PCM基群分接复用系统的设计与实现

摘 要： 本文给出了一种PCM基群分接复用系统的实现方法，该复用系统由基群接入终端和基本接入终端两个部分组成，利用ADPCM编解码、U接口传输以及单片机控制等技术，可以在普通电话电缆上实现“0+2”的数字复用或者“0十4”的语音复用。文中给出了系统的功能模块框图，并就实现中的主要问题作了讨论。
关键词：PCM基群，ADPCM编解码，ISDN；U接口传输技术，单片机控制， 分接复用

1 引 言

　　随着我国电信事业的发展和电话的普及，各种非话业务如数据业务、图像业务等如雨后春笋般地发展起来，电信业务向综合化、数字化快速发展。在目前ISDN还没有普及的情况下，迫切需要一种利用原有的用户线将数字网延伸到用户终端的传缩手段，并实现高效的数字化语音传输及数字通信，PCM基群分接复用系统就是基于这种需求提出的开发项目。

　　目前国内电信网中也有这样的类似设备，但这些设备或多或少存在一些弱点，例如：不具备将数字信号远距离延伸到C5局、直拔PABX的功能；作为数字信道，需另加MODEM，造成设备上不必要的浪费，传输速率太低，综合效益不明显等。

　　PCM基群分接复用系统开发的目的正是要避免上述设备的弱点，实现PCM基群信号的直接分接、复用和远距离延伸。本系统适合在本地网中利用用户电话电缆传输数字信号；也可作为C4Tm局到小容量C5局成C5Tm局到直拔PABX的局间中继设备。更有意义的是，它可直接与ISDN业务局的PCM基群信道相连接，方便、灵活地组织小容量末端数字网和电话网，便于在普通程控交换机上开通ISDN业务，而且利用本系统可大幅度提高计算机互联网(如INTERNET)中利用电话线入网的远程终端的入网速率。

2 系统的功能模型

　　2．1 总体功能
　　PCM基群分接复用系统是采用U接口传输技术、ADPCM编解码技术、单片机处理技术等，将PCM基群信号(2.048Mb/sPCM信号)分接、复用，在普通电话电缆上传输2B十D基本接入信号或模拟语音的数字复用信号。具体而言，本系统主要完成以下功能：

　　(1)利用ADPCM编解码技术对PCM基群信号分接、复用，实现2B十D线数字中继传输，实现“0十2”的数字复用或“0+4”的语音复用，提高传输效率，节省传输电缆；

　　(2)实现灵活的数话兼容，适合与分组交换网相连，提供标准数字终端入口，实现数字信道的延伸，为ISDN的建立和发展奠定物理基础。

　　(3)利用单片机处理倍令，增强了信令处理和控制能力，为发展D信道高层协议提供可能。

　　2．2 U接口传输技术
　　U接口传输利用自适应回波抵消、自适应均衡和2B1Q线路编码等技术，在交换局与用户之间的普通电话电缆上实现160kb/s全双工数字传输。160kb/s包括144kb/s ISDN的BRI和16kb/s用于传输信令和维护信息的附加传输开销。本系统采用MITEL公司的MT 8910芯片，通过单片机控制，可实现了上述功能。

　　2．3 功能模型
　　ISDN是以现有的程控数字电话网为基础，通过一个多用途的标准用户/网络接口向用户提供各种数字通信业务的通倍网，ISDN已成为现代电信网的发展方向。从ISDN的角度来看我们的系统，可以从图1中体现其地位：本系统正处于网络、用户的衔接部分，实现各种用户终端与公共通信网的连接。本系统为用户提供专用通信网入口、数字终端设备入口以及模拟终端入口，完成各种模拟、数字设备与ISDN的连接。

　　2．4模块结构框图

图1 　系统在ISDN中的功能模型

由图1可以看出，本系统由两大部分组成：基群接入终端和基本接入终端。

　　·基群接入终端 该部分置于具有数字交换或传输设备的邮电局，直接与PCM基群接口相连。其模块结构见图2(a)。其主要功能是：利用ADPCM编解码技术和U接口传输技术，完成PCM基群信号的分接、变换和复用。该部分由2Mb接口模块、集中接收模块、集中发送模块、告警模块和线路终端LT组成。

(a)基群接入终端

(b)基本接入终端

·基本接入终端 见图2(b)，该部分置于使用语音、数据、图像等综合业务的用户端，主要提供2B十D信道(S/T接口)、64Lb/s数字信道和ADPCM语音信道，实现用户端多种接口设备与电信网的连接，本系统的综合业务性和灵活性主要体现在该终端。

3 系统的实现　　

　　采用模块化设计方法，将系统划分成若干功能模块，每个模块又由其子功能模块构成，各模块由控制系统统一协调。限于篇幅，本文仅对本系统研制的重点：线路终端LT和网络终端NT的实现作较详细的讨论。

　　3．1 线路终端LT
　　该功能模块直接与2Mb/s PCM基群的集中接收模块和集中发送模块相连，对PCM基群的30路信号，4路一组进行分接，每组实现语音的“0十4”功能，对未分接的信道作为数字信道，对信令(比如E&M信令)利用单片机和协议处理器进行转化，终实现“0十4”的语音复用或“0十2”的数字复用功能，在普通电话电缆上实现2B十D传输。图3是LT的模块结构框图，

图3　 线路终端LT的模块结构图

图4 　网络终端LT的模块结构图

　　其中各个部分的功能如下所述。语音信道处理模块：完成PCM和ADPCM的编解码功能，实现2个64kb/s信道到4个32Kb/s信道的复用，该模块由控制模块选择进行压缩编解码或直传；时序电路模块：产生PCM和ADPCM信号输入输出的使能信号，产生U接口所需的帧定位脉冲，并完成整体电路的时序调整；信令处理模块：完成信令的收发转换；U接口模块：实现普通电话电缆上的语音或数据和信令的2B+D传输，处于主动状态；控制模块：电路初始化，控制各模块的多功能选择，控制对多种信令的处理和协议通信。

　　3．2 网络终端NT
　　网络终端NT的功能与LT正好相反，即将接收到的复用信号还原为基本数字信号或将基本数字信号复用并发送给LT，并根据信令的不同，将数字信号A/DC(或将模拟语音信号D/AC)或继续直传。图4是LT的模块结构框图，其中各部分的功能如下所述。

　　U接口模块：在控制模块的控制下完成与LT端U接口的通信，处于从动状态；信令处理模块：完成信令的组织与提取；时序电路模块：根据U接口的帧同步信号，产生ADPCM编解码的输入/输出使能信号；ADPCM编解码模块：由控制模块控制，完成ADPCM的编解码或直传；控制模块：控制整个NT端电路的韧始化、U接口通信、信令处理及各模块功能的选择。

4 结束语

　　PCM基群分接复用系统的开发是基于我国的国情和国策，采用成熟的先进技术，考虑到现有设备的弱点和未来通信的发展趋势，是集微机、数字交换、数字传输和语音编码为一体的开发项目。利用本系统，可以大大提高普通用户电话电缆的传输效率。若把本系统应用于远程计算机互连同中，可大幅度提高使用电话线入网的远程终端的入网速率。又由于在本系统中利用微处理机，通过软件来实现信令的收发和插入控制，使其更具灵活性，适用于多种不同的业务。可见本系统适应电信业务的数字化和综合化发展方向，具有广阔的应用前景。