[實用新型]IP碼流熱備份切換器

有效

• 申請號: 201120227699.7
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN202085178U
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 李洪均
• 申請（專利權）人: 成都馳通數碼系統有限公司
• 主分類號: H04L12/24
• 分類號: H04L12/24;H04L12/56;H04N21/20
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 譚新民;梁田

技術領域

本實用新型涉及數字前端設備，具體涉及一種利用千兆IP設備傳輸數字電視碼流的數字電視前端設備雙機熱備份切換器。

背景技術

隨著數字電視、三網融合等技術的發展，一個數字電視網絡需要傳輸的節目數量和總帶寬比以前有了成倍的增加。如果依舊采用傳統的異步串行接口（ASI）在信源設備，碼流復用和加擾設備以及調制設備之間傳輸數字電視碼流，由于受到ASI物理帶寬216Mbps上限的限制，會出現設備體積龐大、外部接口數量和設備數量太多的問題。為了解決這一瓶頸，數字電視前端設備廠商現在普遍采用了利用千兆IP設備傳輸數字電視碼流。

IP化數字電視前端設備可應用于廣播和視頻點播（VOD）領域。這些領域的服務質量（QoS）的要求很高，需要整個系統能夠7*24小時穩定可靠運行，即傳輸到終端用戶的碼流不得出現任何中斷和丟包。因此在實際部署系統時，都會要求其核心碼流處理設備采用雙機熱備份。這就要求主、備用設備都能同時接收到信源設備傳來的信號。

目前有兩種實現方法實現雙機熱備。第一種方式，在物理上采用兩套完整的系統，包括核心交換機。這種方式系統所采用的設備數量很多，成本較高，同時系統的拓撲結構也很復雜。第二種方式借助于交換機的組播功能來實現，所有信源設備將信息流通過組播方式發給核心處理設備。這要求核心交換機支持組播，而所有的信源設備都通過組播發送數據，這樣其應用場景會收到一些限制。

實用新型內容

本實用新型克服了現有技術的不足，提供一種IP碼流熱備份切換器，將來自千兆以太網的實時數字電視碼流數據，在備份切換開關內部進行數據路由和交換處理，使得在不需要應用新的MAC地址和IP地址的情況下，以及在單播、組播和廣播模式下，均能實現數據在數據處理設備的主機和備機之間進行靈活切換，解決了現有技術中存在的問題。

為解決上述的技術問題，本實用新型采用以下技術方案：

一種IP碼流熱備份切換器，所述的切換器包括高速數字信號處理邏輯單元和多個千兆以太網接口，多個千兆以太網接口中，至少包括一個一級數據輸入端口和兩個一級數據輸出端口；一級數據輸入端口用網線連接到輸入端交換機上，用來接收信源設備傳來的數據，兩個一級數據輸出端口一個為第一級數據處理設備的主機輸出端口，另一個為第一級數據處理設備的備機的數據輸出端口，而兩個一級數據輸出端口分別通過網線連接到對輸入碼流進行第一級處理的設備主機和備機的數據輸入端口，切換器的千兆以太網接口還包括至少一個監控端口，監控端口通過網線連接到監控用交換機，并通過監控用交換機與各個核心數據處理設備的管理端口實現連接，用來收集各個外接核心碼流處理設備的工作狀態；所述的高速數字信號處理邏輯單元與各個千兆以太網接口進行信號連接，負責處理IP數據信號并根據監控協議，得知各級設備的主機和備機是否工作正常，需要時，則進行主、備機切換，以及內部的數據路由邏輯控制，再將切換信號發送給射頻切換器的控制端。

更進一步的技術方案是：

所述的千兆以太網接口中，僅包括一級數據輸入端口和一級數據輸出端口，所述的高速數字信號處理邏輯單元包括千兆以太網數據鏈路層處理邏輯模塊、一級路由邏輯模塊、監控邏輯模塊、射頻切換控制端口；

其中，一級數據路由邏輯模塊與一級數據輸入端口相連，將從一級數據輸入端口的RX腳收到的數據緩存到其內部的接收FIFO中，同時一級數據路由邏輯模塊與兩個一級數據輸出端口的TX腳連接并向其發送數據，實現數據復制和選擇；一級數據路由邏輯將來自主用一級數據輸出端口的RX腳的數據回送到一級數據輸入端口的TX腳，而將來自備用一級數據輸出端口的RX腳的數據丟棄；這樣做是為了保證輸入端交換機只能接收到主用一級數據處理設備的ARP應答和IGMP包，以避免地址解析沖突，

監控邏輯模塊與監控端口連接，通過監控端口獲得各個核心數據處理設備的數據信息，定時地向數據處理設備發送狀態查詢數據包（心跳和狀運行態查詢，可以采用私有協議，也可以采用諸如SNMP的標準設備管理協議），通過解析設備回傳的應答數據包，以及是否出現應答超時，監控邏輯模塊可以得知一級數據處理設備的主用設備和備用設備的工作狀態，監控邏輯模塊根據主用一級數據處理設備的工作狀態是正常還是異常，控制與其相連的一級數據路由邏輯中的一級數據開關選擇連接主用還是備用端口；

射頻切換控制端口與射頻切換器的控制端相連，負責將切換信號輸出。

本實用新型還可以是：