CN107276840A - 一种监控数据传输的方法及相关设备 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例公开了一种监控数据传输的方法及相关设备，用于节省传输资源，并提高集成化程度。本发明实施例方法包括：协议转换设备接收应答器发送的第一监控数据，第一监控数据为采用第一协议传输的监控数据；协议转换设备根据第一监控数据和第二协议，得到第二监控数据，第二监控数据为采用第二协议传输的数据，第二监控数据包括指示信息和有效载荷，指示信息用于指示有效载荷为监控数据，协议转换设备向头端发送第二监控数据。本发明实施例还提供了一种协议转换设备和头端设备，用于节省传输资源，提高集成化程度。

Description

一种监控数据传输的方法及相关设备
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种监控数据传输的方法及相关设备。
背景技术
随着数字技术和计算机技术的迅猛发展，电信、计算机和有线电视网络开始相互渗透，为了便于管理和节省资源，通过单一网络向用户提供话音、数据、图像和电视等综合业务，这就是三网合一。目前，光纤同轴电缆混合网(英文：Hybrid Fiber Coaxial，缩写：HFC)是三网合一的主要代表。随着HFC网络规模的不断扩大，HFC网络所使用的设备的种类和数量也不断增加。随着设备的种类和数量的增加，网络的可靠性会逐步降低。为了提高可靠性，需要对HFC网络中的设备进行监控并对获得的监控数据进行管理。目前，HFC网络中监控数据的传输存在资源浪费的问题，且集成化程度较低。
发明内容
本发明实施例提供了一种监控数据传输的方法及相关设备，有助于节省传输资源和提高集成化程度。
本发明实施例中提供了一种监控数据传输的方法，该方法应用于设备状态监控系统，该系统包括：头端设备、协议转换设备和应答器。其中，头端设备主要用于对各个被控设备进行工作状态的监控和故障管理。头端设备可以包括网络管理服务器、数据库服务器和若干台客户机，网络管理服务器、数据库服务器和若干台客户机之间通过基于IP协议的网络进行通信，基于IP协议的网络比如局域网、城域网或internet。网管服务器是网管系统的数据调度处理中心。数据库服务器存放网管系统的所有数据信息，二者也可以集成在同一硬件平台上。该被控设备可以是放大器，也可以是供电器，或其他设备。应答器以内嵌或外挂形式安装于被控设备。应答器采集被控设备的监控数据，并与协议转换设备进行通信，传输监控数据。协议转换设备与头端设备之间采用第一协议传输监控数据，协议转换设备与应答器之间采用第二协议传输监控数据。协议转换设备是连接两个网络的设备，用于实现两种标准通信协议的转换。该协议转换设备向上提供以太网接口，向下提供射频接口，还能够实现监控数据解析、封装和转发等功能。
第一方面，本发明实施例提供了一种监控数据传输的方法，其中，协议转换设备接收应答器发送的第一监控数据，第一监控数据为采用第一协议传输的监控数据。例如，第一协议可以为HFC网络协议，第一协议可以为有线传输数据业务接口规范(英文：Data Over Cable Service Interface Specification，缩写：DOCSIS)协议，也可以为混合管理子层标准(英文：Hybrid ManagementSub-layer Specification and Standards，缩写：HMS)协议，第二协议可以为基于IP的协议。协议转换设备通过HFC网络接收应答器发送的第一监控数据，协议转换设备需要将该第一监控数据转换成能够在基于IP协议的网络中传输的数据后，才能进行数据传输。因此，协议转换设备将采用第一协议传输的监控数据转换成采用第二协议传输的监控数据。协议转换设备根据第一监控数据和第二协议得到第二监控数据，第二监控数据为采用第二协议传输的数据，第二监控数据包括指示信息和有效载荷，指示信息用于指示有效载荷为监控数据。协议转换设备向头端设备发送第二监控数据。
本发明实施例中，协议转换设备向上提供基于IP的以太网接口，向下提供射频接口。协议转换设备在向头端设备发送的监控数据中添加指示信息，用于区别在相同的光纤上传输的非监控数据。这样，头端设备可以根据指示信息确定哪些是监控数据，哪些是非监控数据。头端设备可以通过监控数据中的指示信息，将监控数据从接收到的数据中识别出来，从而实现通过同一光纤传输监控数据和非监控数据，有助于提高传输介质的集成度，节省了传输资源和成本。本发明实施例提供的方法改变了传统的只能将监控数据承载在射频信号中向头端设备发送的方式，更加发挥了D-CMTS数字化优势。
在一种可能的实现方式中，协议转换设备可以为网关，协议转换设备根据第一监控数据和第二协议得到第二监控数据具体可以为：协议转换设备对第一监控数据进行解封装，获得有效载荷，协议转换设备根据第二协议，对有效载荷和指示信息进行封装，得到第二监控数据。其中，第二协议可以为TCP/IP协议。
在另一种可能的实现方式中，协议转换设备包括网关和有线电视融合接入平台(英文：Converged Cable Access Platform，缩写：CCAP)。协议转换设备的功能在状态监控系统中由网关和CCAP共同来执行。网关接收应答器发送的第一监控数据后，对该第一监控数据进行解封装，获得有效载荷。网关根据第三协议，对有效载荷、指示信息和第二标识进行封装，得到第三监控数据。其中，第二标识用于指示接口和与其连接的应答器的映射关系。第三协议为网关与CCAP间采用的传输协议。该网关将得到的第三协议的监控数据通过网络发送给CCAP。然后，CCAP提取该监控数据的有效载荷，CCAP根据第二协议对有效载荷、第二标识和指示信息进行封装，得到第二监控数据，CCAP与头端设备之间采用第二协议传输数据。该第二协议和第三协议都是基于IP的协议，比如第三协议可以为用户数据报协议(英文：User DatagramProtocol，缩写：UDP)协议，第二协议为IP协议。
本发明实施例中，提供了两种头端设备与协议转换设备之间的数据封装方式，对于不同的协议转换设备具有对应性的封装的适应方案，增加了技术方案的灵活性和可操作性。
上行数据的传输可以是应答器经协议转换设备，向头端设备传输数据。下行数据的传输可以是头端设备经协议转换设备，向应答器传输数据。
在另一个可能的实现方式中，协议转换设备接收头端设备发送的第二处理数据，第二处理数据为头端设备对第二监控数据进行处理后得到的数据。第二处理数据包括第一标识，第一标识为应答器的标识，第二处理数据为采用第二协议传输的处理数据。协议转换设备根据第一协议和第二处理数据，得到第一处理数据，第一处理数据为采用第一协议传输的处理数据。由于协议转换设备包括多个接口，每个接口至少连接一个放大器，那么在下行数据传输的过程中，协议转换设备需要通过第一标识与接口的对应关系确定通过哪个接口发送第一处理数据。协议转换设备根据对应关系和第一标识，确定出与应答器通信的接口，对应关系包括第一标识和接口。协议转换设备通过接口，向应答器发送第一处理数据。
本发明实施例中，由于增加了协议转换设备，协议转换设备包括多个接口，使得多个被控设备可以由一个头端设备来监控，达到了头端设备复用的效果，改变了传统的监控系统中头端设备只能监控固定数量的被控设备，节省了头端设备资源，提高了集成度。
在另一个可能的实现方式中，协议转换设备接收头端设备发送的第二处理数据，第二处理数据为第二监控数据经处理后得到的数据，第二处理数据包括第二标识，第二标识用于指示接口和与其连接的应答器的映射关系。协议转换设备根据第一协议和第二处理数据，得到第一处理数据。协议转换设备根据第二标识，确定出与应答器通信的接口。然后，协议转换设备通过确定出的接口，向应答器发送第一处理数据。
在另一个可能的实现方式中，协议转换设备根据第一协议和第二处理数据，得到第一处理数据具体的可以为：协议转换设备对第二处理数据进行解封装，获得处理后的有效载荷和标识信息，协议转换设备根据第一协议对有效载荷和标识信息进行封装，得到第一处理数据，标识信息包括第一标识和/或第二标识。
在一个可能的实现方式中，协议转换设备提取该处理数据中的应答器的地址，根据提取的地址和第一协议的类型指示生成第一协议的MAC层信息，添加基于第一协议的混合管理子层物理层(英文：Hybrid ManagementSub-Layer physical layer，缩写：HMS PHY)信息，得到第一处理数据。
在另一个可能实现的方式中，CCAP接收第二处理数据，对该第二协议的处理数据进行解封装，提取处理后的有效载荷，其中，第二处理数据为采用第二协议传输的处理数据，然后，CCAP再根据第三协议对处理后的有效载荷和第二标识进行封装，得到第三处理数据，并将该第三处理数据发送给对应的网关。其中，第三处理数据为采用第三协议传输的处理数据，该CCAP将第三处理数据发送给对应的网关后，网关提取第二标识和处理后的有效载荷，并根据第一协议对该处理后的有效载荷进行重新封装，得到第一处理数据。第一处理数据为采用第一协议传输的数据，第一协议为HFC网络的协议。
在另一个可能实现的方式中，第一协议为混合光纤同轴电缆网HFC网络协议，第二协议为基于IP的协议。
第二方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存上述协议转换设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
第三方面，本发明实施例提供了一种协议转换设备，具有实现上述方法中实际中协议转换设备所执行的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第四方面，协议转换设备的结构中包括存储器，收发器和处理器。其中存储器用于存储计算机可执行程序代码，并与收发器耦合。该程序代码包括指令，当该处理器执行该指令时，该指令使协议转换设备执行上述方法中所涉及的信息或者指令。
第五方面，本发明实施例提供了一种监控数据传输的方法，其中，头端设备接收协议转换设备发送的数据，数据为采用预设协议传输的数据，监控数据包括指示信息和有效载荷，由于在头端设备与协议转换设备之间的数据传输路径上，同一根光纤上即传输监控数据又传输非监控数据，因此，当头端设备接收到数据时，若该数据携带了指示信息，指示信息用于指示有效载荷为监控数据，则表明该数据为监控数据，头端设备根据指示信息确定监控数据。头端设备从监控数据中获得有效载荷。
在另一个可能实现的方式中，头端设备根据指示信息，从数据中获得有效载荷之后，头端设备对有效载荷进行处理，得到处理数据。头端设备向协议转换设备发送处理数据。
在另一个可能实现的方式中，头端设备对有效载荷进行处理，得到处理数据具体可以为：头端设备接收到数据后，提取该数据的有效载荷和第一标识，头端设备对有效载荷进行处理，得到处理后的有效载荷，头端设备根据预设协议对处理后的有效载荷和第一标识进行封装，得到处理数据。其中，预设协议可以为基于IP的协议。第一标识可以为应答器的地址，应答器的序号或应答器的索引，优选的，第一标识可以为应答器的地址。
在另一个可能的实现方式中，头端设备接收到数据后，提取数据中的有效载荷和第二标识，该第二标识用于指示接口和与其连接的应答器的映射关系。头端设备对有效载荷进行处理，得到处理后的有效载荷。头端设备根据预设协议对处理后的有效载荷和第二标识进行封装，得到处理数据。
第六方面，本发明实施例提供了一种计算机存储介质，用于储存上述头端设备所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方面所设计的程序。
第七方面，本发明实施例提供了一种头端设备，具有实现上述方法中实际中头端设备所执行的功能。该功能可以通过硬件实现，也可以通过硬件执行相应的软件实现。该硬件或软件包括一个或多个与上述功能相对应的模块。
第八方面，头端设备的结构中包括存储器，收发器和处理器。其中存储器用于存储计算机可执行程序代码，并与收发器耦合。该程序代码包括指令，当该处理器执行该指令时，该指令使头端设备执行上述方法中所涉及的信息或者指令。
第九方面，本发明实施例提供了一种设备状态监控系统，该系统包括头端设备，协议转换设备和应答器，协议转换设备为上述第三方面和第四方面提供的协议转换设备，头端设备为上述第七方面和第八方面提供的设备。
附图说明
图1为现有技术中设备监控系统结构示意图；
图2为本发明实施例中设备监控系统结构示意图；
图3为本发明实施例中子系统结构示意图；
图4为本发明实施例中设备监控系统结构示意图；
图5为本发明实施例中监控数据传输的方法的示意图；
图6为本发明实施例中网关转发监控数据的一个实施例的示意图；
图7为本发明实施例中网关转发监控数据的另一个实施例的示意图；
图8为本发明实施例中协议转换设备的一个实施例的结构示意图；
图9为本发明实施例中协议转换设备的另一个实施例的结构示意图；
图10为本发明实施例中头端设备的一个实施例的结构示意图；
图11为本发明实施例中头端设备的另一个实施例的结构示意图。
具体实施方式
随着设备的种类和数量的增加，网络的可靠性会逐步降低。为了提高可靠性，需要对HFC网络中的设备进行监控并对获得的监控数据进行管理。被监控的设备可以为放大器、电源设备等，以下该被监控的设备可以以放大器为例进行说明，由于线路衰减的原因，在线路中需要设置放大器，放大器常常会出现故障，据不完全统计，一个中等规模的在一年内平均出现信号中断的故障可能达数十次，由此而产生信号中断的时间会长达数十小时。这无疑会造成巨大的损失。通常的方法中，设备状态监控系统结构如下，请参阅图1所示的设备状态监控系统100，例如，该系统100包括：分布式线缆调制解调器终端系统(英文：distributed cable modem termination system，缩写：D-CMTS)设备103、光线路终端(英文：optical line terminal，缩写：OLT)102和波分复用设备(英文：Wavelength Division Multiplexing，缩写:WDM)101、放大器(应为：Amplifier，缩写：AMP)104、混合器(Mixer)107和混合管理子层头端(英文：Hybrid Management Sub-Layer Headend，缩写：HMS Headend)106。混合管理子层头端以下简称头端设备或头端。其中，OLT 102、WDM 101和D-CMTS设备103通过光纤依次连接，WDM101把不同波长的光信号复用到一根光纤中进行传送，OLT 102与D-CMTS设备103之间传递网络数据，例如，以太网数据。头端设备106与D-CMTS设备103通过电缆连接，头端设备106与D-CMTS设备103之间传递监控数据。
在终端和D-CMTS设备103之间，由于线路衰减的原因，中间需要增加放大器104。为了减少放大器出现故障的概率，或及时获知放大器的故障信息，该放大器中设置应答器1041。该应答器用于侦测放大器的是否出现故障，获取或采集放大器的状态信息。头端设备用于监控各放大器的工作状态。头端设备与放大器104之间需要传递监控数据。下面对于传递监控数据的过程进行举例说明：
上下行采用不同的方式来传输。例如，对于上行方向，应答器侦测到故障后，向头端设备106上报监控数据，监控数据承载在应答器发出的64MHZ的射频信号中，通过同轴电缆传递到D-CMTS设备103，D-CMTS设备103把监控数据发送到头端设备106。对于下行方向，头端设备106把承载在110MHZ射频信号的监控数据发往混合器(Mixer)107，通过1550nm的波长在光纤上传输送往WDM 101；WDM 101把OLT 102来的波长信号与混频器来的波长信号混合在一起，通过一根光纤送往D-CMTS设备103。
从上述例子可以看出，头端设备与D-CMTS设备之间传递监控数据需要另外的传输线缆进行传输，集成化程度低，浪费了线缆资源。
本发明实施例提供了一种监控数据传输的方法及相关设备，充分发挥了D-CMTS数字化优势；头端设备与协议转换设备之间通过一根光纤即传输网络数据又传输监控数据，有助于提高传输介质的集成度，节省了传输资源和成本。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的实施例能够以除了在这里图示或描述的内容以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
本发明实施例中提供了一种监控数据传输的方法，该方法应用于HFC网络中的设备状态监控系统200，下面先对该监控系统的结构进行简要说明，请参阅图2所示的设备状态监控系统200示意图，该系统200包括：混合管理子层头端设备(英文：Hybrid Management Sub-Layer Headend，缩写：HMSHeadend)206、D-CMTS设备203、光线路终端(OLT)202。D-CMTS设备203包括协议转换设备。其中，在本发明的一个实施例中，该协议转换设备可以为混合管理子层网关(英文：Hybrid Management Sub-Layer Gateway，缩写：HMS Gateway)。混合管理子层网关以下简称网关。
头端设备206与OLT 202连接，OLT 202与D-CMTS设备203连接，D-CMTS设备203包括网关2031。每个网关2031管理至少一个放大器204。其中，网关2031可以集成于D-CMTS设备203内，也可以独立设置。本发明实施例中以HMS Gateway 2031集成于D-CMTS设备203内进行举例说明。网关2031通过电缆与放大器204连接。网关2031可以包括多个接口，每个接口可以连接至少一个放大器204。
本发明实施例中，头端设备206主要用于对各个被控设备进行工作状态的监控和故障管理，比如：识别故障的类型和性质，记录故障的所有信息，为分析故障原因提供资料。头端设备206可以包括网络管理服务器、数据库服务器和若干台客户机。网络管理服务器、数据库服务器和若干台客户机之间通过基于IP协议的网络传输数据，比如局域网、城域网或internet，网管服务器是网管系统的数据调度处理中心，数据库服务器存放网管系统的所有数据信息，二者也可以集成在同一硬件平台上。该被控设备可以是放大器，也可以是供电器，或其他设备，本发明实施例中，被控设备以放大器为例进行说明。
本发明实施例中，OLT 202与D-CMTS设备203之间传输IP网络数据，如图2所示，网络数据的传输路径为“OLT 202—D-CMTS设备203”，头端设备206与D-CMTS设备203之间需要传递的监控数据也承载在上述传输路径中，即监控数据的传输路径为“头端设备206—OLT 202—D-CMTS设备203”。
首先，OLT 202与D-CMTS设备203之间传输IP网络数据，本发明实施例中，网络数据以以太网数据为例进行说明，那么，在头端设备206与D-CMTS设备203之间需要将监控数据承载在以太网信号中，头端设备206通过以太网接口接收或发送监控数据，由于上述传输路径即传输监控数据又传输非监控数据，这就需要头端设备206能对接收到的数据进行识别，哪些是监控数据，哪些是非监控数据，当传输上行数据时，头端设备206接收到数据，通过数据中携带的指示信息识别出监控数据，并可以对监控数据进行处理。
其次，该设备状态监控系统200通过基于IP协议的网络和HFC网络这两个网络传递监控数据，D-CMTS设备203属于局端设备，部署在HFC网络的光节点，头端设备206与D-CMTS设备203之间传递以太网信号，属于基于IP协议的网络，D-CMTS设备203与放大器204之间传输的监控数据需要承载在射频信号上进行传输，属于HFC网络，且支持有线传输数据业务接口规范(英文：Data Over Cable Service Interface Specification，缩写：DOCSIS)，因此，“头端设备206与D-CMTS设备203之间的监控数据”和“D-CMTS设备203与放大器之间的监控数据”所支持的协议不同。
本发明实施例中，网关2031与头端设备206之间的监控数据通过基于IP协议的网络传输，而网关2031与应答器2041之间的监控数据通过HFC网络传输。网关2031是连接基于IP协议的网络和HFC网络的网关，起到两种标准通信协议的转换作用，并且该网关2031向上提供基于IP的以太网接口，向下提供射频接口，并实现监控数据解析、封装和转发等功能，应答器2041以内嵌或外挂形式安装于被控设备端(如，放大器)。应答器采集被控设备的监控数据，并与网关2031进行通信，传输监控数据。
再次，请结合图3进行理解，头端设备206可以管理多个D-CMTS设备203，每个D-CMTS设备203包括网关2031，每个网关2031又包括多个接口20311，每个接口20311连接的同轴电缆上至少连接有一个应答器2041，也就是说网关2031的一个接口20311可以接收多个应答器发送的监控数据，这样头端设备206可以管理多个网关2031，监控多个放大器204的工作状态，处理多个放大器204发送的监控数据，其中，网关2031的每个接口与该接口连接的应答器2041组成一个子系统2001，该子系统2001与其包括的应答器2041和接口20311具有对应的关系表，或者该关系表还具有一个与该关系表具有映射关系的标识，需要说明的是，本发明中的第一标识为应答器的标识，该应答器的标识包括应答器的地址，应答器的索引或应答器的序号，本发明实施例中的应答器的标识可以以应答器的地址进行举例说明。本发明中的第二标识为子系统标识。该关系表可以由网关学习建立或静态配置，并由网关2031进行维护，该关系表用于当网关2031进行下行转发监控数据时，根据应答器的地址确定该应答器所属的接口，网关2031通过该接口转发监控数据，使监控数据可以正确到达对应的应答器。本发明实施例中，通过头端设备206可以同时管理D-CMTS设备下的多个被控设备(放大器)，即多个被控设备可以有一个头端设备来监控，达到了头端设备复用的效果，改变了传统的监控系统中头端设备只能监控固定数量的被控设备，节省了头端设备资源，提高了集成度。
需要说明的是，在实际应用中，一种监控数据传输的方法还可以应用到另一个设备状态监控系统300中，该设备状态监控系统300如图4所示，该设备状态监控系统300包括头端设备306、协议转换设备301、远端PHY设备(英文：Remote PHY Device，缩写：RPD)303、放大器304；其中，该协议转换设备包括有线电视融合接入平台(英文：Converged Cable AccessPlatform，缩写：CCAP)302和网关3031，网关3031内设于远端PHY设备(英文：Remote PHY Device，缩写：RPD)303内，应答器3041内设于放大器304内，头端设备306与CCAP 302通过IP网络连接，CCAP302与RPD 303通过IP网络连接。
设备状态监控系统300与设备状态监控系统200的区别在于，在设备状态监控系统300中，协议转换设备301包括有线电视融合接入平台(英文：Converged Cable Access Platform，缩写：CCAP)302和网关3031，协议转换设备的功能在状态监控系统300中由网关3031和CCAP 302共同来执行。
为了便于理解，下面对本发明提供的一种数据传输的方法进行具体描述。
一种监控数据传输的方法，该方法应用于设备状态监控系统，该设备状态监控系统的结构请参阅图2和图4进行理解，该系统包括：头端设备，协议转换设备和应答器。
请参阅图5所示，一种监控数据的传输方法的实施例包括：
步骤501、应答器向协议转换设备发送第一协议的监控数据。
当应答器采集到放大器的故障信息时，该应答器通过HFC网络将第一协议的监控数据承载在射频信号中向协议转换设备发送。该第一协议为HFC网络协议，需要说明的是，本发明的第一监控数据与第一协议的监控数据均为采用第一协议传输的数据，第一协议为HFC网络协议。例如，该第一协议可以为DOCSIS协议，可以为混合管理子层标准(英文：Hybrid ManagementSub-layer Specification and Standards，缩写：HMS)协议。
步骤502、协议转换设备接收应答器发送的第一协议的监控数据，并根据第二协议和第一协议的监控数据，得到第二协议的监控数据。
协议转换设备通过HFC网络接收应答器发送的第一协议的监控数据，协议转换设备需要将该监控数据转换成能够在基于IP协议的网络中传输的数据后，才能进行数据传输，因此，需要将第一协议的监控数据转换成第二协议的监控数据。
需要说明的是，本发明中的第二监控数据与第二协议的监控数据均是指采用第二协议传输的数据，第二协议为基于IP的协议。
具体的，对于将第一协议的监控数据转换为第二协议的监控数据的具体方式举两个例子进行说明，在下面两个例子中头端设备与协议转换设备之间的数据封装方式不同。
首先，在第一个例子中，该协议转换设备可以为网关，请结合图2和图6进行理解，协议转换设备接收应答器发送的第一协议的监控数据后，对该第一协议的监控数据进行解封装，解封装混合管理子层物理层(英文：HybridManagement Sub-Layer physical layer，缩写：HMS PHY)和混合管理子层媒体介入控制层(英文：Hybrid Management Sub-Layer physical layer MediaAccess Control，缩写：HMS MAC)信息，提取有效载荷payload。
协议转换设备给提取有效载荷添加头部，该头部包括第一标识，第二协议类型指示(例如，TCP/IP协议)。需要说明的是，第一标识为应答器的标识，应答器的标识可以为应答器的序号，应答器的索引，优选的，应答器的标识可以为应答器的地址。
协议转换设备对添加头部后的有效载荷和第二协议的类型指示继续添加外层封装，封装指示信息，外层封装完成后，得到第二协议的监控数据。其中，类型指示用于指示协议的类型为第二协议，该指示信息用于指示该数据的类型为监控数据。第二协议的类型指示可以是第二协议的监控数据中的protocol type字段携带的信息。
可选的，本发明实施例还提供了另一种封装方式，在第二个例子中，请结合图4和图7进行理解，该协议转换设备包括网关和CCAP。
网关接收应答器发送的第一协议的监控数据后，对该第一协议的监控数据进行解封装，解封装HMS PHY层信息，提取HMS MAC层信息和有效载荷(payload)。
网关给提取的HMS MAC层信息和payload添加外层封装，封装指示信息和子系统标识(Region ID)，通过对HMS包括的子协议(VXLAN/PW/L2TP等)添加对应字段来指示第三协议类型，得到第三协议的监控数据。需要说明的是，本发明中的第三协议的监控数据与第三监控数据意义相同，都是采用第三协议传输的数据。
该网关将得到的第三协议的监控数据采用第三协议将该第三协议的监控数据发送给CCAP，CCAP剥离HMS MAC层信息，提取该监控数据的有效载荷payload，给提取有效载荷添加头部，该头部包括应答器的地址，第二协议的类型指示，并对该监控数据的有效载荷添加外层封装，封装指示信息，得到第二协议的监控数据。需要说明的是，该第二协议和第三协议都是基于IP的协议。比如，第二协议为IP协议，第三协议可以为UDP协议，互联网控制信息协议(英文：Internet Control Message Protocol，缩写：ICMP)等。
本发明实施例中，提供了两种头端设备与协议转换设备之间的数据封装方式，对于不同的协议转换设备具有对应性的封装的适应方案，增加了技术方案的灵活性和可操作性。
步骤503、协议转换设备向头端设备发送第二协议的监控数据。
协议转换设备通过基于IP协议的网络向头端设备发送第二协议的监控数据，且该监控数据承载在以太网信号中发送。
步骤504、头端设备接收第二协议的监控数据，并根据第二协议的监控数据的指示信息识别出该监控数据。
由于在头端设备与协议转换设备之间的数据传输路径上，一条光纤上即传输监控数据又要传输非监控数据，因此，当头端设备接收到数据时，若该数据携带了指示信息，则表明该数据为监控数据，头端设备根据数据中携带的指示信息确定监控数据。
步骤505、头端设备对第二协议的监控数据进行处理，得到第二协议的处理数据。
请结合图6进行理解，头端设备接收第二协议的监控数据，提取该监控数据的有效载荷(payload)和应答器标识，对有效载荷进行处理，对处理后的有效载荷和应答器标识添加外层封装，得到第二协议的处理数据。其中，本步骤中的应答器标识可以为应答器的地址，应答器的序号或应答器的索引，优选的，应答器的标识可以为应答器的地址。
可选的，在第二个例子中，请结合图7进行理解，头端设备接收到第二协议的监控数据，提取该第二协议的监控数据的有效载荷(payload)和子系统标识，对有效载荷进行处理，对处理后的有效载荷和应答器标识添加外层封装，得到第二协议的处理数据。
步骤506、头端设备向协议转换设备发送第二协议的处理数据。
在第一个例子中，请结合图6进行理解，该协议转换设备为网关，由于头端设备可能管理多个网关，头端设备根据接收到的第二协议的处理数据中的应答器的地址信息，查找应答器与网关的对应关系表，得到对应的协议转换设备的位置。需要说明的是，应答器与网关的对应关系表可以是在头端设备中预先配置的。
可选的，在第二个例子中，请结合图7进行理解，头端设备向CCAP发送第二协议的处理数据。
步骤507、协议转换设备接收头端设备发送的第二协议的处理数据，将根据第二协议的处理数据和第一协议，得到第一协议的处理数据。
协议转换设备通过基于IP协议的网络接收第二协议的处理数据，需要将第二协议的处理数据转换成能够在HFC网络中传输的数据后，再向应答器发送。第二协议为基于IP的协议，第一协议为HFC网络中的相关协议。
具体的，针对第一个例子，协议转换设备提取该处理数据中的应答器的地址，根据提取的地址和第一协议的类型指示生成第一协议的MAC层信息，添加第一协议的HMS PHY层信息，得到第一协议的处理数据。第一协议的类型指示可以是protocol type字段携带的信息。
针对第二个例子，CCAP接收第二协议的处理数据，对该第二协议的处理数据进行解封装，提取处理后的有效载荷，生成HMS MAC层信息，CCAP对处理后的有效载荷，HMS MAC层信息以及子系统标识(Region ID)添加外层封装，得到第三协议的处理数据，并将该第三协议的处理数据发送给对应的网关。需要说明的是，CCAP在处理上行监控数据过程中，会学习应答器与网关的对应关系，下行向网关发送处理数据时，CCAP通过网关地址，查找该对应关系，找到网关的地址，向对应的网关发送第三协议的处理数据。需要说明的是，该第二协议和第三协议都是基于IP的协议。
该CCAP将第三协议的监控数据发送给对应的网关后，网关提取处理后的有效载荷和子系统标识，对该处理后的有效载荷进行重新封装，封装第一协议的MAC层信息和PHY层信息，得到第一协议的处理数据。第一协议为HFC网络协议。
步骤508、协议转换设备确定应答器的所属的协议转换设备的接口。
由于协议转换设备包括多个接口，每个接口至少连接一个放大器，那么在下行数据传输的过程中，协议转换设备需要通过第一标识与对应关系确定通过哪个接口发送第一协议的处理数据。
在第一例子中，协议转换设备查找应答器与子系统的关系表，确定该应答器所属的接口，或者在第二例子中，HMS Gateway根据子系统的标识确定该应答器所属的接口。
步骤509、协议转换设备通过接口向应答器发送第一协议的处理数据。
协议转换设备通过接口将第一协议的处理数据承载在射频信号中输出，通过接口向应答器发送。
本发明实施例中，协议转换设备与头端设备之间的监控数据传递通过基于IP协议的网络传输，而协议转换设备与应答器的监控数据传递通过HFC网络传输。协议转换设备起到两种标准通信协议的转换作用，并且该网关向上提供基于IP的以太网接口，头端设备协议转换设备可以将该监控数据承载在以太网信号中进行发送，并且在监控数据中添加指示信息，用于区别在相同的光纤上传输的网络信号，改变了传统的只能将监控数据承载射频信号中向头端设备发送，更加发挥了D-CMTS数字化优势；头端设备与协议转换设备之间通过一根光纤既传输监控数据又传输非监控数据，提高了集成度，节省了传输介质及成本。
以上是对一种监控数据传输的方法进行描述，下面对一种监控数据传输的方法所应用的相关设备进行具体描述，请参阅图8所示，本发明实施例中的协议转换设备应用于如图2所示的设备监控系统，协议转换设备的一个实施例包括：
接收模块801，用于接收应答器发送的第一监控数据，第一监控数据为采用第一协议传输的监控数据。
处理模块802，用于根据第二协议和接收模块801接收的第一监控数据，得到第二监控数据，第二监控数据为采用第二协议传输的监控数据，第二监控数据包括指示信息和有效载荷，指示信息用于指示有效载荷为监控数据。
发送模块803，用于向头端设备发送处理模块802处理得到的第二监控数据。
进一步的，处理模块802还用于执行图5对应的方法实施例中的步骤502中“根据第一协议的监控数据和第二协议，得到第二协议的监控数据的步骤”；还用于执行步骤504中根据第二协议的监控数据的指示信息识别出监控数据的步骤；及执行步骤507中的将第二协议的处理数据和第一协议得到第一协议的处理数据的步骤；及步骤508；
接收模块801用于执行步骤502中的接收应答器发送的第一协议的监控数据的步骤；及步骤507中的接收头端设备发送的第二协议的处理数据的步骤；及执行步骤504中接收第二协议的监控数据的步骤。发送模块803用于执行步骤503；及步骤509。
进一步的，图8中的协议转换设备是以功能模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中，图8中的协议转换设备包括的模块可以通过图9的处理器910、收发器920和存储器930来实现，存储器930用于存储可执行程序代码，其中，该代码包括指令，处理器910根据指令使协议转换设备执行图5对应的实施例中的协议转换设备所执行的方法。
如图10所示，本发明实施例还提供了一种头端设备。该头端设备应用于设备监控系统。该头端设备包括：
接收模块1001，用于接收协议转换设备发送的数据，数据为采用预设协议传输的数据，数据包括指示信息和有效载荷，指示信息用于指示有效载荷为监控数据；
处理模块1002，用于根据接收模块1001接收的指示信息，从数据中获得有效载荷。
进一步的，接收模块1001用于执行图5对应实施例中步骤504中的接收第二协议的监控数据的步骤；处理模块1002用于执行步骤504中的根据第二协议的监控数据的指示信息识别出该监控数据；及用于执行步骤505。
进一步的，头端设备还包括发送模块1003，用于执行步骤506。
进一步的，图10中的头端设备是以功能模块的形式来呈现。这里的“模块”可以指特定应用集成电路(application-specific integrated circuit，ASIC)，电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中，图10中的头端设备包括的模块可以通过图11的收发器1110、处理器1120和存储器1130来实现。存储器1130用于存储可执行程序代码，其中，该代码包括指令，处理器1120根据指令使头端设备执行图5对应的实施例中的头端设备所执行的方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统，装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种监控数据传输的方法，其特征在于，所述方法包括：
所述协议转换设备接收应答器发送的第一监控数据，所述第一监控数据为采用第一协议传输的监控数据；
所述协议转换设备根据所述第一监控数据和第二协议得到第二监控数据，所述第二监控数据为采用所述第二协议传输的数据，所述第二监控数据包括指示信息和有效载荷，所述指示信息用于指示所述有效载荷为监控数据；
所述协议转换设备向所述头端设备发送所述第二监控数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述协议转换设备根据所述第一监控数据和第二协议，得到第二监控数据包括：
所述协议转换设备对所述第一监控数据进行解封装，获得有效载荷；
所述协议转换设备根据所述第二协议和所述指示信息，对所述有效载荷进行封装，得到所述第二监控数据。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述协议转换设备接收所述头端设备发送的第二处理数据，所述第二处理数据为所述第二监控数据经处理后得到的数据，所述第二处理数据包括第一标识，所述第一标识为所述应答器的标识，所述第二处理数据为采用第二协议传输的处理数据；
所述协议转换设备根据所述第一协议和所述第二处理数据，得到第一处理数据，所述第一处理数据为采用第一协议传输的处理数据；
所述协议转换设备根据对应关系和所述第一标识，确定与所述应答器通信的接口，所述对应关系包括所述第一标识和所述接口；
所述协议转换设备通过所述接口，向所述应答器发送所述第一处理数据。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述协议转换设备接收所述头端设备发送的第二处理数据，所述第二处理数据为所述第二监控数据经处理后得到的数据，所述第二处理数据包括第二标识，所述第二标识用于指示接口和与其连接的应答器的映射关系；
所述协议转换设备根据所述第一协议和所述第二处理数据，得到第一处理数据，所述第一处理数据为采用第一协议传输的处理数据；
所述协议转换设备根据所述第二标识，确定与所述应答器通信的接口；
所述协议转换设备通过所述接口，向所述应答器发送所述第一处理数据。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述协议转换设备根据所述第一协议和所述第二处理数据，得到第一处理数据包括：
所述协议转换设备对所述第二处理数据进行解封装，获得处理后的有效载荷；
所述协议转换设备根据所述第一协议对所述有效载荷进行封装，得到所述第一处理数据。
6.根据权利要求1至4任一所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
所述第一协议为混合光纤同轴电缆网HFC网络协议，所述第二协议为基于IP的协议。
7.一种监控数据传输的方法，其特征在于，所述方法包括：
头端设备接收协议转换设备发送的数据，所述数据为采用预设协议传输的数据，所述数据包括指示信息和有效载荷，所述指示信息用于指示所述有效载荷为监控数据；
所述头端设备根据所述指示信息，从所述数据中获得所述有效载荷。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述头端设备根据所述指示信息，从所述数据中获得所述有效载荷之后，所述方法还包括：
所述头端设备对所述有效载荷进行处理，得到处理数据；
所述头端设备向所述协议转换设备发送所述处理数据，所述处理数据是采用所述预设协议传输的数据。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述监控数据还包括第一标识，所述第一标识为应答器的标识，所述头端设备对所述有效载荷进行处理，得到处理数据包括：
所述头端设备对所述有效载荷进行处理，得到处理后的有效载荷；
所述头端设备根据所述预设协议，对所述处理后的有效载荷和所述第一标识进行封装，得到所述处理数据。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述监控数据还包括第二标识，所述第二标识用于指示接口和与其连接的应答器的映射关系，所述头端设备对所述有效载荷进行处理，得到处理数据包括：
所述头端设备对所述有效载荷进行处理，得到处理后的有效载荷；
所述头端设备根据所述预设协议，对所述处理后的有效载荷和所述第二标识进行封装，得到所述处理数据。
11.一种协议转换设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收应答器发送的第一监控数据，所述第一监控数据为采用第一协议传输的监控数据；
处理模块，用于根据第二协议和所述接收模块接收的所述第一监控数据，得到第二监控数据，所述第二监控数据为采用所述第二协议传输的数据，所述第二监控数据包括指示信息和有效载荷，所述指示信息用于指示所述有效载荷为监控数据；
发送模块，用于向所述头端设备发送所述处理模块处理得到的所述第二监控数据。
12.根据权利要求11所述的协议转换设备，其特征在于，所述处理模块具体用于：
对所述第一监控数据进行解封装，获得有效载荷；
根据所述第二协议和所述指示信息，对所述有效载荷进行封装，得到所述第二监控数据。
13.根据权利要求11或12所述的协议转换设备，其特征在于，所述接收模块，还用于接收所述头端设备发送的第二处理数据，所述第二处理数据为所述第二监控数据经处理后得到的数据，所述第二处理数据包括第一标识，所述第一标识为所述应答器的标识，所述第二处理数据为采用第二协议传输的处理数据；
所述处理模块，还用于根据所述第一协议和所述接收模块接收的所述第二处理数据，得到第一处理数据，所述第一处理数据为采用第一协议传输的处理数据；
所述处理模块，还用于根据对应关系和所述第一标识，确定与所述应答器通信的接口，所述对应关系包括所述第一标识和所述接口；
所述发送模块，还用于通过所述确定模块确定的所述接口，向所述应答器发送所述第一处理数据。
14.根据权利要求11或12所述的协议转换设备，其特征在于，所述接收模块，还用于接收所述头端设备发送的第二处理数据，所述第二处理数据为所述第二监控数据经处理后得到的数据，所述第二处理数据包括第二标识，所述第二标识用于指示接口和与其连接的应答器的映射关系；
所述处理模块，还用于根据所述第一协议和所述接收模块接收的所述第二处理数据，得到第一处理数据，所述第一处理数据为采用第一协议传输的处理数据；
所述处理模块，还用于根据所述接收模块接收的第二处理数据中的所述第二标识，确定与所述应答器通信的接口；
所述发送模块，还用于通过所述确定模块确定的所述接口，向所述应答器发送所述第一处理数据。
15.根据权利要求13或14所述的协议转换设备，其特征在于，所述处理模块具体用于：
对所述接收模块接收的第二处理数据进行解封装，获得处理后的有效载荷；
根据所述第一协议对所述有效载荷进行封装，得到所述第一处理数据。
16.一种头端设备，其特征在于，包括：
接收模块，用于接收协议转换设备发送的数据，所述数据为采用预设协议传输的数据，所述数据包括指示信息和有效载荷，所述指示信息用于指示所述有效载荷为监控数据；
处理模块，用于根据所述指示信息，从所述数据中获得所述有效载荷。
17.根据权利要求16所述的头端设备，其特征在于，所述头端设备还包括发送模块；
所述处理模块，还用于对所述有效载荷进行处理，得到处理数据；
所述发送模块，用于向所述协议转换设备发送所述处理数据，所述处理数据是采用所述预设协议传输的数据。
18.根据权利要求17所述的头端设备，其特征在于，所述监控数据还包括第一标识，所述第一标识为应答器的标识，所述处理模块具体用于：
对所述有效载荷进行处理，得到处理后的有效载荷；
根据所述预设协议，对所述处理后的有效载荷和所述第一标识进行封装，得到所述处理数据。
19.根据权利要求17所述的头端设备，其特征在于，所述监控数据还包括第二标识，所述第二标识用于指示接口和与其连接的应答器的映射关系，所述处理模块具体用于：
对所述有效载荷进行处理，得到处理后的有效载荷；
根据所述预设协议，对所述处理后的有效载荷和所述第二标识进行封装，得到所述处理数据。
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