一、项目背景
随着北斗卫星导航系统全面建成并开通全球服务,国家层面持续推动北斗系统在关键信息基础设施领域的规模化应用。《关键信息基础设施安全保护条例》及“信创”工程深入推进,金融、电力、交通、广电等重点行业的招标文件中已明确提出“优先采用北斗系统”或“单北斗”的要求。国家广播电视总局持续推动北斗技术与广电行业的深度融合,出台多项技术规范,明确要求各省市广电系统完成授时系统从北斗/GPS双模向纯北斗的改造,实现“应替尽替、能替尽替”,从根源上筑牢广电播出的时频安全防线。
在此背景下,某知名传媒机构积极响应国家政策要求,启动了对原有时间同步系统的全面升级改造工作。该机构作为区域重要的新闻宣传与信息传播枢纽,承担着多套广播电视节目的制作、播出与信号传输任务,其播出系统对时间同步精度与可靠性有着严苛要求。此前,该机构的时间同步系统长期依赖GPS授时,存在信号易受干扰、核心技术受制于人等安全隐患。随着4K/8K超高清视频、融媒体等新业务的快速发展,从节目制作、信号传输到发射播出的每一个环节均需毫秒甚至纳秒级的精密协同,原有授时系统在精度和安全性上已无法满足业务发展需求。
经过严格的技术论证与产品选型,该传媒机构最终选择了北京山河电子提供的单北斗时间服务器整体替换方案。
二、山河电子单北斗时间服务器产品优势
北京山河电子是一家专注于时间和频率技术研发、设计、制造的高新技术企业,在授时领域拥有深厚的技术积累与丰富的行业经验。针对此次传媒机构单北斗替换需求,山河电子提供了L3000-ENC02系列单北斗时间服务器,该产品具有以下核心优势:
完全自主可控的单北斗授时架构。山河电子单北斗时间服务器采用纯北斗卫星信号接收模式,仅接收北斗导航系统信号进行授时,彻底摒弃了对GPS等其他卫星导航系统的依赖。设备通过接收北斗卫星导航信号,对本地时钟源进行实时校准并生成各类授时信号,提供全天时、全天候、高精度授时服务。设备支持B1/B2/B3频点信号输入,从信号源头实现了授时体系的完全国产化。
纳秒级高精度授时性能。山河电子单北斗时间服务器采用冗余系统架构,内部基于独立的CPU与FPGA构建驯服系统。设备支持五路时间源输入,具备多重延时补偿、滤波及自适应PID算法,实现纳秒级时间同步精度与无缝切换能力。GPS/北斗接收机精度优于30ns,时钟同步精度优于2微秒。这一精度水平完全满足广播电视系统对高精度时间同步的严苛要求。
强大的自主守时能力。设备内置高稳恒温晶振,并可拓展铷原子钟作为本地时钟源。当北斗卫星信号因极端情况出现短暂中断时,设备仍可凭借内部高稳时钟源长时间维持高精度的时间和频率输出,确保广播电视信号不中断。这一“北斗卫星实时授时为主、本地时钟自主守时为辅”的双重保障机制,为广播电视信号的稳定传输上了“双保险”。
丰富的接口与广泛的兼容性。山河电子单北斗时间服务器支持NTP网络时间协议(含V1/V2/V3/V4),可为防火墙内的网络设备、终端、服务器提供准确、可靠和安全的高精度卫星时间参考,支持数万台终端设备的同时授时。设备提供2路10/100Base-T以太网口,并可拓展晶振、铷原子钟、CDMA、PPS、PPM、PPH、E1、B码等多种接口与功能。丰富的接口配置确保了新系统能够与该传媒机构现有各类播出设备、服务器及网络设施实现无缝对接。
信创国产化与合规保障。山河电子单北斗时间服务器积极响应国家信创国产化部署要求,产品提供工信部可溯源一致性认证。设备选配单北斗授时方案,完全符合广电行业单北斗改造的政策规范,为该传媒机构顺利通过上级主管部门的合规审查提供了坚实保障。
三、项目实施
此次单北斗替换项目涵盖该传媒机构中心机房主备播控系统、各频率发射机授时系统以及附属网络设备的时间同步系统。项目采用“原位整机替换+配置继承”的实施策略,在最小化业务中断的前提下完成全部替换工作。
在前期准备阶段,山河电子技术团队与该传媒机构技术部门进行了深入的需求对接与现场勘查,逐一梳理了现有各系统对时间信号的需求类型、接口规格及精度要求,制定了详细的设备替换方案与应急预案。
在安装实施阶段,技术人员严格按照操作流程,在不影响正常播出的前提下,高效完成旧设备拆除、新设备安装与天线更换工作。原有GPS天线全部更换为北斗专用天线,原有GPS授时设备整体替换为山河电子单北斗时间服务器。新设备安装完成后,技术人员对每一台设备进行了参数配置与信号调试,确保各系统能够准确接收北斗时间信号并实现高精度同步。
在系统测试阶段,经专业仪器检测,新安装的山河电子单北斗时间服务器各项指标均达到设计要求。授时精度优于30ns,守时精度在北斗信号断开24小时内优于20us。设备运行稳定,时间信号输出连续可靠,完全满足广播电视安全播出的技术要求。
四、应用效果
山河电子单北斗时间服务器在该传媒机构全面部署并正式投入运行后,取得了显著的成效。
安全播出保障能力全面提升。通过彻底摆脱对GPS授时系统的依赖,该传媒机构从信号源头消除了因GPS信号干扰、欺骗甚至切断导致的时间基准失控风险。新系统以我国自主建设的北斗卫星导航系统为唯一授时源,实现了时间同步体系的完全自主可控,从根源上筑牢了安全播出的时频防线。
播出质量与系统稳定性显著提高。山河电子单北斗时间服务器提供的纳秒级高精度时间信号,确保了该传媒机构从节目制作、信号传输到发射播出全链条的精密时间协同。播出系统的时间同步精度从原有的毫秒级跃升至纳秒级,有效避免了因时间偏差导致的信号干扰、音画不同步等问题。
符合政策要求,树立行业标杆。此次单北斗替换项目的顺利完成,使该传媒机构成为区域内率先完成授时系统单北斗改造的传媒单位,不仅圆满完成了上级主管部门关于“应替尽替、能替尽替”的工作要求,更为同行业其他机构的单北斗升级改造提供了可借鉴的成功范例。
为未来业务发展预留充足空间。山河电子单北斗时间服务器具备良好的可扩展性,其纳秒级的高精度授时能力为4K/8K超高清视频广播、5G广播等新业务形态的开展奠定了坚实的时间基准底座。随着智慧广电建设的深入推进,新系统将能够持续满足该传媒机构未来业务发展对时间同步的更高要求。
五、结语
此次某知名传媒机构单北斗替换项目的成功实施,充分验证了山河电子单北斗时间服务器在广电传媒领域的技术成熟度与可靠性。山河电子凭借其在时间频率领域的技术积淀与丰富的行业经验,为传媒机构提供了一套自主可控、高精度、强安全的单北斗时间同步解决方案,有力支撑了国家北斗规模化应用战略在广电传媒行业的落地实践。
随着北斗系统在全球影响力的持续提升以及国家对关键信息基础设施自主可控要求的不断深化,单北斗授时替换将成为广电传媒行业的标准配置。山河电子将继续以自主创新的时频技术,为传媒行业的安全播出与高质量发展提供坚实的技术保障。
