CN102215134B - Ip码流热备份切换器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种IP码流热备份切换器，包括高速数字信号处理逻辑单元和多个千兆以太网接口，多个千兆以太网接口中至少包括一个一级数据输入端口和两个一级数据输出端口还包括至少一个监控端口，监控端口用来收集各个外接核心码流处理设备的工作状态；高速数字信号处理逻辑单元负责处理IP数据信号并根据监控协议，得知各级设备的主机和备机是否工作正常，需要时，则进行主、备机切换。本发明的有益效果是：将来自千兆以太网的实时数字电视码流数据，在备份切换开关内部进行数据路由和交换处理，使得在不需要应用新的MAC地址和IP地址的情况下，以及在单播、组播和广播模式下，均能实现数据在数据处理设备的主机和备机之间进行灵活切换。

Description

IP码流热备份切换器

技术领域

本发明涉及数字前端设备，具体涉及一种利用千兆IP设备传输数字电视码流的数字电视前端设备双机热备份切换器。

背景技术

随着数字电视、三网融合等技术的发展，一个数字电视网络需要传输的节目数量和总带宽比以前有了成倍的增加。如果依旧采用传统的异步串行接口（ASI）在信源设备，码流复用和加扰设备以及调制设备之间传输数字电视码流，由于受到ASI物理带宽216Mbps上限的限制，会出现设备体积庞大、外部接口数量和设备数量太多的问题。为了解决这一瓶颈，数字电视前端设备厂商现在普遍采用了利用千兆IP设备传输数字电视码流。

IP化数字电视前端设备可应用于广播和视频点播（VOD）领域。这些领域的服务质量（QoS）的要求很高，需要整个系统能够7*24小时稳定可靠运行，即传输到终端用户的码流不得出现任何中断和丢包。因此在实际部署系统时，都会要求其核心码流处理设备采用双机热备份。这就要求主、备用设备都能同时接收到信源设备传来的信号。

目前有两种实现方法实现双机热备。第一种方式，在物理上采用两套完整的系统，包括核心交换机。这种方式系统所采用的设备数量很多，成本较高，同时系统的拓扑结构也很复杂。第二种方式借助于交换机的组播功能来实现，所有信源设备将信息流通过组播方式发给核心处理设备。这要求核心交换机支持组播，而所有的信源设备都通过组播发送数据，这样其应用场景会收到一些限制。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种IP码流热备份切换器，将来自千兆以太网的实时数字电视码流数据，在备份切换开关内部进行数据路由和交换处理，使得在不需要应用新的MAC地址和IP地址的情况下，以及在单播、组播和广播模式下，均能实现数据在数据处理设备的主机和备机之间进行灵活切换，解决了现有技术中存在的问题。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种IP码流热备份切换器，所述的切换器包括高速数字信号处理逻辑单元和多个千兆以太网接口，多个千兆以太网接口中，至少包括一个一级数据输入端口和两个一级数据输出端口；一级数据输入端口用网线连接到输入端交换机上，用来接收信源设备传来的数据，而两个一级数据输出端口分别通过网线连接到对输入码流进行第一级处理的设备主机和备机的数据输入端口，切换器的千兆以太网接口还包括至少一个监控端口，监控端口通过网线连接到监控用交换机，并通过监控用交换机与各个核心数据处理设备的管理端口实现连接，用来收集各个外接核心码流处理设备的工作状态；所述的高速数字信号处理逻辑单元与各个千兆以太网接口进行信号连接，负责处理IP数据信号并根据监控协议，得知各级设备的主机和备机是否工作正常，需要时，则进行主、备机切换，以及内部的数据路由逻辑控制，再将切换信号发送给射频切换器的控制端。

更进一步的技术方案是：

所述的千兆以太网接口中，仅包括一级数据输入端口和一级数据输出端口，所述的高速数字信号处理逻辑单元包括千兆以太网数据链路层处理逻辑模块、一级路由逻辑模块、监控逻辑模块、射频切换控制端口；

其中，一级数据路由逻辑模块将从一级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到其内部的接收FIFO中，然后随即发送到两个一级数据输出端口的TX脚，实现数据复制；一级数据路由逻辑将来自主用一级数据输出端口的RX脚的数据回送到一级数据输入端口的TX脚，而将来自备用一级数据输出端口的RX脚的数据丢弃；这样做是为了保证输入端交换机只能接收到主用一级数据处理设备的ARP应答和IGMP包，以避免地址解析冲突，

监控逻辑模块通过监控端口获得各个核心数据处理设备的数据信息，定时地向数据处理设备发送状态查询数据包（心跳和状运行态查询，可以采用私有协议，也可以采用诸如SNMP的标准设备管理协议），通过解析设备回传的应答数据包，以及是否出现应答超时，监控逻辑模块可以得知一级数据处理设备的主用设备和备用设备是否工作正常，监控逻辑模块根据主用一级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制一级数据路由逻辑中的一级数据开关选择连接主用还是备用端口；

射频切换控制端口与射频切换器的控制端相连，负责将切换信号输出。

本发明还可以是：

所述的多个千兆以太网接口包括一级数据输入、输出端口和二级数据输入、输出端口；二级数据输入端口有两个，分别用网线连接到主用和备用一级数据处理设备的数据输出端口，二级数据输出端口也有两个，分别用网线连接主用和备用二级数据处理设备的数据输入端口。

更进一步的：所述的高速数字信号处理逻辑单元包括千兆以太网数据链路层处理逻辑模块、一级数据路由逻辑模块、二级数据路由逻辑模块、监控逻辑模块、射频切换控制端口；

其中，一级数据路由逻辑模块将从一级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到其内部的接收FIFO中，然后随即发送到两个一级数据输出端口的TX脚，实现数据复制；一级数据路由逻辑模块将来自主用一级数据输出端口的RX脚的数据回送到一级数据输入端口的TX脚，而将来自备用一级数据输出端口的RX脚的数据丢弃；这样做是为了保证输入端交换机只能接收到主用一级数据处理设备的ARP应答和IGMP包，以避免地址解析冲突，

二级数据路由逻辑模块将从主用二级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到接收FIFO中，然后随即发送到两个二级数据输出端口的TX脚，实现数据复制，而将从备用二级数据输入端口的RX脚收到的数据丢弃；将来自主用二级数据输出端口的RX脚的数据缓存到接收FIFO中，并回送到主、备二级数据输入端口的TX脚；这样做即可保证主、备二级数据处理设备能同时收到主用一级数据处理设备的输出数据，而又不出现地址冲突。

监控逻辑模块通过监控端口获得各级数据处理设备的数据信息，定时地向数据处理设备发送状态查询数据包，同时可以得知一级数据处理设备和二级数据数据设备的主用设备和备用设备是否工作正常，监控逻辑模块根据主用一级数据处理设备和二级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制一级数据路由逻辑模块中的一级数据开关和二级数据路由逻辑模块中的一级、二级数据开关选择连接主用还是备用端口；

射频切换控制端口与射频切换器的控制端相连，负责将切换信号输出。

所述的每个千兆以太网接口由连接端子、放大器和物理层电路构成，切换器的所有数据端口工作在物理层和MAC层，物理层的处理通过千兆以太网的物理层专用芯片完成，MAC层处理可通过FPGA或DSP完成，物理层和MAC之间通过GMII接口进行连接，切换器的各个千兆以太网接口均设有MAC地址和IP地址。

所述的监控逻辑模块包括数据收发FIFO、设备状态解析器、设备状态查询包发生器、设备地址列表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

采用基于本设计实现的IP码流热备份切换器来构建IP化数字电视设备的双机热备系统时，只需要核心码流处理设备有双机同时工作，不需交换机级别的备份。它对码流格式是单播还是组播没有特殊要求，它可以实现单播、组播或广播方式的数字电视码流在主备用设备之间的切换。它可以尽量简化主、备系统之间的连接方式，方便系统的安装维护。它能够主动监测主、备设备的工作状态，在某个设备出现工作异常时能自动将该设备相关的信号链路切换到备用设备，无须手工干预。它在主、备用设备链路某个、某些设备出现故障时，能自动根据系统拓扑在内部进行智能化数据路由，尽量重建完整的数据链路，保证系统数据输出不中断。只有在设备故障特别严重以至于无法重构完整的数据链路时，系统输出才会中断。

提出了一种外置的IP码流热备份切换器的设计思路。它解决了现在的IP码流设备双机热备份实现方式中系统复杂、成本较高、对核心交换机有着特殊要求的缺点，为IP化数字电视前端的双机热备提供了一种简单易行的实现方法。

附图说明

图1为本发明切换器的原理框图；

图2为本发明切换器的一级数据路由逻辑模块图；

图3为本发明切换器的二级数据路由逻辑模块图；

图4为本发明切换器的监控逻辑模块图；

图5为本发明应用优选实施例的具体运用原理框图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。

实施1

一种IP码流热备份切换器，所述的切换器包括高速数字信号处理逻辑单元和多个千兆以太网接口，所述的多个千兆以太网接口中，仅有一个一级数据输入端口和两个一级数据输出端口；一级数据输入端口用网线连接到输入端交换机上，用来接收信源设备传来的数据，两个一级数据输出端口分别通过网线连接到对输入码流进行第一级处理的设备主机和备机的数据输入端口，切换器的千兆以太网接口还包括一个监控端口，监控端口通过网线连接到监控用交换机，并通过监控用交换机与各个核心数据处理设备的管理端口实现连接，用来收集各个外接核心码流处理设备的工作状态；所述的高速数字信号处理逻辑单元与各个千兆以太网接口进行信号连接，负责处理IP数据信号并根据监控协议，得知各级设备的主机和备机是否工作正常，需要时，则进行主、备机切换，以及内部的数据路由逻辑控制，再将切换信号发送给射频切换器的控制端。具体来说，高速数字信号处理逻辑单元包括千兆以太网数据链路层处理逻辑模块、一级路由逻辑模块、监控逻辑模块、射频切换控制端口；

其中，一级数据路由逻辑模块将从一级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到其内部的接收FIFO中，然后随即发送到两个一级数据输出端口的TX脚，实现数据复制；一级数据路由逻辑将来自主用一级数据输出端口的RX脚的数据回送到一级数据输入端口的TX脚，而将来自备用一级数据输出端口的RX脚的数据丢弃；这样做是为了保证输入端交换机只能接收到主用一级数据处理设备的ARP应答和IGMP包，以避免地址解析冲突，监控逻辑模块通过监控端口获得各个核心数据处理设备的数据信息，定时地向数据处理设备发送状态查询数据包（心跳和状运行态查询，可以采用私有协议，也可以采用诸如SNMP的标准设备管理协议），通过解析设备回传的应答数据包，以及是否出现应答超时，监控逻辑模块可以得知一级数据处理设备的主用设备和备用设备是否工作正常，监控逻辑模块根据主用一级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制一级数据路由逻辑中的一级数据开关选择连接主用还是备用端口；射频切换控制端口与射频切换器的控制端相连，负责将切换信号输出。

所述的每个千兆以太网接口由连接端子、放大器和物理层电路构成，切换器的所有数据端口工作在物理层和MAC层，物理层的处理通过千兆以太网的物理层专用芯片完成，MAC层处理可通过FPGA或DSP完成，物理层和MAC之间通过GMII接口进行连接，切换器的各个千兆以太网接口均设有MAC地址和IP地址。监控逻辑模块则包括数据收发FIFO、设备状态解析器、设备状态查询包发生器、设备地址列表。

实施例2

如图1所示，一种IP码流热备份切换器，所述的切换器包括高速数字信号处理逻辑单元和多个千兆以太网接口，所述的多个千兆以太网接口中，有一个一级数据输入端口和两个一级数据输出端口、二个二级数据输入端口、和二个二级数据输出端口；一级数据输入端口用网线连接到输入端交换机上，用来接收信源设备传来的数据，两个一级数据输出端口分别通过网线连接到对输入码流进行第一级处理的设备主机和备机的数据输入端口，二级数据输入端口用来接收第一级数据处理设备的输出数据，分别用网线连接到主用和备用一级数据处理设备的数据输出端口，二级数据输出端口分别用网线连接主用和备用二级数据处理设备的数据输入端口。切换器的千兆以太网接口还包括一个监控端口，监控端口通过网线连接到监控用交换机，并通过监控用交换机与各个核心数据处理设备的管理端口实现连接，用来收集各个外接核心码流处理设备的工作状态；所述的高速数字信号处理逻辑单元与各个千兆以太网接口进行信号连接，负责处理IP数据信号并根据监控协议，得知各级设备的主机和备机是否工作正常，需要时，则进行主、备机切换，以及内部的数据路由逻辑控制，再将切换信号发送给射频切换器的控制端。

在本实施例中，所述的高速数字信号处理逻辑单元具体包括千兆以太网数据链路层处理逻辑模块、一级路由逻辑模块、二级路由逻辑模块、监控逻辑模块、射频切换控制端口；其中，如图2所示，一级数据路由逻辑模块将从一级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到其内部的接收FIFO中，然后随即发送到两个一级数据输出端口的TX脚，实现数据复制；一级数据路由逻辑模块将来自主用一级数据输出端口的RX脚的数据回送到一级数据输入端口的TX脚，而将来自备用一级数据输出端口的RX脚的数据丢弃；这样做是为了保证输入端交换机只能接收到主用一级数据处理设备的ARP应答和IGMP包，以避免地址解析冲突。二级数据路由逻辑模块将从主用二级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到接收FIFO中，然后随即发送到两个二级数据输出端口的TX脚，实现数据复制，而将从备用二级数据输入端口的RX脚收到的数据丢弃；将来自主用二级数据输出端口的RX脚的数据缓存到接收FIFO中，并回送到主、备二级数据输入端口的TX脚；这样做即可保证主、备二级数据处理设备能同时收到主用一级数据处理设备的输出数据，而又不出现地址冲突。监控逻辑模块（如图4、5所示）通过监控端口获得各级数据处理设备的数据信息，定时地向数据处理设备发送状态查询数据包，同时可以得知一级数据处理设备和二级数据数据设备的主用设备和备用设备是否工作正常，监控逻辑模块根据主用一级数据处理设备和二级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制一级数据路由逻辑模块中的一级数据开关和二级数据路由逻辑模块中的一级、二级数据开关选择连接主用还是备用端口；射频切换控制端口与射频切换器的控制端相连，负责将切换信号输出。

上述的每个千兆以太网接口由连接端子、放大器和物理层电路构成，切换器的所有数据端口工作在物理层和MAC层，物理层的处理通过千兆以太网的物理层专用芯片完成，MAC层处理可通过FPGA或DSP完成，物理层和MAC之间通过GMII接口进行连接，切换器的各个千兆以太网接口均设有MAC地址和IP地址。上述的监控逻辑模块包括数据收发FIFO、设备状态解析器、设备状态查询包发生器、设备地址列表。

下面再来叙述本发明的实现原理：

数字电视前端设备之间的信号封装格式均为TS Over UDP的方式。7个连续的传输流包（每个包长度为188字节）被封装成为一个UDP数据帧。一级数据输入端口用来接收信源设备传来的数据，该端口用网线连接到输入端交换机。在备份切换器内部，这些数据被同时送到两个一级数据输出端口；这两个端口一个为主，一个为备用端口，分别通过网线连接到对输入码流进行第一级处理的设备主机和备机的数据输入端口。第一级数据的备份切换可以理解为一个信号分配器。

一级数据输入端口用来接收信源设备传来的数据，该端口用网线连接到输入端交换机。来自信源设备的输入数据被同时送到两个一级数据输出端口；这两个端口一个为主用，另一个为备用端口，分别通过网线连接到对数字电视码流进行第一级处理的设备（以下称“一级数据处理设备”）的主用设备和备用设备的数据输入端口。切换器的一级数据路由逻辑（如图2），将从一级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到接收FIFO（先入先出存储器）中，然后同时发送到两个一级数据输出端口的TX脚，实现数据复制；将来自主用一级数据输出端口的RX脚的数据回送到一级数据输入端口的TX脚，而将来自备用一级数据输出端口的RX脚的数据丢弃；这样做是为了保证输入端交换机只能接收到主用一级数据处理设备的ARP应答和IGMP包，以避免地址解析冲突。

如果系统的第一级数据处理设备的输出的仍然是IP数据，且需要将数据送到后级的数据处理设备进行进一步处理才能传送到网络，则可以在备份切换器中增加后级的数据输入和输出端口。二级数据输入端口用来接收第一级数据处理设备的输出数据。该端口有两个，分别用网线连接到主用和备用一级数据处理设备的数据输出端口。二级数据输出端口也有两个，分别用网线连接主用和备用二级数据处理设备的数据输入端口。切换器的二级数据路由逻辑模块（如图3所示），将从主用二级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到接收FIFO中，然后同时发送到两个二级数据输出端口的TX脚，实现数据复制，而将从备用二级数据输入端口的RX脚收到的数据丢弃；将来自主用二级数据输出端口的RX脚的数据缓存到接收FIFO中，并回送到主、备二级数据输入端口的TX脚；这样做即可保证主、备二级数据处理设备能同时收到主用一级数据处理设备的输出数据，而又不出现地址冲突。

切换器的监控端口通过网线连接到监控交换机，并与所有数据处理设备的管理端口实现连接。位于切换器内部的监控逻辑模块，会定时地向所有的数据处理设备发送状态查询数据包（心跳和状运行态查询，可以采用私有协议，也可以采用诸如SNMP的标准设备管理协议），通过解析设备回传的应答数据包，以及是否出现应答超时，监控逻辑模块可以得知各级数据处理设备的主用设备和备用设备是否工作正常。监控逻辑模块根据主用一级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制一级数据路由逻辑模块中的主、备一级数据输出端口的RX信号到一级数据输入端口的TX信号的数据开关选择连接主用还是备用端口，同时控制二级数据路由逻辑模块中的主、备二级数据输入端口的RX信号到二级数据输出端口的TX信号的数据开关（图中开关B）选择连接主用还是备用端口。监控逻辑根据主用二级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制二级数据路由逻辑模块中的主、备二级数据输出端口的RX信号到二级数据输入端口的TX信号的数据开关（图中开关C）选择连接主用还是备用端口。监控逻辑由数据收发FIFO、设备状态解析器、设备状态查询包发生器、设备地址列表等部分构成（参见附图4）。

切换器的所有数据端口工作在物理层和MAC层。物理层的处理通过千兆以太网的物理层专用芯片完成，物理层和MAC之间通过千兆介质无关接口（GMII）进行连接。为了简化操作，切换器的各个数据端口均没有MAC地址和IP地址。  

将本发明的优化实施例2的具体应用进行叙述，参见附图5。

原始输入的IP化数字电视码流数据由各个信源类设备（卫星/有线/地面/光网络码流接收机转换器）通过数据输入端交换机发送到切换器的一级数据输入端口。这些数据分为单播和组播。单播数据通过UDP端口号，组播数据通过组播目的地址划分为不同的传输流。

切换器在主数据输入端口和主、备一级数据输出端口之间建立逻辑数据连接。其中与一级数据输出端口的主用端口的连接是接收（Rx）和发送（Tx）信号对都连接构成完整的链路；与一级数据输出端口只有接收（Rx）信号对连接。注意哪个端口为主用一级数据输出端口，是由切换器根据监控结果自动判断决定的。切换器的监控网口通过设备监控交换机连接主、备一级数据处理设备的管理端口。

来自主、备用一级数据处理设备的IP数据分别送到切换器的主、备二级数据输入端口。在切换器内部，主用二级数据输入端口的数据被同时复制二级到主、备数据输出端口。注意，哪个端口为主用二级数据输出端口，也是由切换器根据监控结果自动判断决定的。

系统最终将有某级数据处理设备的输出不是IP，而是射频接口。这类设备通常为IPQAM调制器。主、备用IPQAM的射频输出通过一个射频切换开关输出到光纤/同轴混合（HFC）网络中。射频备份切换开关可以放置于切换器内；也可以外置，通过某种通信协议（例如RS-232）接受切换器的控制。

在监测到某一级数据处理设备的主用设备出现异常时，切换器在内部对主、备数据链路进行切换，切换操作包括：1）将其前级设备的输出数据的路由由主机端口切换到备机端口，2）将该级设备的数据输入端口由主机端口切换到备机端口；3）如果出现故障的设备为最后一级设备且是射频输出的设备，则进行射频信号的主、备切换。

Claims (5)

1.一种IP码流热备份切换器，所述的切换器包括高速数字信号处理逻辑单元和多个千兆以太网接口，其特征在于：所述的多个千兆以太网接口中，至少包括一个一级数据输入端口和两个一级数据输出端口；一级数据输入端口用网线连接到输入端交换机上，用来接收信源设备传来的数据，而两个一级数据输出端口分别通过网线连接到对输入码流进行第一级处理的数据处理设备主机和备机的数据输入端口，切换器的千兆以太网接口还包括至少一个监控端口，监控端口通过网线连接到监控用交换机，并通过监控用交换机与各个数据处理设备的管理端口实现连接，用来收集各个数据处理设备的工作状态；所述的高速数字信号处理逻辑单元与各个千兆以太网接口进行信号连接，负责处理IP数据信号，并根据监控协议得知各级数据处理设备的主机和备机是否工作正常，需要时，则进行主、备机切换，以及内部的数据路由逻辑控制，再将切换信号发送给射频切换器的控制端；

所述的千兆以太网接口中，仅包括一级数据输入端口和一级数据输出端口，所述的高速数字信号处理逻辑单元包括千兆以太网数据链路层处理逻辑模块、一级数据路由逻辑模块、监控逻辑模块、射频切换控制端口；其中，一级数据路由逻辑模块将从一级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到其内部的接收FIFO中，然后随即发送到两个一级数据输出端口的TX脚，实现数据复制；一级数据路由逻辑模块将来自主用一级数据输出端口的RX脚的数据回送到一级数据输入端口的TX脚，而将来自备用一级数据输出端口的RX脚的数据丢弃； 

监控逻辑模块通过监控端口获得一级数据处理设备的主用设备和备用设备是否工作正常，监控逻辑模块根据主用一级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制一级数据路由逻辑模块中的一级数据开关选择连接主用还是备用端口；

射频切换控制端口与射频切换器的控制端相连，负责将切换信号输出。

2.根据权利要求1所述的IP码流热备份切换器，其特征在于：所述的多个千兆以太网接口包括一级数据输入、输出端口和二级数据输入、输出端口；二级数据输入端口用来接收第一级数据处理设备的输出数据，该端口有两个，分别用网线连接到主用和备用一级数据处理设备的数据输出端口，二级数据输出端口也有两个，分别用网线连接主用和备用二级数据处理设备的数据输入端口。

3.根据权利要求2所述的IP码流热备份切换器，其特征在于：所述的高速数字信号处理逻辑单元包括千兆以太网数据链路层处理逻辑模块、一级数据路由逻辑模块、二级数据路由逻辑模块、监控逻辑模块、射频切换控制端口；

其中，一级数据路由逻辑模块将从一级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到其内部的接收FIFO中，然后随即发送到两个一级数据输出端口的TX脚，实现数据复制；一级数据路由逻辑模块将来自主用一级数据输出端口的RX脚的数据回送到一级数据输入端口的TX脚，而将来自备用一级数据输出端口的RX脚的数据丢弃； 

二级数据路由逻辑模块将从主用二级数据输入端口的RX脚收到的数据缓存到接收FIFO中，然后随即发送到两个二级数据输出端口的TX脚，实现数据复制，而将从备用二级数据输入端口的RX脚收到的数据丢弃；将来自主用二级数据输出端口的RX脚的数据缓存到接收FIFO中，并回送到主、备二级数据输入端口的TX脚； 

监控逻辑模块通过监控端口获得一级数据处理设备和二级数据处理设备的主用设备和备用设备是否工作正常，监控逻辑模块根据主用一级数据处理设备和二级数据处理设备的工作状态是正常还是异常，控制一级数据路由逻辑模块中的一级数据开关和二级数据路由逻辑模块中的一级、二级数据开关选择连接主用还是备用端口； 

射频切换控制端口与射频切换器的控制端相连，负责将切换信号输出。

4.根据权利要求1所述的IP码流热备份切换器，其特征在于：所述的每个千兆以太网接口由连接端子、放大器和物理层电路构成，切换器的所有数据端口工作在物理层和MAC层，物理层的处理通过千兆以太网的物理层专用芯片完成，MAC层处理通过FPGA或DSP完成，物理层和MAC之间通过GMII接口进行连接，切换器的各个千兆以太网接口均设有MAC地址和IP地址。

5.根据权利要求1或3所述的IP码流热备份切换器，其特征在于：所述的监控逻辑模块包括数据收发FIFO、设备状态解析器、设备状态查询包发生器、设备地址列表。

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