浅析吉林广电新一代数字微波(950A)应用
2020-12-25肖立慧
肖立慧 侯 健
(吉林省广播电视局六五二台,吉林 长春 130021)
0 引言
吉林微波始建于20世纪80年代,并在1996年和2009年分别进行了2次数字化改造,尤其是在2009年的改造,力度空前,传输体制新颖。通过MSTP(多业务传送平台)技术的引进,实现了由DS3接口向IP over SDH技术的演进,全网IP化方式传送广播电视节目。该演进方式在当时来说意识非常超前,但随着当代传输体制的不断深化,时至今日,我们又不得不承认,该方式只是解决了IP化模式,还不能称之为真正意义上的IP化。随着科技飞速发展,新型微波传输技术和高新技术产品逐步面世,尤其是OptiX RTN 950A新一代分体式IP微波在国内外市场上的闪亮登场,强大的技术优势和运营支撑能力打破了传统微波的概念,在无线传输领域上开辟了新篇章。因此,吉林省广播电视局六五二台对OptiX RTN 950A新型微波进行了深入研究,建成了多跳一体化纯IP的新型微波支线电路。
1 应用概述
电路应用中的主体设备为OptiX RTN 950A新一代分体式一体化IP微波传输系统,它具备了IP微波的3种典型形态,既Hybrid微波、Packet微波和Routing微波[1]。系统采用分体式设计、槽位插卡式结构,配置不同的板类,实现不同的功能,其最大的特点是将传输和复接技术融为了一体,做到了既与现网微波干线电路无缝融合又充分展示自身的特点。将2条或2条以上的微波通道绑定在一起实现一条大带宽的微波通道,成倍增加了空口容量。不另外配置复接设备实现了VC12、VC4等各种颗粒的点对点和点对多的连接,直接传输了SDH STM-1业务。通过ISM6中频板与CSHO主控交叉时钟板的槽位交叉连接系统,在同一设备上将板内2个中频接口及板间多个中频接口的业务调度转发,实现了多个中频间的空口调度。
2 设备剖析
OptiX RTN 950A微波采用分体式设计,系统主要由IDU和ODU组成,IDU与每个ODU之间通过1根中频电缆相连。IDU 950A是OptiX RTN 950A的室内部分,由它来完成业务接入、复接、中频处理、系统通信和控制等功能,IDU 950A采用2U高的机盒,插卡式设计,其结构示意,如图1所示。IDU配置不同的单板可以实现不同的功能,其单板类型包括主控板、中频板、业务板、辅助板、风扇板和E1转接板等(主控板和风扇为固定,其他各单板可根据需要灵活配置)。根据目前业务需求,此次应用的单板为主控板、中频板和业务板。
图1 950A结构示意图
主控板CSHO为主控交叉时钟板,可以提供GE/FE业务、STM-1业务和E1业务等多种业务接口,实现各种业务的汇聚及调度传输能力,并能提供32×32VC-4等效的VC-12/VC-3/VC-4的交叉功能和10 Gbit/s的分组交换、系统控制和通信能力,该板自带6路GE接口,其中4路为固定的RJ45连接器的FE电接口,2路为采用SFP模块的GE/FE电接口,采用SFP模块能够提供2路STM-1光/电接口。另具备16路E1/T接口和1路网管以太网接口,1路网管串口和1路网管级联接口,并且内设交叉连接矩阵,充分完成各种业务的汇聚及调度转接传输。
中频板为ISM6,该板提供2路中频接口,2路中频可独立使用也可配合使用。最高调制模式为4096 QAM,最大波道带宽112 MHz(此时最高调制模式为2048 QAM),介于广播电视微波电路波道带宽固定为28 MHz,吉林省广播电视局六五二台在应用中选择了128QAM和256QAM这2种调制模式。该板支持一体化IP微波和SDH微波,可工作在Native E1+Ethernet、Native STM-1+ Ethernet或SDH模式。结合微波传输网的实际情况,在应用中选择了Native E1+Ethernet和Native STM-1+ Ethernet这2种模式。ISM6板支持板内或板间的1+1保护和PLA/EPLA(物理链路聚合)功能,对于工作在Native E1+Ethernet模式下的950A微波,应用了EPLA功能。其EPLA示意图参如图2所示。
业务板:OptiX RTN 950A的业务板种类多,功能特点也各不相同,结合广播电视微波电路的特点,所选配的业务板包括SL1DA、EG4板、EMS6板和AUX板等,各业务板必须与CSHO主控板配套使用,AUX单板是辅助管理接口板,一个网元只能配置一个AUX单板,该板提供1路公务电话接口,1路异步数据接口,1路同步数据口和4路输入2路输出的外接告警接口,目前应用未选配,未来可配置该单板以实现公务电话的功能。EG4以太网接口板,提供4路GE接口,其中后2个端口固定为RJ45的GE电接口,另外2个可选择为RJ45的电接口或SFP光模块的GE光接口,GE电接口兼容FE电接口,支持同步以太网功能,通过该板可直接上下透传纯IP的以太网业务。SL1DA是2路STM-1接口板,配套CSHO主控板,采用SFP模块提供2路STM-1光/电信号,支持K字节透明传输,该板配合EMS6带交换功能的千兆以太网EoSDH处理板,可实现与现行广播电视微波网业务传送模式的无缝对接[2]。EMS6提供4路FE电接口,采用SFP模块,提供2路GE光接口或GE电接口,提供EoSDH处理功能,支持以太网透传业务和二层交换业务,支持同步以太网功能。EMS6板与EG4板的区别是EG4仅支持Native E1+Ethernet模式,EMS6既支持Native E1+Ethernet模式又支持Native STM-1+ Ethernet模式,根据当地业务形式的特点,应用中分别选配了EG4和EMS6这2种以太网业务板。
3 主要业务配置流程
OptiX RTN 950A支持Web LCT界面和U2000这2种网络管理配置系统,其中U2000为标准的网络管理系统软件,功能强大,支持单站配置和端到端的配置,Web LCT界面仅支持单站配置且仅能实现设备的开局信息配置及性能和告警事件的浏览,不能直接管理和配置具体业务。
3.1 开局信息配置
首先要进行设备登录,在当站设备网管接口连接计算机,设置计算机IP地址xxx.xxx.0.xx,xxx.xxx.0.0,网关为空。打开软件界面→进入,待运行后显示输入密码项,输入相关密码后登录成功。点网元搜索→高级搜索→在□内选IP自动发现,输入用户名、密码后,点确定,双击该网元进入界面。点击NE-xx→点击板位图→增加物理单板(如加单板,点单板→点增加物理单板)随后,点击ISM6板→点击配置→微波链路配置,选中频板,打开开关(ISM6板有内部开关),完成基本参数配置,填写中频、射频基本信息,如频率、频率间隔,调制模式(128 MHz或256 MHz),业务模式(Hybrid Native E1+ETH或Hybrid Native STM-1+ETH模式),保护模式,发信功率等。
3.2 Native Ethernet业务
该业务的实现接口为EG4板和CSHO主控交叉时钟板上的四个固定RJ45的GE电接口(板位显示为EG6板)。配置该业务的前提是微波链路中的业务模式必须选择为Hybrid Native E1+ETH模式,否则无法配置该业务。设定微波链路业务模式后,①点EG4目录→配置→接口管理→Ethernet接口→四个口逐一点选→取名子→将端口使能→工作模式选择为100M全双工→应用→确定。②点二层属性→TAG标识→改成Access→缺省VLAN ID→取个数值(必须和对端相对应接口的VLAN一致)③点总目录→配置→以太网业务管理→专线业务→新建→业务ID(1→4或其他,但必须与对端一致),业务名称→取相应名称→源端口(上业务应选EG4)→VLAN填写(与端口VLAN一致)→宿端口→选ISM6→宿VLAN(与端口VLAN一致)→应用→确定。④对端站EG4业务配置步骤与以上相同,源端口与宿端口相反设置或相同设置均可。
3.3 EoSDH(Ethernet Over SDH)业务
配置该类型业务必须使微波链路工作在Hybrid Native STM-1+ETH模式并由EMS6配套CSHO主控板或另加SL1DA板来完成。首先完成STM-1光纤连接后,点击SDH/PDH业务配置→新建→选方向(单向或双向)→源板位(选中光板)→划分时隙(VC-12)→宿板位→添加中频接口→选择宿时隙范围→确定。随后STM-1光纤中原业务信息经微波链路发送至对端微波,在对端微波下载各业务信息。登录对端950A微波,点击SDH/PDH业务配置→新建→选方向(与前端所选方向一致)→源板位→选对应的中频接口,选时隙范围(必须与上端站一致)→宿板位→(选EMS6)→时隙范围(时隙个数必须与源数量一致)→点EMS6板→点配置→以太网接口管理→以太网接口→外部端口(6个端口,前两个为GE口,后4个为FE接口,只能用4个FE接口)→将端口设置为使能状态→工作模式选择为100M全双工→点击TAG属性将其改为Access,缺省VLAN ID与信号源的VLAN ID必须一致→点击应用→点击以太网业务→以太网专线业务→新建→选择业务方向(单向或双向)-选择源端口(选内部端口VC TRUNK1~8的一个)→选择宿端口(PORT3~6中的一个)→配置→方向(单向或双向,要与此前一致)→选时隙(选择时隙的序列数)→绑定通道→确定,完成该业务配置。
图2 EPLA示意图
3.4 物理链路聚合
点击总目录→配置→接口管理→链路聚合组管理→新建→把负载分担类型选择为负载分担(其他项可默认)→端口设置→在□内选ISM6→可选从端口→在□内选择ISM6从板→选中ISM6→点到已选从端口→应用→确定,完成该设备的物理链路聚合。
4 应用中的亮点
950A新一代IP微波提供了完善的、无缝融合的微波传送解决方案,丰富的功能特性,多种类型的业务模式,保证了业务传输质量,提高了通信效率[3],通过在我广播电视微波系统中的科学应用,呈现出了如下亮点。
4.1 亮点一
EoSDH(Ethernet Over SDH)技术的成功应用。950A配置了CSHO主控交叉板,SL1DA光接口板(2×STM-1),EMS6板(带交换功能快速以太网/千兆以太网EoSDH处理板)后,完整实现了Native STM-1+ Ethernet的业务模式。CSHO内置了MADM(Multiple-ADM)技术,引入了SDXC方式的交叉连接矩阵,各接口槽位兼容性强,支路接口盘和线路接口盘可以混插,业务调度支持支路到线路、线路到线路、支路到支路等方式的灵活调度,业务接入和业务调度的灵活性得到了极大的提高。可以将STM-1光纤信号在CSHO的STM-1接口和SL1DA的STM-1接口间任意调度,实现业务自由调度和光传输网络的无缝融合。CSHO时隙交叉单元根据数据配置,可以将VC-12信号调度传输给支路单元的VC-4信号中,也能从VC-4信号中解复用出VC-12信号。分组交换单元根据配置和二层协议对以太网帧进行业务处理,并转发给以太网接口单元。EMS6单板可以通过TDM微波网络传输以太网业务,也可以通过第三方的SDH光网络传输Hybrid微波网络中的Native以太网业务和在SDH微波中传输的FE/GE业务。EMS6可以将以太网业务封装为SDH信号使以太网业务可以在SDH网络上进行传输,并支持透明传输业务和二层交换业务。反之,EMS6同样可以从STM-1业务中解析出以太网业务,将传输和复接技术融为了一体,在自身的应用中已经取代掉了传统微波中的复接设备。
4.2 亮点二
强大的以太网处理功能+PLA(EPLA)+QOS的保障机制。950A提供了强大的以太网业务处理功能。Native ETH业务包括基于点到点的透明传输的Native ETH业务(直接对两个业务接入点间的所有以太网业务进行透明传送)。基于VLAN的E-Line业务(通过VLAN进行业务隔离,从而实现多条E-Line业务共享物理通道)。支持一体化IP微波端口的物理链路聚合(PLA)和增强型物理链路聚合(EPLA/EPLA+)模式,支持FE/GE端口和微波端口的LAG(链路聚合组)保护,在逻辑上形成了一条大带宽的以太网链路,有效地改善了IP微波传输以太网业务时的带宽,提高了安全可靠性。另外,是950A具有优良的QOS(服务质量)安全保障机制,用来解决网络延迟和阻塞等问题,QOS 能确保重要业务量不受延迟或丢弃,同时保证网络的高效运行,根据用户的要求分配和调度资源,对不同的数据流提供不同的服务质量,对实时性强且重要的数据报文优先处理。对于实时性不强的普通数据报文,提供较低的处理优先级,网络拥塞时丢弃。
4.3 亮点三
功能强大的中频系统。新一代的ISM6中频板支持4096QAM超高调制模式,可实现比传统的256QAM调制模式多45%的业务量。该中频板采用高密度设计,提供2个中频接口,2个中频接口可以灵活配置2+0、2×(1+0)微波链路,可以实现板内XPIC,板内PLA和板间的EPLA,板内、板间的1+1保护等,另外,ISM6与CSHO主控交叉时钟板通过槽位交叉连接,相互配合,在同一设备上可以实现板内2个中频接口及板间多个中频接口的业务调度转发,就是说利用CSHO板内置的交叉矩阵、时隙交叉单元和分组交换单元等可将中频系统内的业务信息实现多个中频间的空口调度,省去了传统微波的解复接系统,业务信息在各中频板、业务板间可直接传送和上下载。
5 结语
新一代数字微波的科学应用为公益性的广播电视节目提供了高可靠性的传送通道,电路运行稳定,安全可靠。尝试性地应用结合了当代微波发展的新动态和最新科技成果,并在现行应用和未来的发展性应用上均进行了有价值的探讨与摸索。该项目为将来微波电路的更新换代提供了可行性的参考方案,项目应用中呈现出的多个亮点,在彰显新一代数字微波强劲优势的同时,开辟了广播电视无线传输领域上的新篇章。