專利名稱：異步數據復用器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種異步數據復用器。
背景技術：
最近傳輸網絡技術迅猛發展，電信運營商積極的進行網絡建設，使得目前各大電信運營商具備大量現成的，富余的E1傳輸信道；另一方面傳統的電信設備大多網絡管理數據都是通過串口傳輸，為了實現綜合網管的需要，需要把大量分散的網管數據以最方便的，最可靠的形式傳輸到網管中心。
目前市場上出現的部分類似設備異步數據通道數集成度不夠高，速率為2M(兆)的通道波形指標不合格，和現有的電信2M接口兼容性不好，同時串口傳輸的距離受到很大的限制，一般只有大約4米。
發明內容
本實用新型的目的在于提供一種異步數據復用器。其在傳統E1電信傳輸通道上復用接入各類遠程異步數據業務。可以方便電信運營商利用現成的富余的E1傳輸通道高效傳輸電信設備的網管數據和運營計費數據等。
為達到上述目的，本實用新型提供一種異步數據復用器，其包含依次電路連接的第一E1成幀器、可編程邏輯器件和第二E1成幀器；特點是，該第一E1成幀器和第二E1成幀器分別通過輸入口(IN)、輸出口(OUT)電路連接其他傳輸設備，該可編程邏輯器件還電路連接單片機和驅動芯片，該單片機通過程序控制E1成幀器芯片的工作方式；該驅動芯片最多可以連接10路RS232或RS422，即實現10路通道數據傳輸。
所述的E1成幀器是對E1信號組幀及解幀的芯片，其包含線路接口單元(Line Interface Unit，LIU)和成幀器(Framer)兩大功能模塊；該LIU完成下列功能(1)芯片內的時鐘/數據恢復電路完成將HDB3/AMI(高密度雙極性傳輸碼/信號交替反轉傳輸碼)的E1波形轉換為一個NRZ(不歸零碼)串行數據流；(2)根據內部寄存器的設置，E1成幀器芯片可產生符合G.703建議的75Ω不平衡的接口波形和120Ω平衡的接口波形；該Framer完成下列功能(1)產生幀同步信號(該同步信號包含單幀定位信號和復幀定位信號)，CRC(循環冗余校核)校驗可選；(2)產生和檢測報警信號；(3)提取和插入信令比特信息。
所述的可編程邏輯器件實現對異步數據信號采樣編碼、時隙插入，及其反向數據恢復解碼，提取時隙等功能。
本實用新型提供的異步數據復用器的工作方向分為上行數據傳輸和下行數據傳輸；該上行數據傳輸的方向為異步數據通過RS232接口或者RS422接口傳輸至可編程邏輯器件，對異步數據進行編碼并插入時隙，完成從異步到同步的過程后，數據通過第一E1成幀器取用E1A通道，并從E1A輸出口(OUT)輸出至與該第一E1成幀器相連接的其他傳輸設備；該下行數據傳輸的方向是數據從與第二E1成幀器相連接的其他傳輸設備通過E1B通道的E1B輸入口(IN)輸入，通過第二E1成幀器傳輸至可編程邏輯器件，對異步數據進行解碼并提取時隙后，傳輸至RS232或者RS422。
本實用新型提供的異步數據復用器，特點是，第一E1成幀器和其他傳輸設備之間還電路連接一繼電器；第二E1成幀器和其他傳輸設備之間也電路連接一繼電器，當該異步數據復用器斷電時，E1信號將從端口E1A IN進入，從E1A OUT端口輸出；另一方向的E1信號將從端口E1B IN進入，從E1B OUT端口輸出，從而實現斷電直通保護功能，不影響E1信號的傳輸。
本實用新型提供的異步數據復用器，具有RS232和RS422兩種接口可選用，能連接1～10路RS232/422，即最多可實現10通道的數據傳輸；通過精選驅動芯片來實現遠距離數據傳輸；集成度高，適用度高，性能穩定可靠。
圖1為本實用新型提供的異步數據復用器的原理框圖；圖2為本實用新型提供的異步數據復用器應用于GSM基站監控管理系統提供數據通道的組網連接示意圖；圖3為本實用新型提供的異步數據復用器應用于鏈路連接方式的示意圖。
具體實施方式
以下根據圖1、圖2和圖3，說明本實用新型的2個較佳實施方式。
如圖1所示，為本實用新型提供的異步數據復用器的原理框圖；其包含依次電路連接的第一E1成幀器101(如型號為DS21554的集成電路芯片)、可編程邏輯器件102(如型號為EP1K30TC144-3)和第二E1成幀器103；特點是，該第一E1成幀器101和第二E1成幀器103分別通過輸入口(IN)、輸出口(OUT)電路連接其他傳輸設備，該可編程邏輯器件102還電路連接單片機104(型號為SST89V564RD)和驅動芯片105(型號為SP3490CN)，該單片機通過程序控制E1成幀器101和103的工作方式；該驅動芯片105最多可以連接1～10路RS232(或者RS422)107，即最多可實現10路通道數據傳輸，從而達到多路的遠距離傳輸。
所述的E1成幀器是對E1信號組幀及解幀的芯片，其包含線路接口單元(Line Interface Unit，LIU)和成幀器(Framer)兩大功能模塊；特點是，該LIU完成下列功能(1)芯片內的時鐘/數據恢復電路完成將HDB3/AMI(高密度雙極性傳輸碼/信號交替反轉傳輸碼)的E1波形轉換為一個NRZ(不歸零碼)串行數據流；(2)根據內部寄存器的設置，E1成幀器芯片可產生符合G.703建議的75Ω不平衡的接口波形和120Ω平衡的接口波形；該成幀器完成下列功能(1)產生幀同步信號(該同步信號包含單幀定位信號和復幀定位信號)，CRC(循環冗余校核)校驗可選；(2)產生和檢測報警信號；(3)提取和插入信令比特信息。
所述的可編程邏輯器件實現對異步數據信號采樣編碼、時隙插入，及其反向數據恢復解碼，提取時隙等功能。以下分別敘述這些功能的實現采樣編碼及解碼由于系統的主速率為2M，形成2M的分支速率是64K，為了節省信道資源，必須在64K(一個時隙)帶寬范圍內完成一路異步RS232/422的全透明傳輸，即輸入是什么樣的信號，輸出也是什么樣的信號，自適應傳輸RS232/422的速率最高為19.2Kbit/s。要在64K帶寬范圍內完成最高速率為19.2Kbit/s的異步RS232/422數據傳輸，必須完成RS232/422數據從異步到同步的轉換。
關于編碼過程1)采樣的時鐘頻率為256KHz，由2M時鐘分頻得到；
2)4個高速采樣脈沖為一組，得到3比特的64K編碼數據，數據的最大等時失真為19.2/256＝7.5％；3)編碼由3位比特組成，第一位比特表示躍變的性質，即躍變是從0到1還是從1到0；后兩位比特表示躍變發生的位置。
關于解碼過程根據接收到的編碼數據，確定發生躍變的極性和位置，恢復編碼前的脈沖圖案，即執行編碼的相反過程。
1)檢測到極性碼，確定躍變的極性；2)根據極性碼的后兩位碼值確定躍變的位置。
插入時隙及從時隙中提取插入時隙是指將編碼后的8個64K數據平滑變換為一個時隙中的脈寬為2M的8個比特；反之從時隙中提取是指從一個時隙中將脈寬為2M的8個比特平滑延伸為8個64K數據。
本實用新型提供的異步數據復用器1的工作方向分為上行數據傳輸和下行數據傳輸；該上行數據傳輸的方向為異步數據通過RS232(RS422)107，以及驅動芯片105傳輸至可編程邏輯器件102，可編程邏輯器件102對異步數據進行編碼并插入時隙，完成從異步到同步的過程后，數據通過第一E1成幀器101取用E1 A通道，并從E1 A輸出口(OUT)輸出至與該第一E1成幀器101相連接的其他傳輸設備；該下行數據傳輸的方向是數據從與第二E1成幀器(103)相連接的其他傳輸設備通過E1B通道的E1B輸入口(IN)輸入，通過第二E1成幀器(103)傳輸至可編程邏輯器件(102)，對異步數據進行解碼并提取時隙后，通過驅動芯片105傳輸至RS232(或者RS422)107。
本實用新型提供的異步數據復用器1，第一E1成幀器101和其他傳輸設備之間還電路連接一繼電器1061(型號為TQ2-5V)；第二E1成幀器103和其他傳輸設備之間也電路連接一繼電器1062，當該異步數據復用器1斷電時，E1信號將從端口E1A IN進入，從E1A OUT端口輸出；另一方向的E1信號將從端口E1B IN進入，從E1B OUT端口輸出，從而實現斷電直通保護功能，不影響E1信號的傳輸。
如圖2所示，為本實用新型提供的異步數據復用器1應用于GSM基站監控管理系統提供數據通道的組網連接示意圖；從基站控制器輸出一E1信號，該信號通過E1A IN輸入口傳輸至本實用新型提供的異步數據復用器1，其共有32個時隙，所需傳輸的異步數據通過本實用新型提供的異步數據復用器1的1-10個RS232/422傳入，將數據調制到該E1信號上，再從E1A OUT口輸出到其他傳輸設備；同時從傳輸設備輸出的信號通過E1B IN輸入口傳輸到本實用新型提供的異步數據復用器1，該信號通過解調，從本實用新型提供的異步數據復用器1的1-10個RS232/422口輸出，同時從E1B OUT口輸出。
如圖3所示，為本實用新型提供的異步數據復用器應用為鏈路連接方式的示意圖；由傳輸設備輸出的E1信號從E1A IN輸入口輸入至本實用新型提供的異步數據復用器1，同時本實用新型提供的異步數據復用器的1-10個RS232/422處輸入異步數據，異步數據調制到該E1信號上，再從E1A OUT輸出口輸出，從下一個異步數據復用器的E1B IN輸入口輸入，通過異步數據復用器1對數據進行解調，數據信號由此異步數據復用器的1-10個RS232/422處輸出。依次類推，可以實現多個不同設備間的數據通信連接。
本實用新型提供的異步數據復用器1，具有RS232和RS422兩種接口可選用，能連接1～10路RS232/422，即最多可實現10通道的數據傳輸；通過精選驅動芯片來實現遠距離數據傳輸；集成度高，適用度高，性能穩定可靠。
權利要求1.一種異步數據復用器，其包含E1成幀器單元，可編程邏輯器件，特征在于，該E1成幀器單元至少包含兩個E1成幀器，即第一E1成幀器、第二E1成幀器；第一E1成幀器、可編程邏輯器件和第二E1成幀器依次電路連接；第一E1成幀器和第二E1成幀器可分別通過輸入口、輸出口電路連接其他傳輸設備；該可編程邏輯器件還電路連接控制E1成幀器的工作方式的單片機；該可編程邏輯器件還電路連接驅動芯片；通過驅動芯片可以連接1～10路的RS232或RS422接口。
2.如權利要求1所述的異步數據復用器，其特征在于，第一E1成幀器和其他傳輸設備之間還電路連接一繼電器；第二E1成幀器和其他傳輸設備之間也電路連接一繼電器。
3.如權利要求2所述的異步數據復用器，其特征在于，所述的E1成幀器包含線路接口單元和成幀器。
4.如權利要求1所述的異步數據復用器，其特征在于，所述的可編程邏輯器件對異步數據信號采樣編碼、時隙插入，及其反向數據恢復解碼，提取時隙。
專利摘要本實用新型涉及一種異步數據復用器。其包含依次電路連接的第一E1成幀器、可編程邏輯器件和第二E1成幀器；特點是，該第一E1成幀器和第二E1成幀器分別通過輸入口、輸出口電路連接其他傳輸設備，該可編程邏輯器件還電路連接單片機和驅動芯片，該單片機控制E1成幀器芯片的工作方式；該驅動芯片可以連接1～10路RS232或RS422。本實用新型提供的異步數據復用器，具有RS232和RS422兩種接口可選用，最多可實現10通道的數據傳輸；通過精選驅動芯片來實現遠距離數據傳輸；集成度高，適用度高，性能穩定可靠。
文檔編號H04J3/00GK2731841SQ20042008158
公開日2005年10月5日 申請日期2004年8月10日 優先權日2004年8月10日
發明者李寧, 高磊, 王昌建, 徐曉清 申請人:上海科泰信息技術有限公司