被复线宽带综合数字通信系统研制

丁昌青

摘要：利用先进的调制解调技术研制被复线宽带综合数字通信系统，实现大带宽下、远距离通信、音视频传输等高机动性的通信系统网络。

关键词：被复线;G.SHDSL调制解;宽带综合数字通信系统

中图分类号：TP915.1    文献标识码：A     文章编号：1007-9416（2018）10-0000-00

随着信息技术的发展，网络、电信空间的黑客较量、无线电干扰与侦听、电磁对抗都在激烈地进行着，同时军事及民用机动通信的安全保密性、快速架设以及对高带宽的要求日益增强。特别是军事作战时无线电静默和抗无线电与电磁波干扰的要求，野战被复线通信成为其整个军事通信系统中不可或缺的一部分，大部分国家在军事野战条件和民用野外临时作业时，还是以被复线作为主要通信手段。

本文基于G.SHDSL调制解调方式研究被复线宽带综合数字通信系统，切实有效地解决在野外条件下，快速架设局域网并实现视频传输、计算机联网的问题，拥有良好的市场前景。

1被复线宽带综合数字通信系统研究内容及方案

1.1设备研制内容

现有被复线通信设备整体通信带宽受限、通信距离不能满足作战指挥远距离通信的要求、各设备间的互通性不足，不能建立起有线通信系统网络。本文研制的被复线宽带综合数字通信系统重点是利用先进的调制解调技术实现大带宽下，远距离通信，并构建起有线通信系统网络。主要研究内容有：G.SHDSL调制解调、TDM时分复用、模拟前端等技术，设计与研发被复线宽带综合数字通信系统（含设备和管理软件），利用野战被复线（金属铜线）作为传输信道，组建远距离宽带多媒体通信局域网络，满足建设深层次机动宽带多媒体通信局域网的需求。

1.2主要研制试验技术方案

野战被复线宽带综合数字通信系统研究与试验技术方案内容如下：

1.2.1 G.SHDSL调制解调技术

G.SHDSL 系统采用TC-PAM（ Trellis Code-Pulse Amplitude Modulation） 作为线路传输码。分析了TC-PAM 编码器结构、TC-16PAM的编码增益，使用TCM 分集图示来计算格栅编码的渐进增益。研究G.SHDSL 系统传输性能，通过系统误码率的计算，求得误码率 与信噪比之间的关系。

1.2.2 TDM时分复用技术

当多路远端设备接入局端设备时，多个用户之间进行数据通信，局端主控划分不同的时隙或信道安排可使同一时间在同一个远端设备上传输多路语音、视频信号，同时每一路远端设备支持两路数字话、一路勤务话。

1.2.3 模拟前端

针对G.SHDSL调制与解调的电路特性，进行专业的AFE。发送通道由数字IIR滤波器、数/模转换器（DAC）及后续低通滤波器、前置线路驱动器组成。接收通道用于信号增强、滤波和接收信号数字化。接收器由低通和高通滤波器、两级自动增益控制（AGC）以及模/数转换器（ADC）组成。集成AGC可将信号的动态范围最大提高至50dB，低通滤波器可消除带外噪声并选择所要求的频带。ADC转换器将经过增强和放大的输入信号转换为数字格式。

2 产品设计技术构成

2.1远端设备方案构成

一类为以太网业务应用设备（类型A），一类为E1业务应用设备（类型B）。主要由电源子模块、控制CPU子模块、调制解调子模块、LAN接口子模块、E1接口子模块和有线电话接口子模块构成。其中两路被复线接口可以软件配置成两种模式：

（1）单路被复线模式：此时，单路被复线可以连接通信对端设备。提供最高带宽为8Mbps。

（2）四线模式：此时，两路被复线为并行传输模式，可以进一步增加通信距离。

系统内部框架结构如下：电源子模块 、控制CPU子模块、调制解调子模块、LAN接口子模块、E1接口子模块、有线电话接口子模块、CO模拟中继接口子模块。

2.2中继设备方案构成

中继设备只完成被复线信号的再生功能。对外接口只有两路野战被复线接口。

两套调制解调子模块、低功耗CPU子模块、电源子模块。中继设备着重需要考虑的是无人值守问题。我们为中继设备两种解决方案，根据实际应用需求进行选择或同时使用。

采用电话线供电，可以无人值守。当两个远端设备互连或远端设备接入局端设备时，可以使用两个中继设备分别从两侧终端设备取电，大大增大了通信距離。

2.3局端设备方案构成

局端设备是一个以被复线为传输载体，运用最新的G.SHDSL传输技术构成的集分组交换和电路交换于一体的综合数字通信设备。局端设备采用机箱插板式设计，便于扩充相关接口。设备采用一块母板、一块主控插板和多块线路功能板的组成模式，其中每块线路插板实现两路被复线、四路电话功能;主控板实现数据管理和交换。

2.4综合管理软件方案

主控制器采用MPC8260，工作在Vxworks操作系统。通过以太网连接管理终端，通过HDLC连接各线路板。主控软件结构：配置管理、 状态管理、消息传递、HDLC建立等。

3结语

通过大量的实验及计算机仿真对G.SHDSL 系统在轻型被复线下的传输特性进行了开发，我们改进G.SHDSL 技术在轻型被复线上的传输特性， 在同样的传输速率下其传输距离增加20% ～30%以上，提高了线路利用率，使得原来只能传送话音和载波的线路也可以高速地传送数据，从而有利于通信与装备的数字化。改进G.SHDSL 技术提供的是双向对称业务，拓展了线路编码形式为TC-PAM4～TC-PAM128可调，带宽范围扩展到128k～15Mbps步进可调。选用宽带传输信道，在被复线上试验实现了数据传送率为2048 kbps，达到12公里的指标性能，大幅度提高了被复线的数字远传能力。根据研究结果开发了被复线宽带综合数字通信系统。

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Development of Wideband Integrated Digital Communication System with dual Lines

DING Chang-qing

（Nanjing East China Electronic Group Co.， Nanjing Jiangsu  210028）

Abstract： Using advanced modulation and demodulation technology to develop a broadband integrated digital communication system ， communication system network is realized，which is large bandwidth， Long-distance communication， audio and video transmission and other high mobility.

Keywords： Duplex line; G.SHDSL modulation solution; Wideband integrated digital communication system.