新一代宽带多媒体路由平台的应用与思考

郭献崇 郁杰

【摘要】近年来，计算机的快速普及，使互联网得以成为人们日常生活中重要的社交工具，而互联网的接入则是通过宽带路由器来实现的，随着科学技术的进步，宽带路由器的更新换代速度也不断加快，并由此诞生出新一代的宽带多媒体路由平台。本文便对BMR平台，即BigBand宽带多媒体业务路由平台进行了探讨，分析该平台的应用特点及相关解决方案，并以数字电视建设项目为应用实例，对其具体功能应用进行深入的思考。

【关键词】宽带;多媒体;路由平台

引言：21世纪是科技的时代，在科技的推动下，人们的生产生活方式发生了巨大改变，计算机在其中则起到至关重要的作用。现如今，计算机已经渗透到家家户户，并已成为社会生产中的重要工具，计算机借助于网络，能够使人们从网络中获取所需的信息，而网络则是利用宽带路由平台来实现接入的，宽带路由平台的快速升级，使宽带多媒体路由平台的功能变得日益丰富。为此，本文便对新一代宽带多媒体路由平台的应用进行探讨。

1. 技术概述

BMR平台指的是BigBand宽带多媒体业务路由平台，该平台具有多业务、智能化、电信级以及多功能特点，其核心主流技术为视频路由交换与数字视频杂体处理引擎技术，这些核心技术可实现对其软硬件结构的模块化升级，以便于在交换式与广播式视频业务中得以有效应用，并且在应用功能上也变得更加丰富。BMR平台不仅包括调制、复用与加扰等基本功能，更重要的是其相比于以往的数字电视前端多出许多新的应用特点，这些特点主要表现如下：其一，BMR系统具有集成性的特点，因此可将其看作是集成式系统，系统中含有多个板卡，这些板卡均具有对应的功能，因此可根据功能需要来任意组合这些板卡，以使其在BMR1200A机箱内得到有效容纳，在机箱中，其I/O板卡的配置数量最高可达到8块，这使得系统具有较高的集成度，而且在接线上也比较简单，在结构上也较为清晰，能够对热插线进行有效支持。在BMR平台中，其传输流的调度工作是利用背板来完成，在I/O板卡中配置有ASI端口，该端口属于输出端口，其用途在于能够实现对日常信号的实时监控。在BMR宽带多媒体路由平台中，其具备两大功能，分别是统计再复用功能与码率修整功能，这使得数字电视节目在同一频点中的最大传输数量可达到8至12套，进而使带宽利用率得到大幅优化，使传输容量得到显著提高。在BMR平台中，其对数字节目的传输数量多达224至336套，并且还能够对高清和标清电视节目进行混合传输，除了能够将H.264高清与MPEG高清节目进行单独传输的同时，对标清节目的传输数量则可达到2至4套。在BMR平台中，MPEG/IP路由交换是其重要功能之一，该功能可实现路由端口的快速切换，从而使传输流切换矩阵所浪费的时间得到了有效节约，并且在将机箱连接至另一机箱时，也不需要对外部路由交换设备进行配置，从而减少了该设备故障的发生可能性，使系统运行得到了可靠保障。BMR平台能够对多种业务进行有效支持，例如插播数字广告、采集节目信息、高清电视和IP传输网关等，在采集节目信息时能够对ASI输出以及UDP IP输出进行有效支持，进而使媒资系统输入需求得到有效满足。在BMR宽带多媒体业务路由平台中，其还能对IP、QAM以及ASI等各种码流的输出与输入进行有效支持，包括码流输入采用IP，而码流输出则采用ASI，或是码流输入采用ASI，码流输出采用IP。对于BMR平台的IP端口而言，其能够对加扰流输出与清流输出进行有效支持，而且其I/O卡中是利用独立处理芯片来设计对应输入口与输出口的，如果某个端口或板卡在使用过程中发生故障，其他端口或板板并不会受到该故障的影响。在BMR平台中，其有着较为清晰的网管配置，而其界面则是通过图形化配置来實现的，操作人员能够采用拖放操作来开展业务，在网管系统中不仅具备基本的设备管理功能，而且在节目预览功能与码流分析功能中也有出色的表现，这能够提高用户的操作便捷性，并可更易于开展码率故障诊断，在BMR系统中，网管系统是被单独设立的。

BMR平台的备份策略为1：1冗余备份，这使得系统的安全性大幅提高，能够实现端口切换、节目切换、系统切换以及板卡切换，并可自由选择是通过手动操作还是自动操作的方式来进行切换，切换时间则控制在2s以内。在BMR平台使用中，当其机框内的I/P卡插槽存在剩余时，还可根据需要来进行扩容，以使平台系统的可扩展性得以有效增强。由此可见，BMR平台在安全性、技术性以及扩展性上都具有非常出色的表现，这使其在有线数字电视中已经成为新一代的高科技应用产品。

2. 项目应用

在某数字电视项目中，项目业务要求其BMR平台的建设应具备稳定性、标准性、可扩展性、安全可靠性、开放性、先进实用性与互通性等特点，BMR平台系统在数字电视前端系统中主要应用在复用、调制与加扰部分。

2.1 应用方案

BMR1200A设备的配置数量共计6台，以此满足对项目中数字电视前端系统在复用、调制与加扰部分的设计要求。在这6台BMR1200A设备中，主用系统和备用系统各3台，并且有着同样的软硬件配置。在应用方案中，对复用、调制与加扰的备份方案采用1：1冗余备份，在每台BMR1200A设备中均要对SCS服务器以及SMU1000网管服务器进行单独配置，而其复用与码率修整处理通道则采用32个，另外IP处理通道为1个、加扰与QAM调制处理通道为28个，采集处理通道为4个，以确保在传输重要节目时能够进行1+1备份。在主系统中，其复用机箱的编号分别采用BMR#1、BMR#2，调制机箱的编号则采用BMR#3，其中GFG404光纤级联卡、AFA824XA采集器卡、AFA824XA码流复用卡以及GNA114XA传输卡在编号为BMR#1的复用机箱中的配置数量分别为1张、1张、3张和1张，GNA114XA传输卡能够对IP码流输入与ASI码流输出功能进行支持，而且在每张AFA824XA码流复用卡中均能够实现4个流的复用输出。GFG404光纤级联卡、AFA2424XA码流复用卡、AFA824XA码流复用卡在编号为BMR#2中的配置数量分别为1张、1张和3张。而GFR222加扰卡在编码为BMR#3的调制机箱中的配置数量则为7张，共计14个射频输出口，每张2个，并且每张都能够对4个频点进行可调制输出。通过千兆光纤口来对上述6个BMR1200A设备实施级连，以使全部输出流与节目能够实现自由调配。在BMR#1与BMR#2的复用机箱中，当数字节目通过其AFA卡复用与码率修整时，会利用BMR背板将传输流调度至GFG404卡，然后从GFG404卡输送至编号为BMR#3的调度机箱中，利用其内部GFR222卡来对传输流实施QAM调制与DVB同密加扰，在此过程中不需要借助于外部交换设备，在该系统中的传输频点高达28个，而且各个频点的节目传输数量可达到8至12套。

2.2 项目规划

在项目中，依据其设计要求，在数字电视前端系统中传输的高清节目、标清节目以及数字音频广播分别达到13套、110套与10套，这些节目都采用28个频点来进行传输，而对股票信息、数据广播则分别采用1个与2个频点来进行传输，此外在NVOD/存储播出系统中还占了2个频点。在BMR平台系统中，能够利用路由来实现对数字节目的调度处理，并可依据节目排列来对节目频道列表进行动态调整。在传输外部信息时，可采用单独的ASI输入端口即可实现，也可插入以太网口，利用BMR系统能够实现多点传输，使各个频点能够在所需传输流中进行复制。在该项目中还对后续的扩展性进行了充分考虑，以确保对前期投资的有效保护。通过BMR平台能够实现对相关业务及功能的后续拓展，这些业务及功能主要包括节目预览功能、高清电视传输功能、应急图片插播功能、节目采集功能、数字广告插播功能、千兆IP组网功能以及IPTV功能。其中，节目预览功能可采用视频图片方式来进行监视与预览。高清电视传输功能可对VBR、CBR、HDTV以及SDTV传输予以可靠支持。应急图片插播功能可在节目源受到干扰或出现丢失时通过应急图片来进行垫播，以此防止画面出现黑屏、停帧等问题，在必要时还要插播一些突发性的重大事件。节目采集功能可将所有BMR平台中的数字节目按照实际需要来采集，以便于在视频服务器中存储，从而生成相应的点播节目源。数字广告插播功能可将广告在对应节目中进行有选择的插播。在千兆IP组网功能中，可通过加扰流、清清等方式来实现千兆IP输出，并可对带风网管传输进行支持，以便于进行高效的IP组网。在IPTV功能中，能够对MPEG-2标准进行有效支持，并且能够使IPTV在处理流杂体过程中具备硬件转码与软件可升级功能。

2.3 备份策略

考虑到在数字前端系统建设项目中所采取的备份策略为1：1软硬件平台冗余备份，并采取双路节目源输入，监测机制则内置在BMR平台系统中，信号在经过复用后会输送至调制机箱中实施状态监测，如果输出节目发生中断，可采取自动或手动方式来对备复用端口中的信号进行切换，从而确保输出信号不会因此而发生中断。RF信号通过BMR1200A主备机箱的调制，会与末端ADC射 频切换开关进行接入，而ADC则会监测RF信号电频，如果主信号电频超出校准电平门限范围，会对备调制信号输出进行自动切换，以此确保数字电视节目的流畅播出。

3. 结语

总而言之，复用、调制和加扰是数字电视前端系统中的关键组成部分，在BMR平台建设中需要与国家与行业标准相符，确保数字电视传输流能够实现码率修整、节目采集、QAM调制、高效复用、IP传输和加扰等功能，从而使系统得以稳定运行，其以MPEG/IP路由交换技术为核心，能够对各种业务进行有效的兼容与拓展，这使其未来应用前景变得非常光明。

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作者简介：郭献崇（1978—），男，汉族，河北怀安人，西安电子科技大学计算机硕士，张家口职业技术学院经济管理系，副教授，研究方向：计算机技术;郁杰 （1985.3-）男，山西天镇人，汉族，讲师，工程硕士，研究方向：通信工程、信号处理。