貴州地球站備用上行系統改造方案論述

貴州省新聞出版廣電局七五一臺 吳興華 劉 毅

一、改造原因

根據國家廣電總局對衛星地球站上行系統配置的統一要求，衛星地球站上行系統必須具備兩套獨立的上行系統，并且配置3KW功放。我站播出系統是由兩套獨立的上行系統構成，由于備系統建設得很早，配置的是200W功放。現在主用系統作為主用播出，備系統作為熱備份，隨時可以在主用系統故障或需要用備系統上行時立即切換使用，以保證正常播出。主備系統同時傳輸了1套電視節目和6路廣播節目。我站這種主、備系統互為備份的上行系統結構多年來有力地保障了我站的安全播出，被證明是行之有效的上行系統。

我站現在的數字備用上行系統是在2004年4月建成投入使用的，當時是主用系統，模擬上行系統仍存在。在2007年新的上行系統（也就是現在的主用上行系統）建成后，2004年建的上行系統作為了在線熱備份系統使用，至今已使用了12年。備用上行系統設備已經老化，出現故障，進入了不穩定期。尤其是備用上行系統的兩臺主備200W固態功放，由于輸出最大功率只能達到200W，無法滿足抗干擾的需要。備200W固態功放功率顯示不正常，從2009年開始會經常出現無故倒備，有時候還會無故出現發射抑制狀態，導致無功率輸出，會對播出造成極大的隱患。2014年備用上行系統的備編碼器還發生過故障。而且從我站定期對主備上行系統的指標測試結果來看，備用上行系統技術指標也呈逐漸下降趨勢。

綜上所述，我站的備上行系統需要盡快進行更新改造。

二、改造方案

改造擬將備用上行系統的設備整體更換并做優化設計，考慮到未來的發展，將整個上行系統做重新的規劃和位置調整，以期待獲得最好的改造效果。改造具體內容包括基帶部分（編碼器、復用器）、射頻部分（調制器、上變頻器和高功放）、波導網絡部分、天線控制部分，備用上行系統的網管改造，增加測試轉發器和抗干擾自動功率增益系統。（改造后貴州地球站主備上行系統總體結構如圖1所示）

1.基帶部分

基帶部分包括兩臺編碼器和兩臺復用器。我站的電視節目是送入編碼器然后至復用器，而6路廣播節目，除了一路同頻廣播是直接送入復用器的ASI接口外，其他幾路都是直接送入復用器的編碼卡部分。為了配合廣播電視臺即將進行的信號源改造，新建備用上行系統廣播信源擬在廣播電視臺完成編碼部分并打包為一路信號送至我站，再送入我站復用器ASI接口。兩臺復用器的輸出經過一臺ASI切換開關完成主備切換，要達到無縫切換。還需配備相應的網絡管理軟件對編碼器、復用器和ASI切換開關進行管理。基帶網管可控制基帶部分各個設備，可監測各個設備狀態及各級告警。基帶部分結構與改造前相比有所改變，以前不用ASI切換開關。

圖1

2.射頻部分

射頻部分包括兩臺1:1的調制器，兩臺1:1的上變頻器，兩臺1:1的高功率放大器。其中兩臺高功率放大器需是3000W高功率放大器，以達到抗干擾的目的。由于現用備用上行系統用的是200W高功放，且不具備測試轉發器監測環節（測試轉發器監測環節也是廣電總局要求地球站必須監測的一個環節）。需在新建備用系統高功放的輸出端增加一個波導耦合輸出口，耦合輸出經過一個測試轉發器轉為L波段信號，輸入信號監測系統，作為上行鏈路發射至天線的最后一個監測環節，用于協助判斷整個系統正常與否。

3.波導網絡

我站原上行系統現波導網絡有三個波導開關兩個假負載，每個波導開關對應相應的波導開關控制器。從而實現主備上行系統的切換和主備天線的切換，但是切換邏輯稍顯復雜。擬將波導切換邏輯稍作改動只需要一個假負載，并將三個波導開關接入到一個波導開關控制器，從而達到簡化切換邏輯和簡化設備的效果。改造后波導網絡部分結構如圖2所示。

圖2

圖3 自動功率控制系統的示意圖

要求波導開關控制器面板顯示射頻網絡的拓撲關系及開關的狀態，只需要在倒換開關控制上選擇相應的開關并確認即可完成切換。并可提供功放的射頻抑制信號。具有遠控口，可以通過第三方監控軟件實現遠程監控，通過RS232/485口實現本地控制和遠程控制面板之間的通信。

2.4 抗干擾自動功率增益系統

我站現備用上行系統由于使用的是200W固態功放，沒有配置自動功率控制系統。按照要求，改造后備用上行系統需配置一套與主用上行系統獨立的抗干擾自動功率增益系統，以達到抗干擾保證安全播出的目的。（圖3為自動功率控制系統的示意圖）

2.5 網管系統

由于備用上行系統改造將設備全部更換，要求將新的設備和新增自動功率增益系統接入地球站網管系統，并相應地進行地球站網管系統更新和升級工作。我站現用的地球站網管系統主備上行系統設備存在共用串口服務器現象，雖然不影響系統工作，但是線路管理有些凌亂，所以此次改造擬將主備上行系統的上行設備分別使用獨立的串口服務器，這樣使線路連接更加清晰，也能最大限度地保證系統的可靠性。

三、總結

此次我站備用上行系統改造項目設備配置按照相關的設備配置要求進行的，改造后可以解決設備老化問題，完善了兩套上行系統的功能。而且對設備進行了合理的布局，對未來的發展進行了長遠的考慮，設備的可靠性和安全性都可以得到極大的提高。