广州市广播电视台节目传输系统设计与实现

1、公司绝密广州市广播电视台节目传输系统设计与实现广州市广播电视台节目传输系统设计与实现林进雄(广州市广播电视台，广东省广州市510000)摘要广州市广播电视台节目传输系统节目负责新旧台址间和新台址内部信号传输，本文描述系统的设计思路和实现方案。关键词节目传输，光纤，波分，时分1系统概述广州市广播电视台节目传输系统是负责广州市广播电视台新台址与旧台址外部各业务节点之间，以及广州市广播电视台新台址内部业务部门之间信号传输的系统。该系统主要完成新台址花果山旧台址之间素材信号和播出节目信号的传输，完成新台址至各重要台外业务节点，如市电视发射机房微波总站户外直播点等节点的节目信号传输;完成总控系统到演播室

2、演播室到播出系统播出系统到有线前端等新址内部信号的传输。该系统是电视台节目信号的采集制作播出的重要组成部分。22系统设计理念成熟性和先进性:作为广州电视台新旧址之间重要传输链路，对设备的安全稳定性和先进性有极高的要求，系统采用成熟的数字电视广播技术和产品搭建，减少系统调试时间和运行风险，兼顾技术发展，紧跟先进技术，保证系统技术水平的持续领先。安全性和稳定性:系统要求选用先进的高可靠产品，并对关键环节的设备及部件(如电源模块等)增加冗余单元，冷热备份相补;提供完备的系统设备状态监视告警和日志功能。通过高稳定工作的单机设备加上科学合理的冗余备份机制能够确保整个系统的可靠度。全面性和完整性:系统除了

3、满足现有的业务需求，还充分考虑今后整个平台业务的扩展需求，以及两者之间的关系，确保整个系统是完整的全面的。现有系统传输不同种类的信号，包括高标清数字基带信号卫星信号网络信号和码流信号等。可扩展性:系统设计具有良好的扩展性和可升级能力，选用具有良好升级能力和扩展性的模块化设计的硬件设备。系统接口协议开放，支持业务设计开发和实现。同时提供先进的升级接口，保证对新技术新业务的支持，并且升级手段简单易行，保证系统平滑升级，将升级对运营的影响降到最低。33.系统设计和结构广州市广播电视台节目传输系统结构分为三个部分:包括新台址与旧台址之间的信号传输系统新台址内部信号传输系统新台址对外信号传输系统。分别负

4、责新台址调度中心与旧台址之间信号传输，新台址调度中心与各演播室及收录系统间的信号传输，以及外部直播信号回传到新台址调度中心的信号传输。33.1新台址与旧台址之间传输系统新旧台址之间传输系统主要负责位于广州电视台新址广州国际媒体港西塔八楼的总控中心与位于环市中路的旧台址调度中心之间的信号传输，通过该系统，可以将旧台址演播室信号，旧址卫星场区卫星接收信号，同播期间播出信号，旧址制作网新闻网媒资网等节目生产网的节目素材文件传到新址总控中心与新址主干网系统，同时新址的演播室信号，制作新闻媒资等节目生产网的节目素材文件也可通过节目传输系统传回旧址调度中心和旧址节目生产网系统，实现新旧址间节目生产的资源共

5、享。新台址与旧台址之间传输系统传输的信号格式包括高标清基带信号ip信号卫星l波段信号。3.1.1hd-isdi/sdi信号广州市广播电视台旧台址调度中心利用128*128高标清数字切换矩阵，将旧台址的各演播室信号部分外来信号新旧台同播期间的播出信号都输入该矩阵，再经由光纤链路传送到新台址西塔八楼调度中心。同时，新址的各演播室信号播出信号户外直播信号，也通过新址总控中心调度矩阵经光纤链路传回旧址调度中心，新旧址间合共双向传输16路高清数字基带信号64路标清数字基带信号。3.1.2卫星信号广州市广播电视台在新台址新建有卫星接收场区，但旧台址的卫星接收系统也保留功能，作为新台址卫星接收系统的重要备份

6、。旧台址接收的卫星接收天线信号，通过节目传输系统将40路卫星l波段信号传输到新台址西塔八楼调度中心，然后接入4832路的l波段切换矩阵和16选1的切换开关，最后分配到卫星解码器，以实现对l波段信号进行分配和使用。p3.1.3ip信号为了新旧台址日后两地播出媒资生产媒资素材文件的资源共享，旧台址的制作网新闻网媒资网等专业生产网的素材文件通过接入旧址网络交换机，经由节目传输系统的光纤链路传送到新台址西塔八楼调度中心的光纤集线架，再接入新台址的专业网核心交换机，进入新址专业主干网后，传送到共享盘区;同样，新址制作新闻媒资等专业生产网的素材文件也可以通过节目传输系统，传送到旧址专业网的共享区域。实现新

7、旧台址两地同播期间专业生产网素材文件的交换互通。通过新旧台址节目传输系统的ip信号传输，利用snmp协议，新旧台址间的传输系统设备可以联网实现远程监测和控制，极大地方便值班人员对系统进行配置和日常维护和监控。3.1.4旧台址电视塔播出信号由于广州市广播电视台播出信号仍将在旧台址花果山发射塔进行无线发射，节目传输系统将新台址播出中心综合频道的2路高清数字信号，6路标清数字信号传送到旧台址花果山发射塔，并由旧台址花果山发射塔返送4路标清数字信号到新台址播出中心。3.1.5新台址与旧台址之间传输通道统计广州市广播电视台新旧台址间传输系统的信号包括基带信号ip信号l波段信号等，其传输方向数量的统计如下

8、表:表1:新旧台址传输通道统计表序号a端b端信号格式传输方向通道数量1旧台址调度矩阵新台址西塔八楼调度中心hdsdiab10ab6sdiab48ab162旧台址交换机ipab43旧台址卫星信号l-bandab404旧台址电视塔新台址播出中心hdsdiab2sdiab6ab463.1.6新台址与旧台址之间传输设备及链路设计设计节目传输系统时，需要考虑到采购系统设备一次性的投入成本，还需要考虑到新旧台址间光纤链路的使用成本，由于广州市广播电视台新旧台址间距离约为20公里，新旧台址间的光纤传输需要租用电信企业的光纤链路，如果采用单通道传输方向，至少需要租用68对光纤链路，每年将产生巨额租用的费用。所

9、以，必须采用先进的成熟的和可靠的技术和产品，降低新旧台址间光纤链路的传输数量，减少光纤链路的租用成本。对此，我台经过大量的调研和充分地论证，决定新旧台址间光纤传输中使用时分复用和波分复用技术，极大地减少光纤传输的数量。时分复用tdm是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信通道上传输多个数字化数据语音和视频信号等的技术。通过时分复用技术，可以在一个光纤通道中传输8路数字高清或8路数字标清信号。波分复用wdm是将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术;在接收端，经解复用器将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处

10、理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。波分复用主流有cwdm与dwdm两种，密集波分复用dwdm技术实现难度大，成本高，我台采用了粗波分复用cwdm技术。新旧台址间的节目传输系统，每8路sdi高标清视频信号先通过时分复用方式打包，每8路时分复用后的信号，利用波分复用技术，复用到一条光纤后进行传输，到达另一端点后，解复用后恢复为sdi高标清视频信号。通过时分复用和波分复用技术，能高效率低成本地传输大量的视频基带信号。经过严格的测试，该方案的传输的信号质量符合国家标准，满足使用需求。为此，根据需要传输的信号特点和保障程度的不同，我台节目传输系统采用

11、了以下的设备和方案:新旧台址调度中心间的高标清基带信号和ip信号，通过采用时分复用tdm和波分复用cwdm的方式，将双向80路高标清数字基带信号和4路ip信号，最大程度减少到2路光纤通道进行传送。旧台址卫星接收系统的l波段信号使用单路传输模块和cwdm无源波分复用模块，利用5路光纤通道将40路l波段信号传送到新台址的调度中心。为保证安全播出，确保播出信号在新台址播出中心和旧台址发射塔之间的传输安全，该信号采取波分复用cwdm的方式，利用独立的2芯光纤进行传输。采用以上的方案后，与采用单通道传输方案租用光纤链路的费用对比见下表:表2选用不同传输方案光纤链路租用费用对比表方案新旧台传输距离光纤链路

12、租用单价需要光纤通道数量每年租用总费用采用单通道传输20公里300元/公里/月68对489.6万采用优化方案传输20公里300元/公里/月5对36万通过方案对比，采用优化设计的方案，每年光纤链路的租借费用，比采用单通道传输的方案，节省92.64%的费用，为我台大大减少了节目传输成本。采用时分复用tdm和波分复用cwdm的方式后，新旧台址节目传输系统只需占用4对光纤线路通道，具体连接方式见图1:图1新旧台址调度中心节目传输系统图新台址播出中心和旧台址发射塔之间采用波分复用cwdm的方式进行传输，只需要占用1对光纤通道，具体传输方式如图2:图2新台址播出中心与电视塔节目传输系统图33.2新台址内部

13、传输新台址节目传输系统中的内部传输部分主要负责新台址内各总控系统播出系统演播室系统媒资系统珠江数码之间的高标清及同步信号的传输。实现广州市广播电视台新址间的节目生产系统间的节目信号的传输。3.2.1新台址内部传输需求广州市广播电视台内部传输线路以高清数字基带信号为主，包括新址西塔八楼总控系统与西塔一楼分控系统的双向共184路高清数字信号;西塔一楼分控系统与演播室群双向共80路高清数字信号;西塔一楼演播室传输到西塔八楼播出中心共24路高清数字信号;西塔八楼播出中心传输到西塔九楼珠江数码前端机房共64路高标清数字信号;西塔八楼总控系统传输到西塔七楼媒资收录中心共64路高清数字信号等。广州市广播电视

14、台内部传输线路有部分asi传输流信号，包括西塔九楼珠江数码前端机房传送到西塔七楼媒资收录中心的16路asi码流信号;西塔九楼珠江数码前端机房传送西塔八楼播出中心的30路asi码流信号。广州市广播电视台内部传输还包括西塔八楼总控系统通过l波段矩阵调度传送到西塔九楼珠江数码前端机房的8路l波段卫星信号。23.2.2新台址内部传输通道统计广州市广播电视台新址间内部传输系统包括高标清数字信号ip信号l波段信号等，其传输方向数量的统计如下表:表3新址内部信号传输通道统计表序号a端b端信号格式传输方向通道数量1西塔八楼调度中心西塔一楼二级调度机房hdsdiab120hdsdiab642台内其他热点hdsd

15、iab103西塔一楼及北庭各演播室hdsdiab40hdsdiab404大平台直播区hdsdiab4hdsdiab25西塔八楼调度中心西塔七楼媒资收录机房hdsdiab646西塔九楼珠江数码asiab167西塔八楼播出中心新台址各演播室hdsdiab248台内同步ab109西塔九楼珠江数码sdiab4410hdsdiabxx年西塔九楼珠江数码西塔八楼调度中心asiab3012西塔八楼调度中心西塔九楼珠江数码l-bandab833.2.3新台址内部传输设备及链路设计所有信号都以单通道形式传输，因距离较短，。由于在各点之间都有足够的光纤连接，而且需要传输的信号大多集中在调度机房或播出中心，故系统设

16、计时，在保证系统安全稳定的前提下，采用基于sfp模块(热插拔小封装模块)的高密度光传输平台来降低成本，并节约设备安装的机架空间，同时达到了降低系统能耗的效果。使用不同设备后设备安装占用空间和能耗的对比见下表:表4采用不同光纤传输模块占用空间能耗对比表模块类型模块数量需要机箱数量单个机箱占用空间设备安装占用总空间单个机箱功率全部机箱总功率传统板卡式模块488463u230u360瓦16.56千瓦sfp模块488192u76u200瓦7.6千瓦由以上的表格可见，采用基于sfp模块的高密度光传输平台，可以比采用传统板卡式模块的光传输平台减少66%的设备安装空间，降低55%的设备使用能耗。3.3新台址

17、对外传输广州市广播电视台新台址对外节目传输系统负责户外制作点的高标清基带信号的传输。采取统一机箱加单路光传输板卡的方式，每一路信号占用唯一的光纤通道，且配置的小型机箱易于移动，便于维护，同样是双电源的配置保证了系统安全稳定。新台址对外传输如图3:图3新台址外部节目传输系统图44系统设计特点:先进性和高性价比:充分考虑需求现有资源网络资源未来可预计的发展方向，并结合国内外最先进的技术和设备。从实用性经济性出发，着眼于近期目标和长远的发展，选用先进设备进行最佳性能组合，新旧台址间节目传输部分时分复用tdm和波分复用cwdm等先进技术，每年节省92.64%光纤链路租借费用，构造一个具高性价比的实用性系统。节能环保响应国家节能环保政策的号召，节约能源消耗量，采用先进节能方案，新台址内部传输采用基于sfp模块的高密度光传输平台，比采