E1接口电路原理.ppt
E1接口介绍
环路运用在测试和调试应用中，SCT 环路数据从 发送器返回到接收器。FLB使能时，出现下面情况： 在TPOSO和TNEGO作为正常数据发送，数据通过RPOSI 输入，RNEGI忽略；RCLK输出用TCLK输入替代。
（５）远程环路
CCR3.7=1，DS21Q59强制进入远程环路模式。 此环路中，通过RPOSI和RNEGI引脚输入的数据 返回到TPOSO和TNEGO引脚被发送。数据为正常 模式连续的通过接收成帧器，而此时发送成帧器 的数据是被忽略的。
4、功能模块及其功能
（1）总线接口
外部的微控制器或微处理器通过多路总线/简 单总线或者串行接口总线来控制DS21Q59的工 作。器件工作有Intel 和 Motorola 两种定时配置。 由 PBTS/BTS1/BTS0来配置总线模式。
（2）寄存器
DS21Q59的工作环境是通过9个控制寄存器来配置的。接收控 制器（RCR）、发送控制器（TCR）和7个公共控制寄存器 （CCR1-CCR7）。这些寄存器在上电时就初始化配置，正常工作 后无需改动，除非系统配置需要改变。
（６）本地环路
CCR3.6=1，进入本地环路模式。此环路 中，数据作为正常模式连续发送。在RTIP 和RRING接收的数据被发送数据替代。环 路中的数据经过振动抑制器。
G．703标准终端阻抗匹配非平衡为 75 ohm， 平衡为120 ohm
6、E1三种使用方法
◇将整个2M用作一条链路，如DDN（数字数据网）
2M；
◇将2M用作若干个64k及其组合，如128K，256K等， 这就是CE1；
◇在用作语音交换机的数字中继时，这也是E1最本 来的用法，是把一条E1作为32个64K来用，但是 时隙0和时隙15是用作signaling即信令的，所以一 条E1可以传30路话音。PRI就是其中的最常用的 一种接入方式，标准叫PRA信令。
E1接口电路原理
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
E1电路告警分析及其故障处理
E1网桥协议转换器使用说明
1/2/4E1-10/100M 系列协议转换器用户手册安全使用须知协议转换器在设计使用范围内具有良好可靠的性能，但仍应避免人为对设备造成的损害或破坏。
◆仔细阅读本手册，并保存好本手册，以备将来参考用；◆不要将设备放置在接近水源或潮湿的地方；◆不要在电源电缆上放任何东西，不要将电缆打结或包住，并应将其放在不易碰到的地方；◆电源接头以及其它设备连接件应互相连接牢固，请经常检查；◆连接电源线时，务必认真按接线柱标注接线；所用电源必须满足如下条件：1．直流-48V机种：-36V ~-72V2．直流+24V机种：+24 V±15％3．直流-24V机种：-24 V±15％4．交流220V机种：220V±20％，50Hz◆请注意设备清洁，必要时可用软棉布擦拭；◆不要堵塞通风口；◆在下列情况下，请立即断开电源，并与公司联系：1．设备进水；2．设备摔坏或机壳破裂；3．设备工作异常或展示的性能已完全改变；4．设备产生气味、烟雾或噪音。
◆请不要自己修理设备，除手册中有明确指示外。
一、概述n*E1-10/100M系列产品是北京佳特科为科技发展有限公司（）使用自主开发的专用集成电路研制生产的反向复用设备，将以太数据包复用在n路E1中传输，可以非常方便地利用公众网中现有的丰富的E1资源快速组建宽带以太数据网。
该产品对E1通道无任何特殊要求，并且能对E1自动容错，当E1通道出现环回，设备自动禁止以太数据的传送，避免影响下游交换机。
配置灵活，维护简单，同时提供完整的网络管理功能。
设备名称E1 以太管理结构E1-10/100M 1 1 有Mini桌面型或19英寸×1U 2E1-10/100M 2 2 有Mini桌面型或19英寸×1U 4E1-10/100M 4 2 有Mini桌面型或19英寸×1U E1-10/100M 4 1 4 有Mini桌面型或19英寸×1U 2E1-10/100M 4 2 4 有Mini桌面型或19英寸×1U 4E1-10/100M 4 4 4 有Mini桌面型或19英寸×1U FE1-10/100M 1 1 有Mini桌面型或19英寸×1U FE1-10/100M 4 1 4 有Mini桌面型或19英寸×1U KE1-10/100M 1 1 有集中式插卡K2E1-10/100M 2 2 有集中式插卡K4E1-10/100M 4 2 有集中式插卡KE1-10/100M 4 1 4 有集中式插卡K2E1-10/100M 4 2 4 有集中式插卡K4E1-10/100M 4 4 4 有集中式插卡KFE1-10/100M 1 1 有集中式插卡KFE1-10/100M 4 1 4 有集中式插卡二、主要特点◆采用大规模芯片，电路简单，功耗低，可靠性高；◆设备均提供1-4路E1配置，E1接口阻抗支持75Ω和120Ω，其中FE1-10/100M、KFE1-10/100M、FE1-10/100M 4、KFE1-10/100M 4支持n×64K（n = 1~31）成帧模式E1；◆1/2/4E1-10/100M提供1-2个10/100 Base-Tx端口；◆1/2/4E1-10/100M 4提供4个10/100 Base-Tx端口，4个以太口可进行本地交换和通道隔离；◆10/100 Base-Tx端口均支持10/100M，全双工、半双工，并支持自动协商机制；◆E1通道支持内置BERT（Bit Error Rate Test）功能；◆自动探测E1线路环回，告警提示并关闭以太接口，避免影响下游业务；◆支持802.1p优先级功能；◆支持基于802.3x的流量控制功能；◆支持VLAN以太帧透明传输；◆提供1个管理接口，可以灵活设置设备的功能；◆提供1组控制开关，用于设置设备维护测试；◆适应多种电源环境，+24VDC、-24VDC、±24VDC、-48VDC或220VAC。
E1或2M传输线路应用
E1/2M通信传输知识热点E1/2M通信传输在十几年前是通信传输接入的主流数据通信，各大运营商的专网接入一般都离不开E1/2M传输接入，因此在当时网络工程师们对E1/2M 的通信原理与应用都比较熟悉。
随着时间的推移，光纤传输应用的普及，专网接入的带宽已经不仅限于2M传输，专网高带宽传输是光纤传输的特点，因此2M 专网接入在当前网络传输中，慢慢退出它之前的江湖地位。
人们对2M认识和了解也慢慢感到陌生甚至不知道E1/2M是什么通信接口。
虽然2M专网接入传输退出主流网络应用，但是在某些特定的场合还是经常看到2M传输网络接入，因此天为电信科技一直致力于E1/2M传输接入设备生产的通信公司，在这里和大家分享重温一下E1/2M传输的原理知识和应用。
1、认识E1/2M传输接口E1是一个电信标准的速率标准(是欧洲标准，和我国使用的标准），它的速率为：2048Kbps的传输速率，为方便记忆我们统称为：2M传输接口因此：E1接口与2M接口表达的意思是一样的。
T1是一个电信标准的速率标准(是美洲，和日本使用的标准），它的速率为：1544Kbps的传输速率；（T1接口在咱们国家基本都不用，因此在这不做介绍）2、E1/2M传输接口速率E1传输接口的速率为：2048Kbps；它的计算是：一个E1分32个时隙(TS表示），每一个时隙为8个bit，一个E1共有256个bit；按每秒采样有8K通过E1接口，E1接口的速率就是：8K*256=2048kbps; 每个时隙的速率：8（bit）*8k=64k；3、E1/2M帧结构E1接口分为三种方式1）成帧在成帧的通信传输中，第0个时隙用于传输帧同步数据，其余的31个时隙可以用于传输业务数据；2）成复帧成复帧和成帧类似，唯一不同是第16时隙传输控制信令，第1-15时隙，第17-31时隙传输业务数据；3）非帧（不成帧）在非帧的通信传输中，所有32个时隙都用来传输业务数据；4、E1/2M 传输设备接入原理2048Kb/s(E1)数据信号送入传输设备，码型为HDB3码，经单双变换后成为单极性码，由专用集成芯片提取支路时钟，对信号译码并经码速调整再复接到驱动光信号的码流中。
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。
感谢您的观看
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。
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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。
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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。
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。
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。
最终结果：RR:RL=1:4
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。
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
掉电/故障直通
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。
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：
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。