冗余技術(shù)在廣播總控系統(tǒng)中的應(yīng)用

文｜邱琳

引言

在廣播總控系統(tǒng)作為廣播播出的中樞，擔負著廣播節(jié)目信號的接收、分配、調(diào)度和傳輸?shù)闹匾δ?。在廣播總控系統(tǒng)的建設(shè)中為了提高系統(tǒng)運行的安全性和可靠性，確保廣播播出的安全和優(yōu)質(zhì)，冗余技術(shù)被廣泛的采用。冗余技術(shù)，就是通過增加備份來保證系統(tǒng)更加安全可靠地運行。廣播總控系統(tǒng)中有供電電源的冗余，信號源的冗余，傳輸鏈路的冗余，單元設(shè)備的冗余，控制器部件的冗余，以及周邊建立備總控機房，構(gòu)成一個子系統(tǒng)的冗余。所有這些主要采用1:1的熱備冗余，有效、簡單、配置靈活，確保整個總控系統(tǒng)不會因為局部故障而影響整體功能的實現(xiàn)，同時可以在不影響安全播出的前提下，實現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備的在線維護及在線排除系統(tǒng)設(shè)備的故障。雖然，冗余技術(shù)會增加系統(tǒng)設(shè)計的難度，會增加系統(tǒng)的資金投資，但是因此換來了系統(tǒng)的安全性和可靠性，系統(tǒng)因此大大提高了平均無故障時間。

供電電源冗余

供電電源是整個廣播總控系統(tǒng)得以正常工作的基本保證。按照廣電總局《廣播電視安全播出管理規(guī)定》，總控系統(tǒng)的供電電源有明確的冗余要求，即：對省級以上的廣播電臺中控系統(tǒng)，應(yīng)設(shè)對應(yīng)于不同外電的、互為備用的工藝專用變壓器，單母線分段供電并具備自動或手動互投功能；播出負荷應(yīng)引自不同工藝專用變壓器的獨立低壓回路；主要播出負荷應(yīng)采用UPS供電，UPS電池組后備時間應(yīng)滿足設(shè)計負荷工作30分鐘以上；應(yīng)配置自備電源，保證播出負荷、機房空調(diào)等相關(guān)負荷連續(xù)運行；總控系統(tǒng)的主備播出設(shè)備、雙電源播出設(shè)備應(yīng)分別接入不同的UPS供電回路。簡單一句話，供電電源的冗余，要求做到在外電徹底停電的極端情況下，廣播總控系統(tǒng)也要確保整個播出系統(tǒng)在UPS電源及自備發(fā)電機的支持下，仍然能夠確保廣播節(jié)目的正常播出。

信號源冗余

總控系統(tǒng)的信號源主要有來自各個直播室的信號，來自外場的轉(zhuǎn)播信號。信號源的冗余直接確保了信號源的安全可靠性。為了做到來自直播室的信號源有冗余，各個直播室輸出的信號都至少做到有兩路以上。兩路以上的信號來自直播室調(diào)音臺的不同的輸出模塊，并且以不同格式信號（如模擬、AESEBU、MADI等），實現(xiàn)直播室與中控系統(tǒng)之間的多信號源冗余。轉(zhuǎn)播信號源的冗余，必須做到至少通過兩個不同路由或手段傳輸至總控系統(tǒng)。如每天轉(zhuǎn)播的中央電臺信號源，至少都有兩個以上：有來自主備兩個衛(wèi)星接收天線的信號，有來自主備光纜的信號?，F(xiàn)場轉(zhuǎn)播信號的冗余，要求必須做到有主備兩路不同路徑的現(xiàn)場信號源，如通常一路來自通過DAB或微波發(fā)射接收的信號，一路是經(jīng)光纜路由傳送接收的信號；或者主用的是來自ISDN等數(shù)字傳輸?shù)男盘?，備用的是來自模擬電話耦合器傳輸?shù)男盘??？偪叵到y(tǒng)對所有的信號源，不論格式，不論是主用的還是備用，都進行實時的有效的監(jiān)聽、監(jiān)看和監(jiān)測，并當主用信號源使用發(fā)生異常的情況時，進行自動或手動切換，及時地將正常的備信號源替換掉異常的主用信號源。

傳輸鏈路冗余

主備節(jié)目播出信號應(yīng)經(jīng)主備兩路以上播出鏈路送至總控系統(tǒng)，同樣，主備節(jié)目播出信號應(yīng)經(jīng)主備兩路以上的播出鏈路從總控系統(tǒng)送往發(fā)射臺和衛(wèi)星地面站去發(fā)射。通過中控系統(tǒng)的不同的輸出口，通過送往發(fā)射臺光纜的主備不同路由，以及微波信號的主備路由，將主備播出信號送往各個發(fā)射臺和衛(wèi)星地面站。如果主用信號鏈路意外發(fā)生異常，中控系統(tǒng)能夠通過監(jiān)聽、監(jiān)看，和監(jiān)測手段及時對信號鏈路的異常情況進行預(yù)警和報警，及時自動或手動的將主用播出鏈路的信號倒換到備用播出鏈路上來，從而確保節(jié)目播出信號的正常傳輸。戶外的光纜路由因為城市建設(shè)施工遭到意外中斷，不同路由的傳輸鏈路的冗余就最有效地最實實在在地確保了節(jié)目信號不被中斷，不受影響。

單元設(shè)備冗余

總控系統(tǒng)的單元設(shè)備的配置，充分考慮該設(shè)備在系統(tǒng)中的重要地位。關(guān)鍵的或核心的單元設(shè)備必須有雙電源供電，板卡式結(jié)構(gòu)且支持熱插拔，最好是在設(shè)備出現(xiàn)異常情況時還具有BYPASS功能。盡管對總控系統(tǒng)的設(shè)備做出來很高的要求，但是，關(guān)鍵設(shè)備或核心設(shè)備仍然要求必須有1:1的熱備冗余。單元設(shè)備的冗余確保系統(tǒng)的構(gòu)成不存在單點故障，不能因為某個設(shè)備的故障而使整個系統(tǒng)崩潰，或者使得系統(tǒng)的功能受到嚴重的影響。單元設(shè)備的冗余要求其在系統(tǒng)中必須做到至少有一主一備兩個設(shè)備，且主用設(shè)備走主用信號，備用設(shè)備走備用信號。不能僅用一個設(shè)備，也不能在一個設(shè)備上既走主用信號又走備用信號。中控系統(tǒng)在設(shè)計上可以考慮使用跳線架，以手動的方式來跳通單元設(shè)備故障引起的鏈路中斷，當然最好是能夠用網(wǎng)絡(luò)音頻路由終端來自動地實現(xiàn)切換和跳通，在單元設(shè)備故障時，更有效地確保信號鏈路的暢通。

控制部件冗余

中控系統(tǒng)中的控制部件是指信號切換器。信號切換器在這中控系統(tǒng)有著很重要的運用，承擔完成主備信號源之間的切換，完成主用節(jié)目播出信號與備用播出信號之間的切換，完成播出信號與墊播信號之間的切換，還實現(xiàn)將周邊的某個故障直播室切換到應(yīng)急備播室去恢復播出等等。信號切換器在中控系統(tǒng)中的作用非常重要，因此其控制部件的冗余是必須的。配置信號切換器，除了要求有雙電源，板卡式、支持熱插拔、有BYPASS功能外，還要求其有主備雙網(wǎng)口設(shè)計，可以有主備兩個控制器對其進行控制。信號切換器的控制，既應(yīng)該具有靈活方便的基于電腦程序的自動的主備控制器，同時也應(yīng)該有一個特別可靠的實現(xiàn)最簡單邏輯的，在極端情況下啟用方便的手動操作的控制器。

備總控機房

備總控機房是作為總控系統(tǒng)的整個系統(tǒng)的冗余，使總控系統(tǒng)萬無一失的重要性得到了強有力的保障。全天候的廣播播出使得總控系統(tǒng)基本沒有停機維護的時間，備總控機房作為總控系統(tǒng)的冗余是十分迫切的需要。備總控機房是簡約的總控系統(tǒng)，能夠獨立地實現(xiàn)總控系統(tǒng)的基本功能，由于遠程監(jiān)控技術(shù)的使用，可以使備總控機房不設(shè)置在播出區(qū)域或者與總控系統(tǒng)不在一個建筑樓內(nèi)，因此備中控機房也就具有異地容災(zāi)的重要作用。

結(jié)束語

根據(jù)廣播國家廣電總局62號令《廣播電視安全播出管理規(guī)定》所提出的一系列要求，總控系統(tǒng)建設(shè)采用冗余技術(shù)是完全必要的。為安全優(yōu)質(zhì)播出提供強有力的技術(shù)支持，提高整個系統(tǒng)各個部分的冗余能力，確保在極端情況下的正常播出，應(yīng)該是一個必須認真對待的時刻面臨的課題。