MS21SIU板硬件总体设计方案.doc

1、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 不得复制修订记录用于说明对文档加附页或文档版本升级时对文档的改动情况，一般设计类文档日期修订版本描述作者2003/08/251.00初稿完成目 录1引言42开发项目说明43历史及修改原因54功能与性能指标55系统结构框图66单板命名67系统逻辑框图78功能模块框图89单板逻辑框图2510关键技术2511关键器件2512

2、可靠性、安全性、电磁兼容性设计2613电源设计2814工艺结构设计2915测试设计3016开放性设计3317其他设计要点3318评审报告33MS21SIU板硬件总体设计方案关键词：SIU SDH BITS 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： SDH Synchronous digital hierarchy 同步数字体系SIU System Integrated Unit 系统集成单元ASIC Application Specifi

3、c Integrated Circuit 特定用途集成电路SPI Serial Peripheral Interface 串行外设接口TUPP Tributary Unit Payload Processor 支路单元净荷处理器TU Tributary Unit 支路单元TCXO Temperature Compensated Crystal Oscillator 温度补偿晶体振荡器OCXO Oven Controlled Crystal Oscillator 恒温晶体振荡器SFP Small Form_Factor Pluggable 小封装可插拔CDR Clock and Data Rec

4、overy 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-1/4 SDH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OP800OP600和OP

5、800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

6、/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-T G.703关于同步数字体系(SDH)接口物理/电气特性的建议；ITU-T G.707关于同步数字系列(SDH)比特率的建议；ITU-T G.708关于同步数字系列(SDH)网终网络接口的建议；ITU-T G.709关于同步数字系列(SDH)同步复接结构的建议；ITU-T G.781关于同步数字系列复接设备结构的建议；ITU-

7、T G.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-T G.783关于同步数字系列(SDH)复接设备功能块特性的建议；ITU-T G.784关于同步数字系列(SDH)设备管理方面的建议；ITU-T G.813关于同步数字系列(SDH)设备从时钟定时特性的建议；ITU-T G.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-T G.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-2 MS21SIU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

8、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2M E1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

9、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

10、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/OP800MS21SIU系统集成单元V1.107 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-4 MS21SIU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

11、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-5 ASIC内部结构图ASIC信号描述：PIN#PIN NamePIN TypeI/ODescription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+/-DA

12、TAIN2+/-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，622MLVDS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385RD1I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385RCLK1I支路2M接受clk连接LXT385的RCLK1385TD1O支路2M发送数据连接LXT385的TDATA1385TCLK1O支路2M发送clk连接LXT385的TCLK1.385RD16I支路2M接受数据连接LXT385的RDATA16385RCLK16I支路2M接受clk连接LXT385的RCLK16385TD16O支路2M发送数据连接LXT385的TDATA16385TCLK16O支路2M发送clk连接LXT385的TCLK16D