CN1193521C - 光传输系统中的自愈比特率变换器 - Google Patents

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Abstract

一种光传输系统中的自愈比特率变换器包括各有温度检测部分的多个比特率独立时钟和数据恢复(BICDR)的接收机，由电信号比特率生成的参考时钟产生锁定信号的锁相环路损耗来恢复时钟和数据；接收光信号、检测DC电平值并产生识别比特率的信号的DC电平检测部分；控制装置，接收DC电平值检测部分的DC电平值和接收温度检测部分的温度检测信号，根据温度比较比特率信息并通过识别相应的比特率将比特率变化变换成BICDR接收器的操作比特率。

Description

光传输系统中的自愈比特率变换器
技术领域
本发明涉及光传输系统，更具体地说，涉及光交叉连接装置中的自愈比特率变换器。
背景技术
通常，可以在光传输系统中采用不同的协议和相应不同的比特率。协议的例子有光纤分布式数据接口(FDDI)、企业系统联接(ESCON)、光纤信道协议、千兆比特以太网协议、异步传送方式协议(ATM)等等。其比特率分别是124MBPS、155MBPS、200MBPS、622MBPS、1062MBPS、1.25GBPS、2.5GBPS。
在不同的协议和相应不同的比特率中，选择性地采用单一协议和比特率来确认相应的光传输系统。在采用单一协议和比特率的光传输系统中，预设光信号的比特率。因此，安装在发射机或终端等中的光接收机设计成专门满足预设的协议和比特率。
图1是说明按照传统技术的第一实施例的采用电交换的光交叉连接装置(OXR)的方框图。参考图1，传统的OXR包括：按信道来分用输入光信号并将其输出的分用器(DEMUX)106；用于按照信道将DEMUX 106输出的光信号变换成电信号的多个具有稳定比特率的光电变换器102；用于通过-路由(pass-routing)并输出由多个具有稳定比特率的光变换器102输入的电信号的OXR交换103；用于把由光交叉连接交换103的各个输出端口输出的电信号变换成光信号并将其输出的多个具有稳定比特率的电光变换器104；用于把多个具有稳定比特率的电光变换器104输出的光信号105复用通过单根光纤并将其输出的多路复用器107。这样的传统OXR交换103由与其相连的控制器108控制输入输出数据。
下面将描述上述构成的OXR的操作方法。输入的光信号通过DEMUX106，以便按其各自的波长分类，并传送到具有稳定比特率的光电变换器102的输入端，以保持单一比特率。光信号总以稳定的比特率输入给具有稳定比特率的光电变换器102。由具有稳定比特率的光电变换器的输出端输出的这样的电信号施加到N×N交叉连接交换103的输入端口。这个信号传送到具有稳定比特率的电光变换器104的输入端，该光电变换器在交换控制的输出端口保持单一的比特率。单一比特率的电信号总是输入给具有稳定比特率的电光变换器104。由具有稳定比特率的电光变换器104将该电信号转换成光信号，并输出给复用器107。然后，输出给复用器107的光信号由单根光纤结合。由于传统光传输系统中的OXR装置装有具有稳定比特率的光电变换器(光接收机)和具有稳定比特率的电光变换器(光发射机)，因此可以在预定类型的稳定传输形式下进行连接。这意味着传统光传输系统中的OXR装置对传输形式及相应比特率的变化缺乏适应性，即透明度。稳定数据网的交叉连接的局限产生多路传输和网络管理的问题。本发明的同一申请人在主题申请(subject application)更较申请的韩国专利申请No.99-32170(题为“不依赖比特率的光接收方法和装置”)公开了仅用数据DC电平值识别比特率的转换的结构，它标识比特率。按照韩国专利申请No.99-32170，在每一个传送部分和接收部分内的控制器部分识别比特率的变化。然而，一旦识别后，必须在其中装置另一个中心控制器部分，由此发生费用。该专利还产生技术问题，即比特率的信息仅依赖数据DC电平值，因此，按照环境温度变化，在识别比特率的过程中导致错误。
发明内容
因此本发明的目的是通过提供自愈比特率变换器来确保关于数据网比特率的变换的透明性。
本发明的另一个目的是主动地处理外部环境因素的变化，特别是温度的变化。
为达到上述目的，本发明提供了一种光传输系统中的自愈比特率变换器，所述光传输系统包括：(a)分用器(DMUX)，用于按照信道分用输入光信号，(b)交叉连接开关，用于通过-路由(pass-routing)并输出电信号，和(c)复用器(MUX)，用于复用输入的光信号并输出被复用的光信号，其特征在于所述自愈比特率变换器包括：分别具有温度检测部分的多个比特率独立时钟和数据恢复(BICDR)接收机，用于通过用按照所述电信号比特率生成的参考时钟产生锁定(lock)信号的锁相环(PLL)损耗来恢复时钟和数据；直流电平值检测部分，用于接收来自所述分用器的光信号，检测所述直流电平值并产生用于识别比特率的信号；和控制装置，用于从所述直流电平值检测部分接收与施加到所述比特率独立时钟和数据恢复接收机的所述光信号一致的直流电平值，接收相应的比特率独立时钟和数据恢复接收机的温度检测部分的温度检测信号，用于按照储存在存储器中的温度来比较比特率的信息，通过识别相应比特率将所述比特率的变化变换成所述相应的比特率独立时钟和数据恢复接收机的操作比特率。
所述自愈比特率变换器还可以包括用于把锁定信号的锁相环损耗转换成串行信号的并-串转换器及用于将并-串转换器提供的并行信号作为并行信号提供给所述控制装置的串-并转换器。
所述自愈比特率变换器还可以包括用于将所述温度检测部分提供的温度检测信号作为数字信号提供给所述控制装置的第一模/数转换器。
所述自愈比特率变换器还可以包括用于将所述直流电平值检测部分提供的直流电平值作数字信号提供给所述控制装置的第二模/数转换器。
本发明还提供了一种光传输系统中的自愈比特率变换器，所述光传输系统包括：(a)分用器，用于按照信道分用输入光信号，(b)  交叉连接开关，用于通过-路由并输出电信号，和(c)复用器，用于复用输入的光信号并输出被复用的信号，其特征在于所述自愈比特率变换器包括：分别包括温度检测部分的多个比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机，用于通过按照所述电信号的比特率生成的参考时钟产生锁定信号的锁相环损耗来恢复时钟和数据；第一直流电平值检测部分，用于接收来自所述分用器的光信号，检测直流电平值，并产生比特率识别信号；第二直流电平值检测部分，用于接收来自所述分用器的光信号，检测直流电平值，并产生比特率识别信号；以及控制装置，用于从所述第一级和第二电平值检测部分接收所述直流电平值，从相应的比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机的所述温度检测部分接收温度检测信号，识别所述比特率，并将所述比特率的变化变换成所述比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机的操作比特率。
所述自愈比特率变换器还可以包括用于将所述比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机的锁定信号的锁相环损耗转换成串行信号的第一和第二并-串转换器及用于将所述第一和第二并-串转换器提供的串行信号作为并行信号提供给所述控制装置的第一和第二串-并转换器。
所述自愈比特率变换器还可以包括用于将所述温度检测部分提供的温度检测信号作为数字信号提供给所述控制装置第一和第三模/数转换器。
所述自愈比特率变换器还可以包括用于将所述第一和第二直流电平检测部分提供的直流电平值作为数字信号提供给所述控制装置的第二和第四模/数变换器。
本发明的上述和其它的目的、特征及优点通过以下结合附图的详细描述将变得更清楚。
附图说明
图1是说明按照传统技术的实施例使用电交换的OXR装置的方框图；
图2是说明按本发明的实施例使用电交换的OXR装置的方框图。
具体实施方式
下面将参考附图来描述本发明的最佳实施例。在下面的描述中，将不再详述众所周知的功能或结构，因为它们会以不必要的细节使本发明不够清晰。
图2是说明按照本发明的实施例使用电交换的OXR装置的方框图。图2所示的光传输系统包括：DMUX(分用器)110，用于按照分用信道输入的光信号，并输出分用的信号；多个BICDR接收机120，用于按照信道将DMUX110输出的光信号变换成电信号，N×N的交叉连接交换，用于通过-路由并输出由BICDR接收机120输入的电信号；多个BICDR发射机140，用于将从交叉连接交换130的各个端口输出的电信号变换成光信号；以及复用器150，用于复用BICDR发射机140施加的信号进行多路复用，并将其作为光信号输出。
按本发明实施例的可用于光传输系统的自愈比特率变换器还包括：分别具有温度检测部分121的多个BICDR接收机120，用于通过检测温度提供温度检测信号，同时通过用按照电信号比特率生成的参考时钟产生锁定信号的PLL的损耗来修复时钟和数据；第一DC电平值检测部分162，用于检测DC电平值，并通过接收来自DMUX的光信号来产生比特率识别信号；和控制装置180，用于接收光信号的DC电平值，该光信号施加到BICDR接收机，在BICDR接收机120中产生锁定信号的PLL锁定，控制装置180还从相应的BICDR接收机的温度检测部分121接收温度检测信号，用于根据储存在存储器中的温度比较另一个比特率信息，并通过识别相应的比特率将比特率变化变换成相应的BICDR接收机120的操作比特率。这里，由DMUX110提供给BICDR接收机120和第一DC电平值检测部分162的光信号是相同的。BICDR接收机120和第一DC电平值检测部分162的分开图仅为便于理解。
按照本发明的自愈比特率变换器还包括用于将BICDR接收机输出的锁定信号的PLL损耗转换成串信号的第一并-串转换器(下文中称“第一PSC”)122和用于将第一PSC 122输出的串行信号作为并行信号提供给控制装置180的CPU 181的第一串-并转换器(下文称“第一SPC”)182。控制装置180包含用于将BICDR接收机120的温度检测部分121提供的温度检测信号转换成数字信号的第一模/数转换器(下文称“第一ADC”)184和用于将DC电平检测部分162提供的DC电平值转换成数字信号提供给控制装置180的第二模数/转换器(下文称“第二ADC”)186。控制装置180还包括向CPU 181提供并行信号的第一SPC 182和提供数字信号的第一ADC 184、第二ADC 186。
由于比特率识别信号产生部分160已详细公开在本发明申请的的同一申请人较早申请的韩国专利申请No.99-32170中，在此将省略对其结构和操作的详细描述。对公开在韩国专利申请No.99-32170的上的光接收装置作一概述，所述光接收装置检测与施加在CDR接收机上的、在CDR接收机之间产生锁定信号的PLL损耗的光信号相应的DC电平值，并产生比特率识别信号。
现将详细介绍按照本发明的自愈比特率变换器的操作。
输入光信号通过按照光波分类的分用器110。由DMUX 110输出的光信号被转换成电接收信号。通过按电接收信号的比特率产生的参考时钟来恢复时钟和数据，并把恢复的时钟和数据传送给多个BICDR接收机120以转换并输出比特率。接着，如果比特率不合适，则BICDR接收机120输出比特率就不合适信号。比特率不合适信号的一个例子就是锁定信号的PLL损耗。第一PSC 122将锁定信号的PLL损耗转换成串行信号提供给控制器的第一SPC 182。第一SPC 182将串行类型的接收机的输出信号转换成并行信号提供给控制装置180的CPU 181。
同时，包括第一DC电平值检测部分162的比特率识别信号产生部分160检测由DMUX 110按照信道配置的信号，并将其输出到第二ADC186。第二ADC 186向CPU 181提供通知比特率信息的DC电平检测信号。温度检测部分121的每一部分都对应各自的BICDR接收机120。由温度检测部分121检测的温度值通过第一ADC 184提供给CPU 181。例如，放大15倍后，检测的温度值在0.5V-4V的范围内。第一ADC 184将放大的温度值转换成数字值提供给CPU 181。CPU 181从第一DC电平值检测部分162接收按照施加到BICDR接收机120的光信号的DC电平值，该BICDR接收机120产生比特率不合适信号即锁定信号的PLL损耗，CPU181还从相应BICDR接收机120的温度检测部分121接收温度检测信号。CPU 181根据存储在存储器中的温度将比特率信息与温度检测信号进行比较，并输出控制信号，该控制信号识别相应的BICDR接收机120的比特率，并将该比特率变换成操作比特率，提供给相应BICDR接收机120。
相应地，控制装置181提供受控制的信号给BICDR接收机120，并将该信号转换成BICDR接收机120的操作比特率，因此，控制装置181按温度的变化自己变换比特率，以主动响应外部环境。
上文的描述示例了在光传输系统的接收部分中按照本发明的自愈比特率变换器的实施例。然而，自愈比特率变换器可以以相同原理用于发送部分或用于接收及发送两个部分。如图2所示，按照本发明的用于发送部分的自愈比特率变换器包括了像用于接收部分的那些廉售元件。具体地，按照本发明的用于发送部分的自愈比特率变换器包括多个BICDR变换器140、包含在比特率识别信号产生部分172中的第二DC电平检测部分170、第二PSC 142，第二SPC 183，以及第三和第四ADC 185，187。BICDR发射机140包括通过按照电信号的比特率产生的参考时钟来产生锁定信号的PLL损耗的温度检测部分141，并恢复时钟和数据。第二DC电平值检测部分170从多路复用器150接收光信号，并检测DC电平值以向控制装置180提供比特率识别信号。控制装置180从第二电平检测部分170接收DC电平值，从相应的BICDR发射机140的温度检测部分141接收温度检测信号，并将该信号与存储在存储器中的温度相应的比特率进行比较。然后控制装置180识别相应的比特率，并将比特率的变化变换成相应BICDR140的操作比特率。包括在按照本发明的自愈比特率变换器中的第二PSC142将并行信号转换成串行信号，而第二SPC 183将串行信号转换成并行信号。包括在按本发明的自愈比特率变换器中的第三、第四ADC 185、187将模拟信号转换成数字信号。简言之，按照本发明的自愈比特率变换器通过主动地响应外部环境变化，特别是温度变化，起到提高光传输系统可靠性的作用。
如上所述，当设定比特率时，通过识别不考虑温度状况下锁定信号的PLL损耗的比特率变换，并通过根据存储器内的温度来读取和比较比特率的识别范围，本发明比传统的不考虑诸如温度的外部环境的比特率变换器提供更准确的比特率变换。
虽然参考本发明的某些最佳实施例来表示并描述本发明，然而本领域的技术人员将知道，在不脱离后附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以作出形式和细节上的各种变化。

Claims (8)

1.一种光传输系统中的自愈比特率变换器，所述光传输系统包括：(a)分用器，用于按照信道分用输入光信号，(b)交叉连接交换，用于通过-路由并输出电信号，和(c)复用器，用于复用输入的光信号并输出被复用的光信号，其特征在于所述自愈比特率变换器包括：
分别具有温度检测部分的多个比特率独立时钟和数据恢复接收机，用于通过用按照所述电信号比特率生成的参考时钟产生锁定信号的锁相环损耗来恢复时钟和数据；
直流电平值检测部分，用于接收来自所述分用器的光信号，检测所述直流电平值并产生用于识别比特率的信号；
和控制装置，用于从所述直流电平值检测部分接收与施加到所述比特率独立时钟和数据恢复接收机的所述光信号一致的直流电平值，接收相应的比特率独立时钟和数据恢复接收机的温度检测部分的温度检测信号，用于按照储存在存储器中的温度来比较比特率的信息，通过识别相应比特率将所述比特率的变化变换成所述相应的比特率独立时钟和数据恢复接收机的操作比特率。
2.权利要求1的自愈比特率变换器，其特征在于还包括用于把锁定信号的锁相环损耗转换成串行信号的并-串转换器及用于将并-串转换器提供的并行信号作为并行信号提供给所述控制装置的串-并转换器。
3.权利要求1的自愈比特率变换器，其特征在于还包括用于将所述温度检测部分提供的温度检测信号作为数字信号提供给所述控制装置的第一模/数转换器。
4.权利要求1的自愈比特率变换器，其特征在于还包括用于将所述直流电平值检测部分提供的直流电平值作数字信号提供给所述控制装置的第二模/数转换器。
5.一种光传输系统中的自愈比特率变换器，所述光传输系统包括：(a)分用器，用于按照信道分用输入光信号，(b)交叉连接交换，用于通过-路由并输出电信号，和(c)复用器，用于复用输入的光信号并输出被复用的信号，其特征在于所述自愈比特率变换器包括：
分别包括温度检测部分的多个比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机，用于通过按照所述电信号的比特率生成的参考时钟产生锁定信号的锁相环损耗来恢复时钟和数据；
第一直流电平值检测部分，用于接收来自所述分用器的光信号，检测直流电平值，并产生比特率识别信号；
第二直流电平值检测部分，用于接收来自所述分用器的光信号，检测直流电平值，并产生比特率识别信号；以及
控制装置，用于从所述第一级和第二电平值检测部分接收所述直流电平值，从相应的比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机的所述温度检测部分接收温度检测信号，识别所述比特率，并将所述比特率的变化变换成所述比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机的操作比特率。
6.权利要求5的自愈比特率变换器，其特征在于还包括用于将所述比特率独立时钟和数据恢复接收机/发射机的锁定信号的锁相环损耗转换成串行信号的第一和第二并-串转换器及用于将所述第一和第二并-串转换器提供的串行信号作为并行信号提供给所述控制装置的第一和第二串-并转换器。
7.权利要求5的自愈比特率变换器，其特征在于还包括用于将所述温度检测部分提供的温度检测信号作为数字信号提供给所述控制装置第一和第三模/数转换器。
8.权利要求5的自愈比特率变换器，其特征在于还包括用于将所述第一和第二直流电平检测部分提供的直流电平值作为数字信号提供给所述控制装置的第二和第四模/数变换器。
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