李衛 劉寶明 (西安通信學院西安710106)
摘 要 介紹了2M信號調度系統的設計思路、系統結構及完成的主要功能，重點介紹了數字交換網絡的設計方法及應用前景。
關鍵詞 PCM 交叉連接 時隙
1研制的目的及意義
由于通信線路的大量增加，線路調度工作量也隨之增大，老式人工跳線的配線方法已不適應現代通信的要求，他不僅要消耗大量的人力物力，而且存在著調度速度慢、效率低、容易造成線路接續錯誤和接觸不良等人為故障。無法滿足軍事通信快速準確的要求。部隊各大、中型通信樞紐站在做戰訓練、維穩平亂、搶險救災、首長視察等應急通信保障中通信線路調度頻繁，迫切需要改進落后的人工調線方式，希望研制一種用計算機控制的線路自動調度系統，能夠快速、準確、靈活、可靠地進行線路調度，以適應現代通信的要求。
2技術方案及主要功能
2.1設計思想和總體結構
根據2M信號調度系統的功能要求和技術特點，設計中應做到整個系統的實用性、可靠性和先進性的相互結合，既要實現快速、準確、可靠的線路交換，又要采用先進的技術和大規模集成電路，提高系統的科技含量。總體設計主要考慮了以下幾個方面：
(1)對外接口符合國際國內相關標準和建議。
(2)技術先進：采用先進的設計方法和超大規模集成電路。技術上力爭達到國內領先水平。
(3)安全可靠：由于本系統需要連續不間斷的運行，為了提高其可靠性，一些共用部分（如CPU控制模塊、交換網絡模塊、電源模塊等）要采用雙重冗余技術，以增強其可靠性。
(4) 簡潔實用：系統提供管理用接口與PC機相連，并提供良好的人機界面，管理員通過中文菜單操作可方便地進行線路的調度管理和系統維護。
2.2主要功能
(1)話路調度（即交叉連接）
采用無阻塞的單級時隙交換部件，可以完成120條話路及相應通道的交叉連接。交接是完全數字式的，不需要進行數/模或模/數轉換。
(2)傳輸設備的性能監視
系統能連續地監視進入系統的PCM基群信號，收集各種網絡性能數據，并能在PC機屏幕上實時顯示有關信息，系統可以檢測到以下告警條件：
· 滑碼（Slip）
· 丟失信號（Loss of signal）
· 失幀（Loss of frame）
· 丟失信令復幀（Loss of signalling multiframe）
· 丟失CRC復幀（Loss of CRC multiiframe）
(3)管理與維護功能
系統提供了用于管理員進行管理的異步接口，通過標準的RS-232串行接口與PC機相連，并在PC機上提供了良好的菜單式的人機界面，管理員通過簡單地操作即可對數字線路進行自動調度，并且可以詢問系統的狀態，對調度系統本身或傳輸線路進行監視。
為了完成以上的各項功能，本系統的硬件設計可以分成以下幾個功能模塊：
· 數字交換網絡模塊
· 基群接口電路模塊
· 同步時鐘電路模塊
· 處理器控制電路模塊
3各功能模塊電路介紹
3.1數字交換網絡模塊
數字交換網絡是由T接線器構成的單級時分交換網絡，它主要完成各話路之間的連接。在本次設計中，由于交換容量不算太大，我們選用了Mitel公司生產的專用數字交換芯片MT8980構成數字交換網，該芯片具有以下特點：
·具有8條PCM32路輸入和8條PCM32路輸出
·可實現256 × 256通道無阻塞交換
·ST - BUS接口
·具有與Motorola微機兼容的接口
·單電源+5 V供電
芯片功能方框圖如圖2所示。
由于2M信號調度系統需要處理120個話路，即4條PCM 2 Mb/s通路，加上反方向的4條PCM 2Mb/s通路，剛好需要一個256×256交換網絡來完成，也就是說，在此系統中，話音交換用一片MT8980就能完成。
考慮到在本系統中，我們把每個話路的隨路信令也變成了與話音相同的傳輸格式，這樣，信令的交換也需要一片MT8980。整個網絡的組成如圖3所示。
值得注意的是：MT8980內部存儲器的讀寫受同步時鐘C4i的控制，而C4i = 4096 MHz是固定的。因而微處理器的運行速度不能太高，本系統中的振蕩頻率選為4 MHz。
3.2基群接口電路模塊
基群接口電路模塊為本調度系統提供與外部的PCM線路相連的接口以及本模塊與數字交換網絡模塊間的接口，主要完成線路碼（HDB3）與系統內部的不歸零碼的碼型變換和反變換、時鐘提取與幀定位、信令提取與插入、傳輸線路監視等功能。每個基群接口電路的框圖如圖4所示。
3.3處理器控制電路模塊
處理器控制電路模塊是本系統的控制中心，主要完成以下功能：
·處理從PC機輸入的各種命令和內部中斷操作
·控制交換網絡的時隙連接（即線路調度）
·通過基群接口電路對各PCM通路進行測試
處理器控制電路的結構框圖如圖5所示。
4主要技術進步點和創新點
4.1集中交換，節約資源
系統采用時分數字交換矩陣，能夠完成任意方向64 kb/s的時隙交換，可集中替代以往機房多臺PCM端機及跳線配線架，節約設備投資，避免機房內多方向多臺PCM端機占地面積大和投資大等弊端。
4.2可靠性高，穩定性好
本系統的供電采用交流和直流雙供電方式，且任何一電源模塊（交流供電模塊或直流供電模塊）的損壞、撤換均不會影響系統的正常工作。單片機的程序運行采用硬件看門狗和軟件看門狗相結合的防護措施，即使在單片機受到某些干擾而死機的情況下，也能在小于600 ms的時間內自動恢復，對線路的調度連接不會產生任何影響。
4.3自動監測，方便維護
本系統的基群接口電路采用了大規模專用接口芯片MT9075B，在單片機的控制下，能夠對每一路2 Mb/s信號實現幀同步的檢測、誤碼檢測、CRC-4在線監測等功能，其測試結果能實時的在計算機屏幕上顯示出來。
4.4造價低廉，經濟實用
本系統的硬件電路采用的是大規模專用集成電路，技術成熟，性能穩定，造價低廉，每套120路自動調度系統的成本在1萬元左右，只相當于一個高檔配線架的費用。
4.5操作簡單，易學易用
本系統使用普通微機作為操作維護臺，全漢化圖形界面，交互式人機操場作方式，簡單明了，易于掌握。
5結語
2M信號自動調度系統與傳統的配線架跳線調度方式相比，實現了線路調度由手工到自動的飛躍。減輕了大量調線工作的勞動強度，使線路調度準確、快捷、可靠。克服了手工跳線方式工作煩瑣、效率低、速度慢，易引發故障的缺點。
