专利名称：Msap多业务接入平台架构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及通讯传输领域，尤其涉及基于SDH技术的MSAP多业务接入平台。
背景技术：
传输网是伴随着电路交换机产生的，用于将电路交换机连接起来，是电路交换网 的附属。随着社会经济、技术的发展，现在，传输网变成了一张业务网。各个运营商已经大 量、直接地在本地传输网上开展各种接入业务，尤其是大客户接入业务。实际上，原有的电 路交换机，甚至今后的3G都可以当作是传输网的大客户业务。本地传输网一般划分为三层网络结构骨干层、汇聚层和接入层。其中骨干层和汇 聚层以SDH设备构成，网元之间全光连接，统称为骨干汇聚网。接入层很分散，而PDH设备 以其价格低、易部署、易维护的特点大量采用，与骨干汇聚网采取2M线连接。但是采用PDH点对点接入有以下缺点1. PDH局端设备与SDH传输骨干网设备之 间的连接需要大量的75Q同轴电缆或120Q高频对称电缆和DDF机架，占用机房空间大， 故障点多，工程和维护工作量大。2.几乎每个接入点初期都不可能占满光端机的带宽，但用 户又随时有增减带宽的可能，如果在工程期间一次性布放电缆将造成材料闲置，要是按用 户需求布放电缆，每次更新都要重新布放电缆和跳线，工程十分繁琐，也增加了 DDF端子板 管理的难度，业务调整需要DDF跳线，很不方便。3.新增用户需要在局端和用户端安装设 备，布放光纤和大量的电缆，工期长。4.不能真正为3A级大客户提供全线路端到端的保护。 SDH城域骨干网为全光纤网，可以提供多种保护功能；PDH局端机到PDH远端光端机为光纤 连接，目前也可以提供双光口保护功能，但PDH局端机到SDH城域骨干网网元之间为2M线 连接，故障多且无法提供保护。5.无法适应新的网络要求因同轴传输线传输距离的限制， PDH局端机只能与SDH城域骨干网网元放在同一地点。而目前有许多大型商务办公区集中 了大批客户，同时这些地方远离现有的SDH网元所在机房。如果采用PDH接入，势必占用大 量宝贵的城市内骨干光缆资源，而且不一定能满足所有客户的光纤接入要求。另外，目前随 着MSTP的规模应用，SDH传输网具备了提供GFP或LAPS封装协议的以太专线能力。但因 接入网设备不具备GFP或LAPS封装协议的以太通道，故运营商无法方便地提供给用户端到 端的以太专线业务。
实用新型内容基于上述问题，才有本实用新型的MSAP多业务接入平台的提出。本实用新型的 MSAP多业务接入平台是基于成熟的SDH技术，融合其他各种接入技术的综合平台，提升了 接入网的组网能力和设备的集成度，实现了传输与接入设备的统一管理，降低了建网和运 维成本。本实用新型采用MSAP组网方式，不仅增加了接入网的可靠性，而且可使配线段光 纤化，从而使光纤进一步靠近用户，尤其适合对带宽和业务质量有较高要求的高端企业用 户。本实用新型采用如下技术方案[0007]本实用新型的MSAP多业务接入平台架构包括由复用模块、时钟模块、交叉模块、 管理控制模块、公务模块及扩展总线构成的核心电路单元，及连接于该核心电路单元的光 线路模块单元、电源单元和连接于该核心电路单元的扩展总线上的多个接口模块；其中，所 述的时钟模块内部连接于复用模块、交叉模块、管理控制模块、公务模块及扩展总线，所述 的复用模块内部连接于交叉模块和扩展总线，所述的交叉模块内部连接于管理控制模块、 公务模块和扩展总线，所述的时钟模块外部连接至时钟接口和光线路模块单元，所述的管 理控制模块外部连接至RS232接口和外部告警接口，所述的公务模块外部连接于公务接 口 ；所述的多个接口模块至少包括E1扩展接口模块、STM-1扩展接口模块、以太网扩展接口 模块、NX64Kbit/s专线扩展接口模块的一个或者多个。进一步的，所述的E1扩展接口模块由接口隔离处理和整形处理电路单元、FPGA单 元、映射器单元、线路接口单元、接口变压器单元、2M接口单元和微处理器总线、开销单元， 其中，所述的微处理器总线、开销单元内部连接于接口隔离处理和整形处理电路单元及外 部连接于所述的管理控制模块，所述的接口隔离处理和整形处理电路单元内部还连接于 FPGA单元、映射器单元，外部连接于所述的扩展总线，所述的映射器单元内部还连接于线路 接口单元，所述的线路接口单元内部还连接于接口变压器单元，所述的接口变压器单元内 部还连接于2M接口单元。更进一步的，所述的映射器单元由低阶通道适配子单元、低阶通道终端子单元、高 阶通道连接子单元、低阶通道适配子单元。进一步的，所述的STM-1扩展接口模块由接口隔离处理和整形处理电路单元、定 时开销处理单元、第一 155模块单元、第二 155模块单元、第三155模块单元和第四155模 块单元，其中，所述的微处理器总线、开销单元内部连接于接口隔离处理和整形处理电路单 元及外部连接于所述的管理控制模块，所述的接口隔离处理和整形处理电路单元内部还连 接于定时开销处理单元、第一 155模块单元、第二 155模块单元、第三155模块单元和第四 155模块单元，外部连接于所述的扩展总线，所述的第一 155模块单元、第二 155模块单元、 第三155模块单元和第四155模块单元内部还连接于定时开销处理单元。进一步的，所述的NX64Kbit/s专线扩展接口模块由接口隔离处理和整形处理电 路单元、FPGA单元、映射器单元、线路接口单元、接口变压器单元、V. 35接口单元和微处理 器总线、开销单元，其中，所述的微处理器总线、开销单元内部连接于接口隔离处理和整形 处理电路单元及外部连接于所述的管理控制模块，所述的接口隔离处理和整形处理电路单 元内部还连接于FPGA单元、映射器单元，外部连接于所述的扩展总线，所述的映射器单元 内部还连接于线路接口单元，所述的线路接口单元内部还连接于接口变压器单元，所述的 接口变压器单元内部还连接于V. 35接口单元。更进一步的，所述的映射器单元由低阶通道适配子单元、低阶通道终端子单元、高 阶通道连接子单元、低阶通道适配子单元。本实用新型的技术方案是基于成熟的SDH技术，融合其他各种接入技术的综合平 台，提升了接入网的组网能力和设备的集成度，实现了传输与接入设备的统一管理，降低了 建网和运维成本。采用MSAP组网方式，不仅增加了接入网的可靠性，而且可使配线段光纤 化，从而使光纤进一步靠近用户。MSAP平台尤其适合对带宽和业务质量有较高要求的高端 企业用户。本实用新型具备以下功能优点
5[0014]1.基于SDH技术的多业务接入平台，155Mbit/s速率等级；2.支持504X504路VC12无阻塞交叉，支持任意上下业务，具有单向/双向/广播 能力；3.最大提供8路全时隙STM-1光接口 ；4.最大提供20路支路STM-1光接口 ；5.提供 El、10/100Base_Tx、V. 35、V24 业务接口 ；6.支持点对点、链、树、星、环等组网方式；7.以太业务支持GFP、VCAT、LCAS，传输最大带宽100M ；8.提供D1 D12任选DCC通道，支持DCC透传；9.支持通过任意VC12提供网管通道；10.管理功能包括ITU-T建议的配置、告警、性能、维护、安全等功能。
图1是本实用新型的模块连接框图；图2是本实用新型的E1扩展接口模块41的模块连接框图；图3是本实用新型的STM-1扩展接口模块42的模块连接框图；图4是本实用新型的NX64Kbit/s专线扩展接口模块44的模块连接框图。
具体实施方式
现结合附图和具体实施方式
对本实用新型进一步说明。本实用新型采用自主研发的FPGA技术，按照SDH国际标准，将各接口的以太网光、 电业务和El、V. 35等数据信号映射到相应的低阶VC中，并分插复用到相应的高阶VC中，最 终封装成STM-1信号，然后根据管理模块的配置要求，与目的STM-1信号中的VC进行交叉 连接从而实现数据信号的传输，实现TDM业务和宽带数据的统一接入。参阅图1所示，本实用新型的MSAP多业务接入平台架构包括由复用模块101、时 钟模块102、交叉模块103、管理控制模块104、公务模块105及扩展总线106构成的核心电 路单元1，及连接于该核心电路单元1的光线路模块单元2、电源单元3和连接于该核心电
路单元1的扩展总线106上的多个接口模块41、42、43、44.......4n;其中，所述的时钟模
块102内部连接于复用模块101，交叉模块103、管理控制模块104、公务模块105及扩展总 线106，所述的复用模块101内部连接于交叉模块103和扩展总线106，所述的交叉模块103 内部连接于管理控制模块104、公务模块105和扩展总线106，所述的时钟模块102外部连 接至时钟接口和光线路模块单元2，所述的管理控制模块104外部连接至RS232接口和外 部告警接口，所述的公务模块105外部连接于公务接口 ；所述的多个接口模块41、42、43、
44.......4n至少包括E1扩展接口模块41、STM-1扩展接口模块42、以太网扩展接口模块
43、NX64Kbit/s专线扩展接口模块44的一个或者多个，还可以连接其他扩展接口 4n。上述的电源单元3，通过双电源冗余保护，保证设备正常工作。扩展接口采用模块 化，根据客户需求，可选配E1扩展接口、STM-1扩展接口、10/100以太网光电扩展接口、V. 35 扩展接口等业务接口。各业务接口模块通过扩展总线106与复用模块101连接。公务模块 105主要是处理是在业务的安装或调试过程中方便人员沟通，该模块也是通过总线接口连接到复用模块101。时钟模块102主要是发送方向为各模块提供处理时钟，接收方向从光接 收信号中提取时钟，供各接收处理模块使用。复用模块101主要是将总线送过来的业务映 射到低阶VC中，再分插复用到高阶VC中，也包括其逆过程。管理控制模块(MCP模块)104 主要是根据客户要求对各业务的管理配置及状态监控。交叉模块103是整个系统的核心模 块，根据管理控制模块104的配置要求，对源STM-I帧和目的STM-I帧进行连接，并进行无 阻塞的时隙交换，从而完成业务的传输。光线路模块单元2主要完成STM-I光信号的0/E、 E/0变换，线路时钟恢复，信号扰码及解扰功能，并完成STM-I的封装与解封装，同时完成光 路自动保护倒换，确保业务可靠传输。本实用新型的MSAP多业务接入平台架构以核心电路单元主板为核心，完成时隙 交叉、设备管理、公务处理等主要功能。其它扩展板只是业务接口的扩充，所有光、电接口 的业务和其它数据信号都经过背板总线(155M总线方式)集中到主板的交叉等模块去处 理。系统的管理由一个CPU处理，包括主板和扩展板的读写控制。主板单板完成全时隙交 叉、时钟处理、告警采集、性能采集、ECC通信、接口处理、公务处理等功能。其主要由交叉 模块103、时钟模块102、管理控制模块104、公务模块105等与主板组成。其中，交叉模块 103设计为504X504VC12全时隙交叉。内部总线为155M总线。本实用新型的MSAP提供数 量众多、种类丰富的业务接口，而所有的业务颗粒能够实现灵活的分插复用，是由于系统具 备了强大的无阻塞交叉连接矩阵。本系统内置VC-12的交叉连接单元，无论是群路光接口、 光分支接口，还是本地上下的El、以太网接口，其业务数据都以2Mbit/s为颗粒进行交叉连 接，分配到用户需要的方向上去。系统支持的业务主要有三类E1业务、光分支STM-I和 NX64kbit/s专线。下面主要针对这个3种业务接口进行进一步说明UEl 业务接口 El业务是接入网专线业务中的主流，是许多高端用户和大客户的必选。以往的接 入网El传输，是采用PDH构成点对点或星形光网络。因为PDH光接口不标准，在连接到SDH/ MSTP层时，还需要多台设备堆叠，用背靠背方式转接，十分烦琐，增加运维负担。MSAP本身 就是SDH为基础架构的传输平台，它提供同SDH—样优质的El传输性能和完善的保护机 制，支持灵活的组网拓扑，既能将客户的El语音电路接入到骨干网，也能将客户的路由器 通过El数据电路汇聚到上层IP网，与现有的SDH/MSTP传输网络直接融合。MSAP系统提供数量充裕的El接入容量当6个业务插槽均安装21 XEl映射盘时。 系统内置VC-12的无阻塞交叉单元，能将本地接入的El灵活地用到6个STM-I群路光口， 或其他光分支上。参阅图2所示，所述的El扩展接口模块41由接口隔离处理和整形处理电路单元 4101、FPGA单元4102、映射器单元4103、线路接口单元4104、接口变压器单元4105、2M接口 单元4106和微处理器总线、开销单元4107，其中，所述的微处理器总线、开销单元4107内 部连接于接口隔离处理和整形处理电路单元4101及外部连接于所述的管理控制模块104， 所述的接口隔离处理和整形处理电路单元4101内部还连接于FPGA单元4102、映射器单元 4103，外部连接于所述的扩展总线106，所述的映射器单元4103内部还连接于线路接口单 元4104，所述的线路接口单元4104内部还连接于接口变压器单元4105，所述的接口变压 器单元4105内部还连接于2M接口单元4106。所述的映射器单元4103由低阶通道适配子 单元41031、低阶通道终端子单元41032、高阶通道连接子单元41033、低阶通道适配子单元
741034。本板主要功能是将8/16路2Mb/s HDB3码的PDH信号经码型变换后，加入VC-12 的通道开销字节映射进VC-12并加上指针值，再复用成VC-4结构并送入主板；该板还包括 其逆过程，即将主板送下来的VC-4结构的信号经解复用，解映射、平滑编码后送出2M HDB3 码信号。为便于处理故障和维护，该板具有环回测试功能。2、STM-I 业各接口 MSAP除了提供STM-I群路光接口用于上联SDH传输网以外，还向下提供SDH和PDH 光分支，以满足大容量El支路和宽带以太网业务的接入需求。其中SDH光分支是标准的 STM-1，在MSAP设备上由SDH光支路插盘提供；PDH光分支是150Mbit/s速率的，由PDH光 支路插盘提供。SDH光支路插盘最多安装5块，每块4个STM-I。每个SDH光分支可与用户终端SDH 设备组点对点或简单链形网络，实现最多63XE1的传输；或者连接MSTP设备，支持高带宽 (1 48XEl)的以太网业务传输。PDH光支路插盘也能安装10块，每块2路PDH光口，与 终端PDH设备组成点对点连接。每个PDH光分支上提供4/8路El传输，还可以透传一路线 速100Mbit/S的以太网数据，增加了光纤利用率。参阅图3所示，所述的STM-I扩展接口模块42由接口隔离处理和整形处理电路单 元4201、定时开销处理单元4202、第一 155模块单元4203、第二 155模块单元4204、第三155 模块单元4205和第四155模块单元4206，其中，所述的微处理器总线、开销单元4207内部 连接于接口隔离处理和整形处理电路单元4201及外部连接于所述的管理控制模块104，所 述的接口隔离处理和整形处理电路单元4201内部还连接于定时开销处理单元4202、第一 155模块单元4203、第二 155模块单元4204、第三155模块单元4205和第四155模块单元 4206，外部连接于所述的扩展总线106，所述的第一 155模块单元4203、第二 155模块单元 4204、第三155模块单元4205和第四155模块单元4206内部还连接于定时开销处理单元 4202。光支路板主要完成2/4路STM-I支路光信号的0/Ε、Ε/0变换，线路时钟恢复，信号 扰码及解扰功能，STM-I信号的再生段终端(RST)和复用段终端(MST)功能，AU-4指针产生 及指针解释功能，AU-4指针产生及指针解释功能符合ITU-TG. 707和G. 783的要求，同时包 括高阶通道VC-4终端(HPT)功能。可终结和产生VC-4通道开销。光支路板通过总线与主 板相连，总线为一组STM-I的155M接口总线。光支路板每板最大提供4路STM-I支路，采 用1X4的STM-I交叉矩阵。可以根据用户业务的要求和变化，通过网管软件为各个光支路 灵活配置VC12时隙和带宽。光支路板远端可与任何标准STM-I接口的SDH设备进行通信。3、NX64Kbit/s 专线业务接口 NX64kbit/s专线是普遍的中低带宽数据接入方式。在往常，客户路由器的 V. 35(NX64kbit/s)数据需要通过V. 35-E1转换器或基带猫转成El，通过点对点PDH传输 一段，El落地再上SDH/MSTP，经由DDN网连接远端，在到达远端路由器前，还需对等的层层 传递，因此十分烦琐。MSAP通过光纤直接连接到用户，在接入网的末端形成了理想的光接入。通过在用 户端放置一个灵巧的V. 35光猫设备，MSAP设备对应地安装一块光猫盘，利用其中的一个窄 带光分支接口，就可以将NX64kbit/s数据输到MSAP。MSAP具有标准的STM-I群路光接口和El电接口，窄带光分支过来的数据是以El为颗粒度的，通过MSAP内部的交叉连接，可以 很容易地分配到其他光口或电接口，因此MSAP与DDN网的衔接十分便利；而光纤连接确保 了稳定的性能和足够长的传输距离。参阅图4所示，所述的NX64Kbit/s专线扩展接口模块44由接口隔离处理和整形 处理电路单元4401、FPGA单元4402、映射器单元4403、线路接口单元4404、接口变压器单 元4405、V. 35接口单元4406和微处理器总线、开销单元4407，其中，所述的微处理器总线、 开销单元4407内部连接于接口隔离处理和整形处理电路单元4401及外部连接于所述的管 理控制模块104，所述的接口隔离处理和整形处理电路单元4401内部还连接于FPGA单元 4402、映射器单元4403，外部连接于所述的扩展总线106，所述的映射器单元4403内部还连 接于线路接口单元4404，所述的线路接口单元4404内部还连接于接口变压器单元4405，所 述的接口变压器单元4405内部还连接于V. 35接口单元4406。所述的映射器单元4403由 低阶通道适配子单元44031、低阶通道终端子单元44032、高阶通道连接子单元44033、低阶 通道适配子单元44034。本板主要功能是将2/4路V. 35信号经码型变换后，加入VC-12的通道开销字节映 射进VC-12并加上指针值，再复用成VC-4结构并送入主板；该板还包括其逆过程，即将主板 送下来的VC-4结构的信号经解复用，解映射、平滑编码后送出2M的V. 35信号。为便于处 理故障和维护，该板具有环回测试功能。本实用新型的MSAP多业务接入平台架构能够在一个综合的接入平台上满足不同 客户的差异化需求，简化了接入网络的规划和建设。针对不同行业对不同业务接口的需求， MSAP在一个网络上可以统一提供对包括E1/V35电路、以太网、ATM在内的多种通道的透传、 捆绑和复用的支持和管理。尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应 该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节 上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。
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权利要求MSAP多业务接入平台架构，其特征在于包括由复用模块(101)、时钟模块(102)、交叉模块(103)、管理控制模块(104)、公务模块(105)及扩展总线(106)构成的核心电路单元(1)，及连接于该核心电路单元(1)的光线路模块单元(2)、电源单元(3)和连接于该核心电路单元(1)的扩展总线(106)上的多个接口模块(41、42、43、44、......4n)；其中，所述的时钟模块(102)内部连接于复用模块(101)、交叉模块(103)、管理控制模块(104)、公务模块(105)及扩展总线(106)，所述的复用模块(101)内部连接于交叉模块(103)和扩展总线(106)，所述的交叉模块(103)内部连接于管理控制模块(104)、公务模块(105)和扩展总线(106)，所述的时钟模块(102)外部连接至时钟接口和光线路模块单元(2)，所述的管理控制模块(104)外部连接至RS232接口和外部告警接口，所述的公务模块(105)外部连接于公务接口；所述的多个接口模块(41、42、43、44、......4n)至少包括E1扩展接口模块(41)、STM 1扩展接口模块(42)、以太网扩展接口模块(43)、N×64Kbit/s专线扩展接口模块(44)的一个或者多个。
2.根据权利要求1所述的MSAP多业务接入平台架构，其特征在于所述的E1扩展接口模块(41)由接口隔离处理和整形处理电路单元(4101)、FPGA单元(4102)、映射器单元(4103)、线路接口单元(4104)、接口变压器单元(4105)、2M接口单元(4106)和微处理器总线、开销单元(4107)，其中，所述的微处理器总线、开销单元(4107)内部连接于接口隔离处理和整形处理电路单元(4101)及外部连接于所述的管理控制模块(104)，所述的接口隔离处理和整形处理电路单元(4101)内部还连接于FPGA单元(4102)、映射器单元(4103)，外部连接于所述的扩展总线(106)，所述的映射器单元(4103)内部还连接于线路接口单元(4104)，所述的线路接口单元(4104)内部还连接于接口变压器单元(4105)，所述的接口变压器单元(4105)内部还连接于2M接口单元(4106)。
3.根据权利要求2所述的MSAP多业务接入平台架构，其特征在于所述的映射器单元(4103)由低阶通道适配子单元(41031)、低阶通道终端子单元(41032)、高阶通道连接子单元(41033)、低阶通道适配子单元(41034)。
4.根据权利要求1所述的MSAP多业务接入平台架构，其特征在于所述的STM 1扩展接口模块(42)由接口隔离处理和整形处理电路单元(4201)、定时开销处理单元(4202)、第一155模块单元(4203)、第二155模块单元(4204)、第三155模块单元(4205)和第四155模块单元(4206)，其中，所述的微处理器总线、开销单元(4207)内部连接于接口隔离处理和整形处理电路单元(4201)及外部连接于所述的管理控制模块(104)，所述的接口隔离处理和整形处理电路单元(4201)内部还连接于定时开销处理单元(4202)、第一155模块单元(4203)、第二155模块单元(4204)、第三155模块单元(4205)和第四155模块单元(4206)，外部连接于所述的扩展总线(106)，所述的第一155模块单元(4203)、第二155模块单元(4204)、第三155模块单元(4205)和第四155模块单元(4206)内部还连接于定时开销处理单元(4202)。
5.根据权利要求1所述的MSAP多业务接入平台架构，其特征在于所述的N×64Kbit/s专线扩展接口模块(44)由接口隔离处理和整形处理电路单元(4401)、FPGA单元(4402)、映射器单元(4403)、线路接口单元(4404)、接口变压器单元(4405)、V.35接口单元(4406)和微处理器总线、开销单元(4407)，其中，所述的微处理器总线、开销单元(4407)内部连接于接口隔离处理和整形处理电路单元(4401)及外部连接于所述的管理控制模块(104)，所述的接口隔离处理和整形处理电路单元(4401)内部还连接于FPGA单元(4402)、映射器单元(4403)，外部连接于所述的扩展总线(106)，所述的映射器单元(4403)内部还连接于线路接口单元(4404)，所述的线路接口单元(4404)内部还连接于接口变压器单元(4405)，所述的接口变压器单元(4405)内部还连接于V.35接口单元(4406)。
专利摘要本实用新型涉及通讯传输领域。本实用新型的MSAP多业务接入平台架构包括由复用模块、时钟模块、交叉模块、管理控制模块、公务模块及扩展总线构成的核心电路单元，及连接于该核心电路单元的光路卡单元、电源单元和连接于该核心电路单元的扩展总线上的多个接口模块。所述的多个接口模块至少包括E1扩展接口模块、STM-1扩展接口模块、以太网扩展接口模块、N×64Kbit/s专线扩展接口模块的一个或者多个。本实用新型能够在一个综合的接入平台上满足不同客户的差异化需求，简化了接入网络的规划和建设。针对不同业务接口的需求，在一个网络上统一提供对包括E1/V35电路、以太网、ATM在内的多种通道的透传、捆绑和复用的支持和管理。
文档编号H04Q11/00GK201690466SQ20102017521
公开日2010年12月29日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者吕东海, 洪亚德 申请人:厦门福信光电集成有限公司