CN117641161A - 一种基于组播的ip电视直播流分发网络的组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，步骤为：(1)将基于组播的省级IP电视直播流与专用控制流汇聚至市级中心组播交换机；(2)市级IP电视直播信源由该光接口单纤输出，经光缆传输网传输至各个市级机房，或继续经传输网传输至二级机房；(3)IP电视直播源光信号到达二级机房后接入二级EDFA，经放大、分光后传输至接入层设备；本方案的IP电视直播流分发网络，可完整实现从各省到所属城市以及区县的全域IP电视信号覆盖，为有线接入网和5G接入网提供IP电视直播流的即取即用，适合作为IP电视家庭、酒店、学校、5G无线接入等各种场景下IP电视的解决方案，实现成本低且安全可靠、可管可控。

Description

一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法

技术领域

本发明涉及一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，属于IP电视组网技术领域。

背景技术

全光纤化、IP化是当前网络发展的趋势，广播电视网络是党和政府声音传入千家万户的主要渠道，是国家重要的信息基础设施。当前主流运营商的IP电视的直播节目虽然基于组播传输，但承载直播节目的组播流需经城域网核心、汇聚、接入等多层级转发后才能到达用户接收设备，此方案存在投入成本高、网络延时大、网络安全风险大、维护难度高等问题，无法满足国家广播电视总局关于电视安全播出的故障快速切换、专网传输等各项管理要求。

为解决城域网IPTV组播存在的问题，满足国家广播电视总局“从事广播电视传输、覆盖业务的安全播出责任单位应当使用专用信道完整传输必转的广播电视节目”的要求，提出该种可实现省、市、县全域覆盖的基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方案，基于该方案可实现IP电视直播信号在靠近用户处的边缘网络接入层的即取即用。此方案可作为家庭、酒店、学校、5G无线接入等应用各种场景下IP电视的解决方案。

发明内容

本发明正是针对现有技术中存在的问题，提供一种可完整覆盖省、市、县的IP电视直播流信号在靠近用户处的边缘网络接入层的即取即用方案，本方案的IP电视直播流分发网络，可完整实现从各省到所属城市以及区县的全域IP电视信号覆盖，为有线接入网和5G接入网提供IP电视直播流的即取即用，适合作为IP电视家庭、酒店、学校、5G无线接入等各种场景下IP电视的解决方案，实现成本低且安全可靠、可管可控。完全满足现有国家广播电视总局关于电视安全播出的各项管理要求，实现专网传输、秒级切换。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，所述方法包括以下步骤：

(1)将基于组播的省级IP电视直播流与专用控制流汇聚至市级中心组播交换机，构成市级IP电视直播信源，交换机对指定光接口使能单纤通信功能；

(2)市级IP电视直播信源由该光接口单纤输出，经专网光缆传输网传输至各个市级机房，或经波分通道远距离传输各个区县中心机房，接入一级EDFA。经EDFA放大分光后输出，到本地接入层设备，或继续经传输网传输至二级机房；

(3)IP电视直播源光信号到达二级机房后接入二级EDFA，经放大、分光后传输至接入层设备；

(4)接入层设备开启二层组播协议，创建统一的组播VLAN，可建立二层组播表项；

(5)用户终端发起进入电视直播频道请求后，组播VLAN将组播流复制后发送至用户接入设备，用户终端通过APK接收并处理直播流及控制流，完成直播节目播放。

基于组播的IP电视直播流分发网络的组网系统，所述系统包括：

(1)机房主、备信源分别经主、备EDFA放大输出接入1分2光分路器,主路1分2光分路器分光后，一路输出接入主路光切开关主输入1，一路输出接入备路光切开关主输入1；备路1分2光分路器分光后，一路输出接入主光切开关备输入2，一路输出接入备路光切开关备输入2,这种通过光切换开关选择的交叉接入可以在主路信源故障时自动切换至备路信源，待故障恢复后重新切换至主路信源,

(2)主路及备路光切开关输出信源分别经过1分4光分路器再接入1分8光分路器，可以满足32路输出需求,每路驱动一台铒镱光放大器设备(内置光分路器，8路22db输出)，输出的基于组播的IP电视直播流可接入边缘接入设备或5G基站，满足家庭、酒店、学校、5G无线接入等业务使用需要,

(3)通过异地备份的主/备信源、光切换开关自动切换、同时接入主/备两套组播的IP电视直播流分发网络,对信源故障、设备故障、网络故障等可进行自动切换，完全满足现有国家广播电视总局关于电视安全播出的各项管理要求，实现专网传输、秒级切换。

相对于现有技术，本发明具有如下优点：

(1)IP电视直播流采用多级EDFA组网分发，传输质量不受观看用户数量影响，无源分发，QoS具有极高保障；

(2)IP电视直播流在接入层以上与宽带数据网完全隔离，可以实现IP电视完整的安全播出体系构建，可配置手动、自动方式对信源、传输、接入等各节点进行主备路秒级切换、用户无感知，实现与传统直播相同的一键切换功能。

(3)IP电视直播流分发网络引入专用控制流，包含频道信息、频道序号、组播地址等特征描述，可为用户终端提供对组播流和单播流的识别能力，并可作为EPG失效时的备用。

(4)IP电视直播流分发网络组网成本低廉，实现快速，建设仅采购EDFA、光开关、中继器等常规网络器材，即可完整实现省、市、县的信号覆盖；

(5)IP电视直播流分发网络不仅提供到有线边缘设备直播流的即取即用，还能提供至5G网络边缘设备直播流的即取即用，支持5G网络中的IP电视直播的大规模用户使用，是未来家庭以及个人通过5G收看IP直播电视的一种可靠方案；

(6)IP电视直播流分发网络可与现有广播电视系统实现完全无缝对接，可通过CA、高安芯片实现内容保护，保障IP电视信号的安全传输。

附图说明

图1为基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法原理图；

图2主、备双路EDFA放大原理图；

图3直播信源主备路传输示意图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图对本发明的实施做详细的说明。

参见图3，一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，所述方法包括以下步骤：

(1)基于组播的省级IP电视直播流与专用控制流汇聚至市级中心组播交换机，构成市级IP电视直播信源，中心交换机端口配置静态组播组，不配置组播VLAN，交换机对指定光接口使能单纤通信功能single-fiber enable；

(2)单纤传输的直播信号分主、备路，分别经传输系统不同路由传输至各个市级机房，接入市级机房主、备一级EDFA；

(3)经主、备EDFA放大后的光信号经分光及光开关后接入本地接入层设备，或经光传输网继续传输至二级机房；

(4)传输至二级机房的主、备直播信号，可根据需要加中继器整形，整形好的信号再接入二级EDFA，经过放大、分光及光开关后接入二级机房接入层设备；

(5)直播主、备路信源从省级前端至接入层设备均通过光信号传递，中间不经过任何转发设备，直播信源直接被推送至接入层设备；

(6)接入层设备开启二层组播协议，配置统一的组播VLAN,组播VLAN及用户接入设备均使能二层组播协议，可建立二层组播表项；

(7)支持组播功能的用户终端发起进入IP电视直播频道请求，接入层设备响应用户请求，将已推送至接入层设备的直播流经用户接入设备推送给用户终端，实现IP直播电视信号即取即用；

如图2所示，组播信源可适配EDFA模型，经EDFA放大、分光后输出，输出的基于组播的IP电视直播流可接入边缘接入设备或5G基站，满足家庭、酒店、学校、5G无线接入等业务使用需要。

基于组播的IP电视直播流分发网络的组网系统，所述系统包括：

(1)机房主、备信源分别经主、备EDFA放大输出接入1分2光分路器,主路1分2光分路器分光后，一路输出接入主路光切开关主输入1，一路输出接入备路光切开关主输入1；备路1分2光分路器分光后，一路输出接入主光切开关备输入2，一路输出接入备路光切开关备输入2,这种通过光切换开关选择的交叉接入可以在主路信源故障时自动切换至备路信源，待故障恢复后重新切换至主路信源,

(2)主路及备路光切开关输出信源分别经过1分4光分路器再接入1分8光分路器，可以满足32路输出需求,每路驱动一台铒镱光放大器设备(内置光分路器，8路22db输出)，输出的基于组播的IP电视直播流可接入边缘接入设备或5G基站，满足家庭、酒店、学校、5G无线接入等业务使用需要,

(3)通过异地备份的主/备信源、光切换开关自动切换、同时接入主/备两套组播的IP电视直播流分发网络,对信源故障、设备故障、网络故障等可进行自动切换，完全满足现有国家广播电视总局关于电视安全播出的各项管理要求，实现专网传输、秒级切换。

本方案技术先进，结构完整，投入成本低，可扩展、可维护性强，可以实现小到一个酒店、一个学校、一个公司，大至一个城市、一个省、一个行业的IP电视组网方案，可满足有线接入网、5G接入网等多种组网需求，安全可靠、可管可控。

需要说明的是上述实施例，并非用来限定本发明的保护范围，在上述技术方案的基础上所作出的等同变换或替代均落入本发明权利要求所保护的范围。

Claims (6)

1.一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将基于组播的省级IP电视直播流与专用控制流汇聚至市级中心组播交换机，构成市级IP电视直播信源，交换机对指定光接口使能单纤通信功能；

(2)市级IP电视直播信源由该光接口单纤输出，经专网光缆传输网传输至各个市级机房，或经波分通道远距离传输各个区县中心机房，接入一级EDFA，经EDFA放大分光后输出，到本地接入层设备，或继续经传输网传输至二级机房；

(3)IP电视直播源光信号到达二级机房后接入二级EDFA，经放大、分光后传输至接入层设备；

(4)接入层设备开启二层组播协议，创建统一的组播VLAN，可建立二层组播表项；

(5)用户终端发起进入电视直播频道请求后，组播VLAN将组播流复制后发送至用户接入设备，用户终端通过APK接收并处理直播流及控制流，完成直播节目播放。

2.根据权利要求1所述的一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，其特征在于，所述步骤(1)中，专用控制流包含频道信息、频道序号、组播地址，为用户终端提供对组播流和单播流的识别能力，并作为EPG失效时的备用。

3.根据权利要求1所述的一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，其特征在于，所述步骤(2)和/或者步骤(3)中，可配置手动、自动方式对信源、传输、接入各节点进行主备路秒级切换、用户无感知，实现与传统直播相同的一键切换功能。

4.根据权利要求1所述的一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，其特征在于，所述步骤(4)中，接入层设备开启二层组播协议IGMP-Snooping，创建统一的组播VLAN，组播VLAN及用户接入设备均使能二层组播协议，建立二层组播表项。

5.根据权利要求1所述的一种基于组播的IP电视直播流分发网络的组网方法，其特征在于，所述步骤(5)中，用户终端发起直播请求后，组播VLAN将组播流复制后发送至用户接入设备，用户接入设备查询本地二层组播表项，剥除组播VLAN后将组播流转发给用户终端，用户终端通过APK接收处理直播流及控制流，完成直播节目播放。

6.实现权利要求1-5任意一项所述的组网方法的系统，其特征在于，所述系统包括：

(1)机房主、备信源分别经主、备EDFA放大输出接入1分2光分路器,主路1分2光分路器分光后，一路输出接入主路光切开关主输入1，一路输出接入备路光切开关主输入1；备路1分2光分路器分光后，一路输出接入主光切开关备输入2，一路输出接入备路光切开关备输入2,这种通过光切换开关选择的交叉接入可以在主路信源故障时自动切换至备路信源，待故障恢复后重新切换至主路信源,

(2)主路及备路光切开关输出信源分别经过1分4光分路器再接入1分8光分路器，可以满足32路输出需求,每路驱动一台铒镱光放大器设备(内置光分路器，8路22db输出)，输出的基于组播的IP电视直播流可接入边缘接入设备或5G基站，满足家庭、酒店、学校、5G无线接入等业务使用需要,

(3)通过异地备份的主/备信源、光切换开关自动切换、同时接入主/备两套组播的IP电视直播流分发网络,对信源故障、设备故障、网络故障等可进行自动切换，完全满足现有国家广播电视总局关于电视安全播出的各项管理要求，实现专网传输、秒级切换。