第一：建设目标

山东广电网络公司根据三网融合战略以及“统一规划、统一建设、统一管理、统一运营”的原则，建设数字电视运营平台，开展有线数字电视业务。有线数字电视前端系统是数字电视运营平台的重要组成部分。有线数字前端系统负责数字电视节目的接收、路由和播出，由1个省总前端和17个省辖市分前端组成。地市分前端接收省前端数字电视节目，插入地市本地节目、数据广播，接入当地HFC网。建设完成后可实现如下目标：

1 全省统一节目规划

省前端播出的基本电视节目、付费电视节目、统一自办节目、数据广播等内容统一规划；各地市的本地节目、数据广播在各地市的分前端插入。省平台和地市平台的所有节目排序、节目数字参数配置统一规划。

2 统一业务和用户管理

全省所有用户数据统一存储于省前端的中心数据库中，各地市通过远程终端访问，用户管理系统实现分级、分区管理。统一全省数字电视业务定义和打包，统一全省用户管理和计费管理。

3 统一EPG系统

全省统一EPG系统，地市的EPG信息上传到省中心审核后由省前端回传各地市前端，EPG信息在地市前端插入。

4 统一网管，实现安全播出

数字前端系统网管主要针对设备网元的管理，统一网管是规划的最终的目标；统一建设全省数字电视安全播出系统，建立从省到市到县的监测系统，实现全链路监测，采用多种手段实现冗余备份

第二 设计原则

省公司有线数字前端系统要面向全省有线电视用户，为达到安全播出、可运营、可管理，系统需遵循以下原则：

1. 标准化 省公司有线数字前端系统是全省数字电视业务运营的唯一基础平台，包含了众多子系统，为了实现整个平台的集成，各子系统必须符合国家及国际相关标准，保证同样符合这些标准的设备可以正常接入。各个子系统之间的接口、子系统内部设备之间的接口也必须采用标准接口。

2. 成熟性

采用成熟的、有实际运营案例的有线数字电视广播技术和产品，减少系统调试时间和运行风险。

3 先进性

兼顾技术发展，紧跟国际先进技术，保证系统技术水平的持续领先。

4 可靠性

选用高可靠的产品与技术，并充分考虑在系统异常时的应变能力和容错能力；采用备份冗余手段，并且提供监视报警、自动切换支持，确保整个系统的安全与可靠。

5 扩展性

系统设计具有良好的扩展性和升级能力。选用具有良好平滑升级能力和扩展性的模块化设计的系统设备；系统接口协议开放，支持用户进行二次开发；能够保证对新技术、新业务的支持。

6 可管理性

具备从局部设备的管理向全面网元管理发展的能力，最终实现实时全面的监测和控制以及对业务、用户进行方便快捷的管理和查询。

第三：平台架构的选型

从发展过程来看，有线数字电视前端平台经历了两个阶段：

数字电视前端目前主要有两种硬件平台模式：一种是传统基于TS流的分离式前端硬件平台体系，采用矩阵、切换器、分配器等设备实现系统信号的冗余备份与信号调度；另一种是基于TS over IP技术方式，将传统TS流信号转换成IP组播流信号，通过交换机与设备间进行信号传输，实现系统信号的冗余备份与信号调度。

传统数字电视系统 传统数字电视系统有如下特点：

采用功能单一的设备，设备数量较多；线路链接复杂

只能针对节目链路进行备份，无法实现端口、系统、节目备份；

需要用ASI矩阵进行信号调度和设备备份，不灵活；

设备数量多，网管复杂；

设备功能少，接口单一；

系统维护难度大，调整困难；

新型数字电视系统

卫星信源SDH信源本地编码信源信源接收EPG信息ASI信号IP信号新型数字电视前端核心处理平台核心网管CA系统RF信号IP信号ASI信号码流重组优化复用--统计复用码率修正主备倒换……路由交换加扰--调制信号输出信号输入DS3适配新型数字电视系统有如下特点：

1) 集中处理所有节目，系统集成度高，集中网管；

2) 可以实现设备、板卡、 端口、节目的自动或手动备份；

3) 节目传送可以是ASI、IP光纤、网线，接口丰富。

4) 具有加扰、统计复用、码率修正、广告插播等功能

5) 信号调度灵活；

数字电视前端平台发展趋势：

1) 高度集成化，功能化、模块化、

2) 基于IP技术的路由交换和传输技术、

3) 电信级设计，大容量的无源背板技术、

4) 高度可靠性、稳定运行、

5) 智能化发展，多颗粒度的自动备份，网管便利

6) 向分布式系统、基于SDV网络结构演变

现有资源及要求传统基于TS流的前端硬件模式技术较为成熟稳定，目前在国内应用比较广泛，设备技术体系较为成熟。但ASI的最大码率限制为270Mbps,一根ASI连接线仅可携带一个MPTS，带来了很多限制。此外，设备之间采用ASI接口连接，无法提供强大的灵活调度能力。

基于IP传输视频节目模式是较新的技术体系。通过IP交换机与设备互相连接，可以充分利用千兆以太网的传输能力通过一根连接线传输多个MPTS传输流，这样就能够快速的部署新业务。但由于数字电视的直播特性，不能中断、不能有延迟、不能有丢包和抖动，所以对应用与数字电视前端系统中的IP接口设备要具备很高的稳定可靠性。

同时，在节目格式上，MPEG-2是传统的数字电视格式。在编码效率、占用带宽方面，H.264具有优势，而AVS是我们国家的标准，没有版权的后顾之忧，随着中星9号直播星的使用，节目源会约来越多。所以，省平台要兼容MPEG-2、AVS、H.264三种格式。

第四：系统设计方案

省公司数字电视前端是有线电视网络的信息源和数据交换中心，是有线电视网络的核心部分，主要分为五个平台： 1、信源系统 卫星、SDH、基带,第三方节目集成平台

2、数字电视信号核心处理系统 编 / 解码、复用、统计复用、转码、 CA加扰

3、业务系统 EPG、数据广播、本地节目

4、传输系统 协议转换、调制、 内容分发

5、安播系统 监看、监测、监控、监管

省级播控中心负责将内容和数量完全一致的公共节目（包含、付费频道、准视频点播以及公用信息等内容），经过编码、复用后，以相同的打包方式用清流通过省干线传输网络提供给各地市播出前端。

（1） 省级数字电视播控中心

信号分配调度信号处理码率调整复用加扰传输处理传输处理信号分配调度信号处理码率调整复用加扰QAM调制传输网IP或DS3设备统一网管省前端地市前端卫星信源CCTV国干网信源省电视台信源省广播电台信源NVOD节目信源地市电视台节目信源24 MPTS24 MPTS28频点RF信号数据广播/机顶盒UI界面数据

图 1 省前端系统示意图 ASI分配器TS

OVER

IP打包机核心交换机主核心交换机备复用器主复用器备72路TS流卫星节目信号ASI3路TS流NVOD节目信号ASI6路TS流CCTV节目信号ASI省电视台节目信号ASIASI1路TS流1路TS流共83路TS流ASI卫星节目NVOD节目国干网节目省电视台节目省广播电台节目共83路TS流ASI卫星节目NVOD节目国干网节目省电视台节目省广播电台节目共7路TS流ASI国干网节目省电视台节目72路TS流卫星节目信号（主）72路TS流ASI卫星节目信号（备）预复用器主预复用器备IPIP所有节目转换成SPTSIP去监视监测系统交换机ASIASI分配器ASILoader 1TS流ASI数据广播1TS流ASIEPG 1TS流ASIASIIP去监视监测系统交换机去实验室/媒资/时移电视系统去监视监测系统交换机去实验室/媒资/时移电视系统需要处理的SPTS主需要处理的SPTS备需要处理的SPTS主需要处理的SPTS备IPIPIP省下传地市24MPTS省下传地市24MPTS干线网ECMECM

图 2 省前端系统设备连接示意图（具体不同型号的设备结构会有所变动）

总前端主要包括信源分配系统、预复用系统、核心交换系统、核心处理系统和网管系统。

分前端包括信源分配系统、核心处理系统，调制系统和网管系统。

总前端与分前端可通过IP OVER DWDM 对数字电视信号进行透明传输，需占用2GE（主）+2GE（备）带宽。

1) 预复用系统:预复用系统将所有经过防非处理后的卫星ASI信号及其余ASI信号进行解复用、PID规划、PID过滤、IP封装，输出SPTS OVER IP信号到核心交换系统。预复用系统采用1：1备份，主备预复用节目均通过组播方式输入至核心交换系统并抵达核心处理平台。预复用系统必须具备节目备份的功能。

2) 核心交换系统:核心交换系统将所有信号进行汇聚，同时根据相应请求进行节目分发。它是整个系统的核心，在增加节目和扩容业务时无需对现有系统做出改造即可迅速实现。要求具有极高的安全性与可靠性。

3) 核心处理系统：核心处理系统对信号进行码率压缩、复用、加扰。输入为所有SPTS OVER

IP节目，输出为MPTS OVER IP节目。核心处理系统处理后的信号采用组播方式输入交换机。核心处理系统必须具备节目备份的功能。

（1） 能够分配调度省平台信源节目，并保证后级冗余备份需要。信源节目包括卫星节目、国干中央电视台节目、 NVOD节目、省电视台节目和省广播电台节目等。

（2） 能够插入Loader信号、EPG信号和数据广播信号。

（3） 预留信源、输出和系统其他关键环节监测接口。P打包系统：负责将外来ASI信号打包成IP信号，透明传输。

（2） 地方数字电视前端

干线网交换机主交换机备交换机主交换机备IPQAM主IPQAM备RF切换器/混合器RF分配器HFC网28个频点RF信号IP省下传地市24MPTSIP省下传地市24MPTSRF去监视监测系RF28个频点RF信号复用器主复用器备广告插播系统ASI分配器ECM/EMM省下传地市 1 TS流数据广播 1 TS流EPG系统 1 TS流机顶盒UI界面 1 TS流ASI切换器ECM/EMM7 TS流7 TS流3 TS未插广告自办节目3 TS未插广告自办节目IP省下传地市24MPTSIP省下传地市24MPTSASIASIASIASIASIASIIP地市前端播出28 MPTSIP地市前端播出28 MPTS