深圳市无线传输系统设计与应用分析

谢永峰

摘   要：深圳市无线传输系统是基于数字微波传输和NI复用多业务传输设备等传输系统。基于同一体系的无线传输，同一基础平台，汇聚多种业务应用，可在任何拓扑形式结构上运行。实现多种业务灵活传输应用，深圳市国标地面数字电视单频网所有信号的传输与交换，正向下发的节目源信号及回传的监控信号，实现了HD-SDI，SDI，ASI，AES/EBU，IP等信号在星型网络拓扑结构里灵活稳定传输，结合数字微波车实时新闻采集音视频传输，实现现有主流业务的无线传输。

关键词：NI;TDM;数字微波;无线传输;高效利用率;多业务

伴随着广播电视的数字化不断推广、互联网业务的不断增多，专业广播和媒体网络、数字地面网络、移动电视网络、IPTV和CATV传输网络等各自业务都面临着挑战，对无线传输要求不断提升。SDH数字微波不断进步，及时满足与适应了这些网络的需求。深圳市无线传输系统就是基于SDH数字微波建设而成，并充分体现其应用价值。

1    深圳市无线传输系统的简介

深圳市无线传输系统主要由骨干网SDH数字微波、分体式数字微波、NI复用系统及车载系统组成。

1.1  主要站点

骨干网SDH数字微波系统主要由8个微波站组成，其中梧桐山为中心，其他为广电大厦、大南山、莲花山、塘朗山、桐基山、坪山石场、麻雀岭，建成星形结构的无线传输网，SDA数字微波示意如图1所示。

1.2  传输容量

骨干网SDH数字微波传输每个信道容量是155.52 Mb。可以做成N个信道传输系统，总的传输容量就是N×155.52 Mb，可以大容量无线传输。分体式数字微波总的传输容量可达10 G。

1.3  NI多业务传输接口

NI设备分为Nimbra688，Nimbra680，Nimbra360等，利用不同的接口终端板，直接接入SDI，ASI，AES/EBU，IP等接口板卡，实现电视节目、视频、IP数据、语音/VoI、时钟频率信号等业务的传输，通过光纤接入骨干网SDH数字微波和分体式数字微波设备光接口板，实现多种业务无线传输。

1.4  多种方式的保护，提高可靠安全性

深圳市无线传输系统的保护方式，主要在NI复用系统里实现。NI复用系统具有自动发现链路中断与自动恢复功能，也可以预先设置恢复路由，设置优先通道第一时间切换，灵活可靠，实现业务保护。允许业务设置为1+1保护，两条通道同时传送业务，业务切换仍然保证通道间的分离，实现无缝切换[1]。

图2是优先通道切换，正常通道是经过一个X虚线通道，中断后，设置优先通道是实线通道，第一时间切换到这条通道。图3是1+1保护切换，正常情况是实线通道和虚线通道同时传送业务，虚线通道中断后，NI从设备中自动选择另一通道的信号，无缝切换，不影响业务正常传送。

1.5  高利用率和高容量传输交换能力

NI的TDM技术，TDM就是时分复用模式，时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。采用的协议为每帧125 ms，每帧分为64个小的时间片，时间片分为控制和数据时间片，时间片的数量取决于连接的速率，每个时间片的容量为512 kbps，也就是在这个传输体系里，最小单是512 kbps，每一条连接（通道，电路）都以512 kbps为单位分配恒定并且100% QoS的带宽，极高的带宽利用率实现非对称传输。传统SDH网络分等级复用，SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用3个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销（POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移。定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TU PTR）或管理单元指针（AU PTR）的功能来实现。复用則是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N，SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N（Synchronous Transport，N=1，4，16 ，64），最基本的模块为STM-1，4个STM-1同步复用构成STM-4，16个STM-1或4个 STM-4同步复用构成STM-16;与传统SDH网络不同，NI实现通道化不分等级，任意容量任意组合复用，目前最高可达到80 Gbps，未来可达到更高。Nimbra360可达2.5 Gbps，Nimbra688可达80 Gbps。

1.6  分体式数字微波

分体式数字微波，为提供全IP的有线和无线的智能融合网络，提供更加灵活和可靠的传输。支持微波和光传输，支持切换和汇聚功能，支持E1到STM-1，承载级以太网到10 GbE以太网，TDM PWE和分组数据的传输，并且提供更高的吞吐量和更低的时延，同时避免了TDM-over-Packet，QoS和路由保护等不同的TDM/分组回传技术引起的网络可靠性问题，领先的交叉极化传输技术与无损自适应调制解调方式、独立的交叉连接与分组交换能力，在混合网络向下一代IP/移动网络演进过程中提高了网络性能、改善了网络传输能、提高了网络的灵活性[2]。一端通过光纤连接NI复用接入骨干网SDH数字微波传输系统，另一端在车载系统，通过不同的接口接入不同的业务，ASI码流或IP数据等。

1.7  车载系统

车载系统的主要设备有：摄像机、分体式数字微波、全向发射接收天线、黑场信号发生器、数模转换器等设备。

2    深圳市無线传输系统的应用

骨干网SDH数字微波系统主要由8个微波站组成，其中梧桐山为中心，广电大厦、大南山、莲花山、塘朗山、桐基山、坪山石场、麻雀岭、建成星形结构的无线传输网，各微波站安装高灵敏全向接收天线以及分体式数字微波。信号传输如图4所示。

新闻现场直播：在具体的一个地点直播现场，选择相应最近可视的微波站。摄像头从现场录像，视频信号通过线缆接入分体式数字微波，通车载分体式数字微波连接微波站，微波站分体式数字微波接通后通过光纤接入NI360，进入骨干网SDH数字微波传输系统，SDH数字微波传输系统通过中心站梧桐山传输至广电大厦，最后从NI688业务口出来视频信号接入直播室，实现新闻回传。

3    结语

SDH数字微波和分体式数字微波传输系统，实现灵活和可靠的无线传输。NI多业务传输系统，同一基础平台，汇聚多种业务应用。通过深圳市8个高山微波站，实现无线传输，以最低的运营性支出和综合资本支出达到百分百的服务质量，为广播电视等业务传输，提供十分好的解决方案。同理，目前在前端新闻采访设备，可以使用5G信号传输，但同样用这样设备接入此系统，也是多一种传输手段，更安全更可靠。

[参考文献]

[1]江晓林，杨明极.通信原理[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2010.

[2]江锦祥.计算机网络与应用[M].北京：科学出版社，2009.

Abstract：Shenzhen wireless transmission system is based on digital microwave transmission and NI multiplexed multi-service transmission equipment and other transmission systems. Based on the same system of wireless transmission， the same basic platform can aggregate multiple service applications and can run on any topology structure. Achieve a variety of business flexible transmission applications. Shenzhen City GB terrestrial digital TV single frequency network transmission and exchange of all signals， the forward of the program source signal and the return of the monitoring signal， to achieve HD-SDI， SDI， ASI， AES /EBU， IP and other signals are transmitted flexibly and stably in the star network topology， combined with digital microwave car real-time news collection audio and video transmission to achieve wireless transmission of existing mainstream services.

Key words：NI; TDM; digital microwave; wireless transmission; efficient utilization; multi-service