一、项目背景和简介
随着技术的飞速发展，广播电台设备和系统正在发生巨大的变化。除了开始大量使用数字设备外，系统结构也不断向网络化发展。
网络化的系统可以使电台的数据采集、节目制作、节目播出以及节目交换发生根本的变化，使节目播出模式更加灵活多变，操作更加简单，系统更加安全可靠，大大提高广播电台在媒体竞争日益激烈环境下的地位，为广播电台带来更大的发展空间。
河南人民广播电台新广播大厦于2002落成。随着新大楼的建成，河南人民广播电台对整个播控系统进行全面的改造和升级。新系统的架构必须选用具有一定领先和超前的先进技术和方案，以保证河南人民广播电台在今后的发展空间。
经过不断比较和多方论证，河南人民广播电台最终选用了基于ATM技术的网络化电台播控系统。这是该系统最关键和突出的核心技术和特点。
新的网络化电台播控系统于2003年建成投入使用。该系统包括有7套直播间和总控播出系统。播控系统采用了英国AudixBroadcast公司的网络化数字直播调音台ADD9000以及ATM网络化数字音频播控系统－ANTS。
系统中的ATM网络采用了英国Marconi公司的ASX-200BX ATM交换机作为核心，共设置了11个ATM网络节点，其中7个节点是配备了ATM网络接口的ADD9000数字播出调音台，分别位于7个直播间；4个节点是具有不同传统数字音频接口的ATM网络音频转换接口，位于总控室，用于接收输送外来信号和外转信号。通过ATM网络，7个直播间和总控系统连成一个整体。所有音频信号在网络节点处转换成为网络信号进入ATM网络，实现对所有音频信号的网络化管理、调配和路由控制。在各个网络节点，可以根据需要将相应的音频信号提取处理，从网络信号转换成为AES数字音频信号，用于连接其他非网络化音频设备。
整套网络播控系统采用英国AudixBroadcast公司开发的ANTS管理软件进行管理。该软件是一个综合管理系统，可以实现ATM网络的各种管理功能，同时也能够对所有音频信号进行设置、调度和发送，构成了完整的电台播控管理系统。
新系统通过全新的电台播出和管理方式，以及稳定高效的系统性能，为河南人民广播电台的播出提供了更多样化的节目播出方式，并有效地提高了节目品质和播出质量，使得河南人民广播电台的节目收听率不断提升，增强了电台在激烈竞争中的市场地位。
该系统自投入使用三年以来，其稳定的性能表现和明显的市场成效，充分证明了ATM网络在电台播控领域应用的成功。
二、系统核心技术－ATM网络化数字音频传输技术
国际专业音频工程师协议（AES）经过多方考察和论证，于2002年正式推出用于数字音频网络化传输的AES47标准。全称是《AE47-2002：AES standard for digital audio—Digital input-output interfacing—Transmission of digital audio over asynchronous transfer mode（ATM）networks》。《AES47-2002:数字音频的AES标准－数字输入/输出接口方式－在异步转移模式(ATM)网络上传送数字音频》。这是AES组织第一个基于网络技术的专业音频传输标准。
2.1 ATM网络技术
ATM(Asynchronous Transfer Mode)是1988年由ITU-T（国际电信联盟电信标准化部门）针对电信网络支持宽带多媒体业务而提出的一种传输模式，被推荐为宽带综合业务数据网B-ISDN的信息传输模式和基础。
ITU对ATM的定义是：ATM是一种异步转移模式。异步是指ATM统计复用的性质。转移模式是指网络中所采用的复用、交换、传输技术，即信息从一地转移到另一地所用的传递方式。在这种转移模式中，信息被组织成信元（CELL），来自某用户信息的各个信元不需要周期性地出现。因此，ATM就是一种在网络中以信元为单位进行统计复用和交换、传输的技术。用ATM技术构建的网络称为ATM传输网，它是由VC级的信道网（或电信网），VP级的通路网和传输媒体网3级组成。在ATM模式下，网络具有多方连接的功能，其中包括支持广播（broadcast）型连接和多播（multicast）型连接的能力。
ATM是一种新型分组交换技术，信元实际上是具有固定长度的分组，信元总长度为53个字节，其中前5个字节是信头，后48个字节是信息段，或称有效载荷。信头则包含表示信元去向的逻辑地址、优先等级、流量控制和差错控制等信息。ATM以信元的方式传送信息，与业务的特性、比特率无关，具有良好的数据兼容能力。任何业务的信息，包括话音、数据及图像等，经过切割封装成统一格式信元后，都可以在网络中进行传输与交换进行传输。
ATM采用异步时分复用方式，将来自不同信息源的信元汇集到一起，在缓冲器内排队，队列中的信元根据到达的先后，按优先等级逐个输出到传输线路上，形成首尾相接的信元流。具有同样标志的信元在传输线上并不对应着某个固定的时隙，也不是按周期出现的，避免了复杂的信元顺序控制工作。异步时分复用使ATM具有很大的灵活性，任何业务都按实际信息量来占用资源，使网络资源得到最大限度的利用。此外，不论业务源的性质有多么不同（如速率高低、突发性大小、质量和实时性要求如何），网络都按同样的模式来处理，真正做到完全的业务综合。
此外，ATM可通过设置AAL层，对业务类型进行划分，通过AAL层的适配把不同类型业务转换成统一的ATM标准，实现使用同一个网络来承载各种应用业务的目的，再辅之必要的网络管理功能，信令处理与连接控制功能，可以设置多级优先级（如连接优先级和信元优先级等）管理功能，使ATM能够广泛适应各类业务的要求，在单一的主体网络中携带多种信息媒体，承载多种类型业务
为了提高处理速度、保证质量、降低时延和信元丢失率，ATM以面向连接的方式工作。通信开始时先通过呼叫建立虚电路，并将虚电路标志写入信头，网络根据虚电路标志将信元送往目的地。同时在呼叫过程向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。其中资源的约定并不像电路交换中给出确定的电路或PCM时隙，只是用以表示将来通信过程所可能使用的通信速率。虚电路是可以拆除释放的。在ATM网络的节点上完成的只是虚电路的交换。虚电路建立后，发送和接收方即建立了具有固定速率的单独传输通道，在整个传输过程中，这个虚电路连接是不会中断和更改的，这样就能够完全保障传输的质量要求，即具有良好的QoS保障。
为了简化网络的控制，ATM将差错控制和流量控制交给终端去做，不需逐段链路的差错控制和流量控制，ATM信头的功能被大大简化，从而提高信头的处理速度，使信元的排队时延大大缩短。
因此，ATM结合了电路交换和分组交换的优点，即ATM兼顾了分组交换方式统计复用、灵活高效和电路交换方式传输时延小、实时性好的优点。
2.2 AES47标准
随着现代专业音频制作的不断发展，为改进专业音频信号长距离实时传输的状况，AES组织成立专门的项目小组，在考察分析当今多种网络传输技术后，结合专业音频信号实时传输的一些特殊要求，决定采用ATM异步转移模式，作为专业音频信号在网络中的传输方式。AES在2002年正式制定和推出了AES47-2002标准。这是关于如何采用ATM网络传输专业音频信号的接口规范。也是AES组织第一个将现代网络技术应用到专业音频传输的技术标准。2006年，AES组织根据网络技术的发展和实际应用的一些变化，对标准进行了一定的修改，推出了AES47-2006版本。
ATM网络目前已经是一种非常成熟，应用广泛的网络技术。在网络层面上，已有相应的各种标准和规范。因此在AES-47标准中，主要是针对专业音频信号与ATM网络协议数据接口的规范和定义。在ATM网络技术规范中，网络能够自动无缝地兼容和连接各种具有不同速率或编码方式的ATM接口，如25M，155M双绞线接口或622M光纤接口等。因此AES47标准中没有涉及到具体的物理接口规范。而且ATM网络是一个综合管理非常完善的系统，因此AES47标准中也不涉及专