E1接口电路原理
e1接口扫盲必备知识
E1接口扫盲目录一、概述二、E1的帧结构三、E1的PCM编码形式四、E1的接口特性五、E1的使用方法六、E1使用注意事项七、E1常用知识问答前言欧洲的30路脉码调制PCM简称E1，速率是2.048Mbit/s。
我国采用的E1是欧洲的E1标准。
E1的一个时分复用帧（其长度T=125us 即取样周期125微秒）共划分为32相等的时隙，时隙的编号为TS0~TS31。
其中，时隙TS0用作帧同步用，时隙TS16用来传送信令，剩下TS1~TS15和TS17~TS31共30个时隙用作30个话路。
每个时隙传送8bit，因此共用256bit。
每秒传送8000个帧，因此PCM一次群E1的数据率就是2.048Mbit/s。
一、概述1、一条E1链路带宽是2.048Mbps，用PCM编码。
2、一个E1帧的长度为256个bit,每帧分为32个时隙，每个时隙为8个bit。
3、每秒有8000个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。
4、每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。
二、E1的帧结构E1有成帧,成复帧与不成帧三种帧结构方式。
在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据;在成复帧的E1中,除了第0时隙外,第16时隙是用于传输信令的,只有第1到15,第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据;而在不成帧的E1中,所有32个时隙都可用于传输有效数据。
在E1信道中，8bit组成一个时隙（TS），由32个时隙组成了一个帧（F）,16个帧组成一个复帧（MF）。
在一个帧中，TS0主要用于传送帧定位信号（FAS）、CRC-4（循环冗余校验）和对端告警指示，TS16主要传送随路信令（CAS）、复帧定位信号和复帧对端告警指示，TS1至TS15和TS17至TS31共30个时隙传送话音或数据等信息。
我们称TS1至TS15和TS17至TS31为“净荷”，TS0和TS16为“开销”。
E1专线讲解
E1线路知识点总结1、一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。
2、一个E1的帧长为256个bit,分为32个时隙，一个时隙为8个bit。
3、每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。
4、每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。
E1帧结构E1有成帧,成复帧与不成帧三种方式,在成帧的E1中第0时隙用于传输帧同步数据,其余31个时隙可以用于传输有效数据;在成复帧的E1中,除了第0时隙外,第16时隙是用于传输信令的,只有第1到15,第17到第31共30个时隙可用于传输有效数据;而在不成帧的E1中,所有32个时隙都可用于传输有效数据.一．E1基础知识E1信道的帧结构简述在E1信道中，8bit组成一个时隙（TS），由32个时隙组成了一个帧（F）,16个帧组成一个复帧（MF）。
在一个帧中，TS0主要用于传送帧定位信号（FAS）、CRC-4（循环冗余校验）和对端告警指示，TS16主要传送随路信令（CAS）、复帧定位信号和复帧对端告警指示，TS1至TS15和TS17至TS31共30个时隙传送话音或数据等信息。
我们称TS1至TS15和TS17至TS31为“净荷”，TS0和TS16为“开销”。
如果采用带外公共信道信令（CCS），TS16就失去了传送信令的用途，该时隙也可用来传送信息信号，这时帧结构的净荷为TS1至TS31，开销只有TS0了。
由PCM编码介绍E1：由PCM编码中E1的时隙特征可知，E1共分32个时隙TS0-TS31。
每个时隙为64K，其中TS0为被帧同步码，Si, Sa4, Sa5, Sa6,Sa7,A比特占用, 若系统运用了CRC校验，则Si比特位置改传CRC校验码。
TS16为信令时隙, 当使用到信令(共路信令或随路信令)时,该时隙用来传输信令, 用户不可用来传输数据。
所以2M的PCM码型有①PCM30 : PCM30用户可用时隙为30个, TS1-TS15,TS17-TS31。
E1接口电路原理.ppt
E1信号传输距离
通信电缆
2Mbit/s电缆
类型 类 型 类型
I
II III
接口阻抗(欧姆)
120 75 75
外护套单对/单管电缆外最长使用长度(m)
226 154 180
FPGA芯片发出E1 P端波形，发送到74LS240输入端 240输出端送出波形，发送到变压器输入端 变压器经过电平变换后输出端送出波形
E1接口电路原理
作者 开发部：王大伟
一、概述
本次讲座的主要内容是E1接口电路。 E1接口 电路是E1插口与E1信号处理芯片之间的部分，这 一部分电路主要作用有如下几点： 1、电平变换 2、网络隔离 3、滤波、整形
图1、E1接口电路例图
二、E1信号说明
E1信号要用4根线传输，分别为IN+,IN,OUT+,OUT-。在传输过程中有两种方式：平衡方式 和非平衡方式。
放映结束，谢谢大家！
图2、发送端P端各点波形
三、发送端说明
发送端主要有两部分组成：驱动器74LS240, 变压器PT28-2003H。
74LS240的主要作用是驱动FPGA的E1输出信 号。
变压器的主要作用是电平调整和变换。
其电平变化过程如下图：
变压器输入端以第二个波形(N端信号)为基准信号同第 一个波形（P端信号）比较，输出结果如第三个波形。
6DB衰减问题
国标要求E1接口必须能通过6DB衰减不影响业 务的测试，这一性能主要是由接口电路接收芯片 的自身性能决定的。如果衰减后电平值过低，低 于接收器的接收极限值，接受器就不输出，导致 FPGA收不到E1信号。如果遇到这个问题，可以通 过调节接口电路的部分电阻值来调节接受器的基 准判决电平。在例图1中，可以调节R45和R54,通 过它们使得A、B点电平值降低，从而使-INA、INB、-INC、-IND收电平值降低。MC3486输出信号 是+IN与-IN比较得来的，降低-IN相当于使极限值 增大。
E1接口介绍分析
E1接口介绍分析
E1接口的物理层标准由国际电信联盟（ITU）定义，通常在欧洲、南美洲、中东地区使用。
E1接口的传输速率为2.048 Mbps，由32个时分多路复用（TDM）信道组成，每个信道的速率为64 kbps，其中30个信道用于用户数据传输，另外两个信道用于时隙同步和帧同步。
E1接口采用HDB3（高阶差分双二进制）编码方式，它使用4个不同的电平来代表二进制数据，以提高传输效率和信号质量。
HDB3编码还增加了数据的可靠性，可以通过检测非正常的编码序列来检测和纠正错误。
E1接口的帧结构由ITU定义为30个8位字节的时间槽组成，每个时间槽用于传输用户数据或用于控制和同步目的。
其中，第16个时间槽被保留用于帧同步和时隙同步，而第17个时间槽用于信令和告警信息。
E1接口的连接方式有两种：点对点连接和多点连接。
在点对点连接中，两个设备直接通过专用线路连接；而在多点连接中，多个设备通过分支器和连接器连接到同一条线路上。
多点连接可以节省成本，并且可以同时与多个设备进行通信。
E1接口还支持同步传输和异步传输两种方式。
在同步传输中，传输速率和时钟信号由主设备提供，以保持所有设备的同步。
异步传输中，每个设备都有自己的时钟信号，但速率必须保持一致。
同步传输适用于对时延要求较高的应用，而异步传输适用于对时延要求较低的应用。
E1链路技术原理与实现详解
E1 多路复用器
Ch. 31
每一路为 64 kbps
0时隙做同步
0时隙做同步
Ch 1 Ch 2 Ch 3 Ch 4 Ch 5 Ch 6 Chs 7-30 Ch 31 Ch 1, etc
64 kbps x 32 = 2.048 Mbps
图3 端到端的数字化传输线路
发送方 数字线路〔E1〕
物理层协议标准：G.703， 接口类型：RJ-48
120欧姆平衡双绞 线电缆
单模光纤
二、E1/CE1的物理连接方式
1、E1/CE1接口的物理连接
DTE
方式3：
物理层协议标准：V.35， 接口类型：DB-25
协转
光端机
SDH/PDH
物理层协议标准：V.35,接口 类型：DB60、smart-serial
目前针对PCM机制，国际上主要存在着两种TDM标准：北美、日本等地的T1标 准〔24路PCM信号的复用〕以及欧洲、中国等地的E1标准〔30路+2路PCM信 号的复用〕
E1时分多路复用器例如
输入
输出
每秒8000个帧 (每帧125微秒)
Ch. 1 Ch. 2 Ch. 3 Ch. 4 Ch. 5 Ch. 6
注：在实际工程中，上述1、2、3三种接口模式下的时钟配置由链 路供给商供给。
三、 E1/CE1接口的配置与排错
4、V.35接口上E1的配置
R〔config〕#int s0/0/0 &直接为 V.35接口 R〔config-if〕#encap ppp R〔config-if〕# ip
注：此种状况下，E1链路上G.703协议的相关参数，如所支持的E1 帧构造、线路编码、帧校验等均在协转设备上配置。时钟的配置由 链路供给商供给。
E1链路技术原理与实现详解
01010101
· · · · · ·
SDH 帧
· · · · · ·
E1帧，共32路时隙复用 成一路E1
E1帧 在光传输设备上高速SDH 信号被打散成多路低速E1 信号
E1基本概念小结
1、一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。 2、一个E1的帧长为256个bit，分为32个时隙，一个时隙为8个bit。 3、每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。 4、每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。
E1时分多路复用器示例
输入 输出
每秒8000个帧 (每帧125微秒)
0时隙做同步 Ch. 1 Ch. 2 Ch. 3 Ch. 4 Ch. 5 Ch. 6 0时隙做同步
Ch 1 Ch 2
Ch 3
Ch 4 Ch 5 Ch 6
Chs 7-30
Ch 31
Ch 1, etc
E1 多路复用器
64 kbps x 32 = 2.048 Mbps
注：时隙为电信传输网中的基本速率单位。值为64Kbps。
一、PCM机制与E1帧结构
3、E1帧结构
根据时隙所承载Data类型以及这些数据目的地不同，可将E1分 为非成帧、成帧、成复帧。
非成帧——所有32路时隙（TS0-TS31）为一条整体链路用来承载 到达同一目的地的用户数据。这种E1帧也叫非信道化E1（E1）。 成帧——TS0承载同步信息，TS1-TS31可以随机逻辑的绑定组成一 条或多条逻辑链路承载到达不同目的地的用户数据。这种E1帧也叫信 道化E1（CE1）。
成复帧——TS0承载同步信息，TS16承载控制信息，TS1-TS15,TS17TS31可以随机逻辑的绑定组成一条或多条逻辑链路承载到到不同目的 地的用户数据。这种E1帧也属于CE1的一种。
《E1接口电路原理》课件
E1接口电路的基本组成
编码器：将数字信号编码为 E1信号
接收器：将数字信号转换为 模拟信号
发送器：将模拟信号转换为 数字信号
解码器：将E1信号解码为数 字信号
线路接口：连接E1线路和设 备
控制单元：控制E1接口电路 的工作状态和参数设置
E1接口电路的工作原理
E1接口电路是一种数字通 信接口，用于传输语音和 数据信号。
稳定性：E1接口电路的稳定性较高，不易受到外界干扰，适合在恶劣环境下使用。
成本：E1接口电路的成本较低，适合大规模部署，与其他通信技术相比，具有较 高的性价比。
应用领域：E1接口电路主要应用于电信、金融、政府等对稳定性和可靠性要求较 高的领域，与其他通信技术相比，应用领域较为单一。
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汇报人：
同步信号：E1接口的8个同步信号时隙用于传输同步信号
E1接口的信号传输过程
信号接收：E1接口接收来自电信运 营商的模拟信号
信号处理：对数字信号进行编码、 解码、纠错等处理
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信号转换：将模拟信号转换为数字 信号
信号传输：将处理后的数字信号通 过E1接口传输到其他设备或网络
E1接口电路的技术发展趋势
数字化：E1接口电路将逐渐向数字化方向发展，提高传输效率和稳定性。 集成化：E1接口电路将更加集成化，减少硬件设备的数量和体积，降低成本。 智能化：E1接口电路将更加智能化，具备自我诊断和修复功能，提高系统的可靠性。 网络化：E1接口电路将更加网络化，实现与其他网络设备的互联互通，提高系统的灵活性。
传输数据：E1接口可以传输大量的数据，适用于物联网设备之间的数据传输。
连接设备：E1接口可以连接各种物联网设备，如传感器、控制器等。 网络通信：E1接口可以用于物联网设备的网络通信，如Wi-Fi、蓝牙等。 控制设备：E1接口可以用于控制物联网设备，如开关、阀门等。
E1原理和应用
上海博达数据通信有限公司技术服务部技术文档文件编号：0075版本：1.0时间：2002-01-06修订表内容概述 (1)E1的原理 (2)E1在数据通信中的应用 (2)E1的其它接入方式 (4)注意事项 (5)实验清单 (8)考试重点 (8)概述E1是PCM PCM的原理。
PCM（100100111011001编码不用于传E1在数据通信中的应用E1应用在数据通信中主要有两种方式：⏹ 信道化E1：根据E1的时隙划分，一个时隙或几个时隙（n*64kbps ，n<=30/31）对应传输一路数据信号 ⏹ 非信道化E1：将1个E1作为2M 带宽的一路数据信道进行传输如上图所示，传统的数字专线（例如DDN ），都是采用端到端的资源独占的方式进行传输。
三个分支，中心对应需要三个物理接口以及三条到局端的数字专线。
利用信道化E1进行网络连接，如上图所示中心路由器只需一个CE1端口，通过电缆接入光端机连接一条CE1线路即可与三个分支（最多可达30/31个64kbps 的分支）建立连接。
这样大大节省了中心的投资，并且更加灵活和方便，这种应用现已在国内得到了广泛地应用，并且博达路由器也提供了很好的支持。
E1接口卡支持两种终端阻抗：平衡型（120欧姆）和非平衡型（75欧姆），因此对应提供两种物理连接电缆，如图所示⏹ 平衡型电缆：120欧姆阻抗，RJ45连接器 ⏹ 非平衡型电缆：75欧姆阻抗，BNC 连接器目前比较常见的是接非平衡型终端，可根据实际情况进行电缆选择。
还有一种应用是基于ISDN 的PRI 的，网点通过BRI 接入电信的一个类似于节点机的复用器，分支分支然后通过PRI 到中心的路由器CE1接口，目前博达的路由器还暂不支持该应用。
E1的其它接入方式除了以上我们介绍的通过路由器的CE1接口接入E1线路的方式之外，实际应用中，我们还会经常碰到其它的E1接入方式。
例如：如上图所示：⏹ V .35接口与G .703接口相连该方案从光端机的G .703接口出来的2M E1线路通过连接一个GV 转换器，将G.703接口标准转换为V.35接口标准，这样可直接与路由器的串口相连。
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E1信号传输距离 E1信号传输距离
2Mbit/s电缆 通信电缆 类型 类 型 类型 I II III 120 5.00 226 75 3.20 154 75 3.60 180
接口阻抗(欧姆) 外护套单对/单管电缆外径 (mm) 最长使用长度(m)
FPGA芯片发出E1 P端波形,发送到74LS240输入端
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பைடு நூலகம்
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变压器输入端以第二个波形(N端信号)为基准信号同第 一个波形(P端信号)比较,输出结果如第三个波形.
四,接收端说明
收端线路与变压器间的部分为阻抗调整部分, 主要是调整输入阻抗,使之符合传输线特性阻抗 值:非平衡时75欧姆或平衡时120欧姆(阻抗匹配). 这部分三个电阻串,并联后的阻值大约为375欧 姆.变压器左侧的部分平衡方式时等效阻值为大 约为190欧姆,非平衡方式时,等效阻值大约为 90欧姆.这样,并联后的线路接口处的输入阻抗 分别为120欧姆或75欧姆. 在例图中变压器左侧的部分等效阻抗主要是 由R46,47,55,56决定的. 计算方法如下:因变压器两侧功率相同得出 如下式子:
240输出端送出波形,发送到变压器输入端
变压器经过电平变换后输出端送出波形
图2,发送端P端各点波形
三,发送端说明
发送端主要有两部分组成:驱动器74LS240, 变压器PT28-2003H. 74LS240的主要作用是驱动FPGA的E1输出信 号. 变压器的主要作用是电平调整和变换. 其电平变化过程如下图:
PL=IL*UL PR=IR*UR UL=2UR(变压器匝数比1:2) UL=RL*IL UR=RR*IR PL=PR PL变压器左侧功率;PR变压器右侧功率;IL 变压器左侧电流;IR变压器右侧电流;UR变压器 右侧电压;UL变压器左侧电压;RR变压器左侧的 部分在变压器右侧对应的等效阻值;RL变压器左 侧阻值. 最终结果:RR:RL=1:4
非平衡方式线路接收端P端波形
经过变压器后3486接收波形
3486送往FPGA波形
五,E1接口电路附加说明 E1接口电路附加说明
掉电/故障直通 掉电/
这个电路可加在设备插口与接口电路间,断电或故障时, 继电器切到长臂端,这时E1-0直连到E1-1,收接发,发 接收.此时相当于E1信号越过本地设备直通过去.正常 工作时,继电器吸合,将插口与接口电路相连.
E1接口电路原理 接口电路原理
作者 开发部: 开发部:王大伟
一,概述
本次讲座的主要内容是E1接口电路. E1接口 电路是E1插口与E1信号处理芯片之间的部分,这 一部分电路主要作用有如下几点: 1,电平变换 2,网络隔离 3,滤波,整形
图1,E1接口电路例图
二,E1信号说明 E1信号说明
E1信号要用4根线传输,分别为IN+,IN,OUT+,OUT-.在传输过程中有两种方式:平衡方式 和非平衡方式. 平衡方式传输时IN+,IN-和OUT+,OUT-为两对差 分信号,每对差分信号线传送反相的两个信号. 非平衡方式传输时,IN+,OUT+传送信号波形, IN-,OUT-接地. 注意:非平衡方式传输时,FPGA输出N信号和P信 号,信号N对应传输线的OUT-,P对应OUT+,N信号 同样传送一个数据波形,但该信号经过变压器电平变 换后叠加到OUT+上,所以OUT-接地不会丢失信号.
6DB衰减问题 6DB衰减问题
国标要求E1接口必须能通过6DB衰减不影响业 务的测试,这一性能主要是由接口电路接收芯片 的自身性能决定的.如果衰减后电平值过低,低 于接收器的接收极限值,接受器就不输出,导致 FPGA收不到E1信号.如果遇到这个问题,可以通 过调节接口电路的部分电阻值来调节接受器的基 准判决电平.在例图1中,可以调节R45和R54,通 过它们使得A,B点电平值降低,从而使-INA,INB,-INC,-IND收电平值降低.MC3486输出信号 是+IN与-IN比较得来的,降低-IN相当于使极限值 增大.
接收端变压器左侧部分电路说明: 接收端变压器左侧部分电路说明:
MC3486是4路接收器,输入信号经MC3486 驱动后送出比较稳定的波形到FPGA. 共阴二极管的作用是根据H+0I和H-0I的电 平变化送出反馈,调节3486的-INA,-INB,INC,-IND四个输入基准判决电平.举例说: 如果收信号经过比较长距离的传输,电平值变 低,那么信号反馈会使基准判决电平-INA,INB,-INC,-IND也变低,从而相当于在3486 接收端增大了信号幅值.