有线数字电视播出前端是广电网络播出机构的核心,为保障播出前端足够可靠,在设计上一般都会增加许多冗余,同时也会对某些电路做削减处理。在方案设计中哪些环节需要特别注意,下面将结合前端工作实践及参加过方案评审的案例,对容易影响播出前端可靠性问题进行分析交流。
1. 卫星天线一键主备切换设备的选型
为保证本地卫星接收信号源的可靠性,一般对每颗卫星的每个极化都配置2面卫星天线,主备天线之间的信号通过一键切换设备选择切换,如图1所示。切换后的信号经卫星接收机解调出对应节目的IP信号,各节目IP信号经交换机后到DCM进行利用。本系统按本地信号为主用进行说明,在许多地方以省下传(异地)信号为主用,平台结构相同。
图1 卫星天线主备切换设备所处位置简图
这个方案本没有问题,但卫星天线一键切换设备往往没有网管系统,且设备放置的DVB机房与值班人员所在的监控室有距离。这样一旦卫星信号出现异常,值班人员处置时往往会出现问题。主要表现在:
1) 值班人员无法即时得知主备信号是否已经切换(状态显示在设备面板上)。
2) 如果出现马赛克等故障,值班人员无法快速切换到备用天线查看情况。因为当值班人员到设备前进行切换操作时看不到切换后的效果,除非另外有工作人员告诉情况或值班人员回到值班室看效果。
卫星天线切换设备属于数字电视平台的边缘类产品,大多没有网管系统或只提供RS232控制接口,所以选型时务必选择带网管且能方便控制全部天线的设备
另外个别带自动切换的设备是基于信号比设定电平低于某个数值后开始自动切换的,对于发生概率极少的主天线故障引起的信号电平大幅度衰减是有效的。而实际中,电平下降的情况大多是遇到雨雪天气干扰,日凌干扰,5G干扰或其它如台风等的影响,这种情况下往往主备天线会同时出现信号的下降,切换存在不确定性,这时的自动切换功能是没有意义的,甚至是应该阻止的。
2.主备信号倒换的机制确实
为确保平台的高可能性,主备系统间需要设计成设备级或端口级的互为备份,如图2所示。
图2 主备系统信号保障连线简图
正常情况下A1信号经交换机,到复用器后输出C1信号,两个C1分别作为后续主备IPQAM的输入信号;同样备系统的C2将输出来自A2的信号,并去往IPQAM。如果A1中的某个频道信号异常,则C1会在B1,A2和B2三个信号中选择对应频道补充。而最终选择哪个信号来输出,将由DCM复用器的配置来决定,这里涉及到信号的切换机制。确定切换机制后我们就可以来配置复用器,让它按机制进行切换,但一些单位的设计方案中并没有机制说明,这对故障情况下的快速处理也将造成障碍。
不同配置对C1输出影响的案例。DCM复用器的输入和输出都有信号检测,主输入端口发现信号异常,会将备用输入端口的对应信号作为替补实现切换,即A1-A2;在主输入端口检测到信号异常的同时,复用器输出端也检测到输出信号的异常,在输出端会用主端口输入中的备用信号来替代,即A1-B1。信号检测有时间间隔,时间过短容易产生误判引起误倒换,过长又会使播出故障时间增加。所以检测到切换时间的设定长短将影响到C1的输出。
假如复用器输入端口检测到故障并实施切换的时间2s,信号恢复切回的时间为4s;输出端的时间分另为3s和6s,虽然输入输出同步检测到信号的异常,但输入端2s后就完成信号的替换,使输出信号恢复正常,输出端就会取消计划的切换,最终是输入端口A1-A2,动作1步就完成。
而如果配置相反,即输入端3s和6s,输出端2s和4s,则A1信号的某频异常时,输出端在2s的时间里用备用替换主用,即输出端口A1-B1。输出替换后,主输入端检测到的主信号仍然异常的当累计3s达到时,会出现第2步的切换,即输入端口A1-A2。第2步后经4s,输出口切换复原,出现了第3步的切换。时间点是过2s输出切换,过3s输入切换,过7s输出切回。对输出信号C1来说:前2s信号异常,第3~7sB1替播,第8s开始A2替播。
由此可见配置时间的长短会影响到切换机制,由于不同设备的配置方式不同,且信号源的可靠性也不同,具体如何配置应根据实际情况来确实,把出现信号异常概率最高的问题解决方案设置为优先解决方案。