АНАЛИЗАТОР ПЕРВИЧНЫХ ЦИФРОВЫХ ПОТОКОВ (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относит к технике электросвязи, в частности к приборам для обеспечения технической эксплуатации местных телефонных линий, предназначенных для контроля первичных цифровых потоков.
Известно устройство для непрерывного контроля состояния абонентских линий (1). Устройство содержит персональную ЭВМ, контроллер и цифровую вычислительную машину, контроллер организации соединений, блок сигналов взаимодействия и коммутационное поле, телефонные соединительные линии, n телефонных аппаратов, адресный модуль, блок задания соединений, накопитель аварийного состояния физических точек, станционный блок контроля и цифровой матричный коммутатор. Устройство обеспечивает непрерывный обмен между элементами сети по цепям сигнализации и информационными цепям тестовыми сигналами, не прохождение которых фиксируется как авария соответствующего элемента сети.
Недостатком устройства является его специализированное использование только для выявления аварийных ситуаций и переадресации абонента.
Предложено также устройство для контроля состояния телефонных линий (2). Устройство содержит n телефонных аппаратов АТС, n блоков контроля и рассоединения, блок опроса, блок сброса и управления, блок обработки информации. Устройство позволяет гальванически изолировать цепи учета стоимости телефонных аппаратов и практически не вносит затухания в телефонную линию.
Недостатком устройства является узкая специализация - исключительно для учета стоимости переговоров.
Известен ряд анализаторов для настройки, контроля и измерений параметров цифрового стыка Е 1 и аналоговых стыков тональной частоты (ТЧ) абонентских телефонных линий (3, 4). Так схемно-техническое решение тестера «РСМ - MONITOR» (4), обеспечивает мониторинг характеристик передачи соединений цифровых телекоммуникационных систем ИКМ-30 и ИКМ-31 со скоростью 2048 Кбит/сек. Прибор содержит энергонезависимые часы и блок памяти со специализированным постоянным запоминающим устройством (ПЗУ), что позволяет протоколировать результаты тестирования с метками реального времени и запоминать 2000 нарушений системы. Тестер снабжен блоком индикации на светодиодах и независимым источником питания.
Недостатком тестера является наличие в схемном решении специализированного ПЗУ, что требует встраивание дополнительной микросхемы и повышает стоимость изделия в целом.
Наиболее близок к прелагаемой полезной модели анализатор ЕТТ-20 фирмы «Метротэк» для тестирования телефонных линий, который и выбран в качестве прототипа (5). Прибор обеспечивает выполнение измерений параметров телефонных линий, испытаний и измерений параметров телефонных аппаратов и всех других вспомогательных функций, необходимых для эксплуатации АТС. Анализатор содержит пятипроводный измерительный интерфейс, дисплей ЖКИ с подсветкой, пленочную клавиатуру с индикаторами сигналов, снабжен встроенным аккумулятором и зарядным устройством. Схемное решение прибора содержит 350 компонентов и включает специализированное ПЗУ, программируемую логическую интегральную схему (ПЛИС) и блок обработки цифровых сигналов. Анализатор ЕТТ-20 позволяет выполнять: измерение постоянных и переменных напряжений и частоты; измерение емкости и сопротивления; проверку импульсных, тональных и тестовых
номеронабирателей; измерение уровня сигнала и генерацию тональных сигналов; проверку характеристик абонентского комплекта.
Недостатком такого анализатора является усложненное схемное решение блока обработки цифровых сигналов с применением специализированного ПЗУ, что повышает его себестоимость и сужает возможности при конфигурации ПЛИС.
Задачей полезной модели является устранение указанных недостатков снижение себестоимости прибора и повышение возможности модернизации конфигурации ПЛИС.
Технический результат предлагаемого технического решения заключается в снижении себестоимость прибора, а так же в дополнительной модернизации конфигурации ПЛИС.
Для достижения технического результата в схемное решение анализатора введен микроконтроллера, собственное ПЗУ которого обеспечивает конфигурацию ПЛИС, при этом предусмотрен вариант модернизации конфигурации ПЛИС в комплексе с внешним компьютером.
Поставленная задача решена следующим образом.
Вариант 1. В анализаторе первичных цифровых потоков, содержащем блок обработки цифровых сигналов (ОЦС) с постоянным запоминающим устройством и программируемой логической интегральной схемой управления (ПЛИС), панель кнопок с индикаторами сигналов и блок питания, согласно полезной модели, блок ОЦС содержит микроконтроллер с собственным постоянным запоминающим устройством, которое гальванически связано с программируемой логической интегральной схемой и выполнено с возможностью конфигурации ПЛИС из собственной памяти.
Вариант 2. В анализаторе первичных цифровых потоков, содержащем блок обработки цифровых сигналов (ОЦС) с постоянным запоминающим устройством и программируемой логической интегральной схемой управления (ПЛИС), панель кнопок с индикаторами сигналов и блок питания, согласно полезной модели, блок ОЦС содержит микроконтроллер, промежуточное
запоминающее устройство которого гальванически связано с программируемой логической интегральной схемой и дополнительно включает внешний компьютер для конфигурации ПЛИС из банка файлов последнего и обмена рабочей информацией с блоком ОЦС посредством микроконтроллера.
Внешний компьютером соединен с блоком ОЦС через порт LPT посредством интерфейсного кабеля.
Сущность полезной модели поясняется чертежами (фиг.1-3).
На фиг.1 представлен общий вид прибора.
На фиг.2 - функциональная схема анализатора.
На фиг.3 - схема конфигурации ПЛИС: а) - с использованием микроконтроллера; б) - с внешним компьютером (ПЭВМ).
Анализатор 1 содержит панель управления 2, панель с кнопками и индикаторами (ПКИ) 3 и цифробуквенный индикатор 4; тумблер включения-выключения 5, для подключения к внешней сети питания; разъем 7 для подключения посредством интерфейсного кабеля 20 внешнего компьютера (ПЭВМ) 8 с банком файлов конфигурации 9; гнезда А и В с функциональными выводами 16 для подключения к контролируемой телефонной линии 17; плату с блоком обработки цифровых сигналов (ОЦС) 10, плату 11 для ПКИ; встроенный громкоговоритель 18; блок питания с гнездом 6 для подключения к внешней «СЕТИ» и аккумуляторную батареею 12 для автономного питания. Блок ОЦС 10 включает микроконтроллер 13 с собственным ПЗУ 14, которое соединено через порт конфигурации 15 с ПЛИС 19.
Анализатор 1 работает следующим образом. Подключают его через гнездо 6 к внешнему источнику электропитания (или к аккумуляторной батарее 12), при этом должен включиться индикатор «СЕТЬ» на панели 3, затем тумблером 5 включают прибор, при этом на панели 3 включается индикатор «ПИТ».
Затем контролируемые цифровые потоки А и В подают на плату с блоком ОЦС 10, где происходит их обработка. Блок ОЦС 10 обрабатывает также
сигналы, поступающие с панели 2 клавиатуры управления, смонтированной на плате для ПКИ 11, и выдает цифровые сигналы для индикации на панель 3 и аналоговый тональный сигнал для воспроизведения на встроенный громкоговоритель 18.
Вариант 1. При работе автономном режиме (фиг.3а) после включения тумблер 5, или общего сброса системы кнопкой СБРОС на панели 3, анализатор готов для автономной работы с протоколами цифрового потока Е1. При этом на цифробуквенном индикаторе 4 появляется значение «01» - номер канала. Далее подают контролируемые потоки на разъемы с гнездами А и В при помощи сигнальных кабелей, поставляемых с прибором (на чертежах не показано). По индикаторам НП, ЦС, СЦС, ОШ панели 3 контролируют наличие входного сигнала, вхождение в синхронизм и уровень ошибок. Затем кнопкой «ГР/Bx/ΔF/OШ» панели 2 устанавливают режим выбора параметров входного сигнала «Вх». При вхождении в этот режим первоначально устанавливается подрежим выбора линейного кода, о чем свидетельствует информация на цифробуквенном индикаторе 4 (индикация «Elhdb3») соответствует коду «HDBЗ», индикация «Е1 А» соответствует коду «AMI». Для выбора линейного кода следует отпустить кнопку «ГР/Bx/ΔF/OШ» панели 2 и правыми кнопками «+» и «-» выбрать требуемый линейный код. При удержании кнопки «ГР/Вх/ΔF/ОШ» в нажатом состоянии и подрежим выбора кода сменится через несколько секунд подрежимом установки чувствительности приемников входного сигнала, о чем свидетельствует индикация«0_6db» или «-З_3db» на панели 3. При дальнейшем удержании этой кнопки подрежимы будут сменять друг друга несколько секунд. Для установки чувствительности следует отпустить кнопку «ГР/Вх/ΔF/ОШ» и правыми кнопками «+» или «-» установить чувствительность приемника входного сигнала (от О до +6 дБ или от -3 до +3 дБ). Далее кнопкой КАН/КИ на панели 2 устанавливают режим доступа к каналу или к КИ. После установления режима доступа к каналу кнопками «+» и «-» необходимо установить номер контролируемого канала на цифробуквенном индикаторе 4. При этом индикаторы с первого по
четвертый групп А и В на панели 3 отобразят четыре разряда СУВ направлений А и В, а встроенный громкоговоритель 18, будет воспроизводить суммарный сигнал тональной частоты (ТЧ).
Если установлен режим доступа к канальному интервалу (КИ), то правыми кнопками «+» и «-» необходимо установить номер контролируемого КИ, а левыми кнопками «+» и «-» установить номер цикла, Номер КИ отображается правыми двумя разрядами цифробуквенного индикатора 4, а номер цикла - левыми двумя разрядами. При индикации номера цикла «- -», будет контролироваться КИ каждого цикла. При этом индикаторы «1...8» групп А и В отобразят восемь разрядов контролируемого КИ. Одновременно будет воспроизводиться речевая информация.
Для контроля уровней сигнала ТЧ нажать кнопку ИНД. УР на панели 2. При этом должны включиться линейки индикаторов «1...8» групп А и В, указывающие текущие уровни сигналов ТЧ. Кнопкой «ГР/Bx/ΔF/OШ» на панели 2 установить режим регулировки громкости «Гр». Кнопками «+» и «-» установить требуемые уровни громкости направлений А и В. Уровень громкости отображается на цифробуквенном индикаторе 4 (для направления А - слева, для направления В - справа) следующими значениями:
3 - максимальная громкость;
2 - средняя;
1 - минимальная;
0 - воспроизведение выключено.
Для оценки разности скоростей приема и передачи включить режим «ΔF» кнопкой «ГР/Вх/ΔF/ОШ». При этом на цифробуквенном индикаторе 4 будет указана величина рассогласования скоростей потоков А и В (в количестве битов за одну секунду). Если разница превысит 999, то высветится признак переполнения «- -». Если скорость потока В превышает скорость потока А, то дополнительно будет высвечиваться знак «-». Индикация «Error» означает отсутствие одного или обоих входных потоков.
Для определения коэффициентов кодовых ошибок кнопкой
-3
-4
-5
-6
-6
«ГP/Bx/ΔF/ОШ» выбрать режим «ОШ». При этом на цифро-буквенном индикаторе появится индикация «-А -b», Отпустить кнопку. При этом на индикаторе будут указаны степени коэффициентов ошибок: если 10 - «-3»; если 10 - «-4»; если 10 - «-5»; если 10 - «-6». Для потока А - индикация слева, для потока В - индикация справа. Индикация «- -» означает, что коэффициент ошибок менее 10.
Для определения количества кодовых ошибок кнопкой «ГР/Вх/ΔF/ОШ» выбрать режим «ОШ» и удерживать кнопку «ГР/Вх/ΔF/ОШ» до появления индикации «A cnt» (счет ошибок потока в направлении А) или «В cnt» (счет ошибок в на правлении В). Отпустить кнопку «ГР/Вх/ΔF/ОШ». При этом начнется накопление кодовых ошибок соответствующего направления, а их количество будет указываться на индикаторе 4. Если количество ошибок превысит 99999, то включится признак переполнения «- - - - -».
Если установлен режим доступа к каналу или канальному интервалу, то по двум средним индикаторам шестиразрядного цифробуквенного индикатора 4 можно контролировать наличие сигналов «СИАС» и извещений о потере цикловой синхронизации и сверхцикловой синхронизации (слева для направления А, справа - для направления В). Верхний горизонтальный сегмент индикатора соответствует сигналу «СИАС», средний горизонтальный сегмент соответствует извещению о потере цикловой синхронизации, нижний горизонтальный сегмент - извещению о потере сверхцикловой синхронизации.
Вариант 2. В режиме работы анализатора с ПЭВМ 8 (фиг.36) последнюю подсоединяют через порт LPT интерфейсным кабелем 20 к разъему 7, который гальванически связан с микроконтроллером 13. При этом компьютер 8 обеспечивает обмен рабочей информацией и задает данные для конфигурации ПЛИС 19. Пакет программ, инсталлированный из файлов 9 компьютера 8 позволяет дополнительно реализовать следующие функции:
- загрузку рабочей программы в прибор;
- прием в ПЭВМ 8 текущей канальной информации от прибора;
- отображение принятой информации на панели 3 индикации;
- спектральный анализ;
- определение временных интервалов;
- сохранение принятой информации в виде файла.
Порядок работы анализатора 1, исполненного по варианту 2 не отличается от выше описанного для автономного режима (вариант 1), но при этом добавляется функция передачи текущей канальной информации в компьютер 8, а некоторые функции (разные для разных вариантов программ работы прибора) отсутствуют. Рабочая программа анализатора 1, загружаемая из внутреннего ПЗУ 14 микроконтроллера 13 блока ОЦС 10, автоматически не поддерживает обмен с компьютером 8. Поэтому для работы в комплексе с ним необходимо загрузить рабочую программу из компьютера 8. Для подготовки к загрузке рабочей программы необходимо при нажатой кнопке «ГP/Bx/ΔF/ОШ» панели 2 включить питание или произвести сброс и отпустить кнопку «ГР/Вх/ΔF/ОШ». Индикатор КНФ на панели 3 должен остаться включенным.
Анализатор согласно полезной модели прошел промышленные испытания, сертифицирован и хорошо зарекомендовал себя в эксплуатации.
Источники информации:
7
1. Патент RU №2156037 С1, МПК Н 04 М 3/00, 3/42, 3/50; G 06/F 13/14, (22) 02.03.1999, (46) 10.09.2000, Бюл. №25.
6
2. Заявка RU №95103543 А1, МПК Н 04 М 15/00, (22) 1995.01.20, (14) 1997.01.20.
3. «Тестер-анализатор CM - E1», рекламный проспект ЗАО ТЦ «СИМОС», 614600, г.Пермь, ул.Героев Хасана, 41; http//www.simos.ru/tester.htm, 24.10.20003.
4. «РСМ - MONITOR», рекламный проспект 000 «МАРФИ», 220046, г.Минск, ул.Радиальая, 40-225;
E-mail: api97@user.unibel.by, 2003.
5. «Анализатор абонентской телефонной линии ЕТТ-20», рекламный проспект ООО «Metrotek», 107120, г.Москва, Костомаровский пер., 3, строение 1А; http//metrotek.ru/catalogue/phones/ett-20.htm, 23.10.2003.