本發(fā)明涉及光纖寬帶接入網(wǎng)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機和光放大器的熱備份系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)廣播電視網(wǎng)絡將數(shù)字電視廣播信號和vod點播推流信號經(jīng)過qam和ipqam調(diào)制后，再進行光調(diào)制到1550nm波長，并經(jīng)過放大到一定光功率后，與數(shù)據(jù)傳送的ponolt輸出的1490/1310nm波長進行合波后通過光無源方式入戶。雖然實現(xiàn)了光纖入戶，但傳輸手段上仍然未能擺脫調(diào)制解調(diào)技術(shù)，從而存在以下幾個問題：受空間無線頻道影響，實際頻道數(shù)遠小于規(guī)劃頻道數(shù)；因規(guī)劃的帶寬為1000m，后期向高清或3d電視發(fā)展時無法滿足帶寬需求；光接收機以下為電纜網(wǎng)，射頻指標的影響較大。

同時，廣電運營商還在計劃大力推進vod標清、高清、4k等互動點播以及寬帶業(yè)務，并且全力打造電視廣播平臺+ip交互平臺的雙平臺，實現(xiàn)廣播網(wǎng)絡與互聯(lián)網(wǎng)的無縫對接，更深層次地開發(fā)網(wǎng)絡的承載能力，形成多元化發(fā)展的混合商業(yè)模式。在雙向網(wǎng)改中，廣電需要一種投入少、效益長的改造方式，以取代類似eoc等產(chǎn)品，由此可見ftth必將成為廣電網(wǎng)絡發(fā)展的主流趨勢。

而完全采用iptv技術(shù)，入戶將數(shù)字電視廣播信號和vod點播推流信號打成ip包后，與其他ip數(shù)據(jù)信號一同通過ponolt傳輸。其中數(shù)字電視廣播信號以ip組播方式傳輸，vod點播推流信號以ip點播方式傳輸。優(yōu)點在于脫離了傳統(tǒng)的調(diào)制解調(diào)技術(shù)，不存在頻點干擾和射頻指標的維護問題，但是因iptv沒有廣播帶寬，廣播電視的收看收聽全部利用單播或組播技術(shù)來實現(xiàn)，如果沒有足夠的入戶單播帶寬和接入網(wǎng)復制點，很難滿足未來高清、超高清視頻流的全覆蓋和點播。為了解決這一問題，不斷地去擴容入戶靜態(tài)帶寬和接入網(wǎng)的復制點。而i-tmux實現(xiàn)了傳統(tǒng)廣播網(wǎng)與ip技術(shù)的完美結(jié)合，從頭端到終端全部ip化傳輸。

與此同時，一系列問題應運而生。由于ftth和ngb網(wǎng)絡都是架構(gòu)在光纖網(wǎng)上的，光網(wǎng)的可靠性就成為了整個系統(tǒng)可靠性的基礎(chǔ)。而提高或保障光網(wǎng)可靠性的最有效的兩種方案一是光纜路由，二是網(wǎng)絡設備的1+1冗余熱備份。基于此一種新的具有競爭力和發(fā)展前景的切換技術(shù)是確保ftth或ngb網(wǎng)絡可靠性的關(guān)鍵。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種基于數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機和光放大器的熱備份系統(tǒng)，實現(xiàn)主/備光通道的故障保護切換，避免了信號中斷，而且這種切換用戶感受不到。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：提供一種基于數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機和光放大器的熱備份系統(tǒng)，包括服務器、主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機、ip調(diào)諧器和第一光分路器，所述第一光分路器的輸出端與ip調(diào)諧器相連，所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的輸入端均與服務器相連，所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的兩個輸出端通過第二光分路器分別與主/備光放大器的輸入端相連，使得主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機發(fā)送的信號均能被主/備光放大器接收，所述主/備光放大器的輸出端與第一光分路器的輸入端相連；所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的網(wǎng)管控制器相互實時監(jiān)測對端光路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機光模塊的工作狀態(tài)參數(shù)，并將監(jiān)測到的參數(shù)送到網(wǎng)絡管理器，當主路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機或其中一個光放大器不能正常工作時，網(wǎng)絡管理器將依據(jù)切換控制策略切斷發(fā)生故障的主路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機，同時開啟備路通道數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機。

所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機為ip萬兆碼流光發(fā)送機。

所述服務器包括vod服務器、ott服務器和sdv服務器。

所述網(wǎng)絡管理器切斷發(fā)生故障的主通道數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的方式為利用泵浦通斷控制模塊對主路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機模塊實施斷電，同時通過rs232數(shù)據(jù)端口向備路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的網(wǎng)管控制器發(fā)送控制信號，通知備路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機模塊的網(wǎng)管控制器通過其電源控制模塊開啟對數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的光模塊供直流電壓，使其發(fā)光，完成切換保護，同時向網(wǎng)管系統(tǒng)輸出報警信號。

所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機包括cpu模塊和交換單元；所述cpu模塊與交換單元模塊間通過10gxaui雙向通道進行業(yè)務傳輸。

所述光放大器包括有源光纖、泵浦光激光器、波分復用器和隔離器；所述光波分復用器與泵浦激光器相連，由波分復用器的輸出的信號經(jīng)光隔離器輸出。

有益效果

由于采用了上述的技術(shù)方案，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點和積極效果：

本發(fā)明采用無源兩光分路器實現(xiàn)兩臺光設備的連接，沒有采用有源的光開關(guān)做二選一的切換，所構(gòu)建的系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定、成本低，可靠性極高。

本發(fā)明采用“心跳”模式做主/備設備的切換模式，簡單易行。

本發(fā)明采用短線電纜鏈接兩臺主/備設備，實現(xiàn)設備間的檢測和監(jiān)測構(gòu)建的監(jiān)控系統(tǒng)，簡單、可靠性和穩(wěn)定性極高。

本發(fā)明采用可熱插拔雙電源，支持電源冗余備份；本發(fā)明基于雙機關(guān)斷的智能切換系統(tǒng)不采用光開關(guān)，低成本地實現(xiàn)雙機備份，從而有效地消除冗余備份的瓶頸問題，提高fttb/ftth網(wǎng)絡的可靠性、安全性。

本發(fā)明對數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機i-tmux進行備份的同時，也對光放大器進行保護，防止在i-tmux正常的情況下，光放大器故障而影響業(yè)務傳輸。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)框架圖；

圖2是本發(fā)明中i-tmux切換原理框圖；

圖3是光放大器原理框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。

本發(fā)明的實施方式涉及一種基于數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機和光放大器的熱備份系統(tǒng)，如圖1所示，包括服務器、主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機、ip調(diào)諧器和第一光分路器，所述第一光分路器的輸出端與ip調(diào)諧器相連，所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的輸入端均與服務器相連，所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的兩個輸出端通過第二光分路器分別與主/備光放大器的輸入端相連，使得主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機發(fā)送的信號均能被主/備光放大器接收，所述主/備光放大器的輸出端與第一光分路器的輸入端相連；所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的網(wǎng)管控制器相互實時監(jiān)測對端光路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機光模塊的工作狀態(tài)參數(shù)，并將監(jiān)測到的參數(shù)送到網(wǎng)絡管理器，當主路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機或其中一個光放大器不能正常工作時，網(wǎng)絡管理器將依據(jù)切換控制策略切斷發(fā)生故障的主通道數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機，同時開啟備用通道數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機。

所述主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的兩輸入端分別與vod服務器、ott服務器和sdv服務器(交換式數(shù)字視頻)等業(yè)務端口相連，都直接以ip視頻信號videooverip發(fā)送過來，輸入光信號可由另一側(cè)的任一端口輸入。主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的兩個輸出端通過光分路器分別用一個二分路光耦合器的兩個輸入端口相連接，由兩光分路器的混合口與一臺光放大器端口相連。其中，所述數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機i-tmux，采用的型號是欣諾通信研發(fā)的i-tmu8x524，它是ip萬兆碼流光發(fā)送機中的一款產(chǎn)品，其專為萬兆光纖到戶(i-pon)ip廣播方案設計，提供萬兆ip碼流的廣播發(fā)射功能，可應用于電視ip直播，輪播及vod、ott、sdv等相關(guān)業(yè)務，并可在本地插入個性化的節(jié)目內(nèi)容。

本發(fā)明為基于數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機和光放大器的熱備份系統(tǒng)，情況1在數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機i-tmux1故障發(fā)生時，可切斷發(fā)生故障的主通道數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機，同時開啟備用通道數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機，由此實現(xiàn)數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機i-tmux主/備光通道的故障保護切換。情況2在其中一個光放大器故障發(fā)生時，由于主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機，無論是哪個在工作，都會將信號傳送到每個光放大器，由此實現(xiàn)光放大器光通道的故障保護。

如圖1所示，主/備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機(i-tmux)輸入端分別與vod服務器、ott服務器和sdv服務器等業(yè)務端口相連，都是直接以ip視頻信號發(fā)送至i-tmux，輸入光信號可由另一側(cè)的任一端口輸入。主/備光發(fā)送模塊的兩個輸出端經(jīng)過2光分路器與光纖放大器相連接，光放大器同樣通過光分路器與ip調(diào)諧器連接。

當網(wǎng)絡正常工作時，網(wǎng)管控制器將設定系統(tǒng)工作在主光設備，并設置主光設備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機1模塊為工作狀態(tài)，備用數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機2模塊為靜默狀態(tài)。主、備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的網(wǎng)管控制器相互實時監(jiān)測對端光路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機光模塊的工作狀態(tài)參數(shù)，并將監(jiān)測到的參數(shù)送到網(wǎng)絡管理器，同時還會接收網(wǎng)絡管理器發(fā)來的指令，完成對數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的光模塊參數(shù)的設置修改等。無論是主數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機還是備數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機工作，都會通過光分路器將信號同時傳輸?shù)矫恳粋€光放大器，所以無論哪一個光放大器發(fā)生故障，都不會影響信號的發(fā)送。

當主路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機(i-tmux1)或其中一個光放大模塊不能正常工作時，網(wǎng)絡管理器將依據(jù)切換控制策略利用利用泵浦通斷控制模塊對主路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機模塊實施斷電，并同時通過rs232數(shù)據(jù)端口，向備用復用光發(fā)送機(i-tmux2)的網(wǎng)管控制器發(fā)送控制信號，通知備用數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機模塊的網(wǎng)管控制器，通過其電源控制模塊開啟對數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機的光模塊供直流電壓，使其發(fā)光，完成切換保護，同時向網(wǎng)管系統(tǒng)輸出報警信號。兩個光放大器同樣能收到備光路數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機傳輸來的信號，如果其中一個光放大器出了故障，也不會影響業(yè)務的正常傳輸。

如圖2所示，為數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機i-tmux模塊的內(nèi)部構(gòu)成圖，cpu模塊與交換單元模塊間通過10gxaui雙向通道進行業(yè)務傳輸，系統(tǒng)提供24個ge端口，2個10g端口，2個管理網(wǎng)口和1個本地配置串口。數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機i-tmux支持sdv服務器、vod服務器和ott服務器等業(yè)務，針對指定的ip地址，提供通過特定端口中繼轉(zhuǎn)發(fā)功能，同時支持指定tcp報文的udp封裝后廣播發(fā)送功能，封裝時無需考慮tcp層的分包；cli統(tǒng)計信息顯示調(diào)整與優(yōu)化；配置文件更新自動生效，無須重啟；通過第二個網(wǎng)絡管理口實現(xiàn)1+1熱備份功能。

如圖3為光放大器模塊的主要構(gòu)成示意圖，由有源光纖(摻鉺或摻鉺鐿光纖)、泵浦光激光器、波分復用器和隔離器組成。利用光波分復用器與泵浦激光器相連，由波分復用器的輸出的信號經(jīng)光隔離器輸出。

不難發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明采用無源兩光分路器實現(xiàn)兩臺光設備的連接，沒有采用有源的光開關(guān)做二選一的切換，所構(gòu)建的系統(tǒng)簡單、穩(wěn)定、成本低，可靠性極高。本發(fā)明基于雙機關(guān)斷的智能切換系統(tǒng)不采用光開關(guān)，低成本地實現(xiàn)雙機備份，從而有效地消除冗余備份的瓶頸問題，提高fttb/ftth網(wǎng)絡的可靠性、安全性。本發(fā)明對數(shù)據(jù)流復用光發(fā)送機i-tmux進行備份的同時，也對光放大器進行保護，防止在i-tmux正常的情況下，光放大器故障而影響業(yè)務傳輸。