CN1306362A - 多业务远端集成单元及其组网方法 - Google Patents

Abstract

本发明所述多业务远端集成单元(100)将业务接入设备(11)、传输设备(12)、电源设备(13)、环境监控设备(14)和配线架(15)集成在一个机架内,具有多业务处理能力、具备多种传输手段、能够非常灵活地组成各种复杂网络、并在母局极其方便地进行集中监控与操作维护、功能强大,成为交换机的一个新型远端用户单元,彻底解决了远端用户单元和接入网两种设备存在的问题,在实际应用中有明显的技术优势和经济效益。

Description

多业务远端集成单元及其组网方法

本发明涉及电信领域，具体涉及程控交换机、远端用户单元及SDH(同步数字系列)传输设备，更具体地说，涉及到集业务接入、SDH传输、电源、配线架、环境监控等设备于一体的兼有语音、数据和图像等综合业务处理能力的远端集成单元及其组网方法。

在电信网，尤其在农话网中，用户终端到交换机之间的线路通常被称作电信网的“最后一公里”。这段线路由于平均线路长，施工困难，致使线路投资很大，一般要占到总投资的30％左右，线路投资问题时常造成容量越来越大的大容量交换机有号无线，这一所谓的“最后一公里”已是整个电信网发展的最后瓶颈。

很长时间以来甚至包括现阶段，解决“最后一公里”这一瓶颈问题的最常见的方法是采用远端用户单元，也就是用中继线将交换机中的用户单元拉远，使其靠近某群用户，通过一定的集线比最大限度地减少用户线长度。该方法通常采用铜缆以点对点的PDH(准同步数字系列)方式将各远端用户单元与交换机组成一个星形网络，但随着农村“村村通话”的市场需求的扩大，远端用户单元将越来越多，交换机与远端用户单元之间的中继线路势必也越来越密集拥塞，线路成本仍然无法得以有效降低。同时，现有远端用户单元一般没有将电源、配线架集成起来，也没有环境集中监控设备，无法做到无人值守，远端用户单元的大量引入给网络运行与维护管理带来极大的不便。另外，电信业务的不断拓展对电信网络的宽带化、综合化也提出了越来越高的要求，传统的铜缆已难以满足用户对各种新业务，尤其是集话音、数据和图像于一体的综合业务的需求。因此，远端用户单元无法从根本上解决电信网“最后一公里”的瓶颈问题。

近两年，对“最后一公里”这一瓶颈问题又提出了另一种解决方法——综合业务接入网。这种网络由光网络单元ONU和光线路终端设备OLT组成，在光网络单元ONU和光线路终端设备OLT中内置了SDH等光传输设备，以实现光网络单元ONU与光线路终端设备OLT之间的光纤连接，能组成各种复杂的网络拓扑结构。光网络单元ONU一般放在用户集中地，如住宅小区、商贸小区、办公大楼、中心村庄等，主要负责用户所需业务的接入；光线路终端设备OLT是接入网的中心机架，一般放在机房内，一端通过内置的光传输设备与光网络单元ONU相连，另一端用E1中继线与交换机相连。在光线路终端设备OLT与交换机之间通过开放的V5接口，将光网络单元ONU所接入的用户业务最终接入到公共电话网PSTN上。接入网设备通过V5接口与交换机相连，其网络设备独立于交换机，接入网也有自己的网管系统，其所属设备的维护集中到光线路终端设备OLT的操作维护模块OAM上，操作维护模块OAM上的操作维护系统需经Q3接口与本地网管中心相连，通过相应的协议转换纳入当地网管。实质上，接入网是通过光传输设备和光网络单元ONU的业务接入单元将交换机用户单元的功能拉远，使语音等业务信号由局用交换机经光纤延伸到工商业区、居民小区及偏远乡村，但将包括用户在内的接入网系统的操作维护则集中到光线路终端设备OLT上。由于采用了SDH同步数字的光传输技术，接入网设备具有强大而灵活的组网能力，一个光线路终端设备OLT可连接多个光网络单元ONU，在用户较集中的地方放置一个光网络单元ONU，并铺设一条光纤到接入网的某一已有光网络单元ONU或光线路终端设备OLT，就可将用户的业务接入到交换机上。另外，接入网设备还将一次电源、二次电源、蓄电池、配线架、环境监控等设备集成在光网络单元ONU机架内，并在光线路终端设备OLT上实行集中监控。

接入网采用上述网络体系后，在窄带语音业务上最终所完成的功能与交换机的远端用户单元类似，对解决“最后一公里”问题提供了一种行之有效的方法。但接入网设备在实际应用中，也存在不少问题，主要表现在：1．交换机和接入网各有自己的操作维护系统，用户既要维护交换机侧的数据，又要维护接入网侧的数据，并由人工确保两侧的数据一致，增加了维护的复杂性；2．接入网的所有设备不附属于交换机，不由交换机的操作维护系统管理，在光线路终端设备OLT上有自己的操作维护系统。若本局有多个交换模块带有接入网，且各交换模块相距较远的话，则分布在各个光线路终端设备OLT上的网管系统需要通过DDN专线、X.25或Q3接口才能送母局集中网管，无法做到真正意义上的无人值守，这给操作维护带来极大的不便；3．引入接入网，不但需要用于接入业务的光网络单元ONU，还需要用于连接交换机的光线路终端设备OLT及后台网管系统，设备繁琐、复杂；4．在接入网中，光网络单元ONU上的用户呼叫需要经过光线路终端设备OLT这一中间设备，再通过交换机和光线路终端设备OLT之间的V5接口才能完成。由于V5协议不是非常完备，不同厂商对协议的理解可能有所不同，中间环节和协议接口的增多使系统的可靠性难以得到保证；5．在接入网中，112测试也存在不少问题。对于光网络单元ONU上的用户来讲，先要由交换机112申告台受理，再通过V5接口转发给接入网的112申告台，由接入网对用户进行测试，而且只能测外，不能测内，测试过程繁琐，故障不易准确定位；6．光网络单元ONU只提供业务接入的接口，本身不具备任何业务处理能力，在传输系统发生故障时，本光网络单元ONU的所有用户均不能呼叫，即使本光网络单元ONU内部的用户也无法相互呼叫，整个光网络单元ONU将完全处于瘫痪状态。

如前所述，不论是远端用户单元还是接入网设备，都不能很好地解决“最后一公里”的问题，因此迫切需要能提出一种类似于接入网、但又必须属于交换机的附属设备。

本发明的目的在于提供一种多业务远端集成单元，它把业务接入设备、传输设备、电源设备、环境监控设备和配线架等集于一体，同时提供语音、数据、图像、租用专线等综合业务，具有灵活的组网能力，并与交换机融为一体。

本发明的目的还在于提供所述多业务远端集成单元的组网方法。

为达到上述目的，本发明所述的多业务远端集成单元包括业务接入设备、配线架，其特征在于：它还包括传输设备、电源设备和环境监控设备；所述电源设备为所述业务接入设备、所述传输设备、所述环境监控设备提供电源，所述环境监控设备对所述电源设备和所述配线架进行监测与控制，所述传输设备为所述业务接入设备提供传输手段；所述多业务远端集成单元由所述业务接入设备和所述传输设备连接到交换机上。

所述业务接入设备包括模拟用户板、数字用户板、用户单元处理板、用户测试板、数字中继板或光中继板；

所述模拟用户板用于提供普通的语音业务；所述数字用户板用于提供2B+D的ISDN业务；所述模拟用户板和所述数字用户板可以混插，所有用户板共用一块用户单元处理板，作为交换模块的一个用户单元；

所述用户单元处理板与所述环境监控设备进行通信，负责监控消息的转发；所述用户测试板用于112测试和提供双音多频收号器和各种音信号资源；

所述数字中继板或光中继板，用于实现所述多业务远端集成单元与交换机交换模块的连接；所述数字中继板还可用于提供30B+D的ISDN业务。

所述传输设备是一个内置的同步数字序列STM-1光传输设备，同时处理4个方向的光信号，在任意一个光方向上能上下32条2M电信号；其上下电路的数据配置由交换机的数据库自动生成，不需要人工操作，光时隙配置根据最大节约原则的算法自动生成；

所述传输设备用于实现所述多业务远端集成单元的传输与组网，同时还提供E1租用线、n×64Kbps的DDN业务、10M/100M以太网接口，并为ATM、帧中继FR、IP路由器等宽带业务提供传输接口；

所述传输设备利用STM-1再生段中的D1、D2、D3开销字节构成数据通信通道DCC，实现相邻多业务远端集成单元中的传输设备之间的通信，在TCP/IP协议下，完成整个网络传输设备之间的相互通信，并且可以在交换机的后台网管系统上，对所有多业务远端集成单元中的传输设备进行操作维护；

所述传输设备利用STM-1再生段中的E1、E2开销字节构成勤务通道，实现点对点的点呼、一点对多点的群呼和所有站点间的全呼等勤务电话功能。

所述电源设备包括两个单体电源、蓄电池和二次电源；

所述单体电源包括输入交流配电模块、AC/DC功率变换模块、直流配电模块、电池保护模块、均流控制模块和监控模块，用于在运行过程中检测蓄电池的有关参量，控制与管理蓄电池；

所述单体电源在面板上有液晶显示器LCD以显示电源参数；所述单体电源与所述环境监控设备之间通过RS232串口通信在后台网管系统上完成对所述电源设备的监控；

所述两个既是负荷分担又用于主备份的单体电源将输出电压接在一起供给二次电源；

所述蓄电池为-48V的蓄电池组，并受所述单体电源的控制；蓄电池组采用恒压限流的方式进行充电，充电电压在54V-67.2V之间，放电的最低电压为43.2V；

所述二次电源为所述业务接入设备、所述传输设备提供电源，其状态由所述环境监控设备来监控。

所述环境监控设备包括监控所述二次电源、所述配线架的单板监控模块、监控所述单体电源的电源监控模块和监控环境参数的环境监控模块；

还包括通信模块，通过与所述业务接入设备中的所述用户单元处理板之间的2M HDLC通信链路，将监控到的信息传给所述用户单元处理板，由所述用户单元处理板转发至交换机的后台告警系统，并且在发生故障时进行声光告警；在交换机的后台，也可沿着该通道，对所述多业务远端集成单元的电源、蓄电池、机架风扇进行操作与控制；

在所述多业务远端集成单元采用PDH传输的方式下，所述环境监控设备采用紧耦合方式锁定从所述数字中继板或所述光中继板来的时钟，为整个多业务远端集成单元提供系统时钟。

所述配线架包括多功能配线架和光/数字配线架，所述多功能配线架包括用户电缆配线架、数据用户配线架；所述用户电缆配线架配有保安器；所述光/数字配线架配有16-24芯光缆配线盘、熔结盘及法兰盘等；所述配线架的工作状态由所述环境监控设备监控。

所述多业务远端集成单元同时提供PDH和SDH两种组网方法：一种是通过所述数字中继板或光中继板，用标准2M E1中继线或8M/32M光中继线，以点对点的PDH方式与交换机组成星型网络；

一种是通过所述传输设备4个方向的光信号在虚容器VC-4、VC-12级别上的交叉连接，组成星型、环型、链型、树型、T型、十字型及其组合而成的网状网。

为实现交换机的后台操作维护系统对各个多业务远端集成单元都能进行集中监控和操作维护，在所述用户单元处理板与所述环境监控设备之间有一条专用的HDLC通信链路，利用交换机原有操作维护系统的通信信道和所述用户单元处理板对多业务远端集成单元中的电源设备、配线架及环境参数进行实时监控，并对电源设备、机架风扇进行控制；

所述多业务远端集成单元在采用SDH组网方法时，在交换机与所述多业务远端集成单元中的传输设备之间有一条专用的HDLC通信链路，而各多业务远端集成单元内的传输设备之间通过其自身的DCC通道在TCP/IP协议下构造出一个互连网络，使得后台操作维护系统、交换机和各个多业务远端集成单元内的传输设备之间可以互相转发各种消息，实现后台维护系统对所有多业务远端集成单元内的传输设备进行状态监控与操作维护。

下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明所述多业务远端集成单元的工作原理及组网方法。

图1是本发明的组成模块及相互间的关系示意图；

图2是进行操作维护时本发明各组成模块间的信息流程图；

图3是本发明的一个应用例的机架结构；

图4是采用PDH方式传输时本发明各个设备之间的相互关系和工作原理示意图；

图5是采用SDH方式传输时本发明各个设备之间的相互关系和工作原理示意图；

图6是传输设备12的外围接口示意图；

图7是传输设备12的内部单板和插件的示意图；

图8是环境监控设备14的组成和工作原理的示意图；

图9是电源设备13的组成及相互关系的示意图；

图10是利用本发明组成星型网络的实施例；

图11是利用本发明组成链网的实施例；

图12是利用本发明组成十字网络的实施例；

图13是利用本发明组成环网的实施例；

图14是利用本发明组成相切环网的实施例；

图15是利用本发明组成相交环网的实施例；

图16是利用本发明组成环、链组合网络的实施例；

图17是利用本发明组成网状网的实施例；

图1给出了本发明的组成及相互间的关系。本发明所述多业务远端集成单元100包括业务接入设备11、传输设备12、电源设备13、环境监控设备14和配线架15；电源设备13为业务接入设备11、传输设备12、环境监控设备14提供电源，环境监控设备14对电源设备13和配线架15进行监测与控制，传输设备12为业务接入设备11提供传输手段；整个多业务远端集成单元100由业务接入设备11和传输设备12连接到交换机上。

图2示出本发明进行操作维护时的信息流程。多业务远端集成单元100内的电源设备13和环境参数由环境监控设备14监测与控制，再由业务接入设备11中的用户单元处理板SP上报给交换机的后台维护系统，而传输设备12的状态信息则通过其自身的DCC通道上报给交换机的后台维护系统。

图3示出本发明的一个应用例的机架结构，可以看到，整个机架从上到下所集成的设备依次为业务接入设备11、传输设备12、环境监控设备14、电源设备13，机架的右侧为配线架150

在图3中，业务接入设备11包括两个用户层，每层可插10块用户板SLC，用户板SLC可以是一般模拟用户板ASLC、远距离模拟用户板FASL、反极性模拟用户板RASL、计费脉冲模拟用户板PASL，也可以是数字用户板DSLC。一块模拟用户板ASLC可带24路模拟用户线，一块数字用户板DSLC可以带12路数字用户线，在数字用户板DSLC上可实现2B+D的ISDN业务。因此，一个多业务远端集成单元100总共可接入480路模拟用户或240路数字用户。在每个用户层都插有一块用户测试板MTT，用于完成用户线的112测试，同时在与母局的传输出现故障时，用户测试板MTT可以提供DTMF双音多频收号器，TONE资源，实现多业务远端集成单元100内用户之间的呼叫功能。每个用户层可插两块数字中继板DTI或光中继板ODT，用于实现业务接入设备11和母局交换模块之间的传输，数字中继板DTI除了为用户单元处理板SP提供到母局的交换电路外，也可为用户提供30B+D的ISDN接口。在上下用户层中还各插有一块电源板，也就是电源设备(13)中的二次电源POWA，正常情况下，两块电源带各自的用户板SLC，当一块电源出现故障后，另一电源立即作为故障电源的备用电源，因此两块电源同时以负荷分担和主备方式工作。由上面的叙述可知，一个多业务远端集成单元100是交换机的一个用户单元且具有自交换功能。

在图3中，环境监控设备14主要用于实现对环境参数的监视与控制，并为整个单元100提供时钟电路：当集成单元100采用PDH方式传输时，环境监控设备14对数字中继板DTI或光中继板ODT输入的时钟进行紧耦合，一旦传输中断，能自振荡提供用户单元处理板SP自交换的时钟源；当集成单元100采用SDH方式传输时，环境监控设备14则可以跟踪传输设备12所输出的8K、8M时钟。

图4和图5给出了本发明的工作原理以及各集成的设备是如何有机地融合在一起的。单体电源31的输入是220V市电交流电压，输出48V直流电压对蓄电池32进行充电，当没有220V电源输入时，由蓄电池32对集成单元100进行反向供电，维持工作所需要的48V电压。用户业务由业务接入设备11中的用户板SLC接入，经用户单元处理板SP送至交换机的交换模块。业务接入设备11与母局交换模块间的传输方式有两种：1)由业务接入设备11中的中继板DT用2M E1中继线或光中继板ODT用8M/32M光纤线路以PDH方式传输到母局交换模块；2)用内置的传输设备12以SDH方式传输到母局交换模块。整个集成单元100的监控由环境监控单元14实现，环境参数传感器、单体电源31和二次电源等均与之相连，监控到的所有消息通过环境监控设备14与用户单元处理板SP之间的2M HDLC通道上报到后台网管系统。在PDH传输方式下，环境监控设备还为整个单元100提供所需要的时钟CLK，由CLK锁定中继板DT或光中继板ODT所提供的8K时钟，输出8M、8K时钟作为整个集成单元100的工作时钟；一旦传输中断，环境监控设备14就会自由振荡，为整个集成单元100提供时钟源。

图6示出传输设备12所具有的外围接口，这些接口均设在正面面板上。A接口是STM-1光接口区，整个传输设备12具有4个STM-1光接口，对应4个光方向；B接口是PCM/E1/DDN/Ethernet接口区，对应着8条8M PCM线接口或32条E1线接口；C接口是8K外时钟基准信号接口，可以引入8K外时钟基准信号；D接口是BITS时钟同步系统接口，可以引入BITS同步时钟信号；E接口是8.192Mbps的HDLC链路接口，用于和交换机交换维护信息；F接口是勤务话机接口，可以用普通话机在网络中各个多业务远端集成单元上进行通话；G接口是RS232接口，留作将来扩展功能时使用的串行通信接口；H接口是二次电源-48V电源的输入接口。

图7是传输设备12内部单板和插件的连接情况。主板201包含的功能模块有：系统定时、外同步接口、分插、复用、开销连接处理、ECC处理、勤务处理以及部分TU-12时隙指定、与交换系统的PCM线通信接口，还包括所有的CPU控制功能和插件供电功能；光接口插件202包含的功能模块有：光/电转换、电/光转换、时钟数据恢复、时钟倍频、SOH处理、VC-4 POH处理以及线路保护；8M PCM/2M E1插件203包含的功能模块有：时隙指定、支路保护、HDB3编解码和E1线路接口，在8M PCM/2M E1插件203的位置，也可以插入具有V.35 DDN、10M/100MEthernrt等数据接口插件204。

整个传输设备12提供4个标准的STM-1/155M光接口，可以用单模光纤，也可以用多模光纤。任一光方向都具备ADD/DROP/DCX的全部功能，在VC-4和VC-12级别上都能进行交叉连接，因此，能组成环、链、星型、相切/相交环、十字分叉等复杂网络。集成单元100的时钟用紧耦合的方式从线路提取，可实现环路定时、线路定时、通过定时，也可以引入BITS时钟，当传输中断后，时钟被保持，作为用户单元处理板SP自交换的时钟源。在电支路接口上，传输设备12可提供8条8M PCM线或32条2M E1线，且在2条8M PCM线和8条E1线之间可以互换。8M PCM线直接连接到业务接入设备11的用户单元处理板SP上，为用户层提供交换电路；2M E1接口可提供数据租用线业务，也可为用户提供V.35的N^*64Kbps DDN接入业务，能做到N从1到31的软件任意配置使用，还可提供DS3接口，实现IP业务以及图像业务的接入和传送，或提供10Base/100Base的Ethernet网接口，所提供的Ethernet支路接口是以适配网桥的形式映射的，其10Base的Ethernet接口采用RJ45，而100Base的Ethernet接口将提供UTP或FX两种方式。

图8描述了环境监控设备14的模块组成和工作原理。环境监控设备14包括单板监控模块401、电源监控模块402、环境监控模块403和通信模块404，可以实现对下述方面的全方位实时监测与控制，实现真正的无人值守。

A)通过环境监控模块403监测环境参数，包括环境温度、湿度、烟雾、积水程度和雷击信号；

B)监测配线架的短路信号；

C)监测门禁信号；

D)通过单板监控模块401监测二次电源POWA：通过RS485总线对所有二次电源POWA的状态进行监测；

E)通过电源监控模块402监测一次电源：通过与单体电源31间的RS232总线对单体电源31的-48V输出电压和相应的负载电流进行监测；

F)通过电源监控模块402监测单相交流电源：通过与单体电源31间的RS232总线对单相220V交流电压和电流进行监测；

G)对蓄电池进行控制：控制其充电过程；

H)对机架风扇进行控制：根据所检测到的环境温度控制风扇的起停。

环境监控设备14通过通信模块404与业务接入设备11中的用户单元处理板SP通信，为环境监控设备14与后台网管系统之间提供一条透明的通信信道。环境监控设备14不断检测温湿度传感器的A/D采样值，并计算出实际的温湿度值，同时也不断检测烟雾、配线架、防雷器、积水、时钟、门禁等信号是否有告警，还通过RS485总线监控业务接入设备11和传输设备12中的二次电源POWA、光中继板ODT、数字中继板DTI等单板状态，所监测到的环境参数与状态值由用户单元处理板SP转发给后台告警系统，最终直接反映在后台机架图上。操作维护人员可以在后台设置各多业务远端集成单元的温度控制范围并发给环境监控设备14，由环境监控设备14根据该温度范围自动控制风扇或空调的启停，在后台维护系统上直接控制机架风扇的运行状态。

图8还示出通过环境监控设备14可以监控单体电源31。环境监控设备14与每个单体电源31a、31b都通过RS232总线通信，通信波特率为1200bps。单体电源31在发生告警或告警消除时将状态上报给环境监控设备14，由环境监控设备14转发给后台网管系统。为保证电源状态正确无误，环境监控设备14每隔一分钟定时查询单体电源31的状态，环境监控设备14还转发后台网管系统对单体电源31的控制命令。单体电源31正常工作时需要一定的配置，如各种温度、电压和电流等，这些数据均由后台送给环境监控设备14，并保存在环境监控设备14的可读/写存储器FLASH中，再由环境监控设备14转发给单体电源31。环境监控设备14每次重起时首先读取可读/写存储器FLASH中所保存的有关单体电源31的数据，然后判断是否需要发给单体电源31，如果读取可读/写存储器FLASH失败，或是可读/写存储器FLASH中的数据错误，那么环境监控设备14会每隔两秒钟向后台发一个请求配置消息，直到获得配置。

另外，环境监控设备14还要为业务接入设备11中的用户单元处理板SP等单板提供时钟，环境监控设备14在有来自数字中继板DTI或光中继板ODT的外时钟输入时，提取时钟，无外时钟时，自身产生时钟，将时钟信号输出给用户单元处理板SP。

在监控设备插箱的面板上，设有相应的指示灯，当环境温度过高或过低、二次电源发生异常或缺失、非法用户打开机柜、配线架短路、发生雷击、火灾或水灾时，对应的指示灯都会指示。

图9示出电源设备13的组成与连接关系，电源设备13主要包括2个单体电源31a、31b和蓄电池32。交流电压220V经配电箱连接到两个单体电源31a、31b上，两个单体电源31a、31b输出-48V电压供整个集成单元100使用，另外一个-48V电压与蓄电池32相连，平时对蓄电池32进行充电，当220V交流电压断掉时，蓄电池32反向对15A单体电源31供电，保证整个集成单元100的-48V电源不断。

单体电源31可能与电池相连，对电池要进行定期充电。通常情况下，单体电源31处于浮充状态，当给电池充电时单体电源则应处于均充状态，当电池符合一定条件时应结束充电(均充)状态，回到浮充状态，由均充状态回到浮充状态的条件为：电池电流小于设定值，或充电时间大于10小时，或两个电源一个处于浮充状态、另一个处于均充状态。均充的命令由后台网管系统发给环境监控设备14，再由环境监控设备14发给单体电源31。开始均充后，环境监控设备14将定时检测单体电源31的各种参数，只要上面的条件有一个成立即开始浮充，并通知后台网管系统。电池电流的设定值由后台网管系统提供，与单体电源31的参数一起发给环境监控设备14。为了防止在电池充电时环境监控设备14重起而丢失已记录的充电时间，在环境监控设备14重起后将检查电源的充电状态，并根据上面的条件采取合适的动作。

图10～图17示出本发明所述多业务远端集成单元100的几个组网实例(与交换机的交换模块PSM或远端交换模块RSM进行组网)，在每一种组网实例中，都可以在母局对各集成单元内的所有设备进行集中监控。

图10示出的是一个星型网络，是通过业务接入设备11中的数字中继板DTI的2M E1中继线或光中继板ODT的8M/32M光中继线与交换机的交换模块组成。

图11给出了链网的组网形式，是通过内部传输设备12的2个光口和交换机的交换模块组成。

图12示出十字网络的组网，在与交换机的交换模块组成链网的基础上，再在某节点上用其余2个光口作十字分叉而组成的。

在图13所示的环网组网中，环网是通过多业务远端集成单元100内的传输设备12的2个光口和交换机的交换模块组成，这是一个通道保护自愈环。

图14示出了通过内部传输设备12将2个通道保护自愈环在某节点上相切，组成两个相切环的组网示意图。

图15则给出了通过内部传输设备12将2个通道保护自愈环在某2个节点上相交，组成两个相交环的情形。

图16给出了组成一个环、链组合网络的组网示意图，通过内部传输设备12的2个光口和交换机的交换模块组成一个通道保护自愈环后，再在环上某个节点通过另一光口进行分叉，与一个链网相连接。

图17所给出的是通过业务接入设备11中的数字中继板DTI、光中继板ODT和内部传输设备12所组成的一个复杂网络，该网络是一个由星型网、环网、链网经十字分叉后组合而成的网状网，尽管该网络比较复杂，各个单元分散在各地，相距较远，但在母局的操作维护台NT Client上能对网络内所有单元所集成的所有设备进行集中监控和操作维护，做到真正意义上的无人值守。

综上所述，本发明所述多业务远端集成单元100将业务接入设备11、传输设备12、电源设备13、环境监控设备14和配线架15集成在一个机架内后，成为交换机的一个具有多业务处理能力、具备多种传输手段、能够非常灵活地组成各种复杂网络、并能在母局极其方便地进行集中监控与操作维护、功能强大的新型远端用户单元，对原来的交换机远端用户单元和接入网设备的优点兼收并蓄，彻底解决了这两种设备所存在的问题，在实际应用中有明显的技术优势和经济效益。

本发明作为交换机的一个远端用户单元，与现有远端用户单元相比有如下优势：1．发明具有一体化的机架结构，为用户在交换、传输、电源、监控等方面提供了一揽子解决方案，用户只需提供220V交流电源和传输线路即可进行网络建设，施工建设比现有远端用户单元简单得多；2．本发明不但能提供语音业务，还能提供ISDN 2B+D、ISDN30B+D、E1、n*64kb/s DDN等数据、图像业务，具有10M/100M以太网接口，能适应未来宽带业务的需求；3．本发明不但可以用数字中继板DTI或光中继板ODT直接与交换机相连，以PDH方式组成星形网，也可用其内置的传输设备12组成环形、链形、星形、树形、十字形、T形以及组合而成的网状网，支持多个方向不受限制的分支结构，组网灵活多样，光纤线路的规划与铺设十分容易，线路投资可大大降低；4．本发明采用内置传输设备12使得传输系统在发生故障或传输性能劣化时，可以自动实现复用段保护、自愈环通道保护、迂回路由保护等保护手段，系统可靠性大大提高；5．本发明可以促进电信设备的集中监控，能在母局对网络中任一多业务远端集成单元的温度、湿度、烟雾、水位、门禁、配线架、48V二次电源、15A单体电源等环境参数进行实时监控，做到真正意义上的无人值守。

同时，本发明还具有接入网设备中光网络单元ONU的所有功能，与现有接入网设备相比有如下优势：1．发明在功能上可类比于接入网中的光网络单元ONU，但它直接作为交换机的一个外围设备，与交换机之间不再需要光线路终端设备OLT这一中间设备，也不需要另设后台网管系统，设备结构紧凑，网络更加优化；2．本发明不管物理上的组网结构如何复杂，在逻辑上只是交换机某交换模块的一个远端用户单元，操作维护系统也完全融合于交换机中，和交换机之间是一种无缝连接，通过交换机的内部通信链路就能在母局网管系统上对网络中所有多业务远端集成单元内的所有设备和环境参数进行集中监控，操作维护极为方便；3．在传输系统发生故障时，多业务远端集成单元内的用户仍然能进行正常呼叫；4．对本发明来说，用户的112测试实质上是对交换机远端用户单元上的用户进行测试，其过程与一般用户完全一样，测试过程简洁，测试结果准确，故障容易定位；5．本发明的升级扩容非常便捷，在交换模块和本发明所述的多业务远端集成单元100各节点上，通过增加多业务远端集成单元就能平滑扩容，对交换机而言，只是增加远端用户单元，而在接入网中，既要在接入网侧增加光网络单元ONU并重做数据，又要对交换机设备扩容或重做数据。

另外，本发明所述多业务远端集成单元100对室内环境无特别要求，可随意置于室内，也可适应恶劣的外部环境，置于路边或大楼旁；采用本发明可节省机房的建设投资，使电信网的网络节点更加靠近用户群，减少用户线路的投资，有利于实现光纤到路边、光纤到小区，大容量、少局所的网络优化目标，而且光纤化程度的提高，容易实现从窄带业务到宽带业务的平滑过渡。

以上虽已结合实施例描述了本发明，但显然本发明的保护范围并不局限于此，本领域的技术人员还可能作出种种显而易见的变动所涉及到的保护范围，如集成ATM、帧中继FR、IP路由器、CATV等设备及所接入的业务等。

Claims (18)

1．一种多业务远端集成单元(100)，包括业务接入设备(11)、配线架(15)，其特征在于：还包括传输设备(12)、电源设备(13)和环境监控设备(14)；

所述电源设备(13)为所述业务接入设备(11)、所述传输设备(12)、所述环境监控设备(14)提供电源；所述环境监控设备(14)对所述电源设备(13)和所述配线架(15)进行监测与控制；所述传输设备(12)为所述业务接入设备(11)提供传输手段；所述多业务远端集成单元(100)由所述业务接入设备(11)和所述传输设备(12)连接到交换机上。

2．如权利要求1所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述业务接入设备(11)包括模拟用户板(ASLC)、数字用户板(DSLC)、用户单元处理板(SP)、用户测试板(MT)、数字中继板(DTI)或光中继板(ODT)；

所述模拟用户板(ASLC)用于提供普通的语音业务；所述数字用户板(ASLC)用于提供2B+D的ISDN业务；所有用户板共用一块用户单元处理板(SP)；

所述用户单元处理板(SP)与所述环境监控设备(14)进行通信，负责监控消息的转发；所述用户测试板(MT)用于112测试和提供双音多频收号器和各种音信号资源；

所述数字中继板(DTI)或光中继板(ODT)，用于实现所述多业务远端集成单元(100)与交换机交换模块的连接；所述数字中继板(DTI)还可用于提供30B+D的ISDN业务。

3．如权利要求1所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述传输设备(12)是内置的同步数字序列STM-1光传输设备，同时处理4个方向的光信号，在任意一个光方向上能上下32条2M电信号；用于实现所述多业务远端集成单元(100)的传输与组网。

4．如权利要求3所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述传输设备(12)利用STM-1再生段中的D1、D2、D3开销字节构成数据通信通道DCC。

5．如权利要求3或4所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述传输设备(12)利用STM-1再生段中的E1、E2开销字节构成勤务通道。

6．如权利要求3所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述传输设备(12)的上下电路的数据配置由交换机的数据库自动生成，光时隙配置根据最大节约原则的算法自动生成。

7．如权利要求1所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述电源设备(13)包括两个单体电源(31a、31b)、蓄电池(32)和二次电源(POWA)；

所述单体电源(31)包括输入交流配电模块、AC/DC功率变换模块、直流配电模块、电池保护模块、均流控制模块和监控模块；

所述单体电源(31)与所述环境监控设备(14)之间通过RS232串口通信完成后台网管系统对所述电源设备(13)的监控；所述两个既是负荷分担又用于主备份的单体电源(31)将输出电压接在一起供给二次电源(POWA)；

所述蓄电池(32)为-48V的蓄电池组，并受所述单体电源(31)的控制；

所述二次电源(POWA)为所述业务接入设备(11)、所述传输设备(12)提供电源，其状态由所述环境监控设备(14)来监控。

8．如权利要求7所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述蓄电池(32)采用恒压限流的方式充电，充电电压在54V-67.2V之间，放电的最低电压为43.2V。

9．如权利要求1所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述环境监控设备(14)包括监控所述二次电源(POWA)、所述配线架(15)的单板监控模块(401)、监控所述单体电源(31)的电源监控模块(402)和监控环境参数的环境监控模块(403)；

还包括通信模块(404)，通过与所述业务接入设备(11)中的所述用户单元处理板(SP)之间的通信链路，将监控到的信息传给所述用户单元处理板(SP)，再转发给交换机的后台。

10．如权利要求1、2、3、4、6、7、8、9任意之一所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：在PDH的传输方式下，所述环境监控设备(14)采用紧耦合方式锁定从所述数字中继板(DTI)或所述光中继板(ODT)来的时钟，为所述多业务远端集成单元(100)提供系统时钟。

11．如权利要求1、2、3、4、6、7、8、9任意之一所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：在SDH的传输方式下，所述环境监控设备(14)通过跟踪所述传输设备(12)输出的8K、8M时钟，为所述多业务远端集成单元(100)提供时钟。

12．如权利要求1所述的多业务远端集成单元(100)，其特征在于：所述配线架(15)包括多功能配线架(51)和光/数字配线架(52)；所述多功能配线架(51)包括用户电缆配线架和数据用户配线架；

所述配线架(15)的工作状态由所述环境监控设备(14)监控。

13．多业务远端集成单元(100)的组网方法，其特征在于：由所述多业务远端集成单元(100)与交换模块组成，两者通过所述数字中继板(DTI)或光中继板(ODT)，用中继线或光中继线连接。

14．如权利要求13所述的组网方法，其特征在于：所述中继线可以采用标准2M E1中继线；所述光中继线可以采用8M/32M光中继线。

15．如权利要求13或14所述的组网方法，其特征在于：所述多业务远端集成单元(100)与交换模块之间采用点对点的PDH方式连接。

16．多业务远端集成单元(100)的组网方法，其特征在于：由所述多业务远端集成单元(100)与交换模块组成，两者通过所述传输设备(12)中的4个方向的光信号在虚容器VC-4、VC-12级别上实现交叉连接。

17．如权利要求13、14、16任意之一所述的多业务远端集成单元(100)的组网方法，其特征在于：在所述多业务远端集成单元(100)中，所述用户单元处理板(SP)与所述环境监控设备(14)之间有一条专用于传输监控信息、控制命令的通信链路。

18．如权利要求16所述的多业务远端集成单元(100)的组网方法，其特征在于：在交换机与所述多业务远端集成单元(100)中的传输设备(12)之间有一条专用的、用于消息传送的通信链路，各多业务远端集成单元内的传输设备之间通过其自身的DCC通道构成一个互连网络。

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