趙乾宏,林習(xí)良,周錦標(biāo)
(中國衛(wèi)星海上測控部,江蘇江陰214431)
船載綜合信息傳輸平臺(以下簡稱傳輸平臺)為基于SDH的MSTP體制,集傳輸、交換和接入功能于一體,具有SDH傳輸體制的系統(tǒng)標(biāo)準化,且具備強大的自愈保護能力等特點,同時集成了類型豐富的通信接口,靈活實現(xiàn)了話音、數(shù)據(jù)、視頻以及以太網(wǎng)網(wǎng)等各種不同品質(zhì)、不同帶寬要求的多媒體業(yè)務(wù)的透明接入、傳輸、交換,實現(xiàn)了綜合業(yè)務(wù)信息的有效處理和優(yōu)化應(yīng)用。然而,由于設(shè)計人員缺乏足夠的工程經(jīng)驗,對船載業(yè)務(wù)需求和使用特點了解不夠深入,在設(shè)計生產(chǎn)、安裝調(diào)試過程中執(zhí)行總聯(lián)文件和技術(shù)標(biāo)準不夠嚴格,造成了接口信號不規(guī)范,同樣的設(shè)備各船之間的技術(shù)狀態(tài)存在明顯差異,特別是直接用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣.35接口模塊狀態(tài)不一致,為設(shè)備調(diào)試和正常操作使用增加了難度,甚至影響了平臺效能的充分發(fā)揮。
因此,在傳輸平臺投入運行后,技術(shù)總體單位要求設(shè)備研制方在執(zhí)行總聯(lián)文件的基礎(chǔ)上,調(diào)整船內(nèi)技術(shù)狀態(tài),使其保持一致,但在實施過程中發(fā)現(xiàn),直接以相關(guān)文件要求為參考調(diào)整V.35模塊對外接口的軟硬件參數(shù)后,船內(nèi)數(shù)據(jù)無法正確傳輸,使調(diào)整工作難以進行,各船只好保持原有狀態(tài)。下面就該問題進行深入分析,為后續(xù)工作的順利開展作好準備。
傳輸平臺V.35接口是E1/V.35接口模塊用于提供N×64kbps(1≤N≤31)同步數(shù)據(jù)傳輸通道時的工作模式,每個模塊最多提供4路獨立的V.35通道,各端口采用15芯D形連接器,接口電氣特性符合ITU-T V.11和EIA RS-422規(guī)范,按照總聯(lián)文件的要求,其作為DTE時的接線分配應(yīng)如表1所示。
表1 傳輸平臺15芯接口定義表
該模塊支持點對點、點對多點及總線通信方式,為了調(diào)試方便,傳輸速率和時鐘信號等工作參數(shù)通過網(wǎng)管設(shè)定。通常情況下,需要人工配置的端口參數(shù)主要包括:
①時鐘模式:定義了V.35模塊的系統(tǒng)時鐘參考源,有“外時鐘模式”、“內(nèi)時鐘模式”和“恢復(fù)時鐘模式”3種選項;
②V.35通道速率:與該通道數(shù)據(jù)傳輸速率相匹配,取64kbps的倍數(shù);
③V.35通道采用沿:定義了端口收發(fā)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時序關(guān)系,有“發(fā)送端上升沿采樣、接收方上升沿采樣”、“發(fā)送端上升沿采樣、接收方下降沿采樣”、“發(fā)送端下降沿采樣,接收方上升沿采樣”和“發(fā)送端下降沿采樣,接收方下降沿采樣”多種選項;
④V.35通道接收時鐘模式:定義了端口接收數(shù)據(jù)使用的時鐘,有“系統(tǒng)時鐘”和“接收時鐘”2種選項;
⑤V.35通道發(fā)送時鐘模式:定義了端口發(fā)送數(shù)據(jù)使用的時鐘,有“系統(tǒng)時鐘”和“接收時鐘”2種選項。
通過設(shè)置接收時鐘和發(fā)送時鐘模式,并調(diào)整接口連接關(guān)系,V.35端口可以作為DTE或DCE使用。但按照船目前的連接方式,均將其作為DTE,通常接收時鐘模式設(shè)置為“接收時鐘”,發(fā)送時鐘模式設(shè)置為“系統(tǒng)時鐘”。
借鑒以往的經(jīng)驗教訓(xùn),為進一步規(guī)范同步數(shù)據(jù)傳輸,總聯(lián)文件規(guī)定,通過同步接口與平臺V.35端口連接的DCE和DTE,時序關(guān)系應(yīng)符合數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)標(biāo)準的要求,即:在平衡接口電路A端測試時,定時信號下降沿指在對應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央附近。目前,接入傳輸平臺的相關(guān)設(shè)備均按此要求進行了調(diào)整。
根據(jù)設(shè)備隨機提供的資料,船1傳輸平臺V.35接口定義未參照總聯(lián)文件執(zhí)行,信號極性與表1相反:2-TXD-A,10-TXD+B;3-RXD-A,11-RXD+B;5-TCK-A,13-TCK+B;4-RCK-A,12-RCK+B;8-GND。相應(yīng)接口據(jù)此與其他設(shè)備互連,正常工作時V.35通道采用沿設(shè)置為:發(fā)送端上升沿采樣,接收方上升沿采樣,對應(yīng)于本船平衡電路A端(引腳4、5),與數(shù)據(jù)間實測時序波形為定時信號下降沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央,而引腳12、13與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號上升沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央。
船2傳輸平臺V.35接口定義也與表1不相符,其接口信號極性定義為:10-TXD-A,2-TXD+B;11-RXD-A,3-RXD+B;5-TCK-A,13-TCK+B;12-RCK-A,4-RCK+B;8-GND。正常工作時V.35通道采用沿設(shè)置為:發(fā)送端上升沿采樣,接收方下降沿采樣。此時對應(yīng)于平衡電路A端(引腳12、引腳5),與數(shù)據(jù)間實測時序波形均為定時信號下降沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央,而引腳4、13與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號上升沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央。
船3傳輸平臺V.35接口定義與表1相符,正常工作時V.35通道采用沿設(shè)置為:發(fā)送端下降沿采樣,接收方下降沿采樣,與船1正好相反。對應(yīng)于平衡電路A端(引腳12、引腳13),與數(shù)據(jù)間實測時序波形為定時信號下降沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央,而引腳4、引腳5與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號上升沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央。
傳輸平臺節(jié)點主板和各業(yè)務(wù)模塊均采用了模塊化設(shè)計,通過總線接口電纜與配線架上的各業(yè)務(wù)接口連接,將各路信號分配至相應(yīng)端口,各模塊在出廠前均已經(jīng)過調(diào)試,并可在三船各節(jié)點上調(diào)配使用,從而驗證了業(yè)務(wù)模塊硬件狀態(tài)的一致性。而上船安裝調(diào)試期間,三船傳輸平臺提供的接口定義各不相同,因施工隊由3組不同的人員組成,相互間對調(diào)試過程中采取的調(diào)整措施和經(jīng)驗也未能及時交流溝通,可見是人為因素造成了當(dāng)前的狀態(tài)差異。
由上可見,三船V.35接口狀態(tài)差異主要由接口定義和表1不一致引起,同時還受V.35通道采用沿設(shè)置的影響,但就當(dāng)前各自連接關(guān)系而言,各船接口信號時序關(guān)系均符合標(biāo)準要求,但要實現(xiàn)狀態(tài)統(tǒng)一,從與總聯(lián)文件規(guī)定相符的程度來看,以船3狀態(tài)為參考比較合適。
根據(jù)傳輸平臺對數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)奶攸c,船1V.35接口按照表1所示的接口定義與標(biāo)準設(shè)備重新連接后,只要平臺兩端連接方式一致,不改變數(shù)據(jù)傳輸后的極性,但會改變接口信號時序關(guān)系。按照船3狀態(tài)將V.35通道采用沿設(shè)置改為發(fā)送端下降沿采樣,接收方下降沿采樣后,引腳13作為發(fā)送定時A端,通常與DCE設(shè)備的113-A或DTE設(shè)備的115-A相連,“發(fā)送端下降沿采樣”設(shè)置改變,輸出信號也相應(yīng)變化,與數(shù)據(jù)間時序波形變?yōu)槎〞r信號下降沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央,滿足其他標(biāo)準設(shè)備的時序要求,可以正常工作;引腳12作為接收定時A端,通常與DCE設(shè)備的115-A或DTE設(shè)備的113-A相連,平臺改變設(shè)置不影響其他設(shè)備輸出,因此輸入信號與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號下降沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央,與設(shè)置改變前相比,時序發(fā)生變化,與“接收方下降沿采樣”一致。因此,將船1傳輸平臺V.35接口按照表1調(diào)整后,V.35通道采用沿設(shè)置也與船3狀態(tài)一致。
根據(jù)相關(guān)記錄,在船2傳輸平臺安裝調(diào)試階段前期,隨機資料提供的V.35接口定義為:10-TXD-A,2-TXD+B;11-RXD-A,3-RXD+B;5-TCK-A,13-TCK+B;4-RCK-A,12-RCK+B;8-GND,其定時信號極性與表1相反。從調(diào)試過程中參數(shù)設(shè)置與接口信號對應(yīng)時序波形來看,當(dāng)V.35通道采用沿設(shè)置為發(fā)送端上升沿采樣,接收方下降沿采樣時,要使相應(yīng)通道數(shù)據(jù)正常傳輸,輸出引腳5與數(shù)據(jù)間實測時序波形為定時信號下降沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中央,并要求引腳4輸入信號與數(shù)據(jù)間的時序波形為定時信號上升沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中央。當(dāng)接收方下降沿采樣設(shè)置保持不變,且要使接口信號時序關(guān)系符合標(biāo)準要求,需將引腳4和引腳12的極性定義調(diào)整為:12-RCK-A,4-RCK+B。這和船2當(dāng)前的狀態(tài)一致。
船2V.35接口按照表1所示的接口定義與標(biāo)準設(shè)備重新連接后,對數(shù)據(jù)極性沒有影響,但接口信號時序關(guān)系將發(fā)生變化。按照船3狀態(tài)將其V.35通道采用沿設(shè)置改為發(fā)送端下降沿采樣,接收方下降沿采樣后,引腳13作為發(fā)送定時A端,“發(fā)送端下降沿采樣”設(shè)置改變,輸出信號也相應(yīng)變化,與數(shù)據(jù)間時序波形變?yōu)槎〞r信號下降沿對準相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央,應(yīng)與DCE設(shè)備的113-A或DTE設(shè)備的115-A相連,引腳5相應(yīng)與平衡電路的B端相連,從而使其極性定義改變:13-TCK-A,5-TCK+B;“接收方下降沿采樣”未發(fā)生變化,引腳12、引腳4的極性保持不變。因此,船2傳輸平臺V.35接口狀態(tài)也可實現(xiàn)與船3狀態(tài)一致。
以上分析說明,通過重新定義接口信號極性,相應(yīng)改變設(shè)備接口連接關(guān)系,同時調(diào)整V.35通道采用沿設(shè)置,就可使三船傳輸平臺V.35模塊向船3當(dāng)前狀態(tài)統(tǒng)一。
通過以上分析可知,三船若以船3技術(shù)狀態(tài)為參考實現(xiàn)傳輸平臺V.35接口模塊狀態(tài)統(tǒng)一,船1和船2需采取以下措施:
①2船按照表1定義調(diào)整對外接口連接關(guān)系;
②2船將V.35通道采用沿設(shè)置改為:發(fā)送端下降沿采樣,接收方下降沿采樣,其余設(shè)置保持不變;
③2船在平衡接口電路A端測試V.35接口信號時序關(guān)系,檢驗定時信號下降沿是否對準對應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中央,對于不相符的通道,應(yīng)進一步檢查總線接口電纜與配線架上業(yè)務(wù)接口對應(yīng)連接關(guān)系是否與其他通道不一致;
④進行傳輸試驗,觀察數(shù)據(jù)傳輸是否正常,確保措施有效。
近幾年來,隨著大家對同步數(shù)據(jù)接口時序關(guān)系重要性認識的深入,新研制設(shè)備在執(zhí)行接口規(guī)范方面有了明顯進步,從而保證了同步數(shù)據(jù)接口時序關(guān)系符合標(biāo)準的要求,在這種情況下,將傳輸平臺V.35通道采用沿設(shè)置為可選,在設(shè)備安裝階段為接口調(diào)試帶來了方便,但當(dāng)接口連接關(guān)系確定后,該參數(shù)的變化也成為改變接口狀態(tài)的隱患。因此,接口調(diào)試完成和連接關(guān)系確定后,應(yīng)固化V.35通道采用沿、接收時鐘模式和發(fā)送時鐘模式等狀態(tài)設(shè)置,防止系統(tǒng)重啟數(shù)據(jù)丟失或誤操作等引起時序關(guān)系變化,當(dāng)有新設(shè)備接入時,按照《同步接口電路時序關(guān)系檢測方法及應(yīng)用》中介紹的方法對接口進行檢測和調(diào)整即可。
另外,針對傳輸平臺V.35通道無法接收DCE設(shè)備輸出的114,同時也無法向DTE設(shè)備提供114的實際,對于DTE設(shè)備需要使用114的場合,目前采取了從其輸出的TCK端口(引腳13、引腳5)并接的方式產(chǎn)生。而根據(jù)長期使用和測試發(fā)現(xiàn),傳輸平臺V.35接口的引腳14、引腳6也能夠輸出與引腳13、引腳5相同的信號(同相時鐘,即14-TCK-A,6-TCK+B),并得到了設(shè)計單位的確認。因此,當(dāng)DTE需要使用114時,建議從引腳14、引腳6輸出,并將該組引腳正式列入接口定義中。
傳輸平臺自投入運行以來,通過多次軟件升級和參數(shù)優(yōu)化,工作狀態(tài)日趨穩(wěn)定,其技術(shù)優(yōu)勢在應(yīng)用中也逐步得到體現(xiàn),但其接口不規(guī)范和技術(shù)狀態(tài)不統(tǒng)一,不僅增加了設(shè)備安裝調(diào)試的難度,也暴露出其質(zhì)量管理中存在的不足,應(yīng)引起研制單位的高度重視。
以上分析以多份傳輸平臺技術(shù)文件和調(diào)試記錄為依據(jù),為久而未決的傳輸平臺狀態(tài)調(diào)整工作提供了解決思路。在2009年部門組織的通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口狀態(tài)清查中,根據(jù)上述分析,對船載中心計算機經(jīng)傳輸平臺V.35通道與DDN連接的接口關(guān)系進行了調(diào)整,通過測試進一步驗證了分析的正確性,從而為下一步傳輸平臺狀態(tài)統(tǒng)一奠定了堅實基礎(chǔ)。
[1]ITU-T V.24-200002-I,DTE與DCE之間的接口電路定義表[S].國際電信聯(lián)盟標(biāo)準.
[2]林習(xí)良,董杰,席震東.同步接口電路時序關(guān)系檢測方法及應(yīng)用[J].海上測控與管理,2007(3):15-20.