上行系统是地球站最主要的技术系统,其功能是对上行信号进行编码、复用、调制和变频等处理,最后经高功放对信号放大后送给上行天线上星播出。本站整套上行系统技术配置比较完善,达到总局指挥中心规范要求,能完成总局指挥中心安播任务和地球站工作任务,能针对各种突发故障、突发事件做出相应应急操作,快速恢复信号正常播出。
一.上行系统信号流程及系统图
本站上行系统由主用上行系统和备用上行系统两套上行系统组成。主用上行系统配置完备,有微波和光纤两路信号源,平常担负上星播出任务。其主要包含以下部分:TB主备上行设备、同步广播主备设备、MITECH上变频器主备设备、CPI高功放主备设备和新九米上行天线,各主备设备通过相关倒换开关实现自动和人工切换功能;微波和光纤两路信号源中都含有旅游卫视和三套广播上星节目。
上行链路信号流程如下:海口总台将信号源分别用微波和光纤传送到站内,微波信号源由微波设备Nimbra One的 ASI板卡进行解复用,输出四路ASI信号,该四路ASI信号都含有旅游卫视节目和三路立体声广播,其中两路分别送给倒换开关2和倒换开关3,另外两路ASI信号分别送给TT6120微波适配器1和TT6120微波适配器2(微波适配器作用是当信号中断时,输出告警信息给倒换开关进行自动倒换);光纤信号源由HUAWEI光端机进行解复用,输出一路DS3信号和四路E1信号,其中DS3信号含有一路旅游卫视、一路中央1电视节目和一路中央7电视节目,E1信号含有5路立体声广播,DS3信号送给主备SCOPUS2900解码器解出旅游卫视SDI信号输入network设备中的SDI倒换换分配板卡进行倒换分配后,分别送给E5710编码器1和E5710编码器2,而E1信号送给另外两个SCOPUS2900解码器解出其中的三路立体声海南广播,分别送到network设备中的三块音频分配板卡进行分配后输出给E5710编码器1和E5710编码器2,将旅游卫视和三路立体声海南广播编码成ASI信号后再分别送给倒换开关2和倒换开关3,即1倒换开关2控制微波信号1、光纤信号1的相互倒换,倒换开关3控制微波信号2、光纤信号2的相互倒换,开关2、开关3选择输出后分别连接到MX5210复用器1的ASI1端口和MX5210复用器2的ASI1端口。主用上行系统TB设备连接图如图1。

图1 主用上行系统TB设备连接图
同步广播是后来增加的一套上星广播信号,同步广播也有微波和光纤两路信号源,分别由TT1222微波解码器从微波ASI信号中解出海南新闻综合广播和SCOPUS2900解码器从光纤E1信号中解出海南新闻综合广播,经过倒换开关选择分配后输入音频处理器2300处理,接着与GPS同步信号输入SFN/TS编码器进行编码压缩成ASI信号后通过倒换开关选择分配分别连接到MX5210复用器1的ASI2端口和MX5210复用器2的ASI2端口。同步广播设备连接图如图2。

图2 主用上行系统同步广播设备连接图
MX5210复用器1和MX5210复用器2对旅游卫视、三套广播和同步广播两路信号进行复用打包成一路信号后通过倒换开关选择分配输出到SM6610调制器1和SM6610调制器2调制成中频信号,经过倒换开关1选择分配输出到中频倒换开关。
备用上行系统也具备完善的上行链路,但其光纤信号源仅有旅游卫视节目,仅作为应急备用,其对信号源通过压缩编码、复用和调制后连接到中频倒换开关另一个输入端。备用上行系统图如图3。

图3 备用上行系统图
中频倒换开关选择主用上行系统中频信号输出到MITEQ上变频器1、2,变频信号通过倒换开关选择、分配输出到CPI3000W高功放1、2进行信号放大后输出到新九米天线发射上星;而备用上行系统中频信号输出到主备COMTECH上变频器,变频信号连接到200W全固态高功放进行放大后输出到假负载。为增强系统灵活倒换功能,高功放后还加设了四个波导倒换开关,其功能如下:开关W1是CPI2000W高功放和200W全固态高功放倒换开关,开关W2是上天线或假负载倒换开关,开关W3是新、旧上行天线倒换开关,开关W4是新天线极化倒换开关。本站完整上行系统图如图4。

图4 完整上行系统图
二.应急上行系统配置
本站当前有微波和光纤两路信号源,属于站外信号源,都具有不可预测的中断可能性,为安全播出角度考虑和总局指挥中心指示,再配置一路站内应急上行链路。根据本站技术特点,设计了一条简单、快速操作的应急上行链路:本站配备了两张应急信号源光碟,通过放像设备输出SDI信号,连接到上行系统中接有光纤信号源的SDI倒换开关。当微波和光纤信号源都中断后,依据应急信号源链路设计,进行以下应急操作恢复播出:首先在SDI倒换开关上人工切换应急信号为主用,然后选择TB编码器在线播出。
三.上行链路综合述评
本站上行链路设计比较全面,并结合站内以有旧资源,组成包含主用上行系统、备用上行系统和应急上行系统的一套完善的上行系统,系统配置达到总局制订的卫星广播电视地球站实施细则要求;它的优势具体表现为:
1. 具有微波和光纤两路不同传输方式的信号源,该两路信号源能够实现自动、手动切换和应急跳接,并配备了一路带有台标的应急旅游卫视信号源。[page]
2. 编码器、适配器、复用器、调制器、上变频器和高功放等上行设备都配置了在线热备,主、备上行设备分别接入不同UPS供电回路。
3. 上行链路具有多处切换环节,当主用信号中断或设备故障时,能通过所设置的切换环节进行自动、手动切换保证正常播出。
4. 主备CPI高功放配置符合广电总局相关规定,最大输出功率达到设备额定输出功率。
5. 配置上行功率控制系统,实现实时判断异常情况,自动、手动提升上行功率,并具备异地接收、自环检测等防止功率误提升的技术措施。
6. 配备主备九米口径上行天线,主备天线均配置天线自动跟踪控制系统并可通过波导倒换开关W3进行切换。
7. 配置了能独力承担上行播出任务的备份上行系统。
8. 整个上行系统没有单一故障点。
本站上行系统设备较多,信号处理能力强,从基带信号压缩编码、复用到调制成中频信号,最后经变频为高频射频信号发射上星;上行链路综合考虑所有上行设备达到灵活倒换的功能,设置了多处倒换环节,因而本人认为,上行系统同时也存在一些相应问题:
1. 上行系统的完善性会相应提高系统的复杂性。
2. 上行设备和倒换环节多,上行系统也会增加了故障点。
3. 上行设备倒换的灵活性增加了信号处理、恢复的选择性,即可能会造成延长信号恢复播出时间。
四.上行设备典型事例
上行设备自运行以来,大部分设备工作基本稳定正常,但有些设备也出现一些典型问题,现总结归纳出来,以做借鉴。
1.E5710编码器典型事例
事例1
现象:E5710编码器1、E5710编码器2分别在线工作时,下行信号画面略有差异;分析:E5710编码器1、E5710编码器2参数设置存在不一样;处理:从网管上打开编码器视频编码设置菜单,检查发现两个设备的Horizontal Resolution参数项不一样,修改成一样后,此问题解决。
事例2
现象:下行信号画面正常,没伴音,E5710编码器1、E5710编码器2都出现一样告警,告警信息如下:Embedded Source1,而相应倒换开关没有自动倒换,需人工切换恢复正常播出,延长了信号恢复正常播出时间;分析:由于该编码器告警级别低导致倒换开关没有自动倒换;处理:在编码器设置菜单中修改该告警信息的告警级别,此问题解决。
事例3
由于广播光纤信号源声音比微波信号源声音小,要求加大光纤信号源声音,而在E5710编码器参数设置菜单中,没有音频电平参数修改项,此问题不能解决。
2. MX5210复用器典型事例
现象:下行信号画面黑屏,在线MX5210复用器1 ASI IN板卡告警,信号源正常,相应倒换开关没有自动倒换,人工倒换MX5210复用器2在线恢复正常播出;分析:MX5210复用器1 ASI IN板卡损坏,由于设备本身设置原因,倒换开关不能自动倒换;处理:更换MX5210复用器1 ASI IN板卡,该型号复用器不能修改告警级别,信号安全播出隐患不能解决。
3. CPI高功放典型事例
事例1
现象:CPI高功放出现低风速告警;分析:CPI高功放设备抽风机工作异常或风速检测器误测引起;处理:检查CPI高功放进风口,发现进风正常,说明抽风机工作正常,调整风速检测器后告警消除。
事例2
现象:CPI高功放出现温差高告警;分析:CPI高功放抽风机工作异常、温感器误报或设备卫生清洁问题导致散热不好引起;处理:检查CPI高功放进风口,进风正常,用温度计分别检测进、出风温度,检测温度与高功放本机显示温度一致,说明温感器工作正常,拆卸高功放进行全面清洁,告警消除。
4. 天线自动跟踪控制系统典型事例
现象:下行信号画面黑屏,同卫星转发器其他两家节目正常,频谱仪接收不到下行信号波形,信标机出现低电平告警,检查发现上星天线仰角和方位角发生异常改变,天线自动跟踪系统死机;分析:天线在进行自动跟踪时,天线自动跟踪控制系统死机,天线失控偏离卫星;处理:通过波导开关W3人工倒换旧九米天线发射,恢复信号正常播出,重启天线自动跟踪控制系统,系统恢复正常。
五.结束语
完善的上行系统是信号安全播出的保障,而人员则是系统正常运行的根本;通过以上的综合述评,本人认为只有加强值班人员业务学习,提高技术水平、设备操作能力和信号应急处理能力,熟练掌握上行系统任一环节,熟悉上行链路信号流程,才能更好地保障设备正常运行,信号安全播出。B&P