专利名称：基于同步消息的实际基准切换单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及在象光通信网这样的同步网络中建立时钟同步的技术。
存在要求在整个网络上建立时钟同步的同步网环境。
图1示出了一个同步网结构的示例。
传输单元101由例如符合SONET(光同步网)标准的光传输线路103互连并由例如DS1金属传输线路104部分互连。一些传输单元101直接或通过中继器106连接到交换机105上。
在这样一种网络环境中，通常提供一个称作BITS(模块集成定时供给源)的时钟发生器102，它通过DS1金属传输线路104向网络内的传输单元101提供高精度的时钟基准。
目前，由于开销信息(控制信息)在光传输线路103或金属传输线路104上发送，同步消息定义为指示传输单元101的各种时钟基准输入的质量级的消息。这要求各传输单元具有检测、控制和发送这些同步消息的功能。
在DS1金属传输线路104上，同步消息在作为控制链路的DS1 ESF数据链路上发送。
图2示出了在DS1金属传输线路104上数据传输的数据格式。在这种数据格式中，一帧(125微秒和193比特)由一组24个8比特数据的项时隙组成，一个复帧由一个24帧的组组成。以帧比特#0为开始、以帧比特#192为结束逐位将一个帧传输出去，以帧1为开始、以帧24为结束将一个复帧传输出去。
图3示出了DS1帧比特的数据格式。由24个帧组成的一个复帧内的帧比特#0到#4439中的13个比特—它在图3所示的字段DL(数据链路)中标以X—组成传输速率为4kb/s(千比特每秒)数据链路，从而形成DS1 ESF数据链路。在图3中，FPS字段表示用于帧抽取的成帧图案序列，CRC字段表示用于数据检错纠错的循环冗余校验信道。
在SONET光传输线路103中，使用作为一个控制信息单元的线路开销内的S1字节来传输同步消息。
图4示出了SONET中开销的数据格式。其细节超出本发明的范围，因此在此省略对其的描述。S1字节安排在图4所示的线路开销部分中由*表示的字节位中，然后传输出去。
图5示出了同步消息代表的质量级的内容。质量级以ppm为单位来定义。对于各质量级，指明了在DS1 ESF数据链路上的质量级(1到7)和设置值以及对应于该质量级的同步消息中的S1字节。
以下将描述典型示例。“可追踪层1(stratum 1 traceable)”表示最高质量级，它对应于BITS 102 (见图1)提供的时钟基准的质量级。“可追踪层3”和“±20ppm可追踪时钟”对应于传输单元101的内部时钟的质量级。“可追踪层4”表示可能出现在DS1金属传输线路104上的质量级。这种质量级在SONET光传输线路103上很少出现，因此未定义S1字节值。“不用于同步”是告知没有时钟基准可用于同步控制的质量级。“网络提供者特定同步”是保留给将来使用的质量级。
为处理同步消息，要求图1的各传输单元101具有通过将一起接收到的同步消息与许多在由那个传输单元自己终止的传输线路上接收的时钟基准相比较而与最高质量级的时钟基准同步的功能、输出一个对应于目前正用于S1字节—它是由那个传输单元终止的SONET光传输线路103上的一个开销字节—的时钟基准的质量级的同步消息的功能、和输出对应于在传输单元也终止DS1金属传输线路104的情况下DS1金属传输线路104上的DS1ESF数据链路的质量级的同步消息的功能。这种功能被认为将广泛适用于所有同步网。
在以下的描述中，在可提供给传输单元101用于其工作或可输出给其它单元作为定时供应源的时钟基准中，传输单元实际用于其工作或输出用作定时供应源的时钟基准简称作实际基准，如图6或图7所示。
按常规，在选择实际基准时，用户使用一个命令来规定一组包含一个他或她希望用作实际基准的时钟基准的传输线路或BITS输入，因此实际基准是固定地确定的，可选时钟基准也是固定地确定的。
作为一个例子，在图8中，当包含一个用户希望用作实际基准的时钟基准的组被设置为组#1时，组#1工作线路、组#1保护线路、延期(holdover)时钟和内部时钟被设置为可选时钟基准且组#1工作线路被设置为实际基准。此处，延期时钟指在当前实际基准有故障时传输单元101与那个单元所存储的过去实际基准同步输出的时钟。内部时钟指传输单元101的内部时钟发生器在其自身定时上输出的时钟。工作线路指通常所使用的SONET光传输线路103。保护线路指对SONET光传输线路103的备份。
在这个例子中，万一组#1工作线路出现线路故障，实际基准切换到组#1保护线路上。而且，万一那条线路出现线路故障，实际基准切换到延期时钟上。此外，在那条线路出现线路故障的情况下，实际基准切换到内部时钟上。在这些情况下，不能选择与组#2相关的时钟基准。
这样，在常规系统中，一旦选择了一个组，就固定地确定了可选择作为实际基准的时钟基准。而且，也固定地确定了可选择作为实际基准的时钟基准的优先权。即，在常规系统中，通过规定一个组而固定地确定可选择作为实际基准的时钟基准和用于在时钟基准中进行选择的优先权。在选定的组中，在时钟基准中建立优先权，以便按优先权递降的顺序安排工作线路(主线路)时钟基准、保护线路(第二线路)时钟基准、延期时钟和内部时钟。
因此，在常规系统中，由于不能灵活地决定可选的时钟基准及其优先权，所以存在这样一种可能性即使有一个高质量的时钟基准，也可能不将它选择作为实际基准。结果，在整个网络中，并非总是选择到高质量的时钟基准，这样网络可能同步到一个低质量的时钟上。这是常规技术的第一个问题。
通常，一些时钟基准导致一种称作定时环的状态，其中，在网络内的特定区域中，在仅参照同样质量的时钟且不能参照更高质量的时钟的情况下形成定时环。这些时钟基准是那些不被选择的时钟基准。在选择用户希望用作实际基准的组的常规系统中，有偶然选择可能导致如上所述的这样一种定时环的时钟基准作为实际基准且随后时钟基准产生一个定时环的可能性。这是常规技术的第二个问题。
而且，在常规系统中，对可选择作为实际基准的时钟基准作出了限制；在可选的时钟基准中不存在足够的冗余度。这样，就频繁出现实际基准设置在延期时钟或内部时钟上且整个网络同步在一个低质量时钟上的现象。这是常规技术的第三个问题。
此外，在规定一个组用作实际基准的常规系统中，即使在传输单元101输出一个时钟基准作为到另一单元的定时供应输出时，定时供应输出中的第一时钟也是从特定组中的工作线路中导出的，第二时钟是从特定组中的保护线路中导出的，如图9所示。
由于这个原因，即使在另一组中存在高质量的时钟基准，也不可能选择它作为实际基准并将它作为给另一单元的定时供应输出。这是常规技术的第四个问题。
在常规系统中，万一实际基准出现故障，可立即作为定时供应输出而发出一个告警指示信号(AIS)。即，在作为定时供应输出的时钟基准中有很少的冗余度。这是常规技术的第五个问题。
此外，通常不可能一直为在定时供应输出中的第一和第二时钟发送最高质量的时钟。这是常规技术的第六个问题。
此外，通常可能与如上所述的实际基选择一起使用一个实际基准强制切换命令，一旦实际基准切换到一个时钟基准上，它就不允许实际基准切换到另一时钟基准上。这个命令的使用，使得可能将实际基准强制切换到任何时钟基准上。因此，在常规系统中，万一实际基准强制切换到一个出现故障的时钟基准上或实际基准已切换到其上的时钟基准出现故障时，随后的时钟选择就可能变得不可能。在这种情况下，系统就会出现故障。这是常规系统的第七个问题。
此外，在常规系统中，在控制实际基准以便根据同步消息而一直选择一个高优先权的时钟基准时，就有出现以下现象的可能性。例如，假设可选择作为实际基准的时钟基准包括组#1工作线路、组#1保护线路、延期时钟和内部时钟，按它们所列顺序的优先权对它们进行选择，且最高质量的时钟基准是组#1保护线路。在这种情况下，按常规将组#1保护线路选择作为实际基准。此后，当组#1工作线路在质量上变为等同于组#1保护线路时，实际基准按常规切换到组#1工作线路上。这样，如果一个优先权高于当前选择作为实际基准的时钟基准的时钟基准在质量上变为等同于实际基准，则实际基准将总是切换到高优先权的时钟基准上。这样，可能频繁地出现切换，增加了传输单元101中CPU的处理负荷。这是常规技术的第八个问题。
因此，本发明的一个目标是实现一种性能良好的实际基准切换技术，它在选择实际基准和定时供应输出时允许灵活地确定可选的时钟基准及其选择优先权。
本发明目的在于这样一个单元，它安装在组成一个网络的各传输单元中以建立网同步，用于根据与相应时钟基准一起接收到的同步消息所代表的各时钟基准的质量级，从许多由相应传输单元接收到时钟基准中选择一个时钟基准作为控制相应传输单元自己的工作的实际基准或作为连接到相应传输单元的外部单元的定时供应的实际基准。
本发明具有如下所述的第一结构。
一个表存储单元存储了一个源优先权表，其中具有其自身质量级的时钟基准可选择作为实际基准，并且已输入其选择优先权。
一个实际基准控制单元适合于参照源优先权表从输入到表中的时钟基准中选择实际基准。实际基准控制单元执行以下操作选择一个在输入到源优先权表中的时钟基准中质量级最高的时钟基准作为实际基准；当两个或多个质量级相同的时钟基准输入到源优先权表中时，选择一个在相同质量级的时钟基准中优先权最高的时钟基准作为实际基准；并且，在接收到一个比当前选择作为实际基准的时钟基准的质量级高的时钟基准并将它输入到源优先权表中时，选择它作为实际基准。
本发明的第一结构通过将高质量级的时钟基准输入到源优先权表中而使得一个高质量级的时钟基准总是能被选择作为实际基准。这样，整个网络总是能同步在一个高质量级的时钟上。
而且，通过从源优先权表中删除一个不应选择作为实际基准的时钟基准，可避免网络内产生定时环。
此外，通过将许多时钟基准输入到源优先权表中，在可选的时钟基准中可包括足够的冗余度，它防止出现将实际基准选择成延期时钟或内部时钟、从而使整个网络同步在一个低质量级的时钟上的现象。
本发明还可具有如下所述的第二结构。
即表存储单元存储了许多用于连接到相应传输单元上的外部单元的定时供应的许多实际基准的源优先权表，且实际基准控制单元分别参照每个存储在用于定时供应的许多实际基准的表存储单元中的源优先权表，从而选择每个用于定时供应的实际基准。
本发明的第二结构使得总是能选择具有高质量级的时钟基准，然后将它作为定时供应输出而输出。
而且，本发明的第二结构使得能灵活设置用于定时供应的实际基准。这使得在用于定时供应输出的时钟基准中存在足够的冗余度，防止出现告警指示信号(AIS)立即作为定时供应输出而输出。
此外，本发明的第二结构使得最高质量级的时钟总是能输出用于定时输出的第一和第二基准。
本发明还可具有如下所述的第三结构。
即，作为根据源优先权表来选择实际基准的操作的另一种方法，实际基准控制单元选择一个由一个使得实际基准一旦切换到一个时钟基准上就不能再切换到另一个时钟基准上的第一切换命令规定的时钟基准作为实际基准。万一实际基准强制切换到一个出现故障的时钟基准上或一个实际基准已切换到其上的时钟基准出现故障，实际基准控制单元将实际基准切换到相应传输单元的一个延期时钟或一个内部时钟上。
本发明的第三结构即使在执行强制切换时也能防止出现不能提取时钟基准和业务出现故障的情况。
本发明还可具有如下所述的第四结构。
即，作为根据源优先权表来选择实际基准的操作的另一种方法，实际基准控制单元选择一个由一个使得实际基准一旦切换到一个时钟基准上还能再切换到另一个时钟基准上的第二切换命令规定的时钟基准作为实际基准。万一实际基准通过第二切换命令切换到其上的时钟基准出现故障，那么实际基准控制装置重新选择切换前所选择的时钟基准作为实际基准，而且，万一切换后实际基准的质量级下降到低于其它时钟基准的质量级，重新选择一个在其它时钟基准中质量级最高的时钟基准作为实际基准。
本发明的第四结构使得即使在规定人工切换时也总是能提取质量级最高的时钟基准，它防止出现整个网络同步在一个低质量级的时钟基准上的情况。
此外，综合使用基于源优先权表的实际基准选择方法、基于强制切换命令的方法和基于人工切换命令的方法使得能灵活实现实际基准的有意切换和灵活满足象维护等等这样的特殊网络使用条件。
本发明还可具有如下所述的第五结构。
即，实际基准控制单元另一方面如用户所规定以第一模式执行，在第一模式中，当接收到具有预定高质量级的预定时钟基准时，查阅源优先权表以选择预定时钟基准作为用于定时供应的实际基准，或以第二模式执行，在第二模式中，将预先规定的时钟基准选择作为用于定时供应的实际基准。
本发明的第五结构使得能更灵活地设置定时供应输出。
本发明还可具有如下所述的第六结构。
即，实际基准控制单元另一方面如用户所规定以第三模式执行，在第三模式中，当输入到源优先权表中并具有高于当前用作实际基准的时钟基准的优先权的时钟基准的质量级变为等于当前使用的实际基准的质量级时，将较高优先权的时钟基准选择作为实际基准，或以第四模式执行，在第四模式中，实际基准保持不变。
在第六结构中，执行第四模式可防止出现频繁切换实际基准而增加传输单元CPU的处理负担这样一种情形。
本发明还可具有如下所述的第七结构。
即，实际基准控制单元在执行用户的插入命令时，执行这样一个控制操作在存储于表存储单元中的源优先权表的预定优先权位置上插入一个特定的时钟基准并自动将优先权低于该预定优先权的其它各时钟基准的优先权降低一个位置，而在执行用户的删除命令时，执行这样一个控制操作从源优先权表中删除一个具有预定优先权的特定时钟基准并自动将优先权低于被删除的时钟基准的预定优先权的其它各时钟基准的优先权提高一个位置。
第七结构使得用较少的操作就能执行向源优先权表插入时钟基准和从源优先权表中删除时钟基准。
本发明还可具有如下所述的第八结构。
即，如果在终止建立用于运作相应传输单元的实际基准的源优先权表时，相应传输单元产生的一个延期时钟未输入到表中，实际基准控制单元执行这样一个操作将延期时钟输入到源优先权表中优先权最低的位置上，而如果在终止建立用于一个连接到相应传输单元上的外部单元的定时供应的源优先权表时，相应传输单元的内部时钟未输入到表中，实际基准控制单元执行这样一个操作将内部时钟输入到源优先权表中优先权最低的位置上。
通过第八结构，在最坏的情况下，可使用最低质量级的时钟作为用于运作传输单元的实际基准。这防止了业务故障。
本发明还可具有如下所述的第九结构。
即，当源优先权表中可选择作为实际基准的任何时钟基准被用完(exhaust)时，实际基准控制单元选择相应传输单元的内部时钟作为实际基准。
本发明的第九结构使得在没有外部时钟基准可选择的情况下，能选择质量级最低的内部时钟作为运作该传输单元的实际基准，避免了业务故障。
从以下对本发明优先实施例及其附图的描述中，本领域技术人员不难发现本发明的其它目标和优点，在附图中图1示出了同步网的配置；图2示出了DSI数据格式；图3示出了DSI帧比特的数据格式；图4示出了SONET中开销的数据格式；图5示出了质量级的内容；图6是用于说明实际基准的原理图(1)；图7是用于说明实际基准的原理图(2)；图8是用于说明时钟基准的原理图；图9是用于说明现有技术的原理图；图10是根据本发明优选实施例的源优先权表的第一图；图11是源优先权表为操作提供参考的流程图；图12是根据本发明优选实施例的源优先权表的第二图；图13是根据本发明优选实施例的源优先权表的第三图；图14是用于说明本发明优选实施例的工作的原理图；图15是根据本发明优选实施例的第四源优先权表的图；图16是根据本发明优选实施例的第五源优先权表的图17是用于说明本发明优选实施例的工作的原理图；图18是根据本发明优选实施例的第六源优先权表的图；图19示出了本发明优选实施例的第一硬件实现；且图20示出了本发明优选实施例的第二硬件实现。
以下将参照附图详细描述本发明的优选实施例。
从图1至图5和图8所示的基本系统配置和用于本发明实施例的同步消息的结构保持不变，并与相关技术的描述一起进行描述。
在本发明的实施例中，传输单元101(见图1)装备有一个源优先权表，它使得能可选地输入/删除可选择作为实际基准的时钟基准，而且即使在列出了许多相同质量级的时钟基准的情况下也能可选地设置它们的选择优先权，指明要选择哪个时钟基准。
源优先权表可分别对每个传输单元自身的工作时钟和用于连接到那个传输单元上的另一单元的定时供应输出中的第一和第二时钟进行定义。
传输单元101根据源优先权表的内容切换实际基准。即，首先，仅输入到源优先权表中的时钟基准用作可选择作为实际基准的时钟基准。在输入的时钟基准中，质量级最高的时钟基准选择作为实际基准。如果有许多质量级相同的时钟基准，则选择源优先权表中分配了较高优先权的时钟基准。如果出现一个质量级高于当前选择作为实际基准的时钟基准的时钟基准，并且已将它输入到源优先权表中，则将选择它作为实际基准。
图11是传输单元101实施的根据源优先权表的内容切换实际基准的控制操作的流程图。
当由于质量级的改变而出现将实际基准从一个时钟基准切换到另一个上的原因时，首先从由传输单元101接收作为客观时钟基准的时钟基准中选择一个时钟基准，然后作出一个关于是否已将它输入到源优先权表中并且同时它是否生效的判定(图11中的步骤1101)。
如果客观时钟基准未被输入到源优先权表中或未生效(步骤1101为否)，则提取下一客观时钟基准并对它执行如上所述的相同校验(步骤1106、1107和1101)。重复该操作，直到在步骤1106中确定已校验完所有的时钟基准。
如果步骤1101中的判定是客观时钟基准已输入到源优先权表中并生效(步骤1101为是)，则在步骤1102中作出一个关于由同步消息确定的那个客观时钟基准的质量级在输入到源优先权表中的时钟基准中是否为最高的判定。
如果在输入到源优先权表中的时钟基准中，那个客观时钟基准的质量级不是最高的(步骤1102为否)，则提取下一个客观时钟基准，然后对它执行与步骤1106、1107和1101相同的控制操作。重复该控制，直到在步骤1106中确定已对所有时钟基准执行了校验。
另一方面，如果在输入到源优先权表中的时钟基准中，该客观时钟基准的质量级最高(步骤1102为是)，则作出一个关于与那个客观时钟基准的质量级相同的时钟基准是否出现在输入到源优先权表中的其它时钟基准中的判定(步骤1103)。
如果判定是在输入到源优先权表的其它时钟基准中未出现与那个客观时钟基准质量级相同的时钟基准(步骤1103为否)，则选择那个客观时钟基准作为实际基准(步骤1104)。然后，终止切换实际基准。
如果在输入到源优先权表的其它时钟基准中出现了具有与客观时钟基准相同质量级的时钟基准(步骤1103为是)，则作出一个关于源优先权表上的客观时钟基准的优先权是否高于具有与该客观时钟基准相同质量级的时钟基准的优先权的判定(图11中的步骤1105)。
如果源优先权表上的客观时钟基准的优先权高于具有与该客观时钟基准相同质量级的时钟基准的优先权(步骤1105为是)，则选择那个客观时钟基准作为实际基准(步骤1104)。然后终止切换实际基准。
在另一方面，如果源优先权表上客观时钟基准的优先权不高于具有与该客观时钟基准相同质量级的时钟基准的优先权(步骤1105为否)，则提取下一客观时钟且程序通过步骤1106和1107返回到步骤1101。重复这些控制操作，直到在步骤1106中确定已校验完所有的时钟基准。
当在步骤1106中确定已在以上控制操作工序中校验完所有的时钟基准时，不执行实际基准切换(步骤1108)。
注意，可利用一个命令来建立源优先权表的内容。
图10示出了一个图1所示的传输单元101中的源优先权表的示例。在图10中，可选择作为实际基准的时钟基准包括BITS输入第一基准、BITS输入第二基准、组#1工作线路、组#1保护线路、组#2工作线路、组#2保护线路和延期时钟，且其选择优先权按其列表顺序排列。
在选择实际基准时，如果在输入到图10所示的源优先权表的所有时钟基准中，质量级最高的时钟基准是组#1工作线路，则将它选择作为实际基准。如果三个时钟基准 即BITS输入第一基准、BITS输入第二基准和组#2工作线路具有最高质量级，则根据源优先权表中时钟基准的优先权而选择BITS输入第一基准作为实际基准。万一当前用作实际基准的时钟基准出现故障，将在输入到该表的其余时钟基准中选择一个具有最高质量级的时钟基准。
这样，通过将高质量级的时钟基准输入到源优先权表中，可在任何时刻选择高质量级的实际基准，而且整个网络在任何时刻可相应地同步在一个高质量级的时钟上。这解决了常规技术的第一个问题。
而且，通过从源优先权表中删除不应选择作为实际基准的时钟基准，可防止在网络内产生定时环。这解决了常规技术的第二个问题。
此外，通过将许多时钟基准输入到源优先权表中，可在可选时钟基准中包含足够的冗余度。这将防止出现将实际基准选择为延期时钟或内部时钟而使整个网络变为同步在一个低质量级的时钟上的现象。这解决了常规技术的第三个问题。
然后，根据本发明的实施例，通过对定时供应输出中的第一基准时钟和第二基准时钟各创建一个独立的优先权表，有可能确定各基准输入要从哪个时钟基准中提取。
例如，通过对图12和图13所示的定时供应输出中的第一和第二基准分别创建源优先权表，使得如图14所示而设置这种定时供应输出成为可能。而且，通过对图15和图16所示的定时供应输出中的第一和第二基准分别创建源优先权表，使得如图17所示而时钟这种定时供应输出成为可能。在这些图中，“提取的DS1第一基准”和“提取的DS1第二基准”表明定时供应输出是到其它传输单元101连接于其上的DSI金属传输线路104(见图1)上的。
这种结构使得一个高质量级的时钟基准能在任何时刻被选择作为实际基准以及输出作为定时供应输出。这解决了常规技术的第四个问题。
此外，上述结构使得能灵活地设置定时供应输出。因此，在用于定时供应输出的时钟基准中可包含足够的冗余度，且可防止出现立即发送一个AIS(告警指示信号)作为定时供应输出的情形。这解决了常规技术的第五个问题。
而且，上述结构使得能在任何时刻对如图17所示的定时供应输出的第一和第二基准都提供最高质量级的同一时钟。这解决了常规技术的第六个问题。
下面，可与基于源优先权表的上述实际基准选择方式一起构造本发明的一个实施例，以提供强制切换命令，该命令不允许实际基准一旦在切换到一个时钟基准上后再切换到另一时钟基准上。
在该结构中，万一实际基准强制地切换到一个出现故障的时钟基准上，或一个实际基准已切换到其上的时钟基准出现故障，通过规定强制切换命令将实际基准强制地切换到传输单元101的延期时钟或内部时钟上。
因此，即使在规定强制切换命令时，也可防止出现不能提取时钟基准和业务出现故障的情况。这解决了常规技术的第七个问题。
此外，可与使用源优先权表的实际基准选择方式和使用强制切换命令来切换实际基准的方式一起来构造本发明的一个实施例，以提供人工切换命令。
在该结构中，当规定人工切换命令时，执行控制以使实际基准仅切换到一个安置在除故障状态外的一个状态中的时钟基准上。而且，在规定人工切换命令之后，如果实际基准已切换到其上的时钟基准将出现故障，则执行控制以使实际基准切换回到切换前所选择的时钟基准上。此外，在已规定人工切换命令之后，如果实际基准已切换到其上的时钟基准的质量级将变得低于另一时钟基准，则执行控制以使实际基准切换回到在其余时钟基准中质量级最高的时钟基准上。
这种结构使得即使在规定人工切换命令时也总是能提取出质量级最高的时钟基准。因此，防止出现整个网络同步在一个低质量级的时钟基准上这样一种情况就变为可能。此外，综合使用基于源优先权表的实际基准选择方式、基于强制切换命令的方式和基于人工切换命令的方式使得能灵活地实现实际基准的有意切换以及能灵活地满足象维护等等这样的特殊网络使用情况。
下面，可以以这样一种方式构造本发明的一个实施例当选择BITS输入作为实际基准时，使用户能在根据源优先权表选择BITS输入作为定时供应输出的第一基准和第二基准这种模式与第一基准和第二基准固定为一个由一个命令规定的、取代所选择的BITS输入的时钟基准这种模式之间可选地进行切换。
这种结构使得能更灵活地设置定时供应输出。
下面，如上所述，如果一个时钟基准显得具有比当前选择作为实际基准的时钟基准的质量级高、且被输入到源优先权表，则将它选择作为实际基准。除这种控制外，本发明的实施例还可建立这样一种模式即使在优先权高于当前选择作为实际基准的时钟基准的时钟基准的质量级变为等同于实际基准的质量级时，实际基准仍保持不变。由于这样一种模式，使得可能防止出现实际基准的频繁切换导致传输单元101 CPU的处理负担的增加。这样，就能解决常规技术的第八个问题。
下面，在本发明的一个实施例中，在希望通过将BITS输入第一时钟基准增加到图12所示的表的最高优先权位置上而改变图18所示的源优先权表时，可设立一个插入命令，它执行一个在源优先权表中自动插入一个时钟基准、并将表中其它任何时钟基准的优先权自动降低一个位置的控制操作。此外，可设立一个删除命令，它执行一个从源优先权表中仅删除一个确定的时钟基准、并将表中优先权比那个时钟基准低的其它时钟基准的优先权自动增加一个位置的控制操作。
这样一组命令使得能用较少的操作向源优先权表中插入时钟基准和从源优先权表中删除时钟基准。
如上所述，在本发明的实施例中，仅有输入到源优先权表中的时钟基准可用作可选择作为实际基准的时钟基准。因此，不能将延期时钟或内部时钟输入到源优先权表中可能导致业务故障。即，当实际基准的质量级下降且可选择作为实际基准的任何时钟基准都从源优先权表中用完时，提取任何时钟就变得不可能。这样，整个网络或一些传输单元101就出现故障。
于是，可构造本发明的实施例以使在终止建立用于运作传输单元101的实际基准的源优先权表时，如果未将延期时钟输入到表中，则自动将它输入到表中优先权最低的位置。
此外，在终止建立用于定时供应输出的源优先权表时，如果未将内部时钟输入到表中，则可自动将它输入到表中优先权最低的位置。
使用这种结构，在最坏的情况下，延期时钟可用作实际基准用于运作传输单元101，且在最坏的情况下内部时钟可用作定时供应输出。从而使避免业务出现故障成为可能。
此外，在以上结构中，不能将内部时钟输入到源优先权表中可导致业务故障。即，当实际基准的质量级变得如此之低以致于不能选择延期时钟并因此不能选择外部时钟基准时，可选择作为实际基准的任何时钟基准都从源优先权表中用完。这样，提取任何时钟就变为不可能。
因此，可构造本发明的实施例以使在可选择作为实际基准的任何时钟基准从源优先权表中用完时，自动选择内部时钟。从而使得即使在没有外部时钟基准可以选择的情况下也可能避免业务出现故障这样一种最坏的情况。
图19示出了用于实现适于选择单元自己工作的实际基准的上述实施例的传输单元101(图1)的硬件结构。
一个BITS输入第一基准和一个BITS输入第二基准从一个外部BITS 102(图1)通过两个DS1金属线路104供给两个B/U单元(双极/单极转换单元)1901，在那里它们各分离成一个时钟基CLK和一个数据链路DATA。
时钟基准CLK输入到一个选择传输单元101要与之同步的时钟基准的NE实际基准选择器1902中。
另一方面，数据链路DATA送入DS1 ESF的数据链路检测器1903，在那里检测DS1 ESF数据链路(对应于图3的DL)并将其中所包含的同步消息所指示的质量级输出给一个CPU 1904。
在一个DMUX单元(分用器)1907中将在各组#1工作线路、组#1保护线路、…、组#n工作线路和组#n保护线路上接收到的SONET信号分离成一个时钟基准CLK和一个开销OH(参照图4)。
时钟基准CLK输入到NE实际基准选择器1902中。开销OH输入到一个OH检测器1908中，以使其S1检测器部分1909检测一个S1字节(参照图4和图5)。包含于S1字节中的同步消息所指示的质量级输入给CPU 1904。
NE实际基准选择器1902中的故障检测器部分1911监视来自B/U单元1901和DMUX1907(数目为2×n)的各时钟基准CLK的时钟故障(输入中断)，并一旦检测到故障，就通知CPU 1904出现故障。
当在一个被检测的S1字节(参照图5)中检测到一个未定义的比特串时，n个OH检测器1908中各OH检测器1908的S1检测器1909将这认为是故障并通知CPU出现故障。
维护终端1905将一个源优先权表1906提供给CPU 1904，它依次将表存储在其内部存储器中。
根据图11所述的流程图，CPU 1904从质量级或由两个DS1 ESF数据链路检测器1903、两个S1检测器1909和源优先权表1906所提供的故障通知来确定NE实际基准。使用一个CLK选择指令，CPU 1904将这样确定的NE实际基准提供给NE实际基准选择器1902。如果CPU 1904不能确定时钟基准CLK，它向NE实际基准选择器1902输入一个CLK选择指令，允许选择内部时钟发生器1910所产生的内部时钟。
同时，CPU 1904向开销发生器(OH发生器)1913中的S1插入部分1914表明，要将一个同步消息写入要输出的SONET信号中的开销OH中的S1字节中。在这个同步消息中，规定了实际基准的质量级。
NE实际基准选择器1902响应于来自CPU 1904的CLK选择指令而选择一个时钟基准用作来自从两个B/U单元1901和2×n个DMUX单元1907输入的时钟基准CLK的NE实际基准，并将选择的时钟基准CLK发送给数字锁相环(DPLL)1912(称作延期HO)。
DPLL 1912存储在维持精确同步时由NE实际基准选择器1902所输入的NE实际基准CLK，并将它传送给2×n个复用器(MUX)1915。
另一方面，n个OH发生器1913中每个OH发生器中的S1插入部分1914将由CPU 1904所输入的同步消息写入开销OH的S1字节中。第一OH发生器1913将开销OH发送给组#1的两个MUX 1913，而第二OH发生器1913将开销OH发送给组#2的两个MUX 1915。
各MUX1915将从DPLL 1912发送的NE实际基准CLK和从相应的OH发生器1913发送的开销OH组合成一个SONET信号，它在相应的SONET光传输线路103上依次发送。
下面，图20示出了选择用于传输单元101(图1)中定时供应输出的提取的DS1第一/第二基准的上述实施例的硬件实现。
在图20中，使用同样的基准数来表示与图19中的那些相应的部件。即，在选择提取的DS1第一/第二实际基准之前，图20的结构起着与图19的结构相同的作用。在这种情况下，提取的DS1第一/第二实际基准选择器2001大体上具有与图19的NE实际基准选择器1902相同的功能。
在以下几个方面，图20的结构与图19不同。
首先，CPU 1904向两个DS1 ESF数据链路插入单元2002中的各单元指示一个同步消息要写入数据链路输出信号中。
两个DS1 ESF数据链路插入单元2002中的各单元将由CPU 1904输入的同步消息写入DS1 ESF数据链路(数据链路DATA)中，然后将数据链路DATA发送给两个U/B单元(单极至双极转换单元)2003中相应的一个。
其次，提取的DS1第一/第二实际基准选择器2001响应于来自CPU 1904的CLK选择指令，从两个B/U单元1901和2×n个DMUX 1907发送的时钟基准CLK中选择一个时钟基准CLK用作提取的DS1第一/第二实际基准，然后将它直接发送给两个U/B单元2003。在这种情况下，提取的DS1第一/第二实际基准可以是两个U/B单元所共有的单个基准，或是两个独立的基准，各用于每个单元。
各U/B单元2003将从DS1第一/第二实际基准选择器2001发送的提取的DS1第一/第二实际基准时钟CLK和从相应的DS1 ESF数据链路插入单元2002发送的数据链路DATA组合成一个DS1信号，然后将它从相应的DS1金属传输线路104上发送出去。
两个U/B单元2003分别提供提取的DS1第一输出和提取的DS1第二输出。
权利要求
1.一个实际基准选择单元，它安装在组成网络以建立网同步的各传输单元中，用于根据与相应时钟基准一起接收到的同步消息所表示的各所述时钟基准的质量级而从由相应传输单元接收的许多时钟基准中选择一个时钟基准作为控制相应传输单元自身工作的实际基准或作为连接到相应传输单元上的外部单元的定时供应的实际基准，包括存储输入了所述时钟基准—它们可选择作为所述实际基准并具有所述质量级及其选择优先权的源优先权表的表存储装置；和适于参照所述源优先权表来从输入到所述表中的所述时钟基准中选择所述实际基准的实际基准控制装置。
2.权利要求1所述的单元，其中所述实际基准控制装置执行以下操作选择一个在输入到所述源优先权表中的所述时钟基准中质量级最高的时钟基准作为所述实际基准；当两个或多个质量级相同的时钟基准输入到所述源优先权表中时，选择一个在质量级相同的所述时钟基准中优先权最高的时钟基准作为所述实际基准；和当接收到一个具有比当前选择作为所述实际基准的时钟基准更高质量级的时钟基准并将它输入到所述源优先权表中时，将它选择作为所述实际基准。
3.权利要求1所述的单元，其中所述表存储装置存储许多源优先权表用于被连接到相应传输单元的外部单元的定时供应的许多实际基准，且所述实际基准控制装置分别参照存储在用于定时供应的所述许多实际基准的所述表存储装置中的各所述源优先权表而选择用于定时供应的各实际基准。
4.权利要求1所述的单元，其中，作为不同于根据所述源优先权表来选择所述实际基准这种操作的另一种方式，所述实际基准控制装置选择一个由一个不允许所述实际基准在一旦切换到一个时钟基准上后又切换到另一时钟基准上的第一切换命令规定的时钟基准作为实际基准，然后，万一所述实际基准被强制切换到一个出现故障的时钟基准上或者所述实际基准已切换到其上的时钟基准出现故障时，将所述实际基准切换到相应传输单元拥有的延期时钟或内部时钟上。
5.权利要求1所述的单元，其中，作为不同于根据所述源优先权表来选择所述实际基准这种操作的另一种方式，所述实际基准控制装置选择一个由一个允许所述实际基准在一旦切换到一个时钟基准上后还可切换到另一个时钟基准上的第二切换命令规定的时钟基准作为所述实际基准，然后，万一所述实际基准已由所述第二切换命令切换到其上的时钟基准出现故障，重新选择一个切换前所选择的时钟基准作为所述实际基准，并在万一切换后的所述实际基准的质量级下降到其它时钟基准的质量级以下时，在所述其它时钟基准中重新选择一个质量级最高的时钟基准作为所述实际基准。
6.权利要求1所述的单元，其中所述实际基准控制装置另一方面如用户所规定而执行一个在接收到一个具有预定的高质量级的预定时钟基准时，参照所述源优先权表来选择所述预定时钟基准作为用于定时供应的所述实际基准的第一模式或一个选择预先规定的时钟基准作为用于定时供应的所述实际基准的第二模式。
7.权利要求1所述的单元，其中所述实际基准控制装置另一方面如用户所规定而执行一个在输入到所述源优先权表中并具有比当前用作所述实际基准的时钟基准的优先权高的时钟基准的质量级变为等同于当前使用的所述实际基准的质量级时，选择优先权较高的所述时钟基准作为所述实际基准的第三模式或一个所述实际基准保持不变的第四模式。
8.权利要求1所述的单元，其中所述实际基准控制装置执行一个在用户执行插入命令时，将一个特定的时钟基准插入在存储于所述表存储装置中的所述源优先权表中的预定优先权位置并将优先权低于所述预定优先权的其它各时钟基准的优先权自动降低一个位置的控制操作，并执行一个在用户执行删除命令时，将一个具有预定优先权的特定时钟基准从所述源优先权表中删除并将优先权低于所述时钟基准的预定优先权的其它各时钟基准的优先权自动提升一个位置的控制操作。
9.权利要求1所述的单元，其中所述实际基准控制装置执行这样一个操作如果在终止建立用于运作相应传输单元的所述实际基准的所述源优先权表时，相应传输单元产生的延期时钟未输入到所述表中，则将所述延期时钟输入到所述源优先权表中优先权最低的位置上，并且如果在终止建立用于连接到相应的传输单元上的外部单元的定时供应的源优先权表时，相应传输单元的内部时钟未输入到所述表中，则将所述内部时钟输入到所述源优先权表中优先权最低的位置上。
10.权利要求1所述的单元，其中当从所述源优先权表中用完可选择作为所述实际基准的任何时钟基准时，所述实际基准控制装置选择一个相应的传输单元拥有的内部时钟作为所述实际基准。
11.一种在组成网络以建立网同步的各传输单元中使用的实际基准选择方法，用于根据与相应时钟基准一起接收到的同步消息所表示的各所述时钟基准的质量级而从由相应的传输单元接收的许多时钟基准中选择一个时钟基准作为控制相应传输单元自身工作的实际基准或作为被连接到相应传输单元上的外部单元的定时供应的实际基准，包括以下步骤使用一个输入了所述时钟基准它可选择作为所述实际基准并具有所述质量级—及其选择优先权的源优先权表；和从输入到所述表中的所述时钟基准中选择所述实际基准。
全文摘要
本发明的单元安装在组成同步网的各传输单元中。该单元根据与时钟基准一起接收到的同步消息所表示的时钟基准的质量级而从接收的时钟基准中选择一个控制相应传输单元的工作的实际基准。时钟基准—它们各自可选择作为实际基准—及其选择优先权被输入到一个源优先权表中。通过参照该源优先权表来选择实际基准。
文档编号H04J3/06GK1181669SQ9711317
公开日1998年5月13日 申请日期1997年5月30日 优先权日1996年10月29日
发明者山本纯司, 秦和彦, 泷宜孝 申请人:富士通株式会社