贵州广播电视台SDH传输系统

2014-09-18罗信海周士勇袁高升

电视技术 2014年4期

罗信海，张林，周士勇，袁高升

（贵州广播电视台播控传送中心，贵州贵阳 550002）

随着广播电视事业的不断发展，电视节目的传输方式也在不断更新，因此在新形势下对电视节目的安全播出提出了更高的要求。然而，电视节目的安全传输作为电视节目安全播出的重要环节之一，安全保障必不可少。因此，构建高稳定、高性能的传输系统更为必要。

同步数字传输体制（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）[1]是一个融复接、线路传输及交换功能于一体的由统一网管系统管理操作的综合信息网络，可实现网络有效管理、动态网络维护、开业务时的性能监视等功能，有效地提高了网络资源的利用率，满足了广播电视传输网的信息传输和交换的要求。

1 设计前提

1）国家广播电影电视总局对广播电视安全播出的要求。

节目传输的安全性和稳定性是广播电视安全播出的要求。2011年7月，国家广播电影电视总局颁布的第62号令《广播电视安全播出管理规定》第一章第七条规定：安全播出责任单位应当加强制度建设，采取多种措施保障广播电视安全播出。第八章第四十四条规定：安全播出，指在广播电视节目播出、传输过程中的节目完整、信号安全和技术安全。由此可见，电视节目安全播出的重要性。

2）贵州广播电视台节目传输的需要。

贵州广播电视台原来的基于Optix 155/622H SDH传输系统已经运行多年，其优良的稳定性是值得肯定的。但其在资源上和安全性能上已经不能满足目前贵州广播电视台节目信息的传输要求，进行改造升级迫在眉睫。

（1）节目安全性差。Optix 155/622H SDH系统是单链路传输方式，一旦这条光缆中断，所有节目的播出业务将全部中断。

（2）带宽资源窘境。Optix 155/622H SDH系统的两条线路传输带宽分别为155 Mbit/s和622 Mbit/s。随着节目的增加，卫视高清频道的播出，已经不能满足贵州广播电视台节目传输的要求。

因此，本文总结工作中遇到的问题并进行分析研究，决定重新建设一条安全可靠的新系统——贵州广播电视台SDH传输系统，以保证贵州广播电视台节目的安全传输要求。

2 SDH基本的传输原理

2.1 SDH的优点

1）通信容量大，传输性能好，具有灵活的分插功能；

2）有强大的网络管理能力和自愈能力；

3）有标准的光接口和电接口规范，具有后向兼容性和前向兼容性。

2.2 SDH速率等级

1）SDH传输平台光接口速率

SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N，最基本的模块为STM-1[1]，其速率为155.520 Mbit/s。目前SDH只能支持一定的N值，即1，4，16，64等。

SDH速率等级为：STM-1，155.52 Mbit/s（下文简称 155M）；STM-4，622.08 Mbit/s（下文简称622M）；STM-16，2 488.32 Mbit/s（下文简称2.5G）；STM-64，9 953.28 Mbit/s（下文简称10G）。

2）SDH传输平台电接口速率

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

根据各种接口的数据传输速率，可以非常灵活地配置各种信息资源，使用E1，E3，DS3接口的不同组合，设计出高效且非常节约通道资源的传输方案。

例如，DS3接口的传输速率为44.736 Mbit/s，根据（188，204）编码，实际有用的信息是：44.736 Mbit/s×188/204=41.277 Mbit/s，每套节目传输速率约6 Mbit/s，可以把6～7套广播级节目的码流复用适配成DS3格式。目前贵州广播电视台正是采用这种接口方式对节目信息进行传输。

3 系统设计及构成特点

3.1 设计思路

贵州广播电视台SDH传输系统Optix OSN3500[3]设备必须具备以下功能：

1）设备群路侧可提供STM-16的光接口，支路侧为E1，E3/DS3，140 Mbit/s电接口。

2）该设备应具有灵活的SDH VC交换矩阵，同时支持高低阶交叉类型，并提供从STM-1、STM-4到STM-16的全速率的TDM业务。

3）交叉连接方向应不少于：群路到支路、支路到群路、群路到群路、支路到支路。

4）连接类型为：单向、双向、广播、环回。

5）支路接口在支路侧应可以进行任意配置。在改变和增减支路口时，不应对其他支路的业务产生任何影响。

6）设备的交叉板、电源板、时钟板和主控板等关键模块必须冗余配置。交叉板应能实现故障时在运行业务的无损伤切换。

7）所有板卡要求能支持热插拔。

3.2 构成特点

系统结构如图1所示。

1）系统条理性很强

整个系统分4个机柜（电源机柜、综合机柜、适配器机柜、解码器机柜）进行设计安装，条理清楚，易于维护。

2）系统安全级别高

（1）业务处理安全性能强。系统配备的板卡性能较强且均是1∶1在线备份。当主路板卡出现故障时，能自动启用备用板卡，保证传输业务不中断。

（2）具有优越的网络自愈性。从综合机柜处理完信号后，分别从主、备STM-16板输入输出光信号接入环网。如果此时在播状态下的光缆中断，系统会将业务无缝切换到另一条光缆进行传输，充分利用了环网的优越性，从而保证播出不间断。

（3）供电系统有较高安全性。电源柜使用蓄电池2组（-48 V），互为主备对系统进行不间断供电。在供电方面，首先考虑安全备份，设计为两路外电输入，且两外电均为贵州广播电视台主备UPS供电。即使两外电同时中断，电池也能支持系统供电6 h以上，以提供足够的时间启用应急发电车和市电恢复。

3）系统信号流程规范

上下行信号，互不干扰。

（1）节目上行

贵州广播电视台高标清节目（贵州卫视高清频道、贵州1～7套、睛彩贵州、天元围棋频道、摄影频道、家有购物频道等节目）通过节目上行传往网络公司和中国有线。

（2）节目下行

接收来自中国有线的国干网信号（CCTV数字TS流）和CBA信号；接收来自网络公司的贵州省8个地州市新闻素材信号。

4）系统带宽较宽，资源丰富

该系统单子架2.5G（即2 488.32 Mbit/s），最大可平滑升级到10G（即9 953.28 Mbit/s）。业务扩展很方便，升级自由。

5）系统调度灵活

该系统有超强的网络映射功能，满足一条多用。贵州广播电视台传往网络公司的数字平台信号就是通过网络映射功能同时传往中国有线。

4 系统接入及主要功能

1）根据本系统的设计，所用接口板为D75S和D34S。1～8槽位、11～16槽位为信号处理板，8、11槽位是光板SL16A，9、10槽位是交叉时钟单元PSXCSA，17、18槽位是主控单元GSCC，27、28槽位为电源板PIUB，37槽位辅助单元AUX可以连机进行参数配置和查看报警信息。其中板卡槽位对应关系及说明见表1，子架配置图见图2。

表1 所配板卡槽位对应关系及说明

图2 子架配置图

2）Optix OSN3500 SDH传输系统信号流程如图3所示。该系统所有信号均采用透明传输。

图3 SDH系统流程图

3）Optix OSN3500 SDH传输系统节目规划如图4所示。为了使系统的兼容性更好，调度更为灵活，几乎所有设备都采用了统一品牌。只有为数不多的3套设备用于接收和发送国干网信号而采用专用适配器。

图4 节目规划图

4）接入传输环网。系统在搭建时充分考虑了较高的安全保障级别和经济型并重的网络结构，特选择了单环网络结构，如图5所示。在性能保护上，系统业务采用复用段保护环方式进行倒换保护。环形网具有较强的自愈功能。正常工作时，信息是沿顺时针和逆时针两个方向同时在线传送。在接收站，选择两个方向中的一个作为主信号，另一个作为备用信号。当主信号（在播信号）断开后，备信号会自动无缝接入，不影响节目的播出。

图5 传输环网

5 贵州广播电视台Optix OSN 3500常见告警信息

通过设备单板的告警指示可了解设备的工作状态，有利于工作人员对设备进行故障判断，并对其更好地维护和管理。常见指示灯告警信息如表2所示。

6 结束语

贵州广播电视台OPTIX OSN3500 SDH传输系统，单子架2.5G（即2 488.32 Mbit/s），已经满足台内现有各项业务传输的要求，也能满足贵州卫视高清频道的传输需求。随着电视台各项事业的高速发展，传输业务将不断增加，此系统可以根据需求进行平滑升级，最大可以支持10G（即9 953.28 Mbit/s）。该系统正式投入运行以来，保证了节目的安全播出，传输性能稳定。另外，作为一个先进的SDH传输系统，其高带宽、兼容性好、节目映射强、调度灵活等优点也得到了广泛认可。