组播业务处理方法、系统及接入设备的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及数据通信领域，具体设及一种组播业务处理方法、系统及接入设备。
【背景技术】
[0002] 组播技术是一种点到多点的网络技术，其目的是减轻网络负载和媒体服务器的负 担。图1为组播系统结构示意图，如图示，组播系统由视频组播业务系统l〇、IP城域网11、 接入网络12和家庭网络13四部分组成。其中，接入网络12包括；接入设备121和调制解 调器122 ;家庭网络13包括；机顶盒131、电视机132,还可W包括电脑133。组播业务系统 实现视频用户管理、视频采集系统、视频编码功能，然后将视频业务流发送入IP城域网；IP 城域网通过IP组播功能将视频业务流送到宽带接入网；接入网实现视频组加入或离开的 控制功能，并将用户需要的视频流发送给用户。
[0003] 目前随着IPTVQPTeleVison，IP视频）业务的发展，越来越多的宽带接入网络支 持了IGMP(InternetGroupManagementProtocol,互联网组管理协议）和WIGMP协议为 基础的组播业务。组播相对于单播来说，可W有效地利用网络带宽，减少网络流量，提高数 据传输的效率。目前，组播技术成为许多网络应用的关键支撑技术，例如：网络多媒体会议、 远程教育、IPTV、网上实时转播、网络数据发布、分布式协同工作等。
[0004] 利用IGMP协议实现组播业务的系统组网结构如图2所示，包括：终端设备21、调 制解调器20、接入设备22、组播源网络23和授权服务器24。当终端设备21需要加入一个 组播组，即通常所讲的频道时，通过调制解调器20向接入设备22发送IGMPRepOTt报文； 接入设备22收到IGMPRepOTt报文后，将该终端设备21加入其组播转发表中，然后向组播 源网络23发送IGMPRepOTt报文，将组播流引入到接入设备22,然后接入设备22再将组播 流转发到终端设备21所在的线路上。每隔一定的时期，接入设备22发送IGMPQuery查询 终端设备21是否还在接收该组播流，如果终端设备21需要继续保持在该组播组，必须响应 一个IGMPRepOTt报文，同时组播源网络23与接入设备22之间也存在该样的过程，W维护 组播流的转发关系。
[0005] 从上述组播终端设备点播组播组的过程来看，组播终端设备切换频道会发出两个 IGMP报文，一个是当前频道的离开报文，紧接着发送一个终端设备想观看频道的加入报文， 同时对终端设备加入某节目的权限，可W在接入设备控制，也可W在授权服务器上提供。
[0006] IGMP协议规定，当接入设备接收到端口下组播用户的离开报文后，需要发送特定 组查询报文，等待该组播组下可能存在的其他用户的回应，W确定此端口所连接的网络中 是否还有其他组播用户在该个组中，当确认没有其他用户在该个组播组后，才能将该个端 口从该组播组的表项中删除，从而保证了一个用户的离开不会干扰可能跟该用户同属于一 个组播组的其他用户。
[0007] 但是上述的组播特定组查询报文过程所产生的延时在实际的IPTV业务应用中带 来了问题。在由组播技术提供的IPTV业务中，用户的频道切换操作包括；发送原频道的 IGMP离开报文，发送新频道的IGMP加入报文。当组播接入设备接收到IGMP离开报文后，不 会立刻将原有视频流中断，而是要发送IGMP特定组查询报文后，等待用户是否回应IGMP加 入报文后，再决定是否中断视频流。在组播接入设备等待响应报文的期间内，就不能及时的 将原有的频道删除，造成新旧视频流同时下发，浪费大量的带宽。例如，当用户快速依次浏 览多个频道，从频道1到频道10,该样就会在一段时间内有10个频道的视频流同时发送到 组播接入设备的一个组播业务端口上，可能大大超过该业务端口的下行带宽，造成报文丢 失、延迟，用户的视频节目质量急剧下降，甚至无法观看。
[000引 由于当前城域网的组播性能是组播技术的一个关键性能瓶颈，城域网有上万用 户，要让用户拥有类似于传统CATV(有线电视网）的性能体验，需要在1秒内完成单个用 户的切换频道请求，所有用户的并发切换频道请求的处理时间不能超过1秒。也就是说，视 频流在接入设备中容许的最大时间（不包括家庭设备的传输与编解码时间，也不包括城域 网、组播业务系统的处理时间）不能超过1秒。
[0009] 为了解决组播处理的时延问题，目前存在一种解决方案，该解决方案是将组播节 目全部推送到接入设备上。但是，该种方案在组播频道很多时，会使得组播占用的固定带宽 大大增大。比如，考虑1000个组播频道，平均每节目需要占用的带宽为5M，那么，该组播将 需要20G的固定带宽从边缘设备到接入设备，W专口供组播流量的推送之用。很显然，该 在实际应用中是不可接收的。而且，由于接入设备需要处理所有用户侧的IGMP报文W及发 送至网络侧的控制报文，当多个用户同时加入一个节目源时，接入设备需要对每个用户的 IGMP请求报文均作处理，存在大量重复的处理工作。当大量用户上线切换视频业务频道时， 接入设备的性能将无法胜任。而且，随着城域网承载的节目数量越来越多，节目的质量和码 流越来越高，整个城域网的带宽将无法承受将所有节目都推送到接入设备。
[0010] 另外，在实际应用中还存在该样一种情况：一个业务端口下可能接入多个组播用 户。为此，现有技术中接入设备对一个业务端口下的多个组播用户启动快速离开功能，同时 还设置一个快速离开响应时间。当接入设备的一个业务端口接收到一个组播用户的切换 频道请求的组播离开报文后，向该端口下的组播用户发送该请求离开频道的特定组查询报 文，W确定是否还存在其它组播用户在收看该频道；如果在给定的快速离开响应时间内没 有收到其它组播用户发送该频道的加入报文，则认为没有其他用户在收看该频道，因此立 即切断该频道的组播流；如果在给定的快速离开响应时间内接收到其它组播用户发送该频 道的加入报文，则不切断该频道的组播流，继续转发。
[0011] 该种方案由于可W将快速离开响应时间控制在一个合理的并且足够短的时间内， 因此该技术方案能够实现在足够短的时间内迅速切断组播用户离开的报文，避免了申请离 开的组播频道滞留时间太长影响了带宽的使用，同时又能够保证离开的组播用户不会对其 他的组播用户产生干扰。
[0012] 但是，在受控组播业务应用中，上述方案却不能很好地实现。所述受控组播业务要 求控制一个业务端口下最多可W点播的组播频道数，在该种前提下，上述的技术方案可能 导致频道切换不成功的情况。假设一个业务端口的最大点播频道数为2,该业务端口下的 两个组播用户分别点播组播频道A和B。当点播频道A的组播用户想切换到频道C，该组播 用户会向接入设备发送频道A的离开报文和频道C的加入报文。接入设备接收到该组播用 户发出的组播频道A的离开报文后，向该端口下发频道A的特定组播查询报文，在快速离开 响应时间超时之前，该端口下还存在两个频道正在转发，此时接入设备又接收到频道C的 加入报文，由于此时该端口下同时在线的组播频道数目已经达到2,所W根据受控组播的原 理，接入设备会拒绝频道C的加入，从而造成频道切换的失败。当然，如果在快速离开响应 报文超时之后，如果组播用户再发出频道C的加入报文，则可W点播成功。也就是说，在当 前正在转发的组播频道数目已经达到端口允许接入的最大组播频道数时，组播用户必须要 等待快速离开响应时间超时才能够切换到要加入的组播频道C中，该样的频道切换时延对 于组播用户来说是不符合要求的，甚至是无法接收的。
【发明内容】
[0013] 本发明实施例一方面提供一种组播业务处理方法及系统，W减少IPTV业务中频 道切换的时延，提高业务质量。
[0014] 本发明实施例提供的一种组播业务处理方法，包括：
[0015] 接入设备接收到终端设备的组播节目请求报文；
[0016] 接入设备根据所述组播节目请求报文获取用户组播行为信息，所述组播节目请求 报文包括观看节目请求报文和离开节目请求报文；所述用户组播行为信息包括：用户加入 时间、用户离开时间，用户编号、观看节目编号；
[0017] 接入设备向策略服务器发送用户组播行为信息文件，W便策略服务器根据所述 组播行为信息获得组播节目收视率统计信息；
[001引接入设备由策略服务器周期性或实时配置组播节目优先级，其中，该组播节目优 先级由策略服务器根据所述收视率统计信息确定；
[0019] 接入设备根据所述组播节目优先级对组播节目进行差异化处理；
[0020] 其中，组播节目被分成多个不同的优先级；所述根据所述组播节目优先级对组播 节目进行差异化处理的步骤包括；接入设备能够使能高优先级节目在没有用户点播时静态 的拉到接入设备。
[0021] 该实施例的组播业务处理方法通过使用收视率统计进行未来收视率预测，来确定 节目的处理优先级，因而可W对不同节目进行差异化处理，对热口重要的节目进行优先保 证，保证切换时间、丢包率等Q〇S(QualityofService,