專(zhuān)利名稱(chēng)：一種在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中的基站及實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)，特別是涉及在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中的基站及其實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的IP通信(如IPv4通信)是在一個(gè)源IP主機(jī)和一個(gè)目標(biāo)IP主機(jī)之間(單播)或者一個(gè)源IP主機(jī)和網(wǎng)絡(luò)中所有的IP主機(jī)之間(廣播)進(jìn)行的。如果我們要將信息發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)而非所有IP主機(jī)，要么采用廣播方式，要么由源IP主機(jī)分別向網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)目標(biāo)IP主機(jī)發(fā)送IP包。前一種方式不僅會(huì)將信息發(fā)送給不需要的IP主機(jī)而浪費(fèi)帶寬，也可能由于路由回環(huán)引起一場(chǎng)嚴(yán)重的廣播風(fēng)暴；后一種方式由于IP包的重復(fù)發(fā)送而白白浪費(fèi)掉大量帶寬，也增加了服務(wù)器的負(fù)載?？梢哉f(shuō)傳統(tǒng)的IP通信技術(shù)不能有效地解決單點(diǎn)發(fā)送、多點(diǎn)接收的問(wèn)題。
而后來(lái)出現(xiàn)的IP組播技術(shù)允許源IP主機(jī)將IP信息包發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)上的任意一組目標(biāo)IP主機(jī)上，可以有效地解決單點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收、多點(diǎn)發(fā)送多點(diǎn)接收的問(wèn)題。在多媒體會(huì)議、數(shù)據(jù)分發(fā)、分布式并行處理和分布式交互仿真等方面獲得了廣泛的應(yīng)用，成為IP網(wǎng)絡(luò)中必須采用的技術(shù)之一。
如圖1、圖2及圖3所示，分別是現(xiàn)有IP通信中，廣播方式、單播方式、組播方式三種方式的數(shù)據(jù)流示意圖。其均是在路由器、基站、用戶站及用戶之間進(jìn)行報(bào)文的廣播、單播、組播等形式的傳遞。
在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中，如，世界微波接入互操作組織(Worldwideinteroperability for microwave access，WiMAX)所推動(dòng)的IEEE 802.16標(biāo)準(zhǔn)中，網(wǎng)絡(luò)側(cè)有組播報(bào)文需要送給用戶主機(jī)，基站(Base Station，BS)設(shè)備收到目的媒體接入控制(Media Access Control，MAC)地址為組播MAC地址的報(bào)文，BS設(shè)備無(wú)法通過(guò)二層學(xué)習(xí)找到輸出端口，其一般采用的方法有a、廣播到所有的用戶站(Subscriber Station，SS)，即使只有其中一個(gè)SS需要該組播報(bào)文。這種實(shí)現(xiàn)方法比較簡(jiǎn)單，但是其亦存在有一定的缺點(diǎn)其增加了不需要組播報(bào)文的接收者的處理負(fù)擔(dān)，也增加了SS設(shè)備的功耗。另外，沒(méi)有加入組的主機(jī)也能收到組播報(bào)文，會(huì)帶來(lái)不安全的情形。
b、根據(jù)一定的規(guī)則(例如，可以是手工配置)，把組播報(bào)文改變?yōu)閱尾?bào)文，送到有需要的SS，這樣，只有需要組播報(bào)文的接收者(SS)才會(huì)收到該報(bào)文，但是在這種實(shí)現(xiàn)方法中，需要BS設(shè)備或其他設(shè)備實(shí)現(xiàn)組播復(fù)制功能，增加了設(shè)備的復(fù)雜性，例如，如果組播組內(nèi)的SS非常多，則需要一個(gè)一個(gè)的復(fù)制到每個(gè)SS，這樣會(huì)增加了BS設(shè)備的復(fù)雜度，也極大地浪費(fèi)了空口的帶寬資源，由于流量復(fù)制，也容易成為網(wǎng)絡(luò)的瓶頸。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中的基站及其實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法。
為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是提供一種在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中的基站，其連接有路由器及多個(gè)用戶站，包括用于偵聽(tīng)用戶站和路由器之間的報(bào)文的偵聽(tīng)模塊或用于攔截用戶站和路由器之間的報(bào)文代理模塊；組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊，用于根據(jù)所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文的類(lèi)型建立及維護(hù)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表；組播服務(wù)建立模塊、組播轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行模塊，其為組播組中的所有用戶站分配一個(gè)相同的連接標(biāo)識(shí)，根據(jù)該連接標(biāo)識(shí)管理組用戶站的加入或離開(kāi)、維護(hù)用戶數(shù)據(jù)，并發(fā)送組播數(shù)據(jù)到用戶站。
其中，所述偵聽(tīng)模塊為用于IPv4的IGMP偵聽(tīng)模塊或用于IPv6網(wǎng)絡(luò)的MLD偵聽(tīng)模塊，所述代理模塊為用于IPv4的IGMP代理模塊或用于IPv6的MLD代理模塊。
其中，所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文包括來(lái)自路由器的IGMP查詢報(bào)文、來(lái)自用戶站的IGMP報(bào)告報(bào)文及IGMP離開(kāi)報(bào)文。
其中，所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊所偵聽(tīng)或攔截到IGMP查詢報(bào)文，可確定和路由器相連的基站設(shè)備的端口；所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊攔截到IGMP報(bào)告報(bào)文，根據(jù)接收IGMP報(bào)告的端口和報(bào)告報(bào)文中的組來(lái)判斷是否將端口加入組播組，或者新建組播組轉(zhuǎn)發(fā)表；所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊攔截到IGMP離開(kāi)報(bào)文，其向收到該IGMP離開(kāi)報(bào)文的端口發(fā)送一特定組查詢消息，以確認(rèn)該端口是否還有此組播組的成員。
其中，所述MLD偵聽(tīng)模塊及MLD代理模塊所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文包括組成員資格查詢消息、組成員資格報(bào)告消息及組成員資格減少消息報(bào)文。
本發(fā)明還提供了一種在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法，其包括(a)基站設(shè)備利用其內(nèi)的偵聽(tīng)模塊代理模塊偵聽(tīng)或攔截在用戶站與路由器之間傳送的報(bào)文；(b)根據(jù)所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文的類(lèi)型維護(hù)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表；(c)根據(jù)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表并通過(guò)基站設(shè)備給組播組內(nèi)所有用戶站分配一個(gè)相同的連接標(biāo)識(shí)來(lái)建立基站和用戶站之間的組播服務(wù)。
其中，所述偵聽(tīng)模塊為用于IPv4的IGMP偵聽(tīng)模塊或用于IPv6網(wǎng)絡(luò)的MLD偵聽(tīng)模塊，所述代理模塊為用于IPv4的IGMP代理模塊或用于IPv6的MLD代理模塊；所述在用戶站與路由器之間傳送的報(bào)文，對(duì)于IPv4網(wǎng)絡(luò)，該報(bào)文為IGMP查詢報(bào)文、IGMP報(bào)告報(bào)文或IGMP離開(kāi)報(bào)文；對(duì)于IPv6網(wǎng)絡(luò)，該報(bào)文為組成員資格查詢消息、組成員資格報(bào)告消息或組成員資格減少消息報(bào)文。
其中，進(jìn)一步包括組播建立基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截主機(jī)和路由器之間傳送的IGMP報(bào)告報(bào)文；根據(jù)該IGMP報(bào)告報(bào)文中的組播號(hào)查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組；如果組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中不存在該組播組，創(chuàng)建一個(gè)組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，在該組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中加入源用戶站設(shè)備信息，分配一個(gè)新的連接標(biāo)識(shí)，并將組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中的出口設(shè)置為該連接標(biāo)識(shí)；通知源用戶站設(shè)備接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文。
其中，進(jìn)一步包括組播加入基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截主機(jī)和路由器之間傳送的IGMP報(bào)告報(bào)文；根據(jù)該IGMP報(bào)告報(bào)文中的組播號(hào)查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組；如果組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中存在該組播組，則在該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中加入源用戶站設(shè)備信息，獲取出口連接標(biāo)識(shí)；通知源用戶站設(shè)備接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文。
其中，進(jìn)一步包括組播離開(kāi)基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截用戶站和路由器之間傳送的離開(kāi)報(bào)文；根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢基站設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，并刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源用戶站設(shè)備信息，獲取出口連接標(biāo)識(shí)信息；通知源用戶站設(shè)備不接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文；判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有用戶站設(shè)備，如果有，則不處理；如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到該組播組的報(bào)文，通過(guò)該連接標(biāo)識(shí)發(fā)送出去。
其中，進(jìn)一步包括組播刪除基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截用戶站和路由器之間傳送的離開(kāi)報(bào)文；根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢基站設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，并刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源用戶站設(shè)備信息，獲取出口連接標(biāo)識(shí)信息；通知源用戶站設(shè)備不接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文；判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有用戶站設(shè)備，如果沒(méi)有，刪除組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，回收連接標(biāo)識(shí)；如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到該組播組的報(bào)文，則丟棄。
本發(fā)明的有益效果在于利用寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)的點(diǎn)到多點(diǎn)的特性，實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)在該寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)上的傳輸。不在該組播組內(nèi)的主機(jī)，將不能收到組播報(bào)文，從而降低了SS功耗，并且保證了安全性。另外，BS設(shè)備無(wú)需進(jìn)行復(fù)雜的組播包復(fù)制，其工作簡(jiǎn)單，且節(jié)約了空口的帶寬資源。
圖1是IPv4網(wǎng)絡(luò)或IPv6網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文進(jìn)行廣播方式傳遞的示意圖；圖2是IPv4網(wǎng)絡(luò)或IPv6網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文進(jìn)行單播方式傳遞的示意圖；圖3是IPv4網(wǎng)絡(luò)或IPv6網(wǎng)絡(luò)中報(bào)文進(jìn)行組播方式傳遞的示意圖；圖4是組播協(xié)議分層體系示意圖；圖5是本發(fā)明中的IGMP偵聽(tīng)流程示意圖；圖6是本發(fā)是中的IGMP代理流程示意圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明中所稱(chēng)主機(jī)，是指無(wú)法轉(zhuǎn)發(fā)未顯式定址到其自身的IP數(shù)據(jù)包的節(jié)點(diǎn)(非路由器)。通常，主機(jī)是IP通信量的源和目標(biāo)。主機(jī)會(huì)悄悄地丟棄它接收到的、未顯式定址到其自身的通信量，如在圖1至圖3中的用戶可以認(rèn)為是一種主機(jī)的形式。
請(qǐng)參見(jiàn)圖4所示的組播協(xié)議分層體系，可以看出，其中因特網(wǎng)組管理協(xié)議(Internet Group Management Protocol，IGMP)處于組播協(xié)議的最底層，是整個(gè)組播協(xié)議的基礎(chǔ)，IGMP用于路由器對(duì)主機(jī)加入或離開(kāi)組播組的情形進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，建立三層組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表。在組播協(xié)議中，只有IGMP協(xié)議直接與點(diǎn)播主機(jī)聯(lián)系，運(yùn)行IGMP的路由器負(fù)責(zé)管理組用戶主機(jī)加入、離開(kāi)，通過(guò)維護(hù)用戶數(shù)據(jù)，發(fā)送組播數(shù)據(jù)到主機(jī)。
在本發(fā)明所提供的基站設(shè)備中，其至少包括有用于IPv4網(wǎng)絡(luò)中的IGMP偵聽(tīng)(IGMP Snooping)模塊及IGMP代理(IGMP Proxy)模塊；用于IPv6網(wǎng)絡(luò)的組播監(jiān)聽(tīng)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(Multicast Listener Discovery，MLD)偵聽(tīng)模塊及MLD代理模塊；進(jìn)一步包括組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊；及組播服務(wù)建立模塊、組播轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行模塊。
其中，二層設(shè)備(如基站設(shè)備)可利用IGMP偵聽(tīng)模塊攔截主機(jī)和路由器之間傳送的IGMP報(bào)文，以此維護(hù)二層的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表。
IGMP代理模塊可以攔截用戶和路由器之間的IGMP報(bào)文建立組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，IGMP代理模塊的上聯(lián)端口執(zhí)行主機(jī)的角色，下聯(lián)端口執(zhí)行路由器的角色。其上聯(lián)端口執(zhí)行主機(jī)的角色，響應(yīng)來(lái)自路由器的查詢，當(dāng)新增用戶組或者某組播組最后一個(gè)用戶退出時(shí)，該IGMP代理模塊主動(dòng)向路由器發(fā)送成員報(bào)告包或者離開(kāi)包。下行方向的業(yè)務(wù)包按照組播表進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。其下聯(lián)端口執(zhí)行路由器的角色，完全按照IGMP V2中規(guī)定的機(jī)制執(zhí)行，包括查詢者選舉機(jī)制，定期發(fā)送通用查詢信息，收到離開(kāi)包時(shí)發(fā)送特定查詢等。
其中IGMP偵聽(tīng)模塊和IGMP代理模塊二者的實(shí)現(xiàn)的功能的主要區(qū)別在于，IGMP代理模塊在兩個(gè)端口分別實(shí)現(xiàn)不同的功能，工作量相對(duì)較大，其優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中沒(méi)有路由器時(shí)，IGMP代理模塊可以起到查詢者的作用，而且如果要擴(kuò)展組播路由功能，IGMP代理比IGMP偵聽(tīng)更加方便。
而組播服務(wù)建立模塊是通過(guò)802.16(WiMAX)寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)連接標(biāo)識(shí)(connection ID，CID)分配過(guò)程來(lái)建立的，其可實(shí)現(xiàn)組播建立、組播加入、組播離開(kāi)、組播刪除等幾種功能。
組播轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行模塊用于實(shí)現(xiàn)具體的組播轉(zhuǎn)發(fā)過(guò)程。
而對(duì)于IPv6網(wǎng)絡(luò)，不同的地方在于IP主機(jī)和路由器之間的組播協(xié)議報(bào)文為組播監(jiān)聽(tīng)發(fā)現(xiàn)協(xié)議(Multicast Listener Discovery，MLD)消息。和IPv4的IGMP協(xié)議相比，只是MLD消息格式不同，協(xié)議的協(xié)商過(guò)程是相同的。
802.16(WiMAX)寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)本身是一個(gè)點(diǎn)到多點(diǎn)(Point to MultIPoint，PMP)系統(tǒng)，其協(xié)議中也定義了組播功能，但該組播功能只是在BS、SS之間內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，外部的組播協(xié)議并不能直接使用該功能。
下面將結(jié)合圖5來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的IGMP偵聽(tīng)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程和組播服務(wù)的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。下面的描述是結(jié)合IPv4網(wǎng)絡(luò)中的IGMP V2版本進(jìn)行的。
IGMP snooping實(shí)現(xiàn)首先，BS設(shè)備需要識(shí)別IGMP報(bào)文，然后根據(jù)IGMP報(bào)文的類(lèi)型來(lái)維護(hù)二層組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表。IGMP V2版本有查詢、報(bào)告、離開(kāi)三種報(bào)文類(lèi)型。
a、IGMP查詢?cè)揑GMP查詢報(bào)文是從路由器下發(fā)的，主要用于確認(rèn)下面組播組成員的情況，組播組成員收到查詢后應(yīng)給予響應(yīng)，即發(fā)IGMP報(bào)告報(bào)文。對(duì)于IGMP偵聽(tīng)模塊，其需根據(jù)IGMP查詢可確定路由器端口，該路由器端口是和該路由器相連的二層設(shè)備(BS)的端口。
b、IGMP報(bào)告IGMP報(bào)告報(bào)文的產(chǎn)生有兩種情況，其一是對(duì)路由器查詢的響應(yīng)；其二是主動(dòng)向路由器發(fā)起。對(duì)于IGMP偵聽(tīng)模塊，其不能區(qū)分該兩種情況，因?yàn)檫@兩種情況產(chǎn)生的報(bào)告報(bào)文完全是一樣的，其只需根據(jù)接收IGMP報(bào)告的端口和報(bào)告報(bào)文中的組來(lái)判斷是否將端口加入組播組，或者新建組播組轉(zhuǎn)發(fā)表。
c、IGMP離開(kāi)當(dāng)一個(gè)組成員想不再接收某一組播組的報(bào)文，其可以向路由器發(fā)IGMP離開(kāi)報(bào)文，當(dāng)IGMP偵聽(tīng)模塊接收該IGMP離開(kāi)報(bào)文時(shí)，其向收到該IGMP離開(kāi)報(bào)文的端口發(fā)送一特定組查詢消息，以確認(rèn)該端口是否還有此組播組的成員。
而在IPv6網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)應(yīng)有這3種報(bào)文，分別為組成員資格查詢消息、組成員資格報(bào)告消息、組成員資格減少消息。該三種消息的格式和IPv4網(wǎng)絡(luò)中的報(bào)文格式不同，但其協(xié)商過(guò)程和IPv4網(wǎng)絡(luò)是相同的。
而組播服務(wù)建立模塊所能實(shí)現(xiàn)的功能主要有組播建立、組播加入、組播離開(kāi)、組播刪除幾種情況?？梢越Y(jié)合圖5進(jìn)行說(shuō)明。
組播建立BS設(shè)備偵聽(tīng)主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟500)，判斷其是否為IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟510)；如是，則根據(jù)報(bào)文中的組播號(hào)(步驟520)；藉之查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組，判斷其是否為新的組播組(步驟530)；如果不存在，則需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，在該組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中加入源SS設(shè)備信息，分配一個(gè)新的CID，將組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中的出口設(shè)置為該CID(步驟540)；通過(guò)協(xié)議通知源SS設(shè)備接收該CID報(bào)文。如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到這個(gè)組播組的報(bào)文，則通過(guò)該CID發(fā)送出去(步驟550)。
組播加入BS設(shè)備偵聽(tīng)主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟500)，判斷其是否為IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟510)，如是，則根據(jù)報(bào)文中的組播號(hào)(步驟520)，藉之查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組，判斷其是否為新的組播組(步驟530)，如果存在，只需在表中加入源SS設(shè)備信息，得到出口CID(步驟545)；通過(guò)協(xié)議通知源SS設(shè)備接收該CID報(bào)文。如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到這個(gè)組播組報(bào)文，則通過(guò)該CID發(fā)送出去(步驟550)。
組播離開(kāi)BS設(shè)備偵聽(tīng)主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟500)，如果其不是IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟510)；則判斷其是否為IGMP離開(kāi)報(bào)文(步驟515)，如果BS設(shè)備收到的報(bào)文為IGMP離開(kāi)報(bào)文，則根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢BS設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源SS設(shè)備信息，得到出口CID信息，協(xié)議通知源SS設(shè)備不接收該CID報(bào)文(步驟525)。并判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有SS設(shè)備(步驟535)，如果有，則不處理。如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到這個(gè)組播組的報(bào)文，依然通過(guò)該CID發(fā)送出去。
組播刪除BS設(shè)備偵聽(tīng)主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟500)，如果其不是IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟510)；則判斷其是否為IGMP離開(kāi)報(bào)文(步驟515)，如果BS設(shè)備收到的報(bào)文為IGMP離開(kāi)報(bào)文，則根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢BS設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源SS設(shè)備信息，得到出口CID信息，協(xié)議通知源SS設(shè)備不接收該CID報(bào)文(步驟525)。并判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有SS設(shè)備(步驟535)，如果沒(méi)有，則刪除組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，回收CID(步驟560)。如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到這個(gè)組播組的報(bào)文，則丟棄。
如圖6所示，是本發(fā)明中的IGMP代理的流程示意圖。其與圖5中所揭示的IGMP偵聽(tīng)有很多相似之處。其亦包括有組播建立、組播加入、組播離開(kāi)和組播刪除等步驟。
其中，組播建立BS設(shè)備攔截主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟600)，判斷其是否為IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟610)；如是，則根據(jù)報(bào)文中的組播號(hào)(步驟620)；藉之查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組，判斷其是否為新的組播組(步驟630)；如果不存在，則需要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，在該組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中加入源SS設(shè)備信息，分配一個(gè)新的CID，將組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中的出口設(shè)置為該CID(步驟640)；向路由器發(fā)送該IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟660)，通過(guò)協(xié)議通知源SS設(shè)備接收該CID報(bào)文(步驟670)。
組播加入BS設(shè)備攔截主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟600)，判斷其是否為IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟610)；如是，則根據(jù)報(bào)文中的組播號(hào)(步驟620)；藉之查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組，判斷其是否為新的組播組(步驟630)；如果存在，只需在表中加入源SS設(shè)備信息，得到出口CID(步驟650)；通過(guò)協(xié)議通知源SS設(shè)備接收該CID報(bào)文。如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到這個(gè)組播組報(bào)文，則通過(guò)該CID發(fā)送出去(步驟670)。
組播離開(kāi)BS設(shè)備攔截主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟600)，如果其不是IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟610)；則判斷其是否為IGMP離開(kāi)報(bào)文(步驟615)，如果BS設(shè)備收到的報(bào)文為IGMP離開(kāi)報(bào)文，則根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢BS設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源SS設(shè)備信息，得到出口CID信息，協(xié)議通知源SS設(shè)備不接收該CID報(bào)文(步驟625)。并判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有SS設(shè)備(步驟635)，如果有，則不處理。
組播刪除BS設(shè)備攔截主機(jī)和路由器之間傳送的報(bào)文(步驟600)，如果其不是IGMP報(bào)告報(bào)文(步驟610)；則判斷其是否為IGMP離開(kāi)報(bào)文(步驟615)，如果BS設(shè)備收到的報(bào)文為IGMP離開(kāi)報(bào)文，則根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢BS設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源SS設(shè)備信息，得到出口CID信息，協(xié)議通知源SS設(shè)備不接收該CID報(bào)文(步驟625)。并判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有SS設(shè)備(步驟635)，如果沒(méi)有，則刪除組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，回收CID(步驟645)。并向路由器發(fā)送IGMP離開(kāi)報(bào)文(步驟655)如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到這個(gè)組播組的報(bào)文，則丟棄。
如果BS設(shè)備攔截得是路由器IGMP的查詢報(bào)文(步驟665)，則BS設(shè)備會(huì)向路器發(fā)送IGMP應(yīng)答報(bào)文(步驟675)。
從上述描述中可以看出，本發(fā)明的BS設(shè)備利用其內(nèi)的IGMP偵聽(tīng)模塊或IGMP代理模塊(對(duì)IPv4而言)。BS設(shè)備可偵聽(tīng)或攔截主機(jī)和路由器之間傳送的IGMP報(bào)文，并根據(jù)IGMP報(bào)文的類(lèi)型(如IGMP查詢報(bào)文、IGMP報(bào)告報(bào)文或IGMP離開(kāi)報(bào)文)來(lái)維護(hù)組播組轉(zhuǎn)發(fā)表。
BS設(shè)備根據(jù)組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，依照802.16(WiMAX)寬帶無(wú)線接入標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定建立下行組播服務(wù)。BS設(shè)備給組播組內(nèi)所有SS分配一個(gè)相同的CID(對(duì)該CID沒(méi)有特殊要求)，組播組內(nèi)的SS可以不知道該CID用于組播鏈路，只需要知道通過(guò)這個(gè)CID傳輸?shù)臄?shù)據(jù)需要MAC層識(shí)別和處理。這樣就可以實(shí)現(xiàn)針對(duì)該組播組內(nèi)的所有SS的組播服務(wù)。不在組播組內(nèi)的主機(jī)，將不能收到組播報(bào)文，降低了SS功耗，并且保證了安全性。另外不需要BS設(shè)備做復(fù)雜的組播包括復(fù)制工作，且節(jié)約了空口帶寬資源。
權(quán)利要求
1.一種在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中的基站，其連接有路由器及多個(gè)用戶站，其特征在于，包括用于偵聽(tīng)用戶站和路由器之間的報(bào)文的偵聽(tīng)模塊或用于攔截用戶站和路由器之間的報(bào)文代理模塊；組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊，用于根據(jù)所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文的類(lèi)型建立及維護(hù)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表；組播服務(wù)建立模塊、組播轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行模塊，其為組播組中的所有用戶站分配一個(gè)相同的連接標(biāo)識(shí)，根據(jù)該連接標(biāo)識(shí)管理組用戶站的加入或離開(kāi)、維護(hù)用戶數(shù)據(jù)，并發(fā)送組播數(shù)據(jù)到用戶站。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在無(wú)線接入系統(tǒng)的基站，其特征在于，所述偵聽(tīng)模塊為用于IPv4的IGMP偵聽(tīng)模塊或用于IPv6網(wǎng)絡(luò)的MLD偵聽(tīng)模塊，所述代理模塊為用于IPv4的IGMP代理模塊或用于IPv6的MLD代理模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的在無(wú)線接入系統(tǒng)的基站，其特征在于，所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文包括來(lái)自路由器的IGMP查詢報(bào)文、來(lái)自用戶站的IGMP報(bào)告報(bào)文及IGMP離開(kāi)報(bào)文。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在無(wú)線接入系統(tǒng)的基站，其特征在于，所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊所偵聽(tīng)或攔截到IGMP查詢報(bào)文，可確定和路由器相連的基站設(shè)備的端口；所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊攔截到IGMP報(bào)告報(bào)文，根據(jù)接收IGMP報(bào)告的端口和報(bào)告報(bào)文中的組來(lái)判斷是否將端口加入組播組，或者新建組播組轉(zhuǎn)發(fā)表；所述IGMP偵聽(tīng)模塊及IGMP代理模塊攔截到IGMP離開(kāi)報(bào)文，其向接收到該IGMP離開(kāi)報(bào)文的端口發(fā)送一特定組查詢消息，以確認(rèn)該端口是否還有此組播組的成員。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的在無(wú)線接入系統(tǒng)的基站，其特征在于，所述MLD偵聽(tīng)模塊及MLD代理模塊所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文包括組成員資格查詢消息、組成員資格報(bào)告消息及組成員資格減少消息報(bào)文。
6.一種在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法，其特征在于，包括(a)基站設(shè)備利用其內(nèi)的偵聽(tīng)模塊代理模塊偵聽(tīng)或攔截在用戶站與路由器之間傳送的報(bào)文；(b)根據(jù)所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文的類(lèi)型維護(hù)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表；(c)根據(jù)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表并通過(guò)基站設(shè)備給組播組內(nèi)所有用戶站分配一個(gè)相同的連接標(biāo)識(shí)來(lái)建立基站和用戶站之間的組播服務(wù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法，其特征在于，所述偵聽(tīng)模塊為用于IPv4的IGMP偵聽(tīng)模塊或用于IPv6網(wǎng)絡(luò)的MLD偵聽(tīng)模塊，所述代理模塊為用于IPv4的IGMP代理模塊或用于IPv6的MLD代理模塊；所述在用戶站與路由器之間傳送的報(bào)文，對(duì)于IPv4網(wǎng)絡(luò)，該報(bào)文為IGMP查詢報(bào)文、IGMP報(bào)告報(bào)文或IGMP離開(kāi)報(bào)文；對(duì)于IPv6網(wǎng)絡(luò)，該報(bào)文為組成員資格查詢消息、組成員資格報(bào)告消息或組成員資格減少消息報(bào)文。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括組播建立基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截主機(jī)和路由器之間傳送的IGMP報(bào)告報(bào)文；根據(jù)該IGMP報(bào)告報(bào)文中的組播號(hào)查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組；如果組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中不存在該組播組，創(chuàng)建一個(gè)組播組轉(zhuǎn)發(fā)表，在該組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中加入源用戶站設(shè)備信息，分配一個(gè)新的連接標(biāo)識(shí)，并將組播組轉(zhuǎn)發(fā)表中的出口設(shè)置為該連接標(biāo)識(shí)；通知源用戶站設(shè)備接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括組播加入基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截主機(jī)和路由器之間傳送的IGMP報(bào)告報(bào)文；根據(jù)該IGMP報(bào)告報(bào)文中的組播號(hào)查詢?cè)O(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否存在該組播組；如果組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中存在該組播組，則在該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中加入源用戶站設(shè)備信息，獲取出口連接標(biāo)識(shí)；通知源用戶站設(shè)備接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括組播離開(kāi)基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截用戶站和路由器之間傳送的離開(kāi)報(bào)文；根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢基站設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，并刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源用戶站設(shè)備信息，獲取出口連接標(biāo)識(shí)信息；通知源用戶站設(shè)備不接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文；判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有用戶站設(shè)備，如果有，則不處理；如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到該組播組的報(bào)文，通過(guò)該連接標(biāo)識(shí)發(fā)送出去。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括組播刪除基站設(shè)備偵聽(tīng)或攔截用戶站和路由器之間傳送的離開(kāi)報(bào)文；根據(jù)該IGMP離開(kāi)報(bào)文中的組播組號(hào)查詢基站設(shè)備內(nèi)的組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，并刪除該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中源用戶站設(shè)備信息，獲取出口連接標(biāo)識(shí)信息；通知源用戶站設(shè)備不接收該連接標(biāo)識(shí)的報(bào)文；判斷該組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表中是否還有用戶站設(shè)備，如果沒(méi)有，刪除組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表，回收連接標(biāo)識(shí)；如果從網(wǎng)絡(luò)側(cè)收到該組播組的報(bào)文，則丟棄。
全文摘要
一種在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中的基站，其連接有路由器及多個(gè)用戶站，包括用于偵聽(tīng)用戶站和路由器之間的報(bào)文的偵聽(tīng)模塊或用于攔截用戶站和路由器之間的報(bào)文代理模塊；組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表維護(hù)模塊，用于根據(jù)所偵聽(tīng)或攔截的報(bào)文的類(lèi)型建立及維護(hù)組播地址轉(zhuǎn)發(fā)表；組播服務(wù)建立模塊、組播轉(zhuǎn)發(fā)執(zhí)行模塊，其為組播組中的所有用戶站分配一個(gè)相同的連接標(biāo)識(shí)，藉之管理組用戶站的加入或離開(kāi)、維護(hù)用戶數(shù)據(jù)，并發(fā)送組播數(shù)據(jù)到用戶站。本發(fā)明還提供了一種在寬帶無(wú)線接入系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)組播業(yè)務(wù)的方法。利用本發(fā)明，不在該組播組內(nèi)用戶站不能收到組播報(bào)文，從而降低了用戶站的功耗，并且提高了安全性。另外，基站設(shè)備無(wú)需進(jìn)行組播包復(fù)制，可節(jié)約空口的帶寬資源。
文檔編號(hào)H04L29/06GK1852231SQ20051010143
公開(kāi)日2006年10月25日 申請(qǐng)日期2005年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月14日
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