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专题
Feature

北京广播电视台

智能型4K-IP信号调度系统

北京广播电视台｜毕江 王立冬 白国涛 奚烁辰

一．系统概况 2.系统框架 全面健康监测，实时感知整体网络状
1．建设背景 （1）设计理念---智能 态，了解网络是否有问题发生或有潜
近年来，超高清技术应用与实践 智能型4K-IP信号调度系统中， 在风险，达到预测性运维的目标。依
走向深入，传统SDI信号调度系统在 SDN网络管理、业务流程自动化、资 据逻辑设定条件，实现报警信息按等
系统规模、线缆使用及调度分发上已 源池管理、智能切换、系统监控、信 级划定，通过联动系统图、设备布局
经不能满足业务快速发展的需要。采 息发布、数据处理分析等应用模块高 图智能收敛故障点，为系统自动应急
用I P化技术来构建新型信号调度系 效协同运转。智能识别输入IP信号数 修复提供保障。通过对运维数据的全
统，可以有效解决带宽保障、架构设 量、接入位置以及带宽需求，根据排 面采集、汇聚和存储，以及多维度的
计、运行维护等方面的问题。 定的业务单和实时网络运行状态，感 数据分析，支持故障回溯和因果链递
北京广播电视台于2020年底开通 知网络带宽趋势，对整体网络使用进 推，可对系统的智能化管理和自动化
了国内第一个4K超高清、高标清同 行动态调整，全局优化稳定性和可靠 执行流程提供持续优化。
播频道，2021年底又开通了国内第一 性。按照实际业务需求及资源决策信 （2）整体架构---IP
个常态化播出的8K试验频道，超高 息，进行分类分级可视化管理，实现 信号调度系统以高可靠的主备
清技术应用规模不断扩大。现有信号 信号调度系统运维和管理的智能化创 I P交换机为核心，采用无阻塞设计
调度系统以256X256基带高清矩阵为 新。 的Spine-Leaf的网络架构。Leaf到
核心，是台内、外节目信号交互的核 ● 信号路由选择的智能化：信号 Spine之间采用多条上行链路负载均
心环节，承担台内、台外信号的调度 调度系统通过SDN控制器进行网络集 衡，数据流量既可以从Leaf节点，
与处理任务，连接着播出中心、演播 中控制，负责内部交换路径和边界业 也可从Spine节点进行转发。充分发
室、卫星接收、内容收录、4G/5G回 务路由的生成和网络异态的处理。当 挥SDN网络可编程特点，通过控制器
传等多个系统，是各类信号汇聚的枢 发生链路故障、节点故障、网络拥塞 实现网络集中控制和转控分离，以及
纽和桥梁，但现有的信号调度系统难 时，控制器会根据这些状态变化，智 自动寻径与数据转发，支持视频、音
以顺应超清化发展趋势。 能调整交换和业务路径，使得网络始 频、同步和控制等数据的IP化传输和
2021年智能型4K-I P信号调度 终能够处于一个正常的服务状态，避 信号交换。如图1所示。
系统启动规划建设进程。该系统在 免数据在网络交互中出现丢包或带宽 SDN控制器通过北向接口为上层
“控”、“管”、“监”三个方面具 溢出。 应用软件提供不同层次的定制研发能
备数据采集、设备控制、信号调度、 ● 业务流程执行的智能化：可根 力，通过南向接口对交换机进行统一
任务管理、任务执行、链路建模、报 据录入、审核后的任务单自动执行， 配置、管理和控制，同时交换机通过
警管理、数据分析、拓扑显示、信息 实现信号路由调度、资源池设备选 南向接口反馈网络配置和运行状态信
发布等功能，达成全域可感知、虚拟 择、设备参数配置。同时对任务全流 息。信号处理周边设备通过NMOS协
化、智能化目标。采用IP化技术构建 程进行监测，当信号或设备出现故 议，接受系统的统一控制与管理。基
新型调度系统,可以实现大规模、集 障时，启用冗余资源实现业务自动迁 于“SDN+组播NAT”方式，建立SDI
中式、高带宽信号的传输与处理,促 移，并将报警和应急操作信息按照规 OVER IP交换体系，进行各类视、音
进融合媒体发展的同时，带来业务流 定等级同步推送给运维人员。 频信号的高效、可靠调度和分发，支持
程自动化、综合网管全覆盖等多方面 ● 系统管理监测的智能化：对机 SMPTE 2022-6、SMPTE 2110标准IP
的优势。 房内信号、设备、网络、环境等进行 流，满足台内外节目信号交互需求。

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