Дипломный проект - Модернизация абонентского доступа города Талдыкорган

Подождите немного. Документ загружается.

- Интерфейсная схема HDSL - состоящая из одного одноплатого

приемопередатчика 2В1Q (Вt8960) фирмы Вгоокtrее и соответствующих

входных - выходных компонентов с гибридом, передатчиками и компонентами

защиты, а также из "Vоiсе Раir - Gain Frаmer" (Вt8954) фирмы Вгоокtrее,

коммутирующего В - каналы между Соdес и HDSL - приемопередатчиком и

управляющего сигнализацией в Оvеrhеаd - канале (сигнализация FIFO).

- Контакт EА (контакт внешних аварийных сигналов) состоящий из

полупроводникового реле с логикой управления для обслуживания "внешнего

аварийного контакта".

3.2.1 Блок питания

Функциональный блок "блок питания" генерирует необходимое

внутреннее напряжение +5 В из напряжения питания 48/60 В. Питающее и

рабочее напряжение контролируются постоянно, и соответствующие

управляющие сигналы передаются на Р. Дополнительно дистанционное

напряжение для провода НDSL генерируется при помощи преобразователя и

контролируется. Подача напряжения на НDSL осуществляется с 200 В с

автоматическим ограничением тока  59 мА.

3.2.2 Микропроцессорная система

Для управления РСМ-4VА используется микропроцессор типа 80С32 с

частотой такта 11,0592 МГц. В качестве программной памяти служит одно

внешнее ЕРRОМ 512 кбит, а в качестве памяти данных используется одно

внешнее SRАМ 64 кбит.

3.2.3 Подсоединение к а/b интерфейсу

Подсоединение к а/b- интерфейсу осуществляется через разные

полупроводниковые реле с оптической развязкой. Переключение между

состоянием покоя (телефонная трубка положена) и состоянием разговора

(телефонная трубка поднята) осуществляется через дополнительное реле. Это

реле переключает речевую информацию на выдачу тарифных импульсов /

запирающий фильтр и дальше через DС-схему удержания на Соdес.

Распознавание вызова/тарифных импульсов осуществляется через два

оптрона. После пропускания через 16 кГц - запирающий фильтр (LC- фильтр)

речевой сигнал поступает на электронную схему удержания постоянного тока.

Она обеспечивает, что соблюдаются как условия постоянного тока, так и

симуляция полного оконечного сопротивления в области переменного тока на

интерфейсе а/b.

Гальваническая развязка осуществляется при помощи передатчика. После

дальнейшего пропускания через пассивный фильтр ВЧ - сигнал поступает на

Соdес - блок для кодирования (СОМВ01) с целью аналого-цифрового

преобразования и кодирования РСМ. В противоположном направлении

поставленный Соdес аналоговый речевой сигнал переключается через

активный усилительный каскад и RС - сеть на передатчик с целью симуляции

ВЧ - сопротивления.

Технологические свойства передачи по а/b - интерфейсу в разговорном

состоянии (затухание рефлексий, затухание вилочного затухания,

характеристика частоты и т.д.) определяются внешними компонентами и

структурами фильтров в блоке СОМВО1. Преобразованная в цифровую форму

речевая информация четырех абонентов передается на Vоiсе Раir - Gаin Frаmer

в четырех 64 кбит/с - каналах 2.048 Мбит/с - шину РСМ, а затем дальше на

НDSL – приемопередатчик.

3.2.4 Подсоединение к НDSL - интерфейсу

Подсоединение к НDSL - интерфейсу осуществляется через одноплатный

приемопередатчик 2В1Q (Вt8960) фирмы Вгооktrее. Управление состояниями

проводов (активирование/деактивирование) на НDSL - интерфейсе

осуществляется через С. Все процессы и протоколы (Start - Uр, ЕОС и т.д.) на

НDSL - интерфейсе соответствуют ЕТSI ЕТR-152. НDSL - интерфейс передает

полезную нагрузку 4 х 64 = 256 кбит/с, один 8 кбит/с – Оverhead - канал и один

24 кбит/с - канал сигнализации на РСМ-4ТА.

Внешняя схема к Вt8960 состоит из гибридной сети, объединяющей оба

направления передачи (преобразование 4-проводный/2-проводный интерфейс),

линейного передатчика и разными компонентами ЭМС и молниезащиты. В

качестве блока сопряжения между РСМ - и НDSL-приемопередатчиками

используется Vоiсе Раir-Gain Frаmer (Вt8954) фирмы Вrооktree. Данный блок,

управляемый микропроцессором типа 80С32, осуществляет следующие

функции:

-DPLL - схема для генерации частот такта РСМ.

-Коммутирование четырех 64 кбит/с - каналов между РСМ - интерфейсом

(2.048 Мбит/с) и интерфейсом НDSL - приемопередатчика (288 кбит/с).

- Генерирование структуры цикла НDSL согл. ЕТR152. Доступ к, или,

соотв., обслуживание битов СRС6, ЕОС и IND в цикле НDSL.

-FIFО - контроллер для передачи по каналу сигнализации.

3.2.5 ЕА- контакт

Контакт "внешних аварийных сигналов" осуществляется при помощи

полупроводникового реле с оптической развязкой и специальной логики уп-

равления. Таким образом обеспечивается, что при вставке блока не вызывается

аварийный сигнал (контакт размыкается). При отказе питающего напряжения

контакт затягивается и остается замкнутым даже в обесточенном состоянии

устройства (эффект самоудержания).

3.3 Абонентский полукомплект модуля РСМ-4ТА

На рисунке 3.3 показана структурная схема блока РСМ-4ТА, где

различают следующие функциональные блоки:

- Блок питания - состоящий из схем преобразования DС/DС для

генерации рабочих напряжений, необходимых внутри системы, для генерации

напря-жений линейных абонентских устройств а/b, а также из схем контроля

напряжения и генерации сброса.

- Микропроцессорная система - состоящая из микроконтроллера 80С32,

одного 512 кбит ЕРRОМ и одного 64 кбит SRАМ.

- Схема для подсоединения к а/b-интерфейсу - состоящая из микросхем

4х-кратного интерфейса кодера/декодера (СОDЕС) типа ТР 3057 и

соответствующих входных - выходных компонентов с SLIС - компонентами и

компонентами по защите ЭМС.

Подсоединение к НDSL - интерфейсу состоящее из одноплатного

приемопередатчика 2В 10 (Вt8960) фирмы Вrооktree и соответствующих

входных - выходных компонентов с гибридом, передатчиками и компонентами

за щиты, а также из Voicе Раir-Gain Framer (Вt8954) фирмы Вrooktree,

коммутирующий В-каналы между Соdес и НDSL - приемопередатчиком и

управляющий сигнализацией в Оverhеаd - канале (сигнализация FIFО).

Генератор вызывного напряжения состоящий из генератора РWМ,

силового выходного каскада и фильтра нижних частот.

Tin. 1 a

Tin.2

Tin.3

Tin.4

HCLK

QCLK

BCLK

RDAT

TDAT

2.048

MHz

9kHz

4Xcodex

(TP3057-

COMBO 1

Bt8954

Voice-Pair

Gain

Framer

Bt8960

Single-

Chip 2B1Q

Transceiver

80C32

C

EPROM

SRAM

SLIC

ВЫЗЫВНОЙ

ГЕНЕРАТОР

ТАРИФНЫХ

ИМПУЛЬСОВ

-130V

-30V

GND

HDSL

288 Kbps

9.21MHZ

PCM-4TA

ПОСЛЕД. С

interface.

HOOK,RING

TTX, PPA

HOOK,RING

TTX, PPA

HOOK,RING

TTX, PPA

SLIC

HOOK,RING

TTX, PPA

Рисунок 3.3 – Структурная схема РСМ-4ТА

3.3.1 Блок питания

Функциональный блок "блок питания" генерирует необходимые для

работы напряжения -130, -30 и +5 В из дистанционного питания НDSL -

интерфейса. -130 В требуется для генерации вызывного переменного

напряжения, -30 В для питания линейного интерфейса а/b, а +5 В для

внутренних электронных схем. Питающее и рабочее напряжение

контролируется постоянно, и соответствующие управляющие сигналы

передаются на Р. Достаточно рассчитанная конденсаторная схема подпитки

обеспечивает звонок также и при максимальной нагрузке звонка и

максимальном расстоянии дистанционного питания.

Преобразователи DС/DС обеспечивают гальваническую развязку между

НDSL - интерфейсом и а/b - интерфейсами.

3.3.2 Микропроцессорная система

Для управления функциями РСМ-4ТА используется микропроцессор

типа 80С32 с частотой такта 11,0592 МГц. В качестве программной памяти

служит одно внешнее 512 кбит - ЕРRОМ, а в качестве памяти данных внешнее

64 кбит - SRАМ.

3.3.3 Подсоединение к а/b-интерфейсу

Подсоединение к а/b - интерфейсу осуществляется через

многоконтактное полупроводниковое реле:

- Первая пара релейных контактов переключает между состояниями

покоя и разговора. В этом режиме работы жила а/b питается от дискретно

построенного источника электропитания. При открытом шлейфе имеется

минимальное напряжение -24 В между жилами а и b, и вилочный детектор

находится в активном состоянии. При замкнутом шлейфе вилочный детектор

срабатывает, и линия снабжается постоянным током  22 мА. ВЧ - сигнал

поступает через SLIС и активную ступень фильтра (16 кГц - заграждающий

фильтр с последовательным фильтром нижних частот) на блок СОМВ01 с

целью аналого-цифрового преобразования и кодирования РСМ. В

противоположном направлении поставленный Соdес аналоговый речевой

сигнал передается через активный усилительный и суммирующий каскад и RС-

сеть на SLIС для симуляции ВЧ - сопротивления. Суммирующий каскад служит

для подачи 16 кГц - тарифных импульсов.

Технологические свойства а/b - интерфейса в разговорном состоянии

(затухание рефлексий, затухание вилочного перехода, характеристика частоты

и т.д.) определяются внешними компонентами SLIС и СОDЕС.

Для каждой из четырех жил а/b предусмотрен блок СОМВ01 (ТР3057).

Преобразованная в цифровую форму речевая информация этих четырех

абонентов передается на Voice Pair-Gain Framer в четырех 64 кбит/с - каналах

2.048 Мбит/с - РСМ - шины, а затем дальше на НDSL-приемопередатчик.

- Вторая пара релейных контактов служит для переключения вызывного

состояния. В таком случае ВЧ - путь и вилочный детектор постоянного тока

полностью отключаются. Исключительно вызывное переменное напряжение 25

Гц/35 В переключается на жилы а/b. Теперь является активным второй

вилочный детектор, который может распознавать каскадированный постоянный

ток. При каждом вызове генератор вызывного напряжения контролируется на

достаточное напряжение (> 50%), и в случае ошибки выдается сообщение на

РСМ-4VА (индикация красным СИД).

3.3.4 Подсоединение к НDSL - интерфейсу

Подсоединение к НDSL - интерфейсу осуществляется через одноплатный

приемопередатчик 2В1Q (Вt8960) фирмы Вrооktree. Управление состояниями

проводов (активизация/дeактивизация) на НDSL - интерфейсе осуществляется

через С. Все процессы и протоколы (Start -Uр, ЕОС и т.д.) на НDSL -

интерфейсе соответствуют ЕТSI ЕТR-152. НDSL - интерфейс передает

полезную нагрузку 4 х 64 = 256 кбит/с, один 8 кбит/с - Оverhеаd - канал, и один

24 кбит/с - канал сигнализации на РСМ-4ТА.

Внешняя схема к Вt8960 состоит из гибридной сети, объединяющей оба

направления передачи (преобразование 4-проводный/2-проводный интерфейс),

линейного передатчика и разных компонентов ЭМС и молниезащиты. В

качестве блока сопряжения между приемопередатчиком РСМ и НDSL

используется Voicе Раir-Gain Framer (Вt8954) фирмы Вrооktree. Данный блок,

управляемый микропроцессором 80С32, осуществляет следующие функции:

- DPLL - схема для генерации частот тактов для РСМ.

- Коммутация четырех 64 кбит/с - В-каналов между РСМ-интерфей-сом

(2.048 Мбит/с) и интерфейсом НDSL-приемопередатчика (288кбит/с).

- Генерирование структуры цикла НDSL согл. ЕТR152.

- Доступ к, или, соотв., обслуживание битов СRС6, ЕОС и IND в цикле

НDSL.

- FIFО - контроллер для передачи в канале сигнализации.

3.3.5 Генератор вызывного напряжения

Генератор вызывного напряжения генерирует необходимое для вызова 25

Гц - переменное напряжение, имеющее напряжение > 35 Вэфф. при

максимальной нагрузке четырех вызывных органов. Коэффициент линейных

искажений ниже 10 %. Наличие генераторного напряжения проверяется при

каждом вызове. При снижении вызывного напряжения ниже 50% своей

номинальной амплитуды в РСМ-4VА управляется красный СИД ошибок.

3.3.6 Генератор тарифных импульсов

Для генерации синусоидальных 16 кГц – тарифных импульсов

прямоугольный ТТЛ - сигнал, стабилизированный кварцем и предоставляемый

в распоряжение внутри системы, делится на 16 кГц при помощи делителя

частоты и освобождается от высших гармоник посредством фильтров нижних

частот. Результирующий сигнал с коэффициентом искажений < 8 %

распознается при необходимости, т.е. так же, как и от РСМ-4VА, и

прибавляется ВЧ- сигналу через суммирующий усилитель.

Технические параметры отклоняющиеся от технических требований для

РСМ-4А приведены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Технические параметры РСМ-4А

Поз.

Характерист

ика

Требуемое

значение

Имеющиеся

значение

Замечания

1 2 3 4 5

19.1.5

Макс. сопр.

шлейфа, Ом

1300 Ом 2000 Ом

19.2.1

Дист.

питание, В

Макс. 180 В Макс. 200 В

180 В

возможно.

19.2.4

Ост.

затухание

реч. кан., дБ

4 дБ < 5 дБ

19.2.6

Искажение

имп., мс

0,8 мс 2 мс

19.2.9

Ток в

шлейф, мА

20 мА 22 мА

19.3

Подключени

таксофонов

Подкл.

таксофонов не

рекомендуется

19.3

Подключени

таксофонов

Произвольная

смена

полярности

1.смена а/b жил

разрешается

2.Polarity reversal

в настоящее

время не

поддерживается

19.3

Подключени

таксофонов

Тарифный

импульс с

частотой 12 кГц

и 16 кГц

Либо 12 кГц либо

16 кГц

поддерживаются

одним прибором

Требуемая

частота надо

указать

Продолжение таблицы 3.2

1 2 3 4 5

19.3

Подключени

таксофонов

Передача

сигналов защиты

от

несанкционирова

нного

подключения

Имеется сист. в

циф-м шлейфе с

пом. HDSL

(между станц. и

аб. частями)

Если этой

защиты не

достаточно,

надо указать

требования

19.5.3.

Амплитуда

вызывного

сигнала

70 – 110 В

100 В пик-пик со

ст. ТА (пер-е) 40-

80 В эффективная

величина (RMS)

со ст.VA

(приним.)

19.7.1

Батарейное

напряжение

-56 … - 65 В -40…75 В

19.11.

Центр. сист.

управления

В РСМ 4 в

настоящее время

не предусмотрено

Имеется в

системе SISA

для РСМ11

19.11.

4.2

Индикация

на платах

Индикация

«занято» по

каждому каналу,

нома, тревога,

обрыв

Контроль линии и

сигнал «Тревога»

В РСМ11 с

помощью доп-

ного модуля

реализовано

3.4 Принцип организации и работы оборудования HDSL

Основным параметром оборудования HDSL считается дальность его

работы, которая практически полностью определяется типом используемого

линейного кодирования. По этому параметру все оборудование с кодированием

2В1Q, как правило, обеспечивает одинаковую дальность и помехоустойчивость.

Системы с модуляцией САР также практически равноценны, но несколько

превосходят оборудование 2В1Q по этим параметрам.

Различия в оборудовании (дополнительные функции, разница в

энергопотреблении, наличие режимов резервирования и т.п.) объясняются

применением разных наборов микросхем, отличиями в программном

обеспечении, конструкторской разработке и т.д. Кроме линейных параметров,

можно выделить следующие характеристики аппаратуры НDSL, на которые

полезно обратить внимание при выборе ее типа.

а) Варианты конструктивного исполнения. Как правило, оборудование

НDSL выпускается в двух основных конструктивах: "настольном" и

"стоечном".

Под "настольным" понимается автономный блок на одну линию, не

требующий для своей работы какого-либо общего для нескольких трактов

НDSL оборудования. "Настольный" вариант чаще всего используется на

"абонентском" конце линии или в сетевых приложениях в тех точках, где

количество линий НDSL не превышает одну-две.

"Стоечный" конструктив представляет собой общую для нескольких

блоков НDSL конструкцию, выполненную, как правило, в виде модульной

кассеты стандартного размера (19') с общим блоком питания и иногда блоком

управления. "Стоечный" вариант удобен для применения в узлах сетей, откуда

выходит много линий НDSL.

Некоторые фирмы предлагают также варианты конструктива minirack:

один-два блока НDSL устанавливаются непосредственно в 19-дюймовую

стойку. Такая конструкция, как и настольная, применяется при небольшом

числе трактов НDSL в узле, но часто оказывается удобнее в сетевых

приложениях, где в стойку уже смонтировано другое оборудование (например,

УАТС или маршрутизатор); блоки HDSL устанавливаются в тот же

конструктив, и нет нужды монтировать дополнительную модульную кассету.

Наконец, некоторые из систем НDSL имеют специальный конструктив

для репитера, применение которого необходимо тогда, когда длина линии

превышает допустимые значения. Конструктив репитера делается таким

образом, чтобы обеспечить установку в колодцах, и, как правило,

предусматривает установку нескольких репитеров (для нескольких трактов

НDSL) в одном корпусе.

б) Варианты электропитания. "Стоечный" вариант оборудования НDSL

всегда должен иметь возможность электропитания от станционных батарей

напряжением 48—60 В постоянного тока. "Настольный" и minirack -блок

обычно питается от бытовой сети напряжением 220 В переменного тока.

Полезной является опция электропитания настольного или minirack -модуля от

сети 48—60 В постоянного тока, так как в сетевых приложениях эти блоки

часто устанавливаются в помещениях телефонных станций (узлов), где

предпочтительнее использование гарантированного электропитания.

Другая необходимая опция электропитания "настольных" и minirack-

блоков — дистанционное фантомное электропитание (по сигнальным линиям).

В этом случае при установке оконечных (или абонентских) блоков НDSL для

сохранения энергонезависимости работы сети не нужны источники

бесперебойного питания, так как вся сеть НDSL запитывается от станционных

батарей гарантированного питания. Блок НDSL, установленный на

центральном узле, преобразует входное напряжение 48—60 В в напряжение

дистанционного питания (около 100—150 В), которое используется оконечным

блоком НDSL. Опция дистанционного электропитания позволяет также легко

организовать репитер НDSL путем соединения двух блоков "спина к спине" с

двухсторонней подачей дистанционного питания на них.

в) Выбор пользовательских интерфейсов. На стороне линии (медной

пары) модем НDSL имеет линейный интерфейс с кодом 2В1Q или САР,

определяемый фирмой-производителем оборудования и не совместимый ни с

какими стандартами (за исключением собственно линейного кодирования и

энергетических параметров сигнала). На стороне пользователя (на стороне

модема НDSL, подключаемой к устройствам пользователя) - стандартный

интерфейс, полностью отвечающий международным спецификациям для

достижения совместимости с пользовательским оборудованием. В телефонии

широко применяется интерфейс Е1 (скорость передачи 2 Мбит/с),

регламентируемый рекомендацией IТU-Т G.703 и обеспечиваемый всеми

производителями оборудования НDSL. Этот интерфейс предусматривает

различные варианты деления на кадры (фреймы), в частности, в соответствии с

рекомендацией G.704 или ISDN РRА (NT1). Многие модемы НDSL не

производят деления на кадры, работая лишь в "прозрачном" режиме. Однако

такой режим не обеспечивает ряд важных функций резервирования (см. ниже),

поэтому наиболее универсальное оборудование HDSL поддерживает разбиение

на кадры.

Для применения оборудования в сетях передачи данных (часто и в сетях

мобильной связи) нужны интерфейсы, позволяющие программировать скорость

по интерфейсу пользователя от 64 кбит/с до 2 Мбит/с с шагом 64 кбит/с

(напомним, что в технологии НDSL - линейная скорость при этом остается

неизменной). Таких интерфейсов несколько, например, V.35, V.36, Х.21. Чаще

всего используется V.35, а наличие других интерфейсов важно при

разнообразии типов пользовательского оборудования.

Некоторые системы позволяют установить два цифровых интерфейса,

каждый из которых работает со скоростью М*64 кбит/с, при этом суммарная

скорость по двум интерфейсам не превышает 2048 кбит/с. Такая функция

позволяет организовать два независимых цифровых канала по единственному

тракту НDSL. Для связи локальных сетей или выхода в Интернет применяется

Ethernet-интерфейс - как правило, 10BaseT.

г) Режимы резервирования и защиты. В случаях, когда необходимо

обеспечить полное резервирование тракта Е1, применяется защита типа 1+1.

Две пары модемов НDSL включаются параллельно, желательно с

использованием пар из разных кабелей. При выходе из строя одного из трактов

передача осуществляется по второму: обеспечивается полное горячее

резервирование.

Другой способ защиты - partial mode - позволяет сохранить частичную

работу тракта Е1 при обрыве одной из пар. В системах НDSL, обеспечивающих

такой способ защиты, передача временных интервалов ТSО и ТS16 идет по

обеим парам, временные интервалы ТS1 ..ТS15 и ТS17..ТS31 назначаются на ту

или другую кабельную пару. При обрыве одной пары временные интервалы,

запрограммированные как "приоритетные", передаются по оставшейся в работе

паре, а вторая половина интервалов теряется. Таким образом, сохраняется

работоспособность оконечного оборудования, например, мультиплексоров или

телефонных станций (естественно, с потерей половины каналов).

д) Система управления. Чаще всего для программирования локального

блока НDSL - применяется обычный последовательный интерфейс, а