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串口收斂型時(shí)隙提取插入設(shè)備的基站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸方案
l 摘要
l 現(xiàn)有基于時(shí)隙抽取解決方案分析
l 組網(wǎng)分析
l 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
l 傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢(shì)與不足
l 串口收斂型時(shí)隙提取插入設(shè)備的基站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸方案
l 解決思路
l 具體組網(wǎng)拓?fù)鋱D
l 方案的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)
l 產(chǎn)品電路部分的技術(shù)要求、實(shí)現(xiàn)原理詳解
l E1串口收斂服務(wù)器（IDM-LSC/S）
l 設(shè)備功能
l 設(shè)備外觀
l 設(shè)備原理結(jié)構(gòu)框圖
l 實(shí)現(xiàn)原理
l 時(shí)隙提取插入設(shè)備 (IDM-8S/2S)
l 設(shè)備功能
l 設(shè)備外觀
l 設(shè)備原理結(jié)構(gòu)框圖
l 實(shí)現(xiàn)原理
l 組網(wǎng)模式
l BTS和BSC帶時(shí)隙提出功能的方案
l BTS不帶時(shí)隙抽取功能,BSC擁有時(shí)隙抽取功能的方案
l BSC和BTS不帶時(shí)隙抽取功能的方案
l 傳輸網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一個(gè)單獨(dú)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(dòng)通信的迅猛發(fā)展，移動(dòng)通信的運(yùn)維力量薄弱和運(yùn)維工作量大的矛盾日益突出。但目前維護(hù)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(dòng)網(wǎng)絡(luò)自身的特點(diǎn)，應(yīng)用于固定網(wǎng)的動(dòng)力及環(huán)境集中監(jiān)控系統(tǒng)不能很好地應(yīng)用于移動(dòng)通信網(wǎng)中，因此結(jié)合現(xiàn)有的移動(dòng)基站的實(shí)際情況和資源，開(kāi)發(fā)一種新穎的動(dòng)力控制系統(tǒng)，解決運(yùn)維力量薄弱和運(yùn)維工作量大的矛盾勢(shì)在必行。
l 組網(wǎng)分析
l 現(xiàn)在的基站動(dòng)力環(huán)境監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)主要采用的是基于抽取時(shí)隙的方案，采用E1中抽取1 個(gè)64K 時(shí)隙進(jìn)行RS232數(shù)據(jù)傳輸，將不用的時(shí)隙還回BTS使用（或者由BTS抽取一個(gè)64K空閑時(shí)隙給基站電源用于傳輸RS232數(shù)據(jù)）。RS232時(shí)隙提取插入設(shè)備可以提取E1空閑時(shí)隙傳輸基站電源的RS232數(shù)據(jù)。中心端SDH送來(lái)31路E1，每路E1的一個(gè)時(shí)隙（例如：第29時(shí)隙）承載基站節(jié)點(diǎn)電源的RS232數(shù)據(jù)；BSC基站控制器將每路E1中的第29時(shí)隙的RS232數(shù)據(jù)收斂到一個(gè)E1上，送入DXC（或者是PCM復(fù)用設(shè)備）出若干路RS232，然后如圖一再通過(guò)多串口卡合并成一個(gè)RS232連接管理服務(wù)器或者如圖二通過(guò)串口服務(wù)器將這些RS232轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)連接到管理服務(wù)器，在管理服務(wù)器上配置相應(yīng)驅(qū)動(dòng)程序、監(jiān)控主機(jī)軟件、配置工具軟件等，達(dá)到數(shù)據(jù)采集、處理、上報(bào)、控制功能。
l 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D
圖一：中心通過(guò)多串口卡合并成一個(gè)RS232連接管理服務(wù)器
圖二：中心通過(guò)串口服務(wù)器出以太網(wǎng)通過(guò)局域網(wǎng)連接管理服務(wù)器
l 傳統(tǒng)方案的優(yōu)勢(shì)與不足
l 一直以來(lái)，如圖一和圖二的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸解決方案在實(shí)際中應(yīng)用比較廣泛，但它的優(yōu)勢(shì)和不足同樣也很明顯。
主要優(yōu)勢(shì)
l 設(shè)備提供商較多，可選擇性較大
l 實(shí)際應(yīng)用非常廣泛，方案比較成熟
l 不足之處
l 中心端設(shè)備多，轉(zhuǎn)接多，連接電纜多，易出錯(cuò)，故障點(diǎn)多，可靠性低
l 不容易對(duì)設(shè)備進(jìn)行統(tǒng)一管理
l 常維護(hù)量大，維護(hù)成本非常高
l 無(wú)法對(duì)多種采集設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一采集、分析、管理和維護(hù)
l 串口收斂型時(shí)隙提取插入設(shè)備的基站監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)傳輸方案
l 解決思路
l 針對(duì)傳統(tǒng)的E1時(shí)隙提取方案的不足之處，我公司專門研究開(kāi)發(fā)了帶有串口收斂功能的E1時(shí)隙提取插入方案。中心端推出了IDM-LSC/S設(shè)備，主要實(shí)現(xiàn)將多個(gè)E1時(shí)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(wú)窮無(wú)盡的煩惱；并可以通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)將電源監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)送往任何一個(gè)地方進(jìn)行監(jiān)控；對(duì)于原來(lái)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(wú)須更改監(jiān)控軟件，直接應(yīng)用。
l 具體組網(wǎng)拓?fù)鋱D
l 方案的強(qiáng)大優(yōu)勢(shì)
l 此方案具有工程簡(jiǎn)單、組網(wǎng)靈活、數(shù)據(jù)采集可靠、實(shí)時(shí)性好、操作方便、容易維護(hù)、容易擴(kuò)充、可靠性高、兼容性和開(kāi)放性好等優(yōu)點(diǎn)，具體如下：
l 中心機(jī)房可以通過(guò)IP網(wǎng)絡(luò)將最多64000個(gè)串口集中到一個(gè)地方監(jiān)控；
l 可以直接將E1時(shí)隙監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成IP，無(wú)須先轉(zhuǎn)換成RS232，再轉(zhuǎn)換成IP；
l 節(jié)點(diǎn)端的E1時(shí)隙提取設(shè)備最高可提供8路串行接口，可最大滿足8種不同業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。滿足用l 戶機(jī)房里多種不同類型設(shè)備的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)集中采集；
l 串行接口符合RS232、RS422及RS485相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)串口數(shù)據(jù)進(jìn)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(yīng)；
l 中心端的IDM-LSC/S，最多可支持交換式的4個(gè)以太網(wǎng)口，可以級(jí)聯(lián)，為用戶節(jié)省以太網(wǎng)交換機(jī)的使用成本；ETH接口線交叉直通自適應(yīng)；以太網(wǎng)接口10M/100M，全/半雙工自適應(yīng)
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(guò)交換機(jī)、路由器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備；
l 可通過(guò)以太網(wǎng)口實(shí)現(xiàn)設(shè)備的程序軟件升級(jí)，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(wù)器，UDP，本端口、目標(biāo)IP和端口均可設(shè)定；
l 用戶的應(yīng)用程序可以通過(guò)以下方式和設(shè)備通信： 1.使用Socket進(jìn)行通訊；2.本公司開(kāi)發(fā)的虛擬串口軟件；
l 基于WEB的專用網(wǎng)管軟件功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)通信局（基站）監(jiān)控信息承載網(wǎng)絡(luò)的集中化維護(hù)和管理，軟件實(shí)用，方便，可靠。
l E1串口收斂服務(wù)器（IDM-LSC/S）
l E1串口收斂服務(wù)器主要是將與E1中的31個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)的31路串口數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)將監(jiān)控?cái)?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(yùn)行可靠性，解決運(yùn)維力量薄弱和運(yùn)維工作量大的矛盾。
l 設(shè)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(shí)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(fù)接到E1碼流中，從E1口發(fā)出，一臺(tái)設(shè)備可處理31路串口數(shù)據(jù)。
l 設(shè)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(gè)以太網(wǎng)口）、E1接口模塊、FPGA復(fù)分接系統(tǒng)、網(wǎng)管配置接口模塊。
l 時(shí)隙提取插入設(shè)備 (IDM-8S/2S)
l 時(shí)隙提取插入設(shè)備能從上行E1接口提取幾個(gè)連續(xù)時(shí)隙最大可支持8路RS-232/422/485業(yè)務(wù)，剩余時(shí)隙保持上行E1與下行E1的直通；多臺(tái)此設(shè)備或其它相關(guān)設(shè)備也可以進(jìn)行級(jí)聯(lián)，各節(jié)點(diǎn)分別占用幾個(gè)時(shí)隙，最大能連接31個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)匯聚到中心點(diǎn)一個(gè)2M通道進(jìn)行傳輸。設(shè)備適用于傳輸業(yè)務(wù)量較小的、空間上分離的不同節(jié)點(diǎn)間業(yè)務(wù)在同一個(gè)E1上的復(fù)用傳輸（如多節(jié)點(diǎn)的監(jiān)控信息），有效提高E1資源的利用率，減少設(shè)備的數(shù)量和簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。本設(shè)備可以將下行E1線路連接公用的E1網(wǎng)絡(luò)，也可將下行E1可以通過(guò)用戶自定義的時(shí)隙抽取和插入來(lái)與其他的E1的設(shè)備到E1的公用網(wǎng)絡(luò)。下行的E1和串口之間完全物理隔離。
l 實(shí)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(hào)的網(wǎng)絡(luò)而設(shè)計(jì)，來(lái)自上行的E1信號(hào)取下或插入部分子速率信號(hào)可繼續(xù)往下行傳輸，使設(shè)備完成中繼的功能。E1接口具備掉電直通功能。
l 設(shè)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(shè)備的特點(diǎn)，完全可以配合通信局（基站）監(jiān)控系統(tǒng)組建一個(gè)，雙向數(shù)據(jù)交互網(wǎng)，對(duì)通信局（基站）動(dòng)力設(shè)備及環(huán)境進(jìn)行集中監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)遙測(cè)、搖信、搖調(diào)、遙控、遙視五遙功能，還可以通過(guò)它對(duì)動(dòng)力設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。中心端設(shè)備同監(jiān)控系統(tǒng)的通訊采用IP包的方式，容易實(shí)現(xiàn)對(duì)大量的監(jiān)控站點(diǎn)的劃片、分區(qū)，采用分級(jí)管理。
下面，對(duì)實(shí)際的應(yīng)用組網(wǎng)方式作幾個(gè)圖例說(shuō)明。
l BTS和BSC帶時(shí)隙提取功能的方案
l BTS不帶時(shí)隙抽取功能,BSC擁有時(shí)隙抽取功能的方案
l BSC和BTS不帶時(shí)隙抽取功能的方案
l 傳輸網(wǎng)絡(luò)通過(guò)一個(gè)單獨(dú)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(shè)備的IP地址來(lái)訪問(wèn)設(shè)備并設(shè)置它的參數(shù),若不知道IDM-LSC/S設(shè)備IP，可通過(guò)運(yùn)行設(shè)備設(shè)置軟件獲得，同時(shí)必須保證電腦IP和IDM-LSC/S設(shè)備修改后的IP在同一個(gè)網(wǎng)絡(luò)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(guān)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(yùn)行狀態(tài)：顯示系統(tǒng)運(yùn)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(duì)系統(tǒng)進(jìn)行重新啟動(dòng)操作；
l 網(wǎng)絡(luò)配置：配置設(shè)備的地址和掩碼，缺省網(wǎng)關(guān)，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(quán)限。系統(tǒng)默認(rèn)有2個(gè)用戶：admin和l l guest； admin可以進(jìn)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(gè)已經(jīng)存在的用戶；
l RS232設(shè)置：設(shè)置RS232的相關(guān)參數(shù)，包括工作模式，波特率，校驗(yàn)等；
l RS232信息：以列表的方式顯示所有31個(gè)RS232的相關(guān)參數(shù)信息；
l RS232統(tǒng)計(jì)：顯示所有31路RS232數(shù)據(jù)流量收發(fā)統(tǒng)計(jì)信息；
l 模板配置：同時(shí)批量設(shè)置多個(gè)RS232的相關(guān)參數(shù)，包括工作模式，波特率，校驗(yàn)等；
l 模板信息：顯示所有的5個(gè)模板的信息；
l E1配置：配置E1的時(shí)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(shè)計(jì)，如下圖所示：
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