TWI551082B - Intelligent transmission system with automatic measurement function and its measurement method - Google Patents

Description

具有自動量測功能之智慧型傳輸系統及其量測方法

本發明是一種關於網路傳輸節點之技術領域，尤其是一種關於傳輸節點中具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，以及因其系統而產生之量測方法。

網狀網路係一種在網路節點間透過動態路由的方式進行資料與控制指令的傳送。為了防止數據資料傳輸遺失，需要同步網路對一條網路上所有的節點進行同步，以確保發送和接收節點以同樣的速率對數據進行採樣，其中所有的網路節點都同步到一個具有高精密度自由執行時脈的節點上，自由執行時脈可稱為主參考時脈(PRC)或主參考源(PRS)。同步網路藉由每個網路節點將同步信號封裝成數據以傳輸，或者直接乘載於傳輸媒介物理層傳輸至下一個節點。下一個網路節點可經由接收的數據還原成同步信號，或直接於傳輸媒介物理層抽取同步信號，因而同步信號藉由網路節點間的傳輸來乘載。

同步信號乘載於傳輸網路節點，其品質可能會受單一網路節點處理同步信號之能力，造成同步信號品質產生誤差。乘載同步信號之數據，可能會因為網路負載輕重、網路傳輸路徑改變與網路品質不佳，因而造成數據延遲、數據接收順序錯亂與數據遺失。上述情況都會直接影響到 乘載於數據內的同步信號，造成同步信號品質產生誤差，影響同步網路於目的地還原出來之品質。評量同步網路品質需要藉由量測設備進行，當目的地之同步信號品質量測觀察到誤差時，必須往上游每一個網路節點進行量測。網路節點眾多不易發現有問題的癥結點，也會造成人力成本之負擔加重，及所要更換之設備之負擔成本亦隨之加重。

故，有鑑於習知技術之缺失，本發明提出一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統及其量測方法，藉由改善傳輸節點內的系統裝置，以提供傳輸節點一種自動量測的方法，使每一傳輸節點可提供自動偵錯的功能。

本發明之主要目的係在提供一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統及其量測方法，其係利用一量測模組以將智慧型傳輸系統所接收之輸入訊號進行訊號比較功能，可於網路之訊號傳輸時，以代替傳統之傳輸節點，亦可進行訊號之自動量測功能，以利於使用者監控各傳輸節點之訊號差異，一但網路訊號傳遞發生異常時，可迅速得知發生異常之傳輸節點以進行修繕。

為了達到上述之目的，本發明提供一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其係連接至一同步時鐘裝置及同步時鐘裝置之封包交換網路，具有自動量測功能之智慧型傳輸系統包含一時脈鎖定裝置，其係連接至同步時鐘裝置及封包交換網路，以將所接收之實體層訊號鎖定為一第一輸入訊號；一時脈恢復裝置連接該封包交換網路，以將所接收之封包資料訊號轉換為一第二輸入訊號及一第三輸入訊號；一量測模組電性連接該 時脈鎖定裝置、時脈恢復裝置及連接一外部介面，以接收並比較第一、二、三輸入訊號及外部介面所傳輸之一輸入參考訊號以產生至少一結果讀值；一量測顯示裝置電性連接量測模組，將至少一結果讀值以圖形及文字顯示於螢幕並提供聲音之警示。

為了達到上述之目的，本發明亦提供一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其藉由一具有自動量測功能之智慧型傳輸系統連接至一同步時鐘裝置及同步時鐘裝置之封包交換網路，接收同步時鐘裝置或該封包交換網路所傳輸之一實體層訊號，及該封包交換網路所傳輸之至少一封包資料訊號，鎖定實體層訊號為一第一輸入訊號及轉換至少一封包資料訊號為一第二輸入訊號及第三輸入訊號，並接收一外部介面之一輸入參考訊號，比較第一、二、三輸入訊號或輸入參考訊號中的至少二訊號，以產生至少一結果讀值再判斷是否超出預設範圍，若是則以警示聲音、圖形及文字顯示，若否則顯示正常的圖形及文字，以確保所接收之訊號正常並傳輸至下一個傳輸節點。

底下藉由具體實施例配合所附的圖式詳加說明，當更容易瞭解本發明之目的、技術內容、特點及其所達成之功效。

10‧‧‧具有自動量測功能之智慧型傳輸系統

12‧‧‧同步時鐘裝置

14‧‧‧封包交換網路

16‧‧‧時脈鎖定裝置

18‧‧‧資料與時鐘訊號分離單元

20‧‧‧鎖相迴路單元

22‧‧‧時脈恢復裝置

24‧‧‧第一時脈恢復器

26‧‧‧第二時脈恢復器

28‧‧‧量測模組

30‧‧‧待量測訊號選擇器

32‧‧‧參考源訊號選擇器

34‧‧‧訊號比較器

36‧‧‧外部介面

38‧‧‧量測顯示裝置

A1‧‧‧實體層訊號

A2‧‧‧實體層訊號

A3‧‧‧實體層頻率訊號

B1‧‧‧電路仿真服務封包訊號

B2‧‧‧精準時間協定封包訊號

T1‧‧‧第一輸入訊號

T2‧‧‧第二輸入訊號

T3‧‧‧第三輸入訊號

C1‧‧‧輸入參考訊號

E1‧‧‧結果讀值

第一圖為本發明之各元件連接關係的方塊示意圖。

第二圖為本發明進行訊號傳遞之方塊示意圖。

第三圖為本發明之量測模組的放大示意圖。

第四圖為本發明具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法流 程圖。

本發明係提出一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統及其量測方法，其係改善習知之網際網路中的傳輸節點功能，除了可供訊號的傳遞之外，還可藉由內部之量測模組比較所接收之網路訊號，以利使用者分析比較訊號之差異，及可容易發現訊號異常之傳輸節點位置。

首先，先詳述本發明的各元件連接關係及訊號傳遞關係，請參照本發明第一圖及第二圖所示，一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統10，其係連接至一同步時鐘裝置12及同步時鐘裝置之封包交換網路14，具有自動量測功能之智慧型傳輸系統10包含一時脈鎖定裝置16，其係包括一資料與時鐘訊號分離(Clock and Data Recovery，CDR)單元18電性連接一鎖相迴路(Phase Lock Loop，PLL)單元20，資料與時鐘訊號分離單元18係連接同步時鐘裝置12及封包交換網路14，並可接收同步時鐘裝置12所傳輸之一實體層訊號A1或封包交換網路14所傳輸之一實體層訊號A2，資料與時鐘訊號分離單元18可將實體層訊號A1,A2中之一實體層頻率訊號A3與一實體層資料訊號(圖中未示)分離，並將實體層頻率訊號A3傳輸至鎖相迴路單元20，其係鎖定實體層頻率訊號A3之相位，以轉換為第一輸入訊號T1；一時脈恢復裝置22包括一第一時脈恢復器24及一第二時脈恢復器26，第一時脈恢復器24係連接封包交換網路14，以接收該封包交換網路14所傳輸之電路仿真服務(Circuit Emulation Service，CES)封包訊號B1，並將其轉換為第二輸入訊號T2輸出，第二時脈恢復器26係連接封包交換網路14，以接收該封包交換網路14所傳輸之精準時間協定(Precision Time Protocol，PTP) 封包訊號B2，並將其轉換為第三輸入訊號T3輸出；一量測模組28中係包括一待量測訊號選擇器30及一參考源訊號選擇器32電性連接一訊號比較器34，量測模組28係可電性連接時脈鎖定裝置16、時脈恢復裝置22及一外部介面36，以接收鎖相迴路單元20所傳輸之第一輸入訊號T1、第一時脈恢復器24所傳輸之第二輸入訊號T2、第二時脈恢復器26所傳輸之第三輸入訊號T3及外部介面30所傳輸之輸入參考訊號C1；一量測顯示裝置38係電性連接訊號比較器34，以接收自訊號比較器34所傳輸之至少一結果讀值E1。

承接上段，請同時參照本發明之第三圖所示，以詳述本發明之訊號比較之作動方式，當量測模組28接收第一輸入訊號T1、第二輸入訊號T2、第三輸入訊號T3及輸入參考訊號C1後，使用者可設定待量測訊號選擇器30欲接收之訊號，而參考源訊號選擇器32則接收相異於待量測訊號選擇器30之訊號。例如：使用者可將待量測訊號選擇器30設定接收輸入參考訊號C1、參考源訊號選擇器32設定第一輸入訊號T1、第二輸入訊號T2及第三輸入訊號T3，訊號比較器40再依據使用者之設定比較輸入參考訊號C1與第一輸入訊號T1、第二輸入訊號T2及第三輸入訊號T3之各別差異值以產生一結果讀值E1。其中第一輸入訊號T1係可為頻率訊號，而第二輸入訊號T2、第三輸入訊號T3及輸入參考訊號C1係可為頻率訊號及相位訊號，故當輸入參考訊號C1之頻率訊號及相位訊號與第一輸入訊號T1相比較時，頻率訊號與頻率訊號的比較係為一絕對值，而相位訊號與頻率訊號的比較則會產生一相對值。或，當使用者將第一輸入訊號T1設定為待量測訊號選擇器30所接收之訊號，而將輸入參考訊號C1設定為參考源訊號選擇器32所接收之訊號時，則可產生前述之一絕對值與一相對值之結果讀值E1。再者，當使用 者將第二輸入訊號T2及第三輸入訊號T3設定為待量測訊號選擇器30所接收之訊號，而將輸入參考訊號C1設定為參考源訊號選擇器32所接收之訊號時，則因比較之訊號皆為頻率訊號及相位訊號而產生出頻率比頻率及相位比相位的絕對值結果讀值E1，結果讀值E1係可以文字、時間間隔誤差(Time Interval Error，TIE)、最大時間間隔誤差(Maximum Time Interval Error，MTIE)及時間偏差(Time Deviation，TDEV)之圖形顯示於該量測顯示裝置38，使用者並可藉由量測顯示裝置38設定誤差值之範圍，當結果讀值E1超出誤差值之範圍時，除了文字與圖形之顯示外，還可以警示聲響告知使用者。

在說明完本發明之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之系統架構以及訊號連接關係與訊號比較之作動方式後，請同時再參照本發明之第一圖與第四圖所示，以詳加說明本發明之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法。首先，如步驟S10所示，一具有自動量測功能之智慧型傳輸系統10連接至一同步時鐘裝置12及同步時鐘裝置之封包交換網路14，以接收同步時鐘裝置12或封包交換網路14所傳輸之一實體層訊號A1,A2，及封包交換網路14所傳輸之至少一封包資料訊號(圖中未示)，當接收完實體層訊號A1,A2及至少一封包資料訊號後則進入到下一步驟。如步驟S12所示，一時脈鎖定裝置16係將實體層訊號A1,A2分離為一實體層頻率訊號A3及一實體層資料訊號(圖中未示)，並鎖定實體層頻率訊號A3之相位以轉換為一第一輸入訊號T1並傳輸至一量測模組28，及藉由一連接至封包交換網路14之時脈恢復裝置22轉換至少一封包資料訊號為一第二輸入訊號T2及一第三輸入訊號T3，並可將第二輸入訊號T2及第三輸入訊號T3傳輸 至量測模組28。如步驟S14所示，一外部介面36係連接至量測模組28，並將一輸入參考訊號C1傳輸至量測模組28中。如步驟S16所示，量測模組28可比較第一輸入訊號T1、第二輸入訊號T2、第三輸入訊號T3或輸入參考訊號C1中的至少二訊號，以產生至少一結果讀值E1，結果讀值E1係可為絕對值或相對值。如步驟S18所示，藉由一量測顯示裝置38之設定可判斷結果讀值是否超出預設範圍，若是則進入到下一步驟，如步驟S20所示，當超出預設範圍後以警示聲音、圖形及文字顯示於量測顯示裝置38以告知使用者，若否則繼續步驟S22所示，顯示正常的圖形及文字於量測顯示裝置38，以確保所接收之訊號正常，並可再傳送至下一個網路傳輸節點，如此即以完成具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法。

本發明之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統係利用一量測模組將所接收之輸入訊號進行訊號比較之功能，可以代替傳統之網路傳輸節點，以進行訊號之自動量測功能，使用者可藉由各個具有自動量測功能之智慧型傳輸系統直接監控網路訊號，不需再透過其他裝置即可得知網路訊號傳遞時可能產生之傳輸延遲，且一但網路訊號傳遞發生異常時，可更迅速得知發生異常之傳輸位置以進行修繕。

以上所述之實施例僅係為說明本發明之技術思想及特點，其目的在使熟習此項技藝之人士能夠瞭解本發明之內容並據以實施，當不能以之限定本發明之專利範圍，即大凡依本發明所揭示之精神所作之均等變化或修飾，仍應涵蓋在本發明之專利範圍內。

10‧‧‧具有自動量測功能之智慧型傳輸系統

12‧‧‧同步時鐘裝置

14‧‧‧封包交換網路

16‧‧‧時脈鎖定裝置

18‧‧‧資料與時鐘訊號分離單元

20‧‧‧鎖相迴路單元

22‧‧‧時脈恢復裝置

24‧‧‧第一時脈恢復器

26‧‧‧第二時脈恢復器

28‧‧‧量測模組

30‧‧‧待量測訊號選擇器

32‧‧‧參考源訊號選擇器

34‧‧‧訊號比較器

36‧‧‧外部介面

38‧‧‧量測顯示裝置

Claims (25)

1. 一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其係連接至一同步時鐘裝置及該同步時鐘裝置之封包交換網路，該具有自動量測功能之智慧型系統包含：一時脈鎖定裝置，其係連接該同步時鐘裝置及該封包交換網路，並接收該同步時鐘裝置或該封包交換網路所傳輸之一實體層訊號，以鎖定為一第一輸入訊號；一時脈恢復裝置，其係連接該封包交換網路，並可接收該封包交換網路所傳輸之至少一封包資料訊號，以轉換為一第二輸入訊號及一第三輸入訊號；一量測模組，其係可電性連接該時脈鎖定裝置、該時脈恢復裝置，及連接一外部介面，以接收該時脈鎖定裝置所傳輸之該第一輸入訊號、該時脈恢復裝置所傳輸之該第二、該第三輸入訊號及該外部介面所傳輸之一輸入參考訊號，該量測模組係比較該第一輸入訊號、該第二輸入訊號、該第三輸入訊號或該輸入參考訊號中的至少二訊號，以產生至少一結果讀值；及一量測顯示裝置，其係電性連接該量測模組，並將該至少一結果讀值以圖形及文字顯示於一螢幕畫面，並可提供聲音之警示。
2. 如請求項1所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該量測模組包括：一待量測訊號選擇器，其係可接收該第一輸入訊號、該第二輸入訊號、該第三輸入訊號或該輸入參考訊號； 一參考源訊號選擇器，其係可接收相異於該待量測訊號選擇器之該第一輸入訊號、該第二輸入訊號、該第三輸入訊號或該輸入參考訊號；及一訊號比較器，其係電性連接該待量測訊號選擇器及該參考源訊號選擇器，並可接收及比較該待量測訊號選擇器及該參考源訊號選擇器所接收之該至少二訊號，且將該至少一結果讀值傳輸至該量測結果顯示裝置。
3. 如請求項2所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該時脈恢復裝置包括：一第一時脈恢復器，其係連接該封包交換網路，以接收該封包交換網路所傳輸之該至少一封包資料訊號，並轉換為該第二輸入訊號；及一第二時脈恢復器，其係連接該封包交換網路，以接收該封包交換網路所傳輸之該至少一封包資料訊號，並轉換為該第三輸入訊號。
4. 如請求項3所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該第一時脈恢復器係可接收一電路仿真服務(Circuit Emulation Service，CES)封包訊號，並轉換為該第二輸入訊號。
5. 如請求項3所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該第二時脈恢復器係可接收一精準時間協定(Precision Time Protocol，PTP)封包訊號，並轉換為該第三輸入訊號。
6. 如請求項1所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該第一輸入訊號係可為頻率訊號。
7. 如請求項6所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該第二輸入訊號及該第三輸入訊號係可為頻率訊號及相位訊號。
8. 如請求項7所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該輸入參考訊號係可為頻率訊號及相位訊號。
9. 如請求項8所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該至少一結果讀值係可為絕對值或相對值。
10. 如請求項1所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該至少一結果讀值以時間間隔誤差(Time Interval Error，TIE)、最大時間間隔誤差(Maximum Time Interval Error，MTIE)及時間偏差(Time Deviation，TDEV)之圖形顯示於該量測顯示裝置。
11. 如請求項1所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統，其中該時脈鎖定裝置包含：一資料與時鐘訊號分離(Clock and Data Recovery，CDR)單元，其係連接該同步時鐘裝置及該封包交換網路，並可接收該同步時鐘裝置或該封包交換網路所傳輸之該實體層訊號，該資料與時鐘訊號分離單元係可分離該實體層訊號中之一實體層頻率訊號與一實體層資料訊號；及一鎖相迴路(Phase Lock Loop，PLL)單元，其係電性連接該資料與時鐘分離單元及該量測模組，以接收該資料與時鐘分離單元所傳輸之該實體層頻率訊號，該鎖相迴路單元係鎖定該實體層頻率訊號之相位，以轉換為該第一輸入訊號，該鎖相迴路單元再將該第一輸入訊號傳輸至該量測模組。
12. 一種具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其藉由一具有自動量測功能之智慧型傳輸系統連接至一同步時鐘裝置及該同步時鐘裝置之封包交換網路，該具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法包 括下列步驟：接收該同步時鐘裝置或該封包交換網路所傳輸之一實體層訊號，及該封包交換網路所傳輸之至少一封包資料訊號；鎖定該實體層訊號為一第一輸入訊號，及轉換該至少一封包資料訊號為一第二輸入訊號及一第三輸入訊號；接收一外部介面之一輸入參考訊號；比較該第一輸入訊號、該第二輸入訊號、該第三輸入訊號或該輸入參考訊號中的至少二訊號，以產生至少一結果讀值；判斷該至少一結果讀值是否超出預設範圍，若是則以警示聲音、圖形及文字顯示，若否則繼續下一步驟；及顯示正常的圖形及文字，以確保所接收之訊號正常，並傳送至下一網路傳輸節點。
13. 如請求項12所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該第一輸入訊號係鎖定自一時脈鎖定裝置。
14. 如請求項13所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該時脈鎖定裝置係將該實體層訊號分離為一實體層頻率訊號及一實體層資料訊號，並鎖定該實體層頻率訊號之相位，以轉換為該第一輸入訊號並傳輸至該量測模組。
15. 如請求項14所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該第二輸入訊號及該第三輸入訊號係藉由一連接至該封包交換網路之時脈恢復裝置轉換該至少一封包資料訊號，並可將該第二輸入訊號及該第三輸入訊號傳輸至該量測模組。
16. 如請求項15所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該外部介面係連接至該量測模組，該外部介面並可將該輸入參考訊號傳輸至該量測模組。
17. 如請求項16所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該量測模組可同時或分別比較該第一輸入訊號、該第二輸入訊號、該第三輸入訊號或該輸入參考訊號中的至少二訊號。
18. 如請求項12所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該第一輸入訊號係可為頻率訊號。
19. 如請求項18所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該第二輸入訊號、該第三輸入訊號及該輸入參考訊號係可為頻率訊號及相位訊號。
20. 如請求項19所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中任一該頻率訊號與另任一該頻率訊號所比較之該結果讀值係為絕對值。
21. 如請求項19所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中任一該頻率訊號與任一該相位訊號所比較之該結果讀值係為相對值。
22. 如請求項15所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該時脈恢復裝置係可接收一電路仿真服務(Circuit Emulation Service，CES)封包訊號，並轉換為該第二輸入訊號。
23. 如請求項15所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該時脈恢復裝置係可接收一精準時間協定(Precision Time Protocol，PTP)封包訊號，並轉換為該第三輸入訊號。
24. 如請求項12所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該等結果讀值以文字、圖形及聲音顯示於一量測顯示裝置。
25. 如請求項24所述之具有自動量測功能之智慧型傳輸系統之量測方法，其中該等結果讀值以時間間隔誤差(Time Interval Error，TIE)、最大時間間隔誤差(Maximum Time Interval Error，MTIE)及時間偏差(Time Deviation，TDEV)之圖形顯示於該量測顯示裝置。