IP微波系統(tǒng)在廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)中運用研究

【摘要】廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)具有較高的性能要求，需要合理對IP微波系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性?；诖耍疚膶南到y(tǒng)構(gòu)架、同步組網(wǎng)、承載控制、通道融合、信道分割等方面對IP微波系統(tǒng)在廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)中的運用進(jìn)行分析，掌握IP微波系統(tǒng)的正確使用方法，確保傳輸網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)得到有效處理，使廣電網(wǎng)絡(luò)具有完善的構(gòu)架形式，讓廣電網(wǎng)絡(luò)具有良好的傳輸控制能力。

【關(guān)鍵詞】IP微波；適用場景；傳輸網(wǎng)絡(luò)

中圖分類號：TN929? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?DOI：10.12246/j.issn.1673-0348.2023.09.016

廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)需要保證信號的傳輸質(zhì)量，采用規(guī)范化的控制形式，通過IP微波系統(tǒng)對信號進(jìn)行處理，對傳輸網(wǎng)絡(luò)采用系統(tǒng)化的控制方式，使傳輸網(wǎng)絡(luò)控制能夠發(fā)揮作用。廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)需要合理進(jìn)行組網(wǎng)，合理對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行分配，提高傳輸網(wǎng)絡(luò)的承載能力，對傳輸網(wǎng)絡(luò)的運行狀態(tài)進(jìn)行控制，消除網(wǎng)絡(luò)運行過程中存在的風(fēng)險隱患。

1. IP微波系統(tǒng)在廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)中的適用場景

IP微波系統(tǒng)具有廣泛的適用場景，需要結(jié)合實際要求合理應(yīng)用，滿足傳輸網(wǎng)絡(luò)的性能要求，保證網(wǎng)絡(luò)具有良好的傳輸效率。IP微波系統(tǒng)具有業(yè)務(wù)處理與調(diào)制能力，有助于業(yè)務(wù)處理目標(biāo)的實現(xiàn)，使信號處理具有廣泛的范圍，對信號處理質(zhì)量進(jìn)行控制，保障信號處理具有良好的功能。IP微波系統(tǒng)主要適用場景如下：

第一，大寬帶應(yīng)用場景。廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)對帶寬具有較高需求，在業(yè)務(wù)吞吐量達(dá)到400-1000Mbpa時，需要采用大寬帶網(wǎng)絡(luò)資源，將業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)瞬間傳輸完成，避免出現(xiàn)帶寬不足的情況。IP微波系統(tǒng)采用自適應(yīng)調(diào)制技術(shù)，可實現(xiàn)帶寬資源的自動分配，使帶寬容量能夠滿足要求，保證帶寬容量得到合理配置。如高清視頻作為數(shù)據(jù)源時，業(yè)務(wù)吞吐量將會明顯增加，此時應(yīng)采用大帶寬網(wǎng)絡(luò)傳輸，確保視頻緩存精度大于播放進(jìn)度，實現(xiàn)大帶寬應(yīng)用場景的匹配。

第二，兼容性應(yīng)用場景。IP微波系統(tǒng)本身具有較高的兼容性，采用內(nèi)部接口進(jìn)行功能調(diào)控，在網(wǎng)絡(luò)配置方面更為靈活，而且可以對網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行統(tǒng)一管理，不會對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境產(chǎn)生沖突。IP微波系統(tǒng)將網(wǎng)絡(luò)控制功能進(jìn)行集成化，具有功能上的兼容性，有著較強的功能擴(kuò)展能力，將功能進(jìn)一步集成到環(huán)境中，使傳輸網(wǎng)絡(luò)控制策略更加完善。

第三，可靠性應(yīng)用場景。傳輸網(wǎng)路具有可靠性需求，IP微波系統(tǒng)對鏈路具有保護(hù)作用，對網(wǎng)絡(luò)形成主動控制單元，建立網(wǎng)絡(luò)間的穩(wěn)定連接。IP微波不易受到環(huán)境因素的影響，具有較強的抗干擾的能力，通過微波技術(shù)可提高信號傳輸?shù)馁|(zhì)量，而且信號相互干擾的擾度較低，在信號傳輸上具有良好的可靠性。

2. IP微波系統(tǒng)在廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)中的有效運用

2.1 IP微波系統(tǒng)構(gòu)架

廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)需要IP微波系統(tǒng)構(gòu)架的支持，基本構(gòu)架需要滿足設(shè)計要求，確保構(gòu)架能夠有效運作，提高對傳輸網(wǎng)絡(luò)的控制效果。系統(tǒng)架構(gòu)是保證微波信號處理的關(guān)鍵，主要由室外單元、室內(nèi)單元、天線單元組成，各個單元之間需要進(jìn)行協(xié)調(diào)配合，采用規(guī)范化的單元控制形式，保障各個單元信號的解調(diào)效果。IP微波系統(tǒng)構(gòu)架主要構(gòu)成如下：

第一，室外單元。由發(fā)信機(jī)和收信機(jī)組成，可對中頻、射頻信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使信號接收機(jī)制得到擴(kuò)展，保證信號具有良好的接受范圍，提高對信號的處理效率。室外單元采用高頻頭結(jié)構(gòu)，對信號具有放大和降噪作用，將微波傳入到轉(zhuǎn)換接頭中，通過內(nèi)場效應(yīng)對微波進(jìn)行處理，將信號中存在的噪聲進(jìn)行濾除。

第二，室內(nèi)單元。由多個模塊單元組成，包括主控模塊、業(yè)務(wù)模塊等，承擔(dān)著IP微波系統(tǒng)的功能實現(xiàn)，通過各種模塊對傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行處理，保證傳輸機(jī)制能夠順利實現(xiàn)。室內(nèi)單元整體功能為信號接收機(jī)，將混頻器處理后的信號進(jìn)行轉(zhuǎn)化，將微波信號轉(zhuǎn)調(diào)成射頻信號，確保信號形式被電視機(jī)識別，使節(jié)目能夠順利進(jìn)行播放。

第三，天線單元。負(fù)責(zé)對信號進(jìn)行發(fā)和接受，能夠增強信號發(fā)射的效率，消除信號發(fā)射過程中的阻礙作用，保障信號能夠正常進(jìn)行輻射。在IP微波系統(tǒng)構(gòu)架下，傳輸帶寬與信號調(diào)制過程更加靈活，將信號傳輸過程進(jìn)行雙向接入，保障信號傳輸控制的構(gòu)架實現(xiàn)。

2.2 同步組網(wǎng)控制

IP微波系統(tǒng)具有同步組網(wǎng)控制功能，采用規(guī)范化的組網(wǎng)控制形式，使傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠同步運行，防止傳輸信號產(chǎn)生漂移上的積累。同步組網(wǎng)控制是實現(xiàn)高質(zhì)量通信的關(guān)鍵，需要采用分級化的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，通過主基準(zhǔn)鐘實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的控制，使網(wǎng)絡(luò)控制中能夠形成同步區(qū)域，基于時鐘對網(wǎng)絡(luò)傳輸節(jié)點進(jìn)行辨別，保證組網(wǎng)控制具有同步性。組網(wǎng)過程中，需要對同步區(qū)域面積進(jìn)行控制，并且劃分成若干個同步控制區(qū)域，降低傳輸過程中的漂移情況，保障組網(wǎng)控制的同步質(zhì)量。組網(wǎng)控制需要注重微波設(shè)備的使用，結(jié)合時鐘源情況進(jìn)行分析，使同步控制具有良好的質(zhì)量等級。組網(wǎng)控制采用外部同步接口，外部輸出時鐘選擇2.048MHz，對傳輸網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備時鐘信號進(jìn)行提取，確保時鐘對設(shè)備的控制效果，提高對信號漂移的抑制作用。

同步傳輸過程需要對信號位進(jìn)行控制，確保傳輸?shù)钠鹗嘉缓徒K止位，將數(shù)據(jù)進(jìn)行完整發(fā)送，防止數(shù)據(jù)傳輸過程中出現(xiàn)遺漏。同步傳輸采用面向字符的同步幀格式，需要做好數(shù)據(jù)幀的解析工作，對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行完整性校驗，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐娇刂菩Ч?。?shù)據(jù)幀主要由以下幾部分組成：第一，幀頭。屬于傳輸數(shù)據(jù)的起始位置，由同步字符SYN啟動傳輸過程，一旦檢測到這一字符，標(biāo)志著數(shù)據(jù)傳輸開始進(jìn)行。第二，控制信息。內(nèi)部保存著數(shù)據(jù)傳輸方式，在數(shù)據(jù)解析過程中具有重要作用，對數(shù)據(jù)解析過程提供指導(dǎo)，進(jìn)而確定數(shù)據(jù)解析的控制結(jié)構(gòu)。第三，數(shù)據(jù)塊。用于對傳輸信息進(jìn)行存儲，屬于傳輸內(nèi)容的真實部分，將數(shù)據(jù)保存成字符序列的形式，將數(shù)據(jù)封裝在模塊中，便于對使數(shù)據(jù)進(jìn)行整體傳輸。第四，校驗序列。用于對數(shù)據(jù)幀的同步效果進(jìn)行檢驗，確保數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行連續(xù)接受，借助時鐘將傳輸過程調(diào)整為同一頻率，實現(xiàn)對數(shù)據(jù)傳輸過程的精準(zhǔn)控制。

同步傳輸具有數(shù)據(jù)傳輸效率要求，需要降低傳輸過程的阻塞作用，推進(jìn)數(shù)據(jù)幀的傳輸進(jìn)程，消除傳輸過程中的不同步因素。同步傳輸能夠保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)木龋矔档蛿?shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣?，校驗序列通過驗證后才會進(jìn)行下一步傳輸，否則將會一直處于等待狀態(tài)，直到數(shù)據(jù)傳輸完成為止。同步傳輸過程中，收發(fā)雙方會不斷發(fā)送和接收同步比特流，需要選擇精度較高的時鐘裝置，對雙方的時鐘頻率進(jìn)行調(diào)整，在同一頻率下實現(xiàn)收發(fā)同步。當(dāng)數(shù)據(jù)塊較大時，可采用分組傳輸?shù)姆绞?，?shù)據(jù)幀將一直處于被控狀態(tài)，數(shù)據(jù)傳輸將會持續(xù)進(jìn)行。在數(shù)據(jù)傳輸有誤時，則采用數(shù)據(jù)重傳的方式，將對應(yīng)的數(shù)據(jù)幀重傳即可，采用分組傳輸可避免整個數(shù)據(jù)塊的重傳，在很大程度上提高了重傳的效率，降低重傳過程的時間消耗。

2.3 多用戶IP承載控制

廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)運行過程中，需要保證多用戶IP報文的承載能力，對數(shù)據(jù)幀的格式進(jìn)行控制，提高多用戶IP報文的運用效果，使微波設(shè)備能夠支持多用戶操作。IP流傳輸需要對數(shù)據(jù)幀進(jìn)行重定義，確保幀格式能夠通過廣播鏈路，構(gòu)建傳輸網(wǎng)絡(luò)相匹配的數(shù)據(jù)格式，將數(shù)據(jù)幀進(jìn)行封裝處理。IP流采用多鏈路傳輸?shù)姆绞?，提高多用戶IP的承載效果，構(gòu)建完善化的用戶IP運用機(jī)制，實現(xiàn)高效化的IP承載控制。IP流傳輸還需要數(shù)據(jù)幀進(jìn)行檢驗，采用重傳機(jī)制來增加容錯性，使重傳控制能夠發(fā)揮作用，對IP流傳輸過程進(jìn)行精準(zhǔn)校驗。重傳機(jī)制是保證連續(xù)傳輸控制的關(guān)鍵，針對網(wǎng)絡(luò)傳輸中的丟包率進(jìn)行控制，提高多用戶組播傳輸?shù)闹С帜芰?，避免IP報文的傳輸發(fā)生中斷，實現(xiàn)多用戶IP的承載控制目標(biāo)。

IP承載網(wǎng)絡(luò)基于業(yè)務(wù)層面實現(xiàn)，根據(jù)業(yè)務(wù)情況構(gòu)建流量切換模型，確保業(yè)務(wù)能夠進(jìn)行輕載控制，保證業(yè)務(wù)具有良好的承載質(zhì)量。IP承載控制應(yīng)用到節(jié)點網(wǎng)絡(luò)，需要注重核心網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)，對多種VPN服務(wù)進(jìn)行升華，堅持以IP微波系統(tǒng)作為技術(shù)導(dǎo)向，使IP承載網(wǎng)絡(luò)形成良性循環(huán)。IP承載網(wǎng)絡(luò)中時設(shè)置有安全裝置，能夠?qū)︽溌饭?jié)點故障進(jìn)行快速檢驗，驗證網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的運行狀態(tài)，提高網(wǎng)絡(luò)對業(yè)務(wù)的承載能力。IP承載網(wǎng)絡(luò)需要保證端到端的穩(wěn)定性，對網(wǎng)絡(luò)延時情況展開控制，并且保證帶寬資源的充足，防止對網(wǎng)絡(luò)承載力造成影響。IP承載網(wǎng)絡(luò)引入預(yù)測機(jī)制，對廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)趨勢進(jìn)行分析，提前對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行調(diào)控，避免網(wǎng)絡(luò)承載問題爆發(fā)出來，提高對承載問題的預(yù)防效果。

2.4 多通道融合傳輸

多通道融合傳輸控制具有一定的難度，核心在于數(shù)據(jù)鏈路層的控制，注重邏輯鏈路控制技術(shù)（LLC）的應(yīng)用，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸鏈路的有效分配。結(jié)合LLC連接控制方法，IP微波系統(tǒng)提供了多種通道融合控制方式，在多點傳輸過程中，向相同網(wǎng)絡(luò)的多個IP發(fā)送數(shù)據(jù)幀，提高網(wǎng)絡(luò)傳輸控制的廣播傳輸效果，使網(wǎng)絡(luò)具有多通道映射條件。IP微波系統(tǒng)還提供了面向連接的控制操作，對每個傳輸?shù)臄?shù)據(jù)幀進(jìn)行編號，保障數(shù)據(jù)傳輸過程能夠得到有效控制。多通道融合傳輸需要對幀類型進(jìn)行設(shè)計，以二進(jìn)制方式對LLC幀進(jìn)行標(biāo)識，方便對幀類別進(jìn)行識別。LLC幀包括單播（00）、組播（01）、控制（10）、保留（11）四種形式，幀頭占據(jù)6個字節(jié)，根據(jù)幀頭情況可對IP數(shù)據(jù)進(jìn)行分組，使幀頭具有標(biāo)準(zhǔn)化的封裝格式，保障多通道融合傳輸能夠順利實現(xiàn)。多通道融合傳輸基于以太網(wǎng)進(jìn)行實現(xiàn)，采用不同信道對傳輸單元進(jìn)行接收和調(diào)制，完成對信號的處理目標(biāo)。IP微波系統(tǒng)具有多個通信接口，根據(jù)網(wǎng)絡(luò)擁堵情況對接口進(jìn)行調(diào)節(jié)，在通道擁堵的情況下及時開啟新的接口，增加通道的數(shù)量，實現(xiàn)多通道融合傳輸過程。多通道融合傳輸采用動態(tài)調(diào)整的方式，僅在通道擁堵時觸發(fā)，降低了網(wǎng)絡(luò)資源的額外消耗，并且保證通道數(shù)量的充足。多通道融合傳輸是對網(wǎng)絡(luò)資源的調(diào)度，使資源利用上具有協(xié)調(diào)性，對通道的使用情況進(jìn)行管理。

2.5 多信道再分割處理

IP微波系統(tǒng)可對傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行多通道再分割處理，提高IP隧道的統(tǒng)一承載能力，合理對網(wǎng)絡(luò)傳輸單元進(jìn)行構(gòu)建，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸信道數(shù)量相匹配。IP隧道采用統(tǒng)一的傳輸通路，通過適配器設(shè)置適當(dāng)?shù)膫鬏攩卧笮?，保證LLC幀能夠在鏈路上進(jìn)行傳輸，確保多信道具有良好的分割效果。多信道再分割形成了多點到多點的結(jié)構(gòu)，根據(jù)資源情況對信道進(jìn)行分配，對信道的使用情況進(jìn)行調(diào)度。多信道分割采用目標(biāo)函數(shù)進(jìn)行控制，結(jié)合目標(biāo)情況對信道進(jìn)行分配和調(diào)節(jié)，構(gòu)建多通道目標(biāo)控制的集合，結(jié)合網(wǎng)關(guān)情況對通道節(jié)點進(jìn)行劃分，對多信道再分割過程進(jìn)行度量。信道分配需要注重負(fù)載的均衡化，負(fù)載一般從網(wǎng)絡(luò)節(jié)點出發(fā)，按照優(yōu)先級情況構(gòu)建信道，保障數(shù)據(jù)處理具有穩(wěn)定的吞吐量，使多信道能夠得到有效分割。多信道分割是實現(xiàn)信道調(diào)配的有效形式，需要對信道優(yōu)先級進(jìn)行控制，降低負(fù)載對信道的干擾，控制好網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)耐掏铝浚瑢W(wǎng)絡(luò)傳輸性能進(jìn)行控制，將信道重新進(jìn)行調(diào)配，保障網(wǎng)絡(luò)容量能夠滿足要求，進(jìn)一步增強傳輸網(wǎng)絡(luò)的承載能力。

2.6 傳輸方案的確定

廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)需要具有完善的傳輸方案，合理對IP數(shù)字微波進(jìn)行使用，采用以太網(wǎng)作為接口，保證傳輸方案得到有效控制。網(wǎng)絡(luò)傳輸控制過程中，需要對路由結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，采用TDM/IP混合傳輸方式，光接口容量為155.5Mbps，保證傳輸方案與接口容量能力滿足要求。在IP微波系統(tǒng)中，傳輸方案可進(jìn)行主動配置，可由用戶界面進(jìn)行操作，確保數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行遠(yuǎn)程傳輸，保證數(shù)據(jù)能夠得到完善控制，使傳輸方案配置具有靈活性。傳輸過程采用LAN接口進(jìn)行訪問，可針對不同的IP進(jìn)行管理，確保數(shù)據(jù)傳輸來源為制定的用戶，保障數(shù)據(jù)能夠得到精準(zhǔn)傳輸。廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)針對統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)下的IP進(jìn)行傳輸，需要采用合理化的IP配置方式，保證傳輸方案符合系統(tǒng)性能要求，實現(xiàn)傳輸方案的有效控制及操作。

2.7 傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控

廣電傳輸網(wǎng)絡(luò)需要具有監(jiān)控功能，結(jié)合IP微波設(shè)備運行情況進(jìn)行分析，對信號的來源情況進(jìn)行檢驗，實現(xiàn)對信號源的有效監(jiān)測。數(shù)字微波技術(shù)是實現(xiàn)信號控制的核心，在IP微波系統(tǒng)的作用下，將網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行集成化，對廣電信號質(zhì)量進(jìn)行全面監(jiān)測，滿足廣電信號控制指標(biāo)要求。通過IP微波系統(tǒng)可對信號碼流進(jìn)行控制，構(gòu)建穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)傳輸形式，對微波站的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行分析，結(jié)合數(shù)據(jù)的傳輸效果，保證數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行精準(zhǔn)傳輸，在發(fā)生數(shù)據(jù)異常時產(chǎn)生報警，保證異常情況得到及時處理。傳輸網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測是保證設(shè)備穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，需要提高對網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)督作用，在網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控功能上進(jìn)行緊急告警，保障網(wǎng)絡(luò)傳輸風(fēng)險得到有效控制，提高IP微波技術(shù)的應(yīng)用效果。IP信號監(jiān)測系統(tǒng)需要合理進(jìn)行布置，在信號監(jiān)測過程中，需要采用多界面顯示的方式，實現(xiàn)對多條線路的監(jiān)測，保證IP信號能夠得到有效分析。IP信號處理過程中，需要對監(jiān)測信號進(jìn)行連接，將節(jié)目信號源接入到光模塊，對信號的輸入、輸出情況進(jìn)行分析，形成高效化的監(jiān)測手段。

3. 結(jié)束語

IP微波系統(tǒng)在傳輸網(wǎng)絡(luò)中具有應(yīng)用價值，需要結(jié)合系統(tǒng)功能情況進(jìn)行使用，做好傳輸網(wǎng)絡(luò)功能的整體規(guī)劃，保證網(wǎng)絡(luò)具有穩(wěn)定的運行效果。廣電網(wǎng)絡(luò)傳輸注重資源的分配，合理對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行劃分，采用與系統(tǒng)相匹配的網(wǎng)絡(luò)傳輸環(huán)境，提高系統(tǒng)運行狀態(tài)的控制效果，使IP傳輸系統(tǒng)控制具有靈活性，保障IP傳輸網(wǎng)絡(luò)能夠順利完成構(gòu)建。

參考文獻(xiàn)：

[1]貢冰洲.SDH數(shù)字微波通信技術(shù)的特點及其應(yīng)用[J].信息技術(shù)與信息化，2022（10）：164-167.

[2]李錦.芻議數(shù)字微波傳輸網(wǎng)在廣播電視信號傳輸中的作用[J].科技資訊，2022，20（15）：24-26.

[3]任紅星，劉丹，殷啟旭.廣電運營商依托GPON網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)電視直播業(yè)務(wù)IP傳輸?shù)奶接慬J].中國有線電視，2022（05）：16-22.

[4]申淑芳.數(shù)字微波傳輸網(wǎng)在廣播電視信號傳輸中的作用探究[J].中國新通信，2022，24（06）：97-99.

[5]羅旭，戴亞晶.基于廣電數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)IP尋址的應(yīng)急廣播系統(tǒng)設(shè)計與實施[J].廣播與電視技術(shù)，2021，48（09）：75-78.

作者簡介：陳頔家，內(nèi)蒙古巴彥淖爾，電子工程師，研究方向：電子工程及微波傳輸研究、應(yīng)用和技術(shù)開發(fā)、服務(wù)及管理.