CN100379196C - 基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的系统及方法。本发明主要是在基于ASON网络上构建的IP网络中，利用内容数据服务器和内容分发实体，直接通过二层接口链路，向各个小区媒体服务器轮转发送多媒体业务(即媒体数据)，然后，再由小区媒体服务器将所述多媒体业务以流的方式分发给各个用户，从而基于ASON网络实现了可以提供QoS保证的多媒体业务的传输。本发明中，由于ASON所提供的链路服务质量是电信级别的，所以只要在点播数量和租用的带宽符合简单数学关系的情况下，采用这种方式进行媒体数据的传输就能够避免直接在IP网络上传播的一系列问题，能够满足实时播放的要求。

Description

基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的系统及方法

技术领域

本发明涉及光网络通信技术领域，尤其涉及一种基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的技术。

背景技术

随着网络通信技术的迅速发展，在因特网上展开视频点播等多媒体服务的需求越来越明显。因特网主干和接入网络带宽的快速提高为多媒体业务的开展提供了技术基础。然而，因特网在网络层采用的是IP网络技术，IP网本质上是一种Best Effort(尽力而为)的共享数字网络，它基于IP协议实现无连接、分组交换、统计复用进行数据传输。对于话音、实时多媒体音/视频流这类业务，无法提供端到端的有保证的QoS(服务质量，Quality ofService)。

QoS是业务性能的综合效果，其决定了用户对业务的满意程度，所述QoS是通过用于所有业务的性能因素的组合来表示，如业务的适用性、可获得性、可保持性、完整性及每个业务特定的其他因素。

目前，在因特网上展开多媒体点播业务的技术有RSVP(资源预留协议)、区分服务和MPLS(多协议标签交换)等为传输的业务提供QoS保证。然而，这些技术都需要网络中大量的路由器的支持，需要对这些路由器做相应的改造和升级，并且这些技术对多媒体数据的实时传输的质量保证是有限的。

另外，在IPv6网络中也可以为业务提供需要的QoS，尽管如此，但是IPV6的普及毕竟需要一个漫长的过程。因而，目前还无法支撑大规模的商业应用，当然也就无法利用IPv6技术为网络中的多媒体业务提供可行的QoS。

随着光网络技术的迅速发展，ASON(自动交换光网络)技术是目前比较新的构建IP网络的光传输网络技术。然而，在ASON网络上构建的IP网络中如何有效地利用现有ASON网络技术进行城域多媒体数据的实时传输，目前还没有可行的技术方案。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题，本发明的目的是提供一种基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的系统及方法，从而为IP网络中传输的多媒体业务提供需要的QoS保证。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的系统，包括：

内容数据服务器：以分块的方式保存用户终端设备需要的媒体数据，并用于将所述的媒体数据提供给内容分发实体；

内容分发实体：用于从内容数据服务器获取所述的媒体数据，并将需要发送给同一媒体服务器的媒体数据进行聚集，然后通过自动交换光网络的二层链路将聚集后的媒体数据分别发送给所述媒体服务器；

媒体服务器：接收内容分发实体发送来的媒体数据，并以流的方式将所述媒体数据向用户终端设备进行播放。

所述的内容分发实体通过接口控制机控制与各个媒体服务器间的二层光链路的通断，及建立和拆除操作。

本发明还提供了一种基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，包括：

A、将媒体数据以媒体数据块的形式保存于内容数据服务器中；

B、内容分发实体根据收到的媒体服务器的连接请求从所述内容数据服务器中获取媒体服务器需要的媒体数据块，并通过自动交换光网络的二层链路发送给媒体服务器；

C、媒体服务器收到内容分发实体发送来的所述的媒体数据后，以流的方式向用户终端设备播放所述媒体数据块。

所述的步骤A包括：

在内容数据服务器中，将媒体数据按播放时间进行分块并保存，相应的媒体数据块以内容标识和块标识信息识别，所述的内容标识用于标识所述媒体数据块属于的媒体数据文件，所述的块标识用于标识所述媒体数据块在媒体数据文件中的位置顺序。

所述的步骤B包括：

B1、内容分发实体获取媒体服务器需要的媒体数据块后，将属于同一媒体服务器的媒体数据块进行聚集；

B2、将聚集后的媒体数据块通过二层光链路发送给相应的媒体服务器。

所述的步骤B2包括：

内容分发实体确定各个媒体服务器的发送时间，并在相应的时间点将媒体数据块发送给相应的媒体服务器。

所述的步骤C包括：

媒体服务器收到所述的媒体数据块后，根据其内容标识和块标识依次向用户终端设备播放媒体数据块。

所述的步骤B还包括：

在内容分发实体与媒体服务器间建立二层光链路，并在所述媒体数据块发送完成后拆除所述的光链路。

所述的步骤B还包括：

当网络资源无法满足新点播需要时，则媒体服务器的连接请求将被内容分发实体拒绝。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，本发明在通过ASON光网络连接各个小区LAN这种方式构建的网络环境下，使用本发明在CDP服务器与小区媒体服务器之间传送媒体数据，从而能够有效保证数据传输的实时性，例如，保证播放影片的质量，避免了使用IP网络传输媒体数据带来的服务质量的问题。本发明能够应用在商业网络VOD(视频点播)和网络TV(电视)等媒体数据的播放和传输上，有比较好的市场前景。

ASON所提供的链路服务质量是电信级别的，所以只要在点播数量和租用的带宽符合简单数学关系的情况下，采用这种方式进行媒体数据的传输就能够避免直接在IP网络上传播的一系列问题，能够满足实时播放的要求。

附图说明

图1为本发明应用的网络组网结构示意图；

图2为媒体数据块在网络中传输的示意图。

具体实施方式

本发明的核心是在基于ASON网络上构建的IP网络中，利用内容数据服务器CS或内容分发实体直接通过二层接口链路向各个小区媒体服务器轮转发送多媒体业务(即媒体数据块)，然后，再由小区媒体服务器将所述多媒体业务以流的方式分发给各个用户，从而基于ASON网络实现了可以提供QoS保证的多媒体业务的传输。

采用在ASON网络上构建IP网络，也就是在三层上传输网络为IP网络，而在二层上传输网络则是一个ASON网络。

本发明所述的系统如图1所示，下面将对图1中本发明涉及的实体的功能作用分别进行说明。

内容数据服务器CS：在CS上放置了大量的媒体数据文件，所述的数据文件是分块保存的，且用于向CDP提供所述的媒体数据文件；

具体的媒体数据存放的方式为：所述数据文件按照播放的次序分割成以5分钟播放时长为单位的文件块，每一个文件块还使用2个标识符来描述，即CONTENTID(内容标识)和BLOCKID(块标识)，其中CONTENTID用于描述该文件块所属的影片，而BLOCKID用于描述该文件块属于该影片的第几个文件块，有了这两个标识，在MS便可以将所述的媒体数据文件块以正确的顺序向用户终端播放；

内容分发实体CDP：用于将CS发送来的媒体数据推送到MS；由于从CDP到MS服务器之间的链路带宽要比单个MS所需要的带宽大很多，所以一个CDP能够服务多个MS；

媒体服务器MS：MS的主要职责是进行驻地网络的媒体数据的流化，即以流的方式向各个用户终端发送媒体数据；

接口控制机BUNIA：用于根据CDP发来的命令控制CDP与MS间的二层链路的通断，建立或者取消和某个MS的光链路的连接，在一个时刻，一个CDP可以建立和一个MS的光链路。

通常在网络的一端放置一个内容数据服务器CS和内容分发实体CDP，而在网络的另外一端放置1-5个小区媒体服务器MS，小区MS媒体服务器能够向小区内部多个BMG(宽带机顶盒)播放器提供服务；一个CS和一个CDP，及相应的BUNIA组成内容服务器MCP，三个实体间可以通过LAN(局域网)互相连接到一起；内容数据服务器和内容分发实体根据用户终端的媒体数据请求向媒体服务器MS提供媒体数据，并由媒体服务器能够向小区的用户提供实时影片播放的服务。

本发明所述的方法在具体实现过程中，相应的处理过程如下：

首先，根据用户终端的点播请求确定需要通过ASON网络向用户终端发送相应的媒体流，则CDP从CS中获取相应的待发送的媒体数据文件。

然后，由CDP将所述的媒体数据在规定的时间点通过ASON的二层链路推送给所述用户终端所属的MS；

由于通过在CDP与MS间的二层链路进行媒体数据文件的传递，从而可以有效保证媒体数据传递的可靠性，即CDP可以将媒体数据在满足服务质量的前提下传送到网络边缘的媒体服务器MS，再由MS向点播用户的设备播放流化的媒体数据；

由于点播的实时性要求、MS服务对象个数和MS服务器资源的限制，CDP不可能在用户点播之后将点播所需的某个节目的全部数据一次性地传送到MS；而且，通常一个CDP所使用的ASON的链路层接口只有一个，如果采用有保障的ASON链路进行数据传输，则由于一个CDP需要同时服务多个MS服务器，因此从CDP到MS之间的数据传送不可能采用流化的传输方式；

本发明中，CDP到MS间的媒体数据的传送方式为：

CDP从CS获取的媒体数据通常应该为待发送给多个MS的媒体数据，因此，在CDP向CS获取了MS请求的媒体数据后，还需要按照小区MS进行聚集，将属于同一个小区MS在某个时间片所需要的媒体数据聚集成块后，再发送给相应的MS；

将所述的各个MS需要的媒体数据聚集成块后，CDP通过轮转的方式为多个MS提供媒体数据服务，即在某个时段向指定的MS传送某块媒体数据，根据调度策略选择下一个MS，再继续向该MS提供媒体数据服务，依次类推，分别为CDP下的各个MS提供媒体数据。

为对本发明所述的方法有进一步的了解，下面将对本发明所述的方法结合图2作进一步说明：

小区媒体服务器MS向内容数据服务器CS发出对某个媒体数据块的请求，所述内容数据服务器CS将相应的媒体数据块通过LAN传送到CDP；

如图2所示，在CDP上，首先将所述的媒体数据按照时间片和小区MS进行聚集，之后，再通过CDP与MS间的二层ASON光链路传送到所述MS；

CDP可以使用ASON网络提供的链路级接口，建立和MS之间的专用光链路，从而在这个建立起来的光链路上进行媒体数据的传输；具体为CDP控制BUNIA建立到任意一个MS的光链路连通的时间，并且在这个连通时间内，将这个MS请求的数据通过建立起的光链路发送给相应的MS；

由于CDP同时向多个MS提供媒体数据服务，所以CDP需要采用轮转的方式向MS提供服务，即在这个时间片向这个MS提供服务，之后建立和第二个MS的光链路，在第二个时间片向第二个MS提供服务，等等，时间片的划分和CDP向MS提供媒体数据服务的次序由CDP根据媒体数据的传输请求动态规划。

由于ASON所提供的链路服务质量是电信级别的，所以能够满足实时播放的要求。

本发明中，CDP使用ASON接口建立和MS的光链路，从而向MS传送媒体数据，相应的建立链路的过程为：视频点播由媒体服务器MS发起，通过BUNIA代理向ASON发出请求，之后由ASON的内部信令过程负责路由计算和通道建立。

在媒体内容的传送过程中，由于某些原因，如：ASON内部资源不够，请求的鉴权没有通过等，内容分发实体的连接请求将被ASON拒绝，此时，点播过程结束，并通知客户。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，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，可轻易想到的变化或替换，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该以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的系统，其特征在于，包括：

内容数据服务器：以分块的方式保存用户终端设备需要的媒体数据，并用于将所述的媒体数据提供给内容分发实体；

内容分发实体：用于从所述内容数据服务器获取所述媒体数据，并将需要发送给同一媒体服务器的所述媒体数据进行聚集，然后通过自动交换光网络的二层链路将聚集后的所述媒体数据分别发送给媒体服务器；

媒体服务器：接收所述内容分发实体发送来的所述媒体数据，并以流的方式将所述媒体数据向用户终端设备进行播放。

2.根据权利要求1所述的基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的系统，其特征在于，所述的内容分发实体通过接口控制机控制与各个媒体服务器间的二层光链路的通断，及建立和拆除操作。

3.一种基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，其特征在于，包括：

A、将媒体数据以媒体数据块的形式保存于内容数据服务器中；

B、内容分发实体根据收到的媒体服务器的连接请求从所述内容数据服务器中获取媒体服务器需要的媒体数据块，并通过自动交换光网络的二层链路发送给媒体服务器；

C、媒体服务器收到内容分发实体发送来的所述媒体数据块后，以流的方式向用户终端设备播放所述媒体数据块。

4.根据权利要求3所述的基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，其特征在于，所述的步骤A包括：

在内容数据服务器中，将媒体数据按播放时间进行分块并保存，相应的媒体数据块以内容标识和块标识信息识别，所述内容标识用于标识所述媒体数据块属于的媒体数据文件，所述块标识用于标识所述媒体数据块在媒体数据文件中的位置顺序。

5.根据权利要求4所述的基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，其特征在于，所述的步骤B包括：

B1、内容分发实体获取媒体服务器需要的媒体数据块后，将属于同一媒体服务器的媒体数据块进行聚集；

B2、将聚集后的媒体数据块通过二层光链路发送给相应的媒体服务器。

6.根据权利要求5所述的基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，其特征在于，所述的步骤B2包括：

内容分发实体确定各个媒体服务器的发送时间，并在相应的时间点将媒体数据块发送给相应的媒体服务器。

7.根据权利要求4、5或6所述的基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，其特征在于，所述的步骤C包括：

媒体服务器收到所述的媒体数据块后，根据所述内容标识和所述块标识依次向所述用户终端设备播放所述媒体数据块。

8.根据权利要求3所述的基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

在内容分发实体与媒体服务器间建立所述二层光链路，并在所述媒体数据块发送完成后拆除所述二层光链路。

9.根据权利要求8所述的基于自动交换光网络的媒体数据实时传输的方法，其特征在于，所述的步骤B还包括：

当网络资源无法满足新点播需要时，则媒体服务器的连接请求将被内容分发实体拒绝。

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