专利名称：窄带数据流在宽带网中组播和/或广播传输的方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种窄带数据流在宽带网络中传输的方法及装置，特别是涉及组播和/或广播通讯领域中的一种低速比特流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法及装置。
背景技术：
随着信息技术的高速发展，网络正在进行着一场宽带的革命，以适应业务对传输带宽的越来越高的要求。但传统的窄带业务并没有随着宽带技术革命的到来立即消失。所以在进行宽带网络规划时，如何处理好传统的窄带业务的平滑过渡，成了必须考虑的一个问题。
对于窄带的基于分组或者包交换的业务来说，现在的宽带网络都能提供一种比较好的解决方案，例如IP组播的相关协议PIM等，这种方式对于那些对时延抖动和同步性能要求不高的业务比较适合，对于那些对时延抖动和同步性能要求比较高的业务就很难满足要求了。
传统的窄带业务的比特流速率往往只有几kbps，如2.4k、4.8k等，当这样的一个比特流从信号源单方向同时向几个方向的信宿发送时，传统的解决办法是在信源和信宿之间建立永久的电路或虚电路。这样做的优点是业务质量能得到保证，但缺点也是很明显的，就是浪费了带宽资源、网络维护工作增加。而且随着网络带宽的增加和业务的发展，不可能为了解决传统的窄带业务而单独提供一个网络平台，为了使传统的窄带业务平滑的过渡，必须提出一种方法，在宽带的网络中组播或广播单向传输这种基于窄带的传统的业务。
现有的专利文献包括专利号为US6266339的美国专利“High bandwidthbroadcast system having localized multicast access to broadcast content”(局部组播接入的宽带广播系统)。
第US6266339号美国专利申请存在以下不足在该专利中，是对普通数据报文进行的一种组播和/或广播的方式，不适用于对时延抖动和同步要求较高的这种比特流的数据的传输。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法及其装置以实现在宽带网络上单向组播和/或广播传输对时延抖动和同步要求较高的窄带比特流信号。
为了实现上述目的，本发明提供了一种窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，用于通过信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点在宽带网络中组播和/或广播传输基于窄带的比特流数据，其中，包括比特流数据采集打包模块，用以采集从信源发来的比特流数据，并对所述比特流数据按设定的长度做定长数据包打包处理；比特流数据报文编址模块，用以对形成的比特流数据包进行报文编址及封装；比特流数据报文转发模块，用以根据所述比特流数据报文头的编址信息对数据包进行复制，然后组播和/或广播转发；比特流数据报文的解包恢复模块，用以在比特流接收端解除对所述比特流数据包的编址，并将所述比特流数据发送给信宿；其中，所述比特流数据采集打包模块和比特流数据报文编址模块设置在所述信源接入节点上；所述比特流数据报文转发模块设置在所述信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点上；所述比特流数据报文的解包恢复模块设置在所述信宿接入节点上。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，其中，所述报文编址信息由所述报文编址模块根据信源接入节点的接入端口和/或确定的网络规划来形成。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，其中，所述报文编址信息用于标示所述信源的信息。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，其中，所述信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点中任两个互连的节点通过一逻辑通道或虚链路相连。
本发明还提供了一种窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，用于通过信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点在宽带网络中组播和/或广播传输基于窄带的比特流数据，其中，包括步骤A，在所述信源接入节点的接入端口上采集比特流数据，并把所述数据报文分组按设定的长度打成数据包；步骤B，将数据打包后，对打包后的报文进行编址及封装；步骤C，所述数据传输节点根据接收的比特流数据报文编址信息，对所述比特流数据报文进行复制，然后组播和/或广播转发所述数据报文；步骤D，在所述信宿的接入节点上解除对所述比特流数据包的编址，并将所述比特流数据发送给信宿。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其中，根据所述信源接入节点的接入端口和/或确定的网络规划来对所述数据进行编址；所述编址信息用于标示所述信源的信息。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其中，所述步骤C进一步包括一根据所述编址信息，获得所述比特流数据转发出口信息的步骤；其中，根据所述转发出口信息复制所述比特流数据报文。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其中，所述步骤D是根据所述编址信息，对需要接收的设定了编址信息的比特流数据进行编址信息解除处理的。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其中，所述比特流数据的传输通过在所述信源接入节点、数据传输节点或信宿接入节点中任两个节点间建立一逻辑通道或一虚链路来实现。
所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其中，所述步骤C为将所述数据包通过上行接口逐级发送到上级节点，最后在最终汇聚节点将发送来的所有数据报文汇聚后再向各下级节点进行组播或广播；其中，所述组播或广播的复制在中间的节点逐级完成。
采用本发明所述方法和装置，与现有技术相比，达到了在宽带网络中组播和/或广播传输低速窄带比特流的目的，同时由于在组播和/或广播传输过程中，任意两个节点之间只需要建立一条虚链路或者虚通道，而且同一份报文只发送一遍，相对现在的技术，大大节省了传输的带宽和链路资源，提高了传输效率。以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
图1为窄带比特流在宽带网络传输过程中打包和解包的示意图；图2是汇聚后广播应用的示意图；图3是分散广播或组播的示意图。
具体实施例方式
如图1所示，比特流信息从信源1发出后直接送到宽带网络的信源接入节点交换机2，交换机2通过其内设置的比特流数据采集打包模块把这些比特流定时采集，并按照固定的长度(如32bytes)进行打包处理，再由交换机2内设置的比特流数据编址模块根据信源接入节点的接入端口和预先的网络规划，给这个比特流的数据包的包头打上编址，这个编址标示的是信源的信息，是全网唯一的(例如全网信源数量低于256，则可采用一个字节作为编址字段)。然后这个被重新封装的报文在宽带的网络中通过存在于整个比特流传输的所有节点(指不包括信源和信宿的所有网络节点)上的比特流数据报文转发模块进行组播或广播的转发，每一点转发的依据是在信源接入节点所打的信源编址。当比特流的数据报文到达目的节点时，根据信宿的接收的信源的配置，由最后一个节点3，通过其内设置的比特流数据报文的解包恢复模块把有用的比特流的数据包的包头的信源编址去掉，若需要可经过整形，然后把比特流的数据信息发送给信宿4。这样通过宽带网络，就完成了从信源到信宿的比特流传输的任务。其中，为了保证信宿4接收到的信源的比特流有质量保证，网络中间的节点之间的连接应采用ATM链路或帧中继链路的一条虚链路，在这条虚链路上，承载两个连接节点之间所有需要传输的比特流数据包，采用这种方法，任意两个互连的节点之间的虚连接只需要建立一条即可满足要求。
如图2所示是汇聚后广播应用的示意图。这种实现方式的基本过程描述如下首先是信源1的接入节点2把比特流按照对图1描述的方式打成数据包并进行编址后，通过一个上行接口发送到上一级节点5；上一级节点再通过上行口发送到上一级节点，这样逐级汇聚，最后在最终汇聚节点6把所有的数据报文汇聚后再向各个下级节点进行组播或广播，组播和/或广播的复制是在中间的节点逐级完成，每两个节点之间只需要一条逻辑通道或虚链路，这样能在一定的程度上减少对网络带宽的使用，直到最后接入信宿的节点再对报文进行图1中描述的落地的处理即对报文数据进行编址解除处理，经过整形，将比特流数据发送到信宿4。图2中的实线箭头的粗和细，代表虚链路的比特流的速率，箭头的方向代表比特流的传输方向。其中，任意两个节点之间实际只需要一条虚链路采用这种方法的好处是接收端可以根据需要灵活配置需要接收的不同信源发出的比特流，网络的规划也比较简单清晰，适用于网络层次比较清晰、网络规模比较大的情形。
如图3所示是分散广播或组播的示意图。这种实现方式的基本过程描述如下每个信源(信源11、信源12)发出的比特流在接入节点21及接入节点22进行打包处理后，根据需要接收的信宿的要求通过传输节点71、72、73、74分别进行组播和/或广播，送到所有要接收的信宿(图中，信宿41至信宿46)，图示的实线箭头和虚线箭头分别代表两条不同的信源发出的比特流的流向，任意两个节点之间实际只需要一条虚链路。采用这种方法的好处是根据需要灵活配置，节约网络的带宽资源，比特流走向比较简单清晰，适用于网络规模比较小的情形。
另外，图2和图3描述的两种方式可以在同一个宽带网络中同时实现，根据网络规划的情况，在局部使用图3所示的方式，在总体上采用图2所示的方式。
当然，本发明还可有其他多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，用于通过信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点在宽带网络中组播和/或广播传输基于窄带的比特流数据，其特征在于，包括比特流数据采集打包模块，用以采集从信源发来的比特流数据，并对所述比特流数据按设定的长度做定长数据包打包处理；比特流数据报文编址模块，用以对形成的比特流数据包进行报文编址及封装；比特流数据报文转发模块，用以根据所述比特流数据报文头的编址信息对数据包进行复制，然后组播和/或广播转发；比特流数据报文的解包恢复模块，用以在比特流接收端解除对所述比特流数据包的编址，并将所述比特流数据发送给信宿；其中，所述比特流数据采集打包模块和比特流数据报文编址模块设置在所述信源接入节点上；所述比特流数据报文转发模块设置在所述信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点上；所述比特流数据报文的解包恢复模块设置在所述信宿接入节点上。
2.根据权利要求1所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，其特征在于，所述报文编址信息由所述报文编址模块根据信源接入节点的接入端口和/或确定的网络规划来形成。
3.根据权利要求2所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，其特征在于，所述报文编址信息用于标示所述信源的信息。
4.根据权利要求1、2或3所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的装置，其特征在于，所述信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点中任两个互连的节点通过一逻辑通道或虚链路相连。
5.一种窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，用于通过信源接入节点、数据传输节点及信宿接入节点在宽带网络中组播和/或广播传输基于窄带的比特流数据，其特征在于，包括步骤A，在所述信源接入节点的接入端口上采集比特流数据，并把所述数据报文分组按设定的长度打成数据包；步骤B，将数据打包后，对打包后的报文进行编址及封装；步骤C，所述数据传输节点根据接收的比特流数据报文编址信息，对所述比特流数据报文进行复制，然后组播和/或广播转发所述数据报文；步骤D，在所述信宿的接入节点上解除对所述比特流数据包的编址，并将所述比特流数据发送给信宿。
6.根据权利要求5所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其特征在于，根据所述信源接入节点的接入端口和/或确定的网络规划来对所述数据进行编址；所述编址信息用于标示所述信源的信息。
7.根据权利要求6所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括一根据所述编址信息，获得所述比特流数据转发出口信息的步骤；其中，根据所述转发出口信息复制所述比特流数据报文。
8.根据权利要求5、6或7所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其特征在于，所述步骤D是根据所述编址信息，对需要接收的设定了编址信息的比特流数据进行编址信息解除处理的。
9.根据权利要求8所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其特征在于，所述比特流数据的传输通过在所述信源接入节点、数据传输节点或信宿接入节点中任两个节点间建立一逻辑通道或一虚链路来实现。
10.根据权利要求5、6、7或9所述的窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法，其特征在于，所述步骤C为将所述数据包通过上行接口逐级发送到上级节点，最后在最终汇聚节点将发送来的所有数据报文汇聚后再向各下级节点进行组播或广播；其中，所述组播或广播的复制在中间的节点逐级完成。
全文摘要
本发明涉及一种窄带数据流在宽带网络中组播和/或广播传输的方法及其装置，其中，装置包括比特流数据采集打包模块，用以采集从信源发来的比特流数据，并对比特流数据按设定的长度做定长数据包打包处理；比特流数据报文编址模块，用以对形成的比特流数据包进行报文编址及封装；比特流数据报文转发模块，用以根据比特流数据报文头的编址信息对数据包进行复制，然后组播和/或广播转发；比特流数据报文的解包恢复模块，用以在比特流接收端解除对比特流数据包的编址，并将比特流数据发送给信宿。本发明的方法及装置在实现了在宽带网络中组播和/或广播传输低速窄带比特流的目的，且大大节省了传输的带宽和链路资源，提高了传输效率。
文档编号H04L12/56GK1855876SQ200510011609
公开日2006年11月1日 申请日期2005年4月21日 优先权日2005年4月21日
发明者高明辉, 田振龙, 刘兴铨, 刘庆良 申请人:中兴通讯股份有限公司