CN1153401C - 数字电信传输系统 - Google Patents

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Abstract

一种数字电信传输系统，在SDH电信系统内，一种解决由于同步失效或过量漂移而造成的缓冲器上溢/下溢问题的方法包括检测这样的失效或漂移，从而暂时改变位于SDH路径终端的去同步器的操作模式来防止缓冲器的上溢或下溢。“同步状态信息字节(SSMB)用作输入承载电路定时质量的指示符”。

Description

数字电信传输系统
技术领域
本发明涉及数字电信数据传输系统，尤其涉及包含称为同步数字体系(SDH)的数据传输。SDH涉及将较低速率信号多路复用到较高速率信号的体系，这些信号全部为名义上的同步。
背景技术
对于SDH设备主要的要求是使其具有与现存的准同步数字体系(PDH)网络提供的功能的兼容性。对于某些应用需要准确的网络定时，其中在传送信号的定时分量中相位信息是最重要的。作为主速率业务信号内的信息分量，在现存的网络中常常发送并传输这样的定时。主速率业务信号一般为2兆比特/秒。为了该具体说明的目的，假定2兆比特/秒信号为主速率信号。然而，这不是本发明的实际基础中的一个因素，因为就原理而论这样的定时能够在任何频率发送并传输或者从任何恒定的数字比特率获得，然后改变为局部使用的适当的频率。
失去准确网络定时的后果是或者减小网络内某点处的性能范围，当一般参数发生变化时导致增大数字错误的危险，或者在低速率情况下常常直接引入错误，但是在重要的应用中这是不能接受的。
对于某些应用，准确网络定时的传送现在已被广泛接受，而在SDH中还是不能得到的，作为传送通过网络的2兆比特/秒信号的分量，至少在PDH网络传送定时的情况下是这样。
在SDH中，2兆比特/秒的信号在一个虚拟存储器(VC)内传送，通过一指针定义虚拟存储器在时间上相对于帧定时基准的位置。SDH内的指针调节在传送2兆比特/秒的定时分量内产生相位扰动，例如在于交换机同步设备建立网络同步时相位扰动会出现问题。就理论而言在点对点链路准确的定时传送是可能的，因为在这里不会改变指针，但是在实际网络中必须允许经上-下多工设备，插孔，交叉-连接等传输，所有这些可能引入指定给VC的指针值改变。
为解决该问题继续讨论以修改SDH方式来建立可接受的标准，但是到目前为止所提供的技术一般要求沿SDH路径的全部节点都应该配备一致的设备，这实际上就意味着这些技术被认为是标准。由于存在大量设备，这种解决办法对初始标准可能是不实际的。
在缺乏这方面新技术的情况下，在其传输比特率改比例之后借助以适用于该范围的主速率2048或1544千比特/秒从接收承载电路定时驱动的专用时钟出口经SDH(一般为光的)承载电路推测SDH网络上网络定时的分布。一般仅有一个或两个这样的出口适合每个设备并且仅可由设计为经与数据端口分开的端口接受定时的设备。
在很可能是一用户例如在一铜线对，一光纤或无线承载电路上经常规的2兆比特/秒链路连接到网络内的一SDH单元之中的一种情况下这些出口没有被实际使用。在这些情况下仅为定时目的提供另一个2兆比特/秒的连接将是不经济的；事实上需要网络同步操作的那些用户服务将蒙受严重的经济损失。
在较早的英国专利2,257,603申请文件中，描述了一种装置，其中为消除短期相位扰动，在提取的2兆比特/秒或主日期数据信号的路径内SDH路径的终端设置缓冲器。然而，在确定的环境下，这样的缓冲器将过载并溢出，这样又将导致数据混乱。该专利公开了一种装置，其中为防止该缓冲器溢出提供一个溢出检测器。
在SDH，存在一种在同步帧结构之内以1.544兆比特/秒或2.048兆比特/秒传送主速率信号的方法。在国际标准(ITU TSS推荐G.707，G.708和G.709)详细描述该处理的技术细节。然而，在一般条件下，这些信号在几秒的周期内要经历升到8微秒的相位阶跃。如果外部连接的交换设备不能容忍相位上的突然变化，该信号将被作为错误拒绝。为防止该问题，在消除短期相位扰动的SDH业务路径的终端采用主速率再定时缓冲器。在这些缓冲器内使用取消指针技术(见专利申请文件9509216.9)，一操作器能经同步到不同频率(f2)的SDH网络传送来自同步到一频率(f1)的网络的主速率定时。如果f1等于f2，那么经SDH承载电路能够传送主速率定时(见英国专利申请2257.603)。
然而，在SDH传输系统内当发生长期和严重的不同步失效时这些技术将是不够的。在这种情况下，再定时缓冲器将趋向于沿一个方向填满或腾空，因此需要一个机构来避免上溢或下溢的发生和造成的业务损失。即使同步失效未持续足够长的时间而可能引起上溢/下溢，然而缓冲器通过靠近其上或下容量极限保持在不很理想的状态。
发明内容
因此，根据本发明解决缓冲器上溢/下溢问题的方法包括检测同步失效，从而暂时改变位于SDH路径终端的去同步器的操作模式来防止缓冲器的上溢或下溢。
按照本发明，提供了在SDH电信系统内一种解决由于同步失效或者过量漂移而造成的缓冲器上溢/下溢问题的方法，包括根据由同步状态信息字节表示的输入承载电路定时的质量，检测这种失效或漂移，从而暂时改变位于SDH路径的终端的去同步器的操作模式，从平均数据比率而不从STM-N承载电路得到主速率定时，以防止缓冲器的上溢或下溢。
按照本发明，还提供了在SDH电信系统内一种解决由于同步失效或者过量漂移而造成的缓冲器上溢/下溢问题的装置，包括：根据由同步状态信息字节表示的输入承载电路定时的质量，检测这种失效或漂移的装置，以及根据该检测装置的检测，暂时改变位于SDH路径的终端的去同步器的操作模式，从平均数据比率而不从STM-N承载电路得到主速率定时，以防止缓冲器的上溢或下溢的装置。
暂时改变可能引入缓冲器最初打算消除的相位扰动，但就同步失效而言，这是可以接受的。
根据本发明的一个方面，用于检测同步失效的装置在主速率信号内包括一个特定附加时隙。
尤其是，根据国际标准保留STM-N帧结构内的附加信息字节用于携带同步状态信息字节(SSMB)。该信息字节用于指示在STM-N承载电路上传送的同步的质量。SDH多路复用设备通过在全部输入STM-N端口上监控这些字节能够选择具有最佳同步质量的信号作为该设备的定时源。如果在SDH网络内发生严重的同步失效，将通过一低质量SSM码来表示。
最近加入国际标准的是上面同步质量信令对主速率业务信号的扩展。在SDH网络已分配一附加时隙来携带同步信息字节，该字节表示主信号速率在严重的同步失效之后不再携带高质量定时。
附图说明
现在通过仅有的一个实例并参考附图描述如何实现本发明，其中：
图1是SDH网络的示意图；
图2是描述本发明的一个实施例的方框图；
图3描述位于指示点处的数据流和时钟脉冲；和
图4是表示图1的实施例包括的缓冲器的填充/未填充性能特性的示意图。
参考图1，一个SDH网络包括一个将例如2MHz的信号输入一交换机2的网络定时源1。交换机将2兆比特/秒信号经N个信号连接线3，图中所示为两个，输入SDH多路复用器4。然后多路复用STM-N信号经SDH承载电路5输入SDH去多路复用器6。交换机2通过将承载电路5同步在2MHz时钟速率的控制线路7也连接到SDH多路复用器4。在去多路复用器6内信号转换回2兆比特/秒主速率格式并经线路8输入交换机9。提供对应于线路7的线路15。用于驱动来自承载电路的定时信息。
此外，通过使用再定时装置，第三方用户能使用SDH网络传输来自专用网络11的定时和其他数据。未与网络定时源1同步的专用定时源10经链路12将定时信号，即1.544兆比特/秒或2.048兆比特/秒的主速率信号发送到SDH多路复用器4。在去多路复用之后定时信号沿线路13传送到专用网络14。
参考图2，该图详细表示本发明的去多路复用，去同步和缓冲器装置。
多路复用的STM-N信号5输入时钟恢复电路20，在这里时钟信号在线路23被去掉，信号5在除法器25被除以N并且所得到的STM-N承载电路时钟输入模式选择器26。
接收输出的时钟传送到段开销(SOH)终端21，然后到达去多路复用器和去码速调整器22，并且从这里的输出输入到缓冲存储器或缓冲器24，然后又在8，13输出1.544兆比特/秒或2.048兆比特/秒信号。
锁相环(PLL)27将从20得到的承载电路基准时钟信号作为一个输入并经线路29输出一修改的读时钟信号用于再定时超出缓冲存储器或缓冲器24的数据。线路29上的锁相环信号可以通过具有输入A和B两种状态的模式选择器26，和存储控制或监控器28所确定的多路方式得到，通过存储控制或监控器28可以监控存储或缓冲器24的填充状态。
SDH网络内任何暂时的同步丢失或者一般的漂移量将在缓冲存储器24内调整。如果SDH网络同步丢失一个较长时间期间，其效果最终将造成缓冲存储器24的下溢或上溢。
本发明所关心的正是这种情况。
缓冲存储器24接收来自去多路复用器22的“间隙”数据，该数据具有正确的平均数据速率，但由于除去附加时隙和去码速调整处理包含空白时间间隔。这样存储器或缓冲器24接收由于提取附加和码速调整字节而引起的暂时相位瞬变。
当在无故障，同步的网络操作再定时缓冲器24时，用于最终数据输出的读时钟29可以通过将图1的模式选择器设置为位置A从STM-N承载电路23得到。当用于提供主速率再定时功能时缓冲存储器加入额外的存储容量来处理大约40毫秒的网络漂移。
然而，当在SDH网络内发生严重的同步错误时，在希开销(SOH)处理器21接收SSM变化。当输入的SMB码低于阈值时由21产生同步失效信号并经线路30输入模式选择器26来使模式选择器26改为位置B。在该位置去同步器的PLL 27使用线路31上的间隙“写”时钟作为一基准信号以便线路29上的“读”时钟信号被连续调整来使缓冲器的填充电平保持在错误发生时由存储监控控制器28当时指示的位置。该电平由来自缓冲存储器的存储中心偏离信号32设定并将要保持的额定操作点通知PLL 27。在出局主速率信号8，13内携带的SMB也发出SSM变化的信号，这样就使外部设备能够识别信号的定时质量的降低情况。
在没有同步失效但过量的漂移出现在SDH网络时也会发生选择模式B。该漂移使缓冲存储器24填满/腾空，通过暂时切换到模式B，使存储中心偏离32偏移到远离存储极限的点，这样就能避免任何上溢/下溢。
通过使用本文描述的技术，再定时缓冲器24能调整网络漂移而在输出数据端口没有任何暂时的相位扰动。当在SDH网络内发生严重的同步失效时，保持缓冲器填充位置。在这种情况下可能发生短期相位扰动，但经SMB发出同步失效现象信号。在恢复网络同步时，在没有相位扰动的情况下再次调节漂移。
图4表示在网络同步扰动之前和之后的平均缓冲器填充，它也表示通过暂时选择具有偏离存储中心偏移的模式B来避免同步网络中的缓冲器上溢。图3表示图2所指示的点处的输出。

Claims (6)

1、在SDH电信系统内一种解决由于同步失效或者过量漂移而造成的缓冲器上溢/下溢问题的方法，包括根据由同步状态信息字节表示的输入承载电路定时的质量，检测这种失效或漂移，从而暂时改变位于SDH路径的终端的去同步器的操作模式，从平均数据比率而不从STM-N承载电路得到主速率定时，以防止缓冲器的上溢或下溢。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在出局主速率数据信号中通过使用同步质量指示符发出主速率数据信号的再定时模式改变的信号。
3、根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，提供可变存储偏离控制来产生能具有不同固定相位位置的去同步器中的平均速率读时钟。
4、在SDH电信系统内一种解决由于同步失效或者过量漂移而造成的缓冲器上溢/下溢问题的装置，包括：根据由同步状态信息字节表示的输入承载电路定时的质量，检测这种失效或漂移的装置，以及根据该检测装置的检测，暂时改变位于SDH路径的终端的去同步器的操作模式，从平均数据比率而不从STM-N承载电路得到主速率定时，以防止缓冲器的上溢或下溢的装置。
5、根据权利要求4所述的装置，其特征在于，在出局主速率数据信号中通过使用同步质量指示符发出主速率数据信号的再定时模式改变的信号。
6、根据权利要求4或5所述的装置，其特征在于，提供可变存储偏离控制来产生能具有不同固定相位位置的去同步器中的平均速率读时钟。
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