綜合傳送接入裝置的製作方法

2023-05-13 14:45:46 3

專利名稱：綜合傳送接入裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種數字信息的傳輸設備，更確切地說是涉及一種實現語音信號、數據信號及圖像信號三種業務綜合傳輸的傳送接入裝置。
信息通信新技術的發展表明建設全業務接入網是我國的當務之急，只有把活動視像、圖片、數據、語音等多種信息綜合在一起傳送，才能達到資源共享、信息迅速交流的目的。
目前，一般的傳送接入裝置，是用於傳輸語音信號的，如光纖用戶環路。也有一些產品在傳輸語音信號的基礎上加入了可以傳輸數據信號的功能，如國內有關廠家出品的萬用數字環路傳輸系統UMC1000E，其主要功能是傳輸語音信號，還可傳輸19.2Kb/s以下的數位訊號(如RS232異步串行數據)。國外有些公司的產品提供了供接入視頻編解碼設備的數字傳輸接口，如AN-2000綜合接入網產品就含有384Kb/s的該類接口。但該類接口僅提供一種供視頻數位訊號傳輸的通道，由於未提供視頻編解碼設備，因此不能直接提供數字圖像傳輸服務。綜上所述，上述設備都不是真正意義上的多種業務綜合傳送接入設備，不能滿足日益增長的通信新業務發展的需要。
本實用新型的目的是設計一種綜合傳送接入裝置，集傳送網與接入網於一體，使視頻信號(圖像信號)、數據信號、語音信號均可靈活地接入該裝置，並同時提供E1(標準2M信號)信號的透明傳輸。
本實用新型的目的是這樣實現的，綜合傳送接入裝置，是位於語音、數字、視頻用戶與傳輸部分間的用戶功能模塊，包括語音用戶接口模塊、數據用戶接口模塊和圖像用戶接口模塊，圖像用戶接口模塊包括雙向的順序連接的視頻解/編碼器、格式轉換器及壓縮編碼/壓縮解碼器和與之連接的單片機，其特徵在於；還包括有將語音信號、數據信號及圖像信號復接成標準E1信號的復接成幀模塊，連接於所述的語音用戶接口模塊、數據用戶接口模塊、圖像用戶接口模塊與所述的傳輸部分間；所述的圖像用戶接口模塊還包括有分別與雙向的壓縮編碼/壓縮解碼器連接的成/解幀器和分別與壓縮編碼/壓縮解碼器連接的第一、第二時序控制器，所述的第一、第二時序控制器與所述的復接成幀模塊連接。
所述的復接成幀模塊包括成幀器、單片機、連接於單片機與成幀器間的並、串變換器和與成幀器及並、串變換器連接的第三時序控制器；所述的語音用戶接口模塊、數據用戶接口模塊、圖像用戶接口模塊分別連接第三時序控制器及成幀器，成幀器還連接所述的傳輸部分。
所述的時序控制器由晶振器、時鐘鎖相環和可編程控制器組成；晶振器連接時鐘鎖相環，時鐘鎖相環與可編程控制器通過時鐘信號線及幀定位信號線與所述的並、串變換器及成幀器連接。
所述語音用戶接口模塊輸出語音信號的速率為64Kb/s，所述數據用戶接口模塊輸出信號的速率為m×64Kb/s，所述圖像用戶接口模塊輸出信號的速率為n×64Kb/s；所述的話音路數L、數據路數M、視頻路數N、數據信號佔用的時隙個數m、視頻信號佔用的時隙個數n均為整數，且滿足L×1+M×m+N×n≤30。
本實用新型的綜合傳送接入裝置是真正意義上的多種業務接入設備，即可同時接入語音信號、數據信號和圖像信號，語音信號的速率以64Kb/s為單位，數據、圖像信號的速率為64Kb/s的整數倍，可就用戶的不同需要而定，以充分滿足用戶的要求。如N=2、n=6，則傳送接入二路384kb/s的視頻信號。在成幀階段，各時序控制器通過對時隙分配的控制，將語音信號、數據信號及圖像信號復接為標準E1(2.048Mb/s，簡稱為2M信號)信號，再由傳輸部分將2M信號復接後傳輸。由於本裝置可根據不同的信號傳輸要求而任意組接在接入網與傳送網中，因此十分靈活，有很強的實用性。
下面結合實施例及附圖進一步說明本實用新型的技術

圖1是設置有綜合傳送接入裝置的局端機結構原理圖圖2是設置有綜合傳送接入裝置的遠端機結構原理圖圖3是圖1中圖像用戶接口模塊結構原理框圖圖4是圖1中復接成幀模塊結構原理框圖圖5是圖3原理框圖的一部分電路圖圖6是圖3原理框圖的另一部分電路圖圖7是圖4中成幀、解幀模塊實施電路圖圖8是本裝置2M幀結構示意圖圖9是本裝置2M碼流的時隙分配示意圖參見圖1、圖2，圖中示出由局端機10(如圖1所示)、傳輸光纜和遠端機20(或中繼機，如圖2中所示)組成的綜合傳送接入系統實例。系統總傳輸容量為480話路，共提供16個標準2M(E1信號)，以SPDH(介於SDH-PDH同步與準同步間的一種傳輸方式)方式可靈活地上、下任意一個E1支路，並具有交叉連接功能。其中每個E1信號可同時向A、B兩個方向(B向是A向的反向)進行傳輸，提供雙纖環網通道保護功能，並提供A、B兩個方向光路的主、備用工作方式。
局端機10包括傳輸部分11、各用戶功能模塊12和監控部分13。傳輸部分11由發送和接收兩大部分組成，每個部分均有16個2.048Mb/s信號(可以是異源信號)的傳輸通道。在發送部分，各2.048Mb/s的信號先經碼速調整模塊111調整為2.112Mb/s的同源信號，再在同步復接模塊112中與線路冗餘比特進行同步復接；和經線路編碼器113形成碼速為42.24Mb/s的線路信號，該信號經電光變換器114變換後由光纜傳輸至遠端機20(或中繼機)。接收部分由光電變換114』、線路解碼113』、同步分接112』和碼速恢復111』組成，正好與發送過程相反。各用戶功能模塊12包括與交換機連接的語音用戶接口模塊121、與各種帶有數據接口(如RS232或422或同步6464Kb/s接口)的數據信號設備連接的數據用戶接口模塊122及與視頻信號設備連接的圖像用戶接口模塊123。本實用新型在通信傳輸系統的監控部分13與傳輸部分11設備的基礎上通過加入復接成幀模塊124和更新設計圖像用戶接口模塊123而形成綜合傳送接入裝置，從而實現了視頻信號、數據信號及語音信號的同時接入並進行三種綜合信號的E1透明傳輸。各用戶功能模塊部分分別完成語音信號、數據信號和視頻壓縮信號向1×64Kb/s、m×64Kb/s、n×64Kb/s(m、n為整數)適配並向2.048Mb/s傳輸接口復接。
圖2是綜合傳送接入裝置202在遠端機20中的位置及連接關係的示意框圖。遠端機20包括監控部分201、各用戶功能模塊部分202(含復接成幀模塊)和A、B兩個方向的電光變換203、光電變換204、解碼分接205及編碼復接206。圖中207是A/B選向模塊，208是A、B插入模塊。其傳輸平臺中16個2M信號的時隙分配和時隙交換以及2M信號的插入、下載或橋接，均是通過軟體控制實現的。
結合參見圖8，圖中示出本綜合接入裝置中2M信號的幀結構時隙分配關係，每幀由32個時隙TS組成(每時隙8bit)，即TS0-TS31。其中TS1-TS15和TS17-TS31是話路時隙，用於傳輸話路信息，TS0是同步時隙，用於輸送各種同步碼組，TS16是標誌信號時隙，用於傳送各話路標誌信號。本裝置將30個話路時隙分別用於語音、數據、圖像信息的復接及成幀，其復接及成幀由時序控制電路控制實現，統一復接成如圖9所示的2M(E1)信號。
根據ITU-T建議，該裝置2M信號碼流是由32個64Kb/s的數據流時分復用而成的，提供了30個64Kb/s的透明通路。圖9中在同一8K同步幀頭脈衝(幀定位信號)和2M時鐘(時鐘信號)作用下，按用戶對話音、數據、視頻的速率、路數的需要適配成2Mb/s符合PCM30標準的數據流。如一路話音信號的速率為64Kb/s，其路數可為L；一路數據信號的速率為m×64Kb/s，其路數可為M；一路視頻信號的速率為n×64Kb/s，其路數可為N，其中的L、M、N、m、n均為整數0、1、2…，並應滿足L×1+M×m+N×n≤30。
參見圖3、圖5、圖6，分別為圖像用戶接口模塊123的原理框圖及部分實施電路圖。由發送和接收兩大部分組成。發送部分包括接入攝像CCD信號的視頻解碼器301(模數A/D變換)、完成從PAL/NTSC制向CIF制轉換的制式轉換器302、按H.261標準進行壓縮編碼的編碼器303、成幀器304和時序控制器305。時序控制器305接收2M時鐘，並根據用戶對n的要求生成nCLK(CLK為64Kb/s)時序信號提供給成幀器304，如實現6個64Kb/s的視頻信號，則nCLK為384Kb/s。成幀器304輸出數據信號送復接成幀模塊124。接收部分是發送部分的反過程，具有與發送部分相同的電路結構。包括與復接成幀模塊124連接、接收數據信號的解幀器306、按H.261標準進行解壓縮的解碼器307、完成從CIF制向PAL/NTSC制轉換的格式轉換器308、向顯示器輸出視頻信號的視頻編碼器309(數模D/A變換)和時序控制器310，時序控制器310接收2M時鐘並根據用戶對n的要求生成nCLK時序信號提供給解幀器306。
圖3中302、303、304、306、307、308均帶有各自的存儲器DRAM、SRAM，311是單片機，與各功能單元連接。
由於視頻編、解碼器309、301，制式轉換器308、302及壓縮編、解碼器303、307均為廣泛使用的成熟技術，有專用集成晶片，不再給出詳細的電路圖，本說明書中僅以圖5、圖6說明其解幀器306、時序控制器310和成幀器304、時序控制器305的實施電路。
解幀器306採用專用集成片U13(VP2614)，時序控制器採用可編程控制器U16(GAL16V8)，U16輸出的n×64Kb/s的nCLK信號送U13的同名端。U13的LD輸出n×64Kb/s的數字圖像信號。U13的DM0-DM3、DIN0-DIN7及DCLK端接壓縮解碼器輸入端VP2615。U13的HA0-HA3、HA10、HD0-HD7、WR、RD端接單片機311,U13的SA0-SA14、SD0-SD7、WS、BCS、BEN端接顯示器及SRAM。
成幀器304採用專用集成片U14(VP2612)，時序控制器305採用可編程控制器U17(GAL16V8),U17輸出的n×64Kb/s的nCLK信號送U14的同名端，U14的TD輸入n×64Kb/s的數字圖像信號。U14的DM0-DM3、DBUS0-DBUS7、DCLK端接壓縮編碼器303(VP2611)輸出端，U14的HA0-HA3、HD0-HD7、WR、RD、2612CS端接單片機311,U14的TXA0-TXA14、TEX1、TEX2、TXOE、TXWE、TXD0-TXD7端輸入數據和接SRAM。
實施時，由數字中繼板將幀頭(FOI)、256KHz時鐘、2M主時鐘送給視頻接收板和發送板，視頻接收板和發送板分別接收來自數字中繼板的數據信號(LT)進行解碼或將編碼後的數據信號(DT)發送給數字中繼板，nCLK用作時序調整。
參見圖4、圖7，分別示出復接成幀模塊124的原理框圖及實施電路圖。復接成幀模塊主要包括成幀器1241、單片機1242、並/串變換器1243、時鐘鎖相環1244、晶振器1245和時序控制器1246。來自各用戶模塊的以64Kb/s或其整數倍速率的語音信號、數據信號及視頻信號(圖中以1247表示)送入成幀器1241，由成幀器1241復接成幀為標準2Mb/s(E1)信號後從其B1口輸出，由B2口輸入傳輸來的信號。
圖7中單片機U1採用8032，用於對各晶片初始化和為並串變換器U5設置同步幀碼。成幀器U7採用MH89790專用晶片，完成32個時隙的成幀、復接功能，其RXT、RXR為2Mb/s HDB3碼的輸入，其OUTA、OUTB為2Mb/s HDB3碼的輸出，DSTO為PCM高速(Highway)總線發，DSTI為PCM高速(Highway)總線收。並串變換器U5採用晶片MT8920，用於完成單片機U1的並行信令數據與成幀器U7的串行信令數據間的轉換。晶振器採用PXO1(16.384MHz)，時鐘鎖相環U8採用MT8941，用於向時序控制器U6提供8K幀頭信號和向U7提供2MHz時鐘信號。時序控制器U6採用EPLD1024，完成分頻、相位處理等，為U5、U7等提供同步幀定位信號(8Kb/s)。
圖中存儲器U2採用EPROM27128，存儲器U3採用RAM6264，地址鎖存器U4採用74LS373，均為常規用法不再贅述。
本實用新型的綜合接入裝置是一種實用性很強的通信產品，廣泛應用於本地網、接入網或專用網中。實施時，可將該裝置設計成插卡式結構，即分別為語音卡、數據卡、圖像卡，每卡的容量可按用戶的需要設計，如按一般的使用狀況將語音卡的容量配置成8個話路(L=8)，將28.8Kb/s以下的異步速率數據卡的容量配置成8路(M=8)，將同步64Kb/s的數據卡的容量配置成1路(M=1)，將圖像卡的容量配置成1路(N=1)。可供用戶靈活選用所需路數的功能卡，同時也十分方便擴容。
權利要求1．一種綜合傳送接入裝置，是位於語音、數字、視頻用戶與傳輸部分間的用戶功能模塊，包括語音用戶接口模塊、數據用戶接口模塊和圖像用戶接口模塊，圖像用戶接口模塊包括雙向的順序連接的視頻解/編碼器、格式轉換器及壓縮編碼/壓縮解碼器和與之連接的單片機，其特徵在於；還包括有將語音信號、數據信號及圖像信號復接成標準E1信號的復接成幀模塊，連接於所述的語音用戶接口模塊、數據用戶接口模塊、圖像用戶接口模塊與所述的傳輸部分間；所述的圖像用戶接口模塊還包括有分別與雙向的壓縮編碼/壓縮解碼器連接的成/解幀器和分別與壓縮編碼/壓縮解碼器連接的第一、第二時序控制器，所述的第一、第二時序控制器與所述的復接成幀模塊連接。
2．根據權利要求1所述的綜合傳送接入裝置，其特徵在於所述的復接成幀模塊包括成幀器、單片機、連接於單片機與成幀器間的並、串變換器和與成幀器及並、串變換器連接的第三時序控制器；所述的語音用戶接口模塊、數據用戶接口模塊、圖像用戶接口模塊分別連接第三時序控制器及成幀器，成幀器還連接所述的傳輸部分。
3．根據權利要求1所述的綜合傳送接入裝置，其特徵在於所述的第三時序控制器由晶振器、時鐘鎖相環和可編程控制器組成；晶振器連接時鐘鎖相環，時鐘鎖相環與可編程控制器通過時鐘信號線及幀定位信號線與所述的並、串變換器及成幀器連接。
4．根據權利要求1所述的綜合傳送接入裝置，其特徵在於所述語音用戶接口模塊輸出語音信號的速率為64Kb/s，所述數據用戶接口模塊輸出信號的速率為m×64Kb/s，所述圖像用戶接口模塊輸出信號的速率為n×64Kb/s；所述的話音路數L、數據路數M、視頻路數N、數據信號佔用的時隙個數m、視頻信號佔用的時隙個數n均為整數，且滿足L×1+M×m+N×n≤30。
5．根據權利要求4所述的綜合傳送接入裝置，其特徵在於所述的語音用戶接口模塊是容量為8路1×64Kb/s的語音卡，所述的數字用戶接口模塊是容量為1路或8路m×64Kb/s的數據卡，所述的圖像用戶接口模塊是容量為1路n×64Kb/s的圖像卡。
專利摘要本實用新型涉及一種綜合傳送接入裝置。設置在局端機與遠端機處,供實現語音、數據、圖像信號的綜合發送及接收。包括由語音用戶接口模塊、數據用戶接口模塊及圖像用戶接口模塊組成的用戶功能模塊和與之連接的復接成幀模塊。語音信號速率為64Kb/s,數據、圖像信號速率分別是64Kb/s的m、n倍,通過在成幀階段對時隙分配的控制,將三種信號復接為標準2M(E1)信號,供傳輸設備實現透明傳輸。可分別配置成語音、數據和圖像卡,組合及擴容方便。
文檔編號H04L5/22GK2315729SQ98201339
公開日1999年4月21日 申請日期1998年2月18日 優先權日1998年2月18日
發明者阮康敏, 湯麗娟, 申健 申請人:北京十維電信設備有限責任公司