CN1199382C - 监视和/或控制数据脉冲的比特率的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于监视和/或控制从发射机(16)传递到至少一个光传导路径(22)的数据脉冲的比特率的装置。发射机(16)具有接收来自电连接(14)的电脉冲的输入侧(18)，和响应接收的电脉冲从其传递光脉冲的输出侧(20)。该装置包括具有至少一个适合于连接到所述电连接(14)的输入端(26)的监视单元(24)。监视单元(24)被安排成估计或确定在所述输入端(26)处接收的脉冲的比特率。该装置被安排成实行至少一个措施，该措施取决于估计的或确定的比特率。

Description

监视和/或控制数据脉冲的比特率的装置
发明背景和现有技术
在现代通信技术内，信号常常通过例如光纤中的光传导路径被发送。通信系统通常包括不同的接口，用来影响、变换、或放大沿传导路径发送的信号。这样的接口例如可以被安排在不同种类的光纤之间，在用于电信号的线与用于光信号的线之间，在用于不同的光波长的光纤之间等等。这样的和类似的种类的接口常常可以用一个共同的名称被称为“媒介转换器”。把光信号传递到光传导路径的媒介转换器通常包括在输入侧接收电信号并以光信号发射这些信号的光发射器。
例如，EP-A-403455描述一种包括一个接口的装置，该接口接收来自多模光纤的信号，把这些信号变换成电信号，以及借助于发射器，将光信号传递到单模光纤上。
在通信系统中，信号常常可以用不同的传输速度被传递。不同的传输速度是指每个单位时间可以传递的不同的信息量。传输速度通常以每秒的比特数来度量。通常希望监视或限制沿通信路径的传输速度。例如，可能有这样的情形，电信或计算机操作员允许客户在操作员拥有的一条或多条光纤上发送数据，由此客户为能够以一定的比特率传递数据(这相应于每个单位时间一定的信息量)付费。由此有一个问题：在有时自己不知道这一点的情况下，在没有把这一事实通知操作员的情况下，客户可以提高传输速度。
已知，有可能借助于低通滤波器来限制通信系统中的传输速度，低通滤波器即为被安排在电传导路径上并控制多高频率的信号可以在传导路径上传递的滤波器。上面提到的EP-A-403455说明：最高可能的传输速度是借助于限制发送信号的带宽的滤波器来控制的。该文件也提到，滤波器的带宽可以由监视通信系统的中心来控制。
这样的滤波器的使用牵涉到几个问题。很难制做一个其带宽可以从外部和在很大的频率间隔上被控制的滤波器。由于这种困难，通常只能接通或关断这样的滤波器。可控制的滤波器的生产是昂贵的和复杂的。这样的滤波器不能在传输起作用的范围与传输不起作用的范围之间给出明显的限制。因此，当且仅当传递的信号足够强时，传输才可在一定的情形下起作用。因此，滤波器可能减少传递高频信号(高的比特率)的可能性，但这样的频率的传输在有利的环境条件下，例如在具有低衰减的短光纤上，仍旧是可能的。
发明概要
本发明的目的在于实现一种用于监视和/或控制从发射机传递到至少一个光传导路径的数据脉冲的比特率的装置，借助该装置，上述的问题可以避免。从以下的说明中可以明白本发明的更多优点。表述“控制比特率”主要是指控制最高允许的比特率。
以上的目的是通过一种用于监视和/或控制从发射机传递到至少一个光传导路径的数据脉冲的比特率的装置而实现的，该发射机具有接收来自电连接的电脉冲的输入侧，和响应接收的电脉冲把光脉冲从其传递到所述光传导路径的输出侧，该装置包括具有至少一个适合于连接到所述电连接的输入端的监视单元，其中该监视单元被安排成估计或确定在该监视单元的所述输入端处接收的脉冲的比特率，以及其中该装置被安排成实行至少一个措施，该措施取决于估计的或确定的比特率与至少一个预定的比特率值之间的比较。
按照本发明，比特率因此被估计或被确定。单词“估计的”应当被理解为不完全必要精确地确定比特率。通常，实现比特率的近似估计就足够了。通过把估计的或确定的比特率与预定值进行比较，可以例如检验所传递的比特率是否超过按照与操作员的约定用户有权使用的比特率。如果传递的比特率超过预定值，则该装置实行适当的措施。这样的措施的例子在下面说明。由于比特率被确定或被估计，以及由于实行适当的措施，没有必要在设备中安装上面提到的类型的滤波器。由此，与这样的滤波器有关的问题得以避免。
应当指出，表述“连接到”，“耦合到”或类似的表述在本文件中不必须是指：不同的单元直接互相连接在一起，而它们之间没有任何其它单元。因此，另外的单元可以被安排在沿着藉此两个单元互相“连接”的连接上。还应当指出，监视单元具有至少一个适合于连接到所述电连接的输入端的特性，包括这个输入端被连接到在发射机本身中的一些节点的可能性，在该节点上存在电脉冲。
还应当指出，用于估计或确定比特率的设备本身是已知的。JP-A-10313277的英文摘要描述了一种比特率检测器被用来再生时钟信号。由T.C.Banwell和N.K.Cheung在OFC，San Diego，2月1999，提交的论文“A Programmable Rate Detector for Rapid-Reconfigrable Rate-Transparent Optical Networks(用于可快速重新配置的速率透明的光网络的可编程速率检测器)”，描述了一种可编程比特率检测器。
按照本发明的一个实施例，监视单元包括至少一个输出端，该输出端被安排成连接到一个装置，借助于该装置可以停止在所述光传导路径上光脉冲的传输，其中该监视单元被安排成，如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则所述措施包括把一个信号经所述输出端传送到所述装置，以使得停止在所述光传导路径上光脉冲的传输。监视单元的输出端例如可以这样的方式连接到所述发射机的一个节点，以使得发射机可以由来自监视单元的信号被停止。也有可能，监视单元被连接到分开的装置，它们被安排或在发射机之前或在之后，停止信号在传导路径上的传输。通过本实施例，如果例如比特率超过操作员已与用户约定的比特率，信号的传输可被停止。
按照本发明的另一个实施例，监视单元包括所述预定值存储其中的存储器。由于预定值被存储在监视单元的存储器中，与这个预定值的比较可以由监视单元自身来完成，而不必首先从一些其它单元获取预定值。
按照本发明的再一个实施例，该装置包括用于网络管理的系统，其中监视单元被连接到所述系统，以使得在监视单元的存储器中的所述预定值可以由来自所述系统的命令写入。通过这个特性，实现这样的优点：存储器中的数值可以从位于离监视单元长距离的一个或多个位置处来改变。例如，如果由用户输入新的约定，则网络操作员可改变预定值。用于网络管理的系统当然可被设计为具有除了改变存储器中预定值以外也改变监视单元的其它功能的可能性。
按照本发明的再一个实施例，该装置包括用于网络管理的系统，该系统包括其中存储所述预定值的存储器，其中监视单元被连接到所述系统，以及其中该装置被安排成使得所述措施是因为与所述系统的所述存储器中的预定值进行的所述比较而实行。按照这个替换例，预定值因此被存储在用于网络管理的系统中。该比较因此例如可以进行因为监视单元发送一个其中带有关于估计的或确定的比特率的信息的消息到系统。然后，系统可以实行所提到的比较，以及根据比较结果实行适当的措施。
因此，措施可以是上述的一种措施，也就是，监视单元具有至少一个输出端，该输出端被安排成连接到装置，借助于该装置可以停止在所述光传导路径上光脉冲的传输，其中该装置被安排成，使得如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则所述措施包括把一个信号通过所述输出端输出到所述装置，以使得停止在所述光传导路径上光脉冲的传输。停止传输的措施在这种情形下因此被发起，因为系统发送一个命令到监视单元，监视单元应当停止传输。
按照本发明的再一个实施例，该装置被安排成使得所述措施是指，如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则在所述系统的存储器中作出注释。在这种情形下，因此不必停止传输。而是例如有可能借助于系统中的注释，将使用的比特率记入用户的借方。
按照本发明的再一个实施例，监视单元包括分频器，该分频器具有适合于连接到所述电连接的输入端。通过这样的分频器，频率可被分成在估计或确定比特率时更易于处理的较低的频率。
按照本发明的再一个实施例，监视单元包括被连接到所述分频器的输出端的微控制器或可编程逻辑电路(也称为PLD＝可编程逻辑器件)。通过分频器与微控制器的组合，可以以简单的和便宜的方式估计或确定比特率。“微控制器”在这里是指一些较小的计算机单元，该计算机单元包括处理器单元和一些其它设备。微控制器通常只构成一个电路。微控制器有时也被称为微处理器。
按照本发明的再一个实施例，监视单元包括分压器，该分压器具有适合于连接到所述电连接的输入端和具有被连接到所述分频器的输出端。通过这样的分压器，进入的信号的幅度可被调节到适合的分频器。
从权利要求11可以明白本发明的再一个实施例。按照这个实施例，该装置还包括存储器，并被安排成使得比特率被重复地估计或确定，并使得至少一些由此估计的或确定的比特率被存储在所述存储器中。按照这个实施例，不必执行与比特率的预定值的比较。适当地，比特率以规则的时间间隔被估计/确定，这可以例如每秒进行一次。更长的时间间隔也是可能的，例如每天至少一次，或每星期至少一次。根据存储器中存储的数值，可以按照已使用的比特率将用户记入借方。其中存储比特率的存储器可以适当地被安排在用于网络管理的系统中。估计的/确定的比特率可以在估计/确定被进行时的每个时刻被存储在存储器中，替换地，比特率只是在比先前存储的数值有变化时，即，在完成与先前存储的数值的比较后，才可进行存储。应当指出，权利要求11和12中规定的实施例也可以与按照一个或多个上述实施例的其它的特性相组合。
附图简述
现在参照附图和通过实施例描述本发明。
图1借助于方框图示意地显示本发明的实施例。
图2示意地显示本发明的实施例的另一个例子。
发明实施例说明
图1显示与媒介转换器有关应用本发明的一个实施例，这种媒介转换器包括接收来自第一线12的数据信号的接收机10。该第一线12可以例如形成其中传输电信号的光纤或导线。另一个例子是接收机10接收无线信号。接收机10在被连接到发射机16的电连接14上传输电脉冲。
发射机16具有接收电脉冲的输入侧18。该发射机包括输出侧20，数据脉冲从该输出侧作为光脉冲在光传导路径22上传递。发射机16把电脉冲变换成光脉冲。光传导路径22可以例如由单模光纤组成。第一线12可以例如是多模光纤。
迄今为止描述的元件因此可以一起构成一种媒介转换器。
应当指出，诸如在本说明中使用的概念“光”和“光的”，不应当被解译为限于一定的波长范围。所提到的光不一定必须在可见光频谱内。
按照本发明的装置，以它的最简单的形式，包括监视单元24。监视单元24具有被连接到电连接14的输入端26。输入端26可被连接到接收机10中的一个节点，连接到接收机10的输出端，连接到在接收机10与发射机16之间的连接，或连接到发射机16中的内部节点。当提到输入端26被连接到电连接14时，所有这些可能性都被包括在其中。然而，输入端26应当被连接到其中信号作为电脉冲存在的一个部分或一个节点。如果第一线12传导电数据脉冲，则接收机10并不总是必须的。在这种情形下，第一线12可以直接连接到发射机16，因此它起到把电信号转换成光信号的转换器的作用。
监视单元24被安排成估计或确定在监视单元24的所述输入端26处接收的脉冲的比特率。为此，按照本发明的实施例，监视单元24包括比特率估计器(estimator)28。下面将结合图2描述这样的比特率估计器28的例子。比特率估计器因此是一个单元，通过这个单元可以确定或至少估计比特率。
按照本发明的装置被安排成实行至少一个措施，该措施取决于在估计的或确定的比特率与至少一个预定的比特率值之间的比较。为此，按照图1所示的实施例，监视单元24包括控制单元30。控制单元30可以例如构成微控制器或可编程逻辑电路。监视单元24也包括其中存储所述预定值的存储器32。存储器32可例如被包括在控制单元30中。预定值例如可以构成用户按照与把光传导路径22租借给用户的操作员的约定有权在光传导路径22上传递的预定的最高比特率。
该装置也包括用于网络管理的系统34。通过这样的系统34，例如系统操作员可以与不同的单元通信，特别是与控制单元30通信。通信可以通过包括光纤22的光纤网，或通过另外的电缆或网络连接，例如通过互联网来进行。借助于系统34，在监视单元24的存储器32中的预定值可被修正。按照替换的实施例，该装置不包括任何用于网络管理的系统34。在这种情形下，例如在监视单元24的存储器32中的数值可代替通过调节被安排在监视单元24处的一个调节装置(例如，具有DIP开关的形式(DIP＝双列直插式组件))而被修正。
按照另一个替换实施例，预定值被存储在用于网络管理的系统34的存储器36中。在这种情形下，控制单元30可以把估计的或确定的比特率发送到该系统34。由此，所述比较由此在系统34中适当地实行。
监视单元24具有输出端38，该输出端被连接到装置40，通过装置40可以停止所述光传导路径22的光脉冲的传输。这个装置40可以作为发射机16的一部分被适当地包括在内。
监视单元24例如被安排成，如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则把一个信号通过该输出端38输出到装置40，以使得停止在光传导路径22上光脉冲的传输。
替换地，该装置可被安排成使得如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则在系统34的存储器36中作出注释。由此，可以对于使用的比特率将用户记入借方。
图2显示本发明的另一个实施例。这个实施例是基于这样的主意，使用一种计量表来确定数据流中的转移的频率或数目。例如，前面是0的数据流中的1，可以构成一个转移(例如，具有正导数的电压脉冲边缘)，而前面是0的一个0不是转移。由此，问题是具有第一比特率的、按照例如110011001100...的1和0的序列，可能无法与具有这个比特率的一半的序列101010...区分开。然而，这个限制只导致低估计实际的比特率。所以，用户不会冒因为比特率计算得比它实际的比特率更高而使用户发射机被停止的风险。
作为一个例子，我们可以假设数据流具有速度100Mbit/s。如果数据脉冲以100％的转移概率按照图案1010101010...被发送，则频率计测量出频率为500MHz。在许多系统中，1和0显然是随机分布的，这意味着转移概率是50％。这导致频率计测量出频率为250MHz。图2显示基于使用频率计或“转移速度检测器”的本发明的简单的实施例。
接收机10接收在线12上的数据信号。按照显示的实施例，接收机具有到两条导线14a，14b的PECL输出(PECL＝正的发射极耦合逻辑)。当然，电路有可能具有另一种设计，例如具有单个导体。来自接收机10的输出用两个晶体管15a，15b来符号表示。来自接收机10的输出以和图1方式相同的方式被连接到发射机16。
按照本例，监视单元24包括分压器42，所谓的预分频器(prescaler)44和微控制器46(而不是可以使用的微控制器，可编程逻辑电路)。分压器42把电压幅度分成适用于预分频器44的电平。按照本实施例，分压器42包括四个电阻器37。而且，分压器42包括两个电容器39。这些电容器39当然不需要形成分压器42本身的一部分。监视单元24不总是必须包括分压器42。预分频器44是一种简单的和便宜的分压器。这样的预分频器44具有低的电流消耗，例如5V电源电压时2mA。预分频器44例如可以把进入的频率除以128。预分频器44的例子是可以通过Motorola型号名称为MC 12052A得到的预分频器。
预分频器44可以在它的输入端处接收高频，例如大于1GHz。预分频器44把频率分成较低的频率，例如，低于10MHz。这样的低频可以直接连接到便宜的微控制器46。可能地，监视单元24可包括在预分频器44与微控制器46之间的另一个分频器，如果需要有另一个分频的话。这样的微控制器46包括分频器，这意味着由微控制器接收的频率可以用被包括在微控制器46中的定时电路被精确地测量。
微控制器46以与上述的相似的方式被连接到装置40，用于停止在光传导路径22上光脉冲的传输。微控制器46也可以包括在其中存储所述预定值的存储器32。另一方面，按照图2的装置以与按照图1的装置相似的方式运行。因此，可以说，按照图1的比特率估计器相应于图2的分压器42，预分频器44和微控制器46的一部分。
按照图2的装置也可包括用于网络管理的系统34，该系统具有按照以上所描述的存储器36。
按照一个实施例，装置包括至少一个存储器36，它被适当地安排在诸如以上描述的、用于网络管理的系统34中，其中装置被安排成使得比特率被重复地估计或确定，并使得至少一些由此估计的或确定的比特率被存储在所述存储器中。根据存储器中存储的数值，可以按照已使用的比特率将用户记入借方。估计的/确定的比特率可以在估计/确定被完成时的每个时刻被存储在存储器中，替换地，存储只是在比特率比起先前存储的数值有变化时，即，在完成与先前存储的数值的比较后才进行。
正如从以上说明看到的，装置可被或安排成如果比特率超过预定值，则停止在光传导路径22上光脉冲的传输，或在存储器36中作出注释(它可以按规则时间间隔或只有比特率超过预定值才完成)。当然，也有可能装置被安排成使得既有停止传输的可能性并也使得在存储器中作出注释。
本发明并不限于所显示的实施例，而是可以在以下的权利要求的范围内被改变和被修正。

Claims (12)

1.一种用于监视和/或控制从发射机(16)传递到至少一个光传导路径(22)的数据脉冲的比特率的设备，该发射机(16)具有输入侧(18)和输出侧(20)，该输入侧接收来自电连接(14)的电脉冲，响应接收的电脉冲，光脉冲从输出侧传递到所述光传导路径(22)，该设备包括监视单元(24)，该监视单元具有至少一个适合于连接到所述电连接(14)的输入端(26)，其特征在于，该监视单元(24)被安排成估计或确定在监视单元(24)的所述输入端(26)处接收的脉冲的比特率，并在于该设备被安排成提供至少一个功能，该功能取决于在估计的或确定的比特率与至少一个比特率的预定值之间的比较，其中该设备被安排成使得所述功能是指，或者停止在所述光传导路径(22)上光脉冲的传输，或者在存储器中作出注释。
2.按照权利要求1的设备，其中该监视单元(24)包括至少一个输出端(38)，该输出端被安排成连接到装置(40)，借助于该装置可以停止在所述光传导路径(22)上光脉冲的传输，其中该监视单元(24)被安排成，如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则把一个信号通过所述输出端(38)输出到所述装置(40)，以使得停止在所述光传导路径(22)上光脉冲的传输。
3.按照权利要求1或2的设备，其中该监视单元(24)包括其中存储所述预定值的存储器(32)。
4.按照权利要求3的设备，包括用于网络管理的系统(34)，其中监视单元(24)被连接到所述系统(34)，以使得监视单元(24)的存储器(32)中的所述预定值可以通过来自所述系统(34)的命令被写入。
5.按照权利要求1的设备，包括用于网络管理的系统(34)，该系统包括其中存储所述预定值的存储器(36)，其中该监视单元(24)被连接到所述系统(34)，以及其中该设备被安排成使得所述功能是因为进行与所述系统(34)的所述存储器(36)中的预定值的所述比较而提供的。
6.按照权利要求5的设备，其中监视单元(24)包括至少一个输出端(38)，该输出端被安排成连接到装置(40)，借助于该装置可以停止在所述光传导路径(22)上光脉冲的传输，其中该设备被安排成，如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则把一个信号通过所述输出端(38)输出到所述装置(40)，以使得停止在所述光传导路径(22)上光脉冲的传输。
7.按照权利要求4-6中任何之一的设备，被安排成，如果估计的或确定的比特率超过所述预定值，则在所述系统(34)的存储器(36)中作出注释。
8.按照权利要求1-7中任何之一的设备，其中监视单元(24)包括分频器(44)，该分频器具有适合于连接到所述电连接(14)的输入端(43)。
9.按照权利要求8的设备，其中监视单元(24)包括被连接到所述分频器(44)的输出端(45)的微控制器或可编程逻辑电路(46)。
10.按照权利要求8和9中任何之一的设备，其中监视单元(24)包括分压器(42)，该分压器具有适合于连接到所述电连接(14)的输入端(26)，并具有被连接到所述分频器(44)的输出端(41)。
11.一种用于监视和/或控制从发射机(16)传递到至少一个光传导路径(22)的数据脉冲的比特率的设备，该发射机(16)具有输入侧(18)和输出侧(20)，该输入侧接收来自电连接(14)的电脉冲，响应接收的电脉冲，光脉冲从输出侧传递到所述光传导路径(22)，该设备包括具有至少一个适合于连接到所述电连接(14)的输入端(26)的监视单元(24)，其特征在于，该监视单元(24)被安排成估计或确定在监视单元(24)的所述输入端(26)处接收的脉冲的比特率，并且在于该设备包括至少一个存储器，并被安排成重复地估计或确定比特率以及使得至少一些由此估计的或确定的比特率被存储在所述存储器中。
12.按照权利要求11的设备，包括用于网络管理的系统(34)，其中监视单元(24)被连接到所述系统(34)，以及其中所述存储器被安排在所述系统(34)中。
CNB008160724A 1999-11-22 2000-11-22 监视和/或控制数据脉冲的比特率的装置 Expired - Lifetime CN1199382C (zh)

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