專利名稱：對(duì)端口電路提供多個(gè)定時(shí)通路的交換網(wǎng)絡(luò)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信交換，具體涉及通過交換網(wǎng)絡(luò)向端口電路提供定時(shí)，端口電路使交換網(wǎng)絡(luò)與外部通信鏈路接口。
現(xiàn)有技術(shù)中，在大量電信鏈路之間交換大量呼叫的電信交換系統(tǒng)中，對(duì)于向電信鏈路提供接口的端口電路，在整個(gè)電信交換系統(tǒng)中確保分配可靠的定時(shí)信息這個(gè)問題，總受到極大的關(guān)注。通常，現(xiàn)有技術(shù)中為解決這個(gè)問題，從中心定時(shí)單元到各端口電路中利用了硬布線鏈路上重復(fù)的專用定時(shí)通路。盡管這種現(xiàn)有技術(shù)的電信交換系統(tǒng)的確對(duì)分配定時(shí)信息問題提供了一種解決辦法，但它存在許多不足。第一個(gè)問題是從中心控制單元到端口電路設(shè)立專用的重復(fù)的定時(shí)通路使電信系統(tǒng)的成本和復(fù)雜性大為增加。此外，由于兩條通路的失效導(dǎo)致在一個(gè)或多個(gè)端口電路中沒有定時(shí)信息和不能起作用，故可靠性沒有大為提高。再則，實(shí)效定時(shí)源的故障會(huì)必然地造成定時(shí)中斷和傳輸中斷。
借助一種技術(shù)先進(jìn)的裝置和方法可以解決上面的問題，這里通過一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)來建立起多個(gè)定時(shí)通路，該交換網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)獨(dú)立的交換單元，每個(gè)交換單元通過交換網(wǎng)絡(luò)從給定的外部數(shù)據(jù)鏈路中交換每個(gè)數(shù)據(jù)群的一個(gè)比特。有利點(diǎn)在于，在每個(gè)端口定時(shí)單元控制一組端口單元的情況下，每個(gè)交換單元對(duì)多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)建立一條通路。此外，每個(gè)端口定時(shí)單元對(duì)在多個(gè)定時(shí)通路上接收到的定時(shí)信息起響應(yīng)，利用該定時(shí)信息向其端口組提供定時(shí)。每個(gè)端口定時(shí)單元包括多個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器，每個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器確定出一個(gè)在多條定時(shí)通路的單獨(dú)一條通路與由定時(shí)單元產(chǎn)生的定時(shí)之間的定時(shí)差值。每個(gè)端口定時(shí)單元對(duì)該定時(shí)差值起響應(yīng)，調(diào)整該端口定時(shí)單元的定時(shí)，使之與中心定時(shí)單元的定時(shí)一致。此外，每個(gè)端口定時(shí)單元確定出哪些定時(shí)通路具有有效的定時(shí)信息，并利用該有效定時(shí)信息來計(jì)算差值，調(diào)整端口定時(shí)單元的定時(shí)。另外，有效定時(shí)信息的確定是由端口定時(shí)單元對(duì)定時(shí)差值檢測(cè)器確定的定時(shí)差值作出統(tǒng)計(jì)分析來實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明的其它方面和更多方面從參照附圖的下面的描述中可顯然地明白。


圖1以方框圖形式示例出按照本發(fā)明的一個(gè)電信交換系統(tǒng)；圖2以方框圖形式示例出一個(gè)位片交換單元；圖3以方框圖形式示例出時(shí)隙互換(TSI)單元的第一種類型；圖4以方框圖形式示例出TSI單元的第二種類型；圖5以方框圖形式示例出第一種或第二種類型TSI單元的TSI結(jié)構(gòu)框圖；圖6以方框圖形式示例出位片接口單元和端口控制器的較詳細(xì)細(xì)節(jié)；圖7以流程圖形式示例出在調(diào)整本機(jī)振蕩器的頻率中由端口控制器內(nèi)的DPLL控制器執(zhí)行的工作；圖8以方框圖形式示例出一個(gè)端口單元；圖9以方框圖形式示例出一個(gè)系統(tǒng)定時(shí)單元；圖10以方框圖形式示例出系統(tǒng)定時(shí)單元的另一個(gè)實(shí)施例；圖11示例出一個(gè)定時(shí)圖；圖12示例出一個(gè)數(shù)字合成器的邏輯電路圖；圖13以流程圖形式示例出用于另一種交換系統(tǒng)中、在提供一個(gè)外部頻率時(shí)由系統(tǒng)定時(shí)單元執(zhí)行的工作。
圖1以方框圖形式示例出按照本發(fā)明的一個(gè)電信交換系統(tǒng)。交換機(jī)控制器101對(duì)于自主控制器100上接收到的信息起響應(yīng)，控制圖1中示明的交換系統(tǒng)的總體工作。數(shù)據(jù)交換由位片交換單元(BSSU)120-129執(zhí)行。這里示例出10個(gè)BSSU。每個(gè)有效的BSSU對(duì)每一個(gè)外部鏈路(諸如連接至圖1中交換系統(tǒng)上的鏈路103)的每個(gè)字節(jié)交換一個(gè)比特。有利點(diǎn)在于，鏈路103和其它外部鏈路都是STM-1鏈路。鏈路108之類的雙向光纖鏈路由一條光纖組成，它能夠在BSSU與位片接口單元(BSIU)之間自32STM-1鏈路的每一個(gè)中交流一個(gè)數(shù)據(jù)比特。由于每個(gè)BSSU有8個(gè)輸入，所以BSSU 120-129能夠處理圖1中示例的交換系統(tǒng)內(nèi)端接的256個(gè)STM-1鏈路。在任一給定的時(shí)間上，BSSU 120-129中只有8個(gè)在使用。正如對(duì)BSIU 111-135所作出的說明，任一時(shí)間上只有8個(gè)BSSU在接收要交換的數(shù)據(jù)。每個(gè)BSSU是一個(gè)獨(dú)立的交換系統(tǒng)，包括一個(gè)完全的時(shí)隙互換器和全部需要的控制存儲(chǔ)器，以執(zhí)行象美國(guó)專利No.5,416,772中列出的、完全的8比特交換單元的交換功能，該專利納入于此作為參考。此外，每個(gè)BSSU與分框架的每一個(gè)來的一個(gè)BSIU相關(guān)聯(lián)。每個(gè)BSSU和關(guān)聯(lián)的BSIU以及互聯(lián)的光纖鏈路共同稱為一個(gè)交換基群。在后面的節(jié)段中將說明，根據(jù)從交換機(jī)控制器101上接收到的控制信息，由諸如端口控制器116之類的端口控制器確定出自STM-1鏈路來的哪一個(gè)比特是要傳送給單獨(dú)BSSU的。有利點(diǎn)在于，一個(gè)完全的時(shí)隙互換器可對(duì)圖1中的交換系統(tǒng)賦與作出完全的廣播交換的能力。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員容易想象到，也可以應(yīng)用其它類型的交換機(jī)來取代時(shí)隙互換器。在完全的廣播交換中，從外部鏈路諸如鏈路103上接收到的信息可以交換給在其它外部鏈路中所有運(yùn)行著的通信通路。在每個(gè)BSSU中怎樣實(shí)現(xiàn)完全的時(shí)隙互換器工作的詳細(xì)情況將于細(xì)述BSSU 120的內(nèi)容部分予以說明。有利點(diǎn)在于，借助每個(gè)BSSU只交換自連接著的STM-1鏈路的每一條來的一個(gè)比特，此種完全的時(shí)隙互換是經(jīng)濟(jì)可行的。
除了提供控制之外，交換機(jī)控制器101還提供全部定時(shí)信息，用于圖1中示例的系統(tǒng)。交換機(jī)控制器101通過由每個(gè)BSSU和BSIU對(duì)(諸如BSSU 120和BSIU 111)建立的每一位片通路，向每一個(gè)端口控制器傳送定時(shí)信息。諸如BSIU 111的BSIU將對(duì)每條通路上傳送著的定時(shí)信息起響應(yīng)，確定出在交換機(jī)控制器101的定時(shí)與連接的端口控制器(諸如端口控制器116)產(chǎn)生的內(nèi)部定時(shí)之間的定時(shí)差值。然后，端口控制器116確定哪些定時(shí)通路在傳送有效定時(shí)信息，并從有效通路的定時(shí)信息中計(jì)算校正信息，以調(diào)整端口控制器116的內(nèi)部振蕩器。端口控制器116的內(nèi)部振蕩器為端口單元117-118提供全部定時(shí)。端口116通過對(duì)諸有效通路上的時(shí)間差求平均，以確定調(diào)整信息。
現(xiàn)在，考慮圖1中分框架110的一個(gè)BSIU，諸如BSIU 111。BSIU 111將雙向光纖鏈路108與BSSU 120互聯(lián)起來。類似地，BSIU112通過雙向光纖與BSSU 121互聯(lián)。BSIU 111只與BSSU 120通信。應(yīng)當(dāng)注意，BSIU 111和BSIU 112用的兩條光纖的每一條運(yùn)載著分框架110上連接的32條STM-1鏈路的每一條來的一個(gè)不同比特。分框架110示例出具有32個(gè)端口單元，每一個(gè)便利地端接一條STM-1鏈路，每個(gè)分框架形成32條STM-1鏈路。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可容易地想象到，一個(gè)端口單元能端接一條以上的STM-1鏈路。每個(gè)端口單元在一條電氣傳輸鏈路上向每個(gè)BSIU傳送數(shù)據(jù)，并在每個(gè)BSIU來的一條電氣接收鏈路上接收數(shù)據(jù)。對(duì)于每條STM-1鏈路，有一對(duì)電氣鏈路。例如，端口單元117對(duì)BSIU 111-115的每一個(gè)有一條傳送和接收鏈路。于是，在使諸端口單元與分框架110的10個(gè)BSIU進(jìn)行互聯(lián)上，每個(gè)方向內(nèi)有320條電氣鏈路。在內(nèi)部，每個(gè)端口單元可以在連接BSIU的任一條電氣傳送鏈路上傳送出接收到的STM-1比特流內(nèi)每個(gè)字節(jié)中的任一比特。諸電氣鏈路間相互獨(dú)立，這容許一個(gè)端口單元向10個(gè)BSIU的任一個(gè)分配以任何單獨(dú)的比特。BSIU 111對(duì)于自每個(gè)端口單元上接收到的比特流起響應(yīng)，在光纖鏈路108上將這些比特流組合并輸出給BSSU 120。由于諸端口單元能夠向BSIU 111傳送出進(jìn)來的字節(jié)中的任一個(gè)比特，所以BSSU 120能對(duì)輸入的STM-1鏈路中8個(gè)數(shù)據(jù)比特的任一個(gè)進(jìn)行交換。應(yīng)當(dāng)注意，所有端口單元必須向BSSU 120傳送出進(jìn)來的諸字節(jié)內(nèi)的同一比特位置。其必要性在于，因?yàn)樵诮粨Q信息后BSSU 120將該比特返回諸端口時(shí)，使得諸端口單元能在互聯(lián)的STM-1鏈路上傳送出此信息。由分框架110中諸端口單元選擇出的比特同特定BSIU之間進(jìn)行的傳送或接收，由端口控制器116根據(jù)自交換機(jī)控制器101上接收到的信息進(jìn)行控制。
由于端口單元可以同任一個(gè)BSSU交換字節(jié)中的任一個(gè)比特，如果BSSU 120失效，由BSSU 120已作出交換的比特現(xiàn)在可傳送給BSSU 129或128(如果這些BSSU不在使用)。BSSU 120-129以及它們相關(guān)的BSIU(交換的基群)在電氣上和光學(xué)上相互隔離；因此，圖1的交換系統(tǒng)當(dāng)其系統(tǒng)不再能對(duì)STM-1鏈路上進(jìn)來的字節(jié)執(zhí)行交換之前，必定在3個(gè)交換基群中發(fā)生了故障。此外，由于每個(gè)BSIU雖然只交換1個(gè)比特，而有著10個(gè)BSIU，所以在分框架不再能交換信息之前，給定的分框架內(nèi)必定有3個(gè)BSIU失效了。應(yīng)當(dāng)注意，其它的分框架會(huì)仍然處于有效狀態(tài)。圖1中示明的交換系統(tǒng)內(nèi)某單元失效時(shí)會(huì)使通信無法進(jìn)行的唯一單元，是端口單元；一個(gè)端口單元的失效只導(dǎo)致一條STM-1鏈路不能夠通過圖1中示明的交換系統(tǒng)進(jìn)行通信。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可容易地想象到，能應(yīng)用備份端口單元來進(jìn)一步提高可靠性。
在現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)中，系統(tǒng)失效的另一個(gè)原因是交流控制信息能力上的失效。圖1的交換系統(tǒng)內(nèi)，交換機(jī)控制器101通過諸如鏈路104之類的雙向光纖鏈路向BSSU 120-129傳遞控制信息。每個(gè)BSSU與所連接的諸BSIU之間來往地傳遞控制信息以及交換的數(shù)據(jù)。每個(gè)BSIU向分框架內(nèi)的端口控制器傳遞控制信息。端口控制器116通過BSIU 111-115傳遞控制信息。端口控制器116向端口單元117-118傳送出接收到的控制信息。由于有10條通路可在它們上面與交換機(jī)控制器101傳遞控制信息，所以總能保證一個(gè)端口控制器具有一條有效的控制通信通路。應(yīng)當(dāng)注意，由于每個(gè)BSSU通過其本身的光纖鏈路從交換機(jī)控制器101上接收與其工作有關(guān)聯(lián)的控制信息，所以一條此種光纖的失效只使單個(gè)BSSU不能工作。
除了在與交換機(jī)控制器101互聯(lián)的每一條光纖上向BSSU 120-129傳遞控制信息外，在此種情況下還傳遞定時(shí)信息；借此，確保每個(gè)BSSU接收到從其它BSSU中分離出的有關(guān)定時(shí)。此外，每個(gè)端口控制器對(duì)于通過互聯(lián)的BSIU自每個(gè)BSSU上全部光纖鏈路(諸如鏈路108)接收到的定時(shí)信息加以利用，利用這種定時(shí)信息來確保分框架內(nèi)的定時(shí)與分框架控制器101的定時(shí)一致。因此，每個(gè)端口控制器具有多條通路，可通過它們接收定時(shí)信息。
圖2較詳細(xì)地示明BSSU 120。每條STM-1鏈路以SDH幀進(jìn)行通信，每SDH幀有9排數(shù)據(jù)。BSSU 120-129同時(shí)交換一排數(shù)據(jù)。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可容易地想象到，能同時(shí)交換一排內(nèi)部分的數(shù)據(jù)。BSSU 120對(duì)圖1上示明的每條STM-1鏈路用的諸字節(jié)內(nèi)1比特的流(也稱為一個(gè)比特位置)執(zhí)行完全的SDH交換。BSSU 120與分框架中BSIU的連接通過雙向光纖，它們端接于光收發(fā)信機(jī)201-204上。例如，光收發(fā)信機(jī)201連接至分框架110中BSIU 111來的光纖鏈路108上。BSIU來的每條光纖鏈路傳輸出1比特的數(shù)據(jù)流，用于連接至分框架上的32條STM-1鏈路。每排數(shù)據(jù)包含有每條STM-1鏈路來的1比特。在一個(gè)分框架諸如分框架110內(nèi)，端口單元117向BSIU 111傳送出來自所連接的STM-1鏈路的1比特排。BSIU 111對(duì)用于32條STM-1鏈路的每一條的諸比特起響應(yīng)，將這些比特組成一個(gè)單比特流，在鏈路108上傳送給BSIU 120。
由BSSU 120使控制信息和定時(shí)信息通過光纖鏈路104與交換機(jī)控制器101聯(lián)通，光纖鏈路上端接有光收發(fā)信機(jī)和定時(shí)電路217。電路217在控制總線223上傳遞控制信息。
由TSI206-214執(zhí)行從諸分框架上通過光收發(fā)信機(jī)201-204接收著的數(shù)據(jù)的交換。每一個(gè)BSSU內(nèi)有16個(gè)TSI，這使得諸BSSU可提供完全的廣播交換。TSI是成對(duì)地組群的，諸如TSI 206和207組成一對(duì)。可注意到，TSI 208和209、TSI 211和212以及TSI 213和214，也組成TSI對(duì)。在一個(gè)TSI對(duì)內(nèi)，一種類型的TSI接收光纖鏈路來的數(shù)據(jù)，另一種類型的TSI在光纖鏈路上傳送數(shù)據(jù)。為使術(shù)語簡(jiǎn)化，這兩種類型的TSI稱作傳送型TSI和接收型TSI。每對(duì)TSI上具有關(guān)于其它TSI對(duì)接收到的全部比特的入口。做到這一點(diǎn)是利用了TSI之間的通行鏈路，它們?nèi)菰S互聯(lián)于BSSU 120上的8條光纖鏈路上接收到的數(shù)據(jù)比特環(huán)流至分框架110-130上。通行鏈路群218中包含16條通行鏈路，即通行鏈路219-221。每條通行鏈路內(nèi)包含4比特，每個(gè)TSI對(duì)將其互聯(lián)的光纖鏈路中接收到的數(shù)據(jù)在兩條通行鏈路上傳送。例如，TSI 206在通行鏈路219和220上傳送出自光收發(fā)信機(jī)201中接收到的數(shù)據(jù)。TSI 206和207對(duì)于在通行鏈路群218的其余14條通行鏈路中端接于光收發(fā)信機(jī)202-204上的其它光纖所關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)，予以接收。參照?qǐng)D3將作出說明，TSI對(duì)中的接收型TSI使光收發(fā)信機(jī)來的輸入數(shù)據(jù)組成8比特?cái)?shù)據(jù)流。例如，TSI 206對(duì)光收發(fā)信機(jī)201上接收到的數(shù)據(jù)起響應(yīng)，將數(shù)據(jù)組成8個(gè)數(shù)據(jù)比特流，它們依靠TSI 206在通行鏈路219和220上傳送。這8個(gè)數(shù)據(jù)比特流中的每個(gè)比特流內(nèi)包含有由4個(gè)STM-1鏈路來的數(shù)據(jù)。TSI206對(duì)于每個(gè)數(shù)據(jù)比特流中的這8個(gè)比特在已通過TSI 207-214之后，再接收回來。TSI 206不繼續(xù)環(huán)流這些數(shù)據(jù)比特流。
每個(gè)TSI從進(jìn)入BSSU 120的所有輸入的數(shù)據(jù)比特流中提取出4個(gè)數(shù)據(jù)比特流。接收型TSI將其提取的結(jié)果傳輸給傳送型TSI。每個(gè)TSI對(duì)每個(gè)數(shù)據(jù)比特流執(zhí)行完全的SDH交換，每個(gè)數(shù)據(jù)比特流中包含有用于4條STM-1鏈路的數(shù)據(jù)。例如，TSI206對(duì)于它已通過鏈路對(duì)222將交換至TSI207的輸入數(shù)據(jù)比特予以傳輸。TSI207對(duì)于在鏈路對(duì)222上接收到的4比特和每個(gè)時(shí)鐘周期中已交換的4比特起響應(yīng)，將這些比特組成單-個(gè)數(shù)據(jù)比特流，然后傳輸至光收發(fā)信機(jī)201上。光收發(fā)信機(jī)201在鏈路108上傳送此數(shù)據(jù)比特流。
PLL 224在光纖鏈路104上提供出輸入信息必需的定時(shí)，并產(chǎn)生BSSU 120的內(nèi)部定時(shí)。電路216將光纖鏈路104上接收到的控制信息分解成必須傳輸至端口控制器的信息和利用來控制BSSU 120工作的信息。兩類信息放置在控制總線223的不同比特上。類似地，通過互聯(lián)的光纖鏈路由接收型TSI從端口控制器上待接收的控制信息中放置在控制總線223上。電路216從控制總線223中提取出此接收到的控制信息，將它與諸SDH排組合起來，諸SDH排在光纖鏈路104上傳送給交換機(jī)控制器101。
現(xiàn)在，考慮圖3中示明的接收型TSI206。其它的接收型TSI在設(shè)計(jì)上是相同的。數(shù)據(jù)電路301接收來自光收發(fā)信機(jī)201的信息，提供出必需的彈性存儲(chǔ)功能和定時(shí)恢復(fù)，使接收到的數(shù)據(jù)的定時(shí)與TSI206的內(nèi)部定時(shí)相匹配。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員容易地知道，怎樣來給出數(shù)據(jù)電路301的功能。數(shù)據(jù)電路301接受這串行比特流，將它組成8個(gè)較慢的比特流，它們?cè)诳偩€300上同步地傳送給選擇器303-307。共有16個(gè)選擇器。8個(gè)較慢比特流的每一個(gè)包含有用于4條STM-1鏈路的數(shù)據(jù)。每個(gè)選擇器從總線300中選擇4比特，或者從通行鏈路群218的一條通行鏈路中選擇4比特。諸選擇器受選擇器控制器309的控制，控制器309對(duì)總線308上接收的TSI地址起響應(yīng)。TSI地址對(duì)于每個(gè)TSI來說是恒定的。一個(gè)接收型TSI中，任一時(shí)間上只有兩個(gè)選擇器在從數(shù)據(jù)電路中選擇比特。本例子的TSI206中，控制器309從控制電路301中選擇8比特輸出在選擇器303和304上。其余的選擇器將是每一個(gè)從通行鏈路群218中選擇4比特。例如，選擇器307接收在通行鏈路221上傳送的4比特。選擇器303-307的輸出傳送給前向的通行輸出電路311-314和延時(shí)電路316-319。電路311-314的輸出在構(gòu)成通行鏈路群302的諸通行鏈路上傳送給TSI207。應(yīng)當(dāng)注意，TSI207對(duì)于從前向的通行輸出電路312中接收的4比特起響應(yīng)，執(zhí)行對(duì)TSI206中延時(shí)電路316要作出說明的同樣的延時(shí)功能。數(shù)據(jù)電路301也提取來自端口控制器的控制信息，它是指定在光纖鏈路104上傳送至交換機(jī)控制器101的。此控制信息插入到控制總線223上，由圖2中的電路216適當(dāng)?shù)亟M合成在光纖鏈路104上傳送的信息。
延時(shí)電路316-319的功能是適當(dāng)?shù)貙?duì)齊從數(shù)據(jù)電路301上接收的8比特和來自通行鏈路群218的其余56比特。需要這樣做的原因在于，由圖2中TSI208接收、然后通過TSI209-214傳送至TSI206的8比特，與由數(shù)據(jù)電路301傳輸給選擇器303和304的數(shù)據(jù)相比較，前者延時(shí)了15個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘周期。由于每個(gè)延時(shí)塊的延時(shí)量取決于該TSI相對(duì)于圖2中其它TSI的位置，故該TSI地址也應(yīng)用來控制延時(shí)電路316-319。
延時(shí)電路316-319的輸出饋送至組成TSI分組321-324的TSI群320上。為使圖3簡(jiǎn)明起見，未示明來自每個(gè)延時(shí)電路的每4比特連接至TSI群320中TSI分組321-324內(nèi)每分組上的情況。TSI分組321-324內(nèi)每分組對(duì)64個(gè)輸入比特起響應(yīng)，執(zhí)行時(shí)隙互換功能，并向輸向電路326-329中其有關(guān)的輸出電路輸出1比特。例如，TSI分組321將其交換的比特傳送給輸出電路326。輸出電路326-329將它們的4比特通過鏈路對(duì)222傳送給TSI207。這些4比特與TSI207交換輸出的4比特組合起來。TSI207向光收發(fā)信機(jī)201傳送此組合的比特，在鏈路108上傳輸。
圖4上示明TSI207。延時(shí)塊402-406執(zhí)行的功能與圖3中延時(shí)塊316-319的功能相同。TSI分組411-414執(zhí)行的功能與圖3中TSI分組321-324的功能相同。前向的通行分組407-410執(zhí)行的功能與圖3中前向的通行分組311-314的功能相同。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可容易地想象到，圖3和圖3中的TSI可以是一種共通的集成電路，依據(jù)電路是用作接收型或是傳送型TSI，集成電路中不用的部分可簡(jiǎn)單地使之不工作。選擇的作出可根據(jù)TSI地址中的信息。數(shù)據(jù)電路401對(duì)TSI分組411-414的輸出和通過鏈路對(duì)222接收自TSI206的4比特起響應(yīng)，執(zhí)行正確的成幀以在光纖鏈路108上傳輸。此外，數(shù)據(jù)電路401將已經(jīng)由圖2中電路216分離開并放置在控制總線223上的控制信息，組合成信息在光纖鏈路108上傳送給BSIU 111，所采用的技術(shù)是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)周知的。
圖5以方框圖形式示明圖3中的TSI分組321。圖3中的分組322-324和圖4中的TSI分組411-414在設(shè)計(jì)上是相同的。由延時(shí)塊316-319于每個(gè)時(shí)鐘周期上產(chǎn)生的64比特信息在時(shí)隙計(jì)數(shù)器501的地址控制下裝載入雙端口存儲(chǔ)器502中。4個(gè)時(shí)鐘周期后，用于圖1中全部256條STM-1鏈路的1比特?cái)?shù)據(jù)已裝載入雙端口存儲(chǔ)器502。對(duì)于每個(gè)時(shí)隙，時(shí)隙計(jì)數(shù)器501增1，直至它回到零，并從零起繼續(xù)增1。計(jì)數(shù)器501對(duì)于BSSU 120接收的每一個(gè)多幀，循環(huán)計(jì)數(shù)一次。時(shí)隙RAM503的內(nèi)容由控制總線223上接收到的信息設(shè)定，它已從交換機(jī)控制器101通過光纖鏈路104傳送給BSSU 120。它裝載入TSI RAM503中的每個(gè)字對(duì)每一時(shí)隙規(guī)定出，從64個(gè)輸入比特中已存儲(chǔ)入雙端口存儲(chǔ)器502的諸字中的哪一個(gè)被選擇。在TSI RAM503的控制下，ROM506提供出固定的模式信號(hào)發(fā)生工作。由TSI RAMS03和ROMS06的內(nèi)容實(shí)現(xiàn)完全的SDH交換功能。雙端口存儲(chǔ)器502中選擇出的64比特和來自選擇器508的1比特送往選擇器504，在TSIRAM503來的一部分字的控制下，選擇器504從65比特中選擇出1比特，將這單個(gè)比特在鏈路330上傳送給圖3中的輸出電路326。ROMS06在電纜507上輸出8比特給選擇器508。選擇器508響應(yīng)于總線223上的控制比特，如果ROM506是數(shù)據(jù)源，便選擇出這些比特之一以傳輸給選擇器504。
由于在任一時(shí)間點(diǎn)上，圖2中TSI206-214的每一個(gè)內(nèi)的每個(gè)TSI分組具有相同的信息，并能輸出從任何特定的STM-1鏈路來的信息，在全部STM-1鏈路上傳輸，所以在BSSU 120內(nèi)可實(shí)現(xiàn)完全的廣播交換能力。因此，總起來看，BSSU 120-129提供出STM-1鏈路中全部比特的完全廣播能力。此外，從任何數(shù)目的STM-1鏈路到其余的STM-1鏈路，可提供出從完全的到部分的廣播能力的任何組合。有利點(diǎn)在于，借助于由BSU120-129執(zhí)行的位片分切功能，分切成單獨(dú)的位片，做到上述能力是可能的。
就廣播能力而言，重要的是要實(shí)現(xiàn)有63個(gè)E1干線的等效數(shù)據(jù)由每個(gè)STM-1鏈路予以傳輸。在SDH交換協(xié)議中可交換的最低數(shù)據(jù)部分是一個(gè)E1干線。這意味著，可將一個(gè)輸入的E1干線交換給所有其它輸出的E1干線。這形成了大的廣播能力，因?yàn)橐粋€(gè)E1干線可以同16，127個(gè)其它的E1干線交換。
本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可容易地想象到，雖然本實(shí)施例說明了用于實(shí)現(xiàn)SDH交換功能的交換，但在輸入鏈路上也可實(shí)現(xiàn)其它的協(xié)議交換。
現(xiàn)在來看一種情況，其中從交換機(jī)控制器101到諸端口控制器傳輸出定時(shí)信息。每個(gè)端口控制器有10條通路，通過它們可從交換機(jī)控制器101上接收定時(shí)信息。圖6示明用于端口控制器116的這些通路。圖6示明從交換機(jī)控制器101中位片控制(BSC)602到分框架110中端口控制器116的數(shù)字定時(shí)單元(DTU)603的定時(shí)通路。其它分框架有類似的DTU。BSC 602接收系統(tǒng)定時(shí)單元(STU)601來的定時(shí)信息。BSC 602通過諸如鏈路104之類的鏈路將嵌入有控制信息的定時(shí)信息傳輸給BSSU。數(shù)字鎖相環(huán)路(DPLL)控制器608連同BSIU(諸如BSIU 111)對(duì)饋入BSIU 111-115的鏈路中恢復(fù)出的定時(shí)信息起響應(yīng)，應(yīng)用周知的技術(shù)計(jì)算一個(gè)調(diào)整值用于本機(jī)振蕩器605。借助這種調(diào)整，本機(jī)振蕩器605的輸出在相位和頻率上與分框架控制器101中的STU601同步，后者確定了系統(tǒng)頻率。
數(shù)字鎖相環(huán)路(DPLL)控制器608通過將BSIU 111-115接收的信息中相位和頻率的單獨(dú)差值進(jìn)行平均來實(shí)現(xiàn)這種工作。DPLL控制器應(yīng)用這這平均差值通過向振蕩器調(diào)整電路606提供調(diào)整本機(jī)振蕩器605的信息來控制振蕩器605的輸出。如下節(jié)中將說明，即使在BSC602與BSSU 120-129之間諸鏈路上的傳輸基于一個(gè)共同的時(shí)基，當(dāng)由BSIU提取出相位和頻率信息之前在諸通路上仍會(huì)發(fā)生相位噪聲，因?yàn)槭聦?shí)上，一系列PLL被應(yīng)用于每條去往DTU603的通路中。
如圖6中所示明，BSSU 120對(duì)鏈路104上傳送的控制信息起響應(yīng)，首先利用RPLL 623恢復(fù)出在鏈路104上傳送的頻率，以便將此信息存儲(chǔ)入彈性存儲(chǔ)器中。用于內(nèi)部定時(shí)的BSSU 120利用PLL 224產(chǎn)生出定時(shí)信息。利用TPLL 621產(chǎn)生的定時(shí)BSSU 120通過鏈路108傳送出數(shù)據(jù)，為數(shù)據(jù)電路401提供頻率。因此，BSSU 120應(yīng)用三個(gè)串接的PLL，形成基本系統(tǒng)定時(shí)一定的抖動(dòng)。
然后，鏈路108上傳送的數(shù)據(jù)由幀調(diào)節(jié)器611予以成幀，幀調(diào)節(jié)器611中應(yīng)用了一個(gè)類似于RPLL 623的RPLL。幀調(diào)節(jié)器611恢復(fù)出在鏈路108上傳送的數(shù)據(jù)，利用由彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器612產(chǎn)生的地址將數(shù)據(jù)放入彈性存儲(chǔ)器614中。應(yīng)當(dāng)注意，幀調(diào)節(jié)器611將鏈路108上傳送的單個(gè)比特流轉(zhuǎn)換成8個(gè)較慢的并行比特流，它們存儲(chǔ)入彈性存儲(chǔ)器614。在彈性存儲(chǔ)器614中存儲(chǔ)的每一個(gè)比特流是數(shù)據(jù)群，其每一個(gè)要在互聯(lián)于分框架110上的STM-1鏈路中的4條鏈路上傳送出去。讀出方面，交換機(jī)616在將信息傳送至合適的端口單元諸如分框架110中的端口單元117之前，從彈性存儲(chǔ)器614內(nèi)存儲(chǔ)的每一個(gè)數(shù)據(jù)流中分離出用于單獨(dú)STM-1鏈路的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)流通過電纜626傳送至各個(gè)端口單元。在彈性存儲(chǔ)器讀出計(jì)數(shù)器617的控制下，讀出彈性存儲(chǔ)器614中的信息。
發(fā)射機(jī)615執(zhí)行的工作類似于單元612-617執(zhí)行的工作，但是它還傳送數(shù)據(jù)。發(fā)射機(jī)615對(duì)各個(gè)STM-1鏈路來的輸出起響應(yīng)，它們接收自諸端口單元，諸如圖8中示明的端口117。如圖8中所示，交換機(jī)817傳送出接收自STM-1鏈路的信息，它是在為每個(gè)BSIU分離成各個(gè)數(shù)據(jù)比特流后從接收幀調(diào)節(jié)器803上接收到的。例如，發(fā)射機(jī)615通過電纜627的一部分的導(dǎo)線817接收一個(gè)這樣的數(shù)據(jù)比特流。發(fā)射機(jī)615對(duì)于接收自電纜627的比特流起響應(yīng)，將它們組成8個(gè)比特流，8個(gè)比特流的每一個(gè)包含有供4條STM-1鏈路用的數(shù)據(jù)。此信息通過電纜628傳送至幀調(diào)節(jié)器611。然后，幀調(diào)節(jié)器611利用接收自定時(shí)信號(hào)發(fā)生器604的系統(tǒng)MFS信號(hào)和時(shí)鐘信號(hào)在雙向光纖鏈路108上傳送出此信息。發(fā)射機(jī)615利用接收自定時(shí)信號(hào)發(fā)生器604的定時(shí)將信息傳送至幀調(diào)節(jié)器611。幀調(diào)節(jié)器611通過光纖鏈路108將信息轉(zhuǎn)送給BSSU 120的數(shù)據(jù)電路401。數(shù)據(jù)電路401利用一個(gè)類似于彈性存儲(chǔ)器614的彈性存儲(chǔ)器，使接收自發(fā)射機(jī)615的信息與PLL 224產(chǎn)生的定時(shí)處于同步狀態(tài)。如后面將說明的，在BSC 602控制下每個(gè)端口單元作出判決，在STM-1鏈路上進(jìn)入的每一個(gè)比特位置要傳送給哪個(gè)BSIU。
從BSC 602傳送來的控制信息通過BSSU由諸如幀調(diào)節(jié)器611之類BSIU的幀調(diào)節(jié)器分離出，傳送給DTU 603的控制接收機(jī)631?？刂平邮諜C(jī)631選擇出控制信息，它與BSIU 111-115中大多數(shù)的控制信息相同。控制接收機(jī)631分離出該控制信息，預(yù)定用于DPLL控制器608，并在電纜632將此信息傳送給DPLL控制器608?？刂平邮諜C(jī)631提取出控制信息，它控制所連接的STM-1鏈路的哪個(gè)比特位置將由各個(gè)端口單元傳遞至BSIU 111-115。此控制信息通過電纜633傳送給諸端口單元。有利點(diǎn)在于，多條控制信息通路的應(yīng)用容許由簡(jiǎn)單的硬件電路諸如控制接收機(jī)631來確定最終的控制信息，它能快速響應(yīng)于新的控制信息。
彈性存儲(chǔ)器614的用途是容許緩存從鏈路108上接收到的數(shù)據(jù)，以便讀出彈性存儲(chǔ)器614中的此數(shù)據(jù)，在與分框架中其它BSIU內(nèi)等效單元同步的狀態(tài)下傳送給合適的端口單元。彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器612受兩者的控制，一是導(dǎo)線618上幀調(diào)節(jié)器611來的時(shí)鐘信號(hào)產(chǎn)生出的頻率，一是導(dǎo)線619上傳送出的系統(tǒng)復(fù)幀選通(MFS)信號(hào)。幀調(diào)節(jié)器611從導(dǎo)線108上傳送的數(shù)據(jù)內(nèi)嵌入的定時(shí)信息中恢復(fù)出這兩種信號(hào)。系統(tǒng)MFS信號(hào)確定了在鏈路108上傳輸?shù)拿總€(gè)數(shù)據(jù)復(fù)幀的開始，時(shí)鐘信號(hào)確定了一種碼率，在此碼率上幀調(diào)節(jié)器611對(duì)寫入彈性存儲(chǔ)器614的8個(gè)并行數(shù)據(jù)幀的每一個(gè)呈現(xiàn)一新比特。鏈路108來的系統(tǒng)MSF確定出，在何時(shí)彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器612應(yīng)為零。類似地，彈性存儲(chǔ)器讀出計(jì)數(shù)器617受兩者的控制，一是導(dǎo)線638上傳送出的MFS信號(hào)，一是導(dǎo)線639上DTU603的定時(shí)信號(hào)發(fā)生器604傳送出的時(shí)鐘信號(hào)。定時(shí)信號(hào)發(fā)生器604受本機(jī)振蕩器605的輸出的控制。如果本機(jī)振蕩器605產(chǎn)生的頻率和相位在長(zhǎng)的時(shí)間段上與交換機(jī)控制器101中BSC 602所利用的振蕩器的頻率和相位相同，則當(dāng)導(dǎo)線638上MFS信號(hào)置定彈性存儲(chǔ)器讀出計(jì)數(shù)器617于零時(shí)，彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器612將示明等于最大計(jì)數(shù)值的一半。這一功能由DPLL控制器608執(zhí)行。彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器612與彈性存儲(chǔ)器讀出計(jì)數(shù)器617的內(nèi)容的差值的設(shè)計(jì)，考慮到了DTU 603所利用的頻率的波動(dòng)和交換機(jī)控制器101中BSC 602所利用的系統(tǒng)頻率的波動(dòng)。
現(xiàn)在仔細(xì)看一下DPLL控制器608如何調(diào)整本機(jī)振蕩器605的頻率。分框架MFS信號(hào)出現(xiàn)時(shí)，彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器612的內(nèi)容被選通入鎖存器613。BSIU 111-115的每一個(gè)有一個(gè)與鎖存器613類同的鎖存器。DPLL控制器608對(duì)分框架MFS信號(hào)起響應(yīng)，讀出這些鎖存器中每一個(gè)的內(nèi)容。然后，DPLL控制器608示明從每個(gè)鎖存器內(nèi)容中減去最大值的一半，最大值是彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器612中可存儲(chǔ)的值。對(duì)BSIU 111-115的每一個(gè)所得到的數(shù)目確定了從關(guān)聯(lián)的BSSU內(nèi)其輸入鏈路的各個(gè)BSIU中進(jìn)行恢復(fù)時(shí)，本機(jī)振蕩器605的相位與系統(tǒng)頻率的相位的差值。DPLL控制器608響應(yīng)于這些得出的數(shù)目，執(zhí)行圖7中示明的動(dòng)作。
圖7以流程圖形式示明在調(diào)整本機(jī)振蕩器605的頻率中，圖6上所示的DTU603的DPLL控制器608所執(zhí)行的步驟。進(jìn)入開始框701而工作開始后，判決框702作出判決，執(zhí)行計(jì)算以調(diào)整本機(jī)振蕩器605的頻率的時(shí)間段是否已經(jīng)過去。有利點(diǎn)在于，該時(shí)間段為1毫秒。如果回答為否，則判決框702返回去。如果判決框702的回答為是，則框703選擇出可利用表中供應(yīng)用的第一BSIU。可利用表確定出一些BSIU，它們的定時(shí)先前已判定為精確的。接著，框架704讀出與選擇的BSIU關(guān)聯(lián)的誤差信息。這個(gè)誤差信息是從諸如BSIU 111中幀調(diào)節(jié)器611之類選擇出的BSIU的幀調(diào)節(jié)器中得到的。判決框706判定，在互聯(lián)于選擇的BSIU及其相關(guān)的BSSU上的鏈路中，是否是檢測(cè)出鏈路誤差。如果回答為是，即檢測(cè)出一個(gè)誤差，則向框709傳送出控制，從可利用表中去掉所選擇的BSIU。執(zhí)行框709之后，向判決框712傳送出控制，框712的工作在本節(jié)后面說明?；氐脚袥Q框706，如果回答為否，則由判決框708判定，自有關(guān)的BSSU來的信息是否指明有關(guān)的BSSU中有內(nèi)部誤差。從幀調(diào)節(jié)器611中也得到此信息。如果判決框708中的回答為是，則控制信息傳送給框709，框709的工作前面已說明。如果判決框708中的回答為否，則框711在從此值上減去彈性存儲(chǔ)器寫入計(jì)數(shù)器最大計(jì)數(shù)值的一半之后，將諸如差值鎖存器613之類所選擇BSIU的差值鎖存器來的值加入至總值上，它維持著供隨后應(yīng)用。執(zhí)行框711后，由判決框712判定，在可利用表中是否列出有另一個(gè)BSIU。如果回答為是，該BSIU被選擇，由判決框712將控制信息傳送回框704。
回到判決框712上，如果回答為否，則框713確定出BSIU中鎖存器來的信息的平均值，而那些BSIU是經(jīng)計(jì)算的總值除以鑒定的BSIU數(shù)目后為合格的。這兩個(gè)數(shù)目在框711中計(jì)算出。采用平均數(shù)是利用了這樣的事實(shí)，當(dāng)可用的信號(hào)源數(shù)目增加時(shí)，不相關(guān)的噪聲將減少。然后，框714應(yīng)用本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)周知的技術(shù)，利用此平均數(shù)來計(jì)算調(diào)整值，并將該調(diào)整值傳送給振蕩器調(diào)整電路，諸如振蕩器調(diào)整電路606。將控制信息傳送至判決框716。
判決框716判定，在可利用表中的諸BSIU上執(zhí)行統(tǒng)計(jì)篩選測(cè)試的時(shí)間是否已過去。如果回答為否，則控制信息傳送回判決框702。統(tǒng)計(jì)篩選有利地每10毫秒執(zhí)行一次。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員容易地知道，統(tǒng)計(jì)篩選可在不同時(shí)間段執(zhí)行。如果判決框716中的回答為是，則框717選擇第一BSIU，它有利地可以是BSIU 111。然后，判決框718計(jì)算平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，并判定從選擇的BSIU中差值鎖存器上讀出的值是否處在框713中計(jì)算出的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差之內(nèi)。如果判決框718中的回答為否，則在控制信息傳送至判決框722之前，從可利用表中去除所選擇的BSIU?；氐脚袥Q框718，如果回答為是，則在傳送控制信息給判決框722之前，框719將選擇的BSIU相加到可利用表上。判決框722判定，是否有另一個(gè)BSIU要統(tǒng)計(jì)地篩選。在例子中，要篩選的最后BSIU是BSIU 115。如果判決框718中的回答為是，則框723選擇下一個(gè)BSIU，并向判決框718傳送回控制信息。如果判決信息。如果判決框722中的回答為否，則向判決框702傳送回控制信息。
對(duì)圖7的討論是就選擇一個(gè)BSIU而言的，它已從光纖鏈路連同有關(guān)的BSSU中恢復(fù)出一個(gè)頻率，這是足夠穩(wěn)定地可利用來計(jì)算本機(jī)振蕩器605的調(diào)整值的。然而，就BSIU 111而言的例子，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員容易地知道，被選擇的是包含光纖鏈路108、BSSU 120整體和端口單元117的通路。就是從BSIU 111到BSC 602的通路被選擇著和鑒定著。
圖8示明端口單元117。其它端口單元有類同的設(shè)計(jì)。利用導(dǎo)線813上來自DTU603中定時(shí)信號(hào)發(fā)生器604的STM-1時(shí)鐘信號(hào)，在PLL802的定時(shí)控制下在STM-1鏈路103上傳送出數(shù)據(jù)。應(yīng)當(dāng)注意，圖8中未示明收發(fā)信機(jī)，但本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員對(duì)此是周知的。這一傳輸利用周知的技術(shù)來完成。自STM-1鏈路103來的輸入數(shù)據(jù)由接收機(jī)幀調(diào)節(jié)器803成幀。
對(duì)圖8可關(guān)注的是其中執(zhí)行的遠(yuǎn)地相位檢測(cè)，使得STU 601可通過端口單元117在相位和頻率上鎖定于STM-1鏈路103。鏈路頻率由接收機(jī)幀調(diào)節(jié)器803恢復(fù)，傳送給抗混疊PLL 804。PLL 804有一個(gè)50Hz低通相位傳輸功能，并將得到的已濾波信號(hào)作為數(shù)字時(shí)鐘信號(hào)傳遞給計(jì)數(shù)器805。此外，PLL 804傳送信息給遠(yuǎn)地相位控制器809，信息涉及通過電纜811的輸入鏈路上是否有過分的抖動(dòng)或時(shí)鐘丟失。計(jì)數(shù)器805是自由運(yùn)行計(jì)數(shù)器，它簡(jiǎn)單地向上計(jì)數(shù)并回到零。計(jì)數(shù)器805的輸出在通過導(dǎo)線638、自定時(shí)信號(hào)發(fā)生器604上接收到的MFS信號(hào)控制下，鎖存入鎖存器806中。MFS信號(hào)每500微秒發(fā)生一次，在圖6的導(dǎo)線638上傳送。SUB-MFS信號(hào)是MFS信號(hào)減去17倍數(shù)的信號(hào)，在導(dǎo)線812上傳送。鎖存器806中先前鎖存的數(shù)據(jù)由MFS信號(hào)按時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)入鎖存器807。減法器808計(jì)算鎖存器806和807內(nèi)容之間差值。鎖存器806與807之間的差值代表了在最后的MFS時(shí)間段期間發(fā)生的輸入時(shí)鐘周期的數(shù)目。一個(gè)預(yù)期的差值數(shù)目然后被應(yīng)用來降低由遠(yuǎn)地相位控制器809必須傳輸?shù)谋忍財(cái)?shù)目。該預(yù)期的差值數(shù)目是這樣的時(shí)鐘周期數(shù)目，當(dāng)STU601與STM-1鏈路處于完全同步狀態(tài)時(shí)該數(shù)目是可預(yù)期的。這個(gè)預(yù)期的差值然后被減法器808從鎖存器806與807內(nèi)容之間的差值中減去，得到最后的差值。然后，這個(gè)最后差值應(yīng)用來代表500微秒時(shí)間段內(nèi)鏈路頻率與圖6中本機(jī)振蕩器605產(chǎn)生的頻率之間相位上的增量差。由于本機(jī)振蕩器605的頻率基本上是STU 601產(chǎn)生的系統(tǒng)頻率，并利用來對(duì)圖1中示明的系統(tǒng)進(jìn)行定時(shí)，故該最后差值代表了在一個(gè)MFS時(shí)間段上鏈路頻率與系統(tǒng)頻率之間的差值。此最后差值傳送給STU 601，并由該電路利用來調(diào)整系統(tǒng)頻率，直至系統(tǒng)頻率與鏈路頻率在相位和頻率上相符。
遠(yuǎn)地相位控制器809在每個(gè)MFS信號(hào)發(fā)生時(shí)形成一個(gè)遠(yuǎn)地相位消處。該遠(yuǎn)地相位消息由減法器808來的當(dāng)前差值和過去最后16次計(jì)算上發(fā)生的諸差值之和(也稱為差值累加)組成。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員會(huì)容易地想象到，除了最后16次計(jì)算累加之外，可以有不同的求和。例如，可以計(jì)算出由兩次計(jì)算所代表的差值之和。此外，本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員會(huì)容易地想象到，在每個(gè)MFS信號(hào)發(fā)生時(shí)的遠(yuǎn)地相位消息中可傳送出多個(gè)個(gè)差值之和。另外，該消息包括了通過電纜811自PLL 804傳送來的信息加上計(jì)數(shù)器810的內(nèi)容。計(jì)數(shù)器810是簡(jiǎn)單的二進(jìn)制計(jì)數(shù)器，它計(jì)數(shù)至16，然后復(fù)位至零。計(jì)數(shù)器810的內(nèi)容規(guī)定了由遠(yuǎn)地相位控制器809產(chǎn)生的遠(yuǎn)地相位消息的序列。將遠(yuǎn)地相位消息傳送給圖6中DTU603的DPLL控制器608上。每個(gè)端口單元向DPLL控制器608傳送出獨(dú)特而類似的遠(yuǎn)地相位消息。在從STU 601中先前接收到的消息的控制下，DPLL控制器608例證性地選擇出這些遠(yuǎn)地相位消息中的0、1或2個(gè)，通過BSIU 111-115和BSSU 120-129的每一個(gè)將選擇的遠(yuǎn)地相位消息傳送給STU 601。在任一時(shí)間上，STU 601將只應(yīng)用自一個(gè)端口單元來的遠(yuǎn)地相位消息。有利點(diǎn)在于，STU 601可以從每個(gè)分框架中選擇兩個(gè)遠(yuǎn)地相位消息，在任一給定時(shí)間上可選擇出高到16個(gè)此類遠(yuǎn)地相位消息。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可容易地想象到，這種能力能使STU 601實(shí)現(xiàn)多個(gè)類型的同步工作。STU 601根據(jù)哪些STM-1鏈路已被指明為具有最高頻率精度來作出基準(zhǔn)選擇。此種靈活性容許STU 601選擇出端接于圖1中所示系統(tǒng)上的256條STM-1鏈路的任何一條，作為對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)頻率調(diào)整的鏈路。
由端口單元117從STM-1鏈路103中接收的數(shù)據(jù)由接收幀調(diào)節(jié)器803首先成幀。應(yīng)當(dāng)注意，接收幀調(diào)節(jié)器803中包括彈性存儲(chǔ)器614及關(guān)聯(lián)的寫入和讀出計(jì)數(shù)器的功能。信息自接收幀調(diào)節(jié)器803的彈性存儲(chǔ)器中讀出，以8比特并行地傳送給交換機(jī)814。交換機(jī)814對(duì)電纜633上接收到的、來自控制接收機(jī)631的位片控制信息起響應(yīng)，為諸電纜形成諸比特流去往BSIU 111-115。例如，如果BSIU 111被應(yīng)用來交換數(shù)據(jù)，則一路比特流將通過導(dǎo)線817傳送至BSIU 111。
在STM-1鏈路103上要傳送出去的數(shù)據(jù)由交換機(jī)816接收自BSIU 111-115中的每一個(gè)，交換機(jī)816主動(dòng)地交換數(shù)據(jù)。例如，交換機(jī)816通過導(dǎo)線629從交換機(jī)616上接收經(jīng)由導(dǎo)線629的STM-1鏈路中1比特位置的比特。響應(yīng)于通過電纜633從控制接收機(jī)631上接收的控制信息，交換機(jī)616安排好在輸入連接器上接收到的比特位置，使得它們?cè)谄叫袀魉偷谋忍厣嫌泻线m的位置，經(jīng)電纜818去往發(fā)射機(jī)幀調(diào)節(jié)器801。電纜818傳輸平行的8比特。發(fā)送幀調(diào)節(jié)器801對(duì)每一周內(nèi)接收的8個(gè)輸入比特起響應(yīng)，將它們形成串行比特流，在STM-1鏈路103上傳輸。
圖9較詳細(xì)地示明圖6中的STU 601。自諸如圖8中遠(yuǎn)地相位控制器809之類的遠(yuǎn)地相位控制器傳送出的遠(yuǎn)地相位消息由BSC 602首先接收，BSC 602將此類消息傳輸至圖6中的STU 601。DPLL控制器901對(duì)所選擇的端口單元來的遠(yuǎn)地相位消息起響應(yīng)，通過振蕩器調(diào)整電路903就相位而言控制本機(jī)振蕩器904。本機(jī)振蕩器904被調(diào)整于精密振蕩器905和選擇的STM-1鏈路上。由DPLL控制器901利用來實(shí)現(xiàn)本機(jī)振蕩器904調(diào)整的算法是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員所周知的，并公布在例如美國(guó)專利No.5,483,201中，該專利引入在此作為參考。本機(jī)振蕩器904的輸出利用來激勵(lì)定時(shí)信號(hào)發(fā)生器906，發(fā)生器906向BSC 602給出系統(tǒng)定時(shí)。
圖10示出STU 601的另一個(gè)實(shí)施例。此實(shí)施例中，對(duì)于定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006提供系統(tǒng)頻率來說，單元1001-1005的功能與圖9中單元901-905的情況相同。象圖9中STU 601的第一實(shí)施例那樣，DPLL控制器1001對(duì)所選擇的端口單元來的遠(yuǎn)地相位消息起響應(yīng)，控制本機(jī)振蕩器1004。此外，以于圖1中示明的系統(tǒng)的物理位置來說，是另一種外部交換系統(tǒng)，它需要從STM-1鏈路中的另一個(gè)上導(dǎo)得其系統(tǒng)頻率。由于定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006的頻率和相位精確地表示在諸如端口單元117的每個(gè)端口單元出口，所以通過STU 601利用圖10中的數(shù)字合成器1012，由諸如圖8中遠(yuǎn)地相位控制器809之類遠(yuǎn)地相位控制器產(chǎn)生的遠(yuǎn)地相位消息，可應(yīng)用來重現(xiàn)任何給定的STM-1鏈路的頻率。DPLL控制器1001響應(yīng)于該遠(yuǎn)地相位消息，對(duì)定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006來的脈沖數(shù)目進(jìn)行控制，通過控制數(shù)字合成器1012可將遠(yuǎn)地相位消息傳送給模擬PLL1008。模擬PLL 1008對(duì)輸入的脈沖起響應(yīng)，再生出一個(gè)模擬信號(hào)，它是所選擇的STM-1鏈路頻率和相位的高度精確和濾波后的信號(hào)代表。然后，此模擬信號(hào)傳送至外部交換系統(tǒng)。
圖11示明由圖10上諸單元產(chǎn)生的信號(hào)。波形1101示明由定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006在導(dǎo)線1007上輸出的頻率信號(hào)。如果該頻率信號(hào)的頻率和相位在長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)與定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006在導(dǎo)線1007上輸出的頻率信號(hào)相同，于是數(shù)字合成器1012連續(xù)輸出圖11的波形1103上示明的脈沖。結(jié)果，在導(dǎo)線1007上從定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006中每接收到6個(gè)脈沖時(shí)，數(shù)字合成器1012便在導(dǎo)線1009上向模擬PLL 1008傳送出導(dǎo)線1007上接收到的6個(gè)脈沖中的4個(gè)脈沖。模擬PLL 1008對(duì)這些脈沖起響應(yīng)，有利地產(chǎn)生出2048KHz信號(hào)，它傳送給外部交換系統(tǒng)。如果STM-1鏈路的線路頻率低于定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006的頻率，則數(shù)字合成器1012在DPLL控制器1001的控制下，通過產(chǎn)生如波形1102中示明的6個(gè)脈沖中的3個(gè)脈沖，就頻率上的該差值進(jìn)行調(diào)整，直至模擬PLL 1008的輸出與STM-1鏈路的頻率和相位相符。類似地，如果STM-1鏈路的頻率信號(hào)高于定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006的頻率，則在DPLL控制器1001的控制下，如波形1104中所示明，數(shù)字合成器1012對(duì)于導(dǎo)線1007上接收到的輸入脈沖，每6個(gè)脈沖傳送出5個(gè)脈沖。模擬PLL 1008對(duì)這些增量的脈沖起響應(yīng)，使傳送至外部交換系統(tǒng)的信號(hào)的頻率升高。模擬PLL1008的設(shè)計(jì)中使它響應(yīng)于在其輸出端上接收的脈沖數(shù)目，以產(chǎn)生出一個(gè)平滑、穩(wěn)定的模擬信號(hào)，這是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員周知的。
圖12詳細(xì)地示明圖10中的數(shù)字合成器1012。單元1201-1205組成一個(gè)模6計(jì)數(shù)器，在導(dǎo)線1007中從定時(shí)信號(hào)發(fā)生器1006上接收到6個(gè)時(shí)鐘脈沖后計(jì)數(shù)器重新開始計(jì)數(shù)。模6計(jì)數(shù)器及它們工作的設(shè)計(jì)是本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)熟練人員周知的，這里不再說明其細(xì)節(jié)。研究一下圖12中示明的邏輯電路的總體工作。若觸發(fā)器1214置位，則如圖11中波形1103所示，在導(dǎo)線1007上接收到的模6計(jì)數(shù)器一個(gè)循環(huán)中有5個(gè)脈沖輸出，通過門電路1221和1222傳送至導(dǎo)線1009上。如果觸發(fā)器1213置位而觸發(fā)器1214不置位，則如圖11中波形1102所示，模6計(jì)數(shù)器一個(gè)循環(huán)中有3個(gè)脈沖輸出，通過門電路1221和1222從導(dǎo)線1007傳送至導(dǎo)線1009上。如果觸發(fā)器1214或1213都不置位，則模6計(jì)數(shù)器一個(gè)循環(huán)中有4個(gè)脈沖輸出，通過門電路1221和1222自導(dǎo)線1007傳送至導(dǎo)線1009上。門電路1216-1219都對(duì)模6計(jì)數(shù)器的狀態(tài)(觸發(fā)器1201-1203)起響應(yīng)，控制觸發(fā)器1220，觸發(fā)器1220接著控制門電路1221，實(shí)現(xiàn)前面敘述的關(guān)于觸發(fā)器1213和1214那樣的工作。本技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)的熟練人員可容易地知道，觸發(fā)器1201-1203類如單元1213-1222的工作那樣地實(shí)現(xiàn)這些工作。
對(duì)于模6計(jì)數(shù)器的每一循環(huán)，觸發(fā)器1214的狀態(tài)由移位寄存器1211的輸出確定，觸發(fā)器1213的狀態(tài)由移位寄存器1212的輸出確定。移位寄存器1211和1212各包含8比特。此類8比特是通過自DPLL控制器1001經(jīng)由電纜1011接收到的數(shù)據(jù)和選通信號(hào)插入至移位寄存器中的。要裝載入移位寄存器1211的數(shù)據(jù)通過分電纜1225接收到，在導(dǎo)線1223和1224上選通信號(hào)的控制下裝載。類似地，要裝載入移位寄存器1212的數(shù)據(jù)通過分電纜1226接收到，在導(dǎo)線1223和1227上接收到的選通信號(hào)控制下插入至移位寄存器1212中。對(duì)于模6計(jì)數(shù)器的每一循環(huán)，移位寄存器1211和1213只移位一次。在移位寄存器內(nèi)的這種比特移位受門電路1206和觸發(fā)器1207的控制，它們可在模6計(jì)數(shù)器循環(huán)的開始處容許導(dǎo)線1007上的時(shí)鐘信號(hào)使移位寄存器移位。
圖13以流程圖形式示明DPLL控制器1001在控制數(shù)字合成器1012中執(zhí)行的步驟。判決框1301判定，是否是對(duì)送往數(shù)字合成器1012的調(diào)整量進(jìn)行計(jì)算的時(shí)間。這個(gè)計(jì)算有利地每8毫秒實(shí)施一次。要記住，圖8中遠(yuǎn)地相位控制器809之類的遠(yuǎn)地相位控制器每8毫秒計(jì)算一次系統(tǒng)頻率與線路頻率之間的差值，而在8毫秒時(shí)間上維持諸差值之和。這個(gè)差值的累加量被利用來調(diào)整數(shù)字合成器1012。如果判決框1301的回答為是，則向判決框1302傳送一個(gè)控制信號(hào)，以判定是否在遠(yuǎn)地相位消息中發(fā)生一個(gè)誤差。如果判決框1312的回答為是，則向框1303傳送一個(gè)控制信號(hào)用于誤差校正。如果判決框1302的回答為否，則向判決框1304傳送控制信號(hào)，由判決框1304判定差值累加是否大于“-7”而小于“7”。如果判決框1304的回答為否，則向框1303傳送一個(gè)控制信號(hào)用于誤差校正。如果判決框1304的回答為是，則由判決框1306判定，差值累加是否小于零。如果判決框1306的回答為是，則向框1307傳送一個(gè)控制信號(hào)，將差值累加的絕對(duì)值轉(zhuǎn)換成字節(jié)中等效的比特?cái)?shù)目。例如，如果差值累加量為“-4”，則框1307將形成一個(gè)字節(jié)，它有4個(gè)“1”和4個(gè)“0”。在框1307中形成該字節(jié)之后，向框1308傳送一個(gè)控制信號(hào)，由框1308將形成的字節(jié)裝入移位寄存器1212，將諸個(gè)0插入移位寄存器1211。
回到判決框1306，如果其回答為否，則由判決框1309判定，差值累加是否大于零。如果回答為是，則由框1312形成一個(gè)字節(jié)，它包含有等于差值累加量的絕對(duì)值的等效比特?cái)?shù)目。然后，在將控制信號(hào)傳送回判決框1301之前由框1313將此形成的字節(jié)裝入移位寄存器1211，將諸個(gè)零插入移位寄存器1212中。如果判決框1309的回答為否，則將控制信號(hào)傳送給框1311，在將控制信號(hào)傳送回判決框1301之前由框1311將諸個(gè)0插入移位寄存器1211和1212中。
權(quán)利要求
1．通過一個(gè)中心定時(shí)單元用以對(duì)一個(gè)交換系統(tǒng)中的多個(gè)端口接口調(diào)整定時(shí)的一種裝置，包括多個(gè)端口定時(shí)單元，用以對(duì)多個(gè)端口接口的諸群提供定時(shí)信息，多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)為單獨(dú)的群提供定時(shí)；多個(gè)交換單元，用以通過多個(gè)端口接口在多條外部鏈路之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信；從中心定時(shí)單元到多個(gè)端口定時(shí)單元的多個(gè)定時(shí)通路，多個(gè)定時(shí)通路的每一條通過單獨(dú)的一個(gè)交換單元進(jìn)行通信；諸定時(shí)差值檢測(cè)器群，每個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器群獨(dú)立地將一個(gè)個(gè)端口定時(shí)單元連接至多個(gè)定時(shí)通路上；每一個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器群，用以在多個(gè)定時(shí)通路的單獨(dú)一個(gè)與所連接的多個(gè)端口定時(shí)單元的一個(gè)之間，確定出時(shí)間上的差值；多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)對(duì)于所連接的諸個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器確定出的時(shí)間差值起響應(yīng)，調(diào)整多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)的定時(shí)。
2．權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)在多條定時(shí)通路的每一條上確定出有效的定時(shí)信息；多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)從有效定時(shí)信息中計(jì)算信息，用以調(diào)整多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)的定時(shí)。
3．權(quán)利要求2的裝置，多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)統(tǒng)計(jì)性地計(jì)算有效定時(shí)信息。
4．權(quán)利要求3的裝置，其特征在于，交換單元的每一個(gè)對(duì)中心定時(shí)單元來的定時(shí)信息起響應(yīng)，將定時(shí)信息與傳送回每個(gè)端口接口的數(shù)據(jù)組合起來，以建立起從中心定時(shí)單元到每一個(gè)端口定時(shí)單元的多條定時(shí)通路。
5．通過中心定時(shí)單元和具有為多個(gè)端口接口的諸群提供定時(shí)信息的多個(gè)端口定時(shí)單元的交換系統(tǒng)，對(duì)該交換系統(tǒng)中多個(gè)端口接口調(diào)整定時(shí)的一種方法，多個(gè)交換單元用以通過多個(gè)端口接口在多條外部鏈路之間進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，多個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器的諸群中的每一個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器群獨(dú)立地將多個(gè)端口定時(shí)單元中的一個(gè)連接至多條定時(shí)通路上，該方法包括步驟通過多個(gè)端口的定時(shí)單元的每一個(gè)為多個(gè)端口接口的單獨(dú)的群提供定時(shí)；從中心定時(shí)單元到多個(gè)端口定時(shí)單元聯(lián)通多條定時(shí)通路，多條定時(shí)通路的每一條通過單獨(dú)的一個(gè)交換單元進(jìn)行通信；由每一個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器群在多條定時(shí)通路中的單獨(dú)一條通路與所連接的多個(gè)端口定時(shí)單元的一個(gè)之間確定出時(shí)間上的差值；借助于多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)響應(yīng)于由連接的諸個(gè)定時(shí)差值檢測(cè)器確定的時(shí)間差值，以調(diào)整多個(gè)端口定時(shí)單元中每一個(gè)的定時(shí)。
6．權(quán)利要求5的方法，還包括步驟借助多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)在多條定時(shí)通路的每一條上確定有效定時(shí)信息；借助于多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)從有效定時(shí)信息中計(jì)算出信息，以調(diào)整多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)的定時(shí)。
7．權(quán)利要求6的方法，進(jìn)一步包括由多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè)統(tǒng)計(jì)地計(jì)算有效定時(shí)信息的步驟。
8．權(quán)利要求7的方法，進(jìn)一步包括將定時(shí)信息與傳送回端口接口的每一個(gè)的數(shù)據(jù)組合起來，以通過每個(gè)交換單元對(duì)中心定時(shí)單元來的定時(shí)信息的響應(yīng)，從中心定時(shí)單元到端口定時(shí)單元的每一個(gè)建立多條定時(shí)通路。
全文摘要
建立起多條通過一個(gè)交換網(wǎng)絡(luò)的定時(shí)通路,該網(wǎng)絡(luò)有多個(gè)獨(dú)立的交換單元,每個(gè)交換單元通過該交換網(wǎng)絡(luò)對(duì)來自給定的外部數(shù)據(jù)鏈路的每群數(shù)據(jù)的1比特進(jìn)行交換。每個(gè)交換單元建立一條通路到達(dá)多個(gè)端口定時(shí)單元的每一個(gè),每個(gè)端口定時(shí)單元控制一個(gè)端口單元集。每個(gè)端口定時(shí)單元對(duì)多條定時(shí)通路上接收到的定時(shí)信息起響應(yīng),利用此定時(shí)信息向其端口單元集提供定時(shí)。每個(gè)端口定時(shí)單元包括定時(shí)差值檢測(cè)器。
文檔編號(hào)H04J3/00GK1212544SQ9811880
公開日1999年3月31日 申請(qǐng)日期1998年8月28日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月29日
發(fā)明者詹姆斯·R·波托里尼 申請(qǐng)人:朗迅科技公司