广电发射台远程监控系统数据传输方法探析

2018-08-21蒋建领

传媒论坛 2018年9期

蒋建领

（浙江省绍兴市上虞区广播电视总台，浙江绍兴 312300）

一、引言

随着计算机互联网技术的出现，对传统广播电视技术产生了巨大的影响，当然两者间已经在一定程度上有了有机的融合。而促进新技术有机融合的基础包括数字技术、光纤技术、IP技术和高速通信技术等，这给广电行业发展带来了契机。比如高山台要想建立一套高效、性价比高、安全的数据监控传输通道，就面临着诸多困难。一套完整的监控系统是由数据采集、远程数据通信和监控管理三大系统组成，简单地说监控系统的实质就是远程数据通信。如何建立起能长期、稳定、高效和安全的数据传输通道，技术方案的选择和建设成本控制，是监控系统中实施难度最大的。为此，下面就当前可选择或可实现的传输技术和手段做一些粗浅的分析。

二、发射机房远程监测和控制的困难与优势

一是中国幅员辽阔，人口众多，地形复杂，各地的广播电视发射台（站）分布众多、范围广，建设年代和经济条件各不相同，特别是在高山台机房的建设发展上有很大差别。在同一地监测中心至发射台（站）机房距离短的百米或数百米，不在同一地的数公里，有的甚至达百公里，大多数情况下要求传输距离都很长。工程量大、成本高是远程监控的主要难点。二是应用场景不同节点多，如图声监控、固定量变监测、设备运行参数和质量监控、安全监控报警类等多方面的需求。三是设备通信接口标准不一，不同厂家不同类型设备的基本通讯口标准有其国定的方式，如RS232 RS422 RS485 SNMP TCP/IP等多种通讯方式，要想统一或更改是极为困难的，也是不现实的。四是系统质量要求高，必须能长期、稳定、可靠运行，其防破坏和抗干扰等安全性能要求也很高。

实现高山发射台机房现代化管理和控制，紧跟时代技术步伐，实施自动化、智能化的管理和控制，这已成为国内众多发射台和相关厂家技术升级改造的必然选择及努力的方向，这也是广电行业急需的内生动力，市场广阔，潜力巨大。

三、数据传输技术路径

（一）有线短途传输

发射机房距离监控中心较近，比如在一幢大楼内或大院内，可采用RS485通讯或局域网TCP/IP通讯方式传输，将监控数据信息传至监控中心机房统一进行数据存储、检测、监视和控制等处理即可。这种方式属于有线介质传输，线路搭建成本最低。

（二）有线无线中距传输

1.光纤通讯

因用石英做成的光纤其透过光线的能力非常强，只要在光线中附加上多种信息，就可以达到传送信号目的，这种附加信息的光信号也属于有线介质传输方式。容量大、数据传输的质量很高和不受外界环境变化的影响是其主要特长。适合于大量数据的传输，信号也很稳定和安全。但是，光纤通讯线路设计和光缆架设或地埋工程的实施等方面却都不易，建设周期长，成本难控制，如建立高山或长距离专用干线时，一次性投资会很大。

2.微波通信

微波是指频率在300MHz～300GHz范围内的电磁波，具有直线传播不能绕射的特性，属于无线通信方式。当频率达到GHz级别时，工业干扰、天电干扰及太阳黑子的活动对微波通信影响极小。数字微波通信能对信号进行再生，使通信线路噪声不在积累，增加了抗干扰性，扩展了链路级数。主要特点是频带宽,传输信息容量大，布置灵活，不受沼泽、江河、高山等特殊地理环境的影响，在遭遇自然灾害时，通信的建立及转移都较容易，建设周期短，比有线通信具有更大的灵活性。虽有以上诸多优点，但是也存在暂时无法解决的缺点和固有的局限性和不足。目前，主要用于直播和特殊环境下的骨干线路点到点传输或提供备份通道。如果要组建大型长距离通信网络，中距接力站点过多时管理是难点，投资也很大。

以上两种通讯方式，都适用于点到点的中距离通信，特别适合于已架设了用于传输信号的微波或光纤通道线路，只要在原有设备和备份光纤上进行升级改造及调整，即可完成综合性通信通道的建立。

（三）无线4G移动网络传输

就是我们通常所说的基于互联网3G/4G通道，4G是目前主流的通讯方式。其本质是在利用互联网建立加密VPN专用通道，可以传输各种数据等。显然，移动通讯通道不受地理、环境和距离制约，只要有移动信号的发射机房，都可以使用该通讯方式。4G运营商在某些领域已有深度合作,如地铁、高铁、高速公路等上的应用已实现共建共享。因此，可以利用4G网络建立的加密VPN专用通道用于传输监视监测和控制数据，这是一种比较便捷的通信方式。

（四）无线移动运营商E1通讯

移动运营商已开放E1通道业务，该E1通道标准是一个时分复用帧（其长度T=125us）共划分为32相等的时隙，一个时隙8bit/64k，共有32个64k。时隙的编号为CH0-CH31。其中时隙CH0用作帧同步，时隙CH16用来传送信令，剩下CH1-CH15和CH17-CH31共30个时隙用作30个话路。每个时隙传送8bit，因此共用256bit。每秒传送8000个帧，因此一个E1通道的数据率就是2.048Mbit/s。租用E1通道是可行的，监控系统完全可以采用该通道进行数据传输。由于运营商业务办理等限制，在同省范围内搭建比较合适，这种方式的应用也正在被越来越重视。

（五）综合技术应用

就远离城市的高山发射台（站）来说，无线3G/4G移动网络通信信号往往很弱甚至没有，用单一传送方式就有很大的局限性。对于像大型发射台或高山台（站）来说，受地理环境、经济等多种因素的影响，建立传输链路确实困难重重。我们利用或综合以上具有不同特性传输方式的优势，发挥其特长进行有效组合，可以解决偏远或高山需要传输数据的困难。比如采用多段或分段连接方式，将有线和无线这两种或以上的技术相结合，即通过光缆或微波通道送到有稳定无线移动网络信号覆盖的地方，再把信号转换成无线3G/4G移动信号送至监控中心机房。虽然，这种方式有局限性，但是其灵活多样的解决方案，还是有其很高的现实应用价值的。

（六）无线5G移动网络传输展望

即将到来的5G移动网络通信技术，其核心要素即是可媲美光纤的网络高速度、无与伦比的质量、高效率、高容量和几乎实时的低时延接入及无处不在的强大连接功能，必将大大超过现有的各类无线通信方式。特别是5G通信网络的大规模MIMO技术(多输入多输出技术)、毫米波通信技术（3GHz～60GHz）以及D2D通信技术(两个对等用户节点之间直接通信)等关键技术的突破和应用，将对广播电视远程发射台（站）、专用机房的智能自动化管理带来深远影响，这样的现实就在眼前了。