CN101594553A - 一种定位机顶盒网络故障的系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种定位机顶盒STB网络故障的方法，包括：本地STB将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；若待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则服务器确定当前的故障为网络故障。本发明还同时公开了一种定位机顶盒STB网络故障的系统，运用该方法和系统可实现在STB视频质量出现异常或明显降低时，服务器能准确、快速地确定影响视频质量的是否为网络故障。
Description
技术领域
本发明涉及网络故障定位技术，尤其涉及一种定位机顶盒(STB)网络故障的系统及方法。
背景技术
随着网络的快速发展，与网络密切相关的各种终端设备也不断进入人们的生活，终端设备的不断普及带来了网络容量的不断扩大以及网络结构的不断复杂化，进而导致终端设备运行异常的原因具有多样性和难以确定性。
STB是当前网络的发展过程中推出的新的终端设备，作为一种以提供视频为主的终端设备，STB所提供的视频质量受网络带宽异常等情况的影响，即：网络故障，或受STB自身内部故障的影响，如：STB内部的解码模块运行不正常，因此，用户收到的视频质量不稳定，视频图像出现马赛克、冻结等现象，视频码流丢包等多种问题，影响了用户的观看效果。
现有技术中，STB故障定位技术主要基于通信网络，即：在STB端预先设置一些故障诊断规则，当STB诊断出视频质量出现异常时，STB依据故障诊断规则生成对应的故障信息，主动向服务器发起通信请求并上报故障信息，服务器根据预先设置的故障诊断机制分析STB上报的故障信息，之后对故障进行定位。这里，所述故障信息为：视频图像出现马赛克、视频图像冻结、或视频质量不稳定等，不包括与视频相关的详细的视频质量参数。
目前，还有一些STB故障定位技术利用交互式网络电视(IPTV)故障定位系统对故障进行定位，相关测试人员通过专业的设备以及测试软件能详细了解STB端的网络参数和视频质量参数，通过分析所述STB端的各项参数判断当前的IPTV环境是否正常，从而完成故障定位操作。
以上STB故障定位技术存在自身缺陷，上述第一种技术的缺陷在于：STB端与服务器端都是各自独立诊断故障信息，STB与服务器间不能进行视频质量参数的交流，故障定位不准确，即：不能准确定位所述故障为网络故障还是STB内部故障，浪费开发人员与现场维护人员的时间与精力；上述第二种技术的缺陷在于：IPTV故障定位系统需要专业的技术人员才能操作，而且内部专业的设备以及测试软件使得IPTV故障定位系统的成本比较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种定位STB网络故障的系统及方法，可准确定位影响视频质量的是否为网络故障。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
本发明提供了一种定位机顶盒STB网络故障的系统，该系统包括：本地STB、待查询STB和服务器；其中，
所述本地STB，用于将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；
所述服务器，用于查询本网络中的待查询STB，确定待查询STB的视频质量参数的数值均异常时，则确定当前的故障为网络故障。
其中，所述服务器收到本地STB的通知后，查询本网络中的待查询STB，具体为：
接收本地STB发送的超标的视频质量参数的数值，并向本地STB发送调用命令，之后接收本地STB上报的路由信息；
向待查询STB下发查询命令，并接收待查询STB上报的待查询STB的视频质量参数的数值。
其中，所述本地STB包括：网络协议管理模块、运行信息监测模块和路由模块，其中，
所述网络协议管理模块，用于执行服务器与运行信息监测模块、路由模块间的通信；
所述运行信息监测模块，用于解析视频码流包，并将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，将超标的视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块；
所述路由模块，用于接收网络协议管理模块发送的调用命令；存储本网络的路由信息，并将本网络的路由信息发送到网络协议管理模块。
其中，所述待查询STB，包括：网络协议管理模块、运行信息监测模块和运行信息查询模块，其中，
所述网络协议管理模块，用于执行服务器与运行信息监测模块、运行信息查询模块间的通信；
所述运行信息查询模块，用于接收到网络协议管理模块发送的查询命令时，触发运行信息监测模块上报视频质量参数的数值；
所述运行信息监测模块，用于根据运行信息查询模块的触发，将视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块。
其中，所述服务器，进一步用于下发门限值；相应的，
所述运行信息监测模块，进一步用于接收并存储服务器下发的门限值。
上述方案中，所述服务器，进一步用于确定待查询STB的视频质量参数的数值均正常时，确定当前的故障为本地STB内部故障。
本发明还提供了一种定位STB网络故障的方法，该方法包括：
本地STB将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；
若待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则服务器确定当前的故障为网络故障。
其中，所述本地STB将视频质量参数的数值与门限值作比较之前，还包括：本地STB接收并存储服务器下发的门限值。
其中，所述待查询STB的视频质量参数的数值均异常的确定过程包括：服务器将来自待查询STB的视频质量参数的数值与门限值作比较；和/或，
该方法进一步包括：若待查询STB的视频质量参数的数值均正常，则服务器确定当前的故障为本地STB内部故障。
其中，所述通知服务器查询本网络中的待查询STB，为：
本地STB将超标的视频质量参数的数值上报给服务器，服务器触发本地STB中上报本网络的路由信息；服务器收到路由信息后将查询命令下发到待查询STB，待查询STB将视频质量参数的数值上报给服务器。
本发明提供的定位STB网络故障的系统及方法，接收并存储服务器下发的门限值；本地STB将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；若待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则服务器确定当前的故障为网络故障。本发明可实现在STB视频质量出现异常或明显降低时，服务器能准确、快速地确定影响视频质量的是否为网络故障，同时，本网络中所有STB上报的视频质量参数的数值都将保存在服务器端，可作为后续网络改善与改进的依据；此外，本发明所述系统在运行过程中无需相关技术人员的操作，降低了运营商的维护成本，同时为运营商进行网络优化和规划打下了良好基础。
附图说明
图1为本发明定位STB网络故障的系统的组成结构示意图；
图2为本发明定位STB网络故障的方法实现流程示意图。
具体实施方式
本发明的基本思想是：本地STB接收并存储服务器下发的门限值；本地STB将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；若待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则服务器确定当前的故障为网络故障。
进一步地，若待查询STB的视频质量参数的数值均正常，则服务器确定当前的故障为本地STB内部故障。
本发明中，所述门限值为：视频质量参数的门限值，由服务器预先设置；所述解析所得的视频质量参数的数值为：首先解析接收到的视频码流包得到一系列网络参数的数值，再解析所述网络参数的数值得到视频质量参数的数值；所述视频质量参数的数值超标为：视频质量参数的数值大于或小于对应的预先设置的门限值。
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明定位STB网络故障的系统的组成结构示意图，如图1所示，该系统包括：本地STB、待查询STB和服务器；其中，
所述本地STB，用于将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；
所述服务器，用于查询本网络中的待查询STB，确定待查询STB的视频质量参数的数值均异常时，则确定当前的故障为网络故障；
这里，所述待查询STB，即：本网络中非本地STB的其它STB，用于根据服务器的查询向服务器提供自身的视频质量参数的数值。
本发明中，系统中可以有多个待查询STB，在图1中仅给出了单个待查询STB及内部结构进行说明。
所述服务器，进一步用于下发门限值；还用于在确定待查询STB的视频质量参数的数值均正常时，确定当前的故障为本地STB内部故障；
相应的，所述本地STB，进一步用于接收并存储服务器下发的门限值。
下面对本地STB、待查询STB和服务器的功能进行细化描述。
在本地STB中，包括网络协议管理模块、运行信息监测模块和路由模块，其中，
所述网络协议管理模块，用于执行服务器与运行信息监测模块、路由模块间的通信；
具体为：将服务器下发的门限值发送到运行信息监测模块，将运行信息监测模块提供的超标的视频质量参数的数值发送到服务器；将服务器下发的调用命令发送到路由模块，将路由模块提供的路由信息发送到服务器。
所述运行信息监测模块，用于解析视频码流包，并将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，将超标的视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块；
具体为：解析接收到的视频码流包得到网络参数的数值，再解析所述网络参数的数值得到视频质量参数的数值；比较视频质量参数的数值与门限值的大小，确定视频质量参数的数值超标时，将超标的视频质量参数的数值上报给网络协议管理模块，确定视频质量参数的数值未超标时，结束故障定位操作；
所述运行信息监测模块，还用于接收并存储网络协议管理模块发送的来自服务器的门限值。
所述路由模块，用于接收网络协议管理模块发送的调用命令；存储本网络的路由信息，并将本网络的路由信息发送到网络协议管理模块。
在待查询STB中，包括网络协议管理模块、运行信息监测模块和运行信息查询模块，其中，
所述网络协议管理模块，用于执行服务器与运行信息监测模块、运行信息查询模块间的通信；
具体为：将服务器下发的查询命令发送到运行信息查询模块；将运行信息监测模块提供的超标的视频质量参数的数值发送到服务器。
所述运行信息查询模块，用于接收到网络协议管理模块发送的查询命令时，触发运行信息监测模块将视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块。
所述运行信息监测模块，用于根据运行信息查询模块的触发，将视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块；
具体为：将视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块，从而实现通过网络协议管理模块向服务器上报视频质量参数的数值。视频质量参数的数值同样是根据以下处理得到的：解析接收到的视频码流包得到网络参数的数值，再解析所述网络参数的数值得到视频质量参数的数值。
所述服务器，用于收到超标的视频质量参数的数值时，根据路由信息查询本网络中的待查询STB；根据对待查询STB的视频质量参数的数值的查询结果确定当前的故障类型；
具体为：接收本地STB的网络协议管理模块发送的超标的视频质量参数的数值，并将调用命令发送到该网络协议管理模块，之后接收该网络协议管理模块上报的路由信息；将查询命令下发到本网络中非本地STB的待查询STB，即：待查询STB中的网络协议管理模块，并接收待查询STB中的各网络协议管理模块上报的待查询STB视频质量参数的数值；确定待查询STB的视频质量参数的数值均异常时，则确定当前的故障为网络故障，确定待查询STB的视频质量参数的数值均正常时，则确定当前的故障为本地STB内部故障。
所述服务器，进一步用于下发门限值；
具体为：将门限值下发到网络协议管理模块，网络协议管理模块将门限值发送到运行信息监测模块。
本发明中，本网络中各STB，即：本地STB和本网络中所有待查询STB的网络协议管理模块中均设有超文本传输协议(HTTP)客户服务器和轻量级的HTTP服务器，其中，HTTP客户服务器用于将STB内部的消息发送给服务器，轻量级的HTTP服务器用于接收服务器下发的消息；使得STB能与服务器进行双向通信。
图2为本发明定位STB网络故障的方法实现流程示意图，如图2所示，该流程包括以下步骤：
步骤201：接收并存储服务器下发的门限值；
具体为：服务器将视频质量参数的门限值下发到本地STB中的网络协议管理模块，网络协议管理模块将视频质量参数的门限值发送到运行信息监测模块存储。
这里，所述门限值可为：视频质量：4.5、网络传输质量：4.5、丢包率：0.3等，所述视频质量满分值为5，所述网络传输质量满分值为5，所述丢包率0.3表示丢包率为0.3％；此外，服务器可以根据网络情况及时更改原门限值并下发新的门限值，本地STB故障定位系统将原门限值替换为新的门限值。
本发明中，为了实现STB与服务器的通信，在本网络中各STB的配置文件中存有服务器的超文本传输协议(HTTP)地址和STB自身的网络ID。STB开机时，通过服务器的HTTP地址找到服务器，并将本地STB唯一的网络ID上报给服务器；在本地STB的视频质量参数的数值超标时，同样要将本地STB的网络ID上报给服务器，便于服务器进行故障定位。
步骤202：解析视频码流包得到网络参数的数值，解析网络参数的数值得到视频质量参数的数值；
具体为：本地STB中的运行信息监测模块解析接收到的视频码流包，得到一系列网络参数及对应的数值，所述网络参数如：丢包率、网络抖动、网络时延等，通过解析所述网络参数的数值得到当前所播放视频的视频质量参数及对应的数值。
其中，所述的视频码流包为另一侧服务器提供给本地STB的，所述的另一侧服务器用于提供视频码流包等视频相关数据，与本发明所述服务器、即：与图1中的服务器指代不相同；
所述丢包率与步骤201中所述的丢包率不同，步骤201中所述的丢包率为：只针对视频数据的丢包率；本步骤中所述的丢包率为：针对视频数据及其它网络控制信息数据等所有数据的丢包率；所述视频质量参数为：视频质量、网络传输质量、丢包率等参数。
本发明中，所述运行信息监测模块在本地STB运行过程中持续对视频码流包进行解析，并解析网络参数的数值，即：本地STB运行时，解析操作也在同时进行。
步骤203：将视频质量参数的数值与门限值作比较，如果视频质量参数的数值未超标，则返回步骤202；如果视频质量参数的数值超标，则执行步骤204；
具体为：本地STB中的运行信息监测模块将解析所得的视频质量参数的数值与已存储的门限值作比较，如果视频质量参数的数值未超标，即：视频质量参数的数值正常，如：视频质量为4.7＞4.5、网络传输质量为4.6＞4.5且丢包率为0.2＜0.3时，视频质量稳定，则结束故障定位操作；如果视频质量参数的数值超标，如：视频质量为4.3＜4.5、或网络传输质量为4.6＜4.5、或丢包率为0.5＞0.3时，则执行步骤204。
步骤204：将超标的视频质量参数的数值上报给服务器，服务器触发路由模块上报本网络的路由信息；
具体为：本地STB中的运行信息监测模块将超标的视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块，经网络协议管理模块上报给服务器；服务器收到超标的视频质量参数的数值后，触发本地STB中的路由模块上报本网络的路由信息，即：服务器通过网络协议管理模块将调用命令发送到路由模块，路由模块收到调用命令后将存储的本网络的路由信息经网络协议管理模块上报给服务器。
其中，所述本网络的路由信息包括：本网络所有STB的IP地址、本网络所有STB的网络接口等信息。
这里，服务器收到超标的视频质量参数的数值后，可进一步存储超标的视频质量参数的数值，存储的超标的视频质量参数的数值可作为后续网络改善与改进的依据。
步骤205～207：服务器根据路由模块上报的路由信息查询本网络中非本地STB的其它STB、即待查询STB，如果待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则确定当前的故障为网络故障；如果待查询STB的视频质量参数的数值均正常，则确定当前的故障为本地STB内部故障；
具体为：服务器收到路由信息后路由到本网络，依据收到的路由信息查询处于本网络中的待查询STB的各项视频质量参数的数值，接收待查询STB提供的各项视频质量参数的数值是否正常，通过与门限值的比较确定是否待查询STB的视频质量参数的数值均异常，如果待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则服务器确定当前的故障为网络故障，如：网络堵塞或网络抖动；如果待查询STB的视频质量参数的数值均正常，即：视频质量参数的数值未超标，则服务器确定当前的故障为本地STB内部故障。
其中，所述服务器查询本网络中的待查询STB，为：服务器通过本网络中待查询STB中的网络协议管理模块向各自对应的运行信息查询模块下发查询命令，运行信息查询模块收到查询命令后触发运行信息监测模块将视频质量参数的数值通过网络协议管理模块上报给服务器。
这里，所述的待查询STB的视频质量参数的数值均异常或均正常，可为：针对网络中包含的STB数量设定故障阈值和正常阈值，如果视频质量参数的数值异常的待查询STB的数量不低于故障阈值，则认为本网络中待查询STB的视频质量参数的数值均异常；如果视频质量参数的数值异常的待查询STB的数量不高于正常阈值，则认为本网络中待查询STB的视频质量参数的数值均正常。例如，本网络中待查询STB共有100台，若其中大于等于90台待查询STB、即90％以上的待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则认为本网络中待查询STB的视频质量参数的数值均异常；若其中小于10台待查询STB、即10％以下的待查询STB的视频质量参数的数值异常，则认为本网络中待查询STB的视频质量参数的数值均正常。由于网络正常工作时通常是比较稳定的，因此通过设定的故障阈值和正常阈值基本可以准确地确定出网络故障或网络正常。
本发明中，服务器收到本网络中待查询STB的视频质量参数的数值后，可将本网络中待查询STB的视频质量参数的数值存储，这样，存储的视频质量参数的数值可作为后续网络改善与改进的依据。
服务器确定当前的故障为网络故障后，可下发信息通知用户当前网络不稳定，用户可联系运营商维修人员；服务器确定当前的故障为本地STB内部故障后，可下发信息通知用户本地STB内部故障，用户可重启STB或联系STB维修人员。
步骤208：结束故障定位操作。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1、一种定位机顶盒STB网络故障的系统，其特征在于，该系统包括：本地STB、待查询STB和服务器；其中，
所述本地STB，用于将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；
所述服务器，用于查询本网络中的待查询STB，确定待查询STB的视频质量参数的数值均异常时，则确定当前的故障为网络故障。
2、根据权利要求1所述的定位STB网络故障的系统，其特征在于，所述服务器收到本地STB的通知后，查询本网络中的待查询STB，具体为：
接收本地STB发送的超标的视频质量参数的数值，并向本地STB发送调用命令，之后接收本地STB上报的路由信息；
向待查询STB下发查询命令，并接收待查询STB上报的待查询STB的视频质量参数的数值。
3、根据权利要求2所述的定位STB网络故障的系统，其特征在于，所述本地STB包括：网络协议管理模块、运行信息监测模块和路由模块，其中，
所述网络协议管理模块，用于执行服务器与运行信息监测模块、路由模块间的通信；
所述运行信息监测模块，用于解析视频码流包，并将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，将超标的视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块；
所述路由模块，用于接收网络协议管理模块发送的调用命令；存储本网络的路由信息，并将本网络的路由信息发送到网络协议管理模块。
4、根据权利要求2所述的定位STB网络故障的系统，其特征在于，所述待查询STB，包括：网络协议管理模块、运行信息监测模块和运行信息查询模块，其中，
所述网络协议管理模块，用于执行服务器与运行信息监测模块、运行信息查询模块间的通信；
所述运行信息查询模块，用于接收到网络协议管理模块发送的查询命令时，触发运行信息监测模块上报视频质量参数的数值；
所述运行信息监测模块，用于根据运行信息查询模块的触发，将视频质量参数的数值发送到网络协议管理模块。
5、根据权利要求3所述的定位STB网络故障的系统，其特征在于，所述服务器，进一步用于下发门限值；相应的，
所述运行信息监测模块，进一步用于接收并存储服务器下发的门限值。
6、根据权利要求1至5中任一项所述的定位STB网络故障的系统，其特征在于，所述服务器，进一步用于确定待查询STB的视频质量参数的数值均正常时，确定当前的故障为本地STB内部故障。
7、一种定位STB网络故障的方法，其特征在于，该方法包括：
本地STB将解析所得的视频质量参数的数值与门限值作比较，确定视频质量参数的数值超标时，通知服务器查询本网络中的待查询STB；
若待查询STB的视频质量参数的数值均异常，则服务器确定当前的故障为网络故障。
8、根据权利要求7所述的定位STB网络故障的方法，其特征在于，所述本地STB将视频质量参数的数值与门限值作比较之前，还包括：本地STB接收并存储服务器下发的门限值。
9、根据权利要求7或8所述的定位STB网络故障的方法，其特征在于，
所述待查询STB的视频质量参数的数值均异常的确定过程包括：服务器将来自待查询STB的视频质量参数的数值与门限值作比较；和/或，
该方法进一步包括：若待查询STB的视频质量参数的数值均正常，则服务器确定当前的故障为本地STB内部故障。
10、根据权利要求7或8所述的定位STB网络故障的方法，其特征在于，所述通知服务器查询本网络中的待查询STB，为：
本地STB将超标的视频质量参数的数值上报给服务器，服务器触发本地STB中上报本网络的路由信息；服务器收到路由信息后将查询命令下发到待查询STB，待查询STB将视频质量参数的数值上报给服务器。
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