基於雙絞線的線路復用通信設備、系統及其網絡的製作方法
2023-04-29 10:26:26 4
專利名稱：基於雙絞線的線路復用通信設備、系統及其網絡的製作方法
技術領域：
本發明屬於通信技術領域，尤其涉及一種基於雙絞線的線路復用通信設 備、系統及其網絡。
背景技術：
隨著銅價的不斷上漲，導致通信系統使用的電纜成本劇烈上升，對非光 纜的通信線路投資壓力增大。為了節約網絡建設成本，在一些業務量較小的 鏈路上，採用雙絞線代替電纜搭建傳輸鏈路，成為節省投資的一種行之有效 的辦法。
SHDSL(Symmetrical High bite Digital Subscriber Line)對稱高速數字用戶 線路是由ITU-T定義的在單對雙絞線上提供傳輸雙向對稱帶寬數據業務的一 種技術，符合國際電聯&991.2推薦標準。由於採用性能優越的16電平網格 編碼脈衝幅度調製(TC-PAM)技術，壓縮了傳輸頻譜，提高了抗噪性能，延長 了傳輸距離。按照ITU-TG.991.2的要求，SHDSL線路系統的傳輸容量可在 192kbps至2304kbps範圍內變化，其變化步長應支持8kbps。而實際的SHDSL
設備的淨荷傳輸速率通常設計為iVx64幼戸(DS0)，其中iV的最小值為3;對
於TDM傳送系統，W的最大值通常取32，而對於ATM傳送系統，TV的最 大值則可以取至36。
基本的SHDSL線路傳輸系統由局端收發送器(STU-C)和遠端收發送 器(STU-R)組成。通常局端STU-C集中放置並提供網絡側上行接口，形成 局端接入復用器(DSLAM)設備。DSLAM設備通常採用TDM-E1-G.703電接口；遠端STU-R和用戶側數據接口構成了用戶端CPE設備，CPE設備 通常提供TDM-E1-G.703接口 。
然而，SHDSL線路的傳輸距離有限，目前現有的線路復用系統主要靠光 纜傳輸或E1線路傳輸。尚無利用雙絞線實現的線路復用系統。
發明內容
本發明的目的在於，提供一種基於雙絞線的線路復用通信設備、系統及其 網絡，實現一對雙絞線上長距離、多站點、多業務類別的通信功能。
本發明的技術方案是， 一種基於雙絞線的線路復用通信設備，包括PCM 模塊，其特徵是所述線路復用通信設備還包括SHDSL接口模塊和告警指示模 塊；
SHDSL接口模塊和PCM模塊通過PCM模塊提供的E1母線實現交叉連接； 告警指示模塊分別與SHDSL接口模塊和PCM模塊連接； 所述SHDSL接口模塊包括1路或者2路SHDSL接口、外圍電路、ASIC 模塊和MCU控制模塊；其中，外圍電路、ASIC模塊和MCU控制模塊依次連 接；SHDSL接口用於連接其他基於雙絞線的線路復用通信設備；外圍電路用 於SHDSL接口電平的轉換；ASIC模塊用於傳輸協議的轉換；MCU控制模塊 用於控制ASIC模塊。
所述外圍電路包括充電電池，用於為雙絞線提供電壓。 一種基於雙絞線的線路復用通信系統，其特徵是所述線路復用通信系統包 括2個或者2個以上的基於雙絞線的線路復用通信設備，其中，l個基於雙絞 線的線路復用通信設備作為局端子系統，其他基於雙絞線的線路復用通信設備 作為遠端子系統；
局端子系統的SHDSL接口模塊的每一路SHDSL接口都設置成局端模式； 遠端子系統的SHDSL接口模塊的一路SHDSL接口設置成局端模式，另一路SHDSL接口設置成遠端模式；
局端子系統的SHDSL接口模塊的一路SHDSL接口與遠端子系統的 SHDSL接口模塊的設置成遠端模式的一路SHDSL接口通過雙絞線相連，實現 局端子系統和遠端子系統的連接；遠端子系統的SHDSL接口模塊的設置成局 端模式的一路SHDSL接口通過雙絞線與其他遠端子系統的設置成遠端模式的 一路SHDSL接口連接，實現遠端子系統和遠端子系統的連接。
所述局端子系統還包括上行E1接口和下行E1接口。
所述局端子系統的PCM模塊通過電話線與程控交換機相連。
所述遠端子系統的PCM模塊通過電話線與電話相連。
一種基於雙絞線的線路復用通信網絡，其特徵是所述通信網絡包括2個或 者2個以上的基於雙絞線的線路復用通信系統，其中，每個基於雙絞線的線路 復用通信系統的局端子系統都通過E1線路，將自身的上行E1接口與下一個基 於雙絞線的線路復用通信系統的局端子系統的下行El接口相連接，通過共享 的E1自愈環通道實現兩兩接連。
本發明的有益效果在於，使用雙絞線實現線路復用通信系統， 一對雙絞線 即可連接多路電話，無須每路電話連接一對雙絞線，從而節約了線路成本；另 外，本發明比使用光纜或E1線路實現的線路復用通信系統投入更低。
圖1是基於雙絞線的線路復用通信設備的硬體組成結構圖； 圖2是SHDSL接口模塊原理圖3是基於雙絞線的線路復用通信系統結構圖；其中，(a)是局端子系統分 別接兩個遠端子系統的結構圖；(b)是局端子系統順序接兩個遠端子系統的結構 圖4是基於雙絞線的線路復用通信系統的內部網管信息傳送原理圖；圖5是基於雙絞線的線路復用通信網絡結構示意圖6是基於雙絞線的線路復用通信系統的應急通信原理圖；其中，(a)是基 於雙絞線的線路復用通信系統SHDSL接口通路示意圖，(b)是遠端子系統掉電 後該遠端子系統短接示意圖，(c)是與該遠端子系統相鄰的遠端子系統短接示意 圖，(d)是所有子系統短接示意圖。
具體實施例方式
下面結合附圖，對優選實施例作詳細說明。應該強調的是，下述說明僅 僅是示例性的，而不是為了限制本發明的範圍及其應用。
圖1是基於雙絞線的線路復用通信設備的硬體組成結構圖。圖1中，本 發明提供的基於雙絞線的線路復用通信設備包括PCM模塊、SHDSL接口模 塊和告警指示模塊。其中，PCM模塊是現有的技術，與普通PCM模塊相似， 也包括時鐘同步/鎖相電路，Nx64K數字交叉電路DXC，邏輯、程序控制電 路，網管接口，接口監視控制驅動電路，各種模擬數字接口，電源與流鈴單 元、還有電話卡接口，磁石接口等。
圖2是SHDSL接口模塊原理圖。圖2中，本發明提供的基於雙絞線的線 路復用通信設備的SHDSL接口模塊包括1路或者2路SHDSL接口 、外圍電路、 ASIC模塊和MCU控制模塊；其中，外圍電路、ASIC模塊和MCU控制模塊 依次連接；SHDSL接口用於連接其他基於雙絞線的線路復用通信設備；外圍 電路用於SHDSL接口電平的轉換；ASIC模塊用於傳輸協議的轉換；MCU控 制模塊用於控制ASIC模塊。SHDSL接口模塊和PCM模塊通過PCM模塊提 供的E1母線實現交叉連接，具體連接方式為PCM模塊的交叉電路提供N條 El母線，PCM模塊用1號El母線，SHDSL接口模塊的第一路SHDSL接口 用2號E1母線，SHDSL接口模塊的第二路SHDSL接口用3號El母線，對外 的2個El接口 (線路復用通信設備作為局端子系統使用時)使用4、 5號母線，通過MCUS上的軟體控制，實現母線上某個時隙的交叉連接。
告警指示模塊分別與SHDSL接口模塊和PCM模塊連接。告警指示模塊提 供各種單板或者模塊的工作狀態以及SHDSL線路狀態的告警監測，並按照設 備運行狀態發出相應的聲光指示。
本發明提出的基於雙絞線的線路復用通信設備以強大的交叉矩陣為核心， 集成數字/模擬接入、復用、交叉、傳輸等功能。可以實現以下功能 >語音接入，多種信令接口
自動電話、E/M接口、 2/4線音頻、載波、磁石、共電等。
>數據接入，多種數據接口
10Base-T， V.35， RS232/485等。
>銅纜傳輸接口-
SHDSL接口卡2XE1 (雙路SHDSL板卡) >交叉連接功能，El接口插板結構
64XE1全交叉，支持CAS信令交叉。
>轉換器池
10Base-T， V.35轉換器容器。 >集中網管全網監控，支持SNMP協議。 圖3是基於雙絞線的線路復用通信系統結構圖。圖3中所示的是一種基於 雙絞線的線路復用通信系統的兩種系統結構圖。通信系統包括2個或者2個以 上的基於雙絞線的線路復用通信設備，其中，1個基於雙絞線的線路復用通信 設備作為局端子系統，其他基於雙絞線的線路復用通信設備作為遠端子系統。 局端子系統的SHDSL接口模塊的每一路SHDSL接口都設置成局端模式;遠端 子系統的SHDSL接口模塊的一路SHDSL接口設置成局端模式，另一路SHDSL 接口設置成遠端模式。局端子系統的PCM模塊通過電話線301與程控交換機 相連，遠端子系統的PCM模塊通過電話線301與電話相連。局端子系統的SHDSL接口模塊的一路SHDSL接口與遠端子系統的SHDSL接口模塊的設置 成遠端模式的一路SHDSL接口通過雙絞線302相連，實現局端子系統和遠端 子系統的連接。圖3(a)是局端子系統分別接兩個遠端子系統的結構圖，局端子 系統的SHDSL接口模塊的兩路SHDSL接口分別接一個遠端子系統。圖3(b) 是局端子系統順序接兩個遠端子系統的結構圖，遠端子系統的SHDSL接口模 塊的設置成局端模式的一路SHDSL接口通過雙絞線302與其他遠端子系統的 設置成遠端模式的一路SHDSL接口連接，實現遠端子系統和遠端子系統的連 接。基於雙絞線的線路復用通信設備中的PCM模塊和SHDSL接口模塊通過 El母線303在內部軟體控制下，實現交叉連接。
圖4是基於雙絞線的線路復用通信系統的內部網管信息傳送原理圖。如圖 4所示，本發明的基於雙絞線的線路復用通信系統，提供內部系統管理接口。 通過將局端子系統的PCM模塊的網管接口 (通常為RS232/485接口)與計算 機的相應接口相連，可以實現對基於雙絞線的線路復用通信系統的系統管理， 包括將所有局端子系統和遠端子系統的PCM模塊信息和SHDSL接口模塊信息 匯集，並在局端子系統進行監控和管理。系統管理可以實現實時監控設備運行 狀況、故障定位、時隙再分配、話路電平調整等功能。
管理部分具體包括
(1) 分局的添加、刪除及修改；
(2) 設備的添加、刪除；
(3) 設備時隙、增益的設置；
(4) 數據保存及系統幫助。 監測部分具體包括
(1) 通路測試測試話路的通道狀況；
(2) 設備狀態測試査詢設備實時運行的狀況；
(3) 自動檢測巡迴測試所有設備的信號。圖5是基於雙絞線的線路復用通信網絡結構示意圖。依照圖4所述，本發
明提供的基於雙絞線的線路復用通信系統，能夠實現系統的管理，這只是第一 層的管理，本發明還提供基於雙絞線的線路復用通信網絡，可以實現同時對多
個基於雙絞線的線路復用通信系統的管理，這是第二層管理。圖5中，本發明 提供的一種基於雙絞線的線路復用通信網絡，包括2個或者2個以上的基於雙 絞線的線路復用通信系統，其中，每個基於雙絞線的線路復用通信系統的局端 子系統都通過E1線路，將自身的上行E1接口與下一個基於雙絞線的線路復用 通信系統的局端子系統的下行E1接口相連接，通過共享的E1自愈環通道實現 兩兩接連。為了進行網絡管理，網絡中還可以增加一個網管中心，該網管中心 提供兩個E1接口，上行E1接口與一個基於雙絞線的線路復用通信系統的局端 子系統的下行E1接口相連接，下行E1接口與相鄰的另一個基於雙絞線的線路 復用通信系統的局端子系統的上行El接口相連接，這樣就將網管中心接入到 基於雙絞線的線路復用通信網絡中。網管中心通過網絡中每一個基於雙絞線的 線路復用通信系統的局端子系統，匯集該通信系統所有局端與遠端子系統的 PCM模塊信息和SHDSL接口模塊信息，實時監控設備運行狀況、故障定位、 時隙再分配、話路電平調整等功能。
本發明提供的基於雙絞線的線路復用通信系統還具有應急通信功能，即當 任意一個子系統掉電時，整個系統依然可以提供話機通話功能。其原理是如 果局端子系統掉電，那麼可以通過子系統內部的程序，將局端子系統PCM模 塊的磁石接口的外線與雙絞線自動連接，然後利用線路中的特殊信號，依次通 知相鄰的遠端子系統，使各遠端的雙絞線同時與自身的PCM模塊的磁石接口 線路連通，這樣就形成了N個磁石話機同時並連在同一根雙絞線上，實現臨時 的應急通訊。如果是某一個遠端子系統掉電，那麼可以利用子系統中的特殊信 號同時通知局端子系統和其他遠端子系統，使局端子系統的PCM模塊的磁石 接口與各遠端子系統的PCM模塊的磁石接口同時並聯到雙絞線上，實現與局端子系統掉電同樣的臨時通訊。上述特殊信號是指電壓信號，在設計中，SHDSL 接口模塊的外圍電路中有一個充電電池，電池一邊充電， 一邊對0.9mm線徑銅 纜提供電壓。在本端停電時，在0.9mm線徑銅纜上就沒有了電壓，對端檢測到 0.9mm線徑銅纜上沒有電壓，就啟動應急處理程序，通知系統中這個方向上的 每一個子系統需要做磁石接口和0.9mm線徑銅纜的連接，這樣就完成了掉電情 況下的應急通信。在本端設備再次來電時，0.9mm線徑銅纜又有了電壓，對端 檢測到0.9mm線徑銅纜又有電壓，就啟動應急恢復程序，通知系統中這個方向 上的每一個子系統需要做磁石接口和0.9mm線徑銅纜斷開連接，這樣就完成了 來電自恢復功能。
圖6是基於雙絞線的線路復用通信系統的應急通信原理圖。圖6中，(a) 是基於雙絞線的線路復用通信系統SHDSL接口通路示意圖，此時系統正常工 作；(b)是遠端子系統掉電後該遠端子系統短接示意圖，當某個遠端子系統檢測 到雙絞線上沒有電壓時，該子系統PCM模塊的磁石接口與雙絞線連接；同時， 啟動應急處理程序，通知系統中這個方向上的每一個子系統做磁石接口和雙絞 線的連接；(c)是與該遠端子系統相鄰的遠端子系統短接示意圖，首先接到應急 處理程序通知的是與掉電子系統相鄰的兩個子系統，這兩個子系統做磁石接口 和雙絞線的連接；(d)是所有子系統短接示意圖，當系統中所有子系統接到應急 處理程序通知後，所有子系統做磁石接口和雙絞線的連接，最終形成多個磁石 話機同時並連在同 一根雙絞線上。
當電力恢復時，雙絞線上的特殊信號會互相發出通知，啟動應急恢復程序， 通知系統中這個方向上的每一個子系統做磁石接口和雙絞線斷開連接，系統將 同時啟動SHDSL傳輸單元撥號握手同步，從而完成來電自恢復功能。
本發明使用雙絞線實現線路復用通信系統， 一對雙絞線即可連接多路電 話，無須每路電話連接一對雙絞線，從而節約了線路成本；另外，本發明比使 用光纜或E1線路實現的線路復用通信系統投入更低。以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式
，但本發明的保護範圍並不 局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可 輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明 的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。
權利要求
1.一種基於雙絞線的線路復用通信設備，包括PCM模塊，其特徵是所述線路復用通信設備還包括SHDSL接口模塊和告警指示模塊；SHDSL接口模塊和PCM模塊通過PCM模塊提供的E1母線實現交叉連接；告警指示模塊分別與SHDSL接口模塊和PCM模塊連接；所述SHDSL接口模塊包括1路或者2路SHDSL接口、外圍電路、ASIC模塊和MCU控制模塊；其中，外圍電路、ASIC模塊和MCU控制模塊依次連接；SHDSL接口用於連接其他基於雙絞線的線路復用通信設備；外圍電路用於SHDSL接口電平的轉換；ASIC模塊用於傳輸協議的轉換；MCU控制模塊用於控制ASIC模塊。
2. 根據權利要求1所述的一種基於雙絞線的線路復用通信設備，其特徵是所 述外圍電路包括充電電池，用於為雙絞線提供電壓。
3. —種如權利要求1所述的基於雙絞線的線路復用通信設備的線路復用通 信系統，其特徵是所述線路復用通信系統包括2個或者2個以上的所述基於雙絞 線的線路復用通信設備，其中，1個基於雙絞線的線路復用通信設備作為局端子 系統，其他基於雙絞線的線路復用通信設備作為遠端子系統；局端子系統的SHDSL接口模塊的每一路SHDSL接口都設置成局端模式； 遠端子系統的SHDSL接口模塊的一路SHDSL接口設置成局端模式，另一路 SHDSL接口設置成遠端模式；局端子系統的SHDSL接口模塊的一路SHDSL接口與遠端子系統的SHDSL 接口模塊的設置成遠端模式的一路SHDSL接口通過雙絞線相連，實現局端子系 統和遠端子系統的連接；遠端子系統的SHDSL接口模塊的設置成局端模式的一 路SHDSL接口通過雙絞線與其他遠端子系統的設置成遠端模式的一路SHDSL接口連接，實現遠端子系統和遠端子系統的連接。
4. 根據權利要求3所述的一種基於雙絞線的線路復用通信系統，其特徵是所 述局端子系統還包括上行E1接口和下行E1接口。
5. 根據權利要求3所述的一種基於雙絞線的線路復用通信系統，其特徵是所 述局端子系統的PCM模塊通過電話線與程控交換機相連。
6. 根據權利要求3所述的一種基於雙絞線的線路復用通信系統，其特徵是所 述遠端子系統的PCM模塊通過電話線與電話相連。
7. —種如權利要求3所述的基於雙絞線的線路復用通信系統的線路復用通 信網絡，其特徵是所述線路復用通信網絡包括2個或者2個以上的基於雙絞線的 線路復用通信系統，其中，每個基於雙絞線的線路復用通信系統的局端子系統都 通過El線路，將自身的上行El接口與下一個基於雙絞線的線路復用通信系統的 局端子系統的下行E1接口相連接，通過共享的E1自愈環通道實現兩兩接連。
全文摘要
本發明公開了通信技術領域中的一種基於雙絞線的線路復用通信設備、系統及其網絡。基於雙絞線的線路復用通信設備包括PCM模塊、SHDSL接口模塊和告警指示模塊；SHDSL接口模塊包括1路或者2路SHDSL接口、外圍電路、ASIC模塊和MCU控制模塊；線路復用通信系統包括2個或者2個以上的基於雙絞線的線路復用通信設備，其中，1個基於雙絞線的線路復用通信設備作為局端子系統，其他基於雙絞線的線路復用通信設備作為遠端子系統，各子系統通過雙絞線連接；基於雙絞線的線路復用通信網絡包括2個或者2個以上的基於雙絞線的線路復用通信系統。本發明使用雙絞線實現線路復用通信系統，一對雙絞線即可連接多路電話，節約了線路成本。
文檔編號H04M3/00GK101577765SQ20091008359
公開日2009年11月11日 申請日期2009年5月12日 優先權日2009年5月12日
發明者李軍輝, 郝增兵 申請人:北京佳訊飛鴻電氣股份有限公司