深圳市無線傳輸系統設計與應用分析

謝永峰

摘? ?要：深圳市無線傳輸系統是基于數字微波傳輸和NI復用多業務傳輸設備等傳輸系統。基于同一體系的無線傳輸，同一基礎平臺，匯聚多種業務應用，可在任何拓撲形式結構上運行。實現多種業務靈活傳輸應用，深圳市國標地面數字電視單頻網所有信號的傳輸與交換，正向下發的節目源信號及回傳的監控信號，實現了HD-SDI，SDI，ASI，AES/EBU，IP等信號在星型網絡拓撲結構里靈活穩定傳輸，結合數字微波車實時新聞采集音視頻傳輸，實現現有主流業務的無線傳輸。

關鍵詞：NI;TDM;數字微波;無線傳輸;高效利用率;多業務

伴隨著廣播電視的數字化不斷推廣、互聯網業務的不斷增多，專業廣播和媒體網絡、數字地面網絡、移動電視網絡、IPTV和CATV傳輸網絡等各自業務都面臨著挑戰，對無線傳輸要求不斷提升。SDH數字微波不斷進步，及時滿足與適應了這些網絡的需求。深圳市無線傳輸系統就是基于SDH數字微波建設而成，并充分體現其應用價值。

1? ? 深圳市無線傳輸系統的簡介

深圳市無線傳輸系統主要由骨干網SDH數字微波、分體式數字微波、NI復用系統及車載系統組成。

1.1? 主要站點

骨干網SDH數字微波系統主要由8個微波站組成，其中梧桐山為中心，其他為廣電大廈、大南山、蓮花山、塘朗山、桐基山、坪山石場、麻雀嶺，建成星形結構的無線傳輸網，SDA數字微波示意如圖1所示。

1.2? 傳輸容量

骨干網SDH數字微波傳輸每個信道容量是155.52 Mb?？梢宰龀蒒個信道傳輸系統，總的傳輸容量就是N×155.52 Mb，可以大容量無線傳輸。分體式數字微波總的傳輸容量可達10 G。

1.3? NI多業務傳輸接口

NI設備分為Nimbra688，Nimbra680，Nimbra360等，利用不同的接口終端板，直接接入SDI，ASI，AES/EBU，IP等接口板卡，實現電視節目、視頻、IP數據、語音/VoI、時鐘頻率信號等業務的傳輸，通過光纖接入骨干網SDH數字微波和分體式數字微波設備光接口板，實現多種業務無線傳輸。

1.4? 多種方式的保護，提高可靠安全性

深圳市無線傳輸系統的保護方式，主要在NI復用系統里實現。NI復用系統具有自動發現鏈路中斷與自動恢復功能，也可以預先設置恢復路由，設置優先通道第一時間切換，靈活可靠，實現業務保護。允許業務設置為1+1保護，兩條通道同時傳送業務，業務切換仍然保證通道間的分離，實現無縫切換[1]。

圖2是優先通道切換，正常通道是經過一個X虛線通道，中斷后，設置優先通道是實線通道，第一時間切換到這條通道。圖3是1+1保護切換，正常情況是實線通道和虛線通道同時傳送業務，虛線通道中斷后，NI從設備中自動選擇另一通道的信號，無縫切換，不影響業務正常傳送。

1.5? 高利用率和高容量傳輸交換能力

NI的TDM技術，TDM就是時分復用模式，時分復用是指一種通過不同信道或時隙中的交叉位脈沖，同時在同一個通信媒體上傳輸多個數字化數據、語音和視頻信號等的技術。采用的協議為每幀125 ms，每幀分為64個小的時間片，時間片分為控制和數據時間片，時間片的數量取決于連接的速率，每個時間片的容量為512 kbps，也就是在這個傳輸體系里，最小單是512 kbps，每一條連接（通道，電路）都以512 kbps為單位分配恒定并且100% QoS的帶寬，極高的帶寬利用率實現非對稱傳輸。傳統SDH網絡分等級復用，SDH傳輸業務信號時各種業務信號要進入SDH的幀都要經過映射、定位和復用3個步驟：映射是將各種速率的信號先經過碼速調整裝入相應的標準容器（C），再加入通道開銷（POH）形成虛容器（VC）的過程，幀相位發生偏差稱為幀偏移。定位即是將幀偏移信息收進支路單元（TU）或管理單元（AU）的過程，它通過支路單元指針（TU PTR）或管理單元指針（AU PTR）的功能來實現。復用則是將多個低價通道層信號通過碼速調整使之進入高價通道或將多個高價通道層信號通過碼速調整使之進入復用層的過程。SDH采用的信息結構等級稱為同步傳送模塊STM-N，SDH采用的信息結構等級稱為同步傳送模塊STM-N（Synchronous Transport，N=1，4，16 ，64），最基本的模塊為STM-1，4個STM-1同步復用構成STM-4，16個STM-1或4個 STM-4同步復用構成STM-16;與傳統SDH網絡不同，NI實現通道化不分等級，任意容量任意組合復用，目前最高可達到80 Gbps，未來可達到更高。Nimbra360可達2.5 Gbps，Nimbra688可達80 Gbps。

1.6? 分體式數字微波

分體式數字微波，為提供全IP的有線和無線的智能融合網絡，提供更加靈活和可靠的傳輸。支持微波和光傳輸，支持切換和匯聚功能，支持E1到STM-1，承載級以太網到10 GbE以太網，TDM PWE和分組數據的傳輸，并且提供更高的吞吐量和更低的時延，同時避免了TDM-over-Packet，QoS和路由保護等不同的TDM/分組回傳技術引起的網絡可靠性問題，領先的交叉極化傳輸技術與無損自適應調制解調方式、獨立的交叉連接與分組交換能力，在混合網絡向下一代IP/移動網絡演進過程中提高了網絡性能、改善了網絡傳輸能、提高了網絡的靈活性[2]。一端通過光纖連接NI復用接入骨干網SDH數字微波傳輸系統，另一端在車載系統，通過不同的接口接入不同的業務，ASI碼流或IP數據等。

1.7? 車載系統

車載系統的主要設備有：攝像機、分體式數字微波、全向發射接收天線、黑場信號發生器、數模轉換器等設備。

2? ? 深圳市無線傳輸系統的應用

骨干網SDH數字微波系統主要由8個微波站組成，其中梧桐山為中心，廣電大廈、大南山、蓮花山、塘朗山、桐基山、坪山石場、麻雀嶺、建成星形結構的無線傳輸網，各微波站安裝高靈敏全向接收天線以及分體式數字微波。信號傳輸如圖4所示。

新聞現場直播：在具體的一個地點直播現場，選擇相應最近可視的微波站。攝像頭從現場錄像，視頻信號通過線纜接入分體式數字微波，通車載分體式數字微波連接微波站，微波站分體式數字微波接通后通過光纖接入NI360，進入骨干網SDH數字微波傳輸系統，SDH數字微波傳輸系統通過中心站梧桐山傳輸至廣電大廈，最后從NI688業務口出來視頻信號接入直播室，實現新聞回傳。

3? ? 結語

SDH數字微波和分體式數字微波傳輸系統，實現靈活和可靠的無線傳輸。NI多業務傳輸系統，同一基礎平臺，匯聚多種業務應用。通過深圳市8個高山微波站，實現無線傳輸，以最低的運營性支出和綜合資本支出達到百分百的服務質量，為廣播電視等業務傳輸，提供十分好的解決方案。同理，目前在前端新聞采訪設備，可以使用5G信號傳輸，但同樣用這樣設備接入此系統，也是多一種傳輸手段，更安全更可靠。

[參考文獻]

[1]江曉林，楊明極.通信原理[M].哈爾濱：哈爾濱工業大學出版社，2010.

[2]江錦祥.計算機網絡與應用[M].北京：科學出版社，2009.

Abstract：Shenzhen wireless transmission system is based on digital microwave transmission and NI multiplexed multi-service transmission equipment and other transmission systems. Based on the same system of wireless transmission， the same basic platform can aggregate multiple service applications and can run on any topology structure. Achieve a variety of business flexible transmission applications. Shenzhen City GB terrestrial digital TV single frequency network transmission and exchange of all signals， the forward of the program source signal and the return of the monitoring signal， to achieve HD-SDI， SDI， ASI， AES /EBU， IP and other signals are transmitted flexibly and stably in the star network topology， combined with digital microwave car real-time news collection audio and video transmission to achieve wireless transmission of existing mainstream services.

Key words：NI; TDM; digital microwave; wireless transmission; efficient utilization; multi-service