1.1.3. Структурная схема коа с программным управлением
Рассмотренные структурные схемы прежних поколений КОА первичных ЦСП показывают, что основные принципы ее построения и технические решения по их реализации в аппаратуре плезиохронной цифровой иерархии уже определены. Дальнейшие отдельные схемно-конструкторские изменения не могут радикально улучшить ее параметры.
КОА третьего поколения реализуется на новой элементной базе, в частности, на специализированных БИС, и главное с использованием встроенных средств вычислительной техники. Это позволяет улучшить качество передачи и повысить надежность аппаратуры, уменьшить ее стоимость, энергопотребление и массо-габаритные показатели, использовать аппаратуру в автоматизированных сетях связи.
Существующие требования, предъявляемые к функциям и параметрам КОА первичных ЦСП, диктуют необходимость ее построения в виде программируемого первичного ИКМ-мультиплексора цифровых каналов с микропроцессорным управлением. Такое построение, наряду с расширением функциональных возможностей (функциональной гибкостью) аппаратуры, позволяет заменить регулировку параметров канальных приемо-передатчиков оперативным изменением данных в памяти управляющего процесса. Кроме того, это расширяет возможности автоматического контроля электрических параметров основных функциональных устройств аппаратуры.
Структурная схема программируемого первичного ИКМ-мультиплексора приведена на рис. 2, которая состоит из следующих узлов:
приемо-передатчиков КТЧ и ОЦК (ПП ТЧ и ПП ОЦК);
8-канальных буферных мулдексов МUХ/DМUХ (МХ);
8-канальных контролеров;
группового модуля;
интерфейса п × 64 кбит/с.
Групповой модуль образуют цифровой передатчик (ЦПД), цифровой приемник (ЦПМ) и центральный процессор. В состав ЦПД входят первичный мультиплексор (МUХ), устройства первичного стыка передачи (ПС ПЕР) и кварцевый генератор, управляемый напряжением (КГУН), с системой ФАПЧ. В состав ЦПМ входят первичный демультиплексор (DМUХ) и ПС ПР с выделителем тактовой частоты (ВТЧ).
ЦПД обеспечивает следующее:
формирование циклов и сверхциклов передачи ЦГС;
доступ к нулевому (КИ 0) и к 16-му (КИ 16) канальным интервалам цикла передачи для ввода сигналов цикловой и сверхцикловой синхронизации, СУВ, и т. д.;
формирование импульсных последовательностей для управления устройствами тракта передачи аппаратуры;
преобразование двоичного кода ЦГС в линейный код типа НDВ-3;
формирование ЛЦС с заданными параметрами.
ЦПМ обеспечивает следующее:
регенерацию принятого ЛЦС и выделение тактовой частоты;
преобразование кода НDВ-3 ЛЦС в сигнал двоичного кода – ГЦС;
разделение ЦГС на четыре 8-канальных цифровых потока;
выделение циклового и сверхциклового сигналов, СУВ, сигналов индикации аварийного состояния; распределение управляющих последовательностей для устройств тракта приема аппаратуры.
Центральный процессор через 8-канальные контроллеры осуществляет управление групповыми, буферными и канальными устройствами аппаратуры.
Интерфейс п × 64 кбит/с обеспечивает образование (вместо п каналов) цифрового канала со скоростью передачи п × 64 кбит/с. Доступ к буферному ОЗУ этого канала осуществляется на скорости передачи 2048 кбит/с через буферный МХ (МUХ/DМUХ). Последний под управлением соответствующего контроллера в цикле тракта передачи аппаратуры занимаемает, а в цикле тракта приема выделяет п канальных интервалов.
Доступ канальных приемо-передатчиков КТЧ и ОЦК (ПП ТЧ и ПП ОЦК) к первичному МХ (МUХ/DМUХ) обеспечивается через четыре 8-канальных буферных субпервичных МХ (МUХ/DМUХ) и системную цифровую шину.
Рис. 2. Структурная схема тракта приема аппаратуры с программным управлением
Подключение происходит под воздействием управляющих сигналов от 8-канальных контроллеров, которые получают команды от центрального процессора. Номера занимаемых канальных интервалов цикла передачи определяются программированием контроллера и не зависят от структуры объединяемых входных потоков или порядкового номера канала. Это позволяет получить любое заданное сочетание числа КТЧ и ОЦК в пределах цикла передачи. ГЦС со скоростью передачи 2048 кбит/с формируется в первичном мультиплексоре из 4-х субпервичных потоков со скоростью передачи 512 кбит/с, которые получаются на выходе 8-канальных буферных мультиплексоров из восьми канальных цифровых потоков со скоростью передачи 64 кбит/с. Формирование происходит под управлением центрального процессора через 8-канальные контроллеры.
Для реализации аппаратуры разработаны специализированные БИС первичных МUХ и DМUХ, преобразователей кода НDВ-3, 8-канальных контроллеров, канальных ПП ТЧ и ПП ОЦК. Часть устройств выполнена в конструкции гибридно-пленочных микросборок: ВТЧ, ПС, КГУН с системой ФАПЧ.
Функции центрального процессора реализуются на базе микропроцессорной БИС типа 1821ВМ85 (СНГ) либо типа INТЕL-8085 (аналог США). Начало серийного производства КОА с программным управлением для первичных ЦСП плезиохронной цифровой иерархии в странах СНГ датируется концом 90-х годов прошлого века.