傳輸平臺接口狀態(tài)統(tǒng)一可行性分析

趙乾宏，林習(xí)良，周錦標(biāo)

（中國衛(wèi)星海上測控部，江蘇江陰214431）

0 引言

船載綜合信息傳輸平臺（以下簡稱傳輸平臺）為基于SDH的MSTP體制，集傳輸、交換和接入功能于一體，具有SDH傳輸體制的系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化，且具備強(qiáng)大的自愈保護(hù)能力等特點(diǎn)，同時集成了類型豐富的通信接口，靈活實(shí)現(xiàn)了話音、數(shù)據(jù)、視頻以及以太網(wǎng)網(wǎng)等各種不同品質(zhì)、不同帶寬要求的多媒體業(yè)務(wù)的透明接入、傳輸、交換，實(shí)現(xiàn)了綜合業(yè)務(wù)信息的有效處理和優(yōu)化應(yīng)用。然而，由于設(shè)計人員缺乏足夠的工程經(jīng)驗，對船載業(yè)務(wù)需求和使用特點(diǎn)了解不夠深入，在設(shè)計生產(chǎn)、安裝調(diào)試過程中執(zhí)行總聯(lián)文件和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不夠嚴(yán)格，造成了接口信號不規(guī)范，同樣的設(shè)備各船之間的技術(shù)狀態(tài)存在明顯差異，特別是直接用于關(guān)鍵數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣.35接口模塊狀態(tài)不一致，為設(shè)備調(diào)試和正常操作使用增加了難度，甚至影響了平臺效能的充分發(fā)揮。

因此，在傳輸平臺投入運(yùn)行后，技術(shù)總體單位要求設(shè)備研制方在執(zhí)行總聯(lián)文件的基礎(chǔ)上，調(diào)整船內(nèi)技術(shù)狀態(tài)，使其保持一致，但在實(shí)施過程中發(fā)現(xiàn)，直接以相關(guān)文件要求為參考調(diào)整V.35模塊對外接口的軟硬件參數(shù)后，船內(nèi)數(shù)據(jù)無法正確傳輸，使調(diào)整工作難以進(jìn)行，各船只好保持原有狀態(tài)。下面就該問題進(jìn)行深入分析，為后續(xù)工作的順利開展作好準(zhǔn)備。

1 傳輸平臺V.35接口簡介

傳輸平臺V.35接口是E1/V.35接口模塊用于提供N×64kbps（1≤N≤31）同步數(shù)據(jù)傳輸通道時的工作模式，每個模塊最多提供4路獨(dú)立的V.35通道，各端口采用15芯D形連接器，接口電氣特性符合ITU-T V.11和EIA RS-422規(guī)范，按照總聯(lián)文件的要求，其作為DTE時的接線分配應(yīng)如表1所示。

表1 傳輸平臺15芯接口定義表

該模塊支持點(diǎn)對點(diǎn)、點(diǎn)對多點(diǎn)及總線通信方式，為了調(diào)試方便，傳輸速率和時鐘信號等工作參數(shù)通過網(wǎng)管設(shè)定。通常情況下，需要人工配置的端口參數(shù)主要包括:

①時鐘模式:定義了V.35模塊的系統(tǒng)時鐘參考源，有“外時鐘模式”、“內(nèi)時鐘模式”和“恢復(fù)時鐘模式”3種選項;

②V.35通道速率:與該通道數(shù)據(jù)傳輸速率相匹配，取64kbps的倍數(shù);

③V.35通道采用沿:定義了端口收發(fā)數(shù)據(jù)對應(yīng)的時序關(guān)系，有“發(fā)送端上升沿采樣、接收方上升沿采樣”、“發(fā)送端上升沿采樣、接收方下降沿采樣”、“發(fā)送端下降沿采樣，接收方上升沿采樣”和“發(fā)送端下降沿采樣，接收方下降沿采樣”多種選項;

④V.35通道接收時鐘模式:定義了端口接收數(shù)據(jù)使用的時鐘，有“系統(tǒng)時鐘”和“接收時鐘”2種選項;

⑤V.35通道發(fā)送時鐘模式:定義了端口發(fā)送數(shù)據(jù)使用的時鐘，有“系統(tǒng)時鐘”和“接收時鐘”2種選項。

通過設(shè)置接收時鐘和發(fā)送時鐘模式，并調(diào)整接口連接關(guān)系，V.35端口可以作為DTE或DCE使用。但按照船目前的連接方式，均將其作為DTE，通常接收時鐘模式設(shè)置為“接收時鐘”，發(fā)送時鐘模式設(shè)置為“系統(tǒng)時鐘”。

2 設(shè)備狀態(tài)比較

借鑒以往的經(jīng)驗教訓(xùn)，為進(jìn)一步規(guī)范同步數(shù)據(jù)傳輸，總聯(lián)文件規(guī)定，通過同步接口與平臺V.35端口連接的DCE和DTE，時序關(guān)系應(yīng)符合數(shù)據(jù)傳輸相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求，即:在平衡接口電路A端測試時，定時信號下降沿指在對應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央附近。目前，接入傳輸平臺的相關(guān)設(shè)備均按此要求進(jìn)行了調(diào)整。

根據(jù)設(shè)備隨機(jī)提供的資料，船1傳輸平臺V.35接口定義未參照總聯(lián)文件執(zhí)行，信號極性與表1相反:2-TXD-A，10-TXD+B;3-RXD-A，11-RXD+B;5-TCK-A，13-TCK+B;4-RCK-A，12-RCK+B;8-GND。相應(yīng)接口據(jù)此與其他設(shè)備互連，正常工作時V.35通道采用沿設(shè)置為:發(fā)送端上升沿采樣，接收方上升沿采樣，對應(yīng)于本船平衡電路A端（引腳4、5），與數(shù)據(jù)間實(shí)測時序波形為定時信號下降沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央，而引腳12、13與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號上升沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央。

船2傳輸平臺V.35接口定義也與表1不相符，其接口信號極性定義為:10-TXD-A，2-TXD+B;11-RXD-A，3-RXD+B;5-TCK-A，13-TCK+B;12-RCK-A，4-RCK+B;8-GND。正常工作時V.35通道采用沿設(shè)置為:發(fā)送端上升沿采樣，接收方下降沿采樣。此時對應(yīng)于平衡電路A端（引腳12、引腳5），與數(shù)據(jù)間實(shí)測時序波形均為定時信號下降沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央，而引腳4、13與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號上升沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央。

船3傳輸平臺V.35接口定義與表1相符，正常工作時V.35通道采用沿設(shè)置為:發(fā)送端下降沿采樣，接收方下降沿采樣，與船1正好相反。對應(yīng)于平衡電路A端（引腳12、引腳13），與數(shù)據(jù)間實(shí)測時序波形為定時信號下降沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央，而引腳4、引腳5與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號上升沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央。

傳輸平臺節(jié)點(diǎn)主板和各業(yè)務(wù)模塊均采用了模塊化設(shè)計，通過總線接口電纜與配線架上的各業(yè)務(wù)接口連接，將各路信號分配至相應(yīng)端口，各模塊在出廠前均已經(jīng)過調(diào)試，并可在三船各節(jié)點(diǎn)上調(diào)配使用，從而驗證了業(yè)務(wù)模塊硬件狀態(tài)的一致性。而上船安裝調(diào)試期間，三船傳輸平臺提供的接口定義各不相同，因施工隊由3組不同的人員組成，相互間對調(diào)試過程中采取的調(diào)整措施和經(jīng)驗也未能及時交流溝通，可見是人為因素造成了當(dāng)前的狀態(tài)差異。

3 狀態(tài)統(tǒng)一可行性分析

由上可見，三船V.35接口狀態(tài)差異主要由接口定義和表1不一致引起，同時還受V.35通道采用沿設(shè)置的影響，但就當(dāng)前各自連接關(guān)系而言，各船接口信號時序關(guān)系均符合標(biāo)準(zhǔn)要求，但要實(shí)現(xiàn)狀態(tài)統(tǒng)一，從與總聯(lián)文件規(guī)定相符的程度來看，以船3狀態(tài)為參考比較合適。

3.1 船1

根據(jù)傳輸平臺對數(shù)據(jù)透明傳輸?shù)奶攸c(diǎn)，船1V.35接口按照表1所示的接口定義與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備重新連接后，只要平臺兩端連接方式一致，不改變數(shù)據(jù)傳輸后的極性，但會改變接口信號時序關(guān)系。按照船3狀態(tài)將V.35通道采用沿設(shè)置改為發(fā)送端下降沿采樣，接收方下降沿采樣后，引腳13作為發(fā)送定時A端，通常與DCE設(shè)備的113-A或DTE設(shè)備的115-A相連，“發(fā)送端下降沿采樣”設(shè)置改變，輸出信號也相應(yīng)變化，與數(shù)據(jù)間時序波形變?yōu)槎〞r信號下降沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央，滿足其他標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的時序要求，可以正常工作;引腳12作為接收定時A端，通常與DCE設(shè)備的115-A或DTE設(shè)備的113-A相連，平臺改變設(shè)置不影響其他設(shè)備輸出，因此輸入信號與數(shù)據(jù)間時序波形為定時信號下降沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央，與設(shè)置改變前相比，時序發(fā)生變化，與“接收方下降沿采樣”一致。因此，將船1傳輸平臺V.35接口按照表1調(diào)整后，V.35通道采用沿設(shè)置也與船3狀態(tài)一致。

3.2 船2

根據(jù)相關(guān)記錄，在船2傳輸平臺安裝調(diào)試階段前期，隨機(jī)資料提供的V.35接口定義為:10-TXD-A，2-TXD+B;11-RXD-A，3-RXD+B;5-TCK-A，13-TCK+B;4-RCK-A，12-RCK+B;8-GND，其定時信號極性與表1相反。從調(diào)試過程中參數(shù)設(shè)置與接口信號對應(yīng)時序波形來看，當(dāng)V.35通道采用沿設(shè)置為發(fā)送端上升沿采樣，接收方下降沿采樣時，要使相應(yīng)通道數(shù)據(jù)正常傳輸，輸出引腳5與數(shù)據(jù)間實(shí)測時序波形為定時信號下降沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中央，并要求引腳4輸入信號與數(shù)據(jù)間的時序波形為定時信號上升沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中央。當(dāng)接收方下降沿采樣設(shè)置保持不變，且要使接口信號時序關(guān)系符合標(biāo)準(zhǔn)要求，需將引腳4和引腳12的極性定義調(diào)整為:12-RCK-A，4-RCK+B。這和船2當(dāng)前的狀態(tài)一致。

船2V.35接口按照表1所示的接口定義與標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備重新連接后，對數(shù)據(jù)極性沒有影響，但接口信號時序關(guān)系將發(fā)生變化。按照船3狀態(tài)將其V.35通道采用沿設(shè)置改為發(fā)送端下降沿采樣，接收方下降沿采樣后，引腳13作為發(fā)送定時A端，“發(fā)送端下降沿采樣”設(shè)置改變，輸出信號也相應(yīng)變化，與數(shù)據(jù)間時序波形變?yōu)槎〞r信號下降沿對準(zhǔn)相應(yīng)數(shù)據(jù)碼元的中央，應(yīng)與DCE設(shè)備的113-A或DTE設(shè)備的115-A相連，引腳5相應(yīng)與平衡電路的B端相連，從而使其極性定義改變:13-TCK-A，5-TCK+B;“接收方下降沿采樣”未發(fā)生變化，引腳12、引腳4的極性保持不變。因此，船2傳輸平臺V.35接口狀態(tài)也可實(shí)現(xiàn)與船3狀態(tài)一致。

以上分析說明，通過重新定義接口信號極性，相應(yīng)改變設(shè)備接口連接關(guān)系，同時調(diào)整V.35通道采用沿設(shè)置，就可使三船傳輸平臺V.35模塊向船3當(dāng)前狀態(tài)統(tǒng)一。

4 解決方法和建議

通過以上分析可知，三船若以船3技術(shù)狀態(tài)為參考實(shí)現(xiàn)傳輸平臺V.35接口模塊狀態(tài)統(tǒng)一，船1和船2需采取以下措施:

①2船按照表1定義調(diào)整對外接口連接關(guān)系;

②2船將V.35通道采用沿設(shè)置改為:發(fā)送端下降沿采樣，接收方下降沿采樣，其余設(shè)置保持不變;

③2船在平衡接口電路A端測試V.35接口信號時序關(guān)系，檢驗定時信號下降沿是否對準(zhǔn)對應(yīng)數(shù)據(jù)碼元中央，對于不相符的通道，應(yīng)進(jìn)一步檢查總線接口電纜與配線架上業(yè)務(wù)接口對應(yīng)連接關(guān)系是否與其他通道不一致;

④進(jìn)行傳輸試驗，觀察數(shù)據(jù)傳輸是否正常，確保措施有效。

近幾年來，隨著大家對同步數(shù)據(jù)接口時序關(guān)系重要性認(rèn)識的深入，新研制設(shè)備在執(zhí)行接口規(guī)范方面有了明顯進(jìn)步，從而保證了同步數(shù)據(jù)接口時序關(guān)系符合標(biāo)準(zhǔn)的要求，在這種情況下，將傳輸平臺V.35通道采用沿設(shè)置為可選，在設(shè)備安裝階段為接口調(diào)試帶來了方便，但當(dāng)接口連接關(guān)系確定后，該參數(shù)的變化也成為改變接口狀態(tài)的隱患。因此，接口調(diào)試完成和連接關(guān)系確定后，應(yīng)固化V.35通道采用沿、接收時鐘模式和發(fā)送時鐘模式等狀態(tài)設(shè)置，防止系統(tǒng)重啟數(shù)據(jù)丟失或誤操作等引起時序關(guān)系變化，當(dāng)有新設(shè)備接入時，按照《同步接口電路時序關(guān)系檢測方法及應(yīng)用》中介紹的方法對接口進(jìn)行檢測和調(diào)整即可。

另外，針對傳輸平臺V.35通道無法接收DCE設(shè)備輸出的114，同時也無法向DTE設(shè)備提供114的實(shí)際，對于DTE設(shè)備需要使用114的場合，目前采取了從其輸出的TCK端口（引腳13、引腳5）并接的方式產(chǎn)生。而根據(jù)長期使用和測試發(fā)現(xiàn)，傳輸平臺V.35接口的引腳14、引腳6也能夠輸出與引腳13、引腳5相同的信號（同相時鐘，即14-TCK-A，6-TCK+B），并得到了設(shè)計單位的確認(rèn)。因此，當(dāng)DTE需要使用114時，建議從引腳14、引腳6輸出，并將該組引腳正式列入接口定義中。

5 結(jié)束語

傳輸平臺自投入運(yùn)行以來，通過多次軟件升級和參數(shù)優(yōu)化，工作狀態(tài)日趨穩(wěn)定，其技術(shù)優(yōu)勢在應(yīng)用中也逐步得到體現(xiàn)，但其接口不規(guī)范和技術(shù)狀態(tài)不統(tǒng)一，不僅增加了設(shè)備安裝調(diào)試的難度，也暴露出其質(zhì)量管理中存在的不足，應(yīng)引起研制單位的高度重視。

以上分析以多份傳輸平臺技術(shù)文件和調(diào)試記錄為依據(jù)，為久而未決的傳輸平臺狀態(tài)調(diào)整工作提供了解決思路。在2009年部門組織的通信系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口狀態(tài)清查中，根據(jù)上述分析，對船載中心計算機(jī)經(jīng)傳輸平臺V.35通道與DDN連接的接口關(guān)系進(jìn)行了調(diào)整，通過測試進(jìn)一步驗證了分析的正確性，從而為下一步傳輸平臺狀態(tài)統(tǒng)一奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。

[1]ITU-T V.24-200002-I，DTE與DCE之間的接口電路定義表[S].國際電信聯(lián)盟標(biāo)準(zhǔn).

[2]林習(xí)良，董杰，席震東.同步接口電路時序關(guān)系檢測方法及應(yīng)用[J].海上測控與管理，2007（3）:15-20.