[發(fā)明專利]一種IPTV網(wǎng)絡(luò)丟包故障定界方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210039818.5
• 申請日: 2012-02-21
• 公開（公告）號: CN102572531A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳雪波
• 申請（專利權(quán)）人: 德科仕通信(上海)有限公司
• 主分類號: H04N21/24
• 分類號: H04N21/24;H04N21/442
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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，電信運營商通過IPTV技術(shù)進入數(shù)字電視領(lǐng)域；另一方面，有線電視運營商也加快了數(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，運營商必須嚴格控制IPTV網(wǎng)絡(luò)的運營成本，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)才能最終到達機頂盒，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)的體驗質(zhì)量。

一般地，為了進行IPTV業(yè)務(wù)質(zhì)量故障排查，可在網(wǎng)絡(luò)某中間點部署監(jiān)測設(shè)備(探針)進行媒體流監(jiān)測，統(tǒng)計網(wǎng)絡(luò)丟包和抖動等KPI指標。采用傳統(tǒng)的IPTV故障診斷方法，如果在該監(jiān)測點未檢測到網(wǎng)絡(luò)丟包，則可判斷其上游節(jié)點未引入丟包，而仍無法確定其下游節(jié)點是否有丟包。為了進一步排查故障，則需要將監(jiān)測點逐級下移測試。此外，由于電信網(wǎng)絡(luò)維護體系中存在不同部門間的責任劃分(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責維護)，而用戶家庭網(wǎng)絡(luò)則不屬于電信運營商的維護范圍，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，電信運營商內(nèi)部會出現(xiàn)不同運維部門相互間責任推諉的現(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，直接到家里來進行故障排查。因此，電信維護部門十分迫切的需要一種能進行快速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)運營商往往會采用各種差錯恢復(fù)機制來增強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IPTV終端(如機頂盒)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流進行連續(xù)性計數(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行RTP丟包、亂序包和重復(fù)包個數(shù)的計算。

圖2為一個在啟動了ARQ機制的IPTV網(wǎng)絡(luò)中，出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)丟包，并通過ARQ機制進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)點不存在丟包，而其下游節(jié)點出現(xiàn)了丟包，但丟包被ARQ重傳機制恢復(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)測點統(tǒng)計RTP丟包和重復(fù)包，來判斷其上、下游節(jié)點丟包情況。

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)測點統(tǒng)計RTP丟包和重復(fù)包，來判斷其上、下游節(jié)點丟包情況。

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：