組播業(yè)務(wù)處理方法、系統(tǒng)及接入設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域，具體設(shè)及一種組播業(yè)務(wù)處理方法、系統(tǒng)及接入設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002] 組播技術(shù)是一種點到多點的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，其目的是減輕網(wǎng)絡(luò)負(fù)載和媒體服務(wù)器的負(fù) 擔(dān)。圖1為組播系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，如圖示，組播系統(tǒng)由視頻組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)l〇、IP城域網(wǎng)11、 接入網(wǎng)絡(luò)12和家庭網(wǎng)絡(luò)13四部分組成。其中，接入網(wǎng)絡(luò)12包括；接入設(shè)備121和調(diào)制解 調(diào)器122 ;家庭網(wǎng)絡(luò)13包括；機頂盒131、電視機132,還可W包括電腦133。組播業(yè)務(wù)系統(tǒng) 實現(xiàn)視頻用戶管理、視頻采集系統(tǒng)、視頻編碼功能，然后將視頻業(yè)務(wù)流發(fā)送入IP城域網(wǎng)；IP 城域網(wǎng)通過IP組播功能將視頻業(yè)務(wù)流送到寬帶接入網(wǎng)；接入網(wǎng)實現(xiàn)視頻組加入或離開的 控制功能，并將用戶需要的視頻流發(fā)送給用戶。
[0003] 目前隨著IPTVQPTeleVison，IP視頻）業(yè)務(wù)的發(fā)展，越來越多的寬帶接入網(wǎng)絡(luò)支 持了IGMP(InternetGroupManagementProtocol,互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議）和WIGMP協(xié)議為 基礎(chǔ)的組播業(yè)務(wù)。組播相對于單播來說，可W有效地利用網(wǎng)絡(luò)帶寬，減少網(wǎng)絡(luò)流量，提高數(shù) 據(jù)傳輸?shù)男?。目前，組播技術(shù)成為許多網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的關(guān)鍵支撐技術(shù)，例如：網(wǎng)絡(luò)多媒體會議、 遠(yuǎn)程教育、IPTV、網(wǎng)上實時轉(zhuǎn)播、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)發(fā)布、分布式協(xié)同工作等。
[0004] 利用IGMP協(xié)議實現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的系統(tǒng)組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括：終端設(shè)備21、調(diào) 制解調(diào)器20、接入設(shè)備22、組播源網(wǎng)絡(luò)23和授權(quán)服務(wù)器24。當(dāng)終端設(shè)備21需要加入一個 組播組，即通常所講的頻道時，通過調(diào)制解調(diào)器20向接入設(shè)備22發(fā)送IGMPRepOTt報文； 接入設(shè)備22收到IGMPRepOTt報文后，將該終端設(shè)備21加入其組播轉(zhuǎn)發(fā)表中，然后向組播 源網(wǎng)絡(luò)23發(fā)送IGMPRepOTt報文，將組播流引入到接入設(shè)備22,然后接入設(shè)備22再將組播 流轉(zhuǎn)發(fā)到終端設(shè)備21所在的線路上。每隔一定的時期，接入設(shè)備22發(fā)送IGMPQuery查詢 終端設(shè)備21是否還在接收該組播流，如果終端設(shè)備21需要繼續(xù)保持在該組播組，必須響應(yīng) 一個IGMPRepOTt報文，同時組播源網(wǎng)絡(luò)23與接入設(shè)備22之間也存在該樣的過程，W維護(hù) 組播流的轉(zhuǎn)發(fā)關(guān)系。
[0005] 從上述組播終端設(shè)備點播組播組的過程來看，組播終端設(shè)備切換頻道會發(fā)出兩個 IGMP報文，一個是當(dāng)前頻道的離開報文，緊接著發(fā)送一個終端設(shè)備想觀看頻道的加入報文， 同時對終端設(shè)備加入某節(jié)目的權(quán)限，可W在接入設(shè)備控制，也可W在授權(quán)服務(wù)器上提供。
[0006] IGMP協(xié)議規(guī)定，當(dāng)接入設(shè)備接收到端口下組播用戶的離開報文后，需要發(fā)送特定 組查詢報文，等待該組播組下可能存在的其他用戶的回應(yīng)，W確定此端口所連接的網(wǎng)絡(luò)中 是否還有其他組播用戶在該個組中，當(dāng)確認(rèn)沒有其他用戶在該個組播組后，才能將該個端 口從該組播組的表項中刪除，從而保證了一個用戶的離開不會干擾可能跟該用戶同屬于一 個組播組的其他用戶。
[0007] 但是上述的組播特定組查詢報文過程所產(chǎn)生的延時在實際的IPTV業(yè)務(wù)應(yīng)用中帶 來了問題。在由組播技術(shù)提供的IPTV業(yè)務(wù)中，用戶的頻道切換操作包括；發(fā)送原頻道的 IGMP離開報文，發(fā)送新頻道的IGMP加入報文。當(dāng)組播接入設(shè)備接收到IGMP離開報文后，不 會立刻將原有視頻流中斷，而是要發(fā)送IGMP特定組查詢報文后，等待用戶是否回應(yīng)IGMP加 入報文后，再決定是否中斷視頻流。在組播接入設(shè)備等待響應(yīng)報文的期間內(nèi)，就不能及時的 將原有的頻道刪除，造成新舊視頻流同時下發(fā)，浪費大量的帶寬。例如，當(dāng)用戶快速依次瀏 覽多個頻道，從頻道1到頻道10,該樣就會在一段時間內(nèi)有10個頻道的視頻流同時發(fā)送到 組播接入設(shè)備的一個組播業(yè)務(wù)端口上，可能大大超過該業(yè)務(wù)端口的下行帶寬，造成報文丟 失、延遲，用戶的視頻節(jié)目質(zhì)量急劇下降，甚至無法觀看。
[000引 由于當(dāng)前城域網(wǎng)的組播性能是組播技術(shù)的一個關(guān)鍵性能瓶頸，城域網(wǎng)有上萬用 戶，要讓用戶擁有類似于傳統(tǒng)CATV(有線電視網(wǎng)）的性能體驗，需要在1秒內(nèi)完成單個用 戶的切換頻道請求，所有用戶的并發(fā)切換頻道請求的處理時間不能超過1秒。也就是說，視 頻流在接入設(shè)備中容許的最大時間（不包括家庭設(shè)備的傳輸與編解碼時間，也不包括城域 網(wǎng)、組播業(yè)務(wù)系統(tǒng)的處理時間）不能超過1秒。
[0009] 為了解決組播處理的時延問題，目前存在一種解決方案，該解決方案是將組播節(jié) 目全部推送到接入設(shè)備上。但是，該種方案在組播頻道很多時，會使得組播占用的固定帶寬 大大增大。比如，考慮1000個組播頻道，平均每節(jié)目需要占用的帶寬為5M，那么，該組播將 需要20G的固定帶寬從邊緣設(shè)備到接入設(shè)備，W?？诠┙M播流量的推送之用。很顯然，該 在實際應(yīng)用中是不可接收的。而且，由于接入設(shè)備需要處理所有用戶側(cè)的IGMP報文W及發(fā) 送至網(wǎng)絡(luò)側(cè)的控制報文，當(dāng)多個用戶同時加入一個節(jié)目源時，接入設(shè)備需要對每個用戶的 IGMP請求報文均作處理，存在大量重復(fù)的處理工作。當(dāng)大量用戶上線切換視頻業(yè)務(wù)頻道時， 接入設(shè)備的性能將無法勝任。而且，隨著城域網(wǎng)承載的節(jié)目數(shù)量越來越多，節(jié)目的質(zhì)量和碼 流越來越高，整個城域網(wǎng)的帶寬將無法承受將所有節(jié)目都推送到接入設(shè)備。
[0010] 另外，在實際應(yīng)用中還存在該樣一種情況：一個業(yè)務(wù)端口下可能接入多個組播用 戶。為此，現(xiàn)有技術(shù)中接入設(shè)備對一個業(yè)務(wù)端口下的多個組播用戶啟動快速離開功能，同時 還設(shè)置一個快速離開響應(yīng)時間。當(dāng)接入設(shè)備的一個業(yè)務(wù)端口接收到一個組播用戶的切換 頻道請求的組播離開報文后，向該端口下的組播用戶發(fā)送該請求離開頻道的特定組查詢報 文，W確定是否還存在其它組播用戶在收看該頻道；如果在給定的快速離開響應(yīng)時間內(nèi)沒 有收到其它組播用戶發(fā)送該頻道的加入報文，則認(rèn)為沒有其他用戶在收看該頻道，因此立 即切斷該頻道的組播流；如果在給定的快速離開響應(yīng)時間內(nèi)接收到其它組播用戶發(fā)送該頻 道的加入報文，則不切斷該頻道的組播流，繼續(xù)轉(zhuǎn)發(fā)。
[0011] 該種方案由于可W將快速離開響應(yīng)時間控制在一個合理的并且足夠短的時間內(nèi)， 因此該技術(shù)方案能夠?qū)崿F(xiàn)在足夠短的時間內(nèi)迅速切斷組播用戶離開的報文，避免了申請離 開的組播頻道滯留時間太長影響了帶寬的使用，同時又能夠保證離開的組播用戶不會對其 他的組播用戶產(chǎn)生干擾。
[0012] 但是，在受控組播業(yè)務(wù)應(yīng)用中，上述方案卻不能很好地實現(xiàn)。所述受控組播業(yè)務(wù)要 求控制一個業(yè)務(wù)端口下最多可W點播的組播頻道數(shù)，在該種前提下，上述的技術(shù)方案可能 導(dǎo)致頻道切換不成功的情況。假設(shè)一個業(yè)務(wù)端口的最大點播頻道數(shù)為2,該業(yè)務(wù)端口下的 兩個組播用戶分別點播組播頻道A和B。當(dāng)點播頻道A的組播用戶想切換到頻道C，該組播 用戶會向接入設(shè)備發(fā)送頻道A的離開報文和頻道C的加入報文。接入設(shè)備接收到該組播用 戶發(fā)出的組播頻道A的離開報文后，向該端口下發(fā)頻道A的特定組播查詢報文，在快速離開 響應(yīng)時間超時之前，該端口下還存在兩個頻道正在轉(zhuǎn)發(fā)，此時接入設(shè)備又接收到頻道C的 加入報文，由于此時該端口下同時在線的組播頻道數(shù)目已經(jīng)達(dá)到2,所W根據(jù)受控組播的原 理，接入設(shè)備會拒絕頻道C的加入，從而造成頻道切換的失敗。當(dāng)然，如果在快速離開響應(yīng) 報文超時之后，如果組播用戶再發(fā)出頻道C的加入報文，則可W點播成功。也就是說，在當(dāng) 前正在轉(zhuǎn)發(fā)的組播頻道數(shù)目已經(jīng)達(dá)到端口允許接入的最大組播頻道數(shù)時，組播用戶必須要 等待快速離開響應(yīng)時間超時才能夠切換到要加入的組播頻道C中，該樣的頻道切換時延對 于組播用戶來說是不符合要求的，甚至是無法接收的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明實施例一方面提供一種組播業(yè)務(wù)處理方法及系統(tǒng)，W減少IPTV業(yè)務(wù)中頻 道切換的時延，提高業(yè)務(wù)質(zhì)量。
[0014] 本發(fā)明實施例提供的一種組播業(yè)務(wù)處理方法，包括：
[0015] 接入設(shè)備接收到終端設(shè)備的組播節(jié)目請求報文；
[0016] 接入設(shè)備根據(jù)所述組播節(jié)目請求報文獲取用戶組播行為信息，所述組播節(jié)目請求 報文包括觀看節(jié)目請求報文和離開節(jié)目請求報文；所述用戶組播行為信息包括：用戶加入 時間、用戶離開時間，用戶編號、觀看節(jié)目編號；
[0017] 接入設(shè)備向策略服務(wù)器發(fā)送用戶組播行為信息文件，W便策略服務(wù)器根據(jù)所述 組播行為信息獲得組播節(jié)目收視率統(tǒng)計信息；
[001引接入設(shè)備由策略服務(wù)器周期性或?qū)崟r配置組播節(jié)目優(yōu)先級，其中，該組播節(jié)目優(yōu) 先級由策略服務(wù)器根據(jù)所述收視率統(tǒng)計信息確定；
[0019] 接入設(shè)備根據(jù)所述組播節(jié)目優(yōu)先級對組播節(jié)目進(jìn)行差異化處理；
[0020] 其中，組播節(jié)目被分成多個不同的優(yōu)先級；所述根據(jù)所述組播節(jié)目優(yōu)先級對組播 節(jié)目進(jìn)行差異化處理的步驟包括；接入設(shè)備能夠使能高優(yōu)先級節(jié)目在沒有用戶點播時靜態(tài) 的拉到接入設(shè)備。
[0021] 該實施例的組播業(yè)務(wù)處理方法通過使用收視率統(tǒng)計進(jìn)行未來收視率預(yù)測，來確定 節(jié)目的處理優(yōu)先級，因而可W對不同節(jié)目進(jìn)行差異化處理，對熱口重要的節(jié)目進(jìn)行優(yōu)先保 證，保證切換時間、丟包率等Q〇S(QualityofService,