在遠程多播復制網(wǎng)絡(rmr)中的路由器管理多播流的制作方法
【專利摘要】路由器通過一個或多個網(wǎng)絡元件耦合到多播流的源并耦合到多播消費者主機，用于管理使用訂戶電路通過所述一個或多個網(wǎng)絡元件發(fā)送到主機的多播流。路由器與網(wǎng)絡元件之間的接口包含但不限于遠程多播復制接口。從訂戶電路上的主機接收報告。訂戶電路耦合在路由器與主機之間。報告指示接收與群對象關(guān)聯(lián)的多播流的請求。與群對象關(guān)聯(lián)的參考計數(shù)器遞增，并且如果參考計數(shù)器在遞增時從0轉(zhuǎn)變，則向遠程多播復制電路添加請求的多播流。
【專利說明】在遠程多播復制網(wǎng)絡(RMR)中的路由器管理多播流
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明的實施例涉及遠程多播復制系統(tǒng)中的多播復制。特別是，本發(fā)明的實施例涉及遠程多播系統(tǒng)中群對象的呼叫準入和管理的使用。
【背景技術(shù)】
[0002]多播用于將廣播式視頻和音頻流播同時全都帶給廣大觀眾。相比單播(其中每個主機都接收它自己的流)，在多播中，每一個主機通常通過因特網(wǎng)連接大約同時接收相同的內(nèi)容。已經(jīng)建立了因特網(wǎng)群管理協(xié)議(IGMP)和多播偵聽者發(fā)現(xiàn)(MLD)以提供用于多播的標準格式和協(xié)議。這些協(xié)議現(xiàn)在用于使用因特網(wǎng)協(xié)議將廣播電視式娛樂帶給家庭。
[0003]在多播中，在每個訂戶電路上發(fā)送單獨流。當存在上百萬的觀眾時，必須維護上百萬的獨立訂戶電路和獨立流。為了減少維護大量流所需的基礎(chǔ)設(shè)施，已經(jīng)開發(fā)了遠程多播復制(RMR)。RMR允許單個流從中央路由器發(fā)送到遠程接入節(jié)點。路由器從其源獲得流。接入節(jié)點將單個流復制到許多訂戶電路上。這避免了從路由器向每個訂戶電路復制流的需要。有許多訂戶從相同接入節(jié)點接收單個流，數(shù)據(jù)通路的物理需要可大大減小。
[0004]通過將在路由器的流的生成移動遠離直接連接到訂戶電路的接入節(jié)點，可損害流管理。通過在接入節(jié)點與路由器之間放RMR接口破壞了請求流與生成流之間的連接。
[0005]在常規(guī)多播復制中，僅在在其上接收到IGMP聯(lián)結(jié)的電路上復制多播群業(yè)務。RMR提供用于向感興趣的主機發(fā)送多播業(yè)務的單獨接口，這通過在與在其上接收到IGMP聯(lián)結(jié)的接口不同的接口上從邊緣路由器向接入節(jié)點發(fā)送出多播業(yè)務來實現(xiàn)。下游接入節(jié)點將多播業(yè)務復制到感興趣的主機。這避免了使用接入節(jié)點與邊緣路由器之間的鏈路來發(fā)送多播業(yè)務。它允許單獨VLAN被用于發(fā)送多播業(yè)務。另一 VLAN可用于IGMP聯(lián)結(jié)、離開和查詢。
[0006]在RMR中，在IGMP服務簡檔中配置了用于發(fā)送出多播業(yè)務的接口及其上下文。該配置使能用于多播的RMR接口并綁定它。在初始配置中創(chuàng)建的IGMP服務簡檔然后由訂戶在他們出現(xiàn)時使用。例如CLIPS (無客戶端因特網(wǎng)協(xié)議)/PPPOE (以太網(wǎng)上的點對點協(xié)議)訂戶的訂戶使用服務簡檔來發(fā)送能充當聯(lián)結(jié)請求或離開請求的報告以接收或停止接收具體流。該流與群對象關(guān)聯(lián)。
[0007]當接收到IGMP報告時，如果在RMR電路上不存在群對象，這意味著所請求的流未被流播到適當接入節(jié)點，則在RMR電路上創(chuàng)建與報告中出現(xiàn)的群對應的群對象。然而，未在在其上接收到IGMP報告的訂戶電路上創(chuàng)建相同的群對象。
[0008]如果在RMR電路上創(chuàng)建了群對象，這意味著向通過RMR電路發(fā)送的流添加了具體流，則IGMP通知PIM(協(xié)議無關(guān)多播)使用RMR電路作為OIF(外出接口)用于轉(zhuǎn)發(fā)多播群的業(yè)務。另一方面，當在訂戶上接收到IGMP離開以便確定是否存在該群的其它感興趣的主機時，在RMR電路上向群的所有主機發(fā)送出IGMP群特定查詢。
[0009]IGMP與RMP之間以及路由器與接入節(jié)點之間的分離可防止部分系統(tǒng)知曉系統(tǒng)其它部分的狀態(tài)和連接。它也可使得運營商難以測量和分析系統(tǒng)行為。作為一個示例，在IGMP中，群對象僅與RMR電路關(guān)聯(lián)。作為結(jié)果，運營商不能看到與訂戶關(guān)聯(lián)的所有群，并且不可能確定訂戶正在觀看的群，也不可能確定當前狀態(tài)并評估具體訂戶的許多故障。
[0010]類似地，當在RMR電路上創(chuàng)建并顯示群對象時，群對象的創(chuàng)建給出了在RMR電路上接收到IGMP報告的不正確指示。也不存在說明在訂戶電路上由訂戶使用的多播帶寬的方式。這挫敗了訂戶級呼叫準入控制。在多播流播中，呼叫準入控制是有用的，以便確保多播業(yè)務不影響在相同訂戶電路上流動的單播業(yè)務。呼叫準入控制還有助于確保服務質(zhì)量以及對訂閱級的遵守。
[0011]IGMP與RMR之間的分離也產(chǎn)生了附加開銷信令。IGMP群特定查詢響應于從那個主機的訂戶電路上的主機接收的IGMP離開而發(fā)送，但IGMP群特定查詢在RMR電路上發(fā)出，并且因此被復制到與該群關(guān)聯(lián)的所有訂戶電路。IGMP群特定查詢分組使用對應于群對象的多播群地址作為用于發(fā)送查詢的目的IP地址。響應于此查詢，在所有訂戶電路上接收該查詢的主機都將對該查詢做出響應。這可導致接收的響應比一個IGMP離開請求所需的響應更多。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012]本發(fā)明的實施例在一個示例中提供了 一種在通過一個或多個網(wǎng)絡元件耦合到多播流的源并耦合到多播消費者主機的路由器處用于管理使用訂戶電路通過一個或多個網(wǎng)絡元件發(fā)送到主機的多播流的方法。報告從訂戶電路上的主機接收。訂戶電路耦合在路由器與主機之間。報告指示接收與群對象關(guān)聯(lián)的多播流的請求。群對象與在路由器的記錄中的訂戶電路關(guān)聯(lián)，并且通過添加所請求的多播流的數(shù)據(jù)速率而在路由器處對于訂戶電路維護總數(shù)據(jù)速率。
[0013]在本發(fā)明的另一實施例中，提供了一種在通過一個或多個網(wǎng)絡元件耦合到多播流的源并耦合到多播消費者主機的路由器處用于管理使用訂戶電路通過一個或多個網(wǎng)絡元件發(fā)送到主機的多播流的方法。報告從訂戶電路上的主機接收。訂戶電路耦合在路由器與主機之間。報告指示接收與群對象關(guān)聯(lián)的多播流的請求。與群對象關(guān)聯(lián)的參考計數(shù)器被遞增，并且如果參考計數(shù)器在遞增時從O轉(zhuǎn)變，則向在耦合到訂戶電路的網(wǎng)絡元件與路由器之間的遠程多播復制電路添加所請求的多播流。
[0014]在本發(fā)明的另一實施例中，路由器通過一個或多個網(wǎng)絡元件耦合到多播流的源并耦合到多播消費者主機。路由器配置成管理使用訂戶電路通過一個或多個網(wǎng)絡元件發(fā)送到主機的多播流。路由器包含入口模塊以從訂戶電路上的主機接收報告，訂戶電路耦合在路由器與主機之間。報告指示接收與群對象關(guān)聯(lián)的多播流的請求。路由器還包含網(wǎng)絡處理器以將群對象與在路由器處的記錄中的訂戶電路關(guān)聯(lián)，并通過添加所請求的多播流的數(shù)據(jù)速率來更新在路由器處對于訂戶電路維護的總數(shù)據(jù)速率。
[0015]在本發(fā)明的另一實施例中，非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)包含當由計算機執(zhí)行時使計算機執(zhí)行多個操作的指令。操作包含:在路由器處從訂戶電路上的主機接收報告；將群對象與在路由器處的記錄中的訂戶電路關(guān)聯(lián)，并通過添加所請求的多播流的數(shù)據(jù)速率來更新在路由器處對于訂戶電路維護的總數(shù)據(jù)速率。訂戶電路耦合在路由器與主機之間，并且其與群對象關(guān)聯(lián)。
[0016]本發(fā)明的實施例允許訂戶用更少的多播流服務，并且允許多播流當需要時被建立和移除。【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]通過參考用于例證本發(fā)明實施例的以下描述和附圖可最好地理解本發(fā)明。在附圖中:
圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多播網(wǎng)絡的圖；
圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的諸如接入節(jié)點的網(wǎng)絡元件的框圖；
圖3是根據(jù)本發(fā)明實施例的諸如邊緣路由器的網(wǎng)絡元件的框圖；
圖4是根據(jù)本發(fā)明實施例建立和處理群對象主機/主機表的過程流程圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例使用計數(shù)器來從接口中刪除群對象的過程流程圖；以及 圖6是根據(jù)本發(fā)明實施例處理群查詢的過程流程圖。
【具體實施方式】
[0018]在如下描述中，闡述了許多特定細節(jié)。然而，要理解，本發(fā)明的實施例可以在沒有這些特定細節(jié)的情況下實踐。在其它實例中，眾所周知的電路、結(jié)構(gòu)和技術(shù)未詳細示出，以免模糊了對此描述的理解。
[0019]在說明書中對“一個實施例”、“實施例”、“示例實施例”等的提及指示所描述的實施例可包含具體特征、結(jié)構(gòu)或特性，但每一個實施例可能不一定都包含該具體特征、結(jié)構(gòu)或特性。而且，此類短語不一定是指同一實施例。進一步說，當具體特征、結(jié)構(gòu)或特性結(jié)合實施例描述時，認為它在本領(lǐng)域技術(shù)人員的知識范圍內(nèi)，以便結(jié)合不管是否明確描述的其它實施例實現(xiàn)此類特征、結(jié)構(gòu)或特性。
[0020]在如下描述和權(quán)利要求書中，可使用術(shù)語“耦合”和“連接”，連同它們的派生詞。應該理解，這些術(shù)語不打算作為彼此的同義詞。“耦合”用于指示兩個或更多元件(其可以或者可以不與彼此直接物理接觸或電接觸)彼此協(xié)作或交互?！斑B接”用于指示在彼此耦合的兩個或更多元件之間建立通信。
[0021]代替在RMR電路上創(chuàng)建群對象，可在在其上接收到IGMP報告的每個訂戶電路上創(chuàng)建群對象。這允許建立與在RMR電路上支持的每個唯一群對應的群關(guān)聯(lián)和參考計數(shù)器。
[0022]通過在單獨的訂戶電路上創(chuàng)建群對象，運營商可看到與訂戶關(guān)聯(lián)的所有群。這可消除關(guān)于在其上接收到IGMP報告的電路的任何模糊。群對象允許跟蹤和說明由每個訂戶使用的多播帶寬。作為結(jié)果，有可能基于在邊緣的多播帶寬使用提供訂戶級準入控制。當主機請求的帶寬比它允許的更大時，可丟棄來自那個主機的新IGMP報告。這確保了那個訂戶電路的服務質(zhì)量，而且還允許確保多播業(yè)務不影響單播業(yè)務，包含電話和web瀏覽。
[0023]除了在請求的訂戶電路上創(chuàng)建IGMP群對象之外，在同一訂戶電路上隨后接收的IGMP離開可與之前創(chuàng)建的群對象連接。這可允許僅在從其接收離開消息的訂戶電路上發(fā)送出IGMP群特定查詢。僅那個訂戶電路上的主機將看到該查詢并且對它做出響應。這減少了 IGMP業(yè)務并減少了必須被分析以從查詢中找到相關(guān)結(jié)果的響應數(shù)量。
[0024]圖1是多播網(wǎng)絡的一個實施例的圖。多播網(wǎng)絡100包含若干多播源101A-C、多播路由器103 (諸如邊緣路由器)、代理裝置107 (諸如接入節(jié)點)和若干多播訂戶109A-E。該圖僅示出3個源和5個訂戶，然而，可以存在更多或更少的源和訂戶以及其它中間裝置，或者其它多播路由器和代理裝置可以是多播源與多播訂戶之間的網(wǎng)絡的一部分。作為示例并且為了清楚起見，給出了所例證的實施例，未給出附加裝置和變化。本文關(guān)于此實施例描述的原理和結(jié)構(gòu)是為了例證目的而提供，并且可適用于其它配置。
[0025]每一個多播源101A-C可由任何類型的計算裝置(諸如服務器、臺式計算機、膝上型計算機、便攜式裝置等)提供。多播源101A-C各自可由單獨裝置或裝置的任何組合(包含單個裝置)提供。多播源101A-C為了多播訂戶的利益使用在這些裝置上運行的應用提供內(nèi)容。多播源使用IGMP或MLD或類似協(xié)議通過多播群地址可用。所提供的內(nèi)容可以是視頻內(nèi)容、音頻內(nèi)容或其它類型的內(nèi)容。在一個示例實施例中，每個多播源是IPTV(因特網(wǎng)協(xié)議電視)系統(tǒng)中的電視頻道。
[0026]上游多播路由器103可以是任何類型的連網(wǎng)元件，包含邊緣路由器或類似類型的路由裝置。上游多播路由器可通過網(wǎng)絡直接或間接連接到每一個多播源。上游多播路由器103將這些多播源101A-C提供給連接到上游多播路由器的每一個下游裝置。在示例實施例中，示出了單個代理裝置107，然而，上游多播路由器103可具有通過任何一個或多個代理裝置到下游裝置的任何數(shù)量的連接。這些連接中的每個連接表示通過代理裝置并在上游多播路由器103與下游裝置109之間的單獨訂戶電路111。在所描述的實施例中，訂戶電路是使用MLD操作的IGMP電路。上游多播路由器103可維護連接到上游多播路由器103的每一個下游裝置的成員資格數(shù)據(jù)庫。
[0027]多播路由器103和接入節(jié)點也通過RMR(遠程多播復制)接口 113連接。此接口攜帶從路由器到接入節(jié)點流播的多播媒體?？赡艽嬖谟糜诿總€群對象的單個流，其然后在要接收該流的每個訂戶電路上復制。將復制放置在接入節(jié)點而不是在路由器，減少了將流提供給請求相同流的所有訂戶所需的網(wǎng)絡資源。
[0028]接入節(jié)點107通過網(wǎng)絡連接到上游多播路由器103，并且直接或者間接通過同一或另一網(wǎng)絡耦合到多個多播訂戶109A-C。接入節(jié)點107管理它通過RMR接口接收的所有流的復制。接入節(jié)點107還維護它連接到的所有訂戶電路111的所請求的多播源的聚合狀態(tài)。
[0029]多播訂戶節(jié)點109A-C由一個或多個流播、IPTV、因特網(wǎng)或電話主機組成。主機可通過路由器連通彼此，或單獨地各自連接到同一訂戶電路。主機的示例包含計算裝置，諸如機頂盒、膝上型、手持、臺式以及類似的計算裝置，以及有線電話和數(shù)據(jù)流播裝置。主機還可包含無線接入點或蜂窩電話微微小區(qū)。這些主機可消耗多播源101A-D以及例如來自因特網(wǎng)115的單播數(shù)據(jù)帶寬。多播訂戶節(jié)點可包含IPTV系統(tǒng)的機頂盒以及接收IPTV媒體的手持、電話和平板計算裝置。在此實施例中，多播源是IPTV頻道，并且多播訂戶管理可基于與機頂盒的用戶交互頻繁改變的所請求頻道的集合。多播源101A-D、上游路由器103、代理裝置107和訂戶節(jié)點109A-C可通過網(wǎng)絡的任何組合彼此通信，所述網(wǎng)絡包含局域網(wǎng)(LAN)、廣域網(wǎng)(WAN)(諸如因特網(wǎng))或類似的通信系統(tǒng)。這些網(wǎng)絡可包含無線和有線組件和網(wǎng)絡元件的任何組合。
[0030]IPTV系統(tǒng)通常包含連接到邊緣路由器103、接入節(jié)點107或二者的運營商117。運營商可以是IPTV服務提供商、因特網(wǎng)服務提供商或第三方運營商。通過與路由器和接入節(jié)點的連接(不管是直接還是間接的)，運營商可提供訂閱信息、質(zhì)量或服務管理、對于IPTV、因特網(wǎng)和電話服務的網(wǎng)絡管理和診斷服務以及其它服務和數(shù)據(jù)。運營商還可提供通過路由器或接入節(jié)點到例如用于POTS(簡易老式電話服務)或其它電話服務(諸如微微小區(qū)蜂窩電話服務)的電話網(wǎng)絡的連接。
[0031]圖2是充當接入節(jié)點的網(wǎng)絡元件的一個實施例的圖，然而其它網(wǎng)絡元件可具有類似配置。網(wǎng)絡元件200包含入口模塊201、出口模塊205和網(wǎng)絡處理器203。入口模塊201處置在物理鏈路級和數(shù)據(jù)鏈路級由網(wǎng)絡元件接收的數(shù)據(jù)分組的處理。出口模塊205處置在物理鏈路級和數(shù)據(jù)鏈路級由網(wǎng)絡元件傳送的數(shù)據(jù)分組的處理。入口模塊和出口模塊通過IGMP與訂戶通信，并且通過IGMP和RMR接口與邊緣路由器通信。這兩個接口可由不同入口模塊和出口模塊提供，然而，為了簡化示出了單個模塊。
[0032]網(wǎng)絡處理器203處置數(shù)據(jù)業(yè)務的路由、轉(zhuǎn)發(fā)以及更高級處理。網(wǎng)絡處理器203和因特網(wǎng)群管理協(xié)議(IGMP)/多播偵聽者發(fā)現(xiàn)模塊209。
[0033]IGMP/MLD模塊209管理成員資格數(shù)據(jù)庫213，并且可管理轉(zhuǎn)發(fā)信息庫211 (FIB)。IGMP/MLD模塊209從下游多播訂戶節(jié)點接收包含成員資格報告的IGMP和MLD分組。分析這些成員資格報告以確定成員資格數(shù)據(jù)的改變并更新IGMP/MLD模塊209和FIB 211內(nèi)的成員資格數(shù)據(jù)庫213。IGMP/MLD模塊209還可向上游多播路由器傳遞對多播成員資格數(shù)據(jù)的改變。
[0034]IGMPv3的標準IGMP成員資格報告包含具有類型字段、兩個預留字段、校驗和字段以及多個群記錄字段的報頭。消息主體包含一組群記錄。各個群記錄包含報頭部分和主體部分。報頭部分包含記錄類型字段、輔助日期長度字段、源數(shù)量字段和群地址字段。主體含有一組源標識符，諸如提供源數(shù)據(jù)的終端站或服務器的IP地址。此分層結(jié)構(gòu)要求由IGMP模塊解析以在消息中標識源標識符，并且基于這些源標識符維護源狀態(tài)。
[0035]當訂戶模式正在使用因特網(wǎng)協(xié)議v6與代理裝置或接入節(jié)點通信時，可從MLD成員資格報告接收類似數(shù)據(jù)。接入節(jié)點可跟蹤每個多播源的請求數(shù)量，并通過每個多播源的模式使上游路由器狀態(tài)和聚合訂戶狀態(tài)相關(guān)。源還可與轉(zhuǎn)發(fā)和消減模式相關(guān)。轉(zhuǎn)發(fā)模式指示對應的多播源由上游多播路由器轉(zhuǎn)發(fā)到代理裝置并且最終到至少一個訂戶節(jié)點。消減狀態(tài)指示上游多播路由器未將對應的多播源發(fā)送到代理裝置，并且對應的多播源未發(fā)送到任何訂戶節(jié)點。
[0036]圖3是充當邊緣路由器的網(wǎng)絡元件的一個實施例的圖，然而其它網(wǎng)絡元件可具有類似配置。邊緣路由器300包含入口模塊301、出口模塊305和網(wǎng)絡處理器303。入口模塊301處置在物理鏈路級和數(shù)據(jù)鏈路級由網(wǎng)絡元件接收的數(shù)據(jù)分組的處理。出口模塊305處置在物理鏈路級和數(shù)據(jù)鏈路級由邊緣路由器傳送的數(shù)據(jù)分組的處理。入口模塊和出口模塊通過IGMP和RMR接口與一個或多個接入節(jié)點通信。邊緣路由器也可直接與訂戶電路上的具體主機和訂戶通信。
[0037]網(wǎng)絡處理器303處置數(shù)據(jù)業(yè)務的路由、轉(zhuǎn)發(fā)以及更高級處理。網(wǎng)絡處理器303可執(zhí)行或包含協(xié)議無關(guān)多播(PM)模塊307和因特網(wǎng)群管理協(xié)議(IGMP)/多播偵聽者發(fā)現(xiàn)模塊309。這些用于管理群對象表315、數(shù)據(jù)速率表317和計數(shù)器，如下面更詳細描述的。PM模塊307管理轉(zhuǎn)發(fā)信息庫311 (FIB)。在其它實施例中，PIM模塊307和IGMP/MLD模塊309可組合地管理FIB。IGMP/MLD模塊309還可將對多播成員資格數(shù)據(jù)的改變傳遞到其它網(wǎng)絡節(jié)點并且還傳遞到PM模塊307，PIM模塊307可將它們發(fā)送到其它節(jié)點。
[0038]網(wǎng)絡處理器還管理通過RMR接口的流，確定要發(fā)送到每個接入節(jié)點的流。IGMP/MLD模塊309從下游多播訂戶節(jié)點接收包含成員資格報告的IGMP和MLD分組。分析這些成員資格報告以確定成員資格數(shù)據(jù)中的改變，更新這些表，并且還在不同訂戶電路上規(guī)劃對主機的查詢。IGMP/MLD模塊309還可從接入節(jié)點或從在接入節(jié)點或者在另一位置中的PM模塊接收對多播成員資格數(shù)據(jù)的改變。
[0039]成員資格信息可由聚合模塊319聚合。來自IGMP/MLD模塊309的對成員資格數(shù)據(jù)的改變可與IGMP/MLD模塊209并行地組合來更新轉(zhuǎn)發(fā)信息庫211、311和成員資格數(shù)據(jù)庫213。表(未示出)可用于跟蹤對應接口的每個源以及通用“所有源”的包含和排除的總數(shù)，其可被快速更新并用作通知多播系統(tǒng)中其它節(jié)點所檢測改變的基礎(chǔ)。
[0040]聚合多播源成員資格可通過使對應源的適當計數(shù)器遞增和遞減來維護，使得聚合多播源成員資格狀態(tài)被維護，從而定義被轉(zhuǎn)發(fā)到多個多播訂戶節(jié)點或與之阻斷的多播源。聚合的訂戶狀態(tài)可通過每個多播源的模式跟蹤。備選地，取決于具體實現(xiàn)以及期望的跟蹤的復雜性，可使用更簡單的計數(shù)器。
[0041]圖4示出了用于建立和維護群對象/主機表的過程400。在塊411，邊緣路由器或類似裝置從訂戶電路上的主機接收IGMP報告。該報告在此示例過程中是接收具體多播流的群中的成員資格的報告。
[0042]在塊413，IGMP模塊確定所接收的報告是否是對于新群或?qū)τ谀硞€其它目的的請求。如果它不是對于新群的請求，則該過程流到在塊429確定該報告是否是另一類型報告。
[0043]如果該請求是對于新群的，則在塊419，IGMP模塊確定在訂戶電路上處理IGMP報告是否會將那個訂戶電路的帶寬分配保持在其允許的限制內(nèi)。如果否，則該過程丟棄該報告，并返回等待下一報告。允許的帶寬分配限制可以是用于訂戶電路的物理連接的物理限制，或者它可以是分配給具體用戶或由其購買的訂閱和優(yōu)先級的函數(shù)。允許的限制可以在表中維護并與正在請求的總帶寬相比較，如下面更詳細描述的。
[0044]在塊421，IGMP模塊確定是否將接受IGMP報告。IGMP報告可能被拒絕，因為在訂戶電路上沒有足夠帶寬，或者它可能出于訂閱、許可或可用性原因而被拒絕。某些源可能不可用或者需要附加條件，諸如更高訂閱或額外費用。如果IGMP報告未被接受，則在塊423，它被拒絕，并且過程流程返回等待下一報告。
[0045]如果IGMP報告被接受，則在塊425，在訂戶電路上創(chuàng)建群對象。這可通過維護表315或以各種其它方式進行。在塊427，在訂戶電路上使用的多播帶寬被更新以反映新群對象的添加。每個訂戶電路的多播帶寬可在邊緣路由器的數(shù)據(jù)速率表317中或在任何其它適合位置中維護。表I示出了可如何在數(shù)據(jù)速率表317中捕獲和跟蹤每個訂戶電路的總數(shù)據(jù)速率的簡化示例。
訂戶電路ID |DR限制I預留的DR I使用的DR
0001~ 6MB/s OMB/s 3.7MB/s
0002|l2MB/s |2MB/s |8.4MB/s
[0046]表I
在表I示例中，僅示出了具有0001和0002的ID的2個訂戶電路，然而可存在更多的。電路0001已經(jīng)購買或者具有能夠6MB/s的設(shè)備，并且沒有預留量。正在使用的數(shù)據(jù)速率是
3.7MB/s。這可能對應于高分辨率IPTV群對象加另一主機上的低分辨率IPTV視頻。電路0002另一方面具有更高的帶寬分配，高達12MB/S，以及2MB/s的更高預留量。預留數(shù)據(jù)速率可用于電話、蜂窩電話微微小區(qū)、數(shù)據(jù)或單播因特網(wǎng)接入等。在表I中，電路0001可能未購買電話或因特網(wǎng)服務，并且因此什么也沒預留。電路0002也具有以8.4MB/S正被使用的更高帶寬量。這可能對應于若干視頻和音頻多播流連同因特網(wǎng)使用或任何其它組合或數(shù)據(jù)服務。
[0047]通常，DR限制和DR預留值將僅非常少改變，例如當進行訂閱或硬件改變時。然而，每當在訂戶上創(chuàng)建群或者從訂戶中刪除群時，可改變使用的DR值。
[0048]除了在訂戶電路上創(chuàng)建群對象之外，所請求的群對象可被添加到RMR電路，使得它可被流播到主機。如果群對象已經(jīng)正被流播到不同主機，則它不需要被添加。為了添加群對象，邊緣路由器103將對于該流的請求發(fā)送到對應于所請求流的源101。該源開始流播群對象，并且路由器然后將該流指向RMR接口。接入節(jié)點107將從RMR接口拾取該流，并將其復制到要接收該流的每個訂戶電路111上。
[0049]在429，邊緣路由器通過IGMP/MLD模塊309確定所接收的IGMP消息是否是來自主機的離開消息。如果該消息既不是對于新群的聯(lián)結(jié)請求也不是離開消息，則報告是用于現(xiàn)有群的IGMP報告。在塊415，現(xiàn)有群對象狀態(tài)計時器在塊415刷新，并且過程在417返回到等待下一接收的報告。在過程返回之前報告可經(jīng)受進一步測試，使得其它類型報告也可起作用。
[0050]群對象狀態(tài)計時器可與在請求中提到的群對象關(guān)聯(lián)，或者它可以是通用狀態(tài)計時器。在一個實施例中，狀態(tài)計時器確定對與對應群對象關(guān)聯(lián)的主機的下一個群特定查詢所過去的時間。當狀態(tài)計時器被刷新時，然后它再一次開始計數(shù)，增加時間直到下一個群查詢。在一個實施例中，每個群都用它自己的計時器單獨跟蹤。在另一實施例中，單個計時器用于所有群，并且群特定查詢被發(fā)送到所有主機。
[0051]如果消息是離開消息，則該模塊在塊421確定是否可在訂戶電路上刪除群對象。刪除涉及在塊425和427刪除所進行的關(guān)聯(lián)。也許不可能出于各種不同原因而刪除群對象。一個這樣的原因是因為群對象正由同一訂戶電路上的另一主機接收。邊緣路由器可通過IGMP群特定查詢或以其它方式(諸如對接入節(jié)點的查詢)來確定群對象是否仍與訂戶電路上的其它主機關(guān)聯(lián)。如果群對象不能被刪除，則過程返回到等待下一報告。
[0052]如果群對象可被刪除，則在塊423，從訂戶電路刪除與離開關(guān)聯(lián)的群對象，并且從數(shù)據(jù)速率表中刪除為訂戶電路確定的帶寬使用。在路由器處的記錄現(xiàn)在示出訂戶電路未接收群對象，并且未消耗任何其帶寬分配以便接收群對象。
[0053]圖5是示出計數(shù)器可如何用于確定何時可從RMR接口刪除群對象的過程流程圖。在圖5中，在511，如果消息是從其相應訂戶電路上的主機接收的IGMP報告，則在513，如果報告被接受并且主機可接收群對象(例如在圖4中所描述的)，則用于所請求的群對象的參考計數(shù)器被遞增。這是經(jīng)由接入節(jié)點關(guān)于遠程多播復制(RMR)電路的參考計數(shù)器。如果消息不是IGMP報告，則過程向下跳至519。
[0054]參考計數(shù)器中的值可被跟蹤，并且在515，如果參考計數(shù)器由于被遞增而從O轉(zhuǎn)變，則這是新群對象。群對象對應于來自具體源的具體多播流，并且這可全都使用常規(guī)IGMP/MLD過程來確定和跟蹤。邊緣路由器將首先聯(lián)系源以獲得新流，并將該流添加到RMR接口。IGMP也將例如使用多播路由協(xié)議(諸如PM)來要求向電路列表添加在其上必須復制這個群的多播業(yè)務的RMR電路。接入節(jié)點將接收該請求，并將群對象從RMR接口復制到訂戶電路。
[0055]如果參考計數(shù)器已經(jīng)是非零，則源應該已經(jīng)將流提供給邊緣路由器，邊緣路由器已經(jīng)將流應用于RMR接口。接入節(jié)點已經(jīng)將該流復制到其它主機。IGMP報告的結(jié)果將是接入節(jié)點也會將對象復制到請求的主機。這也可使用多播路由協(xié)議進行。該過程然后返回到開始。
[0056]如在513、515和517所示出的參考計數(shù)器允許邊緣路由器確定所請求的群對象是否是新的，以及它是否需要被添加到RMR電路。參考計數(shù)器還可用于確定何時從RMR接口移除群對象。
[0057]在塊519，邊緣路由器通過其IGMP/MLD模塊從主機接收IGMP離開消息。在此情況下，在521，適當?shù)膮⒖加嫈?shù)器被遞減。換句話說，獲得了離開中的群對象參考，并且經(jīng)由接入節(jié)點關(guān)于RMR電路的那個群的計數(shù)器被遞減。在塊523，確定參考計數(shù)器是否已經(jīng)轉(zhuǎn)變到O0
[0058]如果參考計數(shù)器沒有0，并且尚未轉(zhuǎn)變到0，則過程流程返回到查看下一 IGMP報告。然而，在525，如果參考計數(shù)器已經(jīng)轉(zhuǎn)變到0，則IGMP可要求多播路由協(xié)議(諸如PM)從電路列表中刪除在其上必須復制這個群的多播業(yè)務的RMR電路。這從RMR接口移除了群對象。
[0059]圖5過程允許管理RMR接口上的業(yè)務需求。RMR可僅將有限數(shù)量的對象流播到對應的接入節(jié)點。當不再有任何主機接收該流時，然后它可安全地從RMR接口移除，直到它再次被請求。每個流的參考計數(shù)器允許跟蹤接收流的主機數(shù)量。這允許當對應的計數(shù)器轉(zhuǎn)變到O時(指示O個主機正在請求該流)移除該流。 [0060]參考計數(shù)器可采取各種不同形式。在一個示例中，可使用群對象和計數(shù)器值的簡單表，如表2中所示。在另一實施例中，聚合值可被用作計數(shù)器值。對于聚合值，多個計數(shù)器可被遞增以跟蹤所有多播源的訂戶電路的聚合狀態(tài)。在聚合的上下文中在上文更詳細描述此方法。
【權(quán)利要求】
1.一種在通過一個或多個網(wǎng)絡元件耦合到多播流的源以及耦合到多播消費者主機的路由器處的方法，所述路由器與所述網(wǎng)絡元件之間的接口包含但不限于遠程多播復制接口，所述方法用于管理使用訂戶電路通過所述一個或多個網(wǎng)絡元件發(fā)送到主機的多播流，所述方法包括: 從訂戶電路上的主機接收報告，所述訂戶電路耦合在所述路由器與所述主機之間，所述報告指示接收多播流的請求，所述多播流與群對象關(guān)聯(lián)； 使與所述群對象關(guān)聯(lián)的參考計數(shù)器遞增；以及 如果所述參考計數(shù)器在遞增時從O轉(zhuǎn)變，則向耦合到所述訂戶電路的網(wǎng)絡元件與所述路由器之間的遠程多播復制電路添加請求的多播流。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括:通過多播路由協(xié)議發(fā)送向訂戶電路列表添加在其上復制所述請求的多播流的所述訂戶電路的請求。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中發(fā)送請求包括向協(xié)議無關(guān)多播網(wǎng)絡元件發(fā)送請求。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使用遠程多播復制發(fā)送所述多播流，并且其中所述報告是因特網(wǎng)群管理協(xié)議報告和多播偵聽者發(fā)現(xiàn)協(xié)議報告中的至少一個。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述路由器通過遠程多播復制接口耦合到所述一個或多個網(wǎng)絡元件，所述方法進一步包括:如果所述多播流未已經(jīng)正通過所述遠程多播復制接口發(fā)送，則通過所述遠程多播復制接口向所述網(wǎng)絡元件發(fā)送所述多播流。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述多播流與規(guī)定的數(shù)據(jù)速率關(guān)聯(lián)，所述方法進一步包括: 將所述訂戶電路的當前總數(shù)據(jù)速率與所述訂戶電路的最大允許數(shù)據(jù)速率進行比較； 如果與所述請求的多播流組合的所述訂戶電路的所述當前總數(shù)據(jù)速率超過所述訂戶電路的所述最大允許數(shù)據(jù)速率，則拒絕接收所述多播流的所述請求。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括:刷新與所述群對象關(guān)聯(lián)的群對象狀態(tài)計時器，所述狀態(tài)計時器確定對與所述群對象關(guān)聯(lián)的所述主機的下一個群特定查詢的時間。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括記錄接收的請求。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括: 從所述訂戶電路上的所述主機接收指示離開所述多播流的請求的離開請求； 使與所述群對象關(guān)聯(lián)的所述參考計數(shù)器遞減；以及 如果所述參考計數(shù)器在遞減時轉(zhuǎn)變到O，則從所述遠程多播復制電路移除所述多播流。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括:通過多播路由協(xié)議發(fā)送從訂戶電路列表移除在其上復制所述多播流的所述訂戶電路的請求。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，進一步包括: 向所述訂戶電路上的主機發(fā)送群對象特定查詢以確定是否任何主機正在接收所述多播流； 確定是否從所述訂戶電路的主機接收報告；并且 其中如果在所述訂戶電路上未接收對應于所述多播流的報告，則執(zhí)行移除和更新。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，進一步包括:如果沒有主機正在所述訂戶電路上接收所述多播流，則停止通過所述遠程多播復制接口發(fā)送所述多播流。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中使參考計數(shù)器遞增包括使多個計數(shù)器遞增以跟蹤所有多播源的所述訂戶電路的聚合狀態(tài)。
14.一種通過一個或多個網(wǎng)絡元件耦合到多播流的源并耦合到多播消費者主機的路由器，所述路由器配置成管理使用訂戶電路通過所述一個或多個網(wǎng)絡元件發(fā)送到主機的多播流，所述路由器與所述網(wǎng)絡元件之間的接口包含但不限于遠程多播復制接口，所述路由器包括: 入口模塊，用于從所述訂戶電路上的主機接收報告，所述訂戶電路耦合在所述路由器與所述主機之間，所述報告指示接收多播流的請求，所述多播流與群對象關(guān)聯(lián)；以及 網(wǎng)絡處理器，用于使與所述群對象關(guān)聯(lián)的參考計數(shù)器遞增；以及 出口模塊，用于如果所述參考計數(shù)器在遞增時從O轉(zhuǎn)變，則向耦合到所述訂戶電路的網(wǎng)絡元件與所述路由器之間的遠程多播復制電路添加請求的多播流。
15.如權(quán)利要求14所述的路由器，其中所述路由器通過遠程多播復制接口耦合到所述一個或多個網(wǎng)絡元件，并且其中如果所述多播流未已經(jīng)正通過所述遠程多播復制接口發(fā)送，則所述出口模塊 還將通過所述遠程多播復制接口向所述網(wǎng)絡元件發(fā)送所述多播流。
16.如權(quán)利要求14所述的路由器，其中所述入口模塊還將從所述訂戶電路上的所述主機接收所述多播流的離開消息，并且其中所述網(wǎng)絡處理器還將使與所述群對象關(guān)聯(lián)的所述參考計數(shù)器遞減，并且如果所述參考計數(shù)器在遞減時轉(zhuǎn)變到O，則從所述遠程多播復制電路移除所述多播流。
17.如權(quán)利要求14所述的路由器，其中所述參考計數(shù)器包括多個參考計數(shù)器，并且其中所述網(wǎng)絡處理器使多個計數(shù)器遞增以跟蹤所有多播源的所述訂戶電路的聚合狀態(tài)。
18.一種非暫時性計算機可讀存儲介質(zhì)，其包括指令，所述指令當由所述計算機執(zhí)行時使所述計算機執(zhí)行包括如下步驟的操作: 在路由器處從訂戶電路上的主機接收報告，所述訂戶電路耦合在所述路由器與主機之間，所述路由器與所述主機之間的接口包含但不限于遠程多播復制接口，所述報告指示通過網(wǎng)絡元件從所述路由器接收多播流的請求，所述多播流與群對象關(guān)聯(lián)； 從訂戶電路上的主機接收報告，所述訂戶電路耦合在所述路由器與所述主機之間，所述報告指示接收多播流的請求，所述多播流與群對象關(guān)聯(lián)； 使與所述群對象關(guān)聯(lián)的參考計數(shù)器遞增；以及 如果所述參考計數(shù)器在遞增時從O轉(zhuǎn)變，則向耦合到所述訂戶電路的網(wǎng)絡元件與所述路由器之間的遠程多播復制電路添加請求的多播流。
19.如權(quán)利要求18所述的計算機可讀介質(zhì)，所述操作進一步包括:刷新與所述群對象關(guān)聯(lián)的群對象狀態(tài)計時器，所述狀態(tài)計時器確定對與所述群對象關(guān)聯(lián)的所述主機的下一個群特定查詢的時間。
20.如權(quán)利要求18所述的計算機可讀介質(zhì)，所述操作進一步包括: 從所述訂戶電路上的所述主機接收指示離開所述多播流的請求的離開請求； 使與所述群對象關(guān)聯(lián)的所述參考計數(shù)器遞減；以及 如果所述參考計數(shù)器在遞減時轉(zhuǎn)變到0，則從所述遠程多播復制電路移除所述多播流。
【文檔編號】H04L12/18GK103947154SQ201280057420
【公開日】2014年7月23日 申請日期:2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日:2011年11月22日
【發(fā)明者】K.R.沙 申請人:瑞典愛立信有限公司