报文。
可选的，步骤（b）进一步包括：接收方依序接收发送方发送的多个UDP报文，无需应答。
可选的，步骤（c）进一步包括：接收方在接收所述非组播转单播的单播报文后，向发送方回复确认字符，以确认正常接收所述非组播转单播的单播报文，否则等待发送方重新发送所述非组播转单播的单播报文。
为实现上述目的，本发明还提供了一种组播转单播传送系统，接收方设备中设有接收判断模块、第一接收模块以及第二接收模块；所述接收判断模块，用于判断接收到的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是则调用所述第一接收模块，否则调用所述第二接收模块；所述第一接收模块，用于直接接收组播转单播的单播报文，无需向发送方回复确认字符；所述第二接收模块，用于接收一非组播转单播的单播报文，向发送方回复确认字符后继续接收下一非组播转单播的单播报文。
本发明的优点在于：通过本发明所述的组播转单播传送方式，实现自动无应答组播转单播传送，在下行过程中，减少了重发报文，在上下过程中，减少了ACK报文，这样就可以使得无线空间利用率更高，提高组播转单播的吞吐量。
附图说明
图1，本发明所述的组播转单播传送方法第一实施例的流程示意图；
图2，本发明所述的组播转单播传送方法第二实施例的流程示意图；
图3，本发明所述的组播转单播传送一实施例所示的传输速率示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的一种组播转单播传送方法及系统做详细说明。
参考图1，本发明所述的组播转单播传送方法第一实施例的流程示意图。所述的组播转单播传送方法包括如下步骤：S11：发送方判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是执行步骤S12，否则执行步骤S13；S12：发送方直接发送组播转单播的单播报文，无需收到接收方的确认字符；S13：发送方发送一非组播转单播的单播报文，在收到接收方的确认字符后继续发送下一非组播转单播的单播报文。
其中，本实施例所述的组播转单播传送方法，步骤S11进一步包括：发送方通过报文的源IP地址判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文。组播的IP地址是D类，从报文的源IP地址可以识别出是否是由组播转单播的单播报文。发送方分辨组播转单播报文也可采用本领域公知的其它方式，此处不再赘述。
一些特殊网络，组播的传输速率比单播会低很多，因而转成单播会提高效率。就组播的传输特性来说，组播的UDP协议是不需要应答的，也即不需要接收方应答，否则就降低了传输效率。但是单播是需要应答的，即发送方会等待接收方的应答才会继续发包，如果收不到应答会重发。
因此，本发明所述的组播转单播传送方法，发送方先判断发送的每一个报文是否是属于组播转单播的单播报文，如果是，则走单独的无确认字符（ACK）的二层流程，在这个流程中，发送方不再要求收到接收方回复的ACK。对于其它的单播报文，走正常的需要ACK的二层流程，也就是说，发送方必须收到接收方回复的ACK才认为已发送的报文被接收方正常接收，否则再进入重发流程。
也即，本实施例所述的组播转单播传送方法，步骤S13进一步包括：发送方在收到接收方的确认字符后判定已发送的非组播转单播的单播报文被接收方正常接收，则继续发送下一非组播转单播的单播报文，否则进入重发流程。
可选的，本实施例所述的组播转单播传送方法，步骤S12进一步包括：发送方将多个UDP报文依序发送，无需等待应答。例如，发送方调整报文传输方式，比如一个视频会分成很多个UDP报文依序发送，不需要接收应答，发送方发送一个报文之后继续发送下一个，无需等待应答。
通过本实施例所述的组播转单播传送方法，实现自动无应答组播转单播传送，在下行过程中，减少了重发报文，在上下过程中，减少了ACK报文，这样就可以使得无线空间利用率更高，提高组播转单播的吞吐量。
本发明还提供了一种组播转单播传送系统，发送方设备中设有发送判断模块、第一发送模块以及第二发送模块；所述发送判断模块，用于判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是则调用所述第一发送模块，否则调用所述第二发送模块；所述第一发送模块，用于直接发送组播转单播的单播报文，无需收到接收方的确认字符；所述第二发送，用于发送一非组播转单播的单播报文，在收到接收方的确认字符后继续发送下一非组播转单播的单播报文。
参考图2，本发明所述的组播转单播传送方法第二实施例的流程示意图。所述的组播转单播传送方法包括如下步骤：S21：接收方判断接收到的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是执行步骤S22，否则执行步骤S23；S22：接收方直接接收组播转单播的单播报文，无需向发送方回复确认字符；S23：接收方接收一非组播转单播的单播报文，向发送方回复确认字符后继续接收下一非组播转单播的单播报文。
其中，本实施例所述的组播转单播传送方法，步骤S21进一步包括：接收方通过判定接收到的报文是在协商速率上接收的，从而判定接收到的报文是组播转单播的单播报文。因为接收方知道接收到的报文是通过何种方式收的，即可分辨接收到的报文是否是组播转单播报文。比如组播转单播报文必然是在协商速率上接收到的。接收方分辨组播转单播报文也可采用本领域公知的其它方式，此处不再赘述。
一些特殊网络，组播的传输速率比单播会低很多，因而转成单播会提高效率。就组播的传输特性来说，组播的UDP协议是不需要应答的，也即接收方收到报文后不需要进行应答，否则就降低了传输效率。但是单播是需要应答的，即接收方在收到报文后，需要回复确认字符，以确认正常接收相应的非组播转单播的单播报文，否则会接收到发送方重发的报文。
因此，本发明所述的组播转单播传送方法，接收方先判断接收的每一个报文是否是属于组播转单播的单播报文，如果是，则走单独的无ACK的二层流程，在这个流程中，接收方不再回复ACK。对于其它的单播报文，走正常的需要ACK的二层流程，也就是说，接收方收到报文后必须回复ACK确认正常接收，才可以避免发送方再进入重发流程。
也即，本实施例所述的组播转单播传送方法，步骤S23进一步包括：接收方在接收所述非组播转单播的单播报文后，向发送方回复确认字符，以确认正常接收所述非组播转单播的单播报文，否则等待发送方重新发送所述非组播转单播的单播报文。
可选的，本实施例所述的组播转单播传送方法，步骤S22进一步包括：接收方依序接收发送方发送的多个UDP报文，无需应答。例如，比如发送方将一个视频分成很多个UDP报文依序发送，接收方依序接收，接收一个报文之后继续接收下一个，无需回复ACK应答。
通过本实施例所述的组播转单播传送方法，实现自动无应答组播转单播传送，在下行过程中，减少了重发报文，在上下过程中，减少了ACK报文，这样就可以使得无线空间利用率更高，提高组播转单播的吞吐量。
本发明还提供了一种组播转单播传送系统，接收方设备中设有接收判断模块、第一接收模块以及第二接收模块；所述接收判断模块，用于判断接收到的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是则调用所述第一接收模块，否则调用所述第二接收模块；所述第一接收模块，用于直接接收组播转单播的单播报文，无需向发送方回复确认字符；所述第二接收模块，用于接收一非组播转单播的单播报文，向发送方回复确认字符后继续接收下一非组播转单播的单播报文。
以下结合附图对本发明所述组播转单播传送方法做进一步说明。
参考图3，本发明所述的组播转单播传送一实施例所示的传输速率示意图。本实施例以接入点（AP）对多个站点(STA)实现自动无应答组播转单播传送为例，图3中，左侧用于示意组播，右侧用于示意单播。
一些特殊网络，组播的传输速率比单播会低很多，因而转成单播会提高效率。比如在本实施例中，组播时，AP的传播速率在1MB/bps；而当STA离AP很近，物理连接速率很高时，采用组播转单播的方式比较合适，单个传播速率最低可以达到20MB/bps，较高的可以达到72MB/bps。
组播的IP地址是D类，从报文的源IP地址可以识别出是否是由组播转单播的单播报文。因此，对于AP而言：
AP必须判断发送的每一个报文是否是属于组播转单播的单播报文，如果是，则必须走单独的无ACK二层流程，在这个流程中，AP不再要求收到STA的ACK。对于其它的单播报文，走正常的二层流程，也就是说，必须收到STA的ACK才认为已发送的报文被对方正常接收，否则再进入重发流程。比如，对于属于组播转单播的单播报文，AP端调整报文传输方式，不需要接收应答（比如一个视频会分成很多个UDP报文，AP端发送一个报文之后继续发送下一个，无需等待应答）。
STA因为知道这个报文是通过何种方式收的，也能分辨组播转单播报文。比如组播而单播报文必然是在协商速率上收的。因此，对于STA而言：
STA必须判断接收的每一个报文是否是属于组播转单播的单播报文，如果是，则必须走单独的无ACK二层流程，在这个流程中，STA不再向AP回复ACK。对于其它的单播报文，走正常的二层流程，也就是说，STA必须回复ACK确认报文正常接收，否则AP会再进入重发流程。比如，对于属于组播转单播的单播报文，AP发送一个报文之后继续发送下一个， STA接收一个报文之后继续接收下一个，无需回复ACK应答。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种组播转单播传送方法，其特征在于，包括如下步骤： （1）发送方判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是执行步骤（2），否则执行步骤（3）； （2）发送方直接发送组播转单播的单播报文，无需收到接收方的确认字符； （3）发送方发送一非组播转单播的单播报文，在收到接收方的确认字符后继续发送下一非组播转单播的单播报文。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）进一步包括：发送方通过报文的源IP地址判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）进一步包括：发送方将多个UDP报文依序发送，无需等待应答。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（3）进一步包括：发送方在收到接收方的确认字符后判定已发送的非组播转单播的单播报文被接收方正常接收，则继续发送下一非组播转单播的单播报文，否则进入重发流程。
5.一种组播转单播传送系统，其特征在于，发送方设备中设有发送判断模块、第一发送模块以及第二发送模块； 所述发送判断模块，用于判断发送的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是则调用所述第一发送模块，否则调用所述第二发送模块； 所述第一发送模块，用于直接发送组播转单播的单播报文，无需收到接收方的确认字符； 所述第二发送，用于发送一非组播转单播的单播报文，在收到接收方的确认字符后继续发送下一非组播转单播的单播报文。
6.一种组播转单播传送方法，其特征在于，包括如下步骤： （a）接收方判断接收到的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是执行步骤（b），否则执行步骤（c）； （b）接收方直接接收组播转单播的单播报文，无需向发送方回复确认字符； （c）接收方接收一非组播转单播的单播报文，向发送方回复确认字符后继续接收下一非组播转单播的单播报文。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（a）进一步包括：接收方通过判定接收到的报文是在协商速率上接收的，从而判定接收到的报文是组播转单播的单播报文。
8.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（b）进一步包括：接收方依序接收发送方发送的多个UDP报文，无需应答。
9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，步骤（c）进一步包括：接收方在接收所述非组播转单播的单播报文后，向发送方回复确认字符，以确认正常接收所述非组播转单播的单播报文，否则等待发送方重新发送所述非组播转单播的单播报文。
10.一种组播转单播传送系统，其特征在于，接收方设备中设有接收判断模块、第一接收模块以及第二接收模块； 所述接收判断模块，用于判断接收到的每一报文是否是组播转单播的单播报文，若是则调用所述第一接收模块，否则调用所述第二接收模块； 所述第一接收模块，用于直接接收组播转单播的单播报文，无需向发送方回复确认字符； 所述第二接收模块，用于接收一非组播转单播的单播报文，向发送方回复确认字符后继续接收下一非组播转单播的单播报文。
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