杨吉超,吴国舜
(安徽广播电视台,合肥 230065)
基于NI多业务平台实现微波站点视频回传监看
杨吉超,吴国舜
(安徽广播电视台,合肥230065)
摘要:本文概述了安徽省广播电视微波电路NI多业务平台改造,详细分析了NI多业务传输设备的功能和作用,核心技术DTM理论,以及在NI多业务传输设备构建的传输网络之上如何实现各微波站点视频回传监看功能的设计方案。
关键词:NI;多业务传输;DTM ;视频监看
为支持安徽省地面数字电视事业的发展,安徽广播电视微波电路于2014年对原有NEC分叉复用设备进行改造,采用NI多业务传输设备组建了多业务平台。改造过后,微波电路业务多样性得到拓展,功能性也得到进一步加强。此前,利用NI设备的本地Monitor功能,实现了全省各地数发射点地数信号的落地监看功能。现在为进一步加强对全省微波业务信号的监控,加强对全省微波电路的运行管理,研究在现有多业务平台之上实现全省各站点视频回传监看有重要意义。
安徽广播电视微波电路多业务平台选用的是某公司的Nimbra300系列设备组网。多业务平台改造后,安徽广播电视微波电路能够传输视频、音频、IP等多种业务。Nimbra380在业务侧支持16路ASI业务透传,以及8个10/100/1000Mb/s速率自适应以太网业务接入端口,并且可进行远程设备管理,支持文件传输等。在干线侧全部采用STM-1微波链路,改变了原有分叉复用的微波复用方式,无E1及DS3链路,带宽的使用效率更高。安徽广播电视微波传输电路NI设备组网拓扑如图1所示。
图1 NI设备组网拓扑图
Nimbra300系列设备核心技术是DTM(动态传输模式,Dynamic synchronous Transfer Mode),DTM技术是以TDM(Time Division Multiplexing)进行电路交换的一种技术,由ETSI(欧洲电信标准化委员会)进行标准化。DTM技术结合了电路交换的可靠性和分组交换的灵活性,细化带宽颗粒度,最小可达512kb/s,可根据业务需求建立独立的带宽通道,提高带宽利用率的同时扩展和提高了SDH/SONET网络的应用环境,适应了广播电视行业、多媒体、数据通信的需求,可同时进行多业务传输。如图2所示。
3.1 Nimbra系统结构
图2 DTM技术
Nimbra300系列综合业务传输平台,可以接入多种类型业务以多种干线方式传输,业务选择和传输方式灵活,以最经济有效的方式,进行最可靠灵活的传输。Nimbra设备平台建设架构如图3所示。
图3 Nimbra平台架构
图3中,网络业务接入端,接收业务接入后通过DTM封装发送到逻辑信道至交换模块,交换模块再规划信道(划分DTM时隙)至干线模块,干线模块将接收到的DTM时隙映射到传输网络。接收端设备进行相反的过程。
(1)DTM帧结构。每一帧125微秒,帧结构由65比特的时隙构成,分为控制时隙和数据时隙。每一时隙为64比特,故一个时隙的容量为8×64kb/s=512kb/s。一个信道的建立是由若干个时隙组合而成,故信道的带宽是可以根据业务的需求自由分配,动态调整从而最大化利用有限的带宽资源。DTM信道由两个相反方向的单工信道组成双工连接,它们可以有不同的带宽,从而实现非对称通信。
(2)Nimbra多业务传输平台干线封装格式。以STM-1封装格式为例,STM-1模式下,共有288个时隙,其中slot0用于信令传送,剩下的287个时隙用于数据传送。故287×0.512Mb/s=146.944Mb/s,即一个STM-1信道实际可使用带宽达146.944Mb/s,其实际可使用带宽优于传统SDH实际可使用带宽容量。
3.2 DTM技术优点
使用DTM技术组建广播电视专用传输交换网络有以下优点:
(1)业务调度灵活:业务的建立只需直接指定信号源和信号目的地,无需逐站配置,并且根据业
1务需求可动态调整业务带宽的分配,并且信道被分配后自动寻找路径,带内信令控制接续。免去了业务开通和调整中诸如进行业务层设备的配置、传输层设备的配置等环节,提高了使用效率。
(2)保护方式多样:已建立的业务在网络异常时可在短时间内自动恢复业务,无需手动配置,业务安全可靠,免去诸如SDH技术中采用大量SNCP保护、复用段环保护及通道环保护等大量带宽的占用和繁琐的操作。
(3)带宽动态分配:带宽最小颗粒度为0.5M,可根据业务量的大小、优先级的顺序实时分配带宽,链路利用率更高,可容纳业务传输量大,更加经济有效。
(4)业务种类丰富,采用DTM设备组网,具有丰富的广播电视常用信号接口,可以直接承载3G/HD/SD-SDI,ASI,AES,IP,DS3,STM-1等业务的接入和传输。省去了大量适配环节,使得日常维护更简单方便。
(5)设备管理便捷:设备采用SNMP网管协议,可统一纳入NetInsight网管Nimbra Vision的管理和监控。
通过上述采用基于DTM技术的Nimbra设备组建广电微波传输干线的种种优点可以看出NI设备功能非常丰富,包括多种类型业务的接入,灵活多样的传输链路方式,优秀的保护方式等。因此,结合全省微波站点视频回传监看的需求及目前市场视频监控IP化的趋势,采购一台IP视频监控产品,在NI多业务平台开辟一条IP通道,将视频监控产品接入NI以太网业务端口,就可以实现全省微波站点视频回传至微波中心站监看的功能。
综合考虑安徽微波干线传输网络现承载业务情况以及Nimbra设备本身强大的功能,仍可充分利用设备本身的能力设计实现各高山站点接收业务情况的监看。故采用Nimbra设备的以太网业务端口传送IP监控信号的方式由各高山站点将监控信号发送到中心站点。考虑到不影响现网业务的正常传输,可将IP信号码率控制在2M~3M。采用高清摄像头采集监控IP信号接入Nimbra设备以太网业务端口,在中心站点进行以太网业务接收,并通过硬盘录像机进行监控信号的存储,从而实现对监控信号某个站点的某个时间点的业务监看。如此便能以经济有效、便捷快速的方式实现各高山站点业务的实时监看。方案设计如图4所示。
图4 高山站点监控业务回传方案
(1)本地采用HIKVision的高清网络摄像头对实时监控视频信号进行图像采集,通过Nimbra设备的以太网业务接入端口回传至中心站点。
(2)通过Nimbra300设备以太网业务回传回来的摄像头采集视频信号经过HIKVision的硬盘录像机进行存储,并可实时查看以及点播查看。
此次安徽省广播电视微波电路各站点视频回传监看功能的实现,使得合肥微波中心站可以直接观察全省各微波站点接收的业务信号质量,有利于加强对全省微波业务信号的监控,有利于电路故障的分析、判断及排除,对于提高微波业务信号的可用性有促进作用。目前,还没有其他省份采用这种方式,对于全国同行有一定的借鉴意义。同时,此次功能的实现完全建立在现有设备基础之上,未添加多余传输设备,也未浪费多余通道资源,充分发挥了NI Nimbra多业务传输平台的潜能。
The Realization of Microwave Site Video Loopback Monitoring Based on NI Multiservice Platform
Yang Jichao,Wu Guoshun
(Anhui Broadcasting Television,Hefei,230065)
Abstract:This article provides an overview of AnHui Broadcasting Microwave Circuit NI multiservice platform and introduces the function Nimbra device brings,the role it plays in the system.Simultaneously,it gives a description of the DTM core technology as well as the solution of video loopback monitoring function through NI multiservice transport network.
Keywords:NI;Multiservice Transport;DTM;Video Monitoring
中图分类号:TN943.2
文献标识码:A文章编码:1672-7274(2016)03-0006-03
doi:10.3969/J.ISSN.1672-7274.2016.03.002