山西廣播電視數(shù)字微波電路監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)施

崔翔燕

(山西廣播電視無線管理中心，山西 太原 030001)

隨著科學(xué)技術(shù)和廣播電視事業(yè)的發(fā)展，廣播電視信號(hào)實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化，廣播電視微波傳輸系統(tǒng)基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化傳輸，同時(shí)安全播出不斷面臨新的形式、新的挑戰(zhàn)，原有的一些廣播電視信號(hào)監(jiān)控系統(tǒng)已無法適應(yīng)節(jié)目安全優(yōu)質(zhì)播出的要求，為了提高廣播電視信號(hào)播出質(zhì)量，廣電總局于2011 年對(duì)7個(gè)廣播電視專業(yè)中的微波傳輸電路也提出了具體要求:干線微波傳輸電路應(yīng)在首站設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理中心，并在適當(dāng)?shù)墓?jié)點(diǎn)設(shè)置備份網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，網(wǎng)管信息應(yīng)安排在優(yōu)先級(jí)最高的主業(yè)務(wù)信道，隨主業(yè)務(wù)倒換，網(wǎng)管系統(tǒng)監(jiān)控異態(tài)信息應(yīng)保存一年以上;各微波站應(yīng)配置對(duì)本站信號(hào)系統(tǒng)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備故障自動(dòng)報(bào)警、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄、查詢等功能，監(jiān)控異態(tài)信息應(yīng)保存一年以上;無人值守站應(yīng)建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)設(shè)備信號(hào)源、供配電等系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理等等。

這些實(shí)施細(xì)則，為各省數(shù)字微波電路的安全傳輸和管理水平的提高提供了主要規(guī)范和依據(jù)，為保障安全傳輸工作起到了積極的促進(jìn)作用。本文主要對(duì)山西微波電路監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控方式、監(jiān)控功能等方面予以簡(jiǎn)要介紹。

1 監(jiān)控的必要性

在現(xiàn)代微波通信中，微波電路往往需要傳輸幾百甚至幾千公里，經(jīng)過幾十個(gè)微波站的接力傳輸，其中任意一個(gè)站發(fā)生故障，都會(huì)造成整個(gè)線路中斷。國(guó)際無線電咨詢委員會(huì)對(duì)無線電接力系統(tǒng)規(guī)定“在2 500 km 的假設(shè)參考電路中，在一年或更多的使用時(shí)間內(nèi)，有效利用率99.7%?！币簿褪钦f，允許整個(gè)線路的中斷率為0.3%，即線路的中斷時(shí)間只占使用時(shí)間的千分之三以內(nèi)。國(guó)家廣電總局對(duì)微波傳輸、光纜傳輸?shù)闹卮笫鹿室灿薪缍?，其中?duì)于國(guó)家級(jí)干線網(wǎng)(含臺(tái)站和線路)在重要保障期內(nèi)停播大于或等于30 秒，在非重要保障期大于或等于10 分鐘屬重大事故;省級(jí)廣電局對(duì)于事故的界定，對(duì)于省級(jí)干線網(wǎng)(含臺(tái)站和線路)在重要保障期內(nèi)停播大于或等于30 秒，在非重要保障期大于或等于10 分鐘屬重大事故。造成中斷可能是電源故障、設(shè)備故障或傳播條件惡化所致，其中傳播條件變化是短暫的，且可自動(dòng)恢復(fù)，而電源與設(shè)備故障引起的中斷是不能自行消除的。尤其是微波傳輸電路24 小時(shí)不間斷工作，一旦出現(xiàn)設(shè)備故障，就意味著可能發(fā)生停播事故。通常，系統(tǒng)除主用信道外，有一個(gè)或一個(gè)以上備用波導(dǎo)，一旦主用信道出現(xiàn)設(shè)備故障或傳播衰落過大，應(yīng)立即自動(dòng)倒換到備用波導(dǎo)，發(fā)現(xiàn)自動(dòng)不能倒換時(shí)，采用手動(dòng)強(qiáng)制倒換到備用波導(dǎo)與設(shè)備工作。這樣，在不中斷業(yè)務(wù)的情況下，將主用設(shè)備替換下來維修。顯而易見，信道切換與故障修復(fù)主要依靠對(duì)線路的良好監(jiān)視與控制。

2 監(jiān)控的方式

在數(shù)字微波發(fā)展的今天，微波接力通信距離長(zhǎng)，接力站多，設(shè)備復(fù)雜，技術(shù)難度大，且有無人值守站，因此用人工方式來實(shí)現(xiàn)監(jiān)視與控制是極為困難的，必須借助可靠、先進(jìn)的自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)，隨時(shí)自動(dòng)地對(duì)通信線路的傳輸質(zhì)量和設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，并及時(shí)地進(jìn)行故障自動(dòng)報(bào)警，及時(shí)地實(shí)施必要的控制、切換信道和設(shè)備，使中斷時(shí)間盡量縮短。

山西數(shù)字微波通信干線系統(tǒng)中共有27 個(gè)微波站，1 個(gè)無人值守站。根據(jù)廣電總局關(guān)于《微波傳輸電路實(shí)施細(xì)則》的規(guī)定，國(guó)家干線和省內(nèi)干線微波傳輸電路應(yīng)在首站設(shè)置網(wǎng)絡(luò)管理中心，監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備故障自動(dòng)報(bào)警、運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)記錄、查詢等功能。監(jiān)控異態(tài)信息應(yīng)保存一年以上，對(duì)于無人值守站應(yīng)建立遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)站內(nèi)信號(hào)源、供配電等系統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理。遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)具備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控，主要參數(shù)實(shí)時(shí)記錄，運(yùn)行異態(tài)實(shí)時(shí)報(bào)警以及數(shù)據(jù)管理等功能。

為了更好地落實(shí)《微波傳輸電路實(shí)施細(xì)則》的各項(xiàng)規(guī)定，2011 年－2014 年期間，省無線管理中心對(duì)全省微波傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了全面擴(kuò)容及升級(jí)改造。在山西省首站太原微波站分別增設(shè)了SDH5000S 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)、C-Note 復(fù)接設(shè)備網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)，對(duì)原有的SDH3000S 網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)進(jìn)行了進(jìn)一步完善;各微波站完善了自臺(tái)的監(jiān)控和監(jiān)聽系統(tǒng)，做到對(duì)自臺(tái)的信號(hào)和設(shè)備以及電力、通信、環(huán)境等系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控;對(duì)于無人值守站大尖山的監(jiān)控由距離大尖山最近的晉城微波站負(fù)責(zé)監(jiān)控，并安排專門人員對(duì)大尖山的微波設(shè)備定期維護(hù)和管理。

太原微波站作為首站，是山西省網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的中心，通過監(jiān)控信道將山西省內(nèi)微波傳輸系統(tǒng)的監(jiān)控機(jī)和數(shù)據(jù)機(jī)鏈接起來，統(tǒng)一管理，統(tǒng)一控制。它可以管理1 024 個(gè)節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)可配若干個(gè)數(shù)據(jù)交換機(jī)，每個(gè)數(shù)據(jù)交換機(jī)又可控制4 臺(tái)監(jiān)控機(jī)。網(wǎng)管中心將全網(wǎng)的SDH 數(shù)字微波設(shè)備的工作狀態(tài)、信息自動(dòng)保存下來，供網(wǎng)絡(luò)管理人員對(duì)比分析，打印存儲(chǔ)。

3 監(jiān)控系統(tǒng)的組成

山西微波通信線路監(jiān)控系統(tǒng)鏈路圖如下:(以SDH3000S 為例，從永興嶺開始為內(nèi)蒙古網(wǎng)管系統(tǒng))

圖1 山西微波通信線路監(jiān)控系統(tǒng)鏈路圖

監(jiān)控系統(tǒng)由太原微波站的中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)及各站的監(jiān)控機(jī)(監(jiān)控插件)和數(shù)據(jù)交換機(jī)組成，其中監(jiān)控機(jī)(監(jiān)控插件)主要完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的采集、整理、數(shù)據(jù)通信等功能，數(shù)據(jù)交換機(jī)主要完成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的分支與中繼功能。簡(jiǎn)單地說，監(jiān)控系統(tǒng)就是中央監(jiān)控計(jì)算機(jī)通過監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通道和交換機(jī)將監(jiān)控機(jī)采集整理的數(shù)據(jù)給傳回來，并對(duì)所監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行必要地控制。

4 監(jiān)控系統(tǒng)的基本功能

不管廣播電視信號(hào)是如何傳輸?shù)?，公?wù)和監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)必須是雙向傳輸。在山西數(shù)字微波傳輸鏈路中，始終會(huì)保持著至少一條45M 雙向數(shù)字微波信道，監(jiān)控、公務(wù)等數(shù)據(jù)便是插入在45M 信道內(nèi)實(shí)現(xiàn)傳輸和聯(lián)網(wǎng)的。

1)信道監(jiān)控

所謂信道監(jiān)控，是指對(duì)通信波道進(jìn)行傳輸質(zhì)量監(jiān)視和進(jìn)行保護(hù)切換。在實(shí)際應(yīng)用中，45 MB 信道提供一路公務(wù)信道和兩路RS232 數(shù)據(jù)信道(旁路業(yè)務(wù))，其中一路RS232 數(shù)據(jù)信道被固定用做傳輸監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，即監(jiān)控信道。

信道監(jiān)控是一項(xiàng)很重要的系統(tǒng)保護(hù)性措施，通過對(duì)信道傳輸質(zhì)量的監(jiān)視，如主用波道出現(xiàn)設(shè)備故障或傳輸衰落的告警后，實(shí)行無損傷倒換，備用信道立即代替主用信道工作，傳輸業(yè)務(wù)可不中斷。而反映信道傳輸質(zhì)量一般都以誤碼率為參考進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)誤碼率達(dá)到規(guī)定的量級(jí)時(shí)，就認(rèn)為信道出現(xiàn)異常。

2)無人站監(jiān)控

對(duì)于無人值守的微波站進(jìn)行監(jiān)控的系統(tǒng)也叫遠(yuǎn)方監(jiān)控系統(tǒng)，包括遙控和遙信。遙控是由主管站向被管站發(fā)出控制指令，被控站執(zhí)行指令產(chǎn)生相應(yīng)的開、關(guān)和動(dòng)作;遙信是各無人值守站向主管站發(fā)送表示站上設(shè)備工作狀態(tài)“正常”或“異?！钡亩畔⑿盘?hào)。

首先，在無人值守站的各種設(shè)備上設(shè)置必要的監(jiān)視點(diǎn)，用檢測(cè)電路檢出每一點(diǎn)的工作狀態(tài)，送到無人值守站的監(jiān)控設(shè)備，然后監(jiān)控設(shè)備將其變換成適于傳輸?shù)男盘?hào)形式，由控制線路送到主管站監(jiān)控設(shè)備，送交顯示器顯示。通常監(jiān)視的項(xiàng)目有微波收發(fā)信機(jī)單元、調(diào)制解調(diào)單元、數(shù)字交換機(jī)蓄電池、電源供電系統(tǒng)及燈塔等。控制的項(xiàng)目有設(shè)備電源開關(guān)、信道人工切換、燈塔及控制線路人工切換等。山西省數(shù)字微波通信系統(tǒng)中有一個(gè)無人值守站為大尖山微波站，由晉城微波站主管。

3)公務(wù)電話

區(qū)別于主業(yè)務(wù)的傳輸，我省將公務(wù)和監(jiān)控稱為輔助設(shè)備。公務(wù)系統(tǒng)為數(shù)字微波鏈路提供一路電話，供線路上業(yè)務(wù)聯(lián)絡(luò)使用，它由信道機(jī)提供的公務(wù)通道和公務(wù)機(jī)組成。公務(wù)機(jī)具有話路終端和公務(wù)信號(hào)中繼兩個(gè)功能，各站公務(wù)信號(hào)與各調(diào)制解調(diào)機(jī)或切換機(jī)相連，在1 +0 鏈路中用二十芯排線連接信道掛箱的SC I/O 端口，在1 +1 鏈路中用四芯電話線連接切換機(jī)的EOW 端口。每臺(tái)公務(wù)機(jī)最多可匯接四個(gè)方向的公務(wù)信號(hào)，省內(nèi)各臺(tái)站的公務(wù)機(jī)都是一樣的，可以互換，但是它們的電話號(hào)碼(選呼地址碼)是唯一的，要按照規(guī)定設(shè)置。

在實(shí)際應(yīng)用中，全省28 個(gè)微波站的數(shù)字微波設(shè)備的工作狀態(tài)除了網(wǎng)管中心太原站通過計(jì)算機(jī)監(jiān)控外，公務(wù)暢通與否也是檢驗(yàn)傳輸鏈路好壞的一種很好的方式，值班人員每天都要進(jìn)行定時(shí)和不定時(shí)查詢，只要公務(wù)電話暢通的臺(tái)站，傳輸通道一般情況下都處于正常狀態(tài)。

山西省數(shù)字微波傳輸系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理中心利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)及自動(dòng)控制技術(shù)，通過對(duì)各個(gè)微波站的設(shè)備工作狀態(tài)進(jìn)行遠(yuǎn)程的、自動(dòng)的和集中的監(jiān)控管理，降低了全省微波傳輸系統(tǒng)的維護(hù)成本，使維護(hù)水平上了一個(gè)新臺(tái)階，為我省SDH 數(shù)字微波電路的穩(wěn)定、可靠、安全運(yùn)行提供了有力的保障。

［1］楊一曼.廣播電視安全播出管理規(guī)定實(shí)施細(xì)則［S］.北京:中國(guó)廣播出版社，2012.

［2］麻旭陽.河北省數(shù)字電視前端監(jiān)測(cè)系統(tǒng)簡(jiǎn)介［J］.有線電視技術(shù)，2013(8):36－38.