CN1168752A - 综合多结构数字交叉连接的综合局内链路 - Google Patents

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Abstract

提供了一种具有由综合局内链路(34，36，40)连接的远端部分的综合多重交叉连接系统(10)。综合局内链路(34，36，40)在OC-N速率下进行包含N路复用STS-1P光信号的IOL-N信号的双工传输，STS-1P包括数据有效负载和开销字段。沿传输路径选择的若干点监视IOL开销字段中的故障范围信息。检测到故障时，启动传输路径中的所有监视器，监视IOL开销故障范围，隔离所测故障的发生源。

Description

综合多结构数字交叉连接的综合局内链路
发明的技术领域
本发明总得来说涉及电信系统领域。更具体地说，本发明涉及将用来传送网络业务的多个矩阵子系统互相连接起来的综合局内链路。
发明的背景
数字交叉系统是电信传送网的组成部分。各业务提供者(包括市内通信公司、长途通信公司和有竞争接入通公司)日益广泛采用这种系统。现有的数字交叉系统机构一般基于一个核心的方法。在这种方法中，所有的交叉连接是通过单一交换节点(或机构)进行的。为了处理当代的传送网中使用的分层信号结构，将这些单一交换节点串联连接起来。
因为数据、话音和图象的新应用使地网络业务性能发生十分重要的改变，所以要求发展网络结构以适应这一变化。网络业务不再是过去那样以音频数据为主，而将会高速猝发数据传输日益增多。包括帧中继、交换多兆位数据业务和异步传送模式(ATM)的用户应用和新网络技术促使传送网发展成同步光通信网(SONET)。SONET是一种新的传送媒体，这种传送媒体被设计成能满足电话局交换系统间的距离。它为多种复合的业务和操作及维护过程定义了光信号和同步帧结构。
SONET使网络复杂度的多维性增加。在新的宽带和广带同步有效负载包络(SPE)中有各种信号格式。DS1信号提供用于北美的一次群传送速率。DS1帧能够载送24个DS0(64千比特)的话音或数据信道。DS1信号能以几种方式变换到新的SONET STS-1(同步传送信号级1)的SPE。1)DS1信号可以通过M1/3多路复用器多路复用到DS3帧中，而DS3信号可以异步变换到STS-1的SPE中。2)DS1信号可以同步或异步变换到浮动VT1.5(虚拟分支)有效负载中，而VT1.5信号可以在STS-1的SPE中多路复用。然而，这些方法产生三种不兼容的广带结构。这些结构必须各个推荐后，进行多路复用并交换，以确保端对端信号的完整性。这种分析使这样的事实越来越明朗，即，网络不再能够透明地传送业务。因为网络必须识别不同的有效负载，以便在用户间原封不动地传递业务，所以数字交叉连接系统必须能够同样好地处理所有三种格式。
因此，人们已经看到综合窄带、广带、宽带子系统，以转接处理电路和基于蜂窝区的业务的数字交叉连接系统的优点。为了完成这一任务，提供一种独特的链接，使非局内交叉连接矩阵和设备相连，以传送数据、控制信号、定时信息和所选网络开销信息。另外，还提供路径保护措施，以确保端对端路径完整性。
发明概述
按照本发明，提供了一种综合多结构交叉连接综合局内链路，它消除或大体减少了与现有技术系统相关的缺点。
在本发明的一个方面中，综合多结构交叉连接系统包括广带矩阵、至少一个与某一电信网耦合的高速线路终端设备，以及将广带矩阵和高速线路终端设备互联的综合局内链路，该链路在OC-N速率下进行包含N路复用STS-1P信号的IOL-N光信号的双工传输。广带矩阵和高速线路终端设备中的每一个包含与综合局内链路耦合的光接口电路，该电路接收和发射IOL-N光信号，并且在N路复用STS-1P光信号和N多路去复用STS-1P电信号之间进行转换。在综合局内链路上传送的IOL-N信号包括载送控制信息和故障范围数据的有效负载和开销字段。
在本发明的另一个方面，提供了一种综合多结构交叉连接系统，这种系统具有用综合局内链路连接的位于远端的部分。该系统包括广带矩阵、至少一个与电信网耦合的位于远端的高速线路终端设备，和使广带矩阵与高速线路终端设备互联的综合局内链路，该链路在OC-N速率下进行包含N路复用的STS-1P光信号的IOL-N光信号的双工传输，STS-1P信号包括数据有效负载和开销字段。另外还包括位于远端的广带矩阵，以及通过TSP单元使宽带矩阵与位于远端的矩阵互联的第二综合局内链路。还可以有一个或多个与某一电信网耦合且位于远端的低速线路终端设备，其中广带矩阵和低速线路终端设备通过第三综合局内链路互联。包括交叉连接信道识别码和奇偶值的故障范围信息位于IOL开销字段中。在沿传输路径上选择若干点监视IOL开销字段中的故障范围信息。检测到故障时，传输路径中所有的监视器都被启动，以监视IOL开销故障范围信息，并隔开检测到的故障发生源。
在本发明的又一个方面中，提供了一种方法，这种方法使位于远端的交叉连接矩阵和与电信网耦合的相关线路终端设备互联。该方法包括这样一些步骤：从电信网接收包含网络数据和开销字段的网络信号，提取网络开销字段。将提取的网络开销字段终接，进行处理或转发给附加处理机。可在该附加处理机处理开销字段，或将该字段转发给MI，以插入到IOL-N信号中，发给与宽带矩阵配置在一起的的中央开销处理机。通过加入包含故障范围信息的开销字段，将STS SPE转换成STS-1P。STS-1P信号与来自单元控制器的IOL COM数据、来自应用处理机的OHT数据以及IOL故障范围信息多路复用在一起，产生OIL-N光信号。信号在综合局内链路传送到远端交叉连接矩阵，在该矩阵处将IOL故障范围信息终接，提取IOL COM数据转发给TCC子系统，提取OHT数据转发给中央开销处理机，并且使STS-1P信号去多路复用并进行交叉连接。
附图简述
为了更好地理解本发明，可以参照附图，其中，
图1是综合多结构数字交叉连接系统硬件结构的实施例的高层方框图；
图2A和2B是宽带结构实施例的更详细的方框图；
图3是高速光线路终端单元开销连接实施例的方框图；
图4是高速电线路终端单元开销连接的实施例的方框图；
图5是SONET传送和路径开销字节标号的图表；
图6是STS-1P路径监视器的实施例的简化方框图；
图7是路径缺陷隔离的流程图；
图8是STS-1P监视器启动位的逻辑定时说明图。
本发明的详细描述
通过参照图1-10，可以更好地理解本发明的较佳实施例极其优点，各图中，相同的标号用来表示相同或相应的部件。
参见图1，图中示出的是综合多结构数字交叉连接系统10的硬件结构框图。综合多结构交叉连接系统10包括管理和控制子系统12，为系统10提供告警处理和防备、工作人员接入、定时和通信控制等管理功能。管理和控制子系统12包括交叉连接矩阵20-24矩阵非邻近时用的分开且独立的定时子系统。当不是同处于局内时，为每一宽带系统14、广带系统16和窄带系统18提供独立的时基。
管理和控制子系统12包括定时/通信控制器子系统25，它包含三个单元：控制26、同步27和通信28。如果交叉连接的子系统14-18同处局内，比如，在具有若干邻近子系统的小系统中，可以采用公共定时/通信控制器系统25。如果子系统14-18非同处局内，则采用向每一子系统14-18提供分开且独立的定时参考信号的分立定时/通信控制器子系统25。此定时方案产生一种独特的定时结构，即，在一个综合系统10中采用三个时基。所以，在时基交界处和系统的其他点进行频率调整和相位校准。
管理和控制子系统12通过标准通信接口或距离较长的光链路与宽带、广带和窄带子系统14-18耦合。前文中，将系统10中的光链路称作为综合局链路或IOL，下文中仍然可以这样称呼。IOL在OC-N速率下工作，并载送有效负载数据、定时信息、控制信息、故障范围信息和从网络接口板在IOL开销字段中提取的开销。每一宽带、广带和窄带子系统14-18包括分别用于各层信号交叉连接的矩阵20-24。宽带矩阵20可以做成以在STS-1速率进行信号交换的无阻塞三级空分结构。广带矩阵22可以做成以VT1.5或VT2速率进行信号交换的三级空分结构。另外，二矩阵20和22可以使用多个矩阵信道来切换速率较高的连续信号。这些包括(但并非局限于)STS-3C、STS-12C、VT3、VT6和VT6Nc。窄带矩阵24提供冗余无阻塞双时隙互换矩阵平面，以交叉连接速率较低的信号，包括DS0。北美和欧洲速率和格式都受到支持。所以，系统10支持DS1和DS3速率的异步终端，并支持STS-1和OC-N速率(包括OC-3和OC-12)的同步SONET终端。
采用光链路IOL34和36分别将宽带矩阵20与相关高速光单元(HSO)和电单元(HSE)的机架30和32耦合。在IOL上传送的信号可以做成OC-12帧格式，并修改开销字段的某些应用。每一IOL载送12个类似STS-1(STS-1P)的有效负载和几个含有用作内部故障范围和通信信道用的信号、超帧指示信号和与网络终端相关的信息的非标准开销字段。这些开销字段和它们的功能将在下文中作详细讨论。
当用作使交叉连接结构互联时，IOL载送网络业务、定时信息和故障范围信号。IOL34和36还用来将高速单元30和32连接到宽带矩阵20上以及将远端低速单元54连接到广带矩阵22上。当用来连接单元机架时，IOL除载送网络业务外，还载送维护和控制信号以及与网络终端有关的开销信号。每一IOL可以在系统10中定义，长度最长可达2公里。IOL距离长的性能使机架的具体排列结构具有灵活性，从而实现多种平面布置，并使安装成本最低。
从图中可以看出，包括OC-3和OC-12的OC-N信号在通过IOL34与宽带矩阵20耦合的高速光单元30中终接线路。在高速电单元32处提供整个电STS-1和DS3线路终端。在STS-1速率下通过宽带矩阵20使网络信号交叉连接。与OC-N或电STS-1信号相关的STS-1同步有效负载包络(SPE)在锁定到宽带时基的STS帧中交叉连接。DS3交叉连接是通过按照SONET标准将DS3信号异步变换成STS-1 SPE信号后再变换成STS-1P帧来实现的。
宽带矩阵20接着通过IOL40与广带子系统16耦合。广带子系统16通过另一IOL42与窄带子系统18耦合。正如上文中讨论的那样，IOL34、36、40和42在长度上可以达到两公里，并且适宜于载送12个STS-1P有效负载和开销字段。IOL所载送的开销字段中的信息是非标准的，并且用于维护、控制、确定故障范围和传送从网络接口板提取的开销到中央开销处理机。光链路IOL34、36、40和42上的双向业务是在标准SONET OC-12速率下传送的。
宽带矩阵20通过接口单元或分支信号处理机(TSP)50与广带矩阵22耦合。分支信号处理机52也用作广带矩阵22和窄带子系统18之间以及广带矩阵22和低速(LS)单元54之间的接口。分支信号处理机50-54在综合多结构数字交叉连接系统10的定时结构中发挥着重要的作用，其细节描述如下。
广带子系统16支持包括DS1或E1信号的线路终端。包括DS3和STS-1的较高速率网络信号可以通过宽带子系统14进入广带子系统16。DS1终接是在远端和/或本地低速单元子系统54和56处进行的，这里，远端低速单元54通过另一分支信号处理机60，由IOL58与广带矩阵耦合。广带信号在包含能够载送VT2信号的非标准有效负载包络的已修改同步信道中交叉连接。将异步信号(比如DS1、E1和VT信号)变换到修改成广带的信道内，以进行内部非标准传送和交叉连接。通过用标准SONET变换规范分别将信号变换成VT2、VT3和VT6有效负载包络，提供E1、DS1C和DS2的网络总接口和异步交叉连接。矩阵传送格式(MTF)信号含有28个信道，每一个信道能够载送VT2有效负载。如图1所示，广带矩阵22与分支信号处理机50、52和60、低速单元56和转换单元59之间的信号业务都用矩阵传送格式。至于矩阵传送格式的更详细描述，请参见共同待批且转让给本申请人的、标题为“综合多速率交叉连接系统”(律师文件号36560-773)的专利申请，在此引用供参考。
窄带矩阵24通过窄带接口单元62与广带子系统16耦合。与窄带矩阵24耦合的交叉连接接口单元64在包括DS1和DS3带宽的速率下提供信号的电终端。窄带子系统18一般安排成通过广带子系统16接用网络业务。较低速率的信号(包括DS0)由窄带矩阵24进行交叉连接。至于综合多结构数字交叉连接系统硬件结构的更详细的描述，请参见共同待批的、标题为“综合多速率交叉连接系统”的专利申请(律师文件号36560-773)。
参见图2，图中较详细地示出了宽带结构14。宽带矩阵20被复制成A拷贝和B拷贝或具有相关矩阵接口(MI)单元80-94的面70和72，相关矩阵接口(MI)单元80-94用作通向IOL的接口，并主要在STS-1P和IOL信号之间执行多路复用和去多路复用。通过IOL104-110与宽带矩阵20耦合的是高速光(HSO)单元或机架100和102，它们的主要功能是作为宽带矩阵20和光通信部分之间的接口。如图所示，高速光单元100和102终接包括OC-12和OC-3信号的SONET OC-N信号。OC-12高速光学单元100包括矩阵接口单元112和114，用来分别对IOL104和106上载送的IOL信号的A、B拷贝进行多路复用和去多路复用。矩阵接口单元112和114与信号推荐器(groomer)(SG)116和118此二A、B复件耦合，信号推荐器116和118推荐或切换从矩阵接口单元112和114或光终端机(0T)120接收到的STS-1P信号。如图3中所示，推荐器116和118可以与单元控制器耦合。同样，OC-3高速光机架102包括矩阵接口单元130和132的A、B拷贝、信号推荐器134和136以及光端机138。
为了与广带矩阵子系统连接起来，提供了分支信号处理机单元50。分支信号处理机50包括冗余分支信号处理机177和矩阵接口单元178。矩阵接口单元178进行IOL光信号和STS-1P信号之间的转换，分支信号处理机177终接STS-1P信号的路径，以提取DS3、DS1或VT信号，并将它们变换成矩阵传送格式信号，传送到广带矩阵。
还参见图3，图中示出了高速光单元30中开销字段信息的转接和处理的简化方框图。以OC-N格式，在光端机120和138的接收输入端处，接收来自光通信部分的入局数据。将光信号转换成NRZ电信号，从而恢复时钟和帧，并检验STS-N信号的质量。随后，可以将数据解扰并去多路复用成STS-1信号。
这时提取区段和线路的开销字节，并进行处理。将与在光端机120和138中未经处理的网络信号相关的那些开销字节发给附加处理机(AT)140和142此二A、B复件，进行处理和终接。另外，开销也可通过附加处理机转发给MI，以插入到ILO-N。在宽带矩阵提取开销，并且可将其发给中央开销处理机进行处理和终接。在提取并处理了开销信息以后，如SONET标准所规定的那样，对STS-1信号进行指示字处理，并提取STS同步有效负载包络，与系统进行同步。将非标准STS-1P开销数据插入到线路开销中，合成的STS-1P信号经路由选择，并传送到冗余推荐器116、134、118和136，按单元控制器144和146的指令，切换并保护这些信号。
然后，输出的STS-1P信号转发到冗余矩阵接口单元112、130、114和132。在矩阵接口单元112、130、114和132处，检验每一STS-1P信号的质量。矩阵接口单元112、130、114和132进一步将12个STS-1P信号多路复用成IOL信号。注意IOL在本实施例中速率定为OC-12，尽管也可以采用其他的速率。在附加的处理机140和142中产生某些非标准开销字段(包括提取的网络开销)和某些故障范围字段，并将它们变换成IOL开销的开销传送(OHL)字段，用于传送到集中处理设备。单元控制器144和146进一步产生要通过宽带集中传递到TCC子系统25的控制信息(IOL-COM)。两个IOL-COM信道(A和B拷贝)用作这一目的，并且IOL-COM信息插入到由MI插入的IOL开销中IOL故障范围字段的恰当字段内。
在矩阵接口单元112、130、114和132的光输入端处，从冗余宽带矩阵20接收出局数据。将IOL光信号转换成NRZ STS-12P电信号，根据该信号恢复时钟信号。还恢复帧，并检验STS-12P信号的质量。随后，将数据解扰并去多路复用成12个STS-1P信号。从IOL开销字段提取IOL-COM开销字节，并传送到单元控制器144和146，在这里解释信息，并执行恰当的动作。开销传送字段也通过附加处理机140和142转发给光端机120和138。可以选择这些字段，用来插入到出局网络信号开销内。重新确定STS-1P信号的条件，并转发到推荐器116、134、118和136，这些推荐器切换并保护STS-1P信号。输出的STS-1P信号传送到光端机120和138，光端机120和138检验每一信号的质量，插入开销字节，将STS-1信号多路复用成恰当的STS-N信号，并将STS-N信号转换成OC-N光信号传送到网络上。
耦合到宽带矩阵20的还有高速电(HSE)单元或机架32。高速电单元32包括用于A和B冗余面的矩阵接口单元150-156，A、B冗余面与两组24个网络组件(NP)单元160和162以及2个备份单元164和166耦合。网络组件单元160-166是用于终接DS3或STS-1的线路终端设备。在每一组中，一个备份网络组件专用于DS3保护，而另一个专用于STS-1保护。提供冗余开关机(RS)170和172，用以在主要网络组件单元出故障时，切换到用于每组网络组件单元的两个备份单元中的一个上。
由用户接口盘(CIP)174和176提供载有DS3或STS-1速率业务的网络电缆的接口。从图2中可以清楚地看到，高速电单元32具有终接48个DS3和TST-1信号的容量，并包含保持这些信号的设备。
还参见图4，图中示出高速电单元32中的开销转接和处理。在用户接口盘174和176中处理和终接某区段和线路的开销字节，但将其他未处理的开销转发到附加处理机180和182或集中处理设备进行处理。附加处理机180和182产生开销传送字段，这些字段又沿所选路由发送到矩阵接口单元150-156，插入到IOL信号内。还提供冗余单元控制器184和186，用来控制高速电单元32运行，这些控制器还通过IOL开销字段与定时/通信控制器子系统25进行通信。
参见图5，图中示出了描述SONET传送和路径开销字节的标号。这些开销字段的格式和功能由SONET标准充分定义，其细节可以参见Bellcore出版的“同步光学网络(SONET)传送系统常见一般规范”，技术参考资料TR-NWT-000253和技术报告TA-NWT-000253。还可以参阅其他相关的Bellcore出版物。表1和表2中小结了开销字段。A1-A2    组帧C1       STS-1识别B1       区段位交错奇偶性(BIP)-8E1       联络线F1       区段用户信道D1-D3    区段数据通信信道
       表1-STS-1区段开销H1-H2    指示字H3       指示字动作字节
B2       线路位交错奇偶性(BIT)-8
K1-K2    自动保护交换信道
D4-D12   线路数据通信信道
Z1-Z2    线路扩容
E2       联络线
         表2-STS-1线路开销
如上所述，某些开销字节可以在高速光学单元和电单元的网络接口单元(OT和CIP)中处理和终接，而某些其他开销字节转发到附加处理机进行处理。附加处理机进一步产生和接收非标准网络开销传送信息(OHT)，而单元控制器进一步产生和接收用于插入到IOL开销中的非标准IOL通信信道信息(IOL-COM)。所以，IOL开销字段包括所有的SONET段和线路开销字段，并带有所选开销字段的再次定义。IOL开销字段可以划分成4组，见表3。
STS-1P OH  STS-1P开销字段
OHT        网络开销传送
B1         IOL故障范围BIP-8
IOL-COM    IOL通信信道
           表3-IOL开销组
具体说来，某些STS-1P开销字段提供故障检测和隔离的信息以及控制。STS-1P开销小结于表4中：
EC-BIP    包络容量BIT-8
BCID      宽带信道识别
SME       STS-1P监视器启动
SFI       超帧指示器
DSAI      DS3告警指示器
STAI      STS-1告警指示器
          表4-STS-1P指示器
总之，EC-BIT是用作检测传输奇偶性差错的偶包络容量位交织奇偶性-8。BCID是分配给交叉连接矩阵中每一终接点的特定信道识别码，用来检测端对端故障。SME是用来使故障隔离处理同步的位。SFI用来定义广带子系统16中的48帧超帧结构。DSAI是用来向下行端设备指示，发生了DS3告警指示信号(AIS)，或者在DS3接口中检测并报告了会产生AIS的网络状态。STAI用来指示产生了STS路径告警指示信号(AIS)，或者对从网络接收到的STS-1信号检测到会产生该信号的网络状态。
参见图6，图中示出了图5所示电路210的STS-1P路径监视部分。STS-1P路径监视电路216包括从两个STS-1P和时钟数据流以及两个内部产生的STS-1P和时钟数据流中进行选择的前端多路复用器218。内部产生的比特流可以选择用于系统诊断和测试目的。选择的STS-1P数据流由检测STS-1P开销中字节A1和A2的组帧模式的组帧器220接收(图5)。检测到A1和A2模式以后，产生识别紧靠在A1和A2后面的C1字节的全字节帧脉冲。每一组帧器220转换数据流并输出全字节并行数据。当接收到预定个数的连续出错组帧模式时，非帧信号(OOF)。在接收到两个连续无错帧以后，非帧信号(非帧位)清除。全字节数据随后提供给解扰器222，解扰器222会接受指令，对A1、A2和C1以外的帧字节进行解扰。
来自解扰器222的输出随后提供到几个差错监视电路，这些电路包括包络容量位交错奇偶性-8(EC-BIP)监视器224、EC-BIP计算器225和信道识别(CID)监视器226。对STS-1P帧的线路包络容量进行偶数奇偶性BIP-8的监视。按照SONET的规定，每一STS-1P帧携带前一STS-1P帧的EC-BIP。所以，EC-BIP计算器225从解扰器222接收当前全字节STS-1P信号，并按照SONET的规定计算偶数奇偶性BIP-8。计算的EC-BIP随后提供到EC-BIP监视器224，将计算的EC-BIP与从后面的STS-1P帧提取的EC-BIP比较。如果两个值不相等，则出现奇偶性差错。计数器(未图示)可以累计出现的差错数。差错计数器和BIP值可由处理器控制访问。注意，EC-BIP字节在SONET线路开销中定义，并可以占用B2字节位置。
STS-1P开销中的BCID字段用来载送分配到与宽带矩阵20相关的每一STS-1P信号的特定码。BCID是在矩阵终接点的顺序地址，并用来判定在矩阵中是否保持正常的端对端连接。线路终端设备判定交叉连接时每一STS-1P的BCID的值，并将编码存储在矩阵的终接点。终接点处的信道识别监视器226接收字节并行、字节对齐的STS-1P信号，并从STS-1P开销中提取BCID。随后，将提取的值与存储的BCID比较。提取的BCID和存储的编码之间的不一致表示宽带矩阵中的交叉连接有差错。注意，BCID的长度可以超过一个字节，并可以在后续STS-1P帧中传送。
在宽带故障范围区的端点处连续产生并监视STS-1P开销中的EC-BIP和BCID编码，用于进行故障检测和冗余面选择。在端点处还进行帧差错和非帧情况的监视。宽带故障范围端点包括广带矩阵子系统16中的高速光单元和电单元以及分支信号处理器。更具体地说，在一个实施例中，高速电单元32的网络组件160-166产生并检验入局和出局业务方向的EC-BIP值。网络组件160-166还产生并监视BCID，以判定是否建立了恰当的矩阵连接。在高速光单元30中，光端机120和138产生并提取区段和线路开销，包括EC-BIP和BCID字段。在所连接的处理机140和142处产生并终接某些其他的区段和线路开销字段。
一旦检测到路径故障，就确定引起故障的设备。启动路径故障隔离处理过程，以检测故障的地点。在正常操作下，将SME位设定成只能在端点处连续监视并报告故障隔离差错情况。然而，当报告差错时，启动矩阵接口单元和故障路径中的监视器电路，以确定故障设备。为了在断续故障情况下隔离某一故障，沿故障数据路径的所有监视器必须监视同一数据段。如果每一监视点处的监视周期由中央控制结构来同步，由于通过控制结构的指令等待时间，监视器电路不会同时启动和停止监视。所以，采用SME位来使故障隔离过程同步，以确保数据路径中的每一监视器检验相同的数据段。
参见图7，图中示出的是故障隔离过程230的流程图。当在故障范围端点检测到一差错时，如方框232所示，报告该差错，并识别由该信号扫过的路径。在方框234中，通过重新设置数据路径起始点处STS-1P开销中的相应位来断开STS-1P启动(SME)。接收到STS-1P开销中被清除的SME位时，如方框236中所示，测试数据路径中的下行监视器立即停止监视动作并被初始化。不在测试数据路径中的监视器不受影响，并继续监视和报告故障。方框238和240中，用预定测试周期初始化的定时器在STS-1P开销中设置SME时被启动。测试数据路径中的定时器在收到SME位时被启动，并开始监视和报告所设置时间间隔中的差错。在定时器满挡时，如方框242所示，SME再次复位。随后，如方框244所示，询问测试数据路径中的监视器，以隔开特定设备或装置的故障发生源。接着可以启动恢复过程，以去除或回避故障设备。如方框246所示，在设定SME位以后恢复正常操作。在方框248中结束故障隔离过程。由SME位同步的故障隔离顺序见图8中所示。
尽管本文中未作详细描述，但广带子系统16中的IOL结构和故障范围与隔离是以大体相似的方式运行的。尤其是，通过广带子系统16载送的异步信号承载在矩阵有效负载容量(MPC)有效负载上。MPC信号采用相应虚拟分支信号的同步帧格式，但与STS-1P开销字段类似的开销字段修改了定义和用途。VT和MPC信号变换成用于通过广带矩阵22传送的矩阵有效负载包络(MPE)信号。信道开销(COH)字节携带用于每一MPE或MPC信道的奇偶字段，而VT奇偶(VTP)字节携带用于整个VT或MPC的奇偶字段。VTP主要定义来为需要一个以上MPE传送信道的有效负载提供端对端覆盖范围。COH限定在24帧超帧上，而VTP限定在4帧超帧上。COH信号携带类似于上述BCID的广带信道识别码(WCID)。COH还携带在MPE或MPC信道上产生的BIP-2字段，和类似于上述SME的信道监视器启动(CME)信号。
尽管上面详细描述了本发明及其优点，但应当理解，在不偏离由后文所附权利要求书中所限定的精神和范围的情况下，可以对所描述的实施例进行各种变异、替换和修改。

Claims (35)

1.一种综合多结构交叉连接系统，其特征在于，它包含：
宽带矩阵；
与一电信网耦合的至少一个高速线路终端设备；
使所述宽带矩阵与高速线路终端设备互联起来的综合局内链路，所述综合局内链路在OC-N速率下进行包含N路复用STS-1P光信号的IOL-N信号的双工传输；
所述宽带矩阵和所述高速线路终端设备中的每一个包括一光接口电路，所述光接口电路与所述综合局内链路耦合，接收和发送所述STS-1P信号，进而在所述N路复用STS-1P光信号和N路去复用STS-1P电信号之间进行转换，所述IOL-N信号包括携带控制信息和故障范围数据的有效负载和开销字段。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包含与所述高速线路终端设备耦合的附加处理机，所述高速线路终断设备接收并终接来自电信网的开销字段，所述处理机还与所述光接口电路耦合并接收用于处理的所述IOL-N开销字段。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述IOL开销字段包含STS-1P开销字段、网络开销传送字段、故障范围字段和通信信道字段。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个高速线路终端设备包括用来接收网络信号，从该网络信号中提取开销字段，并产生STS-1P信号和IOL-N开销字段，在所述综合局内网上传送给所述宽带矩阵的电路。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述IOL-N开销字段包括与表示所述宽带矩阵中的交叉连接信道的各个所述STS-1P信号相关的信道识别码，和表示所述STS-1P信号的奇偶值的奇偶码。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，它还包含包括所述高速线路终端设备的宽带故障范围端点。
7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述故障范围端点包括监视所述信道识别码和奇偶码并检测相关故障的故障监视器。
8.如权利要求5所述的系统，其特征在于，它还包含包括所述高速线路终端设备和所述光接口电路的宽带故障范围监视器。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述IOL-N开销字段还包含沿一条测试路径使故障隔离过程能够同步的STS-1P监视器，所述测试路径包含沿所述测试路径启动的故障监视器。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，它还包含：
广带矩阵；
使所述广带矩阵与所述宽带矩阵互联的第二综合局内链路，在所述高速矩阵与所述宽带矩阵之间进行所述IOL-N信号的双工传输。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，它还包含耦合在所述广带矩阵与所述第二综合局内链路之间的分支信号处理器，每一个所述分支信号处理器和所述宽带矩阵包括与所述第二综合局内链路耦合的光接口电路。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，它还包含：
与电信网耦合的至少一个低速线路终端设备；
使所述广带矩阵与所述低速线路终端设备互联，并在所述矩阵与所述终端设备之间进行所述IOL-N信号的双工传输的第三综合局内链路；
所述低速线路终端设备与所述广带矩阵中的每一个包括与所述第三综合局内链路耦合的所述光接口电路。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，它还包含包括所述低速线路终端设备的广带故障范围端点。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述IOL-N信号包括具有故障范围的信道标识码和奇偶码的开销字段，而所述端点包括监视所述信道标识码和奇偶码并且检测相关故障的的故障监视器。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，所述IOL-N开销字段还包含使得沿测试路径的故障隔离过程同步的STS-1P监视器，所述测试路径包含沿所述测试路径启动的故障监视器。
16.一种综合多重交叉连接系统，其特征在于，
宽带矩阵；
与电信网耦合并位于远端的至少一个高速线路终端设备；
使所述宽带矩阵与高速线路终端设备互联的综合局内链路，所述综合局内链路在OC-N速率下进行包含N路复用STS-1P光信号的IOL-N信号的双工传输，所述STS-1P信号包括数据有效负载和开销字段；
位于远端的广带矩阵；
使所述宽带矩阵与所述位于远端的广带矩阵互联的第二综合局内链路；
与电信网耦合并位于远端的至少一个低速线路终端设备；
使所述广带矩阵与所述低速线路终端设备互联的第三综合局内链路。
17.如权利要求16所述的系统，其特征在于，它还包含光接口电路，所述光接口电路与每一综合局内链路的每一终端耦合，接收和发送所述STS-1P光信号，进而在所述N路复用STS-1P光信号和N路去复用STS-1P电信号之间进行转换，所述IOL-N信号包括携带有控制信息和故障范围数据的开销字段。
18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，它还包含与所述高速线路终端设备耦合的附加处理机，所述高速线路终端设备接收和终接来自电信网的开销字段，所述处理机还与所述光接口电路耦合并接收用于处理的IOL-N开销字段。
19.如权利要求16所述的系统，其特征在于，所述IOL开销字段包括STS-1P开销字段、网络开销传送字段、故障范围字段和通信信道字段。
20.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述至少一个高速线路终端设备包括用于接收网络信号，从所述网络信号提取开销字段，并生成STS-IP信号和IOL-N开销字段，在所述综合局内链路上传输给所述宽带矩阵的电路。
21.如权利要求15所述的系统，其特征在于，所述IOL-N开销字段包括与表示所述宽带矩阵中的交叉连接信道的各个所述STS-1P信号相关的信道标识码，和表示所述STS-1P信号的奇偶值的奇偶码。
22.如权利要求21所述的系统，其特征在于，它还包含包括所述高速线路终端设备的宽带故障范围端点。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述故障范围端点包括监视所述信道标识码和奇偶码并检测相关故障的故障监视器。
24.如权利要求21所述的系统，它包含包括所述高速线路终端设备和所述光接口电路的宽带故障范围监视器。
25.如权利要求23所述的系统，其特征在于，所述IOL-N开销字段还包含使得沿测试路径的故障隔离过程同步的STS-1P监视器，所述测试路径包含沿所述测试路径启动的故障监视器。
26.一种使位于远端的交叉连接矩阵与和电信网耦合的相关线路终端设备互联的方法，其特征在于，它包含下述步骤：
从所述电信网接收包括网络数据和开销字段的网络信号；
提取所述网络开销字段；
处理并终接所选网络开销字段，将所述网络信号转换成STS-1信号，产生包括控制和故障范围信息的IOL开销字段，并将该字段插入到所述STS-1信号内，从而产生STS-1P信号；
将所述STS-1P信号转换成光IOL信号，并在综合局内链路上将所述IOL信号传送到远端交叉连接矩阵；
所述远端交叉连接矩阵接收所述IOL信号，将所述IOL信号转换成电STS-1P信号；
从所述STS-1P信号提取所述开销字段，并处理所述提取的开销字段；
交叉连接所述STS-1P信号。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，所述IOL开销字段的产生包括下述步骤：
判定用于所述STS-1P信号的矩阵交叉连接路径；
产生与所述矩阵交叉路径相关的特定信道识别码，并将所述信道识别码插入到所述IOL开销内；
判定用于所述STS-1P信号的奇偶值，以及将所述奇偶值插入到所述IOL开销内。
28.如权利要求27所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：
规定故障范围端点；
在所述故障范围端点处监视所述IOL开销中的所述信道识别码和奇偶值；
检测和报告故障。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：
识别产生所测故障的STS-1P信号的传输路径；
设置具有多个故障监视器的测试路径，所述测试路径对应于所述传输路径；
在沿所述测试路径的多个点处监视所述IOL开销中的所述信道识别码和奇偶值；
响应于所述监视步骤，判定故障源。
30.如权利要求29所述的方法，其特征在于，它还包含下述步骤：
使所述IOL开销包含监视器启动信号；
在所述传输路径识别步骤后使所述监视器启动信号复位；
在所述测试路径设置步骤后启动故障隔离定时器并使所述监视器启动信号置位；
在所述故障隔离定时器满档后使所述监视器启动信号复位；
在所述故障源判定步骤后使所述监视器启动信号置位。
31.如权利要求29所述的方法，其特征在于，所述故障源判定步骤包括沿所述测试路径轮询各故障监视器的步骤。
32.如权利要求26所述的方法，其特征在于，在所述STS-1P信号交叉连接步骤之后，它还包含下述步骤：
将所述STS-1P信号转换成所述IOL信号，并在第二综合局内链路上将所述IOL信号传送到第二远端交叉连接矩阵；
所述第二远端交叉连接矩阵接收所述IOL信号，将所述IOL信号转换成电STS-1P信号；
从所述STS-1P信号提取所述开销字段，并处理所述提取的开销字段；交叉连接所述STS-1P信号。
33.如权利要求26所述的方法，其特征在于，在所述STS-1P信号交叉连接步骤之后，还包含下述步骤：
将所述STS-1P信号转换成所述IOL信号，并在所述综合局内链路上将所述IOL信号传送到某一线路终端设备；
所述线路终端设备接收所述IOL信号，将所述IOL信号转换成电STS-1P信号；
从所述STS-1P信号提取所述开销字段，并处理所述提取的开销字段；
插入网络开销字段，并产生网络信号；
将所述网络信号传送到所述电信网。
34.如权利要求26所述的方法，其特征在于，它还包含从在所述综合局内链路上传送的所述IOL信号中提取定时信息的步骤。
35.如权利要求26所述的系统，其特征在于，它还包含将所述提取的网络开销字段按所选路由发给附加处理机进行处理和终接的步骤。
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