CN110768708B - 一种基于通信卫星的组播方法、服务器和终端 - Google Patents

一种基于通信卫星的组播方法、服务器和终端 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供一种基于通信卫星的组播方法、服务器和终端，包括：服务器根据每一终端发送的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，组播组中终端所请求的数据内容均为同一数据内容，并将同一数据内容作为组播数据；服务器将组播组地址发送至组播组中的终端；服务器将组播数据发送至目标通信卫星，组播数据的每一数据包携带组播组地址，目标通信卫星向组播组中每一终端发射组播数据，组播组中每一终端根据组播组地址接收组播数据。该方法、服务器和终端仅需目标通信卫星作为唯一的组播路由器，组播传输路径简单，需对组播数据进行复制和分发的过程少，从而充分利用了通信卫星的网络资源和增加了组播过程中组播数据的传输效率和传输的可靠性。

Description

一种基于通信卫星的组播方法、服务器和终端
技术领域
本发明实施例涉及通信技术领域，更具体地，涉及一种基于通信卫星的组播方法、服务器和终端。
背景技术
组播是网络数据传输三种方式之一，组播解决了单播和广播方式效率低的问题。当网络中的某些用户需求特定信息时，组播源(即组播信息发送者)仅发送一次信息，组播路由器借助组播路由协议为组播数据建立树型路由树，被传递的组播数据在尽可能远的分叉路口开始复制和分发。
目前的组播主要是基于地面的内容分发网络(Content Delivery Network，CDN)，内容分发网络中的网络节点数量多，基于网络节点上的组播路由器建立的树型路由树，数量多且结构复杂，在组播过程中涉及到的用于复制和分发的组播路由器过多，降低了组播过程中组播数据的传输效率和传输的可靠性。
发明内容
为了克服上述问题或者至少部分地解决上述问题，本发明实施例提供一种基于通信卫星的组播方法、服务器和终端。
本发明实施例提供一种基于通信卫星的组播方法，包括：接收每一终端的数据请求信息，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，组播组中每一终端所请求的数据内容均为同一数据内容，并将所述同一数据内容作为组播数据；将组播组地址发送至组播组中每一终端；将组播数据发送至目标通信卫星，组播数据的每一数据包携带组播组地址，以供目标通信卫星向组播组中每一终端发射组播数据，并使组播组中每一终端根据组播组地址接收组播数据。
其中，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，包括：根据每一数据请求信息解析数据内容；根据目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，每一终端组中所有终端均连接至目标通信卫星且所请求的数据内容均相同；将终端组中终端的数量达到组播阈值的终端组作为组播组。
其中，根据目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，包括：接收每一终端发送的卫星信号连接信息；根据每一卫星信号连接信息确定连接至目标通信卫星的终端；在连接至目标通信卫星的终端中，将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。
其中，根据目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，包括：接收每一终端发送的地理位置信息；根据每一终端发送的地理位置信息确定在目标通信卫星的通信覆盖范围内的终端；在目标通信卫星的通信覆盖范围内的终端中，将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。
其中，将组播数据发送至目标通信卫星之后，还包括：将组播组中每一终端反馈的数据丢包率发送至目标通信卫星，以供目标通信卫星根据数据丢包率调整发射组播数据的速率。
本发明实施例提供一种基于通信卫星的组播方法，包括：将数据请求信息发送至服务器，以供服务器根据数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，并供服务器反馈组播组地址和向目标通信卫星发射组播数据；接收服务器反馈的组播组地址；确定目标通信卫星发射的数据包携带有组播组地址，则将目标通信卫星发射的数据包作为组播数据的数据包进行接收。
其中，接收服务器反馈的组播组地址之前，还包括：将卫星信号连接信息发送至服务器，以供服务器确定卫星信号连接信息中的卫星连接对象是目标通信卫星。
其中，确定目标通信卫星发射的数据包携带有组播组地址，则将目标通信卫星发射的数据包作为组播数据的数据包进行接收之后，还包括：统计数据丢包率并发送至服务器，以供服务器将数据丢包率发送至目标通信卫星，并使目标通信卫星根据数据丢包率调整发射组播数据的速率。
本发明实施例提供一种基于通信卫星的组播服务器，包括：至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：处理器与存储器通过数据总线完成相互间的通信；存储器存储有可被处理器执行本发明实施例所述基于通信卫星的组播方法的服务器侧方法及其任一可选实施例所述方法。
本发明实施例提供一种基于通信卫星的终端，包括：至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：处理器与存储器通过数据总线完成相互间的通信；存储器存储有可被处理器执行本发明实施例所述基于通信卫星的组播方法的终端侧方法及其任一可选实施例所述方法。
本发明实施例提供的一种基于通信卫星的组播方法、服务器和终端，包括：服务器接收每一终端的数据请求信息，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，组播组中每一终端所请求的数据内容均为同一数据内容，并将所述同一数据内容作为组播数据；服务器将组播组地址发送至组播组中每一终端；服务器将组播数据发送至目标通信卫星，组播数据的每一数据包携带组播组地址，目标通信卫星向组播组中每一终端发射组播数据，组播组中每一终端根据组播组地址接收组播数据。该方法、服务器和终端仅需目标通信卫星作为唯一的组播路由器，组播传输路径简单，需对组播数据进行复制和分发的过程少，从而充分利用了通信卫星的网络资源和增加了组播过程中组播数据的传输效率和传输的可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为根据本发明实施例的基于通信卫星的组播方法的流程图；
图2为根据本发明实施例的基于通信卫星的组播方法的流程图；
图3为根据本发明实施例的基于通信卫星的组播服务器的示意图；
图4为根据本发明实施例的基于通信卫星的终端的示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供一种基于通信卫星的组播方法，参考图1，包括：S11，接收每一终端的数据请求信息，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，组播组中每一终端所请求的数据内容均为同一数据内容，并将所述同一数据内容作为组播数据；S12，将组播组地址发送至组播组中每一终端；S13，将组播数据发送至目标通信卫星，组播数据的每一数据包携带组播组地址，以供目标通信卫星向组播组中每一终端发射组播数据，并使组播组中每一终端根据组播组地址接收组播数据。
其中，所接收的每一终端的数据请求信息的接收时刻均在预设时间窗口内。
具体地，组播是一种在发送者和每一接收者之间实现点对多点的数据传输方式，发送者称为组播源，接收者的集合称为组播组。通常，各种可提供数据内容的服务器，例如内容服务器会作为组播源，各类用户的终端作为组播组。
同一个组播组中的终端，对数据内容的需求应该是相同的，组播源才能通过发送一次数据，达到组播的目的。本实施例中，执行主体是作为组播源的服务器，服务器接收终端的数据请求信息，可以通过数据请求信息判断终端请求的数据内容是否相同，又由于组播需通过通信卫星实现，还要保证组播组中的终端均连接至同一个通信卫星本实施例中，组播组中的终端所连接的通信卫星作为组播过程中转发组播数据的目标通信卫星，该目标通信卫星作为组播源与组播组之间的唯一组播路由器；根据终端的数据请求信息和目标通信卫星，确定请求的数据内容相同且均连接至目标通信卫星的终端组成组播组，将组播组中的终端所请求的同一数据内容作为组播数据。
组播组地址(或称之为组播IP地址)用于标识一个组播组，Internet AssignedNumber Authority(IANA)把D类地址空间分配给组播组，组播组地址中，有一部分是由官方分配给永久组播组使用的，剩下的可被临时组播组利用。无论是永久组播组还是临时组播组，均可被分配一个组播组地址。本实施例中，作为组播源的服务器将被分配的组播组地址发送至组播组中的每一终端；服务器将组播数据以数据包的方式发送至目标通信卫星，并且在每一数据包中添加组播组地址，以使每一数据包携带有组播组地址，目标通信卫星将携带有组播组地址的数据包向组播组中的终端转发，由于组播组中的终端接收到服务器发送过来的组播组地址，组播组中的终端将组播组地址设置成接收目标通信卫星转发的数据包的接收地址，终端将接受地址与数据包携带的地址进行比较，如果两者相同，则确认数据包中携带有组播组地址，以确定数据包是所请求的数据内容对应的数据包，此时，终端接收携带有组播组地址的数据包。而对于不属于该组播组的终端，不会接收目标通信卫星转发的数据包，而是自动丢弃这些携带了该组播组地址的数据包。
其中，为了保证组播组中的终端能够及时获取数据内容，在确定组播组中的终端时，对终端的数据请求信息的接收时刻作了限定，所接收的每一终端的数据请求信息的接收时刻均在预设时间窗口内。
本实施例的基于通信卫星的组播方法仅需通信卫星作为唯一的组播路由器，组播传输路径简单，需对组播数据进行复制和分发的过程少，从而充分利用了通信卫星的网络资源和增加了组播过程中组播数据的传输效率和传输的可靠性。
基于以上实施例，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，包括：根据每一数据请求信息解析数据内容；根据目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，每一终端组中所有终端均连接至目标通信卫星且所请求的数据内容均相同；将终端组中终端的数量达到组播阈值的终端组作为组播组。
具体地，通信卫星的通信覆盖范围相当广泛，即使在一个通信卫星的通信覆盖范围内，连接至通信卫星的终端所请求的数据内容也不可能完全相同，本实施例中，终端所请求的数据内容可由终端的数据请求信息解析获得，并分别对连接至目标通信卫星且请求的数据内容相同的终端进行分组，组成多个终端组，对于数量少的终端组，采用组播可能导致浪费卫星的通信资源，因此，本实施例设置组播阈值，仅将终端的数量达到组播阈值的终端组作为组播组。
基于上述实施例，根据目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，包括：接收每一终端发送的卫星信号连接信息；根据每一卫星信号连接信息确定连接至目标通信卫星的终端；在连接至目标通信卫星的终端中，将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。
具体的，一个终端可能同时处在多个通信卫星的通信覆盖范围内，但是一个终端一次只与一颗通信卫星相连接；在终端已与一颗通信卫星相连接的情况下，终端向服务器发送卫星信号连接信息，卫星信号连接信息中包括终端所连接的通信卫星的信息，以表明终端在当前时刻所连接的通信卫星，服务器接收每一终端发送的卫星信号连接信息；根据每一卫星信号连接信息确定连接至目标通信卫星的终端，然后在连接至目标通信卫星的终端中，将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。
基于以上实施例，根据目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，包括：接收每一终端发送的地理位置信息；根据每一终端发送的地理位置信息确定在目标通信卫星的通信覆盖范围内的终端；在目标通信卫星的通信覆盖范围内的终端中，将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。
具体地，终端组也可由目标通信卫星的通信覆盖范围、终端的地理位置和终端所请求的数据内容来确定。终端可先不与通信卫星建立连接，终端可通过地面通信链路将地理位置信息发送至服务器，并告知服务器其具有卫星接入的能力，此时服务器根据每一终端发送的地理位置信息确定在通信卫星的通信覆盖范围内的终端，在通信卫星的通信覆盖范围内的终端中，分别将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。在确定多个终端组并在多个终端组中通过上述方法确定组播组后，目标通信卫星再与组播组中的终端建立连接。
基于以上实施例，将组播数据发送至目标通信卫星之后，还包括：将组播组中每一终端反馈的数据丢包率发送至目标通信卫星，以供目标通信卫星根据数据丢包率调整发射组播数据的速率。
具体地，丢包率反映了数据传输过程中数据包的丢失程度，丢包率过高，会影响数据传输效果，丢包率与数据传输速度有关。本实施例中，每一终端统计预设时段内的丢包率，形成丢包率数据包，并将丢包率数据包发送至服务器，服务器统计在时间窗口T内丢包率随终端的分布情况，并发送至目标通信卫星，目标通信卫星根据丢包率随终端的分布情况自适应调整发射组播数据的速率，保证每一终端的丢包率在控制范围内。
本发明实施例还提供一种基于通信卫星的组播方法，参考图2，包括：S21，将数据请求信息发送至服务器，以供服务器根据数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，并供服务器反馈组播组地址和向目标通信卫星发射组播数据；S22，接收服务器反馈的组播组地址；S23，确定目标通信卫星发射的数据包携带有组播组地址，则将目标通信卫星发射的数据包作为组播数据的数据包进行接收。
具体地，本实施例中，执行主体是组播组中的任一终端，而作为数据内容提供方的服务器则是组播源。终端将数据请求信息发送至服务器，服务器根据数据请求信息解析所请求的数据内容，并将连接至目标通信卫星且数据内容相同的终端组成组播组，将组播组中终端所请求的数据内容作为组播数据，服务器将组播组地址发送给终端，服务器以数据包的方式将组播数据发送给目标通信卫星，并且数据包中携带有组播组地址，目标通信卫星转发来自服务器的数据包，终端对目标通信卫星发射的数据包进行过滤，在确认数据包携带有组播组地址时，将携带有组播组地址的数据包作为组播数据的数据包进行接收；通过以上过程，基于通信卫星以组播的方式完成从作为组播源的服务器到组播组中的终端的数据传输。
本实施例基于通信卫星的组播方法仅需通信卫星作为唯一的组播路由器，组播传输路径简单，需对组播数据进行复制和分发的过程少，从而充分利用了通信卫星的网络资源和增加了组播过程中组播数据的传输效率和传输的可靠性。
基于以上实施例，接收服务器反馈的组播组地址之前，还包括：将卫星信号连接信息发送至服务器，以供服务器确定卫星信号连接信息中的卫星连接对象是目标通信卫星。
具体地，终端将卫星信号连接信息发送至服务器，卫星信号连接信息中包括终端所连接的通信卫星的信息，以供服务器卫星信号连接信息中的卫星连接对象是目标通信卫星，并基于此将终端划分到对应的组播组中。
基于以上实施例，确定目标通信卫星发射的数据包携带有组播组地址，则将目标通信卫星发射的数据包作为组播数据的数据包进行接收之后，还包括：统计数据丢包率并发送至服务器，以供服务器将数据丢包率发送至目标通信卫星，并使目标通信卫星根据数据丢包率调整发射组播数据的速率。
具体地，终端统计预设时段内的丢包率，并将预设时段内的丢包率向服务器反馈，服务器统计在时间窗口T内丢包率随终端的分布情况，并发送至目标通信卫星，目标通信卫星根据丢包率随终端的分布情况自适应调整发射组播数据的速率，保证终端的丢包率在控制范围内。
本发明实施例还提供一种基于通信卫星的组播服务器，参考图3，包括：至少一个处理器31、至少一个存储器32和数据总线33；其中：处理器31与存储器32通过数据总线33完成相互间的通信；存储器32存储有可被处理器31执行的程序指令，处理器31调用程序指令以执行本发明实施例所述基于目标通信卫星的组播方法的服务器侧方法及其任一可选实施例所述方法，例如包括：接收每一终端的数据请求信息，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，组播组中每一终端所请求的数据内容均为同一数据内容，并将所述同一数据内容作为组播数据；将组播组地址发送至组播组中每一终端；将组播数据发送至目标通信卫星，组播数据的每一数据包携带组播组地址，以供目标通信卫星向组播组中每一终端发射组播数据，并使组播组中每一终端根据组播组地址接收组播数据。
本发明实施例还提供一种基于通信卫星的终端，参考图4，包括：至少一个处理器41、至少一个存储器42和数据总线43；其中：处理器41与存储器42通过数据总线43完成相互间的通信；存储器42存储有可被处理器41执行的程序指令，处理器41调用程序指令以执行本发明实施例所述基于目标通信卫星的组播方法的终端侧方法及其任一可选实施例所述方法，例如包括：将数据请求信息发送至服务器，以供服务器根据数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，并供服务器反馈组播组地址和向目标通信卫星发射组播数据；接收服务器反馈的组播组地址；确定目标通信卫星发射的数据包携带有组播组地址，则将目标通信卫星发射的数据包作为组播数据的数据包进行接收。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，该计算机程序使该计算机执行本发明实施例所述基于目标通信卫星的组播方法的服务器侧方法及其任一可选实施例所述方法，例如包括：接收每一终端的数据请求信息，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，组播组中每一终端所请求的数据内容均为同一数据内容，并将所述同一数据内容作为组播数据；将组播组地址发送至组播组中每一终端；将组播数据发送至目标通信卫星，组播数据的每一数据包携带组播组地址，以供目标通信卫星向组播组中每一终端发射组播数据，并使组播组中每一终端根据组播组地址接收组播数据。
本发明实施例还提供一种非暂态计算机可读存储介质，该非暂态计算机可读存储介质存储计算机程序，该计算机程序使该计算机执行本发明实施例所述基于目标通信卫星的组播方法的终端侧方法及其任一可选实施例所述方法，例如包括：将数据请求信息发送至服务器，以供服务器根据数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，并供服务器反馈组播组地址和向目标通信卫星发射组播数据；接收服务器反馈的组播组地址；确定目标通信卫星发射的数据包携带有组播组地址，则将目标通信卫星发射的数据包作为组播数据的数据包进行接收。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序指令相关的硬件来完成，前述的计算机程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，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)执行各个实施例或者实施例的某些部分所述的方法。
最后说明的是：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 (9)

1.一种基于通信卫星的组播方法，其特征在于，包括：
接收每一终端的数据请求信息，根据每一终端的数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，即根据每一数据请求信息解析数据内容，根据所述目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，每一终端组中所有终端均连接至所述目标通信卫星且所请求的数据内容均相同，将终端组中终端的数量达到组播阈值的终端组作为所述组播组，若终端组中终端的数量未达到组播阈值，则不开启该组播组；
所述组播组中每一终端所请求的数据内容均为同一数据内容，并将所述同一数据内容作为组播数据；
将组播组地址发送至所述组播组中每一终端；
将所述组播数据发送至所述目标通信卫星，所述组播数据的每一数据包携带所述组播组地址，以供所述目标通信卫星向所述组播组中每一终端发射所述组播数据，并使所述组播组中每一终端根据所述组播组地址接收所述组播数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，包括：
接收每一终端发送的卫星信号连接信息；
根据每一卫星信号连接信息确定连接至所述目标通信卫星的终端；
在连接至所述目标通信卫星的终端中，将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标通信卫星和每一终端所请求的数据内容确定终端组，包括：
接收每一终端发送的地理位置信息；
根据每一终端发送的地理位置信息确定在所述目标通信卫星的通信覆盖范围内的终端；
在所述目标通信卫星的通信覆盖范围内的终端中，将所请求的数据内容均相同的终端组成终端组。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将所述组播数据发送至所述目标通信卫星之后，还包括：
将所述组播组中每一终端反馈的数据丢包率发送至所述目标通信卫星，以供所述目标通信卫星根据所述数据丢包率调整发射所述组播数据的速率。
5.一种基于通信卫星的组播方法，其特征在于，包括：
将数据请求信息发送至服务器，以供所述服务器根据所述数据请求信息和目标通信卫星确定组播组，并供所述服务器反馈组播组地址和向所述目标通信卫星发射组播数据；所述服务器根据每一数据请求信息解析数据内容，由所述目标通信卫星和每一数据所请求的数据内容确定，均连接至所述目标通信卫星且所请求的数据内容均相同，数量达到组播阈值的作为所述组播组，若终端组中终端的数量未达到组播阈值，则不开启该组播组；
所请求的数据内容均为同一数据内容，并将所述同一数据内容作为组播数据；
接收所述服务器反馈的组播组地址；
确定所述目标通信卫星发射的数据包携带有所述组播组地址，则将所述目标通信卫星发射的数据包作为所述组播数据的数据包进行接收。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述接收所述服务器反馈的组播组地址之前，还包括：
将卫星信号连接信息发送至所述服务器，以供所述服务器确定所述卫星信号连接信息中的卫星连接对象是所述目标通信卫星。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标通信卫星发射的数据包携带有所述组播组地址，则将所述目标通信卫星发射的数据包作为所述组播数据的数据包进行接收之后，还包括：
统计数据丢包率并发送至所述服务器，以供所述服务器将所述数据丢包率发送至所述目标通信卫星，并使所述目标通信卫星根据所述数据丢包率调整发射所述组播数据的速率。
8.一种基于通信卫星的组播服务器，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：
所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令以执行如权利要求1至4任一所述的方法。
9.一种基于通信卫星的终端，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和数据总线；其中：
所述处理器与所述存储器通过所述数据总线完成相互间的通信；所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令以执行如权利要求5至7任一所述的方法。
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