專利名稱：一種iptv網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信測試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種IPTV網(wǎng)絡(luò)測試方法，尤其涉及一種IPTV 網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法；同時，本發(fā)明還涉及一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著IP網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的迅速發(fā)展以及通信市場競爭的日益加劇，全球的各大電信和廣電運(yùn)營商正掀起一股股“三網(wǎng)融合”業(yè)務(wù)發(fā)展的熱潮。一方面，電信運(yùn)營商通過 IPTV技術(shù)進(jìn)入數(shù)字電視領(lǐng)域；另一方面，有線電視運(yùn)營商也加快了數(shù)字電視網(wǎng)絡(luò)的雙向改造以及干線節(jié)目信號IP化的傳送，以便提供VOD點(diǎn)播和時移電視業(yè)務(wù)。正是由于電信和廣電在“三網(wǎng)融合”領(lǐng)域競爭的加劇，運(yùn)營商越來越重視IPTV網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)質(zhì)量保障，他們十分迫切地需要能主動發(fā)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問題并快速定位和隔離故障源的系統(tǒng)和工具，以便提升用戶體驗(yàn)質(zhì)量、降低故障修復(fù)時間。而另一方面，由于 IPTV業(yè)務(wù)發(fā)展初期的用戶規(guī)模和營業(yè)收入都還比較小，運(yùn)營商必須嚴(yán)格控制IPTV網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營成本，用盡可能低的成本來部署IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測和故障診斷系統(tǒng)。IPTV網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，視頻媒體流從IPTV平臺的視頻服務(wù)器發(fā)起后，需要經(jīng)過 IP核心網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)和用戶家庭網(wǎng)絡(luò)等眾多環(huán)節(jié)才能最終到達(dá)機(jī)頂盒，而這些網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和鏈路都有能對視頻媒體流的傳輸造成損傷，并影響終端用戶對IPTV業(yè)務(wù)的體驗(yàn)質(zhì)量。一般地，為了進(jìn)行IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量故障排查，可在網(wǎng)絡(luò)某中間點(diǎn)部署監(jiān)測設(shè)備(探針)進(jìn)行媒體流監(jiān)測，統(tǒng)計(jì)網(wǎng)絡(luò)丟包和抖動等KPI指標(biāo)。采用傳統(tǒng)的IPTV故障診斷方法， 如果在該監(jiān)測點(diǎn)未檢測到網(wǎng)絡(luò)丟包，則可判斷其上游節(jié)點(diǎn)未引入丟包，而仍無法確定其下游節(jié)點(diǎn)是否有丟包。為了進(jìn)一步排查故障，則需要將監(jiān)測點(diǎn)逐級下移測試。此外，由于電信網(wǎng)絡(luò)維護(hù)體系中存在不同部門間的責(zé)任劃分(例如IPTV平臺、IP核心網(wǎng)、寬帶接入網(wǎng)很有可能是由不同的部門來負(fù)責(zé)維護(hù))，而用戶家庭網(wǎng)絡(luò)則不屬于電信運(yùn)營商的維護(hù)范圍，這對部署IPTV探針造成了各種非技術(shù)性障礙。在很多情況下，電信運(yùn)營商內(nèi)部會出現(xiàn)不同運(yùn)維部門相互間責(zé)任推諉的現(xiàn)象；用戶往往也不希望電信工程師在故障定界未明確的情況下， 直接到家里來進(jìn)行故障排查。因此，電信維護(hù)部門十分迫切的需要一種能進(jìn)行快速IPTV網(wǎng)絡(luò)故障隔離的測試方法和工具。由于IPTV業(yè)務(wù)所基于的IP網(wǎng)絡(luò)本身是一種面向無連接的不可靠傳輸體系，不可避免地會帶來不同程度的丟包。根據(jù)相關(guān)研究表明，網(wǎng)絡(luò)丟包是造成IPTV視頻質(zhì)量下降 (如馬賽克、花屏、卡屏、黑屏等現(xiàn)象)的最關(guān)鍵原因。為了提升IPTV網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)質(zhì)量，網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商往往會采用各種差錯恢復(fù)機(jī)制來增強(qiáng)IPTV系統(tǒng)對網(wǎng)絡(luò)丟包的容錯能力。ARQ(Automatic Repeat Request)自動重發(fā)請求是一種通過丟包反饋重傳實(shí)現(xiàn)丟包恢復(fù)的措施，它一般適用于IPTV單播媒體流的丟包差錯恢復(fù)。ARQ的數(shù)據(jù)處理流程大致如下(1)視頻服務(wù)器將媒體數(shù)據(jù)流經(jīng)過編號(例如RTP序號)后發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)，在這些媒體流數(shù)據(jù)到達(dá)IPTV終端(如機(jī)頂盒)前可能存在丟包；
(2) IPTV終端根據(jù)RTP序號向視頻服務(wù)器反饋丟失信息分組的信息；(3)視頻服務(wù)器根據(jù)機(jī)頂盒的反饋信息，重傳丟失的媒體數(shù)據(jù)包。接下來，分析RTP層丟包和重復(fù)包計(jì)算的方法。圖1是RTP數(shù)據(jù)包頭的格式。在以上的RTP包頭格式中，RTP序列號字段是一個16個比特的字段，它對每個以源/目的IP地址和SSRC字段為索引的RTP流進(jìn)行連續(xù)性計(jì)數(shù)，即將屬于同一個RTP流的連續(xù)RTP包打上連續(xù)的序列號標(biāo)簽(例如:0,1,2,3, . . . ,65535,0,1,2, ···)。由此可見， RTP序列號字段可用于進(jìn)行RTP丟包、亂序包和重復(fù)包個數(shù)的計(jì)算。圖2為一個在啟動了 ARQ機(jī)制的IPTV網(wǎng)絡(luò)中，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)丟包，并通過ARQ機(jī)制進(jìn)行了媒體包重傳恢復(fù)的示例。從該示例中可以看到在1，2，3，4監(jiān)測點(diǎn)無RTP丟包，但檢測到RTP重復(fù)包，這說明在這些監(jiān)測的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而其下游節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)了丟包，但丟包被ARQ重傳機(jī)制恢復(fù)了。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法，可通過在網(wǎng)絡(luò)中間監(jiān)測點(diǎn)統(tǒng)計(jì)RTP丟包和重復(fù)包，來判斷其上、下游節(jié)點(diǎn)丟包情況。此外，本發(fā)明還提供一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)，可通過在網(wǎng)絡(luò)中間監(jiān)測點(diǎn)統(tǒng)計(jì)RTP丟包和重復(fù)包，來判斷其上、下游節(jié)點(diǎn)丟包情況。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法，所述方法包括如下步驟步驟Sl 通過采集設(shè)備在某個IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕
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犾；步驟S2 根據(jù)RTP序列號對視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行各種RTP QoS參數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括RTP 丟包數(shù)Na和RTP重復(fù)包數(shù)Nb ；步驟S3 若Na > 0，則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包；步驟S4 若Na = 0且Nb > 0，則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包；轉(zhuǎn)至步驟S5 ；步驟S5 若Nb < = Tr,則估算下游丟包個數(shù)為Nb，否則判斷下游發(fā)生嚴(yán)重丟包， 且存在無法通過ARQ差錯恢復(fù)補(bǔ)償所有丟包的可能；其中，Tr為設(shè)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S3還包括專家系統(tǒng)提示在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述步驟S4還包括專家系統(tǒng)提示在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，Tr為ARQ標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲模塊，用以在某個IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用以根據(jù)RTP序列號對視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行各種RTP QoS參數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括RTP丟包數(shù)Na和RTP重復(fù)包數(shù)Nb ；
丟包判斷模塊，若Na > 0，丟包判斷模塊則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包； 若妝=0且Nb > 0，丟包判斷模塊則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包；若Nb <= Tr，丟包判斷模塊則估算下游丟包個數(shù)為Nb，否則判斷下游發(fā)生嚴(yán)重丟包，且存在無法通過ARQ差錯恢復(fù)補(bǔ)償所有丟包的可能；其中，Tr為ARQ標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法及系統(tǒng)，在 IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量測試工具(或系統(tǒng))的實(shí)現(xiàn)中，通過在單個網(wǎng)絡(luò)中間監(jiān)測點(diǎn)統(tǒng)計(jì)RTP丟包和重復(fù)包，來判斷其上、下游節(jié)點(diǎn)的丟包情況，從而作為網(wǎng)絡(luò)丟包定界的依據(jù)。


圖1為RTP數(shù)據(jù)包頭的格式示意圖。圖2為IPTV網(wǎng)絡(luò)中媒體包重傳恢復(fù)的示意圖。圖3為本發(fā)明IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請參閱圖3，本發(fā)明揭示了一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法，所述方法包括如下步驟步驟Si通過采集設(shè)備在某個IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕
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犾；步驟S2根據(jù)RTP序列號對視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行各種RTPQoS參數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括 RTP丟包數(shù)Na和RTP重復(fù)包數(shù)Nb ；步驟S3若Na> 0，則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包；由專家系統(tǒng)提示在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包。步驟S4若Na= 0且Nb > 0，則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包；同時，專家系統(tǒng)提示在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包。轉(zhuǎn)至步驟S5 ；步驟S5若Nb<= Tr，則估算下游丟包個數(shù)為Nb，否則判斷下游發(fā)生嚴(yán)重丟包， 且存在無法通過ARQ差錯恢復(fù)補(bǔ)償所有丟包的可能；其中，Tr為ARQ標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。本發(fā)明同時揭示一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲模塊、參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊、丟包判斷模塊。視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲模塊用以在某個IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲。參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊用以根據(jù)RTP序列號對視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行各種RTP QoS參數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括RTP丟包數(shù)Na和RTP重復(fù)包數(shù)Nb。若Na > 0，丟包判斷模塊則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包；若Na = 0且Nb > 0，丟包判斷模塊則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包；若Nb< =Tr,丟包判斷模塊則估算下游丟包個數(shù)為Nb，否則判斷下游發(fā)生嚴(yán)重丟包，且存在無法通過ARQ差錯恢復(fù)補(bǔ)償所有丟包的可能；其中，Tr為ARQ標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。綜上所述，本發(fā)明提出的IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法及系統(tǒng)，在IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量測試工具(或系統(tǒng))的實(shí)現(xiàn)中，通過在單個網(wǎng)絡(luò)中間監(jiān)測點(diǎn)統(tǒng)計(jì)RTP丟包和重復(fù)包，來判斷其上、下游節(jié)點(diǎn)的丟包情況，從而作為網(wǎng)絡(luò)丟包定界的依據(jù)。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本發(fā)明的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本發(fā)明的精神或本質(zhì)特征的情況下，本發(fā)明可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、 材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
權(quán)利要求
1.一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟步驟Sl 通過采集設(shè)備在某個IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；步驟S2 根據(jù)RTP序列號對視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行各種RTP QoS參數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括RTP丟包數(shù)Na和RTP重復(fù)包數(shù)Nb ；步驟S3 若Na > 0，則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包；步驟S4 若Na = O且Nb > 0，則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包；轉(zhuǎn)至步驟S5 ；步驟S5 若Nb <= Tr，則估算下游丟包個數(shù)為Nb，否則判斷下游發(fā)生嚴(yán)重丟包，且存在無法通過ARQ差錯恢復(fù)補(bǔ)償所有丟包的可能；其中，Tr為設(shè)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)，其特征在于所述步驟S3還包括專家系統(tǒng)提示在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)，其特征在于所述步驟S4還包括專家系統(tǒng)提示在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)，其特征在于Tr為ARQ標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。
5.一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲模塊，用以在某個IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；參數(shù)統(tǒng)計(jì)模塊，用以根據(jù)RTP序列號對視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行各種RTPQoS參數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括RTP丟包數(shù)Na和RTP重復(fù)包數(shù)Nb ；丟包判斷模塊，若Na > 0，丟包判斷模塊則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包；若Na =O且Nb > 0，丟包判斷模塊則判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包；若Nb < = Tr,丟包判斷模塊則估算下游丟包個數(shù)為Nb，否則判斷下游發(fā)生嚴(yán)重丟包，且存在無法通過ARQ差錯恢復(fù)補(bǔ)償所有丟包的可能；其中，Tr為ARQ標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的最大丟包重傳數(shù)門限值。
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法及系統(tǒng)，所述方法包括S1通過采集設(shè)備在某個IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；S2根據(jù)RTP序列號對視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行各種RTP QoS參數(shù)統(tǒng)計(jì)，包括RTP丟包數(shù)Na和RTP重復(fù)包數(shù)Nb；S3若Na＞0，判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)存在丟包；S4若Na＝0且Nb＞0，判斷在該監(jiān)測點(diǎn)的上游節(jié)點(diǎn)不存在丟包，而下游節(jié)點(diǎn)存在丟包；轉(zhuǎn)至步驟S5；S5若Nb＜＝Tr，估算下游丟包個數(shù)為Nb，否則判斷下游發(fā)生嚴(yán)重丟包，且存在無法通過ARQ差錯恢復(fù)補(bǔ)償所有丟包的可能；其中，Tr為最大丟包重傳數(shù)門限值。本發(fā)明通過在單個網(wǎng)絡(luò)中間監(jiān)測點(diǎn)統(tǒng)計(jì)RTP丟包和重復(fù)包，來判斷其上、下游節(jié)點(diǎn)的丟包情況，從而作為網(wǎng)絡(luò)丟包定界的依據(jù)。
文檔編號H04N21/442GK102572531SQ201210039818
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月21日
發(fā)明者吳雪波 申請人:德科仕通信(上海)有限公司