部队全媒体语音通信和调度解决方案
北京瑞光极远数码科技有限公司
2012年3月1日
目 录
1. 前 言
随着通信技术的迅猛发展,语音通信有了更丰富的传输和接入方式,我公司推出的针对部队的全媒体语音通信和调度解决方案。实现将业务手段从简单的语音通信扩展到应急通讯、多媒体调度等更有针对性、更加稳定、迅速的通信业务上来,实现一个专门针对有应急、调度需求用户而开发的集光纤通信、无线、IP通信、E1等多种媒体通信的系统。
该方案融合了SDH光纤传输、无线微波、卫星、IP、GSM以及E1等多种通信方式,实现在该系统上固定电话、手持对讲机、台式对讲终端、手机以及通信车等语音终端的接入,整个系统中无线通信为主要通信方式,光纤链路作为辅助传输方式实现重要节点之间的主干数据传输。
该系统集语音通话和调度功能于一体,满足部队对语音通信多信道、多终端、灵活组网的需求,其整体解决方案如下图1所示。
图1 全媒体语音通信和调度解决方案示意图
上图所示方案中,基于我公司SDH光电一体化传输设备IDM MSAP-CP或者IDM MSTP155-16设备为基础组建整个系统,该系列一体化传输设备可提供STM-1光接口、PDH光接口、多个E1接口、以太网IP接口以及模拟中继FXO接口。同时配合使用我公司有无线通信调度网关设备IDM 60N,实现无线对讲和调度功能。
该系统提供了强大的网络接入方式,能够接入到各种通信网络中,体现了其优越的兼容性,该系统具有如下特点。
该系统中心设备IDM MSAP-CP和IDM MSTP155-16设备支持互备份的双STM-1光口,可接入到SDH光纤传输网或者通过SDH无线微波中继网络。
该系统2个STM-1光口支持双线路冗余保护,能够提供安全的通信保障,提供了标准的通信接口,可以和当前主流的SDH设备对接,可方便的接入到已有的SDH传输网。
同时在光纤资源比较紧缺或者地理条件限制比较大的地方,可使用我公司推出的无线STM1设备,进行视距无线传输,具有很强的环境适应能力,典型应用如下图2所示。
图2 无线SDH微波传输方案示意图
同时该系列支持PDH光信号的接入,可以接入PDH光传输设备,实现多业务接入和传输。
2.2 E1线路多种接入方式
该系统中心设备IDM MSAP-CP和IDM MSTP155-16设备提供了丰富的E1接口,可兼容接入到本地传输网络中。
该系列设备E1接口支持丰富的信令接入方式,包括7号信令、1号信令、V5.2信令和PRI信令,能够方便的接入到本地的PSTN网络,方便固话、GSM电话的接入。
可接入E1微波设备,进行视距无线传输,同时可以接入伪线路仿真设备,实现E1信号到IP网的接入,从而可通过IP网络传输语音业务。
支持卫星E1信号的接入以及在具备G.SHDSL传输线路的情况下,可使用双绞线接入E1业务。
E1线路作为传输线路,提供了对光线路上传输业务的备份保护作用,光线路出现故障可使用E1线路传输该设备上的语音和以太网等业务。其应用示意如下图3所示。
图3 E1备用保护线路示意图
该系统中中心设备IDM MSAP-CP、IDM MSTP155-16以及无线调度网关设备IDM 60N、提供了丰富的64K接口,包括FXO、FXS、EM等接口,可接入到电信网络,接入GSM电话、也可接入卫星电话,也可通过模拟中继方式接入PSTN网络,可接入IP语音网关设备,实现与IP电话的通信。
该系统中通过E1线路接入IDM 60N设备,实现语音的远程互控和调度功能;同时IDM 60N设备可通过E1线路级联租网,扩大网络规模,增加系统客户容量,其组网方式如下图4所示。
图4 链网远程指挥调度应用示意图
该系统语音调度特点:
Ø 综合调度网关IDM 60N的各个电台频率可选,当接入SDH网络中的综合调度网管电台频率一致时,所有手持机可进行半双工通信;当电台频率不一致,手持机可分组进行半双工通信,但不影响外线和有线终端与手持机的通信,手持机的分组通信便于不同部门之间的调度;
Ø 当有外线通过电信网络打入进行远程调度时,SDH网络中的综合调度网管所连接的有线终端、手持机均可接收到语音信息,实现半双工通话;当外线讲话完毕后,有线终端与手持机可按键抢接讲话,进行全网通话。
Ø 每台综合调度网管最多可支持24个有线终端同时接入,有线终端可对全网手持机和有线终端进行半双工语音通信,便于领导在办公室进行远程指挥调度。
3.1 SDH多业务接入平台:IDM MSAP-CP
IDM MSAP-CP设备是北京瑞光极远数码科技有限公司推出的新一代基于SDH传输/接入的集中型设备,针对大用户接入进行了优化设计,提供多种业务的接入和传输。IDM MSAP-CP设备依据G.783建议所定义的功能模块进行设计,提供SDH设备所具有的对业务的完备的监视、接入、保护、网络管理功能,以及MSTP设备要求的以太网接入功能。
IDM MSAP-CP多业务接入平台为集中式机框结构,具有面向光口、业务盘、支路和路由的多种保护功能。设备可以根据实际需要组成环型、链型、星型等多种拓扑结构的通信网络,可广泛用于部队、消防、电力、银行等多领域的通信网。
图5 IDM MSAP-CP设备示意图
产品特性
u 19英寸7U标准机箱结构,易于安装;
u 采用插盘式结构设计,配置灵活,具有很大的升级空间;
u 集SDH、PDH、PCM、IP、IPPBX、TDM OVER IP功能于一体;
u 提供16个槽位,可根据业务配置多种业务盘:
u E1-USER盘、ETH-USER盘、STM-4汇聚盘、CP-PD盘、千兆光交换盘、STM1-WG盘、MSCP-21/42E1盘、EOSEOP盘、64K-USER盘等,远端设备可提供E1接口、以太网接口、V.35/V.24接口、FXS/FXO接口以及热线电话接口等。
u IDM MSAP-CP的SDH/MSTP等光传输业务,可插入STM-16(2.5G) SDH传输盘2块,这两盘之间可以互备份、也可以单独工作。也可以插入全业务到中心交叉盘的STM-4盘4块,其中可以两两互备份,作为汇聚盘使用,STM-4光传输盘作为用户支路盘时,可以插在12个用户盘位上。当然PDH盘和光猫盘也可以插在这些盘位上;
u IDM MSAP-CP的VC4交叉连接盘(G3ODXC)提供64个VC4的交叉连接。同时支持双G3ODXC盘的互备份切换;
u IDM MSAP-CP可以插入PCM业务接入盘,20多种PCM插卡可入插在PCM用户盘上。提供语音和数据类业务;
u IDM MSAP-CP可与程控交换机的数字中继口/模拟中继口对接,支持V5.2、七号信令、一号信令以及PRI信令;
u 每块CP-PD盘提供四组PDH光接口,每个光接口可处理1个百兆以太网接口和5组E1接口,其中E1接口可直接落在本地使用,也可交叉至汇聚盘E1-USER;
u 支持同步设备定时源(SETS),可选跟踪光线路定时源或外同步输入,提供 外同步输出,并可根据故障或SSM自动处理定时源倒换;时钟源可以选择线路时钟、外时钟和自由振荡;
u 作为中心端使用时可与其它设备(MSTP/MSAP)组成冗余环网、相切环网等网络;
u 提供F和f网管接口,具有完善的网管功能,可在线实时进行监控;
u 提供RS-232串行控制接口,方便用户对网元的管理;
u 提供设备环境温度监控,并由现在实时温度控制风扇的开启和关闭。同时提供环境监控还能节省功耗;
应用示例一
图6 星型网络应用示意图
3.2 SDH多业务接入平台:IDM MSTP155-16
IDM MSTP155-16是以SDH和EOS技术为核心,STM-1级别的多业务型SDH光传输系统,技术性能完全符合ITU-T标准。本设备为用户提供多种业务的接入和传输,提供A、B两个155.52Mbps的光接口,最多可以提供18个10M/100M以太网接口,16组E1接口。具备ITU-T G.813标准的网元定时、VC-12交叉连接和通道保护功能。此外,IDM MSTP155-16还可作为分插复用器或终端复用器,用于组建点对点、点到多点的链型和环形传输网络。IDM MSTP155-16多业务接入平台可广泛应用于电信数据业务、电力、银行、公安、部队等部门公用电话网接入或专线信息传输。
图7 IDM MSTP155-16设备前面板图
图8 IDM MSTP155-16设备后面板图
产品特性
u 19英寸1U标准机箱结构,易于安装;
u 集成了SDH、PDH、IP接入功能于一体,满足用户远端大部分业务接入的需求;
u 提供STM-1光纤双光口冗余保护,同时支持E1线路作为业务承载备用线路,实现光口故障时把语音、以太网等业务切换到E1线路上传输;
u 支持3个业务槽位,可插入E1业务盘、FXS/FXO盘、V.24/V.35盘、以太网扩展卡、视频卡、通用业务盘,根据需求灵活配置;
u 该设备具有多种时钟模式,能够满足各种应用环境的时钟需求。包括本地晶振时钟、线路提取时钟、外部时钟2MBIT/2MHZ;
u 完善的监控告警功能。面板指示灯可以显示具体告警状态,同时设备能够输出告警信息;
u 主机提供双光口或双电口的SDH接口,便于构成链网或冗余环式结构;
u 支持点对点、链形、环形组网方式,也可与集中型MSTP系统联合组网;
u 交叉容量为128×128 VC-12;
u 在光口模式下可以提供FC/SFP光模块;
u 可以与任何标准SDH/MSTP设备的STM-1光接口对接;
u DC-48V、AC220V电源可选。
技术规格
光接口
接口类型 |
FC(可定制SC等) |
光纤模式 |
单模(可选多模) |
收/发速率 |
155M/155M |
收/发波长 |
1310nm/1550nm |
发光功率 |
-15~-8dBm |
接收灵敏度 |
优于-32dBm |
传输距离 |
40Km,可选装远距离光模块实现更远距离的光纤传输。 |
E1接口
码速率 |
2048Kbps |
码型 |
HDB3 |
标准协议 |
支持ITU-T G.703 |
阻抗 |
75Ω/120Ω |
帧结构 |
PCM30/31 |
信令 |
随路信令 |
以太网
接口类型 |
RJ-45 |
传输速率 |
N×2.048Mbps(N≤50) |
标准协议 |
支持IEEE802.3 |
工作方式 |
全/半双工/自适应 |
电源及功耗
供电方式 |
AC220V/DC- 48V |
整机功耗 |
10W |
环境条件
工作温度 |
-15oC ~+50oC |
相对湿度 |
0~95%(无凝结) |
产品尺寸
长度×深度×高度 |
440×230×45(mm) |
应用示例一 利用IDM MSTP155-16构成星型网
IDM MSTP155-16设备通过光纤与集中型SDH设备组成星型网络,可以将远端的业务在中心端进行汇聚,便于中心端对远端进行统一监控和管理。
图9利用IDM MSTP155-16构成星型网
应用示例二 利用IDM MSTP155-16 构成环网
利用多台IDM MSTP155-16设备组成环网,1+1通道保护机制能保证环网内各项数据和语音传输的实时性和准确性。
图10利用IDM MSTP155-16构成环网
3.3 无线STM1微波设备:IDM WS20
IDM WS20,是由IDU,ODU和天线组成,支持STM-1光信号到5.8G/15G 微波信号的转换,15G微波设备支持2路STM-1光接口,5.8G微波设备支持1路STM-1光接口,可用于基站扩容、2G/3G基站复用、广电视频传输和骨干网建设工程。
图11 IDM WS20设备
主要特点:
u LDPC编码;
u 频谱效率高;
u ACM自适应编码调制;
u 支持1+1 FD/SD/HSB保护;
u 自动发信功率控制(ATPC)功能。
技术指标:
工作频段 |
5.8G/7G/8G/13G/15GHz |
信道带宽 |
7MHz到56MHz |
发射功率 |
15dBm到20dBm |
调制方式 |
16/32/64/128/256QAM |
接收灵敏度 |
-68dBm 到-90dBm |
频率稳定度 |
±5ppm |
功率控制 |
支持ATPC,控制范围20dB |
中频输入/输出频率 |
350MHz/140MH |
输入输出电平 |
0 ± 2dB |
输入输出阻抗 |
50欧姆 |
AGC范围 |
> 50dB |
接口速率 |
10Mbps到500Mbps |
接口类型 |
双LC型 RJ45 |
光接口性能 |
符合ITU-T |
电接口性能 |
符合ITU-T G.703 |
3.4 无线E1微波设备:IDM WS10
IDM WS10系列微波传输设备传输容量分为1xE1、4xE1、E1+LAN、16xE1等,提供G.703接口和RJ45(10Base-T)接口及两种接口的组合,每种设备均内置误码测试仪和可选的勤务电话,通过自带的数据通道,用户可以用来传输监控数据或网管数据,4xE1设备中内置了大容量存储芯片,记录了设备的各种历史操作、运行数据,便于工程安装、测试、维 护和对线路状况进行定量分析。
图12 IDM WS10设备
RF单元技术指标:
RF技术指标 |
2.4 GHz |
输出功率 |
≤20dBm |
频率范围 |
2400 to 2483.4 MHz |
信道带宽 |
≤20MHz(1~4E1;16E1); ≤33MHz(8E1) |
输出3阶交调 |
<-26dBc |
临界接收电平(Pe=1×10-6) |
Pr≤-88dBm(1~4E1); Pr≤-85 dBm(8~16E1) |
额定接收电平 |
-60dBm |
最大接收电平 |
0dBm(无损伤) |
频率稳准度 |
△f/f≤5ppm(全温度范围) |
相位噪声 |
<-85dBc(10KHz偏离) |
中频收/发频率 |
70 MHz |
供电方式 |
采用15V~18V,中频电缆供电 |
温度 |
-30℃~+65℃ |
连接器接口 |
N型母口 |
IF单元技术指标:
技术指标 |
WSS-10/(1~16)×E1型 |
WSS-10/E1+LAN型 |
数据接口 |
CEPT-1接口 |
CEPT-1接口和10M/100M接口并存 |
主信道数字容量 |
(1~16)×E1 |
(1~16)×E1 |
调制方式 |
CCK (1~8E1); 16QAM(16E1) |
CCK (1~8E1); 16QAM (16E1) |
扩频方式 |
直接序列扩频(DSSS)(1~8E1) |
直接序列扩频(DSSS)(1~8E1) |
前面板 |
指示和告警 LEDs, 按键, 液晶模块 |
指示和告警 LEDs, 按键, 液晶模块 |
供电 |
DC:20V-60V ;AC:220V |
DC:20V-60V ;AC:220V |
功耗 |
28W(整套设备) |
28W(整套设备) |
温度 |
-20℃ to + 55℃ |
-20℃ to + 55℃ |
重量 |
2Kg |
2Kg |
尺寸(长×宽×高) |
485×200×44mm(19”机架,1U高) |
485×200×44mm(19”机架,1U高) |
10M/100M 以太网接口 |
||
物理接口 |
|
使用RJ45 |
协议标准 |
|
IEEE802.3 |
数据速率 |
|
M×2.048 Mbps(M=1~16可设置) |
端口设置 |
|
10M/100M自适应 |
管理监控接口 |
||
网管 |
DB9母头@9.6Kbps |
DB9母头@9.6Kbps |
网管软件 |
超级终端或专用网管软件可选 |
超级终端或专用网管软件可选 |
辅助业务 |
||
在线误码率监测 |
64Kbps实时显示并保存历史记录 |
64Kbps实时显示并保存历史记录 |
辅助功能 |
||
辅助功能 |
具有在线阅读历史记录、实时时钟、接收信号强度指示等功能 |
|
G.703, CEPT-1接口 |
||
物理接口 |
DB37公头集成输出,配接8×CC3 75Ω电缆或120Ω双绞线(根据现场需要而定) |
|
电气性能 |
75Ω非平衡或120Ω平衡可出厂设置 |
75Ω非平衡或120Ω平衡可出厂设置 |
数据速率 |
(1~16)×2.048 Mbps |
(1~16)×2.048 Mbps |
线路编码 |
HDB3 |
HDB3 |
MODEM 中频收/发送器 |
||
收/发中心频率 |
70 MHz |
70 MHz |
输出功率 |
0dBm±2dBm |
0dBm±2dBm |
输入功率 |
(0~ -20)dBm |
(0~ -20)dBm |
输出/入阻抗 |
50Ω |
50Ω |
输出/入连接器 |
N型母口 |
N型母口 |
3.5 有线无线综合调度网关设备IDM 60N
IDM-60N有线/无线综合调度网管是采用了PCM和IP技术,语音压缩技术及声音检测技术,通过有线转无线技术将有线信号以无线、广播的形式进行传输,实现有线通信到无线通信的转换,有效地解决了无线集群电台、有线终端、市话公网互联互通,为用户提供多种异构网络用户的接入能力,扩展了通信范围,有着较为广泛的应用。同时,该平台支持远距离无线通信距离,设备成本费用低,在军队应急指挥中起着通信调度指挥的作用,有着较好的市场前景。
图2-1 综合调度网管设备实物图
产品特性:
² 提供2~4路市话接口,为固定电话和手机提供到集群的远程拨入指挥/监听手段;
² 提供24路有线台式终端接口,在办公室用台式终端替代手持终端,减少电磁辐射;
² 提供2个无线电台接口,支持不同频率电台实时互通通信;
² 与终端控制器的传输距离,在双绞线上可达6km,可以实现远距离的控制;
² 提供4个E1通道,可实现多台设备级联,组成链网或星型网;
² 支持异地远程联网,提供对所有数字终端的录音服务;
² 扩展性强,电台接口、电话接口及有线终端接口可扩展;
² 具有完善的网管功能,可在线实时监控;
² 19英寸1U标准机箱结构,易于安装。