T與E載波電信網路自從T載波系統在1960年代問世以來，已經經過了長時間的應用發展。直到今日，設計工程師可以發現許多功能已經整合到T1/E1/J1單晶片收發器（Single Chip Transceiver；SCT）中。由於收發器能夠整合的功能相當眾多，因此本文將把焦點放在設計時需要注意的重要功能上。

T、E與J載波電信網路

1.544Mbps的T1是北美地區公眾交換電話網路（Public Switched Telephone Network；PSTN）上數位式多工傳輸T載波系統中的最低速率，原本的設計目的是用來傳送數位化的語音資料，T1採用脈波碼調變與分時多工方式來傳送高達24個頻道的語音資料，稱為DSO，每個DSO或時間槽（timeslot）可以承載高達64kbps的資訊。

E1則是歐洲地區使用的數位化傳輸格式，可以承載32個頻道的語音資料，多工時脈速率為2.048Mbps。

目前不僅可以透過T1或E1線路傳送語音資料，同時也能傳遞數據資料甚至兩者的混合，T1與E1線路廣泛使用在包括行動通訊基地台、商用接取路由器以及專用電話交換機等應用上。

(圖一)是一個典型T1/E1/J1單晶片收發器的功能方塊圖，其中J1是T1的一個變化規格，只在日本地區使用。

《圖一　典型T1/E1/J1單晶片收發器的功能方塊圖。》

單晶片收發器的線路介面單元（Line Interface Unit；LIU）是連接到銅導線迴路的實體介面，而成幀器（framer）則對透過LIU所接收的資料進行同步，或將資料格式化以便讓LIU送出。某些單晶片收發器的好處是LIU可以同時提供長距離與短距離通信運作，這將使得它們可以應用到通道服務器/數據服務器（Channel Service Unit/Data Service Unit；CSU/DSU）的數位信號交連Level 1（Digital Signal Cross-connect；DSX-1）濾波應用上。

在傳統的T1/E1/J1設計上，LIU與成幀器通常使用各自的晶片，但目前超大型積體電路整合技術的發展已經讓這兩部分的功能可以結合到單一矽晶片上，單晶片收發器中一個值得注意的功能是能夠直接取得LIU與成幀器間的信號，這將可以帶來包括更改資料串流或由外部信號源插入資料的功能，另一個好處則是能夠對雙極性的資料信號流進行監控。

軟體控制的可程式終端功能

由於T1/E1/J1設備使用上的國際化，若於單晶片收發器上導入銅導線迴路的可程式軟體終端功能，則工程師可以設計出一個完整的T1/E1/J1電路板，再透過軟體依照銅導線迴路上的線路終端要求進行改變，因此不需更動外部元件，目前這項功能已經成為必備的要求，原因是大部分較新的T1/E1/J1設計都相當注重成本。

信號抖動衰減

T/E載波迴路隨時都可能出現不同步的情況，這個現象通常是由信號抖動（Jitter）所引起，信號抖動在定義上為相對於理想參考時脈，頻率變動大於10Hz的相位變化大小。

為了將穩定性與時脈的可重複利用性拉到最高，在選用單晶片收發器時最好選擇一個可以將信號抖動衰減功能應用到傳輸或接收路徑上的產品，部分產品甚至會針對需要在較大信號抖動出現時維持穩定運作，或要求較低延遲的應用，提供了兩個信號抖動處理緩衝器。

高階數據鏈接控制（HDLC）

高階數據鏈接控制（High-Level Data Link Control；HDLC）是屬於ISO七層通訊模型中的第二層處理功能，實體連線的維護與品質監控是HDLC控制器的標準應用，要取得更佳的彈性，最好選用可以指定給單一或多個DSO，或者設備數據鏈接（FDL Facility Data Link）位元的HDLC控制器。

位元錯誤率測試器（BERT）

通訊頻道通常需要診斷工具來測試連線的品質，在單晶片收發器上通常會包含一個傳送與接收的位元錯誤率測試器（Bit Error Rate Tester；BERT），能夠從傳送端加入一個偽隨機資料模型到銅導線迴路上，接著接收器上的BERT就可以對這個信號進行同步，在BERT運作時對信號進行衰減或加入雜訊，可以協助找出包含單晶片收發器、銅導線迴路以及更高階層軟體的特性表現，如果是在BERT層偵測到錯誤，那麼整個通訊通道就需要進一步檢查。

切換保護功能

由於T/E線路用來傳送重要資料，因此大部分的設計上都需要一個在銅導線迴路出現狀況，或線路介面卡運作開始不正常時的後備解決方案，切換保護功能可以讓一個備用的單晶片收發器在需要時，取代失效的單晶片收發器運作，而不會造成訊框同步的問題，許多提供這項功能的解決方案不需外加繼電器或切換開關，而擁有高接收輸入與傳送輸出阻抗，可以形成高阻抗狀態的LIU產品就相當適合應用在切換保護功能上。

多重連接埠

目前大部分的T/E載波線路介面卡都採多重連接埠形式，採用這樣設計的一個理由是所需的頻寬高於1.544Mbps或2.048Mbps，在這個情況下，通常會將多個T1或E1結合形成一個單位，例如多重鏈接訊框中繼（Multilink Frame Relay）的應用上，其他經常使用多重連接埠線路卡的應用為反向多工ATM（Inverse Multiplexing ATM），面對客戶這方面的需求，目前市場上已經開始出現在單一包裝內提供有多重鏈接埠的單晶片收發器產品。

低電壓電源

成幀器與LIU產品傳統上需要＋5V電源，但目前大部分產品都強調低耗電，因此許多已經採用單一3.3V電源下與5V相容之輸出入設計。

（作者任職於Maxim美信）

市場動態

IDT 推出高密度線路介面單元（LIU），再次印證了在T1/E1/J1市場的領導地位。該系列包括28-、21-和16-通道的元件，為諸如多業務提供平臺（MSPP）、光復用器、邊緣路由器和無線傳輸系統等應用的分支融合提供了最優化的解決方案。相關介紹請見「IDT 針對SONET/SDH 應用優化T1/ E1/J1線路介面元件 」一文。 PMC-Sierra推出應用于IP路由器和無線接入層設備的業界最高集成度的8通道合併T1/E1/J1成幀器和LIUOCTAL T1/E1/J1成幀器和LIU提高了集成度、改進了可靠性，同時降低了系統成本。你可在「 PMC-Sierra推出應用於IP路由器和無線接入層設備」一文中得到進一步的介紹。 本篇應用筆記介紹了如何使用類比開關實現T1/E1/J1, N+1冗餘保護。同時還提供了一些選擇類比開關的指導，並給出了使用Maxim/Dallas類比開關和T1/E1/J1收發器的測試結果。在「 利用類比開關實現T1/E1/J1的N+1冗餘 」一文為你做了相關的評析。

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