CN1190744C - 降低atm和pdh网络互连的抖动或漂移的方法和设备 - Google Patents

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Abstract

降低ATM网络和PDH网络之间网络互连时的抖动和漂移的方法和设备，该设备包括：定时恢复块，提供参考时钟和传输时钟1以恢复PDH网络中的同步时钟；时钟平滑器，降低抖动和漂移和输出传输时钟2；AAL1-SAR装置，将ATM信元分段成PDH数据流，或将PDH数据流传输到ATM网络或重组成ATM信元；抖动吸收器，降低抖动或漂移，并输出PDH数据流；和成帧器，将PDH数据流分段成每个时隙，或将该时隙重组为PDH数据流。

Description

降低ATM和PDH网络互连的 抖动或漂移的方法和设备
本发明涉及一种用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动或漂移的方法和设备，尤其涉及一种当恢复定时同步时使用包括先入先出的抖动吸收器和时钟平滑器来降低ATM网络和PDH网络接口之间的网络互连时的抖动或漂移的方法和设备。
通常，在ATM(异步传送模式)网络中可传输需要为恒定带宽的CBR(恒定比特率)传输特性的数据，如PCM(脉码调制)数据或实时数据。
发明人为Won Chan Y.，Kim Young I.，Lee Gyu S.，Park Myung G.的题为“system and method of signal transmission within a plesiochronous digitalhierarchy unit using ATM adaption layers(使用ATM自适应层在准同步数字体系单元中进行信号传输的系统和方法)”的美国专利5,577,039号中公开了有关ATM网络和PDH(plesiochronous digital hierarchy，准同步数字体系)网络之间的网络互连的美国专利。
参照美国专利5,577,039号，使用ATM自适应层在准同步数字体系单元中进行信号传输的系统和方法包括线路接口单元、多路复用器/多路分解器、多个ATM自适应层模块、第一级信元(cell)多路复用器/多路分解器、第二级信元多路复用器/多路分解器、和路由器。
传输级接收PDH(准同步数字体系)DS3信号，并将其多路分解成28 DS1数据。ATM自适应层模块将该28 DS1数据转换成ATM信元流。该ATM信元流被多路复用为单个ATM MUX信元流，然后与另一个信元流多路复用。路由器接收组合的多路复用的信元流，附加头标字段，并输出ATM信元。接收级具有使用上述系统元件将ATM信元数据转换成DS3 PDH数据的功能。
另一方面，传输级上的AAL1-SAR(ATM Adaptation Layer type 1-Segmentation and Reassembly，1型ATM自适应层-分段和重组)将PDH用户的同步信息转换成ATM信元流上的4比特同步信息，并将其传输至接收级。在接收级，AAL1-SAR装置提取ATM信元流中PDH数据流的同步信息，并将其传输到用于恢复PDH数据流的传输时钟的定时恢复块。
定时恢复块根据DS1(1.544Mbps)和E1(2.048Mbps)线路速度恢复传输时钟，并包括小的抖动或漂移。
抖动或漂移是指由通信线路的噪声和干扰、环境温度改变或比特填充等引起的信号的相位变化，快速改变的相位变化称作抖动，而改变缓慢的相位变化称作漂移。抖动或漂移可引起在读取从缓冲器传输的数据时的传输数据的损失，或可引起滑动现象(slip phenomenon)，其中会在传输数据中插入不可靠数据。
然而，在定时恢复块产生具有DS1或E1线路速度的传输时钟或传输时钟包括小的抖动或漂移的情况下，从整个网络同步的方面来看，这种抖动或漂移在交换时将引起数据错误或误操作。
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的方法。
本发明的另一个目的是提供一种可适于执行上述方法来降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的设备。
为了实现本发明的上述目的，本发明提供一种用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的设备。该设备具有定时恢复块，其中所述定时恢复块接收ATM网络的系统时钟，对该系统时钟进行分频，并提供参考时钟和传输时钟1，以使用从ATM网络传输的ATM信元流中的PDH用户的同步时钟信息来恢复PDH网络中的同步时钟，其中所述PDH网络与ATM网络同步，并且所述参考时钟与ATM网络的系统时钟相关，而所述传输时钟1与PDH网络相关。该设备还包括：时钟平滑器，其接收所述传输时钟1，并降低抖动和漂移，和输出传输时钟2；和AAL1-SAR装置，其中所述AAL1-SAR装置将ATM网络的ATM信元分段成PDH数据流并将其传输到PDH网络，或将从PDH网络传输至ATM网络的PDH数据流重组成ATM信元，并接收来自所述定时恢复块的参考时钟，将4比特SRTS(SynchronousResidual Timing Stamp，同步残留定时戳)码提供给所述定时恢复块，并根据所述传输时钟1输出包括抖动和漂移的PDH数据流，其中所述4比特SRTS码与PDH用户的时钟信息有关。该设备还具有：抖动吸收器，其中所述抖动吸收器接收包括抖动或漂移的所述PDH数据流，降低在所述AAL1-SAR中产生的抖动或漂移，并根据所述传输时钟2输出PDH数据流；和成帧器(framer)，其中所述成帧器接收所述传输时钟2和已降低抖动或漂移的PDH数据流，并将从PDH网络传输的PDH数据流分段成每个时隙，或将该时隙重组为PDH数据流。
为了实现本发明的另一目的，本发明提供了一种降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的方法。该方法包括用于接收ATM网络的系统时钟、并提供参考时钟和传输时钟1、以使用从ATM网络传输的ATM信元流中的PDH用户的同步时钟信息来恢复PDH网络中的同步时钟的步骤，其中所述PDH网络与ATM网络同步，并且所述参考时钟与ATM网络的系统时钟相关，而所述传输时钟1与PDH网络相关。该方法还包括接收所述传输时钟1并降低抖动和漂移和输出传输时钟2的步骤。该方法还包括一步骤，用于将ATM网络的ATM信元分段成PDH数据流并将其传输到PDH网络，或将从PDH网络传输至ATM网络的PDH数据流重组成ATM信元，将4比特SRTS(同步残留定时戳)码提供给所述定时恢复块，并根据所述传输时钟1输出包括抖动和漂移的PDH数据流。此外，该方法还包括如下步骤：接收包括抖动或漂移的所述PDH数据流，降低在所述AAL1-SAR中产生的抖动或漂移，并根据所述传输时钟2输出PDH数据流；接收所述传输时钟2和已降低抖动或漂移的PDH数据流，并将从PDH网络传输的PDH数据流分段成每个时隙，或将该时隙重组为PDH数据流。
通过参照附图对本发明优选实施例的描述，本发明的上述目的、特征和其他优点将变得更加清楚，附图中：
图1表示根据本发明第一实施例的用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的设备的框图；
图2表示与ATM网络的系统时钟同步的定时恢复块的框图；
图3表示用于解释图1中所示时钟平滑器和抖动吸收器结构的框图；和
图4表示用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的方法的流程图。
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
图1表示根据本发明第一实施例的用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的设备的框图。参照图1，与ATM网络同步的系统时钟206被输入到定时恢复块104中，定时恢复块104使用系统时钟206将从与时钟信息相关的AAL1-SAR装置101输入的4比特SRTS(同步残留定时戳)202转换成传输时钟1(201)。
与此同时，AAL1-SAR装置101参照与系统时钟206同步的2.43MHz参考时钟207而从ATM信元流中产生4比特SRTS码。
从传输级传输的4比特SRTS码202是PDH数据流的约3008比特的时钟信息因而包含抖动或漂移。此外，当在传输级再生4比特SRTS码时，其包括抖动或漂移。本发明中，为了降低抖动或漂移而使用抖动吸收器102和时钟平滑器105。抖动吸收器102由FIFO(先入先出)缓冲器构成，该缓冲器的容量可根据接口的传输带宽进行改变。
由定时恢复块104产生的传输时钟1(201)被发送到AAL1-SAR装置101和抖动吸收器102，然后，由AAL1-SAR装置101产生的PDH数据流通过与PDH网络相关的传输时钟1(201)被发送到抖动吸收器102。
传输时钟1(201)被输入至时钟平滑器105，该时钟平滑器105将传输时钟2(204)提供给抖动吸收器102和时钟平滑器105。与此同时，PDH数据流被存入抖动吸收器102中，该PDH数据流包括抖动或漂移，吸收器102降低抖动和漂移，然后将PDH数据流传输到成帧器103中。
图2表示与ATM网络的系统时钟同步的定时恢复块的框图。当在定时恢复块104上输入ATM网络的系统时钟206和与PDH用户的时钟信息相关的4比特SRTS码后产生与PDH网络相关的传输时钟1(201)。
首先，与ATM网络同步的38.88MHz系统时钟206被输入到16分频器210，16分频器210将输入信号16分频，并将2.43MHz的参考时钟207传输到AAL1-SAR装置101。
AAL1-SAR装置101将与PDH用户的时钟相关的4比特SRTS码202输入到定时恢复块104。
与PDH网络相关并且从定时恢复块104输出的传输时钟201是1.544MHz(T1)或2.048MHz(E1)时钟。
此外，定时恢复块104包括16分频器210、n或(n+1)分频器214、(m+p+SRTS)分频器414和分频器控制器314。
“n”是表示时钟分频数的整数值，“m”和“p”是表示分频计数的整数值(n＞1，p＞1)，“SRTS”是显示4比特SRTS码的+7～-8边界之间的整数值。
16分频器210接收与ATM网络同步的系统时钟206，将其16分频，并将参考时钟207提供给AAL1-SAR装置101。
n或(n+1)分频器214接收系统时钟206，并根据分频器控制器314的控制而对其进行n或(n+1)分频，并输出传输时钟1(201)。
传输时钟201被输入到(m+p+SRTS)分频器414，该(m+p+SRTS)分频器414对时钟进行(m+p+SRTS)分频，并将用于控制分频器控制器314的时钟分频器信号1(416)发送到分频器控制器314。
时钟分频器信号416被输入到分频器控制器314，该分频器控制器314控制n分频器(m+SRTS)次或控制(n+1)分频器p次，并将时钟分频器控制信号2(316)输出至n分频器或(n+1)分频器214。
另一方面，传输时钟201被输入到AAL1-SAR装置101，该AAL1-SAR装置101向抖动吸收器102提供包含抖动和漂移的PDH数据流。
如图3所示，传输时钟201被传送到数字锁相环(DPLL)，该数字锁相环将具有已降低抖动或漂移的传输时钟204提供给抖动吸收器102。抖动吸收器102向成帧器103提供传输数据204。
图4是示出用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动或漂移的方法的流程图。
38.88MHz的系统时钟206被输入到定时恢复块104，定时恢复块104恢复与ATM网络同步的PDH网络的同步(ST1)。块104对系统时钟16分频，产生2.43MHz的参考时钟207，并将其传输到AAL1-SAR装置101(ST2)。
AAL1-SAR装置101根据与系统时钟206同步的2.43MHz参考时钟207产生ATM信元流上的4比特SRTS(同步残留定时戳)码202。装置101将产生的4比特SRTS与通过ATM信元传输的SRTS码进行比较，并将其差值提供给定时恢复块104(ST3)。
差值分量的4比特SRTS码202被输入到定时恢复块104，定时恢复块104通过使用SRTS算法来产生传输时钟201(ST4)。
传输时钟201被输入到AAL1-SAR装置101，该AAL1-SAR装置101将ATM信元分段和重组成PDH数据流，接收传输时钟201，并将包含抖动或漂移的PDH数据流提供给抖动吸收器102(ST5)。传输时钟201被输入到时钟平滑器105，时钟平滑器105产生已降低抖动或漂移的传输时钟204(ST6)。传输时钟204被输入到抖动吸收器102，抖动吸收器102吸收抖动或漂移，并将已降低抖动或漂移的PDH数据流提供给成帧器103(ST7)。成帧器103降低PDH数据流的帧中的抖动或漂移(ST8)。
根据本发明用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的设备中的定时恢复块104可通过附加简单硬件来恢复已降低抖动或漂移的时钟，并可使用稳定的时钟来传输和接收数据。
如上所述，根据本发明用于降低ATM网络和PDH网络之间的网络互连时的抖动和漂移的设备可通过使用SRTS算法和通过使用时钟平滑器105及抖动吸收器102来降低从同步信号中产生的抖动或漂移，以降低从ATM网络至PDH网络的数据传输中的PDH数据流的抖动或漂移。

Claims (6)

1.一种用于降低ATM网络和PDH网络之间网络互连时的抖动和漂移的设备，包括：
定时恢复块，其中所述定时恢复块接收ATM网络的系统时钟，对所述系统时钟进行分频，并提供参考时钟和传输时钟1，以使用从ATM网络传输的ATM信元流中的PDH用户的同步时钟信息来恢复PDH网络中的同步时钟，其中所述PDH网络与ATM网络同步，并且所述参考时钟与ATM网络的系统时钟相关，而所述传输时钟1与PDH网络相关；
时钟平滑器，其接收所述传输时钟1，并降低抖动和漂移，和输出传输时钟2；
AAL1-SAR装置，其中所述AAL1-SAR装置将ATM网络的ATM信元分段成PDH数据流并将其传输到PDH网络，或将从PDH网络传输至ATM网络的PDH数据流重组成ATM信元，并接收来自所述定时恢复块的参考时钟，将4比特同步残留定时戳SRTS码提供给所述定时恢复块，并根据所述传输时钟1输出包括抖动和漂移的PDH数据流，其中所述4比特SRTS码与PDH用户的时钟信息有关；
抖动吸收器，其中所述抖动吸收器接收包括抖动或漂移的所述PDH数据流，降低在所述AAL1-SAR中产生的抖动或漂移，并根据所述传输时钟2输出PDH数据流；和
成帧器，其中所述成帧器接收所述传输时钟2和已降低抖动或漂移的PDH数据流，并将从PDH网络传输的PDH数据流分段成每个时隙，或将所述时隙重组为PDH数据流，
其中，所述定时恢复块包括：
16分频器，其接收来自ATM网络的系统时钟，并通过对所述系统时钟16分频而产生参考时钟；
n或n+1分频器，其接收所述系统时钟，并通过对所述系统时钟进行n或n+1分频而产生传输时钟1；
m+p+SRTS分频器，其接收所述传输时钟1和所述4比特SRTS信号，并通过对所述传输时钟1进行m+p+SRTS分频而产生时钟分频信号1；和
分频器控制器，其接收所述时钟分频信号1，并通过控制所述n分频器m+SRTS次或控制所述n+1分频器p次而产生时钟分频控制信号2，
其中，所述时钟平滑器包括：
振荡器，用于周期性地产生恒定振荡信号；和
数字锁相环，其接收所述传输时钟1和所述振荡信号，并使所述传输时钟1平滑，和产生所述传输时钟2。
2.如权利要求1所述的设备，其中所述抖动吸收器是先入先出缓冲器，所述先入先出缓冲器具有与接口带宽相应的不同的容量，以降低从所述AAL1-SAR装置产生的数据的抖动或漂移。
3.如权利要求1所述的设备，其中从所述定时恢复块的所述n或n+1分频器输出的所述传输时钟1是1.544MHz或2.0488MHz时钟，并且n是指表示时钟分频数的整数，m和p是指表示分频次数的整数，其中n＞1，p＞1，而所述SRTS表示+7～-8之间的整数。
4.一种用于降低ATM网络和PDH网络之间网络互连时的抖动和漂移的方法，包括如下步骤：
步骤a，接收ATM网络的系统时钟，并提供参考时钟和传输时钟1，以使用从ATM网络传输的ATM信元流中的PDH用户的同步时钟信息来恢复PDH网络中的同步时钟，其中所述PDH网络与ATM网络同步，并且所述参考时钟与ATM网络的系统时钟相关，而所述传输时钟1与PDH网络相关；
步骤b，接收所述传输时钟1，并降低抖动和漂移，和输出传输时钟2；
步骤c，将ATM网络的ATM信元分段成PDH数据流并将其传输到PDH网络，或将从PDH网络传输至ATM网络的PDH数据流重组成ATM信元，将4比特SRTS码提供给所述定时恢复块，并根据所述传输时钟1输出包括抖动和漂移的PDH数据流；
步骤d，接收包括抖动或漂移的所述PDH数据流，降低在所述AAL1-SAR中产生的抖动或漂移，并根据所述传输时钟2输出PDH数据流；和
步骤e，接收所述传输时钟2和已降低抖动或漂移的PDH数据流，并将从PDH网络传输的PDH数据流分段成每个时隙，或将所述时隙重组为PDH数据流，
其中所述步骤a包括如下步骤：
接收来自ATM网络的系统时钟，并通过对所述系统时钟16分频而产生参考时钟；
接收所述系统时钟，并通过对所述系统时钟进行n或n+1分频而产生所述传输时钟1；
接收所述传输时钟1和所述4比特SRTS信号，并通过对所述传输时钟1进行m+p+SRTS分频而产生时钟分频信号1；和
接收所述时钟分频信号1，并通过控制所述n分频器m+SRTS次或控制所述n+1分频器p次而产生时钟分频控制信号2。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述步骤d包括如下步骤：
周期性地产生恒定振荡信号；和
接收所述传输时钟1和所述振荡信号，并使所述传输时钟1平滑，和产生所述传输时钟2。
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