貴州廣播電視臺SDH傳輸系統

羅信海，張 林，周士勇，袁高升

（貴州廣播電視臺 播控傳送中心，貴州 貴陽 550002）

隨著廣播電視事業的不斷發展，電視節目的傳輸方式也在不斷更新，因此在新形勢下對電視節目的安全播出提出了更高的要求。然而，電視節目的安全傳輸作為電視節目安全播出的重要環節之一，安全保障必不可少。因此，構建高穩定、高性能的傳輸系統更為必要。

同步數字傳輸體制（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）[1]是一個融復接、線路傳輸及交換功能于一體的由統一網管系統管理操作的綜合信息網絡，可實現網絡有效管理、動態網絡維護、開業務時的性能監視等功能，有效地提高了網絡資源的利用率，滿足了廣播電視傳輸網的信息傳輸和交換的要求。

1 設計前提

1）國家廣播電影電視總局對廣播電視安全播出的要求。

節目傳輸的安全性和穩定性是廣播電視安全播出的要求。2011年7月，國家廣播電影電視總局頒布的第62號令《廣播電視安全播出管理規定》第一章第七條規定：安全播出責任單位應當加強制度建設，采取多種措施保障廣播電視安全播出。第八章第四十四條規定：安全播出，指在廣播電視節目播出、傳輸過程中的節目完整、信號安全和技術安全。由此可見，電視節目安全播出的重要性。

2）貴州廣播電視臺節目傳輸的需要。

貴州廣播電視臺原來的基于Optix 155/622H SDH傳輸系統已經運行多年，其優良的穩定性是值得肯定的。但其在資源上和安全性能上已經不能滿足目前貴州廣播電視臺節目信息的傳輸要求，進行改造升級迫在眉睫。

（1）節目安全性差。Optix 155/622H SDH系統是單鏈路傳輸方式，一旦這條光纜中斷，所有節目的播出業務將全部中斷。

（2）帶寬資源窘境。Optix 155/622H SDH系統的兩條線路傳輸帶寬分別為155 Mbit/s和622 Mbit/s。隨著節目的增加，衛視高清頻道的播出，已經不能滿足貴州廣播電視臺節目傳輸的要求。

因此，本文總結工作中遇到的問題并進行分析研究，決定重新建設一條安全可靠的新系統——貴州廣播電視臺SDH傳輸系統，以保證貴州廣播電視臺節目的安全傳輸要求。

2 SDH基本的傳輸原理

2.1 SDH的優點

1）通信容量大，傳輸性能好，具有靈活的分插功能；

2）有強大的網絡管理能力和自愈能力；

3）有標準的光接口和電接口規范，具有后向兼容性和前向兼容性。

2.2 SDH速率等級

1）SDH傳輸平臺光接口速率

SDH采用的信息結構等級稱為同步傳送模塊STM-N，最基本的模塊為STM-1[1]，其速率為155.520 Mbit/s。目前SDH只能支持一定的N值，即1，4，16，64等。

SDH速率等級為：STM-1，155.52 Mbit/s（下文簡稱 155M）；STM-4，622.08 Mbit/s（下文簡稱622M）；STM-16，2 488.32 Mbit/s（下文簡稱2.5G）；STM-64，9 953.28 Mbit/s（下文簡稱10G）。

2）SDH傳輸平臺電接口速率

E1[2]接口速率為2.048 Mbit/s，E3接口速率為34.368 Mbit/s，DS3[2]接口速率為 44.736 Mbit/s。

根據各種接口的數據傳輸速率，可以非常靈活地配置各種信息資源，使用E1，E3，DS3接口的不同組合，設計出高效且非常節約通道資源的傳輸方案。

例如，DS3接口的傳輸速率為44.736 Mbit/s，根據（188，204）編碼，實際有用的信息是：44.736 Mbit/s×188/204=41.277 Mbit/s，每套節目傳輸速率約6 Mbit/s，可以把6～7套廣播級節目的碼流復用適配成DS3格式。目前貴州廣播電視臺正是采用這種接口方式對節目信息進行傳輸。

3 系統設計及構成特點

3.1 設計思路

貴州廣播電視臺SDH傳輸系統Optix OSN3500[3]設備必須具備以下功能：

1）設備群路側可提供STM-16的光接口，支路側為E1，E3/DS3，140 Mbit/s電接口。

2）該設備應具有靈活的SDH VC交換矩陣，同時支持高低階交叉類型，并提供從STM-1、STM-4到STM-16的全速率的TDM業務。

3）交叉連接方向應不少于：群路到支路、支路到群路、群路到群路、支路到支路。

4）連接類型為：單向、雙向、廣播、環回。

5）支路接口在支路側應可以進行任意配置。在改變和增減支路口時，不應對其他支路的業務產生任何影響。

6）設備的交叉板、電源板、時鐘板和主控板等關鍵模塊必須冗余配置。交叉板應能實現故障時在運行業務的無損傷切換。

7）所有板卡要求能支持熱插拔。

3.2 構成特點

系統結構如圖1所示。

1）系統條理性很強

整個系統分4個機柜（電源機柜、綜合機柜、適配器機柜、解碼器機柜）進行設計安裝，條理清楚，易于維護。

2）系統安全級別高

（1）業務處理安全性能強。系統配備的板卡性能較強且均是1∶1在線備份。當主路板卡出現故障時，能自動啟用備用板卡，保證傳輸業務不中斷。

（2）具有優越的網絡自愈性。從綜合機柜處理完信號后，分別從主、備STM-16板輸入輸出光信號接入環網。如果此時在播狀態下的光纜中斷，系統會將業務無縫切換到另一條光纜進行傳輸，充分利用了環網的優越性，從而保證播出不間斷。

（3）供電系統有較高安全性。電源柜使用蓄電池2組（-48 V），互為主備對系統進行不間斷供電。在供電方面，首先考慮安全備份，設計為兩路外電輸入，且兩外電均為貴州廣播電視臺主備UPS供電。即使兩外電同時中斷，電池也能支持系統供電6 h以上，以提供足夠的時間啟用應急發電車和市電恢復。

3）系統信號流程規范

上下行信號，互不干擾。

（1）節目上行

貴州廣播電視臺高標清節目（貴州衛視高清頻道、貴州1～7套、睛彩貴州、天元圍棋頻道、攝影頻道、家有購物頻道等節目）通過節目上行傳往網絡公司和中國有線。

（2）節目下行

接收來自中國有線的國干網信號（CCTV數字TS流）和CBA信號；接收來自網絡公司的貴州省8個地州市新聞素材信號。

4）系統帶寬較寬，資源豐富

該系統單子架2.5G（即2 488.32 Mbit/s），最大可平滑升級到10G（即9 953.28 Mbit/s）。業務擴展很方便，升級自由。

5）系統調度靈活

該系統有超強的網絡映射功能，滿足一條多用。貴州廣播電視臺傳往網絡公司的數字平臺信號就是通過網絡映射功能同時傳往中國有線。

4 系統接入及主要功能

1）根據本系統的設計，所用接口板為D75S和D34S。1～8槽位、11～16槽位為信號處理板，8、11槽位是光板SL16A，9、10槽位是交叉時鐘單元PSXCSA，17、18槽位是主控單元GSCC，27、28槽位為電源板PIUB，37槽位輔助單元AUX可以連機進行參數配置和查看報警信息。其中板卡槽位對應關系及說明見表1，子架配置圖見圖2。

表1 所配板卡槽位對應關系及說明

圖2 子架配置圖

2）Optix OSN3500 SDH傳輸系統信號流程如圖3所示。該系統所有信號均采用透明傳輸。

圖3 SDH系統流程圖

3）Optix OSN3500 SDH傳輸系統節目規劃如圖4所示。為了使系統的兼容性更好，調度更為靈活，幾乎所有設備都采用了統一品牌。只有為數不多的3套設備用于接收和發送國干網信號而采用專用適配器。

圖4 節目規劃圖

4）接入傳輸環網。系統在搭建時充分考慮了較高的安全保障級別和經濟型并重的網絡結構，特選擇了單環網絡結構，如圖5所示。在性能保護上，系統業務采用復用段保護環方式進行倒換保護。環形網具有較強的自愈功能。正常工作時，信息是沿順時針和逆時針兩個方向同時在線傳送。在接收站，選擇兩個方向中的一個作為主信號，另一個作為備用信號。當主信號（在播信號）斷開后，備信號會自動無縫接入，不影響節目的播出。

圖5 傳輸環網

5 貴州廣播電視臺Optix OSN 3500常見告警信息

通過設備單板的告警指示可了解設備的工作狀態，有利于工作人員對設備進行故障判斷，并對其更好地維護和管理。常見指示燈告警信息如表2所示。

6 結束語

貴州廣播電視臺OPTIX OSN3500 SDH傳輸系統，單子架2.5G（即2 488.32 Mbit/s），已經滿足臺內現有各項業務傳輸的要求，也能滿足貴州衛視高清頻道的傳輸需求。隨著電視臺各項事業的高速發展，傳輸業務將不斷增加，此系統可以根據需求進行平滑升級，最大可以支持10G（即9 953.28 Mbit/s）。該系統正式投入運行以來，保證了節目的安全播出，傳輸性能穩定。另外，作為一個先進的SDH傳輸系統，其高帶寬、兼容性好、節目映射強、調度靈活等優點也得到了廣泛認可。

表2 指示燈告警信息

目前系統已正式投入使用，系統結構合理，狀態清晰明了，利于技術人員維護與管理。提高了節目播出的穩定性與安全性。

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[1]顧畹儀，李果瑞.光纖通信系統[M].北京：北京郵電大學出版社，1999.

[2]吳冀平.現代光纖通信技術[M].北京：國防工業出版社，2000.

[3]OptiX系列SDH光傳輸系統培訓手冊SDH原理分冊[EB/OL].[2013-09-01].http://www.doc88.com/p-408540111464.html.