TWI793036B

TWI793036B - 行動網路處理視訊封包的系統及方法

Info

Publication number: TWI793036B
Application number: TW111123863A
Authority: TW
Inventors: 楊文哲; 楊舜凱; 郭斐華; 賴國祥
Original assignee: 中華電信股份有限公司
Priority date: 2022-06-27
Filing date: 2022-06-27
Publication date: 2023-02-11
Also published as: TW202402023A

Abstract

提供一種行動網路處理視訊封包的系統及方法。方法包括：由虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組響應於接收從固定無線接取路由器通過行動網路之虛擬傳輸通道建立請求，建立固定無線接取路由器和通道伺服器之間的虛擬傳輸通道，並且建立通道伺服器和多重服務路由器之間的虛擬服務連線，其中虛擬服務連線對應於虛擬傳輸通道；由虛擬通道封包送收模組根據送收優先級處理下行封包，並且由視訊封包轉送模組根據送收優先級處理上行封包。

Description

行動網路處理視訊封包的系統及方法

本發明是有關於一種行動網路處理視訊封包的系統及方法。

目前，偏遠地區用戶的連網服務主要採用銅纜接取技術或光纖接取網路技術。由於銅纜技術實際連線傳輸速率偏低，光纖佈線的施作難度高且建設時程費時，因此導致偏遠地區高品質視訊服務難以普及化。另一方面，行動網路具備高度移動性的優勢，可解決有線網路的佈線的限制。然而，雖然行動網路具備高頻寬、低延遲的優勢，行動網路並沒有提供穩定的傳送視訊服務的機制。因此，對用戶來說，無法獲得高品質的視訊服務。

本發明的行動網路處理視訊封包的系統包括固定無線接取路由器、多重服務路由器以及通道伺服器。通道伺服器通過行動網路通訊連接至固定無線接取路由器，且通道伺服器通訊連接至多重服務路由器，其中通道伺服器包括多個模組，且多個模組包括：虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組，響應於接收從固定無線接取路由器通過行動網路之虛擬傳輸通道建立請求，建立固定無線接取路由器和通道伺服器之間的虛擬傳輸通道，並且建立通道伺服器和多重服務路由器之間的虛擬服務連線，其中虛擬服務連線對應於虛擬傳輸通道；虛擬通道封包送收模組，根據送收優先級處理下行封包；以及視訊封包轉送模組，根據送收優先級處理上行封包。

本發明的行動網路處理視訊封包的方法包括：由虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組響應於接收從固定無線接取路由器通過行動網路之虛擬傳輸通道建立請求，建立固定無線接取路由器和通道伺服器之間的虛擬傳輸通道，並且建立通道伺服器和多重服務路由器之間的虛擬服務連線，其中虛擬服務連線對應於虛擬傳輸通道；由虛擬通道封包送收模組根據送收優先級處理下行封包，並且由視訊封包轉送模組根據送收優先級處理上行封包。

為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。

圖1是根據本發明的一實施例繪示的一種行動網路處理視訊封包的系統100的示意圖。系統100可包括固定無線接取路由器（FWA Router，Fixed Wireless Access Router）110a~固定無線接取路由器110n、多重服務路由器（MSER，Multi-Services Edge Router）120以及通道伺服器（TS，Tunnel Server）130。通道伺服器130可通過行動網路20（分別）通訊連接至固定無線接取路由器110a、固定無線接取路由器110b~固定無線接取路由器110n。此外，通道伺服器130可通訊連接（例如利用有線網路）至多重服務路由器120。在此需說明的是，本發明各實施例/圖示中的固定無線接取路由器的數量僅為示意，本發明不對此限制。

如圖1所示，系統100還包括影像伺服器（Video Server）140以及機上盒（STB，Set Top Box）150a~機上盒150n。多重服務路由器120可通訊連接至影像伺服器140。固定無線接取路由器110a可通訊連接至機上盒150a、固定無線接取路由器110b可通訊連接至機上盒150b、固定無線接取路由器110c可通訊連接至機上盒150c、…依此類推，直到固定無線接取路由器110n通通訊連接至機上盒150n。在此需說明的是，本發明各實施例/圖示中的機上盒的數量僅為示意，本發明不對此限制。多重服務路由器120可從影像伺服器140接收下行封包。另一方面。固定無線接取路由器可從機上盒接收上行封包（即，固定無線接取路由器110a可從機上盒150a接收上行封包、固定無線接取路由器110b可從機上盒150b接收上行封包、固定無線接取路由器110c可從機上盒150c接收上行封包、…依此類推，直到固定無線接取路由器110n可從機上盒150n接收上行封包）。

圖2是根據本發明的一實施例繪示的一種通道伺服器130的示意圖。通道伺服器130可包括虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131、虛擬通道封包送收模組132以及視訊封包轉送模組133。以下將進一步說明。

圖3是根據本發明的一實施例繪示的一種行動網路處理視訊封包的方法的流程圖，其中所述方法可由圖1所示的系統100實施。請同時參照圖1~圖3。

在步驟S301中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可響應於接收從固定無線接取路由器通過行動網路20之虛擬傳輸通道建立請求，建立固定無線接取路由器和通道伺服器130之間的虛擬傳輸通道，並且建立通道伺服器130和多重服務路由器120之間的虛擬服務連線，其中虛擬服務連線對應於虛擬傳輸通道。以下將進一步說明。

圖4是根據本發明的一實施例繪示的建立虛擬傳輸通道以及虛擬服務連線的示意圖。圖4是圖3的步驟S301的示意圖，請同時參照圖1~圖4。固定無線接取路由器110a~固定無線接取路由器110n可分別通過行動網路20向通道伺服器130傳送虛擬傳輸通道建立請求。為了方便說明，假設（通道伺服器130的）虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131通過行動網路20從固定無線接取路由器110b接收了虛擬傳輸通道建立請求。接著，在虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131確認此時能夠成功建立虛擬傳輸通道之後，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可建立固定無線接取路由器110b和通道伺服器130之間的虛擬傳輸通道20b，並且可傳送虛擬傳輸通道建立成功通知至固定無線接取路由器110b。換言之，虛擬傳輸通道20b為專屬於固定無線接取路由器110b（即，虛擬傳輸通道20b僅能供固定無線接取路由器110b使用）。在一實施例中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可利用虛擬通道技術建立固定無線接取路由器110b和通道伺服器130之間的虛擬傳輸通道。虛擬通道技術例如是第二層網路技術（Layer 2）或者利用通用路由封裝的乙太網路（Ethernet over GRE，Ethernet over Generic Routing Encapsulation）機制。本發明不限制虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131建立虛擬傳輸通道的實施方式。值得說明的是，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131也可以上述方式，建立固定無線接取路由器110a和通道伺服器130之間的虛擬傳輸通道20a，及/或建立固定無線接取路由器110n和通道伺服器130之間的虛擬傳輸通道20n。

在虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131建立了虛擬傳輸通道20b之後，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可建立通道伺服器130和多重服務路由器120之間的虛擬服務連線30b，其中虛擬服務連線30b對應於虛擬傳輸通道20b。在一實施例中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可利用虛擬服務連線技術建立通道伺服器130和多重服務路由器120之間的所述虛擬服務連線。虛擬服務連線技術例如是第二層網路技術（Layer 2）或者符合IEEE 802.1Q標準的虛擬網路（VLAN，Virtual LAN）機制。本發明不限制虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131建立虛擬服務連線的實施方式。值得說明的是，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131也可以上述方式，建立通道伺服器130和多重服務路由器120之間的虛擬服務連線30a，及/或建立通道伺服器130和多重服務路由器120之間的虛擬服務連線30n。

請回到圖3。在步驟S302中，虛擬通道封包送收模組132可根據送收優先級處理下行封包，並且視訊封包轉送模組133可根據送收優先級處理上行封包。以下將進一步說明。

圖5是根據本發明的一實施例繪示的處理封包的送收的示意圖。圖5是圖3的步驟S302的示意圖，請同時參照圖1~圖5。承前述實施例，在此假設虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131已建立（固定無線接取路由器110b和通道伺服器130之間的）虛擬傳輸通道20b，且已建立（通道伺服器130和多重服務路由器120之間的）虛擬服務連線30b，且虛擬服務連線30b對應於虛擬傳輸通道20b。

在一實施例中，虛擬通道封包送收模組132可通過虛擬傳輸通道20b從固定無線接取路由器110b接收上行封包。接著，虛擬通道封包送收模組132可判斷此上行封包是否為視訊封包（例如，視訊服務選台封包）。響應於虛擬通道封包送收模組132判斷此上行封包為視訊封包，虛擬通道封包送收模組132可將此上行封包轉送給視訊封包轉送模組133，且視訊封包轉送模組133可提高對應於此上行封包的送收優先級。在一實施例中，視訊封包轉送模組133可利用封包優先傳送技術提高對應於上行封包的送收優先級。詳細而言，封包優先傳送技術例如是，由視訊封包轉送模組133根據收到的上行封包的資訊辨識服務類型，並配置高低優先等級佇列（Queue），以讓較高優先等級的封包獲得優先傳送的權利，例如嚴格優先權（Strict Priority Queue）機制。本發明不限制視訊封包轉送模組133提高送收優先級的實施方式。在視訊封包轉送模組133提高對應於上行封包的送收優先級之後，視訊封包轉送模組133可根據送收優先級以通過虛擬服務連線30b傳送上行封包至多重服務路由器120。

在另一實施例中，視訊封包轉送模組133可通過虛擬服務連線30b從多重服務路由器120接收下行封包。接著，視訊封包轉送模組133可判斷此下行封包是是否為視訊封包（例如，視訊服務節目串流封包）。響應於視訊封包轉送模組133判斷此下行封包為視訊封包，視訊封包轉送模組133可將此下行封包轉送給虛擬通道封包送收模組132，且虛擬通道封包送收模組132可提高對應於下行封包的送收優先級。在一實施例中，虛擬通道封包送收模組132可利用封包優先傳送技術提高對應於下行封包的送收優先級。詳細而言，封包優先傳送技術例如是，由虛擬通道封包送收模組132根據收到的下行封包的資訊辨識服務類型，並配置高低優先等級佇列（Queue），以讓較高優先等級的封包獲得優先傳送的權利，例如嚴格優先權（Strict Priority Queue）機制。本發明不限制虛擬通道封包送收模組132提高送收優先級的實施方式。在虛擬通道封包送收模組132提高對應於下行封包的送收優先級之後，虛擬通道封包送收模組132可根據送收優先級以通過虛擬傳輸通道20b傳送下行封包至固定無線接取路由器110b。

圖6是根據本發明的一實施例繪示的一種處理上行封包的方法的流程圖，其中所述處理上行封包的方法可由圖1所示的系統100實施。請同時參照圖1~圖5以及圖6。為了方便說明，圖6將以固定無線接取路由器110b作為例子來說明。

在步驟S601中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可接收從固定無線接取路由器110b之虛擬傳輸通道建立請求。

在步驟S602中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131判斷是否可建立虛擬傳輸通道。若虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131判斷可以建立虛擬傳輸通道（步驟S602的判斷結果為「是」），則在步驟S603中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可建立固定無線接取路由器110b和通道伺服器130之間的虛擬傳輸通道20b（虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可傳送虛擬傳輸通道建立成功通知至固定無線接取路由器110b），且虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可建立通道伺服器130和多重服務路由器120之間的虛擬服務連線30，其中虛擬服務連線30對應於虛擬傳輸通道20b，且虛擬通道封包送收模組132可啟動通過虛擬傳輸通道20b從固定無線接取路由器110b接收上行封包的程序。

在步驟S604中，虛擬通道封包送收模組132判斷是否接收到上行封包。若虛擬通道封包送收模組132判斷接收到上行封包（步驟S604的判斷結果為「是」），則在步驟S605中，虛擬通道封包送收模組132可判斷上行封包是否為視訊封包（例如，視訊服務選台封包）。若虛擬通道封包送收模組132判斷上行封包是視訊封包（步驟S605的判斷結果為「是」），則在步驟S606中，虛擬通道封包送收模組132可將此上行封包轉送給視訊封包轉送模組133，視訊封包轉送模組133可提高對應於此上行封包的送收優先級，並且視訊封包轉送模組133可根據送收優先級以通過虛擬服務連線30傳送上行封包至多重服務路由器120。

圖7是根據本發明的一實施例繪示的一種處理下行封包的方法的流程圖，其中所述處理下行封包的方法可由圖1所示的系統100實施。請同時參照圖1~圖5以及圖7。為了方便說明，圖7將以固定無線接取路由器110b作為例子來說明。

在步驟S701中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可接收從固定無線接取路由器110b之虛擬傳輸通道建立請求。

在步驟S702中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131判斷是否可建立虛擬傳輸通道。若虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131判斷可以建立虛擬傳輸通道（步驟S702的判斷結果為「是」），則在步驟S703中，虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可建立固定無線接取路由器110b和通道伺服器130之間的虛擬傳輸通道20b（虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可傳送虛擬傳輸通道建立成功通知至固定無線接取路由器110b），且虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組131可建立通道伺服器130和多重服務路由器120之間的虛擬服務連線30，其中虛擬服務連線30對應於虛擬傳輸通道20b，且視訊封包轉送模組133可啟動通過虛擬服務連線30從多重服務路由器120接收下行封包的程序。

在步驟S704中，視訊封包轉送模組133判斷是否接收到下行封包。若視訊封包轉送模組133判斷接收到下行封包（步驟S704的判斷結果為「是」），則在步驟S705中，視訊封包轉送模組133可判斷下行封包是否為視訊封包（例如，視訊服務節目串流封包）。若視訊封包轉送模組133判斷下行封包是視訊封包（步驟S705的判斷結果為「是」），則在步驟S706中，視訊封包轉送模組133可將此下行封包轉送給虛擬通道封包送收模組132，虛擬通道封包送收模組132可提高對應於此下行封包的送收優先級，並且虛擬通道封包送收模組132可根據送收優先級以通過虛擬傳輸通道20b傳送下行封包至固定無線接取路由器110b。

綜上所述，本發明的行動網路處理視訊封包的系統及方法可為特定的固定無線接取路由器建立固定無線接取路由器和通道伺服器之間的，（專屬於此固定無線接取路由器的）虛擬傳輸通道，且可建立相對應的虛擬服務連線。當判斷上行封包為視訊封包時，可提高對應於此上行封包的送收優先級（或者，當判斷下行封包為視訊封包時，可提高對應於此下行封包的送收優先級），以確保視訊封包/視訊服務能被優先處理，來避免傳輸延遲。除此之外，由於（個別用戶的）視訊服務串流是由專屬的虛擬傳輸通道傳送，因此可獨立地檢測（個別用戶的）視訊服務異常，從而增加了釐清障礙原因的效率。

雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，故本發明的保護範圍當視後附的申請專利範圍所界定者為準。

100:行動網路處理視訊封包的系統 110a~110n:固定無線接取路由器 120:多重服務路由器 130:通道伺服器 131:虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組 132:虛擬通道封包送收模組 133:視訊封包轉送模組 140:影像伺服器 150a~150n:機上盒 20:行動網路 20a、20b、20n:虛擬傳輸通道 30a、30b、30n:虛擬服務連線 S301、S302、S601、S602、S603、S604、S605、S606、S701、S702、703、S704、S705、S706:步驟

圖1是根據本發明的一實施例繪示的一種行動網路處理視訊封包的系統的示意圖。圖2是根據本發明的一實施例繪示的一種通道伺服器的示意圖。圖3是根據本發明的一實施例繪示的一種行動網路處理視訊封包的方法的流程圖。圖4是根據本發明的一實施例繪示的建立虛擬傳輸通道以及虛擬服務連線的示意圖。圖5是根據本發明的一實施例繪示的處理封包的送收的示意圖。圖6是根據本發明的一實施例繪示的一種處理上行封包的方法的流程圖。圖7是根據本發明的一實施例繪示的一種處理下行封包的方法的流程圖。

S301、S302:步驟

Claims

一種行動網路處理視訊封包的系統，包括：固定無線接取路由器；多重服務路由器；以及通道伺服器，通過行動網路通訊連接至所述固定無線接取路由器，且所述通道伺服器通訊連接至所述多重服務路由器，其中所述通道伺服器包括多個模組，且所述多個模組包括：虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組，響應於接收從所述固定無線接取路由器通過所述行動網路之虛擬傳輸通道建立請求，建立所述固定無線接取路由器和所述通道伺服器之間的虛擬傳輸通道，並且建立所述通道伺服器和所述多重服務路由器之間的虛擬服務連線，其中所述虛擬服務連線對應於所述虛擬傳輸通道；虛擬通道封包送收模組，根據送收優先級處理下行封包；以及視訊封包轉送模組，根據所述送收優先級處理上行封包。
如請求項1所述的系統，其中所述虛擬通道封包送收模組通過所述虛擬傳輸通道從所述固定無線接取路由器接收所述上行封包；響應於所述虛擬通道封包送收模組判斷所述上行封包為視訊封包，所述視訊封包轉送模組提高對應於所述上行封包的所述送收優先級；所述視訊封包轉送模組根據所述送收優先級以通過所述虛擬服務連線傳送所述上行封包至所述多重服務路由器。
如請求項2所述的系統，其中所述視訊封包轉送模組利用封包優先傳送技術提高對應於所述上行封包的所述送收優先級。
如請求項1所述的系統，其中所述視訊封包轉送模組通過所述虛擬服務連線從所述多重服務路由器接收所述下行封包；響應於所述視訊封包轉送模組判斷所述下行封包為視訊封包，所述虛擬通道封包送收模組提高對應於所述下行封包的所述送收優先級；所述虛擬通道封包送收模組根據所述送收優先級以通過所述虛擬傳輸通道傳送所述下行封包至所述固定無線接取路由器。
如請求項4所述的系統，其中所述虛擬通道封包送收模組利用封包優先傳送技術提高對應於所述下行封包的所述送收優先級。
如請求項1所述的系統，其中所述虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組響應於通過所述行動網路從所述固定無線接取路由器接收所述虛擬傳輸通道建立請求，且判斷可建立所述虛擬傳輸通道而建立所述虛擬傳輸通道。
如請求項1所述的系統，其中所述虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組利用虛擬通道技術建立所述固定無線接取路由器和所述通道伺服器之間的所述虛擬傳輸通道。
如請求項1所述的系統，其中所述虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組利用虛擬服務連線技術建立所述通道伺服器和所述多重服務路由器之間的所述虛擬服務連線。
如請求項1所述的系統，更包括影像伺服器以及機上盒，其中所述多重服務路由器通訊連接至所述影像伺服器，其中所述固定無線接取路由器通訊連接至所述機上盒，其中所述多重服務路由器從所述影像伺服器接收所述下行封包，其中所述固定無線接取路由器從所述機上盒接收所述上行封包。
一種行動網路處理視訊封包的方法，適用於包括固定無線接取路由器、多重服務路由器以及通道伺服器的系統，其中所述通道伺服器通過行動網路通訊連接至所述固定無線接取路由器，且所述通道伺服器通訊連接至所述多重服務路由器，其中所述通道伺服器包括虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組、虛擬通道封包送收模組以及視訊封包轉送模組，其中所述方法包括：由所述虛擬傳輸通道及虛擬服務連線建立模組響應於接收從所述固定無線接取路由器通過所述行動網路之虛擬傳輸通道建立請求，建立所述固定無線接取路由器和所述通道伺服器之間的虛擬傳輸通道，並且建立所述通道伺服器和所述多重服務路由器之間的虛擬服務連線，其中所述虛擬服務連線對應於所述虛擬傳輸通道；由所述虛擬通道封包送收模組根據送收優先級處理下行封包，並且由所述視訊封包轉送模組根據所述送收優先級處理上行封包。