專利名稱：一種接入設(shè)備中主備板備份及倒換的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)，特別涉及一種與寬帶接入設(shè)備有關(guān)的保障IP組播業(yè)務(wù)質(zhì)量的方法。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，各種高帶寬的多媒體應(yīng)用層出不窮，如網(wǎng)絡(luò)視頻會議、多媒體遠(yuǎn)程教學(xué)、遠(yuǎn)程會診、互聯(lián)網(wǎng)直播等。而傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)是為典型的點(diǎn)到點(diǎn)通信而設(shè)計(jì)的，為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸，所采用的傳輸協(xié)議多數(shù)是點(diǎn)到點(diǎn)的協(xié)議。在這種傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)用高帶寬的多媒體業(yè)務(wù)就必將引起網(wǎng)絡(luò)擁塞、延遲增加，并導(dǎo)致出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)瓶頸。為了緩解網(wǎng)絡(luò)瓶頸，人們提出了多種解決方案增加帶寬、改變網(wǎng)絡(luò)流量結(jié)構(gòu)、應(yīng)用IP組播技術(shù)等。因?yàn)镮P組播技術(shù)能夠有效地節(jié)約網(wǎng)絡(luò)帶寬、降低網(wǎng)絡(luò)負(fù)載，所以IP組播技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。
通常，為了提高通訊設(shè)備的可靠性，在設(shè)備中通常采用主備熱備份這種冗余技術(shù)。主備熱備份是指相同的兩塊單板同時工作，一塊主用，另一塊備用。目前，在支持組播視頻業(yè)務(wù)的接入層設(shè)備中，很多已支持主控板的主備熱備份技術(shù)。這樣，在主板出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)會自動切換到無故障的備板。
由于目前大多數(shù)接入設(shè)備中，控制板和網(wǎng)絡(luò)板合一，所以主控板的主備倒換會使組播視頻流的轉(zhuǎn)發(fā)通路中斷。由于用戶上下線活動的動態(tài)性和不可預(yù)測性，現(xiàn)有技術(shù)的方法是在主備倒換發(fā)生時，不對組播用戶在線數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。這樣，發(fā)生主備倒換、備板升為主板后，所有在線用戶都已經(jīng)下線。如果用戶需要收看節(jié)目，則要重新主動點(diǎn)播節(jié)目，按照原有用戶上線流程統(tǒng)一處理。
由于在板故障時進(jìn)行主備倒換的目的就是為了最大限度地減小單板故障時間和對業(yè)務(wù)的影響，如果使所有在線用戶下線，就可能影響此設(shè)備所有端口下的用戶，此與主備倒換的宗旨和目的不合。另外，由于單板的故障是不可預(yù)測的，在主板發(fā)生故障時，如果此時備板沒有備份用戶的話單，則當(dāng)主備倒換發(fā)生后，新主板上就丟失了用戶的在線記錄，也就是丟失了組播業(yè)務(wù)話單，而運(yùn)營商是根據(jù)話單計(jì)算用戶的收視費(fèi)用的，這顯然會給運(yùn)營商帶來不小的損失。
因而，如何在主備倒換過程中保持用戶在線，保證視頻流的不間斷，減少主備倒換對組播業(yè)務(wù)的影響，是組播業(yè)務(wù)在主備倒換時需要考慮的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是提供一種可靠的保障IP組播業(yè)務(wù)質(zhì)量的方法，使得當(dāng)寬帶接入設(shè)備的主備倒換時保持用戶在線，保證視頻流不間斷，盡量減小組播業(yè)務(wù)所受的影響。
根據(jù)本發(fā)明，提供一種接入設(shè)備中主備板備份及倒換的方法，其特征在于，所述方法包括使備板與主板之間保持實(shí)時通信并隨時檢測主板工作狀態(tài)；
根據(jù)主板中用戶動態(tài)數(shù)據(jù)的變化改變備板中的數(shù)據(jù)；根據(jù)檢測到的主板故障，進(jìn)行主備板倒換；及新主板向上游路由器發(fā)送組播數(shù)據(jù)流請求報(bào)告。
作為優(yōu)選，上述方法還包括主備倒換完成后，新主板對備份數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查；作為優(yōu)選，上述方法還包括備份數(shù)據(jù)的檢查完成后，新主板向組播用戶發(fā)送在線狀態(tài)查詢請求報(bào)告。
上述接入設(shè)備中主備板備份及倒換的方法，其中，所述主板中用戶動態(tài)數(shù)據(jù)包括用戶上線記錄、用戶正在收看的頻道、頻道數(shù)、頻道狀態(tài)等。
上述接入設(shè)備中主備板備份及倒換的方法，其中，所述根據(jù)主板中用戶動態(tài)數(shù)據(jù)的變化改變備板中的數(shù)據(jù)包括根據(jù)所述主板中用戶上線記錄、用戶正在收看的頻道、頻道數(shù)、頻道狀態(tài)的變化，更新備板中用戶上線記錄、用戶正在收看的頻道、頻道數(shù)、頻道狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述用戶上線記錄更新用戶話單記錄、設(shè)置或刪除備板的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。
上述接入設(shè)備中主備板備份及倒換的方法，其中，所述接入設(shè)備包括數(shù)字用戶線集中器(DSLAM)。
上述接入設(shè)備中主備板備份及倒換的方法，其中所述組播數(shù)據(jù)流請求報(bào)告包括互聯(lián)網(wǎng)組播管理協(xié)議(IGMP)報(bào)告報(bào)文，所述在線狀態(tài)查詢請求報(bào)告包括互聯(lián)網(wǎng)組播管理協(xié)議(IGMP)查詢報(bào)文。
采用本發(fā)明的方法，能夠保證組播用戶在主備倒換過程中一直在線，保持視頻流不中斷，從而保證主備倒換不會對用戶造成明顯的影響。而且不會丟失用戶的組播業(yè)務(wù)話單，保證運(yùn)營商的利益。


圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的簡單的IP組播視頻組網(wǎng)示意圖，其中的接入設(shè)備支持主備倒換技術(shù)。
圖2所示為根據(jù)本發(fā)明的主備板備份及倒換的方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的簡單的IP組播視頻組網(wǎng)示意圖，其中的接入設(shè)備支持主備倒換技術(shù)。如圖所示的組網(wǎng)圖中，包括視頻源、ATM/IP網(wǎng)絡(luò)、接入設(shè)備、遠(yuǎn)端用戶終端(RTU)、點(diǎn)播終端。其中，接入設(shè)備包括主控板(主板和備板)及業(yè)務(wù)單板，主控板上的上行端口通過IP/ATM網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)端的視頻源連接，與接入設(shè)備連接的邊緣路由器(圖中未示出)支持多種組播協(xié)議(例如包括IGMP協(xié)議)。業(yè)務(wù)單板(如XDSL單板)通過RTU(例如ADSL調(diào)制解調(diào)器等)連接到點(diǎn)播終端(例如帶有機(jī)頂盒的電視機(jī)、PC機(jī)、筆記本電腦、個人數(shù)字助理(PAD)、多媒體手機(jī)等)。根據(jù)不同的業(yè)務(wù)單板類型及不同的點(diǎn)播終端類型，與遠(yuǎn)端用戶可以有多種連接方式，如通過公用電話交換網(wǎng)(例如采用光纖、雙絞線等傳輸介質(zhì))、GSM或CDMA網(wǎng)絡(luò)(例如通過無線寬帶接入)。上述的組網(wǎng)中的接入設(shè)備可以是數(shù)字用戶線集中器(DSLAM)或其它接入設(shè)備。
例如，在IP組播業(yè)務(wù)中，當(dāng)用戶上線時，發(fā)出IGMP報(bào)告報(bào)文，業(yè)務(wù)單板把報(bào)文交給主控板，主控板向上游路由器發(fā)出IGMP報(bào)告報(bào)文，路由器之間通過組播路由協(xié)議(例如PIM-SM、PIM-DM或MSDP)向視頻服務(wù)器請求視頻流，視頻流沿著之前報(bào)文到達(dá)的通路，到達(dá)主控板的上行口，主控板和業(yè)務(wù)單板根據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，將視頻流轉(zhuǎn)發(fā)到請求的用戶端口。當(dāng)主板出現(xiàn)故障時，接入設(shè)備會自動切換到無故障的備板。
為了保證主備倒換過程中保持用戶在線，視頻流不間斷，用戶話單不丟失，從而盡量減小組播業(yè)務(wù)所受的影響，本文明提供了如圖2所示的主備板備份及倒換的方法100流程圖。
下面結(jié)合圖2對本發(fā)明的主備倒換時保持用戶在線的方法100進(jìn)行詳細(xì)描述。如圖所示，該方法流程分成兩部分?jǐn)?shù)據(jù)熱備份部分和主備倒換部分；數(shù)據(jù)熱備份部分又包括主板執(zhí)行步驟及備板執(zhí)行步驟；主備倒換部分包括主板發(fā)生故障后，備板的執(zhí)行步驟。
當(dāng)用戶在點(diǎn)播終端上通過RTU連接上網(wǎng)絡(luò)，點(diǎn)播終端將用戶的點(diǎn)播需求構(gòu)造成IGMP報(bào)文，上報(bào)給接入設(shè)備時，方法100開始執(zhí)行步驟110。
在步驟110，接入設(shè)備收到用戶的IGMP報(bào)文，并交由主控板處理。
然后，執(zhí)行步驟112，主控板檢查用戶對此組節(jié)目的權(quán)限，并根據(jù)檢查結(jié)果決定下一步驟。如果用戶無此權(quán)限，到步驟113，用戶上線失??；如果用戶擁有該組的權(quán)限，則進(jìn)行步驟114。
在步驟114，接入設(shè)備處理用戶上線，生成用戶的上線記錄，并且設(shè)置組播視頻流的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)，使從主板上上行口引入的視頻流轉(zhuǎn)發(fā)到用戶端口。這樣，用戶即可收到視頻流。
開機(jī)的同時，備板執(zhí)行步驟120，由于主備兩板保持著實(shí)時通信，備板定時檢查主板數(shù)據(jù)是否變化。當(dāng)用戶上線，在主板上生成上線記錄時，備板檢測到主板上的數(shù)據(jù)(包括用戶上線記錄、用戶正在收看的頻道、頻道數(shù)、頻道狀態(tài)、定時器狀態(tài))變化，就向主板發(fā)出備份請求。
然后，在主板這邊，執(zhí)行步驟116，主板就將備板請求的數(shù)據(jù)發(fā)給備板，從而保證主備板上數(shù)據(jù)的一致性。
接下來，在步驟122，備板收到主板發(fā)送的數(shù)據(jù)，根據(jù)用戶的上線記錄，設(shè)置備板上組播視頻流的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。由于備板上的上行口沒有激活，并不會轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)流，所以不會對主板轉(zhuǎn)發(fā)的視頻流造成干擾和影響。
另外，當(dāng)組播用戶下線時(圖2中未示出)，會在主板上生成相應(yīng)的話單記錄。同時，用戶的上線記錄會變化，相應(yīng)的組播視頻流的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)也要被刪除。此時，備板發(fā)現(xiàn)主板上用戶上線記錄和用戶話單的變化，會向主板發(fā)出請求，主板就將備板請求的數(shù)據(jù)發(fā)給備板，備板也會根據(jù)用戶上線數(shù)據(jù)的變化刪除相應(yīng)的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。此時，用戶話單也已經(jīng)備份到備板。
通過以上的步驟，可以保證備板上用戶上下線的動態(tài)數(shù)據(jù)、話單的記錄和硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的設(shè)置和主板上是一致的。
當(dāng)在步驟118主板發(fā)生故障時，緊接著，執(zhí)行步驟124，備板檢測到主板狀態(tài)不正常，立即進(jìn)行主備板倒換，備板升為主板。
隨即，執(zhí)行步驟126，新主板(即原備板)根據(jù)用戶的在線記錄，向上游路由器發(fā)送IGMP報(bào)告報(bào)文請求需要的視頻流，以防止上游路由器中轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)的老化，保證主備倒換中數(shù)據(jù)流的不間斷。由于新主板(即原備板)上的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)已經(jīng)建立好，視頻流可以即時轉(zhuǎn)發(fā)給用戶。主備倒換中視頻流中斷的時間僅為新主板(即原備板)與業(yè)務(wù)單板恢復(fù)通信鏈路的時間。這段時間是微秒級的。
然后，執(zhí)行步驟128，新主板對備份數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。
接著，執(zhí)行步驟130，向組播用戶發(fā)送IGMP查詢報(bào)文，獲得用戶當(dāng)前狀態(tài)。在主備倒換中，由于新主板有一段時間要忙于從老主板備份來的各項(xiàng)數(shù)據(jù)的正確性檢查，用戶在此過程中上報(bào)的IGMP報(bào)告報(bào)文和離開報(bào)文系統(tǒng)無法處理。為了防止組播用戶老化和用戶無法下線，在檢查完成后，需即時向用戶發(fā)送IGMP查詢報(bào)文，保證設(shè)備盡快獲得用戶當(dāng)前狀態(tài)。
圖2示出了主備板備份及倒換的流程，其中數(shù)據(jù)熱備份部分只畫出了用戶上線，用戶下線處理原理和它一致，只多出對組播用戶話單的熱備份。
采用本發(fā)明的主備板備份及倒換的方法，在工作過程中保持主備板中的用戶數(shù)據(jù)一致，當(dāng)主板出現(xiàn)故障，備板上升為新主板。新主板第一時間向上游路由器發(fā)送IGMP報(bào)告報(bào)文請求需要的視頻流，并按新主板中的與原主板中相同的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)將視頻流即時轉(zhuǎn)發(fā)給組播用戶，因此保證了主備倒換過程中保持用戶在線、視頻流不間斷、用戶話單不丟失。另外，新主板在完成對備份數(shù)據(jù)的檢查之后，向組播用戶發(fā)送IGMP查詢報(bào)文，以獲得用戶當(dāng)前狀態(tài)，從而能夠即時處理組播用戶的需求?？傊?，本發(fā)明的方法能夠減小主板故障對組播業(yè)務(wù)的影響，提高組播業(yè)務(wù)的質(zhì)量。
權(quán)利要求
1.一種接入設(shè)備中主備板備份及倒換的方法，其特征在于，所述方法包括使備板與主板之間保持實(shí)時通信并隨時檢測主板工作狀態(tài)；根據(jù)主板中用戶動態(tài)數(shù)據(jù)的變化改變備板中的數(shù)據(jù)；根據(jù)檢測到的主板故障，進(jìn)行主備板倒換；及新主板向上游路由器發(fā)送組播數(shù)據(jù)流請求報(bào)告。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述主備倒換完成后，還進(jìn)行以下步驟新主板對備份數(shù)據(jù)進(jìn)行檢查。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述備份數(shù)據(jù)的檢查完成后，還進(jìn)行以下步驟新主板向組播用戶發(fā)送在線狀態(tài)查詢請求報(bào)告。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中，所述主板中用戶動態(tài)數(shù)據(jù)包括用戶上線記錄、用戶正在收看的頻道、頻道數(shù)、頻道狀態(tài)等。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，所述根據(jù)主板中用戶動態(tài)數(shù)據(jù)的變化改變備板中的數(shù)據(jù)包括根據(jù)所述主板中用戶上線記錄、用戶正在收看的頻道、頻道數(shù)、頻道狀態(tài)的變化，更新備板中用戶上線記錄、用戶正在收看的頻道、頻道數(shù)、頻道狀態(tài)的數(shù)據(jù)，并根據(jù)所述用戶上線記錄更新用戶話單記錄、設(shè)置或刪除備板的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中所述接入設(shè)備包括數(shù)字用戶線集中器(DSLAM)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，所述組播數(shù)據(jù)流請求報(bào)告包括互聯(lián)網(wǎng)組播管理協(xié)議(IGMP)報(bào)告報(bào)文，所述在線狀態(tài)查詢請求報(bào)告包括互聯(lián)網(wǎng)組播管理協(xié)議(IGMP)查詢報(bào)文。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種接入設(shè)備的主備板備份及倒換的方法，包括使備板與主板之間保持實(shí)時通信并隨時檢測主板工作狀態(tài)；根據(jù)主板中用戶動態(tài)數(shù)據(jù)的變化改變備板中的數(shù)據(jù)；根據(jù)檢測到的主板故障，進(jìn)行主備板倒換；新主板向上游路由器發(fā)送IGMP報(bào)告報(bào)文并向用戶發(fā)送IGMP查詢報(bào)文。用戶動態(tài)數(shù)據(jù)包括用戶上線記錄、用戶話單記錄。根據(jù)主板中用戶上線記錄、用戶話單記錄的變化，更新備板中用戶上線記錄、用戶話單記錄，并根據(jù)用戶上線記錄設(shè)置或刪除備板的硬件轉(zhuǎn)發(fā)表項(xiàng)。采用本發(fā)明的方法，能夠保證用戶在主備倒換過程中一直在線，保持視頻流的不中斷，從而保證主備倒換不會對用戶造成明顯的影響；而且不會丟失用戶的組播業(yè)務(wù)話單，保證運(yùn)營商的利益。
文檔編號H04L12/28GK1852144SQ20051009937
公開日2006年10月25日 申請日期2005年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2005年9月6日
發(fā)明者余金寧 申請人:華為技術(shù)有限公司