無線環境下的組播轉單播的實現方法
2023-07-01 02:12:31 1
專利名稱：無線環境下的組播轉單播的實現方法
技術領域：
本發明涉及一種組播轉單播的方法，特別是涉及一種在無線環境下組播轉單播的實現方法。
背景技術：
當前無線用戶日益新增，而無線/有線帶寬資源卻相當有限，為了有效的解決單點發送、多點接收的問題，將組播技術大規模應用於網絡，節省了帶寬，有效的避免了信道擁塞的可能。然而，如果在某個無線口上存在大量用戶如圖3-1中APl所示，但只有一個用戶是某些數據的接收者，傳統的組播技術會將數據發送至該無線口下所有用戶，無形中佔用了有限的無線資源，出現無線信道擁塞的可能；同時對於802. 11網絡來說，組播流轉發並不安全，因此組播到單播轉換對於提供可靠傳輸和減少損失和延遲對於多媒體應用是必不可少的。然而在無線網絡應用中卻無法解決此類問題，因為一個無線口與二層交換口不同，可以關聯多個用戶，該方案在無線環境中的使用，依然會導致該問題。中國專利200610011296. 2公開了一種基於RTP協議的IPTV機頂盒組/單播無縫切換方法，應用於IPTV系統中，包括組播轉單播方法和單播轉組播方法，組播轉單播的方法包括接受組播數據，解碼數據並播放；接收到組播改單播命令，暫停解碼器的解碼；判斷最後一個數據幀是否完整，若完整，發出退出組播請求，退出組播，否則，繼續收組播數據包；退出組播後，請求單播的統一資源定位器；恢復解碼器；請求單播數據；判斷接收的數據的時間戳，若大於或等於組播過程中收到的最後一幀的時間戳，則將該單播數據丟棄，否則將單播數據送入解碼器解碼顯示。中國專利200810126185. 5公開一種網絡互動電視(IPTV)終端組播轉單播切換方法，該方法包括接收組播RTP數據包的IPTV終端收到組播轉單播指令後，建立單播通道； 單播通道建好後，退出組播通道，並請求單播數據；根據記錄的組播通道最後收到RTP數據包的時戳和編號，以及記錄的最新收到RTP數據包的時戳和編號，對收到的RTP數據包進行過濾。本發明還公開一種IPTV終端組播轉單播切換系統，包括流媒體伺服器、控制伺服器和包含RTP數據包接收單元、編號&記錄單元、指令接收單元、通道轉換單元、數據請求單元、過濾單元的IPTV終端，本發明不需要時刻關注數據幀的完整性，能夠更好地進行組播轉單播的無縫切換、提高用戶體驗，且容易實現。中國專利20101(^839 . 7提供了一種用戶端設備及其無線組播轉單播業務的實現方法，所述方法包括步驟在內核協議棧模塊接收到組播包時，根據該組播包中攜帶的組播組MAC地址查找組播轉發表中與該組播包相匹配的匹配表項，並根據該匹配表項將所述組播包轉換為單播包後發送至對應的無線接口，對應於所述無線接口的無線驅動模塊將所述單播包發送至目標主機。與現有技術相比，本發明減少了無線驅動模塊處理組播包的環節，在相同的業務條件下可以節省CPU資源，提高組播轉單播業務的實時性，在一定程度上解決了無線組播轉單播業務依賴高性能的硬體資源問題，從而也降低了產品的硬體成本。
專利[200610011四6. 2]和專利[200810U6185. 5]僅僅是通過指令對通道進行單播與組播切換，只是解決了傳輸模式的切換，並不能解決組播轉單播資源浪費的問題；專利 [201010283928. 7]以MAC地址為關鍵字建立轉發表，轉發表(組播組MAC地址、目標主機 MAC地址、目標接口設備)以MAC為關鍵字，可能存在多個組播IP位址命中同一轉發表的情況；同時存在多個VLAN的情況下，該專利可能出現數據流轉發錯誤；再者需要用戶端設備即AP對每份組播協議報文都進行處理，AP必然損耗大量的資源。
發明內容
本發明解決的技術問題是提供一種無線環境下的組播轉單播的實現方法，能夠解決現有技術中無線信道擁塞，且數據安全性得不到保證的技術問題。為解決上述技術問題，本發明提供的技術方案是提供一種無線環境下組播轉單播的實現方法，包括以下步驟，SOl :AP報文轉發模塊直接轉發IGMP協議報文給AP組播協議報文處理模塊，AP組播協議報文處理模塊直接將IGMP協議報文轉發給AC組播轉發表模塊；S02 :AC組播轉發表模塊判斷是否是第一次處理該IGMP協議報文，若是，根據收到的I GMP協議報文轉成AC轉發表，並轉發至AC組播消息封裝模塊進行消息封裝，AC組播消息封裝模塊將轉發表封裝消息發送到AP組播消息處理模塊；若否，則不處理該協議報文；S03 =AP組播消息處理模塊將封裝消息轉發給AP組播轉發表處理模塊，所述AP組播轉發表處理模塊結合二層轉發表確認該用戶對應的無線出口，形成AP組播轉發表；S04 根據所述AC轉發表和AP組播轉發表進行數據流傳輸。其中，所述步驟S04具體包括，S401 =AC轉發組播流模塊獲取AC轉發表，根據AC轉發表將數據流轉發給AP組播流處理模塊；S402 =AP組播流處理模塊獲取AP組播轉發表，調用AP組播流轉單播流模塊，將組播地址轉為單播地址，再通過單播流轉發模塊，將數據流傳輸到所述單播地址上。所述步驟S402中組播地址轉為單播地址，具體包括，修改組播流的目的IP為主機源IP，目的MAC為主機源MAC。所述步驟02中的AC轉發表包括VLAN-ID，組播地址IP，隧道出口。所述步驟03中的AP轉發表包括VLAN-ID，組播地址IP，主機源IP，無線出口。所述步驟02中的消息封裝具體包括封裝VLAN-ID，主機源IP，組播地址IP，主機 MAC地址。採用上述技術方案，本發明取得的有益效果是由於AP對IGMP協議報文只做轉發不做處理，AP只處理AC下發的封裝表項信息，簡化AP組播模塊的處理邏輯，AP把從AC下發的組播流，結合組播轉發表及二層轉發表，發送到單播地址，保證了傳輸的安全有效性。 同時，有效的利用無線區域網的寬帶資源，保證用戶不接收到非需求的組播流，同時也釋放了有限的資源，保證只轉發有效的組播流。
圖1為本發明提供的無線環境下組播轉單播的實現方法的流程圖2為本發明提供的組播轉發表處理流程圖；圖3為本發明提供的組播流處理流程圖。
具體實施例方式為詳細說明本發明的技術內容、構造特徵、所實現目的及效果，以下結合實施方式並配合附圖詳予說明。請參閱圖1和圖2，本發明提供一種無線環境下組播轉單播的實現方法，其中，本實施例包括AP，是指用於無線網絡的無線交換機，也是無線網絡的核心，無線AP是移動計算機用戶進入有線網絡的接入點，主要用於寬帶家庭、大樓內部以及園區內部，覆蓋距離有幾十米到上百米。AC，是指無線控制器，是用於負責管理控制AP和終端站點的設備，由於在具體使用中，無線區域網的AP覆蓋範圍有線，所以通常需要多個AP分布在不同的區域，這些AP的控制管理和終端站點的控制管理通常集中在一個網絡設備上進行，因此就需要使用無線控制器。IGMP 是internet組管理協議，是用於IP主機向任一個直接相鄰的路由器報告他們的組成員情況。IGMP信息封裝在IP報文中，其IP的協議號為2，主機和其直接相鄰的組播路由器之間建立、維護組播組成員關係。本實施例提供的無線環境下組播轉單播的實現方法，具體包括以下步驟SOl =AP (access point，無線接入點)報文轉發模塊直接轉發IGMP協議報文給AP 組播協議報文處理模塊，AP組播協議報文處理模塊直接將IGMP協議報文轉發給AC組播轉發表模塊；S02 =AC(access point controller，無線控制器)組播轉發表模塊判斷是否是第一次處理該IGMP協議報文，若是，根據收到的IGMP協議報文轉成AC轉發表，並轉發至AC 組播消息封裝模塊進行消息封裝，具體包括封裝VLAN-ID，主機源IP，組播地址IP，主機MAC 地址，AC組播消息封裝模塊將轉發表封裝消息發送到AP組播消息處理模塊，若否，則不處理該協議報文；S03 =AP組播消息處理模塊將封裝消息轉發給AP組播轉發表處理模塊，所述AP 組播轉發表處理模塊結合二層轉發表確認該用戶對應的無線出口，形成AP組播轉發表，其中，AP轉發表包括VLAN-ID，組播地址IP，主機源IP，無線出口，用該結構來存放轉發表，實現了精確到用戶的轉發，同時AP採用組播IP位址來替換傳統的組播MAC地址存儲，有效的解決了組播MAC地址衝突的問題。請參閱圖3，S04 根據所述AC轉發表和AP組播轉發表進行數據流傳輸，本步驟具體包括，S401 =AC轉發組播流模塊獲取AC轉發表，根據AC轉發表將數據流轉發給AP組播流處理模塊；由於AC轉發表包括VLAN-ID、組播地址IP、隧道出口，數據流就能夠獲取目標地址，以及傳輸通道，從而將數據流傳輸到AP ；S402 =AP組播流處理模塊獲取AP組播轉發表，調用AP組播流轉單播流模塊，將組播地址轉為單播地址，再通過單播流轉發模塊，將數據流傳輸到所述單播地址上。由於AP轉發表包括VLAN-ID，組播地址IP，主機源IP，無線出口，該步驟具體包括，將組播地址轉為單播地址，即修改組播流的目的IP為主機源IP，目的MAC為主機源MAC。
以上所述僅為本發明的實施例，並非因此限制本發明的專利範圍，凡是利用本發明說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本發明的專利保護範圍內。
權利要求
1.一種無線環境下組播轉單播的實現方法，其特徵在於包括以下步驟，501:AP報文轉發模塊直接轉發IGMP協議報文給AP組播協議報文處理模塊，AP組播協議報文處理模塊直接將IGMP協議報文轉發給AC組播轉發表模塊；502:AC組播轉發表模塊判斷是否是第一次處理該IGMP協議報文，若是，根據收到的 IGMP協議報文轉成AC轉發表，並轉發至AC組播消息封裝模塊進行消息封裝，AC組播消息封裝模塊將轉發表封裝消息發送到AP組播消息處理模塊；若否，則不處理該協議報文；503=AP組播消息處理模塊將封裝消息轉發給AP組播轉發表處理模塊，所述AP組播轉發表處理模塊結合二層轉發表確認該用戶對應的無線出口，形成AP組播轉發表；504根據所述AC轉發表和AP組播轉發表進行數據流傳輸。
2.根據權利要求1所述的無線環境下組播轉單播的實現方法，其特徵在於所述步驟 S04具體包括，5401=AC轉發組播流模塊獲取AC轉發表，根據AC轉發表將數據流轉發給AP組播流處理模塊；5402=AP組播流處理模塊獲取AP組播轉發表，調用AP組播流轉單播流模塊，將組播地址轉為單播地址，再通過單播流轉發模塊，將數據流傳輸到所述單播地址上。
3.根據權利要求2所述的無線環境下組播轉單播的實現方法，其特徵在於所述步驟 S402中組播地址轉為單播地址，具體包括，修改組播流的目的IP為主機源IP，目的MAC為主機源MAC。
4.根據權利要求1所述的無線環境下組播轉單播的實現方法，其特徵在於所述步驟 02中的AC轉發表包括VLAN-ID，組播地址IP，隧道出口。
5.根據權利要求1所述的無線環境下組播轉單播的實現方法，其特徵在於所述步驟 03中的AP轉發表包括VLAN-ID，組播地址IP，主機源IP，無線出口。
6.根據權利要求1所述的無線環境下的組播轉單播的實現方法，其特徵在於所述步驟02中的消息封裝具體包括封裝VLAN-ID，主機源IP，組播地址IP，主機MAC址址。
全文摘要
本發明提供一種無線環境下組播轉單播的實現方法，包括以下步驟，S01AP報文轉發模塊直接轉發IGMP協議報文給AP組播協議報文處理模塊，AP組播協議報文處理模塊直接將IGMP協議報文轉發給AC組播轉發表模塊；S02AC組播轉發表模塊判斷是否是第一次處理該IGMP協議報文，若是，根據收到的IGMP協議報文轉成AC轉發表，並轉發至AC組播消息封裝模塊進行消息封裝，AC組播消息封裝模塊將轉發表封裝消息發送到AP組播消息處理模塊；若否，則不處理該協議報文；S03AP組播消息處理模塊將封裝消息轉發給AP組播轉發表處理模塊，形成AP組播轉發表。S04根據所述AC轉發表和AP組播轉發表進行數據流傳輸。採用這種方案，有效的利用無線區域網的寬帶資源，保證只轉發有效的組播流。
文檔編號H04L29/12GK102547589SQ20111042474
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月16日 優先權日2011年12月16日
發明者林煜 申請人:福建三元達通訊股份有限公司