SDH專(zhuān)用電路套片DTT1C08A和DTT1C20A及其應(yīng)用

SDH專(zhuān)用電路套片DTT1C08A和DTT1C20A及其應(yīng)用

摘要：DTT1C08A和DTT1C20A是大唐電信微電子公司自主開(kāi)發(fā)的用于光同步數(shù)字傳送網(wǎng)的專(zhuān)用集成電路套片。介紹了該套片的特點(diǎn)、功能框圖及其在臺(tái)式SDH155Mbit/s光傳輸設(shè)備中的應(yīng)用。DTT1C08A和DTT1C20A專(zhuān)用集成電路具有集成度高、使用方便等特點(diǎn)，并且成本低廉，具有良好的應(yīng)用前景。

    關(guān)鍵詞：同步數(shù)字傳輸體系（SDH） E1映射器 段開(kāi)銷(xiāo)（SOH） 通道開(kāi)銷(xiāo)（POH） 指針調(diào)整

同步數(shù)字傳輸體系（SDH）從其誕生至今已有近10年的歷史，并以其各方面優(yōu)越性迅速地成為通信網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò)。目前，SDH在通信的骨干網(wǎng)和干線(xiàn)網(wǎng)，甚至在寬帶接入網(wǎng)都得到廣泛的應(yīng)用。SDH專(zhuān)用集成電路是SDH設(shè)備的基礎(chǔ)，國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)此類(lèi)芯片相對(duì)滯后于國(guó)外，為了大力發(fā)展我國(guó)的SDH傳輸網(wǎng)，開(kāi)發(fā)SDH套片已被列入國(guó)家“863”計(jì)劃科技攻關(guān)項(xiàng)目。大唐電信微電子公司自主開(kāi)發(fā)的SDH專(zhuān)用集成電路套片DTT1C08A和DTT1C20A的主要特點(diǎn)是集成度高、成本低。單片DTT1C08A可完成21路的E1-VC4之間的分復(fù)接，而同類(lèi)芯片TRANSWITH公司的QE1M只能完成4路E1-VC4之間的分復(fù)接；單片DTT1C20A可完成兩路STM-1-VC4幀處理，相當(dāng)于PMC公司兩路PMC5443+PMC5344的功能。可見(jiàn)，該套片的集成度在同類(lèi)芯片中是比較高的，它為SDH設(shè)備的小型化提供了方便。
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1 DTT1C08A的特點(diǎn)及其功能框圖

1.1 DTT1C08A的特點(diǎn)

DTT1C08A專(zhuān)用集成電路即單路E1映射器可完成21路E1（2.048Mbit/s）速率的信號(hào)與VC4結(jié)構(gòu)之間分復(fù)接功能，即可將21路E1端口的信號(hào)復(fù)用至VC4的任意21個(gè)時(shí)隙，從VC4的21個(gè)時(shí)隙中解復(fù)用并平滑輸出21個(gè)E1速率的信號(hào)。DTT1C08A的主要特點(diǎn)是：

（1）集成度高 單片DTT1C08A就可以完成21路的E1-VC4之間的分復(fù)接；三片DTT1C08A可對(duì)VC4中全部的63個(gè)TU12進(jìn)行分復(fù)接。

（2）2Mbit/s接口輸出抖動(dòng)指標(biāo)好DTT1C08A的片內(nèi)電路自動(dòng)完成解復(fù)用側(cè)的平滑處理，不需要MCU監(jiān)控。

（3）使用方便 單片DTT1C08A和現(xiàn)有的VC4開(kāi)銷(xiāo)處理芯片可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接；內(nèi)部總線(xiàn)的工作速率可選38.88Mbit/s或19.44Mbit/s；E1端口的接口碼型可選HDB3或NRZ；復(fù)用側(cè)定時(shí)信號(hào)可選擇解復(fù)用側(cè)或本地定時(shí)信號(hào)。收發(fā)獨(dú)立，以提高設(shè)備組網(wǎng)的靈活性。

（4）具有兩套獨(dú)立的復(fù)用與解復(fù)用總線(xiàn)，可提供1+1的低階通道保護(hù)功能。

（5）可通過(guò)MCU的控制芯片的部分電路工作，使芯片的功耗相應(yīng)下降。

（6）內(nèi)部電路提供了方便的板級(jí)測(cè)試功能。

    1.2 DTT1C08A的功能框圖

DTT1C08A功能框圖如圖1所示，主要由復(fù)用側(cè)功能模塊、解復(fù)側(cè)功能模塊和微處理器接口單元三部分組成。

復(fù)用側(cè)功能模塊的工作過(guò)程是：復(fù)用側(cè)在MCU提供的支路時(shí)隙分配表的控制下，通過(guò)碼型變換單元、碼速調(diào)整單元、VC12通道開(kāi)銷(xiāo)處理單元，完成將21路E1速率信號(hào)復(fù)用至VC4結(jié)構(gòu)中，為方便在組網(wǎng)時(shí)實(shí)現(xiàn)通道保護(hù)功能，復(fù)用側(cè)提供了復(fù)用側(cè)上行總線(xiàn)與復(fù)用側(cè)下行總線(xiàn)兩套完全獨(dú)立的總線(xiàn)，將21路E1信號(hào)同時(shí)復(fù)用至兩套總線(xiàn)輸出。

解復(fù)用側(cè)功能模塊的工作過(guò)程是：解復(fù)用側(cè)先由解映射模塊同時(shí)從兩套VC4中分解出指定的21個(gè)TU12，解映射模塊完成TU12指針解釋及VC12開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)處理的功能，之后由解同步模塊在網(wǎng)管的控制下選擇一套總線(xiàn)上對(duì)應(yīng)的時(shí)隙的VC12進(jìn)行解同步平滑處理，并以NRZ或HDB3碼型輸出滿(mǎn)足指標(biāo)要求的2Mbit/s信號(hào)。

微處理器接口單元的主要功能是設(shè)置芯片的工作狀況、配置時(shí)隙、采集告警及性能計(jì)數(shù)器值、更改開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)。

2 DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動(dòng)指標(biāo)測(cè)試

DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動(dòng)指標(biāo)的測(cè)試是在大唐成都光通信公司設(shè)備廠(chǎng)完成的，測(cè)試系統(tǒng)是由大唐成都光通信公司設(shè)備廠(chǎng)提供的4臺(tái)DTT SCT150T光同步傳輸設(shè)備組成的。以這四臺(tái)光同步傳輸設(shè)備為網(wǎng)元組成一個(gè)二纖環(huán)網(wǎng)，每1臺(tái)DTT SCT150T設(shè)備為環(huán)網(wǎng)的1個(gè)網(wǎng)元，分別命名為A、B、C、D網(wǎng)元，其中A網(wǎng)元的支路盤(pán)由大唐微電子公司的DTT1C08A完成E1到VC4的映射，其它網(wǎng)元的支路盤(pán)的映射芯片為T(mén)RANSWITCH公司映射器。通過(guò)二纖環(huán)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)A網(wǎng)元與其它網(wǎng)元對(duì)通。這樣，可以通過(guò)二纖環(huán)網(wǎng)全面測(cè)試DTT1C08A性能和指標(biāo)。

DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動(dòng)指標(biāo)測(cè)試是隨機(jī)抽樣測(cè)試系統(tǒng)A網(wǎng)元的兩個(gè)2Mbit/s接口，2Mbit/s接口的輸出映射抖動(dòng)測(cè)試結(jié)果如表1所示，2Mbit/s接口輸出組合抖動(dòng)測(cè)試結(jié)果如表2所示，SDH 2Mbit/s接口輸出抖動(dòng)指標(biāo)要求如表3所示。由實(shí)測(cè)指標(biāo)和要求指標(biāo)對(duì)比可看出，DTT1C08A的2Mbit/s接口指標(biāo)完全滿(mǎn)足ITU-T G.832建議的指標(biāo)要求，并且所測(cè)抖動(dòng)指標(biāo)遠(yuǎn)小于抖動(dòng)指標(biāo)所要求指標(biāo)值，可見(jiàn)，DTT1C08A的2Mbit/s接口輸出抖動(dòng)指標(biāo)好。（注：測(cè)試儀表為AnritSU公司的MP152B）

表1 2Mbit/s接口輸出映射抖動(dòng)測(cè)試結(jié)果

盤(pán)  名 支路號(hào) 輸出映射抖動(dòng)（UIp-p） 備  注 BI（0.3） B2（0.075） 5 3 0.098 0.024 　 6 12 0.076 0.025 　

表2 2Mit/s接口輸出組合抖動(dòng)測(cè)試結(jié)果

盤(pán) 名 支路號(hào) 輸出組合抖動(dòng)（UIp-p） 極性相反的單指標(biāo) 加一個(gè)指針的規(guī)則 漏一個(gè)指針的規(guī)則 B1 B2 B1 B2 B1 B2 5 3 0.108 0.012 0.129 0.012 0.095 0.011 6 12 0.059 0.012 0.098 0.012 0.076 0.012

表3 2Mbit/s接口指標(biāo)要求

G.703接口（kbit/s） 濾波器特性 輸出抖動(dòng)（UIp～p) f1(高通) f2(高通) f4(低通) B1（f1～f4） B2(f2～f4) 2048 20Hz 18kHz 100kHz 0.3 0.075

3 DTT1C20A的特點(diǎn)及其功能框圖

2.1 DTT1C20A的特點(diǎn)

單片DTT1C20A專(zhuān)用集成芯片即兩路STM-1-VC4幀處理器可完成SDH STM-1速率等級(jí)的段開(kāi)銷(xiāo)（SOH）處理、指針調(diào)整和通道開(kāi)銷(xiāo)（POH）處理。DTT1C20A的主要特點(diǎn)是：

（1）集成度高 單片DTT1C20A就可以完成兩路PMC5343+PMC5344的功能，即單片DTT1C20A就可以完成兩路SDH STM-1速率等級(jí)的段開(kāi)銷(xiāo)、指針調(diào)整和通道開(kāi)銷(xiāo)處理。

（2）使用方便 DTT1C20A和現(xiàn)有的E1-VC4映射芯片可實(shí)現(xiàn)無(wú)縫連接；VC4輸入/輸出碼流頻率為38.88Mbit/s和19.44Mbit/s可選；芯片的MCU接口Intel和Motorola兼容。

（3）DTT1C20A的發(fā)送側(cè)和接收側(cè)都具有指針調(diào)整功能，使用芯片時(shí)可以選擇不同的時(shí)鐘來(lái)源，為SDH設(shè)備網(wǎng)提供了方便（主要在SDH網(wǎng)同步方面）。

（4）芯片提供了兩路通道的各種交叉和環(huán)回功能，方便了系統(tǒng)的板級(jí)測(cè)試。

3.2 DTTT1V20A的功能框圖

DTT1C20A（單路STM-1-VC4幀處理器）功能框圖如圖2所示，主要由接收側(cè)功能模塊、發(fā)送側(cè)功能模塊和微處理器接口三部分組成。

接收側(cè)功能模塊的工作過(guò)程是：接收上游輸入的155Mbit/sSTM-1碼流，通過(guò)STM-1輸入單元、段開(kāi)銷(xiāo)（SOH）處理單元、指針解釋單元、通道開(kāi)銷(xiāo)（POH）處理單元和指針調(diào)整單元，輸出AU4/VC4碼流及相應(yīng)的位置指示信號(hào)。

發(fā)送側(cè)功能模塊的工作過(guò)程是：將發(fā)送側(cè)VC4總線(xiàn)及相應(yīng)的位置指示信號(hào)輸入芯片內(nèi)部，通過(guò)指針生成單元、通道開(kāi)銷(xiāo)（POH）插入單元和段開(kāi)銷(xiāo)（SOH）處理單元，輸出STM-1串行碼流，頻率為155Mbit/s。

微處理器接口單元的主要功能是設(shè)置芯片的工作狀況、采集告警及性能計(jì)數(shù)器值、更改開(kāi)銷(xiāo)字節(jié)。

4 DTT1C08A和DTT1C20A在臺(tái)式SDH 155Mbit/s光傳輸設(shè)備中的應(yīng)用

臺(tái)式SDH 155Mbit/s光同步傳輸設(shè)備是大唐微電子公司自行研制開(kāi)發(fā)的小型臺(tái)式SDH ADM傳輸設(shè)備。該設(shè)備的特點(diǎn)是體積小、組網(wǎng)靈活、保護(hù)可靠；可實(shí)現(xiàn)63路2Mbit/s信號(hào)的分插復(fù)用。

臺(tái)式SDH 155Mbit/s光同步設(shè)備的硬件電路由主通道和監(jiān)控兩部分組成，光通道部分的硬件原理圖如圖3所示。該部分電路主要由3片DTT1C08A、1片DTT1C20A、2片155Mbit/s時(shí)鐘恢復(fù)芯片和2個(gè)光電轉(zhuǎn)換模塊組成，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的基于雙向SDH環(huán)路的分插復(fù)用（ADM）設(shè)備，即E1端口可實(shí)現(xiàn)63路TU12的分復(fù)接，光接口可實(shí)現(xiàn)2發(fā)2收的雙方向155Mbit/s光信號(hào)傳輸。監(jiān)控部分的原理簡(jiǎn)圖如圖4所示，由1片AT89LV51、1片AMD29LV040B和1片6264組成，DTT1C08A和DTT1C20A都提供了8位微處理接口。這樣，利用8位MCU的并行總線(xiàn)實(shí)現(xiàn)對(duì)主通道芯片DTT1C20A和DTT1C08A的配置、管理和監(jiān)控，利用8位MCU的串口實(shí)現(xiàn)與主控32位MCU（MC68360）的串口通信，從而實(shí)現(xiàn)主控機(jī)對(duì)設(shè)備的配置、監(jiān)視和管理。

DTT1C08A和DTT1C20A專(zhuān)用集成電路已經(jīng)經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的芯片測(cè)試，芯片的各項(xiàng)功能和指標(biāo)均符合ITU-T C.703、G.707、G.708、G.708建議，并且在臺(tái)式SDH155Mbit/s光傳輸設(shè)備主通道得到成功的應(yīng)用。實(shí)踐證明，DTT1C08A和DTT1C20A專(zhuān)用集成電路具備性能可靠、集成度高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，并且成本低廉，具有良好的應(yīng)用前景。

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