一種用于pon系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)分層的系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及寬帶接入設(shè)備上的組播技術(shù)領(lǐng)域，具體來講是一種用于PON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)分層的系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002]PON(Passive optical network，無源光纖網(wǎng)絡(luò))能夠?yàn)榻K端用戶提供高帶寬可靠的數(shù)據(jù)、語音和視頻業(yè)務(wù)，目前最高帶寬已達(dá)1G的上下行帶寬。隨著IPTV、HDTV等多媒體業(yè)務(wù)的普及和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)消費(fèi)的快速增長，PON作為有線寬帶接入的優(yōu)選方案，承載的高帶寬消耗的多媒體業(yè)務(wù)必定會越來越多，組播作為承載多媒體業(yè)務(wù)的關(guān)鍵技術(shù)必定會扮演越來越重要的角色。
[0003]PON系統(tǒng)處于OSI (Open System Interconnect，開放系統(tǒng)互聯(lián))網(wǎng)絡(luò)分層模型中的數(shù)據(jù)鏈路層，屬于二層的接入系統(tǒng)，組播IGMP (Internet Group Management Protocol，Internet組管理協(xié)議)、MLD (Multicast Listener Discover，組播偵聽發(fā)現(xiàn)協(xié)議)協(xié)議是處于網(wǎng)絡(luò)層，屬于三層協(xié)議。PON系統(tǒng)需要在數(shù)據(jù)鏈路層網(wǎng)絡(luò)中，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議的組播組地址表?xiàng)l目，建立數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，并根據(jù)組播協(xié)議報(bào)文的交互，維護(hù)(添加、刪除)數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，避免向所有端口廣播組播數(shù)據(jù)，達(dá)到減少帶寬消耗的目的。
[0004]在現(xiàn)有的PON系統(tǒng)中，設(shè)備種類很多，一般分為局端的OLT (Optical LineTerminal，光線路終端)設(shè)備和用戶側(cè)的0NU(0NU Optical Network Unit，光節(jié)點(diǎn))設(shè)備，其中，局端設(shè)備根據(jù)使用的PON協(xié)議、芯片的處理能力不同，存在EPON(EthernetPassive Optical Network，以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))、GP0N(Gigabit_Capable Ρ0Ν，吉比特容量的 PON)、10GEP0N(10Gigabit/s Ethernet Passive Optical Network,10 吉比特以太網(wǎng)無源光網(wǎng)絡(luò))、等設(shè)備形態(tài)。根據(jù)用戶接入場景的不同，在用戶側(cè)的0NU，又分為FTTC(Fiber-To-The-Curb，光纖到路邊)、FTTB (Fiber To The Building，光纖到樓道)、FTTH (Fiber To The Home，光纖到戶)等幾個(gè)大類別等。
[0005]在各個(gè)PON系統(tǒng)開發(fā)的過程中，為實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的承載，每個(gè)系統(tǒng)都需要開發(fā)至少一個(gè)組播模塊，即使在考慮到代碼的重用的情況下，也需要根據(jù)實(shí)際的系統(tǒng)對組播模塊進(jìn)行比較大的修改，需要項(xiàng)目在組播模塊投入大量的人力、物力和財(cái)力，相應(yīng)的研發(fā)周期也較長。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]為解決現(xiàn)有組播業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明提供一種用于PON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)分層的系統(tǒng)及方法，本發(fā)明能夠針對不同的PON系統(tǒng)設(shè)備，快速部署組播業(yè)務(wù)，減少了軟件的開發(fā)和運(yùn)維工作量，降低了軟件開發(fā)周期及成本。
[0007]為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:一種用于PON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)分層的系統(tǒng)，包括管理控制模塊、協(xié)議棧模塊、適配模塊；適配模塊，接收來自芯片的數(shù)據(jù)鏈路層組播協(xié)議報(bào)文，從中解析出網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文和相關(guān)的數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)，并根據(jù)本地配置對所述數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后將網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文和轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)發(fā)送至協(xié)議棧模塊；為協(xié)議棧模塊提供發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路層組播協(xié)議報(bào)文功能函數(shù)接口、添加/刪除數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目功能函數(shù)接口 ；協(xié)議棧模塊，接收網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表和數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表；維持組播協(xié)議運(yùn)行，并維護(hù)協(xié)議棧模塊中的狀態(tài)機(jī)；管理控制模塊，接收管理用戶輸入的管理控制命令，解析命令參數(shù)并執(zhí)行命令的功能；初始化協(xié)議棧模塊的配置及相關(guān)參數(shù)。
[0008]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括可控組播模塊，用于接收并處理組播組用戶的加入/離開請求，實(shí)現(xiàn)對組播組用戶的控制；提供組播組用戶相關(guān)的控制統(tǒng)計(jì)信息。
[0009]基于上述系統(tǒng)的用于PON系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)分層的方法，包括:適配模塊通過協(xié)議棧模塊提供的注冊機(jī)制，注冊發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路層組播協(xié)議報(bào)文功能函數(shù)接口、添加/刪除數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目功能函數(shù)接口 ；管理控制模塊初始化協(xié)議棧模塊的配置及相關(guān)參數(shù)，根據(jù)管理用戶的命令配置協(xié)議棧模塊，解析命令參數(shù)并執(zhí)行命令；適配模塊接收來自芯片的數(shù)據(jù)鏈路層組播協(xié)議報(bào)文，從中解析出網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文和相關(guān)的數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)，并根據(jù)本地配置對所述數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，最后將網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文和轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)鏈路層參數(shù)發(fā)送至協(xié)議棧模塊；協(xié)議棧模塊接收到網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文后，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文的類型和數(shù)據(jù)，及當(dāng)前協(xié)議棧模塊中的狀態(tài)機(jī)，維護(hù)網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目和數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目。
[0010]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，控制管理模塊的具體工作步驟為:控制管理模塊將協(xié)議棧模塊運(yùn)行需要的參數(shù)初始化并配置到協(xié)議棧模塊；控制管理模塊接收管理用戶的命令，解析出命令參數(shù)；執(zhí)行命令對應(yīng)的功能，并返回命令執(zhí)行結(jié)果。
[0011]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，適配模塊還包括以下功能:根據(jù)設(shè)備的配置將傳入的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)鏈路層組播協(xié)議報(bào)文中的數(shù)據(jù)，與網(wǎng)絡(luò)層組播協(xié)議報(bào)文一起封裝到待發(fā)送的數(shù)據(jù)鏈路層組播協(xié)議報(bào)文中，然后調(diào)用芯片驅(qū)動提供的數(shù)據(jù)鏈路層發(fā)包功能，發(fā)送數(shù)據(jù)鏈路層組播協(xié)議報(bào)文；根據(jù)設(shè)備的配置將網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，使用芯片驅(qū)動提供的添加/刪除數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目功能，添加/刪除芯片上的數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表。
[0012]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，協(xié)議棧模塊的功能包括:當(dāng)協(xié)議棧模塊處于代理模式時(shí)，協(xié)議棧模塊回復(fù)上游設(shè)備發(fā)來的查詢報(bào)文，并根據(jù)協(xié)議參數(shù)配置定期發(fā)送通用查詢報(bào)文，處理收到的加入/離開組播協(xié)議報(bào)文；當(dāng)協(xié)議棧模塊處于偵聽模式時(shí)，轉(zhuǎn)發(fā)接收到的查詢組播協(xié)議報(bào)文和加入/離開組播協(xié)議報(bào)文。
[0013]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，協(xié)議棧模塊的功能還包括:當(dāng)協(xié)議棧模塊收到網(wǎng)絡(luò)層組播加入報(bào)文且當(dāng)前不存在該組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目時(shí)，增加一條網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目，并在芯片上添加數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目；當(dāng)協(xié)議棧模塊工作在代理模式下時(shí)，協(xié)議棧模塊發(fā)送網(wǎng)絡(luò)層組播組加入報(bào)文至上游設(shè)備；當(dāng)協(xié)議棧模塊收到網(wǎng)絡(luò)層組播組離開報(bào)文時(shí)，在網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中，查找該組播組對應(yīng)的轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目，發(fā)送特定組查詢報(bào)文，并啟動定時(shí)器，若在超時(shí)前，未收到該組播組用戶的回復(fù)報(bào)文，則在網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中刪除該條目，并從芯片上刪除對應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)條目；若在超時(shí)前，收到用戶發(fā)送的回復(fù)報(bào)文，不對該組播轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)進(jìn)行刪除操作；當(dāng)協(xié)議棧模塊收到網(wǎng)絡(luò)層組播組離開報(bào)文時(shí)，如果該組播組用戶是該組播組的最后一個(gè)用戶，在組播協(xié)議工作在代理模式下，協(xié)議棧模塊向上游設(shè)備發(fā)送離開報(bào)文。
[0014]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還包括可控組播模塊，可控組播模塊接收來自于組播組用戶的加入請求，根據(jù)配置的組播組用戶權(quán)限，并結(jié)合組播組用戶的歷史瀏覽記錄，判斷組播用戶請求的有效性，在該加入請求有效的情況下，允許適配模塊將網(wǎng)絡(luò)層組播組加入?yún)f(xié)議報(bào)文發(fā)送至協(xié)議棧模塊；可控組播模塊向協(xié)議棧模塊發(fā)送刪除組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目請求，控制預(yù)覽用戶在預(yù)覽時(shí)間到后離開。
[0015]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可控模塊用于保存配置的組播組用戶權(quán)限、控制參數(shù)；維護(hù)用戶的瀏覽歷史、當(dāng)前狀態(tài)，并根據(jù)用戶的瀏覽歷史，計(jì)算統(tǒng)計(jì)信息，生成用戶瀏覽日志；根據(jù)用戶瀏覽歷史和配置權(quán)限，判斷當(dāng)前用戶的使用權(quán)限。
[0016]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，所述組播組用戶的使用權(quán)限包括預(yù)覽權(quán)限、禁止權(quán)限、正常權(quán)限，可控模塊的具體工作步驟為:收到組播組用戶發(fā)出的組播組加入請求，查看可控模塊保存的組播組用戶權(quán)限；組播組用戶為預(yù)覽權(quán)限，允許添加數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目、網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目，并啟動定時(shí)器，在定時(shí)器超時(shí)后或者在定時(shí)器超時(shí)前接收到組播組用戶的離開請求，控制協(xié)議棧模塊刪除該數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目、網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目；組播組用戶為禁止權(quán)限，不處理該加入請求；組播組用戶為正常權(quán)限，添加網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目、數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目，直至接收到組播組用戶的離開請求，控制協(xié)議棧刪除該用戶對應(yīng)的數(shù)據(jù)鏈路層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目、網(wǎng)絡(luò)層組播組轉(zhuǎn)發(fā)表?xiàng)l目。
[0017]本發(fā)明的有益效果在于:
[0018]1、本發(fā)明根據(jù)實(shí)際的設(shè)備形態(tài)和采用的硬件方案只對適配模塊做少量修改，即適配模塊只需