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串口收斂型時隙提取插入設備的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方案
l 摘要
l 現(xiàn)有基于時隙抽取解決方案分析
l 組網(wǎng)分析
l 網(wǎng)絡拓撲圖
l 傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢與不足
l 串口收斂型時隙提取插入設備的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方案
l 解決思路
l 具體組網(wǎng)拓撲圖
l 方案的強大優(yōu)勢
l 產(chǎn)品電路部分的技術要求、實現(xiàn)原理詳解
l E1串口收斂服務器（IDM-LSC/S）
l 設備功能
l 設備外觀
l 設備原理結構框圖
l 實現(xiàn)原理
l 時隙提取插入設備 (IDM-8S/2S)
l 設備功能
l 設備外觀
l 設備原理結構框圖
l 實現(xiàn)原理
l 組網(wǎng)模式
l BTS和BSC帶時隙提出功能的方案
l BTS不帶時隙抽取功能,BSC擁有時隙抽取功能的方案
l BSC和BTS不帶時隙抽取功能的方案
l 傳輸網(wǎng)絡通過一個單獨的E1組鏈網(wǎng)的方案
l WEB型網(wǎng)管配置系統(tǒng)
l 隨著移動通信的迅猛發(fā)展，移動通信的運維力量薄弱和運維工作量大的矛盾日益突出。但目前維護水平基本仍停留在傳統(tǒng)的人工看管、巡檢等方式上，而且由于移動網(wǎng)絡自身的特點，應用于固定網(wǎng)的動力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)不能很好地應用于移動通信網(wǎng)中，因此結合現(xiàn)有的移動基站的實際情況和資源，開發(fā)一種新穎的動力控制系統(tǒng)，解決運維力量薄弱和運維工作量大的矛盾勢在必行。
l 組網(wǎng)分析
l 現(xiàn)在的基站動力環(huán)境監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要采用的是基于抽取時隙的方案，采用E1中抽取1 個64K 時隙進行RS232數(shù)據(jù)傳輸，將不用的時隙還回BTS使用（或者由BTS抽取一個64K空閑時隙給基站電源用于傳輸RS232數(shù)據(jù)）。RS232時隙提取插入設備可以提取E1空閑時隙傳輸基站電源的RS232數(shù)據(jù)。中心端SDH送來31路E1，每路E1的一個時隙（例如：第29時隙）承載基站節(jié)點電源的RS232數(shù)據(jù)；BSC基站控制器將每路E1中的第29時隙的RS232數(shù)據(jù)收斂到一個E1上，送入DXC（或者是PCM復用設備）出若干路RS232，然后如圖一再通過多串口卡合并成一個RS232連接管理服務器或者如圖二通過串口服務器將這些RS232轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)連接到管理服務器，在管理服務器上配置相應驅(qū)動程序、監(jiān)控主機軟件、配置工具軟件等，達到數(shù)據(jù)采集、處理、上報、控制功能。
l 網(wǎng)絡拓撲圖
圖一：中心通過多串口卡合并成一個RS232連接管理服務器
圖二：中心通過串口服務器出以太網(wǎng)通過局域網(wǎng)連接管理服務器
l 傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢與不足
l 一直以來，如圖一和圖二的監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸解決方案在實際中應用比較廣泛，但它的優(yōu)勢和不足同樣也很明顯。
主要優(yōu)勢
l 設備提供商較多，可選擇性較大
l 實際應用非常廣泛，方案比較成熟
l 不足之處
l 中心端設備多，轉(zhuǎn)接多，連接電纜多，易出錯，故障點多，可靠性低
l 不容易對設備進行統(tǒng)一管理
l 常維護量大，維護成本非常高
l 無法對多種采集設備的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一采集、分析、管理和維護
l 串口收斂型時隙提取插入設備的基站監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸方案
l 解決思路
l 針對傳統(tǒng)的E1時隙提取方案的不足之處，我公司專門研究開發(fā)了帶有串口收斂功能的E1時隙提取插入方案。中心端推出了IDM-LSC/S設備，主要實現(xiàn)將多個E1時隙中的31路串口數(shù)據(jù)直接轉(zhuǎn)換成IP，從而只需一條網(wǎng)線就可替換無窮無盡的煩惱；并可以通過IP網(wǎng)絡將電源監(jiān)控數(shù)據(jù)送往任何一個地方進行監(jiān)控；對于原來采用多串口卡的用戶，利用我公司提供的虛擬程序，可將IP直接虛擬成串口，無須更改監(jiān)控軟件，直接應用。
l 具體組網(wǎng)拓撲圖
l 方案的強大優(yōu)勢
l 此方案具有工程簡單、組網(wǎng)靈活、數(shù)據(jù)采集可靠、實時性好、操作方便、容易維護、容易擴充、可靠性高、兼容性和開放性好等優(yōu)點，具體如下：
l 中心機房可以通過IP網(wǎng)絡將最多64000個串口集中到一個地方監(jiān)控；
l 可以直接將E1時隙監(jiān)控數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IP，無須先轉(zhuǎn)換成RS232，再轉(zhuǎn)換成IP；
l 節(jié)點端的E1時隙提取設備最高可提供8路串行接口，可最大滿足8種不同業(yè)務數(shù)據(jù)。滿足用l 戶機房里多種不同類型設備的監(jiān)控數(shù)據(jù)集中采集；
l 串行接口符合RS232、RS422及RS485相關標準，對串口數(shù)據(jù)進行了透明傳輸，可以接納不l 同的總線方式。接口提供19200bps速率以下自適應；
l 中心端的IDM-LSC/S，最多可支持交換式的4個以太網(wǎng)口，可以級聯(lián)，為用戶節(jié)省以太網(wǎng)交換機的使用成本；ETH接口線交叉直通自適應；以太網(wǎng)接口10M/100M，全/半雙工自適應
l 支持TCP/IP協(xié)議包括：ETHERNET、ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP、SNMP；
l 傳輸包尋址基于IP地址，可通過交換機、路由器等網(wǎng)絡設備；
l 可通過以太網(wǎng)口實現(xiàn)設備的程序軟件升級，方便保證用戶得到最新最全功能；
l 工作方式可選擇TCP 客戶端，TCP 服務器，UDP，本端口、目標IP和端口均可設定；
l 用戶的應用程序可以通過以下方式和設備通信： 1.使用Socket進行通訊；2.本公司開發(fā)的虛擬串口軟件；
l 基于WEB的專用網(wǎng)管軟件功能，實現(xiàn)對通信局（基站）監(jiān)控信息承載網(wǎng)絡的集中化維護和管理，軟件實用，方便，可靠。
l E1串口收斂服務器（IDM-LSC/S）
l E1串口收斂服務器主要是將與E1中的31個時隙對應的31路串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，實現(xiàn)將監(jiān)控數(shù)據(jù)直接連接到用戶局域網(wǎng)，可大大減少連接線，大大提高運行可靠性，解決運維力量薄弱和運維工作量大的矛盾。
l 設備從E1口接收E1碼流，從中分接出串口碼流，經(jīng)CPU打包后，從以太網(wǎng)口發(fā)出；同時也將從以太網(wǎng)口收到的數(shù)據(jù)包經(jīng)CPU解包成串口碼，復接到E1碼流中，從E1口發(fā)出，一臺設備可處理31路串口數(shù)據(jù)。
l 設備主要功能模塊包含：CPU子系統(tǒng)、以太網(wǎng)數(shù)據(jù)接口模塊（4個以太網(wǎng)口）、E1接口模塊、FPGA復分接系統(tǒng)、網(wǎng)管配置接口模塊。
l 時隙提取插入設備 (IDM-8S/2S)
l 時隙提取插入設備能從上行E1接口提取幾個連續(xù)時隙最大可支持8路RS-232/422/485業(yè)務，剩余時隙保持上行E1與下行E1的直通；多臺此設備或其它相關設備也可以進行級聯(lián)，各節(jié)點分別占用幾個時隙，最大能連接31個節(jié)點的數(shù)據(jù)匯聚到中心點一個2M通道進行傳輸。設備適用于傳輸業(yè)務量較小的、空間上分離的不同節(jié)點間業(yè)務在同一個E1上的復用傳輸（如多節(jié)點的監(jiān)控信息），有效提高E1資源的利用率，減少設備的數(shù)量和簡化網(wǎng)絡結構。本設備可以將下行E1線路連接公用的E1網(wǎng)絡，也可將下行E1可以通過用戶自定義的時隙抽取和插入來與其他的E1的設備到E1的公用網(wǎng)絡。下行的E1和串口之間完全物理隔離。
l 實現(xiàn)原理
l 雙E1端口（上行及下行）是為需上下部分子速率信號的網(wǎng)絡而設計，來自上行的E1信號取下或插入部分子速率信號可繼續(xù)往下行傳輸，使設備完成中繼的功能。E1接口具備掉電直通功能。
l 設備主要功能模塊包含：FPGA子系統(tǒng)、E1接口模塊、串口接口模塊、MCU配置接口模塊。
l 基于設備的特點，完全可以配合通信局（基站）監(jiān)控系統(tǒng)組建一個，雙向數(shù)據(jù)交互網(wǎng)，對通信局（基站）動力設備及環(huán)境進行集中監(jiān)控，實現(xiàn)遙測、搖信、搖調(diào)、遙控、遙視五遙功能，還可以通過它對動力設備進行實時控制。中心端設備同監(jiān)控系統(tǒng)的通訊采用IP包的方式，容易實現(xiàn)對大量的監(jiān)控站點的劃片、分區(qū)，采用分級管理。
下面，對實際的應用組網(wǎng)方式作幾個圖例說明。
l BTS和BSC帶時隙提取功能的方案
l BTS不帶時隙抽取功能,BSC擁有時隙抽取功能的方案
l BSC和BTS不帶時隙抽取功能的方案
l 傳輸網(wǎng)絡通過一個單獨的E1組鏈網(wǎng)的方案
l WEB型網(wǎng)管配置系統(tǒng)
l 操作方法就是在IE瀏覽器中輸入IDM-LSC/S設備的IP地址來訪問設備并設置它的參數(shù),若不知道IDM-LSC/S設備IP，可通過運行設備設置軟件獲得，同時必須保證電腦IP和IDM-LSC/S設備修改后的IP在同一個網(wǎng)絡中。
l WEB型網(wǎng)管配置系統(tǒng)可顯示以下信息
l 系統(tǒng)信息：顯示系統(tǒng)相關的參數(shù)，可以修改系統(tǒng)名稱，系統(tǒng)位置，系統(tǒng)聯(lián)系人；
l 運行狀態(tài)：顯示系統(tǒng)運行狀態(tài)；
l 保存配置：保存或者刪除系統(tǒng)的配置；
l 系統(tǒng)重啟：對系統(tǒng)進行重新啟動操作；
l 網(wǎng)絡配置：配置設備的地址和掩碼，缺省網(wǎng)關，顯示系統(tǒng)的MAC地址；
l 增加用戶：增加新用戶，或者修改老用戶的密碼和權限。系統(tǒng)默認有2個用戶：admin和l l guest； admin可以進行任何操作，guest只能察看信息，不能修改；
l 刪除用戶：刪除一個已經(jīng)存在的用戶；
l RS232設置：設置RS232的相關參數(shù)，包括工作模式，波特率，校驗等；
l RS232信息：以列表的方式顯示所有31個RS232的相關參數(shù)信息；
l RS232統(tǒng)計：顯示所有31路RS232數(shù)據(jù)流量收發(fā)統(tǒng)計信息；
l 模板配置：同時批量設置多個RS232的相關參數(shù)，包括工作模式，波特率，校驗等；
l 模板信息：顯示所有的5個模板的信息；
l E1配置：配置E1的時隙，PCM模式，顯示E1的LOS，LOF，AIS信息。
l WEB界面清晰明了、人心化設計，如下圖所示：
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