专利名称：变带宽式数字环路载波设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通信设备，是一种用户接入网设备，具体地说是一种背板承载带宽可变的数字环路载波设备。
数字环路载波DLC设备是网络节点和用户终端设备之间的接入网设备，主要用于支持2Mbit／s以下速率的电信业务，如普通电话业务POTS、综合业务数字网ISDN业务、数字数据网DDN业务等。数字环路载波设备有局端设备和远端设备之分，局端设备主要用于提供网管接口和各种业务节点接口，远端设备用于提供各种用户接口。
局端设备一般通过光线路终端与若干个远端设备相连，远端设备上接入的所有业务都需要在局端设备上进行复用解复用和交叉连接等处理，这样，局端设备所需的处理速度和背板带宽都要远远高于远端设备，这使得局端设备和远端设备难以采用相同的背板。
现有的数字环路载波设备在局端和远端一般采用不同的背板，局端设备和远端设备所采用的单板大部分不能互换，因而单板种类多，维护难度大，结构一致性差。有些数字环路载波设备通过以下方法使局端设备和远端设备可以采用相同的背板方法之一是降低局端设备的背板带宽，使之与远端设备相同，这种方法存在的问题是设备的容量小，应用范围受到限制；方法之二是提高远端设备的背板带宽，使之与局端设备相同，这种方法存在的问题是远端设备的背板带宽浪费严重，导致设备的成本高、功耗高。
本实用新型的目的在于克服上述现有设备所存在的缺点，提供一种既可通用于局端和远端又不造成背板带宽浪费或不足的变带宽式数字环路载波设备。
本实用新型包括背板和若干块以接插方式与背板相连的单板。背板采用总线方式，包括至少一条用于传输数据流的数据承载总线和一条用于协调各单板运行的控制总线。所述的若干块单板中至少有一块单板配置有输出频率可调的时钟产生电路，用于向背板上的数据承载总线提供时钟，改变该时钟的频率即可改变数据承载总线的带宽，与数据承载总线相连的单板对该时钟的频率变化具有适应能力。这样，当作为局端设备时，可使背板工作于高带宽，而作为远端设备时，则可使背板工作于低带宽，因而设备既可同时满足局端和远端对带宽的不同要求，又不造成带宽的浪费或不足。
以下结合附图和实施例对本实用新型作详细说明
图1为本实用新型的组成框图。
图2为本实用新型各单板之间的连接关系图。
图3为本实用新型主控板的方框图。
图4为本实用新型时钟调节电路的电原理图。
图5为本实用新型模拟用户板方框图。
图6为本实用新型模拟用户板编解码电路的电原理图。
参见图1和图2，本实用新型包括背板1和若干块以接插方式与背板1相连的单板2。背板1采用总线方式，包括数据承载总线6、控制总线7、测试总线11和电源铃流总线12；单板2包括主控板3、电源铃流板4和各种接口板5。在机械结构上，背板1和单板2固定在19英寸的标准子框中，对子框进行叠加可使设备的容量平滑扩充。
数据承载总线7采用时分复用TDM总线，由时钟线9、同步线10和若干条数据线8组成，用于传输流经背板的数据流以及嵌入在数据流中的消息流，数据线8的数量决定于背板所需的带宽，一般可在1～16条范围内选取，每条数据线8都包括收和发两个方向；控制总线7采用单片机MCS51串口格式和TTL接口电平，用于协调各单板之间的运行，比如主控板3通过控制总线7对其它各单板进行配置、查询和管理，对于主频为12MHz和24MHz的MCS51单片机，其波特率可取375K；测试总线11采用二线方式，主要用于故障台112测试和设备本身的例行测试，包括对公共交换电话网PSTN的测试和对综合业务数字网ISDN的测试，也可用于各种数字中继和模拟中继的内外线测试；电源铃流总线12用于传输铃流和各种电源，如+5V、-5V、-48V等。
主控板3用于对其它各单板进行控制，它配置有网管接口a，可与网管终端或电信管理网TMN相接，使整个设备可受网管系统的统一管理；主控板3还配置有输出频率可调的时钟产生电路，用于向背板提供数据承载总线6所需的时钟；电源铃流板4通过电源铃流总线12向其它各单板提供铃流信号和各种电源；接口板5包括模拟用户板、数字用户板、模拟中继板、数字中继板、数据专线接口板和V5接口板等，用于提供各种用户网络接口和业务节点接口，如音频模拟Z接口、ISDN基本速率接入BRA接口和基群速率接入PRA接口、数据专线业务DDN子速率接入V．24接口和N×64kbit／s同步接入V．35接口、数字中继E1接口、标准化的V5．1接口和V5．2接口等。
参见图3，主控板3包括中央处理器13、交换网14和时钟产生电路15。中央处理器13通过控制总线7实现对其它各单板的控制；交换网14用于对数据承载总线6上数据流进行交换；时钟产生电路15用于向数据承载总线6提供时钟，由时钟发生器16和时钟调节电路17所组成，它与现有数字环路载波设备中所使用的时钟产生电路的区别在于增加了受中央处理器13控制的时钟调节电路17；中央处理器13配置有网管接口a，可根据来自网管接口a的指配信息对时钟调节电路17输出的时钟频率进行控制。
参见图4，时钟调节电路17由分频电路N2～N5即N2a、N2b～N5a、N5b所组成，时钟发生器16输出的时钟b的频率为16．384MHz、经分频电路N2～N5分频后产生8．192MHz和4．096MHz两种频率，双四选一电路N1在中央处理器13控制口c的控制下从三种时钟频率中选择一种输出至时钟线9和同步线10。
为了便于各接口板5通过分频从时钟线9上获得稳定的时钟，数据线8的数据速率采用时钟线9的频率的一半。这样，如果数据承载总线6包含有n条数据线8，则其带宽对应于时钟频率16．384MHz、8．192MHz和4．096MHz分别可达n×8．192M、n×4．096M和n×2．048M。对于n=16的情况，其最高带宽可达131．072M。
各接口板5对数据承载总线6的带宽的变化具有适应能力。以模拟用户板为例，参见图5和图6，该板由编解码电路18和用户接口电路19所组成，用户接口电路19用于向用户提供标准化的音频模拟Z接口e，编解码电路18用于实现模拟信号和数字信号之间的转换，使得模拟的话音信号能够在数字化的数据线8上传输。编解码电路18包括MCS51单片机N6，编解码芯片N7，时钟分频电路N8、N12和N9b，数据收发缓冲器N13和N14，控制口缓冲电路N11，看门狗电路N10等。编解码芯片N7提供有一组可接四路用户接口电路19的接口k，并可在单片机N6的控制下工作于2．048Mbit／s、4．096Mbit／s和8．192Mbit／s三种数据速率。当时钟线9的频率发生变化时，主控板3将通过控制总线7通知各接口板5。单片机N6从控制口7收到此消息后，马上对编解码芯片N7进行重新初始化，使其工作于新的时钟频率。一个子框中所有模拟用户板同时所需的最大带宽不超过8．192Mbit／s，所以该单板只使用了一条数据线8，它包括收和发两个方向。模拟用户板的这种对不同时钟频率的适应能力使其可以通用于局端设备和远端设备，而不必分别设计专用于局端设备的模拟用户板和专用于远端设备的模拟用户板，这就减少了单板的种类。其它各接口板5如数字用户板、模拟中继板、数字中继板、数据专线接口板等也都可以以同样的方式实现这种自动适应总线时钟频率的功能。
本实用新型对比现有设备具有如下优点1、背板的带宽决定于时钟产生电路输出的时钟频率，可通过网管进行指配，这样既可同时满足局端设备和远端设备对带宽的不同要求，又不造成带宽的浪费或不足；2、各单板可以通用于局端设备和远端设备，从而减少了单板的种类；3、淡化了局端设备与远端设备的区别，使设备的安装和组网灵活方便；4、对不同的组网容量均可选择合适的带宽，进一步提高了带宽的利用率。
权利要求1.一种变带宽式数字环路载波设备，它包括背板(1)和若干块以接插方式与背板(1)相连的单板(2)，其特征在于所述的背板(1)采用总线方式，包括至少一条用于传输数据流的数据承载总线(6)和一条用于协调各单板运行的控制总线(7)，所述的单板(2)中至少有一块主控板(3)配置有输出频率可调的用于向数据承载总线(6)提供时钟时钟产生电路(15)。
2.如权利要求1所述的变带宽式数字环路载波设备，其特征在于所述的数据承载总线(6)采用时分复用TDM总线，由时钟线(9)、同步线(10)和若干条数据线(8)所组成。
3.如权利要求1所述的变带宽式数字环路载波设备，其特征在于所述的控制总线(7)采用单片机MCS51串口格式和TTL接口电平。
4.如权利要求1所述的变带宽式数字环路载波设备，其特征在于所述的时钟产生电路(15)由时钟发生器(16)和受中央处理器(13)控制的时钟调节电路(17)所组成。
5.如权利要求1所述的变带宽式数字环路载波设备，其特征在于所述的时钟产生电路(15)输出的时钟频率可调范围为4．096MHz、8．192MHz和16．384MHz三种频率。
6.如权利要求1或2所述的变带宽式数字环路载波设备，其特征在于所述的数据承载总线(6)的数据线(8)的传输速率是时钟线(9)的频率的一半。
7.如权利要求1所述的变带宽式数字环路载波设备，其特征在于所述的单板(2)包括主控板(3)、电源铃流板(4)和各种接口板(5)，所述的时钟产生电路(15)配置在主控板(3)中。
专利摘要本实用新型公开一种变带宽式数字环路载波设备,它包括背板和若干块以插接方式与背板相连的单板,背板采用总线方式,包括至少一条用于传输数据流的数据承载总线和一条用于协调各单板运行的控制总线,所述的单板中至少有一块单板配置有输出频率可调的时钟产生电路,用于向背板上的数据承载总线提供时钟,改变该时钟的频率即可改变数据承载总线的带宽,因而设备既可同时满足局端和远端对带宽的不同要求,又不造成带宽的浪费或不足。
文档编号H04L5/00GK2430817SQ0022650
公开日2001年5月16日 申请日期2000年6月13日 优先权日2000年6月13日
发明者邱燕炜 申请人:西安交通大学