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SDH專用電路套片DTT1C08A和DTT1C20A及其應(yīng)用
摘要：DTT1C08A和DTT1C20A是大唐電信微電子公司自主開發(fā)的用于光同步數(shù)字傳送網(wǎng)的專用集成電路套片。介紹了該套片的特點、功能框圖及其在臺式SDH155Mbit/s光傳輸設(shè)備中的應(yīng)用。DTT1C08A和DTT1C20A專用集成電路具有集成度高、使用方便等特點，并且成本低廉，具有良好的應(yīng)用前景。關(guān)鍵詞：同步數(shù)字傳輸體系（SDH） E1映射器 段開銷（SOH） 通道開銷（POH） 指針調(diào)整
同步數(shù)字傳輸體系（SDH）從其誕生至今已有近10年的歷史，并以其各方面優(yōu)越性迅速地成為通信網(wǎng)絡(luò)的骨干網(wǎng)絡(luò)。目前，SDH在通信的骨干網(wǎng)和干線網(wǎng)，甚至在寬帶接入網(wǎng)都得到廣泛的應(yīng)用。SDH專用集成電路是SDH設(shè)備的基礎(chǔ)，國內(nèi)開發(fā)此類芯片相對滯后于國外，為了大力發(fā)展我國的SDH傳輸網(wǎng)，開發(fā)SDH套片已被列入國家“863”計劃科技攻關(guān)項目。大唐電信微電子公司自主開發(fā)的SDH專用集成電路套片DTT1C08A和DTT1C20A的主要特點是集成度高、成本低。單片DTT1C08A可完成21路的E1-VC4之間的分復接，而同類芯片TRANSWITH公司的QE1M只能完成4路E1-VC4之間的分復接；單片DTT1C20A可完成兩路STM-1-VC4幀處理，相當于PMC公司兩路PMC5443+PMC5344的功能�？梢�，該套片的集成度在同類芯片中是比較高的，它為SDH設(shè)備的小型化提供了方便。
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1 DTT1C08A的特點及其功能框圖
1.1 DTT1C08A的特點
DTT1C08A專用集成電路即單路E1映射器可完成21路E1（2.048Mbit/s）速率的信號與VC4結(jié)構(gòu)之間分復接功能，即可將21路E1端口的信號復用至VC4的任意21個時隙，從VC4的21個時隙中解復用并平滑輸出21個E1速率的信號。DTT1C08A的主要特點是：
（1）集成度高 單片DTT1C08A就可以完成21路的E1-VC4之間的分復接；三片DTT1C08A可對VC4中全部的63個TU12進行分復接。
（2）2Mbit/s接口輸出抖動指標好DTT1C08A的片內(nèi)電路自動完成解復用側(cè)的平滑處理，不需要MCU監(jiān)控。
（3）使用方便 單片DTT1C08A和現(xiàn)有的VC4開銷處理芯片可實現(xiàn)無縫連接；內(nèi)部總線的工作速率可選38.88Mbit/s或19.44Mbit/s；E1端口的接口碼型可選HDB3或NRZ；復用側(cè)定時信號可選擇解復用側(cè)或本地定時信號。收發(fā)獨立，以提高設(shè)備組網(wǎng)的靈活性。
（4）具有兩套獨立的復用與解復用總線，可提供1+1的低階通道保護功能。
（5）可通過MCU的控制芯片的部分電路工作，使芯片的功耗相應(yīng)下降。
（6）內(nèi)部電路提供了方便的板級測試功能。
1.2 DTT1C08A的功能框圖
DTT1C08A功能框圖如圖1所示，主要由復用側(cè)功能模塊、解復側(cè)功能模塊和微處理器接口單元三部分組成。
復用側(cè)功能模塊的工作過程是：復用側(cè)在MCU提供的支路時隙分配表的控制下，通過碼型變換單元、碼速調(diào)整單元、VC12通道開銷處理單元，完成將21路E1速率信號復用至VC4結(jié)構(gòu)中，為方便在組網(wǎng)時實現(xiàn)通道保護功能，復用側(cè)提供了復用側(cè)上行總線與復用側(cè)下行總線兩套完全獨立的總線，將21路E1信號同時復用至兩套總線輸出。
解復用側(cè)功能模塊的工作過程是：解復用側(cè)先由解映射模塊同時從兩套VC4中分解出指定的21個TU12，解映射模塊完成TU12指針解釋及VC12開銷字節(jié)處理的功能，之后由解同步模塊在網(wǎng)管的控制下選擇一套總線上對應(yīng)的時隙的VC12進行解同步平滑處理，并以NRZ或HDB3碼型輸出滿足指標要求的2Mbit/s信號。
微處理器接口單元的主要功能是設(shè)置芯片的工作狀況、配置時隙、采集告警及性能計數(shù)器值、更改開銷字節(jié)。
2 DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動指標測試
DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動指標的測試是在大唐成都光通信公司設(shè)備廠完成的，測試系統(tǒng)是由大唐成都光通信公司設(shè)備廠提供的4臺DTT SCT150T光同步傳輸設(shè)備組成的。以這四臺光同步傳輸設(shè)備為網(wǎng)元組成一個二纖環(huán)網(wǎng)，每1臺DTT SCT150T設(shè)備為環(huán)網(wǎng)的1個網(wǎng)元，分別命名為A、B、C、D網(wǎng)元，其中A網(wǎng)元的支路盤由大唐微電子公司的DTT1C08A完成E1到VC4的映射，其它網(wǎng)元的支路盤的映射芯片為TRANSWITCH公司映射器。通過二纖環(huán)網(wǎng)，實現(xiàn)A網(wǎng)元與其它網(wǎng)元對通。這樣，可以通過二纖環(huán)網(wǎng)全面測試DTT1C08A性能和指標。
DTT1C08A 2Mbit/s接口輸出抖動指標測試是隨機抽樣測試系統(tǒng)A網(wǎng)元的兩個2Mbit/s接口，2Mbit/s接口的輸出映射抖動測試結(jié)果如表1所示，2Mbit/s接口輸出組合抖動測試結(jié)果如表2所示，SDH 2Mbit/s接口輸出抖動指標要求如表3所示。由實測指標和要求指標對比可看出，DTT1C08A的2Mbit/s接口指標完全滿足ITU-T G.832建議的指標要求，并且所測抖動指標遠小于抖動指標所要求指標值，可見，DTT1C08A的2Mbit/s接口輸出抖動指標好。（注：測試儀表為AnritSU公司的MP152B）
表1 2Mbit/s接口輸出映射抖動測試結(jié)果
表2 2Mit/s接口輸出組合抖動測試結(jié)果
盤 名 支路號 輸出組合抖動（UIp-p） 極性相反的單指標 加一個指針的規(guī)則 漏一個指針的規(guī)則 B1 B2 B1 B2 B1 B2 5 3 0.108 0.012 0.129 0.012 0.095 0.011 6 12 0.059 0.012 0.098 0.012 0.076 0.012表3 2Mbit/s接口指標要求
G.703接口（kbit/s） 濾波器特性 輸出抖動（UIp～p) f1(高通) f2(高通) f4(低通) B1（f1～f4） B2(f2～f4) 2048 20Hz 18kHz 100kHz 0.3 0.0753 DTT1C20A的特點及其功能框圖
2.1 DTT1C20A的特點
單片DTT1C20A專用集成芯片即兩路STM-1-VC4幀處理器可完成SDH STM-1速率等級的段開銷（SOH）處理、指針調(diào)整和通道開銷（POH）處理。DTT1C20A的主要特點是：
（1）集成度高 單片DTT1C20A就可以完成兩路PMC5343+PMC5344的功能，即單片DTT1C20A就可以完成兩路SDH STM-1速率等級的段開銷、指針調(diào)整和通道開銷處理。
（2）使用方便 DTT1C20A和現(xiàn)有的E1-VC4映射芯片可實現(xiàn)無縫連接；VC4輸入/輸出碼流頻率為38.88Mbit/s和19.44Mbit/s可選；芯片的MCU接口Intel和Motorola兼容。
（3）DTT1C20A的發(fā)送側(cè)和接收側(cè)都具有指針調(diào)整功能，使用芯片時可以選擇不同的時鐘來源，為SDH設(shè)備網(wǎng)提供了方便（主要在SDH網(wǎng)同步方面）。
（4）芯片提供了兩路通道的各種交叉和環(huán)回功能，方便了系統(tǒng)的板級測試。
3.2 DTTT1V20A的功能框圖
DTT1C20A（單路STM-1-VC4幀處理器）功能框圖如圖2所示，主要由接收側(cè)功能模塊、發(fā)送側(cè)功能模塊和微處理器接口三部分組成。
接收側(cè)功能模塊的工作過程是：接收上游輸入的155Mbit/sSTM-1碼流，通過STM-1輸入單元、段開銷（SOH）處理單元、指針解釋單元、通道開銷（POH）處理單元和指針調(diào)整單元，輸出AU4/VC4碼流及相應(yīng)的位置指示信號。
發(fā)送側(cè)功能模塊的工作過程是：將發(fā)送側(cè)VC4總線及相應(yīng)的位置指示信號輸入芯片內(nèi)部，通過指針生成單元、通道開銷（POH）插入單元和段開銷（SOH）處理單元，輸出STM-1串行碼流，頻率為155Mbit/s。
微處理器接口單元的主要功能是設(shè)置芯片的工作狀況、采集告警及性能計數(shù)器值、更改開銷字節(jié)。
4 DTT1C08A和DTT1C20A在臺式SDH 155Mbit/s光傳輸設(shè)備中的應(yīng)用
臺式SDH 155Mbit/s光同步傳輸設(shè)備是大唐微電子公司自行研制開發(fā)的小型臺式SDH ADM傳輸設(shè)備。該設(shè)備的特點是體積小、組網(wǎng)靈活、保護可靠；可實現(xiàn)63路2Mbit/s信號的分插復用。
臺式SDH 155Mbit/s光同步設(shè)備的硬件電路由主通道和監(jiān)控兩部分組成，光通道部分的硬件原理圖如圖3所示。該部分電路主要由3片DTT1C08A、1片DTT1C20A、2片155Mbit/s時鐘恢復芯片和2個光電轉(zhuǎn)換模塊組成，實現(xiàn)一個完整的基于雙向SDH環(huán)路的分插復用（ADM）設(shè)備，即E1端口可實現(xiàn)63路TU12的分復接，光接口可實現(xiàn)2發(fā)2收的雙方向155Mbit/s光信號傳輸。監(jiān)控部分的原理簡圖如圖4所示，由1片AT89LV51、1片AMD29LV040B和1片6264組成，DTT1C08A和DTT1C20A都提供了8位微處理接口。這樣，利用8位MCU的并行總線實現(xiàn)對主通道芯片DTT1C20A和DTT1C08A的配置、管理和監(jiān)控，利用8位MCU的串口實現(xiàn)與主控32位MCU（MC68360）的串口通信，從而實現(xiàn)主控機對設(shè)備的配置、監(jiān)視和管理。
DTT1C08A和DTT1C20A專用集成電路已經(jīng)經(jīng)過嚴格的芯片測試，芯片的各項功能和指標均符合ITU-T C.703、G.707、G.708、G.708建議，并且在臺式SDH155Mbit/s光傳輸設(shè)備主通道得到成功的應(yīng)用。實踐證明，DTT1C08A和DTT1C20A專用集成電路具備性能可靠、集成度高、使用方便等優(yōu)點，并且成本低廉，具有良好的應(yīng)用前景。
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