CN1037815A - 时分多路复用数据传输系统 - Google Patents

Abstract

由TDM传输数字数据的系统，包括用于传输 TDM数据流的传输端，该数据流帧结构包括固定充 填字节和/或附加帧，构成有效负载的一部分，但通 常对用户是不可获取的，系统包括处理器装置，用于 定位所述固定充填字节，重写至少一部分所述固定充 填字节以引入符号奇偶校验，和具有用于检测引入的 奇偶校验字节并且决定是否在传输中存在差错的处 理器装置的一接收端。接收端的处理装置包括一与 门；一用于为所述与门提供一时钟信号的装置等。

Description

本发明涉及数字数据传输，特别是关于时分多路复用（以下简称TDM）数据的传输的，在TDM数据传输系统中，多个具有不同频率的分离数字数据信号在一传输端被组合成具有更高频率的一单的数据流。原始分离信号（称为支流（tributary），在传输端被交织，从而使在最终的多路复用信号中，一支流中的一个或更多的码元被各其它支流中的码元分隔开来，直至该支流后面的码元出现为止。结果，多路复用信号被划分成相同长度的帧，各帧由一固定组的位（被称为帧字）限定，并包括具有各种附加位的各支流的一单一码元或一组码元。在接收端，交织的信号需要进行“清理”的操作，并将它们送至各自的输出支流。

显然，在传输多路复用的数据流时产生的任何差错都可能在接收端造成巨大的问题，因为将多路复用的数据流分解成各自的组成部分需要绝对的准确性。

因而，为了监视一数字传输系统的运转性能，就必须在接收端检测系统运行时产生的任何差错。差错可能是由许多不同的因素造成，并可能在传输通路的任何位置产生。因而差错可能是由与故障有关的中继器或再生器产生的。

检测具有这种性质的差错的一种方法利用了一个事实，这就是在某些数字传输系统中，线路被安排或转换成导致可称作恒定积累的不均衡信号（constant    accumulated    disparity    signals）的格式。英国专利第1536337号的说明书给出了如何使用这样的信号来检测差错的一个实例。

然而，如英国专利第1536337号提出的，那种使用差错检测系统的能力取决于多路复用编码信号的结构或基本结构的特性。由于需在国际上维持兼容的标准，因此这些结构通常是由受到国际社会支持的组织-国际电报电话咨询委员会（CCITT）来规定的。

对于2兆比特的通信量而言，由CCITT规定的一种结构适用于交换、发信号的用途，具备最低限度的额外处理和传输过程，以及具备不断增长的各种支持功能，这些支持功能被规定为对空余信道的利用。CCITT的另一组建议方案规定一种帧结构，它较上述结构在这些方面更好，并更适用于比特速率在2兆比特/秒至若干千兆比特/秒的传输。这些建议方案始于北美SONET标准，并于1988年2月在汉城达成协议。这个新标准在下面将简称为SDH。

SDH是基于一具有155.52兆比特/秒的载体速率的模（module），模的有效负载为150.336兆比特/秒。有效负载可以由各种方式构成，并且已优化出用以支持北美和欧洲的比特速率（它们分别为1.5至45，2至34兆比特/秒和140兆比特/秒）的三个特定方案。

新结构被设计成用于多种带宽级别（即从64千比特/秒至千兆比特/秒之间）的低成本的交换。SDH网络可更有效地运转，因为带宽可通过遥控马上分配直至用户级，并可在网络中以大块或小块形式操作，以进行维修、保护和业务加载。

引入CCITT建议方案是希望能带来成本的实质性下降。将许多功能集中在一设备上、简化设备的接口和使制造商只按一种世界标准生产所带来的经济效益都产生了直接的成本下降。间接成本下降则因为新的交换潜力可以优化网络容量的分配，并且因为其在转换装置上的附加成本远远低于在运行成本上可察觉的的节省，这是由于例如无需至现场去变换用户设备。

然而SDH结构缺少在再生器中定位差错的任何简单装置，唯一可行的技术是检测各帧和计算奇偶校验信号。传输数据的速率越高，这一解决方案在热量和电源方面的花费也就越来越高。现在的问题是SDH中的帧附加信息并没有提供充足的容量来进行有效的符号奇偶校验（mark    parity）。因而在SDH中，分配有38个字节供国内使用。它相当于64个字节中有1个字节是供国内使用的，并且对于以低成本实施符号奇偶校验是不够的。

本发明的一个目的是克服上述问题，并可在无需检测帧并计算其奇偶校验情况下检测出再生器差怼?

因而，本发明是关于一由TDM传输数字数据的系统，其中该系统包括用于将符号奇偶校验引入帧结构的装置，该帧结构具有固定的充填字节，充填字节构成有效负载和/或帧附加信息的一部分，但通常用户是得不到的。该系统还包括一传输端，它具有处理器装置，用于定位和重写固定充填字节，以引入符号奇偶校验;还包括一接收端，它具有处理器装置，用于检测引入的奇偶校验字节并决定在传输中是否存在差错。

根据本发明的一个特征，接收端的处理器可将引入的符号奇偶校验字节重写至对应于其原始状态的一固定状态，通常为逻辑零。

为使本发明更易于理解，下面将结合所附各图对本发明的一个实施例进行描述。附图中;

图1表示TDM数据传输中使用的一同步数字分级帧（hierarchy    frame）;

图2是用传统方法表示的图1的帧;

图3为引入符号奇偶校验电路的方框图;

图4为检测符号奇偶校验差错的方框图。

图1所示的帧为125微秒长，它包括2340字节，速率为155.52兆比特/秒，该帧包括9个等长的区段，在各区段的开始部分有9个附加字节的一字符组。剩余的字节混合有通信和其它附加字节，其它附加字节取决于正进行中通信的类型，通信类型的实例可为62×2兆比特/秒和3×45兆比特/秒等。

这9个区段在图中以数字10表示，与各区段10相关的附加字节以数字11表示。

现参看图2，该图示出了图1所示的帧的传统表示。

图2中，图1的区段10被排成9行（1-9）。通常各支流信号具有自己的附加信息，并占有若干完整并较为均匀间隔的列。各列（A……L）包括9个字节，即在每行中占一个，各字节表示64千比特/秒的容量，总共每列576千比特/秒。在这种表现形式下，各2兆比特/秒的支流占据4列（总共2304千比特/秒），而1.5兆比特/秒（DSI）的支流各占据3列（共1728千比特/秒）。

各支持一支流的列组被称为一支流单元（TU）。

其它的附加信息位和字节被包括在对应一TU的比特流中，其中一些用于频率调整，一些用于低速通信，一些用于定位所有其它附加位或字节的信息，后者被称为指示字，并位于各列中已知处，其中所包括的数值指示其它附加位和字节的位置。因此，其它附加位和字节在列中于时钟误差允许的范围内自由移动。在可自由移动的字节中有一些在CCITT标准G702中指定保留的字节或“R”字节。这些字节不准备就本标准而言用来作为有效负载。

根据本发明，传输端的处理器检测可用于符号奇偶校验字节的那些字节的出现，并对它们进行重写，以提供符号奇偶校验信息，作为最低限度，这些字节包括R字节和当前被分配在SDH帧中作为国内使用的38个字节（NU字节（NU即国内使用）），在接收端，符号奇偶校验信息被检测并用来检查再生器差错。

在传输端将符号奇偶校验信息引入TDM数据流中，从而使在规定间隔中符号的奇偶校验是均匀的（even）。当在规定时刻之间的符号数量是均匀时;符号奇偶校验被定义为均匀。规定时刻的这段时间可是恒定的，也可是变化的。

图3示出了引入符号奇偶校验的一基本电路。线路10上的TDM数据流中出现由电路11检测出的各帧，符号奇偶校验计数器12从电路11接收一输入，重写电路13也从电路11接收一输入。电路13重写那些固定的充填字节（这些字节是由“R”字节和“NU”字节组成），从而对TDM信号进行符号奇偶校验。

图4所示电路可用来进行检测传输信号的差错，该传输信号带有符号奇偶校验信息。

该电路包括一与门20，将被监视的TDM传输信号和一时钟信号被送至该与门20。时钟信号是由时钟信号发生器电路24产生的，该电路是将时钟信号从一输入数据流中提取出来的。通过与门20的信号被加至一双稳态器件21，双稳态器件21对每个符起号作用，双稳态器件21的输出由一具有一种特性响应的带通滤波器22滤波，从而使得直流电平的变化产生出在一个平均电压电平上的交替的正负脉冲。

如接收信号无差错，则双稳态器件21的输出将在收到各插入的奇偶校验位之后为一稳态直流信号。另一方面，如果在接收比特中存在差错，该差错破坏奇偶性，即它是一单一或奇数差错，双稳态器件21将在收到下一奇偶校验位后改变其输出。相反地，如差错发生在奇偶校验位，则双稳态器件21的输出将改变。这个改变将在滤波器22的输出端处被检测出，当产生一单一差错后，双稳器件21将在收到下一个奇偶校验位时处于一不同的状态。其结果就是双稳态器件21现处于相反状态，从而使改变的直流电平在第一个检测到的差错之后成为一新的稳定状态-一不同电平的直流信号。对后续差错重复这一过程，并使稳态直流信号在检测的每一差错处改变。

Claims (3)

1、以时分多路复用(TDM)传输数字数据的系统，所述系统包括一用于传输-TDM数据流的传输终端，所述数据流具有一种帧结构，所述帧结构包括固定充填字节和/或帧附加信息构成有效负载的一部分，但通常对用户是不可获取的，所述系统的特征在于所述传输终端包括用于定位所述充填字节的处理器装置(11)，用于重写至少一部分所述固定充填字节以引入符号奇偶校验的装置(13)，和一接收终端，所述接收终端具有用于检测引入的奇偶校验字节和决定是否在传输中存在差错的处理器装置(20，21，22，23)。

2、如权利要求1所要求的系统，其进一步特征在于所述传输终端包括一帧识别电路（11），所述帧识别电路（11）与一符号奇偶校验计数器（12）和一重写电路（13）相连，所述重写电路（13）可重写在TDM数据流中选择出的固定充填字节。

3、如权利要求1所要求的系统，其进一步特征在于在所述接收终端的所述处理器装置包括一与门（20），包含符号奇偶校验信息的TDM传输信号被输入所述与门（20）;一用于为所述与门提供一时钟信号的装置;一连到所述与门（20）的双稳态器件;和一用于对所述与门（20）的输出进行滤波的带通滤波器。

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