CN203416254U - 基于多路shdsl的宽带远传集中控制系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其特征是包括M个局端设备、M个增音设备和M个远端设备，M=1、2、3…N，所述的局端设备与远端设备互联，增音设备设于局端设备与远端设备之间，局端设备之间以级联使用，形成远距离、宽带自组织局域网。本实用新型的有益效果在于，通过局端设备对多路远端设备进行集中接入、管理。以局端设备为中心，配以多个远端设备和增音设备，构成的集分组交换和电路交换于一体的多媒体综合数字通信系统网络，辐射半径可达数十公里，每单台局端设备承接10路双绞线宽带通信能力，若干局端设备可以堆叠构成更大的自组织网络，电路软件可做到无需更改。
Description
技术领域
本实用新型涉及的是一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，属于通信技术领域。
背景技术
SHDSL( Symmetric High bit rate Digital Subscriber Line)，单对线高速数字用户线，遵循ITU-T G.991.2，G994.2等协议标准，是在HDSL技术上发展而来，近年来协议一直在做补充。SHDSL采用TC-PAM编码方式，编码越高，传输速度越快。随着扩展的TC-PAM 4/8/16/32/64/128，SHDSL的传输带宽覆盖了64Kbps~15296 Kbps范围。只需要一对电话线，即可实现语音、数据和视频等多种通信传输类型，大大减少运营商和用户的铜线资源的消耗。SHDSL的另一个特点在于其TC-PAM调制方式的优点，在同样的速率时，相比XDSL可得到更长的传输距离。大大降低了单对线远距离双向对称点对点通信专线业务的成本。根据SHDSL的技术特点，其主要用于点对点的高速数据传输；远距离单网的连接，以及满足商业用户的远程的较小传输容量的企业网专线互联和对称带宽的Internet接入等。尚没有多点到多点的多路SHDSL之间宽带远传通信系统。
发明内容
本实用新型提出的是一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其目的在于实现多点到多点的宽带远传网络通信功能。
本实用新型的技术方案是，一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其特征是包括M个局端设备、M个增音设备和M个远端设备，其中局端设备与远端设备互联，增音设备设于局端设备与远端设备之间，局端设备之间可级联使用，形成远距离、宽带自组织局域网，所述的M =1、2.. N。
本实用新型的有益效果在于，通过局端设备对多路远端设备进行集中接入、管理。以局端设备为中心，配以多个远端设备和增音设备，构成的集分组交换和电路交换于一体的多媒体综合数字通信系统网络，辐射半径可达数十公里，每单台局端设备承接10路双绞线宽带通信能力，若干局端设备可以堆叠构成更大的自组织网络，电路软件可做到无需更改。
附图说明
附图1是多路SHDSL的宽带远传集中控制系统集中控制网络组成图。
附图2是局端设备结构框图。
附图3是远端设备结构框图。
附图4是增音设备结构框图。
具体实施方式
对照附图1，一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其特征是包括M个局端设备、M个增音设备和M个远端设备，其中局端设备与远端设备互联，增音设备设于局端设备与远端设备之间，局端设备之间可级联使用，形成远距离、宽带自组织局域网，所述的M =1、2.. N。
所述局端设备、增音设备和远端设备均使用SHDSL调制模块；所述局端设备、增音设备和远端设备传输带宽为128Kpbs到8Mpbs可调，在轻型被复线下传输距离为3.5Km到15Km；所述一个局端设备是十个远端设备接入能力，局端设备以控制十路接入的远端设备中任意一路的通断、传输带宽，并可监测任意一路传输的衰减、信噪比、丢包率等状态； 所述SHDSL调制模块通信时为一主一从；
采用SHDSL技术，实现远距离、大宽带、多点对多点的音、视频及文件传输等业务。远端设备实现端到端通信的两个端点，实现宽带数据通信。增音设备实现远端设备通信距离的进一步提升，可以根据需要，用于延长远端设备之间以及远端设备和局端设备间的通信距离，通过增音设备，可构成数十公里的双绞线通信网络。局端设备是以双绞线为传输载体，运用SHDSL传输技术构成的集分组交换和电路交换于一体的综合数字通信设备，对远端设备进行集中接入、集中管理。以局端设备为中心，配以多个远端设备和增音器，可以组建成辐射半径数十公里的多媒体系统通信网络。局端设备将多路远端集中接入，每一路远端都有一对双绞线与局端相连，局端设备可以通过以太网交换机连接到管理终端，并可以和语音、视频业务设备、程控电话交换机相连。远端设备也具有与语音、视频业务设备相连，并具有3路数字电话接入功能，每一路电话可以分别配置成数字中继、用户接口或磁石电话。
对照图2，所述的局端设备的结构包括5块线路板、网络板、主控制板，其中5块线路板，每块线路板有2路SHDSL接口、4路电话接口、2路以太网接口、调制解调电路，每一路SHDSL接口与一个远端设备对接，5块线路板的以太网接入网络板，该网络板包括控制电路、交换电路，其中控制电路由LPC1768 ARM芯片组成，交换电路主要由两片交换芯片88E6095级联构成；网络板中的一路以太网接到外部管理接口，网络板中的另一路以太网接到主控制板，该主控制板有二路信号与5块线路板中的控制电路对应相接，主控制板还有一路信号与显示接口相接，网络板中的外部管理接口接入外部PC，PC上运行有管理终端软件，软件配置每一路的带宽并显示每块SHDSL的线路状态。
调制解调电路完成对远端通过双绞线传输过来的SHDSL协议数据进行解调，解调后通过以太网口或TDM口输出到本端以太网设备或TDM设备。同时将本端太网口或TDM接口数据的调制成SHDSL协议并通过双绞线传输出去，调制解调电路主要由2片PEF24628构成。
所述的网络板包括控制电路、交换电路，其中控制电路主要由LPC1768 ARM芯片组成，交换电路主要由两片交换芯片88E6095级联构成；其中LPC1768用于完成对两片88E6095的初始化配置和状态检测，交换芯片88E6095主要完成十路以太网的交换功能。
所述的主控制板包括声码电路、逻辑电路、主处理机，请补充它们间的工作关系，其中声码电路主要完成64K的语音编解码功能，主处理机与声码电路的DSP通过HPI口连接，通过HPI实现对DSP的程序下载和数据交互；逻辑电路主要完成声码电路的DSP与线路板上PCM话音的交互。
所述的主处理机选用FREESCALE通信处理器MPC8280，运行Vxworks操作系统，它主要完成对各插板的配置、控制、监测等功能，配合外挂计算机上的终端软件，实现对局端设备的管理和监测功能，同时还可以按要求实时传送指定的远端设备与管理终端间的勤务话音。主处理机与管理终端间的通信经由以太网交换模块完成。
所述的声码电路主要由一片TMS320VC5509 DSP构成，主要完成外挂计算机上语音与线路板上电话间的64K的PCM语音编解码功能，与外挂计算机上的语音接口通过与主处理机MPC8280连接，与线路板的接口通过逻辑电路的FPGA连接。
所述逻辑电路主要由一片EP2C8Q208I8 FPGA芯片构成，主要完成声码电路的DSP与线路板上PCM话音的交互和主控板上的一些状态控制功能。
所述以太网交换模块实现各线路插板及主处理机与外部网络的链路层交换功能，它由两片8端口100M交换芯片级联而成，实际使用的端口为13个（每个线路插板两个，主处理机一个，外部接口两个）。
所述每个SHDSL线路功能模块处理两条被覆线的SHDSL信号，其核心是两片SHDSL芯片，以线路接收方向为例，其中的分组信息经以太网物理层接口芯片通过底板送到以太网交换矩阵，三路时隙信息中的一路勤务话由可编程器件按主控板的时钟要求通过PCM总线送到主控板的主处理机，两路电话信号经由电话接口芯片（SLIC/CO可配置）送至电话线。线路功能模块与主控模块之间的PCM总线中除含有上述勤务话的PCM话音外，每板还安排一路HDLC控制信息，主要用于传送线路插板的配置信息和线路状态等。
对照图3，所述的远端设备，其结构包括A变压器，该A变压器的信号输出/输入端与第一PEF24628 SHDSL模块的第一信号输入/输出端对应相接，第一PEF24628 SHDSL模块的第二信号输入/输出端与第一以太网PHY芯片的第一信号输出/输入端对应相接，第一以太网PHY芯片的第二信号输出/输入端与B变压器的第一信号输入/输出端对应相接，B变压器的第二信号输入/输出端与以太网的信号输出/输入端对应相接；
第一PEF24628 SHDSL模块的第三信号输入/输出端与第一LPC1768 ARM的第一信号输出/输入端对应相接，第一LPC1768 ARM的第二信号输出/输入端与EPM3256CPLD的第一信号输入/输出端对应相接，第一LPC1768 ARM还有二路信号，其中的一路信号接调试串口，另一路信号接显示端口；
第一PEF24628 SHDSL模块的第四信号输入/输出端与第一EPM3256CPLD的第二信号输出/输入端对应相接；
第一EPM3256CPLD的第三信号输出/输入端与数字中继的第一信号输入/输出端对应相接，数字中继的信号输出端与C变压器的信号输入端对应相接，C变压器的信号输出/输入端对应连接E1数字中继；
第一EPM3256CPLD的第四、五、六信号输出/输入端分别与第一SLIC/CO、第二SLIC/CO、第三SLIC/CO的第一信号输入/输出端对应相接。
所述PEF24628 SHDSL模块是一款LANTIQ的SHDSL调制解调芯片，其通过MII口与以太网PHY芯片相连，通过TDM口与CPLD相连，主控制器选用LPC1768，通过模拟Intel的存储器接口与SHDSL模块通信，将SHDSL芯片的执行代码下载；远端设备数据通过双绞线传送到从端，通过SHDSL变压器进入调制解调芯片，芯片对数据解调后通过不同的数据接口传送出去，通过MII口进入LAN口进行以太网数据通信，通过TDM进入CPLD，CPLD进行时隙控制，数据通过E1数字中继传出和话音通过三路SLIC/CO电话模块传出；CPLD同时兼任SLIC/CO模块摘挂机控制；数据传输逻辑如下：首先保障三路电话通信，每一路电话安排1个时隙，共3个时隙，每一个SLIC/CO模块灵活配置为磁石、用户和中继功能，另有1个电话配置时隙，电话共占据4个时隙；其次当传输带宽设置为2M时，根据用户选择以太网或E1数字中继的传输方式，二者选一，E1数字中继为32个时隙、2M数据带宽，当用户选择带宽大于或小于2M时，数据从以太网链路传输；LPC1768 ARM引出RS-232串口，用户通过RS-232串口对整个传输状态进行配置，以及对链路进行监测当前链路通断、线路信噪比、衰减、线路带宽。
对照附图4，所述增音设备的结构包括D变压器，该D变压器的信号输出/输入端与第二PEF24628 SHDSL模块的第一信号输入/输出端对应相接，第二PEF24628 SHDSL模块的第二信号输入/输出端与第二以太网PHY芯片的第一信号输出/输入端对应相接，第二以太网PHY芯片的第二信号输出/输入端与E变压器的第一信号输入/输出端对应相接，E变压器的第二信号输入/输出端通过以太网与F变压器的第一信号输入/输出端对应相接；
第二PEF24628 SHDSL模块的第三信号输入/输出端与第二LPC1768 ARM的第一信号输出/输入端对应相接，第二LPC1768 ARM的第二信号输出/输入端与第二EPM3256 CPLD的第一信号输入/输出端对应相接，第二LPC1768 ARM还有二路信号，其中的一路信号接调试串口，另一路信号接显示端口；
第二PEF24628 SHDSL模块的第四信号输入/输出端与第二EPM3256 CPLD的第二信号输出/输入端对应相接；
第二LPC1768 ARM的第三信号输出/输入端与第三PEF24628 SHDSL模块的第一信号输入/输出端对应相接，第二EPM3256 CPLD的第三信号输出/输入端与第三PEF24628 SHDSL模块的第二信号输入/输出端对应相接；
第三PEF24628 SHDSL模块的第三信号输入/输出端与G变压器的信号输出/输入端对应相接；
第三PEF24628 SHDSL模块的第四信号输入/输出端与第三以太网PHY芯片的第一信号输出/输入端对应相接，第三以太网PHY芯片的第二信号输出/输入端与F变压器的第一信号输入/输出端对应相接。
所述PEF24628 SHDSL模块采用两片调制解调芯片，调制解调数据通过双绞线进入增音设备从端，该增音设备从端通过一片SHDSL芯片MII口将数据进入以太网环路进入，另一片SHDSL芯片MII口，通过SHDSL芯片将调制解调数据重生，再通过双绞线发送出去；两片SHDSL芯片的都通过LPC1768ARM和EPM3256 CPLD控制；两片SHDSL芯片设置为一主一从，带宽设置为自适应，适应远端主设备的带宽，远端主设备连接增音设备从端，远端从设备连接增音设备主端。
Claims (4)
1.一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其特征是包括M个局端设备、M个增音设备和M个远端设备，其中局端设备与远端设备互联，增音设备设于局端设备与远端设备之间，局端设备之间级联，所述的M =1、2.. N。
2.根据权利要求1所述的一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其特征是所述的局端设备的结构包括5块线路板、网络板、主控制板，其中5块线路板，每块线路板有2路SHDSL接口、4路电话接口、2路以太网接口、调制解调电路，每一路SHDSL接口与一个远端设备对接，5块线路板的以太网接入网络板，该网络板包括控制电路、交换电路，其中控制电路由LPC1768 ARM芯片组成，交换电路主要由两片交换芯片88E6095级联构成；
网络板中的一路以太网接到外部管理接口，网络板中的另一路以太网接到主控制板，该主控制板有二路信号与5块线路板中的控制电路对应相接，主控制板还有一路信号与显示接口相接，网络板中的外部管理接口接入外部PC。
3.根据权利要求1所述的一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其特征是所述的远端设备，其结构包括A变压器，该A变压器的信号输出/输入端与第一PEF24628 SHDSL模块的第一信号输入/输出端对应相接，第一PEF24628 SHDSL模块的第二信号输入/输出端与第一以太网PHY芯片的第一信号输出/输入端对应相接，第一以太网PHY芯片的第二信号输出/输入端与B变压器的第一信号输入/输出端对应相接，B变压器的第二信号输入/输出端与以太网的信号输出/输入端对应相接；
第一PEF24628 SHDSL模块的第三信号输入/输出端与第一LPC1768 ARM的第一信号输出/输入端对应相接，第一LPC1768 ARM的第二信号输出/输入端与EPM3256CPLD的第一信号输入/输出端对应相接，第一LPC1768 ARM还有二路信号，其中的一路信号接调试串口，另一路信号接显示端口；
第一PEF24628 SHDSL模块的第四信号输入/输出端与第一EPM3256CPLD的第二信号输出/输入端对应相接；
第一EPM3256CPLD的第三信号输出/输入端与数字中继的第一信号输入/输出端对应相接，数字中继的信号输出端与C变压器的信号输入端对应相接，C变压器的信号输出/输入端对应连接E1数字中继；
第一EPM3256CPLD的第四、五、六信号输出/输入端分别与第一SLIC/CO、第二SLIC/CO、第三SLIC/CO的第一信号输入/输出端对应相接。
4.根据权利要求1所述的一种基于多路SHDSL的宽带远传集中控制系统，其特征是所述增音设备的结构包括D变压器，该D变压器的信号输出/输入端与第二PEF24628 SHDSL模块的第一信号输入/输出端对应相接，第二PEF24628 SHDSL模块的第二信号输入/输出端与第二以太网PHY芯片的第一信号输出/输入端对应相接，第二以太网PHY芯片的第二信号输出/输入端与E变压器的第一信号输入/输出端对应相接，E变压器的第二信号输入/输出端通过以太网与F变压器的第一信号输入/输出端对应相接；
第二PEF24628 SHDSL模块的第三信号输入/输出端与第二LPC1768 ARM的第一信号输出/输入端对应相接，第二LPC1768 ARM的第二信号输出/输入端与第二EPM3256 CPLD的第一信号输入/输出端对应相接，第二LPC1768 ARM还有二路信号，其中的一路信号接调试串口，另一路信号接显示端口；
第二PEF24628 SHDSL模块的第四信号输入/输出端与第二EPM3256 CPLD的第二信号输出/输入端对应相接；
第二LPC1768 ARM的第三信号输出/输入端与第三PEF24628 SHDSL模块的第一信号输入/输出端对应相接，第二EPM3256 CPLD的第三信号输出/输入端与第三PEF24628 SHDSL模块的第二信号输入/输出端对应相接；
第三PEF24628 SHDSL模块的第三信号输入/输出端与G变压器的信号输出/输入端对应相接；
第三PEF24628 SHDSL模块的第四信号输入/输出端与第三以太网PHY芯片的第一信号输出/输入端对应相接，第三以太网PHY芯片的第二信号输出/输入端与F变压器的第一信号输入/输出端对应相接。
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