[发明专利]网络设备和通信方法

说明书

本申请涉及网络设备和通信方法。接入网关功能(AGF)节点可以从计算设备接收加入多播流的请求。如果该请求是加入多播流的第一请求，则AGF可以将该请求转发到UPF节点。然后，经由AGF节点与UPF节点之间的与计算设备关联的隧道接收多播流。与请求加入多播流的第一计算设备关联的隧道可以是多播流的主隧道。加入相同多播流的后续请求可以使AGF节点添加与提出请求的计算设备关联的隧道作为次隧道。多播流经由主隧道被接收，并被复制到与次隧道关联的计算设备。可以响应于主隧道的故障或断开而将次隧道提升为主隧道。

本申请是申请号为202010543922.2的中国专利申请的分案申请。

技术领域

本公开涉及在计算机网络中复制多播数据。

背景技术

多播是一种源端可以向多个接收端提供相同数据流的技术。例如，源端可以向一组接收端提供音视频数据流。希望接收该相同音视频数据流的接收端加入一个多播群组。源端可以向该多播群组发送单个数据流，然后该单个数据流在网络内被复制给已经加入到该多播群组中的每个参与的接收端。源端不需要知道哪些接收端已经加入多播群组。因此，向多播群组提供数据流的源端仅需要提供该数据流的网络数据分组的单个副本，然后其在网络内被复制到已经加入多播群组的每个接收端。

发明内容

总的来说，本公开描述了通过在接入网关功能(AGF)节点进行流复制来减少AGF节点与用户面功能(UPF)节点之间的冗余流量，从而为5G网络优化网络带宽使用的技术。多播提供了一种机制，使得源端发送单个数据流而能够被许多不同的接收端接收。现有方法可能出现的一个问题是，取决于属于多播群组的接收网关(RG)的数量，针对同一多播群组的同一多播流可能经由AGF节点和UPF节点之间的多个隧道被复制和发送。可能存在数千个经由同一AGF节点连接到UPF节点的RG，这可能导致AGF节点和UPF节点之间的网络带宽的过度使用。此外，越来越多地使用针对结合4K内容的IPTV而创建的多播流可能导致对多播数据流的带宽要求提高。由于现有系统中对多播数据流的处理效率低，带宽要求提高可能导致性能降低。

本文所公开的技术包括一种AGF节点，该AGF节点可以从计算设备接收加入多播流的请求。AGF可以确定该请求是否是加入多播流的第一请求。如果该请求是加入多播流的第一请求，则AGF可以将该请求转发到UPF节点。然后，经由与计算设备关联的隧道接收多播流，其中隧道在AGF节点与UPF节点之间。与请求加入多播流的第一计算设备关联的隧道被AGF节点指示为主隧道。加入同一多播流的后续请求可以使AGF节点添加与提出请求的计算设备关联的隧道作为次隧道。多播流被AGF节点经由主隧道接收，并被AGF节点复制到与次隧道关联的计算设备。除非响应于先前的主隧道故障或断开而将次隧道中的给定的一个次隧道提升为主隧道，否则不通过次隧道发送多播流。

本文所公开的技术可以通过减少AGF节点与UPF节点之间的网络带宽利用而提供优于先前系统的技术优势。作为本公开中描述的技术的实际应用，AGF节点可以将针对多播流的单个初始加入请求转发到上游UPF节点。后续加入请求在AGF节点内被处理，而不被转发到UPF节点。AGF节点可以将流复制到流的请求方。

在一个实例中，一种AGF节点包括第一网络接口，被配置为经由第一网络将AGF节点以通信方式耦合到用户面功能(UPF)节点，UPF节点经由数据网络以通信方式耦合到多播源端；第二网络接口，被配置为将AGF节点以通信方式耦合到接入网；一个或多个处理器，耦合到第一网络接口和第二网络接口；以及计算机可读介质，耦合到一个或多个处理器并存储指令，指令在由一个或多个处理器执行时使AGF节点：响应于向AGF节点注册第一计算设备，在AGF节点与UPF节点之间建立第一隧道，第一隧道与第一计算设备关联，响应于向AGF节点注册第二计算设备，在AGF节点与UPF节点之间建立第二隧道，第二隧道与第二计算设备关联，从第二计算设备接收针对由多播源端提供的第一多播流的多播加入请求，以及响应于确定第一多播流当前经由第一隧道被接收并被转发到第一计算设备，复制第一多播流并将复制的第一多播流发送到第二计算设备，其中，AGF节点经由第一隧道从UPF节点接收第一多播流。