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[導(dǎo)讀]自六十年代引入T載波以來,T載波和E載波網(wǎng)絡(luò)走過了一個(gè)漫長的發(fā)展道路,今天,設(shè)計(jì)人員將會(huì)看到越來越多的功能被集成到T1/E1/J1單片收發(fā)器(SCT)內(nèi)。

自六十年代引入T載波以來,T載波和E載波網(wǎng)絡(luò)走過了一個(gè)漫長的發(fā)展道路,今天,設(shè)計(jì)人員將會(huì)看到越來越多的功能被集成到T1/E1/J1單片收發(fā)器(SCT)內(nèi)。大量功能的引入容易使設(shè)計(jì)人員產(chǎn)生困惑,本文介紹了設(shè)計(jì)中需要關(guān)注的重要性能。

1 T、E、J載波網(wǎng)絡(luò)

工作在1.544Mbps的T1是北美公共交換電話網(wǎng)絡(luò)(PSTN)數(shù)字復(fù)用傳輸T載波層的最低速率,它最初是專為傳輸數(shù)字化語音信號(hào)而設(shè)計(jì)的。T1利用脈碼調(diào)制和時(shí)分復(fù)用技術(shù)傳輸24路載波級(jí)語音信號(hào),稱為DS0。每路DS0或時(shí)隙可承載64kbps 的信息量。E1是歐洲數(shù)字傳輸格式,可承載32路語音,復(fù)用時(shí)鐘速率為2.048Mbps。

現(xiàn)在,T1、E1不僅可以傳輸語音信號(hào),還可用來傳輸數(shù)據(jù)或二者的組合。T1、E1傳輸線路已廣泛用于蜂窩基站、商務(wù)接入路由器和個(gè)人分支交換等。圖1給出了T1/E1/J1 SCT的典型功能框圖。而J1則是專用于日本的T1的變型。

2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 線路接口單元和成幀器

SCT的線路接口單元(LIU)是到銅纜環(huán)路的物理層接口,成幀器可以與從LIU接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行同步,并對LIU數(shù)據(jù)進(jìn)行格式化處理以便發(fā)送。一些SCT的優(yōu)勢在于LIU可同時(shí)提供短程和長程操作,這使得SCT能夠同時(shí)用于CSU(信道服務(wù)單元)/DSU(數(shù)據(jù)服務(wù)單元)的第一層數(shù)字信號(hào)交叉連接(DSX-1)。

在傳統(tǒng)的T1/E1/J1設(shè)計(jì)中,LIU和成幀器是獨(dú)立的IC,隨著超大規(guī)模集成技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)已可以將他們集成在單片IC之中,在SCT中需要核查的一個(gè)功能是在LIU與成幀器之間是否能夠直接接入信號(hào),以允許修改數(shù)據(jù)流或從外部信號(hào)源插入代碼。該功能的另一好處是能夠利用雙向碼流達(dá)到監(jiān)視的目的。

2.2 軟件可編程線路端接

在給定的T1/E1/J1設(shè)備內(nèi)部特性中,軟件可編程銅纜環(huán)路端接是非常有用的功能,Dallas半導(dǎo)體公司從DS2155 SCT開始,之后推出的IC均具備這一功能,工程師可以設(shè)計(jì)一個(gè)完備的T1/E1/J1板,以便在不增加任何外部元件的前提下,通過軟件改變銅纜環(huán)路所需要的線路終端匹配阻抗。目前,由于T1/E1/J1設(shè)備對成本的要求越來越苛刻,這一功能已經(jīng)成為設(shè)計(jì)的一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)。

圖1

    2.3 抖動(dòng)衰減器

T/E載波環(huán)路有時(shí)會(huì)出現(xiàn)瞬間的不同步,這種現(xiàn)象常常是由抖動(dòng)引起的,抖動(dòng)定義為參考時(shí)鐘頻率變化10Hz以上時(shí)相位變化的幅度。為保證系統(tǒng)的可靠性和時(shí)鐘的可重復(fù)性,最好選擇能夠在發(fā)送和接收通道提供抖動(dòng)抑制的SCT。此外,有些器件還提供了兩路抖動(dòng)抑制緩沖器,以適用于那些抖動(dòng)較大、要求高度可靠或要求較低響應(yīng)時(shí)間的應(yīng)用。

2.4 高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制

高級(jí)數(shù)據(jù)鏈路控制(HDLC)是ISO 7層模型的第2層處理類型,物理層鏈接的維護(hù)和質(zhì)量監(jiān)視是HDLC控制器的典型應(yīng)用,為了提高系統(tǒng)的適應(yīng)性,可選擇能夠分配單個(gè)或多個(gè)DSO或FDL位的HDLC控制器。

2.5 誤碼率測試電路(BERT)

通信信道一般都需要測試鏈路質(zhì)量的診斷工具,為此,大多數(shù)SCT包含有發(fā)送和接收BERT。設(shè)計(jì)時(shí)可以從發(fā)送端注入偽隨機(jī)數(shù)據(jù)模板至銅纜環(huán)路,然后由接收器BERT來同步該注入信號(hào)。BERT工作時(shí)會(huì)衰減信號(hào)或向銅纜環(huán)路注入噪聲,這有助于描述由SCT、銅纜環(huán)路和更高軟件層的性能。但如果BERT檢測到錯(cuò)誤狀態(tài),則可能需要對通信信道作進(jìn)一步研究或測試。

2.6 保護(hù)開關(guān)

考慮到T/E傳輸線提供的是至關(guān)重要的數(shù)據(jù),許多設(shè)計(jì)要求在銅纜環(huán)路不可靠或線卡終止工作時(shí)能夠提供一個(gè)備份方案。由于保護(hù)開關(guān)一般都允許備用的SCT在不丟失幀同步的條件下切換到線路上以替代失效的SCT,因此,許多芯片都能夠在不需要外部繼電器或開關(guān)的情況下提供該項(xiàng)功能。實(shí)際上,具有高阻輸入的接收器和具有三態(tài)輸出的LIU發(fā)送器都適合這種類型的應(yīng)用。

2.7 多端口密度

大多數(shù)T/E載波線卡采用多端口的原因之一是為了滿足1.544Mbps或2.048Mbps帶寬,這種情況下,T1、E1通常被綁定在一起或邏輯組合成一個(gè)單元。按照用戶的這一需求,新推出的SCT通常在單片封裝內(nèi)提供了多種端口密度。

2.8 低電壓供電

傳統(tǒng)的成幀器和LIU產(chǎn)品一般需要+5V供電。但為了保證低功耗需求,新推出的大多數(shù)產(chǎn)品采用3.3V單電源供電,但也容許5V的輸入/輸出接口。

 

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