[发明专利]基于内核进行RTP数据收发的网关设备及其实现方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种网络设备，尤其涉及一种基于内核进行RTP数据收发的网关设备。

背景技术

家庭网关的在宽带接入领域内的使用越来越多。芯片商一般都提供整体的解决方案，当前的方案多为Linux。对于语音接入这一块，芯片商只在应用层为设备商提供DSP/SLIC的API。对于媒体的转发实现，芯片商一般只提供了从应用层中获取DSP模块产生媒体和接收媒体的方法。具体的转发实现一般由设备商完成。

考虑到成本以及供货的原因，一般设备商要实现多个芯片商的方案。由于芯片商的方案各不相同，针对媒体的转发实现，总是会造成重复劳动。另外，更重要的一点是，由于在通话时，RTP包一般10ms/20ms一个，RTP在应用层的转发，将导致频繁的内核和应用层切换，影响系统的效率，特别是在WiFi或者三层转发等业务开启时，语音质量将严重受到影响。现有的方案都是在用户层创建socket 然后通过如select函数的轮询监听socket，然后通过系统调用取包，这样一来，在语音流通时，就有很多rtp包送往dsp以及从dsp收包发往网络。系统调用需要从用户空间陷入内核空间，处理完后，又需要返回用户空间，其中除了系统的syscall 服务例程的实际耗时外，陷入/返回过程和 syscall 处理程序(查系统调用表, 存储/恢复用户现场等)也需要花费一些时间, 这些时间加起来就是一个 syscall 的响应速度，所以过于频繁的调用syscall，就会导致响应速度降低，造成语音质量的削减。

发明内容

针对以上所述的技术问题，本发明提供了一种基于内核进行RTP数据收发的网关设备，以减少内核和应用层之间的频繁切换，提高系统的运行效率。

具体的技术方案如下所示：

基于内核进行RTP数据收发的网关设备，其中，

所述网关设备包括一驱动模块，所述驱动模块包括RTP接收子模块以及RTP读取子模块；所述驱动模块与RTP应用程序的接口包括创建接口、修改接口以及关闭接口；

所述RTP接收子模块分别与所述内核的socket和所述RTP读取子模块连接，所述RTP读取子模块与一DSP模块连接；

所述驱动模块通过所述RTP接收子模块从所述内核的socket中接收网络RTP包，并将所述RTP包送入系统缓存队列；所述驱动模块通过所述RTP读取子模块从所述系统缓存队列中读取所述RTP包，并将所述RTP包发送到所述DSP模块。

上述的基于内核进行RTP数据收发的网关设备，其中，

所述驱动模块还包括RTP发送子模块，所述RTP发送子模块与所述DSP模块连接；

所述驱动模块通过所述RTP发送子模块从所述DSP模块接收RTP净荷，并封装成IP包格式，并通过所述网关设备的物理接口向外发送。

上述的基于内核进行RTP数据收发的网关设备，其中，所述RTP接收子模块和所述RTP读取子模块通过数据队列同步锁同步操作。

上述的基于内核进行RTP数据收发的网关设备，其中，

所述创建接口用于接收所述RTP应用程序创建一个RTP流的指令，并设置所述RTP流参数；所述修改接口用于修改所述RTP流参数；所述关闭接口用于接收所述RTP应用程序关闭所述RTP流的指令，并释放系统资源。

上述的基于内核进行RTP数据收发的网关设备，其中，

所述参数包括DSP通道号、本地端口、本地IP、远端端口、远端IP以及媒体方向。

上述的基于内核进行RTP数据收发的网关设备，其中，所述驱动模块对所述RTP数据的收发同样适用于对RTCP数据的收发。

基于内核进行RTP数据收发的方法，其中，通过上述的网关设备进行RTP数据收发，所述方法具体包括如下步骤：

步骤S1. 在用户层通过所述RTP应用程序的创建接口，创建一RTP流，并在系统内核中创建与所述RTP流对应的RTP接收内核线程、RTP读取内核线程以及RTP发送内核线程；

步骤S2. 所述RTP接收内核线程从内核socket中接收RTP包，并将其送入系统缓存队列；

步骤S3. 所述RTP读取内核线程从所述系统缓存队列中读取所述RTP包，并利用DSP模块的接口，发送到所述DSP模块的消息队列中。

上述的基于内核进行RTP数据收发的方法，其中，所述方法还包括：

步骤S4. 所述RTP发送内核线程从所述DSP模块接收所述RTP净荷，并封装成IP包形式，从所述网关设备的物理接口发送出去。