貴州廣播電視臺(tái)SDH傳輸系統(tǒng)

羅信海，張 林，周士勇，袁高升

（貴州廣播電視臺(tái) 播控傳送中心，貴州 貴陽 550002）

隨著廣播電視事業(yè)的不斷發(fā)展，電視節(jié)目的傳輸方式也在不斷更新，因此在新形勢(shì)下對(duì)電視節(jié)目的安全播出提出了更高的要求。然而，電視節(jié)目的安全傳輸作為電視節(jié)目安全播出的重要環(huán)節(jié)之一，安全保障必不可少。因此，構(gòu)建高穩(wěn)定、高性能的傳輸系統(tǒng)更為必要。

同步數(shù)字傳輸體制（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）[1]是一個(gè)融復(fù)接、線路傳輸及交換功能于一體的由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)管理操作的綜合信息網(wǎng)絡(luò)，可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、開業(yè)務(wù)時(shí)的性能監(jiān)視等功能，有效地提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率，滿足了廣播電視傳輸網(wǎng)的信息傳輸和交換的要求。

1 設(shè)計(jì)前提

1）國(guó)家廣播電影電視總局對(duì)廣播電視安全播出的要求。

節(jié)目傳輸?shù)陌踩院头€(wěn)定性是廣播電視安全播出的要求。2011年7月，國(guó)家廣播電影電視總局頒布的第62號(hào)令《廣播電視安全播出管理規(guī)定》第一章第七條規(guī)定：安全播出責(zé)任單位應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)制度建設(shè)，采取多種措施保障廣播電視安全播出。第八章第四十四條規(guī)定：安全播出，指在廣播電視節(jié)目播出、傳輸過程中的節(jié)目完整、信號(hào)安全和技術(shù)安全。由此可見，電視節(jié)目安全播出的重要性。

2）貴州廣播電視臺(tái)節(jié)目傳輸?shù)男枰?/p>

貴州廣播電視臺(tái)原來的基于Optix 155/622H SDH傳輸系統(tǒng)已經(jīng)運(yùn)行多年，其優(yōu)良的穩(wěn)定性是值得肯定的。但其在資源上和安全性能上已經(jīng)不能滿足目前貴州廣播電視臺(tái)節(jié)目信息的傳輸要求，進(jìn)行改造升級(jí)迫在眉睫。

（1）節(jié)目安全性差。Optix 155/622H SDH系統(tǒng)是單鏈路傳輸方式，一旦這條光纜中斷，所有節(jié)目的播出業(yè)務(wù)將全部中斷。

（2）帶寬資源窘境。Optix 155/622H SDH系統(tǒng)的兩條線路傳輸帶寬分別為155 Mbit/s和622 Mbit/s。隨著節(jié)目的增加，衛(wèi)視高清頻道的播出，已經(jīng)不能滿足貴州廣播電視臺(tái)節(jié)目傳輸?shù)囊蟆?/p>

因此，本文總結(jié)工作中遇到的問題并進(jìn)行分析研究，決定重新建設(shè)一條安全可靠的新系統(tǒng)——貴州廣播電視臺(tái)SDH傳輸系統(tǒng)，以保證貴州廣播電視臺(tái)節(jié)目的安全傳輸要求。

2 SDH基本的傳輸原理

2.1 SDH的優(yōu)點(diǎn)

1）通信容量大，傳輸性能好，具有靈活的分插功能；

2）有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力和自愈能力；

3）有標(biāo)準(zhǔn)的光接口和電接口規(guī)范，具有后向兼容性和前向兼容性。

2.2 SDH速率等級(jí)

1）SDH傳輸平臺(tái)光接口速率

SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)稱為同步傳送模塊STM-N，最基本的模塊為STM-1[1]，其速率為155.520 Mbit/s。目前SDH只能支持一定的N值，即1，4，16，64等。

SDH速率等級(jí)為：STM-1，155.52 Mbit/s（下文簡(jiǎn)稱 155M）；STM-4，622.08 Mbit/s（下文簡(jiǎn)稱622M）；STM-16，2 488.32 Mbit/s（下文簡(jiǎn)稱2.5G）；STM-64，9 953.28 Mbit/s（下文簡(jiǎn)稱10G）。

2）SDH傳輸平臺(tái)電接口速率

E1[2]接口速率為2.048 Mbit/s，E3接口速率為34.368 Mbit/s，DS3[2]接口速率為 44.736 Mbit/s。

根據(jù)各種接口的數(shù)據(jù)傳輸速率，可以非常靈活地配置各種信息資源，使用E1，E3，DS3接口的不同組合，設(shè)計(jì)出高效且非常節(jié)約通道資源的傳輸方案。

例如，DS3接口的傳輸速率為44.736 Mbit/s，根據(jù)（188，204）編碼，實(shí)際有用的信息是：44.736 Mbit/s×188/204=41.277 Mbit/s，每套節(jié)目傳輸速率約6 Mbit/s，可以把6～7套廣播級(jí)節(jié)目的碼流復(fù)用適配成DS3格式。目前貴州廣播電視臺(tái)正是采用這種接口方式對(duì)節(jié)目信息進(jìn)行傳輸。

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)及構(gòu)成特點(diǎn)

3.1 設(shè)計(jì)思路

貴州廣播電視臺(tái)SDH傳輸系統(tǒng)Optix OSN3500[3]設(shè)備必須具備以下功能：

1）設(shè)備群路側(cè)可提供STM-16的光接口，支路側(cè)為E1，E3/DS3，140 Mbit/s電接口。

2）該設(shè)備應(yīng)具有靈活的SDH VC交換矩陣，同時(shí)支持高低階交叉類型，并提供從STM-1、STM-4到STM-16的全速率的TDM業(yè)務(wù)。

3）交叉連接方向應(yīng)不少于：群路到支路、支路到群路、群路到群路、支路到支路。

4）連接類型為：?jiǎn)蜗?、雙向、廣播、環(huán)回。

5）支路接口在支路側(cè)應(yīng)可以進(jìn)行任意配置。在改變和增減支路口時(shí)，不應(yīng)對(duì)其他支路的業(yè)務(wù)產(chǎn)生任何影響。

6）設(shè)備的交叉板、電源板、時(shí)鐘板和主控板等關(guān)鍵模塊必須冗余配置。交叉板應(yīng)能實(shí)現(xiàn)故障時(shí)在運(yùn)行業(yè)務(wù)的無損傷切換。

7）所有板卡要求能支持熱插拔。

3.2 構(gòu)成特點(diǎn)

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

1）系統(tǒng)條理性很強(qiáng)

整個(gè)系統(tǒng)分4個(gè)機(jī)柜（電源機(jī)柜、綜合機(jī)柜、適配器機(jī)柜、解碼器機(jī)柜）進(jìn)行設(shè)計(jì)安裝，條理清楚，易于維護(hù)。

2）系統(tǒng)安全級(jí)別高

（1）業(yè)務(wù)處理安全性能強(qiáng)。系統(tǒng)配備的板卡性能較強(qiáng)且均是1∶1在線備份。當(dāng)主路板卡出現(xiàn)故障時(shí)，能自動(dòng)啟用備用板卡，保證傳輸業(yè)務(wù)不中斷。

（2）具有優(yōu)越的網(wǎng)絡(luò)自愈性。從綜合機(jī)柜處理完信號(hào)后，分別從主、備STM-16板輸入輸出光信號(hào)接入環(huán)網(wǎng)。如果此時(shí)在播狀態(tài)下的光纜中斷，系統(tǒng)會(huì)將業(yè)務(wù)無縫切換到另一條光纜進(jìn)行傳輸，充分利用了環(huán)網(wǎng)的優(yōu)越性，從而保證播出不間斷。

（3）供電系統(tǒng)有較高安全性。電源柜使用蓄電池2組（-48 V），互為主備對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行不間斷供電。在供電方面，首先考慮安全備份，設(shè)計(jì)為兩路外電輸入，且兩外電均為貴州廣播電視臺(tái)主備UPS供電。即使兩外電同時(shí)中斷，電池也能支持系統(tǒng)供電6 h以上，以提供足夠的時(shí)間啟用應(yīng)急發(fā)電車和市電恢復(fù)。

3）系統(tǒng)信號(hào)流程規(guī)范

上下行信號(hào)，互不干擾。

（1）節(jié)目上行

貴州廣播電視臺(tái)高標(biāo)清節(jié)目（貴州衛(wèi)視高清頻道、貴州1～7套、睛彩貴州、天元圍棋頻道、攝影頻道、家有購(gòu)物頻道等節(jié)目）通過節(jié)目上行傳往網(wǎng)絡(luò)公司和中國(guó)有線。

（2）節(jié)目下行

接收來自中國(guó)有線的國(guó)干網(wǎng)信號(hào)（CCTV數(shù)字TS流）和CBA信號(hào)；接收來自網(wǎng)絡(luò)公司的貴州省8個(gè)地州市新聞素材信號(hào)。

4）系統(tǒng)帶寬較寬，資源豐富

該系統(tǒng)單子架2.5G（即2 488.32 Mbit/s），最大可平滑升級(jí)到10G（即9 953.28 Mbit/s）。業(yè)務(wù)擴(kuò)展很方便，升級(jí)自由。

5）系統(tǒng)調(diào)度靈活

該系統(tǒng)有超強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)映射功能，滿足一條多用。貴州廣播電視臺(tái)傳往網(wǎng)絡(luò)公司的數(shù)字平臺(tái)信號(hào)就是通過網(wǎng)絡(luò)映射功能同時(shí)傳往中國(guó)有線。

4 系統(tǒng)接入及主要功能

1）根據(jù)本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，所用接口板為D75S和D34S。1～8槽位、11～16槽位為信號(hào)處理板，8、11槽位是光板SL16A，9、10槽位是交叉時(shí)鐘單元PSXCSA，17、18槽位是主控單元GSCC，27、28槽位為電源板PIUB，37槽位輔助單元AUX可以連機(jī)進(jìn)行參數(shù)配置和查看報(bào)警信息。其中板卡槽位對(duì)應(yīng)關(guān)系及說明見表1，子架配置圖見圖2。

表1 所配板卡槽位對(duì)應(yīng)關(guān)系及說明

圖2 子架配置圖

2）Optix OSN3500 SDH傳輸系統(tǒng)信號(hào)流程如圖3所示。該系統(tǒng)所有信號(hào)均采用透明傳輸。

圖3 SDH系統(tǒng)流程圖

3）Optix OSN3500 SDH傳輸系統(tǒng)節(jié)目規(guī)劃如圖4所示。為了使系統(tǒng)的兼容性更好，調(diào)度更為靈活，幾乎所有設(shè)備都采用了統(tǒng)一品牌。只有為數(shù)不多的3套設(shè)備用于接收和發(fā)送國(guó)干網(wǎng)信號(hào)而采用專用適配器。

圖4 節(jié)目規(guī)劃圖

4）接入傳輸環(huán)網(wǎng)。系統(tǒng)在搭建時(shí)充分考慮了較高的安全保障級(jí)別和經(jīng)濟(jì)型并重的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特選擇了單環(huán)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，如圖5所示。在性能保護(hù)上，系統(tǒng)業(yè)務(wù)采用復(fù)用段保護(hù)環(huán)方式進(jìn)行倒換保護(hù)。環(huán)形網(wǎng)具有較強(qiáng)的自愈功能。正常工作時(shí)，信息是沿順時(shí)針和逆時(shí)針兩個(gè)方向同時(shí)在線傳送。在接收站，選擇兩個(gè)方向中的一個(gè)作為主信號(hào)，另一個(gè)作為備用信號(hào)。當(dāng)主信號(hào)（在播信號(hào)）斷開后，備信號(hào)會(huì)自動(dòng)無縫接入，不影響節(jié)目的播出。

圖5 傳輸環(huán)網(wǎng)

5 貴州廣播電視臺(tái)Optix OSN 3500常見告警信息

通過設(shè)備單板的告警指示可了解設(shè)備的工作狀態(tài)，有利于工作人員對(duì)設(shè)備進(jìn)行故障判斷，并對(duì)其更好地維護(hù)和管理。常見指示燈告警信息如表2所示。

6 結(jié)束語

貴州廣播電視臺(tái)OPTIX OSN3500 SDH傳輸系統(tǒng)，單子架2.5G（即2 488.32 Mbit/s），已經(jīng)滿足臺(tái)內(nèi)現(xiàn)有各項(xiàng)業(yè)務(wù)傳輸?shù)囊?，也能滿足貴州衛(wèi)視高清頻道的傳輸需求。隨著電視臺(tái)各項(xiàng)事業(yè)的高速發(fā)展，傳輸業(yè)務(wù)將不斷增加，此系統(tǒng)可以根據(jù)需求進(jìn)行平滑升級(jí)，最大可以支持10G（即9 953.28 Mbit/s）。該系統(tǒng)正式投入運(yùn)行以來，保證了節(jié)目的安全播出，傳輸性能穩(wěn)定。另外，作為一個(gè)先進(jìn)的SDH傳輸系統(tǒng)，其高帶寬、兼容性好、節(jié)目映射強(qiáng)、調(diào)度靈活等優(yōu)點(diǎn)也得到了廣泛認(rèn)可。

表2 指示燈告警信息

目前系統(tǒng)已正式投入使用，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，狀態(tài)清晰明了，利于技術(shù)人員維護(hù)與管理。提高了節(jié)目播出的穩(wěn)定性與安全性。

：

[1]顧畹儀，李果瑞.光纖通信系統(tǒng)[M].北京：北京郵電大學(xué)出版社，1999.

[2]吳冀平.現(xiàn)代光纖通信技術(shù)[M].北京：國(guó)防工業(yè)出版社，2000.

[3]OptiX系列SDH光傳輸系統(tǒng)培訓(xùn)手冊(cè)SDH原理分冊(cè)[EB/OL].[2013-09-01].http://www.doc88.com/p-408540111464.html.