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CN101155148B - 媒体网关发布接收组播数据的方法、系统及装置 - Google Patents

媒体网关发布接收组播数据的方法、系统及装置 Download PDF

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CN101155148B
CN101155148B CN200610140147.6A CN200610140147A CN101155148B CN 101155148 B CN101155148 B CN 101155148B CN 200610140147 A CN200610140147 A CN 200610140147A CN 101155148 B CN101155148 B CN 101155148B
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Abstract

本发明公开了一种媒体网关发布接收组播数据的方法、系统及装置，用以解决目前媒体网关无法接收组播数据的问题；并且目前媒体网关无法以组播的形式发布指定数据的问题。本发明媒体网关接收组播数据的方法包括：媒体网关控制器MGC向媒体网关MG发出与组播相关的指示；以及MG根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据。本发明媒体网关发布组播数据的方法包括：媒体网关控制器MGC向媒体网关MG发出与组播相关的指示；以及MG根据MGC的指示，将指定数据以组播的形式向接收侧网络的用户发布。通过本发明可实现媒体网关发布接收组播数据。

Description

媒体网关发布接收组播数据的方法、系统及装置
技术领域
本发明涉及通信领域，特别是涉及媒体网关发布接收组播数据的方法、系统及装置。 
背景技术
参见图1所示，分组网络中存在两个关键构件，即MGC(媒体网关控制器)和MG(媒体网关)。MGC负责呼叫控制功能，MG负责业务承载功能，藉此实现呼叫控制平面和业务承载平面的分离，从而充分共享网络资源，简化设备升级和业务扩展，大大降低开发和维护成本。 
(媒体)网关控制协议是MG和MGC之间通信的主要协议，目前应用较为广泛的有H.248/MeGaCo和MGCP两种协议。其中，MGCP协议版本1由IETF于1999年10月制订并于2003年1月修订，H.248/MeGaCo协议版本1由IETF和ITU于2000年11月共同制订并于2003年6月修订，H.248协议版本2由ITU于2002年5月制订并于2004年3月修订，H.248协议版本3由ITU于2005年9月制订。 
以H.248协议为例，MG上的各种资源被抽象表示为终端(Termination)。终端又分为物理(Physical)终端和临时(Ephemeral)终端，前者代表一些具有半永久存在性的物理实体，例如TDM通道等，后者代表一些临时申请用后释放的公共资源，例如RTP流等。另以根(Root)终端代表MG整体。终端之间的组合被抽象表示为上下文(Context)。上下文可以包含多个终端，因而以拓扑(Topology)来描述终端间的相互关系。对于还未与其它终端发生关联的终端，由一个称为空(Null)上下文的特殊上下文来包含。 
基于协议的这种抽象模型，呼叫的接续实际上就是对终端和上下文的操作。这种操作通过MGC和MG之间的命令(Command)请求(Request)和响 应(Reply)来完成。命令类型包括添加(Add)、修改(Modify)、删减(Subtract)、移动(Move)、审计值(AuditValue)、审计能力(AuditCapabilities)、通报(Notify)、服务改变(ServiceChange)。命令参数，也称为描述符(Descriptor)，被分类为属性(Property)、信号(Signal)、事件(Event)、统计(Statistic)。具有业务相关性的参数逻辑上聚合成为包(Package)。 
以D类IP地址(即组播地址)发送业务的IP组播技术为例，其用于使发送者同时向多个接收者(大于等于一个)发送相同业务内容时，因为相同内容只需要向指定组播地址发送一份即可，因而可以有效降低业务发送方和传输网络的负载。 
为了获取组播内容，内容接收方(用户)通过加入业务组播组(如使用IGMP协议)来要求邻近的路由器发送业务内容给自己，而路由器之间则通过组播路由协议(如PIM-SM(协议无关组播-稀疏模式)协议等)与其它路由器交互以建立组播转发路径，这样组播业务内容就可以从组播源沿组播转发路径传递给内容接收方。 
使用组播技术传送业务流，无论接收方有多少，业务发送方只需要发送一个数据流。组播数据在从业务发送点到接收方的传送路径上的传送点之间只产生单一的数据流，显而易见使用组播技术可以减轻发送者(业务提供方)的负荷，并且可以有效利用网络资源。 
在当前组播内容传播的路径上，负责组播业务接收和转发的实体是路由器，当涉及到不同的网络互连时，往往需要有媒体网关的存在，而媒体网关的行为并不同于路由器：首先，媒体网关无法接收PIM-SM等组播路由消息，另一方面网关也不能主动收发和响应IGMP等组播管理消息；其次，媒体网关无法将指定的业务数据以组播的形式发布。因此组播数据没有办法通过网关。随着H.248协议日益成为承载控制方面的主流协议，其有必要对组播媒体和信令的转发提供支持。 
发明内容
本发明提供媒体网关发布接收组播数据的方法、系统及装置，用以解决目前媒体网关无法接收组播数据的问题；并且目前媒体网关无法以组播的形式发布指定的业务数据的问题。 
本发明的媒体网关接收组播数据的方法，包括下列步骤： 
媒体网关控制器MGC通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关的指示，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；以及MG根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据。 
其中，所述MGC向MG发送的指示中携带的内容至少包括下列之一： 
组播地址，表示要加入的组播组； 
记录类型，包括用户的完整订阅状态，和/或用户关系过滤模式改变和/或源地址改变； 
组播源地址数目；组播源地址； 
发送延迟计时器，表示MG发送报告消息的最大延迟时长； 
是否停止发送报告消息，用于描述MG在等待发送报告消息时，接收到其它主机发送的相同组播地址的报告消息，则是否停止发送延迟计时器，并且决定是否发送报告消息； 
是否允许MG自动响应组播成员关系查询消息； 
MGC向MG指示的触发原因，为收到MG上报的查询事件而触发；或者为用户订阅状态发生改变而主动下发； 
MGC向MG指示的指示目的，为对用户之前状态的指示，和/或为当前状态的指示，和/或为只对用户状态改变部分的指示。 
综上所述，MG在收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，MG以当前的组播策略信息响应所述组播成员关系查询消息。 
进一步，MGC向MG指示用户完整的和/或更改部分的成员关系信息，MG以用户当前完整的成员关系信息响应所述组播成员关系查询消息。 
综上所述，当用户的组播成员关系发生改变时，MGC向MG指示用户完整的和/或更改部分的成员关系信息，MG将更改部分的成员关系信息发送给组 播源侧网络中的路由器。 
综上所述，MG在收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，MG还向MGC上报组播查询事件消息。 
进一步，所述实现组播查询的事件预先设置在MG上，或者由MGC向MG下发。 
进一步，所述组播查询事件消息中携带的内容至少包括下列之一： 
查询器协议版本； 
查询器鲁棒性，用于表示查询器发送查询消息的次数； 
查询器查询间隔码，用于携带查询器发送查询消息的间隔值； 
查询的源地址数目；查询的源地址；查询的组播地址。 
所述指示中的每一内容中，相应携带有至少一个组播成员关系记录。 
本发明的媒体网关发布组播数据的方法，包括下列步骤： 
媒体网关控制器MGC通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关的指示，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；以及MG根据MGC的指示，将对应的业务数据以组播的形式向接收侧网络的用户发布。 
其中，所述指示中携带的内容包括：组播地址和/或发布数据的源信息。 
进一步，MG收到指示后，包括下列步骤：MG分配用于发送业务流的地址和端口，并通过该地址和端口，以组播的形式向指定的组播地址发布从所述数据源地址获取的数据；和/或MG将分配的用于组播发布的地址和端口信息上报给MGC。 
本发明的实现媒体网关接收组播数据的系统，包括： 
媒体网关控制器MGC，其中包括：用于在收到用户发出的加入或退出组播组的请求时通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关指示的下发单元，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；MG，其中包括：用于根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据的接收单元。 
进一步，所述MG中还包括：组播查询事件上报单元，用于在MG收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，向MGC上报组播查询事件消息；响应单元，用于以当前的组播策略信息，向查询路由器发送成员关系报告消息。 
进一步，所述MGC中还包括：组播查询事件处理单元，用于在收到组播查询事件消息后，根据网络中的组播相关信息向MG下发组播策略指示。 
本发明的实现媒体网关发布组播数据的系统，包括：媒体网关控制器MGC，其中包括：用于通过组播指示包向媒体网关MG发出以组播形式发布数据相关指示的下发单元，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；MG，其中包括：用于根据MGC的指示，将指定数据以组播的形式向用户发布的发布单元，所述MG还用于根据MGC的指示，分配用于发送业务流的地址和端口，并通过该地址和端口，以组播的形式向指定的组播地址发布组播数据；和/或MG将分配的用于组播发布的地址和端口信息上报给MGC。 
进一步，所述下发单元向MG发出的指示中携带的内容包括：组播地址和/或发布数据的源信息。 
本发明的媒体网关控制器，包括：下发单元，用于在收到用户发出的加入或退出组播组的请求时，通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关指示，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包。 
进一步，所述媒体网关控制器还包括：组播查询事件处理单元，用于在收到组播查询事件消息后，根据网络中的相关组播信息向MG下发组播策略指示。 
本发明的媒体网关，包括：接收单元，用于根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据。 
进一步，所述媒体网关还包括：组播查询事件上报单元，用于在MG收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，向MGC上报组播查询事件消息；响应单元，用于以当前的组播策略信息，向查询路由器发送成员关系报告消息。 
本发明有益效果如下： 
本发明提供了一种媒体网关接收组播数据的方法，该方法通过MGC向 MG发出与组播相关的指示；之后，MG根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，从而使MG作为用户的身份加入或退出组播组，进而实现MG接收组播数据。所述指示中包括了本发明扩展的若干内容，以具体实现MG接收组播数据。 
对应上述一种媒体网关接收组播数据的方法，本发明还提供了一种实现媒体网关接收组播数据的系统。 
对应上述一种媒体网关接收组播数据的方法，本发明还提供了一种媒体网关及媒体网关控制器。 
本发明又提供了一种媒体网关发布组播数据的方法，该方法通过MGC向MG发出与组播相关的指示；之后，MG根据MGC的指示，作为一个组播源，将对应的业务数据以组播的形式向接收侧网络的用户发布。所述指示中包括了本发明扩展的若干内容，以具体实现MG发布组播数据。 
对应上述一种媒体网关发布组播数据的方法，本发明还提供了一种实现媒体网关发布组播数据的系统。 
将上述两种方法及系统结合，可实现跨网组播路径的连通，从而更加灵活地适应各种应用的需求。而且本发明不需要对网关设备进行更新。 
附图说明
图1为分组网络结构示意图； 
图2为本发明的媒体网关接收组播数据的方法步骤流程图； 
图3为H.248协议实现组播查询事件示意图； 
图4为H.248用户主动报告组播成员关系示意图； 
图5为媒体网关收到查询消息及报告示意图； 
图6为本发明实现媒体网关接收组播数据系统的结构示意图； 
图7为本发明的媒体网关发布组播数据的方法步骤流程图； 
图8为H.248协议实现组播数据发布示意图； 
图9为本发明实现媒体网关发布组播数据系统的结构示意图； 
图10为方法实例应用场景示意图； 
图11为方法实例流程图。 
具体实施方式
本发明通过在H.248协议中扩展一个包(Package)实现媒体网关接收和发布组播数据，例如：命名为“组播指示包(Multicast Indication Package)”；包ID：mip，(0×0001)；版本：1。所述组播指示包(Multicast Indication Package)中包括：指示信号，以及事件。 
·为了实现媒体网关接收组播数据，本发明提供了一种媒体网关接收组播数据的方法，参见图2所示，包括下列主要步骤： 
S11、MGC向MG发出与组播相关的指示。 
◆查询事件。 
定义一个事件(Event)，例如命名为“组播成员关系查询(MulticastMembership Querier)”事件，用于MG向MGC报告收到组播成员关系查询消息的相关信息。当MG收到相关的组播成员关系查询消息后，MG以本地当前存储的组播策略信息响应所述组播成员关系查询消息，所述本地当前存储的组播策略信息可为之前MGC下发的策略；或者为MG向MGC请求有关决策，MG使用通报(Notify)命令向MGC上报组播查询事件消息。同时，在该事件上报时附带进一步的参数信息，例如查询路由器支持的协议版本、查询器鲁棒性、查询间隔、查询组播地址和源地址参数等。 
事件名：组播成员关系查询(Multicast Membership Querier)；事件ID：mmq，(0×0002)；定义域：该事件可以由MGC下发给MG，也可以在MG上预置。事件作用于整个网关ROOT，或是网关上的某些终端。 
该事件从MGC向MG下发不带参数，MG向MGC上报所述组播查询事件消息中携带的内容至少包括下列之一： 
(1)查询器协议版本Querier’s Protocol Version： 
该参数携带网络中查询器运行组播管理协议(如IGMP)的版本信息，可取值有1、2、3，默认值为3。该参数值由收到的查询消息决定：如果收到的IGMP查询消息长度为8字节，并且其Max Resp Code为0，则版本号为1；如果收到的IGMP查询消息长度为8字节，并且其Max Resp Code非0，则版本号为2；如果收到的IGMP查询消息长度大于等于12字节，则版本号为3。 
(2)查询器鲁棒性Querier’s Robustness Variable：该参数携带查询器的鲁棒性变量值，表示查询器发送查询消息的次数，用以调节网络中期望的包丢失率。 
该参数不能为0，同时也不应为1。默认值：2。 
(3)查询器查询间隔码Querier’s Query Interval Code：该参数携带查询器发送查询消息的间隔值。默认值：125秒。 
(4)查询源地址数目Query Number of Sources：该参数携带查询消息中指定源地址的数目。在普遍查询和特定组查询中，该参数为0。 
(5)查询源地址Query Source Address：该参数携带查询消息中指定的源地址列表，其数目与前面的查询源地址数目参数一致。 
(6)查询组地址Query Group Address：该参数包含查询消息指定的组播组地址。如果是一个普遍查询，则此参数为空；如果是特定的组播组成员关系查询，则包含指定的组播地址。 
参见图3所示，为H.248协议实现组播查询事件示意图(图中省略了H.248协议的命令请求和响应机制)。包括下列步骤： 
消息1：MGC向MG下发“IGMP查询请求”事件，不带任何参数。该事件可以在MG创建终端时，通过Add或Modify命令下发给整个网关(ROOT)或是已经建立的终端。 
消息2：MG收到组播路由器的查询消息。 
消息3：MG根据收到的查询消息获得相关的组播查询信息，并将这些信息 通过Notify命令上报给MGC。 
◆指示信号。 
当MGC收到用户的加入或退出特定组播组的请求消息时，会向MG发出与组播相关的指示。 
信号名：组播组成员关系(Multicast Group Membership)；信号ID：mgm，(0×0003)；描述：该信号用于MGC向MG发送相关组播组成员关系信息。可以是用户完整的组播组成员关系信息，也可以是对当前组播组成员关系的补充或修改。定义域：该事件可以作用于整个网关ROOT，也可以是网关上的某些终端。 
指示信号携带的内容至少包括下列之一： 
(1)组播地址Multicast Address：该参数包含用户要加入的组播组地址。格式是一个D类地址，其取值范围在224.0.0.0～239.255.255.255。 
(2)记录类型Record Type：该参数指示记录的类型，对应于不同的情况可以有以下几种取值 
对用户完整订阅状态的记录“当前状态记录(Current-State Record)”，分两种情况： 
①MODE_IS_INCLUDE(包含模式)：表示对于指定的组播地址，过滤模式为INCLUDE，后面Source Address参数包含对应的源地址列表。INCLUDE表示仅接收从指定源地址发出的数据。 
②MODE_IS_EXCLUDE(排除模式)：表示对于指定的组播地址，过滤模式为EXCLUDE，后面Source Address参数包含对应的源地址列表。EXCLUDE表示接收除指定源地址之外所有其它地址发出的数据。 
对于某个指定的组播地址，当过滤模式发生改变时，发送消息是一个“过滤模式改变记录(Filter-Mode-Change Record)”，也分两种情况： 
③CHANGE_TO_INCLUDE_MODE(改变至包含模式)：表示对于指定的组播地址，过滤模式改变为INCLUDE，后面Source Address参数包含对应新 的源地址列表。 
④CHANGE_TO_EXCLUDE_MODE(改变至排除模式)：表示对于指定的组播地址，过滤模式改变为EXCLUDE，后面Source Address参数包含对应新的源地址列表。 
对于某个指定的组播地址，当源地址发生改变(即与当前过滤模式不符)时，发送消息是一个“源地址改变记录(Source-List-Change Record)”，也分两种情况： 
⑤ALLOW_NEW_SOURCES(允许新的源地址)：表示对于指定的组播地址，参数Source Address中包含了用户希望接收的源地址。如果这个改变是对一个INCLUDE模式的源列表，则增加Source Address中的这些地址到已有列表；如果这个改变是对一个EXCLUDE模式的源列表，则将Source Address中的这些地址从已有列表中删除。 
⑥BLOCK_OLD_SOURCES(阻止旧的源地址)：表示对于指定的组播地址，参数Source Address中包含了用户不希望接收的源地址。如果这个改变是对一个INCLUDE模式的源列表，则将Source Address中的这些地址从已有列表中删除；如果这个改变是对一个EXCLUDE模式的源列表，则将Source Address中的这些地址增加到已有列表中。 
(3)源地址数目Number of Sources：该参数携带报告消息中指定源地址的数目。 
(4)源地址Source Address：该参数可以是列表形式，携带0到多个IP单播地址(数目与源地址数目参数一致)，和过滤模式结合使用，表示希望接收或不接收从特定源地址发出的组播数据。如果报告消息是对应于IGMP版本3的报告或应答，则携带此参数；如果是对应于版本1或版本2，则可以不包含此参数。 
(5)发送延迟计时器Send Delay：该参数携带网关发送报告消息的最大延迟参数。媒体网关控制器根据允许的最大延迟信息，在0与最大值之间随机 选择一个延迟时间，在该参数中携带并下发给网关。只要超过该参数中规定的时间，网关就发出报告消息。当用户主动发送成员关系加入或退出某个组播组时，该参数可以设置为0，即网关收到参数信息后立即发送报告消息。默认值为10s。 
(6)是否停止发送报告消息Whether Stop Sending Membership Report：该参数描述网关向准备报告的组播地址发送报告，如果它接收到一个其它的主机成员关系报告消息，则是否停止延迟计时器、同时不发送任何报告消息。 
该参数使用布尔型，可能取值为： 
①ON(使能这种功能，即一旦接收到其它成员关系报告消息，就停止延迟计时器、同时不发送任何报告消息)； 
②OFF(禁止该功能，对收到的其它成员关系报告不进行处理)。 
默认值：ON。在IGMP版本3中，主机无法收到其它主机发送的报告消息，这个参数也就失去了意义。当然，IGMP版本3也不支持这个功能。 
(7)是否允许网关自动响应查询消息Automatic Reply MembershipQuery：该参数描述网关在收到路由器的IGMP查询消息之后，是否必须向MGC报告请求相关策略。即网关在收到路由器IGMP查询消息后，可以选择向MGC报告并请求相关的组播关系信息来发送响应消息，或者可以根据网关自身上保存的组播相关的信息主动发送响应消息而不报告MGC。 
该参数使用布尔型，可能取值为： 
①ON(使能这种功能，即网关一旦接收到MGC的成员关系查询消息，就根据其自身保存的信息主动发送响应消息)； 
②OFF(禁止该功能，网关收到查询消息后向MGC报告并请求相关的组播策略信息)。 
默认值：ON。 
(8)指示触发原因Indication Triggering Reason：该参数包含下发指示的原因，包括但不限于是收到MG上报的查询事件而触发的指示，还是用户订阅 状态发生改变而主动下发的指示。 
(9)指示目的Purpose of Indication：该参数包含但不限于是对用户之前状态的指示，还是当前状态的指示，或是只对用户状态改变部分的指示。 
这里，还可以进一步包含一个代表报告消息鲁棒性的参数(RobustnessVariable)，用以MGC指示MG发送报告消息的次数，以控制消息传送的可靠性。该参数可以由MGC下发给MG，也可以在MG上预置。 
对于MGC向MG下发成员关系指示的方式，分两种情况展开说明： 
①当用户的组播成员关系发生改变时，MGC主动向MG下发组播成员关系信息，MG需要将组播成员关系的改变情况发送给组播路由器。一种方式是，MGC向MG下发用户当前完整的状态信息，MG再将用户当前状态信息和之前的状态信息进行对比，得到改变的成员关系信息，然后把这些改变的情况发送给组播路由器；另一种方式是，MGC只向MG下发用户成员关系信息改变的情况，MG可以直接将这些信息发送给组播路由器。这里都是假设MG上会保存之前的用户成员关系信息，如果MG上并不保存这些信息，也可以由MGC将这些旧的状态信息下发给MG。 
②当MGC收到MG上报的查询事件时，MGC根据事件中携带的相关组播信息，将用户的成员关系状态信息指示给MG，MG需要将用户当前的成员关系状态信息发送给组播路由器。一种方式是，MGC向MG下发用户当前完整的状态信息，MG可以直接将这些信息发送给组播路由器；另一种方式是，MGC只向MG下发用户成员关系信息改变的情况，MG将用户状态改变信息和之前的状态信息进行结合，得到用户当前完整的成员关系信息，然后将这些信息发送给组播路由器。这里同样是假设MG上会保存之前的用户成员关系信息，如果MG上并不保存这些信息，也可以由MGC将这些旧的状态信息下发给MG。 
S12、MG根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系。 
MG从MGC下发的指示中提取用户成员关系信息，对其进行处理后，向 组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系。 
组播源侧网络收到组播成员关系后，添加MG为组播组成员，或修改成员关系信息；之后，向MG发送组播数据。 
S13、MG接收组播数据。 
下面是指示信号相关的流程示意。 
1)参见图4所示，为H.248用户主动报告组播成员关系示意图(图中省略了H.248协议的命令请求和响应机制)，包括下列步骤： 
消息1：当H.248用户要主动加入某个组播组时，MGC向MG下发组播组成员关系信号，携带相关的组播参数信息。组播组成员关系可以通过Add或Modify命令下发给整个网关(ROOT)或是已经建立的终端。 
消息2：MG根据从MGC获得的组播组成员关系信息，主动向组播路由器发送IGMP消息，报告其成员关系。 
如果是需要对原有的组播成员关系进行修改，流程与此类似。 
2)当H.248用户要主动退出某个组播组时，MGC分析当前查询器版本信息，如果版本为1，则不发送任何报告消息；如果版本不为1，则媒体网关控制器将组播地址和相关源地址的过滤信息下发给网关，其中过滤模式设置为INCLUDE，源地址列表为空，延迟计时器为0。该消息也可以在MG上预置，即由MG主动向邻近路由器发出退出报告消息，离开某个组播组。 
3)参加图5所示，为媒体网关收到查询消息及报告示意图(图中省略了H.248协议的命令请求和响应机制)。包括下列步骤： 
消息1：MG收到组播路由器的组播成员关系查询消息。 
消息2：MG根据收到的查询消息获得相关的组播查询信息，并将这些信息通过Notify命令上报给MGC。 
该消息为可选，即如果前面MGC下发信号中设置了参数(7)——是否允许网关自动响应查询消息，则网关在收到路由器IGMP查询消息后，可以选择向MGC报告并请求相关的组播关系信息来发送响应消息，同时也可以根据网关 自身保存的组播相关的信息主动发送响应消息而不报告MGC。 
消息3：MGC根据相关组播信息，将其对应的组播组成员关系信息在Reply中应答给MG。该消息为可选，即如果消息2发生，则MGC发送该消息。 
消息4：MG根据从MGC获得的组播组成员关系信息，向组播路由器发送IGMP消息，报告其成员关系。 
·为了支撑上述媒体网关接收组播数据的方法，本发明还提供了一种实现媒体网关接收组播数据的系统，并提供了所述媒体网关接收组播数据的系统中的具体设备，参见图6所示，其包括相互连接的媒体网关控制器MGC(即本发明与媒体网关接收组播数据系统对应的MGC)及媒体网关MG(即本发明与媒体网关接收组播数据系统对应的MG)；所述MG又包括：接收单元、组播查询事件上报单元和响应单元；所述MGC又包括：下发单元和组播查询事件处理单元。 
所述接收单元，用于用于根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据。 
所述组播查询事件上报单元，用于在MG收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，向MGC上报组播查询事件消息。 
所述响应单元，用于以当前的组播策略信息，向查询路由器发送成员关系报告消息。 
所述下发单元，用于在收到用户发出的加入或退出组播组的请求时向媒体网关MG发出与组播相关指示。 
所述组播查询事件处理单元，用于在收到组播查询事件消息后，从该消息中提取所述用户所在网络的相邻网络中的组播相关信息，并据此向MG下发组播策略信息。 
·为了实现媒体网关以组播的形式发布指定的组播数据，本发明提供了一种媒体网关发布组播数据的方法。通过扩展H.248协议，使得媒体网关控制器向网关下发相关的策略信息，使得网关可以作为一个组播源向某一个指定的组 播地址发送数据，一方面，网关可以将从另一个组播地址接收到的组播数据转发，从而支持组播路径的连通；另一方面，也可以是将指定路径上的数据发布。参见图7所示，包括下列主要步骤： 
S21、MGC向MG发出与组播相关的指示。 
◆在上述的组播指示包(Multicast Indication Package)中扩展一个指示信号(Signal)，例如命名为“组播发布信号(Multicast Transmit Request)”，用于媒体网关控制器指示网关作为组播发布源，播放指定路径的媒体数据或者将网关接收到的媒体流作为组播媒体进行发布。 
信号名：组播发布请求(Multicast Transmit Request)；信号ID：mtr，(0×0004)；描述：该信号用于MGC向MG发送相关组播业务发布信息。定义域：该事件可以作用于网关上的某些终端。该信号可以由MGC下发给MG，也可以在MG上预置。该信号可以在MG创建终端时，通过Add命令携带给终端，也可以用Modify命令下发给某个已经建立的终端。 
组播发布请求中携带播放媒体流的来源，可以是网关中其它的终端接收到的媒体，比如组播业务，用来实现业务的连续和转发；也可以单独指定媒体的地址和来源，作为组播数据源进行发布。组播发布请求中同时可以携带网关发送组播数据的组播地址。另外媒体网关需要分配用于发送业务流的地址，即对组播业务流按照如下方式发送：以所分配地址和端口作为业务流源地址和端口，以组播地址为目的地址进行业务发布。MG完成上述操作之后可以向MGC反馈操作结果，携带相关信息，例如所分配的用于进行业务转发的地址和端口等。 
该指示信号中携带的内容至少包括下列之一： 
(1)组播地址MulticastAddr 
该参数包含要发布组播业务的组播地址。格式是一个D类地址，其取值范围在224.0.0.0～239.255.255.255。 
(2)发布数据的源信息DataSourceInfo 
该参数包含要发布组播业务的数据来源。可以是网关中其它的终端接收到的媒体，也可以单独指定媒体的地址和来源(比如URI格式)。 
这里，还可以包括组播地址的端口信息等。S22、MG解析MGC下发的指示。 
MG从MGC下发的指示解析出组播地址和/或发布数据的源信息。 
S23、MG根据MGC的指示，将对应的业务数据以组播的形式向接收侧网络的用户发布。 
MG将所述组播地址和/或发布数据的源信息对应的业务数据以组播的形式向接收侧网络的用户发布。 
参见图8所示，为H.248协议实现组播数据发布示意图(图中省略了H.248协议的命令请求和响应机制)。包括下列步骤： 
消息1：MGC向MG下发“组播发布”消息，其中携带组播地址和发布数据来源等信息。该消息可以在MG创建终端时，通过Add命令携带给终端，也可以用Modify命令下发给某个已经建立的终端。 
消息2：MG分配用于发送业务流的地址和端口，在对应的Reply消息中向MGC报告。 
该消息在对于MGC需要组播源地址的相关信息时必选，而当用户侧支持IGMP版本低于3或者用户不需要对组播源进行过滤时，将MG分配的地址信息上报MGC为可选。 
消息3：MG向指定的组播地址发布组播数据。 
·为了支撑上述媒体网关发布组播数据的方法，本发明还提供了一种实现媒体网关发布组播数据的系统，并提供了所述媒体网关发布组播数据的系统中的具体设备，参见图9所示，其包括相互连接的媒体网关控制器MGC(即本发明与媒体网关发布组播数据系统对应的MGC)及媒体网关MG(即本发明与媒体网关发布组播数据系统对应的MG)；所述MG又包括：发布单元；所述MGC又包括：下发单元。 
所述发布单元，用于根据MGC的指示，将指定数据以组播的形式向用户发布。 
所述下发单元，用于向媒体网关MG发出以组播形式发布数据相关指示。所述指示中携带的内容包括：组播地址和/或组播数据的源信息。 
以下通过一个实例，将本发明的媒体网关接收组播数据的方法和媒体网关发布组播数据的方法结合在一起加以说明。 
参见图10所示，举例描述了本发明所应用的场景。组播源和组播用户处在两个不同的IP网络，两个网络之间通过网关(MG)连通。在原有的方法中，网络2中的组播源所发出的组播数据无法穿过网关，所以处于网络1中的用户也无法收到组播源发出的组播数据。本发明对H.248的扩展很好的解决了这个问题。网关MG收到MGC的指示，向网络2中邻近的路由器发送IGMP消息，报告其组播组成员关系，从而加入某个组播组，以便接收从指定组播源发出的组播数据。同时在网络1这一侧，网关作为一个组播发布源，将在网络2侧收到的组播数据以组播的形式发布出去。这时，位于网络1中的用户就可以通过现有的组播技术，加入到网关所发布的组播组中，接收组播数据，从而实现组播媒体和信令的转发。同样，本发明也适合于多个通过网关互连的网络场景中，即每一个网关都在组播源侧充当一个组播用户，用以接收组播数据；而在网络另一侧(组播用户侧)充当一个组播发布源，将接收到的数据以组播形式发布出去。 
参见图11所示，基于图10所示的应用场景，路由器Router1和路由器Router2分布在两个不同的IP网络，而这两个网络之间通过一个网关(MG)连接。图11假设组播的发布源在路由器Router2侧的网络中。需要说明的是，图11中只是给出了与媒体网关关联的实体之间的流程示意，为了简单起见，两个路由器之外的操作和流程(包括从组播源到路由器Router2之间的流程及路由器Router1到所在网络的组播用户之间的流程等)并没有在图11中给出。 
媒体网关实现组播媒体和信令转发的流程包括下列步骤： 
消息1：MGC向MG下发Add增加命令建立终端，以便加入某个组播组接收组播数据。在Add命令中，携带相关的“组播组成员关系”信息，使得网关可以根据这些信息向邻近的路由器发送IGMP加入消息。 
对于已经建立的终端，同样可以通过Modify修改命令下发相关的信息。 
消息2：MG响应Reply消息。 
消息3：MG根据从MGC收到的相关组播信息，主动向邻近路由器报告IGMP组播成员关系消息，加入某个组播组。 
这样，网关就可以接收到其所加入的组播组的组播业务数据。这里，网关也可以使用已有的门控机制，限制只能接收从指定组播源地址和端口发来的数据包。 
消息4：MGC指示MG作为一个组播发布源，将其收到的组播数据以组播的形式向另外一个IP网络中的用户发布。MGC向MG下发Modify命令，其中携带组播发布的相关信息，包括组播地址等。 
这里，网关也可以作为一个单独的组播发布源，将指定地址的数据信息发布出去。另外，如果不采用包的形式将相关信息下发给MG，也可以利用现有的SDP参数，将其中Remote地址设置为一个D类组播地址，按这个组播地址进行组播数据的发布。 
消息5：MG分配用于发送业务流的地址和端口，在对应的Reply消息中向MGC报告。 
消息6：MG向网络发布组播业务。 
这里，还需要补充说明几个问题： 
(1)IGMP协议只适用应用于IPv4系统中，而对于IPv6的系统，对应使用的是MLD协议。IPv6的主机使用MLD消息来报告其组播成员，IPv6的路由器使用MLD查询消息来收集组播用户信息。本发明同样可以提供对IPv6系统的支持，即支持MLD消息，方法与前面所述类似，主要区别是对应的组播地址参数为IPv6格式的组播地址，以及组播成员关系的报告和查询消息是 MLD的消息。 
(2)在前面所述的方案中，MGC向MG下发关于组播组成员关系的信号，其中携带了用户对于某个特定组播地址订阅信息的一个操作。在IGMP中，一个报告消息可以携带多个记录，每一条记录包含用户对某个特定组播地址订阅信息的一个操作。所以，在前面提供的方法中，如果需要提供对用户订阅关系的多个操作，则需要分成多个报告消息进行。 
当然，也可以通过对“组播组成员关系”信号中的参数进行修改，来满足一个消息中携带一到多个组播地址成员关系记录的报告信息。 
首先，需要增加一个参数，例如命名为“组记录数目(Number of GroupRecords)”，用以表示信号中携带的组播地址成员关系的记录数目，即每一条记录分别是对某一个特定组播地址的一条报告信息。 
随后的修改可以有下面两种方式： 
①对信号中相关参数的类型做以修改，将原来单个参数的形式改为一维向量形式。例如：将“组播地址(Multicast Address)”参数定义为一维向量形式，其中携带“组记录数目”个组播地址；将“记录类型(Record Type)”参数也定义为一维向量形式，其中携带“组记录数目”个记录类型，其顺序与前面的组播地址一一对应；将“源地址数目(Number of Sources)”参数也定义为一维向量形式，其中携带“组记录数目”个源地址数目，其顺序与前面的组播地址一一对应；同样，将“源地址(Source Address)”参数也定义为一维向量形式，其中携带“组记录数目”个源地址列表，其顺序与前面的组播地址一一对应，而这里面每一个源地址列表也是一个一维向量，携带“源地址数目”个源地址。 
例如，MGC要向MG下发以下几条记录信息：对于组播地址224.65.10.150，允许新的源地址202.113.0.180和202.113.0.181，同时阻止旧的源地址201.0.0.100和201.0.0.101；对于组播地址224.65.0.100，改变至包含模式，接收从源地址200.1.1.50、200.1.1.51和200.1.1.52发出的组播数据。 
如果按照前面提供的方法，则需要分三次向MG下发这些记录信息，而按 照这里的修改，只需一次就可以了，格式如下： 
“组记录数目(Number of Group Records)”参数取值为3； 
“组播地址(Multicast Address)”参数中携带(224.65.10.150，224.65.10.150，224.65.0.100)； 
“记录类型(Record Type)”参数中携带(ALLOW_NEW_SOURCES，BLOCK_OLD_SOURCES，CHANGE_TO_INCLUDE_MODE)； 
“源地址数目(Number of Sources)”参数中携带(2，2，3)； 
“源地址(Source Address)”参数中携带((202.113.0.180，202.113.0.181)，(201.0.0.100，201.0.0.101)，(200.1.1.50，200.1.1.51，200.1.1.52))。 
该例子中省略了信号中可能携带的其它参数。 
②将原来信号中(1)-(4)参数删除，在信号中定义一个新参数，例如命名为“组记录(Group Record)”，用以定义用户订阅关系的一条报告信息。在这个参数中，进一步包含几个相关参数，包括：“组播地址(MulticastAddress)”、“记录类型(Record Type)”、“源地址数目(Number of Sources)”、“源地址(Source Address)”。这些参数的含义和类型与本发明最初的定义相同。这些参数的顺序可以由MGC指定，或MGC与MG提前说明。 
“组记录(Group Record)”这个参数可以定义为一维向量形式，也可以是一个列表的形式。在每个信号中携带“组记录数目”个“组记录(GroupRecord)”记录。 
同样使用上面的例子，MGC要向MG下发以下几条记录信息：对于组播地址224.65.10.150，允许新的源地址202.113.0.180和202.113.0.181，同时阻止旧的源地址201.0.0.100和201.0.0.101；对于组播地址224.65.0.100，改变至包含模式，接收从源地址200.1.1.50、200.1.1.51和200.1.1.52发出的组播数据。 
按照这里提供的方法，也不需要分三次向MG下发这些记录信息，同样只需一次就可以了，格式如下： 
“组记录数目(Number of Group Records)”参数取值为3； 
“组记录(Group Record)”参数如果为一维向量形式，则携带((224.65.10.150，ALLOW_NEW_SOURCES，2，(202.113.0.180，202.113.0.181))，(224.65.10.150，BLOCK_OLD_SOURCES，2，(201.0.0.100，201.0.0.101))，(224.65.0.100，CHANGE_TO_INCLUDE_MODE，3，(200.1.1.50，200.1.1.51，200.1.1.52)))。 
该例子中省略了信号中可能携带的其它参数。 
(3)在前面所述的方案中，提供的是只有一个组播源的情况，而对于有多个组播源的情况，同样可以提供相关的支持。 
比如，存在多个组播源时，MGC可以指示MG按照本发明的方法，对每一个组播源分别创建一个上下文，每一个上下文将其从某个特定组播源接收到的组播数据再以组播形式发布出来，来达到对多个组播源情况的支持；这种情况，也可以只创建一个上下文，其中包含多个终端，通过上下文的内部拓扑关系来实现组播媒体和信令的转发。 
(4)在实施例中，使用的是H.248协议。其它的媒体网关控制协议，比如MGCP协议原理与此类似。本发明同样可以支持其它媒体网关控制协议。 
(5)前面提供的实现组播媒体和信令转发的方法中，MG是将收到的组播数据再以组播的形式发布出去。这里，MG同样可以以组播用户的身份加入组播组，接收组播数据；而在另一侧，MG也可以用单播的形式将收到的数据转发出去。 
(6)在前面例子中，MGC对MG的指示是通过H.248中信号的方式下发的，这里同样可以使用H.248中其它的方式实现，包括但不限于：通过事件的方式；通过属性的方式；通过对SDP进行扩展的方式。 
本发明可以应用于、但并不限于下面这几种场景： 
(1)媒体网关根据从媒体网关控制器接收到的组播成员关系信息和相关指示，向邻近路由器发送IGMP消息，加入某个组播组，从而媒体网关作为一个组播用户可以接收到相关组播组的组播业务。 
(2)媒体网关对于接收到的组播业务，可以根据媒体网关控制器指示的信息(组播地址等)，按照组播的形式向外发布出去。 
(3)媒体网关对于接收到的组播业务，也可以按照单播的形式将接收的数据转发出去，这一点H.248协议已经提供有相关支持。 
(4)根据媒体网关控制器的指示信息，媒体网关可以作为一个组播发布源，将指定地址的数据按照组播的形式发布出去。 
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。 

Claims (15)

1.一种媒体网关接收组播数据的方法，其特征在于，包括下列步骤：
媒体网关控制器MGC通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关的指示，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；以及
MG根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据；
MG在收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，MG以当前的组播策略信息响应所述组播成员关系查询消息。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述MGC向MG发送的指示中携带的内容至少包括下列之一：
组播地址，表示要加入的组播组；
记录类型，包括用户的完整订阅状态，和/或用户关系过滤模式改变和/或源地址改变；
组播源地址数目；组播源地址；
发送延迟计时器，表示MG发送报告消息的最大延迟时长；
是否停止发送报告消息，用于描述MG在等待发送报告消息时，接收到其它主机发送的相同组播地址的报告消息，则是否停止发送延迟计时器，并且决定是否发送报告消息；
是否允许MG自动响应组播成员关系查询消息；
MGC向MG指示的触发原因，为收到MG上报的查询事件而触发；和/或为用户订阅状态发生改变而主动下发；
MGC向MG指示的指示目的，为对用户之前状态的指示，和/或为当前状态的指示，和/或为只对用户状态改变部分的指示。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，MGC向MG指示用户完整的和/或更改部分的成员关系信息，MG以用户当前完整的成员关系信息响应所述组播成员关系查询消息。
4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，当用户的组播成员关系发生改变时，MGC向MG指示用户完整的和/或更改部分的成员关系信息，MG将用户更改部分的成员关系信息发送给组播源侧网络中的路由器。
5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，MG在收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，MG还向MGC上报组播查询事件消息。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述实现组播查询的事件预先设置在MG上，或者由MGC向MG下发。
7.如权利要5所述的方法，其特征在于，所述组播查询事件消息中携带的内容至少包括下列之一：
查询器协议版本；
查询器鲁棒性，用于表示查询器发送查询消息的次数；
查询器查询间隔码，用于携带查询器发送查询消息的间隔值；
查询的源地址数目；查询的源地址；查询的组播地址。
8.一种媒体网关发布组播数据的方法，其特征在于，包括下列步骤：
媒体网关控制器MGC通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关的指示，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；以及
MG根据MGC的指示，将对应的组播数据以组播的形式向接收侧网络的用户发布；
MG收到指示后，包括下列步骤：MG分配用于发送业务流的地址和端口，并通过该地址和端口，以组播的形式向指定的组播地址发布组播数据；和/或MG将分配的用于组播发布的地址和端口信息上报给MGC。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述指示中携带的内容包括：组播地址和/或发布数据的源信息。
10.一种实现媒体网关接收组播数据的系统，其特征在于，包括：
媒体网关控制器MGC，其中包括：用于在收到用户发出的加入或退出组播组的请求时，通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关指示的下发单元，所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；
MG，其中包括：用于根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据的接收单元；
所述MG中还包括：
组播查询事件上报单元，用于在MG收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，向MGC上报组播查询事件消息；
响应单元，用于以当前的组播策略信息，向查询路由器发送成员关系报告消息。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述MGC中还包括：
组播查询事件处理单元，用于在收到组播查询事件消息后，根据网络中的相关组播信息向MG下发组播策略指示。
12.一种实现媒体网关发布组播数据的系统，其特征在于，包括：
媒体网关控制器MGC，其中包括：用于通过组播指示包向媒体网关MG发出以组播形式发布数据相关指示的下发单元；所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；
MG，其中包括：用于根据MGC的指示，将指定数据以组播的形式向用户发布的发布单元，所述MG还用于根据MGC的指示，分配用于发送业务流的地址和端口，并通过该地址和端口，以组播的形式向指定的组播地址发布组播数据；和/或MG将分配的用于组播发布的地址和端口信息上报给MGC。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述下发单元向MG发出的指示中携带内容包括：组播地址和/或组播数据的源信息。
14.一种媒体网关控制器，其特征在于，包括：下发单元，用于在收到用户发出的加入或退出组播组的请求时，通过组播指示包向媒体网关MG发出与组播相关指示；所述组播指示包为在H.248协议中扩展的包；
组播查询事件处理单元，用于在收到组播查询事件消息后，根据网络中的相关组播信息向MG下发组播策略指示。
15.一种媒体网关，其特征在于，包括：接收单元，用于根据MGC的指示，向组播源侧网络中的路由器报告组播成员关系，以接收组播数据；
组播查询事件上报单元，用于在MG收到组播源侧网络中的路由器发来的组播成员关系查询消息后，向MGC上报组播查询事件消息；
响应单元，用于以当前的组播策略信息，向查询路由器发送成员关系报告消息。
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