數(shù)字微波傳輸IP化改造技術(shù)研究

趙永發(fā)

【摘要】近幾年，我國(guó)廣播電視行業(yè)獲得了較好的發(fā)展，數(shù)字微波傳輸方式也在不斷優(yōu)化與創(chuàng)新，尤其IP改造項(xiàng)目較多，通過(guò)進(jìn)行IP改造后，節(jié)目質(zhì)量以及傳輸效率都能有所提高，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)帶寬資源的有效利用。為此，有關(guān)項(xiàng)目人員應(yīng)該提高對(duì)于數(shù)字微波傳輸IP化改造的認(rèn)識(shí)與重視程度，著重了解數(shù)字微波IP傳輸方式的同時(shí)，結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行IP化改造，本文主要結(jié)合某市廣播電視臺(tái)數(shù)字微波傳輸IP化改造項(xiàng)目進(jìn)行以下探究，希望可以推進(jìn)各項(xiàng)業(yè)務(wù)的有效融合。

【關(guān)鍵詞】數(shù)字微波;IP微波傳輸;改造;優(yōu)化配置

中圖分類(lèi)號(hào)：TN928 ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-0348（2020）09-064-04

[Abstract] in recent years， China's Radio and television industry has achieved good development， and the digital microwave transmission mode is also constantly optimized and innovated， especially there are many IP transformation projects. After IP transformation， the program quality and transmission efficiency can be improved to further realize the effective utilization of bandwidth resources. For this reason， the relevant project personnel should improve their understanding and attention to the IP transformation of digital microwave transmission， focus on the understanding of the IP transmission mode of digital microwave transmission， and carry out the IP transformation in combination with the actual situation. This paper mainly discusses the IP transformation project of digital microwave transmission of a City radio and television station， hoping to promote the effective integration of various businesses.

[Key words] digital microwave; IP microwave transmission; transformation; optimized configuration

在如今數(shù)字微波通信技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，往往要求技術(shù)人員能夠選擇合適的數(shù)字微波傳輸方式，特別加強(qiáng)IP傳輸方式的應(yīng)用。因?yàn)樵搨鬏敺绞骄哂写笕萘總魉偷葍?yōu)勢(shì)，可以提高自然災(zāi)害抵御能力，便于綜合資源的有效傳輸。為此，一些廣播電視臺(tái)都會(huì)成立數(shù)字微波傳輸IP化改造項(xiàng)目，通過(guò)IP化改造達(dá)到預(yù)期的傳輸系統(tǒng)運(yùn)行要求。基于此，本文主要以某市廣播電視臺(tái)數(shù)字微波傳輸IP化改造項(xiàng)目為例，從數(shù)字微波的性能特點(diǎn)與IP微波傳輸方式入手展開(kāi)探究，總結(jié)IP化改造的具體內(nèi)容與要點(diǎn)，期望可以為有關(guān)單位提供參考，實(shí)現(xiàn)傳輸容量的提升。

1. 概述

1.1 數(shù)字微波的性能和特點(diǎn)

伴隨數(shù)字微波技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字微波器件得到了廣泛應(yīng)用，通過(guò)加強(qiáng)數(shù)字微波器件的使用，便于發(fā)揮出固態(tài)化以及集成化的特征，而且數(shù)字微博器還具有設(shè)備體積小、耗電少、加密性好等特點(diǎn)，同時(shí)還具有較強(qiáng)的抗干擾能力，為此，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字微波技術(shù)的有效推廣。然而，數(shù)字微波也存在不足之處，要想應(yīng)用數(shù)字微波技術(shù)，就需要考慮傳輸信道帶寬問(wèn)題，這對(duì)于帶寬的要求較高，如果不能滿足實(shí)際帶寬要求，很有可能造成信道傳輸?shù)牟环€(wěn)定。但是總體而言，相比于其他傳輸技術(shù)，數(shù)字微波應(yīng)用優(yōu)勢(shì)較為明顯，中斷性、電路架設(shè)以及抗災(zāi)害能力能力較強(qiáng)，可以長(zhǎng)距離的進(jìn)行電路建設(shè)，進(jìn)而節(jié)省成本。需要注意地是，在實(shí)際進(jìn)行數(shù)字微波技術(shù)應(yīng)用時(shí)，采用合理的微波傳輸方式，以滿足傳輸容量需要，提高數(shù)字微波技術(shù)實(shí)際應(yīng)用效果。

1.2 IP微波傳輸方式分析

數(shù)字微波傳輸方式的選擇極為關(guān)鍵，而IP微波傳輸方式就是比較常見(jiàn)的一種，它是基于自適應(yīng)調(diào)制（AM）技術(shù)基礎(chǔ)上，利用IP協(xié)議進(jìn)行帶寬信號(hào)的傳輸，進(jìn)而使得固定帶寬信號(hào)開(kāi)放性有所提高，而且還可以遵循一定的規(guī)則進(jìn)行分配，大大提高微波通道的利用率，滿足4K電視或者更高帶寬業(yè)務(wù)的要求，因此，很多廣播電視臺(tái)數(shù)字微波傳輸方面都會(huì)優(yōu)先考慮采用IP微波傳輸方式。就IP業(yè)務(wù)而言，其接口為IP接口，通過(guò)IP協(xié)議進(jìn)行數(shù)字信號(hào)傳輸，而這類(lèi)IP接口往往通用接口，可以滿足各種業(yè)務(wù)的接入需求，有利于電視臺(tái)多業(yè)務(wù)的傳輸，使得業(yè)務(wù)分配更為便捷。具體而言，。IP微波傳輸框圖如圖1所示。此外，IP微波傳輸技術(shù)優(yōu)勢(shì)有很多，包含一體化設(shè)計(jì)與大容量傳送這兩點(diǎn)。在IP協(xié)議架構(gòu)下，有利于整體設(shè)計(jì)，可以支持E1、STM-1、EOS、EOP、ETH、PWE3/MPLS等多種業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)傳輸效率提升的同時(shí)，還能便于減少后期維護(hù)成本。而且IP微波傳輸時(shí)，采用的是無(wú)損切換的自適應(yīng)調(diào)制制式，帶寬可以提升到4倍左右。

2. 微波傳輸數(shù)字化改造原則和意義

2.1 基本原則

2.1.1 安全性

微波傳輸數(shù)字改造項(xiàng)目較多，這些項(xiàng)目都會(huì)要求微波傳輸數(shù)字化改造遵循安全性原則，以便實(shí)現(xiàn)數(shù)字信息的安全傳送。通過(guò)進(jìn)行安全性改造，傳輸設(shè)備可靠性以及安全性將會(huì)大大提升，為此，在改造階段，改造技術(shù)人員要盡可能地提高安全性意識(shí)，提高自身操作的熟練程度，并合理進(jìn)行技術(shù)應(yīng)用，使得數(shù)字化改造過(guò)程的安全性能有所強(qiáng)化。

2.1.2 經(jīng)濟(jì)性

這也是微波傳輸數(shù)字化改造的基本原則之一。在實(shí)際數(shù)字化改造階段，改造人員應(yīng)當(dāng)遵循經(jīng)濟(jì)性原則展開(kāi)改造，并同時(shí)保證信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量。具體項(xiàng)目技術(shù)人員可以利用你現(xiàn)有資源和設(shè)備設(shè)施等進(jìn)行針對(duì)性地改造，以便減少改造過(guò)程中的不必要支出費(fèi)用。

2.1.3 可擴(kuò)展性

可擴(kuò)展性朱啊喲指的是強(qiáng)化系統(tǒng)的擴(kuò)展性，使得數(shù)字化系統(tǒng)運(yùn)行質(zhì)量提高。為此，在設(shè)計(jì)時(shí)，技術(shù)人員要考慮傳輸質(zhì)量與傳輸速率基礎(chǔ)上，加強(qiáng)電子設(shè)備應(yīng)用，增加可擴(kuò)展的空間，方便未來(lái)的有效使用。

2.1.4 兼容性

兼容性原則指的是傳輸數(shù)據(jù)的兼容性拓展，在改造階段，不能忽略兼容方面的需求，為此，技術(shù)需求滿足的同時(shí)，應(yīng)當(dāng)再滿足多種格式數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枰?，通過(guò)采取設(shè)計(jì)技術(shù)措施，實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)兼容性能的優(yōu)化。

2.2 IP化改造意義

2.2.1 IP微波自組網(wǎng)

IP化改造具有重要的意義。通過(guò)進(jìn)行數(shù)字微波IP化改造，可以提高傳輸性能，滿足實(shí)際各類(lèi)業(yè)務(wù)傳輸?shù)男枰Ｓ绕湓谌缃裥畔⒖萍紩r(shí)代背景下，我國(guó)IP微波傳輸技術(shù)取得了良好的應(yīng)用成效，針對(duì)端到端的IP微波構(gòu)建可以順利完成，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)基站業(yè)務(wù)、Wi-Fi業(yè)務(wù)以及寬帶業(yè)務(wù)的快速傳輸，提高中心站到各站的節(jié)目源信號(hào)、電話信號(hào)傳輸效率，并能達(dá)到實(shí)時(shí)回傳電視播放情況以及各站圖像的目的。因此，數(shù)字微波IP化改造有利于實(shí)現(xiàn)IP微波自組網(wǎng)。

2.2.2光網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)網(wǎng)

采用數(shù)字微波IP化改造方式，有利于光網(wǎng)絡(luò)補(bǔ)網(wǎng)。實(shí)際上，光傳輸網(wǎng)絡(luò)和BSC/RNC之間會(huì)設(shè)立移動(dòng)基站，但是因?yàn)榈乩砦恢脳l件復(fù)雜等原因的影響，很難進(jìn)行光纜的敷設(shè)，這時(shí)就可以采用數(shù)字微波傳輸方式，而IP微波傳輸就是有效的傳輸方式之一，通過(guò)進(jìn)行IP化傳輸方式的改造，可以補(bǔ)充光傳輸鏈路，利用E2E進(jìn)行保護(hù)，從而實(shí)現(xiàn)自愈環(huán)和補(bǔ)環(huán)，達(dá)到提升網(wǎng)絡(luò)成環(huán)率的效果。

2.2.3 容災(zāi)備份

IP化改造的意義還在于提高容災(zāi)備份性能。因?yàn)閮蓚€(gè)傳輸點(diǎn)之前，利用IP微波傳輸方式可以實(shí)現(xiàn)備份與擴(kuò)容。

2.2.4 應(yīng)急通訊

應(yīng)急通訊也是數(shù)字微波IP化改造的意義之一。通過(guò)進(jìn)行IP微波改造，應(yīng)急通訊功能可以得到優(yōu)化，這主要指的是當(dāng)發(fā)生由于人為或自然原因造成的突發(fā)緊急現(xiàn)象時(shí)，通信需求會(huì)有所激增，這時(shí)對(duì)于通信資源、保障救援方式等提出更高的要求，必須要建立特殊的通信機(jī)制，可以在緊急狀態(tài)下進(jìn)行必要的通信。而IP微波傳輸方式的應(yīng)用正好滿足了這一要求，IP微波具有安全快捷、靈活、高帶寬等方面的特點(diǎn)，可以兼容重大突發(fā)事件現(xiàn)場(chǎng)通訊系統(tǒng)，滿足現(xiàn)場(chǎng)群眾應(yīng)急通信的需要。

3. 數(shù)字微波傳輸IP化改造案例分析

3.1 項(xiàng)目概況

數(shù)字微波傳輸IP化改造項(xiàng)目位于某市，該市廣播電視臺(tái)舊站（B站）與新站（A站）之間的傳輸線路為IP微波傳輸方式。在傳輸過(guò)程中，要求傳輸多套高清的廣播電視節(jié)目源，同時(shí)還要傳輸各類(lèi)設(shè)備與環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)控信息等，而且要確保傳輸信號(hào)的穩(wěn)定性以及傳輸信息的準(zhǔn)確性。為此，在滿足以上傳輸要求條件下，項(xiàng)目單位必須要采取IP改造措施，使得現(xiàn)有設(shè)備可以兼容。綜合考慮后，項(xiàng)目人員采取以下數(shù)字微波傳輸IP化改造方案：主要利用復(fù)用器打包A站多路ASI信源，再使用ASI/IP適配器將其轉(zhuǎn)換為IP信號(hào)，并傳輸?shù)较嚓P(guān)IP微波設(shè)備中，完成IP微波傳輸，針對(duì)設(shè)備、環(huán)境、臺(tái)站之間公務(wù)電話等進(jìn)行監(jiān)控要求，則利用交換機(jī)進(jìn)行IP微波傳輸。具體而言，某市廣播電視臺(tái)新舊臺(tái)址間的傳輸設(shè)備框圖如圖2所示。

3.2 設(shè)備規(guī)劃與頻率配置

某市廣播電視臺(tái)新舊臺(tái)址間距離很短（只有7km），系統(tǒng)選擇室內(nèi)室外型IP數(shù)字微波產(chǎn)品。該產(chǎn)品采用11GHz頻段，4+0容量配置，帶交叉極化去耦（XPIC）和鏈路聚合（LAG）功能，用以滿足新舊臺(tái)址站之間的傳輸能力要求以及將來(lái)不斷增大的業(yè)務(wù)需求。

3.3 設(shè)備配置

兩端站點(diǎn)僅配置1臺(tái)10G子框設(shè)備，將其安裝在客戶的空余機(jī)架內(nèi)的適當(dāng)位置，不再另外配置機(jī)架?！?0G子框架+雙CorEvo 1G板”的室內(nèi)單元配置，在所有站點(diǎn)可同時(shí)匯聚連接來(lái)自干線單元和支線單元的無(wú)線鏈路信號(hào)以及來(lái)自復(fù)分接設(shè)備和編解碼設(shè)備的業(yè)務(wù)信號(hào)。其中，所有微波設(shè)備的供電均以主備用雙電源方式接入，供電方式為直流-48V。

3.3.1 天饋線

A站和B站均選用一副1.2m的雙極化高性能天線。室內(nèi)室外連接電纜采用光纖（傳數(shù)據(jù)）與同軸電纜（供電）的方式。

3.1.2 端口配置

A站和B站均采用8x STM-1端口，所有站點(diǎn)均可以通過(guò)增加接口板卡和SFP模塊來(lái)提供更多類(lèi)型和數(shù)量的端口，且對(duì)現(xiàn)有業(yè)務(wù)不會(huì)造成任何影響。

3.1.3 傳輸容量

根據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部和國(guó)家無(wú)線電管理委員會(huì)有關(guān)頻率分配與使用的規(guī)則，11GHz頻段的標(biāo)準(zhǔn)波道間隔為56MHz，整個(gè)頻段共分為2對(duì)56MHz頻點(diǎn)復(fù)用，共有4個(gè)56MHz信道。在自適應(yīng)調(diào)制方式開(kāi)啟的情況下，要求室內(nèi)室外型產(chǎn)品目前能支持的最高調(diào)制方式為1024QAM，未來(lái)，隨著技術(shù)的演進(jìn)和軟件的成熟，可以通過(guò)軟件升級(jí)以支持更高的調(diào)制方式。室內(nèi)室外型單波道在56MHz/1024QAM條件下最大可以提供344.3Mbps凈空口速率。

4.結(jié)語(yǔ)

數(shù)字微波傳輸IP化改造過(guò)程較為復(fù)雜，要求項(xiàng)目改造人員加強(qiáng)IP傳輸方式的了解，并掌握IP改造的要點(diǎn)，以便提高兼容效果，實(shí)現(xiàn)建設(shè)周期的縮短。然而，在實(shí)際進(jìn)行數(shù)字微波IP傳輸改造期間，由于一些因素的影響，改造效果可能并不理想，這就難以達(dá)到傳播電視節(jié)目源傳輸?shù)囊螅茈y確保各站的安全。所以，在數(shù)字微波傳輸IP化改造期間，項(xiàng)目人員還需要結(jié)合廣播電視數(shù)字微波項(xiàng)目建設(shè)實(shí)際情況進(jìn)行綜合考量，并實(shí)施有效的數(shù)字微波IP化改造措施，以便實(shí)現(xiàn)設(shè)備的合理配置，提高節(jié)目源信號(hào)傳輸?shù)男逝c質(zhì)量。

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