基于M28945和M28927的G.SHDSL传输设备的设计

[09-12 18:38:56]   来源:http://www.88dzw.com  传感技术   阅读:8787

文章摘要:SHDSL(single-pair high-speed digital subscriber line) 是单线对高比特率数字用户线,国际电信联盟(ITU)的ITU-TG991.2标准完整地规范了这项技术。它的主要特点有:可在单线对、混合线径、双绞线上全双工高速对称地传送数据,采用TC-PAM)trellis code-pulse amplitudemodulation)编码方式,传输容量可在192kbit/s至2312kbit/s范围内变化,支持8kbit/s步长变化,改进了频谱兼容性,允许与其他DSL一起共缆部署,并做到干扰最少。基本的SHDSL线路传输系统由局端收发器STU-C和远端收

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SHDSL(single-pair high-speed digital subscriber line) 是单线对高比特率数字用户线,国际电信联盟(ITU)的ITU-TG991.2标准完整地规范了这项技术。它的主要特点有:可在单线对、混合线径、双绞线上全双工高速对称地传送数据,采用TC-PAM)trellis code-pulse amplitudemodulation)编码方式,传输容量可在192kbit/s至2312kbit/s范围内变化,支持8kbit/s步长变化,改进了频谱兼容性,允许与其他DSL一起共缆部署,并做到干扰最少。

基本的SHDSL线路传输系统由局端收发器STU-C和远端收发器STU-R组成。通常,局端STU-C集中放置并提供网络侧上行接口形成局端接入复用器DSLAM设备。而根据系统所采用传送模式的不同,DSLAM设备提供的上行接口要求应有所不同。对于TDM传送系统,DSLAM设备通常采用TDM-E1-G.703电接口,远端STU-R和用户侧数据接口构成了用户端CPE设备。同样根据系统所采用传送模式的不同,CPE设备提供的用户侧数据接口也有所不同。对于TDM传送系统,CPE设备通常提供E1-G.703(或V.35)接口。本文设计的SHDSL线路传输设备提供E1接口与CPE设备相连。

M28945、M28927是美国敏迅(MinDSPeed)公司开发的芯片组,支持G.SHDSL、HDSL、HDSL2及IDSL标准;同时,支持PCM和ATM传输接口。本文介绍该芯片组的性能、结构特点,及基于该芯片组的带E1接口的G.SHDSL设备软硬件设计方案。

M28945及M28927性能特性

M28945、M28927芯片组支持一套完整的API命令集,并有预激活、时钟模式、多速率应用、性能监测、诊断和测试模式、处理器通信等多项功能。M28945内部集成8051内核,使用API命令与主机进行通信,大大简化了用户软件的开发过程。芯片组功能模块如图1所示。M28945为DSL成帧芯片,M28927为AFE(模拟前端)芯片。

M28945简介


M28945由以下三大功能模块组成:DSL成帧器模块、采用16TC-PAM构DSP模块以及8051微处理器内核。DSL成帧器是一个高性能的比特流处理引擎,支持G.SHDSL、HDSL、HDSL2等DSL成帧模式。通过PCM接口将原始速率的T1/E1成帧和非成帧模式信号作经过有效载荷比特的插入和提取、数据的加扰处理、比特填充等操作,输出相应的DSL帧数据流。DSP模块主要完成数据的编/解码,产生发送端码元定时和恢复提取接收端码元定时、线路均衡、回波抵消、根据对线路功率衰减的探测,调整发送功率电平等。它接收来自AFE的串行数据和比特泵发送的经过预编码的符号,同时将这些符号送到回波抵消器(EC),然后由回波抵消器对回波响应进行评估,从AFE发来的信号中减去回波响应。同时,回波处理后的信号再通过前馈均衡和判决反馈均衡,最后由格栅编码调制译码器恢复出信息比特。M28945芯片内嵌有8051微处理器内核、256B直接和间接访问RAM,2kB不可编程ROM,内部为系统初始化的启动代码。外部CPU通过主机口或RS232接口将API底层操作码下载至M28945内部RAM,并通过API消息对系统进行配置和状态信息读取。为简化系统外围走线,本方案CPU通过RS232接口配置M28945。

M28927简介

M28927为系统模拟前端芯片,主要完成数字信号与SHDSL信号的转换,即D/A和A/D变换、信号滤波、增益控制和线路驱动。数字接口同M28945相连,与DSP芯片进行数字通信;模拟接口通过外围线路驱动反馈电阻、阻抗匹配电阻、平衡混合电路、变压器和保护电路与双绞线相连。

系统设计与实现

硬件设计

系统架构如图2所示,在基于M28945、M28927芯片组的基础上,方案选用了Philips公司32位ARM7处理器LPC2124作为外部主处理器,负责整个系统的协调控制;使用DALLAS公司的专用E1收发芯片DS2153Q来实现E1信号的收发功能。首先通过配置DS2153Q专用E1芯片,使其与M28945进行通信;然后,通过将API底层操作码加载到
M28945,再对M28945进行配置,从而完成E1信号在双绞线上的传输。此外,为了保证信号的传输距离,还应该考虑线路变压器的选择以及混合平衡电路的布线设计。

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