【内容提要】 本文主要介绍了湖南电台节目信号源从总控传送到发射台的两种主要方式:广电SDH网内传输和MADI光纤传送,他们在不同的客观条件下,各自发挥着作用,各有特点,相互补充。
【关键词】 节目信号源传输 SDH MADI E1 数字化传送
随着数字化进程的推进,广播电台的节目制作基本都数字化了,调频发射台也逐步采用数字输入、数字处理的激励器,如我台使用的HARRIS发射机Z10CD用的激励器digitalCD。为了得到更好的播出音质,充分发挥digitalCD的优势,今年我们将信号从总控到发射台的传输作了全面的改造,全面使用了数字化的传输,总的来说,是采用两类方法,一类是在广电SDH网中插入最后编码成E1的音频信号,另一类是用MADI光纤传输。
一. SDH网内传送广播节目信号
SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是一种同步数字体系,一种高速传输的数字通信技术,它采用同步时分交换技术,具有强大的网络运行、管理和维护功能,是一种高速大容量传输系统。它的优点有:
·充分利用光纤高带宽的特性,将传输速率大大提高,SDH技术与光纤技术相结合而构成的同步数字传输网是一个融复接、线路传输及交换功能于一体由统一网管系统管理操作的综合信息网络,可实现网络有效管理、动态网络维护、开业务时的性能监视等功能,满足了广播电视传输网的信息传输和交换的要求;
·使用了标准的光接口和复用标准,使得不同厂家的产品可以在光接口上实现互联,横向兼容,且与原来的PDH网完全兼容,还可容纳各种新的数字业务信号;
·采用一步复用特性,只需利用软件即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号,且统一了北美制式1.544Mb/s和欧洲制式2.048Mb/s,具体来说:采用同步复用和灵活的复用映射结构,使来自不同业务提供者的信息净负荷在不同的环境下同步复用,且可承受一定的定时基准丢失,此外,SDH还引入了“虚容器”(VC:Virtual Container)的概念,当各种业务信息经处理装入VC后,系统可不管所承载的信息结构,只需处理各种虚容器即可。
因此它已被国际电信联盟标准部(ITU-T)确定为长途传输的标准技术,国外电信运营商既用SDH技术传输语音信号和数据信号,又用其传输视频信号。国家广电总局也已明确规定部级和省级广播电视干线网全部采用SDH传输技术,数据流的传输码率为2.5Gbit/s即STM-16。我省也已建成了以光缆为传输介质,SDH为传输平台的传输网络。
SDH技术的基本传输原理如下:
SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块,STM-N(Synchronous Transport Module,N=1,4,16,64),最基本的模块为STM-1,四个STM-1同步复用构成STM-4,四个STM-4同步复用构成STM-16;SDH采用块状的帧结构来承载信息,每帧由纵向9行和横向270*N列字节组成,每个字节含8比特,整个帧结构分成段开销(SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域,其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活的传送;管理单元指针用来指示净负荷区域内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷;净负荷区域用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节。SDH的帧每帧传输时间为125微秒,每秒传输1/125*10(-6)=8000帧,则STM-1的传输速率为155.520Mb/s;而STM-4的传输速率为4*155.520Mb/s=622.080Mb/s;STM-16的传输速率为16*155.520=2488.320Mb/s。
SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤:映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C)再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程,帧相位发生偏差称为帧偏移,定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程,它通过支路单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AU PTR)的功能来实现;复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。
SDH网络设备有交换设备,包括配有SDH标准光接口和电接口的交换机;传送设备包括终端复用器、分插复用器和数字交叉连接设备及再生器;接入设备包括数字环路载波、光纤环路系统等。其中分插复用器(ADM)是SDH网络中应用最广泛的设备,它利用时隙交换实现宽带管理,即允许两个STM-N信号之间的不同VC实现互连,并具有无需分接和终接整体信号即可将各种G703《数字体系接口物理/电气特性》规定的STM-N信号接入STM-M(M>N)内作任何支路的能力,ADM在环形网中应用时还具有独特的自愈能力,即网络发生故障时无需人为干预就可在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,也就是说使网络具备发现故障的能力,并能找到替代路由,在时限内重新建立通信线路。
SDH技术传输广播电视信号的过程如下:
广播电视领域的SDH网起着公共的物理传输平台的作用,在此平台上一部分带宽用来传输经数字终端设备(CODEC)编解码的电视节目,另一部分用来传送其他数据,比如我们的纯广播节目。SDH的传输速率中34.368Mb/s和139.264Mb/s是最适合电视图像传输的速率,因此SDH设备的34Ms/s(或45Mb/s)和139.264Mb/s接口接图像编码器,2Mb/s(准确地说是2.048Mb/s)接口接广播节目的E1信号。
E1是ITU-T制定并由欧洲邮政与电信协会(CEPT)命名的数字传输系统一次群标准,传送电话语音时,它由32个64kb/s的PCM话路经过分时复用形成,其中30个话路传输语音等信息,另两个话路作为系统开销,传输同步码、信令码及其他辅助信号。E1接口的物理及电特性符合CCITT的G.703标准,接口有非平衡的75ohm、平衡的120ohm2种。
E1的特性可以归纳为:
1.一条E1是2.048M的链路,电话语音用PCM编码,广播节目信号采用MPEG-2编码。
2.一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙,一个时隙为8个bit。
3.每秒有8k个E1的帧通过接口,即8K*256=2048kb/s。
4.每个时隙在E1帧中占8bit,8*8k=64k(电话语音码率),即一条E1中含有32个64K;立体声广播节目经过MPEG-2压缩编码后,码率一般取256Mb/s,一套立体声广播占用4个时隙,即一条E1中含有8个256K。
E1有成帧、成复帧与不成帧三种方式。在成帧的E1中,第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据;在成复帧的E1中,除了第0时时隙外,第16时隙是用于传输信令的,只有第1~15,第17~31共30个时隙可用于传输有效数据;而在不成帧的E1中,所有32个时隙都可用于传输有效数据。
广播节目传输一般不采用不成帧,因此,每个2Mbit/S传送码流最多可传送总数为15路单声道或7路立体声广播节目。目前我们用这种方式共传送7套立体声节目,作为发射的备用信号源。
二. MADI光纤传送节目信号
MADI(Multichannel Audio Digital Interface——多通路音频数字串行接口)是一种接口标准,是由Sony,Mitsubishi,SSL和Neve联合倡导开发的,后来由AES(Audio Engineering Society)制定为AES-10标准,是AES3标准的延伸。
它适用于在同轴电缆或光缆上进行以线性表示的,取样频率范围在32kHz~48kHz(96kHz*)(±12.5%),分辨率达每通道24比特的56(64*)通道数字音频
发表评论