一种组播方法、组播中继设备和系统与流程

本发明涉及通信领域，尤其涉及无线局域网通信领域，具体来说是一种涉及无线局域网的组播方法、组播中继设备和组播系统。

背景技术：

随着无线局域网技术的高速发展，无线局域网WLAN越来越多地应用到家庭和企业。使用传统有线网络连接已经越来越少，不少家庭或企业都不再布置有线局域网，而采用WLAN来覆盖整个家庭或企业。

现有802.1111n/11ac协议，对普通Internet网上冲浪支持的很好，物理层速率最高能达到千兆，用户感觉不到延迟。但是对于使用组播的视频业务却支持不力。802.11协议规定组播报文没有ACK和重传保护机制，无法防止因环境干扰导致的报文丢失。为了保证一定的传输可靠性，无线芯片一般都采用较低的物理层速率(如1Mbps，6Mbps)来传输组播报文，这也为组播方式的数据业务在WLAN场景中开展带来了困难。

典型的无线组播传输场景如图1所示，目标接收端可以是一个或多个加入某组播组的无线终端设备。发送端发送目的地址为组播地址的报文到AP(Access Point，接入点)后，AP再将报文进行转发，以该组播地址作为RA(Receiver Address，目标接收端地址)，目标接收端收到组播报文后进行处理。这种组播传输场景主要存在问题：(1)组播报文传输速率很低，无法满足组播视频播放等大流量应用场景；(2)组播报文空口传输丢包率很高；(3)由于组播报文传输的物理层速率非常低，空口占用时间长，传组播的同时还会影响到同一信道下的所有无线设备。

为了解决图1所示无线组播传输场景的问题，一般会采用图2所示的方法解决，即在AP中将组播报文的目的地址修改为对应下挂接收设备的MAC 地址。目标接收端可以是一个或多个加入某组播组的无线终端设备。发送端发送目的地址为组播地址的报文到AP(Access Point，接入点)后，AP将组播报文的目的地址修改为对应下挂接收设备的MAC地址，再将报文进行转发。组播传输场景主要存在问题：(1)这种方式下一份组播流被复制成多份发出，占用空口带宽高。(2)这种方式在传输报文到目标接收端时，已经删除了组播MAC地址的信息，目标接收端只能作为播放端，无法再把组播流传给其他子网络的播放设备

为了解决上述问题，本专利提出了一种新的组播方法、组播中继设备和系统，应用于无线局域网。

技术实现要素：

本发明提供一种组播方法、组播中继设备和系统，解决了现有技术中无线局域网内组播业务传输速率低造成的空口占用时间长，影响同一信道下其他无线设备，或者简单转换为单播传输造成的无线局域网数据传输压力增大的问题，在保持组播传输优势和避免长时间空口占用对其他网内设备造成的影响之间达到了一种平衡，扩展了无线局域网的应用模式，确保了组播业务在日益大型化、复杂化的无线局网环境中更高效，更可靠的实现。

本发明提供一种组播方法，其特征在于，包括：

通过单播传输协议接收接入点AP转发的组播业务数据；

将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组。

其中，通过单播传输协议接收的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述AP的MAC地址、组播MAC地址和通过单播传输协议接收的组播业务数据的设备的MAC地址。

通过组播传输协议转发到组播组的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的MAC地址和所述组播MAC地址。

所述将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组，包括：通过无线局域网将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组；

或者，通过有线局域网将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组。

本发明还提供一种组播中继设备，其特征在于，包括：

无线接收模块，用于通过单播传输协议接收来自接入点AP转发的组播业务数据；

数据转发模块，用于将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组。

其中，所述无线接收模块接收到的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述AP的MAC地址、组播MAC地址和所述组播中继设备的MAC地址。

所述数据转发模块转发到组播组的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的MAC地址和所述组播MAC地址。

所述数据转发模块与所述组播组中的目标接收端之间通过有线局域网连接；

或者，所述数据转发模块与所述组播组中的目标接收端之间通过无线局域网连接；

或者，所述组播中继设备与所述组播组中的目标接收端集成一体。

进一步的，该组播中继设备可以与其他组播中继设备级联，级联时，下级组播中继设备的无线接收模块，还用于通过组播传输协议接收来自上一级组播中继设备转发的组播业务数据；

级联时，上级组播中继设备的数据转发模块，还用于将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到下一级组播中继设备。

所述来自上一级组播中继设备转发的组播业务数据中，包括：所述源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述上一级组播中继设备的MAC地址、 组播MAC地址和所述组播中继设备的MAC地址；

所述转发到下一级组播中继设备的组播业务数据中，包括：所述源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述组播中继设备的MAC地址、组播MAC地址和所述下一级组播中继设备的MAC地址。

本发明还提供一种组播系统，其特征在于，包括：源发送端、接入点AP、本发明所提供的组播中继设备和目标接收端；

其中，源发送端，用于发送源组播业务数据；

接入点AP，用于将组播业务数据通过单播传输协议发送到组播中继设备；

所述的组播中继设备，用于接收所述AP发送的组播业务数据；通过组播传输协议将所接收的组播业务数据转发给组播组；

目标接收端，用于接收所述组播中继设备发送的组播业务数据；所述目标接收端归属于所述组播组。

所述AP发送到所述组播中继设备的组播业务数据中，包括：所述源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述AP的MAC地址、组播MAC地址和所述组播中继设备的MAC地址。

所述组播中继设备转发到所述目标接收端的组播业务数据中，包括：所述源发送端的MAC地址和所述组播MAC地址。

其中，所述组播中继设备和所述目标接收端之间通过无线局域网连接；

或者，所述组播中继设备和所述目标接收端之间通过有线局域网连接；

或者，所述组播中继设备和所述目标接收端集成一体。

进一步的，组播中继设备可以与其他组播中继设备级联，级联时上级组播中继设备，还用于将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到下一级组播中继设备；

级联时，所述下一级组播中继设备，用于接收所述组播中继设备转发的组播业务数据；通过组播传输协议将所接收的组播业务数据转发给组播组。

所述组播中继设备发送到所述下一级组播中继设备的组播业务数据中，包括：所述源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述组播中继设备的MAC地址、组播MAC地址和所述下一级组播中继设备的MAC地址。

附图说明

图1为现有技术中基于协议标准的组播技术方案；

图2为现有技术中组播转单播的组播技术方案；

图3为本发明所提供的组播方法流程图；

图4为本发明所提供的组播中继设备的结构图；

图5为本发明实施例一所提供的组播系统；

图6为本发明实施例二所提供的组播系统；

图7为本发明实施例三所提供的组播系统；

图8为本发明实施例四所提供的组播系统；

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。

本发明提供了一种组播方法，该方法应用于无线局域网环境下的组播业务，如图3所所示，包括：

步骤31：通过单播传输协议接收接入点AP转发的组播业务数据；

步骤32：将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组。

其中，通过单播传输协议接收的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述AP的MAC地址、组播MAC地址和通过单播传输协议接收的组播业务数据的设备的MAC地址；

该组播MAC地址标识组播业务数据最终要达到的组播组，该组播组中包括一个或多个目标接收端；该通过单播传输协议接收的组播业务数据的设备的MAC地址标识组播中继设备的MAC地址。

进一步的，

通过组播传输协议转发到组播组的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的MAC地址和组播MAC地址；

该组播MAC地址标识组播业务数据最终要达到的组播组，该组播组中包括一个或多个目标接收端，根据组播MAC地址，依照现有技术的组播传输协议就能将组播业务数据根据组播MAC地址发送到对应的组播组中的目标接收端。

进一步的，通过无线局域网将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组；

或者，通过有线局域网将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组；

或者，当组播中继设备与组播组中目标接收端集成一体时，所收到的组播业务数据将通过设备内部接口发送给该集成一体的目标接收端所对应的组播业务应用。

优选的，根据网络状况，可以进行组播中继设备的级联，实现组播中继设备对组播业务数据的多级转发，包括：

上一级组播中继设备通过单播传输协议接收接入点AP转发的组播业务数据；将所接收的组播业务数据转发到下一级组播中继设备；再由下一级组播中继设备通过组播传输协议转发到组播组。

本发明提供了一种组播中继设备，其结构如图4所示，包括：

无线接收模块，用于通过单播传输协议接收来自接入点AP转发的组播业务数据；

数据转发模块，用于将接收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到组播组。

所述无线接收模块接收到的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的媒体访问控制MAC地址、所述AP的MAC地址、组播MAC地址和所述组播中继设备的MAC地址；

该组播MAC地址标识组播业务数据最终要达到的组播组，该组播组中包括一个或多个目标接收端。

进一步的，

所述数据转发模块转发到组播组的组播业务数据中，包括：所述组播业务数据源发送端的MAC地址和所述组播MAC地址；

该组播MAC地址标识组播业务数据最终要达到的组播组，该组播组中包括一个或多个目标接收端，根据组播MAC地址，依照现有技术的组播传输协议就能将组播业务数据根据组播MAC地址发送到对应的组播组中的目标接收端。

进一步的，

数据转发模块与所述组播组中的目标接收端之间通过有线局域网连接；

或者，数据转发模块与所述组播组中的目标接收端之间通过无线局域网连接；

或者，组播中继设备与所述组播组中的目标接收端集成一体。

当组播中继设备与所述组播组中的目标接收端集成一体时，数据转发模块将通过一体设备的内部接口将组播业务数据转发到该集成一体的目标接收端的对应的组播业务应用。

更进一步的，所述组播中继设备可以采用级联方法连接；

上一级组播中继设备通过无线接收模块接收来自AP的组播业务数据；并通过其数据转发模块，将收到的组播业务数据通过组播传输协议转发到下一级组播中继设备；

下一级组播中继设备再进一步通过组播传输协议将业务数据转发到组播组。

实施例一：

本发明提供一种组播系统，结合图5，包括：源发送端、接入点AP、组播中继设备和目标接收端；

源发送端，用于发送源组播业务数据；

接入点AP，用于将组播业务数据通过单播传输协议发送到本发明提供的如图4所示的组播中继设备；

组播中继设备，用于接收所述AP发送的组播业务数据；通过组播传输协议将所接收的组播业务数据转发给组播组；

目标接收端，用于接收所述组播中继设备发送的组播业务数据；所述目标接收端归属于所述组播组。

其中，所述接入点AP和所述中继设备之间通过有线局域网连接。

所述AP发送到所述组播中继设备的组播业务数据中，包括：源发送端的MAC地址、AP的MAC地址、组播MAC地址和组播中继设备的MAC地址；

所述组播中继设备转发到目标接收端的组播业务数据中，包括：源发送端的MAC地址和组播MAC地址。

本实施例中各设备/模块之间发送的组播业务数据中包括的地址信息具体如下：

源发送端的MAC地址为：MAC1，AP的MAC地址：MAC5，组播中继设备的MAC地址为：MAC4，组播组中的目标接收端1的MAC地址为：MAC2，组播组中的目标接收端2的MAC地址为：MAC3；

源发送端到接入点AP之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括： 目标地址：组播MAC地址和源发送端地址：MAC1；

AP到组播中继设备之间采用单播协议发送组播业务数据，其中包括：目标接收端(组播中继设备)地址：MAC4、转发端(AP)地址：MAC5、目标(目标接收端)地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1；

组播中继设备到组播组中的目标接收端1之间通过有线网络连接，采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1，根据现有技术中的组播传输协议，通过组播MAC找到终端设备1；

组播中继设备到组播组中的目标接收端2之间通过有线网络连接，采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1；根据现有技术中的组播传输协议，通过组播MAC找到终端设备2。

实施例二：

本发明提供一种组播系统，结合图6，包括：源发送端、接入点AP、组播中继设备和目标接收端，还包括路由设备；

源发送端，用于发送源组播业务数据；

接入点AP，用于将组播业务数据通过单播传输协议发送到本发明提供的如图4所示的组播中继设备；

组播中继设备，用于接收所述AP发送的组播业务数据；通过组播传输协议将所接收的组播业务数据转发给组播组；

目标接收端，用于接收所述组播中继设备发送的组播业务数据；所述目标接收端归属于所述组播组。

其中，所述接入点AP和所述中继设备之间通过有线局域网连接；其中，组播中继设备到组播组目标接收端之间经过路由设备，由路由设备进一步转发到达目标接收端的组播业务数据。

本实施例中，AP发送到组播中继设备的组播业务数据中所包含的信息与实施例一相同；

组播中继设备转发到路由设备的组播业务数据中，包括：源发送端的MAC地址和组播MAC地址；

进一步的，路由设备转发到组播组目标接收端的组播业务数据中包括：路由设备的MAC地址和组播MAC地址。

本实施例中各设备/模块之间发送的组播业务数据中包括的地址信息具体如下：

源发送端的MAC地址为：MAC1，AP的MAC地址：MAC5，组播中继设备的MAC地址为：MAC4，路由设备的MAC地址为：MAC8，组播组中的目标接收端1的MAC地址为：MAC2，组播组中的目标接收端2的MAC地址为：MAC3；

源发送端到接入点AP之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC地址和源发送端地址：MAC1；

AP到组播中继设备之间采用单播协议发送组播业务数据，其中包括：目标接收端(组播中继设备)地址：MAC4、转发端(AP)地址：MAC5、目标(目标接收端)地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1；

组播中继设备到路由设备之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1；

路由设备到组播组中的目标接收端1之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC和路由设备地址：MAC8；

路由设备到组播组中的目标接收端2之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC和路由设备地址：MAC8。

实施例三：

本发明提供一种组播系统，结合图7，包括：源发送端、接入点AP、组播中继设备和目标接收端；其中，组播中继设备和组播组中的一个目标接收端集成一体。

源发送端，用于发送源组播业务数据；

接入点AP，用于将组播业务数据通过单播传输协议发送到本发明提供的如图4所示的组播中继设备；

组播中继设备，用于接收所述AP发送的组播业务数据；通过组播传输协议将所接收的组播业务数据转发给组播组；

目标接收端，用于接收所述组播中继设备发送的组播业务数据；所述目标接收端归属于所述组播组。

其中，所述接入点AP和所述中继设备之间通过无线局域网连接；

所述AP发送到所述组播中继设备的组播业务数据中，包括：源发送端的MAC地址、AP的MAC地址、组播MAC地址和组播中继设备的MAC地址。

组播中继设备集成在目标接收端中时，组播中继设备中的数据转发模块将收到的组播业务数据通过内部接口发送给集成一体的目标接收端中的具体组播业务应用；

本实施例中各设备/模块之间发送的组播业务数据中包括的地址信息具体如下：

组播源发送端的MAC地址为：MAC1，AP的MAC地址为：MAC5，中继设备和组播组中的目标接收端1合设的设备的MAC地址为：MAC2；

组播源发送端到接入点AP之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播组MAC地址和源发送端地址：MAC1；

AP到组播中继设备之间采用单播协议发送组播业务数据，其中包括：目标接收端(组播中继设备)地址：MAC2、转发端(AP)地址：MAC5、目标(目标接收端)地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1。

实施例四：

本发明提供一种组播系统，结合图8，其特征在于，包括：源发送端、接入点AP、组播中继设备和目标接收端，其中组播中继设备包括两个所述组播中继设备，采用级联方式连接。

源发送端，用于发送源组播业务数据；

接入点AP，用于将组播业务数据通过单播传输协议发送到本发明提供的如图4所示的组播中继设备；

组播中继设备1，用于接收所述AP发送的组播业务数据；通过组播传输协议将所接收的组播业务数据转发给组播中继设备2；

目标接收端，用于接收组播中继设备2发送的组播业务数据；所述目标接收端归属于所述组播组。

其中，所述接入点AP和组播中继设备1之间通过无线局域网连接；组播中继设备1和组播中继设备2之间通过无线局域网连接。

AP发送给组播中继设备1的组播业务数据中，包括：源发送端的MAC地址、AP的MAC地址、组播MAC地址和组播中继设备1的MAC地址。

组播中继设备1发送给组播中继设备2的组播业务数据中，包括：源发送端的MAC地址、组播中继设备1的MAC地址、组播MAC地址和组播中继设备2的MAC地址。

本实施例中各设备/模块之间发送的组播业务数据中包括的地址信息具体如下：

源发送端的MAC地址为：MAC1，AP的MAC地址为：MAC5，组播中继设备1的MAC地址为：MAC4，组播中继设备2的MAC地址为：MAC6；

组播组中的目标接收端1的MAC地址为：MAC2，组播组中的目标接收端2的MAC地址为：MAC3；

源发送端到接入点AP之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括： 目标地址：组播组MAC地址和源发送端地址：MAC1；

AP到组播中继设备1之间采用单播协议发送组播业务数据，其中包括：目标接收端地址：MAC4、转发端地址：MAC5、目标地址：组播组MAC和源发送端地址：MAC1；

组播中继设备1到组播中继设备2之间采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标接收端地址：MAC6、转发端地址：MAC4、目标地址：组播组MAC和源发送端地址：MAC1；

组播中继设备2到目标接收端1采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1；

组播中继设备2到目标接收端2采用组播协议发送组播业务数据，其中包括：目标地址：组播MAC和源发送端地址：MAC1。

本发明方案的具体实施中，不局限于本说明书所示例的采用一级组播中继设备和两级组播中继设备级联的方式，可以根据实际组网需求，采用多级中继设备级联的方式实现，都涵盖在本发明的保护范围之内。

本发明提供的上述系统实施例中，组播业务数据在AP和中继设备之间是有固定源/目的MAC地址的单播传输，这样能够利用现有的WLAN协议标准，享受高速率和完善的重传保护，QoS服务质量保证机制，AP和中继设备之间形成了类似一个单播隧道。组播传输模块再将组播业务数据用传统的组播传输方式转发给下挂的目标接收端，保持了传统组播传输的优势。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。

可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或 步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元/功能子模块可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。

上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元/功能子模块以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。