数字基带信号复分接传输交换矩阵系统的制作方法

本实用新型涉及基带信号传输技术领域，尤其涉及一种数字基带信号复分接传输交换矩阵系统。

背景技术：

随着电子通信技术不断发展，通信信号种类和数量不断增加，信号速率各不相同；在进行信号传输过程中，无法对各种信号进行统一处理；各种信号需单独传输，传输过程中容易出故障，且很难监控。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足，提供一种数字基带信号复分接传输交换矩阵系统，可以将基带信号统一处理，既利于信号的集中传输，同时减少转接环节，降低故障率。

数字基带信号复分接传输交换矩阵系统，其包括复接设备、128×128数据交换设备以及分接设备。

复接设备可接收16路基带信号，复接成STM-1格式的光信号后输出。

128×128宽带数据交换设备，接收STM-1格式信号，将每路STM-1格式信号分接成16基带信号，按预先设置的路由表，基带信号由输入接口交换到目标通道，重新复接为8个STM-1格式的光信号后输出。

分接设备接收STM-1格式的信号后，分接输出16路基带信号。

复接设备设计信号选通电路、解码电路、输入信号缓存模块以及串并转换模块等电路/模块；16路基带信号输入后，信号选通电路根据设置选择电路是否选通，选择输入信号的类型，输入信号类型分时钟数据、E1/T1；解码电路将输入的E1/T1转换为时钟数据形态，便于信号统一处理；串并转换模块将输入的串行数据转换为并行数据后，送入输入信号缓存器缓存。

复接设备设计速率及状态检测模块、数据组帧模块以及光信号复接模块，速率及状态检测模块用于检测每个基带信号的输入速率和信号状态；数据组帧模块用于将输入数据生成GFP数据帧，GFP数据帧承载输入信号速率、端口号、信号状态等信息；复接模块将GFP数据帧轮询输出后，复接成C4容器，C4容器映射成VC4虚容器，VC4虚容器再映射成STM-1帧格式的信号。

复接设备设计并行加扰模块，用多项式G(X)=X⁷+X⁶+1，对生成的STM-1帧格式的数据进行并行加扰处理。

复接设备设计电光转换电路，将STM-1帧格式的电信号转换为光信号，并对外输出。

128×128数据交换设备包括：用于接收8路STM-1帧格式的光信号的8个光电转换电路，光电转换电路将光信号转换恢复成时钟数据形态的电信号；信号分接模块，将电信号分接成16路基带信号；基带信号全交换模块，从输入数据帧抽取路由，根据交换路由表将数据交换至输出通道，生成新的路由和新的数据帧；信号复接模块，对交换输出的GFP数据帧复接成新的STM-1帧格式的电信号；电光转换电路，用于将重构的8路STM-1帧格式的电信号转换成8路光信号，并对外输出。

进行数据交换时，根据预先设置的交换路由表，将输入缓存器的数据交换至目标接口输出，并生成数据帧新的端口号，重构新的GFP数据帧后送入输出缓存器，输出状态机控制输出缓存器的输出，生成C4信号；C4信号映射形成VC4虚拟容器，VC4虚拟容器再映射成STM-1帧格式的信号，STM-1帧格式信号经过电光转换后生成光信号，并对外输出。

分接设备设计光电转换电路、时钟数据恢复电路、并行解扰模块、STM-1解映射模块、VC4解映射模块、C4解映射模块、信号分接模块、时钟恢复及平滑模块等模块。

每个分接设备接收1路STM-1格式的光信号，光电转换电路将光信号转换为电信号；时钟数据恢复电路将串行数据转换为并行数据；并行解扰模块用多项式G(X)=X⁷+X⁶+1对输入数据进行解扰处理；STM-1解映射模块对STM-1信号处理后，生成VC4信号数据；VC4解映射模块对VC4信号数据处理后，生成C4容器数据；C4解映射模块对C4容器数据解映射，生成GFP数据帧；信号分接模块，提取GFP数据帧承载的有效数据、信号速率、工作状态等信息；时钟恢复及平滑模块，对基带信号进行速率恢复以及时钟平滑等处理。

分接设备设计DDS电路，用于对信号速率进行动态调整。

本实用新型对多类型、多速率的基带信号进行统一处理，便于信号的传输以及设备的监控，可提高传输速率。

附图说明

图1为交换矩阵系统框图。

图2为复接设备工作流程示意图。

图3为128×128宽带信号交换设备的数据交换流程示意图。

图4为128×128宽带信号交换设备的工作流程示意图。

图5为分接设备工作流程示意图。

图6为GFP数据帧格式示意图。

图7为STM-1帧结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进行详细的描述。如图1至图7所示。

实施例：数字基带信号复分接传输交换矩阵系统，参见图1，其包括：

复接设备，可接收至多16路基带信号，并将接收的基带信号复接成STM-1格式信号；

128×128宽带数据交换设备，接收至多8路STM-1格式信号，并将每路STM-1格式信号分接成16路基带信号；按照预先设置的路由表，基带信号交换到目标通道，重新复接为8路STM-1格式信号，并对外输出；

分解设备，接收STM-1格式信号，并将STM-1格式信号分接为16路基带信号，对外输出16路基带信号。

本技术方案在实施过程中，可设置有1~8个复接设备，1个128×128宽带数据交换设备以及1~8个分接设备；每个复接设备可接收1~16路基带信号，为了将信号形式统一化，这里将基带信号复接为承载有16路基带信号的STM-1格式信号；当复接设备接收的基带信号没有16路时，通过空数据帧补充，形成承载有16路基带信号的STM-1格式信号。

128×128宽带数据交换设备，设置有8个输入接口和8个输出接口，可接收1~8路STM-1格式信号，将接收的STM-1格式信号分接成16路基带信号，基带信号根据路由表交换至目标通道，基带信号以16个为数据单元，重新复接构成STM-1格式信号；当数据单元中基带信号数量不够时，以空数据帧补充；目标通道与输出接口对应，一共16个目标通道。新的STM-1格式信号通过输出接口对外输出。

分接设备，接收从128×128宽带数据交换设备的输出接口输出的STM-1格式信号，并将其分接恢复为16路基带信号，对外输出16路基带信号。一个分接设备对应1路STM-1格式信号。

其中，复接设备包括信号选通电路、解码电路、输入信号缓存模块以及串并转换模块等电路/模块。

复接设备具有16个基带接口电路用于接收1~16路基带信号，信号选通电路根据控制或者设置，选择基带接口电路的通断，选择输入信号的类型，输入信号类型分为：时钟数据、E1/T1；当输入信号为E1/T1时，解码电路将其转换为时钟数据形态，便于信号统一处理；串并转换模块将输入的串行数据转换为并行数据后，送入输入信号缓存模块缓存。

复接设备还包括：速率及状态检测模块、数据组帧模块以及光信号复接模块。

速率及状态检测模块用于检测每个基带信号的输入速率和信号状态；信号状态主要是指：信号是否接入或/和是否同步；数据组帧模块用于将时钟数据生成GFP数据帧，GFP数据帧承载输入信号速率、端口号、信号状态以及对应的基带信号信息等信息，根据GFP数据帧的成帧规范，其包括核心头和净荷域；基带信号信息存储于净荷信息域，信号速率信息存储于速率指示、端口号信息存储于源地址；复接模块将GFP数据帧复接成C4容器，C4容器映射成VC4虚容器，VC4虚容器再映射成STM-1帧格式的信号。

复接设备还包括并行加扰模块，用多项式G(X)=X⁷+X⁶+1，对生成的STM-1格式信号进行并行加扰处理。

复接设备还包括电光转换电路，用于将STM-1格式信号转换为STM-1格式的光信号。

参见图3、图4，128×128数据交换设备包括：

用于接收8路STM-1格式的光信号的8个光电转换电路，光电转换电路将光信号转换恢复成时钟数据形态的STM-1格式电信号；

信号分接模块，将STM-1格式电信号分接成承载有基带信号的GFP数据帧；

基带信号全交换模块，从输入的GFP数据帧抽取路由，根据交换路由表将数据交换至输出通道，生成新的路由和新的数据帧。

信号复接模块，对交换输出的GFP数据帧复接成新的STM-1格式的电信号。

电光转换电路，用于将重构的STM-1帧格式的电信号转换成光信号，并对外输出。

进行数据交换时，根据预先设置的交换路由表，将输入缓存器的数据交换至目标接口输出，并生成数据帧新的端口号，重构新的GFP数据帧后送入输出缓存器，GFP数据帧复接生成C4信号；C4信号映射形成VC4虚拟容器，VC4虚拟容器再映射成STM-1帧格式的信号，输出状态机控制输出缓存器的输出，STM-1帧格式信号经过电光转换后生成光信号，并对外输出。

128×128宽带数据交换设备，可接收并处理8路光信号，每路光信号承载16路基带信号；可处理并输出8路光信号，每路光信号数据承载16路基带信号，因此128×128宽带数据交换设备可实现128路基带信号的全交换。接收光信号后，依次经过光电转换、分接生成GFP数据帧，提取基带信号的有效数据和状态信息，有效数据存入输入缓存器。进行数据交换时，根据预先设置的交换路由表，将输入缓存器的有效数据（基带信号数据）交换至目标接口输出，并生成新的端口号，重构为新的GFP数据帧后送入输出缓存器，输出状态机控制输出缓存器的输出，GFP数据帧生成C4信号；C4信号映射为VC4虚拟容器，VC4虚拟容器再映射为STM-1帧格式的电信号，经过电光转换后对外输出。

GFP数据帧包括核心头（corehead）和净荷域两部分，其中核心头由净荷长度指示（2字节）和核心头错误校验（2字节）组成，净荷长度表示净荷域字节为固定值252字节，长度指示和错误校验还表示数据报同步头，核心头错误校验（CRC-16）的生成多项式为G(x)=X¹⁶+X¹²+X⁵+1；净荷域由端口号、设备序列号、速率指示和净荷信息域四部分组成，端口号表示所复接信号的端口号，占用1字节，设备序列号表示输入信号来源编号，占用2字节；速率指示表示此信号的真实速率，用于后端分接设备产生输出时钟，占用4字节；净荷信息域表示本帧承载的信息，占用245字节。

参见图5，分接设备设计光电转换电路、时钟数据恢复电路、并行解扰模块、STM-1解映射模块、VC4解映射模块、C4解映射模块、信号分接模块、时钟恢复及平滑模块等模块。

每个分接设备接收1路STM-1格式的光信号，光电转换电路将光信号转换为电信号；时钟数据恢复电路将串行数据转换为并行数据；并行解扰模块用多项式G(X)=X⁷+X⁶+1对输入数据进行解扰处理；STM-1解映射模块对STM-1信号处理后，生成VC4信号数据；VC4解映射模块对VC4信号数据处理后，生成C4容器数据；C4解映射模块对C4容器数据解映射，生成GFP数据帧；信号分接模块，提取GFP数据帧承载的有效数据、信号速率、工作状态等信息；时钟恢复及平滑模块，对基带信号进行速率恢复以及时钟平滑等处理。

分接设备设计DDS电路，用于对信号速率进行动态调整。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。