谈卫星数据广播系统CMACast小站建设

摘要：CMACast是中国气象局卫星数据广播系统，是为了向全国所有气象部门广播各类型气象资料。该系统总体由卫星转发器、广播主站及小站接收系统组成，本文重点从小站接收系统、省级小站建设以及小站的加密体系三个方面介绍小站建设。

关键词：卫星数据广播；卫星转发器；广播主站；接收系统

中图分类号：TN827.2 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 19-0000-01

Satellite Data Broadcasting System CMACast Station Construction

Yang Peng,Zhang Delong,Na Qing

(Inner Mongolia Meteorological Information Center,Huhhot010051,China)

Abstract:CMACast is the China Meteorological Administration satellite data broadcasting system is to broadcast to the nation of all types of meteorological weather data.The overall system by the satellite transponder,radio station receiving the master station and system components,this paper focuses small station receiving system,the provincial station of the station building and the encryption system introduces three station construction.

Keywords:Satellite data broadcasting;Satellite transponder;Broadcast master;Receiving system

一、系统概况

CMACast采用DVB-S2卫星数据广播标准和一个完整的C波段通信卫星转发器。该系统的建设在满足PCVSAT、FENGYUNCast、DVB－S三组卫星数据广播系统现有用户业务需求的基础上，实现中国气象局三组数据广播资源的整合，大幅提高卫星数据广播的信息速率、时效性和可靠性。

卫星数据广播系统总体由卫星转发器、广播主站及小站接收系统组成。来自国家气象信息中心、卫星气象中心的广播资料汇集到信息中心业务资料库中，以及电视会商、远程教育、华风影视和其它视频信息，在主站系统的统一调度和控制下，按预定的播发策略，进入综合播发服务器进行广播。文件和流媒体输出的广播信息分别传输至位于国家卫星气象中心北京卫星地面站的C波段主站，经打包机、调制器、ODU和天线，进入卫星信道进行广播。在小站端，小站的DVB-S2数据接收机将卫星信道上广播的数据直接传输到小站，由小站的业务网上的数据接收服务器进行处理和存储。小站根据接收资料数据量的大小及可靠性要求，可配置多台数据接收服务器并行接收或分担接收任务。

二、小站接收系统

小站接收系统负责接收主站播发的业务数据，并将业务数据还原为原有的形态，并送交后续系统处理；接收管理信息，接受主站的控制；小站接收系统还具有监控的功能。小站接收系统按功能可分为小站接收、小站监控两个大功能模块。

（一）小站接收模块

小站接收模块包括业务数据的接收、管理信息的接收以及数据补掉。业务数据接收的内容有气象资料、卫星云图、流媒体数据以及通知和公告信息等。其中通过接收流媒体数据，全区所有旗县级气象站就可以接收到每天的全国气象会商。小站系统中，卫星接收机接到卫星广播信号后，经过解调、解复用后，将各业务数据流还原为IP数据流；接收服务器接收到来自卫星接收机的流媒体数据后，经过授权控制、解扰，解析传输编码后，通过局域网络向小站终端和视音频解码机顶盒推送；同时，可根据操作员的指令，将相应的媒体流录制为文件，供播放软件播放。小站终端使用流媒体播放或者视音频机顶盒软件接收、解析媒体流，并呈现视音频。

（二）小站监控模块

小站监控模块是用于小站监控管理，可以对小站接收数据进行相关设置以及对小站工作状态的监控。小站管理员可以通过监控模块对数据通道参数进行设置以及对文件存放路径和存放时间进行设置。同时可以通过监控界面看到小站接收设备的工作情况和通道接收状况。如信号入锁状态、接收频率、文件名、文件大小、接收时间等等。

三、省级小站建设

省级小站由卫星接收天线、卫星接收机、两台接收服务器，以及省级站原有的终端设备组成；卫星接收机通过卫星接收天线接收卫星信号；卫星接收机有两个以太网口，具有不同的IP地址，都与接收网段连接，一个网口用于数据流输出，另一个网口用于对接收机进行监控和设置。

两台接收服务器为热备份架构；其中，安装有加密狗的服务器为主服务器，另一台为备用服务器。备用服务器能够暂时替代主服务器工作。接收服务器有两个以太网接口，分别与接收网段和小站内部的局域网相连；其中，接收服务器通过接收网段接收卫星广播数据；通过小站内部局域网向小站管理终端和原有的业务系统提供数据服务。接收服务器主要提供三种数据服务：基于数据文件广播的文件服务；基于公共信息广播业务的公共信息管理服务；基于流媒体和媒体文件广播业务的流媒体推送。接收服务器能够自动收集小站系统的运行状况、数据接收情况、卫星信道情况，并通过双向网络，向主站监控系统报告。

四、小站加密体系

每一个小站依赖加密狗来标识；一个加密狗就代表一个小站用户。首先，初始的加密狗在未经系统处理前，是不可用的，只有经过主站授权后，才能接收到广播的业务数据。系统中，对节目流进行加密，确保用户不能正确接收未被授权的内容。加密的密钥通过安全传输机制向用户发送解密密钥。为保证密钥在传输过程中的安全，在广播网络中密钥都是采用密文传输。

五、结束

中国气象局卫星数据广播系统CMACast与美国的GEONETCast、欧洲中心的EUMETCast一起，共同组成全球对地观测信息传播系统。CMACast大幅度的增加了气象资料广播的种类和数量，每一个小站都应该充分发挥应有的作用，为气象业务服务提供及时、多样的第一手资料，为当地气象防灾减灾和应对气象变化提供有力的保障。

参考文献：

[1]章国材.卫星气象数据广播接收系统培训教材[M].北京:气象出版社,2003

[2]杨国弘.中国风云卫星数据广播接收系统介绍[J].农业生态与卫星遥感应用技术学术交流会论文摘要集,2006

[作者简介]杨鹏（1983-）男，内蒙古人，本科学历，工程师，从事研究气象数据处理，系统维护。