CN103269275B - 一种光分路器广播ip组播信号的方法 - Google Patents
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Abstract
一种光分路器广播IP组播信号的方法，步骤为：（1）中心节点架设中心组播源交换机，配置组播源地址，把接收到上级的IP数据源信息用IP组播流的形式发送出来；（2）强制激活中心组播源交换机的SFP的发口，使IP组播流光信号输入光分路器IN口；（3）将输入的IP组播流光信号分成不同路输出端口，接入下级业务交换机的SFP模块接收口；（4）用下级业务交换机自身生成IGMP查询器替代中心组播源交换机的IGMP查询器，把IP数据源信息广播到下级业务交换机上。本发明组网结构简单，调度灵活，稳定性和安全性高，实用性强，适用于城域单向IP数据网络的扩展应用。
Description
技术领域
本发明涉及利用单向广播实现双向数据传输模式的方法，具体是一种光分路器广播IP组播信号的方法。
背景技术
广播电视网络系统，已成为重要的新闻传媒以及人民群众获取知识文化娱乐的重要工具，是家庭入户率最高的国家信息化基础设施之一，其特征决定了自身网络传输必须具有安全性和保障性，运行维护必须具备其特殊性和敏感性。
随着IP设备集成度的提高，带宽的增大，传输设备的支持多元化，数字电视传输IP化带来的设备的高度集约，信息的高度集中，业务的调度灵活，数字电视IP化目前也算是数字电视发展的一种趋势。
同时，业务的发展，伴随着双向站点数量的增加，也增加了业务传输上的不稳定因素，若采用全网双向IP承载网络，总平台与其它所有的分平台在网络上都是互通的，网络的交互性可能会造成数据流量不断变化，数据丢包、时延等问题，也可能存在来自近百个机房中的任何一个联网设备出现问题都会影响其他相联的设备不能正常工作的隐患。运维压力大，且排查故障困难。
对于广电系统一些传统业务，如数字电视、信息广播、股票等，其特征是在网络内同时段传送的内容基本相同，下行业务流量巨大，上行业务流量基本为零。这些业务的性质决定了单向的传输形式已经能满足该类业务的传输要求。
正是基于上述情况考虑，IP数据广播业务，如IP化的数字电视业务，以广播的形式在基础干线网内传输是适合广电网络传输的一种特殊形式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种光分路器广播IP组播信号的方法，以单向传输的方式实现双向网络才能完成的传输，克服现有双向网络功能不适应广电系统部分业务的缺陷。
本发明实现上述目的所采取的技术方案是：一种光分路器广播IP组播信号的方法，包括以下步骤：
（1）中心节点架设中心组播源交换机，配置组播源地址，把接收到上级的IP数据源信息用IP组播流的形式发送出来；
（2）强制激活中心组播源交换机发送组播的SFP的发口，使IP组播流光信号输入光分路器的IN口；
（3）光分路器将IP组播流光信号通过不同路输出端口输入下级业务交换机的SFP模块接收口，完成中心组播源交换机与下级业务交换机SFP端口的协商；
（4）用下级业务交换机自身生成IGMP查询器替代中心节点的中心组播源交换机的IGMP查询器，把中心组播源交换机的IP数据源信息广播到下级业务交换机上；
（5）终端设备通过下级业务交换机访问中心的IP数据源信息。
所述的步骤（1）中，根据网络特性和组播源特性，配置组播源地址时，采用Source-Specific Multicast模型指定源组播；在中心组播源交换机上配置用户可用的Source-Specific Multicast静态组播组地址；IP组播流的发送采用IGMPv3机制，对于网络中不同的组播源，接收端发送IGMPv3报告，接收源指定第一组播组发送的数据；或接收端发送IGMPv3报告，退出指定除第一组播组以外的其他组播组，使仅有来自第一组播组的组播信息才能传递到接收端。
所述的步骤（2）中，当中心组播源交换机没有接收回传IP光信号时，利用发送交换设备或者传输设备向中心组播源交换机SFP模块的IN口发送IP帧结构的光信号，强行激活中心组播源交换机的OUT口，使中心组播源交换机将IP数据源信息通过该OUT口以IP组播流的方式单向发送出去。
所述的步骤（5）中，在终端设备和与终端设备处于同一网段的交换机接口上启用IGMPv3协议。
与现有技术相比，本发明具有益的效果如下：
（1）通过光分路器，以单向的方式把中心节点的IP组播信号分配到下级业务交换机上，把组播数据延伸至业务所需要的地方，并扩展业务输出端口，能够完成不同业务交换机不同的业务划分，实现业务使用的效率。
（2）能够避免下级网络向上级网络或同级网络的数据影响。运维部门只需要监控来自发送端播放的数据是否正常，无需考虑来下级业务之间相互影响，故障排查简洁，极大地减轻了运维负担。
（3）本发明实用性强，安全性高，效益显著。
附图说明
图1为本发明端口激活图。
图2为本发明端口隔离图。
图3为本发明信号流程图。
具体实施方式
下面根据附图和实例对本发明的技术方案作进一步详细说明。
如图1-图3所示，组网结构为，中心节点架设一台中心组播源交换机，从SFP模块只输出一条单纤IP组播信号，与6路光分路器的IN口连接，光分路器分出5路单纤IP组播的光信号，与下级业务交换机A、B、C、D、E的SFP模块IN口连接，业务交换机SFP的IN口与中心组播源交换机SFP的OUT口完成接口协商，接收终端A通过一对单模光纤与业务交换机A对接。
本发明所述的光分路器广播IP组播信号的方法，包括以下步骤：
（1）中心节点架设中心组播源交换机，配置组播源地址，把接收到上级的IP数据源信息用IP组播流的形式发送出来；
（2）强制激活中心组播源交换机发送组播的SFP的发口，使其IP组播流光信号输入光分路器的IN口；
（3）经光分路器分配端分出来的IP组播流光信号，将输入的IP组播流光信号分成不同路输出端口，接入下级业务交换机的SFP模块接收口，完成中心组播源交换机与下级业务交换机SFP端口的协商；
（4）用下级业务交换机自身生成IGMP查询器替代中心节点的中心组播源交换机的IGMP查询器，把中心节点的中心组播源交换机数据广播到下级业务交换机上；
（5）终端设备通过下级业务交换机访问中心的IP组播信号源信息。
所述的步骤（1）中，根据网络特性和组播源特性，配置组播源地址时，采用Source-Specific Multicast模型指定源组播；在中心组播源交换机上配置用户可用的Source-Specific Multicast静态组播组地址，Source-SpecificMulticast模型为用户提供了一种能够在客户端指定信源的传输服务，网络用户能够预先知道组播源的具体位置；IP组播流的发送采用IGMPv3机制，对于网络中不同的组播源，接收端发送IGMPv3报告（G，IS_IN，(S1)），接收源指定组播组S1发送的数据；或接收端发送IGMPv3报告（G，IS_EX，(Sn)），退出指定其它源Sn对应的组播组，使仅有来自S1的组播信息才能传递到接收端。
所述的步骤（2）中，当中心组播源交换机没有接收回传IP光信号时，单纤输出是无法激活发送端口的，如图1所示，利用其它交换设备或者传输设备向中心组播源交换机SFP模块的IN口发送IP帧结构的光信号，强行激活交换机的OUT口，使中心组播源交换机将IP数据源信息通过该OUT口以IP组播流的方式单向发送出去。
所述的步骤（3）中，中心组播源交换机强行激活OUT口与光分路器的IN口连接，然后分配出N路端口的光信号，对于光分路器而言，是通过改变光纤间的消逝场相互耦合以及改变光纤半径来实现不同大小分支量，无源光分路器是以有损的形式，将光信号进行分支或分配，但每个分路中传输的光信号的运动形式与分路前是完全一致的，弱化的是光信号的功率，而非光信号的运动形式，所以分出来的光信号与源信号的数据信息是完全一样的。
所述的步骤（4）中，中心组播源交换机把所有组播源信息发送到下级业务交换机中，下级业务交换机可以自身生成IGMP查询器替代中心组播源交换机IGMP查询器，终端设备不经过中心组播源交换机，直接与下级业务交换机建立访问。
所述的步骤（5）中，在终端主机和与终端主机处于同一网段的交换机接口上启用IGMPv3协议。
所述的步骤（5）中，查询器向共享网段内特定组播组成员发送的消息，用于查询该组成员是否愿意接收特定源发送的数据。
所述的步骤（5）中，组播组字段为被查询的组播组IP地址，Number of Sources字段为消息中包含的组播源数量，Source Address字段为向该组发送组播报文的源地址。
所述的步骤（5）中，封装该消息的IP报文头的目的地址字段为被查询的组播组的IP地址，终端能够识别并接收本地网段上的交换机组播信息。
本发明能够解决以下技术问题：
1）从前端到终端都是IP设备，能与IP设备对接，满足系统集成化、IP化的需求；
2）光分路器进行上下级网络衔接和该节点信号的落地，实现了网络的分层管理；
3）经过光分路器分出去IP组播信号的光信号为单向IP数据流，实现中心系统与分站系统的信号网络隔离，以及分站系统之间信号的隔离，保障网络安全；
4）IP组播的传输形式传输信号，接收设备具备必须加入信令才能访问网络，对于内容具备保密性；
5）经光分路器分出来IP组播端口的光信号业务单向推送给其它系统使用，根据光功率接收的范围和接收设备的指标传送到城域网内，实现了业务的灵活调度。
Claims (2)
1.一种光分路器广播IP组播信号的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)中心节点架设中心组播源交换机，配置组播源地址，把接收到上级的IP数据源信息用IP组播流的形式发送出来；
(2)强制激活中心组播源交换机发送组播的SFP的发口，使IP组播流光信号输入光分路器的IN口；
(3)光分路器将IP组播流光信号通过不同路输出端口接入下级业务交换机的SFP模块接收口，完成中心组播源交换机与下级业务交换机SFP端口的协商；
(4)用下级业务交换机自身生成IGMP查询器替代中心节点的中心组播源交换机的IGMP查询器，把中心组播源交换机的IP数据源信息广播到下级业务交换机上；
(5)终端设备通过下级业务交换机访问中心的IP数据源信息；
所述的步骤(1)中，根据网络特性和组播源特性，配置组播源地址时，采用Source-Specific Multicast模型指定源组播；在中心组播源交换机上配置用户可用的Source-Specific Multicast静态组播组地址；IP组播流的发送采用IGMPv3机制，对于网络中不同的组播源，接收端发送IGMPv3报告，接收源指定第一组播组发送的数据；或接收端发送IGMPv3报告，退出指定除第一组播组以外的其他组播组，使仅有来自第一组播组的组播信息才能传递到接收端；
所述的步骤(2)中，当中心组播源交换机没有接收回传IP光信号时，利用发送交换设备或者传输设备向中心组播源交换机SFP模块的IN口发送IP帧结构的光信号，强行激活中心组播源交换机的OUT口，使中心组播源交换机将IP数据源信息通过该OUT口以IP组播流的方式单向发送出去。
2.根据权利要求1所述的光分路器广播IP组播信号的方法，其特征在于，所述的步骤(5)中，在终端设备和与终端设备处于同一网段的交换机接口上启用IGMPv3协议。
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