山东广电网络有限公司广电网络传输平台规划

第一：建设目标

山东广电网络公司根据三网融合战略以及“统一规划、统一建设、统一管理、统一运营”的原则，建设数字电视运营平台，开展有线数字电视业务。有线数字电视前端系统是数字电视运营平台的重要组成部分。有线数字前端系统负责数字电视节目的接收、路由和播出，由1个省总前端和17个省辖市分前端组成。地市分前端接收省前端数字电视节目，插入地市本地节目、数据广播，接入当地HFC网。建设完成后可实现如下目标：

1 全省统一节目规划

省前端播出的基本电视节目、付费电视节目、统一自办节目、数据广播等内容统一规划；各地市的本地节目、数据广播在各地市的分前端插入。省平台和地市平台的所有节目排序、节目数字参数配置统一规划。

2 统一业务和用户管理

全省所有用户数据统一存储于省前端的中心数据库中，各地市通过远程终端访问，用户管理系统实现分级、分区管理。统一全省数字电视业务定义和打包，统一全省用户管理和计费管理。

3 统一EPG系统

全省统一EPG系统，地市的EPG信息上传到省中心审核后由省前端回传各地市前端，EPG 信息在地市前端插入。

4 统一网管，实现安全播出

数字前端系统网管主要针对设备网元的管理，统一网管是规划的最终的目标；统一建设全省数字电视安全播出系统，建立从省到市到县的监测系统，实现全链路监测，采用多种手段实现冗余备份

第二设计原则

省公司有线数字前端系统要面向全省有线电视用户，为达到安全播出、可运营、可管理，系统需遵循以下原则：

1. 标准化

省公司有线数字前端系统是全省数字电视业务运营的唯一基础平台，包含了众多子系统，为了实现整个平台的集成，各子系统必须符合国家及国际相关标准，保证同样符合这些标准的设备可以正常接入。各个子系统之间的接口、子系统内部设备之间的接口也必须采用标准接口。

2. 成熟性

采用成熟的、有实际运营案例的有线数字电视广播技术和产品，减少系统调试时间和运行风险。

3 先进性

兼顾技术发展，紧跟国际先进技术，保证系统技术水平的持续领先。

4 可靠性

选用高可靠的产品与技术，并充分考虑在系统异常时的应变能力和容错能力；采用备份冗余手段，并且提供监视报警、自动切换支持，确保整个系统的安全与可靠。

5 扩展性

系统设计具有良好的扩展性和升级能力。选用具有良好平滑升级能力和扩展性的模块化设计的系统设备；系统接口协议开放，支持用户进行二次开发；能够保证对新技术、新业务的支持。

6 可管理性

具备从局部设备的管理向全面网元管理发展的能力，最终实现实时全面的监测和控制以及对业务、用户进行方便快捷的管理和查询。

第三：平台架构的选型

从发展过程来看，有线数字电视前端平台经历了两个阶段：

数字电视前端目前主要有两种硬件平台模式：一种是传统基于TS流的分离式前端硬件平台体系，采用矩阵、切换器、分配器等设备实现系统信号的冗余备份与信号调度；另一种是基于TS over IP技术方式，将传统TS流信号转换成IP组播流信号，通过交换机与设备间进行信号传输，实现系统信号的冗余备份与信号调度。

传统数字电视系统

传统数字电视系统有如下特点：

采用功能单一的设备，设备数量较多；线路链接复杂

只能针对节目链路进行备份，无法实现端口、系统、节目备份；

需要用ASI 矩阵进行信号调度和设备备份，不灵活；

设备数量多，网管复杂；

设备功能少，接口单一；

系统维护难度大，调整困难；

新型数字电视系统

信号输出

信号输入

新型数字电视系统有如下特点：

1)集中处理所有节目，系统集成度高，集中网管；

2)可以实现设备、板卡、端口、节目的自动或手动备份；

3)节目传送可以是ASI、IP光纤、网线，接口丰富。

4)具有加扰、统计复用、码率修正、广告插播等功能

5)信号调度灵活；

数字电视前端平台发展趋势：

1)高度集成化，功能化、模块化、

2)基于IP技术的路由交换和传输技术、

3)电信级设计，大容量的无源背板技术、

4)高度可靠性、稳定运行、

5)智能化发展，多颗粒度的自动备份，网管便利

6)向分布式系统、基于SDV网络结构演变

现有资源及要求传统基于TS流的前端硬件模式技术较为成熟稳定，目前在国内应用比较广泛，设备技术体系较为成熟。但ASI的最大码率限制为270Mbps,一根ASI连接线仅可携带一个MPTS，带来了很多限制。此外，设备之间采用ASI接口连接，无法提供强大的灵活调度能力。

基于IP传输视频节目模式是较新的技术体系。通过IP交换机与设备互相连接，可以充分利用千兆以太网的传输能力通过一根连接线传输多个MPTS传输流，这样就能够快速的部署新业务。但由于数字电视的直播特性，不能中断、不能有延迟、不能有丢包和抖动，所以对应用与数字电视前端系统中的IP接口设备要具备很高的稳定可靠性。

同时，在节目格式上，MPEG-2是传统的数字电视格式。在编码效率、占用带宽方面，H.264具有优势，而AVS是我们国家的标准，没有版权的后顾之忧，随着中星9号直播星的使用，节目源会约来越多。所以，省平台要兼容MPEG-2、AVS、H.264三种格式。

第四：系统设计方案

省公司数字电视前端是有线电视网络的信息源和数据交换中心，是有线电视网络的核心部分，主要分为五个平台：

1、信源系统 卫星、SDH 、基带,第三方节目集成平台

2、数字电视信号核心处理系统 编 / 解码、复用、统计复用、转码、 CA 加扰

3、业务系统 EPG 、数据广播、本地节目

4、传输系统 协议转换、调制、 内容分发

5、安播系统 监看、监测、监控、监管

省级播控中心负责将内容和数量完全一致的公共节目（包含、付费频道、准视频点播以及公用信息等内容），经过编码、复用后，以相同的打包方式用清流通过省干线传输网络提供给各地市播出前端。

（1）

省级数字电视播控中心

地市电视台节目信源

数据广播/机顶盒UI 界面数据

图 1 省前端系统示意图

图 2 省前端系统设备连接示意图（具体不同型号的设备结构会有所变动）

总前端主要包括信源分配系统、预复用系统、核心交换系统、核心处理系统和网管系统。分前端包括信源分配系统、核心处理系统，调制系统和网管系统。

总前端与分前端可通过IP OVER DWDM 对数字电视信号进行透明传输，需占用2GE（主）+2GE （备）带宽。

1)预复用系统:预复用系统将所有经过防非处理后的卫星ASI信号及其余ASI信号进行解

复用、PID规划、PID过滤、IP封装，输出SPTS OVER IP信号到核心交换系统。预复

用系统采用1：1备份，主备预复用节目均通过组播方式输入至核心交换系统并抵达核心处理平台。预复用系统必须具备节目备份的功能。

2)核心交换系统:核心交换系统将所有信号进行汇聚，同时根据相应请求进行节目分发。

它是整个系统的核心，在增加节目和扩容业务时无需对现有系统做出改造即可迅速实现。要求具有极高的安全性与可靠性。

3)核心处理系统：核心处理系统对信号进行码率压缩、复用、加扰。输入为所有SPTS OVER

IP节目，输出为MPTS OVER IP节目。核心处理系统处理后的信号采用组播方式输入交换机。核心处理系统必须具备节目备份的功能。

（1）能够分配调度省平台信源节目，并保证后级冗余备份需要。信源节目包括卫星节目、国干中央电视台节目、 NVOD节目、省电视台节目和省广播电台节目等。

（2）能够插入Loader信号、EPG信号和数据广播信号。

（3）预留信源、输出和系统其他关键环节监测接口。P打包系统：负责将外来ASI 信号打包成IP信号，透明传输。

（2）地方数字电视前端

图 3 地市前端IP系统结构图

要完成以下功能：

1)要能够接收省前端下传的节目信号，并保证后级冗余备份需要的节目信号。

2)要能够提取省前端下传的NVOD、数据广播、EPG等信号。

3)要求预留地市电视台节目的监视监测IP接口。

4)要求系统其他关键环节留有IP监测接口。

5)要求输出的RF信号留有RF监测接口。

各地市前端可以根据本地实际情况决定需要的公共频道和付费频道。各地市和县（市、区）的自办节目分别在地市、县（市、区）分前端插入。光切换开关输出主路信号进入省DWDM干线网络传输系统，传输至全省各省辖市的前端。通过光切换开关，保护链路从信源到输出全程设备、链路1：1备份。

地市前端主要完成以下功能：

1)接收来自省干线网DWDM的GE信号；

2)实现节目的加扰功能；

3)地市自办节目、EPG等的插入

4)为了本地自办节目播出的安全，采用多加一台编码器做N：1备份使用。本地自办输出

AV信号至编码器，编码器输出信号送至主备路核心设备。

5)地市制作的EPG信号与复用单元连接，实现省辖市对节目排序的灵活可调性，可以自定

义节目的排序。

(4）地市数据广播系统

为了保证数据广播的省市县三级播出要求，省辖市数据广播的主页面将包

含：省政务、市政务，

其主页面由省中心统一发送至是地市前端，每个地市的主页面都各自的

PID。地市前端插入自己的数据广播再在地市EPG中作相应描述即可插入本地节

目及本地EPG信息；

实现对每个节目包的调制功能；地市分前端接收来自省干线网DWDM的GE信号，

经过光分路器，进入主备BIGBAND复用机箱，同时各省辖市的自办节目、EPG

信息、数据广播、LOADER信息等也输入至主备复用机箱，共同构成地市分前端

的信源

?通过RF传输或IP方式覆盖区县；

?完成分前端系统的安播功能

（5）地市图文播出系统

?本地图文信息播出机，播出开机广告图片和EPG Banner广告图片信息，通过ASI线输出至BMR输出。

?本地Loader，可以实现对机顶盒的升级，也是通过ASI线输出至BMR输出。

（5）县(市、区)数字电视分前端

地市分前端传输系统分为两部分，

(1) 系统输出RF信号覆盖市区用户，

(2) 系统输出IP信号到DWDM覆盖所辖县（市、区）。

地市播出前端提供主备两路加扰的IP信号流（包含省平台数字电视节目和地市插入的本地数字电视节目，部分地市同时再提供两路未加扰的IP信号流）通过光切换开关选择一路输出，通过市县干线网传送至区县分前端。

?多层次备份，基于设备、板卡、端口、节目的1:1备份

?核心系统能实现基于节目的主备自动切换和倒换。

?高密度集成的核心处理设备，模块化设计，加扰、调制、主备切换都在同一机箱实现。

?具备复用、统计复用、码率修整等功能。

?先进的TS OVER IP功能。所有节目的处理交换全部采用IP方式，既利于机箱间的信号调度，也可广泛的使用于信号的远距离传输

在使用加扰IP传输方案中，县（市、区）数字电视分前端除了转播省辖市前端传输的公共节目外，还将具有如下功能：

?可插入本地自办节目；

?可定义本地自办节目的EPG排序；

?可有选择的删除市平台节目进行传输；

?可进行本地数据广播的插入；

?可进行重大事件紧急字幕插播；

?可定义开机画面和EPG Banner字幕；

?可进行多画面监测与QAM信号指标监测；

?可对系统中节目输入、输出码流进行分析

（4）数字电视业务系统

电子节目指南(EPG)

为用户提供节目指南，与用户之间实现互动操作；将节目单上的原始信息存入数据库，从数据库中提取原始数据，生成DVB-SI规定的表，也就是生成SI信息；按照一定的周期将SI信息送入复用器；复用器将这些表于其他节目的TS流复用在一起，然后通过QAM调制器后送入HFC网。

电子节目指南是数字电视的标志性业务，是观众进入数字电视的门户。为保证电子节目指南在数据格式和传输方式上的一致性，符合江苏省本地化需求，符合江苏省数字电视各项业务的发展，全省统一EPG技术标准和规范。

各地市播出前端分别建立EPG系统。各地市前端采用与省内容中心技术标准一致的EPG系统，遵照全省统一制定的SI信息规范对NIT、SDT、BAT、EIT等进行配置，以便节目单导入与以后的统一管理。EPG与其他业务系统关系密切，如LOADER，数据广播，马赛克等，统一技术标准有利于今后网络资源的相对统一，并便于系统维护。

地市EPG系统必须遵循“统一标准、分级制作、本地插入”的原则，即按照统一的节目Service ID规划，由省内容集成平台统一制作公用EPG，各地市制作本地EPG，各地市本地自行播发所有SI信息表，并在需要节目更新的情况下，分前端通过本地版本控制同步进行节目更新。

节目单由省内容集成平台对所有公共节目（含付费节目）进行统一编辑制作，将制作好的XML文件通过INTERNET或其他方式传给各省辖市。各地市将本地自办节目加入XML文件导入播出系统即可。

条件接收系统(CAS)

数据广播(Data Broadcasting)

数据广播标准针对不同的应用类型规定了不同的服务级别。

数据管道标准对如何从MPEG-2 TS流中恢复数据并没有给出具体的细节,它只是简要描述了如何将数据放入MPEG-2 TS流的分组中去。

数据流标准增加了更多的功能，特别是定时。这使得进行异步的数据广播、被同步的数据广播以及同步的数据广播变得可能。

多协议封装、数据传送带、对象传送带标准都是建立在使用MPEG-2的DSM-CC帧结构的基础上。它是基于MPEG-2 ISO/IEC 13818-1中定义的MPEG-2中的私有部分。DVB增加的一些特定的信息以使该帧结构在DVB环境中工作，特别是同业务信息（SI）的结合。

遵照“统一规范、本地播出”的原则，制定全省统一的数据广播技术规范，各省辖市按照规范要求分别建设本地数据广播系统。

省级播出主前端数据广播系统负责播发全省公用数据信息。负责全省公共数据信息的内容安全和播出。

省辖市播出分前端数据广播系统负责本地信息的制作和插入，并通过OC打包处理送入本地复用器，经调制进入本地网络。负责本地公共数据信息的内容安全和播出。

由省平台提供全省统一业务，市平台提供省辖市级业务，统一网页制作规范，在此基础上实现广告等增值业务的分类。省数据广播播出系统连接图如下所示

上载服务器

市数据广播播出系统连接图如下所示。通过数据广播文件上载工作站将待播内容上传至播出服务器中，播出服务器根据预先配置好的参数进行打包播出，最后将播出的ASI流送至前端播发。

准视频点播系统(NVOD)

江苏广电有线数字电视NVOD 平台建设遵循先进性、开放性、可靠性、可扩展性、安全性、可维护性的原则。按照业务种类，系统分成延迟播出系统，NVOD 播出/节目轮播系统，自办专业频道播出系统、节目采集制作存储迁移系统、节目单系统及字幕/台标生成系统六个逻辑单元。

江苏有线目前的NVOD 系统由上海文广科技集成建设，主要由恩讯视频服务器，迁移/调度服务器，播控服务器，以及数据库服务器与4.8T 在线盘阵，光纤交换机组成，所有设备都有备份系统。示意图如下。由于目前江苏有线实现了“制播分离”，所以所有的NVOD 节目都由内容中心进行后期编辑制作，然后上传至播出科播出服务器，并同时上传节目串联单，按节目单实现硬盘播出。

A06

NVOD1NVOD2NVOD4NVOD3NVOD6

NVOD5NVOD1 备NVOD2 备NVOD4 备NVOD3 备NVOD6 备

NVOD5 备

（5）I数字电视安播系统

江苏有线安播平台建设站点覆盖省播控中心、省播控备份中心、省运维中心、10个地市及50多个县，覆盖用户达1500万。

使用了新型分布式、统一开放的SOA构架，独立设计并自主开发并建立了江苏有线数字电视安播系统，实现了全省数字电视前端系统的统一信号监测、内容监管、设备监控和系统网管。

目前已经正式运行3年，并在实际的运营中发挥了很大的作用。

卫星监测系统

可对卫星信号的信道功率和误码率进行实时监测和状态曲线的绘制，可抓取到卫星干

扰并进行模版库的比对报警，并可进行手动屏幕截图和遇干扰自动截图保存的功能。

省前端共有4个这样的上层应用软件，实现了本地、城西各64路卫星信号状态的实时监测，通过干扰的曲线的特点，可以判断各种类型的干扰，如：非法干扰、日凌、雨刷、雪衰或卫星信源故障。

卫星信号质量监测使用的是新加坡 DVStation-210 QPSK卫星监测设备，可对卫星信号进行质量的轮询监测。

采用DVStation 210对卫星信号进行质量的轮询监测、数据采集，并对采集的数据进行实时分析报警、对采集的历史数据做趋势预测分析告警，可提前发现由于卫星接收系统老化造成的卫星信号问题。

码流监测系统从省播控中心核心系统码流输出、省干线DWDM系统输出到地市核心系统码流输出，都采用同样的设备，DVStation-IP3对核心系统输出的码流进行实时监测：带宽、PCR、TR 101 290、节目图像、表单信息、包间隔、IP传输指标(MDI)以及码流特征模板识别，在出现异常情况进行告警。可以对省前端主备节目源码流、主备核心系统输出码流进行码流分析，对地市前端主备系统的接收码流和系统输出码流进行回调分析

多画面监测系统

系统对解压缩后的视音频内容进行准确的监测和报警，对图像静帧、图像黑场、伴音静音、音量过高、音量过低进行实时的监测和报警。增加了每个码流中的PID和视音频内容结合分析的方法，把视音频报警反应时间缩短，并将误报和漏报率降到最小。

省播控中心采用的是基于IP流的纯软件多画面分割报警系统，节目的录像也是采取高性能的服务器进行纯软件的实时转码录像。

核心系统输出IP码流经核心交换机汇聚，再由多画面监测主机监测画面质量。该设备

为2U高度的高配置服务器构架，使用纯软件的方式实现设备功能。每台设备可以最多进行32路画面分割，每台设备配置4TB的硬盘进行每路节目的进行录像。所有的历史报警、录像信息都可以通过安播客户端进行查询和回放。

设备监测系统

核心处理平台：电源、风扇、端口状态、内存、CPU使用率、及其报警的处理；卫星接收机：接收机的重启、接收参数的快速设定、同步状态、信号强度、误码率、接收的Service 描述

环境系统：机房安防监控：禁区红外传感、运动物体录像、火警烟雾传感；

空调、UPS电源；

4.2.2 网管功能要求

网管系统用于对前端设备进行统一管理和监控。网管系统要求能够管理此次招标所有硬件设备，包括:复用器、加扰器、码率压缩设备、调制器等同时负责相关自动切换。由于河南有线需要对全网所有设备进行管理，因此此次招标投标方需要提供至少管理1000台设备的能力(或授权)，同时提供扩容更多设备时的价格。同时，招标方建议投标方提供管理所有可管理设备(包括第三方设备)的授权，并列出该授权可管理何种设备。网管部分必须采用1:1热备份架构，必须为客户端/服务器模式，投标方需配备至少20个客户端软件，该客户

端软件可分配不同的权限以便对不同区域设备进行管理,同时提供扩容更多客户端时的价格。