專利名稱：寬帶綜合業(yè)務(wù)異步傳輸模式交換機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及通信領(lǐng)域中的一種寬帶綜合業(yè)務(wù)異步傳輸模式(簡稱ATM)交換機(jī)，特別可作為干線節(jié)點進(jìn)行組網(wǎng)，也可作為接入節(jié)點接入上級寬帶交換機(jī)，以及能夠利用無線傳輸設(shè)備(如散射、微波、衛(wèi)星等)進(jìn)行組建網(wǎng)絡(luò)通信。
背景技術(shù)：
目前市場的交換機(jī)均屬于窄帶交換機(jī)，主要應(yīng)用于電話交換和少量數(shù)據(jù)交換，不能傳輸話音、傳真、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等綜合業(yè)務(wù)，也不能與無線傳輸設(shè)備進(jìn)行組網(wǎng)通信，因此給用戶通信、傳輸業(yè)務(wù)等造成一定的局限性，特別是一些特殊場合，現(xiàn)有的交換機(jī)無法滿足用戶通信需求。
本實用新型所要解決的技術(shù)問題就是提供一種能實現(xiàn)話音、傳真、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多媒體共享與交換的綜合平臺、及具有多種業(yè)務(wù)接口和中繼傳輸接口的寬帶綜合業(yè)務(wù)異步傳輸模式(ATM)交換機(jī)，且本實用新型還具有能無線組網(wǎng)、性能穩(wěn)定可靠、集成化程度高、電路簡單、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點。
本實用新型所要解決的問題由下列技術(shù)方案實現(xiàn)本實用新型它由時鐘電路1、時鐘總線2、通信總線3、電源模塊4、交換矩陣5、E1電路仿真接口6、以太網(wǎng)接口7、幀中繼接口8、主控器9、E1無線ATM接口10、E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口11、ATM光接口12，其中交換矩陣5出入端口1、2、3、5、6、7分別通過數(shù)據(jù)總線串接E1電路仿真接口6、以太網(wǎng)接口7、幀中繼接口8、E1無線ATM接口10、E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口11、ATM光接口12后與外接用戶接口A、B、C、D、E、F端口連接、出入端口4通過數(shù)據(jù)總線與主控器9連接，時鐘電路1出入端口1、2分別通過通信總線3、時鐘總線2與各部件通信信號端口、時鐘信號端口連接，電源模塊4出端+V電壓端與各部件電源入端連接。
本實用新型交換矩陣5由交換模塊13構(gòu)成；E1電路仿真接口6由信頭翻譯模塊14、適配模塊15構(gòu)成；以太網(wǎng)接口7由信頭翻譯模塊16、客戶機(jī)模塊17構(gòu)成；幀中繼接口8由信頭翻譯模塊18、互通模塊19構(gòu)成；主控器9由主控模塊20、21構(gòu)成；E1無線ATM接口10由信頭翻譯模塊22、參數(shù)控制及復(fù)接模塊23、編解碼成幀模塊24、驅(qū)動器25構(gòu)成；E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口11由信頭翻譯模塊26、參數(shù)控制及復(fù)接模塊27、E1成解幀模塊28、驅(qū)動器29構(gòu)成；ATM光接口12由信頭翻譯模塊30、參數(shù)控制及復(fù)接模塊31、STM-1成幀模塊32、驅(qū)動器33構(gòu)成，其中交換模塊13出入端1至14腳、15至28腳、29至42腳、43至56腳、57至70腳、71至84腳分別通過14根總線與各信頭翻譯模塊14、16、18、22、26、30各出入端1至14腳連接、出入端85至98腳、99至112腳分別通過14根總線與主控模塊20、21各出入端1至14腳連接、入端115腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、入端116腳接地端；主控模塊20、21各15至28腳分別通過14根總線相互連接、各入端30腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、各入端31腳接地端；信頭翻譯模塊14、16、18、22、26、30各出入端15至40腳分別通過26根總線與適配模塊15、客戶機(jī)模塊17、互通模塊19參數(shù)控制及復(fù)接模塊23、27、31各出入端1至26腳連接、各入端41腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、各入端42腳接地端；適配模塊15出入端27至42腳分別通過16腳總線與外接用戶E1接口A1至A16端口連接，客戶機(jī)模塊17出入端27至42腳分別通過16根總線與外接用戶以太網(wǎng)接口B1至B16端口連接，互通模塊19出入端27至73腳分別通過47根總線與外接用戶幀中繼接口C1至C47端口連接，適配模塊15、客戶機(jī)模塊17互通模塊19各入端75腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、各入端76腳接地端；參數(shù)控制及復(fù)接模塊23、27、31各出入端27至52腳分別通過26根總線與編解碼成幀模塊24、E1成解幀模塊28、STM-1成幀模塊32各出入端1至26腳連接、各入端53腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、各入端54腳接地端，編解碼成幀模塊24、E1成解幀模塊28、STM-1成幀模塊32各出入端27至38腳分別通過12根總線與驅(qū)動器25、29、33各出入端1至12腳連接、各39腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、各入端40腳接地端，驅(qū)動器25、29各出入端13至28腳分別通過16根總線與外接E1接口D1至D16、E2至E17端口連接、各入端29腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、各入端30腳接地端，驅(qū)動器33各出端13至16腳分別通過4根總線與外接光纖接口F1至F4端口連接、入端17腳與電源模塊4出端+V電壓端連接、入端18腳接地端，時鐘電路1通過時鐘總線2、通信總線3與各部件相應(yīng)管腳連接。
本實用新型相比背景技術(shù)具有如下優(yōu)點1、本實用新型交換模塊13具有綜合業(yè)務(wù)接入和交換平臺，因此能實現(xiàn)話音、傳真、數(shù)據(jù)、圖像、視頻、多媒體共享和綜合業(yè)務(wù)傳輸通信，并且還有多種業(yè)務(wù)接口，完成多種業(yè)務(wù)通信傳輸。
2、本實用新型設(shè)置的E1電路仿真接口6、以太網(wǎng)接口7、幀中繼接口8、EI無線及標(biāo)準(zhǔn)ATM接口10、11、ATM光接口能實現(xiàn)局域網(wǎng)互連，以及主控器9具有很強(qiáng)的抗信道突發(fā)誤碼糾錯功能，實現(xiàn)無線、光纖、電纜引接等多種手段組網(wǎng)，及抗干擾能力強(qiáng)。
3、本實用新型各電路采用模塊電路制作，集成化程度高，電路簡單，性能穩(wěn)定可靠，能進(jìn)行自檢和鏈路測試功能，可操作性強(qiáng)。


圖1是本實用新型的電原理方塊圖。
圖2是本實用新型交換矩陣5、E1電路仿真接口6、以太網(wǎng)接口7、幀中繼接口8、主控器9、E1無線ATM接口10、E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口11、ATM光接口12的電原理圖。
具體實施方式
參照圖1、圖2，本實用新型由時鐘電路1、時鐘總線2、通信總線3、電源模塊4、交換矩陣5、E1電路仿真接口6、以太網(wǎng)接口7、幀中繼接口8、主控器9、E1無線ATM接口10、E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口11、ATM光接口組成，實施例按圖1電原理方塊圖結(jié)構(gòu)連接線路。時鐘電路1作用是跟蹤、鎖定ATM交換機(jī)的外輸入時鐘信號、線路時鐘信號，并向各業(yè)務(wù)單元提供19.44MHZ、2.048MHZ的時鐘信號，通過時鐘總線2、通信總線3與各部件通信信號端口、時鐘信號端口連接，實施例時鐘電路1采用市售通用的時鐘模塊器件制作，可接收2路外同步時鐘和5路線路定時信號，其中外同步時鐘為2.048MHZ，線路定時信號2路為19.44MHZ、3路為2.048MHZ。實施例時鐘總線2、通信總線3均采用市售通用的總線電路模塊制作。本實用新型電源模塊4作用提供整個交換機(jī)的直接工作電壓，實施例采用市售通用集成穩(wěn)壓直流電源模塊制作，其輸出+V電壓為+3.3V。
本實用新型交換矩陣5作用是它組成16端口×16端口的交換矩陣完成ATM信元的三級無阻塞交換，它由交換模塊13構(gòu)成。其工作原理是由無阻塞16×16端口的交換矩陣實現(xiàn)信元交換，每端口可支持200Mbit/s的吞吐量，業(yè)務(wù)總交換容量為2.5Gb/s，交換電路的每一個輸入、輸出端口對應(yīng)1個業(yè)務(wù)單元或中繼接口板，各單元板之間通過交換實現(xiàn)虛電路的交叉連接，實施例交換模塊13采用市售WAC-188A型專用交換芯片制作。
本實用新型E1電路仿真接口6作用是根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU-T)1.363.1標(biāo)準(zhǔn)要求，完成電路類型業(yè)務(wù)1類適配(AAL1)功能，適配方式有結(jié)構(gòu)化方式和非結(jié)構(gòu)化兩種。它由信頭翻譯模塊14、適配模塊15構(gòu)成，其工作原理信頭翻譯模塊14完成輸入和輸出信元的交換排隊、信元虛通路和虛通道的當(dāng)前值替換、信元端口廣播、OAM扦入和提取等功能。適配模塊15完成各業(yè)務(wù)板級的端口、虛電路廣播、實現(xiàn)信元的復(fù)制，實施例信頭翻譯模塊14采用市售WAC-187B型專用信頭芯片制作，適配模塊15采用市售可編程邏輯器件FPGA制作。
本實用新型以太網(wǎng)接口7作用符合ITU-T 1.363.5標(biāo)準(zhǔn)的5類適配(AAL5)功能及多協(xié)議客戶機(jī)(LEC、MPC)、地址解析協(xié)議(ARP)、反向地址解析協(xié)議(IARP)功能。它由頭翻譯模塊16、客戶機(jī)模塊17構(gòu)成，其工作原理根據(jù)以太網(wǎng)仿真標(biāo)準(zhǔn)、ATM上的多協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)實現(xiàn)ATM中的以太網(wǎng)功能，在AAL層與高層之間加入局域網(wǎng)仿真層，該層向上滿足局域網(wǎng)的規(guī)范，向下滿足ATM規(guī)范，有四個以太網(wǎng)接口，完成以太網(wǎng)接口之間的數(shù)據(jù)交換，實現(xiàn)客戶機(jī)(LEC)的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)功能。實施例信頭翻譯模塊16采用市售WAC-187B型專用信頭芯片制作，客戶機(jī)模塊17采用市售可編程器件FPGA和MPC806型微處理器芯片制作。
本實用新型幀中繼接口8作用完成幀中繼與ATM網(wǎng)絡(luò)互通、業(yè)務(wù)互通及擁塞控制功能，以及完成ITU-T 1.363.5標(biāo)準(zhǔn)的5類適配(AAL5)功能。它由信頭翻譯模塊18、互通模塊19構(gòu)成，其工作原理是承載數(shù)據(jù)終端業(yè)務(wù)(IP)的方式是PVC，并用來進(jìn)行組網(wǎng)，當(dāng)在ATM中傳輸幀中繼時，需要將幀中繼的數(shù)據(jù)包按照AAL5適配標(biāo)準(zhǔn)適配為ATM信元，并完成幀中繼PVC的DLCI與ATM的PVC的VPI/VCI的映射關(guān)系。實施例信頭翻譯模塊18采用市售WAC-187B型專用信頭芯片制作，互通模塊19采用市售可編程邏輯器件FPGA和MPC8260型微處理器芯片制作。
本實用新型主控器9作用是ATM交換機(jī)數(shù)據(jù)庫軟件、控制軟件、MPS軟件、路由軟件等軟件系統(tǒng)的運行平臺，執(zhí)行維護(hù)終端下發(fā)的控制和配置命令，完成對交換機(jī)的數(shù)據(jù)配置，實現(xiàn)主控與各業(yè)務(wù)單元的通信，并實施控制和數(shù)據(jù)下發(fā)，它由主控模塊20、21構(gòu)成，其工作原理是交換機(jī)的軟件控制中心，所有的數(shù)據(jù)庫軟件、網(wǎng)管代理軟件、SAR軟件等都運行于主控單元。另外，主控單元通過HDLC總線方式與各業(yè)務(wù)單元進(jìn)行通信，傳輸各業(yè)務(wù)的控制信息、配置信息及接收各單元的上報信息。實施例主控模塊20、21采用市售可編程邏輯器件FPGA和PM7355型專用主控芯片制作。
本實用新型E1無線ATM接口10作用是完成無線ATM信元的RS(62、50、12))編解碼功能、及完成標(biāo)準(zhǔn)ATM信元和無線ATM信元的相互轉(zhuǎn)換功能、完成無線ATM信元的ITU-T G.704 E1幀結(jié)構(gòu)的承載功能，它由信頭翻譯模塊22、參數(shù)控制及復(fù)接模塊23、編解碼成幀模塊24、驅(qū)動器25構(gòu)成，其工作原理信元編碼的主要目的是對經(jīng)過信道傳輸后的信元進(jìn)行糾錯控制，防止信元差錯，造成數(shù)據(jù)丟失和誤插入。在該電路中采用了具有抗突發(fā)誤碼能力的RS編碼，編碼格式為RS(62、50、12)。該種編碼可以對不超過6個字節(jié)錯誤的完整信元進(jìn)行糾錯，并且可以對不超過12字節(jié)錯誤的信元進(jìn)行檢錯。實施例信頭翻譯模塊22采用市售WAC-187B型專用信頭模塊制作，參數(shù)控制及復(fù)接模塊23采用市售WAC-186B、WAC-185B型專用芯片制作，編解碼成幀模塊24采用市售可編程邏輯器件FPGA制作，驅(qū)動器25采用市售通用驅(qū)動集成塊器件制作。
本實用新型E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口11作用是完成符合ITU-T G703標(biāo)準(zhǔn)的驅(qū)動、時鐘恢復(fù)、線路編碼功能、完成鏈路層的成、解幀及線路維護(hù)功能、完成多端口ATM信元復(fù)用、分接功能。它由信頭翻譯模塊26、參數(shù)控制及復(fù)接模塊27、E1成解幀模塊28、驅(qū)動器29構(gòu)成，其工作原理E1的幀結(jié)構(gòu)符合ITU-T G.704標(biāo)準(zhǔn)，檢幀同步過程符合G.706標(biāo)準(zhǔn)、信元映射符合G.804標(biāo)準(zhǔn)，信元映射E1幀時，依次完成信頭的HEC產(chǎn)生、凈荷加擾、速率解耦等，在接收側(cè)，再完成相應(yīng)的反過程。實施例信頭翻譯模塊26采用市售WAC-187B型專用信頭模塊制作，參數(shù)控制及復(fù)接模塊27采用市售WAC-186B、WAC-185B型專用UPC及復(fù)接芯片制作，E1成解幀模塊28采用市售PM7344型專用成幀芯片制作，驅(qū)動器29采用市售通用的驅(qū)動集成塊制作。
本實用新型ATM光接口作用是完成符合ITU-T G.957標(biāo)準(zhǔn)的接口驅(qū)動、時鐘恢復(fù)、線路編碼功能、完成鏈路層的成、解幀及線路維護(hù)功能、及完成ATM信元到STM-1的映射承載和解載功能。它由信頭翻譯模塊30、參數(shù)控制及復(fù)接模塊31、STM-1成幀模塊32、驅(qū)動器33構(gòu)成，其工作原理STM-1成幀部分采用ITU-T G.707標(biāo)準(zhǔn)，信元映射符合I.432.2建議，信元映射及檢測過程與E1幀的處理過程相似。另外，該部分電路還要完成復(fù)接段、通道段的F3層OAM處理、指針調(diào)整等過程。在線路端口，STM-1電路與光收發(fā)模塊連接，連接電平為PECL電平，光發(fā)送模塊配置為單模，波長為1310nm，驅(qū)動能力15km。實施例信頭翻譯模塊30采用市售WAC-187B型專用信頭芯片制作，參數(shù)控制及復(fù)接模塊31采用市售WAC-186B、WAC-185B型專用UPC及復(fù)接芯片制作，STM-1成幀模塊32采用市售PM5348型成幀專用芯片制作，驅(qū)動器33采用市售通用的驅(qū)動集成塊制作。圖2是本實用新型交換矩陣5、E1電路仿真接口6、以太網(wǎng)接口7、幀中繼接口8、主控器9、E1無線ATM接口10、E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口11、ATM光接口12的電原理圖，實施例按圖2連接線路連接組裝成本實用新型。
本實用新型安裝結(jié)構(gòu)如下把圖1、圖2中各部件電路元器件及圖中連接線路分別安裝在15塊尺寸長×寬為290×280毫米的印刷板上，然后把15塊印制板安裝在長×寬×深為665×482×460毫米的機(jī)箱內(nèi)，在機(jī)箱的前面上安裝電源開關(guān)及進(jìn)風(fēng)口，在機(jī)箱的后面板上安裝與外接用戶連接口A、B、C、D、E、F端口的電纜扦座，組裝成本實用新型。
權(quán)利要求1.一種寬帶綜合業(yè)務(wù)異步傳輸模式交換機(jī)，它包括時鐘電路(1)、時鐘總線(2)、通信總線(3)、電源模塊(4)，其特征在于還包括交換矩陣(5)、E1電路仿真接口(6)、以太網(wǎng)接口(7)、幀中繼接口(8)、主控器(9)、E1無線ATM接口(10)、E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口(11)、ATM光接口(12)，其中交換矩陣(5)出入端口1、2、3、5、6、7分別通過數(shù)據(jù)總線串接E1電路仿真接口(6)、以太網(wǎng)接口(7)、幀中繼接口(8)、E1無線ATM接口(10)、E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口(11)、ATM光接口(12)后與外接用戶接口A、B、C、D、E、F端口連接、出入端口4通過數(shù)據(jù)總線與主控器(9)連接，時鐘電路(1)出入端口1、2分別通過通信總線(3)、時鐘總線(2)與各部件通信信號端口、時鐘信號端口連接，電源模塊(4)出端+V電壓端與各部件電源入端連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的寬帶綜合業(yè)務(wù)異步傳輸模式交換機(jī)，其特征在于交換矩陣(5)由交換模塊(13)構(gòu)成；E1電路仿真接口(6)由信頭翻譯模塊(14)、適配模塊(15)構(gòu)成；以太網(wǎng)接口(7)由信頭翻譯模塊(16)、客戶機(jī)模塊(17)構(gòu)成；幀中繼接口(8)由信頭翻譯模塊(18)、互通模塊(19)構(gòu)成；主控器(9)由主控模塊(20)、(21)構(gòu)成；E1無線ATM接口(10)由信頭翻譯模塊(22)、參數(shù)控制及復(fù)接模塊(23)、編解碼成幀模塊(24)、驅(qū)動器(25)構(gòu)成；E1標(biāo)準(zhǔn)ATM接口(11)由信頭翻譯模塊(26)、參數(shù)控制及復(fù)接模塊(27)、E1成解幀模塊(28)、驅(qū)動器(29)構(gòu)成；ATM光接口(12)由信頭翻譯模塊(30)、參數(shù)控制及復(fù)接模塊(31)、STM-1成幀模塊(32)、驅(qū)動器(33)構(gòu)成，其中交換模塊(13)出入端1至14腳、15至28腳、29至42腳、43至56腳、57至70腳、71至84腳分別通過14根總線與各信頭翻譯模塊(14)、(16)、(18)、(22)、(26)、(30)各出入端1至14腳連接、出入端85至98腳、99至112腳分別通過14根總線與主控模塊(20)、(21)各出入端1至14腳連接、入端115腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、入端116腳接地端；主控模塊(20)、(21)各15至28腳分別通過14根總線相互連接、各入端30腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、各入端31腳接地端；信頭翻譯模塊(14)、(16)、(18)、(22)、(26)、(30)各出入端15至40腳分別通過26根總線與適配模塊(15)、客戶機(jī)模塊(17)、互通模塊(19)參數(shù)控制及復(fù)接模塊(23)、(27)、(31)各出入端1至26腳連接、各入端41腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、各入端42腳接地端；適配模塊(15)出入端27至42腳分別通過16腳總線與外接用戶E1接口A1至A16端口連接，客戶機(jī)模塊(17)出入端27至42腳分別通過16根總線與外接用戶以太網(wǎng)接口B1至B16端口連接，互通模塊(19)出入端27至73腳分別通過47根總線與外接用戶幀中繼接口C1至C47端口連接，適配模塊(15)、客戶機(jī)模塊(17)互通模塊(19)各入端75腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、各入端76腳接地端；參數(shù)控制及復(fù)接模塊(23)、(27)、(31)各出入端27至52腳分別通過26根總線與編解碼成幀模塊(24)、E1成解幀模塊(28)、STM-1成幀模塊(32)各出入端1至26腳連接、各入端53腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、各入端54腳接地端，編解碼成幀模塊(24)、E1成解幀模塊(28)、STM-1成幀模塊(32)各出入端27至38腳分別通過12根總線與驅(qū)動器(25)、(29)、(33)各出入端1至12腳連接、各39腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、各入端40腳接地端，驅(qū)動器(25)、(29)各出入端13至28腳分別通過16根總線與外接E1接口D1至D16、E2至E17端口連接、各入端29腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、各入端30腳接地端，驅(qū)動器(33)各出端13至16腳分別通過4根總線與外接光纖接口F1至F4端口連接、入端17腳與電源模塊(4)出端+V電壓端連接、入端28腳接地端，時鐘電路(1)通過時鐘總線(2)、通信總線(3)與各部件相應(yīng)管腳連接。
專利摘要本實用新型公開了一種寬帶綜合業(yè)務(wù)異步輸模式交換機(jī)，它涉及通信領(lǐng)域中的ATM交換機(jī)裝置。它由時鐘電路、E1仿真接口、以太網(wǎng)接口、幀中繼接口、交換短陣、主控器、E1無線及標(biāo)準(zhǔn)ATM接口、ATM光接口、電源等部件組成。它能實現(xiàn)話音、傳真、數(shù)據(jù)、圖像、視頻等多媒體共享交換的綜合平臺、及具有多種業(yè)務(wù)接口和中繼傳輸接口，還能進(jìn)行無線組網(wǎng)等寬帶ATM通信。本實用新型還具有配置靈活，信元糾錯，性能穩(wěn)定可靠，集成化程度高，電路簡單，抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點，特別可作為干線節(jié)點進(jìn)行組網(wǎng)及無線組網(wǎng)的ATM交換機(jī)。
文檔編號H04L12/42GK2641932SQ0326996
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月24日
發(fā)明者王俊芳, 劉增輝, 妥艷君, 王占河, 宋合昕, 齊中杰, 劉玉貞, 張林杰, 王曉蘋, 張學(xué)敏, 張偉, 楊國瑞, 胡廣文, 黃天章, 李文江, 陳鳳祥, 李吉良, 陳建波, 韓春剛, 周三友, 鄧煒, 馬彥恒, 米建峰, 苗正, 趙增輝 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第五十四研究所