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)定性取決于線路的測試信息和光纖運行統(tǒng)計。線路的信息包括線路路由、終端位置、線芯特征等，是完成線路傳輸?shù)幕A；光纖運行統(tǒng)計是針對信號所經(jīng)鏈路的終端位置，跳接位置的統(tǒng)籌規(guī)劃，是完成信號切換的基礎。傳統(tǒng)的調(diào)度方式是：在人工排查和經(jīng)驗判斷后，測試線路的連接，通過測試反映實際連接的通路和損耗，完成線路的轉(zhuǎn)換和信號的傳遞。實際應用中，往往需要重復幾次測試和切換才能完成線路的調(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、測試經(jīng)驗。

針對當前廣播電視網(wǎng)絡日益增大的數(shù)據(jù)需求，以及在不停播或在較短時間內(nèi)完成線路的恢復、切換的情況下，現(xiàn)有的方式已很難滿足線路的合理規(guī)劃和科學調(diào)度。特別是在線路性能的優(yōu)化方面，故障定位排查還需要進一步完善。基于數(shù)字化的集中管理，多點數(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，還應滿足三網(wǎng)融合的發(fā)展要求，為新的傳輸任務奠定可靠、便捷的硬件傳輸基礎。

二、光纜傳輸調(diào)度

（一）線路調(diào)度

光纜具有耐腐蝕性強的特點，保障了信號可以長距離、低損耗地傳輸。線路調(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)路光纜進行代播、代傳。由于管道和光纜敷設的資源有限，通常一個信號接收終端配有主、備兩條線路，或是幾個終端形成一個環(huán)形體系，一旦某一位置發(fā)生斷路，沿著線路的環(huán)形結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)信號的逆向傳輸過程，實現(xiàn)線路的調(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。法蘭盤的作用是將光纜引入到機柜中的ODF架，為光纖的切換提供接口。如何實現(xiàn)信號在不同線路中的傳遞呢？依靠跳纖通過連接兩條線路的接口，實現(xiàn)不同線路的信號傳遞過程。

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

三、系統(tǒng)設計

（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/服務器模式）。此種網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)模式可以實現(xiàn)多用戶同時在線查詢、分析、存儲等功能。將實現(xiàn)系統(tǒng)功能的核心業(yè)務集中到服務器上，簡化了系統(tǒng)的開發(fā)、維護和使用?？蛻魴C上只要安裝一個瀏覽器，即可通過互聯(lián)網(wǎng)服務與數(shù)據(jù)庫進行數(shù)據(jù)庫查詢、增改。

2.OTDR原理

OTDR（光時域反射儀）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量儀器。OTDR可對光纖的傳輸衰減、光纖長度、接頭衰減和故障位置進行測量，在光纜線路的搶修、維護、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)開發(fā)的大部分時間。有多種輸入數(shù)據(jù)的方法：使用OTDR（光時域反射儀）將測試的線路信息鏈接計算機，集中導入；通過數(shù)據(jù)庫軟件SQL批量導入；人工錄入或批量采集將線路的屬性對應的信息輸入。

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方面。其中，幾何分析模塊負責各種距離的測算（包括點到點距離），形成整條光纖的鏈路連接模擬；光纖輔助分析包括此條線路的信息、所屬單位、維護記錄、損耗數(shù)據(jù)、測試信息、切換記錄等信息。維護和切換記錄可以提供該線路的發(fā)生故障的事故匯總和具體操作方案。

3.數(shù)據(jù)查詢

通過對象到屬性和從屬性到對象的雙向查詢，實現(xiàn)數(shù)據(jù)和模擬圖像查詢，既可以輸入線路信息，顯示出模擬圖，也可在圖像上查詢線路的數(shù)據(jù)信息。

4.數(shù)據(jù)存儲

在完成數(shù)據(jù)的采集后，要將采集的數(shù)據(jù)存儲到系統(tǒng)中。數(shù)據(jù)存儲離不開數(shù)據(jù)庫管理軟件。與常用的數(shù)據(jù)庫不同的是，調(diào)度系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫有兩個：屬性信息用關(guān)系數(shù)據(jù)庫管理，線路信息用空間數(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)庫中存儲很不方便，不利于數(shù)據(jù)庫的操作，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)庫的統(tǒng)一管理，所以采取兩種數(shù)據(jù)庫并行管理的模式。

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識等直觀的輔助信息一并輸出顯示，從而使得用戶對于要查詢的數(shù)據(jù)有了更加直觀的認識。

（三）用戶管理

用戶管理是管理員在系統(tǒng)中增加或刪除用戶、修改用戶基本的登記信息、設定用戶權(quán)限等功能。從安全的角度出發(fā)，用戶權(quán)限管理主要是為了防止非法用戶對整個系統(tǒng)的破壞。例如，除管理員外的用戶只能讀取數(shù)據(jù)而不能進行寫入、修改和刪除，對某些威脅安全的用戶進行屏蔽核心信息等，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

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

（二）智能分析最佳代傳線路

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

（三）審核光纖代播的效果

將系統(tǒng)分析出的代播的線路與原線路進行對比。通過各關(guān)鍵字的篩查，完成線路的校驗。核實新線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)錯誤、節(jié)目源傳輸不對應等問題，保障線路切換的正確性。通過光時域反射儀測試線路的實際連接效果，驗證代播的實際效果，將信息錄入系統(tǒng)保存。

（四）提供自動報警提示

利用線路中不傳輸節(jié)目的空余光纖，實現(xiàn)實時監(jiān)控功能。設置傳輸?shù)拈T限值（通常在1Db左右），一旦測試數(shù)據(jù)大于該值，系統(tǒng)報警提示，這樣將提高線路的自我檢測能力。

五、結(jié)語

隨著三網(wǎng)融合的推進和國家廣播電視網(wǎng)絡公司的成立與發(fā)展，光纜作為有線傳輸?shù)闹饕绞剑瑢l(fā)揮越來越重要的作用。相比傳統(tǒng)的三大運營商在資源和技術(shù)上的優(yōu)勢，我們更應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)、連貫的傳輸服務體系，不斷提升用戶的體驗。在兼顧安全播出的基礎上，做好迎接新挑戰(zhàn)的準備。