廣播電視衛(wèi)星傳輸連載三

  第4節(jié)地球站播出維護基本要求

  要減少地球站設備的故障率,以下幾點是每個地球站應遵循的基本維護原則。

  (1)應保證所有設備(室外系統(tǒng)除外)工作室溫在25±2℃,濕度在40~70,否則長期運行會大大影響設備使用壽命及其技術指標,也會增大設備故障率;

  (2)機房內的清潔程度直接影響到設備故障率及設備維護工作量的大小,因此長期保持機房清潔是上行站日常維護中的一項重要任務;

  (3)對于有電纜或光纜敷設在地溝中的上行站應視環(huán)境定期投放鼠藥、噴灑殺蟲劑,最大程度地降低線纜被鼠蟲啃斷的事故;

  (4)應針對站內不同工作設備的不同穩(wěn)定程度制定適當?shù)脑O備巡視間隔,并記錄設備運行參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)隱患,排除隱患;

  (5)通風不暢是設備安全運行的大忌,也會大大降低設備的使用壽命,對于沒有自動監(jiān)控系統(tǒng),無法自動監(jiān)測并提示設備運行溫度正常與否的播出系統(tǒng),應養(yǎng)成良好的巡機習慣,堅持每次巡視設備運行狀態(tài)時均能檢查設備冷卻風扇或設備運行溫度是否正常;

  (6)應保證每年對上行站接地、避雷、新風等安全輔助措施至少檢查一遍。

  良好的維護可以大大降低設備故障、延長設備使用壽命,是安全播出的基礎保障。以下將分節(jié)目源引接鏈路、中頻、射頻、天饋線、輔助設施等方面介紹地球站播出維護的基本要求。

  1 地球站節(jié)目源引接鏈路的播出維護

  廣播電視衛(wèi)星地球站節(jié)目源引接鏈路基本包括以下幾種方式:模擬信號光傳輸、SDI信號傳輸、ASI信號傳輸、SDH傳輸、中頻調制信號傳輸?shù)确绞健?br />
  對各種傳輸線路,總的來說,保證安全播出的基本維護工作包括以下幾個方面。

  1.1 機械維護

  (1)微波天線應至少每年上塔檢修一次,重點檢查饋源膜、波導接頭及天線緊固螺絲;

  (2)每次光纖傳輸鏈路因故調整后應及時測試鏈路的光衰耗,確保數(shù)字傳輸鏈路的光衰不超過設備允許的傳輸預算值,確保中頻傳輸鏈路輸出光功率經(jīng)事后補償調整后接收端輸出信號電平不變;

  (3)視機房清潔程度至少一個月用吸塵器等清潔一次引接鏈路各終端機的風扇,保證設備進出風通暢;

  (4)如果非24h連續(xù)播出或有其他備用手段可用,最好每年至少對各終端設備內部清潔一次;

  (5)對于采用外置直流供電的設備應至少3個月檢查校準一次供電電源的電壓;

  (6)應至少每個月檢查一次節(jié)目源引接鏈路中所有電纜及接頭的情況,如果系統(tǒng)中采用了插接板、基帶用有源分配放大器等設備,則應至少每3個月清潔一次插接板的有關插孔,以防因灰塵導致跳接線接觸不良,同時還應檢查插接板上所有連接接頭是否緊固或出現(xiàn)接頭斷裂等情況;

  (7)節(jié)目源引接鏈路主備選擇開關應至少每個月做一次功能實驗。

  1.2 電性能維護

  (1)對于采用中頻調制方式直接傳送節(jié)目源的系統(tǒng)來說,節(jié)目源電平的穩(wěn)定程度直接影響衛(wèi)星上行EIRP值及上行系統(tǒng)各點的電平配置,而且采用光纖進行中頻傳輸時,由于部分接收光端機沒有AGC電路,而無論是光信號強度還是中頻信號電平發(fā)生改變均會影響到接收端的輸出中頻電平值,因此應至少每個月測量并記錄一次中頻接收電平,及時發(fā)現(xiàn)異常漂移和其他隱患。這可以通過中頻接收終端機本身的監(jiān)測耦合口或系統(tǒng)配置中提供節(jié)目源監(jiān)看的信號端口完成,關鍵是能夠較及時地掌握節(jié)目源某一參考點電平的相對變化值;

  (2)如果條件許可最好能3個月左右測試一次中頻頻率。

  (3)對于模擬信號傳送電路,如果條件許可應每個月檢查一次光或微波信號載波接收電平,每3個月測試一次接收視頻s/N、DG、DP、幅頻特性、K因子、介入增益、色度亮度時延差、色度亮度增益差及音頻s/N、非線性失真、幅頻特性等指標,同時還應在考慮整個視音頻鏈路的基礎上調整視音頻峰值,使其在編碼器器輸入端滿足標稱值。

  (4)對于其它數(shù)字傳輸方式一般每年做一次眼圖測試即可。

  1.3 幾種傳輸方式的簡單比較

  (1)模擬信號傳輸、SDI信號傳輸方式適用于電視播控中心與地球站分離、編碼復用設備設置在地球站、電視播控中心與地球站距離小于60km的應用。編碼平臺設置在地球站給了地球站最大的系統(tǒng)靈活配置權限,同時也增加了地球站的系統(tǒng)維護任務量。單就節(jié)目源傳輸鏈路而言,模擬傳輸鏈路的維護工作量最大,由于傳輸線路中任何一個環(huán)節(jié)的損耗或噪聲干擾都直接影響到模擬信號質量,因此需定期測試各項電視模擬指標。SDI信號傳輸鏈路的抗干擾性最強,但270Mbit/s的傳輸速率使得其只適用于節(jié)目數(shù)量不多或傳輸資源充裕,點對點短距離傳輸應用。由于電纜傳輸?shù)木嚯x限制,微波傳輸?shù)馁|量限制和信道限制,目前在國內,這兩種方式基本都是通過光纖傳輸。SDI微波較多應用于現(xiàn)場直播信號的回傳,但由于價格昂貴且生產(chǎn)未本地化所以國內極少應用;

  (2)ASI信號傳輸方式適用于電視播控中心與地球站分離、編碼復用設備設置在播控中心、電視播控中心與地球站距離小于60km的光纜傳輸應用或距離小于50km的微波傳輸應用。在光纖傳輸資源充裕的情況下,點對點ASI信號的光纖傳輸是一種較好的選擇。相對于中頻傳輸光鏈路,ASI的傳輸具有3個顯著優(yōu)點:一是傳輸距離遠,ASI信號1310nm的光傳輸允許距離相當于中頻信號1550nm光傳輸允許距離;二是傳輸光端機的價格低;三是調制器設在地球站有利于衛(wèi)星上行系統(tǒng)的完整配置、地球站系統(tǒng)測試的方便進行及某些衛(wèi)星抗惡意干擾預案的順利實施。由于ASI信號的速率隨業(yè)務的不同而不同,因此ASI信號的微波傳輸設備一般需根據(jù)傳輸速率的不同而特殊定制。決定濾波帶寬和頻響特性的器件選擇多有不同,也決定了該方式傳輸?shù)奈⒉ㄔO備的價格動態(tài)范圍較大。國內目前有不少點對點ASI數(shù)字微波傳輸?shù)膽�,但長距離中繼傳輸中極少應用;

  (3)SDH傳輸方式適用于廣播電視編碼信號長距離或大容量傳輸?shù)膽媚J�,即ASI信號經(jīng)SDH適配后通過SDH實現(xiàn)長距離傳輸。無論是SDH光傳輸還是SDH微波傳輸,對于多個數(shù)字廣播電視信號,復用后經(jīng)SDH適配或適配后經(jīng)SDH復用,通過高速SDH傳輸線路傳輸?shù)姆绞綗o疑也是最節(jié)省傳輸信道資源的一種方式。同時SDH的技術優(yōu)勢也賦予了這種傳輸方式高可靠性、便于業(yè)務的靈活調度、易于實現(xiàn)長距離傳輸?shù)忍攸c。但對于小容量、點對點短距離傳輸?shù)膽媚J�,協(xié)議及接口適配的引入無疑又增添了不是特別必需的播出故障點;

  (4)中頻調制信號傳輸適用于編碼調制設備均設置在播控中心、播控中心距地球站不超過60km的應用或距離小于50km的微波傳輸應用。相對于ASI信號的傳輸線路,中頻信號的傳輸方式具有上行站系統(tǒng)簡單、維護工作相對稍少的優(yōu)點,但由于調制器是決定衛(wèi)星傳輸特性的一個重要器件,所以這種調制器與地球站分離的方式帶來的問題是給地球站的維護引入了單位間協(xié)調的麻煩,同時光傳輸鏈路的中斷或鏈路衰耗的變化都將直接導致衛(wèi)星上行信號的中斷或變化。衛(wèi)星上行系統(tǒng)中頻信號微波傳輸鏈路不適合于調制帶寬超過40MHz的MCPC廣播電視信號的傳輸應用,微波寬帶傳輸需要解決的包括頻率選擇性衰落、色散等在內的技術問題很多,國內可實現(xiàn)的廠家不多,同時解決產(chǎn)品的價格也相對較高;但對窄帶應用,通過模擬或數(shù)字微波的射頻傳輸部分直接傳輸中頻信號的成本很低,技術也很成熟。

  綜上,對于小容量的地球站,信號源傳輸方式的選擇較為靈活;對于大容量的地球站,信號源的傳輸方式應是綜合考慮播出安全性、傳輸成本、傳輸信道資源(光纖數(shù)量、可申請到的微波信道數(shù)量)等因素確定的。

  1.4 上行站節(jié)目源引接鏈路的基本配置要求

  一般上行站必須具備兩路或兩路以上節(jié)目源引接鏈路,可按一路光纜一路微波配置,也可按不同路由的光纜傳輸配置,但兩路信號在地球站必須可保護性自動切換,最大程度保證地球站信號源的連續(xù)性。

  對MCPC方式播出的地球站,其基帶處理部分可以采用單路信號保護選擇后再復用調制處理方式,或對復用信號進行實時逐路碼流監(jiān)測并對復用信號保護選擇處理方式。對于多個信號同時獨立傳輸并以每路信號為單位首先優(yōu)選,然后再多路復用的方式,優(yōu)點是各路信號相互獨立,任何一路的故障不會對其它路信號產(chǎn)生影響,缺點是設備配置相對復雜;對于多個信號以復用打包方式傳輸并以完整傳輸流為單位進行優(yōu)選的模式,優(yōu)點是設備配置相對簡單,缺點是傳輸流中任何一路的故障切換將同時導致其中其它正常信號的同時切換。

  2 地球站中頻系統(tǒng)的播出維護

  2.1 系統(tǒng)維護

  (1)對于采用中頻轉接方式進行節(jié)目源傳送的上行站來說,由于調制器不在上行站,所以中頻維護工作量較小。C波段衛(wèi)星上行站一般只需進行中頻功分器、電纜及其連接接頭的定期檢查;

  (2)對于采用模擬或數(shù)字方式進行節(jié)目源傳送的上行站來說,除進行以上維護工作外,還應重點維護中頻調制器、均衡器。日常維護中應保證設備進出風通暢,有條件的站還可每年開蓋檢修一次,此外應每6個月左右測試一次中頻輸出電平、頻率、調制幅頻特性等指標及無調制載波輸出、載波抑制等功能;

  (3)對于Ku波段衛(wèi)星上行站除以上維護內容外,還應加強上行功率控制單元的維護;

  (4)如果上行站采用的是通過下行接收信標信號控制上行功率的方式,上行站必須加強下行接收系統(tǒng)中信標接收鏈路的維護,防止因信標信號異常降低造成的大功率上行,同時上行站應視播出允許情況每3個月左右調校一次信標接收機的信標電平電壓斜率及上行功率控制器的信標電壓增益斜率值,保持其一致性。此外如遇上行天線因大風或其他原因出現(xiàn)姿態(tài)不穩(wěn)時,上行站應及時關閉上行功率控制功能,以免因功率異常提升影響其它通信業(yè)務;

  (5)如果上行站采用的是通過實時監(jiān)測上行鏈路的噪聲溫度從而相應補償上行功率的方式,應杜絕對射電接收天線的任何遮擋,在控制單元噪聲溫度自動校準失敗后還應及時手動校準。每6個月應檢修一次該系統(tǒng)的室外單元,看線纜、接頭及天線的穩(wěn)固情況,檢修時應關閉上行功率控制功能。

  (6)中頻保護切換開關應至少每個月切換實驗一次以保證其隨時處于可用狀態(tài)。

  2.2 中頻系統(tǒng)配置要求

  衛(wèi)星傳輸信道的很多特性事實上是由調制器決定的,不同的節(jié)目流信息速率等參數(shù)往往不

  同,這就決定了調制器的參數(shù)設置的不同。因此,一般以一個載波的節(jié)目流為單位,調制器按1:1配置。

  3 地球站上變頻器系統(tǒng)的播出維護

  3.1 機械維護

  上變頻器內的晶振、鎖相環(huán)本振電路等其工作精度及穩(wěn)定度很大程度上受到工作溫度的影

  響,溫度過高往往會引起本振漂移,因此必需注意在每日定時尋機中檢查上變頻器的冷卻風扇,一旦發(fā)現(xiàn)風扇停轉或風流過小,應立即更換風扇或采取其他冷卻措施。

  在實際工作中,由于上變頻器內部傳輸信號接線較少,而且中頻及射頻信號線一般均以

  BNC、SMA或N型接頭連接,連接相對可靠,因此只要能保證上變頻器工作環(huán)境清潔,定期給上變頻器進出風通道除塵,則在其電性能正常時一般不建議經(jīng)常開蓋檢修。

  3.2 電性能維護

  (1)不同廠家雖然其變頻方式略有差異,但都大同小異,應每3個月左右測試并記錄一次廠家在設備面板上提供的各類本振信號的頻率及電平,這樣做能及時發(fā)現(xiàn)變頻器本振信號因晶體老化、工作溫度過高等造成的頻率及電平漂移,從而能及早采取修正措施,保證變頻器工作良好;

  (2)還應1個月左右調出菜單查看或在廠家提供的測試點檢查設備內直流工作電壓是否在正常范圍內;

  (3)較新型號的上變頻器降低了用戶的維護工作,完善的自我調節(jié)環(huán)使得一般用戶無需做以上復雜的測試和調校工作,但帶來的問題是系統(tǒng)故障維護的復雜性。據(jù)一般經(jīng)驗,此類上變頻器一般用戶的本地修復成功率不高,大多需要返廠或由專業(yè)維修人員修復。

  3.3 功能維護

  上變頻器保護切換開關同樣也應至少每個月切換實驗一次以保證其隨時處于可用狀態(tài)。對

  1:N(N≥2)的上變頻器系統(tǒng),每次切換實驗時還應特別注意備用上變頻器的頻率倒換功能是否正常。

  3.4 上變頻器系統(tǒng)配置

  上變頻器系統(tǒng)一般按1:1或1:N(N≥2)配置,一般地,從上變頻器本身的故障率來說,對于同一個上行系統(tǒng)的多載波應用,l:N(N≥2)的配置較為適當,當然地球站也可以選擇N個1:1配置,這是一個系統(tǒng)安全性提高率同系統(tǒng)造價間綜合權衡的結果。
作者:余英   來源:《衛(wèi)星與網(wǎng)絡》

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