1、系统部署背景

随着我国广播电视事业的发展，卫星信号传输已经成为我国广播电视传输覆盖网的重要组成部分，是获取广播电视节目的重要渠道之一。但广播卫星在地球赤道上空运行，卫星信号在开放的环境中传播，极易受到雨、雪、沙尘等天气变化和日凌、太阳电磁风暴等天文因素的影响，也极易受到人为的蓄意干扰。因此，保障前端机房卫星信号接收安全至关重要。目前我司前端机房部署的PC结构单台式防非监测系统，因使用年限长，设备老化，故障频发，又厂家已停产，设备返修周期长，可使用的端口已不能满足所有在用卫星电视节目信号的监测需求，成为安全播出工作的一大隐患。

2、系统简介

卫星接收安全监测系统（TrinityAres-Satellite）是前端机房部署的新一代卫星防非监测系统，通过板卡的支持，防非软件能够有效的采集BHQP41板卡的组播数据，卫星信道监测和展示效果直观，监测和切换集成在一起，同时配合卫星接收机电源控制器，完成防非切换功能，能够实现前端机房卫星信号防非的要求。

图1 多通道DVB/S2 卫星数字电视监测卡（BHQP41）

多通道DVB-S卫星数字电视监测卡（BHQP41）,是针对数字电视传输中QPSK信源监测的高集成度板卡，基于嵌入式结构，综合数字电视传输信道监测、码流监测、编码及TSoverIP流的输出等众多功能为一体。

图2 防非监测系统机房部署实物图

监测板卡机箱最大允许插入4块多通道DVB-S卫星数字电视监测卡（BHQP41）进行32个频点的解调监测，仅仅占用2U的机柜空间，相比PC结构单台监测系统可以支持更多数量的频道。系统硬件采用模块化板卡，单通道出现故障不影响及它模块正常工作，板卡支持热插拨，可以快速完成替换。采用直流电源独立供电，支持过压、过温、过流和短路保护功能，并提供电源和风扇工作状态指示，可有效防止设备散热和电源散热之间的热传导，确保系统7*24小时稳定运行。

3、非法攻击的原理和现象

卫星信道非法覆盖干扰指的是在正常的卫星信道中，非法加入一个同频同符码率甚至同码流结构的非法信号，当正常的卫星信号收到非法干扰插播时，信号的载波电平、误码率、载噪比、频率偏移以及信号锁定情况都会出现波动变化。根据这个干扰特点就可以对非法卫星信号插播进行判断并报警。

图3 卫星非法信号攻击原理图

还需要注意的是，多个省卫视卫星信号的节目上行和下行的频率往往是相邻的。当非法信号攻击某一个上行频率时，相邻频率的信道也会受到严重干扰，载噪比严重变差。所以经常出现这种现象，当非法信号攻击某一个卫星信道时，被攻击的信道的正常内容有时会被非法信号瞬间覆盖，同时相邻频率的卫星信道可能出现质量变差等异常状况。这也提示我们发现某个频道播出异常时，也要关注相邻频道的情况。

4、系统结构图及工作原理

Satellite软件与SwitchServer配合使用，系统结构图如下所示：

图4 防非系统结构图

4.1 监测卡：每块DVB-S/S2卫星数字电视监测卡完成对8路卫星信号的接收，同时对卫星信号的信道指标：包括载波电平、载噪比、误码率、信号锁定状态、符码率偏移、频率偏移，并对码流参数进行监测和分析。监测卡通过百兆网口向监测主机提供防非及雨雪衰告警信道指标。

4.2 监测主机：主要安装防非软件、加密狗，配置用户显示界面、各监测频点，配置与应急切换服务器通信、与语音报警服务器通信，同时通过监测卡的百兆网口，配置监测卡的网络参数、分析通道参数、通信信道参数显示等信息。

图5 防非系统用户显示界面

如果发生了雨雪衰减、非法攻击预警或者非法攻击，整个信道指标面板、标题栏全部为橘黄色。如下表所示：

图6 有报警时的用户显示界面

当有故障报警时，画面所呈现出的非常直观的不同颜色和语音报警能够马上让值班人员发现并及时处理。

4.3 应急切换服务器：主要安装电源控制软件，配置与前端监测主机的通信，绑定各监测卡，配置各电源切换器，使每个电源通道控制的卫星机所接收的频点与监测板卡各通道接收的频点一一对应。

图7 应急切换服务器各卫星机电源控制画面

4.4 电源关断器：每台在用卫星接收机必须接入电源关断器，通过接收应急切换服务器的控制命令关断某个电源通道。当工作人员值班时发现有卫星机死机时，也能手动通过点击对应的卫星机电源，完成对卫星机的远程重启。

系统的工作流程：防非软件通过监测卡百兆网口获取各卫星频道的信息，当发现卫星信号受到非法攻击或者故障时，第一时间触发语音报警服务器语音报警；应急切换服务器探测到监测卡信号非法或故障，会第一时间发送控制命令关断相应接收频点的卫星接收机电源，避免播出非法信号（华诚、鼎视和中数等数十套付费节目以卫星信号作为主路信号，各省级卫视台以卫星信号为备路信号）。触发的语音报警，也能够让机房值班人员及时发现问题，处理故障。

结语

保证传输信号的安全和提高信号的传输质量是安全播出工作的最重要职责。卫星信号防非安全监测系统和电源控制系统为保证卫星信号的安全传输、提高传输质量提供了强有力的技术手段，必将在很长一段时间内发挥保障作用，为安全播出保驾护航。

（作者：网络运维部安全播出室 丘永轩）