廣電數(shù)字微波信號的監(jiān)控

孟祥清 汪文莉

1，安徽廣播電視臺微波總站；2，安徽南瑞中天電力電子有限公司

廣電數(shù)字微波信號的監(jiān)控

孟祥清1汪文莉2

1，安徽廣播電視臺微波總站；2，安徽南瑞中天電力電子有限公司

合肥中心站作為安徽廣電數(shù)字微波傳輸網(wǎng)的首站，既要向28個微波站傳送信號，又要對播出信號和設(shè)備進行監(jiān)控。本文闡述中心站對信號源和回傳信號的監(jiān)測以及通過網(wǎng)管系統(tǒng)對微波傳輸網(wǎng)中各網(wǎng)元設(shè)備的實時監(jiān)控，保障廣播電視信號的安全傳輸。

信號；網(wǎng)管系統(tǒng)；監(jiān)測；控制

概述

安徽廣電數(shù)字微波傳輸網(wǎng)設(shè)置28個微波站，由南環(huán)、北環(huán)及7條支線組成，其中合肥至大蜀山為南環(huán)、北環(huán)的匯總電路。合肥中心站是安徽廣電數(shù)字微波傳輸網(wǎng)的首站，為全網(wǎng)28個微波站及部分發(fā)射臺、轉(zhuǎn)播臺提供信號源。傳送兩套電視節(jié)目：經(jīng)濟生活和影視頻道，三套廣播：省一、交通、音樂。同時擔(dān)負對信號源，南環(huán)和北環(huán)回傳信號的監(jiān)測，以及微波傳輸網(wǎng)中各網(wǎng)元設(shè)備的實時動態(tài)監(jiān)控。

2009 年安徽廣電對20世紀(jì)80年代的模擬微波傳輸網(wǎng)進行了數(shù)字化改造。數(shù)字微波設(shè)備采用了NEC公司生產(chǎn)的SDH-5000S設(shè)備，V-NODE和C-NODE數(shù)字復(fù)用設(shè)備，配備數(shù)字編碼器和解碼器。先進的微波設(shè)備和數(shù)字復(fù)用器分別配置了網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，通過微波通道即可實現(xiàn)對網(wǎng)元設(shè)備的狀態(tài)、配置、性能數(shù)據(jù)、安全實時監(jiān)控管理。在中心站機房安裝三臺55寸的液晶電視機構(gòu)成信號監(jiān)視墻，值機人員通過監(jiān)視墻對電臺、電視臺送來的信號源和南、北環(huán)的回傳信號，進行及時直觀的監(jiān)看，保障廣播電視信號安全播出。

1 數(shù)字微波機房信號流程

由電視臺光端機送來的電視信號和電臺光端機送來的廣播信號一起送入復(fù)用器進行有效復(fù)用，并轉(zhuǎn)換成45Mb/s的DS3信號接入分配器，從分配器的輸出端引出兩路分別接到DDF數(shù)字接線架的南、北環(huán)的輸入端，再由DDF架輸出端把兩路45M信號和多路2Mb/s數(shù)據(jù)、廣播信號送入ADM復(fù)用器（V-Node），通過ADM復(fù)用器在多個支路、不同數(shù)率的輸入信號中抽取不同的節(jié)目，進行有效復(fù)接并將其復(fù)接成一個高頻155Mb/s節(jié)目傳輸流，再把節(jié)目傳輸流送入微波設(shè)備。如圖1。

圖1

2 信號源的監(jiān)測

信號源監(jiān)測主要是對電視臺和電臺送來的信號進行監(jiān)測。電視臺送的6套視頻信號的ASI碼流和電臺送的10套廣播信號的ASI碼流一起送入中心站復(fù)用器，通過復(fù)用器的網(wǎng)管選出中心站要送的兩套視頻和三套廣播信號，進行有效復(fù)用成45Mb/s的DS3信號再送入分配器。中心站信號源的監(jiān)測信號取自復(fù)用器的輸出端，通過分割器把兩路視頻和三路音頻信號以多畫面的形式顯示在一臺監(jiān)視器屏幕上（如圖1）。監(jiān)測信號取自復(fù)用器，不僅可以監(jiān)看兩臺送的信號源還可以監(jiān)看到光端機和復(fù)用器的運行狀況。

3 南環(huán)、北環(huán)回傳信號的監(jiān)控

回傳信號的監(jiān)控是指微波傳輸網(wǎng)南環(huán)和北環(huán)的正傳信號由始站中心站經(jīng)過若干中繼站，信號又回到了始站中心站，并在中心站對回來的信號進行監(jiān)控。南、北環(huán)都是采用微波中繼通信方式傳輸廣播電視信號，兩環(huán)回傳信號也是分別取自中心站DDF數(shù)字接線架南、北環(huán)的接收端，分別接上解碼器，將解出的信號通過監(jiān)視器顯示（如圖2），供值機員監(jiān)看。這樣監(jiān)看回傳信號，不僅可以監(jiān)測到南北環(huán)回傳的視音頻信號，同時南北環(huán)各網(wǎng)元運行狀況也可以通過信號的質(zhì)量反映出來。如果需要監(jiān)看某站或某幾站的回傳信號，也可以通過微波網(wǎng)管系統(tǒng)設(shè)置還回。

圖2 PC-MG網(wǎng)管系統(tǒng)界面

圖4 CID網(wǎng)元管理界面

4 微波網(wǎng)管對微波網(wǎng)元設(shè)備的監(jiān)控、管理

4.1 簡述PC-MG網(wǎng)管軟件

同步數(shù)字體系（SDH）數(shù)字微波除了傳輸主業(yè)務(wù)，還在幀結(jié)構(gòu)中安排了大量的開銷字節(jié)用于網(wǎng)絡(luò)的運行、管理、維護以及配置。日本NEC公司基于SDH數(shù)字微波通信為平臺研發(fā)了一套使用標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議SNMP的網(wǎng)管軟件（PC-MG），它是一種安全的分布式網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，把SDH微波設(shè)備的網(wǎng)管軟件（PNMT）和復(fù)用設(shè)備（V-NODE、C-NODE）的網(wǎng)管軟件（CID）的功能集成于一體的網(wǎng)管軟件，使PC-MG的網(wǎng)管系統(tǒng)用戶界面功能全面，操作簡單。只要在PC-MG網(wǎng)管系統(tǒng)的界面上點擊PNMT圖標(biāo)或CID圖標(biāo)，即可把所要查看的PNMT或CID網(wǎng)管功能界面切換到當(dāng)前的頁面上，再點擊網(wǎng)絡(luò)拓撲圖中相應(yīng)的網(wǎng)元圖標(biāo)（如圖2），即可進入該網(wǎng)元查看該網(wǎng)元設(shè)備的運行狀況，如（圖3）或(圖4)，使網(wǎng)管人員不管是本地還是遠程登錄網(wǎng)管系統(tǒng)都像是身入機房，面對設(shè)備。網(wǎng)管系統(tǒng)方便了技術(shù)人員對微波傳輸網(wǎng)的監(jiān)控與維護。

4.2 網(wǎng)管系統(tǒng)對數(shù)字微波設(shè)備的監(jiān)控和管理。

網(wǎng)管系統(tǒng)的管理監(jiān)控部分是由分布在各設(shè)備上的網(wǎng)元管理控制處理器(MCP)和管理控制單元(MCU)組成。它通過嵌入的數(shù)據(jù)通信通道(ECC)與控制臺管理操作系統(tǒng)(MCO)連接組成網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，從而實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)中各網(wǎng)元設(shè)備的狀態(tài)、配置、性能數(shù)據(jù)、安全實時監(jiān)控管理，對系統(tǒng)設(shè)備進行實時告警監(jiān)控、維護控制、生成報告和獲取數(shù)據(jù)等維護。網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的管理、監(jiān)視和控制功能，保證了微波傳輸網(wǎng)絡(luò)的正常運行。

微波網(wǎng)管系統(tǒng)對數(shù)字微波設(shè)備的監(jiān)控管理分為五類功能：一般管理、安全管理、故障管理、性能管理、配置管理。

（1).一般管理功能包括ECC（嵌入控制通路）管理、軟件下載、遠端注冊和時間標(biāo)記管理等。

（2).安全管理功能包括使用注冊、密碼以及安全等級的設(shè)定等，從而確保數(shù)字微波網(wǎng)的安全運行。

（3).配置管理主要包括網(wǎng)絡(luò)、單元、子網(wǎng)、數(shù)據(jù)、時隙、時鐘配置；網(wǎng)元的狀態(tài)和控制；上傳、下載系統(tǒng)參數(shù)文件和配置文件；設(shè)置、存儲、檢查和修改保護倒換系統(tǒng)的參數(shù)；在網(wǎng)管設(shè)備的屏幕上以圖形方式顯示實際的網(wǎng)絡(luò)路由（如圖2）。其主要作用使網(wǎng)元設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)能正常運行，信號安全傳輸。其中配置管理中的網(wǎng)元時隙配置主要任務(wù)是交叉連接及時隙、支路連接，對傳輸信號進行配置、切換保護以及信號的還回監(jiān)測設(shè)置?？刂苽鬏旊娖降闹饕饔檬菍顾ヂ洌ＷC傳輸電平穩(wěn)定，信號安全播出。

4).故障管理及告警功能包括利用內(nèi)部診斷程序識別所有受轄設(shè)備的故障告警并能定位至每塊插盤；報告所有告警并詳細記錄（如圖5）；具有告警過濾和遮蔽功能；可設(shè)置故障等級；網(wǎng)管系統(tǒng)可提供遠端外部事件告警和控制功能接口以便于網(wǎng)管系統(tǒng)進行統(tǒng)一管理和維護。其中告警的主要任務(wù)有告警監(jiān)視、告警定位和告警分析：

圖5 告警列表窗口

告警監(jiān)視：提供實時監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)中的網(wǎng)元的運行狀態(tài)。用戶根據(jù)網(wǎng)元的告警報告，判斷故障的性質(zhì)和嚴(yán)重程度。

告警定位：用于確定故障發(fā)生的位置。一般要結(jié)合多個網(wǎng)元的告警報告信息來確定。

告警分析：提供一個故障分析報告。

故障管理及告警的網(wǎng)絡(luò)管理功能，其目的是保證微波網(wǎng)能夠提供連續(xù)、可靠的服務(wù)。

（5).性能管理包括數(shù)據(jù)的采集并以ASCII碼文件的形式傳送至外存設(shè)備；對所有終端進行性能監(jiān)視；監(jiān)視SDH物理接口主要參數(shù)和內(nèi)容，例如發(fā)送功率、接收信號電平、幀失步、幀丟失、誤碼數(shù)等。性能管理還可進行性能監(jiān)視對象的設(shè)置、性能數(shù)據(jù)查看、閾值設(shè)置和超閾值記錄、性能分析和性能的報表打印。其主要作用是收集各種統(tǒng)計數(shù)據(jù)用于監(jiān)視或校正網(wǎng)絡(luò)、網(wǎng)絡(luò)單元或設(shè)備的狀況和性能，并幫助規(guī)劃和分析。

性能管理對于每個性能事件都提供15 分鐘寄存器和24 小時寄存器。前者記錄15 分鐘內(nèi)的性能事件數(shù)據(jù)，后者記錄24 小時內(nèi)的性能數(shù)據(jù)。每一種寄存器又分為當(dāng)前寄存器和歷史寄存器兩類。

性能監(jiān)視事件的選擇可以按周期分為 15分鐘性能事件（如圖6）及24小時性能事件，監(jiān)測實體可以是某一網(wǎng)元、某一單板或某一接口。

圖6 鏈路性能監(jiān)測 (15分鐘 數(shù)據(jù)) 窗口

網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)除了以上的監(jiān)控管理功能以外，還為用戶提供了方便的設(shè)備維護操作，幫助用戶快速找到故障所在位置，以便用戶及時排除故障，保證系統(tǒng)正常運行。維護管理主要包括單盤復(fù)位，環(huán)回控制，及軟件在線下載，平滑升級功能。

－單盤復(fù)位：設(shè)備可以復(fù)位為各單板上的初始設(shè)置。

－環(huán)回控制：可對各支路進行環(huán)回控制。

－軟件升級：可以實現(xiàn)軟件在線下載，能夠查詢當(dāng)前版本，使軟件版本平滑升級而不影響已經(jīng)開通的業(yè)務(wù)。

5 小結(jié)

中心站數(shù)字微波機房通過對信號源監(jiān)看，南環(huán)、北環(huán)回傳信號的實時、直觀的監(jiān)測，較好的保證了信號的播出質(zhì)量。通過網(wǎng)管系統(tǒng)實現(xiàn)了對數(shù)字微波傳輸網(wǎng)的實時監(jiān)控管理。網(wǎng)元設(shè)備的實時告警監(jiān)控、性能監(jiān)控和設(shè)備的維護管理，幫助維護人員快速定位故障點及時解決故障。維護人員實現(xiàn)遠程登錄網(wǎng)管系統(tǒng)，能夠及時監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)動態(tài)并實現(xiàn)對網(wǎng)元交叉連接，支路連接以及支路信號的還回監(jiān)測設(shè)置。中心站通過對信號源、回傳信號和網(wǎng)管系統(tǒng)的監(jiān)控，保障了數(shù)字微波傳輸網(wǎng)的正常運行，廣播電視信號的安全傳輸。

[1]廠家提供的技術(shù)資料

[2]安徽省廣播電視微波電路數(shù)字化改造工程施工圖設(shè)計

[3]王!.利用開銷實現(xiàn)數(shù)字微波的網(wǎng)絡(luò)管理[J].電視技術(shù)，2011，35(18): 64～66

10.3969/j.issn.1001-8972.2012.09.049

孟祥清 職稱：工程師。