CN101459654A - 一种多协议业务数据封装解析方法、接收端和发送端 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多协议业务数据封装解析方法、接收端和发送端，其中封装方法是当在数据链路层有业务数据需要进行传输时；创建包含有包头和净荷两部分的数据包；将所述业务数据存放在所述数据包中的所述净荷部分；对所述数据包的包头中的各个字段赋值，进而实现对所述业务数据的封装。应用上述技术方案，通过在链路数据层定义XPE包和XPE－FEC包，将不同模式业务数据统一封装为XPE/XPE－FEC包并传输，实现了多协议数据的封装，用户可以方便快捷的接收多种模式业务数据，有效地解决了多种模式业务数据的兼容传输。

Description

一种多协议业务数据封装解析方法、接收端和发送端

技术领域

本发明涉及数据传输技术，特别是指一种多协议业务数据封装解析方法、接收端和发送端。

背景技术

伴随着通讯技术和数字技术的迅猛发展，用户对业务数据资源的获取与共享需求越来越迫切，也越来越多样化。在数据通讯和无线广播等业务中的业务数据通常有流模式业务、文件模式业务以及IP模式业务等等；而不同模式业务的数据在传输之前会根据对应的模式业务进行不同的封装，并传递给下层协议进行不同的处理。

在现有的技术中，针对不同的模式业务，其业务数据的在数据链路层的封装处理方法和过程各不相同，无法在数据链路层对多种协议的不同模式业务数据进行统一封装，导致传输业务数据的过程过于复杂，不利于后续对业务数据的处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种多协议业务数据封装解析方法、接收端和发送端，用于解决无法在数据链路层对多种协议的不同模式业务数据进行统一封装并传输的缺陷。

一种多协议业务数据封装方法，当在数据链路层有业务数据需要进行传输时；创建包含有包头和净荷两部分的数据包；将所述业务数据存放在所述数据包中的所述净荷部分；对所述数据包的包头中的各个字段赋值，进而实现对所述业务数据的封装。

一种多协议业务数据封装装置，包括：创建单元，用于创建包含有包头和净荷两部分的数据包；封装单元，用于在有不同模式业务的业务数据需要进行传输时，将所述业务数据存放在所述数据包中的所述净荷部分；对所述数据包的包头中的各个字段赋值，进而实现对所述业务数据的封装。

一种对被封装的多协议业务数据进行解析的方法，在数据链路层检测到接收到的数据包；区分该数据包的包头和净荷部分，并对所述包头中的各个字段进行解析；并根据解析的结果在该数据包的所述净荷部分取出对应的不同模式业务的业务数据。

一种对被封装的多协议业务数据进行解析的接收端，至少包括：解析单元和获取单元；解析单元，用于区分该数据包的包头和净荷两部分，并对所述包头中的各个字段进行解析；获取单元，用于根据所述解析的结果在所述净荷部分取出不同模式业务的业务数据。

应用上述技术方案，通过在链路数据层定义XPE包和XPE-FEC包，将不同模式业务数据统一封装为XPE/XPE-FEC包中并传输，实现了多协议数据的封装，用户可以方便快捷的接收多种模式业务数据，有效地解决了多种模式业务数据的兼容传输。

附图说明

图1为本发明实施例业务数据封装协议栈示意图；

图2为本发明实施例XPE下层链路适配包结构示意图；

图3为本发明实施例XPE-FEC下层链路适配包结构示意图；

图4为本发明实施例接收端结构示意图；

图5为本发明实施例发送端结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术特征和实施效果更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

本发明实施例中提供了通用的可扩展多协议封装方法(XPE，)，如图1所示，在数据链路层将上层的多种不同业务数据封装起来，形成统一的数据包，实现业务数据在数据链路层的传送和接收。为此，实施例提供了两种新的数据包结构，一种是XPE下层链路适配包(简称XPE包)，用于对传到数据链路层的多种不同业务数据进行封装；第二种是XPE-FEC下层链路适配包(简称XPE-FEC包)，用于在需要对业务数据进行前向纠错时，封装前向纠错算法的相关信息并传输。

为了进一步揭示本发明技术方案的技术特征，对XPE包和XPE-FEC包进行详细描述；如图2所示，是XPE包的结构示意图，由XPE包头、XPE净荷，以及校验位三部份组成；其中，XPE包头可以看作是一个位图，其中每一个字段的长度以比特(bit)计算，主要包括以下字段：

开始标志：1位字段，取值1表示当前XPE包携带着业务数据的开始部分，取值0表示业务数据的开始部分不在该XPE包内。

终止标志：1位字段，取值1表示当前XPE包携带着多协议数据包或前向纠错信息的结束部分，取值0表示多协议数据包或前向纠错信息的结束部分不在该XPE包内。

1位字段，取值1表示本XPE/XPE-FEC包携带着业务数据/FEC数据的结束部分，取值0表示业务数据/FEC数据的结束部分不在该数据包内。

净荷类型：2字节字段，表示净荷是业务数据还是FEC数据。

净荷长度：12字节字段，取值范围是0～4095，表示XPE/XPE-FEC包携带的净荷长度，单位为字节；若业务数据或FEC数据未进行分割，则本字段即为业务数据或FEC数据的总长度。

CRC指示：1位字段，取值0表示本XPE/XPE-FEC包的净荷未进行CRC_32校验，取值1表示本XPE/XPE-FEC包的净荷进行CRC_32校验。

数据包标识：7位字段，在0～127范围内循环递增加1取值，初值为0。

所述XPE包的包头部分进一步包括，

总长度：16位字段，取值范围0～65535，表示业务数据或FEC数据的总长度，单位为字节。只有当业务数据或FEC数据进行分割时才需要赋值并传输本字段；若未分割，净荷长度字段即表示业务数据或FEC数据的总长度。

业务数据协议类型：

校验和：本字段前面所有字节进行异或(XOR)运算的值，用作XPE/XPE-FEC头信息的校验。

所述XPE净荷部分则用于存放业务数据，该业务数据如果小于等于预定值，则存放的是未被分割的所有业务数据，否则存放的则是被分割之后的部分业务数据。

所述校验部分则通常采用循环冗余校验-32(CRC-32，Cyclic RedundancyCheck/Code32)，该CRC-32校验算法用于在远距离数据通信中，为确保高效而无差错地传送业务数据，对业务数据进行校验即差错控制，是对一个传送数据块进行校验，采用多项式编码方法。

需要进一步说明的是，XPE包可以携带较短的业务参数，即业务参数本身或者经过压缩后，不需要进行分割处理，一个业务包就能承载完整的业务参数。若业务参数太大需要分割时，将此类业务参数当作普通的业务数据进行封装传输。

本发明所提供的优选实施例中，根据对业务数据传输的可靠性要求，可以选择是否采用前向纠错；且本发明实施例能够实现对不同的业务数据采用不同的前向纠错算法，同一个业务数据的不同数据资源也可以采用不同的前向纠错算法。如果进行了前向纠错，采用本发明定义的包封装结构对所述FEC数据进行了封装，则生成XPE-FEC下层链路适配包(简称XPE-FEC包)，该XPE-FEC包紧随XPE包进行传输，且XPE-FEC包的数据包标识(位于XPE-FEC包头)应与XPE包保持一致。如果XPE-FEC包未携带前向纠错编码算法和参数信息，则接收端只对XPE包中的业务数据按照默认值进行解码。

所述XPE-FEC包的结构如图3所示，至少包括XPE-FEC包头、XPE-FEC净荷，以及校验三个部分；其中，各字段的语义定义如下：

开始标志：1位字段，取值1表示本XPE/XPE-FEC包携带着业务数据/FEC数据的开始部分，取值0表示业务数据/FEC数据的开始部分不在该数据包内。

结束标志：1位字段，取值1表示本XPE/XPE-FEC包携带着多协议数据包或前向纠错信息的结束部分，取值0表示多协议数据包或前向纠错信息的结束部分不在该复用适配包内。

1位字段，取值1表示本XPE/XPE-FEC包携带着业务数据/FEC数据的结束部分，取值0表示业务数据/FEC数据的结束部分不在该数据包内。

净荷类型：2位字段，表示净荷是业务数据还是FEC数据

净荷长度：12位字段，取值范围0～4095，表示XPE/XPE-FEC携带的净荷长度，单位为字节。若业务数据或FEC数据未进行分割，则本字段即为业务数据或FEC数据的总长度。

CRC指示：1位字段，取值0表示本XPE/XPE-FEC包的净荷未进行CRC_32校验，取值1表示本XPE/XPE-FEC包的净荷进行CRC_32校验。

数据包标识：7位字段，在0～127范围内循环递增加1取值，初值为0。

总长度：16位字段，取值范围0～65535，表示业务数据或FEC数据的总长度，单位为字节。只有当业务数据或FEC数据进行分割时才需要传输本字段；若未分割，净荷长度字段即表示业务数据或FEC数据的总长度。

业务数据协议类型：8位字段，表示业务数据的协议.

FEC算法标识：8位字段，标识一种前向纠错算法.

FEC参数长度：8位字段，取值范围0～255，表示后续前向纠错参数信息的总长度，单位为字节。

FEC参数：本字段的语法跟前向纠错算法相关，长度由FEC参数长度字段指定。定义前向纠错算法时，需要同时定义本字段的语法。

校验和：本字段前面所有字节进行XOR运算的值，用作XPE/XPE-FEC头信息的校验。

所述XPE-FEC净荷则携带着XPE或XPE-FEC数据的全部或部分，长度由净荷长度字段指示，数据类型由净荷类型字段指示。

CRC_32：32位字段，只对XPE/XPE_FEC的净荷进行校验。

基于上述的XPE包和XPE-FEC包的结构，本发明实施例提出了一种多协议封装数据封装方法，具体包括：

在数据链路层，如果发现有各种模式业务的业务数据需要进行封装并传输，则：

步骤301.首先创建一个XPE包，该XPE包包括XPE头、XPE净荷，以及校验位三个部分；具体包括创建XPE头中的各个字段，并为所述字段赋初值。

步骤302.将业务数据存放在XPE包的XPE净荷部分；

如果业务数据较长，则将业务数据分割，分割后的业务数据分别存放在不同的XPE包的XPE净荷部分；如果业务数据较短，则将所有业务数据存放在一个XPE包中。

步骤303.对XPE头的各个字段赋值；例如，如果CRC指示取值0表示本XPE/XPE-FEC包的净荷未进行CRC_32校验，取值1表示本XPE/XPE-FEC包的净荷进行CRC_32校验；结束标志取值1表示本XPE/XPE-FEC包携带着多协议数据包或前向纠错信息的结束部分，取值0表示多协议数据包或前向纠错信息的结束部分不在该复用适配包内。

步骤304.判断是否需要采用前向纠错，如果需要则转步骤305，否则转步骤308。

步骤305.创建XPE-FEC包，具体包括创建XPE-FEC头中的各个字段，并对XPE-FEC头的各个字段赋值。

步骤306.将FEC数据存放在XPE-FEC净荷部分。

步骤307.对XPE-FEC头的各个字段赋值，例如，如果XPE-FEC包未进行CRC_32校验则CRC指示取值0，如果进行了校验取值1。

步骤308，将所述XPE包，以及可能出现的XPE-FEC包通过数据链路层的协议进行发送。

例如，如果发送端将要发送的是IP协议业务数据包，则在发送端将IP协议业务数据包在数据链路层首先打包生成XPE包，如果有纠错的需求同时生成其对应的XPE-FEC包并传递给下层链路(通常是复用层)进行传输。接收端从下层链路接收到含有IP协议业务数据包的XPE包及XPE-FEC包，按照XPE/XPE-FEC协议解析得到IP包送往上层应用；从而实现通过XPE/XPE-FEC对IP协议数据业务的传送。

方法中所述的前向纠错的算法通常采用RS(255，191)作为基本的前向纠错算法，但是保留其余的前向纠错算法作为将来的扩展使用。

与以上描述的方法相对应，本发明实施例还提供了一种用于多协议数据发送端，如图5所示，该发送端至少包括：检测单元501、链路封装单元502、XPE包封装单元503、XPE-FEC包封装单元504、创建单元505；所述XPE包封装单元503、XPE-FEC包封装单元504合成封装单元506。

检测单元501用于响应来自接收端的请求，在数据链路层检测是否有不同模式业务的业务数据需要进行传输，如果检测到，则通知创建单元505，否则继续进行下一次检测。

创建单元505，用于创建包含有包头和净荷两部分的数据包；该创建单元505可以通过接收检测单元501的通知开始创建，也可以直接由应用调用。

封装单元506，用于在有不同模式业务的业务数据需要进行传输时，将所述业务数据存放在所述数据包中的所述净荷部分；对所述数据包的包头中的各个字段赋值，进而实现对所述业务数据的封装。

链路封装单元502用于将所述各种数据和消息封装为可以在数据链路层传输的数据包，该数据包通常是一个复用层的符合中国移动多媒体广播(CMMB，China Mobile Multimedia Broadcasting)标注的复用帧，将XPE包或者XPE-FEC包放在复用帧的子帧部分，并在帧头的对应字段标识子帧部分所存放的包的类型，由检测单元501发送；在本发明实施例中，通常是将XPE包以及XPE-FEC包封装为可以在数据链路层传输的复用帧。

封装单元506中的XPE包封装单元503用于将业务数据封装为XPE包，封装的过程中即是对XPE包的XPE头的各个字段赋值并将业务数据存放在XPE净荷部分；封装后的XPE包发送给所述链路封装单元502。

封装单元506中的XPE-FEC包封装单元504用于将FEC数据封装为XPE-FEC包，封装的过程即是对XPE-FEC包的XPE-FEC头的各个字段赋值，并将FEC数据存放在XPE-FEC净荷部分；封装后的XPE-FEC包发送给所述链路封装单元502。

本发明同时提供了一种对被封装的多协议业务数据进行解析的方法，在数据链路层，如果发现有XPE包，则对该XPE包的XPE头的各个字段的赋值进行解析，并根据解析得到的业务参数在所述XPE包的净荷部分取出对应的业务数据。XPE头的各个字段至少包括：开始标志、终止标志、净荷类型、净荷长度、CRC指示、数据包标识、总长度、业务数据协议类型和校验和；则XPE头的各个字段具体包括，根据XPE头的数据包标识找到业务数据的起始位置，根据业务数据协议类型来判断存放在净荷部分的业务数据是流模式业务数据、文件模式业务数据和IP模式业务数据中的哪一种。

并且还需要在取出对应的业务数据之后判断是否需要对所述业务数据进行前向纠错，如果需要则对XPE-FEC包的XPE-FEC头的各个字段的赋值进行解析，并根据解析的结果取出FEC数据进行纠错，否则仅仅解析XPE包即可。

与上述描述的解析方法相对应，本发明实施例还提供一种多协议数据接收端，如图4所示，该接收端至少包括：接收检测单元401、链路解析单元402、XPE包解析单元403、XPE-FEC包解析单元404、获取单元405；所述XPE包解析单元403、XPE-FEC包解析单元404合称解析单元406。

其中，接收检测单元，用于与发送端建立连接并接收来自发送端的各种数据、数据包和消息，当检测接收到自数据链路层传输来的数据包时，将该数据包发送给所述链路解析单元402；

解析单元，用于区分该数据包的包头和净荷两部分，并对所述包头中的各个字段进行解析；

获取单元，用于根据所述解析的结果在所述净荷部分取出不同模式业务的业务数据。

由于所述XPE包和XPE-FEC包通常是存放在复用层的复用帧中传输的，因此所述链路解析单元402用于将来自数据链路层的复用帧解析并得到XPE包和XPE-FEC包，并将XPE包发送给所述XPE包解析单元403，将XPE-FEC包发送给XPE-FEC包解析单元404。

解析单元406中的XPE包解析单元403用于对XPE包进行解析，并得到业务数据和XPE头的各个字段所表示的业务参数。

解析单元406中的XPE-FEC包解析单元404用于对XPE-FEC包进行解析，并得到FEC数据和XPE-FEC头的各个字段所表示的业务参数。

本发明通过在链路数据层定义XPE包和XPE-FEC包，实现了多协议数据的封装，用户可以方便快捷的接收多种模式业务数据，比如流模式业务、文件模式业务等等，有效地解决了多种模式业务数据的兼容传输。

应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，所有的参数取值可以根据实际情况调整，且在该权利保护范围内。本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (25)

1.一种多协议业务数据封装方法，其特征在于，包括：

当在数据链路层有业务数据需要进行传输时；

创建包含有包头和净荷两部分的数据包；

将所述业务数据存放在所述数据包中的所述净荷部分；

对所述数据包的包头中的各个字段赋值，进而实现对所述业务数据的封装。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述数据包为XPE包。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，对所述数据包的包头中的各个字段赋值之后还包括：判断是否需要对所述业务数据采用前向纠错，在需要对所述业务数据采用前向纠错时，创建XPE-FEC包，将FEC数据存放在所述XPE-FEC包的XPE-FEC净荷部分。

4 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述XPE包的XPE头的各个字段至少包括：开始标志、终止标志、净荷类型、净荷长度、CRC指示、数据包标识、总长度、业务数据协议类型和校验和。

5.根权利要求3所述的方法，其特征在于，所述XPE-FEC包的XPE-FEC头的各个字段至少包括：所述XPE包的XPE头的各个字段至少包括：开始标志、终止标志、净荷类型、净荷长度、CRC指示、数据包标识、总长度、FEC算法标识、FEC参数长度、FEC参数和校验和。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述为XPE头的各个字段赋值之后还包括：如果采用CRC_32校验则所述CRC指示取值1，否则取值0；

所述对XPE-FEC头的各个字段赋值之后还包括：如果采用CRC_32校验则所述CRC指示取值1，否则取值0。

7 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述创建XPE包之后，还包括：判断所述业务数据的长度，如果业务数据较长，则将业务数据分割，分割后的所述业务数据分别存放在不同的XPE包的XPE净荷部分；否则将所有业务数据存放在一个XPE包中。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述不同模式业务的业务数据至少包括：流模式业务数据、文件模式业务数据和IP模式业务数据。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，当所述业务数据是IP模式业务数据时，将所述IP模式业务数据打包生成XPE包，并判断是否需要进行纠错，在需要纠错时生成XPE-FEC包并将所述XPE包和XPE-FEC包传递给下层链路进行传输。

10.一种多协议业务数据封装装置，其特征在于，包括：

创建单元，用于创建包含有包头和净荷两部分的数据包；

封装单元，用于在有不同模式业务的业务数据需要进行传输时，将所述业务数据存放在所述数据包中的所述净荷部分；对所述数据包的包头中的各个字段赋值，进而实现对所述业务数据的封装。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述数据包为XPE包，所述封装单元为：XPE包封装单元，用于对XPE包的XPE头的各个字段赋值并将不同模式业务的业务数据存放在所述XPE包的净荷部分；或

XPE-FEC包封装单元，用于对XPE-FEC包的XPE-FEC头的各个字段赋值，并将FEC数据存放在所述XPE-FEC包的净荷部分。

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

链路封装单元，用于将XPE包或/和XPE-FEC包封装在CMMB复用帧的子帧中，在该复用帧的头部标识子帧中存放有所述XPE包或/和XPE-FEC包，并在数据链路层上传输；

所述装置还包括一个检测单元，用于在数据链路层检测是否有业务数据需要进行传输，如果有，则通知所述创建单元；否则，继续下一次检测。

13.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述XPE包的XPE头的各个字段至少包括：开始标志、终止标志、净荷类型、净荷长度、CRC指示、数据包标识、总长度、业务数据协议类型和校验和；

所述XPE-FEC包的XPE-FEC头的各个字段至少包括：所述XPE包的XPE头的各个字段至少包括：开始标志、终止标志、净荷类型、净荷长度、CRC指示、数据包标识、总长度、FEC算法标识、FEC参数长度、FEC参数和校验和。

14.一种对被封装的多协议业务数据进行解析的方法，其特征在于，

在数据链路层检测到接收到的数据包；

区分该数据包的包头和净荷部分，并对所述包头中的各个字段进行解析；

并根据解析的结果在该数据包的所述净荷部分取出对应的不同模式业务的业务数据。

15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述数据包为XPE包。

16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，在取出所述对应的不同模式业务数据之后还包括：判断是否对所述业务数据进行前向纠错，在需要对所述业务数据采用前向纠错时，则对XPE-FEC包的XPE-FEC头的各个字段的赋值进行解析，并根据解析的结果在所述XPE-FEC包的XPE-FEC净荷部分取出FEC数据进行纠错。

17.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述XPE头的各个字段至少包括：开始标志、终止标志、净荷类型、净荷长度、CRC指示、数据包标识、总长度、业务数据协议类型和校验和；

所述XPE包的XPE头的各个字段至少包括：开始标志、终止标志、净荷类型、净荷长度、CRC指示、数据包标识、总长度、FEC算法标识、FEC参数长度、FEC参数和校验和。

18.根据权利要求17所述的方法，其特征在于，所述业务数据的类型至少包括：流模式业务数据、文件模式业务数据和IP模式业务数据；

对该XPE包的XPE头的各个字段的赋值进行解析进一步包括，根据所述业务数据协议类型判定位于所述净荷部分的所述业务数据的类型。

19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，所述业务数据是IP模式业务数据时，从下层链路接收含有IP模式业务数据的XPE包和XPE-FEC包，并对其进行解析，将得到的IP模式业务数据送往上层应用。

20.一种对被封装的多协议业务数据进行解析的接收端，其特征在于，至少包括：

解析单元，用于区分该数据包的包头和净荷两部分，并对所述包头中的各个字段进行解析；

获取单元，用于根据所述解析的结果在所述净荷部分取出不同模式业务的业务数据。

21.根据权利要求20所述的接收端，其特征在于，所述数据包是XPE包；所述解析单元是：XPE包解析单元，用于区分XPE包的包头和净荷部分，并对XPE包的XPE头的各个字段进行解析；或

XPE-FEC包解析单元，用于区分XPE-FEC包的包头和净荷部分，并对XPE-FEC包的XPE-FEC头的各个字段进行解析。

22.根据权利要求20所述的接收端，其特征在于，所述接收端还包括链路解析单元；所述链路解析单元用于对来自数据链路层的CMMB复用帧进行解析，并根据帧头部的标识在该复用帧的子帧取出所述XPE包和XPE-FEC包，并将所述XPE包发送给所述XPE包解析单元，将所述XPE-FEC包发送给XPE-FEC包解析单元。

23.根据权利要求22所述的接收端，其特征在于，所述接收端还包括一个接收检测单元；

所述接收检测单元用于在数据链路层检测是否接收到所述CMMB复用帧，如果有则传递给所述链路解析单元，否则继续下一次检测。

24.根据权利要求20所述的接收端，其特征在于，所述XPE包解析单元还用于根据所述XPE头的各个字段对所述业务数据进行操作；所述操作至少包括：根据开始标志取1判定业务数据的开始部分在该XPE包中，所述开始标志取0判定业务数据的开始部分不在该XPE包中；

终止标志的值是1判定业务数据的结束部分在该XPE包中，所述终止标志取0判定业务数据的结束部分不在该XPE包中。

25.根据权利要求20所述的接收端，其特征在于，所述XPE-FEC包解析单元还用于根据所述XPE-FEC头的各个字段对所述业务数据进行操作；所述操作至少包括：根据开始标志取1判定业务数据的开始部分在该XPE-FEC包中，所述开始标志取0判定业务数据的开始部分不在该XPE-FEC包中；

终止标志的值是1判定业务数据的结束部分在该XPE-FEC包中，所述终止标志取0判定业务数据的结束部分不在该XPE-FEC包中。

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