江蘇衛(wèi)星地球站備播系統(tǒng)改造

葉青 韓辰 李嘉 江蘇省廣播電視總臺衛(wèi)星地球站

1.項目背景

江蘇衛(wèi)星地球站承擔(dān)著江蘇衛(wèi)視、優(yōu)漫卡通、江蘇衛(wèi)視高清、十套廣播節(jié)目的衛(wèi)星傳輸安全播出和防范非法衛(wèi)星干擾的任務(wù)。根據(jù)國家廣電總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》衛(wèi)星廣播電視地球站實施細(xì)則要求，衛(wèi)星地球站上星系統(tǒng)設(shè)備除了配置1:1熱備份通道（以下簡稱主用播出系統(tǒng)），還需配置能獨立承擔(dān)上行播出任務(wù)的備份系統(tǒng)（以下簡稱備播系統(tǒng)）。

原備播系統(tǒng)中信號源引接自主用播出系統(tǒng)，未做到完全獨立備份；高清備播系統(tǒng)只能清流播出，未接入加密信號，無法做到無縫倒換。為提高十九大安全播出保障，遵照實施細(xì)則對備份系統(tǒng)配置的要求，衛(wèi)星地球站需對現(xiàn)有系統(tǒng)設(shè)備進(jìn)行更新改造。因本次改造要在確保衛(wèi)星地球站正常播出的前提下進(jìn)行施工，且涉及到機架搬遷、小信號系統(tǒng)、射頻系統(tǒng)、波導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)等諸多方面，工程量與重建一套地球站設(shè)備系統(tǒng)相差無幾。為此，前期我們進(jìn)行了大量的準(zhǔn)備工作，分別從設(shè)備配置、發(fā)展方向等方面做了詳細(xì)而周密的計劃，為本次改造能順利完成打下了堅實的基礎(chǔ)。

2.項目要求

備播系統(tǒng)改造方案以提升地球站安全播出保障能力為主要目標(biāo)，提高突發(fā)故障處置的準(zhǔn)確性和快速性，增強冗余通道的獨立性和可靠性，有效降低對運行值班人員的應(yīng)急處置難度，盡可能減少因系統(tǒng)設(shè)備故障造成的停播時間，并為主用播出系統(tǒng)設(shè)備維護(hù)和檢修帶來便利。

因此，備播系統(tǒng)需要符合以下要求：

（1）獨立信號源和獨立上行設(shè)備。系統(tǒng)采用傳輸部提供的第三路信號源，配置從編碼到功放的完全獨立鏈路，確保在主用播出系統(tǒng)癱瘓時，也能通過備播系統(tǒng)播出，保證上星節(jié)目的正常播出；

（2）可實現(xiàn)備播系統(tǒng)全鏈路監(jiān)聽監(jiān)看。在監(jiān)聽控制臺上添置備播控制和監(jiān)聽設(shè)備，增加了標(biāo)清和高清的備播切換面板、3聯(lián)監(jiān)視器和音頻監(jiān)聽器，實現(xiàn)對備播系統(tǒng)的全鏈路監(jiān)聽監(jiān)看。

（3）備播系統(tǒng)采用在線熱備份方式，備播系統(tǒng)通過波導(dǎo)開關(guān)直接接入主用上行天饋系統(tǒng)。所有波導(dǎo)開關(guān)采取遠(yuǎn)程控制方式，需要時值班人員通過值班控制臺面板實現(xiàn)一鍵切換。

3.系統(tǒng)配置

3.1 標(biāo)清備播系統(tǒng)

標(biāo)清備份上星系統(tǒng)見圖1。

圖1 標(biāo)清備份上星系統(tǒng)框圖

圖2 標(biāo)清主用和備播播出系統(tǒng)框圖

圖3 高清備播系統(tǒng)框圖

圖4 高清主用和備播播出系統(tǒng)框圖

江蘇衛(wèi)視和優(yōu)漫卡通的備播信源從傳輸部微波信源和波分復(fù)用信源二選一，送入備播編碼器；廣播信源由傳輸部廣播編碼器引入，TS流直接進(jìn)備播復(fù)用器。標(biāo)清備播系統(tǒng)通過波導(dǎo)開關(guān)接入現(xiàn)有天饋系統(tǒng)，與標(biāo)清主用上行系統(tǒng)共用一對發(fā)射天線。

圖2中上半部分是標(biāo)清主用播出系統(tǒng)，下半部分是標(biāo)清備播系統(tǒng)。備播系統(tǒng)通過備播波導(dǎo)開關(guān)接入主用系統(tǒng)。該波導(dǎo)開關(guān)位于功放波導(dǎo)開關(guān)和天線波導(dǎo)開關(guān)之間，并配備控制器，可實現(xiàn)遠(yuǎn)程手動一鍵切換。

3.2 高清備播系統(tǒng)

高清備播系統(tǒng)信源從傳輸部波分復(fù)用信源和微波信源二選一，進(jìn)入地球站備播編碼器。復(fù)用器對衛(wèi)視高清進(jìn)行加密，密流直接進(jìn)入調(diào)制器，清流可用跳線接入調(diào)制器。高清備份上行系統(tǒng)通過波導(dǎo)開關(guān)接入現(xiàn)有天饋系統(tǒng)，與高清主用上行系統(tǒng)共用一對發(fā)射天線。

圖4中上半部分是高清主用播出系統(tǒng)，下半部分是高清備播系統(tǒng)。其結(jié)構(gòu)與標(biāo)清一致，不再贅述。

3.3 監(jiān)控部分

3.3.1 監(jiān)看大屏

畫面分割器中接入備播系統(tǒng)自環(huán)畫面，并上屏幕墻展示，方便值班人員實時對比主用系統(tǒng)和備播系統(tǒng)信號畫面。（以標(biāo)清為例）

由于廣播節(jié)目數(shù)較多，采用監(jiān)錄系統(tǒng)對廣播節(jié)目的信源和自環(huán)信號進(jìn)行監(jiān)測，以彩條柱狀條形式進(jìn)行監(jiān)控展示。

3.3.2 監(jiān)聽控制臺

圖5 監(jiān)看大屏主用系統(tǒng)和備播系統(tǒng)信號畫面

將現(xiàn)有的監(jiān)聽控制臺機架由原有的7U增高至14U，放置備播控制和監(jiān)聽設(shè)備，增加了標(biāo)清和高清的備播切換面板、3聯(lián)監(jiān)視器和音頻監(jiān)聽器，實現(xiàn)對備播系統(tǒng)的統(tǒng)一監(jiān)聽監(jiān)看以及切換控制。

視頻監(jiān)看參考使用Wohler公司的RM-2350WHD，具有3個監(jiān)看屏，分別監(jiān)看標(biāo)清備播衛(wèi)視自環(huán)、標(biāo)清備播卡通自環(huán)和高清備播自環(huán)。

音頻監(jiān)聽參考使用Wohler公司的AMP1-DA/106，用于監(jiān)聽標(biāo)清備播中的江蘇新聞廣播。

值班室控制臺安裝了波導(dǎo)遠(yuǎn)控開關(guān)，如圖7所示。值班人員在切換前通過3聯(lián)屏監(jiān)看備播信號正常與否后再執(zhí)行切換操作。波導(dǎo)開關(guān)的切換按鈕具有二次確認(rèn)功能，以防值班人員誤觸。

當(dāng)主用播出系統(tǒng)出現(xiàn)故障，無法快速恢復(fù)正常播出時，在備播系統(tǒng)正常工作的前提下，值班人員可通過該控制面板，一鍵切換到備播系統(tǒng)上行發(fā)射，盡可能減少因系統(tǒng)設(shè)備故障造成的停播時間。除了應(yīng)急處置突發(fā)故障外，備播系統(tǒng)在主用系統(tǒng)維護(hù)以及測試等情況下，也能發(fā)揮作用。

4. 項目實施效果

備播系統(tǒng)搭建完成后，對全系統(tǒng)進(jìn)行了測試，并全面培訓(xùn)值班和運維人員。整個工作一環(huán)扣一環(huán)，嚴(yán)格按照施工計劃有條不紊的實施，沒有影響正常播出，沒有額外申請停播時間，順利完成了項目改造。

經(jīng)過近一年的調(diào)研、準(zhǔn)備、實施改造后，江蘇地球站已經(jīng)真正具備一套1:1上行系統(tǒng)和一套獨立的備播系統(tǒng)，完全滿足了實施細(xì)則的要求，能迅速進(jìn)行主用系統(tǒng)與備播系統(tǒng)之間的一鍵切換，有效降低了故障處置時間，方便設(shè)備在線檢修維護(hù)和值班人員操作演練，確保了十九大等重要播出期的安全播出，為今后的安全播出打下了堅實的基礎(chǔ)。

圖6 視頻監(jiān)看參考WohlerRM-2350W-HD

圖7 波導(dǎo)開關(guān)遠(yuǎn)程遙控