地面数字电视信号源数字微波备份

蒋明 李健 曾添基 韦宏朝 谭源 李峙霖

（1.广西广播电视技术中心玉林分中心；2.广西广播电视技术中心百色分中心）

一、前言

现有广西区内地面数字电视信号源的传输主要是依赖网络公司的光纤传输网络，整套数字电视信号节目源在市县级网络公司机房通过双向单芯光纤直接传输到高山台。按照目前区统一下发的方案，只有中央的12套节目可以通过卫星接收机进行接收并在IP复用器内进行信号的备份，本地节目（包括广西卫视、广西综艺，市一套，县一套）无法进行节目源的备份，光纤一旦中断则本地节目就会出现停播。而从玉林网络公司到大容山二四四台的光缆由于修路原因经常被挖断，造成地面数字电视本地节目经常处于停播状态，这严重影响了周边广大人民群众对地面数字电视本地节目的观看体验。现有地面数字电视信号源传输系统如图1所示。

基于以上存在的不足，急需增加对本地节目信号源的备份。

图1 现有地面数字电视信号源传输系统示意图

二、数字微波通信简介及优势

数字微波通信（Digital microwave communication）是基于时分复用技术的一类多路数字通信体制。数字微波通信具有两大技术特征：一是它所传送的信号是按照时隙位置分列复用而成的统一数字流，具有综合传输的性质。二是它利用微波信道来传送信息，拥有很宽的通过频带，可以复用大量的数字信号，可以传送电视图像或高速数据等宽带信号。

数字微波通信具有以下的优势：

1.受地形的影响较小，比较容易跨越较为复杂的地形。

2.数字微波通信的传输设备安装比较简单，也就是说建设速度快。另外，数字微波的线路不容易被人破坏，使用寿命较长，即使被破坏，或者出现其他问题，维修便捷。

3.受自然灾害影响较小，即使遭受自然灾害，过后恢复通信也比较快速。

三、数字微波信源本地节目备份方案

基于数字微波通信所具有的优势，可充分利用现有的数字微波设备来对数字电视信号进行备份传输。现有微波设备为NEC的iPASOLINK 200型设备，信道间隔（channel spacing）为56MHz，采用256QAM调制方式，以太网带宽（ETH Bandwidth）为311Mbps，该设备现用于传输模拟电视和调频广播编码后的数字信号，经解码器解码后有4路模拟电视和6路调频广播信号，仅占用了30多兆的带宽，传输整套数字电视信号所需的系统码率为61Mbps，数字微波设备剩余的带宽容量能够满足数字电视信号的传输需求。

增加微波设备对地面数字电视信号源信号传输链路备份后的传输系统示意图如图2所示。

图2 改进后数字电视信号源传输系统示意图

如图2所示，利用现有的微波传输设备，在网络公司端从原有IP复用器的GbE-4口通过双芯光模块引出双芯光纤到数字微波IDU的5口双芯光模块，在台站端从数字微波IDU的3口通过网线连到数字电视信源交换机的13口。接下来就是分别对网络公司端IP复用器、数字微波IDU，台站端数字微波IDU、信源交换机、IP复用器分别设置。

（一）网络公司端IP复用器设置

在设置IP复用器之前要保证该IP复用器支持2+2的备份，登陆IP复用器web管理界面。

1.设置复用器组播源微波传输的IP地址

复用器网口4（GbE-4）的IP地址可保留原有的192.168.1.139，子网掩码设置为255.255.255.0，网关前三位与IP地址前三位一致，最后一位为1，因微波设备网络接口默认为自适应传输速度，因此要把网口4的速度和双工方式设置为自适应。

2.打开主千兆网口4的输出备份

网口4（GbE-4）作为网口2（GbE-2）的输出备份，在主千兆卡中的输出备份网口4输出的下拉框选择“打开”，然后点击“应用”。

3.添加接收组播IP地址

在千兆网卡的网口2界面下添加用于微波传输的IP组播，点击“添加”，接收IP地址设置为238.175.23.3（和现有玉林电视的组播IP相同），端口号设置为2100（与玉林电视的组播端口号2000区分开来），点击“应用”。

4.添加发送组播IP地址

添加的发送组播IP地址与上面所设置的接收组播IP地址一致，系统码率设置为61000000bps，并把对应的“输出开关”打开。

5.复用节目

在“复用”界面下，在输出板卡找到网口2，把之前网口1接收的所有组播的节目全部复用到238.175.23.3：2100中，包括中央8套、中央4套、中央广播节目、广西电视节目、广西广播节目、市电视节目，设置完成后用网线连接电脑和IP复用器的GbE-4口，用码流分析软件分析输出码流，确认输出码流正常后再做下一步操作。

（二）网络公司端数字微波IDU设置

用网线连接电脑和网络公司端IDU的LCT接口，电脑网络属性改为自动获取IP地址，打开浏览器输入地址：172.17.254.253，用户名：Admin，密码 ：12345678。

因现用的微波设备基本的配置都设置好了，包括设备配置、频配置、网管设置、AMR设置、预置Modem设置、预置-E1/STM-1交叉连接设置等，仅需设置与传输地面数字电视信号节目有关的端口即可。由于台站端用到了3口，而网络机房端输入的端口为5口，需将这两个端口处于同一个VLAN，在Provisioning下的ETH Function Setting选择VLAN Setting，把原有Port05的VLAN ID值6改为4，与Port03的相同。用网线连接电脑和IDU的网口3，用码流分析软件分析输出码流，确认输出码流正常后再做下一步操作。

（三）台站端数字微波IDU设置

用网线连接电脑和台站端IDU的LCT接口，与网络机房端登陆相同的方法来登陆IDU。利用类似的方法，在Provisioning下的ETH Function Setting选择VLAN Setting，把原有Port05的VLAN ID值6改为4，与Port03的相同。用网线连接电脑和IDU的网口3，用码流分析软件分析输出码流，确认输出码流正常后再做下一步操作。

（四）台站端信源交换机设置

按照《广播电视节目无线数字化广西覆盖工程信源设备安装手册》中对信源交换机端口的使用规划，13口和14口为保留端口，未在规划范围内，因此可利用13口来传输数据。

用网线连接电脑和交换机的23口（网管口），把电脑的IP地址设置为与网口地址192.168.2.50/16所在的网段一致，可把电脑IP地址设置为192.168.2.100，子网掩码设置为255.255.0.0。运行电脑的cmd.exe，输入telnet 192.168.2.50，连接上交换机之后按照以下命令对交换机进行设置：

#

system-view

#

vlan 500

igmp-snooping enable

pim-snooping enable

#

interface Vlan-interface500

ip address 192.168.1.50 255.255.255.0

pim sm

igmp enable

#

interface GigabitEthernet1/0/13

port link-mode bridge

port access vlan 500

duplex full

qos apply policy 2 outbound

总体思路为：创建VLAN 500（与现有的VLAN编号区分开来），VLAN500运行igmp snooping协议和pim snooping协议，设置VLAN500虚拟接口对应的IP地址，要与网络公司端IP复用器的网口4的IP地址192.168.1.139处于同一网段，设置松散模式的PIM（PIM-SM），开启组管理协议（igmp），进入网口13接口视图，把交换机端口划分到VLAN 500下，设置该端口对应的流量控制。设置完成后用网线电脑和信源交换机的16口，用码流分析软件分析码流，确认码流正常后再做下一步操作。

（五）台站端IP复用器设置

登陆IP复用器web管理界面，在网口一下添加组播238.175.23.3：2100，在节目复用菜单下对该组播刷新得到从微波传来的节目，如图3所示。

对本地节目进行备份后如图4所示。

图3 数字微波传输信号节目列表

四、数字微波信号备份自动切换验证

在完成上述设备的设置之后，需要对该备份信号进行验证，拔掉光纤切断光纤信号，查看电视机接收的地面数字电视节目，本地电视节目都能正常接收播放，由此实现了通过现有微波传输链路对本地数字电视节目信源的备份。

五、总结

现广西全区各个台站都部署了地面数字电视发射机，信号源都实现了以光纤信号为主用信号，卫星信号作为备份信号的目标，然而卫星信号只能备份中央的十二套节目，在全区数字微波IP网络尚未建设完成的情况下，本地节目无备份信号源，一旦光纤中断，广大观众则无法收看本地节目。本文以玉林二四四台为例通过充分利用现有的微波传输网络，混合传输地面数字电视信号，在台站端本地节目信号也实现了备份，这为地面数字电视的安全播出提供了有力的保障，对其他类似的台站也起到了很好的借鉴作用。

图4 本地节目信号源备份示意图