CN101917291B - 一种串行总线流媒体传输系统及该系统中的终端设备 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是在于提供一种在串行局域网中进行网络末端终端设备控制的方法和装置。在终端设备中的链路故障鉴别单元判定所属终端设备的前一级终端设备出现故障的情况下，所述中央处理单元进行控制以掉转该所属终端设备的上行端口和下行端口，并向该所属终端设备之后的所有终端设备发出链路故障命令；在所述链路故障鉴别单元判定所属终端设备的前一级终端设备没有出现故障、但是从所述前一级终端设备接收到链路故障命令的情况下，所述中央处理单元进行控制以掉转该所属终端设备的上行端口和下行端口。解决了链路中一台设备故障，导致后续整个链路多台设备瘫痪，造成系统资源浪费的问题，提高了系统的稳定性。

Description

一种串行总线流媒体传输系统及该系统中的终端设备

技术领域

本发明涉及串行总线流媒体传输系统，特别地，涉及在该串行总线流媒体传输系统中采用的终端设备。

背景技术

随着我国国际地位和科研水平的不断提高，各种大型国际会议越来越多地在我国召开，这就对会议系统提出了更高的要求。目前在多媒体会议系统中，通常采用手拉手式的局域网连接。基于局域网的数字语音传输系统通常由会议系统中央控制设备和会议终端设备组成。

每台终端设备都有两个端口，上行端口和下行端口，上行端口负责本终端设备和支路下游机器信号的上传和接收上游信号，下行端口负责下传上游数据和接收下游上传数据，这样就能使每一台代表机在链路中都能进行数据传输。各支路以星型拓扑方式连接中央控制设备，支路间相互断开。其中来自各个终端设备的音频信号被串联地经本支路上行传输至中央控制设备，并且来自中央控制设备的音频信号被串联地下行传输至本支路多个终端设备中的至少一个。

附图1示出了一种现有的基于串行总线进行流媒体传输的系统的基本结构图，其中有两条支路A和B，A支路中的所有终端设备202-A1，202-A2，……，202-An串联连接，B支路中的所有终端设备202-B1，202-B2，……，202-Bn串联连接，并且所述中央控制设备201与所述串联连接的终端设备中的最前端的一个终端设备202-A1和202-B1相连。当然这仅仅是一种示例，实际地系统中可以仅包含一条支路，也可以包含两条以上的支路。

正常工作时，各条支路上的所述终端设备202-A1，202-A2，……，202-An以及202-B1，202-B2，……，202-Bn的信号被串联地通过各自的支路A和B上行传输至所述中央控制设备201，并且来自所述中央控制设备201的音频信号被分别下行传输到支路A和B，各支路内信号串联下行传输至各自支路内的所述多个终端设备中的至少一个。两条支路A，B末端设备202-An与202-Bn的下行端口303之间没有数据通讯。

采用这种系统结构，如果支路B的终端设备202-Bx的前级出现故障后，终端设备202-Bx至本支路末端设备202-Bn与中央控制设备201通讯中断，终端设备202-Bx至本支路末端设备202-Bn的信号不能上传到中央控制设备201，中央控制设备的信号也不能通过B支路下传到终端设备202-Bx至本支路末端设备202-Bn，这样，一台设备故障，导致后续整个链路多台设备瘫痪，造成系统资源浪费。

另外，如果简单的把两台末端设备进行互联，那么在正常工作的时候，中央控制设备由支路B的下发给终端设备202-B1，202-B2，……，202-Bn的信息，又通过支路A的终端设备202-An，……，202-A2，202-A1逐级上传回到中央控制设备；同理，从A支路发送的信号也会通过B支路的末端逐级传送至中央控制设备，从而导致整个局域网信道出现信号拥堵干扰和网络资源占用。

发明内容

因此，本发明的目的是在于提供一种在串行级联的多个终端设备中的一个终端设备出现故障的情况下，仍然能够使该故障终端设备后的终端设备正常工作的系统及终端设备。

本发明一方面提出了一种用于在串行数据传输系统的终端设备，在该传输系统中具有一个中央控制设备和与该中央控制设备连接的两个以上的支路，在各个支路中包含有一个以上串行连接的所述终端设备，并且所述中央控制设备201与各个支路中的最前端的一个终端设备相连各个支路的末端终端设备与其他支路中的至少一个物理连接，各个所述终端设备包括：中央处理单元；上行端口，用于接收从与该上行端口相连的前一级终端设备或中央控制设备输入的数据包；下行端口，用于接收从与该下行端口相连的下一级终端设备输入的数据包；末端设备鉴别单元，用于判断所属的终端设备是否为所在支路的末端终端设备；所述中央处理单元在所述末端设备鉴别单元判定所属的终端设备是所在支路的末端终端设备的情况下，将所述下行端口关闭；链路故障鉴别单元，用于判断该终端设备的前一级终端设备是否发生故障；在所述链路故障鉴别单元判定所属终端设备的前一级终端设备出现故障的情况下，所述中央处理单元进行控制以掉转该所属终端设备的上行端口和下行端口，并向该所属终端设备之后的所有终端设备发出链路故障命令；在所述链路故障鉴别单元判定所属终端设备的前一级终端设备没有出现故障、但是从所述前一级终端设备接收到链路故障命令的情况下，所述中央处理单元进行控制以掉转该所属终端设备的上行端口和下行端口。

本发明另一方面提供了一种包含上述的终端设备的串行数据传输系统，所述系统包括：中央控制设备；与所述中央控制设备连接的多个支路，在各个支路中串行连接有多个所述终端设备；各个支路的末端终端设备分别串行连接。

本发明解决了链路中一台设备故障，导致后续整个链路多台设备瘫痪，造成系统资源浪费的问题，提高了系统的稳定性。

附图说明

附图1示出了一种现有的基于串行总线进行流媒体传输的系统的基本结构图；

附图2示出了根据本发明的一种新的基于串行总线进行流媒体传输的系统的基本结构图；

附图3示出了根据本发明的用于上述新的基于串行总线进行流媒体传输的系统的终端设备的内部结构图；

附图4示出了根据本发明的一种新的基于串行总线进行流媒体传输的系统的实际构架图；

附图5示出了当图4中的某条支路中存在故障设备的情况下，终端设备进行了相应地调整之后的系统构架图；

附图6示出了根据本发明的一种新的基于串行总线进行流媒体传输的系统的另一种实际构架图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细说明。在下文中给出了关于本发明的实例，以便提供关于本发明的某些方面的基本理解。但是，应当理解，这个实例并不是关于本发明的穷举性实例。它并不是意图用来确定本发明的关键性部分或重要部分，也不是意图用来限定本发明的范围。其目的仅仅是以简化的形式给出关于本发明的某些概念，本发明的下述各个方面和由所附独立权利要求限定的方案可以与本发明中的实施例和/或从属权利要求进行任意可能的适当组合。

另外，在说明实施例的所有的图中，具有相同功能的部分采用相同的符号，省略反复的说明。

如图2所示，本发明提供了一种新的基于串行总线进行流媒体传输的系统的基本结构图，其中，作为示例，仅示出了两条支路A和B。两条支路A和B的最前端的终端设备与所述中央控制设备201连接，并且各支路A和B内的多个终端设备采用通过串行总线串行连接，每一支路上的各台终端设备都串联连接，并且所述中央控制设备201与所述串联连接的终端设备中的最前端的终端设备相连；A支路和B支路的末端终端设备202-An与B支路上的末端终端设备202-Bn通过各自的下行端口物理地连接，实现环节互联。

系统上电初始化时，每台终端设备确实(具体方式以下进行具体说明)本终端设备是否为支路上的最末端设备，如果是支路末端设备202-An和202-Bn，则关闭本终端设备的下行输出端口，防止中央控制设备201发给支路A的数据从支路B回到中央控制设备201，或者中央控制设备201发给支路B的数据从支路A回到中央控制设备201，从而有效地避免了出现干扰和网络资源占用。

工作过程中，如果一条支路上的某台终端设备202-Bk的前一级终端设备出现故障，在该支路上的终端设备202-Bk自动检测到(具体方式以下进行具体说明)其前级出现链路故障时，下发一条“前面数据链路中断”的消息通知链路中后续终端设备202-Bk+1，……，202-Bn，支路B上末端设备202-Bn经其下行端口303向另一支路A的末端设备202-An发送一条“请求并入”的申请。当从末端设备202-An得到A支路允许并入的响应后，末端设备202-Bn经其上行端口向其之前的终端设备202-Bn-1的下行端口发出掉转上下行端口的命令，其之前终端设备202-Bn-1在收到该命令后继续向其前级终端设备202-Bn-2转发该命令，直到终端设备202-Bk接收到该命令为止，然后，从终端设备202-Bk到B支路末端的终端设备202-Bn的各个终端设备内的上行端口和下行端口在各终端设备内的上下行端口控制器307的控制下互换，从而使支路B中的故障设备之后的所有终端设备都并入支路A，并通过支路A与中央控制设备进行数据通信。

附图3给出了采用本发明末端环节控制的终端设备202内部的原理结构框图，其中包括了：上行端口301、下行端口303、串行级联器302、链路故障鉴别器304、中央处理单元305、末端设备鉴别器306和上下行端口控制器307。上行端口301分为上行入端口401和上行出端口402，下行端口303包括下行入端口403和下行出端口404。

所述末端设备鉴别器306主要是通过终端设备的下行入端口403是否有信号输入判断所述的终端设备是不是链路的末端设备；上下行端口控制器307用于控制终端设备的上行端口和下行端口的互换，当某个支路上的串行链路上有终端设备发生故障，后续终端设备在判断出在其前面的终端设备已经不能正常工作，则将其上行端口和下行端口互换，从而使发生故障的终端设备的后续终端设备通过并入另一条支路，实现与中央控制设备的通信，保证了系统的正常工作。

以上对本发明的基本工作原理进行了说明。以下结合附图4中示出的根据本发明的一种新的基于串行总线进行流媒体传输的系统的实际构架图来对本发明进行更具体地解释。

如图4所示，在该串行级联的系统中，中央控制设备串行连接有多个支路，其中包含有支路A支路、B支路……M支路和N支路。各个终端设备202-A1，202-A2，……，202-An；202-B1，202-B2，……，202-Bn；……；202-M1，202-M2，……，202-Mn以及202-N1，202-N2，……，202-Nn的上行端口301与其前一级终端设备的下行端口303连接，并且各个终端设备的下行端口303与其后一级终端设备的上行端口301连接，依此类推，最前端的一个终端设备202-A1、202-B1……202-M1和202-N1的上行端口301与中央控制设备201连接，并且各个支路的末端终端设备两两连接。以下作为示例说明，仅对支路A、B、M和N进行说明。

支路A的末端终端设备202-An的下行端口303和支路B的末端终端设备202-Bn的下行端口303连接；支路M上的末端终端设备202-Mn的下行端口303和支路N上的末端终端设备202-Nn的下行端口303连接。

系统上电初始化时，中央控制设备201同时向各条支路的最前端的终端设备202-A1、202-B1、202-M1和202-N1发送“初始化网络”命令，最前端设备接收到“网络初始化”命令后，经下行出端口404下传到其下一级的终端设备的上行入端口401。在支路A上，这条初始化网络命令沿着支路下传到各末端设备202-A1，202-A2，…202-An，然后支路末端设备202-An经其下行出端口404发给与其对接的另一支路B的末端设备202-Bn。当支路B上末端设备202-Bn从下行入端口403接收到网络初始化命令后，末端设备鉴别器306根据所属终端设备是否从下行入端口403接收到“网络初始化”命令来判断所属的终端设备是否是该支路上的末端终端设备，具体地，如果终端设备202-Bn从下行入端口403接收到了网络初始化命令，则确定该终端202-Bn为支路B的末端终端设备。同时，终止该支路的“网络初始化”命令传输。这样支路末端设备202-Bn的前一级终端设备202-Bn-1就不可能从下行入端口403收到初始化网络命令。同理，可以判断出其他支路A、支路M和支路N的末端终端设备。

当正常工作时，各条支路上的所述终端设备202-A1，……，202-An、202-B1，……，202-Bn的信号被串联地通过各自的支路A，B……，M，N上行传输至所述中央控制设备201，并且来自所述中央控制设备201的音频信号被下行传输到各条支路A，B……，M，N，然后各支路内信号串联下行传输至各自支路内的所述多个终端设备中的至少一个。各条支路A，B……，M，N的末端设备202-An，202-Bn，202-Mn和202-Nn从上行端口接收到信号后，不再把信号从下行端口303发出，从而各个支路中的信号只在本支路内传递，不会在支路间出现信号干扰。

支路末端设备正常工作时不会经下行端口303传输音频信号，但在其之前的终端设备出现故障的情况下，随时可以请求并入与之连接的终端设备所属的支路，也可以随时允许与之连接的、请求并入的终端设备并入其所在的支路。

假设支路A上的终端设备202-A3的前级终端设备202-A2出现故障，那么终端设备202-A3从其上行端口301在设定的时间内将收不到音视频信号或控制命令，终端设备202-A3的链路故障鉴别器304就主动通过其上行出端口402向总线发送一条“链路故障”确认命令。终端设备202-A2从下行端口303收到“链路故障”确认命令后，根据其链路故障鉴别器304得出的设备是否存在故障；如果发生故障，则通过其下行端口303向下传一条链路“故障确认”命令应答，终端设备202-A3的根据从其上行端口301接收的链路“故障确认”命令应答或设定的时间没有接收到应答，确定其前级终端设备202-A2已经出现链路故障。如果没有故障，则继续延时等待数据或延时发送一条链路故障确认命令。

如果终端设备202-A2的确定链路故障，则向支路A内终端设备202-A2之后的所有终端设备202-A3，……202-An下传一条“链路故障”消息，支路A上的末端终端设备202-An从上行端口301收到”链路故障”消息后，通过上下行端口控制器307打开其下行端口303的下行端口出404，发送一条“请求并入”的命令给与之连接的支路B的末端设备202-Bn。支路B的末端设备202-Bn从下行端口303的下行入端口403接收到“请求并入”命令后，打开其下行端口出404，发送一条“允许并入”命令，支路A的末端设备202-An接收到这条“允许并入”命令后，经其上行端口301向终端设备202-A3，……，202-An-1发送上下行端口转换命令，各个终端设备202-A3，……，202-An-1中的上下行端口控制器307把终端设备202-A3，……，202-An-1中分别包含的上行端口301和下行端口303调换，并且末端终端设备202-An也将上行端口301和下行端口303调换，从而终端设备202-An、……，202-An-1202-A3一起并入另一支路B，并作为202-Bn之后的终端设备与中央控制设备201进行数据通信。

附图5示出了当图4中的某条支路中存在故障设备的情况下，终端设备进行了相应地调整之后的系统构架图。

如前文所述，支路A上的前级终端设备202-A2出现故障，其后的终端设备202-A3，……，202-An上下行端口通过各自包含的上下行端口控制器进行互换，并入支路B，其通过支路B继续与中央控制设备201通信，保证了支路A上没有发生故障的设备可以继续工作。

附图6示出了根据本发明的一种新的基于串行总线进行流媒体传输的系统的另一种实际构架图。

其中，终端控制设备201拥有多条支路，分别是A支路、B支路、C支路和D支路……。每条支路上多台终端设备202-A1，202-A2，…，202-An；202-B1，202-B2，…，202-Bn；202-C1，202-C2，…，202-Cn；202-D1，202-D2，…，202-Dn；……串行级联。其中，各个支路的末端终端设备串连连接。

其与附图4中的系统关键区别在于，其中，某些支路中的末端终端设备同时与两条支路的末端终端设备物理地连接。

当支路中的某一台设备发生故障时，该支路的末端终端设备可以根据与之连接的各个末端终端设备所在的支路中包含的终端设备的数量来选择要并入的支路，具体地，可以选择其中包含终端设备数量最少的支路作为要并入的支路，或者也可以任意选择其中的一条支路作为要并入的支路。

其他工作方式与附图4中的终端设备相同，在此不再赘述。

采用本发明中的系统和终端设备，使得提高了系统的稳定性，解决了基于串行总线串连连接的系统中一台设备故障后导致后续整个链路多台设备瘫痪的问题。

工业应用

本发明公开的具有上述基于串行总线进行流媒体传输的数据传输系统和终端设备可以用作会议系统，例如用作混音系统，此外，还可以广泛被用于公共广播系统、楼宇对讲系统等通信系统。

虽然为了说明的目的，本发明是参照所选择的特定实施例描述的，但显而易见的，本领域的技术人员可以对其进行各种修改而不脱离本发明的基本原理和范围。

Claims (9)

1.一种用于串行总线流媒体传输系统的终端设备，在该传输系统中具有一个中央控制设备和与该中央控制设备连接的两个以上的支路，在各个支路中包含有一个以上串行连接的所述终端设备，并且所述中央控制设备(201)与各个支路中的最前端的一个终端设备相连，各个支路的末端终端设备与其他支路中的至少一个支路物理连接，各个所述终端设备包括：

中央处理单元；

上下行端口控制器，用于控制终端设备的上行端口和下行端口的互换；

上行端口，用于接收从与该上行端口相连的前一级终端设备或中央控制设备输入的数据包；

下行端口，用于接收从与该下行端口相连的下一级终端设备输入的数据包；

末端设备鉴别单元，用于判断所属的终端设备是否为所在支路的末端终端设备；

所述中央处理单元在所述末端设备鉴别单元判定所属的终端设备是所在支路的末端终端设备的情况下，将所述下行端口关闭；

链路故障鉴别单元，用于判断该终端设备的前一级终端设备是否发生故障；其中，

在所述链路故障鉴别单元判定所属终端设备的前一级终端设备出现故障的情况下，通过所述下行端口向该所属终端设备之后的终端设备发出链路故障的消息，并且在从其下行端口接收到上下行端口转换命令后利用所述上下行端口控制器掉转该所属终端设备的上行端口和下行端口；

在链路故障鉴别单元判定所属终端设备的前一级终端设备没有出现故障、但是从所述前一级终端设备接收到链路故障命令，并且在末端设备鉴别单元判定该所属终端设备是末端终端设备的情况下，该所属终端设备打开其下行端口，向与所在支路连接的支路上的末端终端设备发出请求并入的申请；

在接收到允许并入的命令后，该所属终端设备通过其上行端口向其之前的各个终端设备发出掉转上下行端口的命令。

2.根据权利要求1所述的终端设备，其中，在所述链路故障鉴别单元判定所属终端设备的前一级终端设备没有出现故障、但是从所述前一级终端设备接收到链路故障命令的情况下，所述上下行端口控制器进行控制以掉转该所属终端设备的上行端口和下行端口。

3.根据权利要求1所述的终端设备，其中，系统上电初始化时，所述中央控制设备同时向各条支路的最前端的终端设备发送初始化命令，各个支路的各个终端设备将所接收到的初始化命令发送至下一级的终端设备；

所述末端设备鉴别单元根据是否从所属终端设备的下行端口接收到所述初始化命令，来判断所述终端设备是否是所在支路的末端终端设备。

4.根据权利要求1所述的终端设备，其中，所述链路故障鉴别单元通过向所属终端设备的前一级终端设备发送链路故障查询命令来判断该前一级终端设备是否发生故障。

5.一种包含权利要求1-4所述的终端设备的串行总线流媒体传输系统，所述系统包括：

中央控制设备；

与所述中央控制设备连接的多个支路，在各个支路中串行连接有多个所述终端设备；

各个支路的末端终端设备通过各自的下行端口与至少一条其他支路的末端终端设备的下行端口物理连接。

6.根据权利要求5所述的串行总线流媒体传输系统，在所述多个支路的一个支路中存在出现故障的终端设备的情况下：

该一个支路上的末端终端设备打开其下行端口，并向所述至少一条其他支路中的一条支路的末端终端设备发出请求并入的申请；并且

在从其他支路中的一条支路的末端终端设备收到允许并入的响应后，该一个支路上的末端终端设备向所述该故障终端设备之后的各个终端设备发出掉转上下行端口的命令，所述该故障终端设备之后的各个终端设备通过各自所包含的上下行端口控制器进行控制以掉转上行端口和下行端口。

7.根据权利要求5或6所述的串行总线流媒体传输系统，其中，所述串行总线流媒体传输系统中包含的各个支路的末端终端设备两两物理地连接。

8.根据权利要求5或6所述的串行总线流媒体传输系统，其中，在所述一个支路与其他两个支路同时连接的情况下，所述一个支路根据两个支路中包含的终端设备的数量选择其中的一个支路，以向所选择的支路发出请求并入的申请。

9.根据权利要求5或6所述的串行总线流媒体传输系统，其中，所述传输系统是用于进行混音的串行实时会议系统。

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