CN1262082C

CN1262082C - 多路通信按帧复接方法及其同步数字复接器

Info

Publication number: CN1262082C
Application number: CN 03112547
Authority: CN
Inventors: 严尔林
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-06-16
Filing date: 2003-06-16
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2023-06-16
Also published as: CN1471251A

Abstract

本发明是多路通信按帧复接方法及其同步数字复接器。其特征是：帧结构为矩形结构，每帧64行，34列，125μs，速率139264Kb/s，第1、2列为开销，第3～34列为各支流信息，每支流占一行。按帧复接法是，在同步时钟控制下让各支流排队，第1帧第1行写入第1支流第1帧的256比特，第2行写入第2支流第1帧的256比特……，第2帧各行再分别写入各支流第2帧的256比特，以此类推。其复接过程是，先解码成设备内的NRZ码，再在主时钟控制下将各支流写入各自的缓冲寄存器，再在同步复接时钟控制下读出，进入各自的排队器，再由时间控制器控制依次写入合路器，最后经编码器编码输出。它克服了PDH的缺点并优于SDH，投资少，兼容性好，技术难度较低。

Description

多路通信按帧复接方法及其同步数字复接器

技术领域

本发明属于多路复用通信技术领域，涉及到时分多路复用系统中的同步装置，具体而言是一种多路通信按帧复接方法及其同步数字复接器。

背景技术

已有的多路复用通信传输线路上大量使用的是异步复接器(PDH)，这种复接器采用的是“按位复接”方法(即按比特复接)。例如，专利申请号为93106839的“采用正(或负)码速调整帧结构的同步复用方法及其设备”。按位(比特)复接方法如图1①所示，复接时，先写入第1支流第1比特，再写第2支流第1比特，……最后写最后支流的第1比特；接着写第1支流第2比特，第2支流第2比特，……最后支流的第2比特；再接着依次写入各支流第3比特，第4比特，……如此循环写入各支流比特，进行复接。由于各支流速率不完全相同，复接时要采用码速调整技术(先同步后复接)。PDH有三大缺点：(1)世界上有多种复接制式(如北美的1.544Mb/s，欧州的2.048Mb/s，日本的1.544Mb/s等)，复接制式不同的设备不能兼容；(2)设备量大，上下话路复杂；(3)没有足够的开销字节，网管能力差，各厂家设备无法统一监控。由于PDH存在上述缺点，而又出现了同步复接器(SDH)。这种复接器采用的是“按字复接”方法(一个字8比特)。如专利申请号为90107938的“同步数字多路复用系列STM-1信号的交叉联接方法”中的STW-1属此设备。按字复接方法如图1②所示，复接时，每个字的八个比特不分开，先写入第1支流第1字节，再写入第2支流第1字节，……最后写最后支流第1字节；接着写第1支流第2字节，第2支流第2字节，……最后支流第2字节；再接着依次写入各支流第3字节，第4字节，……如此循环写入各支流字节。SDH为克服PDH的三大缺点，不但采用码速调整技术，还采用了定位映射、指针管理等高新技术，插入了大量用于管理的字节(开销)，这就使得SDH设备不但技术难度大，复接效率低，而且在对PDH设备进行更新换代时，原PDH体系的所有设备(包括微波和光纤信道机)必须全部淘汰。也就是说，SDH的先进功能是用高昂的技术、经济代价换来的。

发明内容

本发明的目的就在于提供一种多路通信按帧复接方法及其同步数字复接器，它既能克服PDH的上述三个缺点，又能避免SDH为克服PDH的缺点而带来的复接效率降底，技术难度增高等缺点。

多路通信按帧复接方法，其复接方法技术特征是：

帧结构采用矩形结构，每帧64行，34列，125μs，速率139264Kb/s。第1、2列为开销列，第3～34列为各支流信息，每支流占一行。

按帧复接法是，在同步时钟控制下让各支流进行排队。复接器第1帧第1行写入第1支流的第1帧256比特，第2行写入第2支流的第1帧256比特，……第64行写入第64支流的第1帧256比特。复接器第2帧再分别写入各支流的第2帧256比特，如此复接64支流。64支流信息加上开销后，输出速率为139264Kb/s。

复接器的复接过程是，各支流先经HDB3解码器解码，转换成设备内的NRZ码；然后在2048KHz主时钟控制下分别写入各自的缓冲寄存器，同时插入本行的开销；再在139264KHz同步复接时钟控制下读出，进入各自的排队器进行排队。第1支流第1帧在0～1/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第1行，第2支流第1帧在1/64～2/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第2行，以此类推，最后第64支流第1帧在63/64～1秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第64行。接着，第1支流第2帧在0～1/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第1行，第2支流第2帧在1/64～2/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第2行，以此类推，最后第64支流的第2帧在63/64～1秒的时间控制器的控制下写入合路器中矩形帧的第64行，依次复接下去。这样，64支流在合路器输出后分别占据复接帧各自的一行。输出时再经AM1编码器进行编码，输出速率为139264Kb/s，码型为AM1的复接信号，参数与PDH四次群完全相同。

复接器的分接是复接的逆过程，复接信息先经AMI解码器解码，转换成设备内的NRZ码，再通过分路器各支流分路输出，再在2048KHz主时钟及各支流相应的时间控制器控制下，恢复出各支流信息，再将各行的开销抽出，最后经HDB3编码器编码后输出各支流信息。

多路通信按帧复接方法的同步数字复接器，其电路结构技术特征是：

复接器电路，包括已有技术原有的解码器、编码器、缓冲寄存器、主时钟、复接时钟、排队器和复接合路器，又新增加了时间发生器、时间控制器、开销发生器、矩形帧形成电路和各路输入电路。各部分电路的连接关系是：解码器与主时钟、缓冲寄存器连接；主时钟与复接时钟、缓冲寄存器、开销发生器连接；缓冲寄存器与排队器、复接时钟连接；开销发生器与排队器连接；排队器与复接时钟、合路器连接；时间发生器与时间控制器连接；时间控制器与合路器连接；合路器与复接时钟、编码器连接。

分接器电路，包括已有技术原有的编码器、解码器、主时钟、复接时钟和分接输入分路器，又新增加了时间发生器、时间控制器、开销抽出电路、支流输出电路、读出控制器和各路输出电路。各部分电路的连接关系是：解码器与复接时钟、分路器连接；复接时钟与主时钟、分路器、支流输出电路连接；分路器与支流输出电路、读出控制器连接；支流输出电路与主时钟、开销抽出电路连接；读出控制器与时间控制器连接；主时钟与开销抽出电路、编码器连接；开销抽出电路与编码器连接。

上述复接器电路中的合路器由复接合路器、矩形帧形成电路和各路输入电路组成。矩形帧形成电路、各路输入电路都与复接合路器连接。

上述分接器电路中的分路器由分接输入电路、各路输出电路组成。各路输出电路都与分接输入电路连接。

按照上述技述方案实施后，本发明与已有技术PDH对比，不但克服了前述三大缺点，而且能与PDH兼容，PDH体系的信道机，不论是光纤通信的光端机，还是数字微波系统中的信道机(包括天馈系统、收发系统、调制解调系统)，完全可以直接用于本发明制式中。本复接分接器与PDH复用设备也可在传输线路中长期共用。本发明与现有技术SDH对比，具有五大优点：(1)不必采用定位映射、指针管理等高新技术，设备技术难度较低；(2)由于是排队复接，码速调整也可以不用，该复接分接器的成本低于SDH的1/2；(3)同样的容量，SDH的STM-1只复接63个2048Kb/s支流，而本复接分接器可复接64个2048Kb/s支流，效率有所提高；(4)复接结构简化，SDH将63个2Mb/s支流复接成STM-1的复接器，中间要经过C-12、VC-12、TU-12、YUG-2、TUG-3、VC-4、AV-4、AUG等8个环节方可完成复接，其硬件及软件量之大可想而知，而采用本复接分接器将64个2Mb/s支流复接成四次群只要一步即成；(5)此复接器帧结构比SDH的帧结构简单，在SDH中，第1至9列安排了中继段开销(RSOH)、复用段开销(MSOH)及管理指针(AUPTR)，在信息净负荷(payload)中还插有通道开销(POH)，而本复接分接器只在第1、2列插入必要的维护管理比特(开销)，插入的附加比特比SDH少得多。

附图说明

附图1是按位复接①、按字复接②、以及本发明按帧复接③三种复接方法比较示意图。

附图2是本发明的复接帧结构示意图。

附图3是本发明的复接器构成及原理框图。

附图4是本发明的分接器构成及原理框图。

具体实施方式

结合附图说明一个实施例：

按帧复接法如图1-③所示，在同步时钟控制下，让各支流进行排队，复接器第1帧第1行写入第1支流的第1帧256比特，第2行写入第2支流的第1帧256比特，……第64行写入第64支流的第1帧256比特。复接器第2帧再分别写入各支流的第2帧256比特，如此复接64支流。

帧结构如图2所示，采用了类似于SDH的矩形结构，每帧64行，34列，125us，速率为139264Kb/s。第1、2列为开销列，共128字节。其中第1行至第41行的第1列开销代号依次为：A1、A1、A1、A2、A2、A2、C1、B1、D1、D2、D3、B2、B2、B2、K1、K2、D4、D5、D6、D7、D8、D9、D10、D11、D12、Z1、Z1、Z1、Z2、Z2、Z2、E2、J1、B3、C2、G1、F2、H4、Z3、Z4和Z5，第42行至第64行为备用开销，共64字节，借用SDH的全部开销，其定义也与SDH完全相同，只是位置有所不同。第2列全部安排帧复接同步开销Sn(n＝1～64)，共64字节。第3～34列为各支流信息，每支流占一行。

复接器的构成及原理如图3所示，其复接过程是：各支流先经HDB3解码，转换成设备内的NRZ码，然后在主时钟(2048KHz)控制下分别写入各自的缓冲寄存器，再在复接时钟(139264KHz)控制下读出，与各行的开销发生器产生的开销同时进入排队器进行排队，将开销排在数据前面，第1支流在0～1/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第1行，第2支流在1/64～2/64秒的时间控制器控制下写入各合路器中矩形帧的第2行，以此类推，最后第64支流在63/64～1秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第64行。以后各帧以此类推。输出时再经AM1编码器进行编码，码型为AM1的复接信号，输出速率为139264Kb/s，参数与PDH四次群完全相同。

分接器的构成及原理如图4所示，其分接过程是复接的逆过程：复接信息先经AMI解码器解码，转换成设备内的NRZ码，再通过分路器各支流分路输出。再在主时钟(2048KHz)及各支流相应的时间控制器控制下，恢复出各支流信息，再将各行的开销抽出，最后经HDB3编码器编码后输出各支流信息。

如图3所示，复接器各部分电路的连接关系是：2048KB/S的各支流信号输入各路的HDB3解码器，2048KZ主时钟分别接入各路解码器、缓冲寄存器及各行的开销发生器，分别控制解码器的输出、缓冲寄存器的写入及开销的发生；由主时钟68倍频得到的139264KHZ复接时钟，分别接入各路的缓冲寄存器、排队器、合路器的各路输入、矩形帧形成电路、复接合路器及AMI编码器，在复接时钟控制下，寄存器读出的信号与本路发生的开销一起接入排队器按帧结构组合后，再接入合路器中的本路输入电路，由(1/64)秒时间发生器形的各路时间控制器同时接入合路器的输入电路，以控制排队器来的信号在合路器中的接入，各路信号在合路器中接入的位置由矩形帧形成电路控制，在复接时钟的控制下，合路器的输出信号经AMI编码器编码后，得到速率为139624KB/S码型为AMI帧复接信号。

如图4所示，分接器各部分电路的连接关系是：139624KHZ复接时钟分别接入AMI解码器、分路器的分接输入及各路输出以及各支流输出电路，在复接时钟的控制下，139624KB/S的合路信号经AMI解码后输入分路器的分接输入，分接的各路信号分别从各路的输出电路输出，再由(1/64)秒时间发生器产生的各路时间控制器控制下接入各支流的输出电路，2048KHZ主时钟分别接入各支流的输出电路、开销抽出电路及HDB3解码器，在主时钟控制下分接的信号从支流输出电路输出，经开销抽出电路抽出复接时插入的开销后，最后经HDB3编码器编码后，得到各支流的速率为2048KB/S码型为HDB3的各支流信号。

Claims

1.一种多路通信按帧复接方法，其复接方法技术特征是：

A.帧结构采用矩形结构，每帧64行，34列，125μs，速率139264Kb/s，第1、2列为开销，第3～34列为各支流信息，每支流占一行；

B.按帧复接法是，在同步时钟控制下让各支流进行排队，复接器第1帧第1行写入第1支流的第1帧256比特，第2行写入第2支流的第1帧256比特，……第64行写入第64支流的第1帧256比特，复接器第2帧再分别写入各支流的第2帧256比特，如此复接64支流；

C.复接器的复接过程是，各支流先经HDB3解码器解码，转换成设备内的NRZ码，然后在2048KHz主时钟控制下分别写入各自的缓冲寄存器，同时插入本行的开销，再在139264KHz同步复接时钟控制下读出，进入各自的排队器进行排队，第1支流第1帧在0～1/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第1行，第2支流第1帧在1/64～2/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第2行，以此类推，最后第64支流第1帧在63/64～1秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的64行，接着第1支流第2帧在0～1/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第1行，第2支流第2帧在1/64～2/64秒的时间控制器控制下写入合路器中矩形帧的第2行，以此类推，最后第64支流的第2帧在63/64～1秒的时间控制器的控制下写入合路器中矩形帧的第64行，依次复接下去，这样64支流在合路器输出后分别占据复接帧各自的一行，输出时再经AM1编码器进行编码，输出速率为139264Kb/s，码型为AM1的复接信号，参数与PDH四次群完全相同；

D.复接器的分接是复接的逆过程，复接信息先经AM1解码器解码，转换成设备内的NRZ码，再通过分路器各支流分路输出，再在2048KHz主时钟及各支流相应的时间控制器控制下，恢复出各支流信息，再将各行的开销抽出，最后经HDB3编码器编码后输出各支流信息。

2.一种多路通信按帧复接方法的同步数字复接器，其电路结构技术特征是：

A.复接器电路，包括已有技术原有的解码器、编码器、缓冲寄存器、主时钟、复接时钟、排队器和复接合路器，又新增加了时间发生器、时间控制器、开销发生器、矩形帧形成电路和各路输入电路，各部分电路的连接关系是：解码器与主时钟、缓冲寄存器连接，主时钟与复接时钟、缓冲寄存器、开销发生器连接，缓冲寄存器与排队器、复接时钟连接，开销发生器与排队器连接，排队器与复接时钟、合路器连接，时间发生器与时间控制器连接，时间控制器与合路器连接，合路器与复接时钟、编码器连接；

B.分接器电路，包括已有技术原有的编码器、解码器、主时钟、复接时钟和分接输入分路器，又新增加了时间发生器、时间控制器、开销抽出电路、支流输出电路、读出控制器和各路输出电路，各部分电路的连接关系是：解码器与复接时钟、分路器连接，复接时钟与主时钟、分路器、支流输出电路连接，分路器与支流输出电路、读出控制器连接，支流输出电路与主时钟、开销抽出电路连接，读出控制器与时间控制器连接，主时钟与开销抽出电路、编码器连接，开销抽出电路与编码器连接。

3.根据权利要求2所述的多路通信按帧复接方法的同步数字复接器，其特征是复接器电路中的合路器由复接合路器、矩形帧形成电路和各路输入电路组成，矩形帧形成电路、各路输入电路都与复接合路器连接。

4.根据权利要求2所述的多路通信按帧复接方法的同步数字复接器，其特征是分接器电路中的分路器由分接输入电路、各路输出电路组成，各路输出电路与分接电路连接。