CMMB发射监控系统设计与建设

刘文俊，廖世敏

（黄石市广播电影电视局 湖北龟山发射台，湖北 黄石 435000）

CMMB发射监控系统设计与建设

刘文俊，廖世敏

（黄石市广播电影电视局 湖北龟山发射台，湖北 黄石 435000）

武汉市CMMB覆盖网存在大量的无人值守发射站，为了实时监控各发射站的运行情况，并为运维工作提供有力的支持，湖北中广建设了一套完善的监控系统。依靠该系统，工作人员可通过软件或网页实时监测各发射站的设备运行及开路信号情况，当出现异常时监控系统会发出警告并记录，技术人员也可通过该系统远程对发射站部分设备的配置和运行进行调整。从系统构成、系统功能及实施效果等多方面详细介绍了该监控系统的设计思路与建设方式。对今后进行类似系统的设计建设提供了宝贵的经验和参考依据。

CMMB；运维；监控

中国移动多媒体广播（以下简称CMMB）是一套国内自主研发，利用无线数字广播网向手机、笔记本电脑等移动终端设备提供广播电视节目和信息服务的系统。CMMB是全国广电行业首次统一建设和产业运营的项目，其中湖北省CMMB的网络建设和运营由湖北中广传播有限公司负责。武汉市作为湖北省省会及经济中心，其CMMB单频网是全省覆盖网的重中之重[1]。

根据《广电总局办公厅关于将移动多媒体广播电视纳入安全播出管理的通知》的要求，为推进CMMB安全播出管理规范化，总局将CMMB运行管理和质量考核工作统一纳入总局安全播出管理体系，CMMB的安全播出在整个广播电视传输覆盖网中担负着越来越重要的责任[2]。同时随着网络建设的逐步推进、手机电视用户群的不断扩大，CMMB的市场运营、用户对信号覆盖范围、信号的播出质量提出了更高的要求[3]。为减少用户投诉、保证网络设备运行可靠，必须加强对CMMB电视发射机设备进行运行状态的实时监测和发射信号的有效控制，确保播出安全可靠，保障运营网络的正常运行[4-5]。目前CMMB发射站以无人值守站为主，因此，建设一套能够远程实时监控所有发射站运行情况的系统迫在眉睫。武汉市也成为该系统建设的首要考虑城市。

1 项目背景

武汉市现有CMMB发射基站21个，各发射点分布距离远且分散，人工长时间本地监控困难，出现故障仅靠技术人员巡检或用户投诉才能发现，已经严重影响了CMMB安全播出管理工作。这样，急需建设一个基本能反映武汉市CMMB系统的运行状况，对基站和主站开路接收设备的监控管理信息系统。由于各发射站使用的设备存在差异，且CMMB码流的传输方式也各不相同，因此监控系统设计建设时必须针对不同情况的站点提供不同的实施方案，这也为整套系统的建设提出了挑战。

武汉市CMMB监控系统首批选取5个有代表性情况不同的站点，系统建设完成后，能够实时监控设备的各种工作状态，检测电视信号的覆盖信息，能够对电视通信设备进行统一、高效、实时的管理。下一步，将按照这5个站点的建设方式，实现武汉地区所有21个发射点的CMMB监控系统建设。

2 建设目标

系统建设的总体目标是搭建一套符合湖北省广电局监测中心的运维管理体系，服务于CMMB播出特点的运行维护管理系统平台。

系统主要功能包括：

1）远程监控包括发射机、前端设备和传输设备的各发射站点播出设备，接收从设备上读取的发射站工作状态，随时了解发射设备的运行情况。

2）实现对发射站点附近播出信号的开路接收，监测信号质量、业务内容。同时检测表征图像质量的信道功率、载噪比、误块率、多径等参数。

3）支持多种网络媒介的传输接入方式。且核心设备成本低廉、配置简单、维护较易，能根据业务需要在最短周期内部署在指定的监控点。

4）系统设备操作简洁性、多样性，具有先进性、软件可升级、兼容性、开放性、稳定性以及安全性等特点。

3 系统构成

3.1 平台架构

台站监控系统之间采用C/S软件架构模式，实时性和可靠性强，同时在B/S软件架构模式下支持台站工作状况和数据浏览。监控系统整体技术方案的拓扑图如图1所示。

图1 监控系统整体技术方案

监控系统的4个部分如下：

1）核心管理平台。核心管理平台分两部分：其中设备监控系统主要包括数据库服务器、Web服务器、应用程序服务器等，具有监测业务统一管理、业务统计、业务分析、数据备份等系统功能；而开路信号监测系统则实现CMMB开路信号的监测信息的统一管理、分析和记录。

2）监控终端。监控终端主要包括本地前端数据采集设备和远程监控终端。这些设备主要包括发射机、激励器、功放、采集器、解扰监测前端等。

3）传输网络。通过电信通信传输网络实现监测现场、核心管理平台、监控中心的信息互联。

4）监控中心。监控中心是系统与使用者的互动界面，用户可以通过B/S客户端屏幕显示方式实现对监控对象的管理。在得到授权的情况下，用户可以通过传统监控终端或B/S方式完成各系统功能的访问。

3.2 组网方案

因每个发射点距离比较远，前端机房与发射站点之间的码流传输方式也各不相同，因此监控信号的传输也采用多种连接方式，可以是光纤、E1、3G无线、微波、ADSL等任何一种传输网络，以能利用现有码流传输链路为首选。发射站数据采集及传输平台建设在发射站部署数据采集设备，将纳入监控系统的播出设备、辅助设备采用实时、定时或触发上报方式，通过多种传输手段（包括短信、微波、光纤等）将设备监测数据发送到监控平台。目前数据采集器只支持IP包发送，需通过适配设备转换成与码流传输链路相适应的信号。为防止监控数据和码流数据互相干扰，应将两路数据隔离开。CMMB监控系统组网如图2所示。

图2 CMMB监控系统组网

1）对于IP专线传输的发射站，在传输两端加上交换机并划分VLAN即可。如图3所示，为防止数据串扰，在传输两端的交换机上划分的VLAN，原码流数据使用默认的VLAN1，监控数据使用VLAN2（具体VLAN号实施时确定），开路信号监测使用VLAN3（具体VLAN号实施时确定）。

2）对采用E1传输的发射站，可增加一个E1端口，并在传输两端增加协转器。

如图4所示，采集器通过单独的E1线路与监控系统的VLAN2相连。

图3 采用IP专线传输的发射站方案

图4 采用E1传输的发射站方案

3）对采用光纤直接传输的发射站，可将光端机改为带网口的双向光端机，实现码流和监控IP数据的单纤传输。如图5所示，双向光端机有ASI和RJ-45两种接口，ASI接口用于码流传输，RJ-45用于监控数据的传输，采集器通过光端机与监控系统的VLAN2相连。

图5 采用光纤传输的发射站方案

以上为针对武汉市主要的3种码流传输方式，所采用的监控网络组网方案。

4 系统功能

4.1 实时监测

1）对发射机、激励器等播出设备的工作状态进行实时监测和控制。除了能够远程对播出设备进行监测外，设备在紧急状态下（报警条件、门限可以远程控制，设置如发射机降功率、停机，GPS频率失锁，前端或节传系统信号丢失等）上报监控平台报警信息；接收监控平台下发的控制指令，对播出设备进行远程操作、控制。

2）对前端设备、传输设备进行网络管理和监控。前端设备包括卫星接收机、复用器等，传输设备包括光端机、微波设备以及相关适配设备。监控系统预留相关设备接口，除可实现对设备运行状态、告警信息进行随时监控外，对复用器做到配置下发、播出业务查询等业务层面的监控。

3）采集服务器。有完善的各种状态指示灯，能够快速有效地定位各设备之间的通信链路故障。

4）通过CMMB解扰监测前端实时监测CMMB开路信号，完成信道指标测量、码流监测、加密节目解扰、PMS码流打包组播和监测数据组播等功能。故障录像、监测报警数据和采集信息实现本地存储，并实时上传至中心监管平台。

4.2 监控报表

监控报表模块主要功能包括：数据统计、报表打印和数据输出功能；功能参数的历史存储以及检索浏览；故障报警以及历史报警信息的存储检索；发射点的报警和停播时间信息统计（录像存储保存约30～60天，其他数据保存一年半以上）；提供用户修改Excel格式报表和自定义报表的功能；能够自动发送电子邮件及短信通知功能。

4.3 告警管理

对设备的告警信息进行处理，包括告警确认、告警查询和实时告警显示等功能。告警信息实时显示如图6所示。

图6 告警信息实时显示（截图）

系统报警主要功能如下：

1）可通过电话语音、短信、客户终端产生告警信号。

2）记录各种告警信号，并提供查询功能、指标要求。

3）语音报警可预置的电话号码无限制。

4）有故障告警信息时自动拨打预设的手机，用语音方式告知相应人员。

5）可根据事故等级拨打相应人员手机。

6）通过权限，通话时以互动方式选择汇报项目。

7）记录拨打电话情况（包括号码、时间、拨通或占线等）。

8）能通过短信息报警告知相应人员。

9）当基本工作状态参数偏离设定值，以及恢复正常后，向各监控平台和指定的手机分别发出故障告警和恢复信息；语音报警能及时报出故障类型及故障位置。

10）各级监控平台客户端界面的报警状态分为红色、橙色。对于停播、停电情况为红色；对于其他故障隐患表现为橙色。

11）各级监控平台客户端报警响应时间小于1 s。

4.4 运维事务

提供运维事务处理功能，主要包括如下内容：

1）运维工单管理：包括运维工单的编辑、添加、删除、下发、保存等，具体界面如图7所示。

2）故障工单管理：与运维工单管理功能一致。

3）值班管理：以日历的形式显示值班信息，同时可以添加和修改值班人信息等。

4）值班日志维护：对值班日志进行管理，包括记录、删除、查看、查询等。

5）通知管理：提供在不同用户间发送和接收通知的功能，可以新建、修改、删除和下发通知；同时能按条件和类别查询通知信息。具体界面如图8所示。

图8 通知管理界面显示（截图）

4.5 统计分析

为系统提供各种统计分析功能，包括设备信息的分类统计和告警信息的统计等，提供Word、Excel、PDF等格式的报表输出。主要包括告警信息统计和基础信息统计，告警信息统计以报表、图形和图表的形式表现，可以按照告警区域、告警设备、告警状态和告警时间对告警信息进行查询统计，统计结果包括告警名称、设备名称、发射点名称、告警状态、告警级别、告警时间等，具体界面表现形式如图9和图10所示。

图9 告警统计分析报表显示（截图）

图10 告警统计分析图表显示（截图）

基础数据统计包括按发射点的设备数量统计，可以按照设备类型、设备所在的发射点对基础数据进行查询，统计结果以列表和图表的形式表现，如图11所示。

图11 基础信息统计分析显示（截图）

5 实施效果

武汉市前期5个CMMB发射站点的监控平台已部署调试完成，从实施效果来看，基本达到了设计的要求，能满足站点实时监测、报警及运维事务管理等功能，提高了运维工作效率，确保了安全播出。

[1] 徐垚.移动多媒体广播电视监测设备布置方法研究[J].广播与电视技术，2001，25（4）：34-37.

[2]袁晓波.浅谈信号覆盖测试在CMMB监测业务中的应用[J].广播与电视技术，2012（2）：126-128.

[3] 张旭辉，董思成，陈增志.中国移动多媒体广播智能网络监测系统的设计与实现[J].电子设计工程，2012（6）：74-76.

[4]肖军.对CMMB系统优化的思考[J].广播与电视技术，2012（8）：126.

[5]朱生巍，陈志刚，刘旻，等.无人值守机房CMMB发射机远程监控的实现[J].电视技术，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

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2014-07-09

【本文献信息】刘文俊，廖世敏.CMMB发射监控系统设计与建设[J].电视技术，2014，38（22）.