CN201699708U - E1光调制解调器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及光通讯器件领域，尤其涉及E1光调制解调器。本实用新型的E1光调制解调器是由连接于专用光猫芯片上的E1接口电路、网络管理单元电路、光接口电路和告警与状态处理模块电路构成；其中专用光猫芯片采用RC7235A芯片，E1接口电路是由连接的三态总线转换器芯片和耦合器芯片及外围元件组成的E1接口电路，网络管理单元电路是由连接的单片机芯片与网络通讯集成芯片组成的网络管理单元电路，光接口电路是由连接的光纤模块及其阻容件组成的光接口匹配电路，告警与状态处理模块电路是由连接于可编程逻辑芯片上的LED电路和开关电路组成的告警与状态处理模块电路。本实用新型成本低、灵活性高且具备集中式网管功能。

Description

E1光调制解调器

技术领域

本实用新型涉及光通讯器件领域，尤其涉及E1光调制解调器。

背景技术

现在通讯技术中，在远距离传输信号时，都是采用光纤传输的，光纤的传输带宽较宽，稳定性好。这就需要把电脑或电话或传真等产生的电信号，转换成光信号才能在光纤里传播，这就是光电转换器(光纤MODEM)，它既可以把电信号转换成光信号，也可以把光信号转换成电信号。

光收发器是将以太网电信号转化成光信号的设备，光收发器没有接口协议，无法转换其它电信号，不能直接接入现在运营商普遍提供的SDH基础传输网络，导致传输距离不够远，不能实现跨地域用户之间的互联通信。传统光端机是将多路E1信号复用后转变成光信号并传输的设备，但是近来不少运营商或服务供应商向最终用户提供末端接入时，客户只需要一路E1，此时光端机所能提供的多路E1显得有些浪费。

目前常用的E1光调制解调器，在接入网环境中，网络环境复杂，终端设备开关电比较频繁，对光纤故障引起的光信号消失和设备关电引起的光信号消失难以区别，且设备是独立工作，因此当需要进行系统升级时，必须到达现场对每台设备进行单独操作，同时常用的E1光调制解调器不能与其他光设备进行统一管理，从而大大增加了日常维护工作量和费用开销。

实用新型内容

因此，针对上述不足，才有本实用新型提出的必要性。本实用新型的主要目的，在于提供一种E1光纤调制解调器，其支持成帧和非帧格式且时隙可任意调制；具有RPD掉电检测功能及内建的误码测试功能和强大的环回功能；完整的带内网管功能，使用方式灵活，全面监视本地和远端设备的各种接口工作状态。

本实用新型的技术方案是：

本实用新型的E1光调制解调器是由连接于专用光猫芯片(101)上的E1接口电路(102)、网络管理单元电路(103)、光接口电路(104)和告警与状态处理模块电路(105)构成；其中专用光猫芯片(101)采用RC7235A芯片，E1接口电路(102)是由电性连接的三态总线转换器芯片和耦合器芯片及外围元件组成的E1接口电路，网络管理单元电路(103)是由电性连接的单片机芯片与网络通讯集成芯片及外围元件组成的网络管理单元电路，光接口电路(104)是由电性连接的光纤模块及其阻容件组成的光接口匹配电路，告警与状态处理模块电路(105)是由电性连接于可编程逻辑芯片(1051)上的LED电路(1052)和开关电路(1053)组成的告警与状态处理模块电路。

进一步的，所述的E1接口电路(102)的三态总线转换器芯片是74LS240芯片。

进一步的，所述的E1接口电路(102)的耦合器芯片是DS34C86芯片。

进一步的，所述的网络管理单元电路(103)的单片机芯片是SM8958A芯片。

进一步的，所述的专用光猫芯片(101)的RC7235A芯片包括连接于ST-USB总线输入端的依次串联的光接收单元、光解帧器、E1解帧器的光接收通道，连接于ST-USB总线输出端的依次串联的E1成帧器、光成帧器、光发送单元的光发送通道，以及连接于ST-USB总线输出端的E1成帧器和输入端的E1解帧器，还包括串联于PS-BUS配置总线接口的用户寄存器和MP模块，以及内置的误码测试单元BETU模块。

本实用新型采用如上技术方案，提出了一种E1光调制解调器用于将单个E1数据信号直接调制到单模或多模光纤上，拥有内置误码测试和强大的环回测试功能，作为光猫使用的单路数据传输有其独特的优势；具有远端掉电功能，便于判断故障原因，快速排除故障；可设置工作模式，可选成帧或非成帧，时隙可配置，可与V35光调制解调器配合使用；具有带内网管功能，可使用网管软件进行管理，全面监视本地和远端设备的各种接口工作状态，降低维护费用，提高网络信号传输的稳定性。

附图说明

图1是本实用新型的2个E1接口路由器之间的长距离传输与通信的示意图；

图2是本实用新型的1个E1接口路由器与1个V35接口路由器的长距离传输与通信的示意图；

图3是本实用新型的E1光调制解调器的原理框图；

图4是RC7235A芯片的结构框图；

图5是本实用新型的时隙(带宽)分配示意图；

图6是本实用新型的环回方向示意图；

图7是本实用新型的工作原理框图；

图8是本实用新型的网络管理单元整体架构示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

光猫也称为单端口光端机，是针对特殊用户环境而设计的产品，它利用一对光纤进行单E1或单V.35或单10BaseT点到点式的光传输终端设备。该设备作为本地网的中继传输设备，适用于基站的光纤终端传输设备以及租用线路设备。而对于多口的光端机一般会直称作“光端机”，对单端口光端机一般使用于用户端，工作类似常用的广域网专线(电路)联网用的基带MODEM，而有称作“光MODEM”、“光猫”、“光调制解调器”。光猫由于其应用的灵活性、接入方便、成本低廉等特点，不但适用于现有的基于E1接入的传统传输网，也同样适用于下一代的MSTP传输网，而且能直接与现有的TDM传输网络互联，无需像PON那样新建基础网络架构，相比较而言是目前比较合适的一种低投入接入设备。近年来做为本地网的中继传输设备、在移动通信基站的光纤终端传输以及租用线路、大客户和专网接入上获得了广泛的市场应用。本实用新型就是基于此，提供一种支持成帧和非帧格式且时隙可任意调制，具有RPD掉电检测功能及内建的误码测试功能和强大的环回功能，完整的带内网管功能，使用方式灵活，全面监视本地和远端设备的各种接口工作状态的E1光纤调制解调器。

参阅图1所示，就是实现2个E1接口路由器之间的长距离传输与通信的示意图。路由器E1接口出来的E1信号通过SDH、PDH、DDN或ATM网络，传输至E1光调制解调器，再经过若干中继传输至另一个E1光调制解调器，通过E1接口传输至另一端的路由器。

参阅图2所示，就是实现1个E1接口路由器与1个V35接口路由器的长距离传输与通信的示意图。路由器E1接口出来的E1信号通过SDH、PDH、DDN或ATM网络，传输至E1光调制解调器，再经过若干中继传输至一个V35光调制解调器，通过V35接口传输至另一端的路由器。

参阅图3所示，为本实用新型的E1光调制解调器的原理框图。E1光调制解调器电路包括连接于专用光猫芯片101上的E1接口电路102、光接口电路104、网络管理单元电路103及告警与状态处理模块电路105。

其中，E1接口电路102采用74LS240和耦合器，DS34C86及外围元件组成的电路，其中DS34C86实现E1信号单双变换；光接口电路104由光纤模块及其阻容件组成的匹配电路组成，实现光信号和电信号的转换；网络管理单元电路103采用单片机SM8958A，单片机通过串口与专用集成芯片通讯，对专用集成芯片相关寄存器进行设置和读取，以实现对设备的状态设置和查看；告警与状态处理模块电路105由可编程逻辑器件(CPLD)1051和LED电路1052、开关电路1053组成，可编程逻辑器件(CPLD)1051来实现串并转换，分别通过专用集成芯片的串行输入输出管脚用于配置和显示告警，但其定义完全由专用集成芯片控制。LED电路1052显示状态信息及告警；开关电路1053实现对设备的工作模式设置：时钟配置和时隙配置，回环配置。

专用光猫芯片101采用RC7235A芯片。RC7235A芯片结构框图见图4，RC7235A芯片实现E1数据到光接口的复用。其中：

a)RC7235A芯片中成帧解帧器结构(光成帧解帧和E1成帧解帧A，B)内部具有缓存，适应复杂的网络环境：在接入网环境中，信号劣化现象比较常见，例如出现较大抖动、漂移等。同时用户也可以通过寄存器调整缓存大小，以调整传输延迟，达到最佳使用效果。

b)MP模块连接至微处理器和网管单元，微处理器通过MP接口模块与RC723A通讯，实现对RC7235A的用户寄存器的读取和配置，以实现网络管理功能

c)通过PS-BUS配置总线接口可以外接并串转换器件对RC7235A进行基本配置，定时设置、设备类型、环回控制、时隙设置等。

d)RPD模块可完成对端设备关电检测功能；

e)BETU模块是内置误码测试单元。可以配合多种环回方式进行线路诊断和测试。

参阅图5所示，为时隙(带宽)分配示意图，通过PS-BUS和MP均可配置。

当FE1/E1＝1(PS-BUS)为非成帧模式，E1(B)不组成G704帧，E1信号透明传输；当FE1/E1＝0(PS-BUS)为成帧模式，带宽分配根据TS01～TS31。

当FE1/E1/＝00(MP)时为非成帧模式，E1(B)不组成G704帧，所有带宽(2.048M)全部分配给指定业务；当FE1/E1＝00(MP)为成帧模式，带宽分配根据TS01_Use～TS31_Use。

参阅图6所示，为环回方向示意图，通过PS-BUS和MP均可配置。

设备支持2种环回方式：单向环回和双向环回。通过环回方向控制寄存器Dual_Set(0x17[5])可进行选择。

设备内部设计有误码测试单元BETU，可以产生测试序列对线路和用户接口进行误码测试。配合多种环回方式进行线路诊断和测试。

本实用新型的工作原理如下：

1.工作原理

参阅图7所示，E1光调制解调器将E1数据信号直接调制到单模或多模光纤上。其工作原理是：2048Kb/s(E1)数据信号送入传输设备，码型为HDB3码，经单双变换后成为单极性码，由专用集成芯片提取支路时钟，对信号译码并经码速调整再复接到驱动光信号的码流中。

接收侧光信号进入光接收器，经均衡放大和再生电路生成的NRZ信号送到专用集成芯片中进行时钟提取和解码，经码速恢复电路和内部数字锁相环电路平滑，恢复成2048Kb/s信号，经输出驱动电路送出符合接口要求的HDB3信号。

2.网络管理

网络设备的管理，是用于营运的设备必须提供的一项基本功能，这项功能的提供，使得大量关键设备拥有了一定的智能，从而使得在营运的管理上，降低了成本，并更有效地提高了服务质量。

整体架构如图8所示，用户通过网管平台软件实现对网络设备的管理，网络设备的管理，主要集中在配置、故障二个方面。网管平台软件通过查找网管代理模块，获得各光电转换器的状态，同时也可对其进行配置，所有这一切工作，都需通过网管代理模块实现。网管代理模块则通过串口与各光电转换器连接，通过查寻与设置实现对各光电转换器的状态的获取及配置功能。光电转换器中所有与网管代理卡的通信，都通过单片机实现，单片机最终实现对设备状态信息的采集和工作状态的配置。

通过网管软件可以查看局端设备的状态信息，并对其进行配置；通过本端卡还可以查看远端设备的状态信息，并对远端设备进行配置。通过网管可以查询板卡信息(位置、类型、系列号、线路名称)，通过网管可以查询设置时钟工作方式，工作模式，查询E1信号、AIS信号、帧同步、编码违例、光信号、10-3误码、10-6误码、断电检测，通过网管可以设置误码测试(E1、光口)、环回测试、时隙设置。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.E1光调制解调器，其特征在于：是由连接于专用光猫芯片(101)上的E1接口电路(102)、网络管理单元电路(103)、光接口电路(104)和告警与状态处理模块电路(105)构成；其中专用光猫芯片(101)采用RC7235A芯片，E1接口电路(102)是由电性连接的三态总线转换器芯片和耦合器芯片及外围元件组成的E1接口电路，网络管理单元电路(103)是由电性连接的单片机芯片与网络通讯集成芯片及外围元件组成的网络管理单元电路，光接口电路(104)是由电性连接的光纤模块及其阻容件组成的光接口匹配电路，告警与状态处理模块电路(105)是由电性连接于可编程逻辑芯片(1051)上的LED电路(1052)和开关电路(1053)组成的告警与状态处理模块电路。

2.根据权利要求1所述的E1光调制解调器，其特征在于：所述的E1接口电路(102)的三态总线转换器芯片是74LS240芯片。

3.根据权利要求1所述的E1光调制解调器，其特征在于：所述的E1接口电路(102)的耦合器芯片是DS 34C86芯片。

4.根据权利要求1所述的E1光调制解调器，其特征在于：所述的网络管理单元电路(103)的单片机芯片是SM8958A芯片。

5.根据权利要求1所述的E1光调制解调器，其特征在于：所述的专用光猫芯片(101)的RC7235A芯片包括连接于ST-USB总线输入端的依次串联的光接收单元、光解帧器、E1解帧器的光接收通道，连接于ST-USB总线输出端的依次串联的E1成帧器、光成帧器、光发送单元的光发送通道，以及连接于ST-USB总线输出端的E1成帧器和输入端的E1解帧器，还包括串联于PS-BUS配置总线接口的用户寄存器和MP模块，以及内置的误码测试单元BETU模块。

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