CN101938660B - 一种基于业务质量检测的复用热备份方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于业务质量检测的复用热备份方法及系统，该方法包含步骤：若干个复用器同时向切换器输入相同的多业务数据；切换器根据配置的切换策略以业务为单位分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价；切换器根据质量评价结果选出总体质量评价最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其他复用器的多业务数据作为备用输出；以业务为单位，将该主输出中质量评价差的业务数据以备用输出中质量评价好的该业务的数据来替代，然后输出该替换后的主输出。该方法以业务为单位进行判断及切换，提高了切换准确性，使得设备可靠性有大大的提高。

Description

一种基于业务质量检测的复用热备份方法及系统

技术领域

本发明涉及移动多媒体广播系统中一种基于业务质量检测的复用热备份方法及系统。

背景技术

近年来，中国移动多媒体广播CMMB大规模商用。为了更好满足客户需求，对移动多媒体广播系统的可靠性要求越来越高，在现有移动多媒体广播技术中为实现广播电视节目发送的可靠性，往往在广播电视节目输送时采用热备切换技术。正常工作状态下，由主用设备为系统提供广播电视节目源输送或其他服务；当主用设备发生故障时，切换到备用设备，由备用设备为系统提供广播电视节目源输送或其他服务，而这里提到的主设备是个相对的概念，在实际的应用当中，两台设备之间常常可以是互为备份的，即两台设备中任何一台设备既可以是主用设备，又可以是备用设备。

现有移动多媒体广播系统中的主备切换示意图如图1和图2两种方式。

方式一实现：在系统正常运行情况下，主用设备(复用器A)和备用设备(复用器B)同时向切换器输送相同的业务数据，此时切换器接收来自主用设备(复用器A)输送的码流，并通过切换器通路输出到ASI OUT接口，此时，主用设备(复用器A)、备用设备(复用器B)以及切换器三者之间是互相通信和监控的，当主用设备(复用器A)发生故障，备用设备(复用器B)一旦检测到主用设备(复用器A)发生故障时，备用设备会立即通知切换器作出切换动作，此时，切换器只接收备用设备(复用器B)输出来的码流。

方式一的不足之处在于：虽然可以实现主备用设备之间的切换，但是当主设备发生故障，以及备用设备检测到主用设备发生故障到通知切换器作出码流切换输入动作，这一过程通常需要消耗比较长的时间。对于移动多媒体广播实时系统来讲，较长时间内会影响到业务的正常传送，导致终端设备接收的业务信息不正常，这显然是不可接受的。

方式二实现：在系统正常运行情况下，主用设备(复用器A)和备用设备(复用器B)同时向切换器输送相同的业务数据，此时切换器接收来自主用设备(复用器A)输送的码流，并通过切换器通路输出到ASI OUT接口，此时，切换器会自动对主备设备输入PMS码流进行检测，当检测到主用设备输入的PMS码流异常时，切换器会自动切换到备用设备，以备用设备输入的PMS码流作为主用并其输出。

方式二的不足之处在于：虽然在主备用切换时减少了切换时间，但却不能保证切换后业务的质量，假如主用设备在接收和处理数据时有部分视频段、音频段或数据段出现误码大于备用设备，这时主/备复用输出的PMS的序号是连续，但输出的业务的质量显然是备用设备高，而此时切换器是根据PMS序号进行切换的，达不到切换真正目的，对于移动多媒体广播实时系统来讲，切换的目的是保证输出业务的质量，而这种切换方法显然是不可能达到的。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于业务质量检测的复用热备份方法及系统，提高切换准确性，使得设备可靠性有大大的提高。

为解决上述技术问题，本发明提出一种基于业务质量检测的复用热备份方法，包含步骤：

若干个复用器同时向切换器输入相同的多业务数据；

切换器根据配置的切换策略以业务为单位分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价；

切换器根据质量评价结果选出总体质量评价最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其他复用器的多业务数据作为备用输出；

以业务为单位，将该主输出中质量评价差的业务数据以备用输出中质量评价好的该业务的数据来替代，然后输出该替换后的主输出。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

所述以业务为单位是指以复用子帧为单位，或者以复用帧为单位，或者以广播信道帧为单位。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

在所述以业务为单位是指以复用子帧为单位时，所述切换策略包含：

以业务标识、复用子帧长度、起始播放时间和CRC效验值作为切换策略关键字，分别从来自各复用器的多业务数据中解析出所述切换策略关键字，然后根据起始播放时间和业务标识来判断是否是当前秒的业务，根据CRC检测当前复用子帧头的完整性，再根据复用子帧长度来判断当前秒的业务质量，综合这些质量参数输出业务质量评价结果。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

在所述以业务为单位是指以复用帧为单位时，所述切换策略包含：

得到复用帧中各复用子帧的业务质量评价结果；

将该复用帧内所有复用子帧业务质量评价结果进行统计汇总；

将该汇总结果作为该复用帧的业务质量评价结果，并据此以复用帧为单位进行判断以及切换。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

在所述以业务为单位是指以广播信道帧为单位时，所述切换策略包含：

得到每秒内各复用子帧的业务质量评价结果；

对每秒广播信道帧下所有复用子帧业务质量评价结果进行统计汇总；

将该汇总结果作为该广播信道帧的业务质量评价结果，并据此以广播信道帧为单位进行判断以及切换。

进一步地，上述方法还可具有以下特点：

在判断主输出时，如果判断出多个复用器的多业务数据的总体质量评价均最好，选择最先接入切换器的一复用器的多业务数据作为主输出。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种切换器，包含一切换策略配置单元、一业务质量检测单元，以及一切换主控单元，其中：

所述切换策略配置单元，根据用户需要制定以业务为单位的判断及切换策略；

所述业务质量检测单元，根据切换策略配置单元中配置的切换策略分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价，并将质量评价结果输出给切换主控单元；

所述切换主控单元，根据业务质量检测单元输出的质量评价结果，选择总体业务质量最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其余复用器的多业务数据作为备用输出，在该主输出中某一业务数据质量评价差时，以备用输出中质量评价好的该某一业务数据来替代主输出中该某一业务数据，然后输出该替换后的主输出。

进一步地，上述切换器还可具有以下特点：

所述以业务为单位是指以复用子帧为单位，或者以复用帧为单位，或者以广播信道帧为单位。

进一步地，上述切换器还可具有以下特点：

还包含若干个输入缓冲区以及一输出缓冲区，其中：

所述输入缓冲区，用以分别缓存各复用器输入的多业务数据；

所述输出缓冲区，用以缓存切换主控单元输出的该替换后的主输出。

为解决上述技术问题，本发明还提出一种基于业务质量检测的复用热备份系统，包含上述切换器、若干个复用器、一调制器，以及一发射机，其中：

所述若干复用器同时向切换器发送相同的多业务数据；

切换器根据配置的切换策略以业务为单位分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价，选出总体质量评价最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其他复用器的多业务数据作为备用输出，然后以业务为单位，将该主输出中质量评价差的业务数据以备用输出中质量评价好的该业务的数据来替代，输出该替换后的主输出至调制器；

调制器对切换器输出的该替换后的主输出进行信号调制，然后发送给发射机；

发射机负责将调制器调制好的该替换后的主输出提供给终端。

本发明提供的一种基于业务质量检测的复用热备份方法及系统，不需要各复用器之间，或者复用器与切换器之间建立通信握手来实现切换功能，大大减小了软硬件的实现难度和复杂度，同时又以业务为单位进行业务质量检测，保证了业务的质量，实现了多个复用设备之间业务信息可靠高效的切换，并且缩短了开发周期，降低了开发成本。

附图说明

图1是移动多媒体广播系统现有主备切换技术示意图之一；

图2是移动多媒体广播系统现有主备切换技术示意图之二；

图3是本发明实施例系统组成示意图；

图4是本发明实施例切换器结构方框图；

图5是复用帧0的控制信息表；

图6是复用帧的帧头结构示意图；

图7是复用子帧的帧头结构示意图；

图8是本发明实施例基于业务质量检测的复用热备份方法流程图；

图9是本发明应用实例基于业务质量检测的复用热备份方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作进一步详细的描述。

参考图3，该图示出了本发明实施例基于业务质量检测的复用热备份系统示意图，包含若干个复用器、一切换器、一调制器，以及一发射机，其中：

该些复用器同时向切换器发送相同的多业务数据；

切换器根据配置的切换策略以业务为单位分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价，选出总体质量评价最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其他复用器的多业务数据作为备用输出，然后以业务为单位，将该主输出中质量评价差的业务数据以备用输出中质量评价好的该业务的数据来替代，输出该替换后的主输出至调制器；

调制器对切换器输出的该替换后的主输出进行信号调制，然后发送给发射机；

发射机负责将调制器调制好的该替换后的主输出提供给终端。

参考图4，该图示出了本发明实施例切换器组成结构，其包含一切换策略配置单元41、一业务质量检测单元42、一切换主控单元43、若干个输入缓冲区44，以及一输出缓冲区45，其中：

所述切换策略配置单元41，根据用户需要制定以业务为单位的判断及切换策略；

以业务为单位可以是以广播信道帧为单位进行判断，也可以是以复用帧为单位进行判断，还可以是以复用子帧为单位进行判断，具体判断的单位根据用户需要而设定。

每个广播信道帧就是复用器输出一秒内的数据，广播信道帧是由多个复用帧组成的，其中复用帧0中携带控制信息，其他复用帧中携带业务数据，每个复用帧又是由多个复用子帧组成的。

这里将介绍本发明一种以复用子帧为单位进行判断及切换的切换策略，可以是，以业务标识、复用子帧长度、起始播放时间和CRC效验值作为切换策略关键字，分别对各复用器发送来的多业务数据进行解析，解析出该些切换策略关键字，其中：业务标识在复用帧0的控制信息表中，如图5所示；复用子帧长度位于该复用子帧所在复用帧的帧头中，如图6所示；起始播放时间和CRC效验值位于复用子帧的帧头中，如图7所示。然后，根据起始播放时间和业务标识来判断是否是当前秒的业务，根据CRC检测当前复用子帧头的完整性，再根据复用子帧长度来判断当前秒的业务质量，综合这些质量参数输出业务质量评价结果。

以复用帧为单位进行判断及切换则是先按照上述方式得到该复用帧中的复用子帧的业务质量评价结果，然后将该复用帧内所有复用子帧业务质量评价结果进行统计汇总，将该汇总结果作为该复用帧的业务质量评价结果，并据此以复用帧为单位进行判断以及切换。这类的复用帧业务一般指的是某一类节目，例如，复用帧是体育频道，其包含多个复用子帧，分别是子帧1(中央五台)、子帧2(广东体育)等等。

以广播信道帧为单位进行判断及切换则是统计每秒广播信道帧下所有复用子帧业务质量评价结果的汇总，将该汇总结果作为该广播信道帧的业务质量评价结果，并据此以广播信道帧为单位进行判断以及切换。

具体的切换策略用户可以根据需要进行设置，例如，用户可以根据需要设置进行判断以及切换的单位，即以复用子帧为单位，或者以复用帧为单位，或者以广播信道帧为单位；用户还可以根据需要设置切换策略关键字，如将起始播放时间用PMS(Packetized Mutiplexing Stream，打包的服用流)包中的TOD(Time of Date，时间日期)消息替换等等，本发明在这里并不进行限定。

所述业务质量检测单元42，分别从各输入缓冲区44中获取多业务数据，根据切换策略配置单元41中配置的切换策略分别对各多路业务数据进行质量评价，并将业务质量评价结果输出给切换主控单元43；

所述切换主控单元43，根据业务质量检测单元输出的质量评价结果，选择总体业务质量最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其余复用器的多业务数据作为备用输出，在该主输出中某一业务数据质量评价差时，以备用输出中质量评价好的该某一业务数据来替代主输出中该某一业务数据，然后输出该替换后的主输出至输出缓冲区45。

所述切换主控单元43在判断主输出时，如果判断出多个复用器的多业务数据的总体质量评价均最好，选择最先接入切换器的一复用器的多业务数据作为主输出。

所述输入缓冲区44，用以分别缓存各复用器输入的多业务数据。

所述输出缓冲区45，用以缓存切换主控单元43输出的该替换后的主输出。

参考图8，下面将介绍采用图3所示系统实现基于业务质量检测的复用热备份方法，包含步骤：

步骤S801：若干个复用器同时向切换器输入相同的多业务数据；

步骤S802：切换器分别缓存来自不同复用器的多业务数据，并根据配置的切换策略以业务为单位分别对所述缓存的来自不同复用器的多业务数据进行质量评价；

以业务为单位可以是以广播信道帧为单位进行判断，也可以是以复用帧为单位进行判断，还可以是以复用子帧为单位进行判断，具体判断的单位根据用户需要而设定。

每个广播信道帧就是复用器输出一秒内的数据，广播信道帧是由多个复用帧组成的，其中复用帧0中携带控制信息，其他复用帧中携带业务数据，每个复用帧又是由多个复用子帧组成的。

这里将介绍本发明一种以复用子帧为单位进行判断及切换的切换策略，可以是，以业务标识、复用子帧长度、起始播放时间和CRC效验值作为切换策略关键字，分别对各复用器发送来的多业务数据进行解析，解析出该些切换策略关键字，其中：业务标识在复用帧0的控制信息表中，如图5所示；复用子帧长度位于该复用子帧所在复用帧的帧头中，如图6所示；起始播放时间和CRC效验值位于复用子帧的帧头中，如图7所示。然后，根据起始播放时间和业务标识来判断是否是当前秒的业务，根据CRC检测当前复用子帧头的完整性，再根据复用子帧长度来判断当前秒的业务质量，综合这些质量参数输出业务质量评价结果。

这样，在进行质量评价时，切换器只需要从多业务数据中解析出切换策略关键字即可，而无须对所有的数据都进行解析，从而提高了处理速度。

以复用帧为单位进行判断及切换则是先按照上述方式得到该复用帧中的复用子帧的业务质量评价结果，然后将该复用帧内所有复用子帧业务质量评价结果进行统计汇总，将该汇总结果作为该复用帧的业务质量评价结果，并据此以复用帧为单位进行判断以及切换。这类的复用帧业务一般指的是某一类节目，例如，复用帧是体育频道，其包含多个复用子帧，分别是子帧1(中央五台)、子帧2(广东体育)等等。

以广播信道帧为单位进行判断及切换则是统计每秒广播信道帧下所有复用子帧业务质量评价结果的汇总，将该汇总结果作为该广播信道帧的业务质量评价结果，并据此以广播信道帧为单位进行判断以及切换。

具体的切换策略用户可以根据需要进行设置，例如，用户可以根据需要设置进行判断以及切换的单位，即以复用子帧为单位，或者以复用帧为单位，或者以广播信道帧为单位；用户还可以根据需要设置切换策略关键字，如将起始播放时间用PMS(Packetized Mutiplexing Stream，打包的服用流)包中的TOD(Time of Date，时间日期)消息替换等等，本发明在这里并不进行限定。

步骤S803：切换器根据质量评价结果选出总体质量评价最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其他复用器的多业务数据作为备用输出；

在判断主输出时，如果判断出多个复用器的多业务数据的总体质量评价均最好，选择最先接入切换器的一复用器的多业务数据作为主输出；

步骤S804：以业务为单位，将该主输出中质量评价差的业务数据以备用输出中质量评价最好的该业务的数据来替代，然后输出该替换后的主输出，并对其进行缓存。

下面参考图9，以一应用实例来进一步说明本发明实施方式：

假设系统中存在2个复用器(复用器A和复用器B)，该2个复用器均输出4个业务(业务1、业务2、业务3、业务4)至切换器，切换器对这2路多业务输出进行质量评价后，发现复用器A中业务3质量差，复用器B中业务2、4质量差，则认为复用器A的业务总体质量优于复用B，以复用器A作为主输出，同时用复用器B中业务3替换掉复用器A中的业务3，这时就会将复用器A的1、2、4路业务和复用器B的业务3一起作为切换器最终输出的业务，从而实现了无缝双主热备份切换。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种基于业务质量检测的复用热备份方法，其特征在于，包含步骤：

若干个复用器同时向切换器输入相同的多业务数据；

切换器根据配置的切换策略以业务为单位分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价，其中，所述以业务为单位是指以复用子帧为单位，或者以复用帧为单位，或者以广播信道帧为单位；

切换器根据质量评价结果选出总体质量评价最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其他复用器的多业务数据作为备用输出；

以业务为单位，将该主输出中质量评价差的业务数据以备用输出中质量评价好的该业务的数据来替代，然后输出该替换后的主输出。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在所述以业务为单位是指以复用子帧为单位时，所述切换策略包含：

以业务标识、复用子帧长度、起始播放时间和CRC效验值作为切换策略关键字，分别从来自各复用器的多业务数据中解析出所述切换策略关键字，然后根据起始播放时间和业务标识来判断是否是当前秒的业务，根据CRC检测当前复用子帧头的完整性，再根据复用子帧长度来判断当前秒的业务质量，综合这些质量参数输出业务质量评价结果。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

在所述以业务为单位是指以复用帧为单位时，所述切换策略包含：

得到复用帧中各复用子帧的业务质量评价结果；

将该复用帧内所有复用子帧业务质量评价结果进行统计汇总；

将该汇总结果作为该复用帧的业务质量评价结果，并据此以复用帧为单位进行判断以及切换。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于：

在所述以业务为单位是指以广播信道帧为单位时，所述切换策略包含：

得到每秒内各复用子帧的业务质量评价结果；

对每秒广播信道帧下所有复用子帧业务质量评价结果进行统计汇总；

将该汇总结果作为该广播信道帧的业务质量评价结果，并据此以广播信道帧为单位进行判断以及切换。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于：

在判断主输出时，如果判断出多个复用器的多业务数据的总体质量评价均最好，选择最先接入切换器的一复用器的多业务数据作为主输出。

6.一种切换器，其特征在于，包含一切换策略配置单元、一业务质量检测单元，以及一切换主控单元，其中：

所述切换策略配置单元，根据用户需要制定以业务为单位的判断及切换策略，其中，所述以业务为单位是指以复用子帧为单位，或者以复用帧为单位，或者以广播信道帧为单位；

所述业务质量检测单元，根据切换策略配置单元中配置的切换策略分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价，并将质量评价结果输出给切换主控单元；

所述切换主控单元，根据业务质量检测单元输出的质量评价结果，选择总体业务质量最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其余复用器的多业务数据作为备用输出，在该主输出中某一业务数据质量评价差时，以备用输出中质量评价好的该某一业务数据来替代主输出中该某一业务数据，然后输出该替换后的主输出。

7.如权利要求6所述的切换器，其特征在于，还包含若干个输入缓冲区以及一输出缓冲区：

所述输入缓冲区，用以分别缓存各复用器输入的多业务数据；

所述输出缓冲区，用以缓存切换主控单元输出的该替换后的主输出。

8.一种基于业务质量检测的复用热备份系统，其特征在于，包含如权利要求6所述的切换器、若干个复用器、一调制器，以及一发射机，其中：

所述若干复用器同时向切换器发送相同的多业务数据；

切换器根据配置的切换策略以业务为单位分别对来自不同复用器的多业务数据进行质量评价，选出总体质量评价最好的一复用器的多业务数据作为主输出，其他复用器的多业务数据作为备用输出，然后以业务为单位，将该主输出中质量评价差的业务数据以备用输出中质量评价好的该业务的数据来替代，输出该替换后的主输出至调制器；

调制器对切换器输出的该替换后的主输出进行信号调制，然后发送给发射机；

发射机负责将调制器调制好的该替换后的主输出提供给终端。

Images