CN102227137B - 网络数字机顶盒及其实现多网接入的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种网络数字机顶盒及其实现多网接入的方法，上述网络数字机顶盒包括主处理器、设置模块、多端口交换芯片以及两个以上的以太网接口；上述方法为，初始化时，为网络数字机顶盒的多端口交换芯片的各端口划分VLAN，并设置VLAN属性，多端口交换芯片收到网络数据时，转发给主处理器，主处理器根据VLAN标识，对收到的数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给多端口交换芯片，多端口交换芯片根据VLAN标识，将主处理器发送来的数据通过相应的端口发送出去。本发明对外提供多个以太网接口，用户可以根据需要，使用一个或者多个以太网口以接入一种或者多种网络。

Description

网络数字机顶盒及其实现多网接入的方法

技术领域

本发明涉及VLAN(Virtual Local Area Network，虚拟局域网)技术在网络数字机顶盒中的应用，尤其涉及一种网络数字机顶盒及其实现多网接入的方法。

背景技术

VLAN是一种将局域网(Local Area Network，LAN)设备从逻辑上划分(而不是物理上划分)成一个个网段(或者说是更小的LAN)，从而实现虚拟工作组(单元)的数据交换技术。IEEE于1999年颁布用以标准化VLAN实现方案的802.1Q协议标准草案。由于其灵活配置的特点，它打破了传统网络的许多固有观念，使网络结构变得灵活，方便。

VLAN主要应用于交换机和路由器中，但目前主流应用还是在交换机中，其主要特点如下：

1、端口的分隔。即便是在同一个交换机上，处于不同VLAN的端口也是不能通信的，这样一个物理的交换机可以当作多个逻辑的交换机使用；

2、网络的安全。不同VLAN不能直接通信，杜绝了广播信息的不安全性；

3、灵活的管理。更改用户指导性的网络不必换端口和连线，只须更改软件配置即可。

根据VLAN的特点可知，由于它是从逻辑上划分，而不是从物理上划分，所以同一个VLAN内的各个工作站没有限制在同一物理范围中，但每一个VLAN都包含一组有着相同需求的站点，与物理上形成的LAN有着相同的属性。一个VLAN内部的广播和单播流量都不会转发到其它VLAN中，从而有助于控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性，且VLAN能将网络划分为多个广播域，从而有效地控制广播风暴的发生，以及使网络的拓扑结构变得非常灵活。

随着数字电视的普及，作为多媒体终端重要成员之一——网络数字机顶盒，已逐步融入人们的生活，家庭内部的数字娱乐网络的越来越风靡，人们对于网络数字机顶盒的要求，已不再局限于能实现IPTV(Internet Protocol Television，交互式网络电视)网络的接入，还需要实现如家庭娱乐数字网络等各种其他网络接入的需求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种网路数字机顶盒及其实现多网接入的方法，以解决现有的机顶盒只能接入IPTV网络的问题。

本发明提供了一种网络数字机顶盒，包括主处理器，还包括设置模块、多端口交换芯片以及两个以上的以太网接口，

上述设置模块，用于在初始化时，为上述多端口交换芯片的端口划分VLAN并设置VLAN属性；

上述多端口交换芯片，其端口分别与上述主处理器及上述以太网接口相连，用于将通过上述以太网接口收到的数据发送给上述主处理器，或者将上述主处理器发送来的数据通过相应的以太网接口发送出去；

上述主处理器，用于对收到的数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给上述多端口交换芯片。

优选地，上述多端口交换芯片通过MII(Media Independent Interface，介质无关接口)总线与上述主处理器相连。

优选地，上述多端口交换芯片，还用于判断收到的数据所属VLAN，并在上述数据所属VLAN为内网VLAN时，为上述数据添加/移除所属VLAN的VLAN标识。

本发明还提供了一种网络数字机顶盒实现多网接入的方法，包括以下步骤：

初始化时，为上述网络数字机顶盒的多端口交换芯片的各端口划分VLAN，并设置VLAN属性；

上述多端口交换芯片收到网络数据时，转发给上述主处理器；

上述主处理器根据收到的数据的VLAN标识，对上述数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给上述多端口交换芯片；

上述多端口交换芯片根据上述主处理器返回的数据的VLAN标识，将上述数据通过相应的端口发送出去。

优选地，上述多端口交换芯片收到网络数据时，转发给上述主处理器步骤具体包括以下步骤：

根据上述数据的VLAN标识，判断上述数据所属VLAN，若其所属VLAN为外网VLAN，则将收到的数据直接转发给上述主处理器；若其所属VLAN为内网VLAN，则

为上述数据添加所属VLAN的VLAN标识，并发送给上述主处理器。

优选地，上述多端口交换芯片根据上述主处理器返回的数据的VLAN标识，将上述数据通过相应的端口发送出去步骤具体包括以下步骤：

根据上述数据的VLAN标识，判断上述数据所属VLAN，若其所属VLAN为外网VLAN，则将上述数据直接通过其所属VLAN对应的端口发送出去；若其所属VLAN为内网VLAN，则

移除上述数据的VLAN标识，并通过其所属VLAN对应的端口发送出去。

本发明在上述网络数字机顶盒及其实现多网接入的方法的基础上，提供了一种家庭多网接入系统，上述系统为上述网络数字机顶盒，其一个以太网接口与IPTV网络连接，一个以太网接口与家庭娱乐数字网络连接。

本发明在上述网络数字机顶盒及其实现多网接入的方法的基础上，还提供了一种家庭多网接入系统，包括家庭网关以及上述网络数字机顶盒，

上述网关，分别与IPTV网络及家庭娱乐数字网络连接，用于将收到的上述IPTV网络数据以桥接模式透传给上述网络数字机顶盒用于收发IPTV数据的以太网接口，将接收到的上述家庭娱乐数字网络的数据路由给上述网络数字机顶盒用于收发家庭娱乐数字网络数据的以太网接口；或者将上述网络数字机顶盒用于收发IPTV数据的以太网接口发送来的数据转发到上述IPTV网络，将上述网络数字机顶盒用于收发家庭娱乐数字网络数据的以太网接口发送来的数据转发到上述家庭娱乐数字网络；

上述网络数字机顶盒，通过不同的以太网接口与上述家庭网关的不同端口相连，用于根据收到的数据的VLAN标识，对上述数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给上述家庭网关。

本发明的网络数字机顶盒采用多端口交换芯片，与现有的采用单端口交换芯片的网络数字机顶盒相比，可根据需要对外提供多个以太网接口，用户可以根据需要，使用一个或者多个以太网口以接入一种或者多种网络；且通过在交换芯片使用VLAN技术，使得各接入网络逻辑隔离，不同类型网络数据互不干扰，同时能将同一网络中的不同业务数据，根据VLAN标识进行区分，从而为运营商提供了一种使用不同VLAN标识实现对不同业务数据QoS的管理和不同收费标准制定的途径。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明网络数字机顶盒的原理框图；

图2是图1所示网络数字机顶盒区实现多网接入的方法流程图；

图3是本发明家庭多网接入系统第一实施例的原理框图；

图4是本发明家庭多网接入系统第二实施例的原理框图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，是本发明网络数字机顶盒的原理框图，本实施例中，网络数字机顶盒10包括设置模块01，具有4个端口的多端口交换芯片02，其端口分别为P0、P1、P2、P3，两个以太网接口F0、F1，以及主处理器03，

设置模块01，用于在初始化时，为多端口交换芯片02的端口划分VLAN并设置VLAN属性；

多端口交换芯片02，其端口P0、P1分别与以太网接口F0、F1连接，端口P2通过MII总线与主处理器03连接，端口P3闲置；用于判断收到的数据所属VLAN，并在上述数据所属VLAN为内网VLAN时，为上述数据添加/移除VLAN标识，将通过以太网接口收到的数据发送给主处理器03，或者将主处理器03发送来的数据通过相应的以太网接口发送出去；

主处理器03，用于对收到的数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给多端口交换芯片02。

在其他实施例中，多端口交换芯片02的端口数以及以太网接口数还可以是其他数量，可根据用户需要提供不同的组合。

如图2所示，是图1所示网络数字机顶盒实现多网接入的方法流程图，本实施例包括以下步骤：

步骤S001：网络数字机顶盒10上电；

步骤S002：设置模块01为多端口交换芯片02的各端口划分VLAN，并设置VLAN属性；

比如，将端口P0划分在VLAN101-VLAN104(比如IPTV网络)，使端口P0处理标识为VLAN101-VLAN104的外网数据；将端口P1划分在VLAN105(比如家庭娱乐数字网络)，使端口P1处理标识为VLAN105的内网数据，同时使端口P2同时属于VLAN101-VLAN105中，即端口P2可处理标识为VLAN101-VLAN105的数据，这样，从端口P0、P1进来的数据才能通过P2发送出去。

这样就实现了端口P0、P1逻辑上的隔离，使得不同网络之间的数据相互隔离，互不干扰。

步骤S003：网络机顶盒10收到网络数据；

步骤S004：多端口交换芯片02根据VLAN标识，判断上述数据所属VLAN，若其所属VLAN为外网VLAN，则执行步骤S006；若其所属VLAN为内网VLAN，则执行步骤S005；

比如，若收到的数据的VLAN标识为VLAN102，则可判断出，该数据属于外网数据；若收到的数据的VLAN标识为VLAN105，则可判断出，该数据属于内网数据；

步骤S005：为上述数据添加所属VLAN的VLAN标识；

因内网的设备间互间通信的数据是不含VLAN标识，而本发明是通过VLAN标识进行业务区分的，故本发明中，需要对从内网收到的数据添加VLAN标识，以及对要发往内网的数据移除VLAN标识，以使得数据符合各个设备的通信格式。

步骤S006：将上述数据发送给主处理器03；

步骤S007：主处理器03根据上述数据的VLAN标识，进行业务区分并处理，将处理结果返回给多端口交换芯片02；

步骤S008：多端口交换芯片02收到主处理器01发送来的数据；

步骤S009：根据VLAN标识，判断上述数据所属VLAN，若其所属VLAN为外网VLAN，则执行步骤S011；若其所属VLAN为内网VLAN，则执行步骤S010；

步骤S010：移除上述数据的VLAN标识；

步骤S011：将上述数据通过其所属VLAN对应的端口发送出去。

比如，若上述数据的VLAN标识为VLAN102，其所属VLAN为外网VLAN，外网VLAN对应的端口为P0，则将上述数据从端口P0发送出去；若上述数据的VLAN标识为VLAN105，则其所属VLAN为内网VLAN，内网VLAN对应的端口为P1，则将上述数据的VLAN标识移除后，从端口P1发送出去。至此，一个网络数据处理结束。

如图3所示，是本发明家庭多网接入系统的第一实施例原理框图，本实施例的家庭多网接入系统为图1所示的网络数字机顶盒10，适用于家庭娱乐数字网络中仅有一台数字终端的场景，本实施例中，

网络数字机顶盒10的以太网接口F0与IPTV网络连接，以太网接口F1与家庭娱乐数字网络连接，网络数字机顶盒10经接口F0通过网线接入IPTV外网，同时经接口F1通过网线与家庭娱乐数字网络相连，实现数据通信和硬盘数据共享。

因IPTV网络传输各种不同的业务数据，每个业务数据的服务器分属于不同的VLAN中，不同的业务数据带有不同的VLAN标识在IPTV网络中传输，比如，本应用场景下，IPTV网络中传输VLAN标识为VLAN101-VLAN104的业务数据，故通过IPTV网络透传到网络数字机顶盒10的数据，均带有VLAN标识，网络数字机顶盒10的主处理器01根据VLAN标识区分各类业务的数据，运营商可通过对提供的业务设置不同的VLAN标识来进行业务优先级划分、计费管理。

如图4所示，是本发明家庭多网接入系统第二实施例的原理框图，本实施例的家庭多网接入系统包括图1所示网络数字机顶盒10以及家庭网关20，适用于家庭娱乐数字网络中具有多台数字终端的场景，其中，

家庭网关20，对外通过网线与IPTV网络连接，对内与家庭娱乐数字网络连接，用于将收到的IPTV网络数据以桥接模式透传给网络数字机顶盒10用于接收IPTV数据的以太网接口F0，将接收到的家庭娱乐数字网络的数据路由给网络数字机顶盒10用于接收家庭娱乐数字网络数据的以太网接口F1，或者将网络数字机顶盒10的以太网接口F0发送来的数据转发到IPTV网络，将网络数字机顶盒10的以太网接口F1发送来的数据转发到家庭娱乐数字网络；

网络数字机顶盒10，其以太网接口F0、F1分别与家庭网关20的不同端口相连，用于根据收到的数据的VLAN标识，对上述数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给家庭网关20。

家庭娱乐数字网络包括DVR、PC等数字终端，数字终端通过网线连接到家庭网关20上，与网络数字机顶盒10一起构成家庭DLAN(Digital Living Network Alliance，数字生活网络联盟)；

IPTV网络传输各种不同的业务数据，每个业务数据的服务器分属于不同的VLAN中，不同的业务数据带有不同的VLAN标识在IPTV网络中传输，比如，本应用场景下，IPTV网络中传输VLAN标识为VLAN101-VLAN104的业务数据，通过家庭网关20透传到网络数字机顶盒10，网络数字机顶盒10根据上述数据的VLAN标识，区分业务并进行相应的处理，运营商可通过对提供的业务设置不同的VLAN标识来进行业务优先级划分、计费管理。

上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，但如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种网络数字机顶盒，包括主处理器，其特征在于，还包括设置模块、多端口交换芯片以及两个以上的以太网接口，

所述设置模块，用于在初始化时，为所述多端口交换芯片的端口划分虚拟局域网VLAN并设置VLAN属性；

所述多端口交换芯片，其端口分别与所述主处理器及所述以太网接口相连，用于将通过所述以太网接口收到的数据发送给所述主处理器，或者将所述主处理器发送来的数据通过相应的以太网接口发送出去；

所述主处理器，用于对收到的数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给所述多端口交换芯片。

2.根据权利要求1所述的网络数字机顶盒，其特征在于，所述多端口交换芯片通过介质无关接口MII总线与所述主处理器相连。

3.根据权利要求1所述的网络数字机顶盒，其特征在于，所述多端口交换芯片，还用于判断收到的数据所属VLAN，并在所述数据所属VLAN为内网VLAN时，为所述数据添加/移除所属VLAN的VLAN标识。

4.一种网络数字机顶盒实现多网接入的方法，其特征在于，包括以下步骤：

初始化时，为所述网络数字机顶盒的多端口交换芯片的各端口划分VLAN，并设置VLAN属性；

所述多端口交换芯片收到网络数据时，转发给所述主处理器；

所述主处理器根据收到的数据的VLAN标识，对所述数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给所述多端口交换芯片；

所述多端口交换芯片根据所述主处理器返回的数据的VLAN标识，将所述数据通过相应的端口发送出去。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述多端口交换芯片收到网络数据时，转发给所述主处理器步骤具体包括以下步骤：

根据所述数据的VLAN标识，判断所述数据所属VLAN，若其所属VLAN为外网VLAN，则将收到的数据直接转发给所述主处理器；若其所属VLAN为内网VLAN，则

为所述数据添加所属VLAN的VLAN标识，并发送给所述主处理器。

6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，所述多端口交换芯片根据所述主处理器返回的数据的VLAN标识，将所述数据通过相应的端口发送出去步骤具体包括以下步骤：

根据所述数据的VLAN标识，判断所述数据所属VLAN，若其所属VLAN为外网VLAN，则将所述数据直接通过其所属VLAN对应的端口发送出去；若其所属VLAN为内网VLAN，则

移除所述数据的VLAN标识，并通过其所属VLAN对应的端口发送出去。

7.一种家庭多网接入系统，其特征在于，所述系统为权利要求1-3任一项所述的网络数字机顶盒，所述网络数字机顶盒的一个以太网接口与交互式网络电视IPTV网络连接，一个以太网接口与家庭娱乐数字网络连接。

8.一种家庭多网接入系统，其特征在于，包括家庭网关以及权利要求1-3任一项所述的网络数字机顶盒，

所述网关，分别与IPTV网络及家庭娱乐数字网络连接，用于将收到的所述IPTV网络数据以桥接模式透传给所述网络数字机顶盒用于收发IPTV数据的以太网接口，将接收到的所述家庭娱乐数字网络的数据路由给所述网络数字机顶盒用于收发家庭娱乐数字网络数据的以太网接口；或者将所述网络数字机顶盒用于收发IPTV数据的以太网接口发送来的数据转发到所述IPTV网络，将所述网络数字机顶盒用于收发家庭娱乐数字网络数据的以太网接口发送来的数据转发到所述家庭娱乐数字网络；

所述网络数字机顶盒，通过不同的以太网接口与所述家庭网关的不同端口相连，用于根据收到的数据的VLAN标识，对所述数据进行业务区分并进行相应的处理，将处理结果返回给所述家庭网关。