[ Главная ] [ О центре ] [ Коллектив ] [ Услуги ] [ Разработки ] [ Обратная связь ] [ Поиск ] [ Публикации ] [ Форум ]

 ОПТИЧЕСКИЙ Мульдексный модуль 2048 / 34368 Кбит/

OMLD E1/E3

Техническое описание

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ.

1. НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ.

2 Технические характеристики

2.1 Питание мульдекса осуществляется:

2.2 Первичный сетевой стык.

2.3 Третичный сетевой стык.

2.4 Параметры линейного оптического интерфейса:

2.5 Система сервисного обслуживания.

2.6 Система контроля и сигнализации.

3. СОСТАВ OMLD E1/E3.

4. ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1 Принцип работы ОМLD E1/E3 в режиме мульдекса E1/E3.

4.2 Устройство и работа ОМЛД в режиме оптического мульдекса.

4.3 Обработка аварийных сигналов и управление.

4.4 Описание принципиальной схемы

4.5 Система телеконтроля.

ВВЕДЕНИЕ

Техническое описание (ТО) предназначено для изучения оптического мульдексного модуля 2048 / 34368 Кбит/с (ОMLD E1/E3), содержит технические данные, сведения о составе и принципах работы.

При изучении модуля ОMLD E1/E3 следует руководствоваться документами, входящими в ведомость эксплуатационных документов СКЮА.0005.01.001 ЭД

В данном техническом описании приняты следующие обозначения и сокращения:

СУ               - схема управления и контроля;

НDB-3         - код, используемый для передачи сигналов первичного и третичного сетевых стыков в соответствии с рекомендацией G703 МСЭ-Т;

MLD E1/E3 - мультиплексор 16-и низкоскоростных потоков Е1 в один высокоскоростной поток Е3 и демультиплексор высокоскоростного потока Е3 на 16 низкоскоростных потоков Е1;

ОМLD Е1/E3 – мультиплексор 16-и потоков Е1 в один высокоскоростной поток Е3 Передача по оптическому тракту и обратное преобразование

ВТЧ             - выделитель тактовой частоты;

СИАС         - сигнал индикации аварийного состояния.

3В6В           - код используемый в оптическом тракте

1. НАЗНАЧЕНИЕ, ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ

Назначение

Оптический мульдекс (OMLD) предназначен для использования в качестве оконечного терминала АТС. В зависимости от назначения схема незначительно модифицируется.

Оптический мульдекс обеспечивает:

- подключение 16-и потоков 2,048 Мбит/с;

- контроль входных потоков;

- восстановление тактовой частоты 2,048 входящего потока;

- восстановление данных входных потоков;

- линейное кодирование входного потока, т.е. преобразование восстановленных данных в коде NRZ в код 3В6В;

- вставка служебных битов в линейный сигнал путем использования свойств линейного кода 3В6В;

- электрооптическое преобразование линейного сигнала и передача в линию;

- оптико-электронное преобразование линейного сигнала со стороны приема;

- усиление и фильтрация линейного сигнала;

- обнаружение потери принятого сигнала и посылки аварийного сигнала;

- выделение синхросигнала принятого потока;

- преобразование линейного кода в код NRZ;

- выделение служебных каналов;

- преобразование из NRZ формата в код HDB3;

Общие функции:

- обнаружение, обработка аварийных сигналов для посылки на центральный процессорный блок;

- аварийные сигналы LD ухудшения работы лазера;

- управление служебными каналами.

Мульдекс предназначен для непрерывной круглосуточной работы в отапливаемых помещениях в условиях:

- температуры окружающего воздуха от 5 до 40 ^оС.

- относительной влажности воздуха до 80 % при температуре 25 ^оС.

- атмосферного давления не ниже 60 кПа (450 мм).

Мульдекс сохраняет свои параметры после пребывания при температуре минус 50 и плюс 50 ^оС. и после пребывания при пониженном давлении 12 кПа (90 мм.рт.ст.) при температуре минус 50 ^оС.

2 Технические характеристики

2.1 Питание мульдекса осуществляется:

- от источника постоянного напряжения (5,0±0,2) В , ±(12±1) В и псофометрическим напряжением пульсаций не превышающим 5*10^-3 В;

2.2 Первичный сетевой стык.

Основные параметры первичного сетевого стыка приведены в таблице 1.

Таблица 1

2.3 Третичный сетевой стык

Основные параметры третичного сетевого стыка приведены в таблице 2.

Таблица 2

2.4 Параметры линейного оптического интерфейса:

Линейный код – 3В6В

Формат кода – NRZ

Длина волны 1,3; 1,5 мкм.

Линейная скорость передачи 68,736 Мбит/с

Средняя мощность излечения 0 дБм

Тип разъема FC

Тип волокна одномодовое

2.5 Система сервисного обслуживания

Система обеспечивает сбор и передачу в систему обслуживания аварийных сигналов согласно таблице 3. В таблице также указана светодиодная сигнализация, сопровождающая каждый тип аварии.

2.6 Система контроля и сигнализации

Система формирует сигнал индикации аварийного состояния (СИАС)

а) в сторону линии при пропадании входного сигнала на первичном сетевом стыке,

б) в сторону станции по каждому каналу сетевого стыка при:

- пропадании входного сигнала третичного сетевого стыка,

- приеме СИАС по третичному сетевому стыку,

- пропадании цикловой синхронизации в третичном групповом потоке.

- пропадания входного оптического сигнала;

- контроль выходных параметров оптического интерфейса;

- контроль ошибок и порогов ошибок 10^-6, 10^-3;

- прием и передачу СИАС по оптическому интерфейсу.

Таблица 3.

Примечание: A - индикатор горит; A - индикатор мигает.

URG - срочная авария

NURG - отложенная авария

MEM - известная авария

ALM - авария модуля

LOS - потеря входного сигнала

O.IN - потеря оптического сигнала

SAF - перезапуск передающего оптического модуля (лазера).

3. СОСТАВ OMLD E1/E3

Конструктивно оптический мульдексный модуль выполнен в виде одной платы, которая при помощи устройств крепления устанавливается в блок_ АТС «Бетта М», где посредством кросс платы соединяется с другими модулями системы.

4. ПРИНЦИП РАБОТЫ

4.1 Принцип работы ОМLD E1/E3 в режиме мульдекса E1/E3

На рисунке 3.1 представлена структурная схема ОMLD E1/E3. Входные сигналы со скоростью передачи 2048 кбит/с и с параметрами согласно рек. МСЭ-Т G.703 поступают на входные интерфейсы Е1 1 (2…16) каналов, каждый из которых состоит из:

- входного трансформатора, необходимого для согласования сопротивления стыковой цепи и входного электронного устройства;

- входного устройства, в функцию которого входит:

а) прием, усиление и регенерация входного сигнала 2048 кбит/с

б) выделение тактовой частоты из входного сигнала 2048 кбит/с;

в) формирование аварийного сигнала при пропадании входного сигнала.

С выходов стыковых частей положительные и отрицательные единицы, а также выделенная тактовая частота поступают на HDB-3 декодер. После декодирования четыре группы по четыре потока 2048 кбит/с в формате NRZ следуют в четыре мультиплексора (MUX2/8), в функцию которых входит:

- преобразование входных асинхронных сигналов 2048 кбит/с в синхронные сигналы 2112 кбит/с;

- объединение синхронных сигналов 2112 кбит/с и формирование группового сигнала 34368 кбит/с с циклом группового сигнала в соответствии с рек. МСЭ-Т G.742 (одностороннее согласование скоростей);

- формирование сигнала “ Извещение” в цикле группового сигнала.

Четыре сгруппированных потока со скоростью 8448 кбит/с поступают на мультиплексор (MUX8/34). Сформированный сигнал 34368 кбит/с в формате NRZ поступает на преобразователи кода NRZ/HDB-3 и далее- на выходной интерфейс Е3, необходимый для формирования сигнала третичного сетевого стыка.

Приемная часть модуля MLD E1/E3 работает следующим образом.

Сигнал третичного сетевого стыка поступает на входной интерфейс, где происходит:

- прием, усиление и регенерация входного сигнала 34368 кбит/с;

- выделение сигнала тактовой частоты из входного сигнала;

- формирование аварийного сигнала при пропадании входного сигнала.

Восстановленный сигнал третичного сетевого стыка поступает на преобразователь кода NRZ/HDB-3. Демультиплексор (DMUX34/8),  выделяет групповых потока со скоростью 8448 кбит/с. Выделенные сигналы 8448 кбит/с в формате NRZ поступают на четыре демультиплексора  (DMUX8/2),которые служат для:

- поиска и удержания цикловой синхронизации группового сигнала;

- разделение группового сигнала 84448 кбит/с на четыре синхронных сигнала 2112 кбит/с;

- восстановление исходной частоты построения импульсов 2048 кбит/с посредством удаления служебных символов (синхрогруппы, команд согласования скоростей, стаффинга) из сигнала 2112 кбит/с;

- формирование аварийных сигналов пропадания цикловой синхронизации, прием СИАС, превышение Кош величины , прием сигнала “Извещение”.

Восстановленные данные информационных сигналов со скоростью 2048 кбит/с в формате NRZ поступают на кодирующие устройства и далее на выходной интерфейс, где происходит:

- формирование исходной тактовой частоты 2048 кГц посредством устройства фазовой автоматической подстройки частоты (ФАПЧ);

- детектирование пропадания выходного сигнала 2048 кбит/с.

4.2 Устройство и работа ОМЛД в режиме оптического мульдекса

Рисунок 3.2 - ПЛИС в виде преобразователя кода

Сформированный сигнал 34368 кбит/с в формате NRZ с выхода MUX8/34 поступает в программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС). Структурная схема ПЛИС в виде преобразователя кода представлена на рисунке 3.2.

Скремблер 1 осуществляет скремблирование входного потока, который затем с помощью кодера 2 преобразуется в код 3В6В. Таблица 3 соответствования кода показывает каким образом происходит преобразование. Демультиплексор 4 формирует сигналы служебной связи, цикловой синхронизации служебных каналов, осуществляет проверку на четность и передает их путем нарушения линейного кода. После кодера 2 сигнал через переключатель 3 поступает на выход ПЛИС. С выхода ПЛИС сформированный линейный сигнал подается на передающий оптический модуль (ПОМ) и далее в оптический кабель, через разъемы типа FC/PC.

Таблица 3.

Со стороны приема оптический сигнал через оптический разъем (типа FC/PC) поступает на вход приемного оптического модуля (ПРОМ), ПРОМ осуществляет преобразование оптического сигнала в электрический и восстановление формы линейного сигнала следующего со скоростью 68,736 Мбит/с. Схема выделения тактовой частоты (ВТЧ) осуществляет выделение частоты линейного сигнала. Сигнал данных и тактовая частота подается на вход ПЛИС, где проходит переключатель 8 и в группе блоков 7, 6, 11 происходит его декодирование. Демультиплексор 9 выделяет служебную информацию и осуществляет контроль служебной информации.

Переключатели 3, 5, 8 позволяют организовать шлейф в основном канале и в служебном канале.

Схема управления 10 осуществляет сбор информации для контроля и управления функциями ПЛИС. Схема управления осуществляет сбор сигналов телеконтроля и управление функционирования ОМЛД, а также передачу сигналов телеконтроля на противоположную сторону через служебный канал (ТК) (рис 1).

Управление и сбор сигналов аварии осуществляется центральным процессором (ЦП), который имеет два выхода для управления выход на шину контроля АТС «Бетта-М» через контроллер шины (SAB) в этом случае возможно управление через рабочую станцию. Второй вход управления оптическим мульдексом осуществляется через стандартный интерфейс RS232 (F интерфейс) к которому подключается ручной терминал или компьютер.

Генераторное оборудование вырабатывает сетку частот 2,048 кГц, 8,448 кГц, 34,368 кГц, 68,736 кГц, необходимую для работы оптического мульдекса E1/E3.

Управление шлейфом.

С помощью программного управления в модуле OMLD можно организовать шлейфы (Рис. 2) локальные и удаленные.

4.3 Обработка аварийных сигналов и управление

При приеме электрических сигналов контролируются сигнал положительных и отрицательных единиц. Когда отсутствует одна из этих последовательностей вводится в действие сигнал «Потеря входа» (LOS i). Контролируются также ошибки стыкового кода HDB3 и вводится для сигнала BER10^-3 и BER10^-6

Ошибка 10^-3 вводится в действие, если коэффициент ошибки больше 10^-3, а ошибка 10^-6- коэффициент ошибки больше 10^-6.

При приеме сигнала AIS (СИАС) он регистрируется. Сигнал AIS вводится в поток со стороны приема, если обнаруживается потеря входного сигнала или ошибки стыкового кода больше .Лазер контролируется по двум параметрам: по току смещения и импульсному току накачки. Аварийный сигнал ухудшения работы лазера (LD) – вводится если ток смещения лазера увеличивается на 100% по сравнению с номинальным значением или наблюдается потеря выходной мощности вводится сигнал аварии LF (Повреждение лазера).

При приеме оптического сигнала контролируется наличие оптического сигнала и в случае отсутствия сигнала вводится аварийный сигнал O.IN по которому запрещается работа передающего оптического модуля. Работа ПОМ может быть возобновлена кнопкой на передней панели OMLD или командой (SAF) с ручного терминала.

Ошибки линейного сигнала контролируются в кодере по двум критериям «Потеря настройки цикла» OFLOS.Ошибки линейного кода BER 0. Ошибки линейного кода по уровню 10^-3 вводят в действие аварийный сигнал BER10^-3 0, блокируют систему и выдают AIS на электрические выходы OMLD.

Контролируется правильность настройки цикла, и если цикл потерян, то выдается сигнал OFLOS.

Функции управления и контроля сведены в таблице 4 в примечании указаны обозначение аварий и статус аварии.

Таблица 4

Управление и контроль OMLD

1.        i -  составляющая 2048 Кб/с интегрированного потока 34368 Кб/с; i = 1 – 16

2.        URG  – срочная авария

3.        NURG – отложенная авария

4.4 Описание принципиальной схемы

Схема электрическая принципиальная представлена на чертеже СКЮА 0005.01.001 Э3.

Направление мультиплексора. Шестнадцать потоков Е1 (1, 2, …,16) со скоростью 2048 кбит/с в коде HDB3 поступают от аппаратуры ИКМ-30 или АТС «Бетта-М» через контакты разъема Х1, Х2. Соответствие номеров контактов элементов приведено в таблице 5. Через входной трансформатор первичный поток следует на схему регенерации (ИС D1, D2, D4, D5, D7, D8, D10, D11). Восстановленные данные и тактовая частота поступают на декодер, после которого в коде NRZ поступают в мультиплексор. Мультиплексирование происходит в соответствии с рекомендациями МСЭТ G.742 и G.751. Четыре входных потока преобразуются в один Е2 (микросхемами D3, D6, D9, D12) со скоростью 8448 кбит/с. Четыре Е2 потока мультиплексируются в один третичный поток со скоростью 34368 кбит/с в соответствии с рекомендациями МСЭТ G.751. Полученный Е3 на выходе D13 поток подается на ПЛИС (D15), которая подключает его либо к электрическому интерфейсу, либо к оптическому выходу.

При работе с электрическим интерфейсом сигнал с мультиплексора через ПЛИС поступает на микросхему D16, которая в совокупности с резистором  R7 и выходным трансформатором Т2 формирует выходные сигналы.

В направлении демультиплексора, входной Е3 поток в коде HDB3 с контактов разъема Х1, Х2 через трансформатор Т4 поступает на ИС D16, где происходит восстановление формы, декодирование сигнала и выделение частоты. Демультиплексирование происходит в D13. Каждый из четырех потоков со скоростью 8448 кбит/с следует на демультиплексирование в ИС D3, D6, D9, D12. Выделенные 16 потоков Е1 поступают на ИС D1, D2, D4, D5, D7, D8, D10, D11, которые выполняют функции подавления джиттера и формирование выходного сигнала необходимой формы.

Входные и выходные потоки Е1 можно подключать симметричным кабелем с волновым сопротивлением 120 Ом и коаксиальным кабелем с сопротивлением 75 Ом. Различия в вариантах исполнения представлены в Таблице 6. Перемычки PS выполняются нанесением припоя при монтажных работах.

Имеется возможность использовать 12-ый бит кадра потока Е3 для организации канала телеконтроля, передачи информации со скоростью 22 кбит/с. Для развязки D13 и микросхемы D15 используется ИС D14.

При работе OMLD в качестве оптического мультиплексора сигнал в ПЛИС преобразуется в линейный код и через микросхему D29, импульсный модулятор D30 подается на полупроводниковый лазер D33, где преобразуется в оптический сигнал. На микросхеме D32.2 и VT5 собран драйвер стабилизации тока смещения лазера, который обеспечивает удержание тока смещения близким к пороговому току при изменении внешних условий (температуры и т.д.). На микросхеме D32.1 и транзисторах VT1-VT4 собрана схема стабилизации температуры кристалла лазера, если это предусмотрено вариантом исполнения. На микросхеме D31 выполнено управление включением и выключением лазера. D34 осуществляет контроль тока смещения, протекающего через резистор R76, и выходной мощности лазера, снимаемой с нагрузки фотодетектора R69.

Оптический сигнал подается на вход оптического приемного модуля D36 и через усилитель (D38, D39) поступает на компаратор D40. С выхода компаратора сигнал данных поступает в ПЛИС для декодирования, а также на вход С микросхемы D41, которая осуществляет формирование импульсов по переднему фронту данных. Эта последовательность импульсов поступает на кварцевый фильтр D42, который выделяет частоту 34,368 МГц и после компаратора D43 эта частота поступает на вход ПЛИС D15. Компаратор D34 совместно с элементами VD34, C121, R106 определяет пропадание оптического сигнала и осуществляет запрещение лазера и работу компаратора D40.

Микросхема D44 обеспечивает интерфейс RS232.

Схема управления и контроля на микросхемах D17, D18. PIC-контроллер (D17) предназначен для обмена аварийной информацией с системой управления по шине, которую обеспечивает контроллер шины D18, управления диагностическими режимами и индикации аварийных состояний и обеспечение порта RS232. Периодически контроллер переписывает, используя последовательный интерфейс, в свою память информацию из ИС D15, реализованной на ПЛИС и которая осуществляет постоянный контроль состояния мульдекса. Программа прошивки ПЛИС содержится и во внешней ПЗУ D26. Загрузка программы происходит сразу после включения питающего напряжения. Дополнительно PIC контролирует состояние самой ПЛИС D15. При возникновении хотя бы одного логического нуля на контактах (                     ) инициализирует процедуру повторной загрузки процессором путем подачи логической «1» на контакт D15.

Таблица 5.1

Таблица 5.2

Таблица 5.3

Таблица 5.4

Таблица 6

Наличие WDT таймера позволяет без дополнительных внешних элементов инициализировать работу схем контроля при непредсказуемых сбоях в работе программы.

На лицевую панель модуля станционного регенератора выводятся четыре светодиодных индикатора HL1 – HL4 для визуального наблюдения о состоянии модуля. Значение показаний светодиодов приведено в таблице 3.

Для распознавания адреса используется сдвиговый регистр с параллельной загрузкой D27. Из-за ограниченного количества выводов у процессора эта МС преобразует четырехразрядный адрес в последовательный код. Входы регистра выведены на разъем Х1:A9, B9, A10, B10. Ответная часть разъема в соответствующих контактах за счет разводки кроссплаты задает адрес модуля при его вставке в ящик.

4.5 Система телеконтроля.

Контроль работоспособности модуля OMLD E1/E3 осуществляется устройством контроля. Через определенные промежутки времени микроконтроллер считывает сдвиговые регистры, которые содержат аварийную информацию. Регистры счетчиков ошибок кодирования   каждого входного потока считываются с интервалом в одну секунду и по завершении процесса обнуляются. Перед сбросом счетчиков ошибок происходит детектирование порогов ошибок при помощи компараторов. Таким образом, определяются параметры BER-6 и BER-3. Для установки диагностических режимов используется регистр управления, в которые контроллер записывает необходимые данные. Дешифратор команд определяет, какие именно действия необходимо выполнить в каждый сеанс обмена информацией. Дополнительно контроллер следит за состоянием ПЛИС, генератора и питающего напряжения.

Устройство контроля обеспечивает сбор информации с датчиков и передачу сигналов о состоянии модуля OMLD E1/E3 в систему управления, а также прием и выполнение команд от подключенных к модулю OMLD портативного терминала (ННТ) или персональной ЭВМ. Обмен информацией происходит по шине или через порт RS232.

Связь: nil21@tut.by.
Последнее обновление: ноября 23, 2006.