CN86108234A

CN86108234A - 电信转换系统或诸如此类系统的操作方法

Info

Publication number: CN86108234A
Application number: CN198686108234A
Authority: CN
Inventors: 周尔宽
Original assignee: Northern Telecom Ltd
Current assignee: Nortel Networks Ltd
Priority date: 1985-12-13
Filing date: 1986-12-13
Publication date: 1987-08-05
Also published as: EP0226364A2; EP0226364A3; JPS62176299A; CA1250934A

Abstract

一种数字电信转换系统100或诸如此类系统的操作方法。该方法包括下列步骤：甲)将转接矩阵总线102的成帧过程与输入总线101及输出总线104同步化；乙)将数字信号从输入总线101的第一个帧的时隙转接到输出总线102的第二个帧的时隙上，从而使所有从第一个帧的数字信号都转接到第二个帧上；丙)将承载在引出总线102时隙上的数字信号及时转接，以实现对所述数字信号进行预定次序排列的目的。此单级恒定延时定时开关可加以级联以形成带宽可变的数字电信转换系统。

Description

本发明总的说来涉及数字电信转换系统或诸如此类的系统，更详细地说，涉及一种操作这类系统以提供可变带宽的方法。

电话用户用的转接系统是大家所熟知的。这类系统的基本目的是将用户之间的传输路径相互连接，使用户之间得以通话。现有转接系统或网络的实例可从下列美国专利中找到，其中值得注意的有：E.A.芒特的4，470，139号美国专利和4，450，557号美国专利;R.加尼尔等人的4，123，624号美国专利;和A.雷尼尔等人的3，851，105号美国专利。

上述转接系统都是用标准脉码调制信号工作而设计的。随着时间的推移，人们想传输与该诸转接系统原设计应处理的不同的那种信息。

新应用的一个实例是传输数据和奇偶检验。数据系作为（T1载波系统的）一个时隙中的八比特信号传送出去，对应于该数据的奇偶检验则作为紧接着上一个时隙的时隙中的八比特信号传送出去。如果不需要转接，就不会有问题。

但任何时候只要进行该诸信号的转接，数据信号与奇偶信号之间的关系就不能再加以肯定。即，我们不能肯定紧接着载有数据的时隙其下一个时隙是否含有对应于该数据的奇偶信息的数据。

这种点对点通信服务的应用在美国电话电报公司（AT&T）一九八一年四月出版的第六十八号技术咨询报告（Technical Advisory）中有更详细的介绍。该报告称这种通信服务为56千比特数据口（56KB Dataports），并重点谈了这个问题。其它宽频带信号还有需要六个时隙的15千赫声频信号等。将来，预料还要输送更多具有不同带宽要求的信号。

有人想出了各种方法来解决这个问题。其中一个方法是将一个帧分成两部分，例如，将一个具有24个时隙的帧分为前12个时隙（即1至12）和后12个时隙（即13至24）。需要彼此维持特殊关系的信号由第1至12个时隙（第一组）承载，仔细控制该诸信号，确保不发生任何信号次序排列上的错误。其余时隙（即第二组，第13至24）按一般方式处理。

这种方法有一个问题就是在第一组和第二组时隙数的选择上难以两面兼顾。第一组的时隙过多，则依靠普通转接工作的电路会变得繁忙和闭塞起来，反之亦然。在需要用两个以上时隙传输某一给定信号的情况下，问题更复杂。

本发明的目的在于提出一种能消除上述问题的转接系统操作方法。简单地说，本发明采取下列措施解决上述先有技术的问题：甲）将输入总线、输出总线和转换级总线三者的总线成帧同步化;乙）在系统的各定时开关将数字信号从第一个帧的各时隙转接到第二个帧的各时隙中，使得所有来自第一个帧的数字信号都转接到第二个帧上;丙）在一给定帧范围内随着时间的推移转接在引出总线时隙中承载的诸数字信号，以实现对所述数字信号进行预定相对次序排列的目的。

换句话说，系统中的各定时开关系这样控制使其确保所有到达某一给定帧的信号在定时转接之后停留在相应的帧内。即，在转换过程中，来自给定帧的诸信号并不分配到两个不同帧上。这当然就是说，系统中的各定时开关应具有存储两个帧所载数据的能力。

进行所有转接操作之后，信号就加到转接系统的输出总线上。这里，和任何其它转接系统一样，随着时间的推移，这些信号有可能会失调。但尽管它们会失调，它们却保持它们在帧方面的相互关系（因为这是为操作转接系统所加的一种约束）。这样，用定时开关使信号以适当次序出现在该帧范围内就相当容易了。应该指出，这个次序排列工作是可用另外的定时开关或转接系统中定时转接的最后一级进行的。

换句话说，本发明是一种将承载于至少一个引入总线时隙中的数字信号转接到至少一个引出总线时隙上用的转接系统操作方法，其中所述的转接系统包括至少一个帧恒定延时开关，所述方法包括下列步骤：将各个帧恒定延时开关上的数字信号从第一个帧的各时隙中转接到第二个帧的各时隙中，使得所有来自第一个帧的诸信号都转接到第二个帧上。

现在参照附图更详细地介绍本发明的内容。各附图中的类似部件采用同一编号，其中：

图1（包括a、b部分）是为便于理解本发明内容而画出的T1载波系统两个帧的简化示意图;

图2（包括a、b部分）是为便于理解本发明内容而画出的T1载波系统若干帧的简化示意图;

图3（包括a、b部分）表示本发明的一个应用的T1载波系统若干帧的简化示意图;

图4（包括a、b和c部分）是本发明T1载波系统的若干帧在转接过程中的简化示意图;

图5是适用于本发明的定时开关的简化方框图;

图6a、6b和6c是适合按本发明进行操作的转接系统的简化总方框图;

图7是本发明一个应用的简化方框图;

图8是本发明另一个应用的简化方框图。

图1分a、b两部分，是T1载波系统两个帧的示意图。T1载波系统是大家所熟悉的，因此这里只做简单介绍，以提供本发明的一些背景。图1a是T1载波系统一个帧的示意图，从图中可以看到，这是发出的第一个帧，它由24个时隙组成，分别以1至24加以编号。帧上载有来自24个信道的信息，信道分别以CH1至CH24加以编号，还有一个成帧比特以FB表示。在图1a中，时隙号和信道号相直接对应，即时隙1承载CH1信息，时隙2承载CH2信息等等。

图1b是图1a的T1帧经历一级或多级定时转换之后的示意图。我们可以看到，时隙1至24照旧（和图1a一样），但各信道的编制情况不同。现在信道1（CH1）出现在时隙8中，信道4（CH4）出现在时隙9中等;信道号与时隙号不相对应，各信道本身再也不按特定的次序排列。图1b中的信道号并没有完全标出。

图2分a、b两个部分，简单表示了输入到定时开关的T1载波系统诸信道如何随时间的推移相对于定时开关输出端上T1载波系统诸信道而改变。

图2a是两个分别在时隙6和14上的两个信道（CH6和CH14）加到定时开关（图中未示出）输入端的示意图。图2a画出了三个帧的整个数据，成帧比特以字母FB表示。

图2b是图2a的两个信道（CH6和CH14）随着时间的推移进行转接之后的示意图。从图2a中可以看出，这时信道14出现在下一个帧的时隙12中，信道6（CH6）出现在时隙22中。应该指出，图2a中处在同一个帧的数据在图2b中出现在两个不同的帧上。总之，信道6和14的时间分配和相对次序都发生了变化。这当然是诸定时开关的正常工作情况。

如前所述，对定时开关的一个迫切要求是要求它在转换之前能将某些信道组合在一起，在转换过程结束之后能使该诸信道仍然组合在一起。图3分a、b两部分，示意地表示了这个要求。

图3a是时分复用总线在定时转换之前的若干帧。我们所论及的两个信道-CH6和CH7系在时隙6和7中表示出来。可以看出，该两信道按一定的次序（即CH6在左，CH7在右）出现在毗邻的两个时隙中。

图3b是图3a的两信道（CH6和CH7）随着时间的推移进行转接之后的示意图。我们可以看到，虽然这时它们占有不同的时隙（即时隙10和11），但它们仍处在毗邻的时隙中，仍然按给定的次序排列，而且仍然处于相同的相应帧中。本发明的任务即在无论定时转接级数多少的情况下达到上述目的。

图4分a、b和c三部分，表示如何应用本发明的方法完成上述任务的示意图。研究图4时应结合图6a，该图是本发明一个系统实施例的简化方框图。图6a是转接系统100的示意图。转接系统100包括一个具有一个时分复用输入总线101和一个时分复用输出总线102的帧恒定延时开关105。

图4a是出现在（图6a的）时分复用输入总线101上的诸信号的示意图。图中只画出了分别在时隙6和7中的两个信道（即信道6和7），并只画出三个完整的帧。

图4b是出现在（图6a的）时分复用输出总线102上诸信号的示意图。这里也只画出了当时分别出现在时隙5和18中的信道6和7。应该指出，图4中各水平间距并不按比例画出，但图中的各成帧比特FB却是一致的，如a、b和c各部分所示。即，当输入总线101上出现一个成帧比特FB时，在输出总线102上同时也出现一个成帧比特FB，等等。

应该指出，输出总线102上的诸信号，如图4b所示并不按要求进行配置，它们的相对次序不变（即信道6在左，信道7在右），但这时它们彼此相隔12个时隙。

由于对开关105的操作加了这样的一个限制：使得输入某一给定帧中的所有信道保持在该给定帧中，因而现在要重新安排某一给定帧中诸信道使其达到要希望的目的成了相当容易了。应该指出，按开关105的方式工作（即，甲）将输入总线、输出总线和交换级各总线三者的总线成帧过程同步化;和乙）在系统的各定时开关将数字信号从第一个帧的各时隙转接到第二个帧的各时隙中，从而使所有从第一个帧上的数字信号都转换到第二个帧上）的开关叫做帧恒定延时开关。开关105可以是一个单级定时开关。开关105（即帧恒定延时开关）和时隙交换器103组成的组合物是一个恒定延时开关。因此，如图6a中画出的帧恒定延时开关105和时隙交换器103的组合物是一个恒定延时开关（即转接系统100是一个恒定延时开关）。

时隙交换器103（图6a）的任务是重新安排某给定帧中的诸信道。交换器103的输出加到时分复用总线104上并在图4c中以简化的形式画出。从图4c中可以看到，信道6和7以它们在时分复用输入总线101上同样的次序（图4a）彼此毗邻。现在信道6和7出现在总线104的时隙20和21中。应该指出，时隙交换器103仅仅是一个定时开关。

定时开关是大家所熟知的，因此这里不加详述。但为确保完全公开起见，图5以简化方框图的形式画出了适用于开关105（图6a）和时隙交换器103（图6a）的定时开关106。

应该指出，尽管图6a中的时隙交换器103是分开设置的，但帧恒定延时开关105的最后一个定时交换级也能履行此功能。因此时隙交换器103并不是必不可少的，但可加以采用，而在这里只是为简化对本发明的介绍而加入的。本说明书所附的权利要求是要把两种情况都包括进去：一种是单独设置时隙交换器103的情况，另一种是用开关105的最后一个定时开关履行该功能的情况。

定时开关106（图5）由两个数据存储器107和108组成，它们本身又各由足够容量的随机存取存储器组成，用以存储来自时分复用输入总线109整个帧的数据，即，数据存储器107具有足以存储来自总线109整个帧数据的容量，数据存储器108具有足以存储来自总线109整个帧数据的容量。

开关111、112、113和114（图中以单级双投开关表示）最好是固态开关，几乎一致动作，且在各帧开始阶段换位（拨动）。因此总线109上数据的第一个帧通过开关111，并通过开关113在计时器118控制下加到数据存储器107上。与此同时，存储在数据存储器108中的数据通过开关112加到时分复用输出总线117上。数据存储器108则通过开关114由连接存储器116（由随机存取存储器组成）进行控制的。

该帧结束之后，开关111、112、113和114全都拨动到它们的另一个位置，存储在存储器107中的数据则在输入总线109收到的数据存储进数据存储器108的同时加到输出总线117上。此过程在连续几个帧中反复进行。连接存储器116的定时由时隙计数器118提供。

虽然图5中介绍的是一般的定时开关，而且定时开关采用哪一种并无所谓（只要能满足使帧中产生的信道维持在该帧中要求的标准），但用做这种用途的开关最好采用上述厄恩斯特·A·芒特4，450，557号美国专利介绍并要求保护的那种开关。

图6b是适合代替图6a转接系统100的转接系统200的简化方框图。可以看到，转接系统200由彼此互连的定时开关203和间隔开关（space switch）204的组合物组成，还具有一个时分复用输入总线201和一个时分复用输出总线202。

图6c是适合代替图6a转接系统100的转接系统300的简化方框图，可以看到，转接系统300完全由定时开关303组成，还具有一个时分复用输入总线301和一个时分复用输出总线302。

应该指出，图6c中转接系统300的定时开关303可以是上述厄恩斯特·A·芒特4，450，557号美国专利的开关。4，450，557号美国专利的开关（如该专利所说的）兼有定时开关和间隔开关的特性。转接系统300可以具有比图中所示的更多的输入总线301和更多的输出总线302，这全视该开关待完成的任务而定。

图7是转接系统400的简化示意图，是应用本发明的一个实例。恒定延时开关401画成一个在离开开关401的各干线或总线402上具有一个时隙交换器（TSI）的帧恒定延时开关404。引入干线或总线403系直接加到开关404上。恒定延时开关406、407、408和409的结构和恒定延时开关401的类似。

应该指出，开关401、406、407、408和409可安置在各种不同的地理位置上。例如，开关401可安置在安大略省的金斯敦，开关406安置在安大略省的多伦多，开关407安置在安大略省的渥太华，开关408安置在魁北克省的蒙特利尔，开关409安置在安大略省的布罗克威尔（Brockville）。转接系统400工作时，其各开关都有延时。如果我们有一个象图7的系统400那样的相互连接的转接系统，我们就可以通过减少其中的某些时延来加以改进。

图8是转接系统500的示意图，该系统是时延较少的经过改进的系统。可以看到，该系统500中只采用帧恒定延时开关501、506、507、508和509。特别是，系统500中两开关之间的总线（例如，开关501和507之间的总线502和503）不采用时隙交换器（TSI）。只有在总线505从系统500出来的地方才需用一个时隙交换器TSI。例如，在帧恒定延时开关501和输出总线505之间采用了一个时隙交换器TSI。因此转接系统500（图8）比转接系统400（图7）的时延小。应该指出，开关501、506、507、508和509也和系统400的诸开关一样可以分布在不同的地理位置上。还应指出，开关501、506、507、508和509可以是单级定时开关。

Claims

1、一种将承载于至少一个引入总线(101)时隙中的数字信号转接到至少一个引出总线(102)上的时隙中的转接系统(100)的操作方法，其特征在于，所述转接系统包括至少一个帧恒定延时开关(105)，所述方法包括下列步骤：

在各所述恒定延时开关(105)将所述数字信号从第一个帧的时隙中转接到第二个帧的时隙中，从而使来自所述第一个帧的所有信号都转接到所述第二个帧上。

2、按权利要求1规定的方法，其特征在于，所述至少一个帧恒定延时开关（105）是一个单级定时开关（106）。

3、按权利要求1规定的方法，其特征在于，所述至少一个帧恒定延时开关（105）是一个单级定时开关（106），所述的至少一个引入总线（101）共两条，所述的至少一个引出总线（102）共两条。

4、一种将承载于至少一个引入总线（101）时隙中的数字信号转接到至少一个引出总线（102）时隙中的转接系统（100）的操作方法，其特征在于，所述转接系统包括至少一个帧恒定延时开关（105），所述方法包括下列步骤：

在各所述帧恒定延时开关（105）将所述数字信号从第一个帧的时隙中转接到第二个帧的时隙中，从而使来自所述第一个帧的所有信号都转接到所述第二个帧上;和

对从所述转接系统（100）出来的各总线（104）在给定帧范围内的数字信号进行时隙交换。

5、按权利要求4规定的方法，其特征在于，所述至少一个帧恒定延时开关（105）是一个单级定时开关。

6、按权利要求4规定的方法，其特征在于，所述至少一个帧恒定延时开关（105）是一个单级定时开关，所述至少一个引入总线（101）共两条，所述至少一个引出总线（102）共两条。

7、一种将承载于至少一个引入总线（201）时隙中的数字信号转接到至少一个引出总线（202）时隙中的转接系统（200）的操作方法，其特征在于，所述转接系统（200）包括多个级联转接网络（203，204），所述方法包括下列步骤：

在各所述与定时转接有关的网络（203）将所述数字信号从第一个帧的时隙中转接到第二个帧的时隙中，从而使所有从所述第一个帧的信号都转接到所述第二个帧上。

8、按权利要求7规定的方法，其特征在于，该方法还包括这样一个步骤：在给定帧范围内将所述承载于所述至少一个引出总线时隙中的数字信号随着时间的推移进行转接，以实现对所述数字信号进行预定次序排列的目的。

9、按权利要求7规定的方法，其特征在于，该方法还包括这样一个步骤：在所述转接系统（200）的最后一个定时开关（203）上将所述数字信号随着时间的推移进行转接，以在所述至少一个引出总线（202）上实现对所述数字信号进行预定次序排列的目的。

10、按权利要求7规定的方法，其特征在于，该方法还包括这样一个步骤：对所述至少一个引入总线（201）、所述至少一个引出总线（202）和所述级联转接网络的总线三者的总线成帧过程进行同步化。

11、按权利要求8规定的方法，其特征在于，该方法还包括这样一个步骤：对所述至少一个引入总线（201）、所述至少一个引出总线（202）和所述级联转接网络的总线三者的总线成帧过程进行同步化。

12、按权利要求9规定的方法，其特征在于，该方法还包括这样一个步骤：对所述至少一个引入总线（201）、所述至少一个引出总线（202）和所述级联转接网络的总线三者的总线成帧过程进行同步化。

13、一种将承载于至少一个引入总线（201）时隙中的数字信号转接到至少一个引出总线（202）时隙中的转接系统（200）的操作方法，其特征在于，所述转接系统包括多个级联转接网络（203，204），所述方法包括下列步骤：

甲）对所述至少一个引入总线（201）、所述至少一个引出总线（202）和所述级联转接网络的总线三者的总线成帧过程进行同步化;

乙）在各所述与定时转接有关的网络（203）将所述数字信号从第一个帧的时隙中转接到第二个帧的时隙中，从而使所有从所述第一个帧的信号都转接到所述第二个帧上;和

丙）在给定帧范围内对各所述至少一个引出总线（202）的所述数字信号随着时间的推移进行转接，以实现对所述数字信号进行预定相对次序排列的目的。

14、按权利要求13规定的方法，其特征在于，各所述转接网络（203，204）是一个定时开关（203）。

15、按权利要求13规定的方法，其特征在于，各所述转接网络（203，204）可以是一个间隔开关（204）或是一个定时开关（203）。

16、按权利要求13规定的方法，其特征在于，所述转接网络（203，204）包括显示定时开关和间隔开关两者特性的网络。

17、按权利要求13规定的方法，其特征在于，对总线的成帧过程进行同步化，从而使各所述转接网络（203，204）几乎同时开始新的帧。

18、一种转接系统（300）的操作方法，其特征在于，该系统包括多个将承载在一个引入总线（301）时隙中的数字信号转接到引出总线（302）的时隙中的级联定时开关（303），所述方法包括下列步骤：

甲）对所述引入总线（301）、所述引出总线（302）和所述级联定时开关（303）的总线三者的总线成帧过程进行同步化;

乙）在各所述定时开关（303）将所述数字信号从第一个帧的时隙中转接到第二个帧的时隙中，从而使所有从所述第一个帧的数字信号都转接到所述第二个帧上;和

丙）在给定帧内对通往所述引出总线（302）的数字信号进行时隙交换，以实现对所述数字信号进行预定相对次序排列的目的。

19、按权利要求18规定的方法，其特征在于，所述预定相对次序排列的目的是使一组在所述引入总线（301）上具有特定排列次序的数字信号在通过所述转接系统之后保持该同一个相对排列次序。

20、按权利要求18规定的方法，其特征在于，在所述引入总线（301）上的所述特定排列次序是一组承载在毗邻时隙中并在该组中具有特定排列次序的数字信号。

21、按权利要求20规定的方法，其特征在于，所述成组数字信号共有两个，所述组系承载在两个相邻的时隙中。

22、按权利要求18规定的方法，其特征在于，该方法还包括这样一个步骤：在至少两个帧的时隙内在各所述定时开关（303）存储数字信号。

23、一种转接系统（300）的操作方法，其特征在于，该转接系统由多个级联定时开关（303）组成，各所述定时开关以将承载在引入总线（301）时隙中的数字信号转接到引出总线（302）的时隙上，所述方法包括在各所述定时开关的下列步骤：

甲）对所述引入总线（301）、所述引出总线（302）和所述定时开关（303）三者的总线成帧过程进行同步化;

乙）在各定时开关（303）将所述数字信号从第一个帧的时隙中转接到第二个帧的时隙中，从而使所有从所述第一个帧的数字信号转接到所述第二个帧上;和

丙）在给定帧范围内对所述引出总线（302）的数字信号进行时隙交换，以实现对所述数字信号进行预定相对次序排列的目的。

24、按权利要求23规定的方法，其特征在于，所述预定相对次序排列的目的是使一组在所述引入总线上具有特定排列次序的数字信号在通过所述转接系统（300）之后保持该同一个相对排列次序。

25、按权利要求23规定的方法，其特征在于，在所述引入总线上的所述特定排列次序是一组承载在毗邻时隙中并在该组中具有特定排列次序的数字信号，且各所述定时开关（303）是一个单级定时开关。