電臺IP 網絡應急廣播系統的設計與調試

國家廣電總局北京廣播電視維護中心 周欣國

為了徹底解決地處偏遠山區電臺部分區域手機信號無法有效覆蓋而導致的緊急情況發生時的應急通訊問題，設計了一套IP 網絡應急廣播系統，通過采用點對點廣播和分區廣播兩種通信模式，保證了應急突發事件情況下的信息暢通和駐臺人員的快速反應。

由于地處偏遠山區的大功率廣播發射臺臺區部分區域手機信號無法有效覆蓋，存在一定的信號盲區，造成了應急突發情況下信息交換不通暢、人員到位不及時、突發事件處置遲緩等問題，給安全傳輸發射及電臺安全造成了威脅。為了徹底解決信號盲區覆蓋以及緊急情況發生時的應急通訊問題，保證安全播出工作的順利進行，設計一套符合電臺使用要求的IP 網絡應急廣播系統勢在必行。

1 系統設計簡介

1.1 系統設計簡介

以某廣播發射臺為例，對IP 網絡應急廣播的設計及調試進行闡釋。

系統依托內網運行，以多個核心服務端軟件為平臺對系統及各終端設備進行統一管理和監測，整套應急廣播系統在全臺可以設置多個分區，每個分區以光電交換機為跳點，分別連接數字終端和信號鏈路。

系統采用點對點廣播和分區廣播兩種通信模式。其中，點對點廣播是指IP 數字話筒對系統內的單一數字音箱喊話；分區廣播是指IP 話筒對系統內不同位置的多個數字音箱同時喊話。整套系統由服務端控制軟件和接入層各網絡終端組成，接入層以光電交換機為跳點，負責各終端設備和光纖鏈路接入。整套系統在全臺設有7 個物理接入點并劃分為8 個邏輯分區。在手機信號盲區接入點設置1 部IP 話筒外接2 部數字音箱，其他物理接入點均設置1 個IP 話筒外接1 個數字音箱。每個接入點對應一個邏輯分區，其中第8 分區為全臺廣播。

1.2 光纖走線和終端接入方案

光纖走線干線鏈路采用4 芯光纜鋪設，信號通路采用一主三備方案，即各接入點采用光電交換機以一芯橋接的方式負責各組終端設備的接入與通信鏈路的連接，余下3 芯作為干線鏈路備份。為了有效降低損耗，采用干線光纖熔接機熔接主光纜和尾纖。該方案的優點是節約光纖資源，投入成本低，剩余光纖可為今后臺區通信網絡平臺的搭建以及各終端設備的接入提供充足的備份鏈路資源。如圖1 所示為光纖走線及終端接入示意圖。

圖1 光纖走線及終端接入示意圖Fig.1 Schematic diagram of fiber routing and terminal access

2 IP 網絡應急廣播系統的安裝與調試

2.1 控制平臺核心軟件

IP 網絡應急廣播系統主要依托核心服務端軟件、數字音頻管理軟件、領導工作站軟件、采播服務端軟件和數字終端IP 設置軟件等5 個軟件平臺對系統進行整體運維管理。

2.2 核心服務端軟件

核心服務端軟件負責整套系統運行數據的集成和控制，既是系統的數據集成平臺，又是核心控制部分。要對整個系統進行有效監測管理，必須確保核心服務端軟件平臺在系統運行的同時正常開啟。

安裝時，在光盤上運行核心服務器安裝程序“Server_SetupDog.exe”，安裝完成后，桌面將顯示已經完成的安裝程序，如圖2 所示。雙擊核心服務器軟件圖標或選擇打開核心服務器軟件主菜單下的數字網絡音頻廣播系統，相應的圖標在啟動后出現在任務欄里。

圖2 完成安裝程序Fig.2 Completes the installation

2.3 數字音頻管理中心軟件

音頻管理中心軟件負責對各終端設備的音量參數、聲卡模式、靈敏度等屬性進行設置并對終端設備的實時在線狀態進行監測。安裝時，在光盤上運行核心服務器安裝程序“Manager_Setup.exe”，安裝程序完成后，在桌面顯示如圖3 所示的數字音頻管理中心圖標；進入管理界面，可雙擊數字音頻管理中心軟件圖標或者在數字網絡音頻廣播系統主菜單中選擇打開數字音頻管理中心軟件。軟件啟動后，將出現初始登錄窗口，輸入登錄密碼即可進入界面。

圖3 數字音頻管理中心Fig.3 Digital audio management center

2.4 領導工作站軟件

領導工作站主要是對平臺管理權限的劃分，即對一級管理員、二級管理員和普通登陸者的軟件平臺使用權限進行設定。在光盤上運行核心服務端安裝程序“Client_Leader_Setup.exe”，完成安裝程序后，將在桌面顯示領導工作站圖標，如圖4 所示。進入領導工作站管理界面，雙擊領導工作站軟件圖標或打開數字網絡音頻廣播系統主菜單下的領導工作站軟件，軟件啟動后，登陸窗口輸入登錄密碼，即可進入領導工作站軟件管理界面。

圖4 領導工作站Fig.4 Leads the workstation

2.5 采播服務端軟件

采播服務端軟件負責采集語音信息，將語音效果分析、通話時間、狀態等參數上傳至核心服務端。安裝時，運行光盤上的運行核心服務端安裝程序“AudioCap_Setup.exe”，完成安裝程序后，在桌面顯示如圖5 所示的采播服務端軟件圖標。

圖5 采播服務端Fig.5 Broadcast server

2.6 數字終端IP 設置軟件

IP 設置軟件，負責對各終端設備的IP 地址、編號、分區號以及主服務器地址、啟動模式等屬性進行具體設置。安裝時，運行光盤上的核心服務端安裝程序“setip.exe”，按提示完成安裝程序，將在桌面顯示數字終端IP設置，如圖6 所示。雙擊打開IP 設置軟件，輸入密碼后可以顯示初始登錄界面。

3 系統各硬件設備安裝與調試

核心軟件安裝啟動完成以后，就可以使用上述軟件平臺對各終端參數進行逐一設置和整體調試。

3.1 終端IP 地址和分區編號設置

準備好PC 和交換機，采用一對一模式，即一次只用一個系統終端連接到網絡，將PC、交換機、系統終端打開，計算機和終端通過雙絞線連接到交換機(計算機需要設置一個固定的IP 地址)；運行計算機終端“數字終端IP 設置”軟件，進入數字終端初始設置界面，點擊“查詢”按鈕，即可連接到數字終端，并對終端設備編號和IP 地址進行設置。

3.2 系統整體調試

終端設備基本參數設置完畢后需要在核心服務端軟件平臺查看參數是否已被正確修改并且測試各終端的實時運行狀態（信號輸出和接收狀態、丟包率、設備反映靈敏度）。隨后將各終端接入各網絡跳點，準備整體調試。

整體調試過程中，首先要確認各終端的在線狀態在軟件管理平臺上都能被實時監測，如果出現掉線或者接入狀態不穩定的情況，需要檢查終端對應接入點的網口和網線接入情況，即水晶頭是否有問題，交換機接口是否松動，或者雙絞線是否斷裂。確認各終端的網絡接入狀態正常以后，就應該使用每個接入點的IP 話筒以點對點和分區廣播的模式分別對其他終端進行語音通話測試，觀察各終端的語音輸入和輸出的實時效果和靈敏度，配合軟件平臺對各終端話筒和音箱的音量大小、波特率、音頻模式和聲卡選擇等參數進行調整，直到調試出滿意的效果。防水音柱音量一般調整為70dB 左右，普通音像音量一般調整為50dB 左右，音量太大會出現嘯叫，音量太小影響聲音有效傳輸距離。在整體調試過程中，如果出現個別終端設備不能實現正常語音通信，但在軟件平臺上又能查詢到該終端運行狀態的情形，就需要在音頻管理軟件中查看問題終端屬性，檢查“指定服務器IP 地址”是否填錯，再檢查服務器是否開機并正常服務，如果服務器服務正常，則有可能是服務器沒有連接上網絡。另外，還有一種情況是有兩個或以上的終端設置了同一個數字終端編號，這時需要留意觀察管理中心的“終端狀態”列表中哪個終端一直出現反復斷線上線的狀態，并且兩次上線的IP 地址都不同即可找出該終端。調試完各終端的網絡連接和語音通信效果后，最后將系統語音通話優先級進行設置，本系統的全臺廣播模式優先級為最高級（1 級）。

4 結語

IP 網絡應急廣播系統的設計、安裝和調試，徹底解決了信號盲區覆蓋以及緊急情況發生時的應急通訊問題，系統整體運行狀態穩定可靠，各項指標均達到設計要求。并且，通過工程實踐，提升了技術人員對應急廣播系統的整體認識和各軟、硬件設備的了解，為后期的維護工作積累了經驗。