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串口收敛型时隙提取插入设备的基站监控数据传输方案
l 摘要
l 现有基于时隙抽取解决方案分析
l 组网分析
l 网络拓扑图
l 传统方案的优势与不足
l 串口收敛型时隙提取插入设备的基站监控数据传输方案
l 解决思路
l 具体组网拓扑图
l 方案的强大优势
l 产品电路部分的技术要求、实现原理详解
l E1串口收敛服务器（IDM-LSC/S）
l 设备功能
l 设备外观
l 设备原理结构框图
l 实现原理
l 时隙提取插入设备 (IDM-8S/2S)
l 设备功能
l 设备外观
l 设备原理结构框图
l 实现原理
l 组网模式
l BTS和BSC带时隙提出功能的方案
l BTS不带时隙抽取功能,BSC拥有时隙抽取功能的方案
l BSC和BTS不带时隙抽取功能的方案
l 传输网络通过一个单独的E1组链网的方案
l WEB型网管配置系统
l 随着移动通信的迅猛发展，移动通信的运维力量薄弱和运维工作量大的矛盾日益突出。但目前维护水平基本仍停留在传统的人工看管、巡检等方式上，而且由于移动网络自身的特点，应用于固定网的动力及环境集中监控系统不能很好地应用于移动通信网中，因此结合现有的移动基站的实际情况和资源，开发一种新颖的动力控制系统，解决运维力量薄弱和运维工作量大的矛盾势在必行。
l 组网分析
l 现在的基站动力环境监控数据传输系统主要采用的是基于抽取时隙的方案，采用E1中抽取1 个64K 时隙进行RS232数据传输，将不用的时隙还回BTS使用（或者由BTS抽取一个64K空闲时隙给基站电源用于传输RS232数据）。RS232时隙提取插入设备可以提取E1空闲时隙传输基站电源的RS232数据。中心端SDH送来31路E1，每路E1的一个时隙（例如：第29时隙）承载基站节点电源的RS232数据；BSC基站控制器将每路E1中的第29时隙的RS232数据收敛到一个E1上，送入DXC（或者是PCM复用设备）出若干路RS232，然后如图一再通过多串口卡合并成一个RS232连接管理服务器或者如图二通过串口服务器将这些RS232转换成以太网连接到管理服务器，在管理服务器上配置相应驱动程序、监控主机软件、配置工具软件等，达到数据采集、处理、上报、控制功能。
l 网络拓扑图
图一：中心通过多串口卡合并成一个RS232连接管理服务器
图二：中心通过串口服务器出以太网通过局域网连接管理服务器
l 传统方案的优势与不足
l 一直以来，如图一和图二的监控数据传输解决方案在实际中应用比较广泛，但它的优势和不足同样也很明显。
主要优势
l 设备提供商较多，可选择性较大
l 实际应用非常广泛，方案比较成熟
l 不足之处
l 中心端设备多，转接多，连接电缆多，易出错，故障点多，可靠性低
l 不容易对设备进行统一管理
l 常维护量大，维护成本非常高
l 无法对多种采集设备的数据进行统一采集、分析、管理和维护
l 串口收敛型时隙提取插入设备的基站监控数据传输方案
l 解决思路
l 针对传统的E1时隙提取方案的不足之处，我公司专门研究开发了带有串口收敛功能的E1时隙提取插入方案。中心端推出了IDM-LSC/S设备，主要实现将多个E1时隙中的31路串口数据直接转换成IP，从而只需一条网线就可替换无穷无尽的烦恼；并可以通过IP网络将电源监控数据送往任何一个地方进行监控；对于原来采用多串口卡的用户，利用我公司提供的虚拟程序，可将IP直接虚拟成串口，无须更改监控软件，直接应用。
l 具体组网拓扑图
l 方案的强大优势
l 此方案具有工程简单、组网灵活、数据采集可靠、实时性好、操作方便、容易维护、容易扩充、可靠性高、兼容性和开放性好等优点，具体如下：
l 中心机房可以通过IP网络将最多64000个串口集中到一个地方监控；
l 可以直接将E1时隙监控数据转换成IP，无须先转换成RS232，再转换成IP；
l 节点端的E1时隙提取设备最高可提供8路串行接口，可最大满足8种不同业务数据。满足用l 户机房里多种不同类型设备的监控数据集中采集；
l 串行接口符合RS232、RS422及RS485相关标准，对串口数据进行了透明传输，可以接纳不l 同的总线方式。接口提供19200bps速率以下自适应；
l 中心端的IDM-LSC/S，最多可支持交换式的4个以太网口，可以级联，为用户节省以太网交换机的使用成本；ETH接口线交叉直通自适应；以太网接口10M/100M，全/半双工自适应
l 支持TCP/IP协议包括：ETHERNET、ARP、IP、ICMP、UDP、TCP、HTTP、SNMP；
l 传输包寻址基于IP地址，可通过交换机、路由器等网络设备；
l 可通过以太网口实现设备的程序软件升级，方便保证用户得到最新最全功能；
l 工作方式可选择TCP 客户端，TCP 服务器，UDP，本端口、目标IP和端口均可设定；
l 用户的应用程序可以通过以下方式和设备通信： 1.使用Socket进行通讯；2.本公司开发的虚拟串口软件；
l 基于WEB的专用网管软件功能，实现对通信局（基站）监控信息承载网络的集中化维护和管理，软件实用，方便，可靠。
l E1串口收敛服务器（IDM-LSC/S）
l E1串口收敛服务器主要是将与E1中的31个时隙对应的31路串口数据转换成以太网数据，实现将监控数据直接连接到用户局域网，可大大减少连接线，大大提高运行可靠性，解决运维力量薄弱和运维工作量大的矛盾。
l 设备从E1口接收E1码流，从中分接出串口码流，经CPU打包后，从以太网口发出；同时也将从以太网口收到的数据包经CPU解包成串口码，复接到E1码流中，从E1口发出，一台设备可处理31路串口数据。
l 设备主要功能模块包含：CPU子系统、以太网数据接口模块（4个以太网口）、E1接口模块、FPGA复分接系统、网管配置接口模块。
l 时隙提取插入设备 (IDM-8S/2S)
l 时隙提取插入设备能从上行E1接口提取几个连续时隙最大可支持8路RS-232/422/485业务，剩余时隙保持上行E1与下行E1的直通；多台此设备或其它相关设备也可以进行级联，各节点分别占用几个时隙，最大能连接31个节点的数据汇聚到中心点一个2M通道进行传输。设备适用于传输业务量较小的、空间上分离的不同节点间业务在同一个E1上的复用传输（如多节点的监控信息），有效提高E1资源的利用率，减少设备的数量和简化网络结构。本设备可以将下行E1线路连接公用的E1网络，也可将下行E1可以通过用户自定义的时隙抽取和插入来与其他的E1的设备到E1的公用网络。下行的E1和串口之间完全物理隔离。
l 实现原理
l 双E1端口（上行及下行）是为需上下部分子速率信号的网络而设计，来自上行的E1信号取下或插入部分子速率信号可继续往下行传输，使设备完成中继的功能。E1接口具备掉电直通功能。
l 设备主要功能模块包含：FPGA子系统、E1接口模块、串口接口模块、MCU配置接口模块。
l 基于设备的特点，完全可以配合通信局（基站）监控系统组建一个，双向数据交互网，对通信局（基站）动力设备及环境进行集中监控，实现遥测、摇信、摇调、遥控、遥视五遥功能，还可以通过它对动力设备进行实时控制。中心端设备同监控系统的通讯采用IP包的方式，容易实现对大量的监控站点的划片、分区，采用分级管理。
下面，对实际的应用组网方式作几个图例说明。
l BTS和BSC带时隙提取功能的方案
l BTS不带时隙抽取功能,BSC拥有时隙抽取功能的方案
l BSC和BTS不带时隙抽取功能的方案
l 传输网络通过一个单独的E1组链网的方案
l WEB型网管配置系统
l 操作方法就是在IE浏览器中输入IDM-LSC/S设备的IP地址来访问设备并设置它的参数,若不知道IDM-LSC/S设备IP，可通过运行设备设置软件获得，同时必须保证电脑IP和IDM-LSC/S设备修改后的IP在同一个网络中。
l WEB型网管配置系统可显示以下信息
l 系统信息：显示系统相关的参数，可以修改系统名称，系统位置，系统联系人；
l 运行状态：显示系统运行状态；
l 保存配置：保存或者删除系统的配置；
l 系统重启：对系统进行重新启动操作；
l 网络配置：配置设备的地址和掩码，缺省网关，显示系统的MAC地址；
l 增加用户：增加新用户，或者修改老用户的密码和权限。系统默认有2个用户：admin和l l guest； admin可以进行任何操作，guest只能察看信息，不能修改；
l 删除用户：删除一个已经存在的用户；
l RS232设置：设置RS232的相关参数，包括工作模式，波特率，校验等；
l RS232信息：以列表的方式显示所有31个RS232的相关参数信息；
l RS232统计：显示所有31路RS232数据流量收发统计信息；
l 模板配置：同时批量设置多个RS232的相关参数，包括工作模式，波特率，校验等；
l 模板信息：显示所有的5个模板的信息；
l E1配置：配置E1的时隙，PCM模式，显示E1的LOS，LOF，AIS信息。
l WEB界面清晰明了、人心化设计，如下图所示：
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