发射电台节目传输控制系统分析

冯 乐

(国家新闻出版广电总局594台，陕西 咸阳712000)

五九四台直属于国家广电总局无线局，我台传输发射部门主要由中控机房和甲、乙、丙三个发射机房组成。中控机房负责节目信号的接收和传输，发射机房负责将中控机房传输到发射机的节目信号以广播的形式发射出去。

节目传输控制系统是一个全新的数字化系统，其主要具有以下特点：

首先，从节目的接收、调度到节目输出均采用数字化处理，抗干扰能力强。

其次，具有可实时监测、设备控制、节目调度、日志查询和数据维护、安全性及功能管理等功能。

再次，节目分配调度灵活，具有高性能的告警检测和显示，通过智能化的网管系统实现自动化播出功能，并可进行监听和故障记录。

最后，根据节目运行图中每部发射机每个时段播音所需要的节目源不同，对收转的多路广播节目信号，能够准确及时地分配、切换和传输至发射机房，为发射机房提供不间断、高质量的广播节目信号源。

节目传输控制系统主要由以太网交换机、串口服务器、控制软件等组成。节传网管系统网络控制图如图1所示。

图1 节传网管系统网络控制图

12台主用卫星接收机用于给12部发射机提供节目源，12台备用卫星接收机作为给12部发射机的备用节目源。两台串口服务器连接12台C波段卫星接收机、12台Ku波段卫星接收机、补乐录音机、数字音频选择器以及GPS时钟设备。通过串口服务器，这些串口设备具备了TCP/IP网络接口功能，实现了设备间的网络数据通信。以太网交换机则负责节传网管计算机与两台串口服务器间的通信。值班人员可以通过节传网管计算机中的软件系统实现对卫星接收机、补乐录音机、数字音频选择器以及GPS设备状态的监控。

1 以太网交换机

1.1 概述

以太网交换机是一种基于MAC地址识别，能完成封装转发数据包功能的网络设备。交换机可以“学习”MAC地址，并把其存放在内部地址表中，通过在数据帧的始发者和目标接收者之间建立临时的交换路径，使数据帧直接由源地址到达目的地址。

1.2 3COM 3C16471型交换机

五九四台软件系统中交换机使用3COM公司3C16471型交换机。此交换机类型为快速以太网交换机，有24个端口，端口类型为10/100Base-TX，支持全双工模式，交换方式采用存储转发方式，背板带宽为2Gbps，MAC地址表数为4000。

3C16471型以太网交换机在五九四台软件系统中用于实现节传网管计算机与两台串口服务器间的通信。它是软件系统中的核心设备。在五九四台软件系统中，节传网管计算机实现了对中控机房12台C波段卫星接收机、12台Ku波段卫星接收机、补乐录音机、数字音频选择器以及GPS时钟设备的数据采集和远程控制。

2 串口服务器

五九四台软件系统中使用NPort 5610系列串口服务器提供简单方便的联网方式，不但可以保证现有的硬件资源，更确保未来网络的扩充可能性。通过简单的设置，就可以将现有的串口设备立即联网。再者NPort 5610可以在串口和以太网络界面之间轻易的执行双向数据传输。前面板上有所有的串口的Tx/Rx状态LED显示，后面板上则有8/16口RS-232 RJ45接线口。这项特点让NPort 5610适用于标准19寸机架安裝，简化了操作，维护，和管理的工作。

在安装完随机所带的NPort 5610的real COM/tty驱动程序后，NPort 5610上的串口会被Windows操作系统视为Real COM端口。NPort系列提供基本的传输/接收数据功能，以及RTS，CTS，DTR，DSR，和DSD等控制信号功能。连接头上的系统LED、串口Tx/Rx LED、以及以太网络LED显示器让现场工程师能够快速的分析问题所在，并且让监控的动作变的简单、轻松。NPort 5610的LED显示器不仅能够显示目前系统和网络的状态，也能协助现场工程师监控所连接串口设备的状态。NPort 5610系列串口服务器技术特点主要有：简单易用的LCM（Liquid Crystal Module）显示操作界面，可用于设置IP地址；标准19寸机架式安装；自动检测10/100Mbps Ethernet界面；16/8个RS-232串口；所有端口皆有突波保护功能（15KV ESD）；支持TCP Server，TCP Client，UDP，和Real COM模模式；支持web与telnet console；支持SNMPMIB-II网管功能。

3 控制软件

节目传输系统中各个设备的统一、协调、有序的运行，离不开软件控制。软件采用无线局音频调度系统（简称RadioMC），它的使用解决了目前节目传输系统中存在的几个问题：

1）设备数量多，分布分散，需要集中监控。设备主要包括卫星天线（2部）、数字卫星接收机（24台）、音频选择器、补乐录音机、光端机等，这些设备分别处于室外和室内，发射机房与中控机房中，设备间有的相隔数百米，需要集中管理。

2）设备类型多，操作不一致，需要统一界面。节目传输系统中的设备既有卫星设备、也有传输设备和网络设备，类型多样，各设备操作不同，通过软件可实现在统一界面上操作。

3）节目调度业务复杂，需要全面、高效的管理。节目调度业务包括日常节目调度、周期节目调度以及临时节目调度。各调度业务性质不同，操作不同，需要通过软件实现高效、统一的管理。

3.1 RadioMC概述

RadioMC的软件结构采用多层架构，实现C/S分布式应用，拥有强大、完善的接收机管理功能；同时界面简捷，易于掌握和维护。RadioMC的监控和网管功能以机号（与发射机相应的节传设备，包括接收机、音频选择器等）为核心展开，实现机号运行图的管理与监控功能以及相关的辅助功能。RadioMC的软件组件主要包括：RadioMC.Server.exe（RadioMC的数据采集与消息服务器）、RadioMC.Configration.exe（RadioMC的管理客户端）、RadioMC.Explorer.exe（RadioMC的监控客户端）、RadioMCProxy（将数据传送到中心服务器）、DBBackup.exe（RadioMC的数据备份与恢复工具）。

监控主机中运行程序RadioMC.Configration、RadioMC.Explorer、DBBackup，实现对系统的管理和监控以及数据的备份和恢复。本地服务器运行程序RadioMC.Server，作为数据采集与消息服务器。通信服务器RadioMC.Proxy,作为数据传送服务器。

3.2 RadioMC软件功能

RadioMC.Server.Exe是RadioMC系统的数据采集与消息服务器。它通过多线程方式对所有设备的状态参数进行实时监测，并根据监控客户端和管理客户端的控制和管理操作向设备发送查询或控制命令，同时为客户端的各种组件服务提供事件和数据响应。RadioMC.Configration.Exe是客户端配置与管理软件，实现用户管理、节目管理、报表设计、数据维护等高级管理操作。RadioMC.Explorer.Exe是RadioMC系统的浏览器。启动后，系统将依据登录用户的权限提供不同的用户图形界面接口，主要功能如下：

1）图形化界面显示［机号］的运行状态，包括机号当前的运行图信息、当前接收机的应播节目和实播节目、设备的运行状态；

2）系统在出现机号告警/故障或设备告警/故障时，即时用突出颜色显示设备或机号的状态，同时以告警声音提示；

3)系统提供事件日志和操作日志的实时记录，并可以对事件日志进行故障定位，即时查询事件相关对象的数据；

4)通过机号监控图形化界面的浮动菜单，用户可以轻松实现机号的运行图管理功能、代播功能和机号的接收机控制功能；

5)通过设备监控图形化界面的浮动菜单，用户可以轻松执行监控设备的功能；

6)通过日志查询接口，用户可以查询监控系统中所有监控对象的历史数据、和操作日志，并可以导出到电子表格文件；

7)查询和打印运行图；

DBBackup.exe是RadioMC系统的数据库管理程序。通常在系统首次安装时用于建立系统数据库。用户也可以在系统运行一段时间后，备份运行系统的数据库，以备在需要的时候，用较为完整的数据库备份恢复系统数据。

3.3 RadioMC软件界面

RadioMC软件的主界面包括6个部分：标题栏、工具栏、视图区、［节目调度］提示区、浮动菜单和状态栏。

标题栏显示系统名称、发射台的名称与机房名称；最右侧为界面控制按钮。其中，关闭系统需要用户登录，并拥有关闭系统权限。

工具栏显示十一个功能界面的按钮；右边是GPS时钟同步控制界面。功能按钮的有效状态取决于登录用户的权限。当系统时钟与GPS时钟不同时，该窗口将突出显示GPS时钟的时间，同时显示［手动校正］按钮，用户可以将监控计算机的时钟手动校正与GPS相同。［按本地时钟校正接收机］按钮提供了直接按计算机系统时间直接同步接收机时钟的功能。

视图区中显示网管系统的机号和设备等对象的运行状态。对象的状态，运行连接状态都用相应的颜色表示。当机号或设备出现告警或故障时，视图会使用颜色变化和闪烁等方式直观表现出来。对机号或设备的选取以及执行某个机号或设备的功能都在该区域内实现。

［节目调度］提示区中包含三个选项板，分别是［运行图］、［事件历史］、［操作历史］。［运行图］将显示用户点击视图区后，选中的机号对象正在执行的运行图内容，包括运行图的类型、有效节目日期和节目的播出时段。［事件历史］将最近发生的事件信息，并按事件的状态表现不同的颜色，当用户想知道该事件相关的设备数据变化等信息时，只要双击该条事件信息，就可以通过日志查询功能实现。［操作历史］将记录和显示所有用户的界面行为。

浮动菜单中包括运行图管理、调度令、站内代播、静音、紧急播出、校验接收机运行图、同步接收机时钟等功能。每个机号都有对应的浮动菜单。通过RadioMC软件的通道参数配置功能，可以配置C波段、Ku波段数字卫星机的参数以及光端通道参数。对于C波段或Ku波段的多台数字卫星机可以通过软件批量设置，方便快捷。RadioMC软件的账号管理功能，可以针对不同的用户设置不同的权限，保证了软件操作的安全性。用户类型包括审核组、监控组、操作员、管理组、测试组，权限种类包括设备配置、执行设备功能、调度令编辑、调度令审核、节目配置、日志查询、日志删除、账号管理、打印运行图等。