专利名称：基于双绞线的线路复用通信设备、系统及其网络的制作方法
技术领域：
本发明属于通信技术领域，尤其涉及一种基于双绞线的线路复用通信设 备、系统及其网络。
背景技术：
随着铜价的不断上涨，导致通信系统使用的电缆成本剧烈上升，对非光 缆的通信线路投资压力增大。为了节约网络建设成本，在一些业务量较小的 链路上，采用双绞线代替电缆搭建传输链路，成为节省投资的一种行之有效 的办法。
SHDSL(Symmetrical High bite Digital Subscriber Line)对称高速数字用户 线路是由ITU-T定义的在单对双绞线上提供传输双向对称带宽数据业务的一 种技术，符合国际电联&991.2推荐标准。由于采用性能优越的16电平网格 编码脉冲幅度调制(TC-PAM)技术，压縮了传输频谱，提高了抗噪性能，延长 了传输距离。按照ITU-TG.991.2的要求，SHDSL线路系统的传输容量可在 192kbps至2304kbps范围内变化，其变化步长应支持8kbps。而实际的SHDSL
设备的净荷传输速率通常设计为iVx64幼戸(DS0)，其中iV的最小值为3;对
于TDM传送系统，W的最大值通常取32，而对于ATM传送系统，TV的最 大值则可以取至36。
基本的SHDSL线路传输系统由局端收发送器(STU-C)和远端收发送 器(STU-R)组成。通常局端STU-C集中放置并提供网络侧上行接口，形成 局端接入复用器(DSLAM)设备。DSLAM设备通常采用TDM-E1-G.703电接口；远端STU-R和用户侧数据接口构成了用户端CPE设备，CPE设备 通常提供TDM-E1-G.703接口 。
然而，SHDSL线路的传输距离有限，目前现有的线路复用系统主要靠光 缆传输或E1线路传输。尚无利用双绞线实现的线路复用系统。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基于双绞线的线路复用通信设备、系统及其 网络，实现一对双绞线上长距离、多站点、多业务类别的通信功能。
本发明的技术方案是， 一种基于双绞线的线路复用通信设备，包括PCM 模块，其特征是所述线路复用通信设备还包括SHDSL接口模块和告警指示模 块；
SHDSL接口模块和PCM模块通过PCM模块提供的E1母线实现交叉连接； 告警指示模块分别与SHDSL接口模块和PCM模块连接； 所述SHDSL接口模块包括1路或者2路SHDSL接口、外围电路、ASIC 模块和MCU控制模块；其中，外围电路、ASIC模块和MCU控制模块依次连 接；SHDSL接口用于连接其他基于双绞线的线路复用通信设备；外围电路用 于SHDSL接口电平的转换；ASIC模块用于传输协议的转换；MCU控制模块 用于控制ASIC模块。
所述外围电路包括充电电池，用于为双绞线提供电压。 一种基于双绞线的线路复用通信系统，其特征是所述线路复用通信系统包 括2个或者2个以上的基于双绞线的线路复用通信设备，其中，l个基于双绞 线的线路复用通信设备作为局端子系统，其他基于双绞线的线路复用通信设备 作为远端子系统；
局端子系统的SHDSL接口模块的每一路SHDSL接口都设置成局端模式； 远端子系统的SHDSL接口模块的一路SHDSL接口设置成局端模式，另一路SHDSL接口设置成远端模式；
局端子系统的SHDSL接口模块的一路SHDSL接口与远端子系统的 SHDSL接口模块的设置成远端模式的一路SHDSL接口通过双绞线相连，实现 局端子系统和远端子系统的连接；远端子系统的SHDSL接口模块的设置成局 端模式的一路SHDSL接口通过双绞线与其他远端子系统的设置成远端模式的 一路SHDSL接口连接，实现远端子系统和远端子系统的连接。
所述局端子系统还包括上行E1接口和下行E1接口。
所述局端子系统的PCM模块通过电话线与程控交换机相连。
所述远端子系统的PCM模块通过电话线与电话相连。
一种基于双绞线的线路复用通信网络，其特征是所述通信网络包括2个或 者2个以上的基于双绞线的线路复用通信系统，其中，每个基于双绞线的线路 复用通信系统的局端子系统都通过E1线路，将自身的上行E1接口与下一个基 于双绞线的线路复用通信系统的局端子系统的下行El接口相连接，通过共享 的E1自愈环通道实现两两接连。
本发明的有益效果在于，使用双绞线实现线路复用通信系统， 一对双绞线 即可连接多路电话，无须每路电话连接一对双绞线，从而节约了线路成本；另 外，本发明比使用光缆或E1线路实现的线路复用通信系统投入更低。
图1是基于双绞线的线路复用通信设备的硬件组成结构图； 图2是SHDSL接口模块原理图3是基于双绞线的线路复用通信系统结构图；其中，(a)是局端子系统分 别接两个远端子系统的结构图；(b)是局端子系统顺序接两个远端子系统的结构 图4是基于双绞线的线路复用通信系统的内部网管信息传送原理图；图5是基于双绞线的线路复用通信网络结构示意图6是基于双绞线的线路复用通信系统的应急通信原理图；其中，(a)是基 于双绞线的线路复用通信系统SHDSL接口通路示意图，(b)是远端子系统掉电 后该远端子系统短接示意图，(c)是与该远端子系统相邻的远端子系统短接示意 图，(d)是所有子系统短接示意图。
具体实施例方式
下面结合附图，对优选实施例作详细说明。应该强调的是，下述说明仅 仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
图1是基于双绞线的线路复用通信设备的硬件组成结构图。图1中，本 发明提供的基于双绞线的线路复用通信设备包括PCM模块、SHDSL接口模 块和告警指示模块。其中，PCM模块是现有的技术，与普通PCM模块相似， 也包括时钟同步/锁相电路，Nx64K数字交叉电路DXC，逻辑、程序控制电 路，网管接口，接口监视控制驱动电路，各种模拟数字接口，电源与流铃单 元、还有电话卡接口，磁石接口等。
图2是SHDSL接口模块原理图。图2中，本发明提供的基于双绞线的线 路复用通信设备的SHDSL接口模块包括1路或者2路SHDSL接口 、外围电路、 ASIC模块和MCU控制模块；其中，外围电路、ASIC模块和MCU控制模块 依次连接；SHDSL接口用于连接其他基于双绞线的线路复用通信设备；外围 电路用于SHDSL接口电平的转换；ASIC模块用于传输协议的转换；MCU控 制模块用于控制ASIC模块。SHDSL接口模块和PCM模块通过PCM模块提 供的E1母线实现交叉连接，具体连接方式为PCM模块的交叉电路提供N条 El母线，PCM模块用1号El母线，SHDSL接口模块的第一路SHDSL接口 用2号E1母线，SHDSL接口模块的第二路SHDSL接口用3号El母线，对外 的2个El接口 (线路复用通信设备作为局端子系统使用时)使用4、 5号母线，通过MCUS上的软件控制，实现母线上某个时隙的交叉连接。
告警指示模块分别与SHDSL接口模块和PCM模块连接。告警指示模块提 供各种单板或者模块的工作状态以及SHDSL线路状态的告警监测，并按照设 备运行状态发出相应的声光指示。
本发明提出的基于双绞线的线路复用通信设备以强大的交叉矩阵为核心， 集成数字/模拟接入、复用、交叉、传输等功能。可以实现以下功能 >语音接入，多种信令接口
自动电话、E/M接口、 2/4线音频、载波、磁石、共电等。
>数据接入，多种数据接口
10Base-T， V.35， RS232/485等。
>铜缆传输接口-
SHDSL接口卡2XE1 (双路SHDSL板卡) >交叉连接功能，El接口插板结构
64XE1全交叉，支持CAS信令交叉。
>转换器池
10Base-T， V.35转换器容器。 >集中网管全网监控，支持SNMP协议。 图3是基于双绞线的线路复用通信系统结构图。图3中所示的是一种基于 双绞线的线路复用通信系统的两种系统结构图。通信系统包括2个或者2个以 上的基于双绞线的线路复用通信设备，其中，1个基于双绞线的线路复用通信 设备作为局端子系统，其他基于双绞线的线路复用通信设备作为远端子系统。 局端子系统的SHDSL接口模块的每一路SHDSL接口都设置成局端模式;远端 子系统的SHDSL接口模块的一路SHDSL接口设置成局端模式，另一路SHDSL 接口设置成远端模式。局端子系统的PCM模块通过电话线301与程控交换机 相连，远端子系统的PCM模块通过电话线301与电话相连。局端子系统的SHDSL接口模块的一路SHDSL接口与远端子系统的SHDSL接口模块的设置 成远端模式的一路SHDSL接口通过双绞线302相连，实现局端子系统和远端 子系统的连接。图3(a)是局端子系统分别接两个远端子系统的结构图，局端子 系统的SHDSL接口模块的两路SHDSL接口分别接一个远端子系统。图3(b) 是局端子系统顺序接两个远端子系统的结构图，远端子系统的SHDSL接口模 块的设置成局端模式的一路SHDSL接口通过双绞线302与其他远端子系统的 设置成远端模式的一路SHDSL接口连接，实现远端子系统和远端子系统的连 接。基于双绞线的线路复用通信设备中的PCM模块和SHDSL接口模块通过 El母线303在内部软件控制下，实现交叉连接。
图4是基于双绞线的线路复用通信系统的内部网管信息传送原理图。如图 4所示，本发明的基于双绞线的线路复用通信系统，提供内部系统管理接口。 通过将局端子系统的PCM模块的网管接口 (通常为RS232/485接口)与计算 机的相应接口相连，可以实现对基于双绞线的线路复用通信系统的系统管理， 包括将所有局端子系统和远端子系统的PCM模块信息和SHDSL接口模块信息 汇集，并在局端子系统进行监控和管理。系统管理可以实现实时监控设备运行 状况、故障定位、时隙再分配、话路电平调整等功能。
管理部分具体包括
(1) 分局的添加、删除及修改；
(2) 设备的添加、删除；
(3) 设备时隙、增益的设置；
(4) 数据保存及系统帮助。 监测部分具体包括
(1) 通路测试测试话路的通道状况；
(2) 设备状态测试査询设备实时运行的状况；
(3) 自动检测巡回测试所有设备的信号。图5是基于双绞线的线路复用通信网络结构示意图。依照图4所述，本发
明提供的基于双绞线的线路复用通信系统，能够实现系统的管理，这只是第一 层的管理，本发明还提供基于双绞线的线路复用通信网络，可以实现同时对多
个基于双绞线的线路复用通信系统的管理，这是第二层管理。图5中，本发明 提供的一种基于双绞线的线路复用通信网络，包括2个或者2个以上的基于双 绞线的线路复用通信系统，其中，每个基于双绞线的线路复用通信系统的局端 子系统都通过E1线路，将自身的上行E1接口与下一个基于双绞线的线路复用 通信系统的局端子系统的下行E1接口相连接，通过共享的E1自愈环通道实现 两两接连。为了进行网络管理，网络中还可以增加一个网管中心，该网管中心 提供两个E1接口，上行E1接口与一个基于双绞线的线路复用通信系统的局端 子系统的下行E1接口相连接，下行E1接口与相邻的另一个基于双绞线的线路 复用通信系统的局端子系统的上行El接口相连接，这样就将网管中心接入到 基于双绞线的线路复用通信网络中。网管中心通过网络中每一个基于双绞线的 线路复用通信系统的局端子系统，汇集该通信系统所有局端与远端子系统的 PCM模块信息和SHDSL接口模块信息，实时监控设备运行状况、故障定位、 时隙再分配、话路电平调整等功能。
本发明提供的基于双绞线的线路复用通信系统还具有应急通信功能，即当 任意一个子系统掉电时，整个系统依然可以提供话机通话功能。其原理是如 果局端子系统掉电，那么可以通过子系统内部的程序，将局端子系统PCM模 块的磁石接口的外线与双绞线自动连接，然后利用线路中的特殊信号，依次通 知相邻的远端子系统，使各远端的双绞线同时与自身的PCM模块的磁石接口 线路连通，这样就形成了N个磁石话机同时并连在同一根双绞线上，实现临时 的应急通讯。如果是某一个远端子系统掉电，那么可以利用子系统中的特殊信 号同时通知局端子系统和其他远端子系统，使局端子系统的PCM模块的磁石 接口与各远端子系统的PCM模块的磁石接口同时并联到双绞线上，实现与局端子系统掉电同样的临时通讯。上述特殊信号是指电压信号，在设计中，SHDSL 接口模块的外围电路中有一个充电电池，电池一边充电， 一边对0.9mm线径铜 缆提供电压。在本端停电时，在0.9mm线径铜缆上就没有了电压，对端检测到 0.9mm线径铜缆上没有电压，就启动应急处理程序，通知系统中这个方向上的 每一个子系统需要做磁石接口和0.9mm线径铜缆的连接，这样就完成了掉电情 况下的应急通信。在本端设备再次来电时，0.9mm线径铜缆又有了电压，对端 检测到0.9mm线径铜缆又有电压，就启动应急恢复程序，通知系统中这个方向 上的每一个子系统需要做磁石接口和0.9mm线径铜缆断开连接，这样就完成了 来电自恢复功能。
图6是基于双绞线的线路复用通信系统的应急通信原理图。图6中，(a) 是基于双绞线的线路复用通信系统SHDSL接口通路示意图，此时系统正常工 作；(b)是远端子系统掉电后该远端子系统短接示意图，当某个远端子系统检测 到双绞线上没有电压时，该子系统PCM模块的磁石接口与双绞线连接；同时， 启动应急处理程序，通知系统中这个方向上的每一个子系统做磁石接口和双绞 线的连接；(c)是与该远端子系统相邻的远端子系统短接示意图，首先接到应急 处理程序通知的是与掉电子系统相邻的两个子系统，这两个子系统做磁石接口 和双绞线的连接；(d)是所有子系统短接示意图，当系统中所有子系统接到应急 处理程序通知后，所有子系统做磁石接口和双绞线的连接，最终形成多个磁石 话机同时并连在同 一根双绞线上。
当电力恢复时，双绞线上的特殊信号会互相发出通知，启动应急恢复程序， 通知系统中这个方向上的每一个子系统做磁石接口和双绞线断开连接，系统将 同时启动SHDSL传输单元拨号握手同步，从而完成来电自恢复功能。
本发明使用双绞线实现线路复用通信系统， 一对双绞线即可连接多路电 话，无须每路电话连接一对双绞线，从而节约了线路成本；另外，本发明比使 用光缆或E1线路实现的线路复用通信系统投入更低。以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式
，但本发明的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可 轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明 的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求
1.一种基于双绞线的线路复用通信设备，包括PCM模块，其特征是所述线路复用通信设备还包括SHDSL接口模块和告警指示模块；SHDSL接口模块和PCM模块通过PCM模块提供的E1母线实现交叉连接；告警指示模块分别与SHDSL接口模块和PCM模块连接；所述SHDSL接口模块包括1路或者2路SHDSL接口、外围电路、ASIC模块和MCU控制模块；其中，外围电路、ASIC模块和MCU控制模块依次连接；SHDSL接口用于连接其他基于双绞线的线路复用通信设备；外围电路用于SHDSL接口电平的转换；ASIC模块用于传输协议的转换；MCU控制模块用于控制ASIC模块。
2. 根据权利要求1所述的一种基于双绞线的线路复用通信设备，其特征是所 述外围电路包括充电电池，用于为双绞线提供电压。
3. —种如权利要求1所述的基于双绞线的线路复用通信设备的线路复用通 信系统，其特征是所述线路复用通信系统包括2个或者2个以上的所述基于双绞 线的线路复用通信设备，其中，1个基于双绞线的线路复用通信设备作为局端子 系统，其他基于双绞线的线路复用通信设备作为远端子系统；局端子系统的SHDSL接口模块的每一路SHDSL接口都设置成局端模式； 远端子系统的SHDSL接口模块的一路SHDSL接口设置成局端模式，另一路 SHDSL接口设置成远端模式；局端子系统的SHDSL接口模块的一路SHDSL接口与远端子系统的SHDSL 接口模块的设置成远端模式的一路SHDSL接口通过双绞线相连，实现局端子系 统和远端子系统的连接；远端子系统的SHDSL接口模块的设置成局端模式的一 路SHDSL接口通过双绞线与其他远端子系统的设置成远端模式的一路SHDSL接口连接，实现远端子系统和远端子系统的连接。
4. 根据权利要求3所述的一种基于双绞线的线路复用通信系统，其特征是所 述局端子系统还包括上行E1接口和下行E1接口。
5. 根据权利要求3所述的一种基于双绞线的线路复用通信系统，其特征是所 述局端子系统的PCM模块通过电话线与程控交换机相连。
6. 根据权利要求3所述的一种基于双绞线的线路复用通信系统，其特征是所 述远端子系统的PCM模块通过电话线与电话相连。
7. —种如权利要求3所述的基于双绞线的线路复用通信系统的线路复用通 信网络，其特征是所述线路复用通信网络包括2个或者2个以上的基于双绞线的 线路复用通信系统，其中，每个基于双绞线的线路复用通信系统的局端子系统都 通过El线路，将自身的上行El接口与下一个基于双绞线的线路复用通信系统的 局端子系统的下行E1接口相连接，通过共享的E1自愈环通道实现两两接连。
全文摘要
本发明公开了通信技术领域中的一种基于双绞线的线路复用通信设备、系统及其网络。基于双绞线的线路复用通信设备包括PCM模块、SHDSL接口模块和告警指示模块；SHDSL接口模块包括1路或者2路SHDSL接口、外围电路、ASIC模块和MCU控制模块；线路复用通信系统包括2个或者2个以上的基于双绞线的线路复用通信设备，其中，1个基于双绞线的线路复用通信设备作为局端子系统，其他基于双绞线的线路复用通信设备作为远端子系统，各子系统通过双绞线连接；基于双绞线的线路复用通信网络包括2个或者2个以上的基于双绞线的线路复用通信系统。本发明使用双绞线实现线路复用通信系统，一对双绞线即可连接多路电话，节约了线路成本。
文档编号H04M3/00GK101577765SQ20091008359
公开日2009年11月11日 申请日期2009年5月12日 优先权日2009年5月12日
发明者李军辉, 郝增兵 申请人:北京佳讯飞鸿电气股份有限公司