CN101414919B - 上行组播业务的控制方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种通信网络中上行组播业务数据的传输控制方法及装置。根据本发明，用户终端向组播管理设备请求提供上行组播数据流；上行组播控制设备在对所述请求进行认证并通过后，分配组播地址、带宽和有效时间，并在网络接入设备上对上行组播转发表进行更新以建立上行组播专用VLAN。此后，接入设备根据上行组播控制设备配置的上行组播转发表来对用户终端发来的组播数据进行转发，将允许转发的组播报文转发到上行组播专用VLAN中，通过该专用组播VLAN将上行组播数据传递到组播路由器，最后，由组播路由器负责该上行组播业务数据的组播分发。基于本发明，有效控制了上行组播的接入以及业务数据传输，组播路由器统一地对整个网络提供组播业务，实现了对现有组播业务和单播业务的兼容。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及组播源位于用户终端侧的上行组播业务的控制方法及装置。
背景技术
作为一种与单播和广播并列的通信方式，组播(Multicast)有效地实现了“单点发送，多点接收”的技术目的，有利于节约网络带宽从而降低网络负担，此外，利用网络的组播特性，服务提供商可以方便地为用户提供一些新的增值业务，例如在线直播、网络电视、远程教育、远程医疗、网络电台、实时视频会议等。
以目前广为应用的组播业务如IPTV业务为例，其组播源(最初发出组播数据的设备)一般位于网络侧(例如，内容分发网络CDN)，并有与之相应的组播业务管理、用户的组播权限管理、组播计费管理方案。
随着网络带宽的进一步提高，终端用户不再满足于仅仅充当业务接收者的角色，于是，网络中出现了组播源设备位于用户终端侧的需求。下文中，如无特殊说明，将组播源位于用户终端侧的组播称为上行组播，将上行组播的组播源称为上行组播源；相应地，将传统的组播源设备位于网络侧的组播称为下行组播。
然而，考虑到上行组播业务的复杂性和经济因素，运营商和服务提供商在传统的接入网络中禁止上行组播业务。另外，在传统的组播协议和相关的控制标准中，也缺少对上行组播的接入控制、带宽控制等方案。
在现有技术中，有以下两种用于支持上行组播业务的方案：
方案一：用户终端将其希望发送的数据流以单播数据的形式上传到网络侧，经网络侧的专用设备的转换处理，来自用户终端的单播数据被转换为组播数据，然后，再将转换后所得的组播数据交由组播路由器(本文中不失一般性地以组播路由器为例)来向其它用户终端提供组播服务。
尽管方案一实现了用户终端向其它用户终端提供业务数据的目的，但是，用户终端发出的仍是单播数据，以下问题的存在也使得方案一难以得到青睐：单播至组播的转换需要配置额外的转换设备，运营商及服务提供商的成本会上升；上述转换过程对资源(如，设备的处理能力等)的占用较为严重。
方案二：专门为需要发送组播业务的用户终端建立一条端到端(从用户终端至网络侧的组播路由器)的透明的业务通道，将来自该用户终端的所有上行数据(包括组播数据和单播数据)直接转发至专门的交叉连接虚拟局域网(Cross Connected VLAN，简称CC-VLAN，如同专线通信中的专线或专门数据通道)，从而用户侧的组播数据流被传送到网络侧，由组播路由器向其他用户提供组播服务。
此方案同样存在很多问题，如：来自用户终端的单播和组播数据都将直接到达组播服务器所位于的网络侧，运营商或服务提供商无法在接入网中对上行数据进行必要的过滤或控制；为每个需要发送组播数据的用户建立专门的CC-VLAN需要大量的VLAN资源，因此不适于大规模的商业应用；在对一个用户终端应用方案二的同时，难以支持该用户终端正常的单播业务和对其它组播源所提供的正常组播业务的点播。
为此，需要一种更优化的对上行组播业务数据的发送进行控制的方案，其优选地应不占用过多的网络资源且能够不对来自用户终端的其他正常业务数据产生影响。
发明内容
本发明的基本思想为，利用一个上行组播控制设备(如，上行组播业务管理服务器)来对上行组播的接入进行集中控制，并在接入设备(如，数字用户线接入复用器DSLAM)上实现对上行组播业务数据的过滤。
当用户终端需要向网络提供上行组播业务时，其首先向上行组播控制设备发出请求，如果该请求被批准，上行组播控制设备将对该用户终端所属的接入设备进行配置，以将该用户终端关联至一个特定的专门用于上行组播数据传输的虚拟局域网(下文中，称为上行组播专用VLAN)。得到上行组播控制设备的确认后，用户终端将发送相应的组播数据包至接入设备，接入设备根据预存的组播控制信息对该组播数据包进行过滤，如允许对其进行上行组播转发，则将该组播数据包经由上行组播专用VLAN转发至组播路由器。此后，可由该组播路由器作为组播树的根节点向其它用户终端提供组播服务。
IPTV业务一般需要用户已经建立单播互联网业务通道，因此，用户通常拥有配置完成的单播基本业务通道，引入本发明后，作为组播源的用户终端仍可能需要发出单播数据包或其他业务报文(譬如，用于点播其它组播源提供的组播业务的请求消息)。接入设备会将这些单播数据包和业务报文转发至所述单播基本业务通道中。因此，本发明对传统的用户单播业务没有影响。
根据本发明的第一方面，提供了一种在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行控制的方法，其中，包括以下步骤：a.经由所述接入设备的一个用户侧端口接收来自该用户终端的组播数据包；b.获得所述组播数据包的组播属性信息；d.根据该组播数据包的组播属性信息以及与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息来判断是否允许将该组播数据包进行上行组播转发；e.如果允许将该组播数据包进行上行组播转发，则经由本接入设备与组播路由器之间的上行组播专用VLAN将该组播数据包发往所述组播路由器，以用于向其他终端用户提供组播服务。
根据本发明的第二方面，提供了一种在通信网络的上行组播控制设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行辅助控制的方法，其中，包括以下步骤：-生成控制信息更新指示消息，其中包含用于更新与本上行组播控制设备下属的一个接入设备的一个用户侧端口相对应的上行组播控制信息的更新指示信息；-将生成的所述控制信息更新指示消息发送至所述接入设备。其中，该控制信息更新消息可以是专门定义的控制报文，或者是通过接入设备的管理接口(如SNMP，Telnet，TL1，CLI等)实现。
根据本发明的第三方面，提供了一种在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行控制的上行组播控制装置，其中，包括：上行组播接收装置，用于经由所述接入设备的一个用户侧端口接收来自该用户终端的组播数据包；属性信息获得装置，用于获得所述组播数据包的组播属性信息；组播判断装置，用于根据该组播数据包的组播属性信息以及与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息来判断是否允许将该组播数据包进行上行组播转发；组播发送装置，用于，如果允许将该组播数据包进行上行组播转发，则经由本接入设备与组播路由器之间的上行组播专用VLAN将该组播数据包发往所述组播路由器，以用于向其它用户终端提供组播服务。
根据本发明的第四方面，提供了一种在通信网络的上行组播控制设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行辅助控制的组播辅助控制装置，其中，包括：更新消息生成装置，用于生成控制信息更新指示消息，其中包含用于更新与本上行组播控制设备下属的一个接入设备的一个用户侧端口相对应的上行组播控制信息的更新指示信息；更新消息发送装置，用于将生成的所述控制信息更新指示消息发送至所述接入设备。
本发明的有益效果陈述如下：
-在宽带接入网络中实现了对上行组播业务的有效控制管理，不需要将数据报文格式进行多次转换，省去了在前述方案一中必需的单播-组播转换装置。
-对于上行组播业务，其相应组播组的加入方式与传统的组播组加入方式相同，即，由路由器受理其它用户终端请求加入该组播组的加入请求消息，并维护组播组的成员信息，从而不会出现从用户(组播业务接收者)到用户(组播源)的加入请求，保证了对现有网络中组播服务的形式相兼容。
-同一接入设备所辖的多个用户终端的上行组播业务可以共用同一个上行组播专用VLAN，因此，在实际应用中，本发明对VLAN的数量需求不大，从而适合于大规模的商业应用。
-只有属于经上行组播控制设备授权的上行组播业务的组播数据包才能通过接入设备的筛选从而被转发至上行组播专用VLAN以到达组播路由器。其它未经授权的组播数据包将在接入设备处被丢弃。单播数据包和其它协议报文仍然在用户终端的单播VLAN中传送。从而，本发明不影响作为上行组播源的用户终端的传统业务，也不会对其它普通用户的业务产生影响。
附图说明
通过参照附图阅读以下所作的对非限制性实施例的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。
图1为基于本发明所提供的上行组播业务的控制方案的通信网络示意图；
图2为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络中用于对上行组播业务的进行控制的***方法流程图；
图3为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行控制的方法流程图；
图4为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的上行组播控制设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行辅助控制的方法流程图；
图5为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行控制的组播控制装置框图；
图6为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的上行组播控制设备中用于对来自用户终端的组播数据包的发送进行辅助控制的组播辅助控制装置框图。
其中，相同或相似的附图标记表示相同或相似的装置(模块)或步骤特征。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施例进行详细的说明。
图1为基于本发明所提供的上行组播业务的控制方案的通信网络示意图。其中为简明起见仅示出用户终端A、用户终端B、用户终端A所属的接入设备C、用户终端B所属的接入设备D、位于网络侧的组播路由器E、上行组播控制设备F以及组播源服务器G。
为了方便对下文中内容的理解，对图中所示各设备说明如下：
用户终端A，典型地如电视机顶盒、个人计算机、手机等，以有线或无线方式经由调制解调器连接至接入设备C的一个用户侧端口(以下简称端口)，并使用组成员关系协议来向所述组播路由器E报告其所希望加入的组播组，所述组成员关系协议例如：IPV4(互联网协议第四版)环境下典型的IGMP(互联网组管理协议)协议、IPV6(互联网协议第六版)环境下典型的MLD(组播监听发现)协议等，下文中，不失一般性地以IGMP协议为例进行说明。本领域技术人员理解，在传统IPTV业务中，组播源典型地如图1中的位于网络侧的组播源服务器G。
用户终端B，典型地如IP网络摄像机、能够提供组播流输出的计算机等，其以有线或无线方式经由调制解调器与接入设备D的端口1相连。在本例中，用户终端B作为组播源为其他用户终端提供组播服务。
接入设备C、D，典型地如DSLAM(数字用户线接入复用器)、LAN SWITCH(局域网交换机)、GPON(吉比特无源光纤网络)或EPON(以大网无源光网络)中的接入设备等，其位于组播路由器E与用户终端之间。对于以图示组播源服务器G为组播源的传统下行组播业务，在现有技术中，接入设备C、D主要负责将来自组播源服务器G的下行组播数据流复制给各自所辖的请求接收相应组播业务数据的各用户终端。下文中，不失一般性地以DSL网络中的DSLAM为例。
具体地，接入设备C、D可以通过实现IGMP/MLD Proxy(IGMP/MLD代理)等组播协议功能，对各自所辖的用户终端的加入请求消息(用于请求加入一个组播组以接收相应的组播业务数据)进行处理，并根据处理结果对该加入请求消息进行响应：当用户终端所请求的某组播业务数据流已经预推到该接入设备处时，接入设备将该组播组数据流复制给该用户；否则，接入设备会将加入请求消息转发至网络侧的组播路由器E。本发明引入后，接入设备C、D还将能够对来自其所辖的用户终端的上行组播数据进行过滤，并作为上行组播专用VLAN的起点将允许组播的上行组播数据传递给组播路由器。
组播路由器E，距离用户终端A、B最近的一个路由器，作为组播业务的集中点来收集来自用户终端和组播源服务器G的组播数据，以为网络提供组播服务。组播路由器E作为用户终端B发出的上行组播业务数据所占用的上行组播专用VLAN的终点。
上行组播控制设备F，网络运营商用于对上行组播用户进行控制和管理的重要设备，其中集中地保存了用户信息、组播权限配置信息，等等。
组播源服务器G，传统IPTV中常用的组播源，从网络侧为用户终端提供组播服务。引入本发明后，普通的用户终端也能像组播源服务器G一样，为其它用户终端提供组播服务。
下面进一步结合图2来从***角度描述本发明所提供的对上行组播业务的接入进行控制的方法流程。
在步骤S1中，用户终端B向上行组播控制设备F发送组播发送请求消息，以请求为网络提供上行组播业务数据。所述组播发送请求典型地可基于HTTP协议(超文本传输协议)或HTTPS协议(安全超文本传输协议)来通过输入用户名称、密码等方式来进行。根据本发明的一个具体实施例，用户终端B发出的组播发送请求消息中包含用户终端B所对应的用户的身份信息。
步骤S2中，上行组播控制设备F基于其预存的用户信息、组播权限配置信息并结合所述组播发送请求消息中所包含的用户身份信息来对该组播发送请求消息进行认证，从而得到一个认证结果。所述认证结果将决定用户终端B是否有权在图1所示通信网络中为其它用户终端提供组播服务。本例中，假设该组播发送请求消息通过所述认证。
接着，进入步骤S3，针对所述通过认证的组播发送请求，上行组播控制设备F对用户终端B所属的接入设备D进行配置，以供接入设备D对此后到来的上行组播业务数据进行过滤。根据本发明的一个优选实施例，上行组播控制设备F通过向接入设备D发送控制信息更新指示消息来将接入设备D处的上行组播转发表中建立一条新的组播控制信息。所述上行组播转发表的一个典型示例如表1：
表1
此外，如果接入设备D与组播路由器E之间还存在其它网络设备(如，交换机、其它接入设备等)，则上行组播控制设备F还可以对所述其它网络设备进行配置，以使其支持上行组播专用VLAN。此后，当所述其它网络设备接到带有上行组播专用VLAN的标识信息的上行组播数据包后，根据其VLAN内对组播数据报文的转发规则将其转发至上一级设备，直到组播路由器。
S3中，上行组播控制设备F经过配置，在接入设备D处的上行组播转发表中增加一条新的组播控制信息(如表1中第一行粗体字所示)，为便于理解，对其中各表项解释如下：
-用户侧端口1：由于接入设备D此前经由其用户侧端口1接收到前述组播发送请求消息，添加的组播控制信息自然对应于其用户侧端口1。
-上行组播地址225.1.2.3：上行组播控制设备F为用户终端B所请求发送的组播业务分配的组播地址。本领域技术人员理解，组播地址与组播组通常是一一对应的，225.1.2.3因此对应组播组“张三的家庭录像”。
-上行组播专用VLAN100：上行组播控制设备F为用户终端B请求发送的所述组播业务确定的上行组播专用VLAN，编号为100。可见，用户侧端口(以下简称端口)1所对应的组播组“张三的家庭录像”以及“海贼王(OVA1)”与端口n所对应的组播组“老剧场”共享上行组播专用VLAN100。
-组播带宽阈值4M字节/秒：上行组播控制设备F为组播组“张三的家庭录像”所确定的带宽上限。根据本发明的一个优选实施例，当包含组播地址225.1.2.3的上行组播业务流所占用的带宽超出其组播带宽阈值4M字节/秒时，接入设备D将拒绝对其进行组播，或者丢弃超过带宽的上行报文。
-状态：一项可通过人工配置进行调整或基于另一表项“有效时间长度”来自动变化的组播控制信息。例如，当上行组播记录包含“有效时间长度”时，相应的上行组播将可以自所述认证通过的时刻(或者，用户终端B开始发送上行组播业务数据的时刻)起能够持续的时间。当所述时间过期后，包含该组播地址的上行业务数据将被视为非法而在接入设备D处被丢弃。此后，用户终端B可以向上行组播控制设备F重新发出组播发送请求，以继续提供该组播业务。优选地，状态转为无效的组播业务的组播控制信息可以由接入设备D自动删除。
-有效时间长度：请参照上文中对“状态”部分的描述。
当来自同一用户终端的同一上行组播业务数据传输到多个组播路由器时，可以进一步用多条组播控制信息表示，并用不同的上行组播专用VLAN来区分，如表2中第2、3行所示。
优选地，在该组播发送请求消息通过所述认证后，上行组播控制设备F还根据表2所示的信息来对是否允许用户终端B发起新的组播业务作进一步判断：
表2
表2主要用于防止用户发送大量非授权上行组播数据，防止未开通此功能的用户具有上行组播的功能。表2可以由网管软件或管理员预先配置，并优选地由接入设备进行维护。
在本发明的一个基于表2的优选实施例中，上行组播控制设备6由接入设备D处维护的表2中保存的信息来确定如何响应该用户终端B的所述组播发送请求消息。如，仅当用户侧端口1上所发送的上行组播业务数据所占的总带宽小于表2中相应的预定阈值时，才进入步骤S3，否则，将该请求消息丢弃或向用户终端B返回指示请求被拒绝的响应消息。
此外，上行组播控制设备F还可以根据表2所示的上行组播业务数量阈值来对该请求消息的发送进行控制，即，仅当该端口上承载的上行组播业务总数小于相应的预定阈值时，才进入步骤S3。
更优选地，上行组播控制设备F联合考虑端口上行组播业务总带宽和上行组播业务总数以对所述请求消息的发送进行控制。
于是，仅当用户终端B的所述组播发送请求通过了基于表2的进一步判断后，该方法才进入步骤S3对接入设备D的组播控制信息进行更新。当然，所述对上行组播业务总数或总带宽的控制也可以结合在所述步骤S2的认证过程中。
综上所述，当用户终端B的所述组播发送请求获准后，除对接入设备D进行步骤S3中的所述配置之外，上行组播控制设备F还在步骤S4中向用户终端B反馈对所述组播发送请求的认证结果，将相应的上行组播地址(即225.1.2.3)、有效时间长度(10000s)、组播带宽阈值(4M字节/秒)等信息告知用户终端B，并通知用户终端B可以开始向网络侧发送其请求发送的上行组播业务数据流。
本发明中，某个上行组播业务的业务数据何时可以开始发送，可以由上行组播控制设备F根据用户终端的请求来动态地控制，也可以由管理人员通过人工配置来进行静态控制。另外，接入设备D处的组播控制信息可以由上行组播控制设备F基于用户终端的组播发送请求来进行自动的更新，也可由管理人员用人工配置的方式来手动更新，此外，接入设备D也可基于“有效时间长度”来自行对上行转发表中的各项组播控制信息进行更新。其中，由上行组播控制设备F所执行的对组播控制信息的更新并非一定需基于用户终端的组播发送请求消息来进行。
此后，用户终端B可在得到上行组播控制设备F的响应后立刻开始相应上行组播业务数据的发送，也可在等待一段特定时间后开始所述发送过程。
步骤S5中，用户终端B将包含组播地址225.1.2.3的上行组播数据包发送至接入设备D。
根据本发明，接入设备D需要在此后的步骤S6中对来自用户终端B的所述上行组播数据包进行甄别，以确定是否允许将其发往组播路由器E以进行组播。对步骤S6详述如下：
接入设备D由所述组播数据包中提取其中包含的组播地址，225.1.2.3。并将其与上行组播转发表中对应端口1的表项进行比对，根据表1可知，接入设备D经所述比对将发现该组播数据包所包含的组播地址为与该端口1相对应的合法组播地址。
此后，再优选地根据该组播数据包所属的组播业务流占用的带宽来基于上行组播转发表进行进一步的判断。具体地，判断该组播业务流所占用的带宽是否超过了4M字节/秒。
如果该业务流所占带宽未超过4M字节/秒，根据本例，接入设备D将允许对该组播数据包进行上行组播转发，并进入步骤S7将该组播数据包经由接入设备D与组播路由器E之间的上行组播专用VLAN100发往组播路由器E。其中，如果来自用户终端B的所述组播数据包不包括所述上行组播专用VLAN的标识信息(Tag)，接入设备D在其中加入上行组播专用VLAN100的标识信息后再将其发往组播路由器E。此后，进行以组播路由器E为根节点的组播。
如果该业务流所占带宽超过了4M字节/秒，则为避免对网络资源的过分占用，接入设备D将拒绝对该组播数据包进行上行组播转发，而将该组播数据包丢弃。
此外，基于上述上行组播业务数据的传输过程，接入设备D与组播路由器E之间还需要传递用户终端B与组播路由器E之间针对该组播组“张三的家庭录像”的协议报文(如，组播路由器和用户侧组播源之间的一些组播路由信息，IGMP/MLD中针对该组播组的报文)，优选地，这些协议报文应该如同该上行组播数据流一样，在该上行组播专用VLAN100中传递。其中，上行组播数据流是单向的，而协议报文则可能是双向的。
于是，用户终端B所提供的上行组播业务在网络中可以被点播，当用户终端A希望接收源自用户终端B的相应组播业务数据时，可在步骤S8中向其所属的接入设备C发送加入请求消息(如，IGMPReport消息，其中包含组播组“张三的家庭录像”的组播地址225.1.2.3)以请求加入组播组“张三的家庭录像”。
若接入设备C可以实现组播代理的功能，则其在接到用户终端A的所述IGMP Report消息后优选地查询与组播组“张三的家庭录像”相对应的组播业务流是否已经预推到本接入设备处。如果所述组播业务流已经预推到接入设备C处，接入设备C将直接经由相应的用户侧端口(连接至用户终端A所在的子网)将相应的组播业务数据发送给用户终端A。如果所述组播业务流未预推至接入设备C处，接入设备C会将所述加入请求消息转发至组播路由器E。作为对所述加入请求消息的响应，在此后的步骤S8中，组播路由器E将其在步骤S7中接收到的组播业务数据发往接入设备C，再由接入设备C将所述组播业务数据经由相应端口转发给用户终端A。
本领域技术人员理解，上述用户终端A向组播路由器E请求接收源自用户终端B的组播业务数据的过程可依照现有的IGMP/MLD协议来实现，其具体实现方式与基于现有技术来请求接收由图1所示的组播源服务器G提供的下行组播业务数据的情形一致，本发明对此不做进一步的细化说明。
本例中，上行组播数据包中所包含的组播地址可以为以下各项中的任一项：IPv4组播地址、IPv4组播所对应的MAC(媒体访问控制)地址、IPv6组播地址、IPv6组播所对应的MAC地址。
根据本例，优选地，接入设备D将由端口1接收到的与组播组“张三的家庭录像”有关的所有协议报文转发至上行组播专用VLAN100中。也即，上行组播专用VLAN100仅用于传输上行组播业务数据以及与上行组播业务有关的协议报文，其中，所述与上行组播业务有关的协议报文如，当端口1通过一个用户侧路由器(不同于网络侧的组播路由器E)才连接到一个上行组播源，在组播路由器E和所述用户侧路由器之间所执行的组播路由协议的相关报文。单播业务数据将经由端口1关联的单播VLAN传输。
图3为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的组播数据的发送进行控制的方法流程图。以下，参照图3并结合图1对发明内容部分所述的本发明之第一方面进行说明，其中，以接入设备D为例。
步骤S10中，接入设备D经由其用户侧端口1接收来自用户终端B的上行组播数据包，其中包含组播地址225.1.2.3。
为对上行组播数据包进行过滤，接入设备D有必要知晓该上行组播数据包的组播属性信息(如，其中包含的组播地址、所述组播业务流所占带宽等)。根据本发明的一个优选实施例，接入设备D参考其中的组播地址以及相应组播业务流所占带宽来判断是否将该组播数据包进行组播。于是，在所述步骤S11中，接入设备D由该组播数据包中解析出其所包含的组播地址225.1.2.3，并对该组播数据包所属的上行组播业务流的流量进行监测，获得该组播业务流的带宽占用情况。
掌握了该组播数据包所包含的组播地址以及其所属业务流的带宽占用情况后，接入设备D将在步骤S12中判断是否允许对该组播数据包进行上行组播转发。步骤S12的一种具体实现过程如下：
首先，接入设备D利用组播地址225.1.2.3来在预存的上行组播转发表中进行查询，判断225.1.2.3是否属于与端口1相对应的合法组播地址。如果一个上行组播数据包所包含的组播地址不属于相应用户侧端口所对应的合法组播地址，则进入步骤S13’，丢弃该上行组播数据包。
判断出该组播数据包所包含的组播地址属于与端口1相对应的合法组播地址后，接入设备D继而对该组播数据包所属的组播业务流所占用的带宽是否超出上行转发表中所预先设定的组播带宽阈值(如，表1中的4M字节/秒)。如果该组播业务流所占带宽未超过4M字节/秒，接入设备D将得到允许将该组播数据包进行上行组播转发的判断结果。反之，如果该组播业务流所占的带宽超出了4M字节/秒，接入设备D将优选地得到不允许将该组播数据包进行上行组播转发的判断结果，该方法进入步骤S13’，将该组播数据包丢弃。
在步骤S12中得到允许将组播数据包进行上行组播转发的判断结果后，该方法进入步骤S13，其中，接入设备D将该组播数据包转发至相应的上行组播专用VLAN中(根据表1，具体应为上行组播专用VLAN100)，并最终到达组播路由器E。如果来自用户终端B的所述上行组播数据包中没有VLAN Tag，则加上上行组播专用VLAN100的标识信息；如果有用户侧的VLAN Tag，接入设备D将其替换为上行组播专用VLAN100的标识信息后再将其经由该VLAN转发至组播路由器E。
此外，在用户终端B所提供的所述组播业务的接入控制过程中，上行组播控制设备F为辅助接入设备D今后对来自用户终端的组播数据的发送控制，基于用户终端B的组播发送请求对接入设备D处的组播控制信息进行更新。于是，根据本发明的一个具体实施例，所述步骤S12之前还包括以下步骤：
-接收来自上行组播控制设备F的控制信息更新指示消息；
-由所述控制信息更新指示消息中提取更新指示信息，所述更新指示信息优选地包含上行组播控制设备F为用户终端B分配的组播地址、相应的组播带宽阈值等信息；
-根据提取出的所述更新指示信息，接入设备D对自身预存的组播控制信息进行更新，以用于对此后到来的上行组播数据进行过滤。
当然，根据上例的一个简化例，在步骤S12中，接入设备D可以仅针对上行组播数据包所包含的组播地址是否属于与相应用户侧端口相对应的合法组播地址来进行判断，而不再利用组播带宽阈值来作进一步限制。
图4为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的上行组播控制设备中用于对来自用户终端的上行组播服务进行辅助控制的方法流程图。以下参照图4并结合图1对上文中发明内容部分中所述的第二方面进行描述。
在步骤S30中，上行组播控制设备F接收由接入设备D转发的源自用户终端B的组播发送请求消息，该请求消息用于请求上行组播控制设备F允许用户终端B向网络提供组播服务。
此后，在步骤S31中，上行组播控制设备F对该组播发送请求消息进行认证。具体地，根据该消息中包含的用户信息以及本上行组播控制设备处预存的用于认证的用户信息、组播权限信息等来进行所述认证。
若该组播发送请求消息通过该次认证，则上行组播控制设备F将在步骤S32中生成控制信息更新指示消息，根据本发明的一个优选实施例，该消息包含如下相互对应的组播控制信息：用户侧端口1；上行组播地址225.1.2.3；上行组播专用VLAN100；组播带宽阈值4M字节/秒；有效时间长度10000秒。更新后的组播控制信息将由接入设备D用于对此后到来的上行组播数据包所进行的过滤操作。
此外，上行组播控制设备F还将响应用户终端B的所述组播发送请求消息，具体地，将为其分配的组播地址告知用户终端B，并通知可以开始发送相应的上行组播业务数据。
如果该组播发送请求消息未通过所述认证，则上行组播控制设备F将向其返回用于告知用户终端B其所请求的组播业务数据发送被拒绝的响应消息，当然，也可不返回任何响应消息。
此外，在对组播发送请求消息的认证通过后，优选地，上行组播控制设备F由接入设备C处获取如表2所示的信息，进而判断是否进入步骤S32来生成控制信息更新指示消息。
图5为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的上行组播服务进行控制的组播控制装置框图。以下，参照图5并结合图1对发明内容部分所述的本发明的第三方面进行说明，其中，以接入设备D为例。
所示组播控制装置10包括：上行组播接收装置100、属性信息获得装置101、组播判断装置102、组播发送装置103、控制信息查询装置104、更新消息接收装置105、更新信息提取装置106、控制信息更新装置107以及控制信息存储装置108。其中，所述组播判断装置102包括：地址判断装置1020和带宽判断装置1021；所述组播发送装置103包括：标识查询装置1030、标识加入装置1031以及发送装置1032。
首先，由上行组播接收装置100经由接入设备D的端口1接收来自用户终端B的上行组播数据包，其中包含组播地址225.1.2.3。
为对上行组播数据包进行过滤，接入设备D有必要知晓该上行组播数据包的组播属性信息(如，其中包含的组播地址、所述组播业务流所占带宽等)。根据本发明的一个优选实施例，接入设备D参考其中的组播地址以及相应组播业务流所占带宽来判断是否将该组播数据包进行组播。于是，属性信息获得装置101由该组播数据包中解析出其所包含的组播地址225.1.2.3，并对该组播数据包所属的上行组播业务流的流量进行监测，获得该组播业务流的带宽占用情况。
控制信息查询装置104用于将一个控制信息存储装置108中查询与用户侧端口1相对应的组播控制信息，并提供给组播判断装置102。
此外，属性信息获得装置101所得到的该组播数据包所包含的组播地址以及其所属业务流的带宽占用情况也提供给组播判断装置102，组播判断装置102的各子装置的一种工作方式如下：
首先，由地址判断装置1020来判断225.1.2.3是否属于与端口1相对应的合法组播地址。如果一个上行组播数据包所包含的组播地址不属于相应用户侧端口所对应的合法组播地址，该上行组播数据包将被接入设备丢弃。
地址判断装置1020将得到的判断结果告知所述带宽判断装置1021，所述带宽判断装置1021将基于该指示组播地址合法的判断结果来对该组播数据包所属的组播业务流所占用的带宽是否超出上行转发表中所预先设定的组播带宽阈值(如，表1中的4M字节/秒)进行判断，并将其判断结果告知所述标识查询装置1030。
在该组播数据包所包含的组播地址属于合法地址的基础上，如果带宽判断装置1021得到的判断结果指示该组播业务流所占带宽未超过4M字节/秒，则表示应允许将该组播数据包进行上行组播转发。反之，如果该组播业务流所占的带宽超出了4M字节/秒，组播判断装置102将优选地拒绝将该组播数据包进行上行组播转发，并指示相应的子装置(图中未示出)来将该数据包丢弃。
根据本例，由于带宽判断装置1021优选地仅在地址判断装置1020提供的判断结果表示组播数据包中包含的组播地址属于合法组播地址时才进行针对组播流带宽占用情况的进一步判断，所以，当带宽判断装置1021得到的判断结果表示相应组播业务流所占带宽未超出限制时，组播发送装置103即将该组播数据包转发至相应的上行组播专用VLAN中(根据表1，具体应为上行组播专用VLAN100)。
组播发送装置103的工作流程如下：首先，由标识查询装置1030在上行转发表中查询相应的上行组播专用VLAN100的标识信息(VLAN Tag)，并提供给标识加入装置1031，由后者用查询到的VLAN100的标识信息来对该组播数据包中的VLAN Tag进行替换，并将经所述替换而生成的新的上行组播数据包交给发送装置1032，再由所述发送装置1032将该新的上行组播数据包发往VLAN100的网络中。
此外，在用户终端B所提供的所述组播业务的接入控制过程中，上行组播控制设备F为辅助接入设备D今后对来自用户终端的组播数据的发送控制，基于用户终端B的组播发送请求对接入设备D处的组播控制信息进行更新。于是，根据本发明的一个具体实施例，所述组播控制装置10包括以下用于进行组播控制信息更新的子装置：
-更新消息接收装置105，负责接收来自上行组播控制设备F的控制信息更新指示消息；
-更新信息提取装置106，由更新消息接收装置105所接收到的控制信息更新指示消息中提取更新指示信息，所述更新指示信息优选地包含上行组播控制设备F为用户终端B分配的组播地址、相应的组播带宽阈值等信息；
-由控制信息更新装置107来根据提取出的所述更新指示信息，对预存的组播控制信息进行更新，以用于对此后到来的上行组播数据进行过滤。
其中，控制信息存储装置108可以位于组播控制装置10内，也可配置在任一与接入设备D相互独立的数据库型服务器中，由组播控制装置10通过对其进行访问来更新或查询组播控制信息。因此，所述控制信息存储装置108在组播控制装置10中是可选的。
当然，根据上例的一个简化的变化例，组播判断装置102可以仅针对上行组播数据包所包含的组播地址是否属于与相应用户侧端口相对应的合法组播地址来进行判断，因此，在此变化例中，所述带宽判断装置1022是可选的。
图6为根据本发明的一个具体实施方式的在通信网络的上行组播控制设备中用于对来自用户终端的上行组播服务进行辅助控制的组播辅助控制装置框图。以下参照图6并结合图1对上文中发明内容部分中所述的第四方面进行描述。
所示组播辅助控制装置30包括：更新消息生成装置300、更新消息发送装置301、发送请求接收装置302以及认证装置303。
首先，由发送请求接收装置302来接收由接入设备D转发的源自用户终端B的组播发送请求消息，该请求消息用于请求上行组播控制设备F允许用户终端B向网络提供组播服务。
此后，由认证装置303对该组播发送请求消息进行认证。具体地，根据该消息中包含的用户信息以及本上行组播控制设备处预存的用于认证的用户信息、组播权限信息等来进行所述认证。
若该组播发送请求消息通过该次认证，则将由更新消息生成装置300来生成控制信息更新指示消息，根据本发明的一个优选实施例，该消息包含如下相互对应的组播控制信息：用户侧端口1；上行组播地址225.1.2.3；上行组播专用VLAN100；组播带宽阈值4M字节/秒；有效时间长度10000秒。更新后的组播控制信息将由接入设备D用于对此后到来的上行组播数据包所进行的过滤操作。
生成的所述控制信息更新指示消息由更新消息发送装置301发往接入设备D。
此外，上行组播控制设备F还将响应用户终端B的所述组播发送请求消息，具体地，为其分配组播地址并告知用户终端B可以开始发送相应的上行组播业务数据。
如果该组播发送请求消息未通过所述认证，则上行组播控制设备F将向其返回用于告知用户终端B其所请求的组播业务数据发送被拒绝的响应消息，当然，也可不返回任何响应消息。
根据本发明的一个优选实施例，在对组播发送请求消息的认证通过后，优选地，上行组播控制设备F通过图6中未示出的一个获取装置来由接入设备D处获取如表2所示的信息，进而由一个图6中未示出的判断装置来判断是否应由更新消息生成装置300来生成控制信息更新指示消息。
尽管上述说明为本发明提供了一些实施例，并非用来限定本发明的保护范围，本技术领域的专业人员可以在不脱离本发明的范围和精神的前提下，对实施例进行各种修改，这种修改均属于本发明的范围内。
Claims (12)
1.一种在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行控制的方法，其中，包括以下步骤：
a.经由所述接入设备的一个用户侧端口接收来自该用户终端的组播数据包；
b.获得所述组播数据包的组播属性信息；
d.根据该组播数据包的组播属性信息以及与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息来判断是否允许将该组播数据包进行上行组播转发；
e.如果允许将该组播数据包进行上行组播转发，则经由本接入设备与组播路由器之间的上行组播专用VLAN将该组播数据包发往所述组播路由器，以用于向其他终端用户提供组播服务，其中，所述上行组播专用VLAN被来自该用户侧端口的上行组播业务和来自某个特定用户侧端口的上行组播业务所共享。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤d之前还包括：
c.查询与所述用户侧端口相对应的组播控制信息。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤d之前还包括：
-接收来自本接入设备所属的上行组播控制设备的控制信息更新指示消息，其中包含用于更新与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息的更新指示信息；
-由所述控制信息更新指示消息中提取所述更新指示信息；
-基于所述更新指示信息，对与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息进行更新，以生成经更新的与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息；
所述步骤d还包括：
-根据该组播数据包的组播属性信息以及所述经更新的与所述用户侧端口相对应的组播控制信息来判断是否允许将该组播数据包进行上行组播转发。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述组播属性信息包括该组播数据包所包含的组播地址，所述步骤b包括：
-由所述组播数据包中解析出其中所包含的所述组播地址；
所述组播控制信息包括与所述用户侧端口相对应的一个或多个合法组播地址；
所述步骤d包括：
-判断所述组播数据包所包含的组播地址是否属于与该用户侧端口相对应的合法组播地址；
-如果该组播数据包所包含的组播地址属于与该用户侧端口相对应的合法组播地址，则判断允许对该组播数据包进行上行组播转发。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述组播属性信息还包括该组播数据包所属的组播业务所占用的带宽，
所述步骤b还包括：
-基于所述组播数据包来检测其所属组播业务所占用的带宽；
所述组播控制信息还包括与所述一个或多个合法组播地址分别对应的组播带宽阈值，
所述步骤d还包括：
-判断该组播数据包所属的组播业务所占用的带宽是否小于等于相应的组播带宽阈值；
-如果所述组播数据包所包含的组播地址属于与该用户侧端口相对应的合法组播地址，且其所属的组播业务所占用的带宽小于等于相应的组播带宽阈值，则判断允许将该组播业务包进行上行组播转发。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述上行组播专用VLAN用于传输来自用户终端的上行组播数据，所述上行组播控制信息还包括与所述一个或多个合法组播地址分别对应的一个或多个上行组播专用VLAN的标识信息，所述步骤e包括：
e1.如果允许将该组播数据包进行组播，则在所述上行组播控制信息中查询与所述组播数据包所包含的组播地址相对应的上行组播专用VLAN的标识信息；
e2.在该组播数据包中加入该上行组播专用VLAN的标识信息，以生成一个新的组播数据包；
e3.将所述新的组播数据包经由所述上行组播专用VLAN发往所述组播路由器。
7.一种在通信网络的接入设备中用于对来自用户终端的上行组播业务进行控制的组播控制装置，其中，包括：
上行组播接收装置，用于经由所述接入设备的一个用户侧端口接收来自该用户终端的组播数据包；
属性信息获得装置，用于获得所述组播数据包的组播属性信息；
组播判断装置，用于根据该组播数据包的组播属性信息以及与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息来判断是否允许将该组播数据包进行上行组播转发；
组播发送装置，用于，如果允许将该组播数据包进行上行组播转发，则经由本接入设备与组播路由器之间的上行组播专用VLAN将该组播数据包发往所述组播路由器，以用于向其它用户终端提供组播服务，其中，所述上行组播专用VLAN被来自该用户侧端口的上行组播业务和来自某个特定用户侧端口的上行组播业务所共享。
8.根据权利要求7所述的组播控制装置，其特征在于，还包括：
控制信息查询装置，用于查询与所述用户侧端口相对应的组播控制信息。
9.根据权利要求8所述的组播控制装置，其特征在于，还包括：
更新消息接收装置，用于接收来自本接入设备所属的管理设备的控制信息更新指示消息，其中包含用于更新与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息的更新指示信息；
更新信息提取装置，用于由所述控制信息更新指示消息中提取所述更新指示信息；
控制信息更新装置，用于基于所述更新指示信息，对与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息进行更新，以生成经更新的与所述用户侧端口相对应的上行组播控制信息；
所述组播判断装置还用于：
-根据该组播数据包的组播属性信息以及所述经更新的与所述用户侧端口相对应的组播控制信息来判断是否允许将该组播数据包进行上行组播转发。
10.根据权利要求7所述的组播控制装置，其特征在于，所述组播属性信息包括该组播数据包所包含的组播地址，所述属性信息获得装置还用于：
-由所述组播数据包中解析出其中所包含的所述组播地址；
所述组播控制信息包括与所述用户侧端口相对应的一个或多个合法组播地址；
所述组播判断装置包括：
地址判断装置，用于判断所述组播数据包所包含的组播地址是否属于与该用户侧端口相对应的合法组播地址，以确定是否允许对该组播数据包进行上行组播转发。
11.根据权利要求10所述的组播控制装置，其特征在于，所述组播属性信息还包括该组播数据包所属的组播业务所占用的带宽，
所述属性信息获得装置还用于：
-基于所述组播数据包来检测其所属组播业务所占用的带宽；
所述组播控制信息还包括与所述一个或多个合法组播地址分别对应的组播带宽阈值，
所述组播判断装置还包括：
带宽判断装置，用于判断该组播数据包所属的组播业务所占用的带宽是否小于等于相应的组播带宽阈值，以确定是否允许对该组播数据包进行上行组播转发。
12.根据权利要求7至11中任一项所述的组播控制装置，其特征在于，所述上行组播专用VLAN用于传输来自用户终端的上行组播数据，所述组播控制信息还包括与所述一个或多个合法组播地址分别对应的一个或多个上行组播专用VLAN的标识信息，所述组播发送装置包括：
标识查询装置，用于当允许将该组播数据包进行组播时，在所述组播控制信息中查询与所述组播数据包所包含的组播地址相对应的上行组播专用VLAN的标识信息；
标识加入装置，用于在该组播数据包中加入该上行组播专用VLAN的标识信息，以生成一个新的组播数据包；
发送装置，用于将所述新的组播数据包经由所述上行组播专用VLAN发往所述组播路由器。
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