臺(tái)站數(shù)字網(wǎng)絡(luò)公共廣播搭建的設(shè)想

李 燕 王旭東

1.2.內(nèi)蒙古自治區(qū)廣播電視傳輸發(fā)射中心706臺(tái) 內(nèi)蒙古 呼和浩特市 010050

1 無線公共廣播與網(wǎng)絡(luò)公共廣播的對(duì)比以及選擇網(wǎng)絡(luò)公共廣播的原因

706臺(tái)現(xiàn)有地面數(shù)字發(fā)射機(jī)、調(diào)頻廣播發(fā)射機(jī)、微波傳輸線路等幾類傳輸任務(wù)。無線公共廣播采用的是無線電傳輸，在同頻或相近頻率下必然產(chǎn)生干擾，一個(gè)或多個(gè)發(fā)射、輻射、感應(yīng)或組合產(chǎn)生的無用能量會(huì)影響系統(tǒng)的傳輸和接收。如果通過直接或間接耦合進(jìn)入系統(tǒng)，將導(dǎo)致設(shè)備性能惡化、傳輸質(zhì)量惡化和視聽質(zhì)量嚴(yán)重受損。二階干擾和三階干擾的影響更大，無法確定后續(xù)是否增加發(fā)射任務(wù)，并且這樣使用無線公共廣播設(shè)備后續(xù)可能會(huì)出現(xiàn)更多問題，所以應(yīng)考慮使用網(wǎng)絡(luò)公共廣播系統(tǒng)解決問題。網(wǎng)絡(luò)公共廣播依托于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，采用網(wǎng)絡(luò)數(shù)字音頻編解碼技術(shù)傳輸，解決了傳統(tǒng)廣播系統(tǒng)存在的傳輸短、損失大、維護(hù)難、互動(dòng)性差的問題，體現(xiàn)了其技術(shù)的先進(jìn)性和優(yōu)越性，更適合臺(tái)內(nèi)公共廣播系統(tǒng)的搭建。由于706臺(tái)的公共廣播設(shè)備布置比較分散，采用IP、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)傳輸信號(hào)更具優(yōu)勢。

2 廣播傳輸網(wǎng)絡(luò)電源的提供

2.1 廣播位置的選擇

廣播系統(tǒng)的搭建須符合《民用建筑電氣設(shè)計(jì)規(guī)范》《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》《廳堂擴(kuò)音系統(tǒng)的聲學(xué)特性指標(biāo)要求》《利用建筑物金屬體做防雷及接地裝置安裝》《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警設(shè)計(jì)規(guī)范》《火災(zāi)自動(dòng)警系統(tǒng)施工及驗(yàn)收》《公共廣播工程費(fèi)用概預(yù)算編制辦法》，706臺(tái)共分為四層，有六個(gè)重要廣播點(diǎn)位：（1）臺(tái)站警衛(wèi)室設(shè)立廣播，播放臺(tái)站介紹，建成歷史等內(nèi)容；（2）衛(wèi)星接收天線、變電箱處和宿舍樓處設(shè)立廣播，主要介紹衛(wèi)星接收情況，10KV變電的使用，多設(shè)備控制器對(duì)多個(gè)廣播裝置的單獨(dú)控制播放；（3）在技術(shù)樓機(jī)房內(nèi)設(shè)置廣播，對(duì)發(fā)射機(jī)的播出、多畫面的利用、標(biāo)準(zhǔn)化一體機(jī)柜的建設(shè)、信源監(jiān)測、開路信號(hào)接收監(jiān)測等技術(shù)的講解；（4）南側(cè)空地多是參觀休息的聚集地，此處也應(yīng)設(shè)置廣播，如播放建臺(tái)歷史等臺(tái)站基本信息；（5）模擬發(fā)射機(jī)房將改造為博物館，這是廣播最重要的位置之一，應(yīng)當(dāng)對(duì)博物館的物品進(jìn)行簡單講解，與技術(shù)樓機(jī)房內(nèi)的廣播設(shè)備連接，便于進(jìn)行單獨(dú)講解；（6）發(fā)射塔處要安裝廣播，介紹發(fā)射塔的簡要信息和附近的敖包。如圖1所示。

圖1 706臺(tái)主要監(jiān)測位置分布圖

2.2 廣播設(shè)備的選擇

廣播位置確定后，需根據(jù)具體要求確定設(shè)備的使用。數(shù)字網(wǎng)絡(luò)公共廣播系統(tǒng)的控制中心，設(shè)置在技術(shù)樓機(jī)房內(nèi)，所需設(shè)備包括：話筒、系統(tǒng)音頻服務(wù)器、交換機(jī)、ADSL路由、實(shí)時(shí)編碼器、消防報(bào)警控制器。警衛(wèi)室附近、南側(cè)空地和山頂發(fā)射塔衛(wèi)星接收天線場地等四處場地使用草坪音響與功放設(shè)備，并與網(wǎng)絡(luò)分區(qū)控制器連接。模擬發(fā)射機(jī)房采用單區(qū)域控制，使用室內(nèi)音柱與功放設(shè)備和IP解碼控制器連接。如表1。

表1 無線監(jiān)控設(shè)備統(tǒng)計(jì)圖表

2.3 廣播設(shè)備網(wǎng)絡(luò)與電力的提供

數(shù)字網(wǎng)絡(luò)廣播有多種傳輸方式，我們采用混合搭建的方式確保模擬機(jī)房內(nèi)的廣播穩(wěn)定。技術(shù)樓機(jī)房是臺(tái)控制中心，只需安裝室內(nèi)音響即可，采取傳統(tǒng)的交換機(jī)網(wǎng)線傳輸，其余位置采用廣域網(wǎng)云空間傳播。采用的功放設(shè)備具有無線網(wǎng)絡(luò)連接功能，可自動(dòng)登錄云空間，并具有解碼功能，云空間內(nèi)多個(gè)音響可由網(wǎng)絡(luò)分區(qū)控制在不同位置播放不同的音頻。如圖2、圖3所示。

圖2 網(wǎng)線光纖連接系統(tǒng)示意圖

圖3 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)示意圖

網(wǎng)絡(luò)和電力的供應(yīng)是我們需要解決的問題。首先，在保衛(wèi)室內(nèi)放置功放設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)分區(qū)控制器。保衛(wèi)室處附近放置了草坪音響，音響與功放設(shè)備網(wǎng)絡(luò)分區(qū)控制器使用網(wǎng)線連接。為解決保衛(wèi)室廣播點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)與電力問題，我們采用poe供電音響進(jìn)行解決。比如，模擬發(fā)射機(jī)房、技術(shù)樓發(fā)射機(jī)房、衛(wèi)星天線接收場地、發(fā)射塔、空地等地已有無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋，傳輸問題已解決，模擬發(fā)射機(jī)房與技術(shù)樓發(fā)射機(jī)房供電可以采用poe供電；衛(wèi)星天線接收場地和發(fā)射塔可由附近的供電處供電，空地處可由宿舍食堂提供電源，廣播系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)與供電問題得到了解決。

如果在其他遠(yuǎn)離供電的地方安裝廣播系統(tǒng)，可采用風(fēng)光互補(bǔ)供電設(shè)備。風(fēng)光互補(bǔ)發(fā)電系統(tǒng)主要由風(fēng)力發(fā)電機(jī)、太陽能電池板、充放電控制器、免維護(hù)鉛酸蓄電池、燈桿、光源等組成。太陽能電池板利用光伏發(fā)電，安裝在燈柱之上為電池充電。當(dāng)風(fēng)力達(dá)到風(fēng)力發(fā)電機(jī)的啟動(dòng)速度，風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)開始給電池充電，控制器控制電池的充放電，電池儲(chǔ)蓄電能，為廣播設(shè)備供電。

圖4 poe供電式音箱

3 數(shù)字網(wǎng)絡(luò)公共廣播的網(wǎng)絡(luò)安全

以廣域網(wǎng)為基礎(chǔ)搭建的云服務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)廣播系統(tǒng)，沒有做隔離，在廣域網(wǎng)上很容易受到網(wǎng)絡(luò)攻擊，如發(fā)生這種情況可以直接切斷廣播系統(tǒng)。一旦網(wǎng)絡(luò)攻擊由此處入侵機(jī)房系統(tǒng)，將非法信息傳入播出信源，事故將造成不可估量的影響，所以要做好系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)安全工作。

數(shù)字網(wǎng)絡(luò)廣播云平臺(tái)傳輸面臨的挑戰(zhàn)主要有兩點(diǎn)：（1）黑客入侵采用ddos大流量攻擊，制造大量無用數(shù)據(jù)，造成云傳輸平臺(tái)的數(shù)據(jù)擁堵，甚至平臺(tái)系統(tǒng)的崩潰；（2）通過黑客手段進(jìn)入數(shù)字網(wǎng)絡(luò)公共廣播云平臺(tái)，存儲(chǔ)其中的數(shù)據(jù)隱私可能會(huì)暴露，如果通過非法手段獲取管理員身份，還可以刪除、篡改需要播放的聲音。

針對(duì)ddos攻擊這一問題可以在云機(jī)房的外部，部署節(jié)點(diǎn)，分散流量，提高ddos攻擊的門檻，過濾大部分攻擊，提高防護(hù)能力，同時(shí)為后續(xù)的云平臺(tái)服務(wù)擴(kuò)建提供基礎(chǔ)。臺(tái)站內(nèi)部需要定期對(duì)平臺(tái)開展攻防演練，檢查各環(huán)節(jié)存在的薄弱點(diǎn)。

針對(duì)數(shù)據(jù)隱私可能暴露，核心控制可能被篡改等問題，云平臺(tái)登入秘鑰采用數(shù)字加密、哈希運(yùn)算、公共密鑰等加密算法設(shè)置，密鑰的管理為輪轉(zhuǎn)、檢索的方式。密鑰的登入會(huì)留下相應(yīng)記錄，保障應(yīng)用程序數(shù)據(jù)庫憑證不被泄露。我們將用戶名密碼登錄的用戶設(shè)為普通用戶可瀏覽一般內(nèi)容；將生物特征和數(shù)字簽名、數(shù)字證書登錄的用戶設(shè)定為中級(jí)用戶，可瀏覽全部內(nèi)容，但沒有寫入、刪除、修改等權(quán)限；將綁定設(shè)備機(jī)器碼和固定IP登錄的用戶設(shè)為最高權(quán)限?；ヂ?lián)網(wǎng)IPSecVPN的隧道將云平臺(tái)私有網(wǎng)絡(luò)與臺(tái)站內(nèi)部同等級(jí)安全域的資源進(jìn)行連通通信，可以實(shí)現(xiàn)單方面的調(diào)動(dòng)聯(lián)通，云平臺(tái)內(nèi)不能調(diào)動(dòng)臺(tái)內(nèi)的信息資源。

圖5 風(fēng)光互補(bǔ)供電系統(tǒng)圖