專利名稱：在iptv網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和ip網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于通信測(cè)試技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種IPTV網(wǎng)絡(luò)故障隔離方法，尤其涉及一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法；同時(shí)，本發(fā)明還涉及一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著IP網(wǎng)絡(luò)和應(yīng)用的迅速發(fā)展以及通信市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日益加劇，全球的各大電信和廣電運(yùn)營(yíng)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(yíng)商通過(guò) 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(yíng)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(hào)IP化的傳送，以便提供VOD點(diǎn)播和時(shí)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(jìng)爭(zhēng)的加劇，運(yùn)營(yíng)商越來(lái)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(dòng)發(fā)現(xiàn)IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)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(shí)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(yíng)業(yè)收入都還比較小，運(yùn)營(yíng)商必須嚴(yán)格控制IPTV網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營(yíng)成本，用盡可能低的成本來(lái)部署IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量監(jiān)測(cè)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(tái)的視頻服務(wù)器發(fā)起后，需要經(jīng)過(guò) 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)備和節(jié)點(diǎn)都有能對(duì)視頻媒體流的傳輸造成損傷，并影響終端用戶對(duì)IPTV業(yè)務(wù)的體驗(yàn)質(zhì)量。因此，為了診斷IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題，網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員往往需要在各個(gè)不同的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)部署多個(gè)監(jiān)測(cè)設(shè)備(探針)，才能確定引起視頻媒體流損傷的具體位置。一般地，運(yùn)營(yíng)商至少需要在 IPTV平臺(tái)出口處部署一組固定探針，來(lái)監(jiān)測(cè)視頻服務(wù)器輸出媒體流的健康狀況，然后根據(jù)需要在網(wǎng)絡(luò)的其它關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)靈活地安裝移動(dòng)探針來(lái)進(jìn)行故障排查。由于以上這種故障診斷方法需要部署兩臺(tái)以上的IPTV監(jiān)測(cè)探針才能判斷業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題是由于視頻服務(wù)器還是IP 網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)所造成的，它在一定程度上增加了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)人員進(jìn)行IPTV故障排查的設(shè)備成本，以及安裝復(fù)雜度和成本。圖1是一個(gè)典型的IPTV媒體流協(xié)議棧示意圖。目前在IPTV網(wǎng)絡(luò)中最常用的視頻媒體流傳輸協(xié)議棧為 H. 264/MPEG-TS/RTP/UDP/IP/Etherneto根據(jù)以上協(xié)議棧，不同的IPTV網(wǎng)絡(luò)設(shè)備會(huì)對(duì)不同協(xié)議層次的數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理。視頻服務(wù)器負(fù)責(zé)將從不同渠道獲得的MPEG-TS視頻媒體流數(shù)據(jù)封裝到RTP數(shù)據(jù)包中， 然后發(fā)送到IP網(wǎng)絡(luò)中。在IETF RFC2250標(biāo)準(zhǔn)中定義了 MPEG-TS視頻碼流封裝到RTP/UDP/ IP數(shù)據(jù)包中的規(guī)范，并規(guī)定一個(gè)IP包中最多能封裝7個(gè)MPEG-TS包，如圖2所示。當(dāng)視頻服務(wù)器發(fā)生故障(如CPU負(fù)載過(guò)重或軟件錯(cuò)誤)時(shí)，它有可能會(huì)在將 MPEG-TS數(shù)據(jù)流封裝到RTP包過(guò)程中，丟棄其中部分MPEG-TS包。IP網(wǎng)絡(luò)的中間設(shè)備(如路由器和交換機(jī))只對(duì)RTP以下的協(xié)議層數(shù)據(jù)(包括IP層和以太網(wǎng)層)進(jìn)行處理，而不會(huì)對(duì)RTP上層的MPEG-TS數(shù)據(jù)包進(jìn)行分解和再處理。因此，當(dāng)這些中間節(jié)點(diǎn)發(fā)生擁塞或故障時(shí)，會(huì)將整個(gè)IP包(或RTP包)丟棄，即會(huì)丟棄包含在RTP包中的所有MPEG-TS包，而不會(huì)只丟棄其中部分MPEG-TS包。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法，可判斷媒體流丟包引起的IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題是由于視頻服務(wù)器故障還是 IP網(wǎng)絡(luò)故障所造成的。此外，本發(fā)明還提供一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離系統(tǒng)，可判斷媒體流丟包引起的IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題是由于視頻服務(wù)器故障還是IP網(wǎng)絡(luò)故障所造成的。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法，所述方法包括如下步驟步驟Sl 通過(guò)采集設(shè)備在某個(gè)IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動(dòng)式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕
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犾；步驟S2 按照IPTV協(xié)議棧對(duì)視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層處理，并分別統(tǒng)計(jì)MPEG-TS 層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，以及RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr ；步驟S3 在若干個(gè)采樣周期內(nèi)，若Nt > Tl且Nr = 0，則判斷視頻服務(wù)器存在丟包或編碼錯(cuò)誤，而IP網(wǎng)絡(luò)不存在丟包，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，Tl為設(shè)定的MPEG-TS媒體丟包數(shù)告警門限；若Nt > Tl且Nr = 0不成立，轉(zhuǎn)向步驟S4 ；步驟S4 若 Nt > 0 且 Nr > 0 且(Rt-Rr)/Max(Rt，Rr) <= T2,則判斷 IPTV 媒體流丟包是由于IP網(wǎng)絡(luò)丟包或擁塞所造成的，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，T2為設(shè)定的Rt和Rr近似度門限值(例如0. 01)。一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括視頻媒體流數(shù)據(jù)采集設(shè)備，用以在某個(gè)IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動(dòng)式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊，用以按照IPTV協(xié)議棧對(duì)視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層處理，并分別統(tǒng)計(jì)MPEG-TS層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，以及RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr ；故障判斷模塊，在若干個(gè)采樣周期內(nèi)，若Nt > Tl且Nr = 0，所述故障判斷模塊則判斷視頻服務(wù)器存在丟包或編碼錯(cuò)誤，而IP網(wǎng)絡(luò)不存在丟包，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，Tl為設(shè)定的MPEG-TS媒體丟包數(shù)告警門限；若Nt > Tl且Nr = 0不成立，則判斷“Nt > 0且Nr > 0且(Rt-Rr) /Max (Rt，Rr) < = T2”是否成立，若成立，所述故障判斷模塊則判斷IPTV媒體流丟包是由于IP網(wǎng)絡(luò)丟包或擁塞所造成的，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，T2為設(shè)定的Rt和Rr近似度門限值(例如0. 01)。作為本發(fā)明的一種優(yōu)選方案，所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊包括=MPEG-TS層統(tǒng)計(jì)單元，用以統(tǒng)計(jì)MPEG-TS層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，RTP層統(tǒng)計(jì)單元，用以統(tǒng)計(jì)RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr。本發(fā)明的有益效果在于本發(fā)明提出的在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法及系統(tǒng)，僅使用單個(gè)儀表(或探針)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過(guò)對(duì)MPEG-TS層丟包參數(shù)和RTP層丟包參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，來(lái)判斷媒體流丟包引起的IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題是由于視頻服務(wù)器故障還是IP網(wǎng)絡(luò)故障所造成的。本發(fā)明可以有效確定網(wǎng)絡(luò)故障的來(lái)源，提高故障檢測(cè)的效率。


圖1為典型的IPTV媒體流協(xié)議棧示意圖。圖2為IP包封裝7個(gè)MPEG-TS包的示意圖。圖3為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。實(shí)施例一請(qǐng)參閱圖3，本發(fā)明揭示了一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法，所述方法包括如下步驟步驟Si通過(guò)采集設(shè)備在某個(gè)IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動(dòng)式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕
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犾；步驟S2按照IPTV協(xié)議棧對(duì)視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層處理，并分別統(tǒng)計(jì)MPEG-TS 層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，以及RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr ；步驟S3在若干個(gè)采樣周期內(nèi)，若Nt> Tl且Nr = 0，則判斷視頻服務(wù)器存在丟包或編碼錯(cuò)誤，而IP網(wǎng)絡(luò)不存在丟包，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，Tl 為設(shè)定的MPEG-TS媒體丟包數(shù)告警門限；若Nt > Tl且Nr = 0不成立，轉(zhuǎn)向步驟S4 ；步驟S4若 Nt > 0 且 Nr > 0 且(Rt-Rr) /Max (Rt，Rr) <= T2,則判斷 IPTV 媒體流丟包是由于IP網(wǎng)絡(luò)丟包或擁塞所造成的，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示， 其中T2為設(shè)定的Rt和Rr近似度門限值(例如:T2 = 0. 01)。以上介紹了本發(fā)明故障隔離方法的流程，本發(fā)明在揭示上述故障隔離方法的同時(shí)，還揭示一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離系統(tǒng)；所述系統(tǒng)包括視頻媒體流數(shù)據(jù)采集設(shè)備、數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊、故障判斷模塊。視頻媒體流數(shù)據(jù)采集設(shè)備用以在某個(gè)IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動(dòng)式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲。視頻媒體流數(shù)據(jù)采集設(shè)備可以是單個(gè)采集儀表或探針。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊用以按照IPTV協(xié)議棧對(duì)視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層處理，并分別統(tǒng)計(jì)MPEG-TS層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rr，以及RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr。所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊包括=MPEG-TS層統(tǒng)計(jì)單元、RTP層統(tǒng)計(jì)單元；MPEG-TS層統(tǒng)計(jì)單元用以統(tǒng)計(jì)MPEG-TS 層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，RTP層統(tǒng)計(jì)單元，用以統(tǒng)計(jì)RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr。在若干個(gè)采樣周期內(nèi)，若Nt > Tl且Nr = 0，所述故障判斷模塊則判斷視頻服務(wù)器存在丟包或編碼錯(cuò)誤，而IP網(wǎng)絡(luò)不存在丟包，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示； 其中，Tl為設(shè)定的MPEG-TS媒體丟包數(shù)告警門限；若Nt > Tl且Nr = 0不成立，則判斷“Nt > 0且Nr > 0且(Rr-Rr)/Max (Rt，Rr) <= T2”是否成立，若成立，所述故障判斷模塊則判斷IPTV媒體流丟包是由于IP網(wǎng)絡(luò)丟包或擁塞所造成的，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示，其中T2為設(shè)定的Rt和Rr近似度門限值(例如:T2 = 0. 01)。
綜上所述，本發(fā)明提出的在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法及系統(tǒng)，僅使用單個(gè)儀表(或探針)對(duì)網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，通過(guò)對(duì)MPEG-TS層丟包參數(shù)和RTP層丟包參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，來(lái)判斷媒體流丟包引起的IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題是由于視頻服務(wù)器故障還是IP網(wǎng)絡(luò)故障所造成的。本發(fā)明可以有效確定網(wǎng)絡(luò)故障的來(lái)源，提高故障檢測(cè)的效率。這里本發(fā)明的描述和應(yīng)用是說(shuō)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(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)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(lái)實(shí)現(xiàn)。在不脫離本發(fā)明范圍和精神的情況下，可以對(duì)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
1.一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法，其特征在于，所述方法包括如下步驟步驟Sl 通過(guò)采集設(shè)備在某個(gè)IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動(dòng)式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；步驟S2 按照IPTV協(xié)議棧對(duì)視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層處理，并分別統(tǒng)計(jì)MPEG-TS層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，以及RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr ；步驟S3 在若干個(gè)采樣周期內(nèi)，若Nt > Tl且Nr = 0，則判斷視頻服務(wù)器存在丟包或編碼錯(cuò)誤，而IP網(wǎng)絡(luò)不存在丟包，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，Tl為設(shè)定的MPEG-TS媒體丟包數(shù)告警門限；若Nt > Tl且Nr = 0不成立，轉(zhuǎn)向步驟S4 ；步驟 S4 若 Nt > 0 且 Nr > 0 且(Rt-Rr) /Max (Rt，Rr) < = T2，則判斷 IPTV 媒體流丟包是由于IP網(wǎng)絡(luò)丟包或擁塞所造成的，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中， T2為設(shè)定的Rt和Rr近似度門限值。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法，其特征在于T2 為 0. 01。
3.一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括視頻媒體流數(shù)據(jù)采集設(shè)備，用以在某個(gè)IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動(dòng)式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊，用以按照IPTV協(xié)議棧對(duì)視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層處理，并分別統(tǒng)計(jì) MPEG-TS層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，以及RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr ；故障判斷模塊，在若干個(gè)采樣周期內(nèi)，若Nt > Tl且Nr = 0，所述故障判斷模塊則判斷視頻服務(wù)器存在丟包或編碼錯(cuò)誤，而IP網(wǎng)絡(luò)不存在丟包，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，Tl為設(shè)定的MPEG-TS媒體丟包數(shù)告警門限；若Nt > Tl且Nr = 0不成立， 則判斷“Nt > 0且Nr > 0且(Rt-Rr)/Max (Rt, Rr) <= T2”是否成立，若成立，所述故障判斷模塊則判斷IPTV媒體流丟包是由于IP網(wǎng)絡(luò)丟包或擁塞所造成的，并在用戶界面上產(chǎn)生相應(yīng)的專家系統(tǒng)提示；其中，T2為設(shè)定的Rt和Rr近似度門限值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊包括MPEG-TS層統(tǒng)計(jì)單元，用以統(tǒng)計(jì)MPEG-TS層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，RTP層統(tǒng)計(jì)單元，用以統(tǒng)計(jì)RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離系統(tǒng)，其特征在于
全文摘要
本發(fā)明揭示了一種在IPTV網(wǎng)絡(luò)中視頻服務(wù)器和IP網(wǎng)絡(luò)的故障隔離方法及系統(tǒng)，所述方法包括如下步驟通過(guò)采集設(shè)備在某個(gè)IPTV網(wǎng)絡(luò)中間點(diǎn)進(jìn)行被動(dòng)式的視頻媒體流數(shù)據(jù)捕獲；按照IPTV協(xié)議棧對(duì)視頻媒體流數(shù)據(jù)進(jìn)行逐層處理，并分別統(tǒng)計(jì)MPEG-TS層媒體丟包數(shù)Nt和丟包率Rt，以及RTP層丟包數(shù)Nr和丟包率Rr；而后通過(guò)對(duì)MPEG-TS層丟包參數(shù)和RTP層丟包參數(shù)進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析，來(lái)判斷媒體流丟包引起的IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量問(wèn)題是由于視頻服務(wù)器故障還是IP網(wǎng)絡(luò)故障所造成的。本發(fā)明可以有效確定網(wǎng)絡(luò)故障的來(lái)源，提高故障檢測(cè)的效率。
文檔編號(hào)H04N21/6437GK102546263SQ20121003983
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)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(qǐng)人:德科仕通信(上海)有限公司