CN103269318A - 一种otn网络广播ip组播信号的方法 - Google Patents
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Abstract
一种OTN网络广播IP组播信号的方法，步骤为：中心节点架设中心组播源交换机，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；强制激活中心组播源交换机SFP的发口，使IP组播流光信号输入OTN网络中心节点的OTN设备接入口；将IP组播流光信号发送至环内各分站点的OTN设备；分站点的OTN设备的业务OUT光口与下级业务交换机SFP模块IN口对接；下级业务交换机把IP数据源信息广播到下级业务交换机上；终端设备通过下级业务交换机访问IP数据源信息。本发明能够提高OTN网络通道利用率，节约设备成本和线路资源，稳定性和安全性高，实用性强，是OTN网络的创新应用。
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OTN网络广播IP组播信号的方法。
背景技术
随着视频、数据业务以及大颗粒专线的蓬勃发展，对线路带宽的需求提出了更高的要求，传统10G带宽容量的SDH干线网络面对多元化、高带宽的业务逐渐疲软，在新形式下，运营商大多都已经搭建完成自己的OTN干线传输网络以满足日益扩容的业务需求。
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。
基于IP信号的传输一般都需要依靠双向网络承载，而对于OTN网络，如果每个站点都是双向来配置业务的话，就意味着该OTN网络环路上有多少个站点就需要占用多少波道的设备资源和波道资源，相对成本很高。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。
而对于广播电视网络系统，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。
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。
发明内容
本发明的目的在于提供一种OTN网络广播IP组播信号的方法，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OTN网络广播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OTN网络中心节点的OTN设备接入口；
（3）通过OTN网络以广播的形式将IP组播流光信号发送至环内各分站点的OTN设备；
（4）分站点的OTN设备的业务OUT光口与下级业务交换机SFP模块IN口对接，实现中心组播源交换机与下级业务交换机端口协商；
（5）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；
（6）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（3）中，IP组播流光信号到达分站点的OTN设备后，分站点的OTN设备将IP组播流光信号经过OTN电交叉能力分为两路，一路落地接下级业务交换机的同时另一路交叉穿通到下个分站点的OTN设备；并将OTN网络原有的上行通道改用于保护通道，在节目源点将业务进行逆时针和顺时针的双发机制，在接收站点进行SNCP的选收机制，将单向IP组播流光信号进行环路的保护。
所述的步骤（6）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）OTN网络波分通道的利用率可达到100%，与双向传输模式发送广播业务占用通道相比，若在一个环上带的N个广播接收站点，则网络资源利用率提高了N倍，很好地节约了OTN网络中的通道的使用率，在经济效益上来说节省了网络投资成本。
（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。同时，单向的广播结构没有影响到OTN网络自身SNCP保护功能，在环路上出现线路中断情况，仍能实现断点倒换续传。
（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，接入OTN网络中心节点的OTN设备A，OTN设备A将IP组播信号通过OTN网络电交叉能力分为两路，一路为由OTN设备A至OTN设备B站的信号，信号到达OTN设备B后，OTN设备B又将信号分为两路，一路数据落地接下级业务交换机1，同时另一路交叉穿通到下个OTN设备C；另一路由OTN设备A至OTN设备D的信号，信号到达OTN设备D后，OTN设备D又将信号分为两路，一路数据落地接下级业务交换3，同时另一路交叉穿通到下个OTN设备C，一直将信号穿通回中心节点的OTN设备A，OTN设备A→OTN设备B→OTN设备C→OTN设备D与OTN设备A→OTN设备D→OTN设备C→OTN设备B形成广播环业务。不同分站点的下级业务交换机SFP的IN口与分站点的OTN设备对应业务的SFP模块OUT口对接，分站点的下级业务交换机SFP的IN口与中心组播源交换机SFP的OUT口完成接口协商，从而实现将中心的IP数据源信息广播到下级业务交换机上。
本发明所述的OTN网络广播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OTN网络中心节点的OTN设备A接入口；
（3）通过OTN网络以广播的形式将IP组播流光信号发送至环内各分站点的OTN设备B、C和D对应光口上；
（4）分站点的OTN设备B对应的业务OUT光口与下级业务交换机1的SFP模块IN对接，实现中心组播源交换机与下级业务交换机1端口协商；
OTN设备C对应的业务OUT光口与下级业务交换机2的SFP模块IN对接，实现中心组播源交换机与下级业务交换机2端口协商；
OTN设备D对应的业务OUT光口与下级业务交换机3的SFP模块IN对接，实现中心组播源交换机与下级业务交换机3端口协商；
（5）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；
（6）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。OTN网络是以波分复用技术为基础、在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN是通过G.872、G.709、G.798等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，将解决传统WDM网络无波长、子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。OTN处理的基本对象是波长级业务，它将传送网推进到真正的多波长光网络阶段。由于结合了光域和电域处理的优势，OTN可以提供巨大的传送容量、完全透明的端到端波长/子波长连接以及电信级的保护，是传送宽带大颗粒业务的最优技术。
所述的步骤（3）中，OTN网络以广播的形式传送实际是通过OTN强大的分插复用和电交叉能力，该广播业务通过OTN环网到达接收站点时，可以将下传业务经过OTN电交叉能力分为两路，一路落地接下级业务交换机的同时另一路交叉穿通到下个分站点的OTN设备；同时，我们利用单向业务不需要返传的特点，将原有的上行通道改用于保护通道，在节目源点将业务进行逆时针和顺时针的双发机制，在接收站点进行了SNCP的选收机制，将此单向业务进行了环路的保护，传输波道内无论有个多少个站点下传业务也只占用一对波道资源。
所述的步骤（6）中，在终端设备上启用IGMPv3协议，在与终端设备处于同一网段的交换机接口上启用IGMPv3协议。
所述的步骤（6）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（6）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（6）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，终端设备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，满足系统集成化和IP化的需求；
（2）在满足业务需求的前提下，百分百提高OTN网络波分通道的占用率，信号以单向广播的形式传输接收，对于一个环路无论开通多少站点业务只占用一个波道的资源，最大程度提高网络利用率；
（3）广播特性不影响OTN网络的自身SNCP保护功能，全环仍能完成断点自愈功能，组网具备稳定性和可靠性；
（4）经过OTN网络传输为信号为单向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；
（5）以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。
Claims (5)
1.一种OTN网络广播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OTN网络中心节点的OTN设备接入口；
（3）通过OTN网络以广播的形式将IP组播流光信号发送至环内各分站点的OTN设备；
（4）分站点的OTN设备的业务OUT光口与下级业务交换机SFP模块IN口对接，实现中心组播源交换机与下级业务交换机端口协商；
（5）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；
（6）终端设备通过下级业务交换机访问中心的IP数据源信息。
2.根据权利要求1所述的OTN网络广播IP组播信号的方法，其特征在于，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。
3.根据权利要求1所述的OTN网络广播IP组播信号的方法，其特征在于，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。
4.根据权利要求1所述的OTN网络广播IP组播信号的方法，其特征在于，所述的步骤（3）中，IP组播流光信号到达分站点的OTN设备后，分站点的OTN设备将IP组播流光信号经过OTN电交叉能力分为两路，一路落地接下级业务交换机的同时另一路交叉穿通到下个分站点的OTN设备；并将OTN网络原有的上行通道改用于保护通道，在节目源点将业务进行逆时针和顺时针的双发机制，在接收站点进行SNCP的选收机制，将单向IP组播流光信号进行环路的保护。
5.根据权利要求1所述的OTN网络广播IP组播信号的方法，其特征在于，所述的步骤（6）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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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Xu Hongliang Inventor after: Cai Kun Inventor after: Liu Rongyi Inventor after: Wang Pei Inventor after: Zhao Guanchen Inventor after: Zhu Yingde Inventor after: Zhang Weihua Inventor after: Wu Runzong Inventor after: Yang Jing Inventor after: Yu Hao Inventor after: Tan Yi Inventor after: Gao Xin Inventor after: Tan Junguang Inventor before: Zhang Weihua Inventor before: Tan Yi Inventor before: Tan Junguang Inventor before: Liu Rongyi Inventor before: Liu Zhidong Inventor before: Wang Pei Inventor before: Zhao Guanchen Inventor before: Wu Runzong Inventor before: Xu Hongliang Inventor before: Zhu Yingde Inventor before: Yang Jing Inventor before: Cai Kun Inventor before: Yu Hao Inventor before: Gao Xin |
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| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
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| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20231226 Address after: 530,200 Room 511, Building A, New Media Center, No. 691, Wuxiang Avenue, Nanning District, China (Guangxi) Pilot Free Trade Zone, Liangqing District, Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee after: Guangxi Haoxiang Information Technology Co.,Ltd. Address before: 530022 No. 8 Jinghui Lane, Yunjing Road, Nanning City, Guangxi Zhuang Autonomous Region Patentee before: GUANGXI RADIO & TV NETWORK Corp. |