電臺(tái)IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與調(diào)試

國(guó)家廣電總局北京廣播電視維護(hù)中心 周欣國(guó)

為了徹底解決地處偏遠(yuǎn)山區(qū)電臺(tái)部分區(qū)域手機(jī)信號(hào)無(wú)法有效覆蓋而導(dǎo)致的緊急情況發(fā)生時(shí)的應(yīng)急通訊問(wèn)題，設(shè)計(jì)了一套IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)，通過(guò)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣播和分區(qū)廣播兩種通信模式，保證了應(yīng)急突發(fā)事件情況下的信息暢通和駐臺(tái)人員的快速反應(yīng)。

由于地處偏遠(yuǎn)山區(qū)的大功率廣播發(fā)射臺(tái)臺(tái)區(qū)部分區(qū)域手機(jī)信號(hào)無(wú)法有效覆蓋，存在一定的信號(hào)盲區(qū)，造成了應(yīng)急突發(fā)情況下信息交換不通暢、人員到位不及時(shí)、突發(fā)事件處置遲緩等問(wèn)題，給安全傳輸發(fā)射及電臺(tái)安全造成了威脅。為了徹底解決信號(hào)盲區(qū)覆蓋以及緊急情況發(fā)生時(shí)的應(yīng)急通訊問(wèn)題，保證安全播出工作的順利進(jìn)行，設(shè)計(jì)一套符合電臺(tái)使用要求的IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)勢(shì)在必行。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

1.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)介

以某廣播發(fā)射臺(tái)為例，對(duì)IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播的設(shè)計(jì)及調(diào)試進(jìn)行闡釋。

系統(tǒng)依托內(nèi)網(wǎng)運(yùn)行，以多個(gè)核心服務(wù)端軟件為平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)及各終端設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理和監(jiān)測(cè)，整套應(yīng)急廣播系統(tǒng)在全臺(tái)可以設(shè)置多個(gè)分區(qū)，每個(gè)分區(qū)以光電交換機(jī)為跳點(diǎn)，分別連接數(shù)字終端和信號(hào)鏈路。

系統(tǒng)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣播和分區(qū)廣播兩種通信模式。其中，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)廣播是指IP 數(shù)字話筒對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的單一數(shù)字音箱喊話；分區(qū)廣播是指IP 話筒對(duì)系統(tǒng)內(nèi)不同位置的多個(gè)數(shù)字音箱同時(shí)喊話。整套系統(tǒng)由服務(wù)端控制軟件和接入層各網(wǎng)絡(luò)終端組成，接入層以光電交換機(jī)為跳點(diǎn)，負(fù)責(zé)各終端設(shè)備和光纖鏈路接入。整套系統(tǒng)在全臺(tái)設(shè)有7 個(gè)物理接入點(diǎn)并劃分為8 個(gè)邏輯分區(qū)。在手機(jī)信號(hào)盲區(qū)接入點(diǎn)設(shè)置1 部IP 話筒外接2 部數(shù)字音箱，其他物理接入點(diǎn)均設(shè)置1 個(gè)IP 話筒外接1 個(gè)數(shù)字音箱。每個(gè)接入點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)邏輯分區(qū)，其中第8 分區(qū)為全臺(tái)廣播。

1.2 光纖走線和終端接入方案

光纖走線干線鏈路采用4 芯光纜鋪設(shè)，信號(hào)通路采用一主三備方案，即各接入點(diǎn)采用光電交換機(jī)以一芯橋接的方式負(fù)責(zé)各組終端設(shè)備的接入與通信鏈路的連接，余下3 芯作為干線鏈路備份。為了有效降低損耗，采用干線光纖熔接機(jī)熔接主光纜和尾纖。該方案的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約光纖資源，投入成本低，剩余光纖可為今后臺(tái)區(qū)通信網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的搭建以及各終端設(shè)備的接入提供充足的備份鏈路資源。如圖1 所示為光纖走線及終端接入示意圖。

圖1 光纖走線及終端接入示意圖Fig.1 Schematic diagram of fiber routing and terminal access

2 IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的安裝與調(diào)試

2.1 控制平臺(tái)核心軟件

IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)主要依托核心服務(wù)端軟件、數(shù)字音頻管理軟件、領(lǐng)導(dǎo)工作站軟件、采播服務(wù)端軟件和數(shù)字終端IP 設(shè)置軟件等5 個(gè)軟件平臺(tái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行整體運(yùn)維管理。

2.2 核心服務(wù)端軟件

核心服務(wù)端軟件負(fù)責(zé)整套系統(tǒng)運(yùn)行數(shù)據(jù)的集成和控制，既是系統(tǒng)的數(shù)據(jù)集成平臺(tái)，又是核心控制部分。要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行有效監(jiān)測(cè)管理，必須確保核心服務(wù)端軟件平臺(tái)在系統(tǒng)運(yùn)行的同時(shí)正常開(kāi)啟。

安裝時(shí)，在光盤上運(yùn)行核心服務(wù)器安裝程序“Server_SetupDog.exe”，安裝完成后，桌面將顯示已經(jīng)完成的安裝程序，如圖2 所示。雙擊核心服務(wù)器軟件圖標(biāo)或選擇打開(kāi)核心服務(wù)器軟件主菜單下的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)音頻廣播系統(tǒng)，相應(yīng)的圖標(biāo)在啟動(dòng)后出現(xiàn)在任務(wù)欄里。

圖2 完成安裝程序Fig.2 Completes the installation

2.3 數(shù)字音頻管理中心軟件

音頻管理中心軟件負(fù)責(zé)對(duì)各終端設(shè)備的音量參數(shù)、聲卡模式、靈敏度等屬性進(jìn)行設(shè)置并對(duì)終端設(shè)備的實(shí)時(shí)在線狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。安裝時(shí)，在光盤上運(yùn)行核心服務(wù)器安裝程序“Manager_Setup.exe”，安裝程序完成后，在桌面顯示如圖3 所示的數(shù)字音頻管理中心圖標(biāo)；進(jìn)入管理界面，可雙擊數(shù)字音頻管理中心軟件圖標(biāo)或者在數(shù)字網(wǎng)絡(luò)音頻廣播系統(tǒng)主菜單中選擇打開(kāi)數(shù)字音頻管理中心軟件。軟件啟動(dòng)后，將出現(xiàn)初始登錄窗口，輸入登錄密碼即可進(jìn)入界面。

圖3 數(shù)字音頻管理中心Fig.3 Digital audio management center

2.4 領(lǐng)導(dǎo)工作站軟件

領(lǐng)導(dǎo)工作站主要是對(duì)平臺(tái)管理權(quán)限的劃分，即對(duì)一級(jí)管理員、二級(jí)管理員和普通登陸者的軟件平臺(tái)使用權(quán)限進(jìn)行設(shè)定。在光盤上運(yùn)行核心服務(wù)端安裝程序“Client_Leader_Setup.exe”，完成安裝程序后，將在桌面顯示領(lǐng)導(dǎo)工作站圖標(biāo)，如圖4 所示。進(jìn)入領(lǐng)導(dǎo)工作站管理界面，雙擊領(lǐng)導(dǎo)工作站軟件圖標(biāo)或打開(kāi)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)音頻廣播系統(tǒng)主菜單下的領(lǐng)導(dǎo)工作站軟件，軟件啟動(dòng)后，登陸窗口輸入登錄密碼，即可進(jìn)入領(lǐng)導(dǎo)工作站軟件管理界面。

圖4 領(lǐng)導(dǎo)工作站Fig.4 Leads the workstation

2.5 采播服務(wù)端軟件

采播服務(wù)端軟件負(fù)責(zé)采集語(yǔ)音信息，將語(yǔ)音效果分析、通話時(shí)間、狀態(tài)等參數(shù)上傳至核心服務(wù)端。安裝時(shí)，運(yùn)行光盤上的運(yùn)行核心服務(wù)端安裝程序“AudioCap_Setup.exe”，完成安裝程序后，在桌面顯示如圖5 所示的采播服務(wù)端軟件圖標(biāo)。

圖5 采播服務(wù)端Fig.5 Broadcast server

2.6 數(shù)字終端IP 設(shè)置軟件

IP 設(shè)置軟件，負(fù)責(zé)對(duì)各終端設(shè)備的IP 地址、編號(hào)、分區(qū)號(hào)以及主服務(wù)器地址、啟動(dòng)模式等屬性進(jìn)行具體設(shè)置。安裝時(shí)，運(yùn)行光盤上的核心服務(wù)端安裝程序“setip.exe”，按提示完成安裝程序，將在桌面顯示數(shù)字終端IP設(shè)置，如圖6 所示。雙擊打開(kāi)IP 設(shè)置軟件，輸入密碼后可以顯示初始登錄界面。

3 系統(tǒng)各硬件設(shè)備安裝與調(diào)試

核心軟件安裝啟動(dòng)完成以后，就可以使用上述軟件平臺(tái)對(duì)各終端參數(shù)進(jìn)行逐一設(shè)置和整體調(diào)試。

3.1 終端IP 地址和分區(qū)編號(hào)設(shè)置

準(zhǔn)備好PC 和交換機(jī)，采用一對(duì)一模式，即一次只用一個(gè)系統(tǒng)終端連接到網(wǎng)絡(luò)，將PC、交換機(jī)、系統(tǒng)終端打開(kāi)，計(jì)算機(jī)和終端通過(guò)雙絞線連接到交換機(jī)(計(jì)算機(jī)需要設(shè)置一個(gè)固定的IP 地址)；運(yùn)行計(jì)算機(jī)終端“數(shù)字終端IP 設(shè)置”軟件，進(jìn)入數(shù)字終端初始設(shè)置界面，點(diǎn)擊“查詢”按鈕，即可連接到數(shù)字終端，并對(duì)終端設(shè)備編號(hào)和IP 地址進(jìn)行設(shè)置。

3.2 系統(tǒng)整體調(diào)試

終端設(shè)備基本參數(shù)設(shè)置完畢后需要在核心服務(wù)端軟件平臺(tái)查看參數(shù)是否已被正確修改并且測(cè)試各終端的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)（信號(hào)輸出和接收狀態(tài)、丟包率、設(shè)備反映靈敏度）。隨后將各終端接入各網(wǎng)絡(luò)跳點(diǎn)，準(zhǔn)備整體調(diào)試。

整體調(diào)試過(guò)程中，首先要確認(rèn)各終端的在線狀態(tài)在軟件管理平臺(tái)上都能被實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，如果出現(xiàn)掉線或者接入狀態(tài)不穩(wěn)定的情況，需要檢查終端對(duì)應(yīng)接入點(diǎn)的網(wǎng)口和網(wǎng)線接入情況，即水晶頭是否有問(wèn)題，交換機(jī)接口是否松動(dòng)，或者雙絞線是否斷裂。確認(rèn)各終端的網(wǎng)絡(luò)接入狀態(tài)正常以后，就應(yīng)該使用每個(gè)接入點(diǎn)的IP 話筒以點(diǎn)對(duì)點(diǎn)和分區(qū)廣播的模式分別對(duì)其他終端進(jìn)行語(yǔ)音通話測(cè)試，觀察各終端的語(yǔ)音輸入和輸出的實(shí)時(shí)效果和靈敏度，配合軟件平臺(tái)對(duì)各終端話筒和音箱的音量大小、波特率、音頻模式和聲卡選擇等參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到調(diào)試出滿意的效果。防水音柱音量一般調(diào)整為70dB 左右，普通音像音量一般調(diào)整為50dB 左右，音量太大會(huì)出現(xiàn)嘯叫，音量太小影響聲音有效傳輸距離。在整體調(diào)試過(guò)程中，如果出現(xiàn)個(gè)別終端設(shè)備不能實(shí)現(xiàn)正常語(yǔ)音通信，但在軟件平臺(tái)上又能查詢到該終端運(yùn)行狀態(tài)的情形，就需要在音頻管理軟件中查看問(wèn)題終端屬性，檢查“指定服務(wù)器IP 地址”是否填錯(cuò)，再檢查服務(wù)器是否開(kāi)機(jī)并正常服務(wù)，如果服務(wù)器服務(wù)正常，則有可能是服務(wù)器沒(méi)有連接上網(wǎng)絡(luò)。另外，還有一種情況是有兩個(gè)或以上的終端設(shè)置了同一個(gè)數(shù)字終端編號(hào)，這時(shí)需要留意觀察管理中心的“終端狀態(tài)”列表中哪個(gè)終端一直出現(xiàn)反復(fù)斷線上線的狀態(tài)，并且兩次上線的IP 地址都不同即可找出該終端。調(diào)試完各終端的網(wǎng)絡(luò)連接和語(yǔ)音通信效果后，最后將系統(tǒng)語(yǔ)音通話優(yōu)先級(jí)進(jìn)行設(shè)置，本系統(tǒng)的全臺(tái)廣播模式優(yōu)先級(jí)為最高級(jí)（1 級(jí)）。

4 結(jié)語(yǔ)

IP 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝和調(diào)試，徹底解決了信號(hào)盲區(qū)覆蓋以及緊急情況發(fā)生時(shí)的應(yīng)急通訊問(wèn)題，系統(tǒng)整體運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定可靠，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到設(shè)計(jì)要求。并且，通過(guò)工程實(shí)踐，提升了技術(shù)人員對(duì)應(yīng)急廣播系統(tǒng)的整體認(rèn)識(shí)和各軟、硬件設(shè)備的了解，為后期的維護(hù)工作積累了經(jīng)驗(yàn)。