无线传播枢纽台信源总平台单频网升级优化

黄慧慧，吴炜颖

（广西广播电视无线传播枢纽台，广西 南宁 530012）

0 引言

目前，广西各无线发射台站已经完成700 MHz迁移工作，地面数字电视采用单频网模式组网播出。由于各台站数字电视只有卫星信号单信源播出，存在一定的安全播出隐患。为及时准确发现安全故障并予以解决，更好地消除安全播出隐患，为广播电视节目的传输和覆盖服务，满足人们收听收看优质广播电视的需求，结合无线传播枢纽台信源总平台的实际情况，对数字信源总平台进行单频网技术改造势在必行。

1 单频网升级改造方案设计

1.1 信源平台输出传输拓扑现状

为确保全区信号源传输稳定可靠，将广西广播电视无线传播枢纽台信源系统作为主用信号源，原104 台的信源系统作为异地备份信号源[1]。枢纽台的主路信源输出直接到达网络公司机房，而备路信源输出先到达原104 台，原104 台的信源输出经网际互连协议（Internet Protocol，IP）切换器后输出一路信源到达网络公司。这两路信号在网络公司汇聚，经过双发选收后选择一路80 MB 的IP 节目源包输送到县市网络公司机房。枢纽台信源系统及信号传输如图1 所示。

图1 枢纽台信源系统及信号传输示意图

1.2 拟改造信源平台输出拓扑

广西广播电视无线传播枢纽台计划对信源平台进行改造，以进一步提升信号传输的稳定性及可靠性，改造后的输出拓扑图如图2 所示。平台首先接收广西广播电视台的电视及广播节目信号，其电视节目信号经过AVS+编码后作为主路信源，通过IP 信号传输到广西6 套标清节目的IP 信号中心。广播节目信号则通过同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）环网作为备路信源，同样经过IP 信号传输到中央节目备信号的IP 信号中心。主路信源与备路信源汇聚在一起，并通过双发选收的方式选择一路80 MB 的IP 节目源包。IP 节目源包经过网络公司管辖的广西广电区数字微波传输网络，然后被输送到县市网络公司机房。需注意，图2中还为应急广播系统预留了位置，这意味着未来可能会进行应急广播工作。

图2 改造后的信源平台输出拓扑图

1.2.1 广西广播电视台

广西广播电视台的6 套标清AVS+编码节目、6 套广西广播节目以及1 套中国之声广播节目的主、备IP 信号经过IP 码流切换器2 选1 后送至广西广电网络公司的SDH 环网，节目信号汇聚后直接传输至各市县网络公司，不再经过枢纽台信源平台。

1.2.2 枢纽台信源平台

枢纽台信源平台将对输出的中央节目信号进行调整，中央节目主备信号（卫星信号或国干网信号）经IP 切换器选择后传至广西广电网络公司的SDH 环网、技术中心数字微波传输网，该信号将作为发射台站的备用信号使用。其中，国干网信号与卫星信号不同源，不能作为发射台站的单频网备份信号使用。此外，在枢纽台信源平台预留应急广播（无线）前端系统数据接口。

1.2.3 汇聚传输

广西广播电视台电视、广播节目输出流和枢纽台信源平台输出流在广西广电网络公司公园机房的中兴传输柜汇聚，经华为传输柜将信号送至各市县网络公司。

1.3 单频网信源改造内容

由于目前暂时无法改变现有信源平台的输出模式，改造内容只对枢纽台主备信源系统和异地备份系统进行调整。第一，国干网地面数字电视主备传输（Transport Stream，TS）流增加单频网适配，采用卫星单频网模式，需增加2 台单频网适配器、2 台授时器[2]。第二，信号切换机制由原来节目备份切换改造为整流切换，不再重新复用各节目流，而是采用整流透传切换模式。第三，下架原中央节目编转码系统，原接收“中星六B”信号编转码成AVS+信号，作为平台备份信号。目前，该方式已经不适应单频网模式，此次改造将不再使用该系统。第四，预留广西本地节目单频网适配接口，此次改造广西节目流暂不适配单频网信息。第五，新增2 台IP 切换器（3 选1）。原来的IP 复用器已不再适用平台的整流透传切换模式，需要增加两台3 选1 切换器。第六，异地备份平台同步改造国干网地面数字电视主备TS 流，需增加2 台单频网适配器、2 台授时器、1 台IP 切换器。第七，信源总平台保持原输出信号优先级为主国干网信号、备国干网信号。第八，信源平台下传信号组播中增加1 个广西信源备组播，作为广西光纤信源的备信号。

1.4 枢纽台信源平台主备信源系统拓扑

1.4.1 输入信号

第一，中央电视、广播节目。枢纽台包括IP 主、IP 备、卫星1、卫星2、卫星3、卫星4 共6 路信号，可互为备份，最终主、备路的节目各3 选1 输出。公园机房为IP 主信号和IP 备信号先备份后适配成单频网流，再与卫星1 信号、卫星2 信号互为备份，实现3 选1 输出。

第二，广西电视节目。枢纽台包括IP 主、IP 备、执行器-传感器-接口（Actuator Sensor Interface，ASI）主、ASI 备、串行数字接口（Serial Digital Interface，SDI）（需编转码成AVS+）共5 路信号，可互为备份，最终主、备路的节目各3 选1 输出。公园机房为IP 主、IP 备、微波实现信号的3 选1输出。

第三，广西广播节目。枢纽台包括IP 主、IP 备、ASI 主、ASI 备共4 路信号，可互为备份，最终主、备路的节目各2 选1 输出。公园机房为IP 主、IP 备、微波实现信号的3 选1 输出。

1.4.2 输出信号

信号输送到各个台站共有3 个独立出口。第一，枢纽台主路输出。从枢纽台发出的信号路径，经过多个设备独立承载数据输出，并且只有在节目备份完成后才输出。第二，枢纽台备路输出。备份的信号路径通过其他设备或信源备份的信号，经过多个设备独立承载数据输出，而且只有在节目备份完成后才输出。第三，公园机房辅路输出。公园机房的信号路径作为备用输出路径，当枢纽台主路和备路信号中断时，系统会自动转到公园机房的辅路输出。经过多个设备独立承载数据输出，只有在节目备份完成后才输出。

1.4.3 单频网适配

国际上，地面数字电视广播标准共有3 种,分别是美国的数字电视国家标准（Advanced Television Systems Committee，ATSC）、欧洲的DVB-T 和日本的ISDB-T。其中，欧洲又在DVB-T 的基础上制定了DVB-H 标准，以支持便携式手持移动终端[3]。目前，我国干网的电视、广播还没有单频网信息，因此需要在枢纽台进行适配后统一下发到各个需要的台站作为当地卫星的备份信号播出。适配的过程采用双路设备，即主路设备适配主路信号输出，备路设备适配备路信号输出。适配的主要节目包括国干网的中央12 套电视节目和中央12 套广播节目。此外，还预留了广西6 套电视和6 套广播的单频网适配接口，以满足将来广西本地节目的单频网适配需求。

1.4.4 广西节目转IP

在无线传播枢纽台信源总平台中，需要将原有广西电视、广播发送过来的MPEG2（ASI、SDI）信号转为IP 信号后传送并分发至主路和备路输出。为实现这一目标，可使用IP 复用器的转码功能进行处理，具体包括5 个步骤。

第一，MPEG2 信号输入。原有广西电视、广播将通过ASI 或SDI 接口发送的MPEG2 信号作为输入信号。第二，转码功能。IP 复用器具备转码功能，可以将MPEG2 信号转换为IP 信号，以便在IP 网络中传输。转码过程包括将MPEG2 视频和音频数据解码，并重新编码成适合IP 传输的格式，如MPEG4、H.264 等，这样可以将原有广西电视、广播的MPEG2 信号转换为IP 信号。第三，IP 信号传输。转码后的IP 信号通过IP 网络进行传输，可以通过局域网（Local Area Network，LAN）或广域网（Wide Area Network，WAN）来实现。IP信号经过网络传输，可以方便地分发到不同的设备和位置。第四，分发至主路和备路输出。经过IP 网络传输的信号可以分发至主路和备路输出，具体的分发方式可能涉及路由器、交换机等网络设备，确保信号可以按需分发到主路和备路的输出接口。第五，信号监测。在无线传播枢纽台信源总平台中，专门设有一套系统对各路进来的信号以及输出的信号进行24 h 监测，旨在实时监测发射台的运转状态，减少故障发生概率。

具体的信号监测流程如下。第一，监测系统设置。枢纽台配备一套专门的监测系统，包括硬件设备和软件系统。监测系统需要能够监测各路进来的信号和输出的信号，并能够实时分析和处理监测数据[4-5]。第二，监测信号源。监测系统会监测各路进来的信号，这些信号可能是来自广播电视台、卫星信号源等的各种信号。监测系统通过相关的设备接收和处理信号，以便后续的分析和监测。第三，监测输出信号。监测系统对输出信号进行监测，可以确保输出的信号质量稳定，符合要求。第四，实时数据分析。监测系统将监测到的信号进行实时的数据分析，包括信号的强度、频率、幅度等方面的数据。监测系统会根据预设的标准和参数判断信号是否正常，若发现信号的传输或者接收存在问题或故障，检测系统能够及时进行自动告警。可以采用醒目的文字、图形或语音方式通知监测系统负责人，使其能够在第一时间了解情况，并及时采取合理有效的应对措施，有效完成故障处理工作。第五，异常信号告警。如果监测系统检测到信号异常，如信号强度低、频率异常等，监测系统会产生告警信号，并实时输出到值班平台的大屏幕上。这样值班人员可以立即注意到异常信号，并采取相应的措施进行修复。

2 结语

本方案设计主要针对广西广播电视无线传播枢纽台信源平台的升级改造，包括调整信源系统、拟改造信源平台输出拓扑和单频网信源改造内容等，其中改造内容主要包括增加单频网适配器和授时器、调整信源切换机制为整流切换、删除卫星编码、转换广西节目为IP 信号等。改造后，系统将提高信号的稳定性、可靠性和输出效果，为广西广播电视无线传输提供更好的支持。