专利名称：新型千兆宽带隔离的pdh光端机的利记博彩app
技术领域：
本实用新型属于光纤通信领域设备，尤其是一种新型千兆宽带隔离的PDH光端机。
背景技术：
我国通信网中普遍采用El通信标准(欧洲的30路脉码调制PCM)，具有El接口的 PDH光端机在通信网中得到了广泛的应用。PDH光端机具有接入简单、成本低、维护方便等诸多优点，在移动、联通、公安、电力、铁路等许多通信网中大量使用。传统PDH光端机一般提供1 16路El接口、1 4个100M以太网接口(总带宽不过100Mbps)，随着社会的发展，特别是一些专网客户的很多业务需要IP承载，比如视频会议、高清图像监控、数字化办公网络普及等等，故IOOMbps带宽的以太网传输已经明显不够用，在某种程度上出现业务间争抢带宽、网络拥塞的情况。
发明内容本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种新型千兆宽带隔离的PDH 光端机，实现了一条光路上实现了 16路El、l路1000M以太网、1路100M以太网的传输功能， 同时保证两路以太网通道均为线速传输且在物理上完全隔离，从而带来了更大的以太网带宽和更高的安全性。本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的一种新型千兆宽带隔离的PDH光端机，由机壳及其内部的光端机电路构成，所述的光端机电路包括FPGA核心模块、电源转换模块、SerDes模块、光电转换模块、按键控制模块、1-16路El驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器、100M以太网控制器，FGPA核心模块分别与^rDes模块、按键控制模块、1-16路El驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器、100M以太网控制器相连接，krDes模块还通过光电转换模块与光纤接口相连接，1-16 路El驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器和100M以太网控制器分别通过隔离变压器与1-16路El接口、1000M以太网接口和100M以太网接口相连接，电源转换模块连接各模块提供工作电源。而且，所述的FPGA核心模块包括发送处理单元，完成对16路E1U000M以太网、100M以太网数据的采集及码速调整，并将这些数据进行打包传输；接收处理单元，完成提取帧同步信息，分离16路El、1000M以太网、100M以太网数
据，并重建El时钟；监控管理模块，完成各类告警及状态的实时监测和指示，并通过SMI总线响应网管模块。而且，所述的发送处理单元包括GMII_rxbuf模块、HDB3_DC模块、Code_Up模块、 Framer模块，1000M网数据经GMII_rxbuf模块进入Framer模块，100M网数据直接进入Framer模块，16路El数据分别通过各自的HDB3_DC模块、Code_Up模块进入Framer模块， 由Framer模块处理后输出；所述的接收处理单元包括Code_Re模块、HDB3_C模块、GMI 1_ txbuf模块、De_Framer模块，De_Framer模块分离出的1000M网数据经GMII_txbuf模块输出，De_Framer模块分离出的100M网数据直接输出，De_Framer模块分离出的16路El数据分别通过各自的Code_Re模块、HDB3_C模块输出。而且，所述的FPGA核心模块还连接一网络管理模块，该网络管理模块通过隔离变压器与网管接口相连接，所述的网络管理模块由微处理器、网络芯片及存储器连接构成。而且，该网络管理模块还连接一网管系统运行状态指示灯。而且，所述的FPGA核心模块还连接告警及状态指示模块，该告警及状态指示模块输出端与光路告警指示灯、电源指示灯和El接口指示灯相连接。而且，所述的按键控制模块包括以太网接口复位按钮、闲置El伪告警屏蔽按钮和本/远端El接口工作状态显示选择按钮。而且，所述的1000M以太网控制器、100M以太网控制器、网络管理模块还分别连接各自的工作状态指示灯。而且，所述的电源转换模块由浪涌及过流保护模块、外接电源变换单元、电源低压变换单元依次连接构成，外接交流电源和直流电源分别通过交流电源接口和直流电源接口连接到浪涌及过流保护模块上，电源低压变换单元输出工作电源为光端机电路供电。而且，所述的浪涌及过流保护模块的输出端还连接一监测外接电源是否掉电的 RPD监测模块，该RPD监测模块的输出端与FPGA核心模块相连接。本实用新型的优点和积极效果是1、本PDH光端机采用FPGA核心处理模块作为光端机电路的核心，实现了 El的编解码、以太网GMII (Gigabit Medium Independent hterface千兆媒体独立接口)和 Mil (Media Independent Interface介质无关接口)数据的处理、El的码速调整、线路侧的编解码、告警监测处理、时钟恢复、数据的分插/复用功能，为用户提供16路El、1路1000M 以太网接口、1路100M以太网接口功能。两路以太网通道均为线速传输，不仅解决了带宽不足的问题，同时，1000M和100M以太网接口在物理上完全隔离，也解决了网络数据的安全问题。2、本PDH光端机基于FPGA的设计具有更高的灵活性和成本优势，大大降低了器件成本。3、本PDH光端机设有网络管理模块，为用户提供完善的远程维护功能，通过远程维护功能不但可以实时查询告警及状态，更可实现对设备软件(包括FPGA程序、ARM程序) 的在线升级，有效降低维护成本。4、本PDH光端机设有RPD监测模块，实现了远端外接电源的监测，从而使设备具备了掉电/掉纤的监测功能。5、本PDH光端机设有各种告警指示灯及工作状态指示灯，通过这种指示灯可以清楚地了解光端机的工作状态，便于管理人员监控及维护。6、本实用新型设计合理，充分地利用了光纤资源，解决了现有以太网带宽不足及网络数据安全问题，很好地实现了将El数据通道和两路以太网数据通道结合在一起进行光纤通信功能，避免了通信资源的浪费，节约了通信成本。
图1是本实用新型的机壳前面板示意图；图2是本实用新型的机壳后面板示意图；图3是本实用新型的光端机电路方框图；图4是本实用新型的FPGA核心模块的原理方框图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述一种新型千兆宽带隔离的PDH光端机，由机壳1及其内部的光端机电路构成。如图1所示，在机壳的前面板上提供了网管接口 2、1000M以太网接口 7、100M以太网接口 8、各接口工作状态指示灯6 (包括光路告警指示灯、电源指示灯、El接口指示灯、以太网接口指示灯、网管系统运行指示灯)、以太网接口复位按钮3、闲置El伪告警屏蔽按钮4、本/远端 El接口工作状态显示选择按钮5 ；在机壳的后面板上提供了一个交流电源输入接口 9、一个直流电源输入接口 10、一个电源开关11、1-16路El接口 12、一个光纤接口 13。机壳上的各种接口、按钮、指示灯、电源开关等均连接到机壳内部的光端机电路上，由光端机电路完成各路信号与光纤的分插/复用功能。机壳内部的光端机电路，如图2所示，包括电源转换模块、RPD监测模块、SerDes模块、光电转换模块、按键控制模块、告警及状态指示模块、1-16路El驱动及电平变换模块、 1000M以太网控制器、100M以太网控制器、网络管理模块、隔离变压器、各种工作状态指示灯及FPGA核心模块。电源转换模块与各模块相连接为各模块提供工作电源，FGPA核心模块作为光端机电路的核心分别与^rDes模块、RPD监测模块、按键控制模块、告警及状态指示模块、1-16路El驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器、100M以太网控制器和网络管理模块相连接，SerDes模块还通过光电转换模块与光纤接口相连接，1-16路El驱动及电平变换模块通过隔离变压器与1-16路El接口相连接，1000M以太网控制器、100M以太网控制器、网络管理模块分别通过隔离变压器与1000M以太网接口、100M以太网接口、网管接口相连接，为了显示各个模块的工作状态，1000M以太网控制器、100M以太网控制器、网络管理模块还分别连接各自的工作状态指示灯，告警及状态指示模块分别连接光路告警指示灯、电源指示灯、El接口指示灯。下面对光端机的各个模块做进一步的描述电源转换模块由浪涌及过流保护模块、外接电源变换单元、电源低压变换单元依次连接构成，外接的交流电源经交流输入接口、浪涌及过流保护模块后一方面连接RPD监测模块监测进行掉电监测，另一方面连接到外接电源变换单元进行电源变换，然后经电源开关连接到电源低压变换单元输出3. 3V、12V、2. 5V、5. OV直流电为光端机电路中的其他模块提供工作电源；外接的36 72V直流电源经浪涌及过流保护模块连接到外接电源变换单元进行电源变换，然后经电源开关连接到电源低压变换单元输出3. 3V、12V、2. 5V、5. OV直流电为光端机电路中的其他模块提供工作电源，其中，电源低压变换单元使用AP1510芯片和LM1117芯片完成各类型电压的变换。RPD监测模块完成对外接交流电源是否掉电的监测功能，RPD监测模块内使用 TLP521实现信号隔离功能。[0034]光电转换模块使用深圳思达光电的SSFP3151-13-125光模块，完成数据流的光/ 电转换功能。SerDes模块使用TLK1221低功耗单通道千兆以太网串行器/解串器芯片，完成数据流的串/并转换及时钟恢复功能。按键控制模块包括以太网接口复位按钮、闲置El伪告警屏蔽按钮和本/远端El 接口工作状态显示选择按钮，每个按钮使用琴键开关，完成以太网接口复位、屏蔽El伪告警、El指示灯显示本/远端选择的功能。告警及状态指示模块使用74HC595芯片，完成对告警信息的串/并转换以及驱动 LED指示灯的功能。1-16路El驱动及电平变换模块由MC;3486、74LS240芯片及变压器40ST1065连接构成，完成El信号的电平变换和输出驱动功能，并结合隔离变压器完成信号隔离及阻抗变换，隔离变压器采用H5007变压器。1000M以太网控制器使用VSC8641芯片实现1000M以太网的收发器功能，1000M以太网控制器的一侧通过GMII接口与FPGA核心模块连接，另一侧通过隔离变压器连接RJ45， 隔离变压器采用H5007变压器。100M以太网控制器使用RTL8305SB芯片实现100M以太网的收发器功能，100M以太网控制器的一侧通过MII接口与FPGA连接，另一侧通过隔离变压器连接RJ45，隔离变压器使用SHl 102变压器。网络管理模块由三星S3C4510B微处理器、HY57V641620HG存储器芯片、 SST39VF1601-70-4C-EKE存储器芯片及IPlOlA网络芯片连接构成，实现对系统运行状态的监控及管理，通过SMI总线与FGPA核心模块连接完成对FPGA内寄存器的读写操作，通过以太网接口与用户PC连接完成用户WEB方式的管理接入。FPGA核心模块使用了 Lattice公司LFXP2-5E-5QN208C芯片，采用Verliog硬件描述语言完成了对本光端机电路的系统控制。FPGA核心模块主要包括发送处理单元、接收处理单元、监控管理模块，如图3所示，所述的发送处理单元包括GMII_rxbuf模块、HDB3_DC模块、Code_Up模块、Framer模块，1000M网数据经GMII_rxbuf模块进入Framer模块，100M网数据直接进入Framer模块，16路El数据分别通过各自的HDB3_DC模块、Code_Up模块进入 Framer模块，由Framer模块处理后输出，发送处理单元主要完成对16路El、1000M以太网、 100M以太网数据的采集及码速调整，并将这些数据进行打包传输；所述的接收处理单元包括 Code_Re 模块、HDB3_C 模块、GMII_txbuf 模块、De_Framer 模块，De_Framer 模块分离出的1000M网数据经GMII_txbuf模块输出，De_Framer模块分离出的100M网数据直接输出， De_Framer模块分离出的16路El数据分别通过各自的Code_Re模块、HDB3_C模块输出，接收处理单元主要完成提取帧同步信息，分离16路E1U000M以太网、100M以太网数据，并重建El时钟；监控管理模块完成各类告警及状态的实时监测和指示，并通过SMI总线响应网络管理模块的命令。下面对FPGA核心模块中的九个子模块分别进行说明1. GMI I_rxbuf 模块将同步于PHY输出时钟GMII数据RxDV，RxD7 RxDO (共9比特)同步到设备主时钟。核心为双时钟FIFO和针对以太网包的、特殊的读写控制逻辑。2. HDB3_DC 模块[0046]HDB3解码器，将HDB3码转换为原始信息流，同时提取El线路时钟。3. Code_Up 模块将各路2. 048M的El数据进行码速调整，使其同步到系统时钟上。此模块的核心为双时钟FIFO、FIFO读写控制和码率调整位的插入逻辑。4. Framer 模块将码率调整后的16路El数据，100M以太网数据和千兆以太网数据按一定帧结构打包，转化为并行数据流。 5. De_Framer 模块将serdes芯片恢复出的并行数据流进行解帧，分离出16路El高速码流数据、 10/100M以太网数据和千兆以太网数据。是Framer的逆过程。6. Code_Re 模块分离出远端El高速码流中的插入位，恢复远端El原始数据和原始时钟。7. HDB3_C 模块将恢复出的远端原始El数据做HDB3编码。8. GMI I_txbuf 模块将恢复出的千兆以太网信号缓冲输出。9.监控管理模块监控管理设备状态、显示告警信息等。本实用新型的工作过程如下发送侧的处理过程为，首先是数据采集，包括通过帧缓冲的方式对异步千兆以太网数据采集，通过码率调整方式对异步的16路El数据的采集和100M以太网数据的同步采集，帧缓冲和码率调整技术的使用保证了多路异步数据同步复用的顺利完成。其次，光纤传输通道1. 25Gbits的带宽限制要求，必须对部分数据进行无损压缩。此处使用“照相法” 对千兆以太网GMII接口 TxEN信号进行数据压缩。同时使用帧同步的方式将压缩后的千兆以太数据、100M以太网数据以及码率调整后的16路El数据打包传输。打包后的数据送给 krDes模块，再由krDes模块负责将数据串行化，然后再送给光电转换模块，最后由光纤接口将电信号转成光信号传输到远端。接收侧的处理过程为，首先由光电转换模块将光信号转成电信号，然后送给 krDes模块完成串并转换，并行输出的数据送给FPGA核心模块处理，借助serdes芯片的时钟恢复能力，从恢复出的数据中提取帧同步信息，分离千兆以太网、100M以太网以及16 路El数据，然后利用“码表法”恢复千兆TxEN信号，同时剥离El高速码流中的插入位，重建El原始数据流和时钟。分离出的千兆以太网信号经缓冲送给1000M以太网控制器输出， 100M以太网信号送给送给100M以太网PHY输出，16路El数据送给El驱动及电平变换模块输出。需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式
中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
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权利要求1.一种新型千兆宽带隔离的PDH光端机，由机壳及其内部的光端机电路构成，其特征在于所述的光端机电路包括FPGA核心模块、电源转换模块、SerDes模块、光电转换模块、 按键控制模块、1-16路El驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器、100M以太网控制器， FGPA核心模块分别与krDes模块、按键控制模块、1_16路El驱动及电平变换模块、1000M 以太网控制器、100M以太网控制器相连接，SerDes模块还通过光电转换模块与光纤接口相连接，1-16路El驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器和100M以太网控制器分别通过隔离变压器与1-16路El接口、1000M以太网接口和100M以太网接口相连接，电源转换模块连接各模块提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的FPGA 核心模块包括发送处理单元，完成对16路E1U000M以太网、100M以太网数据的采集及码速调整，并将这些数据进行打包传输；接收处理单元，完成提取帧同步信息，分离16路El、1000M以太网、100M以太网数据，并重建El时钟；监控管理模块，完成各类告警及状态的实时监测和指示，并通过SMI总线响应网管模块。
3.根据权利要求2所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的发送处理单元包括GMII_rxbuf模块、HDB3_DC模块、Code_Up模块、Framer模块，1000M网数据经GMII_rxbuf模块进入Framer模块，100M网数据直接进入Framer模块，16路El数据分别通过各自的HDB3_DC模块、Code_Up模块进入Framer模块，由Framer模块处理后输出； 所述的接收处理单元包括Code_Re模块、HDB3_C模块、GMII_txbuf模块、De_Framer模块， De_Framer模块分离出的1000M网数据经GMII_txbuf模块输出，De_Framer模块分离出的 100M网数据直接输出，De_Framer模块分离出的16路El数据分别通过各自的Code_Re模块、HDB3_C模块输出。
4.根据权利要求1所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的FPGA 核心模块还连接一网络管理模块，该网络管理模块通过隔离变压器与网管接口相连接，所述的网络管理模块由微处理器、网络芯片及存储器连接构成。
5.根据权利要求4所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于该网络管理模块还连接一网管系统运行状态指示灯。
6.根据权利要求1或2所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的 FPGA核心模块还连接告警及状态指示模块，该告警及状态指示模块输出端与光路告警指示灯、电源指示灯和El接口指示灯相连接。
7.根据权利要求1所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的按键控制模块包括以太网接口复位按钮、闲置El伪告警屏蔽按钮和本/远端El接口工作状态显示选择按钮。
8.根据权利要求1所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的1000M 以太网控制器和100M以太网控制器还分别连接各自的工作状态指示灯。
9.根据权利要求1所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的电源转换模块由浪涌及过流保护模块、外接电源变换单元、电源低压变换单元依次连接构成，外接交流电源和直流电源分别通过交流电源接口和直流电源接口连接到浪涌及过流保护模块上，电源低压变换单元输出工作电源为光端机电路供电。
10.根据权利要求9所述的新型千兆宽带隔离的PDH光端机，其特征在于所述的浪涌及过流保护模块的输出端还连接一监测外接电源是否掉电的RPD监测模块，该RPD监测模块的输出端与FPGA核心模块相连接。
专利摘要本实用新型涉及一种新型千兆宽带隔离的PDH光端机，由机壳及其内部的光端机电路构成，光端机电路包括FPGA核心模块，FGPA核心模块分别与SerDes模块、按键控制模块、1-16路E1驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器、100M以太网控制器相连接，SerDes模块还通过光电转换模块与光纤接口相连接，1-16路E1驱动及电平变换模块、1000M以太网控制器和100M以太网控制器分别通过隔离变压器与1-16路E1接口、1000M以太网接口和100M以太网接口相连接，电源转换模块连接各模块提供工作电源。本实用新型充分地利用了光纤资源，解决了现有以太网带宽不足及网络数据安全问题，很好地实现了将E1数据通道和两路以太网数据通道结合在一起进行光纤通信功能，避免了通信资源的浪费，节约了通信成本。
文档编号H04J3/06GK201937592SQ20102062347
公开日2011年8月17日 申请日期2010年11月24日 优先权日2010年11月24日
发明者刑伟, 孙明祥, 张翠宣, 曲建, 赵亚飞, 赵发义, 赵建国, 阳述枝, 马光 申请人:天津欧迈通信技术有限公司