SDH光接口板是程控交換機很重要的部件之一,其主要有三個特點,同步復用、光接口與強大的網(wǎng)管能力,隨著現(xiàn)代電信網(wǎng)絡的飛速發(fā)展,同步數(shù)字傳輸體系SDH已經(jīng)成為當前電信網(wǎng)的主導傳輸機制,以SDH為承載基礎的傳送網(wǎng)也逐漸成為通信網(wǎng)建設的主導方向。對當前電信運營商而言,SDH光接口板是最根本的基礎設施之一。
SDH標準的優(yōu)點
SDH光接口板主要有三條特點:同步復用、標準程控交換機光接口和強大的網(wǎng)管能力。為了使程控交換機能夠在公共傳輸網(wǎng)上傳輸信號,程控交換機光接口為此提供了一個標準的光信號,通過光纖傳輸,與其他終端互聯(lián),這樣各個終端的協(xié)議不必統(tǒng)一。同時,由于光纖通信的網(wǎng)絡容量大、速度快、性能好,其廉價的通信、優(yōu)良的帶寬特性正使之成為電信網(wǎng)的主要傳輸手段。
由于用一個光接口代替了大量的電接口,因而通過SDH所傳輸?shù)臉I(yè)務信息,可以不必經(jīng)過常規(guī)準同步系統(tǒng)所具有的一些中間背靠背電接口,而直接經(jīng)光接口通過中間節(jié)點,省去了大量相關電路單元和跳線光纜,使網(wǎng)絡可用性和誤碼性能都得到改善。
SDH信號結(jié)構(gòu)的設計已經(jīng)考慮了網(wǎng)絡傳輸和交換應用的最佳性,因而在電信網(wǎng)的各個部分(長途、中繼和接入網(wǎng))中都能提供簡單、經(jīng)濟和靈活的信號互連及管理,使得傳統(tǒng)電信網(wǎng)各個部分的差別正在漸漸消失,彼此的直接連接變得十分簡單和有效。
設計與實現(xiàn)
內(nèi)置式SDH光中繼接口板(以下簡稱SDH光接口板)為交換設備提供STM-1速率的光接口,工作于終端復用器TM模式,用作緊湊型的內(nèi)置SDH光傳輸系統(tǒng)。能夠靈活地上下2M業(yè)務,支持最多上下全部63個2M業(yè)務,所有業(yè)務通過8M H-MVIP(High Density Multi-Vendor Integration Protocol,多廠家集成協(xié)議)總線與系統(tǒng)的交換網(wǎng)絡相連。
設計原理
設計采用了ITU-T G707標準中的子復用結(jié)構(gòu),正好實現(xiàn)從E1鏈路到STM-1幀的轉(zhuǎn)換。SDH光接口板為數(shù)字中繼處理機及接口板,它是下掛在主處理機下的一種子處理機,在系統(tǒng)中可根據(jù)網(wǎng)上要求配置多塊,各自獨立工作。SDH光接口板單板為交換系統(tǒng)提供標準155M SDH光接口,并支持單板最多上下63個2M業(yè)務,提供RS232接口用于調(diào)試,提供與主處理機的共享信箱,實現(xiàn)主處理機與SDH光接口板處理機之間的通信。
SDH光接口板將來自于光纖的光信號經(jīng)光收模塊完成光/電變換后轉(zhuǎn)換為155M/s的差分信號,再對輸入信號進行時鐘恢復和數(shù)據(jù)的提取、串/并變換、解擾碼、段開銷處理及B1、B2的計算,高階通道開銷處理。然后將接收信號中的VC-4凈荷輸出,從VC-4凈荷中提取2M業(yè)務信號,進行成幀處理及2M鏈路的交叉調(diào)整后驅(qū)動上背板。同樣,來自背板的HMVIP信號經(jīng)過驅(qū)動后首先進行2M鏈路的交叉調(diào)整,然后進行成幀處理和映射到VC-4中,加上開銷字節(jié)、指針處理,由光發(fā)模進行電/光變換后發(fā)送出去。
硬件設計
SDH光接口板單板包括8個模塊:CPU及控制模塊,共享信箱模塊,光電/電光轉(zhuǎn)換模塊,開銷指針處理模塊,E1映射、解映射、成幀及鏈路交叉網(wǎng)絡模塊,背板驅(qū)動電路模塊,時鐘模塊,電源模塊。
CPU及控制模塊:該模塊圍繞CPU構(gòu)成,主要功能是實現(xiàn)對整個單板的控制。該模塊包含MC68360(高檔單片機)、RS232(串口)、29F040(FLASH)、HM628512FP(RAM)、MAX3064(EPLD)、ACEXEP1K30(FPGA)、74HCT245(總線驅(qū)動器)。
共享信箱模塊:該模塊為單板與MP之間提供一個大小為16K的雙端口RAM作為共享信箱。
光電/電光轉(zhuǎn)換模塊: 該模塊將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號送給PM5342,同時將從PM5342來的電信號轉(zhuǎn)換為光信號。
開銷指針處理模塊: 該模塊主要有STM-1的再生段開銷、復用段開銷、高階通道、低階通道開銷和高階、低階指針。
E1映射、解映射、成幀及鏈路交叉網(wǎng)絡模塊: 該模塊主要完成映射、解映射、成幀及鏈路交叉的工作,即完成完成映射/解映射的2M業(yè)務信號與背板鏈路之間的靈活交叉以及從一個155M的63各2M中任意選擇部分2M業(yè)務上下。
背板驅(qū)動電路模塊:背板驅(qū)動電路是程控交換機光接口板單板與04交換機的接口電路,完成背板信號與本板信號之間的隔離和驅(qū)動。
時鐘模塊:時鐘模塊主要完成為本板提供19.44M的SDH工作時鐘的功能,該時鐘同時就是本板光口的發(fā)送時鐘。
電源模塊:單板的電源來自背板的5V,而本單板上還用到了3.3V、2.5V及1.8V的芯片,所以電源模塊的功能是完成5V到3.3V、2.5V及1.8V的轉(zhuǎn)換。本單板采用1個2mmA和1個2mmB插座與背板相連,背板為單板提供時序信號、控制信號、地址信號、數(shù)據(jù)信號、板位識別信號 、程序加載鏈路、 +5V電源及RS-232串口。單板為背板提供8Mbit/s的H-MVIP鏈路,A和B兩路外部時標。為了實現(xiàn)單板與主機之間的通信,本設計中使用了一個雙端口RAM作為共享信箱。
軟件設計
軟件的設計采用68K系列單片機的匯編語言,主要分為兩個部分:ROM程序的設計以及RAM程序的設計。
ROM程序
主要完成對CPU的初始化, 包括建立與外部通信的通道(包括串口和HDLC通道);對外圍器件的檢測;RAM程序的加載。ROM程序分為引導和調(diào)試程序,引導程序位于flash中,用于單板的上電復位。68360CPU上電時自動從0地址處取系統(tǒng)堆棧值SSP和PC值,完成CPU初始化、ROM、RAM、DRAM的測試及專用芯片初始化、專用芯片的測試、HDLC環(huán)回測試,并打印測試結(jié)果,完成引導功能。
另外,按下單板上手動ABORT按鈕即可進入68K提供的編程和操作環(huán)境TUTOR,在TUTOR下可實現(xiàn)監(jiān)控/調(diào)試,匯編/反匯編,程序輸入,I/O控制等功能。單板調(diào)試程序起始地址是000,在TUTOR下輸入 G 40000可進入調(diào)試程序。單板調(diào)試程序為單板在生產(chǎn)中提供工藝檢測方法和手段,基于人機對話模式,CPU通過串口接收鍵盤輸入,調(diào)試程序根據(jù)鍵盤輸入跳轉(zhuǎn)到相應的流程。