CN107040447A - Iptv组网系统、转发设备和接入点设备 - Google Patents

Iptv组网系统、转发设备和接入点设备 Download PDF

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Abstract

本发明实施例公开了一种IPTV组网系统，用于解决如何在无需重新施工布线的情况下实现易于配置的IPTV组网的问题。本发明中一种IPTV组网系统包括转发设备、接入点设备和机顶盒；所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口和第二LAN口，所述WAN口与网络数据源连接，所述第一LAN口与IPTV数据源连接，所述第二LAN口与所述接入点设备的信号接入端口连接；所述接入点设备包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，所述第三LAN口用于为上网终端提供网络接入；所述IPTV组网系统在工作时包括上行处理过程和下行处理过程。本发明实施例还提供IPTV组网系统、转发设备和接入点设备。

Description

IPTV组网系统、转发设备和接入点设备
技术领域
本发明涉及IPTV组网技术领域，尤其涉及IPTV组网系统、转发设备和接入点设备。
背景技术
随着网络环境以及业务的复杂化，现在国内运营商的IPTV方案对于业务流的划分更加细致，且不同区域采取的方案不尽相同，这就导致了国内IPTV组网的无法统一。
现在的IPTV组网方案一般都需要有运营商的专业工程师进行实施布控，使得后续的维护和业务升级都比较麻烦。比如，通过拉物理专线的方式进行组网：这种方案直接从弱电箱中光猫对应的IPTV口独立拉一条物理网线出来接机顶盒，IPTV组网完全独立于现有的网络拓扑；其缺点是需要重新施工布线，容易造成线路冗余的同时不利于IPTV组网的实施和推广。又比如，通过配虚拟专线的方式进行组网：这种方案直接从现有的网络链路上配置一条VLAN虚拟专线，为IPTV业务打上独立的VLAN tag进行转发，转发给光猫前再去掉相应的VLAN tag，可以利用原有的物理网拓扑来承载IPTV业务；其缺点则是组网的配置复杂，需要专业工程人员进行配置操作。
因此，寻找一种无需重新施工布线且容易配置的IPTV组网方案成为本领域技术人员亟需解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供了IPTV组网系统、转发设备和接入点设备，能够在现有组网拓扑基础上完成IPTV组网，无需重新施工布线且容易配置，可适用于绝大多数应用场景，有利于IPTV方案的推广使用。
第一方面，提供了一种IPTV组网系统，包括转发设备、接入点设备和机顶盒；
所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口和第二LAN口，所述WAN口与网络数据源连接，所述第一LAN口与IPTV数据源连接，所述第二LAN口与所述接入点设备的信号接入端口连接；
所述接入点设备包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，所述接入点设备还用于为上网终端提供无线或有线方式的网络接入；
所述IPTV组网系统在工作时包括上行处理过程和下行处理过程；
所述上行处理过程包括：
所述接入点设备接收来自所述机顶盒或者所述上网终端的上行的第一数据；若所述第一数据来自指定终端，则在所述第一数据上添加第一VLAN tag标签，并将所述第一数据发送至所述转发设备；若所述第一数据不是来自所述指定终端，则将所述第一数据发送至所述转发设备；所述指定终端为所述机顶盒和所述上网终端中的其中一个；
所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端；若所述第一数据来自所述机顶盒，则转发所述第一数据至所述第一转发设备上除所述第二LAN口以外的其它LAN口，以使所述IPTV数据源通过所述第一LAN口接收到所述第一数据；若所述第一数据来自所述上网终端，则将所述第一数据提交给所述第一转发设备的处理器进行处理；
所述下行处理过程包括：
所述转发设备接收来自所述IPTV数据源或者所述网络数据源的下行的第二数据；所述转发设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据返回至所述接入点设备；
所述接入点设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据转发至对应的所述机顶盒或者所述上网终端。
可选地，所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理包括：
若所述第一数据为地址请求报文，则所述处理器根据所述地址请求报文分配IP地址，并生成对应的请求响应报文，将所述请求响应报文沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径返回至所述接入点设备，以使所述接入点设备转发所述请求响应报文至所述上网终端；
若所述第一数据不是地址请求报文，则所述处理器将所述第一数据从所述WAN口转发至所述网络数据源。
可选地，当所述指定终端为所述机顶盒时，所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述机顶盒；
若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述上网终端；
或
当所述指定终端为所述上网终端时，所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述上网终端；
若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述机顶盒。
可选地，还包括中继传输设备；
所述中继传输设备包括中继接入口、至少一个第四LAN口和至少一个IPTV源接口，所述中继接入口通过线缆与所述IPTV数据源和所述网络数据源连接，所述第四LAN口与所述WAN口连接，所述IPTV源接口与所述第一LAN口连接。
第二方面，提供了一种转发设备，应用于IPTV组网系统，所述IPTV组网系统还包括接入点设备和机顶盒；
所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口和第二LAN口，所述WAN口与网络数据源连接，所述第一LAN口与IPTV数据源连接，所述第二LAN口与所述接入点设备的信号接入端口连接；
所述接入点设备包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，所述接入点设备还用于为上网终端提供无线或有线方式的网络接入；
所述转发设备在工作时包括上行处理过程和下行处理过程；
所述上行处理过程包括：
所述转发设备通过检测来自所述接入点设备的第一数据是否带有第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端，所述第一数据为所述接入点设备在接收来自所述机顶盒或者所述上网终端的上行的第一数据后进行预处理得到，其中，预处理过程为：若所述第一数据来自指定终端，则所述接入点设备在所述第一数据上添加所述第一VLAN tag标签；所述指定终端为所述机顶盒和所述上网终端中的其中一个；
若所述第一数据来自所述机顶盒，则所述转发设备转发所述第一数据至所述转发设备上除所述第二LAN口以外的其它LAN口，以使所述IPTV数据源通过所述第一LAN口接收到所述第一数据；
若所述第一数据来自所述上网终端，则所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理；
所述下行处理过程包括：
所述转发设备接收来自所述IPTV数据源或者所述网络数据源的下行的第二数据；
所述转发设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据返回至所述接入点设备，以使所述接入点设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据转发至对应的所述机顶盒或者所述上网终端。
可选地，所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理包括：
若所述第一数据为地址请求报文，则所述处理器根据所述地址请求报文分配IP地址，并生成对应的请求响应报文，将所述请求响应报文沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径返回至所述接入点设备，以使所述接入点设备转发所述请求响应报文至所述上网终端；
若所述第一数据不是地址请求报文，则所述处理器将所述第一数据从所述WAN口转发至所述网络数据源。
可选地，当所述指定终端为所述机顶盒时，所述转发设备通过检测来自所述接入点设备的第一数据是否带有第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述机顶盒；
若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述上网终端；
或
当所述指定终端为所述上网终端时，所述转发设备通过检测来自所述接入点设备的第一数据是否带有第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述上网终端；
若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述机顶盒。
可选地，所述转发设备通过除所述第一LAN口以外的其它LAN口与两个以上的接入点设备连接；
所述转发设备包括接入控制模块，所述接入控制模块用于管理和控制所述两个以上的接入点设备；或者，所述转发设备与无线接入控制器连接，通过所述无线接入控制器对所述两个以上的接入点设备进行管理和控制。
第三方面，提供了一种接入点设备，应用于IPTV组网系统，所述IPTV组网系统还包括转发设备和机顶盒；
所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口和第二LAN口，所述WAN口与网络数据源连接，所述第一LAN口与IPTV数据源连接，所述第二LAN口与所述接入点设备的信号接入端口连接；
所述接入点设备包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，所述接入点设备还用于为上网终端提供无线或有线方式的网络接入；
所述接入点设备在工作时包括上行处理过程和下行处理过程；
所述上行处理过程包括：
所述接入点设备接收来自所述机顶盒或者所述上网终端的上行的第一数据；
若所述第一数据来自指定终端，则所述接入点设备在所述第一数据上添加第一VLAN tag标签；所述指定终端为所述机顶盒和所述上网终端中的其中一个；
所述接入点设备将所述第一数据发送至所述转发设备，以使所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端；若所述第一数据来自所述机顶盒，则所述转发设备转发所述第一数据至所述转发设备上除所述第二LAN口以外的其它LAN口，以使所述IPTV数据源通过所述第一LAN口接收到所述第一数据；若所述第一数据来自所述上网终端，则所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理；
所述下行处理过程包括：
所述接入点设备接收第二数据，所述第二数据为所述转发设备在接收来自所述IPTV数据源或者所述网络数据源的下行的第二数据之后，沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据返回至所述接入点设备；
所述接入点设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据转发至对应的所述机顶盒或者所述上网终端。
可选地，所述上行处理过程包括：
若所述第一数据来自所述指定终端且已带有第二VLAN tag标签，则所述接入点设备在所述第一数据的外层上添加第一VLAN tag标签，所述第一VLAN tag标签与所述第二VLAN tag标签不相同。
从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例中提供的IPTV组网系统可以在现有的组网拓扑基础上，通过转发设备和接入点设备实现IPTV业务的上下行传输，同时为上网终端提供接入网络的接口，在上下行数据过程中通过VLAN tag标签区分IPTV数据和上网数据，使得IPTV业务数据和上网数据之间互不干扰；另一方面，该IPTV组网系统无需重新施工布线且容易配置，可适用于绝大多数应用场景，有利于IPTV方案的推广使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例中一种IPTV组网系统的结构示意图；
图2为本发明实施例中一种IPTV组网系统工作时上行处理过程的流程示意图；
图3为本发明实施例中一种IPTV组网系统工作时下行处理过程的流程示意图；
图4为本发明实施例中IPTV组网系统对IPTV业务数据进行上行处理的数据流向示意图；
图5为本发明实施例中IPTV组网系统对IPTV业务数据进行下行处理的数据流向示意图；
图6为本发明实施例中IPTV组网系统在一个应用场景下对上网数据进行上行处理的数据流向示意图；
图7为本发明实施例中IPTV组网系统在一个应用场景下对上网数据进行下行处理的数据流向示意图；
图8为本发明实施例中IPTV组网系统在另一个应用场景下对上网数据进行上行处理的数据流向示意图；
图9为本发明实施例中IPTV组网系统在另一个应用场景下对上网数据进行下行处理的数据流向示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供了IPTV组网系统、转发设备和接入点设备，用于解决如何在无需重新施工布线的情况下实现易于配置的IPTV组网的问题。
为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
图1示出了本发明实施例中一种IPTV组网系统的结构示意图。如图1所示，该IPTV组网系统包括转发设备、接入点设备和机顶盒。
其中，所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口(以下简称LAN1)和第二LAN口(以下简称LAN2)，另外还可以包括LAN3、LAN4等，转发设备上各个LAN口在使用上没有区别，可以在任意LAN口上接入AP(即接入点设备)，即插即用，对用户无感知。如图1，转发设备的WAN口与网络数据源连接，LAN1(也可以使用其它LAN口)与IPTV数据源连接，LAN2与AP的信号接入端口连接。特别地，该IPTV组网系统中可以采用中继传输设备来整合IPTV数据源和网络数据源，比如采用个“光猫”，该光猫可以包括一个上网用的LAN口，一个用于观看电视的IPTV接口，光猫的信号接入口与光纤连接，通过光纤连接远端的IPTV数据源和网络数据源，LAN口与转发设备的WAN口连接，IPTV接口与转发设备的LAN1连接。
对于该转发设备，特别地，其可以为路由、PoE一体机，同时支持Router功能以及为PoE供电，该转发设备在处理上行数据时，可以保留VLAN TAG4093(即第一VLAN tag标签)，对于从转发设备上任意LAN口接收上来的数据，若数据带有VLAN TAG 4093，则转发到其它LAN口并去除VLAN TAG 4093标签。其中，包括数据只有一层为4093的VLAN tag标签，以及具有两层VLAN tag标签且外层标签为VLAN TAG 4093这两种情况。
在IPTV组网系统中，该接入点设备(以下简称AP)可以包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，该接入点设备还用于为上网终端提供无线或有线方式的网络接入。当该AP通过有线方式为上网终端提供网络接入时，具体可以设有至少一个第三LAN口。所述第三LAN口用于为上网终端(可以包括移动终端、PC电脑、平板电脑等)提供上网接口。本实施例中，该AP可以包括一进两出3个接口，一进为背部RJ45端口(即信号接入端口)，两出为正面RJ45端口(即IPTV口和第三LAN口)。可以理解的是，该AP也可以只包括一进一出2个接口，一进为背部RJ45端口(即信号接入端口)，一出为一个正面RJ45端口(即IPTV口)，而该AP通过无线的方式，例如WIFI连接的方式与上网终端进行无线连接，为上网终端提供无线网络。为便于描述，本实施例的下述的内容中均以AP包括一进两出3个接口的情况进行说明。
在本发明中，转发设备通过检测从LAN口上接收上来的数据是否带有VLAN TAG4093(即第一VLAN tag标签)来确定该数据是来自与AP连接的机顶盒还是来自与AP连接的上网终端。因此，本发明中，只需对来自机顶盒的数据或者来自上网终端的数据中的其中一方打上VLAN TAG 4093，即可在转发设备上区分出接收上来的数据是来自机顶盒还是上网终端了。比如，第一种方式是，将AP设置为：对所有来自机顶盒的数据打上VLAN tag 4093，对其它数据不打上VLAN tag 4093，则转发设备从LAN口上接收到数据后，若检测发现该数据带有VLAN tag 4093，则表明该数据来自机顶盒，反之，则表明该数据来自上网终端。同理，第二种方式是，将AP设置为：对所有来自上网终端的数据打上VLAN tag 4093，对其它数据不打上VLAN tag 4093，则转发设备从LAN口上接收到数据后，若检测发现该数据带有VLAN tag 4093，则表明该数据来自上网终端，反之，则表明该数据来自机顶盒。本实施例中，为便于后续内容的描述，仅以上述第一种方式进行举例说明。
因此，对于AP，其保留VLAN TAG 4093(即第一VLAN tag标签)，对所有从AP的IPTV口收上来的数据均打上VLAN tag4093。由于数据可能存在两种情况，一种是本身不带有VLAN tag，另一种是本身带有VLAN tag，AP在处理时，均在其上打上一层VLAN tag4093。可以理解的是，AP可以采用QinQ模式，即双层VLAN tag的方式在已带有VLAN tag的数据的外层再添加上一层VLAN tag4093。其中，数据内外两层的VLAN tag不相同。
本实施例中IPTV组网系统的机顶盒，可以采用现有的常规机顶盒，对此本实施例不作限定。
在上述IPTV组网系统组网完成后，其工作时包括上行处理过程和下行处理过程。
如图2所示，上行处理过程包括：
201、所述接入点设备接收来自所述机顶盒或者所述上网终端的上行的第一数据；
202、判断所述第一数据是否来自所述IPTV口，若是，则执行步骤203，若否，则执行步骤204；
203、接入点设备在所述第一数据上添加第一VLAN tag标签；
204、接入点设备将所述第一数据发送至所述转发设备；
205、所述转发设备检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签，若是，则执行步骤206，若否，则执行步骤207；
206、所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并转发所述第一数据至所述转发设备上除所述第二LAN口以外的其它LAN口，以使所述IPTV数据源通过所述第一LAN口接收到所述第一数据；
207、所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理。
对于上述步骤206，由于第一数据是从转发设备的LAN口收上来，且带有第一VLANtag标签，因此将第一数据转发至所有其它LAN口，并将第一数据上的第一VLAN tag标签去掉。本实施例中，该转发设备的各个LAN口之间支持VLAN透传，即支持任意的VLAN转发。由于IPTV数据源通过第一LAN口与转发设备连接，因此在将第一数据转发至其它LAN口时，去掉第一数据上的第一VLAN tag标签，第一数据从第一LAN口传输至IPTV数据源。
对于上述步骤207，该转发设备可以配置特定的ACL规则，实现任意LAN口收到不带第一VLAN tag标签的DHCP报文时，将这些DHCP报文只送往CPU，不能转发给其他LAN口，以避免网络环境中存在多个DHCP服务器时，获取到错误的IP地址，从而导致无法正常上网或者观看IPTV的问题。具体可以是，若所述第一数据为地址请求报文(可以为DHCP方式的请求报文，也可以为PPPoE方式的请求报文，本实施例中以DHCP方式的地址请求报文举例说明，如，DHCP Discover报文)，则所述处理器根据所述地址请求报文分配IP地址，并生成对应的请求响应报文(DHCP Offer报文)，将所述请求响应报文沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径返回至所述接入点设备，以使所述接入点设备转发所述请求响应报文至所述上网终端；若所述第一数据不是地址请求报文，则所述处理器将所述第一数据从所述WAN口转发至所述网络数据源。
如图3所示，所述下行处理过程包括：
301、所述转发设备接收来自所述IPTV数据源或者所述网络数据源的下行的第二数据；
302、所述转发设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据返回至所述接入点设备；
303、所述接入点设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据转发至对应的所述机顶盒或者所述上网终端。
对于步骤301，可以理解的是，在IPTV数据源或网络数据源接收到上行的第一数据之后，一般会反馈下行的第二数据；或者，在需要时，两个数据源也可以下行第二数据，这些第二数据可以通过WAN口或第一LAN口被转发设备接收到。
对于步骤302，可以理解的是，转发设备具有地址自学习功能，比如转发设备可以支持MAC地址学习功能、IGMP Snooping功能和/或WAN/LAN独立地址表，在上行处理过程中，转发设备记录并学习第一数据经过的传输路径，即上行数据传输路径。当第二数据下行时，转发设备可以沿着学习到的上行数据传输路径将第二数据“原路”返回至接入点设备。
对于步骤303，同理，接入点设备也可以支持MAC地址学习功能和/或IGMPSnooping功能，学习到该上行数据传输路径，从而沿着该上行数据传输路径将第二数据“原路”转发给对应的机顶盒或者上网数据。
为便于理解，针对上述的上行处理过程和下行处理过程，下面以几个具体应用场景分别对IPTV业务数据和上网数据的上下行处理过程进行详细描述。
1)IPTV业务数据的上下行处理过程：
首先，需要说明的是，本发明的IPTV组网系统对于是否原本携带有其它VLAN tag标签的数据的处理方式类似，例如对于原本携带有VLAN tag 1000和原本不携带有VLANtag标签的数据，均同样打上特有的VLAN tag 4093，处理过程近似，因此本应用场景中不再分开描述对这两种数据的处理。
图4示出了本发明实施例中IPTV组网系统对IPTV业务数据进行上行处理的数据流向示意图；图5示出了本发明实施例中IPTV组网系统对IPTV业务数据进行下行处理的数据流向示意图。图4和图5中，实线表示数据可以走通的路径，虚线表示数据无法走通的路径。
如图4和图5所示，详细的数据流程如下：
A1、机顶盒上电之后，首先一般是通过DHCP方式获取到IP地址，才能进行后续的数据交互。机顶盒发出的DHCP Discover广播报文(可带有或不带有VLAN tag 1000)。
B1、AP的IPTV端口收到机顶盒发送的DHCP Discover广播报文，为其打上VLAN tag4093。然后，AP将此报文转发给Router的LAN2口。
C1、LAN2口收到DHCP Discover报文，由于该报文带有VLANtag4093，因此将该报文转发给LAN1、LAN3、LAN4，不会转发给Router的CPU。转发出去时，先去除掉DHCP Discover报文上的VLAN tag 4093，若该DHCP Discover报文还带有VLAN tag1000，则保留该VLANtag1000。报文转发到LAN1、LAN3、LAN4后，接入到LAN1的光猫IPTV口会收到此报文。
D1、光猫的DHCP服务器响应请求，回复DHCP Offer报文。
E1、LAN1收到DHCP Offer报文，由于Router支持VLAN透传，将根据Router学习到的目的MAC地址，转发给LAN2，而不会flood到其他LAN口。接入到LAN2的AP会接收到该DHCPOffer报文。
F1、AP收到该报文后，由于支持VLAN透传，将根据AP学习到的目的MAC地址，转发给机顶盒。机顶盒再回复后续交互报文，如此以完成正确的IP地址获取。
G1、机顶盒发出IPTV资源请求报文，可以包括单播或者IGMP报文。此报文也可以带有或不带有VLAN tag 1000。
H1、AP的IPTV口收到该IPTV资源请求报文，为其打上VLAN tag 4093。然后，此报文被转发给Router的LAN2口。同时AP的IPTV口学习到数据包源MAC或者加入组播组。
I1、LAN2口收到单播或者IGMP报文，由于带有VLANtag4093，将该报文转发给所有的LAN口(LAN1、LAN3、LAN4)。并且会去除掉外层的VLANtag4093，若该报文还带有VLANtag1000，则保留该VLAN tag1000。同时LAN2口学习到数据包源MAC或者加入组播组。
J1、猫的IPTV口收到该单播或者IGMP报文，回复IPTV数据流报文。此IPTV数据流报文可以包括单播或者组播两种。
K1、Router的LAN1收到单播或者组播的IPTV数据流报文，由于支持VLAN透传，将该报文转发给学习目的MAC地址的LAN口或者加入了组播组的LAN口。
L1、AP收到单播或者组播的IPTV数据流报文，由于支持VLAN透传，将转发给学习到目的MAC地址的端口或者加入了组播组的端口。
M1、机顶盒收到该IPTV数据流报文，从而进行正常的IPTV播放。
2)上网数据的上下行处理过程：
首先，针对上网数据中通过DHCP方式获取IP地址的过程进行描述。图6示出了本发明实施例中IPTV组网系统在一个应用场景下对上网数据进行上行处理的数据流向示意图；图7示出了本发明实施例中IPTV组网系统在一个应用场景下对上网数据进行下行处理的数据流向示意图。图6和图7中，实线表示数据可以走通的路径，虚线表示数据无法走通的路径。
如图6和图7所示，详细的数据流程如下：
A2、无线终端或者PC可以通过DHCP方式获取IP地址，为进行后续的数据交互做准备。终端发出的DHCP Discover广播报文。
B2、AP对于非IPTV口收到的报文，将不会增加VLAN tag，直接发送给Router的LAN2。
C2、LAN2收到不带VLAN tag的DHCP Discover报文。Router利用ACL规则，将不带VLAN tag的DHCP报文，只能转发给CPU，不转发给其他LAN口，以避免被光猫接收，从而光猫的DHCP服务器分配IP地址，导致终端无法正常上网。报文提交给CPU之后，Router利用自带DHCP服务器生成并回复DHCP Offer报文。
D2、CPU回复的DHCP Offer报文可以默认带有VLAN 1，此报文会根据学习到的MAC地址转发给LAN2，LAN2发出时会去除掉VLAN tag。
E2、AP获取到不带VLAN tag的数据包，将根据学习到的MAC地址转发给对应的端口。
F2、终端收到不带VLAN tag的DHCP Offer报文，再进行后续交互报文，如此以完成正确的IP地址获取。
另外，针对上网数据中正常交互数据的上下行过程进行描述。图8示出了本发明实施例中IPTV组网系统在另一个应用场景下对上网数据进行上行处理的数据流向示意图；图9示出了本发明实施例中IPTV组网系统在另一个应用场景下对上网数据进行下行处理的数据流向示意图。图8和图9中，实线表示数据可以走通的路径，虚线表示数据无法走通的路径。
如图8和图9所示，详细的数据流程如下：
A3、终端获取到IP地址之后，可以进行正常的上网数据交互，在交互过程中上行数据报文。
B3、AP对于非IPTV口收到的报文，将不会增加VLAN tag，并发送给Router的LAN2。
C3、LAN2收到不带VLAN tag的数据包，将会打上默认的VLAN tag 1，并转发给CPU，CPU收到之后，会转发给WAN口。
D3、WAN口将数据包转发出去，此报文不带VLAN tag。
E3、光猫LAN口收到不带VLAN tag的数据包，将其转发到上一级的网络数据源。
F3、光猫LAN口将上级的网络数据源回复的数据包转发给WAN口，此报文不带VLANtag。
G3、WAN口收到不带VLAN tag的数据包，将转发给CPU，CPU根据学习的MAC地址，将报文转发给LAN2，LAN2转发出去的报文将不带VLAN tag。
H3、AP收到不带VLAN tag的数据包，将根据学习的MAC地址转发给对应的端口。
I3、AP将数据包转发给终端，终端获取到正常的上网数据。
由上述内容可知，本发明提供的一种IPTV组网系统具有以下优点：
(1)适配多场景：可以无感知适配国内现有运营商的各种IPTV组网方案，包括采用单播、组播、802.1Q或者普通IP数据包的各种业务场景；
(2)用户免配置：用户不需要更改现有的组网拓扑，无需重新施工布线，也不需要针对IPTV业务进行任何额外的配置，可以直接在现有网络拓扑的基础上简单快捷地布控或者升级IPTV业务；
(3)即插即用：有线客户端、AP上联口以及光猫IPTV口可以插转发设备的任意LAN口，无任何业务端口的区分，即插即用，组网简单；
(4)方便无线扩展：用户可以很方便地根据自己的实际应用场景，采取增加AP的方式对现有无线网络进行扩展；
(5)防止单播/组播泛洪：转发设备和接入点设备均可以扩展支持MAC地址学习功能和IGMP Snooping功能，可以防止单播报文泛洪和组播报文泛洪。
本发明还提供了一种转发设备，该转发设备与上述实施例中IPTV组网系统中的转发设备类似，此处不再赘述。进一步地，该转发设备还可以具有AP管理功能，可以在转发设备的LAN口上连接两个以上的AP(接入点设备)，并对这些AP进行统一的管理和控制。具体地，可以将AC(Access point Control)内置于转发设备中作为接入控制模块使用，也可以将外置的AC与转发设备连接，为该转发设备提供AP管理。
另一方面，本发明还提供了一种接入点设备，该接入点设备与上述实施例中IPTV组网系统中的接入点设备类似，此处不再赘述。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各实施例的模块、单元和/或方法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述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：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种IPTV组网系统，其特征在于，包括转发设备、接入点设备和机顶盒；
所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口和第二LAN口，所述WAN口与网络数据源连接，所述第一LAN口与IPTV数据源连接，所述第二LAN口与所述接入点设备的信号接入端口连接；
所述接入点设备包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，所述接入点设备还用于为上网终端提供无线或有线方式的网络接入；
所述IPTV组网系统在工作时包括上行处理过程和下行处理过程；
所述上行处理过程包括：
所述接入点设备接收来自所述机顶盒或者所述上网终端的上行的第一数据；若所述第一数据来自指定终端，则在所述第一数据上添加第一VLAN tag标签，并将所述第一数据发送至所述转发设备；若所述第一数据不是来自所述指定终端，则将所述第一数据发送至所述转发设备；所述指定终端为所述机顶盒和所述上网终端中的其中一个；
所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端；若所述第一数据来自所述机顶盒，则转发所述第一数据至所述第一转发设备上除所述第二LAN口以外的其它LAN口，以使所述IPTV数据源通过所述第一LAN口接收到所述第一数据；若所述第一数据来自所述上网终端，则将所述第一数据提交给所述第一转发设备的处理器进行处理；
所述下行处理过程包括：
所述转发设备接收来自所述IPTV数据源或者所述网络数据源的下行的第二数据；所述转发设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据返回至所述接入点设备；
所述接入点设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据转发至对应的所述机顶盒或者所述上网终端。
2.根据权利要求1所述的IPTV组网系统，其特征在于，所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理包括：
若所述第一数据为地址请求报文，则所述处理器根据所述地址请求报文分配IP地址，并生成对应的请求响应报文，将所述请求响应报文沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径返回至所述接入点设备，以使所述接入点设备转发所述请求响应报文至所述上网终端；
若所述第一数据不是地址请求报文，则所述处理器将所述第一数据从所述WAN口转发至所述网络数据源。
3.根据权利要求1所述的IPTV组网系统，其特征在于，当所述指定终端为所述机顶盒时，所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述机顶盒；
若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述上网终端；
或
当所述指定终端为所述上网终端时，所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述上网终端；
若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述机顶盒。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的IPTV组网系统，其特征在于，还包括中继传输设备；
所述中继传输设备包括中继接入口、至少一个第四LAN口和至少一个IPTV源接口，所述中继接入口通过线缆与所述IPTV数据源和所述网络数据源连接，所述第四LAN口与所述WAN口连接，所述IPTV源接口与所述第一LAN口连接。
5.一种转发设备，其特征在于，应用于IPTV组网系统，所述IPTV组网系统还包括接入点设备和机顶盒；
所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口和第二LAN口，所述WAN口与网络数据源连接，所述第一LAN口与IPTV数据源连接，所述第二LAN口与所述接入点设备的信号接入端口连接；
所述接入点设备包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，所述接入点设备还用于为上网终端提供无线或有线方式的网络接入；
所述转发设备在工作时包括上行处理过程和下行处理过程；
所述上行处理过程包括：
所述转发设备通过检测来自所述接入点设备的第一数据是否带有第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端，所述第一数据为所述接入点设备在接收来自所述机顶盒或者所述上网终端的上行的第一数据后进行预处理得到，其中，预处理过程为：若所述第一数据来自指定终端，则所述接入点设备在所述第一数据上添加所述第一VLAN tag标签；所述指定终端为所述机顶盒和所述上网终端中的其中一个；
若所述第一数据来自所述机顶盒，则所述转发设备转发所述第一数据至所述转发设备上除所述第二LAN口以外的其它LAN口，以使所述IPTV数据源通过所述第一LAN口接收到所述第一数据；
若所述第一数据来自所述上网终端，则所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理；
所述下行处理过程包括：
所述转发设备接收来自所述IPTV数据源或者所述网络数据源的下行的第二数据；
所述转发设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据返回至所述接入点设备，以使所述接入点设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据转发至对应的所述机顶盒或者所述上网终端。
6.根据权利要求5所述的转发设备，其特征在于，所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理包括：
若所述第一数据为地址请求报文，则所述处理器根据所述地址请求报文分配IP地址，并生成对应的请求响应报文，将所述请求响应报文沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径返回至所述接入点设备，以使所述接入点设备转发所述请求响应报文至所述上网终端；
若所述第一数据不是地址请求报文，则所述处理器将所述第一数据从所述WAN口转发至所述网络数据源。
7.根据权利要求5所述的转发设备，其特征在于，当所述指定终端为所述机顶盒时，所述转发设备通过检测来自所述接入点设备的第一数据是否带有第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述机顶盒；若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述上网终端；
或
当所述指定终端为所述上网终端时，所述转发设备通过检测来自所述接入点设备的第一数据是否带有第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端包括：
若所述第一数据带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备去掉所述第一数据上的所述第一VLAN tag标签，并确定所述第一数据来自所述上网终端；
若所述第一数据不带有所述第一VLAN tag标签，则所述转发设备确定所述第一数据来自所述机顶盒。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的转发设备，其特征在于，所述转发设备通过除所述第一LAN口以外的其它LAN口与两个以上的接入点设备连接；
所述转发设备包括接入控制模块，所述接入控制模块用于管理和控制所述两个以上的接入点设备；或者，所述转发设备与无线接入控制器连接，通过所述无线接入控制器对所述两个以上的接入点设备进行管理和控制。
9.一种接入点设备，其特征在于，应用于IPTV组网系统，所述IPTV组网系统还包括转发设备和机顶盒；
所述转发设备包括至少一个WAN口和至少两个LAN口，所述两个LAN口分别为第一LAN口和第二LAN口，所述WAN口与网络数据源连接，所述第一LAN口与IPTV数据源连接，所述第二LAN口与所述接入点设备的信号接入端口连接；
所述接入点设备包括所述信号接入端口和至少一个IPTV口，所述IPTV口与所述机顶盒连接，所述接入点设备还用于为上网终端提供无线或有线方式的网络接入；
所述接入点设备在工作时包括上行处理过程和下行处理过程；
所述上行处理过程包括：
所述接入点设备接收来自所述机顶盒或者所述上网终端的上行的第一数据；
若所述第一数据来自指定终端，则所述接入点设备在所述第一数据上添加第一VLANtag标签；所述指定终端为所述机顶盒和所述上网终端中的其中一个；
所述接入点设备将所述第一数据发送至所述转发设备，以使所述转发设备通过检测所述第一数据是否带有所述第一VLAN tag标签来确定所述第一数据是来自所述机顶盒还是来自所述上网终端；若所述第一数据来自所述机顶盒，则所述转发设备转发所述第一数据至所述转发设备上除所述第二LAN口以外的其它LAN口，以使所述IPTV数据源通过所述第一LAN口接收到所述第一数据；若所述第一数据来自所述上网终端，则所述转发设备将所述第一数据提交给所述转发设备的处理器进行处理；
所述下行处理过程包括：
所述接入点设备接收第二数据，所述第二数据为所述转发设备在接收来自所述IPTV数据源或者所述网络数据源的下行的第二数据之后，沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据返回至所述接入点设备；
所述接入点设备沿所述上行处理过程中学习到的上行数据传输路径将所述第二数据转发至对应的所述机顶盒或者所述上网终端。
10.根据权利要求9所述的接入点设备，其特征在于，所述上行处理过程包括：
若所述第一数据来自所述指定终端且已带有第二VLAN tag标签，则所述接入点设备在所述第一数据的外层上添加第一VLAN tag标签，所述第一VLANtag标签与所述第二VLANtag标签不相同。
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