安徽地球站標(biāo)清系統(tǒng)單節(jié)點(diǎn)優(yōu)化設(shè)計(jì)與改造

王艷艷

1 安徽衛(wèi)視標(biāo)清新系統(tǒng)改造項(xiàng)目實(shí)施背景

安徽廣播電視臺(tái)衛(wèi)星地球站目前承擔(dān)安徽衛(wèi)視標(biāo)清、高清兩套節(jié)目上星傳輸任務(wù)。其中，標(biāo)清節(jié)目上星技術(shù)系統(tǒng)主用雙路設(shè)備2005年投入使用，已連續(xù)在線運(yùn)行10余年，部分設(shè)備工作狀態(tài)不穩(wěn)定，繼續(xù)作為主用系統(tǒng)存在安全風(fēng)險(xiǎn)；備用雙路設(shè)備是1997年建站時(shí)配置的老系統(tǒng)，已經(jīng)使用超過18年，設(shè)備老化嚴(yán)重、功放功率輸出不足、廣播節(jié)目的套數(shù)僅有4套，目前已經(jīng)無法滿足備份要求。

為確保安全播出，提高保障能力，安徽廣播電視臺(tái)衛(wèi)星地球站特向省臺(tái)申請(qǐng)進(jìn)行標(biāo)清系統(tǒng)改造項(xiàng)目，并嚴(yán)格按照《廣播電視安全播出管理?xiàng)l例》（62號(hào)令）“衛(wèi)星廣播電視地球站實(shí)施細(xì)則”相關(guān)要求，制訂了改造計(jì)劃和實(shí)施方案，方案經(jīng)臺(tái)科技委傳輸專委會(huì)討論通過和臺(tái)領(lǐng)導(dǎo)批準(zhǔn)后，于2015年10月份按照總局62號(hào)令地球站實(shí)施細(xì)則規(guī)定，正式上報(bào)省局審批，并獲準(zhǔn)實(shí)施。

2 安徽衛(wèi)視標(biāo)清新系統(tǒng)改造項(xiàng)目建設(shè)情況介紹

安徽廣播電視臺(tái)衛(wèi)星地球站標(biāo)清新系統(tǒng)從2017年元月份正式開始進(jìn)入建設(shè)階段，在確保在用系統(tǒng)安全播出前提下，先后進(jìn)行了供配電、新系統(tǒng)前級(jí)和射頻設(shè)備、網(wǎng)管系統(tǒng)等安裝調(diào)試工作。尤其是利用每季度末夜間檢修時(shí)段，順利完成了新老配電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換和改接、標(biāo)清系統(tǒng)的波導(dǎo)改造工作。本文主要討論對(duì)老系統(tǒng)幾個(gè)單節(jié)點(diǎn)的改造，以及怎樣更有效地提高系統(tǒng)的可靠性。

3 安徽衛(wèi)視標(biāo)清新系統(tǒng)改造技術(shù)實(shí)施方案

標(biāo)清新系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和建設(shè)嚴(yán)格依據(jù)總局62號(hào)令衛(wèi)星地球站實(shí)施細(xì)則和2017年年初新頒布的衛(wèi)星地球站驗(yàn)收規(guī)范。主要建設(shè)內(nèi)容包括：對(duì)網(wǎng)管系統(tǒng)的擴(kuò)容改造，波導(dǎo)控制系統(tǒng)的改造，電力系統(tǒng)的部分改造，對(duì)主用天線加裝融雪系統(tǒng)，抵抗惡劣天氣安全播出能力。

改造后的新系統(tǒng)從鏈路結(jié)構(gòu)上看，新系統(tǒng)與原有老系統(tǒng)（目前作為備份）一起組成完整的上行整體架構(gòu)，具備了主備光纜、數(shù)字微波3路信號(hào)源，3路SDI視頻信號(hào)可以手動(dòng)/自動(dòng)切換。主備廣播ASI光纜信號(hào)可以手動(dòng)/自動(dòng)切換，數(shù)字微波廣播信號(hào)可以通過應(yīng)急跳線接入系統(tǒng)。

下面展開講一下對(duì)老系統(tǒng)幾個(gè)單節(jié)點(diǎn)的改造，以及改造后新系統(tǒng)具備了哪些優(yōu)點(diǎn)。

第一，圖2新系統(tǒng)中A、B兩個(gè)新建鏈路的復(fù)用器輸出經(jīng)過湯姆遜ASI自動(dòng)檢測(cè)切換開關(guān)（單節(jié)點(diǎn)）后送入主備調(diào)制器的IN1，主備調(diào)制器的IN2直接取自復(fù)用器的另一個(gè)碼流輸出口，利用新的復(fù)用器和調(diào)制器多輸出和多輸入功能，在調(diào)制器內(nèi)部進(jìn)行自動(dòng)選擇，相當(dāng)于加入了兩級(jí)共3只ASI自動(dòng)選擇開關(guān)，這樣既保證了主備自動(dòng)切換，又消除了湯姆遜切換開關(guān)這一單節(jié)點(diǎn)的隱患。而圖1中老系統(tǒng)假如復(fù)用器主出現(xiàn)故障，則只能用跳線接入備復(fù)用器信號(hào)到主調(diào)制器，而這也需要時(shí)間。

圖1 老系統(tǒng)復(fù)用器與調(diào)制器接法

圖2 新系統(tǒng)復(fù)用器與調(diào)制器接法

圖3 老系統(tǒng)調(diào)制器去中頻切換器接法

圖4 新系統(tǒng)調(diào)制器去中頻切換器接法

圖5 老系統(tǒng)中上變頻的菊花鏈接法

圖6 新系統(tǒng)中上變頻的平行架構(gòu)

第二，在調(diào)制器的輸出環(huán)節(jié)，可以不經(jīng)切換直接連至主備上變頻器，也可以經(jīng)過一級(jí)中頻切換和功分后接入上變頻器，各有優(yōu)點(diǎn)。為在保持自動(dòng)切換功能的同時(shí)消除單節(jié)點(diǎn)（該單節(jié)點(diǎn)為中頻切換開關(guān)）的影響，新系統(tǒng)（參見圖四）采取了將中頻切換輸出接至主路上變頻器，備路調(diào)制器輸出經(jīng)功分直連至備路上變頻器，在圖3和圖4的對(duì)比下,改進(jìn)后的新系統(tǒng)可以在保證鏈路獨(dú)立性的同時(shí)，提高了主路的容錯(cuò)能力。

第三，在上變頻器環(huán)節(jié)，老系統(tǒng)中的菊花鏈接法（見圖5）看似可以互相倒換，可是一旦兩臺(tái)上變頻器之間信息通信出現(xiàn)故障，就會(huì)造成后續(xù)功放主無信號(hào)輸入，系統(tǒng)癱瘓。為消除菊花鏈接法造成的單節(jié)點(diǎn)隱患，新系統(tǒng)中將主備上變頻器分拆開，各自獨(dú)立接入后級(jí)功放。變成了圖6中的平行結(jié)構(gòu)，這樣一來，減少了切換環(huán)節(jié)，就大大提高了系統(tǒng)的可靠性。

通過以上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，在盡量保持A、B兩條鏈路獨(dú)立性的同時(shí)，又有足夠的自動(dòng)切換手段，在SDI層面，一般情況下全部自動(dòng)倒換。在ASI層面，通過湯姆遜開關(guān)和調(diào)制器的輸入切換開關(guān)實(shí)現(xiàn)對(duì)碼流的監(jiān)控和自動(dòng)切換。在中頻層面，至少保證在A鏈路使用經(jīng)過切換選擇后的調(diào)制信號(hào)給后級(jí)。在射頻層面，通過1∶1高功放的告警設(shè)置及內(nèi)部波導(dǎo)開關(guān)實(shí)現(xiàn)A、B鏈路的自動(dòng)切換。盡量減少了對(duì)值班人員的依賴程度，同時(shí)確保不出現(xiàn)因單節(jié)點(diǎn)故障導(dǎo)致的一失萬無的情況。有了自動(dòng)切換，大大降低了停播時(shí)間和停播率，也為處理和排查故障提供了充足時(shí)間。