專利名稱：Phs基站線路復(fù)用設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)字信號(hào)的傳輸，特別是指一種采用復(fù)用技術(shù)實(shí)現(xiàn)延伸傳輸距離的設(shè)備。
本實(shí)用新型提供的PHS基站線路復(fù)用設(shè)備由局端設(shè)備(MM)和遠(yuǎn)端設(shè)備(MA)兩部分組成，其中，MM與MA均由保護(hù)電路模塊、控制及中繼功能模塊、數(shù)字用戶電路功能模塊和電源轉(zhuǎn)換功能模塊經(jīng)電路連接構(gòu)成。局端設(shè)備的E1口與遠(yuǎn)端設(shè)備的E1口間經(jīng)脈沖編碼調(diào)制(PCM)傳輸線路相連，局端設(shè)備(MM)與PHS基站控制器相連，遠(yuǎn)端設(shè)備(MA)與PHS基站相連，均以金屬對稱電纜線直接相連。
MM將來自基站控制器的多路2B+D信號(hào)，在數(shù)字用戶電路功能模塊和控制及中繼功能模塊處理下、經(jīng)過轉(zhuǎn)換、復(fù)用、放大，輸出到E1口。輸出的信號(hào)經(jīng)過PCM設(shè)備傳輸?shù)竭h(yuǎn)端設(shè)備(MA)。MA將接收到的信號(hào)在控制及中繼功能模塊和數(shù)字用戶電路功能模塊處理下，經(jīng)過轉(zhuǎn)換、反復(fù)用、放大，還原為2B+D的信號(hào)，再輸出給基站。PCM一次群信號(hào)可采用多種傳輸途徑，如PDH、SDH、HDSL等，用光纜作傳輸媒介，不受金屬線傳輸?shù)南拗?，能在較長距離間傳輸信號(hào)。遠(yuǎn)端設(shè)備MA上的可編程門陣列系統(tǒng)(FPGA)可轉(zhuǎn)接部分復(fù)用在PCM一次群上的2B+D信號(hào)，以使基站控制器在同一個(gè)PCM一次群上復(fù)用的2B+D信號(hào)在多點(diǎn)下落，發(fā)送給多個(gè)基站。
下面分別介紹各電路模塊結(jié)構(gòu)。
1、數(shù)字用戶電路模塊數(shù)字用戶電路模塊由線路接口和PCM控制及輸入輸出模塊標(biāo)準(zhǔn)(IOM-2)總線控制部分組成。線路接口完成阻抗匹配及平衡電路、在雙絞線上提供160Kb/s的全雙工數(shù)據(jù)傳輸。其中阻抗匹配及平衡電路主要由線路接口器件、變壓器和適配網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)對線路阻抗的匹配。
PCM控制及IOM-2總線控制部分由擴(kuò)展的PCM接口控制器組成。它可以控制12路U接口器件，提供12路的控制通道、2路GCI總線接口、4路2M PCM雙向數(shù)據(jù)通路。實(shí)現(xiàn)PCM時(shí)隙與12路ISDN 2B+D數(shù)據(jù)的映射，以及對U口激活。
U口信號(hào)TA/TB通過變壓器及適配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入U(xiǎn)接口芯片，轉(zhuǎn)換成IOM-2信號(hào)DOUT1/DOUT2，DOUT1/DOUT2經(jīng)FPGA送入PCM控制器的輸入端DU0/DU1；PCM控制器將DU0/DU1中的B1/B2/D信號(hào)按照要求交換到PCM信號(hào)BTPCM0中，BTPCM0經(jīng)FPGA送入E1中繼部分的輸入端BTPCM1以便傳輸。從E1中繼部分提取的PCM信號(hào)BRPCM1經(jīng)過FPGA送入PCM控制器的PCM信號(hào)接收端BRPCM0 PCM控制器按照要求將BRPCM0中的信號(hào)交換到相應(yīng)的IOM-2口信號(hào)DD0/DD1的B1/B2/D通道中，DD0/DD1通過FPGA送到U接口芯片的IOM-2信號(hào)輸入端DIN1/DIN2中；DIN1/DIN2再通過U接口芯片、適配網(wǎng)絡(luò)、變壓器輸出到TA/TB上。
為了正常工作，數(shù)字用戶電路部分必須由控制模塊通過數(shù)據(jù)地址信號(hào)A[3..0]、DB’[7..0]以及讀寫信號(hào)/WR、/RD進(jìn)行控制，同時(shí)還需要控制及中繼功能模塊提供給PCM控制器的時(shí)鐘信號(hào)DCL2054、幀定位信號(hào)FSC2054，PCM控制器提供給U接口芯片的時(shí)鐘信號(hào)DCL、幀定位信號(hào)FSC。
對P128I-MM而言，數(shù)字用戶電路模塊提供從U口信號(hào)中恢復(fù)的512K時(shí)鐘CLS作為設(shè)備的參考時(shí)鐘。
局端設(shè)備的數(shù)字用戶電路工作于網(wǎng)絡(luò)終端狀態(tài)，功能為1)對輸入信號(hào)進(jìn)行接收、放大、整型和碼型變換；2)提取信號(hào)內(nèi)所含的時(shí)鐘定時(shí)信號(hào)，并傳遞該定時(shí)信號(hào)；3)進(jìn)行比特同步，將輸入恢復(fù)為TTL電平的信號(hào)。遠(yuǎn)端設(shè)備的數(shù)字用戶電路工作于線路終端狀態(tài)，功能是進(jìn)行碼型變換和驅(qū)動(dòng)輸出。
2、控制及中繼功能模塊控制及中繼功能模塊由中央處理器(CPU)部分、可編程門陣列(FPGA)部分、監(jiān)控部分、E1中繼和網(wǎng)管部分、運(yùn)行指示部分和時(shí)鐘鎖相電路經(jīng)電路連接構(gòu)成(如圖4所示)。
CPU處理器部分通過數(shù)據(jù)地址線AD[7..0]，讀寫信號(hào)/RD、/WR對外圍設(shè)備進(jìn)行控制。通過Intel方式的地址/數(shù)據(jù)總線來實(shí)現(xiàn)對各電路功能模塊的控制及信令的分析與處理，并可通過串行口與網(wǎng)管通信，進(jìn)行本地監(jiān)控，實(shí)現(xiàn)配置、告警、維護(hù)功能。
E1的HDB3碼信號(hào)2MRXA1/2MRXB1通過變壓器及適配網(wǎng)絡(luò)輸入E1中繼芯片，經(jīng)碼型變換為NRZ碼、E1幀處理后輸出到PCM信號(hào)口BRPCM1上；另一個(gè)方向，從PCM控制器送來的BTPCM1信號(hào)經(jīng)E1成幀處理、碼型變換為HDB3碼后，在2MTXA1/2MTXB1上輸出。
對P128I-MA而言，E1中繼部分提供的2.048MHz線路恢復(fù)時(shí)鐘RSYNC1作為設(shè)備的參考時(shí)鐘。
時(shí)鐘鎖相電路將輸出的系統(tǒng)工作時(shí)鐘鎖定到FPGA提供的參考時(shí)鐘上。局端設(shè)備的參考時(shí)鐘從U接口線路上提取的512KHz時(shí)鐘；遠(yuǎn)端設(shè)備的參考時(shí)鐘從E1接口線路上恢復(fù)2MHz時(shí)鐘。
FPGA部分的主要功能為向時(shí)鐘鎖相電路提供參考時(shí)鐘并將時(shí)鐘鎖相電路提供的系統(tǒng)工作時(shí)鐘經(jīng)過處理送給各芯片；連接PCM信號(hào)；連接IOM-2信號(hào)等；遠(yuǎn)端設(shè)備的FPGA還具有多點(diǎn)下落功能。
E1中繼和網(wǎng)管部分用于傳輸ISDN 2B+D數(shù)據(jù)及C/I信息。
運(yùn)行指示部分顯示E1告警狀態(tài)、U口激活狀態(tài)、程序運(yùn)行狀態(tài)等。
3、保護(hù)電路模塊保護(hù)電路模塊由氣體放電管和熱敏電阻組成(如圖5所示)。氣體放電管能有效防止高電壓對設(shè)備沖擊所造成的損壞。熱敏電阻限流特性好、響應(yīng)快，能提供很好的過電流自動(dòng)保護(hù)功能。
防雷保護(hù)電路提高了設(shè)備對過電壓、過電流的抵抗能力，保護(hù)設(shè)備不被損壞。符合國內(nèi)、國際標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)過壓保護(hù)的規(guī)定。
4、電源轉(zhuǎn)換模塊電源轉(zhuǎn)換模塊提供各種工作電源(如圖6所示)。其輸入電源為-48V，可提供輸出的系統(tǒng)工作電源為+5V、+3.3V。
5、機(jī)箱結(jié)構(gòu)機(jī)箱由前面板1、后面板2、箱體底座3、箱體蓋板4和左右側(cè)板5構(gòu)成(如圖7所示)。底座3上可以插裝電路板。
本實(shí)用新型具有以下特點(diǎn)
(1)每個(gè)設(shè)備可解決12路2B+D信號(hào)的復(fù)用。
(2)可直接與基站和基站控制器以銅纜相連，無需另外增加設(shè)備；(3)以PCM一次群速率傳送信號(hào)，可利用PDH、SDH等傳輸手段，實(shí)現(xiàn)長距離傳輸；(4)具有防雷保護(hù)；(5)可多點(diǎn)下落，提高信號(hào)的復(fù)用性和線路的利用率，降低了系統(tǒng)成本；(6)安裝簡單、建設(shè)周期短。
本實(shí)用新型設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了PHS基站控制器與基站之間信號(hào)的多路復(fù)用和長距離的傳輸，提高了線路利用率和傳輸質(zhì)量，具有較好的實(shí)用性?？梢詮V泛地應(yīng)用在PHS系統(tǒng)中和其它使用2B+D信號(hào)傳送信息的場合。
圖2是復(fù)用設(shè)備功能模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖3是數(shù)字用戶電路結(jié)構(gòu)圖。
圖4是控制及中繼功能模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖5是保護(hù)電路模塊結(jié)構(gòu)圖。
圖6是電源轉(zhuǎn)換模塊原理圖。
圖7是機(jī)箱外形結(jié)構(gòu)。
圖8是數(shù)字用戶電路模塊原理圖。
圖9是控制及中繼功能模塊原理圖。其中圖9(a)是E1中繼部分電原理圖，圖9(b)是FPGA部分電原理圖，圖9(c)是CPU處理部分電原理圖。
圖中標(biāo)號(hào)1為前面板，2為后面板，3為箱體底座，4為箱體蓋板，5為左右側(cè)板。
1保護(hù)電路模塊 由自復(fù)式保險(xiǎn)絲TR250-120T(F101，F(xiàn)102，F(xiàn)105，F(xiàn)106)和固體放電管HSA2000(RV101-RV104)組成。
2數(shù)字用戶電路 局端設(shè)備由PCM接口控制器PEB2054，U接口器件PEB 2091(D101，D102)，變壓器PE-65575(T101，T102)，阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)PE-36005(D103-D104)組成，遠(yuǎn)端設(shè)備由PCM接口控制器PEB2054，U接口器件PEB24902，PEB24911，變壓器6290X54以及適配網(wǎng)絡(luò)組成。
3控制及中繼功能模塊，由ALTERA的FPGA EPF10K20TC144、INTEL的80C196KC和PMC的PM4351組成。
4電源模塊 由NPH10S4803EI和NPH25S4805EI組成。
權(quán)利要求1.PHS基站線路復(fù)用設(shè)備，其特征在于由局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備兩部分組成，局端設(shè)備與遠(yuǎn)端設(shè)備均由保護(hù)電路模塊、控制及中繼功能模塊、數(shù)字用戶電路功能模塊和電源轉(zhuǎn)換功能模塊經(jīng)電路連接構(gòu)成，局端設(shè)備的E1口與遠(yuǎn)端設(shè)備的E1口間經(jīng)脈沖編碼調(diào)制傳輸線路相連，局端設(shè)備與PHS基站控制器相連，遠(yuǎn)端設(shè)備與PHS基站相連，均以金屬對稱電纜線直接相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PHS基站線路復(fù)用設(shè)備，其特征在于數(shù)字用戶電路功能模塊由線路接口和PCM控制及輸入輸出模塊標(biāo)準(zhǔn)總線控制部分經(jīng)電路連接構(gòu)成，阻抗匹配及平衡電路由線路接口器件、變壓器和適配網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成；PCM控制及IOM-2總線控制部分由擴(kuò)展的PCM接口控制器組成，用以控制12路U接口器件，提供12路的控制通道、2路GCI總線接口、4路2M PCM雙向數(shù)據(jù)通路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PHS基站線路復(fù)用設(shè)備，其特征在于控制及中繼功能模塊由中央處理器部分、可編程門陣列部分、監(jiān)控部分、E1中繼和網(wǎng)管部分、運(yùn)行指示部分和時(shí)鐘鎖相環(huán)部分經(jīng)電路連接構(gòu)成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的PHS基站線路復(fù)用設(shè)備，其特征在于保護(hù)電路模塊由氣體放電管和熱敏電阻組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的PHS基站線路復(fù)用設(shè)備，其特征在于U口信號(hào)TA/TB通過變壓器及適配網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入U(xiǎn)接口芯片，轉(zhuǎn)換成IOM-2信號(hào)DOUT1/DOUT2，DOUT1/DOUT2經(jīng)FPGA送入PCM控制器的輸入端DU0/DU1；PCM控制器將DU0/DU1中的B1/B2/D信號(hào)按照要求交換到PCM信號(hào)BTPCM0中，BTPCM0經(jīng)FPGA送入E1中繼部分的輸入端BTPCM1以便傳輸；從控制及中繼功能模塊的E1中繼部分提取的PCM信號(hào)BRPCM1經(jīng)過FPGA送入PCM控制器的PCM信號(hào)接收端BRPCM0；PCM控制器將BRPCM0中的信號(hào)交換到相應(yīng)的IOM-2口信號(hào)DD0/DD1的B1/B2/D通道中，DD0/DD1通過FPGA送到U接口芯片的IOM-2信號(hào)輸入端DIN1/DIN2中；DIN1/DIN2再通過U接口芯片、適配網(wǎng)絡(luò)、變壓器輸出到TA/TB上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3的PHS基站線路復(fù)用設(shè)備，其特征在于CPU處理器部分通過數(shù)據(jù)地址線AD[7..0]，讀寫信號(hào)/RD、/WR對外圍設(shè)備進(jìn)行控制；E1的HDB3碼信號(hào)2MRXA1/2MRXB1通過變壓器及適配網(wǎng)絡(luò)輸入E1中繼芯片，經(jīng)碼型變換為NRZ碼、E1幀處理后輸出到PCM信號(hào)口BRPCM1上；另一個(gè)方向，從PCM控制器送來的BTPCM1信號(hào)經(jīng)E1成幀處理、碼型變換為HDB3碼后，在2MTXA1/2MTXB1上輸出；E1中繼部分提供的2.048MHz線路恢復(fù)時(shí)鐘RSYNC1作為設(shè)備的參考時(shí)鐘；E1中繼部分所需要的2M時(shí)鐘信號(hào)TCLKI、BRCLK，幀定位信號(hào)FOI、BRFP均由FPGA根據(jù)鎖相環(huán)提供的2.048MHz、4.096MHz時(shí)鐘，幀定位信號(hào)/FOI處理后產(chǎn)生。
專利摘要本實(shí)用新型屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及數(shù)字信號(hào)的傳輸，特別是一種延伸PHS系統(tǒng)的基站和基站控制器之間通信距離的設(shè)備。由局端設(shè)備和遠(yuǎn)端設(shè)備兩部分組成，局端設(shè)備與遠(yuǎn)端設(shè)備均由保護(hù)電路模塊、控制及中繼功能模塊、數(shù)字用戶電路功能模塊和電源轉(zhuǎn)換功能模塊經(jīng)電路連接構(gòu)成。本實(shí)用新型采用信號(hào)變換和復(fù)用技術(shù)，將若干路基站和基站控制器發(fā)送的數(shù)字信號(hào)匯集到E1口2.048Mbit/s的PCM鏈路上，通過PDH或SDH等傳輸設(shè)備傳輸?shù)綄Ψ?，解決了長距離的通信，提高了線路利用率和傳輸質(zhì)量，具有較好的實(shí)用性?？梢詮V泛地應(yīng)用在PHS系統(tǒng)中和其它使用2B+D信號(hào)傳送信息的場合。
文檔編號(hào)H04W88/08GK2588712SQ0227997
公開日2003年11月26日 申請日期2002年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者孫玉青, 姜禮麟, 沈偉鋒, 丁是松 申請人:上海欣泰通信技術(shù)有限公司