应急广播中、短波覆盖网关键技术环节的应用设计

山西广播电视无线管理中心 常晓斌

随着时代的发展，我国的应急广播体系有了更加全面的建设，建设路径采用“建立起一个中心，搭建出全面的设备覆盖网”的方式不断地往前推进，同时重视预警信息方面工作的完善、增强信息的预警处理能力，使用信息资源来搭建网络，能够让中短波广播能够实现全面的普及和覆盖，本篇文章把应急广播之中的短波覆盖网的具体建设和完善作为文章的研究主题，希望能够实现发射平台和应急广播高度整合、让平台拥有预警能力，同时对远程唤醒技术进行了深入的研究。

1 应急广播中短波覆盖网

为了让应急广播系统覆盖面积能够持续的提升，需要创建出前端设备系统管理平台，而且需要对平台和发射设备连接问题进行重点关注，重视使用者的终端设备远程唤醒的使用问题。依据我国的有关规定开展中短波覆盖网网络的建设，同时要对原本存在的公共设施以及基础性设备进行利用，不断地进行创新和改革，这样才能够让所有的资源高效的整合；而且需要关注应急广播的覆盖范围，确保覆盖范围的面积达到要求、信号的传输要实现自动化，创造一套科学完备的覆盖体系。在广播电视制作和播放的过程中实现全面的覆盖，能够提升节目的质量，同时让使用者的使用体验更为舒适。所有的发射台需要确保播出的质量，让节目能够保持高质量持续不间断的输出，而且如今传输的距离有着明显的提升，采用中短波广播覆盖的面积更广，能够适用于紧急事件的播放需要，这也是应急广播通常使用的信号传输的技术手段，获得了人们的重视。

2 应急广播中短波覆盖网关键技术环节功能需求分析

三个功能模块的需求标准如下所述：

（1）传输适配：需要能够达到国家应急广播的标准规定，满足设计的标准，而且要让前端设备能够和后端平台紧密的连接：不仅包含一些卫星设备的数据传输、同时还需要包括应急广播的数据流传输能够让传输得到高度的适配。

（2）区域响应：对应急广播传输的数据能够进行快速的解析，设备的接收端能够快速地对信号作出识别动作同时进行反应，实现高速的区域响应。

（3）远程唤醒：使用者能够在移动终端上面对系统进行远程控制，让系统自动化地唤醒，对一些信号指令作出反应。根据具体需求针对性地设计系统的接收以及解析数据模块，使用一些软件来达到系统的功能需要。设计对应的控制信号指令插入，以及挑选合适的硬件来满足系统的需要。

3 应急广播中短波覆盖网关键技术研究

3.1 发射台数据接收技术分析

利用卫星接收设备对发射站台的信号进行解码，对信号的安全性进行调研，向系统的服务器中输入数据信号，传输到TS信号流之中保存。对于应急广播传输的数据格式来说格式类型和TS包资中保存的格式比较类似，所以这些数据可以使用一般的保存方式作为参考标准。使用UDP的技术来对网络设备之中传输的TS流数据进行接收，在目前的三网高度整合的背景之下，数据传播可以使用网络实现。采用IP传输这种办法成本的花费比较低，而且能够实现远距离传输。在传输的过程中利用千兆交换机来对数据进行处理，只需要使用一个简单的独立网卡就能够对这些数据进行有效的处理，理论上可以达到100多套数据实现高清的信号传输。打开信号的写入以及读取能够让UDP记录TS流的编写算法。在整个算法实现的过程，数据的读取和写入一共包含2线程的数据处理对象。其具有的主要功能有下面几点：能够将数据写入到缓存线程之中，而且可以采用IP方式获取到信号数据；把读取到的信号数据在内存之中进行保存，同时利用系统来进行数据处理。以上主要的作用是能够向内存之中输送IP端口所获取到的一些数据。

图1 IP收录缓存模型

在一般的广播节目播出过程中接收到的卫星信号的频点数据量是固定的，在每一个节目之中数据的大小一般都在5～6Mbit，通常数据的大小在百兆的范围内波动。所以整个系统的缓存空间一般为100M，这样才能够有效地接收卫星所传输的数据。同时为了避免数据出现溢出的现象，会在缓存之中创建一个临界数据点，占据整体储存空间的9成，大小大概为90M。这是整个系统的安全区域。如果储存的数据大小要大于这个数值，那么数据会发生覆盖，从头进行写入。缓存模型图形如图1所示。

3.2 应急广播流数据解析技术分析

在系统传输的数据通过了信道的安全性校验之后包含两个方面的内容：第一是文本内容，第二是广播节目内容。应急广播，在对信息进行控制的过程中、文本信息是其中的关键构成部分，语种构成了应急广播。系统的端口对这些数据进行处理之后再进行解码，然后根据应急广播实际的需要来进行响应做出相应的动作，之后会将这些数据进行输出，就能够区域性地输出这些信息。

对于信号的传输流使用TS包当做信息的载体，其数据的大小188字节。对于应急广播的传输流要满足国家标准规定的传输流分层结构。在应急广播的传输流信号之中包含对应的节目相关表以及映射表中的数据信息。

（1）解析软件控制流程

一路传输流通过多路PES的一些基础模块所构成。整个系统利用解复用器在传输的信号之中选择那些PID为特定数据的包，而且会把这些数据的有效信息传输到内存之中进行保存。在节目专用信息之中包含的PAT能够表示传送流的结构以及每一个PES包在进行信号传输的过程中所具有的PID数值，整个系统解析中，步骤如下所述：

①让系统的解复用器对一些PID值进行过滤处理，设置成0×0000，同时还要获取到PAT表所表示的TS包，得到其中储存的数据。

②对PAT的信号数据进行解析，这样能够获得传送流中储存的节目数量，对于每一个节目来说都对应着一个PMT。

③想要对某个区域的节目进行播放，就需要对系统的解复用器过滤设定的PID值进行修改，获得对应的PMT中保存的数据。

④对相应的PMT信号数据进行解析，就能够得到此数据留置中保存的视频以及文本具体的传送包PID的数据。

（2）应急广播音频流的解析

应急广播之中的TS流能够获得音频数据信息，同时去除一些没有价值的信息，得到不失真的音频数据信息。应急广播之中播放的音频节目根据国家标准进行数据封装。因此对于音频的解析过程需要按照下述步骤来进行操作。解析过程如图2所示。

从流程图之中可以发现，系统会首先对TS流之中包含的一些基础性信息进行识别，主要包含的一些基础性的信息比如说有PAT表、以及TS包之中带有的PID数值，同时根据这些所获得的基础性的数据信息对TS包保存的数据进行解析，提取出相应的音频数据包，之后还会从PES中得到ES流数据信息。

图2 音频TS流程解析图

3.3 应急广播流数据终端唤醒技术分析

终端唤醒指的是应急广播能够覆盖的面积大小，使用远程控制的方式，能够让终端自动打开获取信号节目。使用终端唤醒技术能够确保使用者的体验感、避免应急信息无法传达，这在行业范畴内被人们称作“最后一公里”的阶段性问题。在如今，我们国家对于这方面问题的处理并没有一个标准化的处理方式，会使用一些不同的远程唤醒技术手段。对于中短波广播一般会采用双音多频技术来对终端设备进行唤醒。利用DTMF远程控制设备终端，而且能够让无线网络高效通信实现远程控制，但是在这个过程之中，要关注避免恶意攻击以及恶意启动。

DTMF是一种国际通用的格式信号，使用这种信号来对一些控制指令进行传输，需要确保终端设备正常工作，这样才能够实现高效的远程控制，同时还能够避免一些非法分子入侵网络，所以通信安全工作也是非常重要的。在我国的山西省太原市准备使用DTMF打造出一套控制城市的应急广播的信号控制系统，在城市的CATV有线网络之中采用调频的手段传输数据信号，经过了测试以及实验认证发现，这套系统能够保障信号安全的传输以及系统正常的工作。这种安全机制传输的主要优点有：利用DTMF信号指令来进行传输、使用了可追询地址的终端信号传输设备、保持了相对独立的传输体系、使用DES算法对信号进行加密。本篇文章在确保系统信号传输安全的条件下对应急广播的整体方案规划进行了阐述、同时讲述了应急广播的传输标准和传输信道所具有的一些特点，同时针对性地设计出一套满足我国现状的应急广播中短波覆盖网络的传输安全机制。

结语：随着时代的进步和发展，科学技术水平也有很大的提高。应急广播中所使用的短波覆盖网运用能够让数据传播的速度明显提升，帮助整个广播电视行业持续稳定的发展、拥有持续创新的潜力。文章在阐述了应急广播之中短波覆盖网的一些相应的理论性概念的条件之上，对我国的发射台所使用的数据传输技术、以及数据解析技术进行了分析，希望能够给我国的广播电视行业打下良好的理论性基础，为相关从业人员提供理论性的参考。