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串口收斂型時隙提取插入設備的基站監控數據傳輸方案
l 摘要
l 現有基于時隙抽取解決方案分析
l 組網分析
l 網絡拓撲圖
l 傳統方案的優勢與不足
l 串口收斂型時隙提取插入設備的基站監控數據傳輸方案
l 解決思路
l 具體組網拓撲圖
l 方案的強大優勢
l 產品電路部分的技術要求、實現原理詳解
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 實現原理
l 組網模式
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 傳輸網絡通過一個單獨的E1組鏈網的方案
l WEB型網管配置系統
l 隨著移動通信的迅猛發展，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的人工看管、巡檢等方式上，而且由于移動網絡自身的特點，應用于固定網的動力及環境集中監控系統不能很好地應用于移動通信網中，因此結合現有的移動基站的實際情況和資源，開發一種新穎的動力控制系統，解決運維力量薄弱和運維工作量大的矛盾勢在必行。
l 組網分析
l 現在的基站動力環境監控數據傳輸系統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數據傳輸，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數據）。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數據。中心端SDH送來31路E1，每路E1的一個時隙（例如：第29時隙）承載基站節點電源的RS232數據；BSC基站控制器將每路E1中的第29時隙的RS232數據收斂到一個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轉換成以太網連接到管理服務器，在管理服務器上配置相應驅動程序、監控主機軟件、配置工具軟件等，達到數據采集、處理、上報、控制功能。
l 網絡拓撲圖
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通過局域網連接管理服務器
l 傳統方案的優勢與不足
l 一直以來，如圖一和圖二的監控數據傳輸解決方案在實際中應用比較廣泛，但它的優勢和不足同樣也很明顯。
主要優勢
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據進行統一采集、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控數據傳輸方案
l 解決思路
l 針對傳統的E1時隙提取方案的不足之處，我公司專門研究開發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，主要實現將多個E1時隙中的31路串口數據直接轉換成IP，從而只需一條網線就可替換無窮無盡的煩惱；并可以通過IP網絡將電源監控數據送往任何一個地方進行監控；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，無須更改監控軟件，直接應用。
l 具體組網拓撲圖
l 方案的強大優勢
l 此方案具有工程簡單、組網靈活、數據采集可靠、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點，具體如下：
l 中心機房可以通過IP網絡將最多64000個串口集中到一個地方監控；
l 可以直接將E1時隙監控數據轉換成IP，無須先轉換成RS232，再轉換成IP；
l 節點端的E1時隙提取設備最高可提供8路串行接口，可最大滿足8種不同業務數據。滿足用l 戶機房里多種不同類型設備的監控數據集中采集；
l 串行接口符合RS232、RS422及RS485相關標準，對串口數據進行了透明傳輸，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個以太網口，可以級聯，為用戶節省以太網交換機的使用成本；ETH接口線交叉直通自適應；以太網接口10M/100M，全/半雙工自適應
l 支持TCP/IP協議包括：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、路由器等網絡設備；
l 可通過以太網口實現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.本公司開發的虛擬串口軟件；
l 基于WEB的專用網管軟件功能，實現對通信局（基站）監控信息承載網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路串口數據轉換成以太網數據，實現將監控數據直接連接到用戶局域網，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CPU打包后，從以太網口發出；同時也將從以太網口收到的數據包經CPU解包成串口碼，復接到E1碼流中，從E1口發出，一臺設備可處理31路串口數據。
l 設備主要功能模塊包含：CPU子系統、以太網數據接口模塊（4個以太網口）、E1接口模塊、FPGA復分接系統、網管配置接口模塊。
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接口提取幾個連續時隙最大可支持8路RS-232/422/485業務，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，各節點分別占用幾個時隙，最大能連接31個節點的數據匯聚到中心點一個2M通道進行傳輸。設備適用于傳輸業務量較小的、空間上分離的不同節點間業務在同一個E1上的復用傳輸（如多節點的監控信息），有效提高E1資源的利用率，減少設備的數量和簡化網絡結構。本設備可以將下行E1線路連接公用的E1網絡，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的公用網絡。下行的E1和串口之間完全物理隔離。
l 實現原理
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、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）監控系統組建一個，雙向數據交互網，對通信局（基站）動力設備及環境進行集中監控，實現遙測、搖信、搖調、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。中心端設備同監控系統的通訊采用IP包的方式，容易實現對大量的監控站點的劃片、分區，采用分級管理。
下面，對實際的應用組網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 傳輸網絡通過一個單獨的E1組鏈網的方案
l WEB型網管配置系統
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,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在同一個網絡中。
l WEB型網管配置系統可顯示以下信息
l 系統信息：顯示系統相關的參數，可以修改系統名稱，系統位置，系統聯系人；
l 運行狀態：顯示系統運行狀態；
l 保存配置：保存或者刪除系統的配置；
l 系統重啟：對系統進行重新啟動操作；
l 網絡配置：配置設備的地址和掩碼，缺省網關，顯示系統的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：刪除一個已經存在的用戶；
l RS232設置：設置RS232的相關參數，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的相關參數信息；
l RS232統計：顯示所有31路RS232數據流量收發統計信息；
l 模板配置：同時批量設置多個RS232的相關參數，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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