基于多路shdsl寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)中的增音設備的制作方法
【專利摘要】本實用新型是基于多路SHDSL寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)中的增音設備，其特征是包括D變壓器、第二PEF24628SHDSL模塊、第二以太網(wǎng)PHY芯片、E變壓器、F變壓器、LPC1768ARM、第二EPM3256CPLD、第三以太網(wǎng)PHY芯片。優(yōu)點：控制系統(tǒng)以局端設備為中心，配以多個遠端設備、增音設備構(gòu)成的集分組交換和電路交換于一體的多媒體綜合數(shù)字通信系統(tǒng)網(wǎng)絡，輻射半徑可達數(shù)十公里，每單臺局端設備承接10路雙絞線寬帶通信能力，若干局端設備堆疊構(gòu)成自組織網(wǎng)絡。
【專利說明】基于多路SHDSL寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)中的增音設備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及的是一種基于多路SHDSL寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)中的增音設備，屬于通信【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]SHDSL ( Symmetric High bit rate Digital Subscriber Line),單對線高速數(shù)字用戶線，遵循ITU-T G.991.2，G994.2等協(xié)議標準，是在HDSL技術(shù)上發(fā)展而來，近年來協(xié)議一直在做補充。SHDSL采用TC-PAM編碼方式，編碼越高，傳輸速度越快。隨著擴展的TC-PAM4/8/16/32/64/128，SHDSL的傳輸帶寬覆蓋了 64Kbps?15296 Kbps范圍。只需要一對電話線，即可實現(xiàn)語音、數(shù)據(jù)和視頻等多種通信傳輸類型，大大減少運營商和用戶的銅線資源的消耗。SHDSL的另一個特點在于其TC-PAM調(diào)制方式的優(yōu)點，在同樣的速率時，相比XDSL可得到更長的傳輸距離。大大降低了單對線遠距離雙向?qū)ΨQ點對點通信專線業(yè)務的成本。根據(jù)SHDSL的技術(shù)特點，其主要用于點對點的高速數(shù)據(jù)傳輸；遠距離單網(wǎng)的連接，以及滿足商業(yè)用戶的遠程的較小傳輸容量的企業(yè)網(wǎng)專線互聯(lián)和對稱帶寬的Internet接入等。尚沒有多點到多點的多路SHDSL之間寬帶遠傳通信系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型提出的是一種基于多路SHDSL寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)中的增音設備，其目的為控制系統(tǒng)實現(xiàn)多點到多點的寬帶遠傳網(wǎng)絡通信功能。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案:基于多路SHDSL寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)中的增音設備，其特征是包括D變壓器，該D變壓器的信號輸出/輸入端與第一 PEF24628 SHDSL模塊的第一信號輸入/輸出端對應相接，第一 PEF24628 SHDSL模塊的第二信號輸入/輸出端與第一以太網(wǎng)PHY芯片的第一信號輸出/輸入端對應相接，第一以太網(wǎng)PHY芯片的第二信號輸出/輸入端與E變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接，E變壓器的第二信號輸入/輸出端通過以太網(wǎng)與F變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接；
[0005]第一 PEF24628 SHDSL模塊的第三信號輸入/輸出端與LPC1768 ARM的第一信號輸出/輸入端對應相接，LPC1768 ARM的第二信號輸出/輸入端與第一 EPM3256 CPLD的第一信號輸入/輸出端對應相接，LPC1768 ARM還有二路信號，其中的一路信號接調(diào)試串口，另一路信號接顯示端口；
[0006]第一 PEF24628 SHDSL模塊的第四信號輸入/輸出端與EPM3256 CPLD的第二信號輸出/輸入端對應相接；
[0007]LPC1768 ARM的第三信號輸出/輸入端與第二 PEF24628 SHDSL模塊的第一信號輸A /輸出端對應相接，EPM3256 CPLD的第三信號輸出/輸入端與第二 PEF24628 SHDSL模塊的第二信號輸入/輸出端對應相接；
[0008]第二 PEF24628 SHDSL模塊的第三信號輸入/輸出端與G變壓器的信號輸出/輸入端對應相接；[0009]第二 PEF24628 SHDSL模塊的第四信號輸入/輸出端與第二以太網(wǎng)PHY芯片的第一信號輸出/輸入端對應相接，第二以太網(wǎng)PHY芯片的第二信號輸出/輸入端與F變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接。
[0010]本實用新型的有益效果在于，控制系統(tǒng)通過局端設備對多路遠端設備進行集中接入、管理。控制系統(tǒng)以局端設備為中心，配以多個遠端設備和增音設備，構(gòu)成的集分組交換和電路交換于一體的多媒體綜合數(shù)字通信系統(tǒng)網(wǎng)絡，輻射半徑可達數(shù)十公里，每單臺局端設備承接10路雙絞線寬帶通信能力，若干局端設備可以堆疊構(gòu)成更大的自組織網(wǎng)絡，電路軟件可做到無需更改。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]附圖1是多路SHDSL的寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)集中控制網(wǎng)絡組成圖。
[0012]附圖2是局端設備結(jié)構(gòu)框圖。
[0013]附圖3是遠端設備結(jié)構(gòu)框圖。
[0014]附圖4是增音設備結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實施方式】
[0015]對照附圖1，一種基于多路SHDSL的寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)，其特征是包括M個局端設備、M個增音設備和M個遠端設備，其中局端設備與遠端設備互聯(lián)，增音設備設于局端設備與遠端設備之間，局端設備之間可級聯(lián)使用，形成遠距離、寬帶自組織局域網(wǎng)，所述的M=1,2..N。
[0016]所述局端設備、增音設備和遠端設備均使用SHDSL調(diào)制模塊；所述局端設備、增音設備和遠端設備傳輸帶寬為128Kpbs到SMpbs可調(diào)，在輕型被復線下傳輸距離為3.5Km到15Km;所述一個局端設備是十個遠端設備接入能力，局端設備以控制十路接入的遠端設備中任意一路的通斷、傳輸帶寬，并可監(jiān)測任意一路傳輸?shù)乃p、信噪比、丟包率等狀態(tài)；所述SHDSL調(diào)制模塊通信時為一主一從；
[0017]采用SHDSL技術(shù)，實現(xiàn)遠距離、大寬帶、多點對多點的音、視頻及文件傳輸?shù)葮I(yè)務。遠端設備實現(xiàn)端到端通信的兩個端點，實現(xiàn)寬帶數(shù)據(jù)通信。增音設備實現(xiàn)遠端設備通信距離的進一步提升，可以根據(jù)需要，用于延長遠端設備之間以及遠端設備和局端設備間的通信距離，通過增音設備，可構(gòu)成數(shù)十公里的雙絞線通信網(wǎng)絡。局端設備是以雙絞線為傳輸載體，運用SHDSL傳輸技術(shù)構(gòu)成的集分組交換和電路交換于一體的綜合數(shù)字通信設備，對遠端設備進行集中接入、集中管理。以局端設備為中心，配以多個遠端設備和增音器，可以組建成輻射半徑數(shù)十公里的多媒體系統(tǒng)通信網(wǎng)絡。局端設備將多路遠端集中接入，每一路遠端都有一對雙絞線與局端相連，局端設備可以通過以太網(wǎng)交換機連接到管理終端，并可以和語音、視頻業(yè)務設備、程控電話交換機相連。遠端設備也具有與語音、視頻業(yè)務設備相連，并具有3路數(shù)字電話接入功能，每一路電話可以分別配置成數(shù)字中繼、用戶接口或磁石電話。
[0018]對照圖2，所述的局端設備的結(jié)構(gòu)包括5塊線路板、網(wǎng)絡板、主控制板，其中5塊線路板，每塊線路板有2路SHDSL接口、4路電話接口、2路以太網(wǎng)接口、調(diào)制解調(diào)電路，每一路SHDSL接口與一個遠端設備對接，5塊線路板的以太網(wǎng)接入網(wǎng)絡板，該網(wǎng)絡板包括控制電路、交換電路，其中控制電路由LPC1768 ARM芯片組成，交換電路主要由兩片交換芯片88E6095級聯(lián)構(gòu)成；網(wǎng)絡板中的一路以太網(wǎng)接到外部管理接口，網(wǎng)絡板中的另一路以太網(wǎng)接到主控制板，該主控制板有二路信號與5塊線路板中的控制電路對應相接，主控制板還有一路信號與顯示接口相接，網(wǎng)絡板中的外部管理接口接入外部PC，PC上運行有管理終端軟件，軟件配置每一路的帶寬并顯示每塊SHDSL的線路狀態(tài)。
[0019]調(diào)制解調(diào)電路完成對遠端通過雙絞線傳輸過來的SHDSL協(xié)議數(shù)據(jù)進行解調(diào)，解調(diào)后通過以太網(wǎng)口或TDM 口輸出到本端以太網(wǎng)設備或TDM設備。同時將本端太網(wǎng)口或TDM接口數(shù)據(jù)的調(diào)制成SHDSL協(xié)議并通過雙絞線傳輸出去，調(diào)制解調(diào)電路主要由2片PEF24628構(gòu)成。
[0020]所述的網(wǎng)絡板包括控制電路、交換電路，其中控制電路主要由LPC1768 ARM芯片組成，交換電路主要由兩片交換芯片88E6095級聯(lián)構(gòu)成；其中LPC1768用于完成對兩片88E6095的初始化配置和狀態(tài)檢測，交換芯片88E6095主要完成十路以太網(wǎng)的交換功能。
[0021]所述的主控制板包括聲碼電路、邏輯電路、主處理機，請補充它們間的工作關(guān)系，其中聲碼電路主要完成64K的語音編解碼功能，主處理機與聲碼電路的DSP通過HPI 口連接，通過HPI實現(xiàn)對DSP的程序下載和數(shù)據(jù)交互；邏輯電路主要完成聲碼電路的DSP與線路板上PCM話音的交互。
[0022]所述的主處理機選用FREESCALE通信處理器MPC8280，運行Vxworks操作系統(tǒng)，它主要完成對各插板的配置、控制、監(jiān)測等功能，配合外掛計算機上的終端軟件，實現(xiàn)對局端設備的管理和監(jiān)測功能，同時還可以按要求實時傳送指定的遠端設備與管理終端間的勤務話音。主處理機與管理終端間的通信經(jīng)由以太網(wǎng)交換模塊完成。
[0023]所述的聲碼電路主要由一片TMS320VC5509 DSP構(gòu)成，主要完成外掛計算機上語音與線路板上電話間的64K的PCM語音編解碼功能，與外掛計算機上的語音接口通過與主處理機MPC8280連接，與線路板的接口通過邏輯電路的FPGA連接。
[0024]所述邏輯電路主要由一片EP2C8Q208I8 FPGA芯片構(gòu)成，主要完成聲碼電路的DSP與線路板上PCM話音的交互和主控板上的一些狀態(tài)控制功能。
[0025]所述以太網(wǎng)交換模塊實現(xiàn)各線路插板及主處理機與外部網(wǎng)絡的鏈路層交換功能，它由兩片8端口 100M交換芯片級聯(lián)而成，實際使用的端口為13個(每個線路插板兩個，主處理機一個，外部接口兩個)。
[0026]所述每個SHDSL線路功能模塊處理兩條被覆線的SHDSL信號，其核心是兩片SHDSL芯片，以線路接收方向為例，其中的分組信息經(jīng)以太網(wǎng)物理層接口芯片通過底板送到以太網(wǎng)交換矩陣，三路時隙信息中的一路勤務話由可編程器件按主控板的時鐘要求通過PCM總線送到主控板的主處理機，兩路電話信號經(jīng)由電話接口芯片(SLIC/C0可配置)送至電話線。線路功能模塊與主控模塊之間的PCM總線中除含有上述勤務話的PCM話音外，每板還安排一路HDLC控制信息，主要用于傳送線路插板的配置信息和線路狀態(tài)等。
[0027]對照圖3，所述的遠端設備，其結(jié)構(gòu)包括A變壓器，該A變壓器的信號輸出/輸入端與第一 PEF24628 SHDSL模塊的第一信號輸入/輸出端對應相接，第一 PEF24628 SHDSL模塊的第二信號輸入/輸出端與第一以太網(wǎng)PHY芯片的第一信號輸出/輸入端對應相接，第一以太網(wǎng)PHY芯片的第二信號輸出/輸入端與B變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接，B變壓器的第二信號輸入/輸出端與以太網(wǎng)的信號輸出/輸入端對應相接；[0028]第一 PEF24628 SHDSL模塊的第三信號輸入/輸出端與第一 LPC1768 ARM的第一信號輸出/輸入端對應相接，第一 LPC1768 ARM的第二信號輸出/輸入端與EPM3256CPLD的第一信號輸入/輸出端對應相接，第一 LPC1768 ARM還有二路信號，其中的一路信號接調(diào)試串口，另一路信號接顯示端口 ；
[0029]第一 PEF24628 SHDSL模塊的第四信號輸入/輸出端與第一 EPM3256CPLD的第二信號輸出/輸入端對應相接；
[0030]第一 EPM3256CPLD的第三信號輸出/輸入端與數(shù)字中繼的第一信號輸入/輸出端對應相接，數(shù)字中繼的信號輸出端與C變壓器的信號輸入端對應相接,C變壓器的信號輸出/輸入端對應連接El數(shù)字中繼；
[0031]第一 EPM3256CPLD的第四、五、六信號輸出/輸入端分別與第一 SLIC/C0、第二SLIC/C0、第三SLIC/C0的第一信號輸入/輸出端對應相接。
[0032]所述PEF24628 SHDSL模塊是一款LANTIQ的SHDSL調(diào)制解調(diào)芯片，其通過MII 口與以太網(wǎng)PHY芯片相連，通過TDM 口與CPLD相連，主控制器選用LPC1768，通過模擬Intel的存儲器接口與SHDSL模塊通信，將SHDSL芯片的執(zhí)行代碼下載；遠端設備數(shù)據(jù)通過雙絞線傳送到從端，通過SHDSL變壓器進入調(diào)制解調(diào)芯片，芯片對數(shù)據(jù)解調(diào)后通過不同的數(shù)據(jù)接口傳送出去，通過MII 口進入LAN 口進行以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通信，通過TDM進入CPLD，CPLD進行時隙控制，數(shù)據(jù)通過El數(shù)字中繼傳出和話音通過三路SLIC/C0電話模塊傳出；CPLD同時兼任SLIC/C0模塊摘掛機控制；數(shù)據(jù)傳輸邏輯如下:首先保障三路電話通信，每一路電話安排I個時隙，共3個時隙，每一個SLIC/C0模塊靈活配置為磁石、用戶和中繼功能，另有I個電話配置時隙，電話共占據(jù)4個時隙；其次當傳輸帶寬設置為2M時，根據(jù)用戶選擇以太網(wǎng)或El數(shù)字中繼的傳輸方式，二者選一，El數(shù)字中繼為32個時隙、2M數(shù)據(jù)帶寬，當用戶選擇帶寬大于或小于2M時，數(shù)據(jù)從以太網(wǎng)鏈路傳輸；LPC1768 ARM引出RS-232串口，用戶通過RS-232串口對整個傳輸狀態(tài)進行配置，以及對鏈路進行監(jiān)測當前鏈路通斷、線路信噪比、衰減、線路帶寬。
[0033]對照附圖4，所述增音設備的結(jié)構(gòu)包括D變壓器，該D變壓器的信號輸出/輸入端與第二PEF24628 SHDSL模塊的第一信號輸入/輸出端對應相接，第二PEF24628 SHDSL模塊的第二信號輸入/輸出端與第二以太網(wǎng)PHY芯片的第一信號輸出/輸入端對應相接，第二以太網(wǎng)PHY芯片的第二信號輸出/輸入端與E變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接，E變壓器的第二信號輸入/輸出端通過以太網(wǎng)與F變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接；
[0034]第二 PEF24628 SHDSL模塊的第三信號輸入/輸出端與第二 LPC1768 ARM的第一信號輸出/輸入端對應相接，第二 LPC1768 ARM的第二信號輸出/輸入端與第二 EPM3256CPLD的第一信號輸入/輸出端對應相接，第二 LPC1768 ARM還有二路信號，其中的一路信號
接調(diào)試串口，另一路信號接顯示端口 ；
[0035]第二 PEF24628 SHDSL模塊的第四信號輸入/輸出端與第二 EPM3256 CPLD的第二信號輸出/輸入端對應相接；
[0036]第二 LPC1768 ARM的第三信號輸出/輸入端與第三PEF24628 SHDSL模塊的第一信號輸入/輸出端對應相接，第二 EPM3256 CPLD的第三信號輸出/輸入端與第三PEF24628SHDSL模塊的第二信號輸入/輸出端對應相接；[0037]第三PEF24628 SHDSL模塊的第三信號輸入/輸出端與G變壓器的信號輸出/輸入端對應相接；
[0038]第三PEF24628 SHDSL模塊的第四信號輸入/輸出端與第三以太網(wǎng)PHY芯片的第一信號輸出/輸入端對應相接，第三以太網(wǎng)PHY芯片的第二信號輸出/輸入端與F變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接。
[0039]所述PEF24628 SHDSL模塊采用兩片調(diào)制解調(diào)芯片，調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)通過雙絞線進入增音設備從端，該增音設備從端通過一片SHDSL芯片MII 口將數(shù)據(jù)進入以太網(wǎng)環(huán)路進入，另一片SHDSL芯片MII 口，通過SHDSL芯片將調(diào)制解調(diào)數(shù)據(jù)重生，再通過雙絞線發(fā)送出去；兩片SHDSL芯片的都通過LPC1768ARM和EPM3256 CPLD控制；兩片SHDSL芯片設置為一主一從，帶寬設置為自適應，適應遠端主設備的帶寬，遠端主設備連接增音設備從端，遠端從設備連接增音設備主端。
【權(quán)利要求】
1.基于多路SHDSL寬帶遠傳集中控制系統(tǒng)中的增音設備，其特征是包括D變壓器，該D變壓器的信號輸出/輸入端與第一 PEF24628 SHDSL模塊的第一信號輸入/輸出端對應相接，第一 PEF24628 SHDSL模塊的第二信號輸入/輸出端與第一以太網(wǎng)PHY芯片的第一信號輸出/輸入端對應相接，第一以太網(wǎng)PHY芯片的第二信號輸出/輸入端與E變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接，E變壓器的第二信號輸入/輸出端通過以太網(wǎng)與F變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接； 第一 PEF24628 SHDSL模塊的第三信號輸入/輸出端與LPC1768 ARM的第一信號輸出/輸入端對應相接，LPC1768 ARM的第二信號輸出/輸入端與第一 EPM3256 CPLD的第一信號輸入/輸出端對應相接，LPC1768 ARM還有二路信號，其中的一路信號接調(diào)試串口，另一路信號接顯示端口； 第一 PEF24628 SHDSL模塊的第四信號輸入/輸出端與EPM3256 CPLD的第二信號輸出/輸入端對應相接； LPC1768 ARM的第三信號輸出/輸入端與第二 PEF24628 SHDSL模塊的第一信號輸入/輸出端對應相接，EPM3256 CPLD的第三信號輸出/輸入端與第二 PEF24628 SHDSL模塊的第二信號輸入/輸出端對應相接； 第二 PEF24628 SHDSL模塊的第三信號輸入/輸出端與G變壓器的信號輸出/輸入端對應相接； 第二 PEF24628 SHDSL模塊的第四信號輸入/輸出端與第二以太網(wǎng)PHY芯片的第一信號輸出/輸入端對應相接，第二以太網(wǎng)PHY芯片的第二信號輸出/輸入端與F變壓器的第一信號輸入/輸出端對應相接。
【文檔編號】H04M11/06GK203416314SQ201320362517
【公開日】2014年1月29日 申請日期:2013年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年6月24日
【發(fā)明者】陳民志, 丁昌青, 嚴奎, 沈瑞松, 馮寶理, 黃瑞平, 董文華, 陳玥, 凌孝明 申請人:南京華東電子集團有限公司