专利名称：一种实现统一组播的系统和方法
技术领域：
本发明涉及有线通信领域，特别涉及到一种实现统一组播的系统和方法。
背景技术：
在有线通信中，组播技术实现了单点到多点的高效数据传送问题，能够节约大量网络带宽，降低网络负载。目前，在IP组播领域已经开展了很多卓有成效的研究，形成了一些成熟的协议和方法，如组成员管理普遍采用IGMPv2协议，域内组播路由采用PIM-SM协议，而域间组播则采用PIM-SM/MBGP/MSDP协议结合的方法。理论上，IP组播技术能够为用户终端提供足够的带宽进行双向通信和组播通信，但由于实际部署中网络环境的限制和组播业务的不断增力口，往往会出现带宽不足从而导致组播通信占用的带宽抢占双向通信占用的带宽的情况。 为了保证用户终端的双向通信，需要采用其他的方法来缓解组播通信带宽不足的情况。IPQAM是HFC网络中广泛采用的调制设备。IPQAM集“复用、加扰、调制、频率变换” 功能为一体，它将DVB/IP自IP骨干网输入的特定格式的IP数据包调制到特定频点下发给用户终端，下发数据遵循DVB标准规范。IPQAM能够通过HFC网络提供天然的高带宽的窄播，该窄播可以用来实现组播。采用IPQAM实现组播的方法已经由专利《一种实现业务数据组播的系统和方法》(申请号=200810224608. 7)给出。目前采用IP组播提供组播和采用基于IPQAM窄播提供组播已经分别有了具体的方法，但是，在用户终端的网络覆盖中处于支持IP组播和基于IPQAM窄播提供组播的混合网络环境中(部分用户终端仅处于支持 IP组播的网络环境中，部分用户终端仅处于支持基于IPQAM窄播提供组播的网络环境中， 部分用户终端处于支持IP组播和基于IPQAM窄播提供组播的网络环境中)，当业务数据源需要通过组播方式发送到用户终端时，缺陷为需要针对两种组播技术分别部署两种前端组播系统和两种用户终端，这种“烟囱式”的系统部署维护均比较困难。
发明内容
本发明的目的在于，为克服现有技术存在的上述问题，本发明提供一种实现统一组播的系统和方法。本发明提供一种实现统一组播的方法，该方法用于融合IP组播和基于IPQAM窄播实现统一组播，所述方法包含步骤1，用户终端将所有的业务申请发送到组播管理单元。步骤2，组播管理单元从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种；如果选择基于IPQAM窄播，分配IPQAM频点，再控制业务数据发送到IPQAM ；组播管理单元将业务提供方式发送到用户终端；用户终端获取业务提供方式；如果是IP组播，则加入到IP组播组并接收业务数据，如果是基于IPQAM窄播，则切换频点并接收业务数据。上述技术方案中，所述控制业务数据发送到IPQAM的方法包括控制IPQAM加入IP 组播组或者通知业务数据源将业务数据以单播的形式发送到IPQAM。
所述业务数据发送到IPQAM之前需要经TS流封装单元处理，TS流封装单元可以部署在支持组播的路由器入口之前或IPQAM入口之前，将TS流封装单元部署到不同的位置时，具有不同的优缺点。基于上述方法，本发明还提供一种实现统一组播的系统，该系统包含用于以IP数据包的形式提供组播业务数据的业务数据源；用于将组播业务数据打包成IPQAM可接收、调制并复用的TS格式，再封装为IP包发送到网络的TS流封装单元； 用于支持IP组播的支持组播的路由器；用于将接收到的组播业务数据复用、调制成射频信号经HFC网络广播给用户终端的IPQAM设备；和能支持接收IP组播数据或(和)支持接收 IPQAM窄播数据的用户终端；其中，所述业务数据源，通过IP网络连接所述TS流封装单元， 通过所述TS流封装单元将封装后的数据发送到所述支持组播的路由器，也可通过IP网络连接所述支持组播的路由器将组播业务数据发送到支持组播的路由器；所述支持组播的路由器连接所述IPQAM，也可连接所述TS流封装单元，所述TS流封装单元再连接所述IPQAM ； 所述用户终端，连接所述支持组播的路由器，并通过HFC网络连接所述IPQAM ；其特征在于，所述系统还包括组播管理单元；所述组播管理单元，负责维护业务数据源提供的业务信息，接收来所述用户终端的业务申请信息，根据预先配置的选择策略选择组播数据传输方式，以及将业务提供方式发送到用户终端；其中，组播管理单元通过IP网络分别与所述支持组播的路由器、所述TS流封装单元和所述IPQAM连接。上述技术方案中，所述业务数据源以IP数据包的形式提供业务数据，并为每个业务分别建立一个组播组。所述TS流封装单元负责将组播业务数据打包成IPQAM可接收、调制并复用的TS 格式，再封装为IP包发送到网络。所述组播管理单元进一步包含业务信息维护单元，用于负责维护业务数据源提供的业务信息。和用户终端的业务申请处理单元，用于接收来自用户终端的业务申请信息，根据预先配置的选择策略选择组播数据传输方式，以及将业务提供方式发送到用户终端。所述用户终端的业务申请处理单元进一步包含如下子单元判断选择子单元，用于依据用户终端所处网络支持组播情况、用户终端所处IPQAM 的频点资源情况和预先配置的组播数据传输方式选择策略等因素从IP组播和基于IPQAM 窄播两种方式中选择一种组播方式。频点分配子单元，用于如果判断选择子单元选择基于IPQAM窄播，则为用户终端分配IPQAM频点；和业务提供方式信息发送子单元，用于将业务提供方式发送到用户终端，用户终端获取该业务提供方式，所述的业务提供方式包含IP组播和基于IPQAM窄播。所述用户终端包含组播方式接收模块，用于接收组播管理单元发送的其选择的组播发送方式；IP组播数据接收模块，用于当组播发送方式为IP组播时，加入到IP组播组并接收业务数据；和频点切换及数据接收模块，用于当组播发送方式为基于IPQAM窄播时，切换频点并接收业务数据。本发明提出一种实现统一组播的系统和方法的有益之处在于同时利用支持组播的路由器的组播方式和IPQAM窄播方式为用户终端提供组播，对终端所处网络环境的适应性更强，且相对于单独采用支持组播的路由器或单独采用IPQAM的方法来说均具有更大的组播带宽，能够在满足用户组播要求的同时尽量保证用户拥有更多的双向带宽。
图1本发明提供的实现统一组播的系统结构示意图；图2本发明采用的TS流封装单元位于支持组播的路由器入口之前时用户终端申请业务数据的流程图；图3本发明采用的TS流封装单元位于支持组播的路由器入口之前时组播资源的回收流程图；图4本发明采用的TS流封装单元位于IPQAM入口之前时用户终端申请业务数据的流程图；图5本发明采用的TS流封装单元位于IPQAM入口之前时组播资源的回收流程图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明的融合IP组播和基于IPQAM窄播实现统一组播的系统和方法进行详细的说明。为了为有线电视网络中的用户终端提供更好的组播服务，本发明提出了一种实现统一组播的系统和方法。该系统和方法利用支持组播的路由器为用户终端提供单播双向IP 连接和IP组播功能，利用IPQAM提供额外的窄播，利用组播管理单元管理用户终端加入和退出组播，为有线电视网络中的用户终端提供高效的组播服务。本发明提供的一种实现统一组播的方法，该方法用于融合IP组播和基于IPQAM窄播实现统一组播，所述方法包含步骤1，用户终端将所有的业务申请发送到组播管理单元。步骤2，组播管理单元从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种；如果选择基于IPQAM窄播，分配IPQAM频点，再控制业务数据发送到IPQAM ；组播管理单元将业务提供方式发送到用户终端；用户终端获取业务提供方式；如果是IP组播，则加入到IP组播组并接收业务数据，如果是基于IPQAM窄播，则切换频点并接收业务数据。作为一种可选的具体实施方式
，所述步骤2进一步包含如下子步骤步骤2-1，用户终端携带业务申请信息通过所述支持组播的路由器的双向IP连接向组播管理单元申请业务数据。步骤2-2，组播管理单元从用户终端携带的业务申请信息中获取所述终端申请的业务标识，根据该业务标识从其自身维护的业务信息中查找得到终端申请的业务所需的带宽，并根据所述用户终端所处网络支持组播情况、用户终端所处IPQAM的频点资源情况和预先配置的组播数据传输方式选择策略因素共同决策出为用户终端选择的业务数据传输方式，如果是IP组播方式，转子步骤2-3，如果是基于IPQAM窄播方式，转子步骤2_5，如果没有组播提供方式可以使用，转子步骤2-11。
步骤2-3，采用接入IP组播方式，组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为IP组播，从传输方式配制信息中解析出业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组的组播地址，并加入该组播地址对应的组播组。步骤2-4，用户终端从加入的组播组接收组播数据流，转子步骤2-10。步骤2-5，采用基于IPQAM窄播方式，组播管理单元根据业务申请信息中的用户终端所属的IPQAM的IP地址确定所述IPQAM的位置，在所述IPQAM上为用户终端分配频点。步骤2-6，所述组播管理单元控制IPQAM加入业务数据源为用户终端申请的业务
建立的组播组。步骤2-7，所述IPQAM将从业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组接收的业务数据复用、调制成射频信号后发送到HFC网络。步骤2-8，所述组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP 连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为基于IPQAM窄播， 再从传输方式配置信息解析出QAM调制的频点，用户终端切换到该频点。步骤2-9，所述用户终端从切换到的频点接收射频信号，再根据从传输方式配置信息中获取的符号率、Annex调制模式和QAM调制模式信息解析出组播业务数据，转子步骤 2-10。步骤2-10，所述用户终端成功接收业务数据，确认业务数据申请成功，流程结束。步骤2-11，所述组播管理单元携带组播资源不足的信息通过所述支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端。步骤2-12，所述用户终端确认业务数据申请失败，流程结束。基于上述方法，本发明提供的一种具体实现统一组播的系统，该系统包括——业务数据源业务数据源以IP数据包的形式提供业务数据，并为每个业务分
别建立一个组播组。——组播管理单元组播管理单元负责维护业务数据源提供的业务信息，接收来自用户终端的业务申请信息，根据预先配置的选择策略选择组播数据传输方式，以及将业务提供方式发送到用户终端。组播管理单元是一个逻辑功能单元，该功能单元提供的各种功能可以在一台设备上提供，也可以分散到多台设备上提供，还可以分散到一种实现统一组播的系统的其他设备上提供。—TS流封装单元TS流封装单元负责将组播业务数据打包成IPQAM可接收、调制并复用的TS格式，再封装为IP包发送到网络；TS流封装单元的位置可以位于支持组播的路由器入口之前或者IPQAM入口之前，如果部署在支持组播的路由器入口之前，为每个支持组播的路由器配置一个TS流封装单元，如果部署在IPQAM入口之前，为每个IPQAM配置一个TS流封装单元。其中，如果TS流封装单元的位置如果位于IPQAM入口之前，那么发送到该TS流封装单元的数据可以为由业务数据源提供的组播业务数据，也可以为由业务数据源提供的单播业务数据。——支持组播的路由器能够支持业务数据源到用户终端的IP双向连接和IP组播；一个支持组播的路由器可以连接多个用户终端和多个IPQAM。——IPQAM 调制设备，位于IP网和HFC网之间，连接IP网和HFC网，用于将接收到的组播业务数据复用、调制成射频信号经HFC网络广播给用户终端；IPQAM可以连接到支持组播的路由器上，也可以直接连接到业务数据源上，一个支持组播的路由器或业务数据源可以连接多个IPQAM ；—个IPQAM可以支持多个用户终端。—用户终端用户终端直接与支持组播的路由器和IPQAM相连，能够通过支持组播的路由器的双向IP连接进行双向通信，能够接收并处理支持组播的路由器的IP组播提供的组播数据流和基于IPQAM窄播提供的射频信号；用户终端负责携带业务申请信息向组播管理单元申请组播业务，接收来自组播管理单元的传输方式信息，根据接收到的传输方式信息做相应的处理，或者加入业务数据源建立的组播组，或者调制到组播管理单元在 IPQAM上为组播业务分配的频点，从而接收并解析出组播业务数据；用户终端发出的所有业务申请信息均需发送到组播管理单元。在上述系统中，所述业务数据源提供的业务信息，包括组播管理单元为业务分配的业务标识、业务传输占用的带宽、业务数据源为业务建立的组播组的组播地址，其中组播管理单元为业务分配的业务标识在组播管理单元的管理域内是唯一的。在上述系统中，所述来自用户终端的业务申请信息，包括用户终端申请业务的业务标识、用户终端的IP地址和用户终端所属的IPQAM的IP地址，如果TS流封装单元部署在IPQAM入口之前，还需要包括用户终端所属的IPQAM对应的TS流封装单元的IP地址。在上述系统中，所述组播数据传输方式选择策略，组播管理单元可以根据该组播数据传输方式选择策略选择是采用IP组播方式还是采用基于IPQAM窄播方式传输业务数据，如该组播数据传输方式选择策略可以设置为优先选择基于IPQAM窄播，在IPQAM频点资源不足的情况下再选择IP组播，这里，本发明仅规定组播管理单元必须提供组播数据传输方式选择策略，但不对该组播数据传输方式选择策略的具体实现作出规定。在上述系统中，所述通知用户终端的业务传输方式信息，包括业务传输方式和传输方式配置信息，其中业务传输方式可以为IP组播或基于IPQAM窄播，如果业务传输方式为IP组播，传输方式配置信息包括业务数据源为用户申请业务建立的组播组的组播地址， 如果业务传输方式为基于IPQAM窄播，传输方式配置信息包括QAM调制的频点、符号率、 Annex调制模式和QAM调制模式信息。上述技术中，所述组播管理单元进一步包含业务信息维护单元，用于负责维护业务数据源提供的业务信息；和用户终端的业务申请处理单元，用于接收来自用户终端的业务申请信息，根据预先配置的选择策略选择组播数据传输方式，以及将业务提供方式发送到用户终端。所述用户终端的业务申请处理单元进一步包含如下子单元判断选择子单元，用于根据用户终端所处网络支持组播情况、用户终端所处IPQAM 的频点资源情况和预先配置的组播数据传输方式选择策略从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种组播方式；频点分配子单元，用于如果判断选择子单元选择基于IPQAM 窄播，则为用户终端分配IPQAM频点；和业务提供方式信息发送子单元，用于将业务提供方式发送到用户终端，用户终端获取该业务提供方式，所述的业务提供方式包含IP组播和基于IPQAM窄播。所述用户终端包含组播方式接收模块，用于接收组播管理单元发送的其选择的组播发送方式；IP组播数据接收模块，用于当组播发送方式为IP组播时，加入到IP组播组并接收业务数据；和频点切换及数据接收模块，用于当组播发送方式为基于IPQAM窄播时， 切换频点并接收业务数据。本发明还提供一种实现统一组播的方法，该方法的具体步骤为用户终端将所有的业务申请发送到组播管理单元；组播管理单元从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种；如果选择基于IPQAM窄播，分配IPQAM频点，再控制业务数据发送到IPQAM ；组播管理单元将业务提供方式发送到用户终端；用户终端获取业务提供方式，如果是IP组播，则加入到IP组播组并接收业务数据，如果是基于IPQAM窄播，则切换频点并接收业务数据。在上述步骤中，控制业务数据发送到IPQAM的方法包括控制IPQAM加入IP组播组或者通知业务数据源将业务数据以单播的形式发送到IPQAM。在该方法中，业务数据发送到IPQAM之前需要经TS流封装单元处理，TS流封装单元可以部署在支持组播的路由器入口之前或IPQAM入口之前，将TS流封装单元部署到不同的位置时，具有不同的优缺点。当TS流封装单元部署在支持组播的路由器入口之前时，需要同时有两路组播流从组播源发送到支持组播的路由器，因此需要占用更多的骨干网的带宽，同时，在支持组播的路由器上也需要维护两棵组播树，加重了支持组播的路由器的带宽负担，但是，该方法的优点在于一个支持组播的路由器只需要部署一个TS流封装单元。当TS流封装单元位于IPQAM入口之前时，只需要一路组播流从组播源发送到该支持组播的路由器，相对于上一种部署方案来说节约了骨干网的带宽，但是，该方法每个 IPQAM都需要部署一个TS流封装单元，因此一个支持组播的路由器就需要部署多个TS流封装单元，增加了对设备的需求。本发明提出了一种实现统一组播的系统和方法。该系统和方法利用支持组播的路由器为用户终端提供双向IP连接和IP组播、IPQAM窄播、组播管理单元管理用户终端加入和退出组播，为有线电视网络中的用户终端提供统一的组播服务。如图1所示，该图为一种实现统一组播的系统结构图，所述系统包括业务数据源、 组播管理单元、TS流封装单元、支持组播的路由器、IPQAM和用户终端。在本发明中，TS流封装单元的位置可以位于支持组播的路由器入口之前或者 IPQAM入口之前，分别如图1中的位置1和位置2所示。当TS流封装单元位于支持组播的路由器入口之前时，所述方法中用户终端申请业务数据的流程包括以下步骤101)用户终端携带业务申请信息通过支持组播的路由器的双向IP连接向组播管理单元申请业务数据，所述业务申请信息，包括用户终端请求的业务数据对应的业务标识、 用户终端的IP地址和用户终端所属的IPQAM的IP地址。102)组播管理单元从用户终端携带的业务申请信息中获取终端申请的业务标识， 根据该业务标识从其自身维护的业务信息中查找得到终端申请的业务所需的带宽，并根据用户终端所处网络支持组播情况、用户终端所处IPQAM的频点资源情况和预先配置的组播数据传输方式选择策略等因素IPQAM的频点资源情况共同决策出为用户终端选择的业务数据传输方式，如果是IP组播方式，转103，如果是基于IPQAM窄播方式，转105，如果没有组播提供方式可以使用，转111。103)采用接入IP组播方式，组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为IP 组播，从传输方式配制信息中解析出业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组的组播地址，并加入该组播地址对应的组播组。104)用户终端从加入的组播组接收组播数据流，转110。105)采用基于IPQAM窄播方式，组播管理单元根据业务申请信息中的用户终端所属的IPQAM的IP地址确定IPQAM的位置，在IPQAM上为用户终端分配频点。106)组播管理单元控制IPQAM加入业务数据源为用户终端申请的业务建立的组播组。107) IPQAM将从业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组接收的业务数据复用、调制成射频信号后发送到HFC网络。108)组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为基于IPQAM窄播，再从传输方式配置信息解析出QAM调制的频点，用户终端切换到该频点。109)用户终端从切换到的频点接收射频信号，再根据从传输方式配置信息中获取的符号率、Annex调制模式和QAM调制模式信息等信息解析出组播业务数据，转110。110)用户终端成功接收业务数据，确认业务数据申请成功，流程结束。111)组播管理单元携带组播资源不足的信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端。112)用户终端确认业务数据申请失败，流程结束。当TS流封装单元位于支持组播的路由器入口之前时，所述方法中组播的回收流程包括以下步骤201)用户终端接收业务数据完成，通过支持组播的路由器的双向IP连接通知组播管理单元，或者组播管理单元通过轮询方式发现用户终端已经异常结束接收业务数据。202)组播管理单元确定用户终端是利用哪种组播方式接收业务数据，如果是IP 组播，转205，如果是基于IPQAM窄播，转203。203)用户终端是利用基于IPQAM窄播接收业务数据，组播管理单元判断是否还有其他用户终端利用与该用户终端所属相同的基于IPQAM窄播接收业务数据，如果没有，转 204，如果有，转205。204)组播管理单元在该IPQAM上回收为用户终端分配的频点并控制IPQAM退出业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组。组播资源回收完成，流程结束。当TS流封装单元位于IPQAM入口之前时，所述方法中用户终端申请业务数据的流程包括以下步骤301)用户终端携带业务申请信息通过支持组播的路由器的双向IP连接向组播管理单元申请业务数据，所述业务申请信息，包括用户终端请求的业务数据对应的业务标识、 用户终端的IP地址、用户终端所属的IPQAM的IP地址和用户终端所属的IPQAM对应的TS 流封装单元的IP地址。302)组播管理单元从用户终端携带的业务申请信息中获取终端申请的业务标识， 根据该业务标识从其自身维护的业务信息中查找得到终端申请的业务所需的带宽，并根据用户终端所处网络支持组播情况、用户终端所处IPQAM的频点资源情况和预先配置的组播数据传输方式选择策略等因素共同决策出为用户终端选择的业务数据传输方式，如果是IP 组播方式，转303，如果是基于IPQAM窄播方式，转305，如果没有组播资源可以使用，转311。303)采用IP组播方式，组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为IP组播， 从传输方式配制信息中解析出业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组的组播地址， 并加入该组播地址对应的组播组。304)用户终端从加入的组播组接收组播数据流，并从组播数据流中解析出业务数据，转310。305)采用基于IPQAM窄播方式，组播管理单元根据业务申请信息中的用户终端所属的IPQAM的IP地址确定IPQAM的位置，在IPQAM上为用户终端分配频点。306)组播管理单元控制IPQAM对应的TS流封装单元加入业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组。307) IPQAM将经TS流封装单元处理过的组播业务数据复用、调制成射频信号后发送到HFC网络。308)组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为基于IPQAM窄播，再从传输方式配置信息中解析出QAM调制的频点，用户终端切换到该频点。309)用户终端从切换到的频点接收射频信号，再根据从传输方式配置信息中获取的符号率、Annex调制模式和QAM调制模式信息等信息解析出组播业务数据，转310。310)用户终端成功接收业务数据，确认业务申请成功，流程结束。311)组播管理单元携带组播资源不足的信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端。312)用户终端确认业务数据申请失败，流程结束。当TS流封装单元位于IPQAM入口之前时，所述方法中组播资源的回收流程包括以下步骤401)用户终端接收业务数据完成，通过支持组播的路由器的双向IP连接通知组播管理单元，或者组播管理单元通过轮询方式发现用户终端已经异常结束接收业务数据。402)组播管理单元确定用户终端是利用哪种组播方式接收业务数据，如果是IP 组播，转405，如果是基于IPQAM窄播，转403。403)用户终端是利用基于IPQAM窄播接收业务数据，组播管理单元判断是否还有其他用户终端利用与该用户终端所属相同的基于IPQAM窄播接收业务数据，如果没有，转 404，如果有，转405。404)组播管理单元在IPQAM上回收为用户终端分配的频点并控制IPQAM对应的 TS流封装单元退出业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组，转405。405)组播资源回收完成，流程结束。发明公开一种实现统一组播的系统和方法。所述系统包括组播源、组播管理单元、TS流封装单元、支持组播的路由器、IPQAM和用户终端。所述方法的具体步骤为用户终端将所有的业务申请发送到组播管理单元；组播管理单元从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种；如果选择基于IPQAM窄播，分配IPQAM频点，再控制业务数据发送到
12IPQAM ；组播管理单元将业务提供方式发送到用户终端；用户终端获取业务提供方式，如果是IP组播，则加入到IP组播组并接收业务数据，如果是基于IPQAM窄播，则切换频点并接收业务数据。该发明主要应用于实验室的开放业务平台，发明给出的实现方法和流程较为新颖。在本发明中，用户终端需要预先获取业务标识，用户终端获取业务标识的方法已经在专利《一种实现业务数据组播的系统和方法》(申请号2008102M608. 7)中给出。在本发明中，用户终端需要预先获取其所属IPQAM的IP地址和其所属IPQAM对应的TS流封装单元的IP地址，用户终端获取其所属IPQAM的IP地址的方法已经在专利《一种实现业务数据组播的系统和方法》(申请号2008102M608. 7)中给出，用户终端获取其所属IPQAM对应的TS流封装单元的IP地址的方法与用户终端获取其所属IPQAM的IP地址的方法相同。在本发明中，组播控制单元可以通过轮询的方式发现异常退出组播组的用户终端，组播控制单元通过轮询的方式发现异常退出组播组的用户终端的方法已经在专利《一种实现业务数据组播的系统和方法》(申请号2008102M608. 7)中给出。在本发明中，组播资源可以设置多种回收策略，组播资源的回收策略已经在专利 《一种实现业务数据组播的系统和方法》(申请号2008102M608. 7)中给出。本发明以应用于有线通信领域为例说明，将其应用于其他组播提供技术领域，仍属于本发明的保护范围。对于本技术领域的技术人员，在不脱离发明原理的前提下，对本发明做出改动，视为本发明的保护范围。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种实现统一组播的方法，该方法用于融合IP组播和基于IPQAM窄播实现统一组播，所述方法包含步骤1，用户终端将所有的业务申请发送到组播管理单元；步骤2，组播管理单元从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种；如果选择基于IPQAM窄播，分配IPQAM频点，再控制业务数据发送到IPQAM ；组播管理单元将业务提供方式发送到用户终端；用户终端获取业务提供方式；如果是IP组播，则加入到IP组播组并接收业务数据，如果是基于IPQAM窄播，则切换频点并接收业务数据。
2.根据权利要求1所述的实现统一组播的方法，其特征在于，所述控制业务数据发送到IPQAM的方法包括控制IPQAM加入IP组播组或者通知业务数据源将业务数据以单播的形式发送到IPQAM。
3.根据权利要求2所述的实现统一组播的方法，其特征在于，所述业务数据发送到 IPQAM之前需要经TS流封装单元处理，TS流封装单元可以部署在支持组播的路由器入口之前或IPQAM入口之前，将TS流封装单元部署到不同的位置时，具有不同的优缺点。
4.根据权利要求1所述的实现统一组播的方法，其特征在于，所述步骤2进一步包含如下子步骤步骤2-1，用户终端携带业务申请信息通过所述支持组播的路由器的双向IP连接向组播管理单元申请业务数据；步骤2-2，组播管理单元从用户终端携带的业务申请信息中获取所述终端申请的业务标识，根据该业务标识从其自身维护的业务信息中查找得到终端申请的业务所需的带宽， 并根据所述用户终端所处网络支持组播情况、用户终端所处IPQAM的频点资源情况和预先配置的组播数据传输方式选择策略因素共同决策出为用户终端选择的业务数据传输方式， 如果是IP组播方式，转子步骤2-3，如果是基于IPQAM窄播方式，转子步骤2_5，如果没有组播提供方式可以使用，转子步骤2-11 ；步骤2-3，采用接入IP组播方式，组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为IP 组播，从传输方式配制信息中解析出业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组的组播地址，并加入该组播地址对应的组播组；步骤2-4，用户终端从加入的组播组接收组播数据流，转子步骤2-10 ； 步骤2-5，采用基于IPQAM窄播方式，组播管理单元根据业务申请信息中的用户终端所属的IPQAM的IP地址确定所述IPQAM的位置，在所述IPQAM上为用户终端分配频点；步骤2-6，所述组播管理单元控制IPQAM加入业务数据源为用户终端申请的业务建立的组播组；步骤2-7，所述IPQAM将从业务数据源为用户终端申请业务建立的组播组接收的业务数据复用、调制成射频信号后发送到HFC网络；步骤2-8，所述组播管理单元携带传输方式信息通过支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端，用户终端从传输方式信息中解析出业务传输方式为基于IPQAM窄播，再从传输方式配置信息解析出QAM调制的频点，用户终端切换到该频点；步骤2-9，所述用户终端从切换到的频点接收射频信号，再根据从传输方式配置信息中获取的符号率、Annex调制模式和QAM调制模式信息解析出组播业务数据，转子步骤2_10 ；步骤2-10，所述用户终端成功接收业务数据，确认业务数据申请成功，流程结束； 步骤2-11，所述组播管理单元携带组播资源不足的信息通过所述支持组播的路由器的双向IP连接通知用户终端；步骤2-12，所述用户终端确认业务数据申请失败，流程结束。
5.根据权利要求4所述的实现统一组播的方法，其特征在于，步骤2-1所述业务申请信息，包括用户终端请求的业务数据对应的业务标识、用户终端的IP地址和用户终端所属的 IPQAM的IP地址。
6.一种实现统一组播的系统，该系统用于融合IP组播和基于IPQAM窄播实现统一组播，包含用于以IP数据包的形式提供组播业务数据的业务数据源；用于将组播业务数据打包成IPQAM可接收、调制并复用的TS格式，再封装为IP包发送到网络的TS流封装单元；用于支持IP组播的支持组播的路由器；用于将接收到的组播业务数据复用、调制成射频信号经HFC网络广播给用户终端的 IPQAM设备；和能支持接收IP组播数据和/或支持接收IPQAM窄播数据的用户终端； 其中，所述业务数据源，通过IP网络连接所述TS流封装单元，通过所述TS流封装单元将封装后的数据发送到所述支持组播的路由器，也可通过IP网络连接所述支持组播的路由器将组播业务数据发送到支持组播的路由器；所述支持组播的路由器连接所述IPQAM，也可连接所述TS流封装单元，所述TS流封装单元再连接所述IPQAM ；所述用户终端，连接所述支持组播的路由器，并通过HFC网络连接所述IPQAM ； 其特征在于，所述系统还包括组播管理单元；所述组播管理单元，负责维护业务数据源提供的业务信息，接收来所述用户终端的业务申请信息，根据预先配置的选择策略选择组播数据传输方式，以及将业务提供方式发送到用户终端；其中，组播管理单元通过IP网络分别与所述支持组播的路由器、所述TS流封装单元和所述IPQAM连接。
7.根据权利要求6所述的实现统一组播的系统，其特征在于，所述业务数据源以IP数据包的形式提供业务数据，并为每个业务分别建立一个组播组。
8.根据权利要求6所述的实现统一组播的系统，其特征在于，所述组播管理单元进一步包含业务信息维护单元，用于负责维护业务数据源提供的业务信息； 用户终端的业务申请处理单元，用于接收来自用户终端的业务申请信息，根据预先配置的选择策略选择组播数据传输方式，以及将业务提供方式发送到用户终端。
9.根据权利要求8所述的实现统一组播的系统，其特征在于，所述用户终端的业务申请处理单元进一步包含如下子单元判断选择子单元，用于根据用户终端所处网络支持组播情况、用户终端所处IPQAM的频点资源情况和预先配置的组播数据传输方式选择策略从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种组播方式；频点分配子单元，用于如果判断选择子单元选择基于IPQAM窄播，则为用户终端分配 IPQAM频点；业务提供方式信息发送子单元，用于将业务提供方式发送到用户终端，用户终端获取该业务提供方式，所述的业务提供方式包含IP组播和基于IPQAM窄播。
10.根据权利要求6或9所述的实现统一组播的系统，其特征在于，所述用户终端包含组播方式接收模块，用于接收组播管理单元发送的其选择的组播发送方式； IP组播数据接收模块，用于当组播发送方式为IP组播时，加入到IP组播组并接收业务数据；和频点切换及数据接收模块，用于当组播发送方式为基于IPQAM窄播时，切换频点并接收业务数据。
全文摘要
本发明提供一种实现统一组播的系统和方法，该系统用于融合IP组播和基于IPQAM窄播实现统一组播，所述系统包括业务数据源、组播管理单元、TS流封装单元、支持组播的路由器、IPQAM和用户终端。所述方法的为用户终端将所有的业务申请发送到组播管理单元；组播管理单元从IP组播和基于IPQAM窄播两种方式中选择一种；如果选择基于IPQAM窄播，分配IPQAM频点，再控制业务数据发送到IPQAM；组播管理单元将业务提供方式发送到用户终端；用户终端获取业务提供方式，如果是IP组播，则加入到IP组播组并接收业务数据，如果是基于IPQAM窄播，则切换频点并接收业务数据。本发明同时利用支持组播的路由器的组播方式和IPQAM窄播方式为用户终端提供组播，对终端所处网络环境的适应性更强。
文档编号H04L12/18GK102480365SQ201110380460
公开日2012年5月30日 申请日期2011年11月25日 优先权日2010年11月26日
发明者刘磊, 徐战, 牛津, 王劲林, 郑艳伟 申请人:中国科学院声学研究所