數(shù)字電視備份平臺(tái)搭建淺談

肖洲

摘 要 對(duì)現(xiàn)有數(shù)字電視前端系統(tǒng)進(jìn)行分析，提出地市級(jí)數(shù)字電視備份平臺(tái)的構(gòu)建思路，簡(jiǎn)化了備份系統(tǒng)硬件的構(gòu)成，降低了投資成本，實(shí)現(xiàn)了本地信源的有效備份。

關(guān)鍵詞 數(shù)字平臺(tái)；備份；復(fù)用；加擾；DCM

中圖分類號(hào) G2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2017）178-0019-02

目前，河源市數(shù)字電視平臺(tái)除承載市區(qū)數(shù)字電視用戶外，還負(fù)責(zé)縣區(qū)數(shù)字電視信號(hào)的處理和播出。

分公司現(xiàn)用數(shù)字電視主平臺(tái)的復(fù)用（含加擾）、調(diào)制系統(tǒng)于2009年建設(shè)，采用思科DCM加IPQAM的形式構(gòu)建，共傳輸163套數(shù)字電視節(jié)目。備份平臺(tái)采用部分節(jié)目備份的形式進(jìn)行建設(shè)，復(fù)用、調(diào)制系統(tǒng)的相關(guān)設(shè)備主要由老數(shù)字電視平臺(tái)（2008年之前建設(shè)）華為單節(jié)目流復(fù)用器和單頻點(diǎn)QAM調(diào)制器組成，共備份57套基本數(shù)字電視節(jié)目，通過(guò)RF切換開(kāi)關(guān)，實(shí)現(xiàn)與主平臺(tái)的信號(hào)的整平臺(tái)備份。

現(xiàn)用的備份平臺(tái)雖然一定程度上保障了安全播出，但是仍存在信號(hào)不完整、操作不夠靈活等缺點(diǎn)（當(dāng)某幾路信號(hào)出現(xiàn)故障時(shí)，必須把整個(gè)主平臺(tái)信號(hào)切換至備份平臺(tái)信號(hào)，從而使原本正常的頻道也受到影響）。同時(shí)，備份平臺(tái)的設(shè)備因使用時(shí)間較長(zhǎng)，部分設(shè)備開(kāi)始出現(xiàn)機(jī)件故障（如風(fēng)扇、電源故障等）。

目前，各DCM的ASI輸入端口數(shù)量已基本用滿，且DCM15的GBE端口使用率已達(dá)到上限。如果對(duì)DCM-15與DCM-18的復(fù)用流數(shù)量進(jìn)行調(diào)整（即將DCM-15上的復(fù)用流數(shù)量調(diào)整為24路，多出的9路移至DCM-18上，同時(shí)，全部復(fù)用流改為CBR編碼），按初步計(jì)算，DCM-18需要增設(shè)1張ASI輸入卡（10端口）及60個(gè)加擾License。而且，在調(diào)整完成后，新增的10個(gè)ASI端口將全部使用完，同時(shí)，其GE端口輸出碼率也基本到達(dá)上限，如果日后需要再增加節(jié)目，則需再增加一臺(tái)新的DCM。

1 建設(shè)思路

如果在現(xiàn)有平臺(tái)的基礎(chǔ)上，新建一套熱備的復(fù)用、調(diào)制系統(tǒng)，會(huì)出現(xiàn)以下幾個(gè)問(wèn)題：

1）現(xiàn)用主平臺(tái)的DCM、IPQAM使用時(shí)間較長(zhǎng)，版本較舊，可靠性、穩(wěn)定性正在逐步降低。

2）現(xiàn)用兩臺(tái)DCM之間進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整時(shí)，需要增加ASI輸入板卡及加擾License，且調(diào)整完后，端口基本處于飽和狀態(tài)。日后需要繼續(xù)增加節(jié)目時(shí)，需要再增加新的DCM設(shè)備。

3）建設(shè)備份平臺(tái)時(shí)，如果使用與現(xiàn)用平臺(tái)相同品牌（思科）的設(shè)備進(jìn)行建設(shè)，網(wǎng)管系統(tǒng)需要重新購(gòu)買及配置（現(xiàn)有網(wǎng)管系統(tǒng)版本較舊，不能完全管理新型號(hào)的設(shè)備），且現(xiàn)用的DCM、IPQAM需要進(jìn)行軟件升級(jí)（而設(shè)備已經(jīng)超過(guò)質(zhì)保期，所以升級(jí)需要支付相關(guān)費(fèi)用）。如果使用不同品牌的設(shè)備進(jìn)行建設(shè)，則必須使用兩套不同的網(wǎng)管系統(tǒng)進(jìn)行管理，無(wú)法實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的統(tǒng)一管理和配置。

4）如果選用思科的設(shè)備進(jìn)行建設(shè)，其設(shè)備價(jià)格及維保費(fèi)用較高。如果選用不同品牌的設(shè)備進(jìn)行建設(shè)，則需要同時(shí)支付兩個(gè)廠商的維保費(fèi)用，不利于日后維保服務(wù)的統(tǒng)一采購(gòu)。

5）思科DCM在省公司本年度復(fù)用、調(diào)制設(shè)備集采項(xiàng)目中，并未中標(biāo)（為備選廠商）。

綜上考慮，河源市計(jì)劃根據(jù)1+1熱備原則，結(jié)合實(shí)際需求，采用統(tǒng)一品牌的設(shè)備，新建一套主備復(fù)用、調(diào)制系統(tǒng)，替換現(xiàn)用系統(tǒng)。并在所有設(shè)備安裝、調(diào)試完成后，再對(duì)市區(qū)HFC接入信號(hào)進(jìn)行總體割接，以降低對(duì)用戶的影響。

2 信號(hào)源部分

本次系統(tǒng)建設(shè)，主復(fù)用系統(tǒng)中基本節(jié)目的節(jié)目源信號(hào)使用現(xiàn)用平臺(tái)3切1系統(tǒng)的輸出信號(hào)，高清節(jié)目信號(hào)源使用省公司10G平臺(tái)下傳的信號(hào)（H.264格式），付費(fèi)節(jié)目使用SDH信號(hào)（除部分SDH中未下傳的節(jié)目將繼續(xù)使用衛(wèi)星信號(hào)外）。

備復(fù)用系統(tǒng)基本節(jié)目的節(jié)目源信號(hào)直接使用SDH信號(hào)（為避免3切1系統(tǒng)出現(xiàn)故障而影響節(jié)目的播出），高清節(jié)目暫時(shí)使用省公司10G平臺(tái)下傳信號(hào)（待日后增設(shè)高清轉(zhuǎn)碼設(shè)備后，再轉(zhuǎn)為使用衛(wèi)星轉(zhuǎn)碼信號(hào)），付費(fèi)節(jié)目全部使用衛(wèi)星信號(hào)。

同時(shí)，為了確保新系統(tǒng)在建設(shè)時(shí)，現(xiàn)用平臺(tái)不受影響，計(jì)劃增設(shè)50路一分四碼流分配器，使相關(guān)信號(hào)源碼流能同時(shí)對(duì)現(xiàn)用平臺(tái)及新建平臺(tái)進(jìn)行分發(fā)。

3 復(fù)用系統(tǒng)部分

復(fù)用系統(tǒng)采用1+1熱備的形式進(jìn)行建設(shè)。主、備復(fù)用系統(tǒng)各配置56個(gè)（或以上）ASI輸入端口。同時(shí)，主、備系統(tǒng)均具備支持48路（或以上）節(jié)目流的復(fù)用輸出處理能力。

節(jié)目源信號(hào)通過(guò)復(fù)用系統(tǒng)，按現(xiàn)用數(shù)字電視平臺(tái)相關(guān)節(jié)目參數(shù)，重新復(fù)用后（含EPG信息、EPG廣告等的注入），通過(guò)千兆GE端口輸出至主備調(diào)制系統(tǒng)，每個(gè)GE端口輸出24路節(jié)目復(fù)用流。

主備平臺(tái)各使用8個(gè)GE端口，分別將相應(yīng)復(fù)用組播流發(fā)送至市區(qū)主備調(diào)制系統(tǒng)和縣區(qū)主備IPQAM上。

4 加擾系統(tǒng)部分

主、備平臺(tái)各配置200套節(jié)目的加擾能力（如果設(shè)備按照節(jié)目流為加擾單位的，則需要配置48個(gè)（或以上）復(fù)用流的加擾能力），并通過(guò)交換機(jī)與現(xiàn)用的永新視博CA系統(tǒng)及數(shù)碼視訊CA系統(tǒng)進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)所有播出節(jié)目的同密加擾。

5 核心交換機(jī)部分

因?yàn)閺?fù)用系統(tǒng)需要同時(shí)向市區(qū)、縣區(qū)的主備調(diào)制系統(tǒng)傳送信號(hào)，所以，造成對(duì)復(fù)用系統(tǒng)GE端口的需求數(shù)量較大。為此，本設(shè)計(jì)方案中，如果復(fù)用系統(tǒng)配置的GE端口數(shù)量較少時(shí)，可以通過(guò)配置兩臺(tái)高性能核心交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)GE端口數(shù)量的擴(kuò)展；如果復(fù)用調(diào)制系統(tǒng)的GE端口滿足需求，可不配置核心交換機(jī)。

核心交換機(jī)系統(tǒng)采用1+1熱備形式建設(shè)，對(duì)復(fù)用系統(tǒng)輸出的節(jié)目信號(hào)進(jìn)行分發(fā)。主備復(fù)用系統(tǒng)各使用2個(gè)GE端口（每個(gè)GE端口輸出24個(gè)組播流，共輸出48個(gè)節(jié)目組播流），分別輸出至主備交換機(jī)，每臺(tái)交換機(jī)再使用8個(gè)GE端口作為分發(fā)輸出端口（每4個(gè)輸出端口與1個(gè)輸入端口劃分在一個(gè)VLAN下面），分別將相應(yīng)的組播流發(fā)送至市區(qū)及縣區(qū)的主備調(diào)制系統(tǒng)上。

為了防止交換機(jī)出現(xiàn)接收到組播地址時(shí)就進(jìn)行組播廣播的情況出現(xiàn)，需要在交換機(jī)上啟用IGMP Snooping功能，使得已知組播組的組播只會(huì)組播給指定的接收設(shè)備。

6 調(diào)制系統(tǒng)部分

調(diào)制系統(tǒng)采用1+1熱備的形式進(jìn)行建設(shè)。主備調(diào)制系統(tǒng)上的每個(gè)物理射頻端口輸出4個(gè)（或以下）頻點(diǎn)，主備系統(tǒng)共輸出96個(gè)調(diào)制頻點(diǎn)（主、備系統(tǒng)各輸出48個(gè)調(diào)制頻點(diǎn)），所有頻點(diǎn)采用64QAM的調(diào)制方式（符號(hào)率：6.875Ms/s），對(duì)所有節(jié)目流進(jìn)行調(diào)制輸出。

主、備調(diào)制系統(tǒng)各配置4個(gè)（或以上）千兆光端口，單一系統(tǒng)上的每?jī)蓚€(gè)千兆端口設(shè)置為一組主備端口，共兩組（每組端口下的主備端口各輸入24個(gè)相同的節(jié)目流），每組端口下的主備端口分別從主、備復(fù)用系統(tǒng)（或主、備交換機(jī)）收取節(jié)目流信號(hào)（調(diào)制設(shè)備根據(jù)自己所需的節(jié)目源，填寫復(fù)用系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)輸入端口號(hào)及節(jié)目流IP地址）。

7 縣區(qū)IPQAM的接入

目前，縣區(qū)公司的調(diào)制系統(tǒng)僅由一臺(tái)IPQAM構(gòu)成，其輸入信號(hào)源由市公司現(xiàn)用數(shù)字電視平臺(tái)負(fù)責(zé)處理和提供。因此，計(jì)劃在新平臺(tái)建設(shè)時(shí)，再為縣區(qū)分公司配置一臺(tái)新的IPQAM，并將其現(xiàn)用的IPQAM割接至新平臺(tái)上，實(shí)現(xiàn)縣分公司調(diào)制系統(tǒng)的1+1熱備份。

新建的主備平臺(tái)通過(guò)千兆端口各輸出2組TS over IP的組播加擾信號(hào)（每組信號(hào)包含2個(gè)GE端口，每個(gè)GE端口傳輸24路復(fù)用加擾流），分別傳送至縣區(qū)專用的主備IPQAM上（縣區(qū)專用IPQAM采取與市區(qū)調(diào)制系統(tǒng)相同的節(jié)目流接收方式，實(shí)現(xiàn)收流端口之間的1+1備份）。縣區(qū)專用主備IPQAM的輸出信號(hào)經(jīng)過(guò)射頻切換開(kāi)關(guān)選擇后，再送入縣區(qū)HFC網(wǎng)絡(luò)。

參考文獻(xiàn)

[1]姜秀華，張永輝，章文輝，等.數(shù)字電視原理與應(yīng)用[M].北京：人民郵電出版社，2003.

[2]魯業(yè)頻.數(shù)字電視基礎(chǔ)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.

[3]劉修文.數(shù)字電視有線傳輸技術(shù)[M].北京：電子工業(yè)出版社，2002.