專利名稱：在atm網(wǎng)絡(luò)中提供組播功能的方法和裝置的制作方法
背景發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及定義用于實現(xiàn)由葉發(fā)起加入組播/廣播連接的操作規(guī)程，更具體地來說，涉及通過IGMP請求發(fā)起的動態(tài)連接在ATM核心網(wǎng)上提供組播視頻。
相關(guān)信息諸如有線電視、衛(wèi)星之類的接入接口向用戶提供內(nèi)容。而諸如非對稱數(shù)字用戶環(huán)路(ADSL)和甚高速數(shù)字用戶環(huán)路(VDSL)、以太網(wǎng)、無線網(wǎng)絡(luò)等連接技術(shù)提供將內(nèi)容傳遞到用戶接口的連接。但是，目前的連接技術(shù)無法將全頻譜的模擬和數(shù)字TV提供給用戶接口。
就連接而言，業(yè)界已經(jīng)選擇因特網(wǎng)協(xié)議(IP)作為控制面。這意味著將IGMP用于廣播請求。下文將要描述的問題是，不存在令人滿意的操作規(guī)程來建立廣播/組播連接。
消費視頻的分發(fā)可以分割成兩個體系結(jié)構(gòu)。在第一個體系結(jié)構(gòu)中，直接向客戶住地廣播全頻譜的視頻，包括模擬和數(shù)字編碼的視頻信道。此頻譜通常包括60個模擬視頻信道和50+個數(shù)字視頻信道。電纜電視和衛(wèi)星支持此體系結(jié)構(gòu)連接到家庭操作者。在第二個體系結(jié)構(gòu)中，與客戶的接口無法支持全頻譜的模擬和數(shù)字編碼視頻。諸如ADSL、ADSL+、VDSL和10/100baseT以太網(wǎng)等接口可以同時提供豐富的數(shù)字視頻流MPEG-2/4。
在第二個體系結(jié)構(gòu)中，市場已經(jīng)接受IP作為傳輸和控制的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。端到端IP網(wǎng)絡(luò)解決方案不提供QoS保證。端到端ATM解決方案雖然支持QoS，但需要具有ATM信令能力的CPE設(shè)備。這是一個成本高昂的建議。同樣，在CPE領(lǐng)域，市場已經(jīng)接受IP作為第二網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。IP用戶接口和ATM核心網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)提供了一種以低成本CPE滿足QoS需求的解決方案。本節(jié)其余部分將集中描述此體系結(jié)構(gòu)。
VDSL基于數(shù)字用戶環(huán)路(DSL)技術(shù)。在美國，標準的電話裝置包括電話公司在家庭中的一對銅絞線。語音信號僅利用該銅線對的部分可用容量。DSL利用該剩余容量在銅線上傳送信息，而又不干擾線路承載通話的能力。標準電話服務(wù)限制了交換機、電話和其它設(shè)備可以承載的頻率?？梢栽?00至3400赫茲(每秒周期)的頻率范圍承載人類的正常會話話音。在大多數(shù)情況下，銅線本身有處理高達幾百萬赫茲的頻率的潛力。發(fā)送數(shù)字(而非模擬)數(shù)據(jù)的調(diào)現(xiàn)代設(shè)備可以安全地使用電話線路相當多的容量，DSL正是如此。VDSL可以傳送高達52Mbps的下行流(至家庭)和16Mbps上行流(來自家庭)。這遠比它的表親非對稱用戶環(huán)路(ADSL)快，ADSL提供最高8Mbps下行流和800Kbps(每秒千比特)上行流?；旧?，VDSL使用兩種設(shè)備，收發(fā)器和數(shù)字用戶環(huán)路接入復用器(DSLAM)。收發(fā)器位于客戶一側(cè)，它是來自用戶計算機或網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)連接到DSL線路的節(jié)點。雖然大多數(shù)住宅裝置采用通用串行總線(USB)或10BaseT以太網(wǎng)連接，但收發(fā)器可以多種方式連接到客戶設(shè)備。
DSLAM設(shè)在接入提供商一側(cè)，它是賦予VDSL智能的設(shè)備。DSLAM將來自許多客戶的連接會聚到至因特網(wǎng)的一條大容量連接上。DSLAM通常很靈活，可以支持多種類型的DSL，以及提供諸如路由和為客戶指定動態(tài)IP地址等附加功能。目前，電話公司正在用光纖電纜替代許多主饋線，VDSL變得更為現(xiàn)實。
這也為點到多點的連接，即所說的組播連接帶來了令人激動的前景。組播是網(wǎng)絡(luò)上單個發(fā)送方和多個接收方之間的通信，它是因特網(wǎng)協(xié)議所定義的分組類型之一。組播允許因特網(wǎng)上的一個計算機向已經(jīng)自我標識為有興趣接收始發(fā)計算機的內(nèi)容的多個其它計算機發(fā)送內(nèi)容。在本發(fā)明中，組播的含義是指向通過建立組播組成員資格而“已調(diào)諧好”的聽眾“廣播”高帶寬的流式媒體節(jié)目。
組播連接的端連接終止于機頂盒(STB)中。STB允許用戶從頻道清單中任意數(shù)量的頻道中進行選擇。這使電視機可以接收和解碼數(shù)字電視(DTV)流。
STB采用因特網(wǎng)協(xié)議(IP)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，通常為因特網(wǎng)組管理協(xié)議，它為因特網(wǎng)計算機提供了一種將其組播組成員資格報告給鄰近路由器的方法。采用開放系統(tǒng)互連(OSI)通信模型時，IGMP屬于網(wǎng)絡(luò)層，其正式描述可參見因特網(wǎng)工程任務(wù)組(IETF)請求評論(RFC)2236中。
如前所述，問題在于IP協(xié)議不保證服務(wù)質(zhì)量(QoS)。QoS是這樣一種理念，即傳輸速率、誤碼率和其它特征可以測量、改善并且在某種程度上提取予以保證。QoS對于高帶寬視頻和多媒體信息的連續(xù)傳輸尤其重要?？煽康貍鬏斣摲N類型的內(nèi)容在采用普通的“盡力傳送”協(xié)議的公眾網(wǎng)中很困難。
另一方面，異步傳輸模式(ATM)允許公司或個人用戶預先選擇服務(wù)質(zhì)量等級。ATM是專用連接交換技術(shù)，它將數(shù)字數(shù)據(jù)組織成53字節(jié)的信元單元，并采用數(shù)字信號技術(shù)在物理介質(zhì)上傳送它們。每個信元單元分別相對于其它相關(guān)信元以異步方式加以處理，并在傳輸路徑上復用之前參與排隊。ATM允許在網(wǎng)關(guān)平均延遲、一組單元的延遲變化、單元丟失率以及傳輸誤碼率方面測量QoS并予以保證。
因此，最好提供一種據(jù)以在STB上實現(xiàn)ATM的方式。此外，將ATM設(shè)計為易于通過硬件(而非軟件)來實現(xiàn)，從而使更快的處理速度和交換速度成為可能。
UNI信令標準為點到多點(P2MP)呼叫提供呼叫/連接控制操作規(guī)程。該信令規(guī)范支持點到多點呼叫，其中信息從一個主叫用戶單向地向一個被叫用戶集合組播。主叫用戶也稱為根；而被叫用戶也稱為葉。目前為止，UNI4.0標準即ATM信令標準建議提供葉發(fā)起加入(LIJ)，以發(fā)起廣播連接。但是，UNI4.0LIJ解決方案尚未被廣泛部署，并在UNI4.1中被省略。
再者，UNI4.0的“葉建立請求”消息未得到定義兩個交換機之間協(xié)議的ATM專用網(wǎng)絡(luò)接口(PNNI)(參見文檔編號af-pnni-0055.002，2002年4月)的支持。PNNI路由協(xié)議分發(fā)網(wǎng)絡(luò)拓撲信息，以便可以計算至任何被尋址的目的地的路徑。雖然PNNI信令協(xié)議支持建立和拆除點到點連接和點到多點連接，但不支持“葉建立請求”消息，因此從葉發(fā)起廣播連接是不可能的。
再者，UNI還支持在網(wǎng)絡(luò)中使用永久虛電路(PVC)(一種指配的永久邏輯連接)，PVC可用于提供端到端的廣播連接。但是，從管理配置的觀點來看，PVC是不可伸縮的。
PVC還不允許高效的帶寬分配。它們在這方面屬于相當靜態(tài)的設(shè)備，不能重新配置。采用PVC來提供廣播內(nèi)容的ATM網(wǎng)絡(luò)會迅速耗盡節(jié)點之間接口帶寬容量。因此限制了提供給葉或用戶的廣播的數(shù)量。
發(fā)明目的本發(fā)明的目的在于提供一種葉發(fā)起的點到多點連接。
更具體地來說，本發(fā)明的目的在于提供一種在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過ATM信令實現(xiàn)的葉發(fā)起的點到多點連接。
本發(fā)明的目的還在于提供一種IGMP至UNI的轉(zhuǎn)換和指示應(yīng)該在何時何地提供組播流的UNI呼叫序列。
本發(fā)明的目的還在于為點到多點連接提供QoS。
本發(fā)明的目的還在于為點到多點連接提供可伸縮性。
本發(fā)明的目的還在于提供一種用于傳輸廣播流的高效方式。
本發(fā)明的目的還在于在ATM網(wǎng)絡(luò)中提供用于點到多點連接的IP協(xié)議信令。
根據(jù)上述和其它目的，本發(fā)明提供了一種具體用于在ATM網(wǎng)絡(luò)中通過ATM信令實現(xiàn)葉發(fā)起的點到多點連接的方法。從葉向端點發(fā)送建立消息，以請求加入已知的組播/廣播。在所述建立消息中插入用于返回所述葉的路由信息。所述端點或根利用插入所述建立消息中的路由信息向所述葉發(fā)起點到多點呼叫。所述根端點拒絕所述葉發(fā)起的建立消息。
此外，還提供一種用于在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過ATM信令建立葉發(fā)起的點到多點連接的裝置。葉生成建立消息，以請求加入已知的組播/廣播，其中所述葉在所述建立消息中插入用于返回所述葉的路由信息。所述端點或根接收所述建立消息，并利用插入到所述建立消息中的路由信息向所述葉發(fā)起點到多點呼叫。
附圖簡介現(xiàn)在參考附圖來說明本發(fā)明，其中顯示了本發(fā)明的至少一個實例，附圖中

圖1是本發(fā)明的方框圖；圖2是本發(fā)明的信號流程圖；圖3是本發(fā)明的信號流程圖；以及圖4是本發(fā)明的比例框圖。
最佳實施例的詳細說明本發(fā)明提出使用ATM來支持由葉發(fā)起加入廣播連接，具體為在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過ATM信令來支持由葉發(fā)起加入廣播連接。在一方面，本發(fā)明適用于視頻廣播。為對視頻廣播實現(xiàn)本發(fā)明所提供的建議是要通過具有動態(tài)連接的ATM核心網(wǎng)提供對組播視頻的IGMP請求。本方面的解決方案解決了上述問題。具體地說，本發(fā)明通過提供有效的葉發(fā)起加入方式糾正了UNI4.0的失敗。
UNI4.0標準本身是為“以葉發(fā)起方式加入廣播連接”提出的，但該標準并不完善，因為它未能定義達此目的的任何操作規(guī)程，因此在后續(xù)版本UNI4.1中被刪除。本發(fā)明提出了這些操作規(guī)程。當然，本發(fā)明并不局限于UNI標準。更廣義地說，本發(fā)明涉及提供組播視頻的信令。更具體地來說，本發(fā)明在ATM核心網(wǎng)上提供組播視頻的信令。
本發(fā)明還提供了令人滿意的手段或方法，通過該手段或方法，DSLAM可協(xié)助ATM核心網(wǎng)內(nèi)STB的IGMP組播請求，即允許在此類網(wǎng)絡(luò)中實現(xiàn)QoS管理。本發(fā)明還提供了既有效以至能夠得到為了支持，又可伸縮的解決方案。
下文將參考圖1來說明本發(fā)明的解決方案。其中，顯示了用于點到多點廣播的網(wǎng)絡(luò)100。應(yīng)明確的是，雖然圖中顯示的是視頻廣播的更為具體的實現(xiàn)方案，但本發(fā)明整體上涉及發(fā)起葉加入。
概括地說，一個或多個機頂盒(STB)102通過數(shù)據(jù)傳輸裝置104(如數(shù)字用戶環(huán)路接入復用器(DSLAM))連接到中心局(C/O)交換路由器(S/R)106。STB構(gòu)成葉的一部分，它會發(fā)起加入廣播連接。配備了通過邊緣路由器100連接到網(wǎng)絡(luò)100的頭端(HE)服務(wù)器，以便對來自廣播源如視頻點播(VOD)媒體服務(wù)器112或廣播饋送場(broadcast feed farm)114的視頻流進行路由。VOD媒體服務(wù)器112和廣播饋送場114分別通過衛(wèi)星交換路由器(SAT S/R)和頭端交換路由器(HE S/R)連接到網(wǎng)絡(luò)100。
在一方面，網(wǎng)絡(luò)100是ATM網(wǎng)絡(luò)。與網(wǎng)絡(luò)100相連的STB102采用不同的協(xié)議，如IP協(xié)議。本發(fā)明的目的是在葉(即STB102的之一)發(fā)起加入廣播連接。
在本發(fā)明的場景中，STB可以是允許用戶從多個信道中進行選擇的任何設(shè)備。STB可以包括專用計算機，該專用計算機可與因特網(wǎng)通信，并因此可以包括Web瀏覽器(超文本傳輸協(xié)議客戶端)和因特網(wǎng)主程序TCP/IP。在DTV領(lǐng)域，典型數(shù)字機頂盒含有一個或多個微處理器，用于運行操作系統(tǒng)(可能為Linux或Windows CE)以及用于解析MPEG傳輸流。機頂盒還可包括一個RAM、MPEG解碼芯片或多個用于音頻解碼和處理的芯片。更高級的機頂盒含有硬盤，用于存儲錄制的電視廣播、下載的軟件和DTV服務(wù)提供商提供的其它應(yīng)用。
就此應(yīng)用而言，頭端是位于廣播點上發(fā)起并傳送廣播的設(shè)施。這些可包括向訂戶提供有線電視服務(wù)和電纜調(diào)制解調(diào)器服務(wù)的本地有線電視臺。在分發(fā)電纜電視服務(wù)時，頭端還可以包括碟形衛(wèi)星天線，用于接收輸入的節(jié)目。此節(jié)目隨后傳送給訂戶。一般情況下，所有信號均為下行發(fā)送到訂戶的信號，但有些是在上行方向上接收的信號，例如在客戶請求視頻點播節(jié)目時HE服務(wù)器108通過操作HES/R118，提供對視頻流的控制，即進行選擇和路由。
本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸裝置104是DSLAM。這種DSLAM可以由西門子公司的TM接入設(shè)備來實現(xiàn)。DSLAM是一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，通常設(shè)在公司中心局，它從多條客戶數(shù)字用戶環(huán)路(DSL)連接接收信號，并采用復用技術(shù)將這些信號置于高速干線上。DSLAM復用器將DSL線路與異步傳輸模式(ATM)、幀中繼或因特網(wǎng)協(xié)議網(wǎng)絡(luò)的某種組合形式相連。
總而言之，數(shù)據(jù)傳輸裝置104已修改成可接受STB IGMP請求以加入和離開組播視頻流，數(shù)據(jù)傳輸裝置104還修改為將接收到的IMGP轉(zhuǎn)換為本文中指定的適當?shù)腁TM信令序列。數(shù)據(jù)傳輸裝置104修改為向根端點或廣播端發(fā)送消息，以請求接入到特定廣播。在圖1所示的特定實例中，這意味著數(shù)據(jù)傳輸裝置104在該消息中插入用于將廣播流反向路由到請求數(shù)據(jù)傳輸裝置(即葉節(jié)點)所需的路由信息。在本發(fā)明的另一方面，必要時，用于路由的前綴是所述數(shù)據(jù)傳輸裝置104已知的。在本發(fā)明的這一方面，在數(shù)據(jù)傳輸裝置104采用IP協(xié)議(如IGMP)的情況下，本發(fā)明的數(shù)據(jù)傳輸裝置104會將HE S/R地址插入ATM信號中，此信號隨后通過ATM網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)。下文將會參考消息流對此作更詳細的說明。
因此，本發(fā)明提供了針對數(shù)據(jù)傳輸裝置104的特殊配置。在IGMP的情況下，本發(fā)明在數(shù)據(jù)傳輸裝置104中存儲用于廣播視頻應(yīng)用的HE S/R網(wǎng)絡(luò)前綴(例如39-1111-223344556677889900-01)。在本發(fā)明的另一方面，將該地址信息嵌入ATM信號中從頭端傳送到數(shù)據(jù)傳輸裝置104。
就接入而言，本發(fā)明規(guī)定了特定于接入技術(shù)的配置。但要明確的是，本文所述的接入配置僅用于使說明完整，可以采用或不采用如下任何一種配置或完全采用另一種配置，這都在本發(fā)明范圍內(nèi)。涉及接入的VDSL線路需要指配一條從線路到線路卡SAR的IGMPVBRnrt PVC。涉及接入的VDSL線路需要3條“預留的”視頻流PVC(1/10、1/11、1/12)(缺省的)。接入應(yīng)該配備一個可配置定時器T-channel_long，此定時器設(shè)為例如4秒鐘。
本發(fā)明還建議將HE S/R 118修改成接收通過UBR建立消息加入廣播連接的請求，并以“加入方”或點到多點建立消息予以響應(yīng)。在本發(fā)明的一個方面，具體為涉及ATM時，HE S/R 118拒絕UBR建立請求。但HE S/R 118要從該請求中提取路由信息，并據(jù)以構(gòu)造“加入方”或點到多點建立消息。
對于圖1所示方面，本發(fā)明對HE S/R 118進行配置。HE S/R應(yīng)該具有要連接到頭端，并配置為含有和提供廣播內(nèi)容的PVC(未顯示)。所述內(nèi)容可以是視頻、音頻或數(shù)據(jù)。為這些內(nèi)容PVC指定ATM端系統(tǒng)地址(AESA)。內(nèi)容PVC的AESA應(yīng)該支持所有ATM格式地址類型(例如DCC、ICD、E.164)。內(nèi)容PVC還應(yīng)該具有相關(guān)聯(lián)的業(yè)務(wù)描述符，以便建立峰值信元速率。HE S/R還應(yīng)該提供可配置的定時器T-channel_short，它可以設(shè)為例如3秒。
如將要參考消息流所述的那樣，接入可以通過將IGMP請求的D類地址插入到UNI被叫方IE AESA來尋址這些內(nèi)容PVC。
此外或者作為替代，也可在CO和SAT S/Rs 106、116中提供HES/R 118廣播過程功能。
下文將參考圖1，就ATM網(wǎng)絡(luò)中IGMP控制的廣播視頻在操作中描述本發(fā)明。由STB102通過IGMP請求控制授權(quán)的廣播視頻。中間件認證過程可以向該STB提供含有授權(quán)廣播信道(D類地址)的用戶簡檔。STB102將執(zhí)行邏輯組播。STB102利用認證PVC(未顯示)來發(fā)送IGMP報告和許可。更具體地說，認證PVC是STB和接入VDSL線路卡之間的PPPoE連接。
當需要新的廣播視頻流時，數(shù)據(jù)傳輸裝置104協(xié)調(diào)所接收到的擱置的報告和許可，并在需要新廣播視頻流時與HE S/R 118通信。數(shù)據(jù)傳輸裝置104向HE S/R 118發(fā)送UBR建立消息，以請求新的廣播視頻流。如下面將要解釋的那樣，UBR建立消息應(yīng)該請求帶有設(shè)為優(yōu)化ATM核心網(wǎng)呼叫接納控制資源預留參數(shù)的未指定比特率(UBR)ATM業(yè)務(wù)描述符。針對每個接收到的UBR建立消息，HE S/R118發(fā)起相應(yīng)的點到多點連接。
HE S/R線路卡嘗試滿足每個請求，隨后可能放棄努力。必要時可以重新嘗試接入。當某個特定廣播視頻流不再需要而被閑置時，數(shù)據(jù)傳輸裝置104會利用釋放消息拆除點到多點呼叫。數(shù)據(jù)傳輸裝置104最好將未決的請求存儲到HE S/R 118中，然后在沒有任何用戶需要信道時省去P2MP呼叫。
參考圖2的信號流圖200，可更好地理解葉發(fā)起加入廣播連接的過程。圖2顯示了提供數(shù)據(jù)傳輸裝置102本地尚不可用的廣播信道的消息流。其中顯示了兩個STB202以及數(shù)據(jù)傳輸裝置204、CO S/R206和HE S/R 208。該操作規(guī)程是通過亦可視為步驟的信號流來實施。
在該實例中，假定用戶想要接入某個特定視頻流上的信道7。某個特定葉的STB202在步驟210通過RF遠程例如授權(quán)廣播信道接收用戶請求。作為響應(yīng)，STB202在步驟212發(fā)送IGMP報告。該報告可以包含例如源IP地址，例如視頻流PVC IP地址的ID(例如10.10.1.1)和/或目的地IP地址，例如信道的D類地址(如225.0.0.7，信道7)。還可以定義一個組地址，例如225.0.0.7，在本例中它與D類地址相同。如此發(fā)起了加入請求。
在步驟214，數(shù)據(jù)傳輸裝置VDSL線路卡對接收到的加入請求進行轉(zhuǎn)換，并將該信道請求通知給集成接入控制器(IAC)(數(shù)據(jù)傳輸裝置上的主冗余處理器卡，它具有上行鏈路接口)。在此實例中，可以將源IP地址轉(zhuǎn)換為線路卡/port/vpi/vci。IAC將來自VDSL線路卡的信道請求匯總在列表中。每個信道請求將導致如步驟216那樣向HE S/R 208發(fā)送建立消息(如果數(shù)據(jù)傳輸裝置尚未接收到請求的信道)。如上所述，在一方面，建立消息具有UBR業(yè)務(wù)類型，以便優(yōu)化核心網(wǎng)資源預留。如以下將要解釋的那樣，建立消息將取消ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)耗用的CAC資源。此外，建立消息應(yīng)該向HE提供主叫和/或被叫號碼。
利用建立消息中的路由信息，HE將根據(jù)例如接收到的主叫號碼知道要由哪一個數(shù)據(jù)傳輸裝置204提供視頻廣播流。HE根據(jù)被叫號碼(尤其是被叫號碼的ESI)獲知正在請求哪個信道。
在本附圖所示的實例中，消息被發(fā)送到CO S/R 206，但這在本發(fā)明中是任選的。在步驟218，CO S/R 206以UNI呼叫處理消息響應(yīng)數(shù)據(jù)傳輸裝置。在步驟220，在CO S/R對信號進行處理之后，將UBR建立加入消息轉(zhuǎn)發(fā)到HE S/R 208。
本發(fā)明然后拒絕該呼叫，即含有該建立消息的同一呼叫。在本發(fā)明中，HE通過釋放完成消息拒絕所接收到的UBR建立消息。更具體地說，HE S/R 208在步驟222向CO S/R 206發(fā)送釋放完成消息。接著，CO S/R 206在步驟224將釋放消息發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸裝置204。在步驟226，數(shù)據(jù)傳輸裝置204就釋放即拒絕呼叫已完成通知CO S/R206。
在后續(xù)步驟中，本發(fā)明建立至發(fā)起加入請求的葉的反向連接。在步驟228，如果這是在設(shè)備208和206之間建立這種廣播的第一個實例，則HE S/R 208生成加入方消息(或點到多點建立消息)。如上所述，加入方消息是使用嵌入發(fā)起UBR消息中的路由信息來構(gòu)建的，如圖中標有230的虛線所示。然后在步驟232中，CO S/R 206將其自己的建立消息發(fā)送到數(shù)據(jù)傳輸裝置204，以請求建立新呼叫。
在步驟234，數(shù)據(jù)傳輸裝置204返回指示呼叫請求正在進行中的呼叫處理消息。在步驟236，當在葉端接收到該呼叫時，數(shù)據(jù)傳輸裝置204再次向CO S/R 206發(fā)送呼叫連接信號。在步驟238，CO S/R 206向HE S/R 208發(fā)送加入方確認信號，以指示該加入方請求已成功，并且CO S/R 206還向數(shù)據(jù)傳輸裝置204發(fā)送連接確認信號，以通知數(shù)據(jù)傳輸裝置204該連接已建立。至此，加入方操作完成。
如前所述，本發(fā)明將路由信息如IE插入ATM信號中?，F(xiàn)在將對此作更為詳細的解釋。假定數(shù)據(jù)傳輸裝置知道HE S/R地址網(wǎng)絡(luò)前綴(例如所用值為“網(wǎng)絡(luò)前綴＝39-1111-223344556677889900-01”)以及CO S/R地址網(wǎng)絡(luò)前綴(例如39-1111-223344556677889900-02)，則數(shù)據(jù)傳輸裝置將ATM端系統(tǒng)地址(AESA)構(gòu)造為例如網(wǎng)絡(luò)前綴后接信道及未使用的選擇器。例如，就D類組地址指定方式而言，信道可以是廣播信道7＝225.0.0.7廣播信道8＝225.0.0.8廣播信道9＝225.0.0.9因此，每個接入可以組合HE S/R地址前綴和廣播信道D類組地址來創(chuàng)建一個被叫方IE39-1111-223344556677889900-01-225.000.000.007-11|---------------------------| |-----------| |--|∧∧ ∧| | |HE S/R 地址前綴信道 未用選擇器一旦本發(fā)明建立了葉發(fā)起的加入廣播連接，則附加方可以下載當前廣播的視頻流。為此只需執(zhí)行上述的加入方命令。當然，路由信息將會不同，但信道可以相同。
圖3說明信道的去除或拆除?，F(xiàn)在假定用戶決定停止接收視頻流即信道，例如在切換頻道或關(guān)閉電視時。在這種情況下，STB在步驟302向數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送離開消息。然后，數(shù)據(jù)傳輸裝置在步驟304向CO S/R請求釋放，CO S/R又向HE S/R發(fā)送拆除方消息。作為響應(yīng)，HE S/R在步驟308撤消該方并向CO S/R返回拆除方確認信號。在步驟310，CO S/R通過向數(shù)據(jù)傳輸裝置發(fā)送釋放完成信號來確認釋放操作已完成。
如上所述，現(xiàn)有技術(shù)的解決方案之所以不足，是因為它們是不可伸縮的，即用于點到多點連接時存在問題，因為可以容易地添加其它方而導致系統(tǒng)崩潰。而且現(xiàn)有技術(shù)解決方案不能配置有效帶寬，這是因為所述系統(tǒng)會無法處理典型的PVC帶寬配置。本發(fā)明提供了一種可伸縮的解決方案，以及一種配置并有效利用帶寬的解決方案。
本發(fā)明建議使用點到多點交換虛電路(P2MP SVC)。本發(fā)明對這些SVC進行配置，以使網(wǎng)絡(luò)帶寬分配是高效的。在網(wǎng)絡(luò)中，交換虛電路(SVC)是僅在數(shù)據(jù)傳輸會話持續(xù)期間建立并保持的臨時虛電路。不同于永久虛電路(PVC)，SVC不是永久性專用的。因此，根據(jù)本發(fā)明，SVC可以重新進行配置以便更為有效，使基礎(chǔ)系統(tǒng)可以支持視頻流。此外，SVC是臨時性的，可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)需要添加或刪除。
為了有效地建立視頻流，本發(fā)明選擇某些對ATM核心網(wǎng)資源預留有影響的參數(shù)。
在所討論的特定示例網(wǎng)絡(luò)中，提供了下表I，此表設(shè)定了前向峰值速率和后向峰值速率。因此，廣播請求不預留任何帶寬資源。該表中給出了所述網(wǎng)絡(luò)的最佳設(shè)置值。
表I
此外或作為替代，本發(fā)明定義主叫方號碼。在一方面，主叫方號碼是根據(jù)UNI4.0標準形成的。如上所述，將主叫方號碼編碼為表示數(shù)據(jù)傳輸裝置AESA，例如39-1111-223344556677889900-02-012.345.678.911-11。本發(fā)明中之所以這樣做是為了使系統(tǒng)避免不得不自己查找數(shù)據(jù)傳輸裝置的AESA，否則會耗用更多的系統(tǒng)資源并進一步增加系統(tǒng)負荷。
此外或作為替代，本發(fā)明定義被叫方號碼。在一方面，被叫方號碼是根據(jù)UNI4.0標準形成的。如上所述，將被叫方號碼編碼為表示HE S/R信道的AESA，例如39-1111-223344556677889900-01-225.000.000.007-11＝信道7。本發(fā)明中之所以這樣做是為了使系統(tǒng)避免不得不自己查找HE S/R AESA，否則會耗用更多的系統(tǒng)資源并進一步增加系統(tǒng)負荷。
已提到，由于采用了ATM協(xié)議，本發(fā)明允許定義QoS。下表II顯示了可以設(shè)置的QoS參數(shù)字段實例。
表II
本發(fā)明還解決了可伸縮性問題。圖4顯示了這種大規(guī)模部署的承載網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)400。在HE S/R 406的多個接口404上可能有數(shù)百或數(shù)千個內(nèi)容PVC402。內(nèi)容PVC還可以在網(wǎng)絡(luò)中其它S/R 408上提供。這便擴展到2074個接入和464576個STB用戶，這當然既不是網(wǎng)絡(luò)的最大容量，也不是網(wǎng)絡(luò)的最小容量?？蛇x地，由HE406處的單個S/R服務(wù)同一個網(wǎng)絡(luò)。
采用本發(fā)明，通過點到多點(P2MP)SVC組播內(nèi)容PVC之一完全是可伸縮的。如果圖上方數(shù)據(jù)傳輸裝置410首先請求內(nèi)容，圖下方數(shù)據(jù)傳輸裝置412接著請求該內(nèi)容，則從HE到上方設(shè)備410的連接要在HE S/R 406接收到第一個請求時建立。當下方設(shè)備向HE S/R406請求內(nèi)容時，建立從CO S/R到下方設(shè)備412的連接，依此類推。每增加一個CO S/R 414，SVC也隨之增加。基于來自某個特定CO S/R的接入請求，本發(fā)明提供了用于葉發(fā)起加入廣播連接的操作規(guī)程。
雖然本發(fā)明已參考若干特定實施例、標準和值作了說明，但本發(fā)明并局限于此，而是涵蓋葉發(fā)起加入廣播連接的更寬的概念。
權(quán)利要求
1.一種用于在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過ATM信令建立葉發(fā)起的點到多點連接的方法，所述方法包括如下步驟從所述葉向根發(fā)送建立消息，以請求加入已知的組播連接；在所述建立消息中插入用于將所述建立消息路由到所述根的路由信息和用于返回所述葉的路由信息；由所述根利用插入到所述葉發(fā)起的建立消息中的所述路由信息向所述葉發(fā)起點到多點呼叫；以及由所述根拒絕所述葉發(fā)起的建立消息。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟在所述建立消息中包含編碼為指示未指定比特率(UBR)的業(yè)務(wù)描述符。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟在所述建立消息中包含指示請求廣播的用戶的主叫號碼。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟在所述建立消息中包含指示期望廣播的被叫號碼。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟從所述根向所述葉發(fā)起點到多點呼叫。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟發(fā)起接入廣播信道的請求。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于所述發(fā)起步驟形成用于接入到廣播信道的因特網(wǎng)協(xié)議(IP)請求。
8.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟添加另一個葉以接收已建立的所述點到多點連接。
9.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于還包括如下步驟從所述點到多點連接中刪除所述葉。
10.一種用于在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過ATM信令建立葉發(fā)起的點到多點連接的裝置，所述裝置包括生成建立消息以請求加入已知多點連接的葉；其中所述葉在所述建立消息中插入用于返回所述葉的路由信息；接收所述建立消息，并利用插入到所述建立消息中的所述路由信息向所述葉發(fā)起點到多點呼叫的根；以及所述根拒絕所建立消息。
11.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述建立消息包含編碼為指示UBR的業(yè)務(wù)描述符。
12.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述建立消息包含指示用戶請求廣播的主叫號碼。
13.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述建立消息包含指示期望的廣播的被叫號碼。
14.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述根向所述葉發(fā)起點到多點呼叫。
15.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述根發(fā)起的接入廣播信道的請求。
16.如權(quán)利要求15所述的裝置，其特征在于所述接入到廣播信道的請求遵循因特網(wǎng)協(xié)議(IP)。
17.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于還包括接收所述已建立的點到多點連接的另一個葉。
18.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述根包括頭端交換路由器(HE S/R)。
19.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)傳輸裝置是接入裝置。
20.如權(quán)利要求10所述的裝置，其特征在于還包括中心局交換路由器(CO S/R)。
全文摘要
具體為在ATM網(wǎng)絡(luò)內(nèi)通過ATM信令建立葉發(fā)起的點到多點連接。應(yīng)該提供IGMP至UNI的轉(zhuǎn)換和UNI呼叫序列，以指示應(yīng)該在何時何地提供點到多點連接。每個IGMP加入激勵，就從葉向端點(或根)發(fā)送建立消息，以請求加入已知的多點連接。在所述建立消息中插入用于路由到所述葉的路由信息。所述根端點利用插入到所述建立消息中的路由信息向所述葉發(fā)起點到多點呼叫。所述端點拒絕所述建立消息。
文檔編號H04L12/18GK1695356SQ03824839
公開日2005年11月9日 申請日期2003年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月3日
發(fā)明者C·克里斯菲克 申請人:西門子公司