专利名称：一种采用继电器实现备份的e1/t1接口的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于通信领域中的E1/T1接口(表示E1接口或T1接口)，更具体地说，涉及一种采用继电器实现备份的E1/T1接口。
背景技术：
E1和T1分别是对PCM(脉冲编码调制)数字系统中基群的三种不同制式PCM30、PCM24的简称。其中，E1的标称速率为2048kbit/s，T1的标称速率为1544kbit/s，详细的定义可参考ITU-T G.703/G.704标准。
在传统的设计中，采用适用于前插的机框设计，并将E1或T1接口的数字部分与模数部分全部集成在单板上。单板本身不出接口，而是将接口放在背板上，并采用SMB出线方式。这是一种较为古老的出线方式，在一般新产品中已不再采用；其缺点是无法密集出线，模拟和数字没有分离，且不支持E1/T1接口备份。
在目前较普遍采用的一种较为新颖的出线方式中，E1/T1接口的数字部分与模数部分全部集成在单板上。单板的面板上出接口，出线方式很多，可以采用SMB出线方式，也可以采用DB100、DB50、DB25等出线方式。适用于前插或者前后插机框设计。这种出线方式的缺点是，其模拟部分与数字部分没有分离，且不支持E1/T1接口备份。
发明内容
针对现有技术的上述缺陷，本发明要解决现有E1/T1接口的模拟部分与数字部分没有分离、且不支持E1/T1接口备份的问题。
为解决其技术问题，本发明提供一种采用继电器实现备份的E1/T1接口，其中，所述E1/T1接口的数字、有源电路集成在前插板上，模拟、无源电路则集成在后插板上；所述前插板包括可实现相同功能、互为主备用关系的主用前插板和备用前插板；针对所述后插板上需与前插板连接的每一根模拟信号线，分别设有一个可通过继电器选择性地将后插板的模拟信号线与当前正常工作的主用或备用前插板的相应模拟信号线接通的模拟信号选择电路。
本发明中，还设有可根据当前正常工作的主用或备用前插板所输出的控制信号、向所述模拟信号选择电路中的继电器发出控制驱动信号的控制驱动电路。具体设计时，将所述模拟信号选择电路设在所述后插板上；所述控制驱动电路包括主用控制驱动电路和备用控制驱动电路，主、备用控制驱动电路可同时设在所述后插板上，也可分别设在主用前插板和备用前插板上。所述主、备用控制驱动电路中可采用三极管、MOS管或达林顿管作为驱动器。
在本发明的一个优选方案中，所述继电器采用固态继电器，所述后插板的每一根模拟信号线至少通过一个主/备用固态继电器的一对触点连接到主/备用前插板的相应模拟信号线，所述主/备用固态继器的控制端连接到所述主/备用控制驱动电路的输出端。所述主用前插板输出的控制信号连接到一个三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极向主用固态继电器的控制端输出控制驱动信号；所述备用前插板输出的控制信号连接到另一个三极管Q2的基极，三极管Q2的发射极向备用固态继电器的控制端输出控制驱动信号。
在本发明的另一个优选方案中，所述继电器采用脉冲继电器，所述后插板的每一根模拟信号线至少通过一个主/备用脉冲继电器的一对触点连接到主/备用前插板的相应模拟信号线，所述主/备用脉冲继器的控制端连接到所述主/备用控制驱动电路的输出端。还可采用一个可接受正反向脉冲的脉冲继电器同时作为一根模拟信号线主、备用脉冲继电器；所述主、备用控制驱动电路的控制驱动信号线按相反的方向与所述脉冲继电器的控制端连接；所述主、备用前插板的相应模拟信号线分别连接到所述脉冲继电器的正、反向输入触点，并经同一输出触点连接到后插板上的相应模拟信号线。
本发明对E1或T1接口中最容易损坏的数字、有源部分采用备份方案，一旦E1接口的主用前插板损坏，其备用前插板会自动投入工作，从而增强了E1接口的可靠性，大大提升了系统的稳定性。由于采用了模数分离的设计思想，保护器件、变压器等无源器件放在后插板上，一般不会损坏，因此后插板一般不用更换，仅需要更换前插板，所以捆扎的电缆不会受影响。另外，这种主备用自动切换的方式使整个E1接口的抗雷击性能大大提高，避免了瘫机等重大事故，同时降低了维护成本。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中图1是本发明中主、备用前插板与单块后插板之间的连接原理图；图2是本发明中主、备用前插板与两块后插板之间的连接原理图；图3是本发明实施例一中所用的固态继电器的示意图；图4是本发明实施例一中主、备用前插板与一块后插板之间的模拟信号线连接关系示意图；图5是本发明实施例一中主、备用前插板与一块后插板之间的控制信号线连接关系示意图；图6是本发明实施例二中所用的脉冲继电器的示意图；图7是本发明实施例二中主、备用前插板与一块后插板之间的模拟信号线连接关系示意图；图8是本发明实施例二中主、备用前插板与一块后插板之间的控制信号线连接关系示意图。
具体实施例方式
为便于描述，以下仅以E1为例进行说明，但所有的方案皆可适用于T1接口。
根据市场反馈的信息，E1接口损坏属于单板故障中比例最高者之一。由于E1接口损坏，不仅需要花费大量的维护费用，甚至可能给局方带来重大的事故。如果有单板损坏，一般的处理办法是换板，但是换板必然影响已经捆扎好的E1电缆，从工程性和可靠性角度都是不可取。
为提高其可靠性，本发明中采用板间互为备份的方式来设计E1接口，一旦某块E1接口单板损坏，在保证不改动配线的前提下，系统会将E1接口自动倒换到备用的接口单板上，从而增强E1接口的可靠性，大大提升系统的稳定性。
对于E1接口来讲，损坏率最高的是接口的数字部分，而变压器、保护器件等无源器件损的坏率相对小得多。所以，本发明根据模数分离的理念，将E1接口分割成两部分，如图1所示，其中数字、有源部分集成到前插板，模拟、无源部分则集成到后插板，并且只对数字、有源部分设主用和备用单板，也就是说，设有一块主用前插板11和一块备用前插板12。主、备用前插板的电路及结构都是相同的，可完成相同的功能，在使用时通过可相应的设置而互为主备用关系，也就是说，两块前插板中的任一块都可以作为主用，另一块则作为备用。正常情况下是主用前插板11工作，备用前插板12不工作；当主用前插板出现故障时，才由备用前插板代替其工作。具体设计时，可通过各自的拨码开关或其它方式来设置主、备用前插板，并通过相互连接的信号线来启动或停止备用前插板的工作，如图5所示，当主用前插板11出现故障时，将向备用前插板12发出一个相应的主备信号，使备用前插板开始工作；当主用前插板11恢复正常时，将向备用前插板12发出一个相应的主备信号，使备用前插板停止工作。
至于后插板，如图1所示，可以将模拟、有源部分集成在同一块单板上，即只有一块后插板2。为了与两块前插板11、12的结构配合，也可将模拟、无源部分分别设在两块后插板21、22上，如图2所示，但这只是后插板的一种物理划分，两块后插板21、22之间不是主备用关系，而是同时工作以完成一个总的功能。
从图1和图2中可以看出，主、备用前插板与后插板之间的连接线包括E1接口的模拟信号线(即图中的双向空心箭头线)和用于实现主、备用选择的控制信号线(即图中的单向实心箭头线)。
其中，E1接口模拟信号线由主、备用前插板分别向后插板提供如果一块前插板与后插板之间有N路E1接口，则需要4*N条线；相应地，每块后插板分别与主、备用两块前插板连接，支持2*N路E1接口，需要8*N条线。
控制信号线也由主、备用前插板分别向后插板提供，具体是由当前正常工作的那一块前插板向后插板提供控制信号，以选择接通当前正常工作的主用前插板或备用前插板。控制信号线的数量根据设计方案不同而不同。
本发明中，需要控制信号线来选择相应前插板的E1接口模拟信号线，由于E1接口模拟信号线走的是HDB3码，普通的选择器无法满足其功能要求。本发明中使用固态继电器或脉冲继电路作为选择开关，下面将结合具体实施例分别进行说明。
一、采用固态继电器实现备份固态继电器的原理结构如图3所示，工作时只要在A、B端加上一定的控制驱动信号，就可以控制C、D两端之间的“通”和“断”，实现开关选择的功能；由于光耦合器的应用，其控制信号所需的功率极低(约十余毫瓦就可正常工作)。
1、E1接口模拟信号线如图4所示，本实施例中，在后插板2上采用固态继电器控制每一根模拟信号线的与主、备用前插板上相应模拟信号线之间的通断。
当主用前插板11正常工作时，备用前插板12不工作，主用前插板11输出的控制信号使继电器J11、J12闭合；备用前插板12不输出控制信号，或输出控制信号使继电器J21、J22断开。从而使主用前插板的模拟信号经J11、T1、J12形成一个回路，从而将后插板2的模拟信号线与主用前插板11的相应模拟信号线接通。
当主用前插板11出现故障时，将由备用前插板12投入工作，备用前插板12输出的控制信号使继电器J21、J22闭合；主用前插板11不输出控制信号，或输出控制信号使继电器J11、J12断开。从而使备用前插板的模拟信号经J21、T1、J22形成一个回路，从而将后插板2的模拟信号线与备用前插板12的相应模拟信号线接通。
可见，图4所示的主备选择电路可实现后插板2与主、备用前插板11、12之间的选择连接。图中示意的是单路E1接收(或者发送)信号线的示意图，共需要4个固态继电器。
2、控制信号线本实施例中，控制信号采用三级管驱动方案，且将三级管驱动器放在前插板上。如图5所示，由于三级管的驱动能力相对较大，可用一个三级管驱动多个固态继电器。本方案适合E1接口的各种密度出线方案。
主用前插板11正常工作时，主用前插板11输出的控制信号使三极管Q1导通，再驱动继电器J11、J12闭合；此时备用前插板12不工作，继电器J21、J22为断开状态。
当主用前插板11出现故障时，将由备用前插板12投入工作，备用前插板12输出的控制信号使使三极管Q2导通，再驱动继电器J21、J22闭合；此时继电器J11、J12为断开状态。
另外，图5中的驱动器可以选用普通的三极管驱动器，也可以选用MOS管、达林顿管等作为驱动器；而且，还可将驱动器可以放在后插板上。
二、采用脉冲继电器实现备份本实施例中所用脉冲继电器的原理结构如图6所示，当在A、B端加上一个正向脉冲控制驱动信号时，可使C11与D1、C12与D2之间接通；当在A、B端加上一个反向脉冲控制驱动信号时，可使C21与D1、C22与D2之间接通，实现开关选择的功能。
1、E1接口模拟信号线如图7和图8所示，本实施例中，在后插板2上采用脉冲继电器控制每一根模拟信号线的与主、备用前插板上相应模拟信号线之间的通断。
当主用前插板11正常工作时，备用前插板12不工作，主用前插板11输出的正向脉冲控制信号使C11与D1、C12与D2之间接通；从而将后插板2的模拟信号线与主用前插板11的相应模拟信号线接通。
当主用前插板11出现故障时，将由备用前插板12投入工作，备用前插板12输出的反射脉冲控制信号使C21与D1、C22与D2之间接通；从而将后插板2的模拟信号线与备用前插板12的相应模拟信号线接通。
可见，图7所示的主备选择电路可实现后插板2与主、备用前插板11、12之间的选择连接。
2、控制信号线本实施例中，控制信号采用三级管驱动方案，且将三级管驱动器放在前插板上。如图5所示，由于三级管的驱动能力相对较大，可用一对三级管驱动多个脉冲继电器。本方案适合E1接口的各种密度出线方案。
主用前插板11正常工作时，主用前插板11输出的控制信号使三极管Q11、Q12导通，从而向脉冲继电器输出正向脉冲控制驱动信号，使C11与D1、C12与D2之间接通。
当主用前插板11出现故障时，将由备用前插板12投入工作，备用前插板12输出的控制信号使使三极管Q21、Q22导通，从而向脉冲继电器输出反向脉冲控制驱动信号，使C21与D1、C22与D2之间接通。
另外，图8中的驱动器可以选用普通的三极管驱动器，也可以选用MOS管、达林顿管等作为驱动器；而且，还可将驱动器可以放在后插板上。
权利要求
1.一种采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，所述E1/T1接口的数字、有源电路集成在前插板上，模拟、无源电路则集成在后插板上；所述前插板包括可实现相同功能、互为主备用关系的主用前插板和备用前插板；其中，针对所述后插板上需与前插板连接的每一根模拟信号线，分别设有一个可通过继电器选择性地将后插板的模拟信号线与当前正常工作的主用或备用前插板的相应模拟信号线接通的模拟信号选择电路。
2.根据权利要求1所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，其中还设有可根据当前正常工作的主用或备用前插板所输出的控制信号、向所述模拟信号选择电路中的继电器发出控制驱动信号的控制驱动电路。
3.根据权利要求2所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，所述模拟信号选择电路设在所述后插板上，所述控制驱动电路包括主用控制驱动电路和备用控制驱动电路。
4.根据权利要求3所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，所述主、备用控制驱动电路可同时设在所述后插板上，也可分别设在主用前插板和备用前插板上。
5.根据权利要求4所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，所述主、备用控制驱动电路中采用三极管、MOS管或达林顿管作为驱动器。
6.根据权利要求4或5所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，所述继电器为固态继电器，所述后插板的每一根模拟信号线至少通过一个主用固态继电器的一对触点连接到主用前插板的相应模拟信号线，所述主用固态继器的控制端连接到所述主用控制驱动电路的输出端；所述后插板的每一根模拟信号线至少通过一个备用固态继电器的一对触点连接到备用前插板的相应模拟信号线，所述备用固态继器的控制端连接到所述备用控制驱动电路的输出端。
7.根据权利要求6所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，所述主用前插板输出的控制信号连接到一个三极管驱动器Q1的基极，三极管Q1的发射极向主用固态继电器的控制端输出控制驱动信号；所述备用前插板输出的控制信号连接到另一个三极管驱动器Q2的基极，三极管Q2的发射极向备用固态继电器的控制端输出控制驱动信号。
8.根据权利要求4所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，所述继电器为脉冲继电器，所述后插板的每一根模拟信号线至少通过一个主用脉冲继电器的一对触点连接到主用前插板的相应模拟信号线，所述主用脉冲继器的控制端连接到所述主用控制驱动电路的输出端；所述后插板的每一根模拟信号线至少通过一个备用脉冲继电器的一对触点连接到备用前插板的相应模拟信号线，所述备用脉冲继器的控制端连接到所述备用控制驱动电路的输出端。
9.根据权利要求8所述的采用继电器实现备份的E1/T1接口，其特征在于，针对所述后插板的每一根模拟信号线，采用一个可接受正反向脉冲的脉冲继电器同时作为一根模拟信号线主、备用脉冲继电器；所述主、备用控制驱动电路的控制驱动信号线按相反的方向与所述脉冲继电器的控制端连接；所述主、备用前插板的相应模拟信号线分别连接到所述脉冲继电器的正、反向输入触点，并经同一输出触点连接到后插板上的相应模拟信号线。
全文摘要
本发明涉及一种采用继电器实现备份的E1/T1接口，为解决现有E1/T1接口的模拟部分与数字部分没有分离、且不支持E1/T1接口备份的问题，本发明将接口的数字、有源电路集成在前插板上，并将模拟、无源电路则集成在后插板上；并且对接口中最容易损坏的数字、有源部分采用备份方案，一旦接口的主用前插板损坏，其备用前插板会自动投入工作，从而增强了接口的可靠性，大大提升了系统的稳定性。由于采用了模数分离的设计思想，保护器件、变压器等无源器件放在后插板上，一般不会损坏，因此后插板一般不用更换，仅需要更换前插板，所以捆扎的电缆不会受影响。另外，这种主备用自动切换的方式使整个接口的抗雷击性能大大提高，避免了瘫机等重大事故，同时降低了维护成本。
文档编号H04L29/10GK1661937SQ20041000759
公开日2005年8月31日 申请日期2004年2月25日 优先权日2004年2月25日
发明者张耀文, 李振亚, 项能武, 谢寿波, 涂君 申请人:华为技术有限公司