模擬上行系統測試平臺介紹

摘要：本文著重介紹了搭建模擬上行系統測試平臺的背景，模擬上行系統測試平臺的特點，模擬上行系統測試平臺的構成、布局及其意義。并且利用衛星上行站現有資源搭建了模擬上行系統測試平臺，進行模擬演練，使其能夠對系統圖紙、預案、參數、測試等有清楚、準確的認知。從而可以增強技術部門值班人員的實際動手能力，提高業務技能。

關鍵字：上行系統； 測試 ； 平臺搭建

中圖分類號：TP30 文獻標識碼：A

模擬上行系統測試平臺搭建的背景

隨著數字衛星廣播衛星電視技術的飛速發展，衛星傳輸已成為廣播電視節目主要傳輸手段之一，與其他傳輸方式相比，衛星傳輸具有覆蓋面積大、通信容量高、通信質量好、成本低等特點。它作為一種提高廣播電視人口覆蓋率、改進傳輸質量的最有效、最經濟、最先進的手段，其重要性不言而喻。我國建立了多個衛星數字廣播電視上行站。為了滿足播出形式的需要，確保安全優質播出，每個地球站都對播出系統進行了優化，以便保證所上行的節目播出安全、優質。

廣播電視是黨和人民的喉舌，重要的宣傳輿論陣地，具有鮮明的黨性原則、政治屬性和意識形態屬性。無線局肩負著“壓下去、傳下去、走出去”的安全傳輸發射任務，在和平時期，地球站是空中對敵斗爭的第一線，它擔負著把衛星廣播電視節目發射上星的任務，擔負著把人民的聲音傳出去的任務。安全播出是地球站永恒的主題；是立命之本；是保證國家文化陣地的安全的最有力防線；是和我們生活息息相關，密不可分的。因此，地球站在廣播電視傳輸體系中占有極其重要的位置。然而，隨著安全播出的壓力逐漸增大，安全播出節目數量逐漸增多、節目播出時間長，安全播出要求逐年升高，安全播出的外部環境不斷的變化，地球站面臨著系統結構龐大環節繁雜，故障的判斷難度高，傳送業務多而集中等問題，這就要求地球站的值班人員樹立高度的責任心和高度的責任感，要不斷提高政治、品德等各方面素質，提高業務能力。在工作中必須認真細致，從細處著手，絕不能麻痹大意，要有隨時處理故障，抗擊干擾的能力。

然而，對于地球站的技術人員尤其是一線的值班員來說，他們自身也面臨著一些問題。 其一，地球站現在所采用的上行設備多為外國進口設備，進口設備的操作菜單為英文界面，較為復雜，且專業性強，因此在熟悉設備方面，會給值班員造成了很大的困難。雖然每當進行演練操作時，值班員可以對設備進行相關的操作，但也只能對某些設備的常用菜單進行翻閱，而不能對設備的其它菜單進行翻閱，更不能更改已經設計好的參數。因此，不能執行該操作的最終結果，不能更加透徹的了解設備的原理、內部構造及性能。其二，在設備間里的設備都在承擔著上行的任務，而且是處于24小時的播出狀態。在設備運行期間是不允許值班員對設備進行操作的。如果稍有不慎就會因操作失誤造成影響播出的人為責任事故。其三，在每年的設備檢修時，值班員在不影響播出的前提下，可以對設備進行操作，但是由于檢修的時間短，而且在檢修過程中，還要對設備進行除塵，對設備進行測試，因此，對設備進行操練的時間很短，達不到對設備進行熟練操作。其四，由于在設備間里的設備，是不允許進行操作的，因此，在線故障模擬不全面，在發生突發事故時，會遇到故障點判斷不準確，不能快速準確的處理故障。系統出現故障是客觀的，快速應急處置顯得非常重要。

對于上述問題，我們搭建了模擬上行系統的測試平臺。在模擬上行系統的測試平臺上，值班員可以對設備進行的相關操作，可以解決所面臨的問題，從而可以更加的熟悉設備鏈路，領會預案的精髓，查找現有系統中的薄弱環節，真正做到“靠得住、有本事”。

二、模擬上行系統測試平臺的特點

模擬上行系統測試平臺的搭建是以地球站實際的上行情況為依據而進行搭建的。并按照設計繪制了模擬測試平臺的系統圖，機柜的布局圖及所需的設備列表。根據模擬測試平臺系統所需的設備列表準備設備、儀器 ，并按照預先設計好的機柜的布局圖來安裝設備及線纜的連接。然后，對綜合網管、質量監測系統、邏輯判斷系統進行配置，對復用器進行配置，對適配器進行配置及PID的過濾、對碼流保護開關進行配置并操作、對調制器進行配置并操作、對上變頻器進行配置并操作、對Scopus2963解碼器進行配置并操作、對ADI解碼器進行配置并操作、對串口服務器IP進行配置。最后對調制器、上變頻器、高功放進行三階互調、相位噪聲測試、帶外雜散、帶內雜散測試、幅頻特性等指標進行測試。

模擬上行系統測試平臺具有如下特點：第一，通過了解模擬上行系統測試平臺的構成，可以對整個傳輸鏈路系統有更清楚的認識。從而對地球站的上行系統有更深入的了解，這對于學習系統的鏈路圖是很有裨益的。第二，模擬上行系統測試平臺可以很真實的反映出設備的運行狀態。在模擬上行系統測試平臺上可以查看設備的正常狀態，可以制造設備的告警。通過分析設備的狀態，可以找出設備的故障點，從而在面臨突發狀態時可以快速準確的處理問題。第三，模擬上行系統測試平臺的操作性強。在模擬上行系統測試平臺上可以對設備進行操作。這可以保證在播出安全的前提下，值班員進行設備的操練，從而可以不受地域、時間的限制。第四，模擬上行系統測試平臺使用方便，安全，可以現場演示、教學講座，便于對新來的同志進行培訓。第五，模擬上行系統測試平臺脫離了實際的上行設備，是一套獨立的設備。因此，在模擬上行系統測試平臺上操作不必擔心會影響正在播出的節目，允許在操作中出錯。

三、系統構成

模擬上行系統測試平臺是由復用器、適配器、碼流保護開關、調制器、調制器切換開關、上變頻器、測試轉發器、中頻功分器、L波段的功分器、誤碼率、信道功率、內容比對、接收機、串口服務器、解復用器、綜合網管服務器、質量監測服務器、邏輯判斷服務器、AV監測服務器等設備構成的。

兩路TS傳輸流經過復用器、適配器，從適配器輸出的ASI信號進入碼流保護開關，碼流保護開關的作用是當輸入1發生中斷后，碼流保護開關可以自動切換至備路，保證節目的正常播出。碼流保護開關的型號有兩種：一種是SA；一種是EVERTZ，在這里選用EVERTZ型號的碼流保護開關。從碼流保護開關輸出的信號送入調制器，在調制器中完成能量擴散、外碼編碼、卷積交織、內碼編碼、基帶成形，最后進行QPSK調制。QPSK調制屬于中頻調制，中頻頻率為70MHz，在這里采用QPSK方式是因為QPSK具有較高的頻譜利用率和較強的抗干擾性能。從調制器出來的調制信號被送入到上變頻器，上變頻器的作用是將已調制的中頻信號無失真地變換成上行微波射頻信號。通過改變上變頻器本振源的頻率，可以在發射頻帶內選擇通信衛星全部轉發器中的任何一個作為工作頻率，同時還把射頻信號放大到所需要的接口電平以推動高功率放大器工作。 通常上變頻其可分一次變頻和二次變頻兩種方式。在這里采用的是二次變頻方式的上變頻器。所謂二次變頻，即從中頻先變到較高的中頻，然后再由高中頻變到微波射頻。它的優點是調整方便、易于實現寬帶要求，而缺點則是電路較為復雜。在上變頻器中將中頻信號提升為C段頻率，變頻后的信號被送入測試轉發器。從測試轉發器接收下來的信號經過L波段功分器分別給小天線接收機、誤碼率、信道功率及另一臺接收機，這臺接收機輸出至解復用器；從小天線接收機輸出的信號連接到內容比對儀上做內容比對；從誤碼率輸出的信號連接到串口服務器；從信道功率輸出的信號會連接到串口服務器，它們的輸出都連接到交換機上。從交換機輸出信號分別連接到綜合網管、播出質量監測、邏輯判斷、AV監測服務器上。播出質量監測功能為實時監測各節目系統信道誤碼率、信道功率和內容比對各項參數，并實時顯示和實時告警，同時為邏輯判斷系統提供各節目系統參數。播出邏輯判斷功能為按照地球站自動調度系統設計邏輯對播出質量監測系統提供的各項參數分析處理，從而對設備網管系統發送自動提升功率、節目自動代播等指令。播出設備網管系統功能為實時監控上下行設備工作狀態和各項參數，可以遠程對設備進行操作等控制，它可以執行提升功率、節目代播、恢復正常功率、并發等工作。AV監測系統是將ASI流輸入到解擾設備，解復用器設備，并連接至交換機。從交換機輸出分別接到轉碼服務器、多畫面服務器、報警顯示服務器、控制終端、數據庫服務器、Media服務器、Web服務器。

系統實物圖如下圖所示：

四、 模擬上行系統測試平臺的意義

模擬上行系統測試平臺的搭建，對于衛星上行站具有重要的意義。模擬上行系統搭建的原理并不復雜，它是根據地球站實際上行的情況進行搭建的，它所需的設備都是地球站所用到的設備。因此，具有很強的實用性、操作性。它和以往的傳統學習方式相比，其優勢是非常明顯的。傳統的學習方式只是依據設備的說明書把對設備進行操作的方法敘述出來并制作成操作卡片或是把各個設備根據實際上行的情況繪成鏈路圖供值班員學習。這種傳統學習方式很單一而且不直觀，因此，具有一定的局限性。而模擬上行系統測試平臺擺脫了傳統的學習方式，給值班員提供了一個可見、可觸的平臺。通過在模擬上行系統測試平臺的操作，值班員可以不必只是讀操作卡片上的操作方法，他們可以一邊對照著操作卡片，一邊進行操作。對于理解不是很深刻的問題，值班員也可以對設備進行操作，從而解決問題，提高操作技能和處理事故的能力。

在模擬上行系統測試平臺上還可以對綜合網管、播出質量監測、邏輯判斷等智能調度系統的設備進行配置。地球站的智能調度系統是綜合運用了基帶檢測、插播檢測和信道檢測等功能模塊的檢測及智能化綜合邏輯判斷，實現播出異態的實時自動發現，準確區分干擾、設備故障、轉發器故障和雨雪衰自然現象等因素，實時自動執行播出預案，大大提升了地球站的安全播出能力和應急反應能力，不僅實現了播出預案的自動執行，還具備站間代播的自動執行、故障的準確判斷、定位及處理提示、異態信息自動發布等功能。智能調度系統是地球站的第二條生命線，是地球站重要的組成部分。而對智能調度系統的配置就更為重要，只有對智能調度系統進行正確的配置，才能保證上行節目的正常播出。在模擬上行系統測試平臺上可以對智能調度系統進行配置，而不必擔心會影響節目的正常播出，這對于深入理解智能調度系統的功能，理解智能調度系統各部分組成之間的連接是很有幫助的。

在對待地球站新進人員的培訓上，模擬上行系統測試平臺也起到了事倍功半的作用。它克服了傳統培訓新人只是依靠老值班員的言傳身教，而獨辟蹊徑。通過對設備的直觀接觸，新進人員可以更好的了解設備的原理、設備的功能、設備的操作以及搭建整套設備的依據，這對于他們的學習是很有益的。同時，也可以在模擬上行系統測試平臺上對新進人員及值班員進行上崗考核，這樣可以和實際的播出設備相分離，避免新進人員因為誤操作而造成播出終端，影響上行節目的正常播出。

通過對模擬上行系統測試平臺的搭建，可以清楚地了解地球站的構建，了解整個傳輸鏈路，了解各個設備的連接情況，了解各個設備的性能，從而可以對現有的系統鏈路進行優化，避免由于人為設計缺失而給這個系統帶來的隱患，杜絕因設計缺失而影響上行節目的正常播出。

模擬上行系統測試平臺的搭建具有重要的意義。因為在模擬上行系統測試平臺上，既可以不動用播出設備，又能熟練掌握設備的操作，理解設備的鏈路，加強對異態的分析及處理。同時，它不但可以大大的縮減地球站值班員實際技能培訓的時間，而且還可以更迅速的提高值班員的技術水平。模擬上行系統測試平臺是保證安全播出的一種方式，構建完善安全的播出系統是地球站安全運行的基礎。只有地球站的安全運行才能保證節目的正常播出，保證廣大用戶的正常收視。

參考文獻

[1] 車晴 張文杰 王京玲.數字衛星廣播與微波技術.中國廣播電視出版社.2003.

[2] 淺談數字廣播衛視上行的配置.亞洲衛視 新華網.2008，（2）.

[3] 王志鵬 吉林地球站上行設備操作菜單仿真演練系統