CN102118300B - 多通道中数据流的传输方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种多通道中数据流的传输方法和装置。该方法主要包括：获取多个传输通道中每个传输通道中的数据流在传输过程中的丢失信息，根据所述丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息；根据所述每个传输通道的传输状态信息选择进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流。利用本发明，不仅可以检测出传输通道的物理链路故障，还可以检测出传输通道中的IP数据包或基本流发生丢失等故障，保证IPQAM中传输通道的正常冗余切换。

Description

多通道中数据流的传输方法和装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种多通道中数据流的传输方法和装置。

背景技术

一种IP化数字电视头端的组网示意图如图1所示，包括如下部件：

IRD(Intergrated Receiver Decoder，综合解码卫星接收机)，完成卫星电视信号的接收、解调，将解调后的得到的传输流通过ASI(AsynchronousInterface for DVB，DVB的异步接口)输出给IPStreamer(IP流)单元。

IPStreamer单元，通过ASI接口接收IRD输出的传输流，将该传输流复用、打包并封装成IP报文输出给IP网络。

IP网络：可以是SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)，DWDM(DenseWavelength-Division Multiplexing，高密度多工分波器)，CWDM(Coarse Wavelength Division Multiplexing，粗波分复用)等。接收IPStreamer单元输出的IP报文，将该IP报文组成IP流后，输出给各个IPQAM(IP quadrature amplitude modulation，IP正交幅度调制)。

I PQAM，作为分前端，通过IP接口接收IP流，然后对该I P流进行复用、调制，将得到的射频信号发送到HFC(Hybrid Fiber Coaxial cable，混合光纤同轴电缆)网络上。

STB(Set Top Box，机顶盒)，接收射频信号，对射频信号进行解调和解码。

在上述图1所示的组网中，总前端一般只有1个，分前端有多个。总前端的业务通过IP网络分发到各个分前端。每个分前端一般对应一个小区用户。因此，总前端和分前端的稳定性非常重要。

现有技术中的一种解决总前端和分前端的稳定性的方案为：在总前端中设置一个主用IPStreamer单元和备用IPStreamer单元，在作为分前端的IPQAM中配置一个主用物理GE(Gigabit Ethernet，千兆以太网)接口和一个备用物理GE接口来接收IP流。在正常情况下，总前端中通过主用IPStreamer单元发送IP流，分前端通过主用物理GE接口来接收IP流。当主用IPStreamer单元发生故障后，作为分前端的IPQAM会检测到主用物理GE接口异常，于是，总前端切换到备用IPStreamer单元来发送IP流，分前端切换到备用物理GE接口来接收IP流。

在实现本发明过程中，发明人发现上述现有技术中的解决总前端和分前端的稳定性的方案至少存在如下问题：

该方案只能检测出主用物理GE接口或备用物理GE接口对应的传输通道的物理链路故障，比如，整个物理链路断开。该方案不能检测出主用物理GE接口或备用物理GE接口对应的传输通道中的IP包或基本流发生丢失等故障。

发明内容

本发明的实施例提供了一种多通道中数据流的传输方法和装置，以实现检测出的传输通道中的IP包或基本流发生丢失等故障，并进行相应的传输通道保护切换。

一种多通道中数据流的传输方法，包括：

获取多个传输通道中每个传输通道中的数据流在传输过程中的丢失信息，根据所述丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息；

根据所述每个传输通道的传输状态信息选择进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流。

一种多通道中数据流的传输装置，包括：

冗余控制模块，用于获取多个传输通道中每个传输通道中的数据流在传输过程中的丢失信息，根据所述丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息；

业务选择模块，用于根据所述冗余控制模块所获取的每个传输通道的传输状态信息选择进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流。

由上述本发明的实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过根据数据流在传输过程中的丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息，可以检测出传输通道中的IP数据包或基本流发生丢失等故障，保证IPQAM中传输通道的正常冗余切换。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中的一种IP化数字电视头端的组网示意图；

图2为本发明提供的一种多通道中数据流的传输方法一个实施例的流程图；

图3为本发明提供的一种多通道中数据流的传输装置一个实施例结构示意图；

图4为本发明提供的一种多通道中数据流的传输装置一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。

请结合参看图2，本发明实施例提供的一种多通道中数据流的传输方法，包括如下步骤：

步骤21、每个传输通道对接收到的IP数据流进行分析，获得IP数据包的特征信息以及IP数据流中每个业务的基本流码率信息，将上述特征信息和基本流码率信息传输给冗余控制模块。

在作为分前端的每个IPQAM中采用多传输通道来传输业务。比如，在每个IPQAM中配置两个GE接口，每个GE接口对应一个传输通道，每个IPQAM通过两个传输通道同时接收来自总前端的IP数据流。

上述每个IPQAM中每个传输通道接收到IP数据流中的每个IP数据包后，对IP数据包进行分析，获得IP数据包的特征信息，该特征信息可以包括：源MAC(Medium Access Control，媒体接入控制)、目标MAC、源IP、目标IP、源UDP(User Datagram Protocol，用户数据报文协议)、目标UDP、发送TimeStamp(时间标签)、接收TimeStamp和业务信息等。

上述源MAC和目标MAC可以通过对IP数据包中的MAC包头进行解析得到，上述源IP和目标IP可以通过对IP数据包中的IP包头进行解析得到，上述源UDP和目标UDP可以通过对IP数据包中的UDP包头进行解析得到。上述发送TimeStamp为IP数据包的发送时间信息，可以通过对IP数据包中的UDP包头进行解析得到。上述接收TimeStamp为传输通道接收到上述IP数据包的当前系统时间。

然后，每个传输通道对接收到的IP数据流进行TS(Transport Stream，传输流)处理，主要为PSI(PCF Session ID，分组控制功能会话标识)分析，获取IP数据流中包含的业务个数以及每个业务的基本流码率。在IP化数字电视中，上述业务主要为节目。

每个传输通道将上述获取的每个数据包的特征信息和每个业务的基本流码率信息传输给IPQAM中的冗余控制模块。

步骤22、冗余控制模块根据接收到的上述特征信息和基本流码率信息，判断出每个传输通道的传输状态。

IPQAM中的冗余控制模块接收到每个传输通道传输过来的每个数据包的特征信息，以及每个传输通道中的IP数据流中包含的业务个数以及每个业务的基本流码率信息后，需要判断出每个传输通道的传输状态。

在冗余控制模块中需要设置一个定时器，在该定时器的定时周期到达后，定时对每个传输通道的传输状态进行判断。上述定时器的定时周期可以基于平均码率、网路抖动等情况来设置，具体可以设置成ms级别。

每个传输通道的传输状态的判断方法主要包括如下两种：

方法1：根据每个传输通道的IP数据包的接收时间信息判断。

冗余控制模块首先根据IP数据包的特征信息确定每个IP数据包是来自哪个传输通道，来自同一个传输通道的各个IP数据包的特征信息中的源MAC、目标MAC、源IP、目标IP、源UDP、目标UDP应该是相同的。

在上述定时器的定时周期来到后，冗余控制模块获取来自某个传输通道的最近的一个IP数据包的接收TimeStamp信息(T(n，Lastest))，判断系统当前时间T(now)与该T(n，Lastest)之间的时间差值是否大于或等于设定的时间判决门限值T(MAX)，如果是，即：

T(now)-T(n，Lastest)＞＝T(MAX)

则确定上述某个传输通道在最近的T(MAX)的时间间隔内没有接收到IP数据包，于是，判断上述某个传输通道的传输状态异常。

如果，T(now)-T(n，Lastest)＜T(MAX)

则判断上述某个传输通道的传输状态正常(LIVE)。

方法2：根据每个传输通道的IP数据流中的每个业务的基本流码率信息判断。

在上述定时器的定时周期来到后，根据获取的各个传输通道的数据流中的各个业务的基本流码率，当某个传输通道中的至少一个业务的基本流码率为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为异常(FAIL)；当某个传输通道中的所有业务的基本流码率都不为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为正常(LIVE)。

步骤23、根据各个传输通道的传输状态，选择合适的传输通道来进行业务传输。

冗余控制模块在判断出各个传输通道的传输状态后，便可以选择合适的传输通道来进行业务传输。当确定所述多个传输通道中有传输状态信息为正常的传输通道时，选择某个传输状态信息为正常的传输通道作为进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流；当确定所述多个传输通道中没有传输状态信息为正常的传输通道时，通过当前的主用传输通道来传输数据流。

比如，当每个IPQAM中配置采用两个传输通道：通道A和通道B来传输业务时，根据通道A和通道B的状态来选择合适的进行业务传输的传输通道的方法如下述表1所示：

表1：

通道A状态	通道B状态	本次选择
			LIVE	LIVE	选择不变
LIVE	FAIL	通道A
			FAIL	LIVE	通道B
FAIL	FAIL	选择不变

然后，根据冗余控制模块的选择将通道A或者通道B的业务输出，从而实现冗余控制。

请结合参看图3，该实施例提供的一种多通道中数据流的传输装置，该装置设置在作为分前端的每个IPQAM中，包括如下模块：特征信息提取模块303，冗余控制模块302，业务选择模块304和定时器模块301。

1、特征信息提取模块303，用于通过传输通道接收来自总前端的I P数据流中的IP数据包，每个传输通道分别对应一个特征信息提取模块303。对IP数据包进行分析，提取IP数据包的特征信息。并且获取IP数据流中包含的业务个数以及每个业务的基本流码率。

特征信息提取模块303获取上述IP数据包的特征信息以及业务的基本流码率的处理过程示意图如图4所示，具体包括如下子模块：

MAC处理子模块401：分析IP数据包中的MAC数据包头，提取I P数据包中的原始MAC和目标MAC信息，如果目标MAC和当前传输通道对应的MAC不同，则直接丢弃该IP数据包。将处理以后的数据包传输给后级处理模块：IP包头处理子模块402。

IP包头处理子模块402：接收MAC处理子模块传输过来的数据包，分析该数据包中的IP数据包头，提取原始IP地址和目标IP地址。如果目标IP地址和当前传输通道对应的IP地址不同，则直接丢弃该数据包。将处理以后的数据包传输给后级处理模块：UDP包头处理子模块403。

UDP包头处理子模块403：接收IP包头处理子模块传输过来的数据包，分析该数据包中的UDP包头，提取原始UDP Port和目标Port。将处理以后的数据包传输给后级处理模块：RTP包头处理子模块404。

RTP包头处理子模块404：接收UDP包头处理子模块传输过来的数据包，判断该数据包中是否含有RTP包头，如果有，则提取RTP包头中的TimeStamp信息作为上述IP数据包的接收时间信息。将处理以后的数据包传输给后级处理模块：TS处理子模块405。

TS处理子模块405：接收RTP包头处理子模块传输过来的数据包，对数据包进行TS处理，主要为PSI分析，获取当前传输通道接收到的IP数据流中包含的业务个数以及每个业务的基本流码率。在IP化数字电视中，上述业务主要为节目。

特征信息提取模块将上述获取的每个数据包的特征信息，以及每个传输通道中的IP数据流中包含的业务个数以及每个业务的基本流码率信息传输给冗余控制模块。

2、定时器模块301，用于设置定时周期，对定时周期进行计时，将定时周期的计时信息传输给冗余控制模块。上述定时器的定时周期可以基于平均码率、网路抖动等情况来设置，具体可以设置成ms级别。

3、冗余控制模块302，接收到每个传输通道上的IP处理模块传输过来的每个数据包的特征信息，以及每个传输通道中的IP数据流中包含的业务个数以及每个业务的基本流码率信息后，在上述定时器模块301传输过来的定时周期的计时到达后，需要判断出每个传输通道的传输状态。包括：第一处理模块3021和第二处理模块3022。

第一处理模块3021，首先根据IP数据包的特征信息确定每个IP数据包是来自哪个传输通道，来自同一个传输通道的各个IP数据包的特征信息中的源MAC、目标MAC、源IP、目标IP、源UDP、目标UDP应该是相同的。

在上述定时器的定时周期来到后，冗余控制模块获取来自某个传输通道的最近的一个IP数据包的接收TimeStamp信息(T(n，Lastest))，判断系统当前时间T(now)与该T(n，Lastest)之间的时间差值是否大于或等于设定的时间判决门限值T(MAX)，如果是，即：

T(now)-T(n，Lastest)＞＝T(MAX)

则确定上述某个传输通道在最近的T(MAX)的时间间隔内没有接收到IP数据包，于是，判断上述某个传输通道的传输状态异常。

如果，T(now)-T(n，Lastest)＜T(MAX)

则判断上述某个传输通道的传输状态正常(LIVE)。

第二处理模块3022，在上述定时器的定时周期来到后，根据获取的各个传输通道的数据流中的各个业务的基本流码率，当某个传输通道中的至少一个业务的基本流码率为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为异常(FAIL)；当某个传输通道中的所有业务的基本流码率都不为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为正常(LIVE)。

4、业务选择模块304，用于根据冗余控制模块302传输过来的各个传输通道的传输状态，选择合适的传输通道来进行业务传输。当确定所述多个传输通道中有传输状态信息为正常的传输通道时，选择某个传输状态信息为正常的传输通道作为进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流；当确定所述多个传输通道中没有传输状态信息为正常的传输通道时，通过当前的主用传输通道来传输数据流。

比如，当每个IPQAM中配置采用两个传输通道：通道A和通道B来传输业务时，根据通道A和通道B的状态来选择合适的进行业务传输的传输通道的方法如下述表1所示：

表1：

通道A状态	通道B状态	本次选择
			LIVE	LIVE	选择不变
LIVE	FAIL	通道A
			FAIL	LIVE	通道B
FAIL	FAIL	选择不变

然后，根据冗余控制模块302的选择，将通道A或者通道B的业务输出，从而实现冗余控制。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

综上所述，本发明实施例不仅可以检测出传输通道的物理链路故障，还可以检测出传输通道中的IP数据包或基本流发生丢失等故障，保证IPQAM中传输通道的正常冗余切换。

本发明实施例可以通过灵活设置定时器的定时时间，来灵活控制传输通道的冗余切换速度，实现传输通道的快速冗余切换。

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 (8)

1.一种多通道中数据流的传输方法，其特征在于，包括：

获取多个传输通道中每个传输通道中的数据流在传输过程中的丢失信息，根据所述丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息；

根据所述每个传输通道的传输状态信息选择进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流；

所述获取多个传输通道中每个传输通道中的数据流在传输过程中的丢失信息，根据所述丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息，包括：

获取多个传输通道中某个传输通道最后一次接收到的数据包的接收时间与当前时间之间的时间间隔值，当所述时间间隔值大于或等于预先设定的时间判决门限值时，则确定所述某个传输通道的传输状态为异常；否则，确定所述某个传输通道的传输状态为正常。

2.根据权利要求1所述的多通道中数据流的传输方法，其特征在于，所述获取多个传输通道中某个传输通道最后一次接收到的数据包的接收时间与当前时间之间的时间间隔值，包括：

获取多个传输通道中某个传输通道接收到的数据包的特征信息，根据所述特征信息获取所述某个传输通道接收到的各个数据包的接收时间；

当到达预定的定时周期时，获取所述某个传输通道最后一次接收到的数据包的接收时间和当前时间之间的时间间隔值。

3.根据权利要求1所述的多通道中数据流的传输方法，其特征在于，所述获取多个传输通道中每个传输通道中的数据流在传输过程中的丢失信息，根据所述丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息，包括：

获取多个传输通道中某个传输通道的数据流中的各个业务的基本流码率，当至少一个业务的基本流码率为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为异常；当所有业务的基本流码率都不为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为正常。

4.根据权利要求3所述的多通道中数据流的传输方法，其特征在于，所述获取多个传输通道中某个传输通道的数据流中的各个业务的基本流码率，包括：

当到达预定的定时周期时，获取多个传输通道中某个传输通道的数据流中的各个业务的基本流码率。

5.根据权利要求1至4任一项所述的多通道中数据流的传输方法，其特征在于，所述根据所述每个传输通道的传输状态信息选择进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流，包括：

根据多个传输通道中的每个传输通道的传输状态信息，当确定所述多个传输通道中有传输状态信息为正常的传输通道时，选择某个传输状态信息为正常的传输通道作为进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流；

当确定所述多个传输通道中没有传输状态信息为正常的传输通道时，通过当前的主用传输通道来传输数据流。

6.一种多通道中数据流的传输装置，其特征在于，包括：

冗余控制模块，用于获取多个传输通道中每个传输通道中的数据流在传输过程中的丢失信息，根据所述丢失信息确定每个传输通道的传输状态信息；

业务选择模块，用于根据所述冗余控制模块所获取的每个传输通道的传输状态信息选择进行数据流传输的主用传输通道，通过所述主用传输通道来传输数据流；

特征信息提取模块，用于获取多个传输通道中各个传输通道接收到的数据包的特征信息，以及各个传输通道的数据流中的各个业务的基本流码率，将所述特征信息和基本流码率信息传输给冗余控制模块；

所述冗余控制模块包括：

第一处理模块，用于根据所述特征信息提取模块传输过来的某个传输通道的数据包的特征信息，获取所述某个传输通道的各个数据包的接收时间；当到达预定的定时周期时，获取所述某个传输通道最后一次接收到的数据包的接收时间和当前时间之间的时间间隔值；

当所述时间间隔值大于或等于预先设定的时间判决门限值时，则确定所述某个传输通道的传输状态为异常；否则，确定所述某个传输通道的传输状态为正常。

7.根据权利要求6所述的多通道中数据流的传输装置，其特征在于，所述装置还包括：

定时器模块，用于设置定时周期，对所述定时周期进行计时，将所述定时周期的计时信息传输给冗余控制模块。

8.根据权利要求6或7所述的多通道中数据流的传输装置，其特征在于，所述冗余控制模块包括：

第二处理模块，当到达预定的定时周期时，根据所述特征信息提取模块传输过来的某个传输通道的数据流中的各个业务的基本流码率，当至少一个业务的基本流码率为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为异常；当所有业务的基本流码率都不为零时，则确定所述某个传输通道的传输状态为正常。

Images