卫星广播电视上行传输系统中单节点优化

摘 要：卫星广播电视传输系统具有灵活性、及时性等特点，且传输的画面清晰度高、失真小，是政府和人民在政治、文化、经济等方面的重要交流工具。近年来，全国卫星广播电视上行传输系统因单节点故障，造成安全播出事故层出不穷。为了保障广播电视节目安全播出，人们生产生活不受影响，本文针对单节点问题，根据系统功能需求以及一般改进方法缺点的基础上，提出有效的改善措施对单节点进行优化，为广播电视行业提供技术参考。

关键词：卫星广播电视传输系统；单节点；故障；优化

广播电视是通过无线电波或有线来传递图像、声音的传播媒介。众所周知，广播电视作为政府的喉舌，无论从经济、政治、交通、文化等方面[1]，对人们的生活影响深远。在广播电视系统中，卫星上行信号传输是一项核心工作，对节目的安全播出具有最直接的影响[2]。随着技术的发展，卫星广播电视上行传输系统不断的更新，越来越趋向于自动化，为了使系统中设备自动倒换方便，系统中增加了很多切换节点。然而，近年来，因为这些主备设备切换节点故障，导致节目信号传输中断，节目接收黑屏事故时有发生，造成了重大经济损失。针对这一问题，本文在具体分析卫星广播电视上行传输系统结构的基础上，根据不同位置的单一切换节点的特性，以及提出改进系统中复用器切换开关节点、中频切换开关等节点的具体优化措施。

1 卫星广播电视上行系统结构介绍及问题分析

我国卫星广播电视上行系统主要由电视光端机、编码器、复用器、调制器、上变频器、高功放以及波导天线等部分组成。其中电视光端机主要用于接收电视节目信号；编码器主要将接收的数字音频视频信号进行数字编码；复用器则是将电视节目信号与广播信号流打包合并；调制器的功能是将基带信号转变成传输信号；上变频器是将已调制的中频信号不失真的变换到卫星通信射频频率；高功放则使发射载波达到规定的EIRP值。同时，复用器切换开关主要用于对主/备复用器的切换；中频切换器用于对主/备调制器之间的切换；上变频器与高功放之间的菊花链用于对主/备上变频器之间的切换具体系统图如图1所示。

现今，各省卫星地球站为了保障安全播出，一般采用设备1：1热备份，当主用设备出现故障时，切换到热备份设备，为使主备设备之间切换方便，系统中设计了很多切换设备开关，形成大量的单节点。图1中复用器切换开关、中频切换开关以及上变频器与高功放之间的菊花链结构均为单节点。

卫星地球站中卫星广播电视传输设备自上线工作开始，就一直处于不间断工作状态，由于设备本身寿命、环境温度等因素影响，每个设备均有突然故障的可能。如图1所示，当复用切换开关故障无法工作时，广播电视节目信号传输中断，造成重大停播事故。同理如果中频切换器、上变频器链路等故障，也会造成事故，这些单节点隐患无时无刻不威胁着广播电视节目安全播出。

2 系统单节点问题优化

目前，各卫星地球站为了解决上述问题，普遍采用增加备用系统的方法，即再次购置一套广播电视上行传输系统设备作为备用系统。当主用系统故障时，切换备用系统播出的方法来保障广播电视节目的安全播出。此方法虽然解决了单节点故障影响播出的问题，但是上线一整套系统设备不仅耗费巨大的人力、物力、财力，而且四分之三的设备处于备份状态，造成资源的严重浪费。

调制器具有多个输入端口，可同时接入多路输入节目信号，并且可以通过设置输入优先级的方式来选择某路输入信号作为节目传输信号。在解决单节点的安全隐患问题，同时减少资源浪费为原则的基础上，新方法采用直连的方式增加了一路从复用器到调制器的信号。这样，当复用器切换开关故障无法工作，调制器收到ASI1无信号输入告警，监测ASI2输入正常时，将自动切换输入信号为复用器直连信号ASI2，从而保障系统正常运行播出。优化后的系统结构如图2所示。

因为中频切换开关节点与上变频切换链节点相邻连接，且设备本身局限性，所以无法采用上述添加直通信号的方法来改善系统结构。新的优化方法将两个节点综合考虑，在调制器备后增加了一個无源功分器，将调制器备输出的节目信号复制成两路，一路仍然去向中频切换开关，另一份直接送向了上变频器，同时取消了上变频器切换节点，与高功放一对一平行连接。这样，当中频切换开关故障时，系统可自动切换到备用设备路播出，从而有效避免其播出隐患。

3 总结

本文详细分析了卫星广播电视上行传输系统结构，针对复用切换开关、中频切换开关及上变频切换的单节点安全隐患问题，根据系统功能需求及设备特点，分别对应提出了具体优化措施。有效降低了因单节点引起播出事故的概率，同时也为其他卫星地球站系统提供了技术参考，保障全国广播电视节目安全播出。目前我站已经采用优化后的系统播出，效果显著。

参考文献

[1]张洪涛.广播电视的传输与发射简述[J].西部广播电视，2017（22）.

[2]魏家军.广播电视传输如何确保信号的准确性和稳定性[J].电子世界，2013（22）.

作者简介

胡丽莉（1988-），女，汉族，安徽安庆人，硕士研究生，现就职于安徽广播电视台卫星地球站，助理工程师，主要从事广播电视上行传输系统研究。