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上海交通大学
硕士学位论文
接入设备组播研究与实现
姓名:马果红
申请学位级别:硕士
专业:软件工程
指导教师:戚正伟;陈杰
20091201
接入设备组播研究与实现
摘要
随着互联网宽带用户的快速增长和互联网宽带应用的迅速普及深入,IPTV(
Protocol Television)等多媒体业务已逐渐成为电信业务的重要发展方向。传统的点对
点的点播接收方式对网络带宽的需求很大,容易造成骨干网大量带宽消耗,难以适应
日益增长的大量用户的多媒体应用数据传输需求。组播技术能够为这一问题提供有效
的解决方案,因此成为一项重要的技术研发内容。
本文针对宽带网中接入设备的组播技术开展了研究。接入设备是 IPTV 等宽带多媒
体业务的重要环节。本文重点研究了与 IPTV 业务相关的 xDSL 与 PON 等接入设备中
的组播协议与实现,着重对组播的相关标准进行了技术实现,并且在组播协议的实现
和运行上进行了深入细致的研究,提出了分布式组播实现和管理方案,有效地提高了
接入设备组播的运行效率。
本文具体完成了如下工作成果:
(1)首先对接入设备的总体结构和软硬件系统结构进行了介绍,并对系统的组播
及 IPTV 结构和功能做了简要说明。
(2)然后深入探讨了接入设备组播协议的设计方案,提出了分布式组播实现和管
理方案,并进行了相关实现。对三层设备组播功能进行了研究与实现,包括互联网群
组管理协议 IGMP( Group Management Protocol)和协议无关组播协议 PIM
(Protocol Independent Multicast),给出了实现的数据结构与算法流程,并进行了实验。
(3)对二层设备组播功能进行了研究与实现,主要涉及组播 IGMP 侦听和组播
IGMP 侦听代理,描述了具体实现的数据结构与算法流程,本文提出的分布式 IGMP 代
理在实现上非常有效,比集中式实现提高了 3 倍以上,给出了实验结果。
本文工作为宽带接入网业务提供了一个合理实用的组播模型,使用该模型的组播
符合目前的组播业务特点,基于该模型的组播端口权限管理,对网络框架组播业务的
开展具有实用价值。实验证明,该模型上实现的 IGMP 侦听,IGMP 代理,分布式 IGMP
代理均能够有效地支持 IPTV 组播业务。本文的工作成果为宽带网的多媒体业务提供了
良好支持,为该领域的后续工作开展奠定了基础。
关键词接入设备,组播协议,组播模型,二层设备,三层设备
RESEARCH AND IMPLEMENT ON ACCESS DEVICE
MULTICAST
ABSTRACT
With the fast growing of broadband users and applications for , online
multimedia applications such as IPTV have gradually e important directions for
modern munication business. Traditional point-to-point data transfer mode requires
large amount of bandwidth, which quickly consume up bandwidths of backbone
network, and is thus not suitable for handling the ever-growing requirements of multimedia
data transfer for massive users. Instead, multicast technology can provide efficient solution
for this situation and so it es an important research area.
This thesis researches on multicast technology for broadband ’s access devices,
which are important elements for online multimedia applications such as IPTV. The thesis has
mainly researched and implemented the multicast protocol for related access devices suc