衛(wèi)星廣播電視上行傳輸系統(tǒng)中單節(jié)點優(yōu)化

摘 要：衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)具有靈活性、及時性等特點，且傳輸?shù)漠嬅媲逦雀?、失真小，是政府和人民在政治、文化、?jīng)濟等方面的重要交流工具。近年來，全國衛(wèi)星廣播電視上行傳輸系統(tǒng)因單節(jié)點故障，造成安全播出事故層出不窮。為了保障廣播電視節(jié)目安全播出，人們生產(chǎn)生活不受影響，本文針對單節(jié)點問題，根據(jù)系統(tǒng)功能需求以及一般改進方法缺點的基礎(chǔ)上，提出有效的改善措施對單節(jié)點進行優(yōu)化，為廣播電視行業(yè)提供技術(shù)參考。

關(guān)鍵詞：衛(wèi)星廣播電視傳輸系統(tǒng)；單節(jié)點；故障；優(yōu)化

廣播電視是通過無線電波或有線來傳遞圖像、聲音的傳播媒介。眾所周知，廣播電視作為政府的喉舌，無論從經(jīng)濟、政治、交通、文化等方面[1]，對人們的生活影響深遠。在廣播電視系統(tǒng)中，衛(wèi)星上行信號傳輸是一項核心工作，對節(jié)目的安全播出具有最直接的影響[2]。隨著技術(shù)的發(fā)展，衛(wèi)星廣播電視上行傳輸系統(tǒng)不斷的更新，越來越趨向于自動化，為了使系統(tǒng)中設(shè)備自動倒換方便，系統(tǒng)中增加了很多切換節(jié)點。然而，近年來，因為這些主備設(shè)備切換節(jié)點故障，導(dǎo)致節(jié)目信號傳輸中斷，節(jié)目接收黑屏事故時有發(fā)生，造成了重大經(jīng)濟損失。針對這一問題，本文在具體分析衛(wèi)星廣播電視上行傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)不同位置的單一切換節(jié)點的特性，以及提出改進系統(tǒng)中復(fù)用器切換開關(guān)節(jié)點、中頻切換開關(guān)等節(jié)點的具體優(yōu)化措施。

1 衛(wèi)星廣播電視上行系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹及問題分析

我國衛(wèi)星廣播電視上行系統(tǒng)主要由電視光端機、編碼器、復(fù)用器、調(diào)制器、上變頻器、高功放以及波導(dǎo)天線等部分組成。其中電視光端機主要用于接收電視節(jié)目信號；編碼器主要將接收的數(shù)字音頻視頻信號進行數(shù)字編碼；復(fù)用器則是將電視節(jié)目信號與廣播信號流打包合并；調(diào)制器的功能是將基帶信號轉(zhuǎn)變成傳輸信號；上變頻器是將已調(diào)制的中頻信號不失真的變換到衛(wèi)星通信射頻頻率；高功放則使發(fā)射載波達到規(guī)定的EIRP值。同時，復(fù)用器切換開關(guān)主要用于對主/備復(fù)用器的切換；中頻切換器用于對主/備調(diào)制器之間的切換；上變頻器與高功放之間的菊花鏈用于對主/備上變頻器之間的切換具體系統(tǒng)圖如圖1所示。

現(xiàn)今，各省衛(wèi)星地球站為了保障安全播出，一般采用設(shè)備1：1熱備份，當(dāng)主用設(shè)備出現(xiàn)故障時，切換到熱備份設(shè)備，為使主備設(shè)備之間切換方便，系統(tǒng)中設(shè)計了很多切換設(shè)備開關(guān)，形成大量的單節(jié)點。圖1中復(fù)用器切換開關(guān)、中頻切換開關(guān)以及上變頻器與高功放之間的菊花鏈結(jié)構(gòu)均為單節(jié)點。

衛(wèi)星地球站中衛(wèi)星廣播電視傳輸設(shè)備自上線工作開始，就一直處于不間斷工作狀態(tài)，由于設(shè)備本身壽命、環(huán)境溫度等因素影響，每個設(shè)備均有突然故障的可能。如圖1所示，當(dāng)復(fù)用切換開關(guān)故障無法工作時，廣播電視節(jié)目信號傳輸中斷，造成重大停播事故。同理如果中頻切換器、上變頻器鏈路等故障，也會造成事故，這些單節(jié)點隱患無時無刻不威脅著廣播電視節(jié)目安全播出。

2 系統(tǒng)單節(jié)點問題優(yōu)化

目前，各衛(wèi)星地球站為了解決上述問題，普遍采用增加備用系統(tǒng)的方法，即再次購置一套廣播電視上行傳輸系統(tǒng)設(shè)備作為備用系統(tǒng)。當(dāng)主用系統(tǒng)故障時，切換備用系統(tǒng)播出的方法來保障廣播電視節(jié)目的安全播出。此方法雖然解決了單節(jié)點故障影響播出的問題，但是上線一整套系統(tǒng)設(shè)備不僅耗費巨大的人力、物力、財力，而且四分之三的設(shè)備處于備份狀態(tài)，造成資源的嚴(yán)重浪費。

調(diào)制器具有多個輸入端口，可同時接入多路輸入節(jié)目信號，并且可以通過設(shè)置輸入優(yōu)先級的方式來選擇某路輸入信號作為節(jié)目傳輸信號。在解決單節(jié)點的安全隱患問題，同時減少資源浪費為原則的基礎(chǔ)上，新方法采用直連的方式增加了一路從復(fù)用器到調(diào)制器的信號。這樣，當(dāng)復(fù)用器切換開關(guān)故障無法工作，調(diào)制器收到ASI1無信號輸入告警，監(jiān)測ASI2輸入正常時，將自動切換輸入信號為復(fù)用器直連信號ASI2，從而保障系統(tǒng)正常運行播出。優(yōu)化后的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示。

因為中頻切換開關(guān)節(jié)點與上變頻切換鏈節(jié)點相鄰連接，且設(shè)備本身局限性，所以無法采用上述添加直通信號的方法來改善系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。新的優(yōu)化方法將兩個節(jié)點綜合考慮，在調(diào)制器備后增加了一個無源功分器，將調(diào)制器備輸出的節(jié)目信號復(fù)制成兩路，一路仍然去向中頻切換開關(guān)，另一份直接送向了上變頻器，同時取消了上變頻器切換節(jié)點，與高功放一對一平行連接。這樣，當(dāng)中頻切換開關(guān)故障時，系統(tǒng)可自動切換到備用設(shè)備路播出，從而有效避免其播出隱患。

3 總結(jié)

本文詳細(xì)分析了衛(wèi)星廣播電視上行傳輸系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，針對復(fù)用切換開關(guān)、中頻切換開關(guān)及上變頻切換的單節(jié)點安全隱患問題，根據(jù)系統(tǒng)功能需求及設(shè)備特點，分別對應(yīng)提出了具體優(yōu)化措施。有效降低了因單節(jié)點引起播出事故的概率，同時也為其他衛(wèi)星地球站系統(tǒng)提供了技術(shù)參考，保障全國廣播電視節(jié)目安全播出。目前我站已經(jīng)采用優(yōu)化后的系統(tǒng)播出，效果顯著。

參考文獻

[1]張洪濤.廣播電視的傳輸與發(fā)射簡述[J].西部廣播電視，2017（22）.

[2]魏家軍.廣播電視傳輸如何確保信號的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性[J].電子世界，2013（22）.

作者簡介

胡麗莉（1988-），女，漢族，安徽安慶人，碩士研究生，現(xiàn)就職于安徽廣播電視臺衛(wèi)星地球站，助理工程師，主要從事廣播電視上行傳輸系統(tǒng)研究。