自動交換光網絡組播網絡接口業務的實現方法
2023-10-10 08:58:39 1
專利名稱：自動交換光網絡組播網絡接口業務的實現方法
技術領域：
本發明涉及寬帶接入網絡技術，尤其是涉及在自動交換光網絡中組播UNI(用戶網絡接口)和NNI(網絡-網絡接口)業務的實現方法背景技術隨著寬帶接入用戶數目的大規模增長，寬帶業務成為ISP新一輪的競爭焦點。網絡電視、視頻會議等寬帶應用需要佔用較大的帶寬，並且需要傳送網絡具有670D服務質量保證。雖然IP組播技術可以在主幹上有效的使用網絡帶寬，但由於IP本身盡力服務的特性，使得IP組播無法提供服務質量保證，因此IP組播並不適合在較大範圍內提供具有嚴格QoS要求的寬帶業務。並且隨著數據業務和專線業務的迅速發展，大大加大了對網絡的帶寬需求，對網絡帶寬的動態分配要求也越來越迫切，需要網絡提供動態開通的能力，需要支持網狀網的結構，同時具有靈活的擴展能力和快速的保護恢復功能。
與此同時，近幾年自動交換光網絡ASON的研究取得了非常大的進展，它在控制平面使用GMPLS協議，提供了兩種新的連接類型SC(Switched Connection交換連接)，SPC(Soft PermanentConnection軟永久連接)。目前ITU-T已經基本完成了ASON的架構和需求定義，IETF完成了信令擴展、自動發現、路由的協議擴展和定義，OIF完成了UNI、E-NNI等接口規範的定義，並且基於上述規範的設備開始逐漸在骨幹域和城域範圍內得到了應用。但這些標準規範都是基於單點到單點(P2P)的連接而定義，因此擴展現有的ASON控制平面，使其除了可以支持單點到單點(P2P)的連接之外，還可以支持單點到多點(P2MP)的連接，從而有效地利用網絡帶寬。
圖1是單點到多點(P2MP)的端到端SC連接的示意圖。如圖1所示，USERA和USERB、USERC和USERD組成網絡組播樹，USERA作為一個源，USERB、USERC和USERD作為多個宿，形成USERA到USERB、USERC和USERD的一個樹狀連接。在該樹狀連接中，USERA作為一個源端，USERB、USERC和USERD作為多個宿端。在本文中，源端稱為根，多個宿端稱為葉。
目前，在現有技術還沒有針對ASON的組播UNI標準實現方式，在國家863的3TNET項目中，針對ASON實現組播是通過擴展UNI，新增私有對象(P2MP對象)實現的，該對象主要攜帶組播樹標識Index，Class-num為11bbbbbb。在實現組播樹的創建和嫁接、刪除與剪枝和狀態通告時的所有消息傳遞中都攜帶該對象，該對象結構為圖2所示其中，IPv4 tunnel sender address與LSP_TUNNEL_IPv4_SENDER_TEMPLATE對象中的一致。
Tree ID為組播樹ID標識。
在該方案的實現中，由於在組播樹的創建/刪除、嫁接/剪枝、狀態通告的所有消息中都需要攜帶該組播樹標識信息，不能只在信令處理中將組播樹標識信息當作UNI的屬性處理(因為UNI屬性只從客戶側UNI-C向網絡設備側UNI-N發送)，只能作為信令處理的一部分，因此必須定義私有擴展對象(P2MP對象)。
在實際的網絡處理時，對於UNI的組播樹標識，在組播樹的創建/嫁接需要提供UNI的組播樹標識，在對整個組播樹刪除時，同樣也需要組播樹標識，但在組播樹葉子的剪枝時，由於是對單個組播樹葉子的操作，對於一個組播樹葉子，有葉子的源、目的地址唯一標識一個組播樹葉子，因此剪枝時不一定需要組播樹標識。在狀態通告時是根據各個處理的消息發送通告的，有針對消息的標識處理機制，因此也不一定需要組播樹標識。因此，在所有的組播信令消息中都增加組播樹標識，增加了網絡設備對UNI消息的處理複雜度。
另外，由於在UNI信令消息中都需要增加組播樹標識，而不是將組播樹標識作為UNI的一個特徵，UNI的信令定義和處理方式和網絡設備的相同，由於目前UNI的定義由OIF組織定義，而網絡設備的信令定義和處理方式由IETF組織定義，也就是組播UNI的定義是在IETF的基礎上進行私有對象的擴展，而不是在OIF的UNI基礎上擴展，這樣不利於組播UNI的擴展和標準化。
發明內容
本發明的目的在於提供一個組播技術的UNI接口模型，簡化ASON網絡對組播UNI業務的處理流程，使ASON網絡能夠建立一個單點到多點(P2MP)的端到端SC自動連接。
本發明的另一個目的在於通過對OIF的UNI接口擴展，增強組播UNI接口的可擴展性和標準化。
為了實現本發明的目的，提出一種自動交換光網絡組播網絡接口業務的實現方法，其應用於用戶網絡接口和網絡-網絡接口，其特徵是對用戶網絡接口和網絡-網絡接口信令協議中的相應對象屬性進行擴展，通過增加子對象實現對組播樹的標識；在用戶網絡接口和網絡-網絡接口信令協議中，改變組播樹標識的處理機制，使組播樹的建立和嫁接攜帶組播樹標識，而組播樹的刪除和剪枝、組播樹的狀態查詢不攜帶組播樹標識，實現組播用戶網絡接口業務和網絡-網絡接口業務。
所述的信令協議為用戶網絡接口UNI信令協議，所述的進行擴展的相應對象為GENERALIZED_UNI對象，實現對組播樹標識的子對象為組播樹標識屬性Multicast Tree ID。
所述的對UNI信令協議中的GENERALIZED_UNI對象進行擴展，是將組播樹標識作為私有對象擴展。
所述的對組播樹標識的處理機制是將源端到多個宿端之間的請求連接，對應為逐個源端—宿端的請求方式，既，將組播樹請求{源端，宿端1，宿端2，…，宿端n}對應為{源端，宿端1}，{源端，宿端2}，…，{源端，宿端n}，並將n個單獨的單點到單點的UNI連接關聯起來。
所述的n個單獨的單點到單點的UNI連接的關聯是採用定義一個組播樹標識Index實現。
在所述的組播樹中，單個源端-宿端的連接請求方式建立的信令流程如下源端客戶設備向網絡設備發送攜帶源端、目的端地址和組播屬性Multicast Tree ID的組播請求Path消息；源端網絡設備接收到Path消息，獲取到源端、目的端地址和組播屬性，經過路由算法，在網絡內部建立從源端網絡設備到目的端網絡設備的組播路徑，源端網絡設備通過該組播路徑發送Path消息到目的端網絡設備；在目的端網絡設備接收到Path消息後，向目的端客戶設備發送攜帶組播屬性Multicast Tree ID的UNI信令Path消息；目的端客戶設備接收到Path消息的請求後，進行相應的資源預留處理，並向網絡側設備回送Resv消息，網絡設備按照原有路徑回送Resv消息，直到源端客戶設備；當源端客戶設備接收到網絡設備的Resv消息後，端到端的組播業務建立成功。
在所述的組播樹中，對組播樹的刪除和單個連接的刪除請求是由源端的客戶設備發送給網絡設備或者宿端的網絡設備發送給客戶設備，在刪除組播樹時，採用逐個源端-宿端進行刪除。
本發明的組播UNI對GENERALIZED_UNI的擴展方法，同樣也適用於組播在NNI情況下的應用。
本發明的自動交換光網絡組播UNI和NNI業務的實現方法是針對自動交換光網絡的發展，提供對UNI和NNI接口進行組播功能的擴展。通過對UNI和NNI信令的擴展，實現傳送網絡組播樹的創建和拆除，以及向組播樹動態添加和刪除成員，從而維護一個單點到多點(P2MP)的端到端SC自動連接。通過簡化UNI和NNI信令的組播擴展，降低了組播的處理過程。同時通過組播樹標識的UNI和NNI屬性化，增強了組播UNI和NNI的可擴展性和標準化程度。
圖1是單點到多點P2MP的端到端SC連接的示意圖；圖2是現有技術中新增私有對象P2MP對象的結構圖；圖3是Multicast Tree ID子對象的定義結構圖；圖4是組播樹建立的信令流程圖。
具體實施例方式
傳送網絡組播樹是指傳送網絡一個源到多個宿之間的具有固定帶寬的一個樹狀連接，源端和宿端分為客戶設備(UNI-C)和網絡設備(UNI-N)。根據組播方式的需求，UNI信令的組播擴展需要完成以下任務1.組播樹的創建和嫁接；2.組播樹的刪除和剪枝；3.組播樹的狀態通告。
其中，組播樹的創建和對現存組播樹的嫁接只能由源端UNI-C完成，宿端UNI-C只能刪除作為組播樹一部分的連接。在組播樹內的個別連接可以從源或宿的UNI-C或UNI-N刪除，但是，多個連接只能由UNI-C或UNI-N逐個刪除。
要完成組播樹的建立請求，也就是要在UNI中申請根到多個葉子之間的連接請求，為了最大限度的兼容UNI1.0，對於根到多個葉子之間的請求連接，採用逐個根-葉子的請求方式。例如將組播樹請求{根，葉子1，葉子2，…，葉子n}對應為{根，葉子1}，{根，葉子2}，…，{根，葉子n}(N為正整數)。為了將以上n個單獨的單點到單點的UNI連接關聯起來，定義一個組播樹標識Index。
要完成UNI信令的組播擴展功能，必須對應到UNI的消息定義中，下面的表1中定義了組播擴展需要的UNI信令抽象消息。
表1
根據實際採用的信令協議(如RSVP協議)，組播擴展需要利用的具體消息類型如表2所示，圖2所示的是採用GMPLS的RSVP協議與UNI抽象消息之間的對應關係表2
從上面分析可以得出，要實現組播樹連接的創建和嫁接，源UNI-C和源UNI-N需要攜帶播樹標識Index，當連接已經成功建立以後，該連接的刪除和狀態通告不需要標識Index，因為該連接具有LSP的標識。所以，僅在PATH消息中增加組播樹屬性。表3顯示了組播UNI屬性與RSVP對象的對應關係。
表3
從上表3中可以看出，組播UNI屬性新增了組播樹標識屬性，因此RSVP協議通過對GENERALIZED_UNI對象進行了擴展，增加Multicast Tree ID子對象來標識一棵組播樹，該Multicast Tree ID子對象的定義如附圖3所示。
在上述對應表中，表1已經定義了實現組播功能需要的請求類型，表2具體的表現了採用信令協議(如RSVP協議)需要利用的具體消息類型，表3具體的體現了要實現組播功能，需要在信令協議中具體攜帶的相關信息。如組播連接建立請求，需要使用RSVP信令協議的Path消息，用來協議組播樹建立請求的源端、宿端TNA地址，組播樹標識等組播樹建立請求的相關信息。
根據以上說明，UNI信令的組播擴展具體的處理過程具體說明如下1.組播樹的創建和嫁接；組播樹的創建和嫁接請求是用來創建一個組播樹或者在組播樹上增加一個葉子，是由根的客戶設備發送給網絡設備或者由葉子的網絡設備發送給客戶設備。
根的網絡設備的處理過程為當根的客戶設備發送組播樹的連接請求時，需要攜帶組播樹標識Index，網絡設備接收到該連接請求後，如果當前沒有與該Index相符合的組播樹，那麼新建立一個組播樹；如果已經存在與該Index相符合的組播樹，則進行組播樹的嫁接。
2.組播樹的刪除和剪枝；組播樹的刪除和剪枝請求是用來刪除一個組播樹或者從一個組播樹刪除一個葉子，是由根的客戶設備發送給網絡設備或者葉子的網絡設備發送給客戶設備。前面描述到，為了最大兼容UNI1.0，組播樹的創建是採用逐個根-葉子建立的，因此在刪除組播樹時，同樣也採用逐個根-葉子進行刪除，因此每一個根地址和葉子地址就已經對應了將要刪除的連接，在進行組播樹的剪枝時也不需要組播樹標識Index。
如，在源端UserA發起一條組播樹的剪枝動作(到UserB)，具體實現的步驟如下(1)客戶端設備UserA向網絡設備NetworkA發送源和目的分別為UserA和UserB的組播請求Path消息，消息中攜帶源、目的地址，並且ADMIN_STATUS對象標識為刪除；(2)網絡設備NetworkA接收到Path消息，獲取到源、目的地址，由於一個源與目的是一一對應的關係，因此在NetworkA能夠找到對應LSP進行刪除，直接發起刪除的信令流程；(3)當NetworkA接收到下遊節點返回的刪除成功的消息後，向UserA回送刪除成功的消息；3.組播樹的狀態通告；組播樹的狀態通告包括組播樹創建或嫁接失敗、組播樹刪除或剪枝失敗。由於組播樹的建立和刪除過程都是採用逐個根-葉子完成的，一個葉子的建立和刪除過程不會影響到整個組播樹，因此在發生錯誤時，不需要組播樹標識Index。
以組播樹建立過程為例，組播樹的創建過程失敗的狀態通告步驟如下(1)當UserA發起從UserA到UserB的組播連接建立請求，向NetworkA發送Path消息請求建立組播連接，NetworkA計算網絡內路徑後向下遊發送路徑建立請求，但網絡邊界顯示此時UserB的路由不可達，向NetworkA發送建立失敗消息通告(Notify消息)；(2)在信令傳遞中，每一條LSP都有獨立的標識，因此NetworkA接收到其他節點傳送的狀態通告消息(Notify消息)，可以通過LSP標識進行相應的處理，不需要組播樹標識。NetworkA對失敗通告處理後，向UserA發送PathErr消息，通告建立過程失敗，UserA按照同樣的原則進行錯誤處理；下面，結合如圖1示的建立一個userA到userB、userC和userD之間的組播樹連接，以userA到userB的組播樹建立過程為例說明UNI信令流程。圖4是組播樹建立的信令流程圖，其具體步驟敘述如下(1)客戶端設備UserA向網絡設備NetworkA發送源和目的分別為UserA和UserB的組播請求Path消息，消息中攜帶源、目的地址和組播樹標識屬性Multicast Tree ID；(2)網絡設備NetworkA接收到Path消息，獲取到源、目的地址和組播樹標識屬性，經過路由算法，在網絡內部建立從NetworkA到NetworkB的組播路徑，NetworkA通過該組播路徑發送Path消息到NetworkB；(3)在NetworkB接收到Path消息後，向目的客戶端設備UserB發送UNI信令(Path消息)，消息中同樣攜帶組播樹標識屬性；
(4)UserB接收到Path消息的請求後，進行相應的資源預留處理，並向網絡側設備回送Resv消息，網絡設備按照原有路徑回送Resv消息，直到源客戶端設備UserA；(5)當UserA接收到網絡設備NetworkA的Resv消息後，端到端的組播業務建立成功。
其中，客戶端設備和網絡設備之間的組播樹請求Path消息和新增組播樹標識屬性Multicast Tree ID定義如下Path Message::＝Common Header[INTEGRITY][[MESSAGE_ID_ACK|MESSAGE_ID_NACK]...]MESSAGE_IDUNI_IPv4_SESSION
IPv4_IF_ID_RSVP_HOP
TIME_VALUES
GENERALIZED_LABEL_REQUEST[ADMIN_STATUS]Generalized UNI sender descriptor
Generalized UNI::＝Common Object Header
DESTINATION_TNA
SOURCE_TNA[DIVERSITY...][SERVICE_LEVEL][EGRESS_LABEL]Multicast Tree ID
sender_descriptor::＝LSP_TUNNEL_IPv4_SENDER_TEMPLATE
SONET/SDH_SENDER_TSPEC 。
如上面對Path消息和Generalized UNI對象的描述可以得到，要實現組播業務的UNI/NNI實現，只需要針對Path消息中攜帶的Generalized-UNI對象進行擴展，增加組播樹子對象Multicast TreeID，對於信令協議的其他對象不需要做任何變動。
以上所述，僅為本發明較佳的實施方式，並非用來限定本發明實施的範圍。因此，凡是依本發明所述的特徵及精神所作的等同變化或修飾，均應包括在本發明的權利要求保護範圍內。
權利要求
1.一種自動交換光網絡組播網絡接口業務的實現方法，其應用於用戶網絡接口和網絡-網絡接口，其特徵在於在用戶網絡接口和網絡-網絡接口進行組播功能的擴展時，通過對用戶網絡接口和網絡-網絡接口信令協議中的相應對象進行擴展，增加子對象屬性實現對組播樹的標識；在完成組播樹的建立請求時，將源端到多個宿端之間的請求連接，對應為逐個源端與宿端的請求連接，接口信令協議對組播樹標識的處理機制實現組播樹的創建和嫁接攜帶組播樹標識，組播樹的剪枝/刪除、組播樹的狀態查詢不攜帶組播樹標識。
2.根據權利要求1的組播網絡接口業務的實現方法，其特徵在於所述的進行擴展的相應對象為通用網絡接口對象，實現對組播樹標識的子對象為組播樹標識屬性。
3.根據權利要求2的組播網絡接口業務的實現方法，其特徵在於所述的對信令協議中的通用網絡接口對象進行擴展，是將組播樹標識作為私有對象擴展。
4.根據權利要求1的組播網絡接口業務的實現方法，其特徵在於所述的將源端到多個宿端之間的組播請求連接，對應為逐個源端與宿端的請求連接，即，將組播樹請求{源端，宿端1，宿端2，…，宿端n}對應為{源端，宿端1}，{源端，宿端2}，…，{源端，宿端n}，並將n個單獨的單點到單點的網絡—網絡接口連接關聯起來。
5.根據權利要求4的組播網絡接口業務的實現方法，其特徵在於所述的n個單獨的單點到單點的網絡—網絡接口連接的關聯是採用定義一個組播樹標識Index實現。
6.根據權利要求4的組播網絡接口業務的實現方法，其特徵在於在所述的組播樹中，單個源端—宿端的連接請求方式建立的信令流程如下源端客戶設備向網絡設備發送攜帶源端、目的端地址和組播樹標識屬性的組播請求Path消息；源端網絡設備接收到Path消息，獲取到源端、目的端地址和組播屬性，經過路由算法，在網絡內部建立從源端網絡設備到目的端網絡設備的組播路徑，源端網絡設備通過該組播路徑發送Path消息到目的端網絡設備；在目的端網絡設備接收到Path消息後，向目的端客戶設備發送攜帶組播樹標識屬性的用戶網絡接口信令Path消息；目的端客戶設備接收到Path消息的請求後，進行相應的資源預留處理，並向網絡側設備回送Resv消息，網絡設備按照原有路徑回送Resv消息，直到源端客戶設備；當源端客戶設備接收到網絡設備的Resv消息後，端到端的組播業務建立成功。
7.根據權利要求1、4或6的組播網絡接口業務的實現方法，其特徵在於在所述的組播樹中，對組播樹的剪枝/刪除是由源端的客戶設備發送給網絡設備或者宿端的網絡設備發送給客戶設備，在刪除組播樹時，採用逐個源端—宿端進行刪除。
全文摘要
本發明是一種自動交換光網絡組播網絡接口業務的實現方法，其應用於用戶網絡接口UNI和網絡－網絡接口NNI，其特徵是對用戶網絡接口和網絡－網絡接口信令協議中的相應對象進行擴展，通過增加子對象實現對組播樹的標識。在用戶網絡接口和網絡－網絡接口信令協議中，改變組播樹標識的處理機制，使組播樹的建立和嫁接攜帶組播樹標識，而組播樹的刪除和剪枝、組播樹的狀態查詢不攜帶組播樹標識，實現組播用戶網絡接口業務和網絡－網絡接口業務。本發明通過對組播樹標識的UNI和NNI屬性化，降低了UNI和NNI信令對組播業務的處理過程，增強了組播UNI和NNI的可擴展性和標準化程度。
文檔編號H04L12/56GK1859255SQ20061005797
公開日2006年11月8日 申請日期2006年3月2日 優先權日2006年3月2日
發明者尹芳 申請人:華為技術有限公司