發射電臺節目傳輸控制系統分析

馮 樂

(國家新聞出版廣電總局594臺，陜西 咸陽712000)

五九四臺直屬于國家廣電總局無線局，我臺傳輸發射部門主要由中控機房和甲、乙、丙三個發射機房組成。中控機房負責節目信號的接收和傳輸，發射機房負責將中控機房傳輸到發射機的節目信號以廣播的形式發射出去。

節目傳輸控制系統是一個全新的數字化系統，其主要具有以下特點：

首先，從節目的接收、調度到節目輸出均采用數字化處理，抗干擾能力強。

其次，具有可實時監測、設備控制、節目調度、日志查詢和數據維護、安全性及功能管理等功能。

再次，節目分配調度靈活，具有高性能的告警檢測和顯示，通過智能化的網管系統實現自動化播出功能，并可進行監聽和故障記錄。

最后，根據節目運行圖中每部發射機每個時段播音所需要的節目源不同，對收轉的多路廣播節目信號，能夠準確及時地分配、切換和傳輸至發射機房，為發射機房提供不間斷、高質量的廣播節目信號源。

節目傳輸控制系統主要由以太網交換機、串口服務器、控制軟件等組成。節傳網管系統網絡控制圖如圖1所示。

圖1 節傳網管系統網絡控制圖

12臺主用衛星接收機用于給12部發射機提供節目源，12臺備用衛星接收機作為給12部發射機的備用節目源。兩臺串口服務器連接12臺C波段衛星接收機、12臺Ku波段衛星接收機、補樂錄音機、數字音頻選擇器以及GPS時鐘設備。通過串口服務器，這些串口設備具備了TCP/IP網絡接口功能，實現了設備間的網絡數據通信。以太網交換機則負責節傳網管計算機與兩臺串口服務器間的通信。值班人員可以通過節傳網管計算機中的軟件系統實現對衛星接收機、補樂錄音機、數字音頻選擇器以及GPS設備狀態的監控。

1 以太網交換機

1.1 概述

以太網交換機是一種基于MAC地址識別，能完成封裝轉發數據包功能的網絡設備。交換機可以“學習”MAC地址，并把其存放在內部地址表中，通過在數據幀的始發者和目標接收者之間建立臨時的交換路徑，使數據幀直接由源地址到達目的地址。

1.2 3COM 3C16471型交換機

五九四臺軟件系統中交換機使用3COM公司3C16471型交換機。此交換機類型為快速以太網交換機，有24個端口，端口類型為10/100Base-TX，支持全雙工模式，交換方式采用存儲轉發方式，背板帶寬為2Gbps，MAC地址表數為4000。

3C16471型以太網交換機在五九四臺軟件系統中用于實現節傳網管計算機與兩臺串口服務器間的通信。它是軟件系統中的核心設備。在五九四臺軟件系統中，節傳網管計算機實現了對中控機房12臺C波段衛星接收機、12臺Ku波段衛星接收機、補樂錄音機、數字音頻選擇器以及GPS時鐘設備的數據采集和遠程控制。

2 串口服務器

五九四臺軟件系統中使用NPort 5610系列串口服務器提供簡單方便的聯網方式，不但可以保證現有的硬件資源，更確保未來網絡的擴充可能性。通過簡單的設置，就可以將現有的串口設備立即聯網。再者NPort 5610可以在串口和以太網絡界面之間輕易的執行雙向數據傳輸。前面板上有所有的串口的Tx/Rx狀態LED顯示，后面板上則有8/16口RS-232 RJ45接線口。這項特點讓NPort 5610適用于標準19寸機架安裝，簡化了操作，維護，和管理的工作。

在安裝完隨機所帶的NPort 5610的real COM/tty驅動程序后，NPort 5610上的串口會被Windows操作系統視為Real COM端口。NPort系列提供基本的傳輸/接收數據功能，以及RTS，CTS，DTR，DSR，和DSD等控制信號功能。連接頭上的系統LED、串口Tx/Rx LED、以及以太網絡LED顯示器讓現場工程師能夠快速的分析問題所在，并且讓監控的動作變的簡單、輕松。NPort 5610的LED顯示器不僅能夠顯示目前系統和網絡的狀態，也能協助現場工程師監控所連接串口設備的狀態。NPort 5610系列串口服務器技術特點主要有：簡單易用的LCM（Liquid Crystal Module）顯示操作界面，可用于設置IP地址；標準19寸機架式安裝；自動檢測10/100Mbps Ethernet界面；16/8個RS-232串口；所有端口皆有突波保護功能（15KV ESD）；支持TCP Server，TCP Client，UDP，和Real COM模模式；支持web與telnet console；支持SNMPMIB-II網管功能。

3 控制軟件

節目傳輸系統中各個設備的統一、協調、有序的運行，離不開軟件控制。軟件采用無線局音頻調度系統（簡稱RadioMC），它的使用解決了目前節目傳輸系統中存在的幾個問題：

1）設備數量多，分布分散，需要集中監控。設備主要包括衛星天線（2部）、數字衛星接收機（24臺）、音頻選擇器、補樂錄音機、光端機等，這些設備分別處于室外和室內，發射機房與中控機房中，設備間有的相隔數百米，需要集中管理。

2）設備類型多，操作不一致，需要統一界面。節目傳輸系統中的設備既有衛星設備、也有傳輸設備和網絡設備，類型多樣，各設備操作不同，通過軟件可實現在統一界面上操作。

3）節目調度業務復雜，需要全面、高效的管理。節目調度業務包括日常節目調度、周期節目調度以及臨時節目調度。各調度業務性質不同，操作不同，需要通過軟件實現高效、統一的管理。

3.1 RadioMC概述

RadioMC的軟件結構采用多層架構，實現C/S分布式應用，擁有強大、完善的接收機管理功能；同時界面簡捷，易于掌握和維護。RadioMC的監控和網管功能以機號（與發射機相應的節傳設備，包括接收機、音頻選擇器等）為核心展開，實現機號運行圖的管理與監控功能以及相關的輔助功能。RadioMC的軟件組件主要包括：RadioMC.Server.exe（RadioMC的數據采集與消息服務器）、RadioMC.Configration.exe（RadioMC的管理客戶端）、RadioMC.Explorer.exe（RadioMC的監控客戶端）、RadioMCProxy（將數據傳送到中心服務器）、DBBackup.exe（RadioMC的數據備份與恢復工具）。

監控主機中運行程序RadioMC.Configration、RadioMC.Explorer、DBBackup，實現對系統的管理和監控以及數據的備份和恢復。本地服務器運行程序RadioMC.Server，作為數據采集與消息服務器。通信服務器RadioMC.Proxy,作為數據傳送服務器。

3.2 RadioMC軟件功能

RadioMC.Server.Exe是RadioMC系統的數據采集與消息服務器。它通過多線程方式對所有設備的狀態參數進行實時監測，并根據監控客戶端和管理客戶端的控制和管理操作向設備發送查詢或控制命令，同時為客戶端的各種組件服務提供事件和數據響應。RadioMC.Configration.Exe是客戶端配置與管理軟件，實現用戶管理、節目管理、報表設計、數據維護等高級管理操作。RadioMC.Explorer.Exe是RadioMC系統的瀏覽器。啟動后，系統將依據登錄用戶的權限提供不同的用戶圖形界面接口，主要功能如下：

1）圖形化界面顯示［機號］的運行狀態，包括機號當前的運行圖信息、當前接收機的應播節目和實播節目、設備的運行狀態；

2）系統在出現機號告警/故障或設備告警/故障時，即時用突出顏色顯示設備或機號的狀態，同時以告警聲音提示；

3)系統提供事件日志和操作日志的實時記錄，并可以對事件日志進行故障定位，即時查詢事件相關對象的數據；

4)通過機號監控圖形化界面的浮動菜單，用戶可以輕松實現機號的運行圖管理功能、代播功能和機號的接收機控制功能；

5)通過設備監控圖形化界面的浮動菜單，用戶可以輕松執行監控設備的功能；

6)通過日志查詢接口，用戶可以查詢監控系統中所有監控對象的歷史數據、和操作日志，并可以導出到電子表格文件；

7)查詢和打印運行圖；

DBBackup.exe是RadioMC系統的數據庫管理程序。通常在系統首次安裝時用于建立系統數據庫。用戶也可以在系統運行一段時間后，備份運行系統的數據庫，以備在需要的時候，用較為完整的數據庫備份恢復系統數據。

3.3 RadioMC軟件界面

RadioMC軟件的主界面包括6個部分：標題欄、工具欄、視圖區、［節目調度］提示區、浮動菜單和狀態欄。

標題欄顯示系統名稱、發射臺的名稱與機房名稱；最右側為界面控制按鈕。其中，關閉系統需要用戶登錄，并擁有關閉系統權限。

工具欄顯示十一個功能界面的按鈕；右邊是GPS時鐘同步控制界面。功能按鈕的有效狀態取決于登錄用戶的權限。當系統時鐘與GPS時鐘不同時，該窗口將突出顯示GPS時鐘的時間，同時顯示［手動校正］按鈕，用戶可以將監控計算機的時鐘手動校正與GPS相同。［按本地時鐘校正接收機］按鈕提供了直接按計算機系統時間直接同步接收機時鐘的功能。

視圖區中顯示網管系統的機號和設備等對象的運行狀態。對象的狀態，運行連接狀態都用相應的顏色表示。當機號或設備出現告警或故障時，視圖會使用顏色變化和閃爍等方式直觀表現出來。對機號或設備的選取以及執行某個機號或設備的功能都在該區域內實現。

［節目調度］提示區中包含三個選項板，分別是［運行圖］、［事件歷史］、［操作歷史］。［運行圖］將顯示用戶點擊視圖區后，選中的機號對象正在執行的運行圖內容，包括運行圖的類型、有效節目日期和節目的播出時段。［事件歷史］將最近發生的事件信息，并按事件的狀態表現不同的顏色，當用戶想知道該事件相關的設備數據變化等信息時，只要雙擊該條事件信息，就可以通過日志查詢功能實現。［操作歷史］將記錄和顯示所有用戶的界面行為。

浮動菜單中包括運行圖管理、調度令、站內代播、靜音、緊急播出、校驗接收機運行圖、同步接收機時鐘等功能。每個機號都有對應的浮動菜單。通過RadioMC軟件的通道參數配置功能，可以配置C波段、Ku波段數字衛星機的參數以及光端通道參數。對于C波段或Ku波段的多臺數字衛星機可以通過軟件批量設置，方便快捷。RadioMC軟件的賬號管理功能，可以針對不同的用戶設置不同的權限，保證了軟件操作的安全性。用戶類型包括審核組、監控組、操作員、管理組、測試組，權限種類包括設備配置、執行設備功能、調度令編輯、調度令審核、節目配置、日志查詢、日志刪除、賬號管理、打印運行圖等。