广播电视发射专业初设说明书.docx

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广播电视发射专业初设说明书

一、说明书

1.设计依据及遵循标准

1.1设计依据

（1）XX省广播电影电视局关于印发《XX省地面数字电视管理办法》的通知（XX广发【2011】61号）；

（2）XX省广播电影电视局关于印发《XX省地面数字电视发展纲要》的通知（XX广发【2011】62号）；

（3）XX省广播电影电视局关于印发《XX省地面数字电视总体技术规划》的通知（XX广发【2011】63号）；

（4）《国务院关于促进信息消费扩大内需的若干意见》（国发【2013】32号）；

（5）《地面数字电视发展规划》（广发【2012】113号）；

（6）中广电广播电影电视设计研究院与XX省新闻出版广电局签订的《XX省藏区州县节目覆盖工程勘察设计服务合同》；

（7）甘孜藏族自治州文化体育和广播影视局与中国移动通信集团XX有限公司甘孜分公司、中国铁通集团有限公司甘孜分公司签订的《战略合作框架协议》2013年7月；

（8）中广电广播电影电视设计研究院与甘孜藏族自治州文化体育和广播影视局、中国移动通信集团XX公司甘孜分公司形成的《会议纪要》2013年7月30日；

（9）XX县前端机房及所辖各发射站点勘察资料；

（10）中广电广播电影电视设计研究院《XX省藏区州县节目覆盖工程任务下达通知单》2013-285；

1.2遵循标准

（1）《地面数字电视传输流复用和接口技术规范》GY/T229.3-2008；

（2）《地面数字电视广播传输系统实施指南》GY/T236-2008；

（3）《数字电视广播电子节目指南规范》GY/T230-2008；

（4）《数字电视广播业务信息规范》GY/T231-2008；

（5）《有线数字电视系统技术要求和测量方法》GY/T221-2006；

（6）《电子信息系统机房设计规范》GB50174-2008；

（7）《数字电视广播业务信息规范》GY/T230-2008；

（8）《数字电视广播电子节目指南规范》GY/T231-2008；

（9）《电视和调频广播发射（转播）台（站）设计规范》GY5602-98；

（10）《地面数字电视广播发射机技术要求和测量方法》GB/T28435-2012；

（11）《米波调频广播发射机技术要求和测量方法》GY/T169-2001；

（12）《XX省广播村村响工程建设规范》XX省广播电影电视局（XX广发【2011】105号）；

（13）其它有关国家、行业标准和规范。

2.设计范围

（1）在前端机房设计地方服务平台，含系统及机房设备布置设计；

（2）在频率规划阶段选定的发射站点进行广播电视发射系统及机房设备布置设计；

（3）在调频广播覆盖的村广播室进行“村村响”系统设计。

3.系统概述

3.1系统规模

（1）地方服务平台

地方服务平台包括业务和监控两个子平台，开展广播电视、信息服务和监控三种类型的业务。

广播电视业务包括XX省、甘孜州和XX县电视节目六套，甘孜州广播节目一套和“村村响”节目；信息服务业务包含EPG、Loader、应急广播业务（预留）和数据广播业务（预留）；监控业务对地方服务平台和各发射站点的播出设备进行网络化管理，并对各类业务信号进行监测。

（2）发射站点

在XX县藏区规划38个发射站点，每个发射站点配备1台地面数字电视发射机和1部调频广播发射机，即地面数字电视发射机38部，其中100w发射机定为3部，50w发射机35部，总功率2.05Kw；50w调频广播发射机38部，总功率1.9Kw。

（3）村广播室

在调频广播覆盖的85个村设计85套“村村响”系统。

3.2系统总体架构

系统由州地方服务平台，中国移动甘孜州传输网，县地方服务平台，中国移动XX县传输网，各发射站点，村广播室和各类接收终端组成。

州地方服务平台通过省级广播电视节目传输网接收省集成播控平台分发的各类业务，在集成州上的各类业务后向县地方服务平台分发；县地方服务平台通过中国移动甘孜州传输网接收州地方服务平台分发的各类业务，再集成县上的各类业务后向各个发射站点分发；各发射站点通过中国移动XX县传输网络接收县地方服务平台分发的各类业务后进行无线发射覆盖，同时把发射站点各种播出设备的运行状态信息回传到县地方服务平台；村广播室接收到调频广播信号后，在指定的时间通过喇叭播出特定的内容。

XX省藏区州县节目覆盖工程（XX县）总体架构详见图WL01。

4.地方服务平台

4.1功能概述

县地方服务平台是节目集成、内容分发、运行控制和安全监测的中心，具有对全县广播电视无线覆盖网络统一管理的能力，同时接受甘孜州地方服务平台的监管。

4.2平台设计

4.2.1业务子平台

业务子平台以IP交换为核心进行系统架构设计，广播电视节目业务、信息服务业务和监控信息全部使用IP数据包进行传输交换，业务数据经过复用后最终以IP组播的方式向各发射站点分发。

为满足安全播出的要求，业务子平台所有关键设备均按一主一备配置。

信号处理流程如下：

（1）从甘孜州前端机房通过中国移动甘孜州传输网络送来的两路含有四套XX省台数字电视节目、一套甘孜州数字电视节目和一套甘孜州音频广播节目的IP信号，分别送入主、备核心交换机。

（2）XX县自办的一套数字电视节目的主、备二路ASI信号经ASI切换器选择、分配后，分别送入主、备编码器，每台编码器输出两路IP信号，分别送入主、备核心交换机。

（3）县级前端“村村响”系统中，主要有音频广播、本地话筒和应急电话三种信号源。

3.1）音频广播节目源包含中央、省、州和县广播节目，中央和省的广播节目通过卫星接收获得，州广播节目通过IP/ASI适配、ASI主备切换和ASI解码后获得，县广播节目直接送入多路调音台。

3.2）话筒信号在应急情况下，直接送入多路调音台。

3.3）多路音频信号源通过调音台进行音频信号电平控制和节目源选择后输出给播控服务器。

3.4）播控服务器对节目源进行压缩编码输出音频信号，同时生成控制信号，以IP组播的方式送入主、备核心交换机，最终通过中国移动XX县传输网络送至各发射站点。

（4）EPG服务器输出两路IP信号分别送入主、备核心交换机。

（5）主、备复用器将主、备核心交换机送来的IP信号进行复用输出ASI信号，经ASI切换器选择、分配后，分别送入主、备适配器，每台适配器各输出一路IP信号，分别再回送给主、备核心交换机，最终通过中国移动XX县传输网络送至所辖各发射站点。

地方服务平台业务系统如图WL02所示。

4.2.2监控子平台

监控平台通过网络化管理播出设备和监测各级信号质量。

监控子平台包含播出信号监测系统、设备运行监控系统、电力和环境监测系统3部分，实现以下的监控功能：

（1）信号监测

对播出节目的信号源和传输信号进行监听监看，并具备信号异态声光报警功能。

（2）设备运行监控

对县地方服务平台和各发射站点所含各种设备的运行状态进行监测，包括设备的技术指标、状态信息和相关参数。

对于设备告警、超出门限的异常数据用声光告警以提示值班人员，并提供相应事件记录；建立数据库，对记录数据进行管理，并具备网络化传输监控数据的能力。

对县地方服务平台和发射站点的播出设备进行网络化管理，可通过网络对播出设备进行开关机、重启和参数配置等操作。

（3）电力和环境监测

对发射站点UPS的电压、电流等相关参数进行监测，并可对发射站点机房上传的温度、湿度、水浸、烟雾等进行实时监测和自动告警。

（4）安全管理

系统提供用户分组以及权限管理的功能，对查询、数据管理以及各类监控对象的操作功能设置操作权限，并可以为用户分配指定的权限。

对事务处理、数据操作等进行有效的记录和存档。

地方服务平台监控系统如图WL03所示。

4.3业务设计

4.3.1广播电视业务

广播电视业务包含XX省电视节目（四套）、甘孜州电视节目（一套）和XX县自办电视节目（一套）共计六套电视节目和一套甘孜州广播节目，以及“村村响”节目。

XX省电视节目采用AVS压缩编码标准，甘孜州和XX县自办电视节目采用MPEG-2压缩编码标准，甘孜州立体声广播节目采用MPEG-1LAYER2压缩编码标准。

“村村响”县级前端的信号源来自中央、省、州重要频率的广播节目和县广播节目，按照播出计划，向全县辖区内调频广播所覆盖的村广播室提供统一的广播信号源。

播控服务器生成控制信号和音频信号，并以IP组播的方式通过中国移动XX县传输网传送到各发射站点解码控制器。

业务数据复用是整个前端广播系统的核心环节，所有业务的封装排列、码率适配处理,以及所有节目的SI/PSI信息全部在此环节进行。

复用后生成的码流经过二选一切换后，转换成IP数据包以组播的方式通过中国移动XX县传输网传送到各个发射站点。

因此，核心交换机、复用器和适配器等设备均采用1+1热备份以保证系统安全可靠。

4.3.2信息服务业务

4.3.2.1EPG业务

在县地方服务平台搭建EPG系统，对所有播出业务进行PSI/SI发布。

具体的实现流程为：

（1）在省级集成播控平台和县地方服务平台的EPG数据库中建立包含省级集成播控平台和县地方服务平台频道信息的数据库；

（2）县地方服务平台编排甘孜州和县节目的EPG信息，并进行发布，生成标准的XML文件；

（3）县地方服务平台接收省级集成播控平台发布的XML文件，并导入到地方服务平台EPG数据库中。

这样地方服务平台下传的码流中就包含了省级集成播控平台和地方服务平台的EPG信息。

4.3.2.2Loader业务

Loader系统在NIT表中加入CodeDownLoad描述符，该描述符用以指明各机顶盒厂商相应升级软件所在基础流的PID及机顶盒升级控制字节的值，如版本号等。

Loader系统在指定PID基础流中播发机顶盒厂商提供的升级软件（TS文件188字节/包），在CodeDownLoad描述符中播发升级控制字节。

Loader系统对升级软件的播出采用循环的方式，以便终端用户可以在一定时间范围内完成机顶盒软件的更新。

4.3.2.3应急广播业务

根据需要，“村村响”县级广播可以直接播出领导机关和有关部门的紧急信息或预警信号。

地方服务平台为其他类型的应急广播业务预留接口和传输带宽。

4.3.2.4数据广播业务

地方服务平台为数据广播业务预留接口和传输带宽。

4.3.3监控业务

4.3.3.1信号监测

信号监测主要对地方服务平台中集成播控的广播电视业务进行监听监看，对异态画面和音频进行告警。

监听监看的内容包括：

（1）州地方服务平台分发的五套电视节目和一套音频广播节目，主备两路信号均进行监测；

（2）县地方服务平台集成的一套自办电视节目，主备编码器输出的信号均进行监测；

（3）县地方服务平台复用码流中的六套电视节目和一套音频广播节目，主备两路信号均进行监测。

信号监测系统由一台监测主机，一台多画面主机与两块60寸LCD大屏构成。

监测交换机接入主备两台业务交换机，采集业务交换机上存储转发的IP业务数据，多画面主机对监测交换机上的IP数据进行解析、解复用和编解码，然后将主备两路信号源和输出信号的音视频画面分割显示在LCD大屏上供值班人员进行监听监看，同时对异态的音视频画面进行声光电告警。

4.3.3.2网络管理

（1）概述

网管系统主要对地方服务平台中播出设备的运行状态和配置参数进行管理，远程实现对发射站点的传输发射设备和电力设备的网络化管理，同时将播出统计信息及故障告警信息上传至州地方服务平台。

网管系统采用分布式B/S架构，通过一个网管系统同时管理多个厂商的不同的设备，集中展示各类设备的运行状态、故障信息、指标数据，实现“无人值班，有人留守”的自动化管理。

（2）系统构成

网管系统由一台3层网管交换机、一台网管服务器、一台便携式工作站和一块60寸LCD显示大屏构成。

（3）主要功能

1）故障日志

故障日志页面实时展示网管设备故障情况，支持逐个故障确认、填写处理意见。

处理过程中可手动发送预警，支持短信、电话等多种方式。

2）全景监测

以GIS地图方式展示县地方服务平台和各个发射站点的实时状态，出现设备异常的站点，根据故障严重等级以不同颜色标识，清晰展示整个系统的情况。

通过鼠标操作可查看发射台的实时故障日志、监测指标。

3）监测指标

展示地方服务平台各播出设备和各发射站点发射机的实时状态、指标数据，状态或者指标发生异常，相应项以特殊颜色标识。

（4）数据查询

指标数据查询：

展示设备的历史监测指标，如发射机的入射功率、反射功率、不平衡功率、各功放模块电压/电流等指标数据等。

故障报警查询：

查询历史故障记录，支持多条件组合查询，查询结果可打印、导出到Excel。

故障记录可逐条进行确认，填写处理意见。

（5）监测配置

GIS地图设置：

在GIS地图上添加监测设备，将设备和地理位置相结合。

发射站点管理：

对所有的发射站点信息集中展示、管理。

监测阈值设置：

考虑到不同厂商的设备存在差异，支持单独为每个设备设置不同报警门限、开关。

门限相同的设备支持批量设置。

运行图管理：

为各个设备停止监测时段，在时间段内发生故障不报警，在设备检修等其他特殊情况使用。

故障类型管理：

系统内置常用设备的故障类型。

预警相关：

支持短信、电话等多种预警方式。

可自定义预警群组、预警对象、预警模板。

结合故障记录手动发送预警通知。

设置自动预警规则，系统自动发送预警。

（6）系统管理

用户信息管理：

管理用户信息，为用户分配监测前端、权限，做到模块化管理。

系统日志管理：

查询用户操作记录，并打印、导出到Excel，方便跟踪系统运行情况。

前端维护：

实时展示监测设备运行状态，远程重启、升级、电源控制。

5.传输系统

甘孜州地方服务平台到XX县地方服务平台的传输网络和XX县地方服务平台到各发射站点的传输网络均租用中国移动传输网络，故传输系统和路由不在本设计范围之内。

6.发射系统

在各发射站点内，安装交换机，IP/ASI网关、解码控制器、数字电视发射机和调频广播发射机各一部。

地面数字电视复用码流IP数据包经过IP/ASI适配后送给数字电视发射机，“村村响”音频数据和控制信号经过解码控制器完成音频和控制信号解码，并将控制信号调制成音频副载波信号后与音频基带信号分别送给调频发射机，各发射机输出射频信号经室外发射天线发射出去。

XX省藏区州县节目覆盖工程XX县地方服务平台业务系统详见图WL04。

7.村广播室“村村响”系统

在调频广播覆盖的村广播室安装“村村响”系统，系统由话筒、播出控制器、音频扩大器和喇叭构成。

播出控制器通过调频接收天线接收音频广播和SCA/RDS控制信号，通过解析SCA/RDS信号在指定的时间段播出特定的音频内容。

根据需要，可以通过话筒或电话进行发布紧急信息和重要通知。

村广播室“村村响”系统详见图WL05。

8县地方服务平台主要设备选型

8.1码流切换器

8.1.1功能概述

完成4组ASI码流2选1切换，每组3路相同ASI输出。

8.1.2功能要求

（1）ASI切换器应为集成式设备，插卡式结构，支持多块板卡的扩展能力，以利于功能、性能扩展；

（2）ASI切换器每组切换可以完成2路ASI输入，并选择其中正常且优先级最高的1路信号，输出3路相同ASI码流；

（3）具有准确快速的切换功能，可以监测指定PID范围和码率，发现故障进行切换；

（4）除支持端口备份功能外，还具有节目级备份和垫播功能；

（5）支持详细的报警信息，提供准确的故障定位；

（6）嵌入式网络化监控功能，可联网监测，运行数据和配置文件可在数据库中保存；

（7）具备断电记忆及断电直通功能，保障设备在出现问题时能够输出正确信号；

（8）具有先进完善的判断规则，自动切换至无故障节目；

（9）支持主路信号恢复正常时，自动返回主路信号的功能；

（10）具备ASI输出接口，支持输出信号的实时检测；

（11）支持输入电平、同步和码率等多种切换条件；

（12）支持自动/手动的信号备份切换方式；

（13）必须配置冗余双电源。

8.1.3技术要求

（1）ASI输入接口

支持EN50083－9DVB-ASI标准

接口速率：

270Mbps

输入端口数：

每组2个

接头形式：

BNC

阻抗：

75Ω

反射损耗：

>15dB

电缆长度：

最长200米

（2）ASI输出接口

支持EN50083－9DVB-ASI标准

接口速率：

270Mbps

输出端口数：

每组3个

连接器：

BNC

阻抗：

75Ω

反射耗：

>15dB

电缆长度：

最长200米

（3）网管：

RJ45接口，支持网络管理

（4）设备功耗:

<100W

8.1.4其它要求

提供信号传输线缆2米Φ4同轴电缆（BNC阳头）4根。

8.2ASI/IP适配器

8.2.1功能概述

完成4组ASI/IP双向适配。

8.2.2技术要求

（1）集成式设备，插卡式结构，支持多块板卡的扩展能力；

（2）ASI/IP适配器具有4个（含）以上的ASI接口,每个ASI接口任意配置为输入端口或输出端口，配置后不需要重启，即时生效；

（3）ASI/IP适配器具备2个（含）以上IP输入输出接口；

（4）支持TS流的接收、分析与节目提取；

（5）支持SPTS和MPTS码流；

（6）支持PID全映射及PID的透明传输；

（7）支持PSI/SI表的提取、编辑与重新映射；

（8）支持PCR校正和PID重新映射；

（9）可任意抽取任一路SPTS/MPTS输入中的PSI/SI信息；

（10）IP接收支持MPEGTSoverIPv4，支持单播、组播接收，支持IGMPV1、V2、V3；

（11）IP发送支持MPEGTSoverIPv4，支持单播、组播；

（12）配置冗余双电源；

（13）1U结构。

8.2.3特别要求

为增加设备的通用性、系统的扩展性，ASI/IP适配器要能在1U的结构内，插入不少于5块的板卡，完成DVB-S/S2接收、MPEG-2/AVS/AVS+解码、MPEG-2/AVS/AVS+编转码、ASI/IP相互适配、TS复用等功能；且各个模块支持热插拔，并可任意插入不同卡槽中，不受限制。

8.3MPEG-2编码器

8.3.1主要特征

（1）支持IP输出；

（2）支持MPTS或4SPTS节目流输出；

（3）支持MPEG-2MP@ML（4:

2:

0）视频编码，高级视频预处理；

（4）支持MPEG-4SP/ASP视频编码格式；

（5）支持MPEG-1AudioLayer2、AAC，AC3音频编码格式；

（6）4路CVBS视频输入；

（7）4组非平衡立体声音频输入；

（8）1路ASI输入复用；

（9）支持PAL，NTSC标清信号；

（10）支持D1，HD1，2/3D1，3/4D1等多种分辨率；

（11）支持ASI输出（复用后的多节目流或任选其中一套节目的单节目流进行输出）；

（12）支持IP输出（复用后的多节目流/其中某一单节目流或输入的ASI流），支持UDP协议，支持单播及多播；

（13）支持液晶&按键操作；

（14）支持网络管理（NMS）。

8.3.2技术要求

（1）输入接口

4路CVBS视频输入，BNC接口

4组非平衡模拟立体声，BNC接口

1路ASI输入，BNC接口

（2）视频信号

分辨率：

720×480_60i，544×480_60i，352×480_60i,352×242_60i，320×240_60i，176×240_60i，176×120_60i，720×480_60i，544×480_60i，352×480_60i,352×242_60i，320×240_60i，176×240_60i，176×120_60i，720×576_50i，704×576_50i，640×576_50i,352×288_50i，320×288_50i，176×288_50i，176×144_50i

编码：

MPEG-2MP@ML，MPEG-4SP/ASP

色彩格式：

4:

2:

0

比特率：

0.8Mbps~20Mbps

码率控制：

CBR/VBR

GOP类型：

IBBP

视频预处理：

去隔行，噪声抑制，锐化

（3）音频信号

编码：

MPEG-1AudioLayer2，AAC，AC3

采样率：

48KHz，44.1KHz，32KHz

采样精度：

24bit

码率：

每个通道32Kb/s~384Kb/s

（4）输出接口

2路ASI输出，BNC接口

IP输出可为多节目流或单节目流，UDP协议，10/100M网口，支持单播及多播

（5）系统

支持液晶&按键操作，网络管理（NMS），中英文操作界面

可通过网络进行软件升级

（6）通用要求

电源要求：

AC100~240V±10%，50/60Hz

温度范围：

0~45℃（工作），-20~80℃（存储）

设备尺寸：

标准19〞1U

8.3.3其它要求

提供视音频信号传输线缆4米Φ4同轴电缆（BNC阳头）2根。

8.3.4特别要求

为增加设备的通用性、系统的扩展性，MPEG-2编码器要能在1U的结构内，插入不少于5块的板卡，完成DVB-S/S2接收、MPEG-2/AVS/AVS+解码、MPEG-2/AVS/AVS+编转码、ASI/IP相互适配、TS复用等功能；且各个模块支持热插拔，并可任意插入不同卡槽中，不受限制。

MPEG-2编码器必须配置冗余双电源。

8.4业务交换机

8.4.1功能概述

地方服务平台业务数据的交换。

8.4.2技术指标

表1业务交换机技术指标表

重要参数

传输速率

10/100/1000/10000Mbps

背板带宽

960Gbps 

包转发率

715Mpps

MAC地址表

128K 

端口参数

端口结构

非模块化

端口数量

48

端口描述

48个GESFP/10GESFP+端口

功能特性

网络标准

IEEE802.3，IEEE802.3u，IEEE802.3ab，IEEE802.3z，IEEE802.3x，IEEE802.1Q，IEEE802.1d，IEEE802.1X

VLAN

支持4K个VLAN；支持GuestVLAN、VoiceVLAN；支持基于MAC/协议/IP子网/策略/端口的VLAN；支持1:

1和N:

1VLAN交换功能；支持基本、灵活QinQ功能 

QOS

支持对端口接收和发送报文的速率进行限制；支持报文重定向；支持基于端口的流量监管，支持双速三色CAR功能；每端口支持8个队列；支持WRR、DRR、SP、WRR＋SP、DRR+SP队列调度算法；支持WRED；支持报文的802.1p和DSCP优先级重新标记；支持L2（Layer2）-L4（Layer4）包过滤功能，提供基于源MAC地址、目的MAC地址、源IP地址、目的IP地址、端口、协议、VLAN的非法帧过滤功能；支持基于队列限速和端口整形功能

路由

支持RIP、OSPF、ISIS、BGP等IPv4动态路由协议；支持RIPng、OSPFv3、ISISv6、BGP4+等IPv6动态路由协议

组播

支持二层静态组播MAC；支持MAC模式转发；支持IGMPSnooping和快速离开机制；支持组播VLAN；支持MLDSnooping；支持IGMPProxy；支持可控组播；基于端口的组播流量统计；支持IGMPv1/v2/v3；支持PIM-SM、PIM-DM、PIM