广播电视数字微波电路扩容改造工程实践

弓艳青

（山西广播电视无线管理中心，山西 太原 030001）

0 引言

随着网际互连协议（Internet Protocol，IP）技术和信息网络硬件的不断发展，数字IP 传输已经成为承载各种数字、语音以及视频业务的重要方式，在广播电视领域具有重要地位。山西省以部分地市为试点，采用机架式IP 数字微波设备，实现了地市IP 微波与省内同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）微波干线的组网，完成了对微波的IP 化扩容改造。

1 改造项目的优势及设备特点

1.1 改造项目的优势

改造涉及的微波站大都位于高山上，两站之间站距短则几千米，长达百余千米，光纤造价高昂，安装困难。考虑到吕梁地区特有的地理因素，建设的微波链主要由山岭城市建筑物混合组成，断面良好，利用微波中继的特点实现各微波站对广播电视信号的传输和使用，是较为经济、有效的方式。

1.2 设备特点

离石、龙山、木孤台、黑茶山及平川微波站5个台站的改造采用全室内型机架式IP 数字微波设备，主要考虑到以下原因。第一，设备改造是在原有的频率和路由通道上进行的，全室内IP 微波设备的天馈线接口与原系统一致，更换后可以最大限度地利用原有的天馈线系统配置，能够节省较大的建设开支。第二，传统的时分复用（Time-Division Multiplexing，TDM）微波单波道最大带宽为155 Mb·s-1，以45 Mb·s-1为一个DS3 通道，若超出一个DS3，则会占用另一个完整的DS3 通道，造成带宽资源浪费[1]。全室内机架式IP 数字微波设备最大传输容量为515 Mb·s-1，且业务采用IP 接口，通过IP 协议进行传输，提高了通道传输带宽的利用率。第三，易于搭建多业务传送平台，利用数据链路层在不同的业务数据流上增加不同的虚拟局域网（Virtual Local Area Network，VLAN）标识，在IP 数字微波接口中设置相应模式[2]，并通过不同业务流量控制等措施，实现业务拓展，完成不同台站多业务微波传送，对于新增业务的操作更加方便快捷。第四，IP 微波可利用分组网络服务和自适应调制技术[3]，根据天气环境变化，无损伤地自动调整调制级别。第五，通过本地管理系统WebLCT，利用浏览器就可以对系统指标进行参数配置和性能检测，设备维护更加简单。

2 扩容改造工程项目实践

2.1 项目概述

本文所述项目为离石微波站将从吕梁广播电视台获取的吕梁一套和吕梁二套2 路串行数字接口（Serial Digital Interface，SDI）电视节目以及吕梁综合广播、交通广播、音乐广播3 路立体声广播业务进行前端音视频IP 编码，通过微波传输到龙山、木孤台、黑茶山和平川微波站，在各站完成广播电视信号的上传和下载。该项目最大限度地利用原有的配电设备和天馈线系统，频率沿用L8G 频段频点，新建3 跳IP 微波电路，扩容2 跳SDH 微波电路。数字微波电路路由如图1 所示。

图1 吕梁广播电视数字微波电路路由

2.2 离石微波站配置

离石微波站在此次扩容改造中作为吕梁地区广播电视微波传输网的首站，除了传输本文所述的吕梁2套电视节目和3套广播节目要通过微波传输，根据吕梁地区的实际情况，还要将汾阳—霍山—木孤台的省内微波干线传输的山西卫视、黄河频道两套电视节目再通过离石微波站覆盖到吕梁其他微波站点，同时向地区内高山台站提供信息化办公网等功能业务，并预留方便添加的其他拓展业务通道。离石微波站广播电视数字微波扩容改造系统如图2所示。

图2 离石微波站广播电视数字微波扩容改造系统框图

对于吕梁本地广播电视节目，配置2 台编码器，实现SDI 信号和音频模拟信号IP 编码。其中1台对吕梁二套电视节目编码，另外1 台编码器除对吕梁一套电视节目SDI 信号编码外，还利用AES/EDU2 到AES/EDU4 端口对，3 套广播节目编码，由2 台编码器设置组播后将信号形成IP 数据流。

获得所需传输的节目后，利用二层数据交换机划分不同的VLAN 标识通道，将吕梁一套及三套广播（VLAN10）、吕梁二套（VLAN20）、省内山西和黄河电视节目（VLAN30）、办公网信号（VLAN40）分别设定对应的接口接入信号，模式均设置为ACCESS，配置端口时可设两个端口，以便作为备用接口使用。对于多用户需求的信号，如办公网，可设置多个端口，方便取用[4]。

微波传输分为两个方向，即端站龙山站和枢纽站木孤台站。对龙山方向，利用新建的机架式全室内IP 微波设备MDP 平台（调制解调与业务平台）中的PORT1 和PORT2 进行传输，PORT1 设置为TRUNK 模式，分别传输VLAN 标识为10、20、30的广播电视业务，PORT2 设置为ACCESS 模式，传输VLAN40 办公网业务。对吕梁至木孤台方向，因IP 微波与SDH 微波接口不同，同时考虑省内干线已传输山西卫视和黄河频道，为节省带宽无须重复传输，需将一路带有VLAN10、VLAN20 和一路带有VLAN10、VLAN20、VLAN40 的IP 数据流进入新增的复用设备，再通过光纤进入扩容成“2+1”的SDH 系统光接口，以155 Mb·s-1微波传输的方式，满足后续台站传输需求。

2.3 木孤台微波站配置

木孤台微波站接收到离石微波站传输的信号后进入新增的复用设备进行分接，其中一路信号为包含标识VLAN10、VLAN20 的IP 流。此数据通过木孤台微波站直接透传至霍山方向，不在木孤台微波站下载数据。因汾阳、霍山微波站传输网中已经包含山西卫视与黄河频道信号，只要将从汾阳微波站获取的两套省级节目与透传过来带有VLAN10、VLAN20 标识的数据复用，将复用后的数据流中经汾阳微波站新建的机架式IP 微波MDP 平台PORT1 端口传输，平川微波站即可获得VLAN10、VLAN20、VLAN30 标识的业务信号。

另一路信号则为包含标识为VLAN10、VLAN20、VLAN40 的IP 流。考虑减少吕梁至木孤台扩容155 Mb·s-1波道中山西卫视和黄河频道内容无须重复传输，又要保证黑茶山微波站获得各项业务内容，同时木孤台微波站与黑茶山微波站两个高山台站办公网需求，此信号流在木孤台微波站下载使用，与C-NODE 复用设备分接的两套省内节目打包后转发至黑茶山微波站。标识为VLAN10、VLAN20、VLAN40 的IP 流信号传至木孤台后，吕梁本地广播电视节目和办公网通过不同的VLAN 标识获得不同的业务。

2.4 其他微波站配置

龙山微波站、平川微波站及黑茶山微波站均为终端站，在二层交换机中相应的标识端口通道对所需广播电视节目及其他拓展业务进行设置，随后利用解码器对广播电视节目和拓展业务进行解码。霍山微波站则使用155 Mb·s-1电接口线完成5000S 微波设备系统3 与已有3000S 微波设备系统3 的跳接，实现中继传输。汾阳微波站利用已有的3000S 系统3 传输吕梁电视台本地业务，与系统2 中的山西卫视和黄河频道两套节目复用传输至平川微波站。

3 传输节点测试

为保证组网后传输效果及设备的稳定性和可靠性，扩容改造项目结束后对相关站点进行了测试。分别在离石微波站、木孤台微波站、汾阳微波站进行节点检测，对码流数据进行分析监测。测试未发现TR101 290 一级错误和二级错误，存在290 三级错误，未见影响节目传输和画面质量。

4 广播电视安全监测管理

办公网在本项目IP 微波网和SDH 微波网组网中的应用，为地市台站信息化、数字化管理提供了便利，意味着可利用拓展通道传输广播电视安全监测管理业务，对推进健全广播电视“建管用”机制、保障广播电视节目覆盖效果、广播电视节目全流程监管具有长远意义。利用微波传输网反向通道，将各微波站节目信号、传输设备工作状态、烟感、温湿度、浸水等多种监测要素回传[5]，提供给站点和节目安全播出管理人员，作为日常监测、分析研判及指挥调度的重要依据，是提高节目传输质量、提升管理效率、推动广播电视高质量发展的重要手段。

5 结语

广播电视数字微波电路扩容改造IP 网与省内干线SDH 微波网组网以来，组网状态良好，各微波站信号收发信功率正常，节目信号稳定、画面传输清晰、系统运行可靠，为各站广播电视发射部门播出提供了安全的保障，同时IP 微波的应用使得业务拓展更加便捷，配置更加简单，监测维护更加容易，为高山台站信息化、数字化建设提供了有力的支持。