專利名稱：一種無線廣播系統(tǒng)的ip數(shù)據(jù)包封裝、發(fā)送及接收方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種IP (Internet Protocol,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)數(shù)據(jù)包的封裝、發(fā) 送及接收方法，尤其涉及一種具有單向數(shù)據(jù)傳輸信道的無線廣播系統(tǒng)的IP 數(shù)據(jù)包封裝、發(fā)送及接收方法。
背景技術(shù)：
近年來，數(shù)字無線移動多媒體廣播技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展迅速，例如歐洲的 DVB-H (Digital Video Broadcast Handheld,數(shù)字視頻廣播手持式接收)、美 國的MediaFLO ( Media Forward Link Only,媒體單一前向鏈路)和中國的 CMMB (China Mobile Multimedia Broadcasting,移動多媒體廣播)等。
移動多媒體廣播系統(tǒng)可以為移動終端用戶提供視頻和音頻服務(wù)，同時也 可以提供多種數(shù)據(jù)廣播業(yè)務(wù)，如基于文件下載模式的視頻片段文件，MP3 (MPEG Audio Layer 3,運(yùn)動圖像專家組音頻層3 )歌曲，基于實(shí)時數(shù)據(jù)流 的業(yè)務(wù)，如交通信息，以及各種基于IP (InternetProtocol,互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議)的 業(yè)務(wù)。
CMMB移動多媒體廣播采用時分方式發(fā)送多媒體廣播服務(wù)，其廣播信 道幀的持續(xù)時間為1秒，由40個25毫秒時隙組成。服務(wù)數(shù)據(jù)通過復(fù)用的方 式承載在一個或者多個時隙上。
圖1為各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在移動多媒體廣播前端系統(tǒng)中被復(fù)用后傳輸?shù)氖?意圖。如圖l所示，視頻編碼、音頻編碼、數(shù)據(jù)、電子業(yè)務(wù)指南、用戶管理 信息、控制信息等各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)要經(jīng)過復(fù)用和調(diào)制等信道處理操作后才能承 載在時隙化的信道上進(jìn)行發(fā)送。
在CMMB終端開發(fā)中，為了充分利用現(xiàn)有移動終端的操作系統(tǒng)資源以 及加快終端業(yè)務(wù)的開發(fā)，需要采用將IP數(shù)據(jù)包直接復(fù)用到時隙上的方法，這樣可以最有效利用CMMB物理層信道帶寬資源。
但是，將IP數(shù)據(jù)包直接復(fù)用到時隙在信道上進(jìn)行傳輸會有兩方面的問 題 一方面，IP數(shù)據(jù)包不是定長的，而且沒有與數(shù)據(jù)部分存在明顯區(qū)別的包 頭標(biāo)識；另一方面，由于CMMB廣播信道是單向無線傳輸信道，無線信道 條件比較復(fù)雜，有可能存在較高誤碼率。由于存在上述兩方面的問題，如果 在IP數(shù)據(jù)包的傳輸過程中， 一個IP數(shù)據(jù)包的包頭部分出現(xiàn)錯誤，尤其是其 中的長度字段出現(xiàn)錯誤，將會導(dǎo)致終端接收到的后續(xù)所有復(fù)用數(shù)據(jù)的混亂， 可能無法解析出后續(xù)的IP數(shù)據(jù)包。也就是說，現(xiàn)有的IP數(shù)據(jù)包封裝和復(fù)用 方法在無線廣播信道上進(jìn)行直接傳輸時存在容錯性能低，可靠性差的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種應(yīng)用于 無線廣播系統(tǒng)，容錯性能和可靠性高的IP數(shù)據(jù)包封裝、發(fā)送及接收方法。
為了解決上述問題，本發(fā)明提供一種無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包封裝方 法，其特征在于，該方法包含如下步驟
A:將IP復(fù)用包標(biāo)識符封裝在IP復(fù)用頭的起始位置；
B:根據(jù)待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包生成編碼系統(tǒng)信息，將編碼系統(tǒng)信息封裝在 IP復(fù)用頭中；
C:將所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包封裝在所述IP復(fù)用頭之后生成IP復(fù)用包； 所述編碼系統(tǒng)信息包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包的IP數(shù)據(jù)包長度。
此外，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP 數(shù)據(jù)包的長度。
此夕卜，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP 數(shù)據(jù)包的UDP目標(biāo)端口號，標(biāo)識所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中是否封裝了 RTP 數(shù)據(jù)包的RTP包標(biāo)志。
此外，在所述步驟B和C之間還包含如下步驟采用Turbo編碼或LDPC 編碼或巻積碼算法對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼生成編碼校驗(yàn)信息；將該編碼校驗(yàn)信息封裝在所述IP復(fù)用頭中。
本發(fā)明還提供一種無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包發(fā)送方法，其特征在于， 所述無線廣播系統(tǒng)的發(fā)送端從待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中獲取編碼系統(tǒng)信息，根 據(jù)該編碼系統(tǒng)信息生成IP復(fù)用頭，將所述待發(fā)送的IP lt據(jù)包在所述IP復(fù)用
頭之后通過無線廣播系統(tǒng)的信道發(fā)送；
所述IP復(fù)用頭包含用于標(biāo)識所述IP復(fù)用包起始位置的IP復(fù)用包標(biāo)識 符，編碼系統(tǒng)信息；所述編碼系統(tǒng)信息在所述IP復(fù)用包標(biāo)識符之后發(fā)送； 所述編碼系統(tǒng)信息包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包的IP數(shù)據(jù)包長度。
此外，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述待發(fā)送IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP 數(shù)據(jù)包的長度，所述待發(fā)送IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包的UDP目標(biāo)端 口號，標(biāo)識所述待發(fā)送IP數(shù)據(jù)包中是否封裝了 RTP數(shù)據(jù)包的RTP包標(biāo)志。
此外，從所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中獲取編碼系統(tǒng)信息之后，采用Turbo 編碼或LDPC編碼或巻積碼算法對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼生成編碼校 驗(yàn)信息，將所述編碼校驗(yàn)信息包含在所述IP復(fù)用頭中發(fā)送。
本發(fā)明還提供一種無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包接收方法，其特征在于， 所述無線廣播系統(tǒng)的接收端根據(jù)IP復(fù)用頭中包含的IP復(fù)用包標(biāo)識符識別并 接收到IP復(fù)用頭后，獲取IP復(fù)用頭中包含的編碼系統(tǒng)信息；從編碼系統(tǒng)信 息中獲取IP數(shù)據(jù)包長度；根據(jù)IP數(shù)據(jù)包長度接收IP數(shù)據(jù)包，并根據(jù)編碼系 統(tǒng)信息對IP數(shù)據(jù)包的正確性進(jìn)行校驗(yàn)及恢復(fù)。
此外，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包 的長度，所述IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包的UDP目標(biāo)端口號，標(biāo)識所 述IP數(shù)據(jù)包中是否封裝了 RTP數(shù)據(jù)包的RTP包標(biāo)志。
此外，所述IP復(fù)用頭中還包含..采用Turbo編碼或LDPC編碼或巻積碼算法對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼所生成的編碼校驗(yàn)信息；獲取到所述IP 包編碼信息后，還包含如下步驟根據(jù)所述編碼校驗(yàn)信息對所述編碼系統(tǒng)信 息進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)錯誤則對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。
由上可知，采用本發(fā)明的IP數(shù)據(jù)包封裝、發(fā)送及接收方法，可提高IP 數(shù)據(jù)包在無線廣播系統(tǒng)中傳輸?shù)目煽啃院腿蒎e性能。


圖1為各種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)在移動多媒體廣播前端系統(tǒng)中被復(fù)用后傳輸?shù)氖?br> 意圖2是按照本發(fā)明實(shí)施例無線廣播信道上的IP數(shù)據(jù)包封裝方法獲得的 IP復(fù)用包結(jié)構(gòu)示意圖3為本發(fā)明應(yīng)用于CMMB的包含音頻視頻數(shù)據(jù)的IP復(fù)用包結(jié)構(gòu)示意
圖4為本發(fā)明實(shí)施例IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法流程圖； 圖5為本發(fā)明實(shí)施例IP數(shù)據(jù)包的接收方法流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的基本思路是，對IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行封裝，增加包含新的標(biāo)識符的 IP復(fù)用頭，并通過對IP數(shù)據(jù)包中的編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼保護(hù),增強(qiáng)IP數(shù) 據(jù)包復(fù)用后的容錯性能。
下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。
圖2是按照本發(fā)明實(shí)施例無線廣播信道上的IP數(shù)據(jù)包封裝方法獲得的 IP復(fù)用包結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖2所示，在原始IP數(shù)據(jù)包(IP Packet)前增加了 IP復(fù)用頭。IP復(fù) 用頭包含IP復(fù)用包標(biāo)識符(簡稱標(biāo)識符)，IP包編碼信息。
IP復(fù)用包標(biāo)識符的長度大于或等于1字節(jié)；本實(shí)施例中，IP復(fù)用包標(biāo)識符為C3B2B2C3。
IP包編碼信息中包含原始IP數(shù)據(jù)包中的編碼系統(tǒng)信息；該編碼系統(tǒng)信 息從原始IP數(shù)據(jù)包中提取出，并包含在IP復(fù)用頭中，以增加信息的冗余， 提高容錯性能。
在本實(shí)施例中，IP包編碼信息中包含編碼系統(tǒng)信息和編碼校驗(yàn)信息。 其中，編碼系統(tǒng)信息中包含原始IP數(shù)據(jù)包長度(IP Packet Length) , UDP (User Datagram Protocol,用戶數(shù)據(jù)報協(xié)議)目標(biāo)端口號(UDP Dst Port), UDP凄t據(jù)包長度(UDP Length) , RTP ( Real-time Transport Protocol,實(shí)時 傳輸協(xié)議)包標(biāo)志(RTPSig)。
原始IP數(shù)據(jù)包長度表示該IP復(fù)用包所封裝的原始IP數(shù)據(jù)的長度。
UDP數(shù)據(jù)包長度表示原始IP數(shù)據(jù)包所封裝的原始UDP數(shù)據(jù)包的長度。 當(dāng)原始IP數(shù)據(jù)包長度信息丟失時，在某些情況下也可以根據(jù)UDP數(shù)據(jù)包長 度推算出原始IP數(shù)據(jù)包長度。
上述原始IP數(shù)據(jù)包長度和UDP包長度為IP包編碼信息中最關(guān)鍵的信 息，使用該信息，即使原始IP數(shù)據(jù)包在傳輸中出現(xiàn)錯誤，也不會影響到其 它IP復(fù)用包的識別和接收。
UDP目標(biāo)端口號為原始IP數(shù)據(jù)包中所包含的UDP數(shù)據(jù)包的端口號，使 用該信息，接收端可獲知該原始IP數(shù)據(jù)包所對應(yīng)的處理程序。
RTP包標(biāo)志用于標(biāo)識該原始IP數(shù)據(jù)包中是否封裝了 RTP數(shù)據(jù)包；使用 該信息，接收端可將該原始IP數(shù)據(jù)包中所包含的RTP數(shù)據(jù)包交給相應(yīng)的流 媒體播放程序。此外，由于RTP數(shù)據(jù)包中封裝的數(shù)據(jù)通常為流媒體播放程 序所對應(yīng)的數(shù)據(jù)，1個RTP數(shù)據(jù)包出現(xiàn)錯誤或丟失不會對流媒體播放造成很 大的影響，因此當(dāng)RTP包標(biāo)志標(biāo)識該原始IP數(shù)據(jù)包中封裝的是RTP數(shù)據(jù)包， 且當(dāng)前系統(tǒng)資源緊張時，可以簡單地將其進(jìn)行丟棄，以節(jié)約接收端系統(tǒng)資源。
除了上述字段外，編碼系統(tǒng)信息還可包含其它IP數(shù)據(jù)包中的關(guān)4泉信息。
編碼校驗(yàn)信息是對編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼后所生成的校驗(yàn)信息，用于對 編碼系統(tǒng)信息提供校驗(yàn)和冗余信息。使用編碼校驗(yàn)信息可對編碼系統(tǒng)信息進(jìn)
8行校驗(yàn)，以檢測編碼系統(tǒng)信息的正確性；且在出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸錯誤時，使用編 碼校驗(yàn)信息對編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行恢復(fù)處理。
常用的編碼算法包括Turbo編碼，LDPC ( Low Density Parity Check, 低密度奇偶校驗(yàn))編碼，巻積碼(Convolutional Code )等。
圖3為本發(fā)明應(yīng)用于CMMB的包含音頻視頻數(shù)據(jù)的IP復(fù)用包結(jié)構(gòu)示意 圖。如圖3所示，音頻視頻數(shù)據(jù)封裝在本發(fā)明的IP復(fù)用包中，增強(qiáng)了接收 端的糾錯能力和業(yè)務(wù)識別能力。
圖4為本發(fā)明實(shí)施例IP數(shù)據(jù)包的發(fā)送方法流程圖。如圖4所示，該方 法包含如下步驟
101:發(fā)送端從待發(fā)送的原始IP數(shù)據(jù)包中提取編碼系統(tǒng)信息；
上迷編碼系統(tǒng)信息包含原始IP數(shù)據(jù)包長度，UDP數(shù)據(jù)包長度，UDP 目標(biāo)端口號和rtp包標(biāo)志。
102:對上述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼，生成編碼校驗(yàn)信息；
上述編碼算法可采用Turbo編碼，LDPC編碼，巻積碼等。
103:將IP復(fù)用包標(biāo)識符、編碼系統(tǒng)信息和編碼校—險信息組成的IP包 編碼信息合并生成IP復(fù)用頭；
本實(shí)施例中，上述IP復(fù)用包標(biāo)識符為C3B2B2C3。
104:將上述IP復(fù)用頭放置在所述待發(fā)送原始IP數(shù)據(jù)包之前生成IP復(fù) 用包，并通過復(fù)用的方式承載在一個或者多個時隙上通過無線廣播信道進(jìn)行 發(fā)送。
圖5為本發(fā)明實(shí)施例IP數(shù)據(jù)包的接收方法流程圖。如圖5所示，該方 法包含如下步驟
201:接收端通過IP復(fù)用包標(biāo)識符識別出IP復(fù)用包，接收完整的IP復(fù) 用頭；202:獲取IP復(fù)用頭中包含的IP包編碼信息，根據(jù)IP包編碼信息中包 含的編碼校驗(yàn)信息對編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行校驗(yàn)；若校驗(yàn)錯誤則對編碼系統(tǒng)信息 進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)；
上述校驗(yàn)算法采用與選用的編碼算法Turbo編碼，LDPC編碼，巻積 碼(Convolutional Code)等相對應(yīng)的算法。
203:從編碼系統(tǒng)信息中獲取原始IP數(shù)據(jù)包長度和/或UDP包長度，推 算出后續(xù)的原始IP數(shù)據(jù)包的長度；
204:獲取原始IP數(shù)據(jù)包，將原始IP數(shù)據(jù)包中包含的編碼系統(tǒng)信息與 IP復(fù)用頭中包含的IP包編碼信息進(jìn)行比較，驗(yàn)證原始IP數(shù)據(jù)包的正確性；
205:若原始IP數(shù)據(jù)包中的編碼系統(tǒng)信息與IP復(fù)用頭中包含的IP包編 碼信息不一致，采用IP復(fù)用頭中包含的IP包編碼信息對原始IP數(shù)據(jù)包進(jìn)行 恢復(fù)。
權(quán)利要求
1、一種無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包封裝方法，其特征在于，該方法包含如下步驟A將IP復(fù)用包標(biāo)識符封裝在IP復(fù)用頭的起始位置；B根據(jù)待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包生成編碼系統(tǒng)信息，將編碼系統(tǒng)信息封裝在IP復(fù)用頭中；C將所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包封裝在所述IP復(fù)用頭之后生成IP復(fù)用包；所述編碼系統(tǒng)信息包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包的IP數(shù)據(jù)包長度。
2、 如權(quán)利要求1所述的無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包封裝方法，其特征在 于，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包 的長度。
3、 如權(quán)利要求1所述的無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包封裝方法，其特征在 于，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù) 包的UDP目標(biāo)端口號，標(biāo)識所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中是否封裝了 RTP數(shù) 據(jù)包的RTP包標(biāo)志。
4、 如權(quán)利要求l所述的無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包封裝方法，其特征在 于，在所述步驟B和C之間還包含如下步驟采用Turbo編碼或LDPC編 碼或巻積碼算法對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼生成編碼校驗(yàn)信息；將該編碼 校驗(yàn)信息封裝在所述IP復(fù)用頭中。
5、 一種無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包發(fā)送方法，其特征在于，所述無線廣 播系統(tǒng)的發(fā)送端從待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中獲取編碼系統(tǒng)信息，根據(jù)該編碼系 統(tǒng)信息生成IP復(fù)用頭，將所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包在所述IP復(fù)用頭之后通過 無線廣播系統(tǒng)的信道發(fā)送；所述IP復(fù)用頭包含用于標(biāo)識所述IP復(fù)用包起始位置的IP復(fù)用包標(biāo)識 符，編碼系統(tǒng)信息；所述編碼系統(tǒng)信息在所述IP復(fù)用包標(biāo)識符之后發(fā)送； 所述編碼系統(tǒng)信息包含所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包的IP數(shù)據(jù)包長度。
6、 如權(quán)利要求5所述的無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包發(fā)送方法，其特征在 于，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述待發(fā)送IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包 的長度，所述待發(fā)送IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包的UDP目標(biāo)端口號， 標(biāo)識所述待發(fā)送IP數(shù)據(jù)包中是否封裝了 RTP數(shù)據(jù)包的RTP包標(biāo)志。
7、 如權(quán)利要求5所述的無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包發(fā)送方法，其特征在 于，從所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中獲取編碼系統(tǒng)信息之后，采用Turbo編碼 或LDPC編碼或巻積碼算法對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼生成編碼校驗(yàn)信 息，將所述編碼校驗(yàn)信息包含在所述IP復(fù)用頭中發(fā)送。
8、 一種無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包接收方法，其特征在于，所述無線廣 播系統(tǒng)的接收端根據(jù)IP復(fù)用頭中包含的IP復(fù)用包標(biāo)識符識別并接收到IP 復(fù)用頭后，獲 >取IP復(fù)用頭中包含的編碼系統(tǒng)信息；從編碼系統(tǒng)信息中獲取 IP數(shù)據(jù)包長度；根據(jù)IP數(shù)據(jù)包長度接收IP數(shù)據(jù)包，并根據(jù)編碼系統(tǒng)信息對 IP數(shù)據(jù)包的正確性進(jìn)行校驗(yàn)及恢復(fù)。
9、 如權(quán)利要求8所述的無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包接收方法，其特征在 于，所述編碼系統(tǒng)信息還包含所述IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包的長度， 所述IP數(shù)據(jù)包中包含的UDP數(shù)據(jù)包的UDP目標(biāo)端口號，標(biāo)識所述IP數(shù)據(jù) 包中是否封裝了 RTP數(shù)據(jù)包的RTP包標(biāo)志。
10、 如權(quán)利要求8所述的無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包接收方法，其特征 在于，所述IP復(fù)用頭中還包含采用Turbo編碼或LDPC編碼或巻積碼算 法對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行編碼所生成的編碼校驗(yàn)信息；獲取到所述IP包 編碼信息后，還包含如下步驟根據(jù)所述編碼校驗(yàn)信息對所述編碼系統(tǒng)信息 進(jìn)行校驗(yàn)，若校驗(yàn)錯誤則對所述編碼系統(tǒng)信息進(jìn)行數(shù)據(jù)恢復(fù)。
全文摘要
一種無線廣播系統(tǒng)的IP數(shù)據(jù)包封裝、發(fā)送及接收方法，發(fā)送方法包含如下步驟所述無線廣播系統(tǒng)的發(fā)送端從待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包中獲取編碼系統(tǒng)信息，根據(jù)該編碼系統(tǒng)信息生成IP復(fù)用頭，將所述待發(fā)送的IP數(shù)據(jù)包在所述IP復(fù)用頭之后通過無線廣播系統(tǒng)的信道發(fā)送。采用本發(fā)明的IP數(shù)據(jù)包封裝、發(fā)送及接收方法，可提高IP數(shù)據(jù)包在無線廣播系統(tǒng)中傳輸?shù)目煽啃院腿蒎e性能。
文檔編號H04L29/06GK101426005SQ20071016548
公開日2009年5月6日 申請日期2007年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月29日
發(fā)明者方源立, 晏祥彪, 朱曉光, 華 江, 標(biāo) 王 申請人:中興通訊股份有限公司