专利名称：一种对组播数据流进行监控的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通信领域的数据传输技术，尤其涉及一种对组播数据流进行监控的方法和装置。
背景技术：
在通信领域中，数据传输的可靠性问题一直是人们关注焦点之一。通过对装置或传输线路采取冗余备份，即当主用链路出现故障时，数据业务能自动切换到备用链路上，从而不会导致业务中断，这种方式提高了通信系统的可靠性，是一种应用比较广泛的网络自愈保护方式。网络中常用的通信结构有单播(P2P，点对点)、组播(P2M，点对多点)和广播，并且通常数据是以数据包的方式的发送的。在单播方式中提高数据传输的可靠性可以采用以下途径1)前向纠错(FEC，Forward Error Correction)，该方法在发送的数据包中增加冗余纠错码，接收方根据纠错码对数据进行差错检测；如发现差错，则由接收方进行纠正。
2)自动请求重发(ARQ，Automatic Repeat reQuest)，该方法在发送的数据包中增加冗余检错码，接收方根据检错码对数据进行差错检测；如发现接收方不能纠正的错误，则接收方返回请求重发的信息，并由发送方重新传送数据包。
组播方式是指一个源终端一次向多个目的终端发送相同数据，各目的终端对该数据进行接收处理的数据传输方式。为了实现组播方式下可靠性保护，也可以采用单播的保护方法。但若组播方式采用FEC，为了纠正数据包的部分或全部错误，需要增加更多的冗余信息，这样将耗费大量的带宽资源和CPU计算资源。而若组播方式采用ARQ，数据包的重发对源终端会造成很大的问题，因为每个目的终端都必须反馈消息给源终端，如果目的终端数量很大，则源终端会收到巨量的反馈消息；另外，如果某个目的终端请求重发某个数据包，则源终端又需要进行一次点对多点的组播传输，这样将严重影响传输效率。
目前，揭露相关组播技术的专利文献包括有中国专利文献CN1407763“一种宽带交换网中组播业务流的保护方法”、中国专利文献CN1836401“用于组播数据传输的反馈信令”和美国专利文献US6931005“IP multicast servicesover an ATM network(ATM网络上的IP组播业务)”，其中中国专利文献CN1407763公开的技术存在以下局限性或不足一、所使用的保护方法中工作端和保护端都使用永久性虚链路(Permanent VirtualCircuit，PVC)，即这种保护方法是在ATM层上实现的，如果数据业务需要通过不同的物理线路(如工作端为E1线路或SDH线路，而保护端为V35线路等)，这种方法就不适用了。二、没有提供组播环境下对数据业务进行监控的方法，即目的终端没有反馈相关信息给源终端，造成源终端无法知道数据传输链路是否正常。
中国专利文献CN1836401公开的技术存在以下局限性或不足一、所使用的数据组播方式没有带保护链路，降低了传输的可靠性。二、所使用的信令反馈机制主要应用于无线通信系统(如GSM、UMTS等)，具有一定的局限性。
美国专利文献US6931005公开的技术存在以下局限性或不足一、所使用的IP组播方式没有带保护链路，降低了传输的可靠性。二、仅针对IP业务的组播，不适于低时延抖动的单向数据流的组播。
综上可知，现有相关组播技术在实际使用上，显然存在不便与缺陷。因此为了提高组播业务传输的可靠性，需要采用其它行之有效的方法。
发明内容
针对上述的缺陷，本发明的第一个目的在于提供一种对组播数据流进行监控的方法，该方法能够对带保护链路的组播数据流进行监控，从而提高了组播业务的可靠性。
本发明的第二个目的在于提供一种对组播数据流进行监控的装置，该装置能够对带保护链路的组播数据流进行监控，从而提高了组播业务的可靠性。
为了实现上述第一个目的，本发明提供一种对组播数据流进行监控的方法，包括步骤A，配置参数以建立组播环境，并设置工作端和保护端；
步骤B，根据所述配置参数，将源终端的组播数据通过工作端或保护端发送给若干目的终端；步骤C，各目的终端接收到组播数据后，对数据进行检查，根据检查结果向源终端发送反馈消息。
根据本发明的方法，所述步骤A包括配置源终端的组播数据到若干目的终端的数据传输路径。
根据本发明的方法，所述步骤B进一步包括步骤B1，所述源终端的组播数据通过信源板接入，并进行编址封装后转发到源中继板；步骤B2，所述源中继板收到组播数据后，根据配置参数、编址和工作状态将组播数据从工作端或保护端转发到目的中继板；步骤B3，所述目的中继板收到组播数据后，根据配置参数、编址将组播数据转发到信宿板和/或其它目的中继板；步骤B4，所述信宿板收到组播数据后进行编址去封装，再转发给目的终端。
根据本发明的方法，所述步骤B1还包括，将组播数据通过永久性虚链路转发到工作端的源中继板和保护端的源中继板；所述步骤B2还包括，根据工作端和保护端的当前工作状态，通过工作端的源中继板将组播数据转发到工作端的目的中继板，或者通过保护端的源中继板将组播数据转发到保护端的目的中继板。
根据本发明的方法，所述工作端的中继板与保护端的中继板分别采用不同的物理传输介质。
根据本发明的方法，所述步骤C进一步包括，各目的终端收到组播数据后，通过反向寻址向源终端发送反馈消息。
根据本发明的方法，进一步还包括有步骤M当收到告警消息后，切换工作端或保护端的工作状态。
根据本发明的方法，所述步骤M进一步包括步骤M1，当工作端或保护端收到告警消息后，先判断告警类型；步骤M2，若是链路告警则查找出对应的链路，若是端口告警则查找出对应的端口，若是单板告警则查找出对应的单板；
步骤M3，根据告警或去警设置工作端或保护端的告警状态；步骤M4，根据所述告警状态切换工作端或保护端的工作状态。
为了实现上述第二个目的，本发明提供一种对组播数据流进行监控的装置，包括参数配置模块，用于配置参数以建立组播环境，并设置工作端和保护端；数据处理模块，用于根据所述配置参数，将源终端的组播数据通过工作端或保护端发送给若干目的终端；反馈消息处理模块，用于对组播数据进行检查，根据检查结果将各目的终端的反馈消息发送给源终端。
根据本发明的装置，所述数据处理模块进一步包括有源入口处理模块，用于对信源板收到的源终端的组播数据进行编址封装，并转发到源中继板；中继出口处理模块，用于根据配置参数、编址和工作状态，将源中继板收到的组播数据从工作端或保护端转发到目的中继板；中继入口处理模块，用于根据配置参数和编址，将目的中继板收到的组播数据转发给信宿板和/或其它目的中继板；目的出口处理模块，用于对信宿板收到的数据进行编址去封装，并转发给目的终端。
根据本发明的装置，所述源入口处理模块将组播数据通过永久性虚链路转发到工作端的源中继板和保护端的源中继板；所述中继出口处理模块根据工作端和保护端的当前工作状态，通过工作端的源中继板将组播数据转发到工作端的目的中继板，或者通过保护端的源中继板将组播数据转发到保护端的目的中继板。
根据本发明的装置，还包括有告警切换模块，用于在收到告警消息后切换工作端或保护端的工作状态。
本发明应用于带保护链路的组播业务，当各目的终端接收到源终端的组播数据后，源终端会发送反馈消息给源终端，由此源终端可以获知组播数据是否送达目的地以及数据传输链路是否正常，从而实现对点到多点的组播传输质量的监控，提高了组播业务的可靠性。
图1是本发明对组播数据流进行监控的方法流程图；图2是本发明工作端和保护端的告警切换过程示意图；图3是本发明对组播数据流进行监控的装置的模块示意图；图4是本发明源终端发送组播数据的正向处理过程示意图；图5是本发明目的终端发送反馈消息的反向处理过程示意图。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明的基本思想是在带保护链路的组播业务中，当多个目的终端接收到源终端的组播数据后，各目的终端发送反馈消息给源终端，从而实现对组播业务的监控，进而提高了组播业务的可靠性和可维护性。
图1是本发明组播数据流进行监控的方法的流程图。该方法包括步骤S101，配置参数以建立点到多点的组播环境，指定源终端的组播数据到若干目的终端的数据传输路径，并设置工作端和保护端。本步骤对各个网络节点进行参数配置，包括基本参数、源入口参数、中继出口参数、中继入口参数和目的出口参数等，各个节点配置完成后，就建立了点到多点的数据组播环境。本发明的组播环境带保护链路，目的是提高数据传输的可靠性。
步骤S102，根据所述配置参数，将源终端的组播数据通过工作端或保护端发送给若干目的终端，以实现组播数据的正向处理过程。本步骤进一步包括(1)所述源终端的组播数据通过信源板接入，编址封装模块给数据编址封装后，信源板将组播数据通过永久性虚链路转发到工作端的源中继板和保护端的源中继板；(2)所述两端源中继板的中继出口单板收到组播数据后，根据中继出口参数、编址和中继出口工作状态，将组播数据通过工作端的源中继板(中继出口单板)将组播数据转发到工作端的目的中继板，或者通过保护端的源中继板(中继出口单板)将组播数据转发到保护端的目的中继板。本发明源中继板和目的中继板的工作端与保护端可采用不同的物理传输介质，例如工作端为E1或SDH线路，而保护端为V35线路等，适用于数据业务需要通过不同的物理线路进行传输的情况，从而扩大了系统的应用。
(3)所述目的中继板的中继入口单板收到组播数据后，根据中继入口参数、编址将组播数据转发到信宿板和/或其它机架的目的中继板；(4)所述信宿板收到组播数据后进行编址去封装，再转发给目的终端。
步骤S103，各目的终端接收到组播数据后，对数据进行检查，根据检查结果向源终端发送反馈消息。所述反馈消息的数据格式中主要包括数据类型标识、目的终端编号和其它一些用户自定义信息。本步骤各目的终端采用反向寻址的方式向源终端发送反馈消息，完成反馈消息的多点到点的反向处理过程。
参见图2所示，本方法还包括工作端和保护端的告警切换步骤，当工作端或保护端收到告警消息后，自动快速完成两端工作状态的切换。所述告警切换步骤发生于步骤S101之后，具体包括步骤S201，业务板的工作端或保护端收到告警消息，这里的告警消息包括链路告警消息、端口告警消息和单板告警消息等。
步骤S202，对告警类型进行判断。
步骤S203，如果是链路告警，则根据单板号、端口号、永久性虚链路参数查找出对应的链路。
步骤S204，如果是端口告警，则根据单板号、端口号查找出对应的端口。
步骤S205，如果是单板告警，如对端单板离线或复位等，则根据检查单板号和对端参数是否一致，查找出对应的单板；步骤S206，根据告警或去警设置工作端或保护端的告警状态；步骤S207，根据所述告警状态切换工作端或保护端的工作状态。
参见图3所示，为本发明对组播数据流进行监控的装置的模块示意图，该装置包括参数配置模块4，用于通过配置接口40来配置参数以建立点到多点的组播环境，指定源终端的组播数据到若干目的终端的数据传输路径，并设置工作端和保护端。
数据处理模块5，用于根据所述配置参数和工作状态，通过组播数据入口和组播数据出口将源终端的组播数据从工作端或保护端发送给若干目的终端，完成组播数据的正向处理过程。数据处理模块5具体包括有源入口处理模块、中继出口处理模块、中继入口处理模块、目的出口处理模块，其中源入口处理模块，用于对信源板收到的源终端的组播数据进行编址封装，并通过永久性虚链路转发到工作端的源中继板和保护端的源中继板。
中继出口处理模块，用于根据中继出口参数、编址和中继出口工作状态，通过工作端的源中继板的中继出口单板将组播数据转发到其他机架的工作端的目的中继板，或者通过保护端的源中继板的中继出口单板将组播数据转发到其他机架的保护端的目的中继板。
中继入口处理模块，用于根据中继入口参数和编址，将目的中继板的中继入口单板收到的组播数据转发给本地信宿板和/或其它机架的目的中继板；目的出口处理模块，用于对信宿板收到的组播数据进行编址去封装，并转发给目的终端。
反馈消息处理模块6，用于根据所述配置参数和工作状态，通过反馈消息入口和反馈消息出口将各目的终端的反馈消息发送给源终端，完成反馈消息的反向处理过程。
告警切换模块7，其用于在收到告警消息后，自动完成工作端或者保护端的工作状态的快速切换，以实现对组播业务的保护。
本装置的具体操作请参见上述对方法的描述，在此不再赘述。本发明的方法和装置适用于任何通讯系统，并且不仅适用于IP业务的组播，也适用于低时延抖动的单向数据流的组播等其他组播业务，技术应用范围广泛。
下面结合具体实施例对本发明做进一步描述，图4是本发明一实施例中源终端发送组播数据的正向处理过程示意图，其中在机架A中，源终端10的组播数据进入信源板11后，首先编址封装(在本例中编址为5)，然后通过永久性虚链路PVC1和永久性虚链路PVC2转发到E1中继板12和V35中继板13。E1中继板12收到组播数据后，检查其中继出口当前工作状态为工作端，则从该中继出口发送组播数据到机架B的E1中继板22；V35中继板13收到组播数据后，检查其中继出口当前工作状态为保护端，则丢弃数据。相反地，若V35中继板13的中继出口的当前工作状态为工作端，则发送组播数据到机架B的V35中继板23；这时E1中继板12的中继出口的当前工作状态为保护端，则丢弃数据。
在机架B中，若E1中继板22的中继入口收到组播数据，通过永久性虚链路PVC3转发到信宿板21，另外，根据配置参数和中继出口工作状态，还要将组播数据从E1中继板22的中继出口转发到机架C的E1中继板32；这时V35中继板23因为没有收到组播数据，不做任何处理。相反地，若V35中继板23的中继入口收到组播数据后，通过永久性虚链路PVC4转发到信宿板21，并可以从中继出口转发到机架C的V35中继板33；这时E1中继板22由于没有收到组播数据，不做任何处理。当信宿板21收到组播数据编址去封装，在发送到目的终端20。
在机架C中，若E1中继板32收到组播数据，通过永久性虚链路PVC6转发数据到信宿板31，这时V35中继板33不作任何处理；若V35中继板33收到组播数据，通过永久性虚链路PVC7转发数据到信宿板31，这时E1中继板32不作任何处理。当信宿板31收到组播数据后进行编址去封装，再发送到目的终端30。
本实施例源中继板和目的中继板的工作端与保护端采用不同的物理传输介质，即E1线路和V35线路，可适用于数据业务需要通过不同的物理线路进行传输的情况。另外，当中继板(单板)通过永久性虚链路PVC收到组播数据时，需要记录下组播数据的编址信息，为下一步反向转发反馈消息做准备。
图5是上述实施例中目的终端发送反馈消息的处理过程示意图，其中在机架B中，信宿板21收到反馈信息后，进行编址封装并检查永久性虚链路的编址记录，如果存在记录则转发反馈消息到相应的中继板。本实施例中，检查出永久性虚链路PVC3有编址5的记录，可知编址5的组播数据经过永久性虚链路PVC3转发而来，则从永久性虚链路PVC3转发反馈消息到E1中继板22，永久性虚链路PVC4因为不存在编址5的记录，所以不转发反馈消息，这样防止了反馈信息的多发。E1中继板22收到反馈信息后，检查其中继入口允许编址记录是否存在编址5，如果存在，说明编址5的数据从其它机架转发而来，则从该中继入口转发反馈消息；否则丢弃反馈消息。由于目的终端30发送反馈消息的处理过程与目的终端20相似，在此省略。
在机架A中，E1中继板12收到反馈消息数据包，首先检查其中继出口的允许编址记录是否存在编址5，如果存在，进一步需要检查该中继出口的当前工作状态，如果状态为工作端，再检查永久性虚链路PVC1的编址记录是否存在编址5，若存在则通过永久性虚链路PVC1转发反馈消息给信源板11，只要上述三个条件中有一个不成立，则丢弃反馈消息。信源板11收到反馈消息后，检查编址5是否允许接入，若是，则编址去封装后发送反馈消息给源终端10，从而完成了反馈消息的一次传输过程。
综上所述，本发明在带有保护链路的组播环境中，通过目的终端发送反馈消息给源终端，由此源终端可以获知组播数据是否送达目的地以及数据传输链路是否正常，从而实现对组播环境下的数据业务进行有效监控。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种对组播数据流进行监控的方法，其特征在于，包括步骤A，配置参数以建立组播环境，并设置工作端和保护端；步骤B，根据所述配置参数，将源终端的组播数据通过工作端或保护端发送给若干目的终端；步骤C，各目的终端接收到组播数据后，对数据进行检查，根据检查结果向源终端发送反馈消息。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤A包括配置源终端的组播数据到若干目的终端的数据传输路径。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤B进一步包括步骤B1，所述源终端的组播数据通过信源板接入，并进行编址封装后转发到源中继板；步骤B2，所述源中继板收到组播数据后，根据配置参数、编址和工作状态将组播数据从工作端或保护端转发到目的中继板；步骤B3，所述目的中继板收到组播数据后，根据配置参数、编址将组播数据转发到信宿板和/或其它目的中继板；步骤B4，所述信宿板收到组播数据后进行编址去封装，再转发给目的终端。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤B1还包括，将组播数据通过永久性虚链路转发到工作端的源中继板和保护端的源中继板；所述步骤B2还包括，根据工作端和保护端的当前工作状态，通过工作端的源中继板将组播数据转发到工作端的目的中继板，或者通过保护端的源中继板将组播数据转发到保护端的目的中继板。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述工作端的中继板与保护端的中继板分别采用不同的物理传输介质。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤C进一步包括，各目的终端收到组播数据后，通过反向寻址向源终端发送反馈消息。
7.根据权利要求1～6任一项所述的方法，其特征在于，进一步还包括有步骤M当收到告警消息后，切换工作端或保护端的工作状态。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤M进一步包括步骤M1，当工作端或保护端收到告警消息后，先判断告警类型；步骤M2，若是链路告警则查找出对应的链路，若是端口告警则查找出对应的端口，若是单板告警则查找出对应的单板；步骤M3，根据告警或去警设置工作端或保护端的告警状态；步骤M4，根据所述告警状态切换工作端或保护端的工作状态。
9.一种对组播数据流进行监控的装置，其特征在于，包括参数配置模块，用于配置参数以建立组播环境，并设置工作端和保护端；数据处理模块，用于根据所述配置参数，将源终端的组播数据通过工作端或保护端发送给若干目的终端；反馈消息处理模块，用于对组播数据进行检查，根据检查结果将各目的终端的反馈消息发送给源终端。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述数据处理模块进一步包括有源入口处理模块，用于对信源板收到的源终端的组播数据进行编址封装，并转发到源中继板；中继出口处理模块，用于根据配置参数、编址和工作状态，将源中继板收到的组播数据从工作端或保护端转发到目的中继板；中继入口处理模块，用于根据配置参数和编址，将目的中继板收到的组播数据转发给信宿板和/或其它目的中继板；目的出口处理模块，用于对信宿板收到的数据进行编址去封装，并转发给目的终端。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述源入口处理模块将组播数据通过永久性虚链路转发到工作端的源中继板和保护端的源中继板；所述中继出口处理模块根据工作端和保护端的当前工作状态，通过工作端的源中继板将组播数据转发到工作端的目的中继板，或者通过保护端的源中继板将组播数据转发到保护端的目的中继板。
12.根据权利要求9～11任一项所述的装置，其特征在于，还包括有告警切换模块，用于在收到告警消息后切换工作端或保护端的工作状态。
全文摘要
本发明公开了一种对组播数据流进行监控的方法，包括步骤A，配置参数以建立组播环境，并设置工作端和保护端；步骤B，根据所述配置参数，将源终端的组播数据通过工作端或保护端发送给若干目的终端；步骤C，各目的终端接收到组播数据后，对数据进行检查，根据检查结果向源终端发送反馈消息。相应地，本发明还提供一种对组播数据流进行监控的装置。本发明应用于带保护链路的组播业务，当各目的终端接收到源终端的组播数据后，源终端会发送反馈消息给源终端，由此源终端可以获知组播数据是否送达目的地以及数据传输链路是否正常，从而实现对点到多点的组播传输质量的监控，提高了组播业务的可靠性。
文档编号H04L1/00GK1972223SQ20061016514
公开日2007年5月30日 申请日期2006年12月13日 优先权日2006年12月13日
发明者张君辉, 田振龙, 高明辉 申请人:中兴通讯股份有限公司