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多路接口與E1協(xié)議轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)

2011年05月31日 10:25 現(xiàn)代電子技術(shù) 作者:余發(fā)洪,劉 皖,王 用戶評論(0

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  隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)的持續(xù)發(fā)展,人們對高帶寬需求不斷增加,接入DDN(Digital Data Network)網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)等高速通信網(wǎng)的應(yīng)用也越來越普遍。E1是我國電信傳輸網(wǎng)一次群使用的傳輸標(biāo)準(zhǔn),速率是2.048 Mb/s。實(shí)現(xiàn)多路接口與E1協(xié)議的相互轉(zhuǎn)換,將可以把多種設(shè)備同時(shí)連接至高速的E1線路。本文基于FPGA(Field Programmable Gate Array)、嵌入式微處理器設(shè)計(jì)了一個(gè)多路接口與E1的協(xié)議轉(zhuǎn)換器,實(shí)現(xiàn)RS 232,RS 449,V.35等接口數(shù)據(jù)在E1線路上的高速傳輸。

  1 系統(tǒng)原理

  1.1 系統(tǒng)描述

  多路接口與E1協(xié)議轉(zhuǎn)換示意圖如圖1所示。在發(fā)送端,將多路接口數(shù)據(jù)按照一定順序合并成一路符合E1協(xié)議的數(shù)據(jù)在E1信道上進(jìn)行傳輸,在接收端,將接收到的E1信號再按發(fā)送端順序分成多路接口數(shù)據(jù)。

  

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  1.2 多路接口數(shù)據(jù)映射到E1幀的方法

  E1是一種典型的時(shí)分復(fù)用結(jié)構(gòu),一個(gè)E1時(shí)分復(fù)用幀劃分為32個(gè)相等的時(shí)隙,編號為CH0~CH31,其中時(shí)隙CH0用作幀同步用,時(shí)隙CH16用來傳送信令。其余的時(shí)隙用來傳送有效數(shù)據(jù)。

  通過將不同的接口數(shù)據(jù)插入不同的數(shù)據(jù)時(shí)隙,把多路接口數(shù)據(jù)編成一個(gè)E1數(shù)據(jù)幀,實(shí)現(xiàn)多路接口與E1的協(xié)議轉(zhuǎn)換。

  將多路接口數(shù)據(jù)映射到E1時(shí)隙中,需要根據(jù)每路接口的速率進(jìn)行時(shí)隙分配,也就是將E1的一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙分配給一路接口使用,分配的時(shí)隙速率不小于接口速率(每個(gè)時(shí)隙的速率相當(dāng)于64 Kb/s),DTE(Data Terminal Equipment)與DCE(Data Communications Equipment)設(shè)備端時(shí)隙分配設(shè)置必須一致。由于協(xié)議轉(zhuǎn)換器沒有自適應(yīng)接口速率的功能,因此時(shí)隙的分配通過一個(gè)軟件界面由使用者完成。

  為了實(shí)現(xiàn)對時(shí)隙的分配,設(shè)置30個(gè)4位的時(shí)隙分配寄存器CPU根據(jù)使用者的時(shí)隙分配設(shè)置,生成30個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙地址并寫入對應(yīng)時(shí)隙分配寄存器。數(shù)據(jù)時(shí)隙地址表示的是該數(shù)據(jù)時(shí)隙傳送的是哪個(gè)接口的數(shù)據(jù)。在發(fā)送端,根據(jù)該地址從相應(yīng)接口讀取數(shù)據(jù)插入對應(yīng)時(shí)隙;在接收端,根據(jù)該地址將相應(yīng)時(shí)隙數(shù)據(jù)送往對應(yīng)接口。表1為數(shù)據(jù)時(shí)隙地址與接口對應(yīng)關(guān)系表,空閑表示該時(shí)隙空置沒有使用。

  

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  系統(tǒng)將E1時(shí)隙分配給多路接口使用,當(dāng)有時(shí)隙沒有被分配時(shí),就會(huì)產(chǎn)生空時(shí)隙。在本設(shè)計(jì)中,系統(tǒng)可支配的最小單位是E1時(shí)隙,也就是說,系統(tǒng)可以將一個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙分配給一路接口使用,也可以將多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙分配給一路接口使用,當(dāng)一路接口數(shù)據(jù)不能完全填滿一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙時(shí),將會(huì)產(chǎn)生半空時(shí)隙。比如一個(gè)100 Kb/s的接口,占用兩個(gè)時(shí)隙,將會(huì)產(chǎn)生28 Kb/s的空時(shí)隙。

  對于沒有使用的空閑時(shí)隙,系統(tǒng)可以根據(jù)時(shí)隙分配寄存器的值識別空閑時(shí)隙。在發(fā)送端,默認(rèn)發(fā)送全“1”數(shù)據(jù),在接收端,拋棄該無用數(shù)據(jù);對于一路接口數(shù)據(jù)不能完全填滿一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)時(shí)隙產(chǎn)生的半空時(shí)隙,采取循環(huán)發(fā)空包的方法來填充半空時(shí)隙,空包格式固定為“000 01111”。在接收端,檢測到這樣的空包數(shù)據(jù),丟棄不用。

  

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( 發(fā)表人:葉子 )

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