卫星传输PCR抖动分析及解决

问题的引出

为了提高地球站的安全播出保障系数,我们进行了卫星上行系统扩展和升级改造。改造前后我站均使用美国哈雷公司生产的上行设备。主播系统使用MV12编码器、MN20复用器和Radyne公司的DM240调制器;新增的备播系统使用MV45编码器、MN20复用器和Newtec公司的NTC2277调制器。网管系统升级为哈雷公司最新的NMX4.4.4网管软件。

在主播系统网管升级后,我们发现接收的电视节目主观评价和其他指标测试很正常,但使用码流分析仪进行码流分析却发现PCR抖动出现异常,卫星节目传输过程中,每隔几分钟会出现一次很大的PCR抖动,约10万纳秒,远远高于指标要求的正负500ns的抖动门限。随后我们进行了多次实验和分析,查找原因所在。

PCR抖动原因分析

通过查询资料,我们发现造成PCR抖动的主要原因有时钟的突然变化,再复用时对PCR的修改,传输网络的抖动及传输码率的变化等情况。我们查询到一个类似的例子,是由于传输码率的变化,引起PCR抖动过大。具体分析是:如果码流均匀的从编码器传送到解码器,则每个包的传输时延都一致。如果码流经过复用器和调制器时,二者的传输码率设置不一致,则可能因为排队问题造成每个包到达解码器的时延不一致,从而引入了抖动过大。处理方法就是把编码器的输出码率与调制器的设置一致。

于是我们进行了试验,原来我们的编码器输出口模式为Fixed ASI,即固定码率的ASI接口,我们尝试更改编码器的输出码率,则出现抖动过大次数由间隔几分钟变为二十几分钟,虽然有较大好转,但还未解决根本问题。我们发现在复用器后测试,PCR抖动正常,约30多纳秒。因此我们怀疑是不是由于调制器与复用器接口不匹配引起抖动过大,通过多次实验,最终验证了我们的想法,彻底解决了PCR抖动过大的问题。由于我们的主播系统和备播系统用的调制器型号不同,所以在设置上有所差异,下面分别介绍设置方法。

解决方法

1、主播系统解决方法

a. 通过哈雷的网管系统将1、2号编码器的输出接口由Fixed ASI改为Variable ASI,速率为7.464706 Mbps(该参数应与本站传输比特速率保持一致),复用器的输出口设置与编码器相同。

b. 如图1所示,在网管图中(Network View)找到调制器DM240,双击鼠标左键展开,在PSK上点鼠标右键,选择属性,打开一个新的窗口,更改接口类型(Interface),由原来的Advanced ASI改为ASI。

2、备播系统解决方法

a.如果调制器没有连接网管,可以直接更改NTC2277调制器上的本机设置。将调制器控制面板菜单调到Modulator-Control-Main-Baseband processing,由Stuffing改为MPEG RA,速率改为自适应激活(随PCR 更新,空包自动增加或减少),从而解决了PCR抖动过大问题,经测试备播系统PCR抖动在-111～111纳秒之间。

b.如果设备连接网管,就只能在网管上更改设置。否则即使更改了调制器本机设置,网管也会每10分钟自动更改为以前的设置。如图2所示,在输出服务视图中,在TS-SD-QPSK-IF上点鼠标右键,选择属性,打开属性窗口,点开Delivery,点开Advanced,找到Baseband Processing选项,选择MPEG-RA,点击OK,保存退出即可。

结束语

最终我们通过以上的方法,成功的解决了传输流中PCR抖动过大问题,顺利通过了国家广电总局进行的地球站验收测试,测试结果如下:系统PCR抖动在-50至42ns之间,PCR间距为0.40～34.4ms。该结果完全符合地球站验收的指标要求。