IP数字微波在我区广播电视节目传输系统的应用.doc

sdh sdh0stm-1 数字微波ip在我区广播电视节目传输系统的应用广西广播电视无线传播枢纽台阙祖云摘要 本文主要介绍 日本 nec ip 数字微波设备在我区无线发射台站的 广播电视节目信号源传输中的应用。关键词ip 数字微波广播电视 信号源传输引言码而定， 可传输 4060 套电视节目。二、传输方案的确定近 年 来 ，随着广播电视事业的飞速 发 展 ，广 播电 视 节 目 的 传 输 向 数 字 化 、 智 能 化 转 变 ， 发 射 台 站的广播电视节目 信号源从原来的模拟 微 波传送过渡 由于 sd h 光纤传输已经包括台站所需的节目信 号 源及台站的监控信号， 利用微波线路 来 备 份 光 纤 ，同时附加传送市县节目， 作为光缆线路的保护。为光纤和卫星 传 送 ，模拟微波传 输系统逐渐退出历 史 的 舞 台 。 大 容 量 sd h 微 波 的 发 展 ， 特 别 是 ip 微波 的 出 现 ，用前景。为 广播电视节目 的 传输提供了广阔的应 由 于 我区的调频电视发射台站大部分均设 在 高山 上 ，铺 设 的 光缆受自然灾害和人为的 破 坏常有发 生 ， 而 我 区 的部分节目信号 （ 如 广 西 综 艺 频 道 电 视节 目） 尚无卫星信号源 ， 只 有 单 一 的 光 缆 信 号 源 ，一旦光缆中断 将 造 成 这 部 分 节 目 的 停 播 。为 了 确 保广播电视的安 全 播 出 ， 利用数字微波传输备用信号 源 是 行 之 有 效 的 方 法 ， 从城市至发射台点对点开通 ip 数字 微波， 至 2012 年 1 月已开通平南县 至 东 皇 顶 转 播 台 、 玉 林 市 至 244 台 （ 大 容 山） 、 钦 州 市 至 2451、传输路由初始阶段作为上山光缆的保护线路 ，始 站 设 在台 （ 那 雾 岭） 3 条 数 字 微 波 线 路 ，行， 传输质量良好 。经 过 3 个 月 的 运广 电 网 络 市 县 分 公 司 ， 端站设在高山台站 。 主 要 考虑便于与 sd h 光缆设备的连接。数字微波设备需传 输 的 信 号 为 st m - 1 光 信 号 ，数 字 微 波 必 须 具 有 st m - 1 光 接 口 ， 而 原 有 的 sd h光传输设备 （ m et r o 1000） 需 增加一块光接口板 ，其配置与上山的原光纤接口具有相同的业务 。一、传输任务1、 发 射 台 sd h光传输设备的传输容量为 st m - 1 （ 155m b） ， 包括中央和 自治区的 5 套电视节目 和 7 套 广 播 节 目 ， 打 包 成 45m b 的 d s3 信 号 ，加传送台站监控信号。2、 市县的两套电视和两套广播节目。附2、设备选型设备选型原则：设备的技术参数必须满足 （ 1）3、 地面数字电视节目 （ 预 设 为 st m - 1） ，视 编总体 设计的技术要求 ；（ 2） 性 价 比 高 ； （ 3）性 能65视 听2012 年 第 4 期iduodu16xe1stml fe 5jyisdhi av y idu odu16xe1stm-l fe sdh av 理论园地稳 定 、 可 靠 ， 返 修 率 低 ；便于升级改造。（ 4） 售 后 服 务 好 ； （ 5）充分考虑今后扩容问题 ，进 行 软 件 升 级 传 输 容量 可 达 400m bps， 利 用 x pic 技术最大传输 容 量 为800m bps。根 据 以 上 原 则 ， 微波设备和天 线 选 用 日 本 n ec公 司 的 产 品 ，该 设备的传输质量和主要技术 指 标均 满足电路设计要求。考虑到数字微波必须具有 st m - 1 光接口和附加5、设备连接传 送业务，其容量在 200m b 左 右 ，我们选用进口的 微 波 设 备 的 id u 单 元 16 个 e1 口 可 以 传 输 4 套n ec 产 品 ipasolink 200， 此 产 品 容 量 为 200m b 的 ip微波， 完全满足传输需要。电 视 节 目 （ 每 套 占 用 8 m bps）或 3 套 电 视 加 4 套 立ipasolink 是 n ec 最新研发的 ip 微波产品，分室内 机 （ id u） 和 室 外 机 （ o d u）两 部 份 ，该 设 备 同时具备微波传 输 和 分 组 交 换 能 力 ，并集成了高级的 ip 功 能 ， 可 适 应 t d m / ip 混 合 传 输 ， 及 未 来 的 全 ip承 载 网 ，其光接口容量为 155.502m bps，电 接 口 为16e14fe （ 100m bps） ；在满足传输原 光 缆 所有 信 号 的 情 况 下 （ 包 括 d s3 广播电视节目和台站监 控 信 号） ， 预 留 有 16 个 e1 口 和 4 个 以 太 网 接 口（ 100m bps） ， 为今后增加传输节目备用。ip 微波设备的网络管理系统提供了 一 种 简 单 且友 善 的 用 户 图 形 界 面 ， 用 于 监 视 、 控 制 、配 置 和 管理 。 通 过 标 准 的 w eb 浏 览 器 方 式 （ 例 如 用 ie） ，pn m sj 客 户 机 监 视 和 控 制 网 元 。远端网元可以通过 ppp 串 行接口或者 lan 接口方式来 访 问 。用 户 可 通过 用 户 名 和 密 码 进 行 注 册 。 为避免网络及网络 管 理系统受到未授 权访问或未授权修改 ， 权 限 分 配 到 各个组而不是单 个 的 用 户 。每个用户 拥有所在组的相 应 权 限 。 另 外 ， 可以对制定的 组定制化对网元的控 制 命 令 。允 许 管 理 员 来 分 配 pn m sj 的 功 能 和 控 制 、管理单个的网元。3、信号源及配置微波传输的 st m - 1 光信号取自广电网络市县分公 司 的 sd h （ 光 机） 设 备 ，该光信号包含有所需的 广 播 电视 信 号 和 台站的监控信号 ， 这相当于用微波 来传输光纤信 号 ， 起到备份光缆的作用 。号 的 解 码 由 原 台 站 的 sd h 设 备 负 责 ，st m - 1 信另 配 一 套sd h 光 机 的 光 接 口 板 使 sd h 光机能自动选择光缆 或 微 波 路 由 ， 减 少人工切换光纤所带来的时间及光 纤接触不良的故障。4、升级和扩容66视 听2012 年 第 4 期理论园地体 声 广 播 节 目 。由于部分台的广西综艺频 道 节目信 可 以 节 约 投 资 ， 产生明显的经济效益 。 因 此 ，实 际号源在撤销模拟微波的情况下只有 sd h 光 缆 这 一 路信 号 ， 为 保 障 安 全 播 出 ， 应增加一 套电视编解码设 线路的指标分 配 按 280km 通道的短期指标分 配 方法，即误码率大于 1103 的时间概率为：l备来传输广西 综 艺 电 视 节 目 ，信号源取自广电网络 0.054% x市县分公司的 用 户 机 顶 盒 ，使用。可作为应急备份信号源 280l 为实际电路长度 （ km）衰落是引起误码率的主要因素 ，的因素引起的瞬断率由三部分组成：影 响 短 期 指 标三、微波传输工程设计由热噪声产生的瞬断率 （ 平衰落瞬断率） ；（ 1）（ 2） 由干扰噪声产生的瞬断率；（ 3） 由 多 径 传 输 （ 线 性 色 散 lad）为保确微波传输通道的传输质量 ，节 约 不 必 要产 生 的 瞬 断的投资， 工程设计时要做好以下几方面的工作。率在微波电路工程设计上常用瑞利衰落概 率 预 测公式来计算电路传输质量、 确定工程造价 。1、 路由的 图上作 业和实 际勘探 电测 ，路由， 节约建站投资。选取最 佳对抗衰落的主要技术措施为空间分集 、频 率 分集 及 微波自适应均衡器技术 ， 我 区 为 a 型 断 面 ，2、 计算传 输路由 参数、备的安装和调试。传 输电平 参数 ，便于设70km 以下的站距可以不使用空间分集技术 ，只要 选取 合 适 的 天 线尺寸就能达到指标要求 ，约大量设备投资。这 样 能 够 节路由参数包括站距 、 通 信 方 位 角 、 俯 仰 角 、继反射点的位置和最佳天线高度。中通 过 选 择合适的天线口径和合适的发射功率 ，使收信机的接收电平储备大于 30db。然 后 验 算 瞬 断一般情况下，微波通信的站距不大于 70km ，站率指标是否符合分配的指标要求 ， 若 达 不 到 要 求 ，距 过 大会 使 衰 落 深度加大和中断率增加 ， 同 时 还 要了 解 、 分 析 收发信站间的工作断面状况 ， 尤 其 是 反则应加大天线口径或发射功率 。 一 般 情 况 下 ，20km以下站距使用 1.2 米口径天线就能满足指标要求。射点附近的断 面 状 况 ，这对于正确选 择 反射点的位 置， 确定天线高度， 保持稳定的传输质量非常重要。安全运行问题5、3、频率波道配置（ 1） 为了保证微波设备的不 间 断 传 输 ， 微 波 设备应 配置蓄电池， 在无外电情况下能工作 48 小 时 以 上。在进行频率波道配置时应避开现有 的 频 率 干 扰 ，还需考虑越站干扰的可能， 采取相应措施 避 免 干 扰 。工作频段尽量选择 8ghz （ 7.7258.275ghz） 。天线的防雷和抗台风 ：微波天线及微波设 （ 2）备应可靠接地， 微波天线应能抗台风破坏。（ 3） 室外设备应采取防盗和防人为破坏的措施 。4、微波通道性能指标的计算四、 目前 ip 数字微波传输通道的业务配置衡量数字微波中继线路传输质量的一项重 要 指标 是 误 码 率 。 通常把由于发生严重衰落 出 现误码造 成电路中断的概 率作为衡量数 字 微波线路设计的基 本质量指标。电 路 指 标 的 分 配 ， 既要考虑传输质量方面的有 数 字 微 波安装调试完毕后需要进行业务配置 ，n ec ipasolink 200 的设置只需通过网管系统使用 w eb 浏 览 器 方 式 就 能 完 成 ， 由 于 是 ip 微 波 ，同 时关 规 定 ， 又 要考虑投资问题 ，过高的指标往 往 带来 具备微波传输 和分组交换能力 ， 并 集 成 了 高 级 的 ip功能， 可适 应 t d m / ip 混合传输及未 来 的 全 ip 承 载 网， 其通道设置比较灵活。对 设 备 要 求 太 高 、 太 全 ， 抗衰落措施过 于 保守 ，因而 投 资 过 大 。 我们要从实际出发 ， 以 合 理 的 、 必 要的质量要求作为依据， 采用相应的 技术措 施 来 设 计 ，视 听2012 年 第 4 期67 stm-1( f)s tm-1(yf) iduid u 48v s 48vd is yh id av141 1 h i y #$ % jl av1 4im 1y # $ av2 41 1 ds3 av2 4im1 ds3 i 1 a1 e1 a1 e1 1 i 2 a2 e1 2 a2 e1iitheflijt1thei1 av ( !) ( !)理论园地业务通道接口有以下三种：st m - 1 光接口： 符合 it u - t g.957 标准16e1 电接口： 符合 it u - t g.703 标准fe 电接口： 10 base- t / 100 base- t x 自适应目 ， 此 信 号 源 取 自有线网络用户机顶盒 ，光纤网络无关；与 原 sd h6e1 使用编解码器传 送一套市县台电视节目 和两套调频广播节目；fe 接口传输以太网业务微波传输系统设备连接图 （ 下图）1、调制方式设定3、传输通道的业务保护当 采 用 128q am 调 制 方 式 时 ， 在 28m hz 频 道带宽的情况下， 总传 输的信号速率在 185m bps 左右，可设置开通 st m - 1 光接口，剩余的带宽按需要分配微波传输通道作为光缆传输通道的 备 份 ，需 要给 e1 口 和 fe 接 口 ， 如 开 通 10e1， 则 fe 口 的 速率为 10m bps。当 采 用 32q am 调 制 方 式 时 ， 在 56m hz 频 道 带 宽 的 情 况 下 ， 总 传 输 的 信 号 带 宽 在 227m bps 左 右 ，在 sd h 设备上做业务保护 。 在 sd h 光 传 输 设 备 上将 原上 山 的 光纤和开通的微波配置相同的业务 ，并形成保护切换， 当光纤或微波信 号 中 断 时 sd h 设 备输出的业务信号不会中断。 通过做人 为 的 断 纤 试 验 ，保 护 切 换 时 间 很 短 ， 电视节目信 号源在屏幕上反映 的静止时间不超过 1 秒。可设置开通 st m - 1 光接口，剩余的带宽按需要分配给 e1 口 和 fe 接 口 ， 如 开 通 16e1， 则 fe 口 的 速率为 39m bps。当关闭 st m - 1 光口和 16e1 电口时， fe 接口可 做高速以太网接口使用。五、 ip 数字微波的扩容考虑到事业发展的 需 要 ， 传输业务的调整在 ip数 字微波上很容易实现 ， 目前业务容量在 200m bps现有业务的配置2、时通 过 ip 通道业务的灵活配置即可实现 。若 需 进 一目前我区广播电视数字微波线路已开通广 电 网步 扩 展 业 务 ， 在现有设备配置的情况下 ， 通 过 软 件升级可扩容到 400m bps， 采用 x pic 技术 （ 交叉极化 配置） ， 增加一个 o d u ， 其容量可达 800m bps。络钦州分公司至钦州 245 台 、广 电 网 络 玉 林 分 公 司至 244 台 、广电网络平南分公司至东皇 顶 转 播 台 这三 条 电 路 ， 设备运行状况良好 。 微 波 设 备 设 置32q am 调 制 方 式 ， 波 道 带 宽 为 56m hz，的总速率为 227m bps。 传输业务为：传 输 通 道1、当前配置的业务调整st m - 1 光接口通道用于备份原上山的光纤信 我区目前的台站业务信号为 d s3 广 播 电 视 节 目信 号 和 监 控 信 号 ， 在 此 基 础 上 增 加 st m - 1（ 155m bps） 的数字电视业务， 需要做以下调整：号；4e1 使用编解码器传送一套广西综 艺 电 视 节68视 听2012 年 第 4 期 idu idu图 4 测试图案的特征图理论园地st m - 1 接 口 传输数字电视业务 ， fe （ 以 太网） 接 口 传 输 d s3 节 目 信 号 ， 此 时 需 关 闭 6e1接 口 ，fe 接 口 的 速 率 可 达 51m bps，增 加 一 套d s3/ fe 转换器即可完成。2、升级扩容在目前的硬件配置情况下，软件升级可扩容至400m bps， 通过增加硬件配置 ，800m bps。可 使 容 量 达 到六、市内微波传输的难题由于微波为视通传送，市内高层建筑的阻挡会中断传输， 市区选点存在难题， 需要慎重考虑。结束语大 容 量 ip 数 字微波为广播电视节目信号源的 传输提供了硬件的保障，灵活的业务设置和少量的投资为我们提供了广阔的应用前景， 为台站的安全播出提供了保障。 !（上 接 第 71 页 ）图 4 所示为电视测试图案经过边 检 测 就 越 能 成功检测到真正的边缘 ；二 是 检 测 到 的缘检测处理后得到的特征图。边缘结构还是不够连续， 有待进一步发掘好的算法 ；三 是 只 用 计 算机进行图像 处 理速度还是有些慢 ， 只 有 用 fpga 或 者 d sp 等带有图像 预处理功能专业器 件来进行边缘检测速度才能满足实时监控的需要 。【 参考文献】1 王 耀 南