廉價無線網橋的出現實現E1技術接入無線網絡

2019-11-05 02:31:43

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供稿：網友

　　采用IEEE 802.11a標準的無線網橋設備的大量出現，為滿足用戶業務的無線接入需求，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兩點間的無線通信，短距離還可以實現非視距通信。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一的分配，因此比較輕易獲得批準使用，有利于其在接入網建設中大規模應用。
　　
　　但是對于希望實現無線E1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。無線網橋則被大規模應用在不需要傳送E1業務的單純數據傳輸場合。
　　
　　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”。以太網則采用統計復用技術，其傳輸和交換基于數據包。時分復用技術具有帶寬固定，傳輸時延小而穩定，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定性要求高的應用?；跀祿慕y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，才能真正替代傳統的電路型微波設備。判定的主要依據包括：E1碼流時鐘恢復的穩定性和附加處理延時。實踐證實，性能優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基于E1的應用場合。
　　
　　時鐘穩定性包括時鐘抖動、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務損傷，時鐘頻率的跳變則會導致幀失步和重新捕捉，表現為嚴重的誤碼。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(假如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數據的數據包發生零星丟失時(在無線條件下尤其不可避免)，是否能夠維持時鐘頻率的穩定而不發生跳變，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語音業務時，單程的總延時應在50毫秒以內。假如接近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，往往給實時語音業務造成嚴重的回聲。
　　
　　將E1數據封裝成數據包的方式會影響數據包在網絡中的性能。有些E1 over以太網接口轉換器答應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靠于包長，因此選擇合適的E1數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的數據業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數據包提供充分的QoS保證，因此當傳送突發數據業務時，很自然會對E1數據包產生沖擊，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據包的優先級的產品，并注重連接方式，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，控制E1接口的環回以便用E1誤碼儀測試通道性能，觀察丟包現象等，可以幫助工程人員了解情況，判定故障所在。
　　
　　總之，廉價無線網橋設備的推出，不僅實現了數據業務的無線接入，也為傳統E1信號的無線接入提供了很好的解決方案。在絕大多數場合，無線網橋和E1 over以太網接口適配器構建的無線系統完全可以取代光纖、微波等傳統傳輸方式，且具有更好的性能價格比。

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