專利名稱：一種多媒體組播業(yè)務(wù)的傳輸方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種多媒體組播業(yè)務(wù)的傳輸方法。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)中視頻會議、視頻點播和流媒體等多媒體業(yè)務(wù)的發(fā)展，組播技術(shù)已成為寬帶多媒體應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)。但目前互聯(lián)網(wǎng)中組播網(wǎng)絡(luò)的可管理性較差、服務(wù)質(zhì)量無法得到有效保證，無法適應(yīng)未來多媒體業(yè)務(wù)的需求。 目前組播應(yīng)用使用Internet組管理協(xié)議(IGMP)來支持主機和路由器進行組播的。IGMP協(xié)議位于IP層，用來幫助路由器識別組播網(wǎng)中的主機成員。IGMP使用預(yù)留的組播組地址224. 0. 0. 1與本地路由器通信。路由器在局域網(wǎng)中向這一地址發(fā)送IGMP詢問，主機通過告訴它們想要連到哪個組來響應(yīng)。IGMPvl有兩種類型的消息匯報(R印ort)和詢問(Query)。匯報消息由主機發(fā)往路由器，詢問消息由路由器發(fā)往主機。
在實際網(wǎng)絡(luò)中要實現(xiàn)組播數(shù)據(jù)包的轉(zhuǎn)發(fā)，必須在各個互聯(lián)設(shè)備上運行可互操作的組播路由協(xié)議。組播路由協(xié)議可分為三類密集模式協(xié)議(如距離向量組播路由協(xié)議)、稀疏模式協(xié)議(如有核樹組播路由協(xié)議)和鏈路狀態(tài)協(xié)議(開放式組播最短路徑優(yōu)先協(xié)議)。
本發(fā)明提出一種新的組播傳輸方法，無需借助傳統(tǒng)IGMP協(xié)議來管理組播路由器和組播接受者，采用管理服務(wù)器集中管理的方式，從而減少了很多網(wǎng)絡(luò)通信，降低了網(wǎng)絡(luò)通信代價。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是一種多媒體組播業(yè)務(wù)的傳輸方法，該方法具有安全、高效，提供較好的服務(wù)質(zhì)量保證的特點。 本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的 —種多媒體組播業(yè)務(wù)的傳輸方法，為組播業(yè)務(wù)建立組播網(wǎng)，該方法包括
管理服務(wù)器集中控制多媒體組播業(yè)務(wù)的請求； 管理服務(wù)器掌握路由器節(jié)點的資源情況和拓?fù)湫畔?；管理服?wù)器根據(jù)多媒體組播業(yè)務(wù)的請求結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況及拓?fù)湫畔?，決定是否響應(yīng)該請求；如果響應(yīng)請求，管理服務(wù)器將為該組播業(yè)務(wù)分配一個組播網(wǎng)地址，根據(jù)請求生成組播樹，配置組播樹上的路由器節(jié)點，為該組播網(wǎng)添加路由信息，預(yù)留資源。 進一步地，所述管理服務(wù)器掌握路由節(jié)點的資源情況和拓?fù)湫畔?，包括路由器中包含一個組播業(yè)務(wù)控制模塊，負(fù)責(zé)向管理服務(wù)器上報該節(jié)點的資源使用情況以及與該節(jié)點相鄰的路由器的連接信息，管理服務(wù)器綜合各個節(jié)點發(fā)送的這些信息，感知網(wǎng)絡(luò)的資源情況和拓?fù)湫畔?；同時接收管理服務(wù)器發(fā)送的組播網(wǎng)構(gòu)建命令，完成組播網(wǎng)的構(gòu)建工作。
其中，所述組播業(yè)務(wù)控制模塊，包括 1)它向管理服務(wù)器發(fā)送的節(jié)點資源情況的形式為KIF1， BW1)， (IF2， BW2)，…，(IFn，BWnM，其中(IFi，BWi)表示第i個端口為組播網(wǎng)提供的帶寬中剩余的帶寬；
2)它向管理服務(wù)器發(fā)送的該節(jié)點相鄰的路由器的連接信息的形式為KIF1，ID1)， (IF2， ID2)，…，(IFn， IDnM，其中(IFi， IDi)表示與第i個端口相鄰的路由器節(jié)點的ID為IDi。 進一步地，所述管理服務(wù)器響應(yīng)多媒體組播業(yè)務(wù)請求，包括以下步驟 1)根據(jù)該業(yè)務(wù)請求的需求，計算出組播樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并為該組播網(wǎng)分配一個未
使用的組播地址； 2)向組播樹中的各個路由器節(jié)點發(fā)送組播網(wǎng)構(gòu)建命令； 3)路由器節(jié)點根據(jù)構(gòu)建命令，為該組播網(wǎng)，添加組播路由，建立緩沖隊列，并向管理服務(wù)器返回構(gòu)建成功信息；如果該過程中，出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致構(gòu)建失敗，則向服務(wù)器返回構(gòu)建失敗信息； 4)管理服務(wù)器收到組播樹中所有路由器節(jié)點返回的構(gòu)建成功信息，表明組播網(wǎng)構(gòu)建成功，向管理員反饋構(gòu)建成功信息；否則，反饋構(gòu)建失敗信息。
其中，所述步驟3)，包括 A)組播路由表是單獨存在的，區(qū)別于普通路由表；它以組播網(wǎng)的組播地址為關(guān)鍵字，記錄了該組播網(wǎng)進入該路由器節(jié)點后，將要轉(zhuǎn)發(fā)到哪些端口 ； B)路由器節(jié)點為每個組播網(wǎng)建立一個單獨的緩沖隊列，在調(diào)度時優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)組播隊列中包，這樣保證了組播業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級；并且，在調(diào)度組播隊列時，根據(jù)為該組播網(wǎng)預(yù)留的帶寬調(diào)度，從而保證各個組播網(wǎng)的帶寬。 本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明提出種多媒體組播業(yè)務(wù)的發(fā)送、接收方法。在該方法中，采用集中控制的方式，由控制服務(wù)器根據(jù)組播業(yè)務(wù)的需求為其構(gòu)建組播網(wǎng)。同時，在組播網(wǎng)的路由器節(jié)點中，為該組播網(wǎng)預(yù)留資源，提供高優(yōu)先級服務(wù)，保證服務(wù)質(zhì)量。


圖1是網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是路由器節(jié)點中緩沖隊列調(diào)度示意圖； 圖3是構(gòu)建組播網(wǎng)(組播樹)的流程圖。
具體實施例方式
本發(fā)明多媒體組播業(yè)務(wù)的傳輸方法，為組播業(yè)務(wù)建立組播網(wǎng)，該方法包括
管理服務(wù)器集中控制多媒體組播業(yè)務(wù)的請求； 管理服務(wù)器掌握路由器節(jié)點的資源情況和拓?fù)湫畔?；管理服?wù)器根據(jù)多媒體組播業(yè)務(wù)的請求結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況及拓?fù)湫畔?，決定是否響應(yīng)該請求；如果響應(yīng)請求，管理服務(wù)器將為該組播業(yè)務(wù)分配一個組播網(wǎng)地址，根據(jù)請求生成組播樹，配置組播樹上的路由器節(jié)點，為該組播網(wǎng)添加路由信息，預(yù)留資源。 具體地，管理服務(wù)器掌握路由節(jié)點的資源情況和拓?fù)湫畔?，包括路由器中包含一個組播業(yè)務(wù)控制模塊，負(fù)責(zé)向管理服務(wù)器上報該節(jié)點的資源使用情況以及與該節(jié)點相鄰的路由器的連接信息，管理服務(wù)器綜合各個節(jié)點發(fā)送的這些信息，感知網(wǎng)絡(luò)的資源情況和拓?fù)湫畔?；同時接收管理服務(wù)器發(fā)送的組播網(wǎng)構(gòu)建命令，完成組播網(wǎng)的構(gòu)建工作。
其中，所述組播業(yè)務(wù)控制模塊，包括
1)它向管理服務(wù)器發(fā)送的節(jié)點資源情況的形式為KIF1， BW1)， (IF2， BW2)，…，(IFn，BWnM，其中(IFi，BWi)表示第i個端口為組播網(wǎng)提供的帶寬中剩余的帶寬；
2)它向管理服務(wù)器發(fā)送的該節(jié)點相鄰的路由器的連接信息的形式為KIF1，ID1)， (IF2， ID2)，…，(IFn， IDnM，其中(IFi， IDi)表示與第i個端口相鄰的路由器節(jié)點的ID為IDi。 管理服務(wù)器響應(yīng)多媒體組播業(yè)務(wù)請求，包括以下步驟 1)根據(jù)該業(yè)務(wù)請求的需求，計算出組播樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并為該組播網(wǎng)分配一個未使用的組播地址； 2)向組播樹中的各個路由器節(jié)點發(fā)送組播網(wǎng)構(gòu)建命令； 3)路由器節(jié)點根據(jù)構(gòu)建命令，為該組播網(wǎng)，添加組播路由，建立緩沖隊列，并向管理服務(wù)器返回構(gòu)建成功信息；如果該過程中，出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致構(gòu)建失敗，則向服務(wù)器返回構(gòu)建失敗信息； 4)管理服務(wù)器收到組播樹中所有路由器節(jié)點返回的構(gòu)建成功信息，表明組播網(wǎng)構(gòu)建成功，向管理員反饋構(gòu)建成功信息；否則，反饋構(gòu)建失敗信息。
其中，所述步驟3)，包括 A)組播路由表是單獨存在的，區(qū)別于普通路由表；它以組播網(wǎng)的組播地址為關(guān)鍵字，記錄了該組播網(wǎng)進入該路由器節(jié)點后，將要轉(zhuǎn)發(fā)到哪些端口 ； B)路由器節(jié)點為每個組播網(wǎng)建立一個單獨的緩沖隊列，在調(diào)度時優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)組播隊列中包，這樣保證了組播業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級；并且，在調(diào)度組播隊列時，根據(jù)為該組播網(wǎng)預(yù)留的帶寬調(diào)度，從而保證各個組播網(wǎng)的帶寬。 下面根據(jù)附圖詳細(xì)說明本發(fā)明，本發(fā)明的目的和效果將變得更加明顯。
圖1是網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)示意圖。它由若干路由器節(jié)點、一個管理服務(wù)器、組播數(shù)據(jù)
源和組播數(shù)據(jù)接收者組成。 本發(fā)明為提供了一種多媒體組播業(yè)務(wù)的發(fā)送、接收方法。該方法包括
1.組播網(wǎng)的構(gòu)建過程 A.組播業(yè)務(wù)提供商向管理服務(wù)器提出構(gòu)建組播業(yè)務(wù)的請求； B.管理服務(wù)器根據(jù)業(yè)務(wù)的需求并考慮網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況，決定是否接受該請求； C.若果管理服務(wù)器不接受該組播業(yè)務(wù)請求，則向管理員反饋拒絕請求信息；
D.如果管理服務(wù)器接受該組播業(yè)務(wù)請求，則為該組播網(wǎng)分配一個組播地址，計算出相應(yīng)的組播樹； E.管理服務(wù)器向C步驟中產(chǎn)生的組播樹所涉及的各個路由器節(jié)點發(fā)送組播網(wǎng)構(gòu)建指令，指令中的包含組播網(wǎng)地址、組播網(wǎng)帶寬以及下一條轉(zhuǎn)發(fā)的節(jié)點(可能多個)等信息； F.路由器節(jié)點接受到構(gòu)建指令，為該組播網(wǎng)添加組播路由，建立輸出隊列；若成功完成構(gòu)建，則向管理服務(wù)器返回成功的反饋消息；否則返回失敗的反饋消息；
G.如果管理服務(wù)器收到所有組播樹中路由器節(jié)點反饋的成功信息，則向管理員反饋構(gòu)建成功信息；否則，反饋構(gòu)建失敗信息。 上述過程中，管理服務(wù)器是組播網(wǎng)構(gòu)建的任務(wù)的核心，它負(fù)責(zé)為組播業(yè)務(wù)生成組播樹，產(chǎn)生組播路由，并以集中控制的方式指導(dǎo)組播樹上的路由器節(jié)點完成組播網(wǎng)的構(gòu)建。該過程使用自定義了一套協(xié)議，無需借助IGMP協(xié)議。
2.組播業(yè)務(wù)服務(wù)質(zhì)量的保證 圖2是路由器節(jié)點中，緩沖隊列調(diào)度的示意圖路由器節(jié)點中為每個組播網(wǎng)建立一個緩沖隊列，普通的包單獨有個緩沖隊列。當(dāng)一個數(shù)據(jù)包進入路由器時，如果它是組播包，則根據(jù)其組播地址進入相應(yīng)的組播網(wǎng)隊列；否則進入普通隊列。調(diào)度時，優(yōu)先選擇組播隊列中包，并且調(diào)度組播隊列時，使用加權(quán)公平隊列(WFQ)算法進行調(diào)度。這樣，可以較好的保證每個組播網(wǎng)預(yù)先分配的帶寬，為組播業(yè)務(wù)提供服務(wù)質(zhì)量保證。
權(quán)利要求
一種多媒體組播業(yè)務(wù)的傳輸方法，為組播業(yè)務(wù)建立組播網(wǎng)，其特征在于，包括管理服務(wù)器集中控制多媒體組播業(yè)務(wù)的請求；管理服務(wù)器掌握路由器節(jié)點的資源情況和拓?fù)湫畔ⅲ还芾矸?wù)器根據(jù)多媒體組播業(yè)務(wù)的請求結(jié)合網(wǎng)絡(luò)資源的使用情況及拓?fù)湫畔?，決定是否響應(yīng)該請求；如果響應(yīng)請求，管理服務(wù)器將為該組播業(yè)務(wù)分配一個組播網(wǎng)地址，根據(jù)請求生成組播樹，配置組播樹上的路由器節(jié)點，為該組播網(wǎng)添加路由信息，預(yù)留資源。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述管理服務(wù)器掌握路由節(jié)點的資源情況和拓?fù)湫畔?，包括路由器中包含一個組播業(yè)務(wù)控制模塊，負(fù)責(zé)向管理服務(wù)器上報該節(jié)點的資源使用情況以及與該節(jié)點相鄰的路由器的連接信息，管理服務(wù)器綜合各個節(jié)點發(fā)送的這些信息，感知網(wǎng)絡(luò)的資源情況和拓?fù)湫畔?；同時接收管理服務(wù)器發(fā)送的組播網(wǎng)構(gòu)建命令，完成組播網(wǎng)的構(gòu)建工作。
3. 如權(quán)利要求2所述方法，其特征在于，所述組播業(yè)務(wù)控制模塊，包括1) 它向管理服務(wù)器發(fā)送的節(jié)點資源情況的形式為KIF1，BW1)， (IF2，BW2)，…，(IFn，BWnM，其中(IFi，BWi)表示第i個端口為組播網(wǎng)提供的帶寬中剩余的帶寬；2) 它向管理服務(wù)器發(fā)送的該節(jié)點相鄰的路由器的連接信息的形式為KIF1， ID1)，(IF2， ID2)，…，(IFn， IDnM，其中(IFi， IDi)表示與第i個端口相鄰的路由器節(jié)點的ID為皿。
4. 如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于，所述管理服務(wù)器響應(yīng)多媒體組播業(yè)務(wù)請求，包括以下步驟1) 根據(jù)該業(yè)務(wù)請求的需求，計算出組播樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并為該組播網(wǎng)分配一個未使用的組播地址；2) 向組播樹中的各個路由器節(jié)點發(fā)送組播網(wǎng)構(gòu)建命令；3) 路由器節(jié)點根據(jù)構(gòu)建命令，為該組播網(wǎng)，添加組播路由，建立緩沖隊列，并向管理服務(wù)器返回構(gòu)建成功信息；如果該過程中，出現(xiàn)錯誤導(dǎo)致構(gòu)建失敗，則向服務(wù)器返回構(gòu)建失敗信息；4) 管理服務(wù)器收到組播樹中所有路由器節(jié)點返回的構(gòu)建成功信息，表明組播網(wǎng)構(gòu)建成功，向管理員反饋構(gòu)建成功信息；否則，反饋構(gòu)建失敗信息。
5. 如權(quán)利要求4所述方法，其特征在于，所述步驟3)，包括A) 組播路由表是單獨存在的，區(qū)別于普通路由表；它以組播網(wǎng)的組播地址為關(guān)鍵字，記錄了該組播網(wǎng)進入該路由器節(jié)點后，將要轉(zhuǎn)發(fā)到哪些端口 ；B) 路由器節(jié)點為每個組播網(wǎng)建立一個單獨的緩沖隊列，在調(diào)度時優(yōu)先轉(zhuǎn)發(fā)組播隊列中包，這樣保證了組播業(yè)務(wù)的高優(yōu)先級；并且，在調(diào)度組播隊列時，根據(jù)為該組播網(wǎng)預(yù)留的帶寬調(diào)度，從而保證各個組播網(wǎng)的帶寬。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多媒體組播業(yè)務(wù)的傳輸方法，使用管理服務(wù)器的方式集中控制多媒體組播的請求，管理服務(wù)器根據(jù)該業(yè)務(wù)的需求及網(wǎng)絡(luò)資源情況進行決策；如果資源能滿足該組播業(yè)務(wù)請求，管理服務(wù)器將配置該業(yè)務(wù)涉及到的路由器節(jié)點的路由信息并為業(yè)務(wù)預(yù)留資源，完成組播網(wǎng)的建立。該方法采用管理服務(wù)器集中控制的方式構(gòu)建組播網(wǎng)，具有安全性、高效的特點；同時在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點中為組播網(wǎng)預(yù)留資源，提供高優(yōu)先服務(wù)，能夠保證較好的服務(wù)質(zhì)量。
文檔編號H04L12/56GK101771553SQ20101011554
公開日2010年7月7日 申請日期2010年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日
發(fā)明者吳春明, 姜明, 張旻, 張棟, 束傳軍, 熊偉 申請人:浙江大學(xué)