（通信与信息系统专业论文）e1上无差错传输设备的硬件设计.pdf

南京邮电大学硕上学位论文 摘要 摘要 在某些应用场合，对于传输系统的时效性要求比较高，e l 无差错传输系统 ( e f t s ) 正是这样的一种传输系统。该系统由e 1 无差错传输设备( e f t d ) 组 成，在e f t d 的发送端，将一路e 1 信号复制成两路，经不同路由传到对方，当 满足一定的设计条件，在接收端通过比较两路e 1 信号与择优倒换实现系统的无 差错传输，保证了系统的实时性与可靠性。 本课题任务包括硬件和软件两部分，由我与同学共同完成，我的任务是e f t d 的硬件设计。本文首先介绍了e 1 无差错传输系统的组成，接下来说明了实现e f t d 的技术要求和原理，然后提出了系统的总体框架及各功能模块结构，并对系统设 计中需要用到的芯片及技术作了详细的介绍，对系统中的内存等做了具体的规 划，最后根据系统的设计方案作了原理图与印制板设计。 关键字：e 1 无差错传输系统、e 1 信号、码流同步、主备用路由传输、误码检测、 择优输出 南京邮电大学硕。卜学位论文 a b s t r a c t a b s t r a c t i ns o m ea p p l i c a t i o na r e a s ，i n s t a n tt r a n s m i s s i o ni sv e r yi m p o r t a n t t h ee 1e r r o r f r e et r a n s m i s s i o ns y s t e m ( e f t s ) i sj u s ts u i t a b l es y s t e m t h i ss y s t e mc o n s i s t si ne l e r r o rf r e et r a n s m i s s i o nd e v i c e s ( e f t d ) i ni t st r a n s m i t t e rt h ee 1s i g n a li sd u p l i c a t e d a n dt r a n s m i t t e dt h r o u g ht w or o u t e st ot h er e m o t e i nr e c e i v e r , t h et w oe 1s i g n a l sa r e d e t e c t e da n dc o m p a r e d ，t h eb e s to n ei sc h o s e nt oo u t p u t u n d e rs o m ec o n d i t i o n s ，t h e s y s t e mc a nr e a l i z et h ee r r o rf r e et r a n s m i s s i o n t h i st o p i cc o n s i s t si nt w op a r t s ：h a r d w a r ea n ds o f t w a r e ，t h o s er e a l i z e db ym y c o m p a n i o n sa n dm e ；m yt a s k o ft h i sp a p e ri sh a r d w a r ed e s i g no ft h ee r r o rf r e e t r a n s m i s s i o nd e v i c e s ( e f t d ) f i r s t l y , i ti n t r o d u c e st h ec o n s t r u c t i o no fe f t sa n d t e c h n i c a ls p e c i f i c a t i o n s s e c o n d l y , t h eo v e r a l lf r a m e w o r ko ft h ee f t da n d i t s f u n c t i o n a lm o d u l e sa r ee x p l a i n e d a n dt h e nt h em a i nc h i p sw ec h o s e na n dt h e i r t e c h n i c a lp r o p e r t i e sa r ed e s c r i b e di nd e t a i l i nt h ef i n a lo ft h ep a p e r , w eg i v et h et o t a l s c h e m a t i ca n dt h ep r i n t e dc i r c u i tb o a r dd e s i g n k e y w o r d s ：e r r o rf r e et r a n s m i s s i o ns y s t e mo ne 1 ，e 1s i g n a l ，s t r e a ma l i g n m e n t ， t r a n s m i s s i o nw i t hr e d t m d a n c yr o u t e ，e r r o rc o d ed e t e c t i o n ，m e r i t b a s e do u t p u t i i 南京邮电大学学位论文独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工作及 取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大 学或者其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对 本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 研究生签名： 铂 日期：7 o0 9 9 ，多 南京邮电大学学位论文使用授权声明 南京邮电大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送 交学位论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保 存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保 密论文外，允许论文被查阅和借阅，可以公布( 包括刊登) 论文的全部或部 分内容。论文的公布( 包括刊登) 授权南京邮电大学研究生部办理。 研姓躲匀海翩躲订婚期：沙”侈 南京邮电大学硕士学位论文 前言 前言 e 1 无差错传输系统( e f t s ：e r r o rf r e et r a n s m i s s i o ns y s t e m ) 是指将待传输 的e 1 信号在e 1 无差错传输设备( e f t d ：e r r o rf r e et r a n s m i s s i o nd e v i c e ) 内被 复制成两个相同的信号，经由不同的路由传输到对方，接收端检测两路信号的段 开销，获取同步、差错、故障等方面的消息后做出择优选择，当满足一定的设计 条件，即使其中一路信号出现故障而另一路由传送正常时，可以无差错地传输信 号。它的研制对于某些应用场合，特别是对信号的无差错传输及时效要求特别高 的场合，如金融结算、灾害预警、重要的机构指挥控制系统及重要移动基站的主 备份传输系统等具有十分重要的意义。这些系统除了对差错控制有要求外，对时 效性也有要求。差错控制可以通过纠错编码或其他校验或重发机制完成，但时效 性对传输系统的可用性提出特别要求，因此主备用系统就十分必要。 本系统的构想是信号备份与冗余路由传输，当经两个不同的信道传播( 比如 地面和卫星) ，只要两路信号不同时发生故障，信号就能无误的传送到接收端， 使得传输可靠性大大增强。例如，若每个e 1 传输链路的不可用概率为1 0 e - 6 ( 大 约一年中平均不可用时间为3 2 秒) 当两个e l 传输链路相互独立时，同时不可 用的概率为1 0 e 1 2 ( 大约3 1 7 0 9 年有一秒不可用) 。虽然两个系统完全独立不可 能做到( 在信号复制，选择性恢复单元，两者就是相关的) ，但采用不同种类的 传输手段及路由，使相关性大为降低，从而将系统可用性提高几个数量级。 本人的主要工作就是e f t d 设备中的硬件部分，含a v r 处理器，e 1 接口成帧 器，时钟同步提取，p c 接口及信号同步状态捕捉单元( 由f p g a 小组的同学完成) 。 该设备发送端完成对一路e 1 信号的两路复制，接收端接收两路不同路由的输入 信号并捕捉其相互同步，完成两路信号接收状况检测，比较，择优输出。笔者主 要的设计工作是系统原理图及各个框架模块的设计，最后完成制版图。 南京邮电大学硕上学位论文 e l 无差错传输系统概述 第一章e 1 无差错传输系统概述 在通信技术日新月异的今天，各类传输设备层出不穷。无线、光纤、同轴、 微波、卫星等传输设备发展各有千秋，但是单一的传输手段对信号时效性要求特 别高的场合并不能适应，如2 0 0 8 年我国南方的冰冻与汶川地震灾区通信大面积 中断令人记忆犹新，而e f t d 设备正是这样的一种设备，它通过备份冗余保证信 号能及时、无差错的传输到对方，即使当一路信号在传输过程中出现了差错，也 能够使接收方接收到正确的信号，保持通信畅通。 e f t d 的设计，主要包括e 1 接口，串并转换电路，时钟发生、控制电路， 比较选择电路，同步捕捉单元，存储芯片读写地址控制电路，c p u 控制电路等。 本章先是从总体上介绍了e f t s 系统结构，然后介绍了设计时需满足的技术 要求、设计指标，最后还介绍了与传输信号相关的e 1 帧标准及设计过程中涉及 的概念、原理等。 1 1 e f t s 系统结构 所谓的e 1 无差错传输系统是指由e 1 无差错传输设备( e f t d ：e r r o rf r e e t r a n s m i s s i o nd e v i c e ) 组成的传输系统，系统结构如图1 1 所示。在此图中清晰 的描绘了e f t s 组成。 首先，待传输的e 1 信号在发送侧e f t d 内被复制成两个相同的信号，经由不 同的路由传输到对方，接收端e f t d 检测两路信号的段开销，获取同步、差错、 故障方面的消息后做出择优选择，当满足一定的设计条件时，即使其中一路信号 出现故障而另一路由传送正常时，可以无差错地传输信号h 5 1 。 e i 路由i | e f l d e 1 路由2l e l e f r d 图1 1e l 无差错传输设备e f l d 组成的传输系统( e f t s ) 示意图 2 南京邮电火学硕：b 学位论文 ei 无差错传输系统概述 要使两路经由不同路由传输e l 信号能够被接收端同时接收，且当其中一路 出现故障时，接收端能够实现无差错接收，这两路信号必须满足一定的技术条件， 归纳如下： e 1 信号电气性能符合i t u - tg 7 0 3 t 7 1 建议，具备g 7 0 4 8 1 帧结构， t s 0 用于帧同步及其它链路开销，其它时隙为业务信道，设计系统的抖 动指标符合g 8 2 3 t 1 0 1 。 两路信号时延差不大于t d 。t d 设为一帧信号1 2 5 u s 的整数倍。 这里信号时延差取帧周期的整数倍源于e l 接口芯片m t 9 0 7 5 的性能， 它接收端的输入缓冲存储器有两帧容量，并能按指定的帧脉冲定时相位 输出信号，从而使不同时延的e 1 接口保持帧起始位一致，这带来的重 大好处是两码流捕捉同步的粒度由比特间隔变为帧间隔，简化了同步捕 捉过程。但当两路信号时延差过大时( 例如一条链路经卫星，另一链路 经地面传送) ，用户可选择主备用路由方式，即主选短时延信道，仅在 主用信道故障时倒换到备用信道，但不保证无差错倒换。 1 2e f t d 1 2 1e f t d 设备技术参数 在设备中，两路信号容许的最大传输时延差m a x ( t d ) 是设计系统性能的 重要指标，根据课题要求列出两路信号传输与处理时延关系如图1 2 1 所示。 注：t 1 一两路信号中较小时延路径的传输时延； t d 一两条路径传输时延差值； t b l 、t b 2 一两路径接口成帧器接收缓冲贮存器随机时延( 0 m s 。 3 南京邮电火学硕。 ：学位论文el 无差错传输系统概述 建 蔬 ：童 馐 游 蠹通 爱 点 收 端 输 出 时 弼 e f t d 设备应满足的条件如下： t m t d t 。t d t 一接收电路可修复差错的检测时间，t m ：e f t d 设备为达 到两路信号同步并能择优输出而在各自路径上引入的存储时延。否则，输出信号 在发现差错时就已经输出，不能实现择优输出。 为实现择优输出，短时延路径必须引入比另一路径更大的附加时延t m l 以同步跟踪附加时延为t i n 2 的解调信号，实现择优输出。 界定t m 的调整范围： m i n ( t m ) t m 0 ，取a - - 0 5 m s ， 作为处理保护间隔。 m a x t m = m a x ( t m1 ) m a x ( t d + i t b1 一t b 2 + t m 2 ) 或 m a x ( t m1 ) m a x ( t d ) + m a x q t b 2 - - t b 1i ) + m a x ( t d t ) + ( 2 ) 其中，t b l 、t b 2 是接收两路信号的接口成帧器件内因输入输出时钟差异而 设嚣的受控滑动缓冲存储器时延，在m t 9 0 7 5 ( e l 接口成帧器) 中，容量为两 帧时延( 即各路信号通过缓存器的时延在0 一- 0 2 5 m s 之间变化) ，因此， m a x ( i t b l t b 2 1 ) = 0 2 5 m s 一一一一。( 3 ) 因此，( 2 ) 式可表达为： m a x ( t m l ) m a x ( t d ) - - m a x ( t d t ) + 0 7 5 一( 4 ) m a x ( t d ) ，是设备另一重要的参数，决定了设备能够无差错倒换时两路信 号允许的最大时延差值。信号的传播时延在物理可实现系统中是不可避免的，它 4 南京邮电大学硕k 学位论文 e 1 无差错传输系统概述 或由电磁场传播的有限速度引起，或由结点设备的信号存储、加工处理引起，在 不同的传输系统中呈现很大差别。例如，经由赤道同步卫星一跳的单向链路时延 可达到2 5 0 m s ，而经地面的光纤传输视路径长短，在几个毫秒到几百毫秒之间， 大部分国内电路的传输时延在几十毫秒以内。而近来采用的t d mo v e ri p 技术， 为吸收面向无连接的分组网络产生的时延抖动，该类设备将引入个不小于几十 毫秒的保护时延，根据上述讨论，本课题规定两路由最大时延差m a x ( t d ) 为 2 5 0 m s ，为卫星一跳的单向中继时延，这可以适应足够多的应用环境，再大的 时延差已无必要，当m a x ( t d ) 过大时可以根据需要采用短时延线路为主，仅 在短时延电路故障时才倒换到长时延电路的策略，此时不必照顾到两路信号无差 错倒换，否则短时延系统将引入很大的时延才能与长时延电路同步，这大大恶化 了e f t d 的整体时延特性，反而达不到系统优化。 m a x ( t d t ) 是e f t d 设备对设定的可修复缺陷从发生到检出所需的最大时 间，它除了必须考察各类缺陷的i t u t 定义，后果及采用器件中事件检出所需 时延外，还应包含微控制器状态轮询周期或响应中断所需的处理时延，后者和处 理器设计有关。另外，应合理选择e f t d 设备的择优倒换策略，使设备以较小的 时延代价获得良好的传输性能。在处理器设计与选型时，应该考虑e f t d 单元中 承担的任务，卡上同时安装的e f t d 单元的数量。在本课题要求的系统中，一般 的8 位单片机例如经过缩短指令机器周期的d a l l a s 公司d s 8 0 c 3 2 0 ，或a t m e l 公司的a t m e g a l 2 8 将可以满足要求，前者为8 位单片机，指令集与i n t e l 的 8 0 3 1 兼容，时钟频率可达到3 3 m h z ，指令周期为4 个时钟周期，处理能力为8 m p s 左右；后者也是8 位单片机，但具有1 6 位指令集，内部有1 2 8 k 字节f l a s hr o m ， 用于程序保存，最高时钟为1 6 m h z ，大部分指令是单时钟周期，处理能力略小 于1 6 m p s 。单片机将用于配置通用可编程器件的上载，e 1 接口及状态机的配置， 缺陷检测与倒换控制。为了快速检出并响应系统差错，应采用较短的故障轮询周 期或中断响应时间。鉴于上述考虑，将微处理器的轮询周期设为较为快速的4 m s ， 又因e 1 接口m t 9 0 7 5 内部错误检出时间一般小于2 5 m s ，于是m a x ( t d t ) 可以 取值6 5 m s 。 根据上述分析，可确定e f t d 系统时延指标如下： 5 南京邮电大学硕士学位论文e 1 无差错传输系统概述 e f t d 发送时延 = 0 5 m s e f t d 接收时延调节范围： 由( 1 ) 式：t m 2 - - m a x ( t d t ) + = 6 5 + 0 5 = 7 ( m s ) 一( 5 ) 由( 4 ) 式： m a x ( t m1 ) 2 5 7 2 5 m s 。则设备用于缓存用的静态存储器的最小容 量为 5 1 2 m s x 8 5 9 短m s x 3 2 字节帧= 1 3 1 0 7 2 字节= 1 2 8 k b 考虑两路信号存储在同一芯片，上述r a m 取值2 5 6 k b ，或2 0 4 8 k b i t ，在选用静 态存储器时只要存储器容量不小于这个值便可以了。( 注：在本课题中选用 4 0 9 6 k b i t 的静态存储器) 当m a x ( t m l ) 取值5 1 2 m s 时，两路e 1 信号在设备内缓冲存储时延应在 7 - 5 1 2 m s 之间，为了方便寻址，可以设为8 m s 一5 1 2 m s 。 1 2 2 e f t d 设备择优倒换策略 在e 1 链路中缺陷类型有：信号丢失( l o s ) 、收到全1 码( a i s ) 、帧失步 ( l o f ) 、误码误块过大( e i 汛) 、滑动( s l p ) 等。对于前3 种故障定义时间为 几个帧时，即总时间在l m s 以内，但一经出现，表示该路传输中断，e f t d 必须 立即响应。 误码误块是随机过程统计，反映传输系统的降质程度，一般需1 s 或更长的 时间对差错事件做出评定。在e 1 中不停业务检测基于i t u tg 7 0 4 8 1 建议，一般 采用两种方法： 帧头误码检测，利用偶序列帧t s 0 中确知码型x 0 0 1 1 0 1 1 中的7 位帧 头作为检测对象，样本速率为2 8 k b p s ，优点是差错计数精确，缺点是样本子 集只占对象的7 5 1 2 ，会漏检，需要较长时间做出误码超常判断( 3 5 秒) ； c r c 4 误块校验，参与校验的码流为全速率2 0 4 8 k b p s ，校验子块长 度为8 帧，1 0 2 4 b i t ，两个子块合成一个复帧( 1 6 帧，2 m s ) 。必须收齐一个 子复帧信号算出校验码，再收齐一个子复帧取出前一子复帧的校验码给以验 证，为此将延迟两个子复帧即2 m s 才能检出块错误消息，优点是样本为全体， 6 南京邮电人学硕一卜学位论文e l 无差错传输系统概述 差错检出概率高，缺点是发现误块时不知其中有多少个比特错误。 对误码误块发生时的倒换策略可以有两种：其一，快速响应；其二，慢速 响应。前者对较小时间间隔内的误码事件做出响应，可以剔除小的误码突发，响 应时间设在几毫秒以内，优点是可以矫正突发误码，缺点是对处理系统要求高， 响应时间短而快，切换频繁。后者根据两路传输系统的统计特性在若干秒级时间 做出倒换的决定，缺点是可能忽略某些短突发，优点是切换频次低，处理器要求 降低。 滑动，是指e 1 信号在接收芯片的输入缓冲器( 两帧长度) 内产生的受控滑 动，发生的周期受到输入信号与系统时间的频差及飘动指标的影响，发生间隔少 则几秒，多则几天或几个月。但是，一旦滑动发生，将造成输出码流的重读一帧 或削除一帧，造成择优选择电路重新捕捉两码流的同步，该项滑动的检出时间较 短，不会大于l m s 。 根据以上分析，可归纳如下： 对l o s 、a i s 、l o f 、s l p 故障或缺陷，损伤后果严重，检出时间又 短，应全部纳入系统矫正范围，e f t d 应立即做出判断并完成向无差错电路 倒换； 对误码误块缺陷应选择择优策略，快速响应系统对突发差错稀少的 传输系统有较好的效果，但因c p u 误码测量的4 m s 分段与码流中的帧结构 并不同步，测量结果在码流中也并不留下标记，所以精确地按4 m s 检测质量 调节输出信号面临很高的难度，此时按统计特性实现慢速响应反而更加现 实。 1 3 相关标准建议与技术条件 1 3 1p c m 规范与e 1 标准概述 1 p c m 规范 p c m ( 脉冲编码调制) 是一种将模拟语音信号变换成数字信号的编码方式。国 际标准化的p c m 码组是八位码组代表一个抽样值1 1 。8 位码的具体排列如下： m 1 ( 极性码，最高有效位m s b ) m 2 m 3 m 4 ( 段落码)m 5 m 6 m 7 m 8 ( 电平码) 。 第一位码表示信号的极性，“1 ”表示正极性，“o ”表示负极性( 本文约定按p c m 7 南京邮电大学硕士学位论文e l 无差错传输系统概述 码流发出的时间顺序，将字节中最先发送的比特称为第一位，依次顺延到第八位， 但在字节的二进制数表述时，用比特的权表示该位更便于运算，此时用 b 7 ，b 6 ，b o 分别表示第- n 第八位，b 7 也称为m s b 一最高有效位，b o 称为l s b 一最低有效位) ，第2 至4 位码表示信号的绝对值处在哪个折线段，3 位码共可 以表示8 个段落，但在a 律1 3 折线近似时，将段落码0 0 0 、0 0 1 划分为第一段， 其余每个段码独立成段，加上符号，这样就形成1 4 段，但分布在0 值附近的正， 负首段处在同一直线，故形成1 3 折线压扩。也就是说，m 2 m 3 m 4 代表个段落的 起始电平值。第5 至8 位表示任一段落内的1 6 个量化电平值，在每段内量化电 平是等间隔分布的。但量化间隔大小是随段落序号的增加而以2 倍递增的。国际 上通用的p c m 有两种标准，即a 律和u 律p c m ，其编码规则和帧结构均不相 同。由于抽样频率为f s = 8 0 0 0 h z ，故每帧的长度为1 2 5 u s 2 1 。 2 e 1 标准概述 本系统中e 1 码流的帧结构可参照c c i t tg 7 0 3 、g 7 0 4 或g 7 0 6 建议给出的 p c m 基群3 0 3 2 路系统帧结构得到。 ( 1 ) 所谓的e 1 标准，指的就是a 律p c m 基群帧结构。 在a 律的p c m 基群中，一共有3 2 个时间间隔，称为时隙( t i m es l o t ) 。各个 时隙从o 到3 1 顺序编号，分别记作t s 0 ，t s l ，t s 2 ，t s 3 1 ，其中t s l 至t s l 5 和t s l 7 至t s 3 1 这3 0 个时隙用来传送3 0 路电话信号的8 位编码码组，t s 0 分配给帧同步， t s l 6 专用于传送话路信令。每个路时隙包含8 位码，占时3 9 1 u s ，每位码占4 8 8 n s ， 一帧共含2 5 6 个码元。 帧同步码组为x 0 0 1 1 0 1 1 ，它是每隔一帧插入t s 0 的固定码组，接收端识别出 帧同步码组后，即可建立正确的路序。其中，第一位码x ”保留作国际电话间通 信用。在不传帧同步的奇数帧，t s 0 的第2 位固定为l ，以避免接收端错误识别为 帧同步码组。在传送话路信令时，可以将t s l 6 所包含的总比特率6 4 k b s 集中起来 使用，成为共路信令( c c s ) 传送：也可按规定的时间顺序分配给本群3 0 个话路， 直接传送各话路所需的信令，称为随路信令( c a s ) 传送。 采用t s l 6 随路信令传送方式时，必须将1 6 个帧构成一个更大的帧，称为复 帧。复帧的重复频率为5 0 0 h z ，周期2 0 m s 。复帧中各帧顺次编号为f o ，f 1 ， f 1 5 。其中f o 的t s l 6 前4 位码用来传送复帧同步码组0 0 0 0 ，f 1 至f 1 5 的t s l 6 用来传 8 南京邮电大学硕：卜学位论文e l 无差错传输系统概述 送各话路的信令。每个信令用4 位码组来表示，因此，每个t s l 6 时隙可以传送两 路信令。这种帧结构中每帧共有3 2 路时隙，但真正能用于传送电话或数据的时隙 只有3 0 路，因此有时称为3 0 3 2 路基群。 随着国内i t 企业海外市场扩展，北美，日本采用u 率的2 4 路基群也应考虑，u 率帧结构每帧长1 9 3 个码元，其中第1 9 3 位码用作同步码，每个时隙也由8 位码元 构成，其中每6 帧第8 位码( l s b ) 盗用来传送随路信令。1 2 帧构成一个复帧，复 帧周期为1 5 m s 。1 2 帧中奇数帧的第1 9 3 位码元构成1 0 1 0 1 0 帧同步码组。而偶数帧 的第1 9 3 位码元构成复帧同步码0 0 0 11 1 。这种帧结构同步建立时间( 又称为同步 捕捉时间) 要比p c m 3 0 3 2 帧结构长，因为同步码组分散地配置在相同间隔的各 帧内。此外，每帧长度为1 9 3 码元，不是2 的整数倍，实现上也不如3 0 3 2 匍 式合 - 理方便l j j 。 e 1 有成帧，成复帧与不成帧三种方式。成帧的e 1 中第o 时隙用于传输帧同 步数据及其他开销，其余3 1 个时隙可以用于传输业务数据或码流；成复帧的e l 中，除了第0 时隙外，第1 6 时隙是用于传输c a s 信令的，只有第1 到1 5 ，第1 7 到第3 1 共3 0 个时隙可用于传输有效数据；而不成帧的e 1 中，所有3 2 个时隙 都可用于传输有效数据。在e 1 信道中，8 b i t 组成一个时隙( t s ) ，由3 2 个时隙 组成了一个帧( f ) ，1 6 个帧组成一个复帧( m f ) 。在一个帧中，t s 0 主要用于传 送帧定位信号( f a s ) ，c r c 4 ( 循环冗余校验) 和对端告警指示，t s l 6 主要传 送随路信令( c a s ) 、复帧定位信号和复帧对端告警指示，t s l 至t s l 5 和t s l 7 至t s 3 1 共3 0 个时隙传送话音或数据等信息，我们称t s l 至t s l 5 和t s l 7 至t s 3 1 为净荷，t s 0 和t s l 6 为开销。如果采用带外公共信道信令( c c s ，优先t s l 6 ， 但也可指定任意非0 时隙) ，多数t s l 6 就失去了传送信令的用途，该时隙也可 用来传送信息信号，这时帧结构的净荷为t s l 至t s 3 1 ，开销只有t s 0 了。 ( 2 ) p c m 3 0 与s t - b u s 的帧格式对比 这里给出p c m 3 0 帧格式的简要形式及s t b u s 的帧格式图，如图1 3 1 。 p c m 3 0 ( e 1 ) 的一帧有2 5 6 位长，又分为3 2 个时隙( t i m es l o t ，简称t s ) ，共占 时1 2 5 9 s ，因此传输速率为2 0 4 8 m b p s ，每个时隙的速率恰好为6 4 k b p s 。p c m 3 0 的一个时隙内的8 位是按先发时间由高位到低位排列。在p c m 3 0 中，时隙0 是系 统保留用来实现帧的定位和传递维护信息的，剩下的3 0 3 1 个时隙称为通道，用 9 南京邮电大学硕上学位论文 e l 无差错传输系统概述 来传递p c m 编码的语音或数字数据。时隙和通道的对应关系如表1 3 1 表1 3 1t i m es l o t 与c h a n n e l 的对应关系 p c m 3 0 时隙 ol ，2 1 5 1 61 7 3 1 数据语音通道x l ，2 1 5x1 5 3 0 复帧结构 帧结构 偶帧 t s o 奇帧 t s o f 0if 1lf 2lf 3lf 4lf 5if 6if 7if 8if 9if 10 lf 1 1 l f 1 2 lf 1 3 lf 1 4 if 1 5 3 2 路时隙。2 5 6 b i t ，12 5 u s c 话h1 路- - 时ch 隙15 刊卜c 话h 1 路6 - 时- c 隙h 卜帧同步时隙_ 忑矗n 丽 r m l u , iyi 1 = 7 i a 1 1 1 1111 x1 f 1 国内通信用 f 2 f 15 i m t e i 袁i l i i n t e r n a ll - ic 札穰嘴l 0 幻 li i l 一i “瓣_ ，毒 一蹦wi- q 然i - -i 嚣篇i hh l 觜h 。 j l 司 叫一”，。副。f叫裂ij l 一一絮甾船l 啦马粼i 妒l h l 盈臣 墚il 嚆删f i 熬e 3 目1 7 ”等1 广 胃簿 1 r 8 毒糕，m l * 霉一c 蝥一1 +y l - - t ”善奢”拓 工 警也 一 一l l 漱l h l l。 矧一l i i l 强港慧警l j 筹i 厂； i 。 - i ； i ili t 、ii王王i士tit i lll t lti 3 ， i ；i 姗落1l 嬲巍ll ”乍慧篙嗽ii 罐拂jl 咚簿芗”il 器器il 黼i l 嚣i 霉i “l l l l l l l ll l l l “l ll ：l ：3 l ：ll l 儿i jl ：l l ：3 i 3l l u j j j j：l l e l “j 嗣搿l 传口 r s i p 伯i 曜 i - o r t 口口屯谭，噶 恻博i 缸鞘fjf ；fff ff1 ；jff 1 1 if ff 、t t l 图2 3 1a t m e g a l 2 8 功能模块说明图 2 3 2a t m e g a l 2 8 的特点 产品特点 ( 1 ) 高性能、低功耗的a v r8 位微处理器 ( 2 ) 先进的r i s c 结构 一1 3 3 条指令一大多数可以在一个时钟周期内完成 一3 2x8 通用工作寄存器+ 外设控制寄存器 一全静态工作 一工作于1 6m h z 时性能高