CMMB發射監控系統設計與建設

劉文俊，廖世敏

（黃石市廣播電影電視局 湖北龜山發射臺，湖北 黃石 435000）

CMMB發射監控系統設計與建設

劉文俊，廖世敏

（黃石市廣播電影電視局 湖北龜山發射臺，湖北 黃石 435000）

武漢市CMMB覆蓋網存在大量的無人值守發射站，為了實時監控各發射站的運行情況，并為運維工作提供有力的支持，湖北中廣建設了一套完善的監控系統。依靠該系統，工作人員可通過軟件或網頁實時監測各發射站的設備運行及開路信號情況，當出現異常時監控系統會發出警告并記錄，技術人員也可通過該系統遠程對發射站部分設備的配置和運行進行調整。從系統構成、系統功能及實施效果等多方面詳細介紹了該監控系統的設計思路與建設方式。對今后進行類似系統的設計建設提供了寶貴的經驗和參考依據。

CMMB；運維；監控

中國移動多媒體廣播（以下簡稱CMMB）是一套國內自主研發，利用無線數字廣播網向手機、筆記本電腦等移動終端設備提供廣播電視節目和信息服務的系統。CMMB是全國廣電行業首次統一建設和產業運營的項目，其中湖北省CMMB的網絡建設和運營由湖北中廣傳播有限公司負責。武漢市作為湖北省省會及經濟中心，其CMMB單頻網是全省覆蓋網的重中之重[1]。

根據《廣電總局辦公廳關于將移動多媒體廣播電視納入安全播出管理的通知》的要求，為推進CMMB安全播出管理規范化，總局將CMMB運行管理和質量考核工作統一納入總局安全播出管理體系，CMMB的安全播出在整個廣播電視傳輸覆蓋網中擔負著越來越重要的責任[2]。同時隨著網絡建設的逐步推進、手機電視用戶群的不斷擴大，CMMB的市場運營、用戶對信號覆蓋范圍、信號的播出質量提出了更高的要求[3]。為減少用戶投訴、保證網絡設備運行可靠，必須加強對CMMB電視發射機設備進行運行狀態的實時監測和發射信號的有效控制，確保播出安全可靠，保障運營網絡的正常運行[4-5]。目前CMMB發射站以無人值守站為主，因此，建設一套能夠遠程實時監控所有發射站運行情況的系統迫在眉睫。武漢市也成為該系統建設的首要考慮城市。

1 項目背景

武漢市現有CMMB發射基站21個，各發射點分布距離遠且分散，人工長時間本地監控困難，出現故障僅靠技術人員巡檢或用戶投訴才能發現，已經嚴重影響了CMMB安全播出管理工作。這樣，急需建設一個基本能反映武漢市CMMB系統的運行狀況，對基站和主站開路接收設備的監控管理信息系統。由于各發射站使用的設備存在差異，且CMMB碼流的傳輸方式也各不相同，因此監控系統設計建設時必須針對不同情況的站點提供不同的實施方案，這也為整套系統的建設提出了挑戰。

武漢市CMMB監控系統首批選取5個有代表性情況不同的站點，系統建設完成后，能夠實時監控設備的各種工作狀態，檢測電視信號的覆蓋信息，能夠對電視通信設備進行統一、高效、實時的管理。下一步，將按照這5個站點的建設方式，實現武漢地區所有21個發射點的CMMB監控系統建設。

2 建設目標

系統建設的總體目標是搭建一套符合湖北省廣電局監測中心的運維管理體系，服務于CMMB播出特點的運行維護管理系統平臺。

系統主要功能包括：

1）遠程監控包括發射機、前端設備和傳輸設備的各發射站點播出設備，接收從設備上讀取的發射站工作狀態，隨時了解發射設備的運行情況。

2）實現對發射站點附近播出信號的開路接收，監測信號質量、業務內容。同時檢測表征圖像質量的信道功率、載噪比、誤塊率、多徑等參數。

3）支持多種網絡媒介的傳輸接入方式。且核心設備成本低廉、配置簡單、維護較易，能根據業務需要在最短周期內部署在指定的監控點。

4）系統設備操作簡潔性、多樣性，具有先進性、軟件可升級、兼容性、開放性、穩定性以及安全性等特點。

3 系統構成

3.1 平臺架構

臺站監控系統之間采用C/S軟件架構模式，實時性和可靠性強，同時在B/S軟件架構模式下支持臺站工作狀況和數據瀏覽。監控系統整體技術方案的拓撲圖如圖1所示。

圖1 監控系統整體技術方案

監控系統的4個部分如下：

1）核心管理平臺。核心管理平臺分兩部分：其中設備監控系統主要包括數據庫服務器、Web服務器、應用程序服務器等，具有監測業務統一管理、業務統計、業務分析、數據備份等系統功能；而開路信號監測系統則實現CMMB開路信號的監測信息的統一管理、分析和記錄。

2）監控終端。監控終端主要包括本地前端數據采集設備和遠程監控終端。這些設備主要包括發射機、激勵器、功放、采集器、解擾監測前端等。

3）傳輸網絡。通過電信通信傳輸網絡實現監測現場、核心管理平臺、監控中心的信息互聯。

4）監控中心。監控中心是系統與使用者的互動界面，用戶可以通過B/S客戶端屏幕顯示方式實現對監控對象的管理。在得到授權的情況下，用戶可以通過傳統監控終端或B/S方式完成各系統功能的訪問。

3.2 組網方案

因每個發射點距離比較遠，前端機房與發射站點之間的碼流傳輸方式也各不相同，因此監控信號的傳輸也采用多種連接方式，可以是光纖、E1、3G無線、微波、ADSL等任何一種傳輸網絡，以能利用現有碼流傳輸鏈路為首選。發射站數據采集及傳輸平臺建設在發射站部署數據采集設備，將納入監控系統的播出設備、輔助設備采用實時、定時或觸發上報方式，通過多種傳輸手段（包括短信、微波、光纖等）將設備監測數據發送到監控平臺。目前數據采集器只支持IP包發送，需通過適配設備轉換成與碼流傳輸鏈路相適應的信號。為防止監控數據和碼流數據互相干擾，應將兩路數據隔離開。CMMB監控系統組網如圖2所示。

圖2 CMMB監控系統組網

1）對于IP專線傳輸的發射站，在傳輸兩端加上交換機并劃分VLAN即可。如圖3所示，為防止數據串擾，在傳輸兩端的交換機上劃分的VLAN，原碼流數據使用默認的VLAN1，監控數據使用VLAN2（具體VLAN號實施時確定），開路信號監測使用VLAN3（具體VLAN號實施時確定）。

2）對采用E1傳輸的發射站，可增加一個E1端口，并在傳輸兩端增加協轉器。

如圖4所示，采集器通過單獨的E1線路與監控系統的VLAN2相連。

圖3 采用IP專線傳輸的發射站方案

圖4 采用E1傳輸的發射站方案

3）對采用光纖直接傳輸的發射站，可將光端機改為帶網口的雙向光端機，實現碼流和監控IP數據的單纖傳輸。如圖5所示，雙向光端機有ASI和RJ-45兩種接口，ASI接口用于碼流傳輸，RJ-45用于監控數據的傳輸，采集器通過光端機與監控系統的VLAN2相連。

圖5 采用光纖傳輸的發射站方案

以上為針對武漢市主要的3種碼流傳輸方式，所采用的監控網絡組網方案。

4 系統功能

4.1 實時監測

1）對發射機、激勵器等播出設備的工作狀態進行實時監測和控制。除了能夠遠程對播出設備進行監測外，設備在緊急狀態下（報警條件、門限可以遠程控制，設置如發射機降功率、停機，GPS頻率失鎖，前端或節傳系統信號丟失等）上報監控平臺報警信息；接收監控平臺下發的控制指令，對播出設備進行遠程操作、控制。

2）對前端設備、傳輸設備進行網絡管理和監控。前端設備包括衛星接收機、復用器等，傳輸設備包括光端機、微波設備以及相關適配設備。監控系統預留相關設備接口，除可實現對設備運行狀態、告警信息進行隨時監控外，對復用器做到配置下發、播出業務查詢等業務層面的監控。

3）采集服務器。有完善的各種狀態指示燈，能夠快速有效地定位各設備之間的通信鏈路故障。

4）通過CMMB解擾監測前端實時監測CMMB開路信號，完成信道指標測量、碼流監測、加密節目解擾、PMS碼流打包組播和監測數據組播等功能。故障錄像、監測報警數據和采集信息實現本地存儲，并實時上傳至中心監管平臺。

4.2 監控報表

監控報表模塊主要功能包括：數據統計、報表打印和數據輸出功能；功能參數的歷史存儲以及檢索瀏覽；故障報警以及歷史報警信息的存儲檢索；發射點的報警和停播時間信息統計（錄像存儲保存約30～60天，其他數據保存一年半以上）；提供用戶修改Excel格式報表和自定義報表的功能；能夠自動發送電子郵件及短信通知功能。

4.3 告警管理

對設備的告警信息進行處理，包括告警確認、告警查詢和實時告警顯示等功能。告警信息實時顯示如圖6所示。

圖6 告警信息實時顯示（截圖）

系統報警主要功能如下：

1）可通過電話語音、短信、客戶終端產生告警信號。

2）記錄各種告警信號，并提供查詢功能、指標要求。

3）語音報警可預置的電話號碼無限制。

4）有故障告警信息時自動撥打預設的手機，用語音方式告知相應人員。

5）可根據事故等級撥打相應人員手機。

6）通過權限，通話時以互動方式選擇匯報項目。

7）記錄撥打電話情況（包括號碼、時間、撥通或占線等）。

8）能通過短信息報警告知相應人員。

9）當基本工作狀態參數偏離設定值，以及恢復正常后，向各監控平臺和指定的手機分別發出故障告警和恢復信息；語音報警能及時報出故障類型及故障位置。

10）各級監控平臺客戶端界面的報警狀態分為紅色、橙色。對于停播、停電情況為紅色；對于其他故障隱患表現為橙色。

11）各級監控平臺客戶端報警響應時間小于1 s。

4.4 運維事務

提供運維事務處理功能，主要包括如下內容：

1）運維工單管理：包括運維工單的編輯、添加、刪除、下發、保存等，具體界面如圖7所示。

2）故障工單管理：與運維工單管理功能一致。

3）值班管理：以日歷的形式顯示值班信息，同時可以添加和修改值班人信息等。

4）值班日志維護：對值班日志進行管理，包括記錄、刪除、查看、查詢等。

5）通知管理：提供在不同用戶間發送和接收通知的功能，可以新建、修改、刪除和下發通知；同時能按條件和類別查詢通知信息。具體界面如圖8所示。

圖8 通知管理界面顯示（截圖）

4.5 統計分析

為系統提供各種統計分析功能，包括設備信息的分類統計和告警信息的統計等，提供Word、Excel、PDF等格式的報表輸出。主要包括告警信息統計和基礎信息統計，告警信息統計以報表、圖形和圖表的形式表現，可以按照告警區域、告警設備、告警狀態和告警時間對告警信息進行查詢統計，統計結果包括告警名稱、設備名稱、發射點名稱、告警狀態、告警級別、告警時間等，具體界面表現形式如圖9和圖10所示。

圖9 告警統計分析報表顯示（截圖）

圖10 告警統計分析圖表顯示（截圖）

基礎數據統計包括按發射點的設備數量統計，可以按照設備類型、設備所在的發射點對基礎數據進行查詢，統計結果以列表和圖表的形式表現，如圖11所示。

圖11 基礎信息統計分析顯示（截圖）

5 實施效果

武漢市前期5個CMMB發射站點的監控平臺已部署調試完成，從實施效果來看，基本達到了設計的要求，能滿足站點實時監測、報警及運維事務管理等功能，提高了運維工作效率，確保了安全播出。

[1] 徐垚.移動多媒體廣播電視監測設備布置方法研究[J].廣播與電視技術，2001，25（4）：34-37.

[2]袁曉波.淺談信號覆蓋測試在CMMB監測業務中的應用[J].廣播與電視技術，2012（2）：126-128.

[3] 張旭輝，董思成，陳增志.中國移動多媒體廣播智能網絡監測系統的設計與實現[J].電子設計工程，2012（6）：74-76.

[4]肖軍.對CMMB系統優化的思考[J].廣播與電視技術，2012（8）：126.

[5]朱生巍，陳志剛，劉旻，等.無人值守機房CMMB發射機遠程監控的實現[J].電視技術，2014，38（12）：41-44.

Design and Construction of CMMB Transm ission and M onitoring System

LIU Wenjun,LIAO Shimin
（Huangshi Administration of Radio,Film and Television,Guishan Station of Hubei Province，Hubei Huangshi 435000,China）

Wuhan CMMB network with the presence of large amounts of unattended station,in order to real-time monitor the operating condition of a station and provide strong support for operational work,a set of perfect monitoring system is constructed.Rely on the system,the staff can through the software or Web real-time monitoring equipment operation of each station and open circuit,signal when abnormal monitoring system will be warned and record.Technicians can also be remotely through the system to part of the equipment configuration and operation of the station.From the system structure, system function and the effect of the monitoring system,the design and construction of this system are introduced in detail. The design of similar system in future construction provides valuable experience and reference.

CMMB;operation;monitor

TN949

A

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2014-07-09

【本文獻信息】劉文俊，廖世敏.CMMB發射監控系統設計與建設[J].電視技術，2014，38（22）.