多業(yè)務光接入平臺GW7980的功能特性與設計

我國目前的光接入設備還是以傳統(tǒng)的PDH（準同步數(shù)字傳輸體系）光端機為主， PDH設備的優(yōu)點是技術成熟、價格便宜、操作簡單等。隨著市場發(fā)展和業(yè)務需求的增加，運營商或專網用戶越來越需要網絡可靠護性強，并希望接入層設備能為用戶提供同時覆蓋話音、TDM專線和以太寬帶等多種業(yè)務的接入網光通信產品。PDH設備由于技術含量低，使其具有業(yè)務種類少、無法靈活調度、組網能力差、管理手段欠缺等弱點，無法滿足用戶對多業(yè)務、高性能設備的需求。

在接入網建設中SDH技術并沒有得到大規(guī)模普及的原因是PDH設備價格相對低廉，可以使運營商在低投入的情況下實現(xiàn)基本的E1傳輸功能。同時配合市場上種類豐富的協(xié)議轉換設備，PDH接入網也可以滿足其它少量用戶業(yè)務功能。但這種PDH網絡方式正在面臨能否適應現(xiàn)代通信需求的挑戰(zhàn)。

1 GW7980的功能特性

GW7980是可實現(xiàn)多業(yè)務光接入系統(tǒng)的核心器件，它的PDH模式可支持2組6E1到2路16 MB的復用，每路16 MB線路速率；而其E+E模式則可支持2路8.448 MB到16 MB的復用，或支持每路8.448 MB信號獨立的本端環(huán)回功能。GW7980可支持2路非成幀帶寬可調的V.35接口，其設置帶寬為2nx64 KB,n=0、l、2、3、4、5.

GW7980的2種工作模式都支持1+l光纖保護功能；每路傳輸E1的16 MB通道可提供2路264KB同步速率的透明數(shù)據(jù)信道，以作為網管信道或普通數(shù)據(jù)信道使用。其中一路可以作為公務電話通道；每路16 MB通道還可提供l路8字節(jié)專用數(shù)據(jù)通道，作為網管內部通道使用（可通過對內部寄存器的讀寫操作完成）；而每路16 MBA通道可提供32比特（4字節(jié)）的對高比特透明的傳輸通道，用于32位獨立的信息傳輸（可通過對內部寄存器的讀寫操作完成）；同時，該器件的2種工作模式也都可提供光口誤碼率指示和E1端口的LOS、AIS告警檢測指示功能，在2種工作模式中的線路側出現(xiàn)收無光、幀失步告警時，相應E1端口將輸出 AIS告警信號；之外，該器件還具有El信道誤碼測試功能。

GW7980具有標準MCS-805l單片機時序的CPU接口總線，一般的配置方式和各種狀態(tài)信息的采集均可通過此接口完成。有些配置既可通過管腳設置，也可通過內部寄存器設置，這些內部寄存器的缺省狀態(tài)為非使能狀態(tài)。相關配置方式以管腳的設置為準。當通過CPU設置為使能狀態(tài)時，其外部管腳的設置將不再起作用，此時配置方式按內部寄存器的設置而定。

圖1所示是GW7980的主要功能原理圖。

2 系統(tǒng)主要功能

2.1 系統(tǒng)框架

GW7980有兩種工作模式。都支持1+1光纖保護功能。將GW7980的"WORK_MODEI"管腳置低可實現(xiàn)GW7980的的E+E工作模式。通過 GW7980的E+E模式可將以太網MII接口數(shù)據(jù)和多路El數(shù)據(jù)混合編碼形成10路16.896 MB并行數(shù)據(jù)，然后外接并串、串并商用器件和光器件，即可組成光傳輸系統(tǒng)；它的1+1光纖保護功能采用雙發(fā)選收機制，發(fā)送接口為一路并行接口，接收接口為 2路并行接口，其中一路接收接口為主用通道（A光口），另一路接收接口為備用通道（B光口）。通過外配以太網PHY芯片可傳輸1路100/10以太網信號；而通過外配V.35接口轉換芯片，則可傳輸2路非成幀/帶寬可控的V.35信號（DCE工作模式）；之外，通過外配E1接口芯片，也可傳輸8路E1信號；同時，通過外配CPU芯片，則可實現(xiàn)對GW7980芯片的管理和告警等功能。圖2所示是GW7980的系統(tǒng)連接圖。

2.2 光接口電路

GW7980的光接口電路可由線路復用編碼電路、線路分接解碼電路、支路收發(fā)映射復/分接電路、開銷輔助通道電路等組成。其功能是將準同步信號進行碼型反變換，再進入正碼速調整，然后將經碼速調整后的信號送入多路選擇器進行時隙分配，再經使能開關進入同步復用編碼器。

同步復用編碼器可完成發(fā)送光線路信號的復用、編碼及成幀，后經擾碼輸出10路16.896MB并行數(shù)據(jù)。另外，開銷通道可同時插入幀碼（同步碼）、監(jiān)控碼、勤務碼及數(shù)據(jù)碼。合成后的10路16.896MB并行數(shù)據(jù)經過外配的串并高速接口電路后，可變?yōu)?60 MB的高速透明通道碼流送到光驅動器組件上，從而驅動DFB-LD發(fā)光器件，以將其轉換為光信號進行傳輸。

分接、解碼電路是由光接收組件將光信號變成電信號，再經放大和串并高速接口電路，將260 MB的高速透明通道碼流變?yōu)?0路16.896 MB并行數(shù)據(jù)，然后經過定時電路進行時鐘提取及整形放大，最后將信號輸入給復/分接電路和編碼電路進行反變換。GW7980的光接口連接圖如圖3所示。

GW7980支持光傳輸通道誤碼率的統(tǒng)計，可提供10-3誤碼、lO-6誤碼兩檔告警信息。它不但能夠實時給出誤碼率的統(tǒng)計結果，而且可執(zhí)行清零操作（即復位誤碼統(tǒng)計結果，重新開始統(tǒng)計）；本端的光口告警包括：收無光、幀失步、10-3誤碼、10-6誤碼告警等，GW7980可將這些告警狀態(tài)傳到遠端，以便遠端可以通過寄存器讀取這些告警狀態(tài)。通過內部寄存器的設置可以使接收信號選擇采用主用信道還是備用信道，并可實現(xiàn)保護倒換的切換。

2.3 V.35接口電路

V.35是通用終端接口的規(guī)定，其實V.35是對60-108kHz群帶寬線路進行48Kbps同步數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼{制解調器的規(guī)定，其中一部分內容記述了終端接口的規(guī)定。V.35對機械特性即對連接器的形狀并未規(guī)定。但由于48Kbps-64Kbps的美國Bell規(guī)格調制解調器的普及，34引腳的ISO2593被廣泛采用。模擬傳輸用的音頻調制解調器的電氣條件使用V.28（不平衡電流環(huán)互連電路），而寬頻帶調制解調器則使用平衡電流環(huán)電路。

GW7980的V.35接口主要針對DTE和DCE的工作模式，她分別提供有收發(fā)數(shù)據(jù)和收發(fā)時鐘的管腿。其外部只需連接符合ITU-T V.35接口標準的接口芯片，就可以提供標準的V.35同步數(shù)據(jù)接口，GW7980的V.35接口連接圖如圖4所示。

V.35接口的時鐘選擇模式、速率設置和其它設置均可通過GW7980的內部寄存器完成，其設置狀態(tài)如下：

（1）時鐘和收發(fā)數(shù)據(jù)的延時相位關系

V.35接口的收發(fā)時鐘定時選擇和數(shù)據(jù)時鐘的相位關系可選擇為：收發(fā)時鐘延遲于發(fā)送數(shù)據(jù)約60 ns、不延遲、是否反相，缺省設置為"收發(fā)時鐘延遲于發(fā)送數(shù)據(jù)約60 ns,不反相";

（2） V.35接口數(shù)據(jù)環(huán)回設置

V.35接口數(shù)據(jù)環(huán)回的缺省設置為不環(huán)回，事實上。V.35接口數(shù)據(jù)環(huán)回類似E1接口數(shù)據(jù)的本端環(huán)回，而其遠端環(huán)回則通過El的遠端環(huán)回來實現(xiàn)；

（3）速率設置

V.35接口數(shù)據(jù)可設置的帶寬為2nx64 KB,其中n可取0、1、2、3、4、5,缺省設置為N=5.

2.4 以太網接口電路

以太網（Ethernet）指的是由Xerox公司創(chuàng)建并由Xerox、Intel和DEC公司聯(lián)合開發(fā)的基帶局域網規(guī)范，是當今現(xiàn)有局域網采用的最通用的通信協(xié)議標準。以太網絡使用CSMA/CD（載波監(jiān)聽多路訪問及沖突檢測）技術，并以10M/S的速率運行在多種類型的電纜上。以太網與IEEE802·3系列標準相類似。IEEE802.3規(guī)定了包括物理層的連線、電信號和介質訪問層協(xié)議的內容。以太網是當前應用最普遍的局域網技術。它很大程度上取代了其他局域網標準，如令牌環(huán)、FDDI和ARCNET.歷經100M以太網在上世紀末的飛速發(fā)展后，目前千兆以太網甚至10G以太網正在國際組織和領導企業(yè)的推動下不斷拓展應用范圍。

GW7980可為以太網下提供標準MII接口方式。設計時，可通過外配以太網Phy器件來提供lOOBT/10BT接口，并可適應100 MB、10 MB的全雙工、全線速模式。GW7980的以太網接口連接圖如圖5所示。

2.5 E1接口電路

GW7980在E+E工作模式下的El接口部分由8個符合ITU-T G.703協(xié)議的E1接口電路組成，可以傳輸8路E1信號。GW7980的E1接口連接圖如圖6所示。

El HDB3接口碼型變換電路是按ITU-T G.703建議規(guī)定設計的，該碼是產品與產品間電信號傳輸接口的規(guī)定碼型。它是三階高密度雙極性碼，這種三電平碼不能在光電路中進行處理，因而需要進行接口碼型變換，以將其變換成二電平的NRZ碼。

GW7980內置數(shù)字時鐘恢復電路。該電路采用先進的數(shù)字時鐘恢復技術，可以從El線路的數(shù)據(jù)信號中提取，而無需片外時鐘恢復電路，由此，其外圍電路組成比較簡單，產生的時鐘信號具有頻率精確、抖動小等特點。GW7980可以通過CPU接口控制總線對其內部寄存器進行讀寫，并對E1接口進行監(jiān)控，也可以通過查詢寄存器獲得各路E1數(shù)據(jù)的丟失告警信號和誤碼率。

3 應用方案

GW7980的主要功能是對多種業(yè)務進行復接，然后通過光信號進行遠距離傳輸。可用于各種交換機間的信號傳輸、移動基站連接和各種公用/專用網的連接。從而實現(xiàn)話音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合業(yè)務的系統(tǒng)接入。圖7所示是其主要應用方式示意圖。

4 結束語

GW7980是一種可實現(xiàn)多業(yè)務光接入平臺設計的ASIC芯片。它可省去傳統(tǒng)接入網傳輸所需要的PDH、PCM、協(xié)議轉換器、以太網交換機等多種設備?？山鉀Q運營商從產品選型采購到機房管理以及設備維護與維修所存在的諸多不便。GW7980不但可以滿足運維部門"集中管理，分層維護"的管理要求，而且具有豐富的業(yè)務接口和靈活的配置。因此，GW7980必將在接入網方面具有廣泛的應用。