报省公司平武前端技术方案1

1/32平武县有线电视前端建设技术方案2010年8月2/321、背景根据四川省发展和改革委员会《关于印发〈四川省汶川地震灾后恢复重建规划项目实施计划（中期调整本）〉的通知》（川发改投资[2009]1225号精神，平武县有线电视前端灾后重建项目经平发改[2009]282号文批复立项，概算总投资500万元。按照省广电局《关于加强全省有线电视网络“统一规划、统一建设”的紧急通知》（川广明电[2010]15号和省有线广电网络公司《关于印发绵阳广播电视网络数字电视平台与省中心数字电视平台同密技术方案的通知》（川广网发[2010]14号）要求，结合平武县地质环境复杂多变的实际情况及广播电视事业发展现状，特制订了平武县有线电视数字前端系统建设方案，共分为六个部分：(1)、数字电视分前端系统；(2)、UPS电源系统；(3)、城域网数据平台系统；(4)、数字电视节目监控系统；(5)、卫星信号接收系统；(6)、维护维修设备及仪器。按照“统一规划、统一建设、统一运营、统一管理”的指导精神，省公司将不断构建符合我省特点的数字电视技术体系，从而实现省、市（州）、县三级数字电视平台的无缝连接，以便达到全省业务的统一运营,因此需要在平武县建设一个与省网技术体系一致的数字电视分前端系统。由于目前平武正处于灾后重建中,无法与省网络公司数3/32字电视平台进行对接,需先行在平武建设应急播出系统,满足百姓收看电视节目的需求。在平武完成与省网络公司数字电视平台对接后，可使用全省统一的数字电视节目信号，平武已建分前端系统可作为备份播出系统，提高播出的可靠性和安全性。2系统设计原则依托省网络公司现有系统，在平武建设独立、灵活的数字电视分前端系统，分前端完成所有本地所需节目的接收、编码、复用、加扰，通过专有数据通道完成与省网条件接收系统之间的数字签名，保证系统数据的安全。分前端用户管理系统使用省网络公司建设的全省统一BOSS系统，实现分级管理，平武分前端的数字电视用户独立管理。在平武完成与省网络公司数字电视节目平台的对接后，前端播出设备可作为备播系统，提高平武分前端播出的安全性。而用户管理系统可直接平滑升级到对省平台数字电视节目的管理，平武数字电视用户通过“一台机顶盒、一张智能卡”就能顺利地接收到中央节目平台、省节目平台传送的加密节目、本地播出的节目（加密或不加密）和本地数据类信息。平武分前端系统目标:（1）接收中央台、国内卫视等约60套节目；（2）本地基本节目（平武电视台）的当地数字化播出；（3）分前端节目的加扰；（4）SI信息、区域特征码等内容的本地制作、发送、播出；（5）EPG、数据广播系统；（6）数字用户管理系统；4/323平武分前端系统方案3.1平武分前端系统结构SMS客户端SMS客户端CASERVER1磁盘阵列CASERVER2交换机防火墙EPG、中间件SERVER1EPG、中间件SERVER2光交换机光交换机ASI切换器SI、dataNDSEMMG、SSHBOSS系统EPG终端管理终端交换机路由器SDH路由器ＩＰＱＡＭ平武HFC机顶盒1国内卫视平武电视台emm复用/加扰器ECMemmECM防火墙交换机交换机编码器中央台卫视网管5/323.2平武分前端系统描述平武有线数字电视平台主要由CA、节目复用/加扰、调制、EPG和数据广播、用户管理、业务支撑网络等几部分构成。3.2.1CA平武数字电视分前端CA系统由2台HPDL380PC服务器构建一个群集，通过光纤与磁盘阵列连接，每台服务器上相同配置运行所有服务、进程，并在群集的管理下实现自动切换，保证服务的连续性。采用浮动IP技术确保在设备网卡出现故障时网络连接的不中断。主备的防火墙可以保证CA核心部分与外界通讯的安全性和连续性。主备的iStreamer同步发送由SIG产生的SI信息或由互动系统产生的数据。由于采用了群集和主备架构，避免了CA系统核心部分发生单点故障，从而最大限度的保障了系统的安全、稳定、连续的运行。EPG管理工作站将用于系统的日常管理和维护使用、并可通过此工作站制作、提交平武本地所有数字电视节目的EPG信息。CA系统主要包括ECMG、ESS(EIS)、ACG、SPI、oracle_SSR等组成部分。ECMG(ECM生成器)负责生成包含CW（控制字）及相关加密控制信息（AC）的ECM（授权控制信息），并传送给加扰器对节目进行加扰。EIS(事件信息同步器)用于CA系统与加扰器之间各种事件的同步与触发，其通常也用于控制AC的产生与发送。6/32ACG（加密控制信息发生器）接收EIS的触发请求，并根据数据库中关于节目的控制条件生成加密控制信息。SPI（同密协议接口）将ACG生成的加密控制信息根据节目流的配置发送到对应的加扰器。Oracle_SSR(数据库)实现平武数字电视分前端所有节目的控制条件信息的存储、调度和分发。3.2.2节目复用、加扰平武分前端通过卫星接收接收中央台、国内卫视等节目，卫星接收机输出的ASI信号直接送复用器。平武电视台节目经编码器进行编码压缩，输出ASI信号送复用器。复用器将所有输入的信号根据业务规划复用成多个多节目流，加扰器根据需要对本地节目进行加扰。经过复用和加扰后的节目通过千兆以太口送IPQAM进行调制输出。平武分前端的复用、加扰部分设备建议采用Cisco公司具有大带宽、高灵活性的DCM产品，DCM为复用、加扰一体设计，同时完成节目的复用和加扰。平武本地模拟节目内容：节目类型数量节目内容中央台15CCTV1、CCTV2、CCTV3、CCTV4、CCTV5、CCTV6、7/32CCTV7、CCTV8、CCTV10、CCTV11、CCTV12、CCTV音乐、CCTV新闻、CCTV少儿、中教平武台2平武1套、平武2套地方卫视43浙江、江苏、云南、江西、海南、吉林、广西、贵州、上海、重庆、山西、广东、北京、湖南、福建、西藏、黑龙江、甘肃、新疆、四川、青海、内蒙、吉林、辽宁、山东、河南、河北、湖北、上海、天津、安徽、深圳、宁夏合计：60主要前端设备：单台DCM（带千兆输出）的输入端口数量为30个，为了充分利用该设备的带宽处理能力，在输入部分利用初级复用将多个节目复用成多节目流后再送DCM进行处理，在节目增加时只需增加初级复用器的数量。根据以上节目规划，复用输入端口数量在47个左右。整个复用加扰设备需配置1台DCM、3台初级复用器（8路输入）。3.2.3调制平武分前端数字电视节目的调制采用Cisco公司的RFGWIPQAM进行调制输出。RFGWIPQAM设备每张QAM卡可支持2路QAM调制输出，每路QAM输出包含4个邻频，单台设备最多可支持48个频点输出。平武分前端本地节目规划60套，按照每个TS流6套节目，需增加10个频点进行传输，平武分前端配置1台RFGWIPQAM，不仅可8/32以满足现有的需求，同时还留有较大的扩容空间。3.2.4EPG和数据广播EPG和数据广播系统在依托CA服务器的基础上，增加2台HP服务器、2块DVB播出卡等设备组成主备播出。平武分前端拥有完全独立的EPG和数据广播功能，可完成本地EPG和数据广播内容的制作、提交、发送，主要由oracle_SSR、bdom、IDG、iSteamer、Scheduler等构成。Oracle_SSR(数据库)实现平武数字电视分前端所有节目的控制条件信息的存储、调度和分发。SIG(SI信息发生器)实时扫描Oracle_SSR数据库，自动生成为用户提供收视提供导航的EPG等节目信息。Bdom、IDG完成数据广播内容的关联和dom文件格式封装。iStreamer用于将本地SIG自动生成的SI、EPG数据封装成标准的TS包格式，并传送给复用器进行复用。Scheduler完成平武分前端所有节目EPG内容的制作、提交、删除等。3.2.5用户管理系统用户管理系统使用省网络公司统一BOSS系统,在平武分前端增加9/32用户管理终端、交换机及路由器等设备，平武分前端用户管理系统保存和管理所有用户数据。户管理终端可以执行创建、删除、查询用户信息以及用户的授权也取消授权的操作。当用户管理终端进行用户操作时，其命令通过接口送到省公司CA系统的EMMG，在鉴别命令的合法性和语法正确性后由EMMG生成该用户的管理信息，并通过emm下发至用户端。在整个过程中省公司不进行任何干预，完全由平武公司自主处理。3.2.6业务支撑网络为保证业务信息的畅通及系统的正常运行，平武分前端与省网络公司前端须建立安全的IP网络通道。目前省网络公司到绵阳市已建设有SDH传输网络,而平武到绵阳的光缆暂未就绪,建议租用电信运营商的2M通信线路,从平武数字电视机房连接至绵阳市机房,然后通过省干SDH连接至省网络公司，从而建立点对点2MIP通道。同时为保证加密及用户数据的安全和连接的连续性，在平武前端加入2台IP防火墙设备构建热冗余结构。3.3设备清单见平武县有线电视前端设备清单表。4.平武广电城域网数据平台系统4.1系统概述目前，广电整个行业面临的是立体竞争：后有追兵——直播卫星、地面数字广播，前有堵截——IPTV、手机电视，同时还各种流媒体视频网站的强势介入。广电要在激烈的竞争中取胜，必须要用更低廉的价格提供更多的功能和业务，提供更完善的用户服务，这样才能提高10/32用户忠诚度，减少离网率，并能不断发展用户群获得更好的社会效益和经济效益。随着广电有线向产业化的转型，仅靠传统的有线电视基本业务是无法和其他电信运营商竞争的，只有开展增值业务、推进网络和信息高新技术的应用、提高市场竞争能力，向综合业务提供商转型是今后发展的唯一道路。通过充分发挥广电视频资源优势，开展有竞争力的业务，留住用户并提升用户的ARPU值，广电有线可以从有线电视数字化平移开始，不断进行数据业务的探索，走一条增值业务发展的道路，最终发展成为语音、视频和数据全业务提供商。目前广电行业正处于全国数字电视整体转换的历史时期，广电运营商除了传统广播电视业务的运营外，对数字电视、语音通信、宽带数据等多业务融合的有效支持，实现综合性全业务运营已成为业界普遍认同的趋势。国家“十一五规划”中明确提出了计算机网络、通信网络、广电网络实现“三网融合”的总体要求，近年来，下一代网络也一直是业界谈论的焦点。基于广电HFC网络，如何进行网络改造，顺利过渡到下一代有线电视网络（NGCN），逐步开展全新的数字电视业务以及丰富的增值业务，是广电行业面临的巨大挑战和历史机遇。“三网融合”是指电信网、计算机网、广播电视网在技术上趋向一致；在网络层上互联互通；在业务层上互相渗透和交叉；在应用层上趋向统一的通信协议，有利于网络资源实现最大程度共享；在经营上互相竞争，互相合作。整个网络向下一代网络演进，这是网络发展11/32的必然趋势。同时也揭开了各通信网络运营商从单向业务竞争转向全业务竞争，乃至网络间各个层面的全方位的竞争。4.2业务分析目前，广电服务的对象主要两大类：个人用户及大客户。对于个人业务，目前主要包含3类业务：Internet上网：Internet业务是目前宽带城域网最为普遍的业务，一般用户通过PPPoE拨号方式到BAS设备进行接入认证，实现对Internet的高速访问。STB双向交互：STB双向一改原有单向广播的机制，可以用户提供VOD点播、时移电视、游戏、电视商城等丰富多彩的新业务。VoIP业务：通过把语音在IP包交换网络上进行传输，节省了设备成本和运维成本，并能为用户提供更加丰富灵活的语音服务。大客户业务主要指为企业大客户提供互通业务，主要包括宽带接入、VPN专线、线路承建等。目前主要以MPLSVPN等业务为主。以后，广电还可以依据建成的网络，提供以下服务：视频监控：又可分为商业（企业）监控和行业监控。前者主要服务对象为对象是小机构，如住宅小区、企业园区、连锁超市等。如高档小区需要视频监控保障业主财产的安全，连锁店、托儿所等分散的用户需要合适的视频业务来提高经营素质，中小企业主要求能够远程随时了解到生产线情况、员工工作情况等信息；后者服务对象是政府管理、大型行业等集团用户。监控的目的是以防范传统三大安全风险（人为侵害、