CN1237753C

CN1237753C - 识别支持多点传输信道分配协议设备的方法及其通信方法

Info

Publication number: CN1237753C
Application number: CNB021504458A
Authority: CN
Inventors: 金载和; 罗日柱
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2002-03-07
Filing date: 2002-11-12
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2022-11-12
Also published as: KR20030072878A; DE10252448B4; US20050073966A1; DE10252448A1; JP3720026B2; JP2003273874A; CN1444357A; KR100433545B1

Abstract

一种用于确定是否设备支持多点传输信道分配协议(MCAP)的方法，和使用该方法的多点传输通信方法。该方法包括(a)MCAP设备向同一网络中的所有设备广播MCAP广告消息，(b)MCAP设备，其广播MCAP广告消息，向同一网络中的所有设备广播因特网群管理协议(IGMP)查询消息，和(c)MCAP设备，其广播MCAP广告消息，通过IGMP报告消息被发送自相同网络设备所用的信道号，确定是否同一网络中的每一设备支持MCAP。以此方式，甚至当包括在IEEE1394网络多点传输群中的所有设备支持MCAP时，由不必要使用广播信道所引起的计算负担能够被避免。

Description

识别支持多点传输信道分配协议设备的方法及其通信方法

本申请以2002年3月7日提出申请的韩国专利申请2002-12153为优先权，其全文在此合并参考。

技术领域

本发明涉及一种方法，用于当支持多点传输信道分配协议(MulticastChannel Allocation Protocol，MCAP)的设备和不支持MCAP的设备在相同网络上时，确定是否设备支持MCAP，和使用该方法的多点传输通信方法。

背景技术

在现有技术的多点传输通信方法中，不管相同网络，例如IEEE1394网络设备是否支持MCAP，使用广播信道的多点传输都被实施。在此情况下，尽管设备支持MCAP，广播方法不必被使用且MCAP功能自身是无效的，由此选择性传输功能，其为多点传输通信的核心功能，不能被使用。

发明内容

为解决以上问题，本发明的第一个目的是提供一种用于确定是否同一网络中的设备支持多点传输信道分配协议(MCAP)的方法。

本发明的第二个目的是提供一种使用上述方法的多点传输通信方法。

为实现本发明的第一个目的，提供了一种确定是否MCAP在等同网络被支持的方法，该方法包括(a)MCAP设备向同一网络中的所有设备广播MCAP广告消息，(b)MCAP设备，其广播MCAP广告消息，向同一网络中的所有设备广播因特网群管理协议(IGMP)查询消息，和(c)MCAP设备，其广播MCAP广告消息，通过IGMP报告消息被发送自相同网络设备所用的信道号，确定是否同一网络中的每一设备支持MCAP。

为实现本发明的第二个目的，提供了一种等同网络上的多点传输通信方法，该方法包括(a)属于一个多点传输群的MCAP设备向同一网络中的所有设备广播MCAP广告消息，(b)MCAP设备，其广播MCAP广告消息，向同一网络中的所有设备广播IGMP查询消息，(c)MCAP设备，其广播MCAP广告消息，通过IGMP报告消息被发送自相同网络设备的信道号，确定是否同一网络中的每一设备支持MCAP，和(d)如果从所有设备到MCAP广告消息被广播的设备的IGMP报告消息通过多点传输信道被接收，则通过使用多点传输信道实施与相应的多点传输地址的通信，并且如果只有来自所有设备的一些IGMP报告消息通过多点传输信道被接收，则通过使用广播信道实施与相应的多点传输地址的通信。

附图说明

本发明的以上目的和优点将通过参考附图详细描述优选实施例变得更加清楚，其中：

图1是表示单点传输方法、广播方法和多点传输方法的示意图；

图2是表示IEEE1394层间关系的示意图；

图3是表示现有技术的IEEE1394网络多点传输通信方法的示意图；

图4是表示确定是否多点传输信道分配协议(MCAP)被支持的方法的流程图；

图5是表示图4方法的示意图；

图6是表示按照本发明多点传输通信方法的流程图；和

图7是表示图6方法的示意图。

具体实施方式

因特网传输从源和目的地的观点可以被分为单点传输、广播和多点传输方法。

图1是表示单点传输方法、广播方法和多点传输方法的示意图。

在单点传输方法中，一个源向一个目的地发送数据。普通的因特网应用程序使用这一单点传输方法。此时，在广播传输方法中，一个源向同一网络中的所有目的地发送数据。

在多点传输方法中，一个或更多个源向一个或更多个预定目的地发送数据。多点传输方法用在因特网视频会议应用中。

当相同数据被期望发送到群通信的多个目的地时，如果单点传输通信方法被应用，期望发送的数据分组则应当向每一目的地发送若干次。由于相同分组这样多余的发送，网络效率被降低，并且如果目的地数目增加更多，这一问题变得更糟。

此时，如果多点传输被支持，则源能够一次发送信息，并且由数据的多余发送造成的网络资源浪费自然能被最小化。

多点传输不同于普通的单点传输，首先是在传输分组中。一般地，在TCP/IP协议的因特网应用程序中，数据源标记出将在传输分组的报头中接收数据的目的地的因特网地址，并随后发送分组。但是，对多点传输而言，属于多个目的地的群地址，取代一个目的地地址，被标记出来且随后分组被发送。

多点传输的群地址是D类IP地址(223.0.0.0-239.255.255.255)，其不象指示因特网全球各个主机的A、B和C类IP地址，且不指示实际主机。接收具有群地址的多点传输分组的目的地通过确定是否该目的地被包括在分组的群当中来确定是否接收该分组。

IP多点传输地址是规定于RFC1112(IP多点传输的主机扩充)中的一种因特网标准，其被很多工作站制造商(SUN、SGI、DEC、HP等)支持，并且被正式定义为D类IP地址。

D类IP地址的范围从224.0.0.1至239.255.255.254。这些地址并非专有地分配给预定主机而是活动地分配给一个多点传输群，其不同于先前的地址分配方法。

一个能识别，即支持D类的工作站，使用工作站属于或想要属于的两个多点传输群的地址，除了专有分配给该工作站的地址外，与其他站交流信息。因特网群管理协议(IGMP)规定了想要形成新的群或进入一个群的主机应当使用的一种方法。于是，已形成的多点传输群由话路显示(session display，sd)来表示，其为前导表示方式。由sd，多点传输群目前被操作并且群的成员能够被识别。

同时，IEEE1394技术，其作为下一代家庭网络接口技术已引起注意，最初由Apple公司自1986年作为硬盘接口开发。后来，随着IBM和Sony的参与，标准化取得进展。1994年，建立了1394商业协会(1394 Trade Association)以使IEEE1394公用。

1995年，IEEE1394的标准规范被正式批准命名为“IEEE Std 1394-1995”。在该标准规范中，规定了三种高速传输速率，100Mbps、200Mbps和400Mbps。并且，2000年由增加的功能规定了IEEE Std 1394a-2000标准并补足了IEEEStd 1394-1995。

图2是表示IEEE1394层间关系的示意图。IEEE1394-1995是用于由三层构成的硬件和软件的标准，包括物理层、链路层和处理层。三层的功能和层间关系示于图2。通常，IEEE1394主机适配器执行物理层和链路层的功能，而一台主机负责处理层和总线管理的功能。物理层通常执行获得权限以使用串行总线的仲裁功能，且数据链路层执行总线环路的控制。处理层执行基本功能，即，网络设备的读和写以及管理涉及总线控制功能的等时传输所需的资源。

IEEE1394接口基本为6铜线组成的串行接口，包括两对信号线和一对电源线。两对信号线用于半双工模式，其中一对用于发送数据信号，而另一对用于发送数据取样同步的定时信号。使用定时信号线对的原因在于避免当发送包括诸如曼彻斯特码的定时信息的数据时，由于高传输速率造成的传输速率加倍的负担。

将支持IEEE1394的设备参考为节点。最广泛使用的物理连接方法是树型结构，且总线结构广泛用作操作方法。也就是，在任意时间，只有一个节点能发送数据而连接到该节点的所有其他节点能接收数据。

支持IEEE1394网络IP多点传输的规范由因特网工程任务分部(InternetEngineering Task Force，IETF)的draft-ieft-ip1394-ipv6和draft-ietf-ip1394-mcap定义，其为发展因特网标准规范的因特网体系委员会(Internet ArchitectureBoard，IAB)下面的一个研究委员会，且Ipv4由RFC2734(IEEE1394之上的Ipv4)定义。这些规范规定了IP多点传输分组被使用异步流传输模式或同步流传输模式支持。这里，被使用的模式按照IP分组服务请求的特性来确定。也就是，异步流模式用于请求最佳工作(Best-Effort)服务的分组，而同步流模式用于请求服务质量(QoS)的分组。

在这两种传输方法中，取代节点数的信道号被用于传输。分配及返回信道号和分配带宽的过程使用信道分配管理器(CAM)中的多点传输信道分配协议(MCAP)来实施。CAM接收来自多点传输源或群参与者的请求并分配多点传输信道和带宽。此时使用的请求/响应分组使用MCAP协议。

MCAP定义分配信道的两种方法。在第一种方法中，所有执行IP功能的节点(支持IEEE1394的设备)使用基本上通常被分享的广播信道。在第二种方法中，使用不是广播信道的信道。

在第一种方法中，多点传输可以不需要额外的协议而被实施，但不必要的分组被接收，使设备的计算负担增加。

在第二种方法中，预定多点传输群地址的信道被分配给属于预定多点传输群的设备。通过MCAP广告消息，使网络的所有设备知道被分配的信道和相应的多点传输地址之间的连接。接收MCAP广告消息的所有网络节点应当通过被分配的信道发送和接收相应的多点传输分组。

当IEEE1394网络的所有设备如第一种方法使用广播信道时，多点传输通信不会引起问题。但是，由于进行广播，不必要的分组不可避免地引起了未包括在相应的多点传输群中的设备的计算负担。

当网络的所有设备如第二种方法是MCAP支持设备，其解释MCAP信息并随后调整信道，多点传输通信也不会引起问题。在此情形下，非必要分组的接收能被最小化。

于是，当所有设备不支持MCAP功能或当所有设备支持MACP功能时多点传输通信都不会有问题。

但是，目前只有IEEE1394网络的一些节点支持MCAP，并且支持MCAP的设备和不支持MCAP的设备共存于网络。因此，通过不方便的广播方法，多点传输通信被实施。

图3是表示现有技术的IEEE1394网络多点传输通信方法的示意图。

现有技术的IEEE1394网络多点传输通信方法使用一种方法，其中一个多点传输消息通过广播信道(信道31)被发送到所有设备，如图3(a)所示。在此例中，该方法可形成为所有设备都能广播多点传输消息，不管是MCAP设备302和306还是非MCAP设备304。

但是，例如，若MCAP设备306通过分配另一信道，比如说信道7，实施多点传输通信，如图3(b)所示，来取代使用广播信道，则问题就出现了。

那就是，若MCAP设备306分配信道7给多点传输地址(例如239.255.255.250)并发送MCAP信息，且识别它的MCAP设备302通过信道7发送具有地址239.255.255.250的多点传输消息，则非MCAP设备304不能接收该多点传输消息。

因此，如果不支持MCAP并只能通过广播信道执行多点传输的非MCAP设备和MCAP设备处于相同网络，两类设备间通信就会有问题。

那就是，通过MCAP设备分配信道而非广播信道给预定的多点传输地址并由MCAP广告消息将其通告给网络所有设备，非MCAP设备不能接收具有不同于广播信道的信道的分组，因为非MCAP设备是通过广播信道进行多点传输通信的。

这会在家庭网络环境中引起一系列问题。在未来将必然被引入的家庭网络环境中，所有的家用设备，包括移动电话、因特网电话、数字自动响应机械、寻呼机、电冰箱和烤面包机，还有所有可想象的计算机产品，包括个人计算机、笔记本电脑、掌上电脑、TV机顶盒(STB)、视频游戏机、打印机、调制解调器和扫描仪，都被连接在一起。

家庭网络系统中的设备通过网络即插即用(PnP)功能被连接到一台主机。

例如，由Microsoft公司开发的通用即插即用(UPnP)是一种诸如SUNMicrosystems开发的Jini的网络PnP。

UPnP使用作为交互连接设备的仲裁程序的一种新的网络协议。即，象超文本传输协议的HTTP一样，不管连接到网络服务器的计算机类型，HTTP协议适当地分配到被请求的地方。实际上，从Windows2000，因特网打印协议被支持以使用户能够使用连接到网络的打印机远端打印。IPP协议不依赖于用户、打印机制造商或计算机类型的操作系统。

此时，在Jini中，Java占有与Microsoft的IPP相同的地位。而今大多数PC从服务器下载及操作Java applets，只有若PC具有支持Java的网络浏览器时。因此使用它，在Jini中，识别设备的Java applets被支持，其经常被下载，并且若非必要，可让其从机器中消失。在Jini的核心，是远端方法调用(RemoteMethod Invocation，RMI)。特别是从用户的观点，它具有优势，因为下载和删除Java applets的过程不能被人眼所识别。

在由于网络PnP而具有可变性和可伸缩性的家庭网络中，有效地管理IEEE1394网络设备间的业务是必需的，且特别是，有必要防止多点传输通信的非必要分组的传输。

由此，在本发明中，通过IGMP查询/报告消息确定是否非MCAP设备在相同网络中，只有当非MCAP设备存在时，MCAP设备使用广播信道，并且如果所有设备支持MCAP，则MCAP协议用于多点传输通信。

以此方式，甚至当属于IEEE1394网络多点传输群的所有设备支持MCAP时，由不必使用广播信道引起的计算负担能够被避免。而且，甚至当非MCAP设备在多点传输群中时，多点传输通信能够被实施。

图4是表示确定是否MCAP被支持的方法的流程图，且图5是表示图4方法的示意图。

参考图4和5，现在将说明按照本发明确定是否MCAP被支持的方法。

首先，如图4所示，MCAP设备分配一个任意信道而非广播信道给一个多点传输地址并随后，通过这一多点传输信道，在步骤S402向IEEE1394网络的所有设备广播MCAP广告消息。

例如，如图5所示，属于多点传输群239.255.255.250的MCAP设备402分配信道7给多点传输地址并随后，通过一个广播信道(信道31)，向相同IEEE1394网络的所有设备广播MCAP广告消息。

接下来，广播MCAP广告消息的MCAP设备402，在步骤S404通过广播信道(信道31)又向相同IEEE1394网络的所有设备404和406广播IGMP查询消息。

IGMP协议是处理进入/离开多点传输群的。IGMP协议用于识别相应子网主机群成员存在的多点传输路由器。

IGMP协议基本上使用查询消息和报告消息。查询消息是IGMP协议询问是否存在主机要进入相应的群。查询消息被周期性地发送到子网以检查当前群的成员。报告消息是对具有进入群的意图的主机发送查询消息的响应。

如果IGMP发送查询消息到相应的子网，具有进入相应的多点传输群的意图的主机能够通过发送报告消息进入群。通过不回答预定时间的查询消息，离开群能够被接受。

MCAP设备402在步骤S404广播多点传输群239.255.255.250的IGMP查询消息。

广播MCAP广告消息的MCAP设备402在步骤S406从相同IEEE1394网络的所有设备接收IGMP信息。

广播MCAP广告消息的MCAP设备402在步骤S408确定是否发送自相同IEEE1394网络所有设备的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送。

属于IEEE1394网络多点传输群239.255.255.250的设备404和406发送IGMP报告消息作为对IGMP查询消息的响应。IGMP报告消息的目的地地址是广播MCAP广告消息的MCAP设备，即，广播IGMP查询消息的MCAP设备402。

由于MCAP设备406已经通过所接收的MCAP广告消息知道相应的多点传输地址239.255.255.250的信道号，MCAP设备406通过信道7发送IGMP报告消息。

此时，由于非MCAP设备404不识别MCAP广告消息，非MCAP设备404通过广播信道(信道31)发送IGMP报告消息。

因而，通过检查IGMP信息被发送所用的信道号，MCAP设备402能够确定是否每个设备404和406支持MCAP。

如果发送自相同IEEE1394网络所有设备的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送，MCAP设备402在步骤S410确定相同IEEE1394网络的所有设备支持MCAP。

如果发送自相同IEEE1394网络仅一些设备的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送，MCAP设备402在步骤S412确定只有相同IEEE1394网络的一些设备支持MCAP。

MCAP广告消息包括一个截止时间域。截止时间域是设定保持由MCAP广告消息所分配的信道的时间的。MCAP设备在截止时间域所设定的时间保持用于多点传输的分配信道。

如果仅由相同IEEE1394网络的一些设备发送的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送，不必保持由MCAP广告消息分配的信道。

相应地，如果仅由相同IEEE1394网络的一些设备发送的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送，则在步骤S414具有“截止时间＝0”内容的MCAP广告消息被广播到同一网络中的所有设备以使分配用于多点传输的信道能够被释放。

图6是表示按照本发明多点传输通信方法的流程图，且图7是表示图6方法的示意图。

参考图6和7，现在将说明按照本发明多点传输通信的方法。

首先，如图6所示，属于多点传输群的MCAP设备402分配一个任意信道(多点传输信道，例如信道7)而非广播信道给一个多点传输地址并且，通过这种多点传输信道，向相同IEEE1394网络的所有设备广播MCAP广告消息。

接下来，广播MCAP广告消息的MCAP设备402，在步骤S604向相同IEEE1394网络的所有设备广播IGMP查询消息。

广播MCAP广告消息的MCAP设备402在步骤S606接收来自相同IEEE1394网络所有设备的IGMP信息。

广播MCAP广告消息的MCAP设备402在步骤S608确定是否发送自相同IEEE1394网络所有设备的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送。

如果发送自相同IEEE1394网络所有设备的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送，MCAP设备402在步骤S610确定相同IEEE1394网络的所有设备支持MCAP。MCAP设备402在步骤S616通过使用多点传输信道实施与相应的多点传输地址的通信。

如果发送自相同IEEE1394网络仅一些设备的IGMP信息通过所分配的信道(信道7)被发送，MCAP设备402在步骤S612确定只有相同IEEE1394网络的一些设备支持MCAP。MCAP设备402在步骤S614向同一网络中的所有设备广播具有“截止时间＝0”(立即释放)内容的MCAP广告消息。

MCAP设备402在步骤S616通过使用广播信道实施与相应的多点传输地址的通信。

如图7所示，MCAP设备402通过分配的信道7实施与相应的多点传输地址(239.255.255.250)的通信，如果所有IGMP报告通过分配的信道7被接收并且如果任一IGMP报告消息被通过广播信道(信道31)接收则通过广播信道(信道31)广播信息。

也就是，如果属于多点传输群的所有设备支持MCAP，通过MCAP协议的多点传输通信被实施，而如果存在非MCAP设备，通过广播方法的多点传输通信被实施。

相应地，甚至当属于IEEE1394网络多点传输群的所有设备支持MCAP时，由不必要使用广播信道所引起的计算负担能够被避免。并且，甚至当非MCAP设备处于多点传输群中时，多点传输通信也能够被实施。

Claims

1.一种用于确定是否多点传输信道分配协议(MCAP)在等同网络被支持的方法，该方法包括：

(a)由MCAP设备向同一网络中的所有设备广播MCAP广告消息，该MCAP广告消息具有分配的用于多点传输的信道号；

(b)由广播MCAP广告消息的MCAP设备向同一网络中的所有设备广播因特网群管理协议(IGMP)查询消息，该消息用来查询是否加入多点传输的群；和

(c)由广播MCAP广告消息的MCAP设备从同一网络中的所有设备接收IGMP报告消息，所述设备应当响应于所述IGMP查询消息通过分配的用于多点传输的信道或默认信道发送IGMP报告消息，并通过检查通过其接收MCAP报告消息的信道号来确定同一网络中每个设备是否都支持MCAP。

2.如权利要求1的方法，其中，在步骤(c)中，如果通过由MCAP广告消息分配的信道没有接收到IGMP报告消息，则确定同一网络中只有一些设备支持MCAP。

3.如权利要求2的方法，进一步包括：

(d)如果没有通过由MCAP广告消息分配的信道接收到IGMP报告消息，则广播命令同一网络中的所有设备释放所分配的信道的MCAP广告消息。

4.如权利要求3的方法，其中，在步骤(d)中，具有“截止时间＝0”内容的MCAP广告消息被广播。

5.如权利要求1的方法，其中网络是IEEE1394网络。

6.一种等同网络上的多点传输通信方法，该方法包括：

(a)由属于一个多点传输群的MCAP设备向同一网络中的所有设备广播MCAP广告消息，该MCAP广告消息具有分配的用于多点传输的信道号；

(b)由广播MCAP广告消息的MCAP设备向同一网络中的所有设备广播IGMP查询消息，该消息用来查询是否加入多点传输的群；

(c)由广播MCAP广告消息的MCAP设备通过从同一网络中的所有设备接收IGMP报告消息，所述设备应当响应于所述IGMP查询消息通过分配的用于多点传输的信道或默认信道发送IGMP报告消息，并通过检查通过其接收MCAP报告消息的信道号来确定同一网络中每个设备是否都支持MCAP；和

(e)如果来自所有MCAP广告消息被广播到的设备的IGMP报告消息通过多点传输信道被接收，则通过使用多点传输信道实施与相应的多点传输地址的通信，并且，如果只有来自所有设备的一些IGMP报告消息通过多点传输信道被接收，则通过使用广播信道实施与相应的多点传输地址的通信。

7.如权利要求6的方法，其中，在步骤(c)中，如果通过由MCAP广告消息分配的信道没有接收到IGMP报告消息，则确定同一网络中只有一些设备支持MCAP。

8.如权利要求7的方法，进一步包括：

(d)如果通过在步骤(c)由MCAP广告消息分配的信道没有接收到IGMP报告消息，则广播命令同一网络中的所有设备释放分配信道的MCAP广告消息。

9.如权利要求8的方法，其中，在步骤(d)中，具有“截止时间＝0”内容的MCAP广告消息被广播。

10.如权利要求6的方法，其中网络是IEEE1394网络。