一. 概述
构建卫星传送平台的目的是利用卫星信道覆盖面积大、链路稳定可靠、不受地点限制的特点建立基于广播机制的，传送高质量、实时立体声音频信号的网络，实现为全国卫星音乐广播协作网（由北京音乐广播、广东人民广播电台音乐之声、上海东方广播电台音乐频率等16家电台）传送每天数个时段同步播出合办节目，同步转播境内外大型演出、活动实况，传送日常交换节目的功能。
卫星音乐广播协作网租用“北京天广信息通信服务有限责任公司”的卫星平台。天广公司的卫星系统使用美国休斯公司的ISBN平台（综合卫星商业网）, 该平台基于TCP/IP协议，提供高速卫星IP连接的信息通道，能支持高速的IP单播、多播和广播应用。IP单播支持TCP、UDP、SNMP、ICMP，支持web浏览、电子邮件和FTP文件传输等应用，IP多播广播支持RTP、UDP,具体应用包括系统内嵌IP封装的MPEG（MPEG-1或MPEG-2）视频和多播文件传输。
我台采用IP多播模式，通过音频服务器先将音频节目压缩编码成速率为256kb/s的MP3数据流，再封装为基于UDP、IP multicast的IP包复接到天广卫星的上行高速IP数据流中，单收子站通过运行播放程序可将接收到的IP包恢复为音频信号输出或直接保存成MP3格式的音频文件。下面就详细介绍网络的系统构成及运行状况。
二. 系统的结构
1. 音源子系统
如图1所示，从北京音乐广播音频处理器后的数字音频分配器输出的信号被送入Leitch 8X8 异步数字音频矩阵，矩阵通过串口连接的控制面板和工作站手动或自动进行切换。CD机、音频工作站、其他机房的数字音频信号均可接入矩阵并按时间表被切换成上星的节目源。数字音频矩阵的音频输出经Lsi音频光端机传送到天广公司，音频光端机输出的AES/EBU信号经ADA1000的D/A转换器转换为模拟音频信号送给主用音频服务器。一台东芝调频接收机作为备用音源将输出送给备用音频服务器。同时天广公司的主站机房还配有ISDN线一条，装上ISDN音频编解码器可与异地连通，将异地的音频信号送入音频服务器作为卫星网的音源。
2. 音频服务器
音频服务器负责音频信号的采集、压缩编码、IP数据包封装。音频服务器上运行的编码程序先利用多媒体开发应用包提供的接口将送入服务器的音频进行采集，再将采集到的WAV数据流用MPEG1 Layer3压缩为速率256kb/s的数据流。然后再通过Winsock2.0将音频流封装成IP Multicast数据包通过Ethernet网卡送入天广卫星平台。为保证音频质量，音频服务器上安装了Digigram公司的PCX924声卡作为音频采集卡。
3.网络操作中心NOC 网络操作中心NOC的网络拓扑结构如图2。
音频服务器将包含D类IP地址（224.0.0.0～239.255.255.255为IP Multicast专用）的IP Multicast包通过路由器广播到NOC骨干网上。首先IP网关读到IP Multicast包将其D类IP地址与内部的出径（通过高速上行通道送出）业务地址表比对，将需要出径的IP包送给卫星网关。卫星网关负责将IP包排成队列并复合成固定速率的高速数据流。高速数据流通过卫星网关的标准数据接口送给信道编码、调制模块（GSE）。GSE负责从卫星网关获取加密的业务数据流，编码和调制为频带信号，然后将它传送到射频单元(RFT)发射到卫星。IP网关和卫星网关均提供优先级控制，对IP Multicast业务提供高优先级处理，确保流媒体数据不会中断。
有条件接收的实现是由有条件访问服务器CAC完成的，每个接收子站的解码器都烧有一个序列号，此序列号相当于网卡的MAC地址，系统分配解码器的IP地址与其序列号一一对应。这个序列号实际就是此子站的主密钥。CAC知道这个主密钥，CAC用它来发送其它密钥用于传输业务到远端站。在IP多播业务的应用中，当NOC传送一个多播包时，用户决定哪些子站可以接收此多播包并告知CAC服务器。CAC服务器为此多播业务提供一个专用的业务密钥，一方面，CAC服务器将此密钥送给IP网关用于对多播包加密，另一方面，CAC服务器使用已知的各子站的主密钥将此专用业务的解密钥送给被用户允许接收此多播包的各子站。这样经过IP网关主密钥加密和专用业务组加密后的多播包经由系统出径送上卫星。由于专用业务密钥被点到点使用烧进去的主密钥发送给各个远端站，未经授权的远端站不能解密该专用业务密钥因此不能使用它们。
NOC系统中的主要设备：IP网关、卫星网关、CAC服务器、GSE、RFT（射频传送）均采用自动热备份。
4．高速上星信道
亚太2R卫星的2B转发器 Ku波段，垂直极化，上行频率：14.111GHz，下行频率：12.361GHz，主站上行编码使用基于级联的Reed-Solomon[146,130]（RS编码）和Viterbi（2/3）编码的FEC，QPSK调制，基带信号总码率：5.9Mb/s，符号率：5MS/s，上行频宽：6.2MHz。
我台音频数据流的速率是256kb/s，经由IP封装、加密实际速率达到近400kb/s可算出符号率：400K/2(QPSK) ÷2/3(Viterbi) ÷130/246(RS)×1.02(基本开销)=344 KS/s
5.卫星接收子站： 卫星接收子站如图3，由休斯DirectPC将高频头送出的信号解调并解码，解密后还原为IP Multicast 包，从LAN2高速Multicast口送出。可将装有Ethernet网卡的工作站直接接在LAN2口上，工作站运行播放程序从网卡读到的IP Multicast包还原为音频流数据通过声卡重放，或者选择将音频数据流保存为速率256K的MP3音频文件。同时还可以将LAN2口与本地局域网连接，IP Multicast包广播到局域网上，网上连接的工作站均可读到IP Multicast包。至于音频重放的质量则完全取决于工作站使用声卡的技术指标了。
三. 总结
本系统音频编码采用48kHz,采样16bit 量化MP3 压缩速率256kb/s可确保音质。音频编码、IP包处理加之卫星上下行链路使系统整体延时小于2秒；且由于IP封装及加密，卫星信道利用率较通过透明传输通道低；优势在于可方便的对接收子站进行分组授权，仅需10秒钟。与通用的DVB-S模式相比，接收子站的高频头需采用18V专用数据高频头，接收、解码设备较昂贵，且系统复杂需专业技术人员安装调试。由于整个系统的运行要完全依赖主站NOC系统，所以不能使用转播上传站作为临时主站利用现有频带，必须先将现场信号送回主站再由主站对各子站进行发送，不利于系统功能的多样性扩展。
从2001年12月系统试运行至今上行信道从未出现过问题，个别子站因设备故障出现过问题，都通过重新调试很快解决。卫星传送平台的建立完善了我台的信号传输体系，满足了扩大对外交流、加大覆盖的需求。随着卫星网节目传送量的加大、业务模式增多、卫星子站数量增多，我们还需要对系统做进一步改进完善。今后我台是否加大卫星信道的利用和采取何种模式，还要从我台实际业务的需求出发，综合考虑各方面因素，使卫星这种传输手段更好的为我台发展服务。
（备注：系统密钥采用64位数据加密标准DES加密。）