第三代SDH總線-LVDS技術勢在必行
2019-11-05 02:43:10
供稿：網友
隨著相關技術及中國通信市場的飛速發展，骨干網層的主流SDH設備速率已經上升到了10G；而2.5G的SDH傳輸設備受到這些更高檔的設備擠壓，網絡應用層次開始下移，逐漸進入邊緣層，取代原本處于邊緣層的622M設備。另一方面，數據、互聯網業務帶寬需求的急劇增長，對邊緣層承載的SDH設備也提出了越來越高的要求，為了適應這種變化，采用第三代SDH總線-LVDS技術勢在必行。
SDH總線歷史回顧 早期SDH設備背板總線速率為19.44Mbit/s，采用的是單端TTL總線技術，即常說的第一代總線技術。這種總線技術用于低速率場合時具有成本低的優勢，但一般不用于高速率SDH設備中。這是因為：第一，單端TTL總線的電壓擺幅過大，這會導致系統的功率過大。在SDH設備中，隨著速率的提高，設備功率也相應提高，若在高速率SDH設備中采用高速單端TTL總線技術，功率太大會使系統難于正常工作；第二，電壓擺幅過大會帶來明顯的尖峰脈沖電流、過沖和大的交流噪聲，這嚴重影響了信號質量，并且引起了EMI問題；其三，由于TTL的技術原理是利用三極管電極電荷的積累與消散過程，這使得總線信號速率必然受到電荷充放電時間的限制，難以應用于速率較高的場合；其四，單端總線技術很難有效消除總線上的噪聲，限制了這種技術向更高速率發展；其五，TTL在高速設備背板上應用會大大增加設備的設計復雜性，譬如在2.5G設備上用38.88Mbit/s TTL總線，那么凡需要處理2.5Gbit/s信號的地方就要用到64根總線，這種復雜度是難以想象的。
正是因為TTL總線技術的種種弊端，第二代總線技術誕生了。以其代表GTL+總線為例，它的基本特點是大大減小了電壓擺幅，因對信號上升沿和下降沿進行了控制，使得信號質量得到了較大改善，并同時減小了功率和EMI。目前市場上SDH2.5G設備大多采用的就是這種技術。然而隨著SDH速率的進一步提高，當把GTL+總線用在更高速率的設備中時，也顯示出與TTL總線相近的缺陷。工程師做了相應改進，這就是第三代總線――LVDS總線技術。
為什么是LVDS？
我們希望第3代的總線技術可以解決上面TTL總線技術的五大弊端。那么，它應該具備以下特性：一，擺幅小，功率小；二，要適應高速率；三，要有減小總線噪聲的機制。LVDS完全可以滿足上面3個要求(有關LVDS的標準，請參閱IEEE P1596.3和ANSI/EIA/EIA-644)。LVDS的平均擺幅約為350mV，平均直流偏置電壓約為1.25V，平均信號電流3.5mA(在電源電壓為3.3V的情況下)，確實是擺幅小，功率小；LVDS的技術原理決定了它可以應用于總線速率高達1Gbps的場合，且與物理媒質無關；LVDS采用兩根貼得很近又接近對稱的差分信號線，有效地消除了總線上的共模噪聲，大大提高了進入接收機的信號質量。由此可見LVDS技術完全可以運用于高速總線，這可以大大降低系統設備的復雜度，比如處理一個622Mbit/s信號只需一對622Mbit/sLVDS總線。
OTS Super 2.5G 8501B/C產品
上海貝爾采用LVDS第三代總線技術推出了集成型多業務SDH光傳輸產品OTS Super 2.5G 8501B/C。該系統采用622Mbit/s LVDS總線技術，處理一個622Mbit/s信號只需一對622Mbit/s LVDS總線，大大精簡了設備結構，使產品能在小空間達到甚至超過“標準機架”系統的性能。它體積小(盒式結構)，功耗低，堪稱“傳輸中的筆記本”。盡管結構精簡，但它功能強大，具備以下主要技術優點：
1.分布式MESH結構交叉體系：傳統的集中式交叉體系，須按照滿配置情況來配置交叉容量，即使對很簡單的配置也是如此；而采用分布式交叉，可以對系統交叉容量實行按需配置。當系統配置比較簡單時，配置的交叉容量也相應較少，從而降低成本；而另一方面，理論上它最高可配置成128(128VC4級別的交叉和2016(2016VC12級別的交叉。如此強大的功能既可以充分向上與10G+DWDM的骨干網配合，也可以向下與各種接口的接入網相連通。
2.強大的功能芯片設計：其低階交叉芯片可同時完成16路VC4的TUPP處理和1008×1008VC-12級別的交叉，如此強大的芯片大大提高了系統的集成度，也是系統功能強大而又結構精簡的根本保證。
3.雙時鐘總線結構、電源熱備份集中供電、支持帶電熱插拔，兩組完全獨立的時鐘總線，依據類似“雙發優收”的原則選擇質量更好的時鐘，可實現時鐘的無縫切換；采用專利電源技術(N：M保護的共享電源方式)，任何一個電源模塊的故障，都不會影響系統的正常進行；支持帶電熱插拔，大大提高了系統的可靠性。
4.CPU集中控制：標準型傳輸設備，單板數量多，背板大，控制復雜，假如采用集中控制，難于保證信號質量和控制速度，因此在每塊單板上都配置CPU系統；8501產品的單板數量少，背板相對較小，信號質量和控制速度完全可以保證，控制相對簡單，可以采用集中控制的方式，只需要一套CPU系統即可實現系統的控制，不需要在每塊單板上都配置CPU系統，減少了主控CPU與單板CPU之間的通訊時間和通訊的不可靠性，提高了速度，降低了成本。
5.業務接入能力強大，業務接口豐富：其最大業務接入能力1008*2M(包括多種中間速率)，當業務接入504*2M時，可實現1：1完備保護；業務接口豐富，可提供10M、100M、GE以太網接口和2M、34/45M、139M、155M等多種速率電接口。
