专利名称：一种无线广播系统的ip数据包封装、发送及接收方法
技术领域：
本发明涉及一种IP (Internet Protocol,互联网协议)数据包的封装、发 送及接收方法，尤其涉及一种具有单向数据传输信道的无线广播系统的IP 数据包封装、发送及接收方法。
背景技术：
近年来，数字无线移动多媒体广播技术和标准发展迅速，例如欧洲的 DVB-H (Digital Video Broadcast Handheld,数字视频广播手持式接收)、美 国的MediaFLO ( Media Forward Link Only,媒体单一前向链路)和中国的 CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting,移动多媒体广播)等。
移动多媒体广播系统可以为移动终端用户提供视频和音频服务，同时也 可以提供多种数据广播业务，如基于文件下载模式的视频片段文件，MP3 (MPEG Audio Layer 3,运动图像专家组音频层3 )歌曲，基于实时数据流 的业务，如交通信息，以及各种基于IP (InternetProtocol,互联网协议)的 业务。
CMMB移动多媒体广播采用时分方式发送多媒体广播服务，其广播信 道帧的持续时间为1秒，由40个25毫秒时隙组成。服务数据通过复用的方 式承载在一个或者多个时隙上。
图1为各种业务数据在移动多媒体广播前端系统中被复用后传输的示 意图。如图l所示，视频编码、音频编码、数据、电子业务指南、用户管理 信息、控制信息等各种业务数据要经过复用和调制等信道处理操作后才能承 载在时隙化的信道上进行发送。
在CMMB终端开发中，为了充分利用现有移动终端的操作系统资源以 及加快终端业务的开发，需要采用将IP数据包直接复用到时隙上的方法，这样可以最有效利用CMMB物理层信道带宽资源。
但是，将IP数据包直接复用到时隙在信道上进行传输会有两方面的问 题 一方面，IP数据包不是定长的，而且没有与数据部分存在明显区别的包 头标识；另一方面，由于CMMB广播信道是单向无线传输信道，无线信道 条件比较复杂，有可能存在较高误码率。由于存在上述两方面的问题，如果 在IP数据包的传输过程中， 一个IP数据包的包头部分出现错误，尤其是其 中的长度字段出现错误，将会导致终端接收到的后续所有复用数据的混乱， 可能无法解析出后续的IP数据包。也就是说，现有的IP数据包封装和复用 方法在无线广播信道上进行直接传输时存在容错性能低，可靠性差的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的不足，提供一种应用于 无线广播系统，容错性能和可靠性高的IP数据包封装、发送及接收方法。
为了解决上述问题，本发明提供一种无线广播系统的IP数据包封装方 法，其特征在于，该方法包含如下步骤
A:将IP复用包标识符封装在IP复用头的起始位置；
B:根据待发送的IP数据包生成编码系统信息，将编码系统信息封装在 IP复用头中；
C:将所述待发送的IP数据包封装在所述IP复用头之后生成IP复用包； 所述编码系统信息包含所述待发送的IP数据包的IP数据包长度。
此外，所述编码系统信息还包含所述待发送的IP数据包中包含的UDP 数据包的长度。
此夕卜，所述编码系统信息还包含所述待发送的IP数据包中包含的UDP 数据包的UDP目标端口号，标识所述待发送的IP数据包中是否封装了 RTP 数据包的RTP包标志。
此外，在所述步骤B和C之间还包含如下步骤采用Turbo编码或LDPC 编码或巻积码算法对所述编码系统信息进行编码生成编码校验信息；将该编码校验信息封装在所述IP复用头中。
本发明还提供一种无线广播系统的IP数据包发送方法，其特征在于， 所述无线广播系统的发送端从待发送的IP数据包中获取编码系统信息，根 据该编码系统信息生成IP复用头，将所述待发送的IP lt据包在所述IP复用
头之后通过无线广播系统的信道发送；
所述IP复用头包含用于标识所述IP复用包起始位置的IP复用包标识 符，编码系统信息；所述编码系统信息在所述IP复用包标识符之后发送； 所述编码系统信息包含所述待发送的IP数据包的IP数据包长度。
此外，所述编码系统信息还包含所述待发送IP数据包中包含的UDP 数据包的长度，所述待发送IP数据包中包含的UDP数据包的UDP目标端 口号，标识所述待发送IP数据包中是否封装了 RTP数据包的RTP包标志。
此外，从所述待发送的IP数据包中获取编码系统信息之后，采用Turbo 编码或LDPC编码或巻积码算法对所述编码系统信息进行编码生成编码校 验信息，将所述编码校验信息包含在所述IP复用头中发送。
本发明还提供一种无线广播系统的IP数据包接收方法，其特征在于， 所述无线广播系统的接收端根据IP复用头中包含的IP复用包标识符识别并 接收到IP复用头后，获取IP复用头中包含的编码系统信息；从编码系统信 息中获取IP数据包长度；根据IP数据包长度接收IP数据包，并根据编码系 统信息对IP数据包的正确性进行校验及恢复。
此外，所述编码系统信息还包含所述IP数据包中包含的UDP数据包 的长度，所述IP数据包中包含的UDP数据包的UDP目标端口号，标识所 述IP数据包中是否封装了 RTP数据包的RTP包标志。
此外，所述IP复用头中还包含..采用Turbo编码或LDPC编码或巻积码算法对所述编码系统信息进行编码所生成的编码校验信息；获取到所述IP 包编码信息后，还包含如下步骤根据所述编码校验信息对所述编码系统信 息进行校验，若校验错误则对所述编码系统信息进行数据恢复。
由上可知，采用本发明的IP数据包封装、发送及接收方法，可提高IP 数据包在无线广播系统中传输的可靠性和容错性能。
图1为各种业务数据在移动多媒体广播前端系统中被复用后传输的示
意图2是按照本发明实施例无线广播信道上的IP数据包封装方法获得的 IP复用包结构示意图3为本发明应用于CMMB的包含音频视频数据的IP复用包结构示意
图4为本发明实施例IP数据包的发送方法流程图； 图5为本发明实施例IP数据包的接收方法流程图。
具体实施例方式
本发明的基本思路是，对IP数据包进行封装，增加包含新的标识符的 IP复用头，并通过对IP数据包中的编码系统信息进行编码保护,增强IP数 据包复用后的容错性能。
下面将结合附图和实施例对本发明进行详细描述。
图2是按照本发明实施例无线广播信道上的IP数据包封装方法获得的 IP复用包结构示意图。
如图2所示，在原始IP数据包(IP Packet)前增加了 IP复用头。IP复 用头包含IP复用包标识符(简称标识符)，IP包编码信息。
IP复用包标识符的长度大于或等于1字节；本实施例中，IP复用包标识符为C3B2B2C3。
IP包编码信息中包含原始IP数据包中的编码系统信息；该编码系统信 息从原始IP数据包中提取出，并包含在IP复用头中，以增加信息的冗余， 提高容错性能。
在本实施例中，IP包编码信息中包含编码系统信息和编码校验信息。 其中，编码系统信息中包含原始IP数据包长度(IP Packet Length) , UDP (User Datagram Protocol,用户数据报协议)目标端口号(UDP Dst Port), UDP凄t据包长度(UDP Length) , RTP ( Real-time Transport Protocol,实时 传输协议)包标志(RTPSig)。
原始IP数据包长度表示该IP复用包所封装的原始IP数据的长度。
UDP数据包长度表示原始IP数据包所封装的原始UDP数据包的长度。 当原始IP数据包长度信息丢失时，在某些情况下也可以根据UDP数据包长 度推算出原始IP数据包长度。
上述原始IP数据包长度和UDP包长度为IP包编码信息中最关键的信 息，使用该信息，即使原始IP数据包在传输中出现错误，也不会影响到其 它IP复用包的识别和接收。
UDP目标端口号为原始IP数据包中所包含的UDP数据包的端口号，使 用该信息，接收端可获知该原始IP数据包所对应的处理程序。
RTP包标志用于标识该原始IP数据包中是否封装了 RTP数据包；使用 该信息，接收端可将该原始IP数据包中所包含的RTP数据包交给相应的流 媒体播放程序。此外，由于RTP数据包中封装的数据通常为流媒体播放程 序所对应的数据，1个RTP数据包出现错误或丟失不会对流媒体播放造成很 大的影响，因此当RTP包标志标识该原始IP数据包中封装的是RTP数据包， 且当前系统资源紧张时，可以简单地将其进行丟弃，以节约接收端系统资源。
除了上述字段外，编码系统信息还可包含其它IP数据包中的关4泉信息。
编码校验信息是对编码系统信息进行编码后所生成的校验信息，用于对 编码系统信息提供校验和冗余信息。使用编码校验信息可对编码系统信息进
8行校验，以检测编码系统信息的正确性；且在出现数据传输错误时，使用编 码校验信息对编码系统信息进行恢复处理。
常用的编码算法包括Turbo编码，LDPC ( Low Density Parity Check, 低密度奇偶校验)编码，巻积码(Convolutional Code )等。
图3为本发明应用于CMMB的包含音频视频数据的IP复用包结构示意 图。如图3所示，音频视频数据封装在本发明的IP复用包中，增强了接收 端的纠错能力和业务识别能力。
图4为本发明实施例IP数据包的发送方法流程图。如图4所示，该方 法包含如下步骤
101:发送端从待发送的原始IP数据包中提取编码系统信息；
上迷编码系统信息包含原始IP数据包长度，UDP数据包长度，UDP 目标端口号和rtp包标志。
102:对上述编码系统信息进行编码，生成编码校验信息；
上述编码算法可采用Turbo编码，LDPC编码，巻积码等。
103:将IP复用包标识符、编码系统信息和编码校—险信息组成的IP包 编码信息合并生成IP复用头；
本实施例中，上述IP复用包标识符为C3B2B2C3。
104:将上述IP复用头放置在所述待发送原始IP数据包之前生成IP复 用包，并通过复用的方式承载在一个或者多个时隙上通过无线广播信道进行 发送。
图5为本发明实施例IP数据包的接收方法流程图。如图5所示，该方 法包含如下步骤
201:接收端通过IP复用包标识符识别出IP复用包，接收完整的IP复 用头；202:获取IP复用头中包含的IP包编码信息，根据IP包编码信息中包 含的编码校验信息对编码系统信息进行校验；若校验错误则对编码系统信息 进行数据恢复；
上述校验算法采用与选用的编码算法Turbo编码，LDPC编码，巻积 码(Convolutional Code)等相对应的算法。
203:从编码系统信息中获取原始IP数据包长度和/或UDP包长度，推 算出后续的原始IP数据包的长度；
204:获取原始IP数据包，将原始IP数据包中包含的编码系统信息与 IP复用头中包含的IP包编码信息进行比较，验证原始IP数据包的正确性；
205:若原始IP数据包中的编码系统信息与IP复用头中包含的IP包编 码信息不一致，采用IP复用头中包含的IP包编码信息对原始IP数据包进行 恢复。
权利要求
1、一种无线广播系统的IP数据包封装方法，其特征在于，该方法包含如下步骤A将IP复用包标识符封装在IP复用头的起始位置；B根据待发送的IP数据包生成编码系统信息，将编码系统信息封装在IP复用头中；C将所述待发送的IP数据包封装在所述IP复用头之后生成IP复用包；所述编码系统信息包含所述待发送的IP数据包的IP数据包长度。
2、 如权利要求1所述的无线广播系统的IP数据包封装方法，其特征在 于，所述编码系统信息还包含所述待发送的IP数据包中包含的UDP数据包 的长度。
3、 如权利要求1所述的无线广播系统的IP数据包封装方法，其特征在 于，所述编码系统信息还包含所述待发送的IP数据包中包含的UDP数据 包的UDP目标端口号，标识所述待发送的IP数据包中是否封装了 RTP数 据包的RTP包标志。
4、 如权利要求l所述的无线广播系统的IP数据包封装方法，其特征在 于，在所述步骤B和C之间还包含如下步骤采用Turbo编码或LDPC编 码或巻积码算法对所述编码系统信息进行编码生成编码校验信息；将该编码 校验信息封装在所述IP复用头中。
5、 一种无线广播系统的IP数据包发送方法，其特征在于，所述无线广 播系统的发送端从待发送的IP数据包中获取编码系统信息，根据该编码系 统信息生成IP复用头，将所述待发送的IP数据包在所述IP复用头之后通过 无线广播系统的信道发送；所述IP复用头包含用于标识所述IP复用包起始位置的IP复用包标识 符，编码系统信息；所述编码系统信息在所述IP复用包标识符之后发送； 所述编码系统信息包含所述待发送的IP数据包的IP数据包长度。
6、 如权利要求5所述的无线广播系统的IP数据包发送方法，其特征在 于，所述编码系统信息还包含所述待发送IP数据包中包含的UDP数据包 的长度，所述待发送IP数据包中包含的UDP数据包的UDP目标端口号， 标识所述待发送IP数据包中是否封装了 RTP数据包的RTP包标志。
7、 如权利要求5所述的无线广播系统的IP数据包发送方法，其特征在 于，从所述待发送的IP数据包中获取编码系统信息之后，采用Turbo编码 或LDPC编码或巻积码算法对所述编码系统信息进行编码生成编码校验信 息，将所述编码校验信息包含在所述IP复用头中发送。
8、 一种无线广播系统的IP数据包接收方法，其特征在于，所述无线广 播系统的接收端根据IP复用头中包含的IP复用包标识符识别并接收到IP 复用头后，获 >取IP复用头中包含的编码系统信息；从编码系统信息中获取 IP数据包长度；根据IP数据包长度接收IP数据包，并根据编码系统信息对 IP数据包的正确性进行校验及恢复。
9、 如权利要求8所述的无线广播系统的IP数据包接收方法，其特征在 于，所述编码系统信息还包含所述IP数据包中包含的UDP数据包的长度， 所述IP数据包中包含的UDP数据包的UDP目标端口号，标识所述IP数据 包中是否封装了 RTP数据包的RTP包标志。
10、 如权利要求8所述的无线广播系统的IP数据包接收方法，其特征 在于，所述IP复用头中还包含采用Turbo编码或LDPC编码或巻积码算 法对所述编码系统信息进行编码所生成的编码校验信息；获取到所述IP包 编码信息后，还包含如下步骤根据所述编码校验信息对所述编码系统信息 进行校验，若校验错误则对所述编码系统信息进行数据恢复。
全文摘要
一种无线广播系统的IP数据包封装、发送及接收方法，发送方法包含如下步骤所述无线广播系统的发送端从待发送的IP数据包中获取编码系统信息，根据该编码系统信息生成IP复用头，将所述待发送的IP数据包在所述IP复用头之后通过无线广播系统的信道发送。采用本发明的IP数据包封装、发送及接收方法，可提高IP数据包在无线广播系统中传输的可靠性和容错性能。
文档编号H04L29/06GK101426005SQ20071016548
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月29日 优先权日2007年10月29日
发明者方源立, 晏祥彪, 朱晓光, 华 江, 标 王 申请人:中兴通讯股份有限公司