專利名稱:數(shù)字傳輸信道的成幀技術(shù)的制作方法
本發(fā)明涉及數(shù)字傳輸系統(tǒng)，更具體地說，涉及具有一種或多種傳輸速率的若干數(shù)字信號的幀格式形成與幀格式分解。
信號的數(shù)字傳輸已用得很廣。為此，可采用具有不同傳輸特性以及不同信息容量的各種數(shù)字傳輸媒體。為了有效地利用各種傳輸媒體，已經(jīng)研制成以不同傳輸速率工作的傳輸系統(tǒng)體系。在北美，這個體系包括以1.544兆比特/秒傳輸?shù)腄S1信號、以3.152兆比特/秒傳輸?shù)腄S1C信號、以6.312兆比特/秒傳輸?shù)腄S2信號，以及以44.736兆比特/秒傳輸?shù)腄S3信號。在歐洲也采用相似但不同的體系。
全部要傳輸?shù)臄?shù)字信號均利用某種信號轉(zhuǎn)換終端進(jìn)出數(shù)字體系。此外，為了從一種數(shù)字傳輸速率變?yōu)榱硪环N數(shù)字傳輸速率，需要一步或多步的信號組合操作。例如，DS1C傳輸信號是在M1C復(fù)用器中由兩個DS1信號組合而成;DS2傳輸信號是在M12復(fù)用器中由四個DS1信號組合而成;DS3傳輸信號則是通過M13復(fù)用器將28個DS1信號經(jīng)兩步組合操作而成先將這些DS1信號組合成7個DS2信號，然后再將這7個DS2信號組合成DS3信號。
在稱為MX3的復(fù)用器中，將組合的DS1、DS1C與DS2信號組成DS3格式。為此，先將四個DS1信號在DS1-DS2復(fù)用器中組合成6.312兆比特/秒的DS2信號。同樣，將兩個DS1C信號首先分別分解為兩個1.544兆比特/秒的信號。然后，在DS1-DS2復(fù)用器中將得到的四個1.544兆比特/秒信號組合成一個6.312兆比特/秒的DS2信號。DS2僅用于系統(tǒng)的定時，以獲得MX3系統(tǒng)的6.312兆比特/秒定時信號。接著，將6.312兆比特/秒信號加以適當(dāng)?shù)慕M合，獲得44.736兆比特/秒的DS3級信號。這樣，需要若干步復(fù)用操作，對于DS1C信號而言，首先需要分離，接著又要組合。從DS3格式恢復(fù)信號也需要相似的分離操作。這樣多次的信號組合和多次的分離則要求附加設(shè)備，從而使得在中間環(huán)節(jié)增減信號需付出更高的代價。
對于大容量的傳輸而言，希望能夠?qū)Ⅲw系中具有一種或多種數(shù)字信號的幾組信號方便地進(jìn)行組合，而不需要中間的復(fù)用器(分離器)級或者若干個不同的復(fù)用(分離)操作。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，具有一種或多種數(shù)字傳輸速率的幾組輸入數(shù)字信號，利用一種獨(dú)特的公共幀格式加以組合。這個公共幀格式包括若干個數(shù)據(jù)位位置和若干個其它位位置。一幀內(nèi)數(shù)據(jù)位位置的數(shù)目選擇得能容納傳輸速率最高的輸入數(shù)字信號。根據(jù)某個輸入數(shù)字信號，將數(shù)據(jù)位插入預(yù)定的那些數(shù)據(jù)位位置。根據(jù)該輸入數(shù)字信號的數(shù)字傳輸速率和預(yù)定的一組數(shù)字信號中某個信號的數(shù)字傳輸速率之間的預(yù)定關(guān)系，在預(yù)定的公共幀時間間隔內(nèi)為該輸入信號生成若干幀，其它位位置分布在公共幀格式內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明的獨(dú)特的一個方面，在公共幀時間間隔內(nèi)，為某輸入信號所生成的公共幀的數(shù)目決定于一種預(yù)定的關(guān)系，即決定于該輸入信號中與預(yù)定的一組信號里傳輸速率最低的信號相當(dāng)?shù)男盘柕臄?shù)目。
在一種特定的實(shí)施方案中，這種獨(dú)特的公共幀格式包括若干組數(shù)位，每組均有若干數(shù)據(jù)位位置和其它位位置。其它位位置安排在每組數(shù)位的預(yù)定位位置之中。在每個形成公共幀時間間隔內(nèi)所需的公共幀數(shù)目，是通過對每個不同的輸入信號采用不同的公共幀重復(fù)率來獲得的。每個輸入信號的公共幀重復(fù)率，是根據(jù)該輸入數(shù)字信號中和預(yù)定的一組信號里傳輸率最低的信號相當(dāng)?shù)男盘枖?shù)目與預(yù)定的一組信號里最低傳輸速率輸入信號的幀重復(fù)率的約數(shù)之間的預(yù)定關(guān)系來確定的。
同樣，一個包括具有一種或多種傳輸速率的多組數(shù)字信號的組合信號，根據(jù)要恢復(fù)的某一數(shù)字信號，將數(shù)據(jù)位從收到的公共幀的數(shù)據(jù)位位置中取出，完成解幀。在預(yù)定的公共幀時間間隔中，要分解的幀數(shù)決定于要恢復(fù)的某一數(shù)字信號的數(shù)字傳輸速率與預(yù)定的一組數(shù)字信號中某一信號的數(shù)字傳輸速率之間的預(yù)定關(guān)系。
從以下結(jié)合附圖的詳細(xì)說明，可以對本發(fā)明作更全面的理解。
圖1表示本發(fā)明的一個實(shí)施方案中采用的傳輸系統(tǒng)的簡化框圖;
圖2表示圖1中的數(shù)字線路模塊(DLM)，以及交錯器與分離器模塊(IDM)的簡化框圖;
圖3表示圖2所示DLM中采用的本發(fā)明的通用信道幀格式;
圖4表示用于DS1信號的數(shù)字線路裝置(即圖2中的DLU-1)的本發(fā)明的信道幀格式;
圖5表示用于圖2的DLU-1C中DS1C信號的本發(fā)明的信道幀格式;
圖6表示用于圖2的DLU-2中DS2信號的本發(fā)明信道幀格式;
圖7表示用于圖2的DLU-3中DS3信號的本發(fā)明信道幀格式;
圖8表示由圖2的IDM產(chǎn)生的本發(fā)明的聯(lián)接信號(IS)格式;
圖9表示圖2的DLM中采用的DLU-1內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖10表示圖9的SYFR同步-去同步器中采用的SYFR同步器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖11表示圖10的SYFR同步器中采用的成幀器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖12表示圖9的SYFR同步-去同步器采用的SYFR去同步器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖13表示圖12的SYFR去同步器中采用的多路分離器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖14表示圖9的DLU-1中采用的多路復(fù)用器/多路分離器與轉(zhuǎn)換器(MS-1)內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖15表示圖2的DLM中采用的DLU-1C內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖16表示圖15的DLU-1C中采用的MS-1C內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖17表示圖2的DLM中采用的DLU-2內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖18表示圖17的DLU-2中采用的MS-2內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖19表示圖2的DLM中采用的DLU-3內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖20表示圖19的DLU-3中采用的MS-3內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖21表示圖2中采用的IDM內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;
圖22表示圖2中采用的信號增減器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖;以及圖23表示圖22的信號增減單元中采用的信號增減模塊內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。
本發(fā)明旨在提出一種方法，用于將包括一種或多種數(shù)字信號，例如DS1、DS1C、DS2或DS3，或上述信號的組合，組合在一起便于大容量傳輸。為此，圖1示出了一個傳輸系統(tǒng)的例子。其中采用本發(fā)明的實(shí)施方案也許是有利的。為了實(shí)現(xiàn)此目的，圖中示出了稱之為近端組合終端101-1到101-N，以及遠(yuǎn)端組合終端102-1到102-N。每個組合終端101和102包括一個數(shù)字線路模塊(DLM)和一個交錯器與分離器模塊(IDM)，它能將多個具有一種或多種傳輸速率(例如DS1、DS1C、DS2或DS3，或者它們的組合)的一種或多種數(shù)字信號進(jìn)行組合，形成聯(lián)接信號(IS)。這個IS傳輸信號從終端101送到傳輸系統(tǒng)103以及從終端102送到傳輸系統(tǒng)104。相反，該IS傳輸信號分別從傳輸系統(tǒng)103和104送到組合終端101與102。組合終端101和102將輸入的IS信號轉(zhuǎn)換成合適的數(shù)字信號，這一點(diǎn)以后還要說明。從傳輸系統(tǒng)103輸出的IS信號送到增減終端105-1到105-N。從增減終端105輸出的IS信號經(jīng)過傳輸系統(tǒng)107送到有關(guān)的增減終端106-1到106-N。同樣，從增減終端106輸出的IS信號經(jīng)過傳輸系統(tǒng)107送到對應(yīng)的增減終端105。
雖然示出了N個增減終端，但應(yīng)理解為，有些傳輸通路可能不包括中間的增減終端，有些通路可能包括幾個增減終端。也就是說，有些組合終端可能直接通過傳輸系統(tǒng)與其它的組合終端相聯(lián)，而另外有些終端卻可能要通過包括一個或多個中間增減終端的傳輸通路。在每個增減終端，預(yù)定的一個或多個數(shù)字信號，即DS1、DS1C、DS2或DS3或其中的任意組合，均可以按需要的單步復(fù)用方案有效地進(jìn)行增減，關(guān)于這一點(diǎn)以后還要介紹。
聯(lián)接組合終端和/或增減終端的傳輸系統(tǒng)可以是任何已知的能夠進(jìn)行多路復(fù)用的裝置，需要時能夠?yàn)榇笕萘總鬏敹鴱?fù)用幾個IS信號。較理想的是采用光波系統(tǒng)來傳輸多個組合了的IS信號。
圖2以舉例的方式示出了一種數(shù)字線路模塊(即DLM201)的簡化框圖，以及它和交錯器與分離器模塊(即IDM202)的關(guān)系。如上所述，DLM是用來根據(jù)本發(fā)明的一個方面將具有一種或多種數(shù)字傳輸速率的一種或多種數(shù)字信號安排為一種公共幀格式，以便于將這些信號組合成用于傳輸?shù)姆Q之為IS的信號。
IS信號幀格式的一個例子示于圖8。該IS信號幀格式包括多個數(shù)據(jù)字(在此例中為84個)以及其它一些字(在此例中有四個)按預(yù)定方式作交錯安排的額外字。每個字具有預(yù)定數(shù)目的位數(shù)(在此例中為16)，并具有預(yù)定的形式(在此例中為并行字形式)。但是，應(yīng)當(dāng)理解為，可能會用到不同數(shù)目的位數(shù)，也可能會用到串行字形式。IS幀格式中的每個數(shù)據(jù)字和要組合的傳輸速率最低的信號(在此例中為DS1信號)有預(yù)定的關(guān)系。也就是說，一個數(shù)據(jù)字包括一個等效DS1信號的數(shù)據(jù)。因此，此例中的IS信號格式最多可用來包括84個等效DS1信號。所以，一個DLM能夠有效地接納等于84個等效DS1信號的待組合數(shù)字信號的任何組合。被組合的信號可以全部是DS1信號、全部DS1C、全部DS2或全部DS3信號，或者是等于84個等效DS1信號的上述這些信號的任何組合。眾所周知，DS1C信號包括兩個DS1信號。DS2包括四個DS1信號。DS3包括28個DS1信號。要指明等效DS1信號的理由是DS1C、DS2和DS3信號還包括數(shù)據(jù)以外的附加位，通常稱為額外位。
回到圖2，在此例中DLM201包括裝置203、204和205，每個裝置均可接納28個等效DS1信號。因此，在本例中，裝置203包括接納DS1信號的數(shù)字線路裝置DLU(即DLU-1)、接納DS1C信號的裝置DLU-1C以及接納DS2信號的DLU-2。每個DLU-1裝置接納四個DS1信號，每個DLU-1C接納兩個DS1C信號，每個DLU-2接納一個DS2信號。這樣，在本例中裝置203包括三個用于聯(lián)接12個DS1信號的DLU-1裝置、三個用來接納與12個DS1信號等效的六個DS1C信號的DLU-1C裝置以及一個用來聯(lián)接與四個DS1信號等效的一個DS2信號的DLU-2裝置。裝置204與205，每個均包括一個能接納一個DS3信號的DLU-3裝置。DS3信號與28個DS1信號等效。因此，在本例中，DLM201能夠?qū)⒌刃в?4個DS1信號的信號聯(lián)接到IDM202。
每個DLU均按本發(fā)明的一個方面將有關(guān)的數(shù)字信號組成一個獨(dú)特的公共幀格式。這個基本幀格式指定為信道幀，簡要地示于圖3。如圖所示，在本例中(不要認(rèn)為本發(fā)明只限于此例)，信道幀包括幾個數(shù)位組，即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組，每組208位。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組中的每一組均包括預(yù)定數(shù)目的數(shù)據(jù)位位置和預(yù)定數(shù)目的其它位位置(即通常稱為額外位的位置)。因此，在Ⅰ組有197個數(shù)據(jù)位位置、10個成幀位位置以及1個奇偶校驗(yàn)位位置;Ⅱ組與Ⅲ組中有201個數(shù)據(jù)位位置、2個填充校驗(yàn)位位置(C1、C2)、4個通信位位置，以及1個奇偶校驗(yàn)位位置;在Ⅳ組中還有201個可能的數(shù)據(jù)位位置、2個填充校驗(yàn)位位置(C1、C2)、4個保留位位置，以及1個奇偶校驗(yàn)位位置。填充位C2不用于DS3信號。Ⅳ組中有2個可能的數(shù)據(jù)位位置用作填充位位置，可用作DS1、DS1C與DS2信號的數(shù)據(jù)位或填充位。對于DS3信號，只用到一個填充位位置。這樣，在本例中，公共信道幀包括832位，它具有足夠多的數(shù)據(jù)位位置來接納高傳輸速率的數(shù)字信號，即DS3信號。應(yīng)當(dāng)指出，額外位分布在信道幀格式中的各組數(shù)位內(nèi)，而且是在每組的第一個字之中。這樣就大大方便了額外位與數(shù)據(jù)位的恢復(fù)。然而，本技術(shù)領(lǐng)域：
的專業(yè)人員十分清楚，也同樣可采用其它的額外位分布方式。信道幀內(nèi)使用的數(shù)據(jù)位位置的數(shù)目取決于要成幀的具體信號。在此例中，DS1信號用了773個數(shù)據(jù)位位置，DS1C用了789個數(shù)據(jù)位位置，DS2信號用了790個數(shù)據(jù)位位置，DS2信號用了709個數(shù)據(jù)位位置，DS3信號用了799個數(shù)據(jù)位位置。不用的位置在需要時可作它用，例如，它們可用來提供一條數(shù)據(jù)信道，或者一條附加的“端對端”通信信道。
在一個公共信道幀時間間隔內(nèi)信道幀的數(shù)目是根據(jù)預(yù)定的關(guān)系，即根據(jù)該信號中等效DS1信號的數(shù)目確定的。在本例中，在每個公共信道幀時間間隔里，一個DS1信號使用一個公共信道幀。在本例中，公共信道幀時間間隔為0.5毫秒(DS1信號信道幀重復(fù)率的倒數(shù)，它是8千赫或2千赫DS1正常幀重復(fù)率的約數(shù))。應(yīng)當(dāng)指出，對DS1信號也可采用不同的信道幀重復(fù)率，例如4千赫和8千赫。實(shí)際上，如果需要或者方便的話，信道幀重復(fù)率還可取非整數(shù)值。如果采用不等于2千赫的重復(fù)率，對于DS1C、DS2以及DS3信號的信道幀重復(fù)率須作相應(yīng)的調(diào)整。每個公共信道幀時間間隔內(nèi)一個DS1C信號采用兩個信道幀。每個公共信道幀時間間隔內(nèi)一個DS2信號采用四個信道幀。最后，每個公共信道幀時間間隔內(nèi)一個DS3信號采用28個信道幀。在這個實(shí)施方案中，以后將會談到，每個公共信道幀時間間隔內(nèi)信道幀的數(shù)目是通過對每個信號采用不同但相關(guān)的幀重復(fù)率的方法獲得的。某一信號的重復(fù)率，根據(jù)信號中等效DS1信號的數(shù)目與DS1信號的信道幀重復(fù)率決定。這樣，在本例中，DS1的信道幀重復(fù)率為2千赫(2千赫×1個DS1等效信號)，DS1C為4千赫(2千赫×2個DS1等效信號)，DS2為8千赫(2千赫×4個DS1等效信號)，DS3為56千赫(2千赫×28個DS1等效信號)。每個信道幀可認(rèn)為包括幾個具有預(yù)定位數(shù)的數(shù)字字，在本例中，每個字有16位。這樣，每組有13個字。每幀有52個字，總共為832位。雖然在本例中信道幀有832位位置，顯然，具有不同位數(shù)的其它安排在需要時也是可用的。然而，應(yīng)當(dāng)指出，信道幀里的位數(shù)與信道幀重復(fù)率有關(guān)。例如，如果信道幀內(nèi)的位數(shù)減半，則信道幀的重復(fù)率就要加倍。
現(xiàn)在回到圖2，由要組合的數(shù)字信號形成的信道幀信息按預(yù)定的次序送到IDM202交錯組合成圖8的IS幀格式。在這個實(shí)施方案中，16位數(shù)字字按預(yù)定6.566兆比特/秒的速率經(jīng)過幾個電路通路進(jìn)行串行的傳輸。裝置203、204和205中的每個裝置提供七條電路通路，總共為21條通路，每條電路通路對每個IS幀提供四個16位字。對于聯(lián)接四條DS1線的DLU-1，按圖所示的次序從四個DS1幀中的每一幀輸送一個16位字。這樣，來自對應(yīng)于DS1(1)、DS1(2)、DS1(3)及DS1(4)的信道幀的數(shù)字字，以6.656兆比特/秒的速率串行地送到IDM202。對于DLU-1C，16位的數(shù)字字是從對應(yīng)于兩個相聯(lián)接的DS1C信號信道幀提供的，在本例中，次序是先從DS1C(1)取一個字，接著依次從DS1C(2)、DS1C(1)、DS1C(2)取字，直到對應(yīng)信道幀中的字全部傳輸?shù)絀DM202為止。另一種方案可以是先從DS1C(1)取兩個字，然后從DS1C(2)取兩個字。對于DLU-2，如圖所示16位字按6.656兆比特/秒的速率從對應(yīng)的信道幀發(fā)送。同樣，對于DLU-3，如圖2所示，16位字從對應(yīng)的信道幀經(jīng)過七條電路通路按順序從一個電路通路到另一個電路通路地傳輸。也就是說，一個字依次送到七條電路通路中的每一條通路，即29-35(圖2)，然后，將另一個字依送達(dá)到七條電路通路中的每一條通路，即36-42，等等，直到在聯(lián)接信號幀的時間間隔內(nèi)28個字全部送到IDM202為止。對于DS3的另一種方案是對每條電路依次輸送四個字，即將字29-32送到第一條電路通路，字33-36送到第二條電路通路，字37-40送到第三條電路通路，等等。
在本例中，IDM202將來自DLM201的串行數(shù)據(jù)字轉(zhuǎn)換成并行字形式，并將它們插入到圖8IS幀格式中的數(shù)據(jù)字位置，這一點(diǎn)以后還要根據(jù)圖21作進(jìn)一步的敘述。
將數(shù)據(jù)字插入IS幀格式后，來自某一輸入信號信道幀的數(shù)據(jù)字就以預(yù)定的方式被“分組”。在本例中，IS幀格式包括數(shù)據(jù)字1-12，每個對應(yīng)于一個單獨(dú)的DS1信號;數(shù)據(jù)字13和15對應(yīng)于某個DS1C信號，同樣數(shù)據(jù)字14和16、17和19、18和20、21和23以及22和24也對應(yīng)于某個DS1C信號;數(shù)據(jù)字25-28對應(yīng)于某個DS2信號;數(shù)據(jù)字29-56對應(yīng)于某個DS3信號;
以及數(shù)據(jù)字57-84對應(yīng)于某一另外的DS3信號。這樣，在IS幀格式中的數(shù)據(jù)字1是對應(yīng)于某個DS1信號的“組”，數(shù)據(jù)字2-12也這樣。同樣，數(shù)據(jù)字13和15是對應(yīng)于某個DS1C信號的“組”，數(shù)據(jù)字14和16、17和19、18和20、21和23以及22和24也這樣。數(shù)據(jù)字25-28是對應(yīng)于DS2信號的組。數(shù)據(jù)字29-56是對應(yīng)于某個DS3信號的組。最后，數(shù)據(jù)字57-84是對應(yīng)于另一個DS3信號的組。在此例中，IS幀重復(fù)率為104千赫，IDM202輸出的IS信號以所需的146.432兆比特/秒的速率送到傳輸系統(tǒng)以進(jìn)行傳輸。這樣，IS信號的幀重復(fù)時間間隔約為9.615微秒。
在接收方向，IDM202接收到一個例如與上述傳輸方向中的信號相似的IS信號。將接收到的IS信號中的數(shù)據(jù)字進(jìn)行分離，即從IS信號的數(shù)據(jù)字位置中將它們?nèi)〕觯⒁?.656兆比特/秒的速率按圖2所示的次序送到DLM201中的相應(yīng)的DLU。各個DLU將6.656兆比特/秒的信號進(jìn)行分解，并將對應(yīng)的DS1、DS1C、DS2與DS3送到下述的傳輸體系。
圖9是圖2中DLU-1內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。雖然為了敘述簡練起見，所示的電路通路都是雙向的，但是對于本領(lǐng)域中的專業(yè)人員而言，不難理解每個電路通路可以用作單向傳輸，并且作些適當(dāng)?shù)穆?lián)接就很容易地實(shí)現(xiàn)雙向傳輸。如圖9所示，DLU-1用來有效地聯(lián)接多達(dá)四個DS1信號。圖中示出了數(shù)字信號接口(DSI)裝置901-1、901-2、901-3、901-4，用來聯(lián)接進(jìn)出的DS1數(shù)字信號。每個DSI901裝置包括一個用表恢復(fù)1.544兆比特/秒DS1時鐘信號的鎖相環(huán)、雙極-單極變換器以及單極-雙極變換器、用來補(bǔ)償增益和(或)時延失真的均衡器、性能監(jiān)視器、DS1信號環(huán)聯(lián)維護(hù)設(shè)施，等等。這種用于聯(lián)接進(jìn)出DS1信號的DSI裝置在本技術(shù)領(lǐng)域：
中是公知的。DSI901-1到DSI901-4中的每個裝置產(chǎn)生一個單極的DS1信號和恢復(fù)的1.544兆比特/秒的時鐘信號，送到同步器與去同步器(SYFR)裝置902-1到902-4中的一個對應(yīng)的裝置。同樣，由SYFR902-1到SYFR902-4的單極DS1信號送到DSI901-1到DSI901-4中與之相對應(yīng)的一個裝置，變換成雙極的脈沖碼調(diào)制信號(PCM信號)，并送到輸出的DS1傳輸線路上。
正如下文所闡述的那樣，每個SYFR902包括一個同步器，該同步器按本發(fā)明的一個方面將DS1信號組成圖4所示獨(dú)特的DLU-1信道幀格式，還包括一個去同步器，該去同步器將與圖4所示獨(dú)特的DLU-1信道幀格式中DS1信號相對應(yīng)的IS幀格式中的數(shù)據(jù)字進(jìn)行分解。
復(fù)用器/分離器和轉(zhuǎn)換器(MS-1)裝置903將數(shù)字字從SYFR902-1經(jīng)過902-4按預(yù)定次序送到IDM202(圖2)。在本例中，一個16位的字依次從每個SYFR902中取出，以6.656兆比特/秒的速率按串行形式送到IDM202。同樣，MS-1 903將從IDM202接收到的16位數(shù)字字送到SYFR902-1至SYFR902-4中的適當(dāng)?shù)难b置，將信道幀格式進(jìn)行分解。
圖10示出了圖9SYFR902中采用的SYFR同步器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。應(yīng)當(dāng)指出，每個DLU裝置(即DLU-1、DLU-1C、DLU-2與DLU-3)中的(SYFR)同步器基本上是一樣的，所不同的只時鐘頻率、信道幀格式中使用的數(shù)據(jù)位數(shù)目，以及格式中填充位S1與S2的位置。
為此，圖10中有一個緩沖存貯器1001，向它送入來自對應(yīng)DS1的單極輸入信號和相關(guān)的時鐘信號。輸入的時鐘信號還送入寫計(jì)數(shù)器1002。寫計(jì)數(shù)器1002將寫數(shù)地址送到緩沖存貯器1001以便將輸入的數(shù)字信號按輸入線上的速率寫入存貯器，對于DLU-1中的DS1，其速率為1.544兆比特/秒。送到緩沖存貯器1001的信號還有系統(tǒng)時鐘信號(SYS CLOCK)。它是從對應(yīng)的MS裝置獲得的。讀計(jì)數(shù)器1003將讀數(shù)地址送到緩沖存貯器1001，以便將存貯的信息按SYS CLOCK時鐘頻率讀出，對于DLU-1中的DS1，此頻率為1.664兆比特/秒。較高的SYS CLOCK時鐘速率是考慮到插入額外位和填充位。填充位用來避免緩沖存貯器1001的溢出。為了達(dá)到此目的，鑒相器1004根據(jù)寫計(jì)數(shù)器1002和讀計(jì)數(shù)器1003的相位輸出，并且按熟知的方式根據(jù)寫數(shù)和讀數(shù)地址與預(yù)定閾值之間的關(guān)系，產(chǎn)生一個填充請求信號。這個填充請求信號送到成幀器1005和程控幀定時發(fā)生器1006。
現(xiàn)在，扼要地參照圖4，填充位是數(shù)位S1與S2，并且分別指示出含在數(shù)位C1和C2之中的信息是數(shù)據(jù)位還是填充位。在此例中，用多數(shù)表決原則來決定這一位是填充位還是數(shù)據(jù)位。這樣，在圖4的Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組中對應(yīng)的C位(C1或C2)中有兩個或全部邏輯1，表示填充位;兩個或全部邏輯O表示數(shù)據(jù)位。對于正常操作而言。當(dāng)在Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組里有兩個或全部C1位為邏輯1時，S1為填充位，當(dāng)在Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ組里有兩個或全部C2位為邏輯O時，S2為數(shù)據(jù)位。當(dāng)要寫入緩沖存貯器1001的數(shù)據(jù)多于由寫計(jì)數(shù)器與讀計(jì)數(shù)器之間相位決定的預(yù)定閾值時，S1和S2兩者均為數(shù)據(jù)位(C1與C2有兩個或全部為邏輯O)。當(dāng)要寫入的數(shù)據(jù)少于預(yù)定閾值時，S1和S2兩者均為填充位(C1與C2有兩個或全部為邏輯1)。
程控幀定時發(fā)生器1006響應(yīng)于來自相應(yīng)MS裝置的系統(tǒng)時鐘信號(SYS CLOCK)和同步器與去同步器的同步信號(SYFRSYNC)，預(yù)置一個產(chǎn)生定時信號的DLU型信號，以獲得所需的信道幀格式。為了達(dá)到此目的，有一個禁止讀數(shù)信號加到讀計(jì)數(shù)器1003，當(dāng)非數(shù)據(jù)信息讀入成幀器1005時，禁止從緩沖存貯器1001讀出數(shù)據(jù)。成幀器1005的輸入有來自緩沖寄存器1001的數(shù)據(jù)、經(jīng)過電路通路1008的“端對端”通信位，以及經(jīng)過電路通路1009的保留位信息。成幀器1005響應(yīng)于來自程控幀定時發(fā)生器1006的定時信號和來自鑒相器1004的填充請求信號，產(chǎn)生獨(dú)特的公共信道幀格式。成幀器1005電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖示于圖11。圖中示出了多路復(fù)用器1101、成幀結(jié)構(gòu)寄存器1102、“端對端”通信寄存器1103、保留位信息寄存器1104、C位寄存器1105，以及C位發(fā)生器1106。C位發(fā)生器1106響應(yīng)于填充請求信號，根據(jù)對應(yīng)的填充位(即S1或S2)是填充位還是數(shù)據(jù)位，產(chǎn)生一個合適的C位結(jié)構(gòu)。復(fù)用器1101響應(yīng)來自定時發(fā)生器1006(圖10)的定時信號如圖4所示，將成幀結(jié)構(gòu)位、“端對端”通信位、保留位、C位與數(shù)據(jù)相組合，即插入到數(shù)據(jù)中。
現(xiàn)在回到圖10，裝置1007完成奇偶計(jì)算，在程控幀定時發(fā)生器1006的控制下，將奇偶位插入，如圖4所示。在此例中，奇偶性是根據(jù)信道幀格式中前一組信號的第17位到后一組信號的第15位計(jì)算的。匯總在獨(dú)特的公共信道幀格式中的數(shù)據(jù)送到一個相應(yīng)的MS。
對于DS1信號，其信道幀格式如圖4所示，并且在幀定時發(fā)生器1006的控制下獲得的。為了達(dá)到此目的，在Ⅰ組中當(dāng)成幀結(jié)構(gòu)從寄存器1102(圖11)插入位1-10期間，對于位1-14和16讀計(jì)數(shù)器1003被禁止。任何需要的成幀結(jié)構(gòu)均可采用。在此例中這個結(jié)構(gòu)為1111010000。沒有利用11-14位。一個DS1數(shù)據(jù)位插入到第15位，一個奇偶位插入到第16位。第Ⅰ組的17-208位是DS1數(shù)據(jù)。在Ⅱ組和Ⅲ組中。計(jì)數(shù)器1003對于1-14與16位也禁止讀取數(shù)據(jù)，此時分別將填充指示位C1與C2插入第1、2位，將“端對端”通信位插入3-6位。7-14位沒有利用。一個奇偶位插入到第16位。同樣，DS1數(shù)據(jù)插入到第15位和17-208位。在Ⅳ組中，讀計(jì)數(shù)器1003至少對1-13位禁止讀取數(shù)據(jù)，并根據(jù)填充指示禁止對第14、15位讀取數(shù)據(jù)。如果第14位和/或第15位是填充位，將讀計(jì)數(shù)器1003適當(dāng)?shù)丶右越?。填充指示位C1與C2分別插入第1和第2位，保留位信息插入到3-6位。第7到13位不用。此外，第16位為奇偶位。17-208位是DS1數(shù)據(jù)。這樣，如果兩個填充位均作為數(shù)據(jù)位，則DS1信號利用信道幀中773個可利用的數(shù)據(jù)位位置。
在此例中，DLU-1的信道幀重復(fù)率為2千赫，這是一個來自相應(yīng)的MS裝置的送往程控幀定時發(fā)生器1006的同步信號(SYFRSYNC)。
圖12是用于圖9SYFR902的SYFR去同步器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。在此圖中，對于DS1信號，信道幀格式中的輸入數(shù)據(jù)由IDM202(圖2)送到MS-1(圖9)，接著送到成幀器1201。系統(tǒng)時鐘信號(SYS CLOCK)也由MS-1送到成幀器1201、定時發(fā)生器1202、寫計(jì)數(shù)器1203和緩沖存貯器1204。在此例中。對于DS1信號，SYS CLOCK時鐘速率為1.664兆比特/秒。同樣，用于DLU-1的頻率為2千赫的(SYFR SYNC)同步信號也從幀發(fā)生器1201送到定時發(fā)生器1202。
幀發(fā)生器1201按已知的方式在每一信道幀的開始(圖4)將10位成幀結(jié)構(gòu)(在此例中為1111010000)組成一個幀。在奇偶校驗(yàn)器1205中計(jì)算成幀數(shù)據(jù)的奇偶位并檢驗(yàn)錯誤。同樣，奇偶性是根據(jù)信道幀格式中前一組信號的第17位到后一組信號的第15位計(jì)算的。如果發(fā)現(xiàn)奇偶錯超過預(yù)定的錯誤閾值，則產(chǎn)生一種奇偶性出錯狀態(tài)。如果奇偶性出錯狀態(tài)的出現(xiàn)頻度高于預(yù)定的閾值。則發(fā)生警報(bào)，和/或使保護(hù)開關(guān)動作。信道幀內(nèi)的數(shù)據(jù)在分離器1206中進(jìn)行分離，即提取，以獲得DS1信號、“端對端”通信位、保留位和C位。分離器1206的具體結(jié)構(gòu)示于圖13，將在下面介紹。指示填充位位置，即S1和S2位(圖4)。是否包含一個數(shù)據(jù)位還是填充位的填充指示信號從分離器1206送到定時發(fā)生器1202。定時發(fā)生器1202響應(yīng)于(SYFR SYNC)同步信號和系統(tǒng)時鐘信號(SYSCLOCK)，為控制分離器1206產(chǎn)生信號;此外，還響應(yīng)于填充指示信號，為填充位位置為填充位時產(chǎn)生一個寫禁止信號。定時發(fā)生器1202還對其它的額外位，即成幀位、奇偶位、“端對端”通信位、C位和保留位(見圖4)，產(chǎn)生寫禁止信號。寫計(jì)數(shù)器1203在系統(tǒng)時鐘信號(SYS CLOCK)和定時發(fā)生器1202的控制下產(chǎn)生寫數(shù)地址，按用于DLU-1的1.664兆比特/秒SYS CLOCK時鐘速率將分離的數(shù)據(jù)寫入緩沖存貯器1204。同樣，讀計(jì)數(shù)器1207在恢復(fù)的線路時鐘信號的控制下產(chǎn)生讀數(shù)地址，按DLU-1的1.544兆比特/秒線路速率從緩沖存貯器1204讀出存貯的數(shù)據(jù)。寫計(jì)數(shù)器1203和讀計(jì)數(shù)器1207的相位輸出送到鑒相器1208。鑒相器產(chǎn)生一個信號，表示讀、寫計(jì)數(shù)器輸出的相位差。這個相位差信號送到鎖相環(huán)(PLL)1209，它按已知的方式產(chǎn)生所需的1.544兆比特/秒線路時鐘信號。分解出來的數(shù)據(jù)和線路時鐘信號送到一個有關(guān)的DSI裝置，轉(zhuǎn)換成傳輸用的雙極性DS1信號。
圖13示出了分離器裝置1206內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。在此圖中示出的分離器1301接收信道幀格式中的輸入信號。在此例中它是如圖4所示的DLU-1信道幀格式。此外，還示出了存貯“端對端”通信位的寄存器1302、存貯保留位的寄存器1303、存貯C位的寄存器1304，以及C位校驗(yàn)邏輯1305。分離器1301受定時發(fā)生器定時信號的控制，將輸入信道幀中的數(shù)位進(jìn)行分解。這樣，根據(jù)圖4用于DLU-1的DS1信號信道幀格式，將“端對端”通信位，即Ⅱ組和Ⅲ組信號中的3-6位送到寄存器1302予以存貯，在需要時可用。同樣，Ⅳ組信號的保留位3-6位送到寄存器存貯，在需要時可用。目前，保留位還未用到，但保留起來以備后用。Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ組中的C位，即C1和C2位，送寄存器1304存貯。C1和C2位在邏輯電路1305中進(jìn)行校驗(yàn)，以決定對應(yīng)的填充位S1和S2是數(shù)據(jù)位還是填充位。上面已指出，如果全部三個或兩個C1位或C2位為邏輯0，則相應(yīng)的填充位為數(shù)據(jù)位;如果全部三個或兩個C1位或C2位為邏輯1，則相應(yīng)的填充位是一個填充位。數(shù)據(jù)位/填充位指示被送到定時發(fā)生器1202作為上述用途。
再參閱圖12和圖4中的信道幀格式，定時發(fā)生器1202控制寫計(jì)數(shù)器1203，在額外位和其他不用的位持續(xù)期間，利用禁止將數(shù)位從分離器裝置寫入緩沖存貯器的方法，將上述這些位除掉。這樣，寫計(jì)數(shù)器1203禁止在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ組中寫入1-14位和16位，禁止在Ⅳ組中禁止寫入1-13位，當(dāng)對應(yīng)的C位指示填充位時，禁止在Ⅳ組中寫入S1與S2。因此，只有DS1數(shù)據(jù)才寫入緩沖存貯器1204。然后這些DS1數(shù)據(jù)在讀計(jì)數(shù)器1207的控制下以1.544兆比特/秒的速率從緩沖存貯器1204讀出。
圖14示出了圖9中采用的MS-1內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。圖中示出了先進(jìn)先先出(FIFO)寄存器1401、1402、1403與1404、轉(zhuǎn)換器1405以及定時器1406。此外，雖然來往于FIFO1401-1404和轉(zhuǎn)換器1405之間的電路通路在圖中都是雙向的，本技術(shù)領(lǐng)域：
里的專業(yè)人員都十分清楚，對于電路的輸入與輸出需要作適當(dāng)?shù)穆?lián)接。
在MS-1的發(fā)送方向，16位字是從相應(yīng)的SYFR902同步器裝置獲得的，它們暫存在FIFO1401-1404。然后，轉(zhuǎn)換器1405按預(yù)定的次序從FIFO1401-1404中的每個寄存器轉(zhuǎn)換或選擇一個16位字。也就是說，依次從FIFO1401選擇一個16位字，從FIFO1402選擇一個16位字，從FIFO1403選擇一個16位字，最后從FIFO1404選擇一個16位字。這個操作順序?qū)⑦B續(xù)重復(fù)地進(jìn)行，這樣，字就按預(yù)定的速率(在此例中為6.656兆比特/秒)依次以串行形式送到交錯器與分離器IDM202(圖2)。
在MS-1的接收方向。16位字以圖4的通道幀格式串行地從IDM202(圖2)送出，由轉(zhuǎn)換器1405傳送到FIFO1401-1404中相應(yīng)的寄存器。FIFO1401-1404的輸出以1.664兆比特/秒的DLU-1 SYS CLOCK時鐘速率傳送到SYFR902(圖9)去同步器裝置中的相應(yīng)裝置。
定時器1406響應(yīng)于IDM CLOCK時鐘信號，在此例中其速率為6.656兆比特/秒，同時還響應(yīng)于信道幀同步信號CF SYNC，在此例中是2千赫的頻率的信號，以產(chǎn)生1.664兆比特/秒的DLU-1 SYS CLOCK時鐘信號與SYFR SYNC同步信號，后者是CF SYNC的變形，對于DLU-1是一個2千赫的信號。
圖15示出了用于聯(lián)接圖2中DLM201中兩個DS1C信號的DLU-1C的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。同樣，為了說明簡練起見，所示的電路通路都是雙向的，本技術(shù)領(lǐng)域：
里的專業(yè)人員都清楚，對于發(fā)送與接收方向需要適當(dāng)?shù)穆?lián)接。圖中示出數(shù)字信號接口(DSI)裝置1501與1502，同步器與去同步器(SYFR)1503和1504，以及復(fù)用器/分離器與轉(zhuǎn)換器(MS-1C)1505。DLU-1是用來將兩個DS1C輸入信號聯(lián)接到交錯器與分離器(IDM)202(圖2)。DSI1501和1502中的每個裝置包括一個用來恢復(fù)3.152兆比特/秒DS1C時鐘信號的鎖相環(huán)、一個雙極-單極變換器和單極-雙極變換器、一個用來補(bǔ)償增益和/或時延失真的均衡器、性能監(jiān)視器和DS1C環(huán)聯(lián)維護(hù)設(shè)施等。這類數(shù)字信號接口是眾所周知。在接收方向，DSI1501與1502用來將DS1C PCM信號轉(zhuǎn)換成單極信號并恢復(fù)3.152兆比特/秒的DS1C時鐘信號。該單極DS1C信號和時鐘信號分別從DSI 1501和DSI502送到SYFR1503和SYFR1504。在發(fā)送方向，每個DSI將再生的單極性DS1C信號轉(zhuǎn)換成雙極性信號，并以3.152兆比特/秒的速率將DS1C信號送到相應(yīng)的輸出傳輸線路。
每個SYFR1503和1504均包括一個同步器和去同步器，其結(jié)構(gòu)和工作方式與圖10-13所示在上面介紹DLU-1時提到的裝置基本上相同。唯一的差異是同步器將DS1C信號信成圖5所示的信道幀格式，去同步器將圖5的信道幀格式進(jìn)行分解，獲得再生的單極性DS1C信號、SYS CLOCK時鐘信號以及SYFC SYNC同步信號。從圖5可知，與DS1信號相比，DS1C數(shù)據(jù)在信道幀格式中需用到一些附加的數(shù)據(jù)位位置，同時填充位位置S1和S2是Ⅳ組信號中的第10與11位。同樣，如果填充位計(jì)為數(shù)據(jù)位，則DS1C信號則可使用信道幀格式中的789個數(shù)據(jù)位位置。
在此例中，用于DLU-1C的SYC CLOCK時鐘信號為3.328兆比特/秒，而SYFR SYNC為4千赫。這樣，可以發(fā)現(xiàn)，用于DLU-1C的SYS CLOCK和SYFR SYNC信號的速率為DLU-1速率的兩倍。因此，在每個0.5毫秒的公共信道幀時間間隔內(nèi)，每條DS1C線路產(chǎn)生兩個信道幀。
MS-1C 1505在發(fā)送方向?qū)?6位的數(shù)字字從SYFR1503和1502按預(yù)定次序送到IDM202(圖2)。為了達(dá)到此目的，先有一個16位字從SYFR1503發(fā)出，接著從SYFR1504發(fā)出一個16位字。這種操作次序連續(xù)重復(fù)進(jìn)行，將16位的字以6.656兆比特/秒的速率按串行形式從DLU-1C送到IDM202(圖2)。另一種方案是先由SYFR1503發(fā)出兩個16位字，然后從SYFR1504發(fā)出兩個16位字，但此時必須在接收方向也采用這種操作次序。
在接收方向，MS-1C 1505將從IDM202接收的圖5所示DLU-1C信道幀格式中的16位字送到SYFR1503和1504。同樣，重復(fù)這樣的操作次序一個16位數(shù)字字送到SYFR1503，接著將一個16位字送到SYFR1504。也就是說，16位字交替送到與分配給DLU-1C的兩個DS1C信號有關(guān)的SYFR。此外，另一種方案是先送兩個16位字到SYFR1503，然后再送兩個16位字到SYFR1504。
圖16示出了圖15中MS-1C1505內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。圖中示出的有先進(jìn)先出寄存器(FIFO)1601與1602、轉(zhuǎn)換器1603以及定時裝置1604。在發(fā)送方向，將來自圖5所示DLU-1C信道幀格式的16位數(shù)字字分別從SYFR1503和1504(圖15)送到FIFO1601和1602。轉(zhuǎn)換器1603按預(yù)定的重復(fù)操作次序(例如先從FIFO1601來一個字，然后從FIFO1602再來一個字)將16位數(shù)字送到IDM202(圖2)。這些字按6.656兆比特/秒的IDM CLOCK時鐘速率依次以串行形式發(fā)送。
在接收方向，根據(jù)指派給兩個DS1C信號和這個DLU-1C裝置的IS格式中的字(圖8)，將數(shù)字字以串行的形式從IDM202(圖2)送到轉(zhuǎn)換器1603。接著，轉(zhuǎn)換器1603又將這些數(shù)字字依次傳送FIFO1601和FIFO1602。然后，來自FIFO1601和1602的數(shù)字字分別被送到SYFR1503和1504(圖15)，為DLU-1C對信道幀進(jìn)行分解。
定時器1604響應(yīng)于來自IDM202的IDM CLOCK和OF SYNC信號，為DLU-1C產(chǎn)生SYS CLOCK和SYFR SYNC信號。在此例中，DLU-1C SYS CLOCLOCK的速率為3.328兆比特/秒，SYFR SYNC為4千赫。
另一種方案與每個DS1C信號采用一個SYFR電路、以4千赫的頻率產(chǎn)生信道幀的方案不同，它對于每個DS1C信號采用兩個SYFR電路，每個電路以2千赫的頻率產(chǎn)生信道幀。
圖17示出了DLU-2內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖，DLU-2為DS2信號產(chǎn)生信道幀格式，并將它送到IDM202(圖2)。為了說明簡練，圖中所示均為雙向電路通路。本技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員都十分清楚，在發(fā)送和接收方向需作適當(dāng)?shù)碾娐仿?lián)接。圖中示出的有數(shù)字信號接口(DSI)1701、同步器與去同步器(SYFR)1702，以及復(fù)用器/分離器(MS-2)1703。DSI1701用來為DS2信號聯(lián)接輸入輸出線路，它包括一個用來恢復(fù)6.312兆比特/秒DS2時鐘信號的鎖相環(huán)、一個雙極-單極變換器和一個單極-雙極變換器、一個補(bǔ)償增益和/或時延失真的均衡器、性能監(jiān)視器等，這些數(shù)字接口部件是公知技術(shù)。在輸入方向，DSI1701響應(yīng)于以B6ZS編碼的雙極形式表示的輸入DS2信號，產(chǎn)生6.312兆比特/秒的輸入DS2時鐘信號，并將輸入的雙極信號變換成單極信號。接著，將單極DS2信號和時鐘送到SYFR1702。在輸出方向，DSI1701響應(yīng)于來自SYFR1702的DS2時鐘信號和單極DS2數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成B6ZS編碼的雙極形式，以便在輸出傳輸線路發(fā)送出去。
SYFR1702在結(jié)構(gòu)和工作原理方面，與圖10-13所示、在上面討論DLU-1時提到的SYFR基本上相同。唯一的差異是SYFR同步器將輸入的DS2信號組成圖6所示的信道幀格式，SYFR去同步器將圖6所示的信道幀格式進(jìn)行分解，獲得再生的單極DS2信號、SYS CLOCK時鐘信號，以及SYFR SYNC信號。從圖6的DLU-2信道幀可知，與圖4所示用于DLU-1的DS1信號相比，DS2數(shù)據(jù)需要用到附加的數(shù)據(jù)位位置，并且填充位位置S1與S2位于Ⅳ組信號的第9和第10位(圖6)。如果填充位計(jì)為數(shù)據(jù)位，則在信道幀格式中DS2信號用到790個數(shù)據(jù)位。
在此例中，DLU-2 SYS CLOCK時鐘為6.656兆比特/秒速率的信號，SYFR SYNC為8千赫。這些速率四倍于DLU-1對于DS1信號的速率。因此，在每個0.5毫秒公共信道幀時間間隔內(nèi)，產(chǎn)生四個DS2數(shù)據(jù)的信道幀，它相當(dāng)于四個DS1信道幀。
MS-2 1703工作于發(fā)送方式時，以6.656兆比特/秒的IS速率將16位數(shù)字字以串行形式送到IDM202(圖2)。當(dāng)工作于接收方式時，根據(jù)IS格式(圖8)中分配給這個DLU-2的字位置，MS-2 1703將從IDM202接收到的16位字以串行形式送到SYFR1702進(jìn)行分解。
圖18示出了圖17中MS-2 1703電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。圖中示出的有先進(jìn)先出寄存器(FIFO)1801和定時器1802。此外，在發(fā)送方向，來自圖6DLU-2信道幀格式的16位數(shù)字字從SYFR1702(圖17)獲得，并以6.656兆比特/秒的速率以串行形式經(jīng)過FIRO1801送到IDM202(圖2)。在接收方向，從IDM202(圖2)獲得16位數(shù)字字，并以6.656兆比特/秒的IS速率按串行形式送到FIFO1801，隨后送到SSYFR1702(圖17)進(jìn)行幀的分解。定時器1802響應(yīng)于IDM CLOCK時鐘信號和OF SYNC幀同步信號，產(chǎn)生6.656兆比特/秒的DLU-2的SYS CLOCK系統(tǒng)時鐘信號和8千赫的SYFR SYNC同步信號。
另一種方案與每個DS2信號采用一個SYFR電路、以8千赫速率產(chǎn)生信道幀的方案不同，它使用四個SYFR電路，每個電路以2千赫的速率產(chǎn)生信道幀。
圖19示出了圖2中DLU-3內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖，它用于將DS3信號聯(lián)接到IDM202(圖2)。圖中示出數(shù)字信號接口(DSI)1901、同步器與去同步器(SYFR)1902以及復(fù)用器/分離器與轉(zhuǎn)換器(MS-3)1903。如同其它幾個DLU裝置，DSI1901將輸入的DS3信號傳送到SYFR1902，并將SYFR1902輸出的DS3信號傳送到傳輸線路。DSI 1901包括一個用來恢復(fù)44.736兆比特/秒DS3時鐘信號的鎖相環(huán)、一個雙極-單極變換器和單極-雙極變換器、一個補(bǔ)償增益和/或時延失真的均衡器、性能監(jiān)視器等。這類數(shù)字接口是公知技術(shù)。在輸入方向。DSI1901將以B3ZS編碼的雙極形式表示的DS3信號變換成單極信號，取出44.736兆比特/秒的DS3時鐘信號。DS3單極數(shù)據(jù)信號和時鐘送到SYFR1902。在輸出方向，DSI1901將來自SYFR1902的DS3單極數(shù)據(jù)信號變換成B3ZS編碼的雙極形式，并以44.736兆比特/秒的速率，將再生的DS3信號傳送到相應(yīng)的傳輸線路。
SYFR1902和圖10-13所示、在上面討論DLU-1時提到的SYFR基本上相同。唯一的差異是SYFR1902同步器將輸入的DS3單極數(shù)據(jù)組成如圖7所示的DLU-3信道幀格式，SYFR去同步器將圖7的DLU-3信道幀格式進(jìn)行分解，獲得再生的單極DS3數(shù)據(jù)、SYS CLOCK信號和SYFR SYNC信號。從圖7可知，與DS1、DS1C以及DS2信號相比，DS3數(shù)據(jù)需用到附加的數(shù)字位位置，并且只用到Ⅵ組信號中的第8位作為填充位位置S(圖7)。此外，只用到5位填充指示位。這樣，當(dāng)五個C位(三個C1，兩個C2)中有三個或更多個為邏輯1時，S位是填充位，當(dāng)C位中有三個或更多個為邏輯0時，該填充位S為數(shù)據(jù)位。不用的C位(Ⅳ組中的C2)以及Ⅳ組中不用的第7位可用作附加的數(shù)據(jù)信道或附加的通信信道，在需要時也可以并入Ⅳ組中的保留位空間。采用五個C位和正的填充，對于高傳輸速率的DS3信號能保證較高的精度。如果填充位中是數(shù)據(jù)位，則DS3信號可以使用信道幀格式中的799個數(shù)據(jù)位位置。
在此例中，DLU-3 SYS CLOCK的速率為46.592兆比特/秒，SYFR為56千赫。因此，在每個0.5毫秒的公共信道幀時間間隔內(nèi)產(chǎn)生28個DS3數(shù)據(jù)的信道幀，它相當(dāng)于28個DS1信道幀。
在發(fā)送方向，MS-3 1903將16位數(shù)字字從SYFR 1902經(jīng)過七條電路通路送到IDM202(圖2)。這七條電路通路中的每一條以6.656兆比特/秒的IS CLOCK速率發(fā)送數(shù)字字。16位字經(jīng)過MS-3 1903按預(yù)定的次序發(fā)出，如圖2所示。在接收方向，MS-3 1903根據(jù)IS格式中(圖8)分配給該DLU-3的字位置，從IDM202經(jīng)過七條電路通路按預(yù)定次序以串行形式接收16位字。MS-3 1903將來自七條線的16位字組合成一個串行信號，以46.592兆比特/秒的SYS CLOCK速率送到SYFR1702進(jìn)行解幀。有一種方案不用七條電路通路，而采用一條電路通路，它以46.592兆比特/秒的速率與MS-3 1903交換16位字。
圖20示出了圖19中MS-3 1903內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。圖中示出轉(zhuǎn)換器2001、先進(jìn)先出寄存器(FIFO)2002到2008，定時器2009。在發(fā)送方向，轉(zhuǎn)換器2001接收來自在SYFR1902形成的信道幀(圖7)的16位數(shù)字字，并將這些16位字按次序送到FIFO2002到2008。這樣，在本例中，將第一個來自DLU-3信道幀的16位字送到FIFO2002，第二個字送到FIFO2003，第三個字送到FIFO2004，第四個字送到FIFO2005，第五個字送到FIFO2006，第六個字送到FIFO2007。最后將第七個字送到FIFO2008。這個操作次序，即將16位字送到FIFO2002-2008中的每個寄存器，在公共信道幀時間間隔內(nèi)，對全部DLU-3信道幀中剩下的字都反復(fù)進(jìn)行。數(shù)字字以6.656兆比特/秒的IDM時鐘速率從FIFO2002-2008輸出到IDM202(圖2)。
在接收方向，來自DLU-3信道幀的16位數(shù)字字，經(jīng)過IDM202(圖2)，從IS格式中分配給該DLU-3的字位置以6.656兆比特/秒的IDM時鐘速率送到對應(yīng)的FIFO2002-2008。接著，轉(zhuǎn)換器2001以46.592兆比特/秒的SYS CLOCK時鐘速率按串行形式將從FIFO2002-2008輸出的字送到SYFR1902去同步器進(jìn)行解幀。此外，信號轉(zhuǎn)移的次序是從FIFO2002到FIFO2008的輸出開始，按預(yù)定的次序取得16位數(shù)字字。
定時器2009對IDM CLOCK和OF SYNC信號作出響應(yīng)，產(chǎn)生46.592兆比特/秒的DLU-3 SYS CLOCK和56千赫的SYFR SYNC信號。IDM CLOCK信號同步FIFO2002-2008，DLU-3 SYS CLOCK信號同步轉(zhuǎn)換器2001。
雖然在本例中DLU-3的輸入輸出的順序是將一個16位字送到七條電路通路中的每一通路，但另一種方案可依次向每條線輸送四個字。此外，如果需要的話，可采用七個SYFR電路，按照與DLU-2相似的方式加以安排，在一個0.5毫秒的公共信道幀時間間隔內(nèi)產(chǎn)生四個信道幀。另一種方案是采用28個SYFR電路，在一個公共信道幀時間間隔內(nèi)產(chǎn)生28個獨(dú)立的DLU-3信道幀。這樣，與28個SYFR中每個SYFR有關(guān)的信道幀重復(fù)率將是2千赫。另外還有一種方案是采用一條電路通路來與IDM202(圖2)交換16位字。在這種情況下，字將以46.592兆比特/秒的速率傳輸。應(yīng)當(dāng)指出，如果采用三個DLU-3裝置，每個通過一條電路通路來發(fā)送字，總共有三條電路通路。則操作次序可能是先與每個DLU交換第一個字，接著與每個DLU交換第二個字，等等，直到全部84個字交換結(jié)束為止。
交錯器與分離器(IDM)202(圖2)的具體結(jié)構(gòu)以簡化框圖的方式示于圖21。圖中示出的串一并(S/P)(并-串(P/S))變換器2101與2121、雙時隙交換器(TSI)2122和控制與定時器2123。雖然為了敘述簡明起見，所示電路通路均為雙向，但本技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員都很清楚，在發(fā)送和接收方向要采用適當(dāng)?shù)碾娐仿?lián)接和設(shè)備。
在發(fā)送方向，來自DLM201(圖2)中DLU裝置的數(shù)字字，以6.656兆比特/秒的IDM CLOCK時鐘速率通過一條電路通路送到一個對應(yīng)的串-并(S/P)變換器2101～2121。對于DLU-3，來自DS3信道幀的數(shù)字經(jīng)過七條線路送到七個S/P變換器。在此例中，S/P變換器2101-2121將串行字變換成并行形式，然后送到時隙交換器(TSI)2122。應(yīng)當(dāng)注意，如果DLU-3只用一條電路通路，則S/P變換器的數(shù)目就不同，與DDLU-3裝置有關(guān)的S/P變換器的定時頻率將是46.592兆比特/秒，而不是6.656兆比特/秒IDM CLOCK時鐘速率。TSI 2122包括幾個隨機(jī)取數(shù)存貯器RAM，根據(jù)來自DLM201(圖2)的組合信號，在控制與定時器2123的控制下，按預(yù)定的映像格式將S/P變換器2101～2121輸出的16位字寫入RAM。從TSI2122讀出圖8所示IS格式中的字，也是在控制與定時器2123的控制下完成的。來自DLM201(圖2)的數(shù)字字寫入到TSI2122，然后，從中讀出根據(jù)由DLM201中DLU裝置類型決定的預(yù)定的編碼結(jié)構(gòu)。采用TSI可以便于將數(shù)字字插入到IS格式中所需的數(shù)據(jù)字位置。然而，在此例中TSI2122只完成簡單的線性映像，即來自DLM201的第一個字插入到IS格式中的第一個數(shù)據(jù)字位置，依此類推，一直到第84個數(shù)據(jù)字位置。這種TSI裝置以及按預(yù)定的映像格式將數(shù)字字寫入存貯器和從中讀出數(shù)字字的方法，在技術(shù)界是熟知的。例如，可參閱1981年11月3日為R.P.Abbot等發(fā)布的美國專利4，298，977，以及1977年7月12日為J.W.Lurtz發(fā)布的美國專利4，035，584。
在此例中，DLM201包括三個DLU-1裝置、三個DLU-1C裝置、一個DLU-2裝置和兩個DLU-3裝置。這樣，參閱圖2可知，在圖8的IS格式中IS數(shù)據(jù)字1到12中的每個字均包括一個來自12個分別對應(yīng)DS1信號的數(shù)字字，IS數(shù)據(jù)字13-14包括六個分別對應(yīng)DS1C信號的數(shù)字字，IS數(shù)據(jù)字25-28包括對應(yīng)DS2信號的數(shù)字字，IS數(shù)據(jù)字29-56包括一個DS3信號的數(shù)據(jù)字，以及IS數(shù)據(jù)字57-84包括另一個DS3信號的數(shù)據(jù)字。在需要時傳輸系統(tǒng)利用四個額外字位置來傳送成幀信息、交換保護(hù)信息、報(bào)警等功能。在數(shù)字傳輸系統(tǒng)中，成幀信息一般用來對接收到的數(shù)字信息進(jìn)行幀同步。這樣，送到IDM202(圖2)的IS信號已考慮到幀同步，所以每個數(shù)據(jù)字位置可以很快的識別出來。IS幀的重復(fù)率為104千赫，并以146.432兆比特/秒的速率輸出IS信號。
圖22示出了增減器內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖，它可以有效地用于圖1的系統(tǒng)，在傳輸體系中，即DS1、DS1C、DS2或DS3，用以增加和/或減少一個或多個數(shù)字信號。圖中示出的有增減模塊2201交錯器與分離器(IDM)2202和DLM2203。增減模塊2201的詳細(xì)電路示于圖23，下面加以說明。增減模塊2201是用來以圖8的IS格式與IDM2202交換有關(guān)的數(shù)字信號。IDM2202在結(jié)構(gòu)和工作原理方面與上述IDM202(圖2)基本相同。只是IS信號中包含的數(shù)據(jù)字以及與DLM2203交換的數(shù)據(jù)字不同。DLM2203在結(jié)構(gòu)與工作原理方面與上述DLM201(圖2)基本相同。區(qū)別在于使用哪個DLU裝置，這就取決于在某個終端上要增減的信號進(jìn)行組合。例如，如果要增減DS1信號，則要用一定數(shù)目的DLU-1裝置。上面已指出，DLU-1最多可將四個DS1信號聯(lián)接到IDM。同樣，如果要增減DS1C信號，則要用一定數(shù)目的DLU-1C裝置。每個DLU-1C裝置最多可將兩個DS1C信號聯(lián)接到IDM。如果要增減DS2信號，則要用一定數(shù)目的DLU-2裝置。每個DLU-2裝置聯(lián)接一個DS2信號。如果要增減DS3信號。則要用一定數(shù)目的DLU-3裝置。每個DLU-3裝置聯(lián)接一個DS3信號。此外應(yīng)當(dāng)指出，對于每個數(shù)字信號采用獨(dú)特的包括編組IS數(shù)據(jù)字的IS幀格式，可以按照本發(fā)明的一個方面在中間終端方便地增減信號。任何組合數(shù)字信號均可增減，最多可達(dá)84個DS1等效信號。然而，如果全部84個等效DS1信號均被增減。這個終端就被認(rèn)為是組合終端而不是增減終端。由于采用產(chǎn)生IS幀格式并對與數(shù)字信號有關(guān)的IS數(shù)據(jù)進(jìn)行編組的方式，實(shí)現(xiàn)一步復(fù)用(分離)操作，在某個終端增減的某種信號或組合信號可以方便地進(jìn)行更改。DLM2203只需配以合適的DLU裝置和增減模塊2201，控制它將IS數(shù)據(jù)字增加到進(jìn)出IS幀的有關(guān)字隙，或者從中取出將其減掉。
圖23示出了增減模塊2201內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)的簡化框圖。在圖示出的有控制器2301、時隙交換器(TSI)2302、2303、2304、2305、2306和2307以及數(shù)字選擇器2308、2309和2310。TSI2304、2305和2307以及數(shù)字選擇器2309與2310在控制器2301的控制下，在第一個傳輸方向?qū)?shù)據(jù)字增入IS信號，或從IS信號中將其減掉。同樣，TSI2302、2303、2306以及數(shù)字選擇器2308與2310，也在控制器2301的控制下，在第二傳輸方向?qū)?shù)據(jù)字增入IS信號，或從IS信號中將其減掉。數(shù)字選擇器2310，在控制器2301的控制下，選取、即獲得這樣一些IS數(shù)據(jù)字;并把它反饋送到IDM2202(圖22)，這些數(shù)據(jù)字與從TSI2306和2307以及從向第一和第二傳輸方向發(fā)送的IS信號中減掉數(shù)據(jù)的數(shù)字信號有關(guān)。同樣，數(shù)字選擇器2308選擇這樣一些IS數(shù)據(jù)字，這些數(shù)據(jù)字對應(yīng)于來自TSI2303并被增入到(即信號到)向TSI2302的第二傳輸方向發(fā)送的數(shù)字信號或其他信號。數(shù)字選擇器2309選擇這樣一些IS數(shù)據(jù)字，這些數(shù)據(jù)字對應(yīng)于來自TSI2305，并被增入到(即組合到)按TSI2304的第一傳輸方向傳輸?shù)臄?shù)字信號或其他信號。此外，控制選擇器2309，使它不選取數(shù)字信號的IS信號中正在被減掉的數(shù)據(jù)字。TSI2304用來調(diào)換第一傳輸方向上輸入IS信號數(shù)據(jù)字位置的IS數(shù)據(jù)字，使得減字后IS信號中剩下的字位于合適的數(shù)據(jù)字位置，以便送往數(shù)字選擇器2309。同樣，TSI 2305用來調(diào)換要加到即將發(fā)送的IS信號適當(dāng)?shù)淖治恢蒙系臄?shù)據(jù)字的位置，然后，發(fā)送到IDM2202?？赡軙枰{(diào)換時隙，例如，當(dāng)數(shù)字信號已經(jīng)開始按第一傳輸方向發(fā)送時，要增入到第一傳輸方向的數(shù)字信號占據(jù)了同樣的時隙或數(shù)據(jù)字位置。TSI2302和2303用來在第二傳輸方向完成相仿的功能。TSI2307和2306分別用來調(diào)換在第一和第二傳輸方向內(nèi)正在被減掉的數(shù)據(jù)字的字位置。此外，在下述情況下也需要調(diào)換時隙正在從兩個傳輸方向減去的數(shù)據(jù)字在IS信號中占有同一個數(shù)據(jù)字位置，此外，還要將這些字插入到正在向IDM2202(圖22)發(fā)送的IS信號的數(shù)據(jù)字位置中去，IDM2202相當(dāng)于DLM2203(圖22)中的DLU裝置。TSI2303和2305對正在增入的IS數(shù)據(jù)字完成同樣的功能。這些數(shù)據(jù)字必須增入到還留有可用空間的IS信號格式，并加入到分配給被加信號的對應(yīng)數(shù)據(jù)位置組，以便送往遠(yuǎn)程終端。TSI還完成IS信號的時間調(diào)整。將TSI2302到2307中的存貯器用作緩沖存貯器，一般就可以獲得這種時間調(diào)整。將數(shù)據(jù)字映入或映出TSI2302-2307是在控制器2301控制下按已知的方式實(shí)現(xiàn)的。采用這些數(shù)字選擇器，正如上面已指出的那樣，是因?yàn)橐獙S信號重復(fù)幀成組地增減數(shù)據(jù)字，這些數(shù)據(jù)字的數(shù)目根據(jù)被增減的具體數(shù)字信號是不相同的。
在使用采納本發(fā)明方法的特殊系統(tǒng)時，先由技工將使用的終端設(shè)置好，將分配給終端的有關(guān)數(shù)字信號聯(lián)接好。一旦設(shè)置完畢，預(yù)計(jì)在相當(dāng)長的一段時間內(nèi)系統(tǒng)將保持這種結(jié)構(gòu)不變。如果需要，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可以修改以滿足使用要求的變化和(或)增加。還可以預(yù)期，將來系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的設(shè)定和(或)改變，將在操作保障系統(tǒng)和本地處理機(jī)提供的信息控制下自動地完成。其中用于自動系統(tǒng)設(shè)定和改變的控制信息，可放在IS信號格式的額外數(shù)據(jù)字位置中傳輸。
至此應(yīng)當(dāng)知道，上述內(nèi)容僅僅用來闡明本發(fā)明的原理，本技術(shù)領(lǐng)域：
的技術(shù)人員還可以提出各種的變動方案。
權(quán)利要求
1.一種用來形成信道幀的數(shù)字成幀器，每幀有若干數(shù)據(jù)位位置以及若干其它位位置，以便將多組具有一種或多種傳輸速率的數(shù)字信號加以組合，其特征是，根據(jù)要成幀的輸入數(shù)字信號中的某一個信號，將數(shù)位從上述輸入數(shù)字信號插入信道幀數(shù)據(jù)位位置的裝置，以及根據(jù)要成幀的上述輸入數(shù)字信號的數(shù)字傳輸速率與一組預(yù)定數(shù)字信號中某個信號的傳輸率之間的預(yù)定關(guān)系，在一個預(yù)定的時間間隔內(nèi)形成若干上述信道幀的裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所限定的發(fā)明，其特征是上述一組預(yù)定的數(shù)字信號包括具有第一預(yù)定傳輸速率的數(shù)字信號，其中在所述預(yù)定時間間隔內(nèi)形成的上述信道幀數(shù)，直接決定于要成幀的上述輸入數(shù)字信號中上述第一傳輸速率信號的等效信號數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所限定的發(fā)明，其特征是，上述形成若干信道幀的裝置包括上述要成幀的輸入信號以預(yù)定的信道幀重復(fù)率形成信道幀的裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所限定的發(fā)明，其特征是，上述第一傳輸速率信號具有預(yù)定的信道幀重復(fù)率，要成幀信號的上述預(yù)定信道幀重復(fù)率決定于要成幀的上述輸入信號中等效第一傳輸速率信號的數(shù)目，以及上述預(yù)定第一傳輸率信號信道幀的重復(fù)率。
5.根據(jù)權(quán)利要求
4所限定的發(fā)明，其特征是，上述第一傳輸率信號是上述有一組信號中傳輸速率最低的一個信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求
4所限定的發(fā)明，其特征是，上述第一傳輸速率數(shù)字信號具有一個輸入幀重復(fù)率，其中上述第一傳輸速率數(shù)字信號的信道幀重復(fù)率為所述輸入幀重復(fù)率的約數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求
6所限定的發(fā)明，其特征是，上述輸入幀重復(fù)率為8千赫。
8.根據(jù)權(quán)利要求
7所限定的發(fā)明，其特征是，上述第一傳輸速率數(shù)字信號的信道幀重復(fù)率為2千赫。
9.根據(jù)權(quán)利要求
6所限定的發(fā)明，其特征是，上述的一組數(shù)字信號至少包括DS1信號、DS1C信號、DS2信號和DS3信號。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所限定的發(fā)明，其特征是，上述DS1信號的信道幀重復(fù)率為2千赫，上述DS1C信號的信道幀重復(fù)率為4千赫，上述DS2信號的信道幀重復(fù)率為8千赫，以及上述DS3信號的信道幀重復(fù)率為56千赫。
11.根據(jù)權(quán)利要求
1所限定的發(fā)明，其特征是，上述信道幀包括預(yù)定數(shù)目的數(shù)位組，每個組具有預(yù)定數(shù)目的數(shù)位位置，以若干數(shù)字的方式排列。
12.據(jù)據(jù)權(quán)利要求
11所限定的發(fā)明，其特征是，上述的其它位位置分布在信道幀內(nèi)，并包含在上述每個數(shù)位組中的第一個數(shù)字字之中。
13.根據(jù)權(quán)利要求
2所限定的發(fā)明，其特征是，上述數(shù)位組的數(shù)目為4。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13的限定的發(fā)明，其特征是，每組包括以16位數(shù)字字的方式安排的208個數(shù)位位置。
15.根據(jù)權(quán)利要求
12的限定的發(fā)明，其特征是，上述其它位位置包括預(yù)定數(shù)目的成幀位、預(yù)定數(shù)目的奇偶校驗(yàn)位、預(yù)定數(shù)目的用于通信信道的數(shù)位、預(yù)定數(shù)目的填充位、預(yù)定數(shù)目的填充指示位，以及預(yù)定數(shù)目的保留位，其中成幀位和奇偶校驗(yàn)位放在第一個上述數(shù)位組的第一個字的預(yù)定數(shù)字之中。填充指示位放在第二、第三與第四個所述數(shù)位組的第一個字的預(yù)定數(shù)位之中。所述用于通信信道的數(shù)位放在所述第二、第三數(shù)位組的所述第一個字的預(yù)定數(shù)位之中，所述保留位放在所述第四數(shù)字組的上述第一個字的預(yù)定數(shù)位之中，剩下的奇偶校驗(yàn)位放在所述第二、第三與第四數(shù)位組的上述第一個字的預(yù)定數(shù)位之中，上述的若干填充位放在上述第四數(shù)位組的第一個字的一個或多個數(shù)位之中，由要成幀的具體輸入數(shù)字信號決定。
專利摘要
若干具有一種或多種數(shù)字傳輸速率的數(shù)字信號，利用一種獨(dú)特的公共信道幀格式組合在一起。這種信道幀格式包括若干數(shù)據(jù)位位置和若干額外位位置。使用的數(shù)據(jù)位位置的數(shù)目決定于具體的輸入信號。同樣，在一個特定的公共成幀時間間隔形成的幀數(shù)，決定于該信號的數(shù)字傳輸速率。在特殊情況下，在公共信道幀時間間隔內(nèi)形成的幀數(shù)，決定于包含在要成幀的信號中等效最低傳輸速率信號的數(shù)目。額外位分布在通道幀格式內(nèi)。
文檔編號H04J3/22GK86105447SQ86105447
公開日1987年3月4日 申請日期1986年8月25日
發(fā)明者埃里克·胡姆里·安蓋爾, 索馬斯·約瑟夫·阿普里爾, 方榮青, 比昂格·吉·利, 詹·迪特·斯帕林克 申請人:美國電話電報(bào)公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan