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1緒論

線路倍增設(shè)備是針對無線傳輸信道容量有限，帶寬不足而設(shè)置的。它可大大提高無線傳輸信道的傳輸容量，使寶貴的無線信道資源得到充分利用，可有效解決無線傳輸瓶頸問題。本文對線路倍增設(shè)備的技術(shù)體制進(jìn)行了詳細(xì)闡述、對語音編碼的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了簡單介紹；對線路倍增設(shè)備的組成、功能進(jìn)行了介紹。對信元總線交換、中繼接口單元、承載接口單元的工作過程及實現(xiàn)方式進(jìn)行了詳細(xì)描述。完成了能實現(xiàn)倍增增益為6的線路倍增設(shè)備。

2設(shè)備基本組成及工作流程

2.1設(shè)備的組成

系統(tǒng)要求線路倍增設(shè)備(以下簡稱DCME)支持中繼134路，承載134路，l9英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱，高度不大于Iu。小型化必須解決結(jié)構(gòu)問題、供電問題，合理劃分硬件模塊，采用高度集成的芯片。經(jīng)過多方調(diào)研、論證，設(shè)備功能模塊劃分如下：

1)中繼接口單元(以下簡稱TcU)

每個中繼接口單元支持1路El接口，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中和STM交換機(jī)連接，完成如下功能：完成El成幀器；G729話音壓縮；密話席暗脯內(nèi)數(shù)據(jù)檢測；微信元打拆包；信元打斥包；．信元去抖動；TCU側(cè)信元總線接口。

2)承載接口單元下簡稱Bcu)

每個承載接口單元支持4路Eh接口，在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中和戶JM交換機(jī)連接，完成如下功能：BCU側(cè)信元總線接口；信元緩存；信元到無線信元或標(biāo)準(zhǔn)信元的變換；RS編解碼；無線信元接口或標(biāo)準(zhǔn)信元接口；MPC860處理器。

3)背板單元

完成中繼接口單元和莉戰(zhàn)接口單元信元總線、HDLC通信、時鐘傳輸?shù)裙δ堋?/p>

4)電源單元

每臺設(shè)備配置有4塊TCU、1塊BCU、兩塊背板、1塊電源模塊及1個直流電源濾波器和1個交流電源濾波器。

2.2設(shè)備的基本工作過程

定義從中繼接口單~fcu)到承載接口單元(Bcu)的方向為發(fā)送方向；從承載接口單元(BC到中繼接口單~frcu)的方向為接收方向。在發(fā)送方向，從STM交換機(jī)過來的El信號經(jīng)過TCU板的E1接口電路，完成El成幀功能，成幀后的數(shù)據(jù)送入FPGA，經(jīng)FPGA進(jìn)行時序調(diào)整后送給語音編解碼芯片AC48105，MPC860從AC48105讀取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行AALZ適配，產(chǎn)生微信元，再將微信元合成信元后，寫入FPGA，再通過信元總線接口傳送給BCU模塊；通過信元總線接口送給BCU模塊的信號，首先進(jìn)^BCU模塊的FP’GA及其緩存RAM中，再由FPGA定時掃描監(jiān)視其狀態(tài)，有數(shù)據(jù)時讀取、緩存，根據(jù)信頭信息寫入不同的緩存區(qū)，每一個承載接口對應(yīng)一個緩存區(qū)，故共有4個緩存區(qū)。MPC860通過FPGA和信元總線連接，且被設(shè)定為主方式，主處理器可以發(fā)起到各個信元接口的測試。

3信元總線交換技術(shù)研究

3．1發(fā)送方向接口時序分析

UTOPIALEVELZ發(fā)送接口包括如下信號：TxDatat7二01：字節(jié)寬度的數(shù)據(jù)信號，由ATM層傳送到物理層。Txsoc：信元起始信號，當(dāng)TxData上出現(xiàn)信元的第一個有效字節(jié)時，由ATM層把Txsoc置為高電平。TxEnb*：傳輸使能信號，T火Data上包含有效信元數(shù)據(jù)時，由ATM層把TxEnb*置為低電平。TxFul廠I''''xclav滿，信元可用信號，對于字節(jié)級流控制，Tx—Ful*是物理層發(fā)向ATM層的低電平信號，表明物理層最多還能接納4個字節(jié)。對于信元級流控制，TxClav由物理層發(fā)向ATM層，置高表示物理層可以接收一個完整的信元。TxC玫：時鐘信號，ATM層發(fā)向物理層的數(shù)據(jù)傳輸／同步時鐘。TxAddI{4=o]：地址信號，是ATM層發(fā)向MpHY層的5位信號，用以選擇MPHY端口。

3．2接收方向接口時序分析

uT0PIALEVELZ接收接口包括如下信號：RxData[7=0]：字節(jié)寬度的數(shù)據(jù)信號，由物理層傳到ATM層。RxS0c：信元起始信號，高電平有效，表示信元的第—個數(shù)據(jù)已經(jīng)出現(xiàn)。RxEnb*：傳輸使能信號，RxData上包含有效數(shù)據(jù)時，由ATM層把TxEnb*置為低電平。RxEmptyr術(shù)／七Clav：空信元可用信號，對于字節(jié)級流控制，Rx—Empty*是物理層發(fā)向ATM層的低電平信號，表明物理層已經(jīng)沒有有效數(shù)據(jù)發(fā)送。對于信元級流控制，RxClav由物理層發(fā)向ATM層，置高表示物理層有—個完整的信元傳輸給ATM層。RxClc時鐘信號，ATM層發(fā)向物理層的數(shù)據(jù)傳輸，同步時鐘。RxAddr[4二0]地址信號，是ATM層發(fā)向MPHY層的5位信號，用以選擇MPHY端口。另外還有兩個可選信號：Rxprty用于奇偶校驗，R火Re介為同步設(shè)置。

4硬件設(shè)計與實現(xiàn)

4．1中繼接口單元的設(shè)計與實現(xiàn)

4．1．1TCU基本工作過程在發(fā)送方向，MPC860從AC48105或PM4351讀取數(shù)據(jù)，先組裝成微信元，再把微信元組裝成信元，存入雙口RAM，最后將信元通過信元總線接口發(fā)送到BCU板和其它TCU板；在接收方向，通過信元總線接口接收從BCU板或其它TCU板來的信元，解析信元頭取出端口號和VCI值，比較和本TCU的收端口號和收VCI值是否相同，如果不相同則丟棄該信元，如果相同則存入雙口RA初，MPC860從雙口RAM讀取信元，再拆裝為微信元，最后恢復(fù)成所需的數(shù)據(jù)包格式，并傳給AC48105或PM4351。

4．1．2TCU詳細(xì)工作過程在發(fā)送方向，TCU的E1幀接收器收到某一信道的信號后，對信號進(jìn)行靜音檢測f活動性檢測)、單音檢測(檢測到ZIOOHz單音，以判斷是否為帶內(nèi)數(shù)據(jù))，F(xiàn)PGA進(jìn)行密話檢測，有以下幾種結(jié)果：l1未占用，不做處理fAC48105工作在靜音模式下)；2馓活態(tài)+預(yù)指配信道：無論何種業(yè)務(wù)，直接AALZ適配，透傳64kb污，將AC48設(shè)置為透傳模式，與MPC860交換數(shù)據(jù)；3)激活態(tài)+明話(非預(yù)指配)：進(jìn)行G729CS—CELP壓縮編碼，AAIJZ適配此狀態(tài)為信道激活后的默認(rèn)狀態(tài)；4撇活態(tài)+密話#預(yù)指配)：8取1，AAIJz適配密話檢測由TCU板PFGA檢測，MPC860定時(5ms1讀取FPAG內(nèi)的密話檢測結(jié)果，密話經(jīng)AC48105透傳，與MPC860交換數(shù)據(jù)。密話檢測部分下邊有詳細(xì)介紹；5)激活態(tài)+帶內(nèi)數(shù)據(jù)}預(yù)指配解調(diào)出數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)落地)，再AALZ適配，內(nèi)數(shù)據(jù)由AC48105檢測，自動完成帶內(nèi)數(shù)據(jù)的解調(diào)過程。

4.2承載接口單元的設(shè)計與實現(xiàn)

4．2．1BCU基本工作過程

在發(fā)送方向，通過信元總線接口接收TCU板來的信元，送給雙口RAM緩存，無線信元接口再從雙口RAM中讀取信元，并且完成RS編碼、信元到G704幀的映射等功能。在接收方向，如果是無線信元接口則完成：從承載幀中提取數(shù)據(jù)，經(jīng)Rs解碼，恢復(fù)信元，如果是標(biāo)準(zhǔn)信元接口則完成信元定界及恢復(fù)信元，無線信元接ts1或標(biāo)準(zhǔn)信元接13恢復(fù)的信元寫入雙口RAM。信元總線接口從雙口RAM讀取信元，傳送給TCU板。承載接口單元完成信元總線仲裁、承載接El級聯(lián)等功能。

4．2．2BCU單元組成

承載接口單元包括信元總線接口、信元總線仲裁、信元緩存、信元到無線信元或標(biāo)準(zhǔn)信元的變換、Rs編解碼、無線信元接13、MPC860處理器等。承載接口單元包括信元總線接口、信元總線仲裁、信元緩存、信元到無線信元或標(biāo)準(zhǔn)信元的變換、Rs編解碼、無線信元接口都用FPGA實現(xiàn)，F(xiàn)PGA選用ALTERA公司的EP2530F484C5；承載側(cè)接口電路選用PM4354；CPU選用MPC860，完成HDLC控制器、設(shè)備維護(hù)等功能。

5結(jié)論

本文研究了信元總線交換以及級聯(lián)技術(shù)，對設(shè)備的組成及工作過程進(jìn)行了詳細(xì)描述，提出了設(shè)備小型化的線路倍增設(shè)備的實現(xiàn)方法，信元總線交換以及級聯(lián)的實現(xiàn)方法。本設(shè)備是某大型通信系統(tǒng)的一個重要組成部分，設(shè)備的穩(wěn)定性也需要在系統(tǒng)中進(jìn)行長時間的考核。