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1、卫星通信DVB广播系统设计目 录摘 要- 3 -第一章 卫星通讯以及DVB广播系统的简介- 4 -1.1 什么叫卫星通讯- 4 -1.2卫星广播系统介绍- 4 -1.2.1卫星转发器- 5 -1.2.2卫星信号接收器材- 5 -1.3卫星电视广播系统的组成- 7 -1.4我国卫星电视广播发展简介- 8 -第二章 数字广播电视卫星上行站的配置- 10 -2.1卫星数字广播制式DVB-S- 10 -2.2卫星数字地球站- 10 -2.2.1引接电路- 11 -2.2.2上行系统设备- 11 -2.3 监控系统- 13 -2.4电源系统- 14 -第三章 DVB广播系统设计方案- 15 -3.1系统
2、架构- 15 -3.1.1 卫星平台的构成及应用- 15 -3.1.2 应用系统的构成及各模块的作用- 16 -3.1.3 主站网络结构如下图所示：- 16 -3.2 卫星平台- 17 -3.2.1 IP/DVB网关- 17 -3.2.2 QPSK卫星调制器- 18 -3.2.3 ODU（室外单元）- 18 -3.2.4 卫星发射天线- 18 -3.3 网络管理- 18 -3.3.1 主站管理- 19 -3.3.2 IP流管理- 20 -3.3.3 小站设置- 20 -3.3.4 授权管理- 21 -3.3.5 查询管理- 21 -3.3.6 用户管理- 21 -3.3.7 公共信息播发- 2
3、2 -3.3.8 小站升级软件远程加载- 22 -3.4 系统监控- 23 -3.5 文件播出、统计复用及数据加密- 24 -3.6 接收小站- 27 -3.6.1 PCVSAT U300技术参数- 28 -3.6.2 应用接收软件- 29 -3.6.3 小站计算机建议配置- 30 -第四章 DVB系统- 31 -4.1 DVB-S数字卫星电视系统概述- 31 -4.2 DVB前端- 31 -4.2.1 信号源- 31 -4.2.2 视频服务器- 32 -4.2.3 自动播控系统- 32 -4.2.4 DVB/MPEG-2实时编码器- 32 -4.2.5 DVB/MPEG-2传输流复用器- 3
4、3 -4.3 用户终端DVB接收系统- 33 -4.3.1 用户终端CA模块- 33 -4.3.2 用户终端EPG子系统- 33 -4.3.3 DVB接收卡- 34 -4.3.4 DVB接收机顶盒- 34 -4.4 综合解码接收机- 35 -4.5 卫星广播系统运行环境- 35 -第五章 卫星地球站- 36 -5.1 地球站的分类和组成- 36 -5.1.1 地球站的分类- 36 -5.1.2 地球站的组成- 36 -5.1.3 对地球站应有以下几个方面的要求- 39 -5.2 天线馈线系统- 40 -5.2.1 天线分系统的主要任务- 40 -5.2.2 天线和馈线部分组成- 40 -5.2
5、.3 对地球站天线的要求- 41 -5.2.4 地球站天线的种类- 41 -5.2.5 地球站天线的跟踪部分- 41 -5.3 发射分系统- 42 -5.4 接收分系统- 43 -5.5 电源分系统- 44 -第六章 总结- 45 -参考文献46摘 要在数字卫星电视接收系统的开发中，为了验证接收系统的真确性，即接收系统是否可以正常工作，是否可以正常播放录像，需要一个卫星信号源，要求它应该能产生具有卫星编码的活动图像信息，从而使接收系统工作于符合DVB标准的数字卫星系统中。随着这些新技术的应用，卫星广播将迎来更大的发展。地球站是卫星传输中重要的一环，正确处理各系统之间的关系，构建完善的播出系统是
6、地球站安全运行的基础，只有地球站的安全运行才能卫星电视的正常播出，保证广大卫视用户的正常收视。卫星传输广播和电视节目，作为一种提高广播电视人口覆盖率、改进传输质量的最有效、最经济、最先进的手段。二十年来在我国广播电视事业中得到了蓬勃发展和广泛应用，其重要性不言而喻。在现代化的社会数字电视是越来越离不开人们，它的速度，效率都是最好的，让人们的生活变的更加丰富多彩。关键词：DVB-S 卫星广播 利用率第一章 卫星通讯以及DVB广播系统的简介1.1 什么叫卫星通讯卫星通信是利用卫星作为中继站来转发或反射无线电信号，在两个或多个地面站之间进行的通信。如图一，图二： 图1 图2(1)卫星通信系统分为两段
7、，即空间段（电波传输通道及卫星）和地面段。(2)卫星通信的优点是：通信距离远。用卫星作中继站，可以进行越洋通信和洲际通信，可以实现全球通信。通信容量大，有很宽的带宽，可传输多路电视。1.2 卫星广播系统介绍目前，国际上主要有三种卫星广播标准：DVBS、DVBDSNG和DVBS2。DVBS系统标准于1993发布，是公认的最成功的两个系统之一 (DVBS和GSM标准)。同时被全球直播（DTHDirect To Home)卫星电视广播商大量采用。DVBS系统采用QPSK调制方式RS+卷积码的级联码纠错编码方案。1998年，DVB组织发布了第二个卫星广播标准DVBDSNG，该系统是DVB-S原来的基础
8、上增加了高阶调制(8PSK、16QAM)。但是这两个系统中的前向纠错编码是一样的其纠错性能略显不足。1.2.1 卫星转发器卫星通信中转发器就是一个中继站。卫星广播电视中转发器，接收由地面发射站发来的14GHz或6GHz的微弱的上行电视信号，经频率变换(一次变频、二次变频)为不同的下行频率12 GHz或4 GHz，再经技术处理放大到一定功率向地球发射，由卫星电视接收设备接收。142卫星转发器的衡量指标。转发器输出功率大小是衡量卫星广播电视工作能力大小的一项重要指标。卫星转发器频率为Ku波段的上行频率一般为1414.5GHz，下行频率为10.9512.75GHz中的一段频率。1.2.2 卫星信号接
9、收器材卫星信号经过天线反射聚焦后由高频头（LNB）放大、变频，再经馈线传送至接收机，就可以完成卫星信号的接收。一. 卫星天线卫星天线的作用是收集由卫星传来的微弱信号，并尽可能去除杂讯。大多数天线通常是抛物面状的，也有一些多焦点天线是由球面和抛物面组合而成。 卫星信号通过抛物面天线的反射后集中到它的焦点处。卫星天线种类：1.中心聚集天线 2.卡塞格伦天线：卡塞格伦天线亦称后馈式天线。 3.偏馈天线：偏馈天线实际上是一个中心聚焦天线的一部分其焦点就是原 中心聚焦天线的焦点。二.卫星天线性能了解影响天线性能的参数，有助于选择到最适当的天线，这些参数包括：增益、效率、主波瓣宽度及旁瓣、噪声温度及天线深
10、度。1. 增益增益是指卫星信号经天线聚焦后增大的倍数、信号越弱，要求的天线增益就越大。天线增益用单位dBi表示。2. 效率天线效率指有多少百分比的信号真正地被天线及馈源所收集。 3. 主波瓣宽度及旁瓣每个天线都有自己的波瓣图，用以描述天线是如何接收信号的。4. 噪声温度天线在接收正常信号时，也会接收到一些自然界或人工发射的杂波三. 馈源和极化选择1.馈源的功能 馈源的主要功能是将天线收集的信号聚集送给高频头（LNB），馈源在接收系统中的作用是非常重要的 2.馈源的种类 锥形馈源、环形馈源、圆锥馈源和梯状馈源。其中梯状馈源广泛应用于大天线C波段系统，而圆锥馈源主要应用于小天线的DBS系统中。 3
11、.馈源安装 馈源有三种安装方式：正馈、后馈和偏馈。4.极化选双极化接收通过采用一个双极化馈源和两个单极化高频头集成在同一壳体中，由两个互相垂直的探针分别接收不现的极化的信号。四. 高频头 高频头（Low Noise Block）功能，是将由馈源传送的卫星经过放大和下变频，经同轴电缆传送给卫星接收机。 C波段下行频率通常为3.74.2CHZ，因此C波段LNB在全球是通用的：而KU波段由于各个卫星采用频率不同，有的为11.712.2GHZ,有的为12.212.7GHZ，因此，KU波段接收时需要根据其下行频率来选择相应的LNB。 1.高频头的作用高频头（LNB）即下行变频器，把Ku或C波段信号变成L
12、波段。它是由微波低噪声放大器，微波混合器，第一本振和第一中频前置放大器组成。2.噪声温度与噪声系统噪声系统数定义放大器输入端的信噪比与输出端信噪比的比值（用dB表示），它用来表示信号经过放大后损失了多少信噪比。3.LNB的噪声温度和增益LNB的噪声温度对接收系统整体性能起到着至关的作用，KU波段LNB一般要求噪声温度在1.20.6dB,约9243 K；C波段LNB噪声温度一般要求在20 以下。1.3 卫星电视广播系统的组成卫星电视广播系统主要有上行地球站、广播卫星、卫星电视接收站、卫星测控站四大个主要部分组成。下面是卫星电视广播系统组成示意图，如图1-1所示。（1）上行地球站（简称上行站）上行
13、地球站的主要任务就是把电视广播中心的广播电视信号加以信号处理，并经过调制、上变频，然后对输出信号的功率进行放大处理，再通过定向发射天线向卫星发送上行微波信号。同时也接收由卫星下行微弱的微波信号，以监测卫星转播节目质量。通常将地面发送到卫星的信号称为上行信号，把卫星传送到地面的信号叫做下行信号。上、下行信号的载波频率是不一样的，这样就避免了上行信号和下行信号之间的相互干扰。上行地球站可以是一个或多个，根据它们的功能的不同又可分为： 上行主站：上行主站是固定的卫星电视信号发射中心，它具有发射电视信号给卫星和接收卫星转发回来的电视信号的功能；另外，它还能够监测卫星传输的信号和遥控卫星的状态以保证卫星
14、传输信号的质量； 上行分站：上行分站的主要功能是和上行主站相似，当主站出现问题时，可以作为上行主站的备份，只不过上行分站不具备对卫星信号的监测功能和遥控功能； 上行移动站：上行移动站常用于现场直播或现场采访。上行移动站安装在专用的卫星电视转播车上，相当于一个移动的上行分站。其特点是设备移动性好，方便灵巧。（2）广播卫星电视广播卫星，它类似于一个电视差转站，将设置在地球上的上行站发射的电视载波信号接收放大和频率变换处理后，再向所服务的覆盖区域转发。为了实现广播电视信号的正常转发，要求卫星保持精确的姿态和轨道位置。并且卫星相对于地球是静止的，以便地面卫星接收站准确地接收卫星传送的信号。（3）卫星电
15、视接收站它主要用来接收广播卫星下发的电视节目信号，由接收天线接收卫星电视调频载波信号，经解调后送出电视视频信号和伴音信号。各类接收站为用户提供不同传输方式来收看卫星电视节目。接收站可分为四种类型： 个体接收者：当卫星向服务区转发节目信号，电波到达地面的功率足够大时，用户可以用小型的卫星电视接收设备直接接收卫星转发的电视节目。 集体接收站：它是一种较大天线的接收装置，接收广播卫星转播的节目，供集体用户收看。如广播电视大学的远程教学接收点或一些单位的办公大厦等。 无线接收站：主要用来接收卫星电视信号，作为电视节目源，供设在该地区的电视台或转播台进行转播，即无线转播。 有线电视收转站：将接收到的卫星
16、电视信号经放大、变频和调制变换后，以VHF或UHF调幅电视信号形式，通过有线电视系统分送到各用户收看卫星电视节目。（4）遥测遥控跟踪站该站的主要任务是测量卫星的各种参数，监测调整卫星上所有设备的工作状况。如卫星内部设备的电压、电流、功率、温度、压力等；对卫星实施各种功能状态的转换。测控卫星的姿态和轨道位置，调整卫星状态以保证卫星相对于地球静止，并使卫星天线波束对地球表面地覆盖区域保持不变等等。1.4 我国卫星电视广播发展简介（1）起步阶段（20世纪70年代初期20世纪80年代初）我国从上世纪70年代初，就开始研究卫星广播领域中的相关技术和接收设备，利用Intelsat卫星于30个国家建立话、报
17、线路。1974年开始研究地面站，1978年在南京、石家庄等地建立了实验性的地面站。我国于1976年参加了国际通信卫星组织，并于20世纪70年代和80年代初，利用德、法联合研制的“交响乐”等卫星进行了电视传输试验，取得了很多试验数据。（2）初步发展阶段（20世纪80年代初期20世纪80年代末）1984年4月，我国发射了第一颗试验通讯卫星，实现了对新疆、西藏、内蒙等边远地区传送中央电视台的电视节目，从1985年8月开始，我国试用了国际5号卫星传送电视节目，随后租（购）了该卫星的4个卫星转发器，专供电视传输之用。从1988年3月，我国成功地发射两颗实用通信卫星，从而开始了中央电视台两套电视节目的卫星
18、转播，并建立了数以千计的卫星地面接收站，这标志着我国卫星电视广播开始进入了迅速发展阶段。（3）迅速发展阶段（20世纪80年代末至今）从1997年1月起，我国先后有湖南、湖北、广东、广西、河南、福建、江西、辽宁、内蒙古（2套）、青海、陕西、黑龙江、安徽、江苏、新疆（3套）、北京等16个省（区）、直辖市的电视节目采用数字形式通过该卫星进行传送。目前，我国上星电视节目有40多套，形成了覆盖。随着科学技术的发展，特别是计算机技术、数据编码和压缩技术、数字调制技术和超大规模集成电路技术的发展，全球进入了电子信息产业数字化的新时代。尤其是在广播电视领域里，数字化传输的好处主要有三个：第一，采用数字压缩技术
19、和高效的调制方式，能够有效的减少传输频带宽度，从而提高传输信道和无线电频率资源的利用率；第二，抗干扰性更强，能消除信号失真和噪声的积累，从而提高图像质量；第三，采用多工复用技术，实现图像、语音和数据等多媒体信息的兼容传输，从而促进了有线电视网、电信网和计算机网“三网”合一的进程。当前，我国卫星电视系统的发展趋势是：卫星广播电视逐渐从频段向频段、从模拟到数字、从转播到直播、从非专用卫星到专用卫星的四个转变。这也是世界卫星电视系统发展的方向。第二章 数字广播电视卫星上行站的配置2.1 卫星数字广播制式DVB-S目前，广泛应用的卫星数字广播的制式可大致分为两种：一种是欧洲广播联盟的数字视频广播方式，
20、通常称为DVB-S方式；另一种是美国通用仪器公司开发的方式，称为DIGICIPHER方式。两种方式有差别，互不相容。它们之间的区别主要在于数字信号的传输方式上，换句话说就是信道编码有所不同，而信源编码部分都采用了所谓的MPEG-2压缩方式。我国普遍采用DVB-S方式，DVB-S方式目前已经称为卫星数字广播的主流方式。（编者注：我国即将开展的直播电视将采用我国自主研发的ABS-S卷积码和RS码的关向纠错控制方式，并且在外码编码之前进行了传送复用适配和用于能量扩散的随机化处理，在外码编码后、内码编码前进行了卷积交织处理以提高系统抗脉冲干扰的能力。DVB-S系统采用QPSK调制制式）DVB-S系统定
21、义了从MPEG-2复用器输出到卫星射频信道、能对电视基带信号进行适配处理的设备功能模块，也可称之为卫星信道适配器。DVB-S系统采用了级联的方式，调制器把数字信息变换成适合传输的波形。通常调制器输出频谱以某一中频为中心，其带宽与传输速率有关。在地球站范围内，中频通常为70MHz。QPSK（四相移相键控，也称为正交移相键控）是目前最常用的一种调制方式，它具有较高的频谱利用率，较强的抗干扰性，在电路实现上也较简单。由于卫星传输业务功率受限，因此强的抗干扰和抗噪声性能是系统设计的主要目标。系统采用QPSK调制方式以及级联的卷积码和RS码的前向纠错控制方式，在接收载噪比高于误码门限的条件下，可以提供准
22、无误码（QEF）质量指标，即在一个小时的传输时间里不可纠正的错误少于一个，相当于在MPEG-2解复用器输入端的误比特率（BER）为10E-10到10E-11。2.2 卫星数字地球站卫星数字地球站的配置，为了保证系统的可靠性，采用了双机备份的工作方式，一路为主路，一路为备路可以互相倒换。一旦主路发生了故障，就可以切换到备路播出，保证播出不间断。电视台制作好的音视频、数据信号首先送入编码器进行MEPG-2编码，输出压缩后的数字信号，称为元素流（ES），其中音、视频、数据信息都被打成一定格式的数据包。然后送往复用器进行复用，按一定规律组合在一起，形成一个整体的数据信号，称为传输流（TS）。传输流再送
23、入调制器，在调制器中完成能量扩散、外码编码、卷积交织、内码编码、基带成形，最后进行QPSK调制。QPSK调制属于中频调制，中频频率为70MHz，经过调制后的载波信号又成为了模拟信号，在上变频器中将频率提升为6G（C段）或14G（KU段），变频后的信号进行功率放大后被送往天馈线系统发送到卫星。2.2.1 引接电路在实际配置中，设备不一定都放在地球站播出机房。根据各站实际情况，信号引接电路又以下几种方式。一种是所有设备均在地球站机房，音视频模拟或数字信号经过微波或光缆直接从播控中心送到地球站机房，这种情况下地球站配置灵活、维护量大。第二种是将传输流信号经微波或光缆送到地球站机房。这种情况适合微波干
24、线或光缆干线附近建设的地球站。第三种情况是将调制后的信号送往地球站机房。各站根据实际情况，采用不同的引接方式，其中第一、二种情况被广泛采用。2.2.2 上行系统设备（1）编码器在编码器中，输入的是视频信号和伴音信号首先经模/数变换成为适合数字系统处理和传输的数字信号，然后进行压缩编码，减少信号的冗余度，输出MPEG-2传送复用包。（2）复用器在实际应用中，复用可分为节目复用和系统复用两种方式。节目复用是将一路数字电视节目的视频PES包、音频PES包和其它辅助数据的PES包按照一定的比率时分复用成一路节目的TS传输流；系统复用是将多路数字电视节目的TS流进行再复用，实现节目的动态带宽分配，提供各
25、种增值业务，以适合传输的需要。编码器输出的节目码流送至节目复用器，按照节目复用的方式，重新打包，嵌入PID，加入同步等数据处理后，将节目流复用成节目传输流。对于MCPC方式的节目流，则还要使用系统复用手段，提高带宽利用率，将各个不同基准时钟的TS传输流按照时分的方式复用在一起，成为新的多节目传输流。（3）调制器为了使数字信号在带通信道中传输，必须使用数字信号对载波进行调制。在卫星数字广播电视传输中，通常采用QPSK调制方式，它具有较高的频谱利用率和较强的抗干扰性能。输入的串行二进制ASI码流首先要进行能量扩散，然后经过外编码、卷积交织、内编码后再进行QPSK调制。QPSK正交调制器由两个BPS
26、K调制器构成，串行二进制码流经串/并转换后分成两路速率尊半的I、Q信道序列，经基带成形滤波后形成I（T）Q（T）信号，然后进行BPSK调制，相加后得到QPSK信号。已调信号经过适当信号放大即成为可传输的中频信号。调制器一般为1：1冗余保护配置，采用中频切换开关对调制器故障进行冗余保护。在实际应用中，首先要设置好符号率、FEC、滚降系数等调制参数，其次要设置适当的输出电平，使其满足上行系统和上变频器输入电平要求，并选择合适工作点，使电调衰减器的衰减值尽可能在可调范围的中间部分。备份参数配置应与主机一致。（4）上变频器上变频器的主要作用是将已调制的中频信号无失真地变换成上行微波射频信号。通过改变上
27、变频器本振源的频率，可以在发射频带内选择通信卫星全部转发器中的任何一个作为工作频率，同时还把射频信号放大到所需要的接口电平以推动高功率放大器工作。变频是通过中频信号与本振信号进行非线性混频，取其和频或差频，前者称为上边带上变频，而后者称为下边带上变频，一般使用和频上变频以保证电路的稳定。通常上变频其可分一次变频和二次变频两种方式。因一次变频方式中带宽有限，不利于宽带系统的实现，在目前的上行站中，普遍采用的是二次变频方式的上变频器。所谓二次变频，即从中频（如70MHz或140MHz）先变到较高的中频（如1GHz左右），然后再由高中频变到微波射频（如从C波段6GHZ）。它的优点是调整方便、易于实现
28、宽带要求，而缺点则是电路较为复杂。（5）高功率放大器地球站信号上行需要使用能够稳定输出大功率高频信号的高功率放大器（简称高功放），卫星传输系统中所用高功放主要分为速调管高功放、行波管高功放和固态高功放等三种类型。在微波频段，目前千瓦级输出的高功放一般采用波管和整调管，其具有输出功率大、工作电压高等特点。高功放主要由射频、电源、冷却、控制等部分构成。对于固态模块化高功放系统，信号首先要经过功率分配系统，分别输入至每个功率模块进行放大，然后通过相位合成技术，将放大后的信号合成至足够强的微波信号输出。对于速调管和行波管高功放系统，输入的射频信号经固态中功率放大器预放大后，送入速调管或行波管进行高功率
29、放大，再经过谐波滤波器后输出大功率的微波信号。上变频器输出的射频信号功率一般在豪瓦级，当高功放输出功率达数千瓦时，要求管子输入功率接近瓦级，因而需要在管子前面加固态中功率放大器，使高功率放大器的总增益达80DB左右。高功放配置中均为1：1或1：N系统。主备高功放间要求设置完全一致，并能自动倒换，在倒换时备用高功放应能自动跟随主路高功放输出功率，从而保证上行功率稳定。高功放的放大能力直接决定了地球站的上行能力，在系统配置中一定要留出足够的储备功率，保证特殊情况下使用。（6）天馈线系统天馈线系统也称天馈分系统。它是地球站的重要组成部分之一，是实现自由空间传播的电磁波能量与发射或接收的导行波能量之间
30、联系的设备，也是决定地球站容量、传输质量的关键设备之一。它把发送设备产生的大功率微波信号以微波的形式向卫星方向辐射；并接收卫星转发的微波信号，送至接收低噪声放大器。天馈系统有伺服控制系统，保证天线轴始终对准卫星方向。2.3 监控系统为了确保上行系统的正常工作，卫星地球站都装有监控系统，完成对上行系统的状态监测，记录播出状态，根据不同的播出状态给予不同的处理，如：故障状态下进行声音告警、记录故障情况。对于一些异态情况进行分析后采取相应措施，如功率提升、设备切换等措施。通常监控系统的配置有如下几种方式，在实际搭建过程中有如下几种方式，建议采用4和5的方式，这两种方式中播出设备直接相连，不受监控设备
31、影响。不尽量不要采用3和6方式，因为在3中，监控设备成了传输链路的一个环节，容易对播出系统造成影响；6是一个很普遍的现象，这种方式凭空的增加了信号分配设备，在信号传输中，多一个设备就多一份危险，所以传输链路中尽量减少。如果必须增加分配器，要注意尽量让播出设备用在分配器输入的环出口，并且试验断电可以接通，而监控设备可以随便接到分配输出口。监控系统根据监控目的不同分为很多种，有对音视频监测、频谱监测、码流监测、信号质量监测，无论那种监控手段都是上行系统的辅助系统，都是给上行系统保驾护航的。在卫星地球站中，虽然监控系统的重要性越来越突出，但是我们在配置中一定要注意分清主次，尽量保持上行系统的单纯性，
32、避免监控系统对上行系统造成影响。2.4 电源系统地球站均为两路专线外电，互为备份，同时还备有发电机以备急用，通常两路外电、发电机三路互投，并且自投不自复，最大限度的降低外电停电时间。播出系统前一般都备有UPS电源，多为在线式。正常工作时，外电经整流器给蓄电池组进行充电，同时经逆变器送给设备使用。当外电发生故障时候，蓄电池组进行放电，经逆变器供给设备使用。UPS电源保证了设备供电的不间断。电源系统在设计上要求主备到底，也就是说对于主备设备分路、分相供电，现在普遍存在的机柜供电方式其实没有做到电源的备份，因为如果主备设备通常在同一机柜上，这样当机柜没有电时，主备系统就会陷入瘫痪，正确的配置应该是将
33、主备两路设备分别供电。对于双电源设备一定要用上两个不同路电源，保证双路电源发挥作用。第三章 DVB广播系统设计方案3.1 系统架构 系统总体示意图如下图所示：系统总体上由播出主站和全国各地的接收小站构成。主站可完成视频文件传输、远端站授权，所有节目通过卫星广播给小站。小站可完成接收主站播出的节目，并且根据需要通过地面回传。3.1.1 卫星平台的构成及应用卫星平台包括卫星天线、ODU、QPSK调制解调器、IP/DVB网关等设备，主要功能是将地面播出的节目实时送上卫星广播，是整个系统最基本的部分。3.1.2 应用系统的构成及各模块的作用应用系统包括文件播出、统计复用及数据加密、网络管理、系统监控、
34、MPEG-IV视频编码等功能模块。(a)管理员对小站和节目的管理通过网管服务器来完成，包括对小站用户授权、频道管理、节目管理等(b)文件播出及统计复用服务器用以实现将各类文件快速分发给小站，用来开展视频文件的广播，同时完成带宽统计复用和功能，可充分利用租用的卫星带宽，并实现节目播出的优先级控制。对数据的加密也在这台服务器上完成。通过对数据的加密，实现节目的加密播出，并保证只有授权的小站才能收看到加密节目。(c) 系统监控web服务器完成对主站系统的运行状态监控，包括信道流量、各节点设备状态等。系统监控web服务软件可以和网管安装在同一台机器上。(d) MPEG-IV视音频编码器用以将模拟视音频
35、信号编码成MPEG-IV格式的文件，并且保存。3.1.3 主站网络结构如下图所示：3.2 卫星平台卫星平台解决将地面播出的节目实时送上卫星广播，是系统中最基本的部分。在卫星平台上可以随时加入应用系统功能模块，完成相应的应用功能。卫星平台符合DVB标准，由IP/DVB网关、QPSK卫星调制器、ODU（室外单元）、卫星发射天线等设备构成3.2.1 IP/DVB网关IP/DVB网关完成将IP数据封装成TS流数据，输出给复用器或调制器。它实现了IP协议到DVB协议的转换，承担起网关角色。可将地面IP网络中的IP数据无逢的接入到DVB网络中传输。特点如下：l 能将IP数据引接到DVB传输网络中传输，实现
36、IP Over DVB。l 符合DVB数据广播标准的开放式传输平台。l 支持各种基于IP的应用系统的接入。l 支持TCP/IP，UDP/IP单目或多目数据输入。l 采用DVB-MPE进行数据打包。l 支持8192个PID。l 带宽动态分配，高效利用。l 输出带宽高达45M，高速、可靠。l 通过网络远程控制管理。l 图形化流量监视与告警监视。l 易于操作、易于维护。技术参数：输入l 输入接口：10/100 Base-T，以太网RJ-45接口l 输入数据：TCP/IP、UDP/IP单目或多目输出l 输出接口：DVB-ASI，75 BNC接口l 输出数据：DVB兼容TSl 输出数据率：100Kbps
37、 45Mbps数据打包格式l DVB-MPEPSI/SI表生成l 包含PAT、PMT、NIT、SDT、EIT、TDT支持PID数l 最大8192带宽管理l 逻辑通道带宽动态分配l 逻辑通道带宽支持最大速率限制操作维护l 通过网络远程控制管理l GUI操作管理界面l 图形化动态流量统计与监视l 图形化告警监视与管理3.2.2 QPSK卫星调制器QPSK卫星调制器完成将IP/DVB网关输出的TS流数据包进行QPSK调制，输出中频信号到ODU。3.2.3 ODU（室外单元）ODU完成接收QPSK卫星调制器输出的中频信号，将其放大并转换为卫星工作频段的射频信号。3.2.4 卫星发射天线卫星发射天线完成
38、将ODU输出的射频信号发射给卫星。3.3 网络管理网络管理模块主要完成对主站、小站、频道、用户和IP流的设置及管理。3.3.1 主站管理主要是设置通道、进行文件发送操作、IP流管理等。通道是一种管理模式，用来区分不同级的用户能够接收的那一类数据。如通道1与通道2分别传送不同内容的文件，两个通道的文件互不干扰，具有通道1权限的用户只能收到通道1的数据，不能接收通道2的数据。系统共有1024个通道，这些通道的分配将有系统管理员来控制。其中一般将225设置为误码发送的通道， 255用于短讯与节目单的发送，其他分配给文件传输。0通道是系统内部使用，不能由用户设置。主站对各通道进行配置的内容包括：通道名
39、、通道号、通道类型、通道速率、通道的优先级、信息来源。主站操作员可增加、删除、修改通道的配置信息及激活、关闭通道。通道类型包括重复文件传输、不删除文件传输、检错文件传输、累计检错文件传输、DBF文件传输、重复DBF文件传输等多种方式。其中重复文件传输是指多次重复发送文件，且发送完毕后在发送端不删除该文件，多用于误码文件的发送。不删除文件传输是指对文件发送一次，且发送完毕后在发送端不删除该文件。检错文件传输是指在发送端多次发送某个文件，接收端会判断这个文件是否接收完整。比如说第一遍发送时小站接收不完整，第二遍发送时小站接收完整，则系统会将第一遍接收的整个文件删除掉，而保留第二遍接收的文件。累计检
40、错文件传输跟检错文件传输不同的是，如果第一遍接收不完整，系统并不是把整个文件删除，而是把第二遍传输中的正确帧来补齐第一遍的错误帧，这样效率更高。检错文件传输和累计检错文件传输在文件发送完毕后，都会将发送端中的文件删除掉，这是与前两种方式不同的。DBF文件传输是指将数据库中的文件记录单次逐条传输。重复DBF文件传输是指将数据库中的文件记录重复逐条传输 。常用重复文件传输、累计检错文件传输和不删除文件传输这三种模式。在通道速率一栏可以设定此通道的最低速率和最高速率。其中最低速率指的是此通道的保证速率。在保证各通道最低速率的基础上，若系统有空闲的带宽，则按照各通道的优先级高低，在不高于此通道最高速率
41、的原则上动态分配带宽。若通道优先级相同，则按照最高速率的比例分配带宽。例如，通道1的最高速率设为200kbps，通道2的最高速率设为800kbps，两者优先级相同。若此时信道有500kbps的空闲带宽，则会给通道1分配100kbps，给通道2分配400kbps。通道优先级从低到高分为空闲、最低、低、普低、普通、普高、高、最高、实时9种。系统优先保证优先级高的先发送。对于视频节目IP数据流的发送，系统默认的优先级最高，即比实时级还高，这是因为在发送视频节目时对实时性要求更强，否则如果通道拥塞，小站解码视频节目时则会播放不完整。信息来源是指某个通道要发送的文件路径。3.3.2 IP流管理系统支持多
42、目IP流的引入，如MPEG-I、MPEG-IV多目IP视频流等。所有IP流将实时转发出去。1.可以增加、修改及删除多目IP流。2.可设置的多目IP流参数包括：信宿IP、信宿端口、频道号、是否关闭、速率等。l 信宿IP和端口：该路节目流的多目IP和地址。l 速率： 该路节目流的速率，单位kbps。l 是否关闭：关闭表示不传送该路多目IP流。3.3.3 小站设置可以对小站进行注册信息管理和组管理。并且根据小站DVB终端的物理地址对小站进行授权，没有授权的小站无法接收信息。1.小站注册信息管理：以数据库方式对全网小站进行注册和管理，注册信息包括小站名、小站属性（不少于10个关键字）、通信地址、联系电
43、话、传真、电子邮件地址、联系人姓名、DVB设备的型号、生产厂家、物理地址、小站机器码、注册日期及授权信息。主站操作员可以方便地增加、删除、修改、查询和导出小站的注册信息，能根据关键字对小站进行检索。2.组管理-通过该部分功能可以对小站用户进行分组管理，一个组可包括多个小站，一个小站可以属于不同的组。1） 可以在小站设置下添加多个组，一个组可以包括多个小站。2） 可以对组进行删除、修改组名称、组发送、添加组等操作3.3.4 授权管理系统支持三种授权管理模式：1.基于通道授权：选择通道（包含通道下的所有文件目录），为其指定有权限接收的小站或小站组。2.基于小站授权：选择小站或小站组，为其指定可接收
44、的通道或通道下的文件目录。3.基于目录授权：选择通道中的一个或者多个文件目录，为其指定有权限接收的小站或小站组。对小站组授权时，组内所有小站在5秒钟之内就可以收到授权信息，且授权信息占用带宽不超过1kbps。3.3.5 查询管理提供多种查询方式，用户可以根据小站的属性，如卡名、卡号、通信地址、设备型号、注册日期、授权通道等信息进行查询。还可以根据小站所在的行政区进行分类查询。查询管理器将查询结果全部列出来，而且用户还可以通过单击查询结果，查询管理器自动将相关的数据全部列出来，供用户参考。由于用户可能对某些数据记忆上有点模糊，如对某个小站只记得有个地址名称，如“北京”。那么，查询管理器就会将所有
45、的含有“北京”字眼的地址的小站全部列出来。当然还可以输入更多的信息，那么查询的结果将越精确。3.3.6 用户管理用户管理主要是对登录用户管理及条件接收模块的用户权限进行管理。系统可以记录用户的基本信息、权限等，系统提供用户管理窗口。提供三级用户：Admin（管理员），Operator（一般操作员），Guest（宾客），每级可以开设三个以上同权限的用户。管理员具有最大的权限，包括信道管理、授权管理、开设操作员用户并且设置操作员用户的有效期等，管理员做操作永久有效。一般操作员是受限的用户，所做操作需要由管理员来认可；否则，有效期过后（有效期可由系统管理员设置），所做操作结果自动恢复到最初的设置。一
46、般操作员只能对小站进行注册和授权。宾客是权限最少的用户，除了浏览之外，什么也不能操作。用户管理的具体功能包括增加用户、删除用户、设置用户信息、清除口令等。 可以增加多个用户，并且授予使用权限。 设置的用户基本信息包括：用户名、口令、用户权限。 用户权限包括用户管理、主站设置、小站设置几种权限，一个用户可以拥有多个权限 只有具有相应权限的用户，才能使用相应的系统功能。若给用户指定了主站设置权限，则系统同时自动指定了该用户的小站设置权限。3.3.7 公共信息播发1）网络管理信息播发各种小站管理授权信息通过一个公共通道发送到小站。2）公告信息播发可以在主站将节目单、通知等公告内容以短讯的方式发送给所有小站。可以编辑公告标题和内容，可进行保存、删除、发送等操作，公告信息不少于256个汉字。公告发送可支持多种方式： 手工播发：编辑好公告内容后，即会将内容保存在数据库中，同时将内容发送到小站。 自动循环播发：可设置发送周期和播发