“SIS-330”小容量综合交换机中的数据速率适配方法

刘海英

摘要：详细介绍“SIS-330”小容量综合交换机中的数据速率适配方法：即将2.4kb/s的同步数据和1.2kb/s的异步数据速率适配至8kb/s的信道速率上。并重点说明其中的关键技术和实现方法。

关键词：速率适配 循环比特交织 帧同步 大数判决

1 概述

“SIS-330”小容量综合交换机中的数据速率适配是指将2.4Kb/s的同步数据和1.2Kb/s的异步数据适配至8kb/s的信道速率上。两种数据适配分别包括接收和发送两部分。接收部分是将数据转换成与设备内部信道速率一致的8kb/s数据码流，然后参与交换。发送部分是将交换之后的8kb/s数据再恢复成2.4kb/s的同步数据或1.2kb/s的异步数据，由端口发出。

同步数据适配采用自己的设计方法。异步数据的适配过程完全符合欧标中关于第二类数据（非等步、异步）的处理方法。全部电路由FPGA内部实现。

2 电路实现方法详细介绍

2.1同步数据

（1）接收部分

同步数据接收部分完成2.4kb/s的同步数据至8kb/s的信道速率之适配。关键的技术在于采用循环比特交织的方法，以适应传输信道的突发连续误码。电路原理框图如图1所示。

因为设备内部要求8kb/s数据码流参与交换，所以该部分电路完成的功能就是将2.4kb/s的同步数据形式转换成所需的8kb/s数据码流。因为2.4k和8k存在公倍数24k，3个2.4k的脉冲与10个8k的脉冲是等长的，所以可以在10个8k时隙内装入连续3个2.4k码元。其帧结构如图2所示。

图中：0-9代表由8khz分出的10个时隙，频率为800hz，0为帧定位是隙；F是帧同步码，码型为11101000，同步形式为分散式帧同步；DA、DB、DC是连续三位的2.4k数据码元。

帧同步码由一个16*1的ROM产生。ROM的三位地址信号由8khz时钟信号经8分频产生，ROM的初始值置为E8E8，这样ROM的输出即得到了速率为8kb/s的8位循环的同步码11101000。

移位寄存器在2.4k时钟驱动下推出连续三位的2.4k数据码元DA、DB、DC。每一位码元都分别装入三个时隙，即DA占据1、4、7时隙，DB占据2、5、8时隙，DC占据3、6、9时隙，如图1所示。

十选一数据选择器最后将10个时隙的支路信号复接成8kb/s的合路信号。它的四位十进制的地址信号是8khz时钟经除十计数器分频产生的。

需要重点强调的循环比特交织方法，就是每一位数据码元没有置入连续的三个时隙，而是交错排列。目的在于适应传输信道的误码分布形式，加强纠错能力。

（2）发送部分

电路组成框图如图3所示。

接至同步数据发端的8kb/s数据信号是从设备四位数据交换总线DBUS提取出来并经过并/串变换之后的包含同步数据信息的信号。

同步数据发送端电路由帧同步检测、2/3判决、同步数据恢复几部分组成。由帧同步检测电路逐时隙地、准确地搜索到帧头所在的0时隙，如果连续四次检测不到帧同步码即认为失步，重新进行同步，从而保证数据信息的正确取出和恢复。帧同步检测电路组成框图如图4所示。同步确定之后，由移位寄存器并行输出9个时隙的码字，将1、4、7时隙，2、5、8时隙，3、6、9时隙的码字，3位一组分别进行大数判决（2/3判），得到连续三位的数据码字，然后将其恢复成2.4kb/s的同步数据信号，由RS422口器件发出。

2.2异步数据

1.2kb/s异步数据至8kb/s信道速率之适配完全符合欧标中关于第二类数据（非等步、异步）的处理方法。

（1）接收部分

1.2kb/s异步数据经过RS232口接收器转变成TTL电平的信号，再用8KHz时钟对其进行高速采样，变成8kb/s的数据码流去参加交换。

（2）发送部分

详细组成框图如图5所示。

交换之后的8kb/s的数据码流经过大数判决（4/7判），变成1.2kb/s异步数据，由RS232口驱动器发出。

4/7判决电路由FPGA中的三片32*1ROM和一个四选一选择器实现，分别将三片ROM赋值为E8808000、FEE8E880和FFFEFEE8。选择器的输出再用8khz时钟进行触发，即得到1.2kb/s的异步数据。

3结论

该方法在窄带无线地域网小容量综合交换机中采用。经过反复调试和多次联试，电路已趋于成熟，使用情况良好、性能可靠，具有独创性和实用性。

摘自《无线电通信技术》