衛星廣播電視上行傳輸系統中單節點優化

摘 要：衛星廣播電視傳輸系統具有靈活性、及時性等特點，且傳輸的畫面清晰度高、失真小，是政府和人民在政治、文化、經濟等方面的重要交流工具。近年來，全國衛星廣播電視上行傳輸系統因單節點故障，造成安全播出事故層出不窮。為了保障廣播電視節目安全播出，人們生產生活不受影響，本文針對單節點問題，根據系統功能需求以及一般改進方法缺點的基礎上，提出有效的改善措施對單節點進行優化，為廣播電視行業提供技術參考。

關鍵詞：衛星廣播電視傳輸系統；單節點；故障；優化

廣播電視是通過無線電波或有線來傳遞圖像、聲音的傳播媒介。眾所周知，廣播電視作為政府的喉舌，無論從經濟、政治、交通、文化等方面[1]，對人們的生活影響深遠。在廣播電視系統中，衛星上行信號傳輸是一項核心工作，對節目的安全播出具有最直接的影響[2]。隨著技術的發展，衛星廣播電視上行傳輸系統不斷的更新，越來越趨向于自動化，為了使系統中設備自動倒換方便，系統中增加了很多切換節點。然而，近年來，因為這些主備設備切換節點故障，導致節目信號傳輸中斷，節目接收黑屏事故時有發生，造成了重大經濟損失。針對這一問題，本文在具體分析衛星廣播電視上行傳輸系統結構的基礎上，根據不同位置的單一切換節點的特性，以及提出改進系統中復用器切換開關節點、中頻切換開關等節點的具體優化措施。

1 衛星廣播電視上行系統結構介紹及問題分析

我國衛星廣播電視上行系統主要由電視光端機、編碼器、復用器、調制器、上變頻器、高功放以及波導天線等部分組成。其中電視光端機主要用于接收電視節目信號；編碼器主要將接收的數字音頻視頻信號進行數字編碼；復用器則是將電視節目信號與廣播信號流打包合并；調制器的功能是將基帶信號轉變成傳輸信號；上變頻器是將已調制的中頻信號不失真的變換到衛星通信射頻頻率；高功放則使發射載波達到規定的EIRP值。同時，復用器切換開關主要用于對主/備復用器的切換；中頻切換器用于對主/備調制器之間的切換；上變頻器與高功放之間的菊花鏈用于對主/備上變頻器之間的切換具體系統圖如圖1所示。

現今，各省衛星地球站為了保障安全播出，一般采用設備1：1熱備份，當主用設備出現故障時，切換到熱備份設備，為使主備設備之間切換方便，系統中設計了很多切換設備開關，形成大量的單節點。圖1中復用器切換開關、中頻切換開關以及上變頻器與高功放之間的菊花鏈結構均為單節點。

衛星地球站中衛星廣播電視傳輸設備自上線工作開始，就一直處于不間斷工作狀態，由于設備本身壽命、環境溫度等因素影響，每個設備均有突然故障的可能。如圖1所示，當復用切換開關故障無法工作時，廣播電視節目信號傳輸中斷，造成重大停播事故。同理如果中頻切換器、上變頻器鏈路等故障，也會造成事故，這些單節點隱患無時無刻不威脅著廣播電視節目安全播出。

2 系統單節點問題優化

目前，各衛星地球站為了解決上述問題，普遍采用增加備用系統的方法，即再次購置一套廣播電視上行傳輸系統設備作為備用系統。當主用系統故障時，切換備用系統播出的方法來保障廣播電視節目的安全播出。此方法雖然解決了單節點故障影響播出的問題，但是上線一整套系統設備不僅耗費巨大的人力、物力、財力，而且四分之三的設備處于備份狀態，造成資源的嚴重浪費。

調制器具有多個輸入端口，可同時接入多路輸入節目信號，并且可以通過設置輸入優先級的方式來選擇某路輸入信號作為節目傳輸信號。在解決單節點的安全隱患問題，同時減少資源浪費為原則的基礎上，新方法采用直連的方式增加了一路從復用器到調制器的信號。這樣，當復用器切換開關故障無法工作，調制器收到ASI1無信號輸入告警，監測ASI2輸入正常時，將自動切換輸入信號為復用器直連信號ASI2，從而保障系統正常運行播出。優化后的系統結構如圖2所示。

因為中頻切換開關節點與上變頻切換鏈節點相鄰連接，且設備本身局限性，所以無法采用上述添加直通信號的方法來改善系統結構。新的優化方法將兩個節點綜合考慮，在調制器備后增加了一個無源功分器，將調制器備輸出的節目信號復制成兩路，一路仍然去向中頻切換開關，另一份直接送向了上變頻器，同時取消了上變頻器切換節點，與高功放一對一平行連接。這樣，當中頻切換開關故障時，系統可自動切換到備用設備路播出，從而有效避免其播出隱患。

3 總結

本文詳細分析了衛星廣播電視上行傳輸系統結構，針對復用切換開關、中頻切換開關及上變頻切換的單節點安全隱患問題，根據系統功能需求及設備特點，分別對應提出了具體優化措施。有效降低了因單節點引起播出事故的概率，同時也為其他衛星地球站系統提供了技術參考，保障全國廣播電視節目安全播出。目前我站已經采用優化后的系統播出，效果顯著。

參考文獻

[1]張洪濤.廣播電視的傳輸與發射簡述[J].西部廣播電視，2017（22）.

[2]魏家軍.廣播電視傳輸如何確保信號的準確性和穩定性[J].電子世界，2013（22）.

作者簡介

胡麗莉（1988-），女，漢族，安徽安慶人，碩士研究生，現就職于安徽廣播電視臺衛星地球站，助理工程師，主要從事廣播電視上行傳輸系統研究。