湖北广电SDH微波网络及编解码系统IP化改造

摘　要：SDH微波传送网在保障广播电视节目传送的同时如何满足多媒体业务的快速发展将传送网转变为传送网和业务网一体化的多业务平台具有重要意义。本文简述了运用MSTP技术对广电SDH微波编解码系统进行IP化改造，构建一张支持多业务传送，且组网灵活、带宽利用率高IP化传输网络。

关键词：IP网络； SDH微波； MSTP传输； 编解码

   在广电电视SDH（同步数字体系）微波传输系统中，广播电视节目传输通常是利用SDH系统E1（2Mbit/S）和DS3（45Mbit/s）链路复接技术进行传输。随着数字广播技术的发展，传统的编解码和传输体系已经不能满足目前多业务、多速率要求。利用湖北广播电视SDH数字化改造工程契机，通过引入MSTP（多业务传输平台）技术和对原有编解码系统进行IP化改造，设计一个基于IP传输技术的新型SDH微波传输网络。
1 湖北SDH微波网络概述
　　湖北省广播电视微波数字化改造工程采用155Mbit/s同步数字体系（SDH）进行电视节目和广播节目信号的传输。链路的传输容量为1×STM-1，配置为(1+1)。微波首站即节目中心正传10套电视节目信号，采用4:2:0格式，速率为6～8Mbps。武汉龟山与孝感、襄阳等14个地级市回传电视新闻节目1套，采用4:2:2格式，速率为6～8Mbps速率。广播节目信号正传10套，速率为10×128Kbps。正传信号将从节目中心传至武汉龟山，再经过分支后分别送入西南、西北和东线三条干线。四条干线的回传信号汇接至武汉龟山后，经过合并回传到节目中心。路由情况见图1。
　　
　　图1 微波系统信号路由图
2 传统系统组网方案
　　首站节目中心按每套电视节目压缩至6～8Mbit/s进行传输，则可通过一条DS3通道传送6套电视节目。10套电视节目信号正传需要2个DS3(45Mbit/s)通道。10套广播节目打包到传送4套电视节目DS3(45Mbit/s)通道中以便节约传输资源。回传的15套电视节目采用4:2:2码率编码后回传至节目中心。按照6~7路回传电视节目复接成一个DS3(45Mbit/s)信号原则。四方向站武汉龟山，西北线十堰四方山、襄阳虎头山、孝感，东线黄冈白羊山、黄石月亮山、鄂州西山复接成一个DS3(45Mbit/s)信号；西南线恩施舞阳坝、宜昌东山、荆门东宝山、荆州、潜江园林、天门和西南线咸宁潜山、仙桃复接成一个DS3(45Mbit/s)信号。
　　选取武汉龟山对以上方案举例说明。武汉龟山是四方向站，接收到的节目中心正传信号经过解码输出供龟山台发射使用。从鄂州西山回传的3路电视信号和从孝感回传的3路电视信号在武汉龟山和节目中心回传的电视信号重新打包，复接成1路DS3信号接入DXC设备回传。从卫星地球站回传的1路DS3信号接入DXC设备回传到节目中心。武汉龟山的编解码系统示意图详见图2。
  
   图2武汉龟山编解码系统图
　　通过上图可以看出，由于系统仅能提供3个DS3传输通道，上下传送的广播电视信号需要多次提取、适配和复用，传输通道的资源利用率低并且对信号的传输质量产生影响。为解决以上问题引入编解码IP化改造技术和MSTP技术，下面分别对种技术进行介绍。
3 IP化改造方案
3.1 编解码系统IP改造
　　编解码部分实现对视频信号的编码和解码功能，在编码端由编码器把输入的模拟视频流进行数字转换并压缩成MPEG-2格式的码流，在解码器端把MPEG-2的码流解压缩并转换为模拟视频流输出。
　　通过编码器和解码器增加IP封包和拆包功能实体，提供了与IP网络的接口，使视频数据通过以太网传输成为可能。编解码系统IP化示意图详见图3。

     图3 编解码系统IP化示意图
　　使用MSTP技术在SDH网络增加以太网承载能力，这样就可以实现了IP over SDH的传输方式。下面介绍MSTP技术。
3.2 MSTP技术引入
     MSTP(Multi-Service Transfer Platform)(基于SDH 的多业务传送平台)是指基于SDH 平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。MSTP通过在传统的SDH设备上增加以太网接口来接入以太网业务。以太网业务经过媒体访问控制(MAC)处理后进行数据封装，然后到指定的虚容器(VC)通道中上SDH线路传输。MSTP可以提供以太网透传功能、以太网二层交换功能和以太环网功能。异步传输模式(ATM)信元在MSTP上的透传功能在技术上较为简单，只是SDH系统提供一条VC通道实现ATM业务数据的透明的点到点传送即可。准同步数字传输体系(PDH)业务通过VC映射直接接入MSTP系统中。MSTP的引入，在SDH微波网络中即保留了传统的PDH和SDH接口又增加了以太网接口。MSTP技术原理及接口见图4.

 图4 MSTP技术原理及接口示意图
3.3 改造后的组网方案
　　视频编码器和音频编码器对采集下传的数字信号或模拟信号进行压缩编码形成MPEG-2码流。若地市上传广播电视节目较多可使用复用器将各信号进行合路。进行IP封包后接入MSTP设备，接入SDH微波网络进行传输。对上传的节目通过MSTP以太网口提取后，经过拆包转换为ASI信号解码输出。通过MSTP技术的引入和编解码系统IP改造，网络结构得到简化，增加了网络组网的灵活性。由于MSTP具有二层交换功能，在实际的应用中计算机可以直接接入SDH微波网络，进行非实时采编节目的上传，大大增加了网络的可拓展性。具体业务传送结构如5图。
　　

图5 业务传送结构示意图
     本文结合湖北省广播电视SDH数字化改造工程，介绍了MSTP和编解码系统IP改造技术。通过以上技术的运用将传统的SDH微波传输平台改造为支持多业务传送，且组网灵活、带宽利用率高IP化传输网络，为今后新业务的推广打下坚实的基础。
参 考 文 献
[1] 曹蓟光，吴英桦. 多业务传送平台（MSTP）人民邮电出版社. 2003，11.
[2] 张成良. MSTP技术新发展和3G传输. 通信世界， 2004，16(12).
[3] 王健全. MSTP的新业务及其应用. 《中兴通讯技术》，2005，6.