基于节目传输的光缆智能调度系统的分析

一、研究背景

光缆已经成为现在广播电视行业内节目传输的主要方式。光缆传输的稳定性取决于线路的测试信息和光纤运行统计。线路的信息包括线路路由、终端位置、线芯特征等，是完成线路传输的基础；光纤运行统计是针对信号所经链路的终端位置，跳接位置的统筹规划，是完成信号切换的基础。传统的调度方式是：在人工排查和经验判断后，测试线路的连接，通过测试反映实际连接的通路和损耗，完成线路的转换和信号的传递。实际应用中，往往需要重复几次测试和切换才能完成线路的调度，往往需要技术人员具备较高操作技能和丰富的维护、测试经验。

针对当前广播电视网络日益增大的数据需求，以及在不停播或在较短时间内完成线路的恢复、切换的情况下，现有的方式已很难满足线路的合理规划和科学调度。特别是在线路性能的优化方面，故障定位排查还需要进一步完善。基于数字化的集中管理，多点数据采集于一身的控制的智能系统，能够实现统一调配、快速处理。在提升节传系统的传输效率和光缆系统的稳定性的同时，还应满足三网融合的发展要求，为新的传输任务奠定可靠、便捷的硬件传输基础。

二、光缆传输调度

（一）线路调度

光缆具有耐腐蚀性强的特点，保障了信号可以长距离、低损耗地传输。线路调度主要是由于外力的破坏而造成的中断，需要调用其终端所在的环路光缆进行代播、代传。由于管道和光缆敷设的资源有限，通常一个信号接收终端配有主、备两条线路，或是几个终端形成一个环形体系，一旦某一位置发生断路，沿着线路的环形结构可以实现信号的逆向传输过程，实现线路的调度操作。

（二）光纤调度

光纤调度是节目传输中最为普遍的，也是最常用的调度方式。光纤调度是将光缆中的每一芯光纤与尾纤相连接，尾纤的另一端是法兰，并行在一起，构成法兰盘。法兰盘的作用是将光缆引入到机柜中的ODF架，为光纤的切换提供接口。如何实现信号在不同线路中的传递呢？依靠跳纤通过连接两条线路的接口，实现不同线路的信号传递过程。

光纤调度并不复杂，但是在广电系统内，有百余条光缆线路，数千芯光纤相互切换于中央三台及指挥调度中心等数十家核心业务单位之间，构成一套复杂而又要求精确的系统网络。随着节目传输的发展，为预防不法分子对广电系统的干扰，需要不定期地对各家单位的线路进行光纤调度。在短暂的时间内，完成对涉及的线路分析、核实，提供最佳的光纤调度方案，需要智能调度系统进行相关管理。详细完善的光缆运行表中记录了所有线路中的光纤运行情况，为线路调度和切换提供了有力的数据保障。

三、系统设计

（一）系统分析

1.B/C结构

整体结构采用B/S结构（Browser/Server，浏览器/服务器模式）。此种网络结构模式可以实现多用户同时在线查询、分析、存储等功能。将实现系统功能的核心业务集中到服务器上，简化了系统的开发、维护和使用。客户机上只要安装一个浏览器，即可通过互联网服务与数据库进行数据库查询、增改。

2.OTDR原理

OTDR（光时域反射仪）是利用光在光纤传输中产生的瑞利散射制作成的光纤测量仪器。OTDR可对光纤的传输衰减、光纤长度、接头衰减和故障位置进行测量，在光缆线路的抢修、维护、施工之中有着不可替代的作用。

（二）数据管理

1.数据采集

数据的完整性、准确性决定了系统分析出结果的精确程度。数据采集占据系统开发的大部分时间。有多种输入数据的方法：使用OTDR（光时域反射仪）将测试的线路信息链接计算机，集中导入；通过数据库软件SQL批量导入；人工录入或批量采集将线路的属性对应的信息输入。

2.数据分析

数据分析可分为几何分析和光纤辅助分析两个方面。其中，几何分析模块负责各种距离的测算（包括点到点距离），形成整条光纤的链路连接模拟；光纤辅助分析包括此条线路的信息、所属单位、维护记录、损耗数据、测试信息、切换记录等信息。维护和切换记录可以提供该线路的发生故障的事故汇总和具体操作方案。

3.数据查询

通过对象到属性和从属性到对象的双向查询，实现数据和模拟图像查询，既可以输入线路信息，显示出模拟图，也可在图像上查询线路的数据信息。

4.数据存储

在完成数据的采集后，要将采集的数据存储到系统中。数据存储离不开数据库管理软件。与常用的数据库不同的是，调度系统的数据库有两个：属性信息用关系数据库管理，线路信息用空间数据系统管理。由于空间数据的图像信息比较多，在传统的数据库中存储很不方便，不利于数据库的操作，并且和属性数据很难发生关联，不利于数据库的统一管理，所以采取两种数据库并行管理的模式。

5.数据输出

系统输出的信息不仅仅是文字加数字的形式，而且还可以把图像和标识等直观的辅助信息一并输出显示，从而使得用户对于要查询的数据有了更加直观的认识。

（三）用户管理

用户管理是管理员在系统中增加或删除用户、修改用户基本的登记信息、设定用户权限等功能。从安全的角度出发，用户权限管理主要是为了防止非法用户对整个系统的破坏。例如，除管理员外的用户只能读取数据而不能进行写入、修改和删除，对某些威胁安全的用户进行屏蔽核心信息等，可以提高系统安全性。

四、基本功能

（一）模拟光纤的物理链路

通过采集光纤的各项数据，能够在系统中直观地显示线路连接信息。连接模拟图，可以在线路上标识。信号输入端、输出端的信息包括所属光缆的标识、色谱、法兰接口位置等，在模拟链路上标识光纤所承载的节目源信息。

（二）智能分析最佳代传线路

分析需要代传线路的特征，如承载的节目、信号输入端、接收端的单位名称代码等，作为分析的依据。比对数据库中生成满足该特征的线路数据集合，再结合参照线路的损耗值大小、连接的便捷度等属性，给出最佳代传线路信息。

（三）审核光纤代播的效果

将系统分析出的代播的线路与原线路进行对比。通过各关键字的筛查，完成线路的校验。核实新线路的传输接收单位的信息、承载节目的内容，避免出现代转错误、节目源传输不对应等问题，保障线路切换的正确性。通过光时域反射仪测试线路的实际连接效果，验证代播的实际效果，将信息录入系统保存。

（四）提供自动报警提示

利用线路中不传输节目的空余光纤，实现实时监控功能。设置传输的门限值（通常在1Db左右），一旦测试数据大于该值，系统报警提示，这样将提高线路的自我检测能力。

五、结语

随着三网融合的推进和国家广播电视网络公司的成立与发展，光缆作为有线传输的主要方式，将会发挥越来越重要的作用。相比传统的三大运营商在资源和技术上的优势，我们更应该在已有资源的利用效率上深入研究，不断提升自身的核心价值。在节目传输的调度上，形成具有广电特色的高效、优质、连贯的传输服务体系，不断提升用户的体验。在兼顾安全播出的基础上，做好迎接新挑战的准备。