摘要：随着社会的发展，人们的生活水平逐渐的提高，科学技术的发展也越来越完善。传统广电数字电视平台编码复用调制设备之间一般采用一条ASI同轴电缆传输一路节目信源的方式，但随着数字电视节目的增多，数字平台系统不断的扩容，ASI线缆不断的增加，不利于数字平台的布线以及日常运维。数字平台IP化的实现，可有效减少线缆铺设，简洁系统架构，利用IP化的优势对数字电视平台主备复用设备之间进行交叉备份，使数字电视平台更稳定有效运行，保障数字电视的安全播出工作。
关键词：湛江数字电视平台；IP化；设计
引言
随着“光纤到户”进程不断加快，为应对日愈严峻的市场竞争形势，降低“光纤到户”地区开展数字电视业务的网络改造成本及终端成本，广东省网已推进IP端到端项目。为此，湛江数字电视平台IP化势在必行。湛江数字电视前端始建于2003年，设备更新换代数次，目前以ASI架构的传统数字前端为主，核心交换机、复用加扰、调制设备主要使用思科的4948、D9900、RFGW-1-D等设备。
1平台IP化需求
面对IPTV、OTT、媒体融合等新挑战，平台的IP化可以适应新趋势的发展，满足新兴业务的融合，便于互动、宽带、BOSS的资源整合，逐步向新型平台演进。平台规划与建设将朝着集中式方向进行，新的业务系统和支撑系统依托省中心统一部署。按分级架构建设的平台/系统将逐步演进至集中式架构；通过灾备中心以及网络的健壮性等手段来保证服务的不中断。平台建设要遵循对内、对外的开放性，依据开放标准、模块化、可灵活扩展、统一运营管理等原则。数字平台各编码复用设备之间传输采用IP化的方式，用光纤介质传输代替原ASI同轴电缆传输。利用光纤的传输带宽大的优势，可以一条光纤传输800M的节目信源。一个标清节目一般为4.5Mbps，H.264高清节目为8Mbps，一条光纤约可传输100套左右的数字电视，从而有效地解决了传统数字电视一路ASI同轴电缆传输带宽较小的问题，可较大程度减少机房机柜之间线缆的铺设。数字平台采用IP化的方式，需将传统的数字电视编码复用加扰设备更换为用IP方式传输的设备，平台主备两路分别增加交换机。
2原平台存在的问题
第一，思科原核心设备停产，后续的备机备件存在版本衔接问题，厂家不能提供有效的技术支持。第二，平台的ASI输入端口数量有限，接近饱和。第三，思科核心设备各节点已发生故障次数较多，不利于节目的安全播出。第四，早期的自动应急切换系统不成熟，需要配合手动切换，不利于节目的安全播出。
3建设目标
第一，广东广电湛江分公司结合实际情况，新建一个基于IP化的数字电视平台，与原有数字电视平台形成系统级主备切换，充分确保安全播出。第二，在完成安装调试和试运行后，将作为主路系统传输数字电视业务。第三，新平台将简化平台结构。新平台的核心设备将采取1+1热备份，接收IP信源，并通过交换网络实现主备切换，既减少线缆数量，简化结构，又提高设备保障能力。
4方案规划
综合考虑其他分公司各品牌数字电视平台故障率和口碑，以及省公司入围集采产品性能稳定性，按照“不间断、高质量、既经济、又安全”的方针，湛江分公司决定使用哈雷的设备搭建新平台。
4.1系统说明
4.1.1复用加扰系统说明
根据广东广电网络省公司的数字电视平台IP化方案要求如下：地市复用器需支持IP信源的主备切换。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆省网下传的IP节目流分主备两路，两路信号的IP组播地址不同，内容相同，且为MPTS格式码流。湛江本地前端要求：清流和加扰节目流能分端口，分vlan传输，清流和加扰流分别发给湛江下面县区；复用加扰器需预留4路ASI端口，方便当前平台的EPG和EPG广告，其他现网信号的下传；需配置主备24频点的处理能力。按照以上要求，我们选择配置1+1台哈雷prostream9000复用加扰器。其中，主复用加扰器主输入IP口从主业务交换机取信号，主复用加扰器备输入IP口从备业务交换机取信号。然后进行复用加扰，最后通过主输出IP口输出加扰节目流回主业务交换机，通过备输出口输出清流节目回主业务交换机。备复用加扰器主输入IP口从备业务交换机取信号，备复用加扰器备输入IP口从主业务交换机取信号。然后进行复用加扰，最后通过主输出IP口输出加扰节目流回主业务交换机，通过备输出口输出清流节目回主业务交换机。
4.1.2切换说明
复用器支持节目级的紧急切换，节目级的紧急垫播能够做到IP流中的单一套节目故障仅需切换该套节目即可，无需整个IP流进行切换。且垫播无需备份信源与主信号的pid一致。当主信号故障时，可自动切换到备路IP输入流中的该节目进行播出，如备路信号也中断，可自动切换到中央1垫播信号上，中央1垫播信号依然故障的情况下，可继续自动切换到广东卫视垫播信号上。并且，信号支持自动回切，当主路信号恢复1分钟稳定即会触发回切到主路。
4.2调制器IPQAM说明
配置1+1台哈雷NSG9000-40G复用器，其中，主调制器主输入IP口从主业务交换机取信号，主调制器备输入IP口从备业务交换机取信号。然后进行调制，最后射频输出。备调制器主输入IP口从备业务交换机取信号，备调制器备输入IP口从主业务交换机取信号。之后进行调制，最后射频输出。
4.3调制子系统
调制子系统从核心交换机调度MPTS信号，透传调制至指定的频点输出。调制子系统采取1+1热备份建设，主备路两路分别配置。调制子系统单物理端口最好输出1个或2个QAM频点，原则上单个物理端口输出的频点越少，当单个端口故障时，影响的节目数量亦越少。鉴于射频切换开关只根据电平的物理特性好坏来产生切换，而不检测其节目内部信号内容是否丢失的情况，所以调制子系统输入需要做主备组播流级别的切换。
4.4信号源子系统
改造后平台的信号源子系统由信号接收/编码、信号应急切换/分配以及IP网关等构成，信号源包括：省传光纤信号、本地编码信号、微波信号、卫星信号以及本地垫播信号。信号的接收/编码沿用旧平台的信号接收/编码设备。IP网关把ASI信号转换成IP信号，节目流以SPTS形式复用，数据流以Data形式复用，以IP组播形式输入核心交换机，IP网关采取1+1热备份建设，由主备两路组成。电视节目、音频广播、升级流、EPG信息和天柏标清EPG广告接入IP网关统一转化为IP信号。
结语
数字平台IP化可以满足未来广电数字电视业务发展的需要，使广电运营商建立稳定有效的故障控制机制和应急处理措施，做到防灾减灾，尽量避免出现安全播出事故。IP化平台需要建立完善的监测网管机制，做到主用节目信源中断后可及时进行备路切换，并优化切换机制，防止误切换频繁导致用户收看节目质量下降。湛江数字电视平台IP化的实现可有效减少线缆铺设，简洁系统架构，利用IP化的优势对数字电视平台主备复用设备之间进行交叉备份，使数字电视平台更稳定有效地运行，保障数字电视的安全播出工作。此次IP前端升级改造采用国内较成熟的系统平台，并结合自身特点融入本地特色，建成了一个稳定可靠、应用灵活、兼容强、冗余备份机制强大的数字电视前端系统。同时，将原有系统重新配置，作为备份系统，在射频端可进行该数字电视前端系统的无缝切换，做到IP＋ASI两套系统的并行运行，使其安全性、可靠性大大提升。
参考文献：
[1]广东省广播电视网络股份有限公司IP端到端整体技术方案[Z].
[2]肖建敏.数字电视平台IP化设计方案[J].有线电视技术，2015（11）：47-49.
论文作者:昝长臣
论文发表刊物:《基层建设》2019年第1期
论文发表时间:2019/3/29
标签：数字电视论文; 信号论文; 平台论文; 节目论文; 交换机论文; 复用论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第1期论文;