本文以河北省網規(guī)劃建設IP數(shù)字電視平臺為背景，論述了由傳統(tǒng)DS3信號到基于IP方式的數(shù)字電視傳輸前端的平臺升級改造，以邯鄲公司為例，闡述了IP傳輸平臺相對于傳統(tǒng)的DS3平臺，其優(yōu)勢明顯。

　　關鍵詞：數(shù)字電視；IP；前端平臺

　　1引言

　　近年來，隨著人們生活水平的提高，數(shù)字電視也逐步加快了發(fā)展的步伐。發(fā)展至今，DVB平臺的建設更加趨于理性化、科學化。以往數(shù)字電視前端傳輸平臺的建設都是采用傳統(tǒng)基于DS3的傳輸方式，但是隨著數(shù)字電視內容的增多和新興業(yè)務的發(fā)展，傳統(tǒng)的以DS3為基礎的傳輸方式已經很難適應快速發(fā)展的數(shù)字電視新業(yè)務，尤其在功能擴展方面存在很大的局限性。正因如此，河北廣電網絡集團公司決定從上到下、從省到市，采用IP組播技術傳輸方式代替原有的DS3傳輸。本文以河北省網整體規(guī)劃為背景，以邯鄲公司平臺建設為例，闡述DS3傳輸平臺到IP傳輸平臺的升級改造建設，以及新舊傳輸平臺的特點。

　　2河北省網數(shù)字電視地市前端傳輸平臺構建規(guī)劃

　　根據(jù)省網規(guī)劃，所有的高清/標清節(jié)目通過IP方式傳輸?shù)胶�鄲前端H3C5500核心交換機上，再通過Pro9k插入EMM/APS/NIT，然后進入IPQAM調制。本地節(jié)目IP/DS3信號都將進入Pro9k，經過再編碼、復用、加擾處理之后通過IP板卡輸出節(jié)目傳輸流信號到哈雷QAM調制器NSG9000-40G；調制后輸出RF射頻信號到本地HFC。

　　3邯鄲公司前端機房播出平臺建設

　　3.1編碼器的原理與配置

　　邯鄲公司前端機房配備哈雷編碼器兩臺Ion，為1+1備份機制。（1）編碼器的原理編碼器是將原始信號或數(shù)據(jù)元素進行數(shù)字編碼制作，轉換為可用以傳輸和存儲的信號形式的設備。編碼器原理圖如圖1所示。（2）編碼器的配置IP地址：參照省網規(guī)劃IP地址表配置邯鄲公司地址。編碼器的兩個Gbe端口設置為獨立IP地址，并且分屬不同網段（子網）。輸出方式：編碼器的輸出為雙端口主/備GbE，其兩個端口同時輸出，即“Dual”工作模式，分別到主/備核心交換機，然后傳給主/備Pro9k復用器。設備備份：4路本地電視和4路廣播信號通過音視頻分配器，各分成兩路，一路提供給主編碼器，另一路提供給1602音視頻切換器。備份編碼器的輸入信號來自1602音視頻切換器，通過1602的切換，備份編碼器可以接收4路電視和4路廣播信號，達到2+1備份的目的。輸出信號：每路電視信號編碼后，都輸出獨立的組播，便于其他系統(tǒng)的利用，如錄播系統(tǒng)、時移系統(tǒng)、檢測系統(tǒng)等。

　　3.2復用器的原理與配置

　　邯鄲公司的前端系統(tǒng)包括兩臺Pro9k，組成1+1備份。復用器的原理圖如圖2所示。3.2.1原理說明（1）邯鄲前端系統(tǒng)Pro9k配置有4個DS3端口。DS3板卡第一端口分配給本地EPG輸入，第二端口、第三端口分配給本地其他DS3信號，第四端口為Pro9k的信號輸出。（2）邯鄲本地節(jié)目在Pro9k復用加擾后，輸出IP組播信號給IPQAM調制。（3）EMMI和ECMG都在省中心機房，與Pro9k的ETH2進行遠程連接加擾。Pro9k除加擾本地節(jié)目外，同樣為地市的所有傳輸流提供EMM信息。（4）復用器IP輸入信號來自省網和本地。省網的IP信號中，包含省網的標清節(jié)目和高清節(jié)目信號。本地信號包括LECTRO90000編碼器輸出、衛(wèi)星接收機的輸出、APS服務器輸出及其他IP信號，提供這些IP信號的設備除LECTRO90000外，都是單端口IP播出設備。（5）復用器的DS3信號來自本地，包括EPG服務器播出、本地其他復用器、本地接收機等。3.2.2配置說明（1）NIT配置本地網絡的NIT表經本地ION編碼器生成并傳送至復用器。NIT表包含每個網絡中的所有頻率信息及調制信息，還包含很多的私有描述符。私有描述符主要用于APS、VOD、機頂盒的升級、區(qū)域限播、節(jié)目搜索提示等。（2）SDT配置根據(jù)需要生成相關的中文節(jié)目信息，并在相關節(jié)目名稱下插入隱藏描述符。由于網管不支持中文輸入，所以系統(tǒng)利用EPG播發(fā)服務器來產生SDT中文信息送至復用器。根據(jù)不同地區(qū)需要，SDT可插入私有描述符進行機頂盒的區(qū)域控制。（3）設備備份Pro9k采用1+1備份機制，Pro-A的輸出信號在主H3C5500交換機上，Pro-B輸出信號在備H3C5500交換機上。由于兩臺設備同時輸出，所以無需手動干預設備的主/備切換。（4）Gbe端口備份Gbe板卡共4個Gbe端口，分為兩對，每對都為主/備關系。在系統(tǒng)中，交換機、Pro9k、IPQAM的工作方式都設置為IGMPV3，組播輸入設置時，必須填寫IPSource。IPQAM的每個組播輸入只支持兩個IPSource，分別填寫Pro9k-A/B的輸出口地址。（5）Gbe端口流量Gbe板卡共4個Gbe端口，每個端口支持雙工方式，即輸入輸出碼率可達1Gbps，但整個板卡處理能力為2Gbps，約40個TS的處理能力。如果4個端口獨立工作，則最好每個端口分配約10個TS輸出；若分兩對主/備端口，則每對端口約20個TS輸出。在此特別要注意每個TS按38Mbps計算，板卡工作時留部分余量。

　　3.3前端平臺交換機

　　邯鄲公司前端系統(tǒng)的交換機主要有H3CS5500、Cisco3560等設備。3.3.1H3CS5500（1）配置原理H3CS5500交換機用來進行IP組播信號的核心處理與轉發(fā)，其配置原理圖如圖3所示。（2）端口分配1-16端口用于IPQAM和Pro9k為VLAN100；17-32端口用于本地信號、Trunk、省回傳等。（3）原理說明第一，VLAN100中包括IPQAM、Pro9k，防止其他設備的干擾。省網IP信號可以在VLAN100里接收，其他VLAN或三層端口都不能接收；復用器Pro9k接收省網信號，輸出信號在VLAN100里轉發(fā)給IPQAM；其他VLAN可以接收Pro9k輸出的信號；Pro9k的Gbe端口IP地址與VLAN100端口地址在相同網段（子網）。第二，雙端口同時播出的設備端口連接在交換機的三層端口，且這兩個端口的網段（子網）不同。三層端口的信號不能在兩個交換機之間互通。第三，VLAN110中是本地單端口IP輸出信號，如衛(wèi)星接收機、單端口編碼器、單端口復用器等輸出的IP信號。這些設備的輸出IP端口地址與VLAN110端口在相同網段（子網）。第四，VLAN120是專門給APS播出使用的，APS播出地址與VLAN120端口在相同子網。第五，VLAN130用于信號回傳省網，主要用于本地節(jié)目的回傳。第六，Trunk端口在VLAN110/120通過,本地單端口IP播出的信號都會接入VLAN110或120，其目的是通過Trunk在兩個交換機之間傳遞。如果主交換機失敗，可以將VLAN上的線纜接在備份交換機的相同位置。第七，Pro-A的主輸出口在主交換機，Pro-B的主輸出口在備交換機。這樣可以保證兩個交換機都有調制器需要的信號，某個復用器的失敗不會影響調制器的工作。第八，VLAN接口和三層接口啟動IGMPv3、PIM-SM協(xié)議。3.3.2Cisco3560Cisco3560交換機為加擾交換機，同時與省中心機房的CA設備通信。Pro9k的加擾端口連接在該交換機上。

　　4基于IP組播技術傳輸?shù)臄?shù)字電視前端特點

　　與傳統(tǒng)DS3信號傳輸方式不同，基于IP的傳輸方式具有很多特點。采用IP傳輸方式具有非常明顯的優(yōu)勢，具體如下。（1）IP傳輸平臺系統(tǒng)結構相對簡單，摒棄了DS3系統(tǒng)間復雜的設備連線，原系統(tǒng)的矩陣和跳線架凌亂復雜，更換為IP傳輸平臺后節(jié)省了大量的機柜空間，減少了信號傳輸環(huán)節(jié)，降低了跳線之間的故障率，使系統(tǒng)簡潔明了，更易于管理和維護。（2）采用主/備交換機代替了DS3系統(tǒng)中的交換矩陣，交換機采用1+1熱備份機制，提高了系統(tǒng)運行的安全性和傳輸信號的保障率，使平臺系統(tǒng)運行更加可靠、穩(wěn)定。（3）IP傳輸方式平臺提高了整個平臺的靈活性，利用IP流傳輸電視信號，實現(xiàn)傳輸設備的安放位置相對靈活，編碼器、復用器、調制器等只要保障了傳輸鏈路，設備可隨意安放，提高了系統(tǒng)的模塊化管理。以視頻會議業(yè)務為例，編碼器可以放在會議直播中心，把會場信號轉成IP后，再直接轉成光信號送回前端機房的交換機，復用并調制到用戶網；也可以把編碼器放在前端機房內，會場信號通過光傳輸回至機房編碼器，輸出IP信號送至交換機，復用調制到傳輸網。（4）IP傳輸方式相對于傳統(tǒng)DS3平臺來說增強了系統(tǒng)的擴展性，利于數(shù)字電視新業(yè)務的開展。IP傳輸平臺可輕松實現(xiàn)新電視業(yè)務的配置傳輸?shù)取＃?）減少了邯鄲公司機房前端傳輸平臺成本投入，傳統(tǒng)DS3平臺中的切換矩陣成本比較大，IP傳輸平臺的交換機相對來說投資成本少，并且平臺結構簡化，所占機柜空間也大大減少，節(jié)約機房使用成本，節(jié)省投資。后期新業(yè)務開展同樣直接使用IP平臺的GE接口，不需要額外的設備。同時利用IP技術，可以更有效地管理傳輸帶寬資源。

　　5結語

　　邯鄲公司前端平臺IP化已經完成，并且已經安全運行日常化，直播平臺IP化是大勢所趨，IP化系統(tǒng)運行穩(wěn)定，相對于DS3傳輸平臺而言，不拘泥于設備安放位置，模塊化管理靈活，特別是在對數(shù)字電視新業(yè)務、新功能的拓展方面，傳統(tǒng)方式是不可比擬的，邯鄲公司用自己的經驗來證明，在數(shù)字電視新業(yè)務快速發(fā)展的今天，數(shù)字電視IP化可以說是最佳的選擇。

　　參考文獻

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　　[3]孫學士,王聰香.基于IP數(shù)字前端的新思考[J].中國有線電視,2014(2):133-136.

　　作者：李曉嶺 柏震 王龍 苗佳 李瀚博