CN113438012A - 一种基于vpx架构的多信道卫星通信装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种VPX架构的多信道卫星通信装置，属于卫星通信技术领域。该装置包括交换单元、接入控制单元、频谱检测单元、时钟模块和6个调制解调单元；其采用基于VPX架构互联的SRIO接口、RS485控制总线和IP数据总线等接口,支持频谱监测，网管代理功能，支持多信道热备份功能，支持CDMA、FDMA等多种卫星通信体制。本发明集成于一个标准8U机箱内，适用于地球站、舰载、车载等各种复杂环境下的多信道卫星通信。本发明的优点在于：标准化、通用化、集成化程度高、稳定可靠、操作便捷、可扩展能力强。

Description

一种基于VPX架构的多信道卫星通信装置
技术领域
本发明涉及到卫星通信技术领域，特别涉及一种基于VPX架构的多信道卫星通信装置。
背景技术
卫星通信具有一站多机、装置复杂等特点，现有卫星通信装置大多仅支持一对一的通信方式，在解决一站多机传输需求时，需配置多台业务接入装置、信道传输装置以及频谱监测装置和网管处理装置。设计和实现低成本、高可靠性、通用化、高集成的多信道卫星通信装置成为用户的迫切需求。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种基于VPX架构的多信道卫星通信装置。该装置对各模块进行进行同一配置管理，极大提高了硬件平台的复用程度，从而实现了集成化和通用化。
为了实现上述目的，本发明所采取的技术方案为：
一种基于VPX架构的多通道卫星通信装置，包括交换单元和接入控制单元，还包括频谱检测单元、调制解调单元组和时钟模块；所述调制解调单元组包括6个调制解调单元；
每个调制解调单元的第一引脚均连接在接入控制单元的第三引脚，用于传输链路数据；每个调制解调单元的第二引脚均连接在接入控制单元的第四引脚，用于传输所述链路数据的备份；
每个调制解调单元的第三引脚和频谱检测单元的第三引脚均连接在时钟模块的第二引脚上，用于接收基准时钟信息；每个调制解调单元的第三引脚和时钟模块的第一引脚连接在交换单元的第二引脚，用于传输RS485全双工监控数据；
所述接入控制单元的第五引脚和频谱检测单元的第一引脚均与交换单元的第一引脚连接，用于传输频谱检测信息；
每个调制解调单元的第五引脚分别与外部对应的中频发接口连接；每个调制解调单元的第六引脚和频谱检测单元的第二引脚分别与外部对应的中频收接口连接。
进一步的，还包括用于提供工作电压的两个并联的电源模块，两个电源模块的第一引脚均与交换单元的第二引脚连接，用于传输RS485全双工监控数据；所述电源模块的第四引脚与外部电源接口连接。
进一步的，还包括用于实现数据互联和总线传输的母板单元和用于提供网管信息接入的主控单元；所述母板单元的对内一侧设有主控单元接口、交换单元接口、接入控制单元接口、6个调制解调单元分别对应的接口、两个电源模块分别对应的接口、时钟模块、频谱检测单元；母板单元的对外一侧设有2个外部千兆以太网接口、6个外部中频发接口、7个外部中频收接口、1个外部电源接口、2个外部千兆以太网接口。
本发明采取上述技术方案所产生的有益效果在于：
1、本发明更加标准化、通用化、集成化，其采用标准RS485控制总线，通过接入控制单元模块对各个模块进行统一配置管理，同时收集各单位模块的健康状态，方便用户了解设备综合状态。
2、本发明采用母板单元传输高速SRIO数据、IP数据、监控数据、各个单元板卡高速时钟等，实现了对传统板卡各个功能单元的分解，单独形成硬件模块，使终端在不同应用场景下各模块可加载不同的软件，终端可配置不同数量的调制解调单元，极大提高了硬件平台的复用程度，从而实现了集成化和通用化。
附图说明
图1是本发明实施例的原理框图。
具体实施方式
下面，通过具体实施方式对本发明内容作进一步的阐明。当然，描述下列具体实施方式只为示例本发明的不同方面的内容，而不应理解为限制本发明范围。
一种基于VPX架构的多通道卫星通信装置，包括交换单元和接入控制单元，还包括频谱检测单元、调制解调单元组和时钟模块；所述调制解调单元组包括6个调制解调单元；
每个调制解调单元的第一引脚均连接在接入控制单元的第三引脚，用于传输链路数据；每个调制解调单元的第二引脚均连接在接入控制单元的第四引脚，用于传输所述链路数据的备份；
每个调制解调单元的第三引脚和频谱检测单元的第三引脚均连接在时钟模块的第二引脚上，用于接收基准时钟信息；每个调制解调单元的第三引脚和时钟模块的第一引脚连接在交换单元的第二引脚，用于传输RS485全双工监控数据；
所述接入控制单元的第五引脚和频谱检测单元的第一引脚均与交换单元的第一引脚连接，用于传输频谱检测信息；
每个调制解调单元的第五引脚分别与外部对应的中频发接口连接；每个调制解调单元的第六引脚和频谱检测单元的第二引脚分别与外部对应的中频收接口连接。
进一步的，还包括用于提供工作电压的两个并联的电源模块，两个电源模块的第一引脚均与交换单元的第二引脚连接，用于传输RS485全双工监控数据；所述电源模块的第四引脚与外部电源接口连接。
进一步的，还包括用于实现数据互联和总线传输的母板单元和用于提供网管信息接入的主控单元；所述母板单元的对内一侧设有主控单元接口、交换单元接口、接入控制单元接口、6个调制解调单元分别对应的接口、两个电源模块分别对应的接口、时钟模块、频谱检测单元；母板单元的对外一侧设有2个外部千兆以太网接口、6个外部中频发接口、7个外部中频收接口、1个外部电源接口、2个外部千兆以太网接口。
下面为一具体实施例：
本实施例，主控单元的第一引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口C连接，第二引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口D连接，主控单元通过以太网接口C和D接收网管信息，进行网络资源的申请和释放等操作。
接入控制单元的第一引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口A连接，第二引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口B连接，接入控制单元通过以太网接口A和B接收链路信息和监控信息，对调制解调单元进行链路数据处理和监控信息处理。
第一调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口E连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口F连接；第二调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口G连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口H连接；第三调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口I连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口J连接；第四调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口K连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口L连接；第五调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口M连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口N连接；第六调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口O连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口P连接。
频谱监测单元的第二引脚通过母板单元与外部中频收接口Q连接，对接收频谱信息进行分析处理。
第一电源模块的第二引脚输出V1、第三引脚输出V2、均与各槽位的电源端连接；第二电源模块的第二引脚输出V1、第三引脚输出V2、均与各槽位的电源端连接；第一电源模块的第四引脚、第二电源模块)的第四引脚均与外部电源接口R连接，接收220V AC-+1 1 0 5％供电；其中V1和V2的数值不同。
交换单元的第一引脚与接入控制单元的第五引脚、频谱监测单元的第一引脚连接，传输频谱监测信息；
交换单元的第二引脚与第一调制解调单元的第三引脚、第二调制解调单元的第三引脚、第三调制解调单元的第三引脚、第四调制解调单元的第三引脚、第五调制解调单元的第三引脚、第六调制解调单元的第三引脚、时钟模块的第一引脚、第一电源模块12的第一引脚、第二电源模块的第一引脚连接，传输RS485全双工监控数据，监控数据的波特率为115200，可配置各调制解调单元的工作参数、时钟模块的基准频率、电源模块的输出控制；收集各调制解调单元、时钟模块、电源模块的工作状态和健康状态。
接入控制单元的第三引脚与第一调制解调单元的第一引脚、第二调制解调单元的第一引脚、第三调制解调单元的第一引脚、第四调制解调单元的第一引脚、第五调制解调单元的第一引脚、第六调制解调单元的第一引脚连接，传输A路链路数据；接入控制单元模块的第四引脚与第一调制解调单元的第二引脚、第二调制解调单元的第二引脚、第三调制解调单元的第二引脚、第四调制解调单元的第二引脚、第五调制解调单元的第二引脚、第六调制解调单元的第二引脚连接，传输B路链路数据，A路链路数据和B路链路数据互为备份。
时钟模块的第二引脚与第一调制解调单元的第四引脚、第二调制解调单元的第四引脚、第三调制解调单元的第四引脚、第四调制解调单元的第四引脚、第五调制解调单元的第四引脚、第六调制解调单元的第四引脚、频谱监测单元模块的的第四引脚连接，提供50MHz的基准时钟。
主控单元模块的第一引脚和第二引脚互为备份，提供网管信息接入的双备份；
接入控制单元的第一引脚和第二引脚互为备份，提供链路信息接入的双备份，第三引脚和第四引脚互为备份，提供链路信息传输的双备份；
第一调制解调单元、第二调制解调单元、第三调制解调单元、第四调制解调单元、第五调制解调单元和第六调制解调单元为整个设备提供4备2的信道备份工作方式，接入控制单元通过监控各调制解调单元模块的工作状态，配置各调制解调单元模块的在线参数，并在发生调制解调单元模块切换时对新上线调制解调单元进行工作参数重配置。
第一电源模块和第二电源模块为整个设备提供双电源备份，在正常状态下，两电源模块均降额输出，保证更长的工作寿命，在任一电源异常状态下，另一块电源模块自动满额输出，保证装置的正常运行。
参照图1，本发明专利由槽位1主控单元、槽位2交换单元、槽位3接入控制单元、槽位4第一调制解调单元、槽位5第二调制解调单元、槽位6第三调制解调单元、槽位7第四调制解调单元、槽位8第五调制解调单元、槽位9第六调制解调单元、槽位10频谱监测单元、槽位11时钟模块、槽位12第一电源模块、槽位13第二电源模块、母板单元和一个标准8U机箱组成。
主控单元的第一引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口C连接，第二引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口D连接，C、D共用连接器型号为YLB24N1219K；
接入控制单元的第一引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口A连接，第二引脚通过母板单元与外部千兆以太网接口B连接，A、B共用连接器型号为YLB24N1219K；
第一调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口E连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口F连接；第二调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口G连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口H连接；第三调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口I连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口J连接；第四调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口K连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口L连接；第五调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口M连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口N连接；第六调制解调单元的第五引脚通过母板单元与外部中频发接口O连接，第六引脚通过母板单元与外部中频收接口P连接；E、G、I、K、M、O使用连接器型号为TNC/SMA-KFKG，F、H、J、L、N、P使用连接器型号为SMA/SMA-KFKG。
频谱监测单元的第二引脚通过母板单元与外部中频收接口Q连接，连接器型号为SMA/SMA-KFKG；
第一电源模块的第四引脚、第二电源模块的第四引脚与外部电源接口R连接，连接器型号为YLDH20N1204J。
本实施例的槽位1主控单元、槽位2交换单元、槽位3接入控制单元、槽位4第一调制解调单元、槽位5第二调制解调单元、槽位6第三调制解调单元、槽位7第四调制解调单元、槽位8第五调制解调单元、槽位9第六调制解调单元、槽位10频谱监测单元模块、槽位11时钟模块、槽位12第一电源模块、槽位13第二电源模块均为6U标准VPX板卡，插头插座连接器型号依次为VPX-41Z8eIIJG8-A、VPX-41T8aAAAG8-A、VPX-41Z8eIIIJ8-A、VPX-41T8aAAAA8-A、VPX-41Z8eIIJD8-A、VPX-41T8aAAAD8-A、DP2AZJC1036-000、DP2ATJE1036-000。
整机采用标准8U机箱，420mm(宽度)*356mm(高度)*420mm(深度)不含面板及把手、电连接器，机箱采用全封闭的铝板拼装结构形式，由前面板、后面板、盖板、底板、电路板安装架等组成，机箱后面板安装有千兆以太网接口A航插、千兆以太网接口B航插、千兆以太网接口C航插、千兆以太网接口D航插，中频发接口E、G、I、K、M、O，中频收接口F、H、J、L、N、P、Q，外部电源接口航插R、接地柱、保险丝接口等，组装成本发明专利。

Claims (4)

1.一种基于VPX架构的多信道卫星通信装置，包括交换单元和接入控制单元，其特征在于，还包括频谱检测单元、时钟模块和6个调制解调单元。
2.根据权利要求1所述的一种基于VPX架构的多信道卫星通信装置，其特征在于，每个调制解调单元的第一引脚均连接在接入控制单元的第三引脚，用于传输链路数据；每个调制解调单元的第二引脚均连接在接入控制单元的第四引脚，用于传输所述链路数据的备份；
每个调制解调单元的第三引脚和频谱检测单元的第三引脚均连接在时钟模块的第二引脚上，用于接收基准时钟信息；每个调制解调单元的第三引脚和时钟模块的第一引脚连接在交换单元的第二引脚，用于传输RS485全双工监控数据；
所述接入控制单元的第五引脚和频谱检测单元的第一引脚均与交换单元的第一引脚连接，用于传输频谱检测信息；
每个调制解调单元的第五引脚分别与外部对应的中频发接口连接；每个调制解调单元的第六引脚和频谱检测单元的第二引脚分别与外部对应的中频收接口连接。
3.根据权利要求2所述的一种基于VPX架构的多信道卫星通信装置，其特征在于，还包括用于提供工作电压的两个并联的电源模块，两个电源模块的第一引脚均与交换单元的第二引脚连接，用于传输RS485全双工监控数据；所述电源模块的第四引脚与外部电源接口连接。
4.根据权利要求3所述的一种基于VPX架构的多信道卫星通信装置，其特征在于，还包括用于实现数据互联和总线传输的母板单元和用于提供网管信息接入的主控单元；所述母板单元的对内一侧设有主控单元接口、交换单元接口、接入控制单元接口、6个调制解调单元分别对应的接口、两个电源模块分别对应的接口、时钟模块、频谱检测单元；母板单元的对外一侧设有2个外部千兆以太网接口、6个外部中频发接口、7个外部中频收接口、1个外部电源接口、2个外部千兆以太网接口。
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