專利名稱：數字電信傳輸系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及數字電信數據傳輸系統，尤其涉及包含稱為同步數字體系(SDH)的數據傳輸。SDH涉及將較低速率信號多路復用到較高速率信號的體系，這些信號全部為名義上的同步。
對于SDH設備主要的要求是使其具有與現存的準同步數字體系(PDH)網絡提供的功能的兼容性。對于某些應用需要準確的網絡定時，其中在傳送信號的定時分量中相位信息是最重要的。作為主速率業務信號內的信息分量，在現存的網絡中常常發送并傳輸這樣的定時。主速率業務信號一般為2兆比特/秒。為了該具體說明的目的，假定2兆比特/秒信號為主速率信號。然而，這不是本發明的實際基礎中的一個因素，因為就原理而論這樣的定時能夠在任何頻率發送并傳輸或者從任何恒定的數字比特率獲得，然后改變為局部使用的適當的頻率。
失去準確網絡定時的后果是或者減小網絡內某點處的性能范圍，當一般參數發生變化時導致增大數字錯誤的危險，或者在低速率情況下常常直接引入錯誤，但是在重要的應用中這是不能接受的。
對于某些應用，準確網絡定時的傳送現在已被廣泛接受，而在SDH中還是不能得到的，作為傳送通過網絡的2兆比特/秒信號的分量，至少在PDH網絡傳送定時的情況下是這樣。
在SDH中，2兆比特/秒的信號在一個虛擬存儲器(VC)內傳送，通過一指針定義虛擬存儲器在時間上相對于幀定時基準的位置。SDH內的指針調節在傳送2兆比特/秒的定時分量內產生相位擾動，例如在于交換機同步設備建立網絡同步時相位擾動會出現問題。就理論而言在點對點鏈路準確的定時傳送是可能的，因為在這里不會改變指針，但是在實際網絡中必須允許經上—下多工設備，插孔，交叉—連接等傳輸，所有這些可能引入指定給VC的指針值改變。
為解決該問題繼續討論以修改SDH方式來建立可接受的標準，但是到目前為止所提供的技術一般要求沿SDH路徑的全部節點都應該配備一致的設備，這實際上就意味著這些技術被認為是標準。由于存在大量設備，這種解決辦法對初始標準可能是不實際的。
在缺乏這方面新技術的情況下，在其傳輸比特率改比例之后借助以適用于該范圍的主速率2048或1544千比特/秒從接收承載電路定時驅動的專用時鐘出口經SDH(一般為光的)承載電路推測SDH網絡上網絡定時的分布。一般僅有一個或兩個這樣的出口適合每個設備并且僅可由設計為經與數據端口分開的端口接受定時的設備。
在很可能是一用戶例如在一銅線對，一光纖或無線承載電路上經常規的2兆比特/秒鏈路連接到網絡內的一SDH單元之中的一種情況下這些出口沒有被實際使用。在這些情況下僅為定時目的提供另一個2兆比特/秒的連接將是不經濟的；事實上需要網絡同步操作的那些用戶服務將蒙受嚴重的經濟損失。
在較早的英國專利2,257,603申請文件中，描述了一種裝置，其中為消除短期相位擾動，在提取的2兆比特/秒或主日期數據信號的路徑內SDH路徑的終端設置緩沖器。然而，在確定的環境下，這樣的緩沖器將過載并溢出，這樣又將導致數據混亂。該專利公開了一種裝置，其中為防止該緩沖器溢出提供一個溢出檢測器。
在SDH，存在一種在同步幀結構之內以1.544兆比特/秒或2.048兆比特/秒傳送主速率信號的方法。在國際標準(ITU TSS推薦G.707，G.708和G.709)詳細描述該處理的技術細節。然而，在一般條件下，這些信號在幾秒的周期內要經歷升到8微秒的相位階躍。如果外部連接的交換設備不能容忍相位上的突然變化，該信號將被作為錯誤拒絕。為防止該問題，在消除短期相位擾動的SDH業務路徑的終端采用主速率再定時緩沖器。在這些緩沖器內使用取消指針技術(見專利申請文件9509216.9)，一操作器能經同步到不同頻率(f2)的SDH網絡傳送來自同步到一頻率(f1)的網絡的主速率定時。如果f1等于f2，那么經SDH承載電路能夠傳送主速率定時(見英國專利申請2257.603)。
然而，在SDH傳輸系統內當發生長期和嚴重的不同步失效時這些技術將是不夠的。在這種情況下，再定時緩沖器將趨向于沿一個方向填滿或騰空，因此需要一個機構來避免上溢或下溢的發生和造成的業務損失。即使同步失效未持續足夠長的時間而可能引起上溢/下溢，然而緩沖器通過靠近其上或下容量極限保持在不很理想的狀態。
因此，根據本發明解決緩沖器上溢/下溢問題的方法包括檢測同步失效，從而暫時改變位于SDH路徑終端的去同步器的操作模式來防止緩沖器的上溢或下溢。
暫時改變可能引入緩沖器最初打算消除的相位擾動，但就同步失效而言，這是可以接受的。
根據本發明的一個方面，用于檢測同步失效的裝置在主速率信號內包括一個特定附加時隙。
尤其是，根據國際標準保留STM-N幀結構內的附加信息字節用于攜帶同步狀態信息字節(SSMB)。該信息字節用于指示在STM-N承載電路上傳送的同步的質量。SDH多路復用設備通過在全部輸入STM-N端口上監控這些字節能夠選擇具有最佳同步質量的信號作為該設備的定時源。如果在SDH網絡內發生嚴重的同步失效，將通過一低質量SSM碼來表示。
最近加入國際標準的是上面同步質量信令對主速率業務信號的擴展。在SDH網絡已分配一附加時隙來攜帶同步信息字節，該字節表示主信號速率在嚴重的同步失效之后不再攜帶高質量定時。
現在通過僅有的一個實例并參考附圖描述如何實現本發明，其中

圖1是SDH網絡的示意圖；圖2是描述本發明的一個實施例的方框圖；圖3描述位于指示點處的數據流和時鐘脈沖；和圖4是表示圖1的實施例包括的緩沖器的填充/未填充性能特性的示意圖。
參考圖1，一個SDH網絡包括一個將例如2MHz的信號輸入一交換機2的網絡定時源1。交換機將2兆比特/秒信號經N個信號連接線3，圖中所示為兩個，輸入SDH多路復用器4。然后多路復用STM-N信號經SDH承載電路5輸入SDH去多路復用器6。交換機2通過將承載電路5同步在2MHz時鐘速率的控制線路7也連接到SDH多路復用器4。在去多路復用器6內信號轉換回2兆比特/秒主速率格式并經線路8輸入交換機9。提供對應于線路7的線路1。用于驅動來自承載電路的定時信息。
此外，通過使用再定時裝置，第三方用戶能使用SDH網絡傳輸來自專用網絡11的定時和其他數據。未與網絡定時源1同步的專用定時源10經鏈路12將定時信號，即1.544兆比特/秒或2.048兆比特/秒的主速率信號發送到SDH多路復用器4。在去多路復用之后定時信號沿線路13傳送到專用網絡14。
參考圖2，該圖詳細表示本發明的去多路復用，去同步和緩沖器裝置。
多路復用的STM-N信號5輸入時鐘恢復電路20，在這里時鐘信號在線路23被去掉，信號5在除法器25被除以N并且所得到的STM-N承載電路時鐘輸入模式選擇器26。
接收輸出的時鐘傳送到區域附加(SOH)終端21，然后到達去多路復用器和去碼速調整器22，并且從這里的輸出輸入到緩沖存儲器或緩沖器24，然后又在8，13輸出1.544兆比特/秒或2.048兆比特/秒信號。
鎖相環(PLL)27將從20得到的承載電路基準時鐘信號作為一個輸入并經線路29輸出一修改的讀時鐘信號用于再定時超出緩沖存儲器或緩沖器24的數據。線路29上的鎖相環信號可以通過具有輸入A和B兩種狀態的模式選擇器26，和存儲控制或監控器28所確定的多路方式得到，通過存儲控制或監控器28可以監控存儲或緩沖器24的填充狀態。
SDH網絡內任何暫時的同步丟失或者一般的漂移量將在緩沖存儲器24內調整。如果SDH網絡同步丟失一個較長時間期間，其效果最終將造成緩沖存儲器24的下溢或上溢。
本發明所關心的正是這種情況。
緩沖存儲器24接收來自去多路復用器22的“間隙”數據，該數據具有正確的平均數據速率，但由于除去附加時隙和去碼速調整處理包含空白時間間隔。這樣存儲器或緩沖器24接收由于提取附加和碼速調整字節而引起的暫時相位瞬變。
當在無故障，同步的網絡操作再定時緩沖器24時，用于最終數據輸出的讀時鐘29可以通過將圖1的模式選擇器設置為位置A從STM-N承載電路23得到。當用于提供主速率再定時功能時緩沖存儲器加入額外的存儲容量來處理大約40毫秒的網絡漂移。
然而，當在SDH網絡內發生嚴重的同步錯誤時，在區域附加(SOH)處理器21接收SSM變化。當輸入的SMB碼低于閾值時由21產生同步失效信號并經線路30輸入模式選擇器26來使模式選擇器26改為位置B。在該位置去同步器PLL27使用線路31上的間隙“寫”時鐘信號作為一基準以便線路29上的“讀”時鐘信號被連續調整來使緩沖器的填充電平保持在錯誤發生時由存儲監控控制器28當時指示的位置。該電平由來自緩沖存儲器的存儲中心偏離信號32設定并將要保持的額定操作點通知PLL27。在出局主速率信號8，13內攜帶的SMB也發出SSM變化的信號，這樣就使外部設備能夠識別信號的定時質量的降低情況。
在沒有同步失效但過量的漂移出現在SDH網絡時也會發生選擇模式B。該漂移使緩沖存儲器24填滿/騰空，通過暫時切換到模式B，使存儲中心偏離32偏移到遠離存儲極限的點，這樣就能避免任何上溢/下溢。
通過使用本文描述的技術，再定時緩沖器24能調整網絡漂移而在輸出數據端口沒有任何暫時的相位擾動。當在SDH網絡內發生嚴重的同步失效時，保持緩沖器填充位置。在這種情況下可能發生短期相位擾動，但經SMB發出同步失效現象信號。在恢復網絡同步時，在沒有相位擾動的情況下再次調節漂移。
圖4表示在網絡同步擾動之前和之后的平均緩沖器填充，它也表示通過暫時選擇具有偏離存儲中心偏移的模式B來避免同步網絡中的緩沖器上溢。圖3表示圖2所指示的點處的輸出。
權利要求
1.在SDH電信系統內一種解決由于同步失效或者過量漂移而造成的緩沖器上溢/下溢問題的方法，包括檢測這種失效或漂移，從而暫時改變位于SDH路徑的終端的去同步器的操作模式來防止緩沖器的上溢或下溢。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于根據由同步狀態信息字節(SSMB)表示的輸入承載電路定時的質量從STM-N承載電路或者平均數據比率得到主速率定時。
3.根據權利要求1或2所述的方法，其特征在于通過使用加入的SMB同步質量指示符完成出局主速率數據信號的再定時模式的改變。
4.根據上述任何一個權利要求所述的方法，其特征在于提供可變存儲偏離控制來產生超出對于一般操作具有不同固定相位位置的SDH去同步器的平均速率讀時鐘。
5.在SDH電信系統內一種用于解決由于同步失效或過量漂移而造成的緩沖器上溢/下溢問題的裝置，包括用于檢測這種失效或漂移的裝置和用于根據檢測裝置暫時改變位于SDH路徑終端的去同步器的操作模式來防止緩沖器上溢或下溢的裝置。
6.根據權利要求5所述的裝置，其特征在于根據由同步狀態信息字節(SSMB)表示的輸入承載電路的定時的質量從STM-N承載電路或者從平均數據比率得到主速度定時。
7.根據權利要求5或6所述的裝置，其特征在于通過使用加入的SMB同步質量指示符完成出局主速率數據信號的再定時模式改變。
8.根據權利要求5或7所述的裝置，其特征在于提供可變存儲偏離控制來產生超出對于一般操作具有不同固定相位位置的SDH去同步器的平均速率讀時鐘。
全文摘要
在SDH電信系統內，一種解決由于同步失效或過量漂移而造成的緩沖器上溢/下溢問題的方法包括檢測這樣的失效或漂移，從而暫時改變位于SDH路徑終端的去同步器的操作模式來防止緩沖器的上溢或下溢。“同步狀態信息字節(S S MB)用作輸入承載電路定時質量的指示符”。
文檔編號H04L29/14GK1168584SQ9711121
公開日1997年12月24日 申請日期1997年4月16日 優先權日1996年4月16日
發明者I·J·斯萊特 申請人:Gpt有限公司