摘要：本文發表于“Electronic Products”雜志的2003年10月刊，討論如何選擇T1/E1/J1單芯片收發器(SCT)。

概述

自六十年代引入T載波以來，T載波和E載波網絡走過了一個漫長的發展道路，今天，設計人員將會看到越來越多的功能被集成到T1/E1/J1單片收發器(SCT)內。

大量功能的引入容易使設計人員產生困惑，本文介紹了設計中需要關注的重要性能。

T、E、J載波網絡

工作在1.544Mbps的T1是北美公共交換電話網絡(PSTN)數字復用傳輸T載波層的最低速率，它最初是專為傳輸數字化語音信號設計的。T1利用脈碼調制和時分復用技術傳輸24路載波級語音信號，稱其為DS0。每路DS0或時隙承載64kbps的信息量。

E1是歐洲數字傳輸格式，可承載32路語音、復用時鐘速率為2.048Mbps。

現在，T1、E1不僅傳輸語音信號，還用來傳輸數據或二者的組合。T1、E1傳輸線路已廣泛用于蜂窩基站、商務接入路由器和個人分支交換等。圖1給出了T1/E1/J1 SCT的典型功能框圖，J1是專用于日本的T1變型。


圖1. 單片T1/E1/J1收發器典型功能框圖

線路接口單元和成幀器

SCT的線路接口單元(LIU)是到銅纜環路的物理層接口，成幀器與從LIU接收到的數據同步，并對LIU數據進行格式化處理以便發送。一些SCT的優勢在于LIU可同時提供短程和長程操作，使SCT能夠同時用于CSU (信道服務單元)/DSU (數據服務單元)的第一層數字信號交叉連接(DSX-1)。

傳統的T1/E1/J1設計中，LIU和成幀器是獨立的IC，隨著超大規模集成技術的發展，可以將他們集成在單片IC，在SCT中需要核查的一個功能是：在LIU與成幀器之間是否能夠直接接入信號，以允許修改數據流或從外部信號源插入代碼。另一好處是能夠利用雙向碼流達到監視的目的。

軟件可編程線路端接

在給定的T1/E1/J1設備內部特性中，軟件可編程銅纜環路端接是非常有用的功能，Dallas Semiconductor從DS2155 SCT開始推出的IC均具備這一功能。工程師可以設計一個完備的T1/E1/J1板，在不增加任何外部元件的前提下、通過軟件即可改變銅纜環路所需要的線路終端匹配阻抗。目前，由于T1/E1/J1設備對成本的要求越來越苛刻，這一功能已經成為設計的一項標準。

抖動衰減器

T/E載波環路會出現瞬間的不同步，這種現象常常是由抖動引起的，抖動定義為參考時鐘頻率變化10Hz以上時相位變化的幅度。

為保證系統的可靠性和時鐘的可重復性，最好選擇能夠在發送和接收通道提供抖動抑制的SCT。有些器件還提供了兩路抖動抑制緩沖器，適用于那些抖動較大、要求高度可靠或要求較低響應時間的應用。

高級數據鏈路控制

高級數據鏈路控制(HDLC)是ISO 7層模型的第2層處理類型，物理層鏈接的維護和質量監視是HDLC控制器的典型應用，為了提高系統的適應性，可選擇能夠分配單個或多個DSO或FDL位的HDLC控制器。

誤碼率測試電路(BERT)

通信信道需要測試鏈路質量的診斷工具，大多數SCT包含有發送和接收BERT，可以從發送端注入偽隨機數據模板至銅纜環路，然后，接收器BERT可以同步到該注入信號，BERT工作時可以衰減信號或向銅纜環路注入噪聲，這有助于描述由SCT、銅纜環路和更高軟件層的性能。如果BERT檢測到錯誤狀態，可能需要對通信信道作進一步研究或測試。

保護開關

考慮到T/E傳輸線提供的是至關重要的數據，許多設計要求當銅纜環路不可靠或線卡終止工作時能夠提供一個備份方案。保護開關允許備用的SCT在不丟失幀同步的條件下切換到線路上替代失效的SCT，許多芯片能夠在不需要外部繼電器或開關的情況下提供該項功能。接收器具有高阻輸入、發送器具有三態輸出的LIU非常適合這種類型的應用。

多端口密度

大多數T/E載波線卡采用多端口，原因之一是為了滿足1.544Mbps或2.048Mbps的帶寬，這種情況下，T1、E1綁定在一起或邏輯組合成一個單元。比如在多鏈路幀中繼中；另一多端口線卡的應用是反向多工器(IMA)。按照用戶的這一需求，新推出的SCT通常在單片封裝內提供了多端口密度。

低電壓供電

傳統的成幀器和LIU產品需要+5V供電，為了保證低功耗的需求，新推出的大多數產品采用3.3V單電源供電，容許5V的輸入/輸出接口。