新疆卫星上行系统目前传输6套电视节目和5套广播节目，广播节目是利用电视节目的右声道进行传输的，要将广播节目上星信号从电视节目的右声道分离出来单独上星，需要对现有编码传输系统进行改造。另外，系统要同时完成原有1套电视和7套广播卫星上行系统的编码传输。

系统要求7套电视节目在电视台经编码复用传输到331机房，广播电台的7套立体声广播节目也要在广播电台编码复用后传输到331机房，信号复用成为1路多节目码流，通过光缆、微波路由传输至卫星上行站。在卫星上行站6套新疆卫视节目和7套新疆电台立体声广播电视节目经调制发射，使用亚太6号卫星上星。另外1套电视节目和7套广播节目经调制发射，使用中卫1号卫星上星。

一、系统改造任务

1.系统改造任务

本次卫星上行系统改造有以下主要任务：

7套电视节目的编码、复用，设备机房利用电缆传输两路TS传输流；

7套立体声广播节目的编码、复用，1+l交叉热备份和向331机房利用光缆传输两路TS传输流；

电视台和电台传输的节目在331机房复用，并经过多条路由传输至卫星上行站；

331传输至卫星上行站的信号中分离出新疆卫视上星和“走出去”上星信号进行调制上星；

整套编码、传输、调制上星设备符合DVB-S国际标准，兼容现有卫星接收机接收，同时6套电视7套立体声广播所使用的36兆带宽、1套电视7套立体声广播所使用的7兆带宽均保持不变；

对主要硬件设备进行状态监控故障报警，提供统一的设备监测故障报警管理网络平台；

所有分配器切换器具有掉电第一路直通功能、自动延时切换功能，延时时间可调，可手动、自动切换，切换时报警并显示工作状态，具有通用的计算机控制接口对其切换进行计算机监控。

本次改造的具体工作主要体现在以下两个方面：

（1）编解码及传输部分

电台7路广播节目编码复用；

电视台7路电视节目编码复用；

331机房复用传输系统；

新疆卫视和走出去工程的卫星上行信号解复用／复用、分配。

（2）上行调制及天馈系统部分

新建新疆卫视上星发射的调制、变频系统；

更换12米卫星天线的天线伺服系统，即更换信标接收机、天线控制器等；

新建综合监控故障报警网络管理系统；

功放和天线互相配合使用，互为备份。

2.系统原理方框图

卫星上行系统原理方框图如图1所示。
 
二、系统组成

系统由5个部分组成，即电视台编码复用部分、电台编码复用部分、331复用传输部分、卫星上行站解复用/复用调制发射部分和发射系统的改造、监测故障报警系统。
 

1.信号引入与编码

电台和电视台在播出机房完成各自7套节目的编码、复用。

电视台采用MPEG-2编码器将6套卫视节目和1套“走出去”电视节目通过编码后输出SPTS，再送入复用器复用，编码器输入接口配置SDI数字接口并嵌入音频。

电台用MPEG-2音频编码器将7套立体声广播节目通过编码后输出SPTS,再送入复用器复用，编码器输入接口配置AESIEBU数字音频接口。

2.传输处理

为各环节设备交叉1＋1热备份，保证各环节输入传输流信号与复用器之间的信号灵活切换，以及在各环节预留输出接口实现对传输码流的分析监测，各环节复用器／解复用器输入端和输出端配置了数字传输流切换分配设备。

为保证多节目信号传输的可靠性，以及与后续环节的兼容性，光传输设备选择了基于ASI接口的光传输设备。

7套电视节目和7套立体声广播节目的TS传输流在卫星上行站通过解复用／复用器实现多节目传输流中节目的拆分、组合，然后调制上星。

3.上行设备高可靠性

各部分设备1+1交叉热备份，电台、电视台各备3台编码器作为冷备，系统不出现单点故障，主用设备故障时自动切换到备用设备，非同一环节出现多点故障不影响整个系统的稳定运行；

所有模块化设备必需为双电源冗余配置；

系统设备具有良好的兼容性，符合标准，与电台、电视台、331台、上行站等各部分接口设备兼容；

电视台编码器输入信号为嵌入音频的SDI数字信号，电台编码器输入信号为模拟平衡立体声信号，上行站复用部分输出信号为符合DVB标准的ASI信号；

在331机房复用后的多节目传输流信号为符合DVB标准的ASI信号，可以灵活的与各主流商业运营的条件接收系统（CAS）对接，保证系统的扩展性。

三、系统设计

1.电视台编码复用部分

新疆电视台7套电视节目中每套电视节目都由主备2台MPEG-2编码器编码，输出的ASI数字SPTS流送入切换分配器进行1+1热备。切换分配器输出的主、备用信号送入主、备用复用器。复用器输出的主备2个TS传输流经过分配器分配都输出主、备、辅助3路信号，主、备用信号送入切换器进行1+1热备输出送至331机房。辅助信号送入监测系统进行监测和图像监看。

2.电台编码复用部分

新疆广播电台7套立体声广播节目中每套广播节目（信号为模拟平衡立体声信号）都由主备2台MPEG-2音频编码器编码，输出的ASI数字TS传输流送入切换分配器进行1+1热备。切换分配器输出的主、备用信号送入主、备用复用器。复用器输出的主备2个TS传输流经过分配器分配都输出主、备、辅助3路信号，主、备用信号送入切换器进行1+1热备输出送至331机房。辅助信号送入监测系统进行监测和音频监听。
 

3.331机房传输部分

电台、电视台送至331机房的TS传输流经切换分配后，将主用信号和备用信号分别送入主、备复用器进行复用。主备复用器输出的2路信号再送入独立的分配器和切换器，输出的2路TS流信号送入2台光端机传输至上星站，另1路TS传输流送入微波系统也传输至上星站。

4.卫星上行站调制发射部分

331机房的信号通过光缆（环路）和微波传输到卫星上行站后，通过光端机和微波设备接收到主备2路包含7套电视节目和7套广播节目的MPTS流。

在卫星上行站，光端机和微波设备输出的2路MPTS流（其中光缆信号为环路输出信号），都送入主备2个分配器进行分配，输出主、备、辅助3路信号，其中1路主用MPTS信号和1路备用MPTS分别送入到主备各2台复用/解复用器进行处理。另外1路主用MPTS信号和另外1路备用MPTS也分别送入到主备2台复用/解复用器进行处理。

主备2路新疆卫视上星的MPTS都送入切换分配器后，分别送入主备2台QPSK调制器进行调制，输出的主备2路中频信号经过中频切换器送入2台上变频器，输出的主备2路射频信号经过射频切换器送入主备2台高功放放大发射上星。

主备2路“走出去”工程上星的MPTS都送入切换分配系统后，也分别送入主备2台QPSK调制器进行调制，输出的主备2路中频信号经过中频切换器送入2台上变频器，最后，输出的主备2路射频信号也经过射频切换器送入主备2台高功放放大发射上星。

光缆和微波送来的TS传输流经主各分配器分配输出的辅助信号、主备上变频器输出的L波段信号和上星后天线接收的卫星信号都送入监测系统进行监测及音、视频的监听、监看。

在广播电视信号中断时，系统自动出带台标的静止图像。

监测系统采用ASI流信号监测，既可以进行码流层面的分析，也可以将码流处理进行图像、音频层面的分析告警，以及节目画面的显示监看。同时也可以进行音频层面的电平彩条图象显示，并分析告警和监听。

四、信号监测及综合网管系统

1.信号监测系统

（1）广播信号监测

电台在信号传输至331台之前对所传输的广播节目进行监听、监测。

系统对复用后的TS流中的14套广播节目利用多路音频彩条进行监听监看故障报警。

监测系统采用1套传输流多路音频信号监测系统，配置为2路TS流输入，系统不但可以进行码流层面的分析，也可以将码流处理进行音频层面的分析告警，以及多路音频电平彩条的显示监看。

（2）电视信号监测

电视台在信号传输至331台之前对所传输的电视节目进行监看、监测。

系统对复用后的TS流中的14套电视节目进行监听监看，并且利用16路合成显示图象完成监听监看故障报警任务。

监测系统采用1套传输流多画面显示及监测系统，配置为2路TS流输入，系统不但可以进行码流层面的分析，也可以将码流处理进行处理，进行音、视频层面的分析告警，并能将多套电视节目在大屏显示进行监看。
   （3）331台信号监测

在电台、电视台信号送入331台机房后和在信号传输至上行站之前对输入和输出的所有广播、电视节目进行监听、监看和监测。

电台、电视台传送到331台机房的主备信号和复用输出的主备信号，都经分配器分配出1路信号送入监测系统进行监测和音、视频的监听、监看。

监测系统采用1套传输流多路音频信号监测系统、2套传输流多画面显示及监测系统。传输流多路音频信号监测系统用于监测电台输入的14套广播节目和复用后输出的14套广播节目信号，配置为4路TS流输入，并且利用多路音频彩条进行监听监看故障报警。

1套传输流多画面显示及监测系统用于监测电视台输入的14套电视节目信号，配置为2路TS流输入；另1套传输流多画面显示及监测系统用于监测复用后向上行站传输的14套电视节目信号，配置为2路TS流输入。

监测系统不但可以进行码流层面的分析，也可以将码流处理进行音视频层面的分析告警，以及多路音频电平的显示监看。

（4）上行站信号监测

上行站对所接收的331台的主备传输流信号进行监听、监看和监测。同时对卫星上行信号的上变频环节及上星后的卫星信号进行监测。

331台传送到上行站机房的主备信号经分配器分配后，输出的2路辅助信号送入监测系统进行监测和音、视频的监听、监看。监测系统采用1套传输流多画面显示及监测系统，配置为1路TS流输入，用于监测14路电视节目。1套传输流多路音频信号监测系统，配置为1路TS流输入，用于监测14路广播节目。

卫星上行信号在上变频环节，将所有主备上变频器的L波段输出信号取出，然后采用卫星接收机输出4路TS流，然后采用1套传输流多画面显示及监测系统，配置为4路TS流输入，用于监测14路电视节目。1套传输流多路音频信号监测系统，配置为4路TS流输入，用于监测28路广播节目。

卫星上星后的信号，通过卫星接收天线接收后，经卫星接收机处理输出2路TS流，然后采用1套传输流多画面显示及监测系统，配置为2路TS流输入，用于监测7路电视节目。1套传输流多路音频信号监测系统，配置为2路TS流输入，用于监测14路广播节目。

2.综合网管系统

综合网管系统对所有的编码器、复用器、数字切换设备、光端机等设备进行统一有效的集中管理与监控。

（1）网管系统要求

整个平台涉及到的设备数量多，各种设备的控制和设置的方式各不相同。使用综合网管系统可以实现所有的编码器、复用器、数字切换设备、调制器、上变频器、光端机等设备进行统一有效的集中管理与监控。该系统具有以下功能：

显示各自系统所有设备信号流程图；

实时显示所有设备工作状况及信号流途径；

所有设备均能即时声像报警，并在图上明确表示；

自动记录故障时间、类型、信号流程情况，并自动形成各事故报表；

可按时间等多种方式检索查询数据库的各类数据；

具有组网上传远程查询功能。
 

整个系统建立中心监控，将各分系统信号流程图像合成为一个系统流程图，进行实时报警，同时可对合分系统数据库进行查询，具有对各个分系统输出大系统信号流程图像功能。

网管系统鉴于SNMPV1通用协议设计的网络管理系统。系统能够划分区域进行分区管理，并能够跨区域多级管理。网管系统可支持多种设备，包括编码器、复用器、数字切换设备、调制器、上变频器、光端机等。

网管系统可以通过IP网络对各个机房的设备实现统一网管，并在网管界面上可以绘制出整个平台的IP拓扑图和信号路由图，能进行设备状态告警监测、设备监控和故障定位，方便系统管理员进行设备管理、调整等工作。

网管系统采用全中文视窗，人机界面设计，和WINDOWS系统无缝集成，系统能够进行自身管理，拥有缺模块运行能力和故障恢复能力，即使出现故障，也能较快完成系统的恢复，配置信息导入，并且不会对运行中设备产生任何影响。

（2）实现方式

设备网管将采用本地网管的方式，电台、电视台、331台、上行站的本地设备都通过网管接口（RJ45）接入本地交换机，由本地网管计算机实现各台本地设备的信号流程图显示，以及设备状态告警监测功能。根据需要，可增加本地设备的配界管理功能。

各台设备在接入交换机后，通过专用网络或VPN与中心网管计算机相连。中心网管计算机可设在局监测中心机房，各台设备网管信息通过网络送至监测中心，进行整个上星系统的信号流程图显示，以及各台设备状态告警监测。

（3）系统功能

网管系统能够实现配置管理、安全管理、性能管理、网管代理、报表管理等功能。

配置管理：实现各分区对本地设备的配置进行查询和修改，使得设备可以适应系统的需要。

安全管理：系统提供严密的安全管理。包括：系统锁定，更换用户，用户管理，管理日志，系统采用三级安全管理体系：管理员，操作员和监视员。

性能管理及告警管理：性能管理提供系统每个环节的性能监测与控制功能。自动采集性能参数并能进行统计分析。能够对性能门限值进行设置。能实现对整个系统的各个设备的告警查询，声光电报警，以及对设备的告警设置。告警查询方式可以选择告警时间、告警种类、告警设备。分区实现对本地设备性能管理及告警管理，局监测中心机房实现整个上星系统编码复用部分的性能管理及告警管理。

报表管理：统一网管系统能够对管理设备的参数报表，产生报警信息的报表和管理日志进行查询，打印。

拓扑管理：针对系统中的设备统一网管之后，形成清晰的信号路由图，方便对整个系统的设备进行统一的信息管理，配置，查询。拓扑配置的导入和导出，在网管系统故障发生的情况下，通过快速导入进行故障的快速恢复。

网管系统自身具备完善管理能力，能够将配置好的系统设置，形成自有格式文件保存起来，在网管系统受到破坏的情况下，可以进行快速的系统恢复

五、结束语

新疆广播电视卫星上行系统改造工程正在按照本文叙述的方案顺利实施。随着我区广播电视事业的发展，尤其是上星节目数量增加，该系统今后还可以通过直接增加硬件设备的数量（如增加MPEG-2编码器、复用器等）等来实现频道扩展或引入条件接收系统（CAS）。相信此项工程将为我局在卫星上行系统新技术、新设备的应用方面总结更多经验，汲取更多收获。