專利名稱：一種無線局域網(wǎng)ip組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及無線通訊領(lǐng)域中無線局域網(wǎng)組網(wǎng)時(shí)IP組播技術(shù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方法，尤其涉及IEEE 802.11無線局域網(wǎng)(WLAN)組播成員的管理方法。
背景技術(shù)：
由于無線局域網(wǎng)布線簡易等優(yōu)點(diǎn)，無線局域網(wǎng)逐漸廣泛應(yīng)用于家庭網(wǎng)絡(luò)。并且隨著寬帶和視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，以視頻直播和點(diǎn)播為主的網(wǎng)絡(luò)電視通過無線局域網(wǎng)技術(shù)傳輸，會(huì)逐漸成為今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。
傳統(tǒng)的IEEE 802.11無線局域網(wǎng)是為數(shù)據(jù)應(yīng)用設(shè)計(jì)的，對(duì)組播應(yīng)用的支持比較弱。當(dāng)無線局域網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)，接收數(shù)據(jù)的客戶端通過802.11確認(rèn)幀(ACK)來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴Ｈ绻尤朦c(diǎn)設(shè)備沒有接收到客戶端的ACK幀，則會(huì)重傳這一幀。接入點(diǎn)設(shè)備還通過來自客戶端的802.11確認(rèn)幀以及其他管理或數(shù)據(jù)幀，來檢測(cè)接收方的信號(hào)質(zhì)量，并根據(jù)信號(hào)質(zhì)量調(diào)整對(duì)客戶端的數(shù)據(jù)發(fā)送速率，進(jìn)一步保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸。
但是802.11協(xié)議規(guī)定，接收組播的客戶端不通過發(fā)送802.11確認(rèn)幀(ACK)來確認(rèn)組播幀的正確接收，因而組播數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃缘貌坏奖ＷC。由于組播報(bào)文是發(fā)向組播組里的所有客戶端，接入點(diǎn)設(shè)備為了保證所有客戶端都能接收到組播幀，通常以最保守的速率發(fā)送組播幀，如在802.11b模式下通常為1Mbps，在802.11a/g模式下通常為2Mbps，但實(shí)際的帶寬比上述組播幀的發(fā)送速率還要低，這對(duì)于至少需要2Mbps甚至更高帶寬的多媒體應(yīng)用如IPTV業(yè)務(wù)來說，帶寬明顯不足，影響業(yè)務(wù)的正常開展。如果固定配置了比較高的組播數(shù)據(jù)發(fā)送速率，會(huì)導(dǎo)致信號(hào)質(zhì)量比較低的某些無線客戶端不能正確接收，特別是當(dāng)無線客戶端與無線接入點(diǎn)之間的距離、障礙物等環(huán)境發(fā)生變化引起的無線客戶端與無線接入點(diǎn)間的信號(hào)質(zhì)量發(fā)生變化，如果無線接入點(diǎn)與無線客戶端間的組播發(fā)送速率不能實(shí)時(shí)調(diào)整，則會(huì)出現(xiàn)較高的組播發(fā)送誤碼率，導(dǎo)致無線客戶端不能正確接收組播報(bào)文。因此需要增加組播的發(fā)送速率以提高帶寬，組播發(fā)送速率必須支持可實(shí)時(shí)調(diào)整。
另外，從組播源發(fā)送一個(gè)組播報(bào)文到達(dá)無線接入點(diǎn)后，無線接入點(diǎn)將這個(gè)組播報(bào)文發(fā)送到關(guān)聯(lián)的無線客戶端，但是不屬于這個(gè)組播組并已經(jīng)關(guān)聯(lián)到這個(gè)無線接入點(diǎn)的其他無線客戶端也可以收到這個(gè)組播報(bào)文。這對(duì)某些無線應(yīng)用來說是不允許的，比如以IP組播為主的IPTV直播業(yè)務(wù)，它要求僅加入某個(gè)組播組的無線客戶端可以接收這個(gè)組播組的組播報(bào)文，其他沒有加入這個(gè)組播組的無線客戶端不允許接收這個(gè)組播組的組播報(bào)文，目前的IEEE802.11無線局域網(wǎng)還不能滿足這個(gè)要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，能夠解決上述的IP組播報(bào)文在無線局域網(wǎng)應(yīng)用中的問題，實(shí)現(xiàn)對(duì)組播無線客戶端有效的管理，同時(shí)提高IP組播發(fā)送速率以及IP組播傳輸可靠性。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，每個(gè)組播組有一組播成員列表，當(dāng)無線客戶端請(qǐng)求加入某IP組播組時(shí)，包括以下步驟(a)無線客戶端向無線接入設(shè)備發(fā)送組播加入請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求加入某組播組；(b)無線接入設(shè)備收到請(qǐng)求報(bào)文后，判斷所述無線客戶端請(qǐng)求加入的組播組是否存在，如果存在，則在該組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端，否則，新建組播組，并且在此組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在所述步驟(b)中，無線接入設(shè)備根據(jù)組播加入請(qǐng)求報(bào)文的目的地址判斷所述無線客戶端請(qǐng)求加入的組播組是否存在。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在所述步驟(b)中，判斷所述無線客戶端請(qǐng)求加入的組播組存在后，判斷在該組播組的組播成員列表中是否有所述請(qǐng)求客戶端，如果有，則更新該請(qǐng)求客戶端的MAC地址的老化定時(shí)器，如果沒有，則在該組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述在組播成員列表中加入請(qǐng)求客戶端是指，在組播成員列表中記錄所述請(qǐng)求客戶端的MAC地址。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在所述步驟(b)后，所述組播成員列表更新完成后，無線接入設(shè)備將該組播加入請(qǐng)求報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給組播源。
為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明還提供一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，每個(gè)組播組有一組播成員列表，當(dāng)無線客戶端請(qǐng)求離開某IP組播組時(shí)，包括以下步驟(a)無線客戶端向無線接入設(shè)備發(fā)送組播離開請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求離開某組播組；(b)無線接入設(shè)備收到請(qǐng)求報(bào)文后，在該組播組的組播成員列表中刪除該請(qǐng)求客戶端。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)在所述步驟(b)后，還包括步驟(c)，無線接入設(shè)備判斷該組播成員列表是否為空，如果是，則刪除該組播組，并將該組播離開請(qǐng)求報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給組播源，否則，將該報(bào)文丟棄。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)如果無線接入設(shè)備檢測(cè)到無線客戶端的異常下線，則查找該無線客戶端所屬組播組，在該組播組的組播成員列表中，刪除所述無線客戶端。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)刪除所述無線客戶端后，判斷若該組播組的組播成員列表為空，則刪除該組播組。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)刪除操作完成后，無線接入點(diǎn)設(shè)備模擬產(chǎn)生無線客戶端的組播離開請(qǐng)求報(bào)文，將其發(fā)送給組播源。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述刪除無線客戶端是指，在組播成員列表中刪除所述無線客戶端的MAC地址。
為了解決上述問題，本發(fā)明還提供了一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，為每個(gè)組播組設(shè)一組播成員列表，當(dāng)無線接入設(shè)備收到組播源發(fā)出的組播查詢報(bào)文后，判斷該報(bào)文的類型，如果是通用查詢報(bào)文，則按最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率將該報(bào)文發(fā)送給每個(gè)與該報(bào)文關(guān)聯(lián)的無線客戶端；如果是定組查詢報(bào)文，則將該組播報(bào)文處理為單播報(bào)文，以最佳單播報(bào)文發(fā)送速率發(fā)送到此組播組下的成員無線客戶端。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)當(dāng)無線接入設(shè)備重新啟動(dòng)后，無線接入設(shè)備模擬產(chǎn)生組播源下發(fā)的組播查詢報(bào)文，喚起無線客戶端重新請(qǐng)求加入組播組。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)所述最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率是所述無線接入設(shè)備在所有無線客戶端的最佳單播報(bào)文發(fā)送速率中的選擇的最小值；所述最佳單播報(bào)文發(fā)送速率是所述無線接入設(shè)備根據(jù)接收的無線客戶端的802.11報(bào)文確定的。
進(jìn)一步地，上述方法還可具有以下特點(diǎn)將該組播報(bào)文處理為單播報(bào)文是指，將該組播報(bào)文的組播目的地址替換為組播組中無線客戶端的MAC地址；如果有多個(gè)無線客戶端，則每替換一次地址發(fā)送一次，直到向組播組中所有成員無線客戶端全部發(fā)送完畢。
為了解決在現(xiàn)有無線局域網(wǎng)，無線接入點(diǎn)不能限定IP組播報(bào)文只發(fā)送到加入這個(gè)組播組的無線客戶端，接收組播的客戶端不通過發(fā)送802.11確認(rèn)幀ACK給接入點(diǎn)來確認(rèn)組播幀接收，以及接入點(diǎn)通常以固定且最低的數(shù)據(jù)速率發(fā)送組播幀，造成接入點(diǎn)無法檢測(cè)傳輸錯(cuò)誤、無法重新傳輸丟失的數(shù)據(jù)包，不能依據(jù)客戶端距離和環(huán)境的變化調(diào)整組播發(fā)送速率而造成誤碼率增加，以及組播傳輸達(dá)不到帶寬要求的問題，本發(fā)明提供了一種對(duì)組播無線客戶端成員進(jìn)行有效管理的方法，實(shí)現(xiàn)了在無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，高速可靠的傳輸IP組播報(bào)文。本發(fā)明通過偵聽無線客戶端發(fā)送給無線接入點(diǎn)的IGMP(Internet組管理協(xié)議)報(bào)文，動(dòng)態(tài)維護(hù)組播成員列表。當(dāng)組播源發(fā)送IP組播報(bào)文到接入點(diǎn)時(shí)，組播成員管理模塊通過查詢組播成員列表后對(duì)組播報(bào)文進(jìn)行組播目的地址轉(zhuǎn)換為無線客戶端MAC地址的單播報(bào)文處理，使組播報(bào)文的帶寬和可靠性可以達(dá)到單播報(bào)文的帶寬和傳輸可靠性，從而提高IP組播報(bào)文的傳輸速率以及改善IP組播報(bào)文傳輸?shù)目煽啃浴?br> 采用本發(fā)明所述方法，保證了在采用IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，達(dá)到高速可靠傳輸組播報(bào)文的目的，克服了IEEE 802.11傳輸組播報(bào)文帶寬低可靠性差的缺陷，極大地拓展了無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，特別是以組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，促進(jìn)了通過無線局域網(wǎng)傳輸組播業(yè)務(wù)應(yīng)用的發(fā)展。


圖1為組播傳輸設(shè)備圖；圖2為組播傳輸系統(tǒng)應(yīng)用圖；圖3為組播傳輸方案的系統(tǒng)模塊圖；圖4為組播傳輸技術(shù)的應(yīng)用示例圖；圖5為本實(shí)施例組播成員管理模塊處理無線客戶端加入組播組流程圖；圖6為本實(shí)施例組播成員管理模塊處理無線客戶端離開組播組流程圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，傳輸組播的無線接入點(diǎn)設(shè)備由無線接口模塊、組播成員管理模塊、上行接口模塊、802.1d橋接模塊、IP路由模塊、協(xié)議應(yīng)用模塊和配置管理模塊組成。設(shè)備的無線接口模塊接收的報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)到上行接口模塊，上行接口模塊接收的報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊轉(zhuǎn)發(fā)到無線接口模塊。當(dāng)無線接口模塊或上行接口模塊接收到IGMP(Internet組管理協(xié)議)報(bào)文或IP組播報(bào)文時(shí)則送由組播成員管理模塊處理組播成員管理模塊處理從無線接口模塊接收的IGMP報(bào)文，維護(hù)組播成員列表；上行接口模塊接收的IP組播報(bào)文經(jīng)802.1d橋接模塊或IP路由模塊，進(jìn)一步轉(zhuǎn)發(fā)到組播成員管理模塊處理，由組播成員管理模塊將IP組播報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到無線接口模塊。其中無線接口模塊，包括無線驅(qū)動(dòng)模塊以及硬件接口，其中無線驅(qū)動(dòng)模塊用于接收和發(fā)送無線接入點(diǎn)和無線客戶端間的802.11管理和數(shù)據(jù)幀，并依據(jù)與無線客戶端交互的802.11幀實(shí)時(shí)檢測(cè)無線接入點(diǎn)和無線客戶端的連接信號(hào)質(zhì)量，實(shí)時(shí)調(diào)整和確定無線接入點(diǎn)發(fā)送到無線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”；組播成員管理模塊，用于維護(hù)組播成員列表以及記錄組播成員無線客戶端的MAC地址信息，還負(fù)責(zé)接收和轉(zhuǎn)發(fā)組播源與組播成員無線客戶端間的IP組播報(bào)文；802.1d橋接模塊和IP路由模塊，用于轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文；上行接口模塊，包括驅(qū)動(dòng)和上行硬件接口，用于連接外部網(wǎng)絡(luò)，如Internet的接口，可通過連接DSLAM、交換機(jī)、BRAS等設(shè)備間接連接到Internet，所述上行接口可以是以太網(wǎng)接口、xDSL接口、xPON等接口；設(shè)備的協(xié)議應(yīng)用模塊和配置管理模塊用于完成各種協(xié)議和上層應(yīng)用，以及本地或遠(yuǎn)程的配置管理。
組播傳輸系統(tǒng)應(yīng)用如圖2所示，在組播傳輸?shù)膽?yīng)用系統(tǒng)中至少包括無線客戶端、無線接入點(diǎn)、分布系統(tǒng)(DS)以及組播源。無線客戶端需要請(qǐng)求加入或離開組播源的某個(gè)組播組時(shí)，無線客戶端發(fā)送的IGMP(互聯(lián)網(wǎng)組管理協(xié)議)報(bào)文經(jīng)無線接入點(diǎn)發(fā)送到組播源，無線接入點(diǎn)將無線客戶端加入或剔除出某個(gè)組播組。組播源發(fā)送某個(gè)IP組播報(bào)文給組播組的成員時(shí)，組播源發(fā)送的IP組播報(bào)文經(jīng)無線接入點(diǎn)發(fā)送給組播組的成員無線客戶端，完成IP組播的傳輸。
其中組播源，用于發(fā)送組播報(bào)文；分布系統(tǒng)，用于連接無線接入點(diǎn)與組播源；一個(gè)或多個(gè)無線接入點(diǎn)，用于確定和選擇發(fā)送速率將組播報(bào)文發(fā)送給無線客戶端，用于將IP組播報(bào)文處理為單播報(bào)文并，以及處理無線客戶端發(fā)出的加入或離開組播組的請(qǐng)求信息；一個(gè)或多個(gè)無線客戶端，是使用組播業(yè)務(wù)的用戶，可以向無線接入點(diǎn)發(fā)出加入或離開組播組的請(qǐng)求。
如圖3所示，在實(shí)現(xiàn)本方案所述的高速可靠傳輸IP組播報(bào)文的無線接入點(diǎn)內(nèi)，包括無線驅(qū)動(dòng)模塊、組播成員管理模塊。在無線驅(qū)動(dòng)模塊中針對(duì)每個(gè)無線客戶端都保存有一個(gè)最佳單播報(bào)文發(fā)送速率，當(dāng)每個(gè)無線客戶端新接入到無線接入點(diǎn)時(shí)，無線驅(qū)動(dòng)模塊確定該無線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”，或者當(dāng)無線客戶端的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”實(shí)時(shí)發(fā)生變化時(shí)，無線驅(qū)動(dòng)模塊在所有客戶端中選擇最小的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”值，作為無線接入點(diǎn)發(fā)送其他廣播組播報(bào)文到每個(gè)無線客戶端的“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”，所述“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”也可稱為“最佳組播報(bào)文發(fā)送速率”，是所有客戶端共用的速率。
組播成員列表，記錄組播組以及組播組的成員無線客戶端信息，每個(gè)組播組有一張組播成員列表，由組播成員管理模塊動(dòng)態(tài)維護(hù)，可以存儲(chǔ)在組播成員管理模塊內(nèi)，其中無線客戶端信息包括無線客戶端的MAC地址信息。
在具體應(yīng)用中如圖4所示。在以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n組建的無線局域網(wǎng)產(chǎn)品中，無線接入點(diǎn)設(shè)備接入多個(gè)無線客戶端STA。無線客戶端向無線接入點(diǎn)發(fā)送IGMP組播加入報(bào)文IGMPReport請(qǐng)求加入某個(gè)IP組播組，或者無線客戶端向無線接入點(diǎn)發(fā)送IGMP組播離開報(bào)文IGMP Leave請(qǐng)求離開某個(gè)IP組播組。無線接入點(diǎn)的組播成員管理模塊從無線驅(qū)動(dòng)模塊接收到無線客戶端的IGMP組播加入或離開報(bào)文，動(dòng)態(tài)維護(hù)組播成員列表以及無線客戶端的MAC(介質(zhì)訪問控制)地址等信息。
在現(xiàn)有的IEEE 802.11a/b/g無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)以及下一代無線標(biāo)準(zhǔn)IEEE802.11n無線局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)內(nèi)，IP組播報(bào)文的傳輸方法包括從組播源發(fā)出的IP組播報(bào)文到達(dá)無線接入點(diǎn)；無線接入點(diǎn)中的組播成員管理模塊對(duì)其進(jìn)行處理，組播成員管理模塊查找組播成員列表，如果IP組播報(bào)文對(duì)應(yīng)的組播組在組播成員列表內(nèi)有組播成員無線客戶端存在，則將IP組播報(bào)文處理成單播報(bào)文，以最佳單播報(bào)文發(fā)送速率發(fā)送到組播組下的各個(gè)成員無線客戶端。
上述無線接入設(shè)備將IP組播報(bào)文進(jìn)行組播報(bào)文轉(zhuǎn)單播報(bào)文的處理是指，將IP組播報(bào)文的組播目的地址依次替換為組播組中各無線客戶端的MAC地址，每替換一次地址發(fā)送一次，直到向組播組中所有成員無線客戶端全部發(fā)送完畢。無線接入設(shè)備根據(jù)接收的無線客戶端的802.11報(bào)文即可確定最佳單播報(bào)文發(fā)送速率。
這樣報(bào)文的發(fā)送速率和可靠性符合單播報(bào)文的性能和可靠性要求，保證了以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的可靠應(yīng)用。
對(duì)組播成員管理的具體實(shí)施流程如圖5和圖6所示，為了便于對(duì)組播成員進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理，組播成員列表中添加了對(duì)組播成員進(jìn)行管理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)sta_list，主要包括mac，無線客戶端的MAC地址；mac_ageing_timer，無線客戶端MAC地址老化定時(shí)器。無線驅(qū)動(dòng)模塊依據(jù)從客戶端接收的802.11管理和數(shù)據(jù)幀，檢測(cè)客戶端的信號(hào)質(zhì)量，調(diào)整客戶端的發(fā)送速率，并負(fù)責(zé)把IGMP報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給組播成員管理模塊用于建立動(dòng)態(tài)的組播成員表。
無線接入點(diǎn)處理無線客戶端加入的流程如圖5所示，包括以下步驟步驟110，無線客戶端STA向無線接入點(diǎn)發(fā)送組播加入報(bào)文(IGMPReport)，請(qǐng)求加入到某個(gè)IP組播組，無線接入點(diǎn)中的無線驅(qū)動(dòng)模塊將此報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)到組播成員管理模塊處理；步驟120，組播成員管理模塊判斷IGMP Report報(bào)文的目的地址即該組播組是否存在，如果是，執(zhí)行步驟130，否則，執(zhí)行步驟160；步驟130，判斷組播組成員列表中是否有請(qǐng)求客戶端(即發(fā)送IGMPReport報(bào)文的無線客戶端)的MAC地址信息，如果有，執(zhí)行步驟140，否則執(zhí)行步驟150；步驟140，更新請(qǐng)求客戶端的MAC地址的老化定時(shí)器；老化定時(shí)器的作用是如果一個(gè)無線客戶端異常下線，則無線接入點(diǎn)就再也無法接收到這個(gè)客戶端發(fā)送的IGMP Report報(bào)文(以及IGMP Leave報(bào)文)，待到達(dá)超時(shí)時(shí)間，則認(rèn)為該客戶端下線，從組播成員列表中刪除其MAC地址。
步驟150，在該組播組成員列表中加入此請(qǐng)求客戶端，記錄其MAC地址；步驟160，新建組播組，并且在此組播組里的成員列表內(nèi)加入請(qǐng)求客戶端，記錄該客戶端的MAC地址；步驟170，組播成員列表更新完成后，組播成員管理模塊將此IGMPReport報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給組播源。
組播加入與組播查詢都是組播技術(shù)中不可缺少的機(jī)制。組播加入是由無線客戶端發(fā)起的，用于加入組播；而組播查詢是由組播源發(fā)起的，用于查詢本組播源的某個(gè)組播組下有哪些客戶端，組播源每隔一段時(shí)間發(fā)送組播查詢IGMP Qurey報(bào)文，客戶端收到此查詢報(bào)文后，會(huì)返回一個(gè)IGMP Report報(bào)文。
無線接入點(diǎn)處理組播源查詢的流程包括從組播源發(fā)出的組播查詢報(bào)文(IGMP Query)到達(dá)無線接入點(diǎn)后，無線接入點(diǎn)中的組播成員管理模塊判斷此IGMP Query報(bào)文的類型，如果是IGMP通用查詢報(bào)文，則按最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率將該報(bào)文發(fā)送給每個(gè)關(guān)聯(lián)上的無線客戶端；如果是IGMP定組查詢報(bào)文，則遍歷該報(bào)文目標(biāo)組播組中各個(gè)無線客戶端成員，同時(shí)將組播報(bào)文的組播目的地址轉(zhuǎn)換為各成員無線客戶端MAC地址，從而把此組播報(bào)文變?yōu)閱尾?bào)文，按照各無線客戶端的最佳單播報(bào)文發(fā)送速率發(fā)送到此組播組下的每個(gè)無線客戶端。
無線接入設(shè)備選擇所有無線客戶端中最小的“最佳單播報(bào)文發(fā)送速率”，作為無線接入點(diǎn)發(fā)送的“最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率”。
無線接入點(diǎn)處理無線客戶端離開的流程如圖6所示，包括以下步驟步驟210，無線客戶端STA發(fā)送組播離開報(bào)文(IGMP Leave)到無線接入點(diǎn)，請(qǐng)求離開某個(gè)IP組播組，在無線接入點(diǎn)中，由無線驅(qū)動(dòng)模塊將此報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給組播成員管理模塊；
步驟220，組播成員管理模塊根據(jù)報(bào)文的源MAC地址找到組播組成員表中對(duì)應(yīng)的無線客戶端；步驟230，組播成員管理模塊刪除此無線客戶端MAC地址信息；步驟240，組播成員管理模塊判斷此組播成員列表是否為空，如果是，執(zhí)行步驟250，否則，不向組播組轉(zhuǎn)發(fā)此報(bào)文，將該報(bào)文丟棄；步驟250，刪除此組播組，并且將此IGMP Leave報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給相應(yīng)的組播源。
當(dāng)無線接入點(diǎn)中的組播成員管理模塊檢測(cè)到無線客戶端的異常下線，則遍歷所有組播組下組播成員列表，將異常下線的無線客戶端的MAC地址從組播成員列表中刪除。如果組播組下的無線客戶端數(shù)目減少為0(即成員列表為空)，則刪除該組播組，由于客戶端是異常下線，無法發(fā)送IGMP Leave報(bào)文，因此由組播成員管理模塊模擬產(chǎn)生無線客戶端的組播離開報(bào)文IGMPLeave發(fā)送給組播源，告知組播源該客戶端已離開。
當(dāng)無線接入點(diǎn)重新啟動(dòng)后，組播成員管理模塊模擬產(chǎn)生組播源下發(fā)的組播查詢(IGMP Query)報(bào)文，喚起無線客戶端重新請(qǐng)求加入組播組。
上述在以IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)以及下一代無線標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.11n的無線局域網(wǎng)中，無線局域網(wǎng)接入點(diǎn)設(shè)備通過分析IGMP報(bào)文，動(dòng)態(tài)維護(hù)組播成員列表，從而通過組播成員列表對(duì)組播報(bào)文進(jìn)行組播轉(zhuǎn)單播報(bào)文的處理，提高了IP組播報(bào)文傳輸速率以及改善了IP組播傳輸?shù)目煽啃浴?br> 本方法克服了IEEE 802.11傳輸IP組播報(bào)文帶寬低可靠性差的缺陷，極大地拓展了無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，特別是以IP組播技術(shù)為主的視頻直播業(yè)務(wù)在無線局域網(wǎng)產(chǎn)品的應(yīng)用，為無線局域網(wǎng)產(chǎn)品在家庭網(wǎng)絡(luò)的普及與發(fā)展提供了有力的保證。
權(quán)利要求
1.一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，每個(gè)組播組有一組播成員列表，當(dāng)無線客戶端請(qǐng)求加入某IP組播組時(shí)，包括以下步驟(a)無線客戶端向無線接入設(shè)備發(fā)送組播加入請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求加入某組播組；(b)無線接入設(shè)備收到請(qǐng)求報(bào)文后，判斷所述無線客戶端請(qǐng)求加入的組播組是否存在，如果存在，則在該組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端，否則，新建組播組，并且在此組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，無線接入設(shè)備根據(jù)組播加入請(qǐng)求報(bào)文的目的地址判斷所述無線客戶端請(qǐng)求加入的組播組是否存在。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)中，判斷所述無線客戶端請(qǐng)求加入的組播組存在后，判斷在該組播組的組播成員列表中是否有所述請(qǐng)求客戶端，如果有，則更新該請(qǐng)求客戶端的MAC地址的老化定時(shí)器，如果沒有，則在該組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述在組播成員列表中加入請(qǐng)求客戶端是指，在組播成員列表中記錄所述請(qǐng)求客戶端的MAC地址。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)后，所述組播成員列表更新完成后，無線接入設(shè)備將該組播加入請(qǐng)求報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給組播源。
6.一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，每個(gè)組播組有一組播成員列表，當(dāng)無線客戶端請(qǐng)求離開某IP組播組時(shí)，包括以下步驟(a)無線客戶端向無線接入設(shè)備發(fā)送組播離開請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求離開某組播組；(b)無線接入設(shè)備收到請(qǐng)求報(bào)文后，在該組播組的組播成員列表中刪除該請(qǐng)求客戶端。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，在所述步驟(b)后，還包括步驟(c)，無線接入設(shè)備判斷該組播成員列表是否為空，如果是，則刪除該組播組，并將該組播離開請(qǐng)求報(bào)文轉(zhuǎn)發(fā)給組播源，否則，將該報(bào)文丟棄。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，如果無線接入設(shè)備檢測(cè)到無線客戶端的異常下線，則查找該無線客戶端所屬組播組，在該組播組的組播成員列表中，刪除所述無線客戶端。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，刪除所述無線客戶端后，判斷若該組播組的組播成員列表為空，則刪除該組播組。
10.如權(quán)利要求8或9所述的方法，其特征在于，刪除操作完成后，無線接入點(diǎn)設(shè)備模擬產(chǎn)生無線客戶端的組播離開請(qǐng)求報(bào)文，將其發(fā)送給組播源。
11.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述刪除無線客戶端是指，在組播成員列表中刪除所述無線客戶端的MAC地址。
12.一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，為每個(gè)組播組設(shè)一組播成員列表，當(dāng)無線接入設(shè)備收到組播源發(fā)出的組播查詢報(bào)文后，判斷該報(bào)文的類型，如果是通用查詢報(bào)文，則按最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率將該報(bào)文發(fā)送給每個(gè)與該報(bào)文關(guān)聯(lián)的無線客戶端；如果是定組查詢報(bào)文，則將該組播報(bào)文處理為單播報(bào)文，以最佳單播報(bào)文發(fā)送速率發(fā)送到此組播組下的成員無線客戶端。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，當(dāng)無線接入設(shè)備重新啟動(dòng)后，無線接入設(shè)備模擬產(chǎn)生組播源下發(fā)的組播查詢報(bào)文，喚起無線客戶端重新請(qǐng)求加入組播組。
14.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述最佳廣播報(bào)文發(fā)送速率是所述無線接入設(shè)備在所有無線客戶端的最佳單播報(bào)文發(fā)送速率中的選擇的最小值；所述最佳單播報(bào)文發(fā)送速率是所述無線接入設(shè)備根據(jù)接收的無線客戶端的802.11報(bào)文確定的。
15.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，將該組播報(bào)文處理為單播報(bào)文是指，將該組播報(bào)文的組播目的地址替換為組播組中無線客戶端的MAC地址；如果有多個(gè)無線客戶端，則每替換一次地址發(fā)送一次，直到向組播組中所有成員無線客戶端全部發(fā)送完畢。
全文摘要
本發(fā)明一種無線局域網(wǎng)IP組播幀傳輸?shù)慕M播成員管理方法，提高IP組播發(fā)送速率以及IP組播傳輸可靠性，當(dāng)無線客戶端請(qǐng)求加入某IP組播組時(shí)，包括(a)無線客戶端向無線接入設(shè)備發(fā)送組播加入請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求加入某組播組；(b)無線接入設(shè)備收到請(qǐng)求報(bào)文后，判斷所述無線客戶端請(qǐng)求加入的組播組是否存在，如果是，則在該組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端，否則，新建組播組，并且在此組播組的組播成員列表中加入該請(qǐng)求客戶端。當(dāng)無線客戶端請(qǐng)求離開某IP組播組時(shí)，包括(a)無線客戶端向無線接入設(shè)備發(fā)送組播離開請(qǐng)求報(bào)文，請(qǐng)求離開某組播組；(b)無線接入設(shè)備收到請(qǐng)求報(bào)文后，在該組播組的組播成員列表中刪除該請(qǐng)求客戶端。
文檔編號(hào)H04L12/58GK1933413SQ200610159660
公開日2007年3月21日 申請(qǐng)日期2006年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月30日
發(fā)明者高敏, 王占利, 劉鵬午 申請(qǐng)人:中興通訊股份有限公司