基于節(jié)目傳輸?shù)墓饫|智能調(diào)度系統(tǒng)的分析

一、研究背景

光纜已經(jīng)成為現(xiàn)在廣播電視行業(yè)內(nèi)節(jié)目傳輸?shù)闹饕绞?。光纜傳輸?shù)姆€(wěn)定性取決于線(xiàn)路的測(cè)試信息和光纖運(yùn)行統(tǒng)計(jì)。線(xiàn)路的信息包括線(xiàn)路路由、終端位置、線(xiàn)芯特征等，是完成線(xiàn)路傳輸?shù)幕A(chǔ)；光纖運(yùn)行統(tǒng)計(jì)是針對(duì)信號(hào)所經(jīng)鏈路的終端位置，跳接位置的統(tǒng)籌規(guī)劃，是完成信號(hào)切換的基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的調(diào)度方式是：在人工排查和經(jīng)驗(yàn)判斷后，測(cè)試線(xiàn)路的連接，通過(guò)測(cè)試反映實(shí)際連接的通路和損耗，完成線(xiàn)路的轉(zhuǎn)換和信號(hào)的傳遞。實(shí)際應(yīng)用中，往往需要重復(fù)幾次測(cè)試和切換才能完成線(xiàn)路的調(diào)度，往往需要技術(shù)人員具備較高操作技能和豐富的維護(hù)、測(cè)試經(jīng)驗(yàn)。

針對(duì)當(dāng)前廣播電視網(wǎng)絡(luò)日益增大的數(shù)據(jù)需求，以及在不停播或在較短時(shí)間內(nèi)完成線(xiàn)路的恢復(fù)、切換的情況下，現(xiàn)有的方式已很難滿(mǎn)足線(xiàn)路的合理規(guī)劃和科學(xué)調(diào)度。特別是在線(xiàn)路性能的優(yōu)化方面，故障定位排查還需要進(jìn)一步完善。基于數(shù)字化的集中管理，多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集于一身的控制的智能系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)統(tǒng)一調(diào)配、快速處理。在提升節(jié)傳系統(tǒng)的傳輸效率和光纜系統(tǒng)的穩(wěn)定性的同時(shí)，還應(yīng)滿(mǎn)足三網(wǎng)融合的發(fā)展要求，為新的傳輸任務(wù)奠定可靠、便捷的硬件傳輸基礎(chǔ)。

二、光纜傳輸調(diào)度

（一）線(xiàn)路調(diào)度

光纜具有耐腐蝕性強(qiáng)的特點(diǎn)，保障了信號(hào)可以長(zhǎng)距離、低損耗地傳輸。線(xiàn)路調(diào)度主要是由于外力的破壞而造成的中斷，需要調(diào)用其終端所在的環(huán)路光纜進(jìn)行代播、代傳。由于管道和光纜敷設(shè)的資源有限，通常一個(gè)信號(hào)接收終端配有主、備兩條線(xiàn)路，或是幾個(gè)終端形成一個(gè)環(huán)形體系，一旦某一位置發(fā)生斷路，沿著線(xiàn)路的環(huán)形結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)信號(hào)的逆向傳輸過(guò)程，實(shí)現(xiàn)線(xiàn)路的調(diào)度操作。

（二）光纖調(diào)度

光纖調(diào)度是節(jié)目傳輸中最為普遍的，也是最常用的調(diào)度方式。光纖調(diào)度是將光纜中的每一芯光纖與尾纖相連接，尾纖的另一端是法蘭，并行在一起，構(gòu)成法蘭盤(pán)。法蘭盤(pán)的作用是將光纜引入到機(jī)柜中的ODF架，為光纖的切換提供接口。如何實(shí)現(xiàn)信號(hào)在不同線(xiàn)路中的傳遞呢？依靠跳纖通過(guò)連接兩條線(xiàn)路的接口，實(shí)現(xiàn)不同線(xiàn)路的信號(hào)傳遞過(guò)程。

光纖調(diào)度并不復(fù)雜，但是在廣電系統(tǒng)內(nèi)，有百余條光纜線(xiàn)路，數(shù)千芯光纖相互切換于中央三臺(tái)及指揮調(diào)度中心等數(shù)十家核心業(yè)務(wù)單位之間，構(gòu)成一套復(fù)雜而又要求精確的系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。隨著節(jié)目傳輸?shù)陌l(fā)展，為預(yù)防不法分子對(duì)廣電系統(tǒng)的干擾，需要不定期地對(duì)各家單位的線(xiàn)路進(jìn)行光纖調(diào)度。在短暫的時(shí)間內(nèi)，完成對(duì)涉及的線(xiàn)路分析、核實(shí)，提供最佳的光纖調(diào)度方案，需要智能調(diào)度系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)管理。詳細(xì)完善的光纜運(yùn)行表中記錄了所有線(xiàn)路中的光纖運(yùn)行情況，為線(xiàn)路調(diào)度和切換提供了有力的數(shù)據(jù)保障。

三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)

（一）系統(tǒng)分析

1.B/C結(jié)構(gòu)

整體結(jié)構(gòu)采用B/S結(jié)構(gòu)（Browser/Server，瀏覽器/服務(wù)器模式）。此種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)模式可以實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)同時(shí)在線(xiàn)查詢(xún)、分析、存儲(chǔ)等功能。將實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能的核心業(yè)務(wù)集中到服務(wù)器上，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)、維護(hù)和使用?？蛻?hù)機(jī)上只要安裝一個(gè)瀏覽器，即可通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)與數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)查詢(xún)、增改。

2.OTDR原理

OTDR（光時(shí)域反射儀）是利用光在光纖傳輸中產(chǎn)生的瑞利散射制作成的光纖測(cè)量?jī)x器。OTDR可對(duì)光纖的傳輸衰減、光纖長(zhǎng)度、接頭衰減和故障位置進(jìn)行測(cè)量，在光纜線(xiàn)路的搶修、維護(hù)、施工之中有著不可替代的作用。

（二）數(shù)據(jù)管理

1.數(shù)據(jù)采集

數(shù)據(jù)的完整性、準(zhǔn)確性決定了系統(tǒng)分析出結(jié)果的精確程度。數(shù)據(jù)采集占據(jù)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的大部分時(shí)間。有多種輸入數(shù)據(jù)的方法：使用OTDR（光時(shí)域反射儀）將測(cè)試的線(xiàn)路信息鏈接計(jì)算機(jī)，集中導(dǎo)入；通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)軟件SQL批量導(dǎo)入；人工錄入或批量采集將線(xiàn)路的屬性對(duì)應(yīng)的信息輸入。

2.數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析可分為幾何分析和光纖輔助分析兩個(gè)方面。其中，幾何分析模塊負(fù)責(zé)各種距離的測(cè)算（包括點(diǎn)到點(diǎn)距離），形成整條光纖的鏈路連接模擬；光纖輔助分析包括此條線(xiàn)路的信息、所屬單位、維護(hù)記錄、損耗數(shù)據(jù)、測(cè)試信息、切換記錄等信息。維護(hù)和切換記錄可以提供該線(xiàn)路的發(fā)生故障的事故匯總和具體操作方案。

3.數(shù)據(jù)查詢(xún)

通過(guò)對(duì)象到屬性和從屬性到對(duì)象的雙向查詢(xún)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和模擬圖像查詢(xún)，既可以輸入線(xiàn)路信息，顯示出模擬圖，也可在圖像上查詢(xún)線(xiàn)路的數(shù)據(jù)信息。

4.數(shù)據(jù)存儲(chǔ)

在完成數(shù)據(jù)的采集后，要將采集的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)離不開(kāi)數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件。與常用的數(shù)據(jù)庫(kù)不同的是，調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)有兩個(gè)：屬性信息用關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)管理，線(xiàn)路信息用空間數(shù)據(jù)系統(tǒng)管理。由于空間數(shù)據(jù)的圖像信息比較多，在傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)很不方便，不利于數(shù)據(jù)庫(kù)的操作，并且和屬性數(shù)據(jù)很難發(fā)生關(guān)聯(lián)，不利于數(shù)據(jù)庫(kù)的統(tǒng)一管理，所以采取兩種數(shù)據(jù)庫(kù)并行管理的模式。

5.數(shù)據(jù)輸出

系統(tǒng)輸出的信息不僅僅是文字加數(shù)字的形式，而且還可以把圖像和標(biāo)識(shí)等直觀的輔助信息一并輸出顯示，從而使得用戶(hù)對(duì)于要查詢(xún)的數(shù)據(jù)有了更加直觀的認(rèn)識(shí)。

（三）用戶(hù)管理

用戶(hù)管理是管理員在系統(tǒng)中增加或刪除用戶(hù)、修改用戶(hù)基本的登記信息、設(shè)定用戶(hù)權(quán)限等功能。從安全的角度出發(fā)，用戶(hù)權(quán)限管理主要是為了防止非法用戶(hù)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的破壞。例如，除管理員外的用戶(hù)只能讀取數(shù)據(jù)而不能進(jìn)行寫(xiě)入、修改和刪除，對(duì)某些威脅安全的用戶(hù)進(jìn)行屏蔽核心信息等，可以提高系統(tǒng)安全性。

四、基本功能

（一）模擬光纖的物理鏈路

通過(guò)采集光纖的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，能夠在系統(tǒng)中直觀地顯示線(xiàn)路連接信息。連接模擬圖，可以在線(xiàn)路上標(biāo)識(shí)。信號(hào)輸入端、輸出端的信息包括所屬光纜的標(biāo)識(shí)、色譜、法蘭接口位置等，在模擬鏈路上標(biāo)識(shí)光纖所承載的節(jié)目源信息。

（二）智能分析最佳代傳線(xiàn)路

分析需要代傳線(xiàn)路的特征，如承載的節(jié)目、信號(hào)輸入端、接收端的單位名稱(chēng)代碼等，作為分析的依據(jù)。比對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中生成滿(mǎn)足該特征的線(xiàn)路數(shù)據(jù)集合，再結(jié)合參照線(xiàn)路的損耗值大小、連接的便捷度等屬性，給出最佳代傳線(xiàn)路信息。

（三）審核光纖代播的效果

將系統(tǒng)分析出的代播的線(xiàn)路與原線(xiàn)路進(jìn)行對(duì)比。通過(guò)各關(guān)鍵字的篩查，完成線(xiàn)路的校驗(yàn)。核實(shí)新線(xiàn)路的傳輸接收單位的信息、承載節(jié)目的內(nèi)容，避免出現(xiàn)代轉(zhuǎn)錯(cuò)誤、節(jié)目源傳輸不對(duì)應(yīng)等問(wèn)題，保障線(xiàn)路切換的正確性。通過(guò)光時(shí)域反射儀測(cè)試線(xiàn)路的實(shí)際連接效果，驗(yàn)證代播的實(shí)際效果，將信息錄入系統(tǒng)保存。

（四）提供自動(dòng)報(bào)警提示

利用線(xiàn)路中不傳輸節(jié)目的空余光纖，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。設(shè)置傳輸?shù)拈T(mén)限值（通常在1Db左右），一旦測(cè)試數(shù)據(jù)大于該值，系統(tǒng)報(bào)警提示，這樣將提高線(xiàn)路的自我檢測(cè)能力。

五、結(jié)語(yǔ)

隨著三網(wǎng)融合的推進(jìn)和國(guó)家廣播電視網(wǎng)絡(luò)公司的成立與發(fā)展，光纜作為有線(xiàn)傳輸?shù)闹饕绞剑瑢?huì)發(fā)揮越來(lái)越重要的作用。相比傳統(tǒng)的三大運(yùn)營(yíng)商在資源和技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，我們更應(yīng)該在已有資源的利用效率上深入研究，不斷提升自身的核心價(jià)值。在節(jié)目傳輸?shù)恼{(diào)度上，形成具有廣電特色的高效、優(yōu)質(zhì)、連貫的傳輸服務(wù)體系，不斷提升用戶(hù)的體驗(yàn)。在兼顧安全播出的基礎(chǔ)上，做好迎接新挑戰(zhàn)的準(zhǔn)備。