運用無線網橋接入技術實現(xiàn)E1接入
運用無線網橋接入技術實現(xiàn)E1無線網橋接入,采用IEEE 802.11a標準的無線網橋設備的大量出現(xiàn),為滿足用戶業(yè)務的無線網橋接入需求,提供了廉價有效的傳輸手段。例如5.8G無線網橋,可以在幾公里到幾十公里范圍內實現(xiàn)兩點間的無線通信,短距離還可以實現(xiàn)非視距通信。
這類設備價格低,安裝快捷方便,而且因為處于ISM頻段,國家無委沒有對其進行統(tǒng)一的分配,因此比較容易獲得批準使用,有利于其在無線網橋接入網建設中大規(guī)模應用。但是對于希望實現(xiàn)無線E1無線網橋接入的客戶,廉價的無線網橋似乎并不合適,原因是這類網橋基于IP技術,通常并不具備E1接口,而只有以太網接口。
為此,不得不采用昂貴得多的基于電路或ATM的微波設備。無線網橋則被大規(guī)模應用在不需要傳送E1業(yè)務的單純數(shù)據傳輸場合。能否利用無線網橋提供E1服務呢?答案是肯定的。通過E1 over以太網接口轉換器設備,可以在無線網橋建立的以太網鏈路上仿真E1通道。但是,這樣的仿真通道是否能滿足E1設備的需求呢?
E1信號源自PCM編碼時分復用技術,以2048kbps恒定速率傳送信息,俗稱“2兆口”。以太網則采用統(tǒng)計復用技術,其傳輸和交換基于數(shù)據包。時分復用技術具有帶寬固定,傳輸時延小而穩(wěn)定,信號定時透明度高,抖動、漂移小等特點,適合于話音、圖像等對傳輸實時性和定時穩(wěn)定性要求高的應用。
基于數(shù)據包的統(tǒng)計復用技術具有更高的復用效率,適合于對時延要求不嚴格、通常不需要準確恢復定時信息的數(shù)據傳輸場合。由于E1和IP在技術上具有很大的差異,利用以太網提供仿真E1通道并非易事,難點在于在網絡出口有效地重建E1碼流的定時信息。
需要克服以太網自身特有的包延時隨機、沒有有效的定時傳送機制、傳輸誤碼或碰撞會導致丟包等缺點。E1 over以太網接口轉換器必須能夠解決上述問題,才能真正替代傳統(tǒng)的電路型微波設備。判斷的主要依據包括:E1碼流時鐘恢復的穩(wěn)定性和附加處理延時。實踐證明,性能優(yōu)異的接口轉換器與無線網橋配合,能夠很好地用于絕大多數(shù)基于E1的應用場合。
時鐘穩(wěn)定性包括時鐘抖動、漂移和頻率保持特性。抖動會引起E1終端設備產生誤碼,漂移會導致滑幀和其它類型的業(yè)務損傷,時鐘頻率的跳變則會導致幀失步和重新捕捉,表現(xiàn)為嚴重的誤碼。
目前市場上比較好的E1 over以太網接口轉換器,抖動值通常在0.1UI以下,恢復時鐘的漂移可以控制在(5ppm以內(如果應用場合有獨立的時鐘網絡,則此項指標不很重要)。當包含E1數(shù)據的數(shù)據包發(fā)生零星丟失時(在無線條件下尤其不可避免),是否能夠維持時鐘頻率的穩(wěn)定而不發(fā)生跳變,也是這類設備的一項重要指標。
用于實時雙向通信時,處理延時也是E1信道的一項重要指標。例如用于沒有回聲抵消器的PCM語音業(yè)務時,單程的總延時應在50毫秒以內。如果接近100毫秒,可以聽到明顯的回聲,影響通話質量。
這一延時不僅包括接口轉換器的處理延時,還要包括無線網橋的傳輸延時、數(shù)據包傳遞抖動所需緩沖引入的延時、話音的編解碼處理延時、以及電話傳輸和交換系統(tǒng)引入的其它延時等等,因此要求E1 over以太網設備要引入盡可能小的處理延時。算法好的設備,處理延時可以達到6毫秒以內。
有些E1 over IP設備提供了E1信道的分幀處理,這對于不需要在兩點間傳送一個完整E1,而只需要傳送若干個64kbps時隙的應用,是很有意義的。通常,這類設備可以將每一個時隙碼流單獨封裝到IP包中,因此在IP網絡中的傳輸單元以時隙為單位,具有很高的靈活性,例如將一個E1信號拆分后送到多個遠端站點。
由于無需傳送整個E1信號,因而可以節(jié)省帶寬。分幀封裝的主要困難在于效率和時延之間的矛盾,為了達到較高的效率,每個數(shù)據包必須具有一定的長度,而對于64kbps碼流,其封裝時延會長達同樣的包封長度下E1碼流的32倍,往往給實時語音業(yè)務造成嚴重的回聲。
將E1數(shù)據封裝成數(shù)據包的方式會影響數(shù)據包在網絡中的性能。有些E1 over以太網接口轉換器允許用戶自己選擇各種包封方式,以便與傳輸網絡特性相匹配,獲得最佳效果。包封方式包括:包封長度、是否加入IP包頭、是否加入VLAN包頭等。
對于無線網橋而言,通常用于點到點連接,無需路由尋址,一般無需加入IP包頭和VLAN包頭,這樣可以節(jié)省帶寬,而無線網橋的帶寬通常并不充裕。另外,一些無線網橋的帶寬依賴于包長,因此選擇合適的E1數(shù)據包封長度有時是至關重要的。
對于需要用無線網橋同時提供E1和以太網無線網橋接入的應用,例如網、話一體的話吧,還應該考察轉換器的另一項功能,即是否能夠對共同傳輸?shù)臄?shù)據業(yè)務進行嚴格的流量控制。由于無線網橋的有效傳輸帶寬通常并不很大,而且通常不能為E1數(shù)據包提供充分的QoS保證。
因此當傳送突發(fā)數(shù)據業(yè)務時,很自然會對E1數(shù)據包產生沖擊,造成丟包,嚴重干擾E1信號的傳輸,產生誤碼,甚至中斷。因此,對于此類應用,應該選擇具有下行以太網接口,并能有效限制往返下行接口數(shù)據包的優(yōu)先級的產品,并注意連接方式,如圖所示。
在E1 over以太網接口適配器上提供各類告警指示和環(huán)回控制功能,對于作為E1無線傳輸設備的應用方式,是有實際意義的。在工程安裝和故障檢修階段,了解本端和對端E1接口的信號狀態(tài),控制E1接口的環(huán)回以便用E1誤碼儀測試通道性能,觀察丟包現(xiàn)象等,可以幫助工程人員了解情況,判斷故障所在。
總之,廉價無線網橋設備的推出,不僅實現(xiàn)了數(shù)據業(yè)務的無線網橋接入,也為傳統(tǒng)E1信號的無線無線網橋接入提供了很好的解決方案。在絕大多數(shù)場合,無線網橋和E1 over以太網接口適配器構建的無線系統(tǒng)完全可以取代光纖、微波等傳統(tǒng)傳輸方式,且具有更好的性能價格比。