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。

１　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而設計的。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，稱為ＤＳ０。每路ＤＳ０或時隙可承載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不僅可以傳輸語音信號，還可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。而Ｊ１則是專用于日本的Ｔ１的變型。

２　設計要點

２．１ 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，成幀器可以與從ＬＩＵ接收到的數據進行同步，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，這使得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）。

在傳統的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，現已可以將他們集成在單片ＩＣ之中，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。該功能的另一好處是能夠利用雙向碼流達到監視的目的。

２．２ 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半導體公司從ＤＳ２１５５ ＳＣＴ開始，之后推出的ＩＣ均具備這一功能，工程師可以設計一個完備的Ｔ１／Ｅ１／Ｊ１板，以便在不增加任何外部元件的前提下，通過軟件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。

圖1

２．３ 抖動衰減器

Ｔ／Ｅ載波環路有時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。此外，有些器件還提供了兩路抖動抑制緩沖器，以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。

２．４ 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。

２．５ 誤碼率測試電路（ＢＥＲＴ）

通信信道一般都需要測試鏈路質量的診斷工具，為此，大多數ＳＣＴ包含有發送和接收ＢＥＲＴ。設計時可以從發送端注入偽隨機數據模板至銅纜環路，然后由接收器ＢＥＲＴ來同步該注入信號。ＢＥＲＴ工作時會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。但如果ＢＥＲＴ檢測到錯誤狀態，則可能需要對通信信道作進一步研究或測試。

２．６ 保護開關

考慮到Ｔ／Ｅ傳輸線提供的是至關重要的數據，許多設計要求在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。由于保護開關一般都允許備用的ＳＣＴ在不丟失幀同步的條件下切換到線路上以替代失效的ＳＣＴ，因此，許多芯片都能夠在不需要外部繼電器或開關的情況下提供該項功能。實際上，具有高阻輸入的接收器和具有三態輸出的ＬＩＵ發送器都適合這種類型的應用。

２．７ 多端口密度

大多數Ｔ／Ｅ載波線卡采用多端口的原因之一是為了滿足１．５４４Ｍｂｐｓ或２．０４８Ｍｂｐｓ帶寬，這種情況下，Ｔ１、Ｅ１通常被綁定在一起或邏輯組合成一個單元。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種端口密度。

２．８ 低電壓供電

傳統的成幀器和ＬＩＵ產品一般需要＋５Ｖ供電。但為了保證低功耗需求，新推出的大多數產品采用３．３Ｖ單電源供電，但也容許５Ｖ的輸入／輸出接口。