MS21SIU板硬件总体设计方案.doc
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MS21SIU单板硬件总体设计方案
北京港湾网络有限公司
新业务部
MS21SIU板硬件总体设计方案
（仅供内部使用）
拟制：
林沛庆
日期：
2003/08/25
审核：
日期：
yyyy/mm/dd
审核：
日期：
yyyy/mm/dd
批准：
日期：
yyyy/mm/dd
北京市港湾网络技术有限公司
版权所有不得复制
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日期
修订版本
描述
作者
2003/08/25
1.00
初稿完成
目录
1引言
4
2开发项目说明
4
3历史及修改原因
5
4功能与性能指标
5
5系统结构框图
6
6单板命名
6
7系统逻辑框图
7
8功能模块框图
8
9单板逻辑框图
25
10关键技术
25
11关键器件
25
12可靠性、安全性、电磁兼容性设计
26
13电源设计
28
14工艺结构设计
29
15测试设计
30
16开放性设计
33
17其他设计要点
33
18评审报告
33
MS21SIU板硬件总体设计方案
关键词：
SIUSDHBITS线路支路交叉开销网管公务电话
摘要：
MS21SIU单板是盒式OP600/OP800传输产品中的一块单板――系统集成单板，集成了主控，线卡，支路卡，时钟板，辅助板等单板的功能于一体。
缩略语清单：
SDHSynchronousdigitalhierarchy 同步数字体系
SIUSystemIntegratedUnit系统集成单元
ASICApplicationSpecificIntegratedCircuit特定用途集成电路
SPISerialPeripheralInterface串行外设接口
TUPP TributaryUnitPayloadProcessor 支路单元净荷处理器
TUTributaryUnit支路单元
TCXOTemperatureCompensatedCrystalOscillator温度补偿晶体振荡器
OCXOOvenControlledCrystalOscillator恒温晶体振荡器
SFP SmallForm_FactorPluggable 小封装可插拔
CDRClockandDataRecovery 时钟和数据恢复
RSOH再生段开销，为再生段维护提供的开销字节的总称
MSOH复用段开销，为复用段业务维护提供的开销字节的总称
1引言
MS21SIU单板是港湾网络OP600/OP800盒式传输产品中的一块单板,是STM-1/4SDH光传输设备，通过改变硬件和软件的配置，可以配置成线路终端设备（TM），分插复用设备（ADM）等，广泛应用于末端网中，如接入网、GSM基站之间的传输网等。
除了给用户提供E1接入和以太网接入外，以后还会支持VDSL接入、SHDSL接入等功能，可以根据用户需求灵活配置LIU插卡。
2开发项目说明
项目正式名称和正式型号：
OP600和OP800
OP600和OP800分别是1U合式155M的CPE设备和1U合式622M的CPE设备，使用同一个MS21SIU印制板,两种不同的制成板来实现；根据用户需求，还可以供给用户两种输入的电源－48VDC和220VAC的选择，见图－1所示
图-1盒式产品单板分配图
说明开发项目的正式名称和正式型号。
3历史及修改原因
如果该文档不是第一版本，应在此说明硬件需求修改的历史和原因，并指明主要的修改（相对于上一个版本）在本文档的什么地方可找到。
版本升级存在两种情况：
一是对硬件总体设计方案细节部分的补充和完善，二是设计方案有重大改动。
第二种情况必须经过评审。
4功能与性能指标
MS21SIU板采用高集成度的模块化设计，是STM-1/STM-4兼容的SDH盒式设备的系统集成的关键板卡。
在业务上，单板提供两路155M或622M的光口，16路E1业务接口。
在功能上，SIU板集成了线路接入、支路业务接入、高阶交叉、低阶交叉、支路净荷处理、开销处理、时钟恢复和定时、网管等功能。
符合的标准和建议：
ITU-TG.703关于同步数字体系（SDH）接口物理/电气特性的建议；
ITU-TG.707关于同步数字系列（SDH）比特率的建议；
ITU-TG.708关于同步数字系列（SDH）网终网络接口的建议；
ITU-TG.709关于同步数字系列（SDH）同步复接结构的建议；
ITU-TG.781关于同步数字系列复接设备结构的建议；
ITU-TG.782关于同步数字系列（SDH）复接设备一般类型与一般特性的建议；
ITU-TG.783关于同步数字系列（SDH）复接设备功能块特性的建议；
ITU-TG.784关于同步数字系列（SDH）设备管理方面的建议；
ITU-TG.813关于同步数字系列（SDH）设备从时钟定时特性的建议；
ITU-TG.825关于同步数字系列（SDH）数字网络的抖动和漂移控制的建议；
ITU-TG.957关于同步数字系列（SDH）设备与系统光接口的建议；
5系统结构框图
图-2MS21SIU板系统结构框图
MS21SIU板的总体结构包括线路单元、支路单元、交叉连接单元、开销处理单元、主控管理单元，同步时钟单元等，如图-2所示。
线路单元：
提供2路155M/622M线路SDH光口。
交叉连接单元（XC）：
提供VC-12，VC-3，VC-4信号无阻塞全交叉，它可以对线路和支路的任意端口信号进行时隙交换（TSI）。
支路单元：
提供16路2ME1的接入。
主控单元：
提供网元控制、DCC通信、F&f接口等功能。
开销处理单元：
提供开销处理公务电话和辅助数据通道接口等功能。
同步时钟定时单元：
从外定时源或内部定时源中选择一个参考时钟，为设备提供同步时钟信号。
扩展接口：
提供增加其他业务的备用接口，与背板相连。
单板对外物理接口：
1、两路155/622M光口――2个双SC接口
2、16个E1业务口――1个DB68接口
3、一个公务电话接口――1个RJ11接口
4、一个以太网口（F）和一个RS232串口（f）――2个RJ45接口
5、3个串行接口――1个RJ45接口
6、四个开关量，三个输入一个输出――1个RJ45接口
7、同向64K接口――1个RJ45接口（不太常用，可能不用）
8、一个复位按钮
9、一个外部输入2Mbit/s或者2MHz的BITS时钟接入口――1个SMB同轴头
10、一个输出2Mbit/s的BITS时钟口――1个SMB同轴头
面板上还有2个指示灯，RUN灯和ALM灯；设备一上电，以太网端口指示灯瞬间闪烁，“RUN”指示灯将经历暗——》亮——》快闪——》灭——》慢闪（1秒亮1秒暗）等几个阶段。
对于本产品，在系统加电大约＃＃＃秒后，系统“RUN”指示灯将进入慢闪阶段，表示系统自检，加载等成功，可以开始正常工作。
“ALM”指示灯平时正常工作的时候都不亮，当系统出现告警状态时会常亮。
图-3盒式产品SIU拉手条简易图
6单板命名
产品名称
单板名称
单板描述
版本
OP600/OP800
MS21SIU
系统集成单元
V1.10
7系统逻辑框图
MS21SIU板系统逻辑框图如图-4所示。
其中包括ASIC模块、主控单元、时钟定时单元、开销处理单元、线路光接口单元、支路电接口单元、公务电话、业务扩展接口等组成。
系统中各部分的工作原理将在下一节进行较为详细的介绍。
图-4MS21SIU板系统逻辑框图
8功能模块框图
1、ASIC模块
ASIC模块是MS21SIU板最为重要的芯片，它集成了E1映射，高阶、低阶交叉，指针调整，线路PP等功能，提供了一条16M的开销总线和4组622M的LVDS扩展总线。
具体功能如图-5所示。
图-5ASIC内部结构图
ASIC信号描述：
PIN#
PINName
PINType
I/O
Description
连接对象
备注
DATAOUT1+/-
O
线侧发送差分数据1
连接光模块1的TD+/-
线卡接口
共2*6个信号
DATAIN1+/-
I
线侧接受差分数据1
连接CDR芯片1的DATAIN+/-
CLOCKOUT1+/-
I
线侧接受差分clock1
连接CDR芯片1的CLOCKOUT+/-
DATAOUT2+/-
O
线侧发送差分数据2
连接光模块2的TD+/-
DATAIN2+/-
I
线侧接受差分数据2
连接CDR芯片2的DATAIN+/-
CLOCKOUT2+/-
I
线侧接受差分clock2
连接CDR芯片2的CLOCKOUT+/-
LVDSTD1+/-
O
系统侧发送差分数据1
连接到背板
扩展卡接口，622M
LVDS
信号4*4个
LVDSRD1+/-
I
系统侧接受差分数据1
连接到背板
LVDSTD2+/-
O
连接到背板
LVDSRD2+/-
I
连接到背板
LVDSTD3+/-
O
连接到背板
LVDSRD3+/-
I
连接到背板
LVDSTD4+/-
O
系统侧发送差分数据4
连接到背板
LVDSRD4+/-
I
系统侧接受差分数据4
连接到背板
385RD1
I
支路2M接受数据
连接LXT385的RDATA1
支路的LIU芯片接口,信号共4*16个
385RCLK1
I
支路2M接受clk
连接LXT385的RCLK1
385TD1
O
支路2M发送数据
连接LXT385的TDATA1
385TCLK1
O
支路2M发送clk
连接LXT385的TCLK1
…………………….
385RD16
I
支路2M接受数据
连接LXT385的RDATA16
385RCLK16
I
支路2M接受clk
连接LXT385的RCLK16
385TD16
O
支路2M发送数据
连接LXT385的TDATA16
385TCLK16
O
支路2M发送clk
连接LXT385的TCLK16
D
升级会员 