SDH專用電路套片DTT1C08A和DTT1C20A及其應用

摘要：DTT1C08A和DTT1C20A是大唐電信微電子公司自主開發(fā)的用于光同步數字傳送網的專用集成電路套片。介紹了該套片的特點、功能框圖及其在臺式SDH155Mbit/s光傳輸設備中的應用。DTT1C08A和DTT1C20A專用集成電路具有集成度高、使用方便等特點，并且成本低廉，具有良好的應用前景。

    關鍵詞：同步數字傳輸體系（SDH） E1映射器 段開銷（SOH） 通道開銷（POH） 指針調整

同步數字傳輸體系（SDH）從其誕生至今已有近10年的歷史，并以其各方面優(yōu)越性迅速地成為通信網絡的骨干網絡。目前，SDH在通信的骨干網和干線網，甚至在寬帶接入網都得到廣泛的應用。SDH專用集成電路是SDH設備的基礎，國內開發(fā)此類芯片相對滯后于國外，為了大力發(fā)展我國的SDH傳輸網，開發(fā)SDH套片已被列入國家“863”計劃科技攻關項目。大唐電信微電子公司自主開發(fā)的SDH專用集成電路套片DTT1C08A和DTT1C20A的主要特點是集成度高、成本低。單片DTT1C08A可完成21路的E1-VC4之間的分復接，而同類芯片TRANSWITH公司的QE1M只能完成4路E1-VC4之間的分復接；單片DTT1C20A可完成兩路STM-1-VC4幀處理，相當于PMC公司兩路PMC5443+PMC5344的功能。可見，該套片的集成度在同類芯片中是比較高的，它為SDH設備的小型化提供了方便。
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1 DTT1C08A的特點及其功能框圖

1.1 DTT1C08A的特點

DTT1C08A專用集成電路即單路E1映射器可完成21路E1（2.048Mbit/s）速率的信號與VC4結構之間分復接功能，即可將21路E1端口的信號復用至VC4的任意21個時隙，從VC4的21個時隙中解復用并平滑輸出21個E1速率的信號。DTT1C08A的主要特點是：

（1）集成度高 單片DTT1C08A就可以完成21路的E1-VC4之間的分復接；三片DTT1C08A可對VC4中全部的63個TU12進行分復接。

（2）2Mbit/s接口輸出抖動指標好DTT1C08A的片內電路自動完成解復用側的平滑處理，不需要MCU監(jiān)控。

（3）使用方便 單片DTT1C08A和現有的VC4開銷處理芯片可實現無縫連接；內部總線的工作速率可選38.88Mbit/s或19.44Mbit/s；E1端口的接口碼型可選HDB3或NRZ；復用側定時信號可選擇解復用側或本地定時信號。收發(fā)獨立，以提高設備組網的靈活性。

（4）具有兩套獨立的復用與解復用總線，可提供1+1的低階通道保護功能。

（5）可通過MCU的控制芯片的部分電路工作，使芯片的功耗相應下降。

（6）內部電路提供了方便的板級測試功能。

    1.2 DTT1C08A的功能框圖

DTT1C08A功能框圖如圖1所示，主要由復用側功能模塊、解復側功能模塊和微處理器接口單元三部分組成。

復用側功能模塊的工作過程是：復用側在MCU提供的支路時隙分配表的控制下，通過碼型變換單元、碼速調整單元、VC12通道開銷處理單元，完成將21路E1速率信號復用至VC4結構中，為方便在組網時實現通道保護功能，復用側提供了復用側上行總線與復用側下行總線兩套完全獨立的總線，將21路E1信號同時復用至兩套總線輸出。

解復用側功能模塊的工作過程是：解復用側先由解映射模塊同時從兩套VC4中分解出指定的21個TU12，解映射模塊完成TU12指針解釋及VC12開銷字節(jié)處理的功能，之后由解同步模塊在網管的控制下選擇一套總線上對應的時隙的VC12進行解同步平滑處理，并以NRZ或HDB3碼型輸出滿足指標要求的2Mbit/s信號。

微處理器接口單元的主要功能是設置芯片的工作狀況、配置時隙、采集告警及性能計數器值、更改開銷字節(jié)。

2 DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動指標測試

DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動指標的測試是在大唐成都光通信公司設備廠完成的，測試系統(tǒng)是由大唐成都光通信公司設備廠提供的4臺DTT SCT150T光同步傳輸設備組成的。以這四臺光同步傳輸設備為網元組成一個二纖環(huán)網，每1臺DTT SCT150T設備為環(huán)網的1個網元，分別命名為A、B、C、D網元，其中A網元的支路盤由大唐微電子公司的DTT1C08A完成E1到VC4的映射，其它網元的支路盤的映射芯片為TRANSWITCH公司映射器。通過二纖環(huán)網，實現A網元與其它網元對通。這樣，可以通過二纖環(huán)網全面測試DTT1C08A性能和指標。

DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動指標測試是隨機抽樣測試系統(tǒng)A網元的兩個2Mbit/s接口，2Mbit/s接口的輸出映射抖動測試結果如表1所示，2Mbit/s接口輸出組合抖動測試結果如表2所示，SDH 2Mbit/s接口輸出抖動指標要求如表3所示。由實測指標和要求指標對比可看出，DTT1C08A的2Mbit/s接口指標完全滿足ITU-T G.832建議的指標要求，并且所測抖動指標遠小于抖動指標所要求指標值，可見，DTT1C08A的2Mbit/s接口輸出抖動指標好。（注：測試儀表為AnritSU公司的MP152B）

表1 2Mbit/s接口輸出映射抖動測試結果

盤  名 支路號 輸出映射抖動（UIp-p） 備  注 BI（0.3） B2（0.075） 5 3 0.098 0.024 　 6 12 0.076 0.025 　

表2 2Mit/s接口輸出組合抖動測試結果

盤 名 支路號 輸出組合抖動（UIp-p） 極性相反的單指標 加一個指針的規(guī)則 漏一個指針的規(guī)則 B1 B2 B1 B2 B1 B2 5 3 0.108 0.012 0.129 0.012 0.095 0.011 6 12 0.059 0.012 0.098 0.012 0.076 0.012

表3 2Mbit/s接口指標要求

G.703接口（kbit/s） 濾波器特性 輸出抖動（UIp～p) f1(高通) f2(高通) f4(低通) B1（f1～f4） B2(f2～f4) 2048 20Hz 18kHz 100kHz 0.3 0.075

3 DTT1C20A的特點及其功能框圖

2.1 DTT1C20A的特點

單片DTT1C20A專用集成芯片即兩路STM-1-VC4幀處理器可完成SDH STM-1速率等級的段開銷（SOH）處理、指針調整和通道開銷（POH）處理。DTT1C20A的主要特點是：

（1）集成度高 單片DTT1C20A就可以完成兩路PMC5343+PMC5344的功能，即單片DTT1C20A就可以完成兩路SDH STM-1速率等級的段開銷、指針調整和通道開銷處理。

（2）使用方便 DTT1C20A和現有的E1-VC4映射芯片可實現無縫連接；VC4輸入/輸出碼流頻率為38.88Mbit/s和19.44Mbit/s可選；芯片的MCU接口Intel和Motorola兼容。

（3）DTT1C20A的發(fā)送側和接收側都具有指針調整功能，使用芯片時可以選擇不同的時鐘來源，為SDH設備網提供了方便（主要在SDH網同步方面）。

（4）芯片提供了兩路通道的各種交叉和環(huán)回功能，方便了系統(tǒng)的板級測試。

3.2 DTTT1V20A的功能框圖

DTT1C20A（單路STM-1-VC4幀處理器）功能框圖如圖2所示，主要由接收側功能模塊、發(fā)送側功能模塊和微處理器接口三部分組成。

接收側功能模塊的工作過程是：接收上游輸入的155Mbit/sSTM-1碼流，通過STM-1輸入單元、段開銷（SOH）處理單元、指針解釋單元、通道開銷（POH）處理單元和指針調整單元，輸出AU4/VC4碼流及相應的位置指示信號。

發(fā)送側功能模塊的工作過程是：將發(fā)送側VC4總線及相應的位置指示信號輸入芯片內部，通過指針生成單元、通道開銷（POH）插入單元和段開銷（SOH）處理單元，輸出STM-1串行碼流，頻率為155Mbit/s。

微處理器接口單元的主要功能是設置芯片的工作狀況、采集告警及性能計數器值、更改開銷字節(jié)。

4 DTT1C08A和DTT1C20A在臺式SDH 155Mbit/s光傳輸設備中的應用

臺式SDH 155Mbit/s光同步傳輸設備是大唐微電子公司自行研制開發(fā)的小型臺式SDH ADM傳輸設備。該設備的特點是體積小、組網靈活、保護可靠；可實現63路2Mbit/s信號的分插復用。

臺式SDH 155Mbit/s光同步設備的硬件電路由主通道和監(jiān)控兩部分組成，光通道部分的硬件原理圖如圖3所示。該部分電路主要由3片DTT1C08A、1片DTT1C20A、2片155Mbit/s時鐘恢復芯片和2個光電轉換模塊組成，實現一個完整的基于雙向SDH環(huán)路的分插復用（ADM）設備，即E1端口可實現63路TU12的分復接，光接口可實現2發(fā)2收的雙方向155Mbit/s光信號傳輸。監(jiān)控部分的原理簡圖如圖4所示，由1片AT89LV51、1片AMD29LV040B和1片6264組成，DTT1C08A和DTT1C20A都提供了8位微處理接口。這樣，利用8位MCU的并行總線實現對主通道芯片DTT1C20A和DTT1C08A的配置、管理和監(jiān)控，利用8位MCU的串口實現與主控32位MCU（MC68360）的串口通信，從而實現主控機對設備的配置、監(jiān)視和管理。

DTT1C08A和DTT1C20A專用集成電路已經經過嚴格的芯片測試，芯片的各項功能和指標均符合ITU-T C.703、G.707、G.708、G.708建議，并且在臺式SDH155Mbit/s光傳輸設備主通道得到成功的應用。實踐證明，DTT1C08A和DTT1C20A專用集成電路具備性能可靠、集成度高、使用方便等優(yōu)點，并且成本低廉，具有良好的應用前景。

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