专利名称：传输系统及其中使用的站单元和远程单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及传输系统，和传输系统中使用的站单元和远程单元，特别是一种传输系统，其中多个远程单元与一个站单元呈星状连接，对于利用固定长度的信元在站单元与远程单元之间通信的发送系统，具体地说，在从远程单元到站单元的方向中(下文中称之为上行)在TDMA(时分多址)系统中进行通信，而在从站单元到远程单元的方向中(下文称之为下行)在TDM(时分复用)系统中进行通信。
图1示出了常规传输系统的一个例子。另外，图2示出该传输系统中通用站单元的结构，图3示出远程单元的结构。
这种在一个站单元1与具有不同传输长度的n个远程单元21-2n之间的光传输系统利用不同波段执行单芯双向通信。换句话说，在下行方向用固定长度信元进行广播型通信，而在上行方向使用TDMA系统用固定长度信元通信。
在这类光传输系统中，由于将光信号进行分支并与耦合器3链接，需要包括延迟控制，以使来自每个远程单元21-2n的上行信元不可能冲突。因此，当每个远程单元21-2n开始工作时，通过站单元1的命令执行用于测量传输距离的距离测量控制，并为每个远程单元21-2n设定延迟。总是由站单元1向每个远程单元21-2n给出向每个远程单元21-2n分配上行频带的命令。在上行时隙，适当地分配用于距离测量的区域，站单元1接收由该区域中的一个特定远程单元发射的监测控制信元，并且不向其它远程单元分配频带。然而，每个远程单元21-2n处在断电或通电状态。在断电状态，不能监测远程单元与站单元1之间的传输线和远程单元本身的状态。因此，当其从断电状态切换到通电状态时，在站单元1进行距离控制后，切换到可进行通信的操作状态，发射和接收具有用户信息的用户信元，并且还发射和接收用于监测远程单元与站单元1之间的传输线和该远程单元本身的监测控制信元。当用户不使用该频带时，则上行发射用于调节速度的空闲信元。
然而，在常规传输系统中，即使在用户不使用上行频带时，也不意味着要将该情况通知给站单元1，并向分配的频带发射空闲信元，为了监测站单元1与该远程单元之间的传输线或该远程单元本身的状态，需要站单元和远程单元2n处在正常通信状态，导致上行频带利用率低的问题。
一旦断开远程单元的电源，在电源再次接通后需要进行距离测量控制。因此，即使不进行用户通信来试图节省能耗，一旦断开其电源，则产生远程单元要花时间重新开始工作的问题。
因此，本发明的一个目的是提供一种传输系统、站单元和远程单元，可在控制能耗的条件下监测传输线和远程单元。
本发明的另一个目的是提供一种用来有效地利用用户信元的频带的传输系统，站单元和远程单元。
本发明的再一个目的是提供一种缩短重新开始用户信元通信的时间的传输系统，站单元和远程单元。
根据本发明的第一特征方案，传输系统包括与一个站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统，并在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度的信元通信，其中当站单元检测到一个远程单元处在备用状态以便节省能耗时，把分配给处在备用状态的远程单元的频带分配给处在正常状态的远程单元，并定期向和从处在备用状态的远程单元发射和接收监测控制信息，以便监测传输线和远程单元的状态，根据其监测结果再次分配频带。
根据本发明的第二特征方案，传输系统包括与一个站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统、在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度信元通信，其中一个远程单元变为备用状态，该远程单元定期向和从站单元发射和接收监测控制信元，以便监测传输线和该远程单元本身，站单元进行控制，以便当监测控制信元表示备用状态时，除用于发射上行监测控制信元的频带外可将已分配给该远程单元的频带分配给处在正常状态的一个远程单元，当该远程单元解除备用状态时，可将有关的远程单元返回到正常状态中的频带分配。
根据本发明的第三特征方案，一种传输系统中的站单元，该传输系统包括与该站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统、以及在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度信元通信，该站单元包括用于分离从一个远程单元输入的上行信号和输出到一个远程单元的下行信号的装置；用于接收分离装置所分离的上行信号以便将接收的上行信号区分成用户信元和监测控制信元的装置；用于根据频带分配命令信号控制频带分配并输出频带分配信息的装置；用于处理监测控制信元的装置，其中输入来自区分装置的上行监测控制信元，以便执行用于收集传输线报警或远程单元报警的终端处理，另外，如果监测控制信元表明一个远程单元的断电或备用状态，则输出频带分配命令信号以得到频带分配信息；用于进行对从区分装置输入的用户信元的终端处理和用户信元的产生处理的装置；用于复用来自用户信元处理装置的用户信元和来自监测控制信元处理装置的监测控制信元的装置；以及用于经区分装置发射复用装置的输出的装置。
根据本发明的第四特征方案，一种传输系统中的远程单元，该传输系统包括与一个站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统、以及在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度信元通信，该远程单元包括波长分离和复用装置，用于分离从站单元输入的下行信号和输出到站单元的上行信号；下行信号接收装置，用于接收经信号分离后的下行信号；信元区分装置，用于将接收的有关信号区分成用户信元和监测控制信元；断电监测装置，用于检测远程单元的断电状态；备用状态监测装置，用于检测处在断电状态的远程单元；监测控制信元处理装置，其从信元区分装置输入下行监测控制信元，用于得到频带分配信息，以便输出信元发送命令信号，并且还从断电监测装置输入断电指示信号和从备用状态监测装置输入备用状态指示信号，以产生上行监测控制信元；用户信元处理装置，用于进行对从信元区分装置输入的用户信元的终端处理和用户信元的产生处理；信元复用装置，用于根据来自监测控制信元装置的信元发送命令信号对来自用户信元处理装置的用户信元和来自监测控制信元处理装置的监测控制信元执行信元复用处理；和上行信号发送装置，用于经信元区分装置发射有关的信元复用装置的输出。
结合附图更详细地说明本发明，其中图1是表明传输系统通用结构的方框图，图2是表明传输系统中通用站单元结构的方框图，图3是表明现有技术的传输系统中远程单元结构的方框图，图4A至4D是表明根据远程单元的不同状态在频带分配中的差异的示意图，和图5是表明本发明优选实施例中的光传输系统中远程单元结构的方框图。
接下来参考附图描述本发明的优选实施例。
首先，参考图1描述本发明中传输系统的通用结构。图1所示的光传输系统在一个站单元1与具有不同传输距离的n个远程单元21-2n之间利用不同波段执行单芯双向通信。换句话说，在下行方向通过TDM系统用固定长度信元进行广播型通信，而在上行方向通过TDMA用固定长度信元通信。
另外，在这类光传输系统中，由于将光信号进行分支并与耦合器3链接，需要包括延迟控制，以使来自每个远程单元21-2n的上行信元不会冲突。因此，当每个远程单元21-2n开始工作时，通过站单元1的命令执行用于测量传输距离的距离测量控制，并为每个远程单元21-2n设定延迟。总是由站单元1向每个远程单元21-2n给出向每个远程单元21-2n分配上行频带的命令。在上行时隙，适当地分配用于距离测量的区域，站单元1接收由该区域中的一个特定远程单元发射的监测控制信元，并且不向其它远程单元分配频带。然而，每个远程单元21-2n处在断电或通电状态。在断电状态，不能监测远程单元与站单元1之间的传输线和远程单元本身的状态。因此，当其从断电状态切换到通电状态时，在站单元1进行距离控制之后，将其切换到可进行通信的操作状态，发射和接收具有用户信息的用户信元，并且还发射和接收用于监测远程单元与站单元1之间的传输线和该远程单元本身的监测控制信元。当用户不使用该频带时，则上行发射用于调节速率的空闲信元。
在本发明的光传输系统中，其中多个远程单元与一个站单元呈星状连接，利用固定长度的信元执行站单元与远程单元之间的通信，具体地说，在从远程单元到站单元的方向中(下文中称之为上行)通过TDMA(时分多址)系统执行通信，而在从站单元到远程单元的方向中(下文称之为下行)通过TDM(时分复用)系统执行通信，站单元检测任意一个远程单元的备用状态以便节省能耗，允许将分配给切换到备用状态的远程单元的频带分配给处在正常状态的远程单元，并定期向处在备用状态的远程单元发射和从其接收监测控制信息，以便监测传输线等以及远程单元的状态。
除上述两点之外，本发明的传输系统的特征在于具有备用状态。在远程单元21-2n的备用状态中，不执行用户信元和空闲信元的发送和接收，但即使远程单元的用户21-2n未得到服务，在适当的间隔发送和接收监测控制信元能够监测到达站单元的传输线路和远程单元本身。
图4D示出上行频带分配的实例。在此示出两个远程单元连接到站单元1的情况，#1和#2分别表示分配给远程单元21和远程单元22的频带。例如，如果远程单元22从正常状态变为备用状态，分配给图4C中远程单元22的频带除用于监测控制信元的频带外可全部分配给远程单元21。
参考图5，描述根据本发明的光传输系统的特性如下。由备用状态检测装置210检测备用状态的远程单元2n通过监测控制信元处理装置208在上行监测控制信元上表示备用状态，以便将其发射到站单元1。
在站单元1，当接收通过监测控制信元处理装置108表示备用状态的上行监测控制信元时，频带控制装置109执行频带控制，以便可将直到此时分配给远程单元2n的频带再分配给处在正常状态的其它远程单元，用于上行监测控制信元传输的频带除外。
另一方面，由备用状态检测装置210检测到解除备用状态的远程单元2n通过监测控制信元处理装置208表明备用状态解除，以便将其发射到站单元1。
在站单元1中，当接收由监测控制信元处理装置108表示为备用状态解除的上行监测控制信元时，频带控制装置109执行频带控制，以便远程单元2n可返回到正常状态中的频带分配。
接下来参考图2说明站单元1的结构。
波长分离和复用装置101区分和复用经耦合器3从远程单元21-2n输入并在上行信号接收装置102中输出的上行光信号和从下行信号传输装置106输入并经耦合器3在远程单元21-2n中输出的下行信号。
信元区分装置103把由上行信号接收装置102接收的上行信号区分成用户信元和监测控制信元，用户信元输出到用户信元处理装置104，而监测输出信元输出到距离测量控制装置107和监测控制信元处理装置108。
距离测量控制装置107根据从监测控制信元处理装置108输入的距离测量命令信号控制距离测量，并将距离测量的结果输出到监测控制信元处理装置108。
频带控制装置109根据从监测控制信元处理装置108输入的频带分配信号控制频带分配，并将频带分配信息输出到监测控制信元处理装置108。
用户信元处理装置104执行从信元区分装置103输入的用户信元的终端处理，和用户信元的产生处理，以便在信元复用装置105将它们输出。
监测控制信元处理装置108执行用于通过从信元区分装置103输入的上行监测控制信元收集传输线报警或远程单元报警，根据从距离测量控制装置107输入的距离测量结果为有关的远程单元产生设定延迟值，从频带分配控制装置109输入频带分配信息，和产生下行监测控制信元以便将它们输出到信元复用装置105的终端处理。
另外，监测控制信元处理装置108根据由上行监测控制信元报告的断电状态指示或备用状态指示向频带分配控制装置109输出频带分配命令信号，以便得到频带分配信息。另外，监测控制信元处理装置108根据来自设备管理装置4的启动-停止控制来控制站单元1和远程单元21-2n的启动和停止，并向设备管理装置4通知控制结果和收集的报警。
信元复用装置105执行用户信元与输入的监测控制信元的信元复用处理，以便将它们输出到下行信号传输装置106。
接下来参考图5描述根据本发明的远程单元2的结构。
波长分离和复用装置201对经耦合器3从站单元1输入的并输出到下行信号接收装置202的下行光信号和从上行信号发送装置207输入并经耦合器3发射到站单元1的下行光信号进行波分复用。
信元区分装置203将下行信号接收装置202接收的下行信号区分成用户信元和监测控制信元，并将用户信元输出到用户信元处理装置204，将监测控制信元输出到监测控制信元处理装置208。
断电监测装置209检测断电状态，以便将其通知给监测控制信元处理装置208。由例如备用开关等构成的备用状态检测装置210检测备用状态，以便将其通知给监测控制信元处理装置208。
用户信元处理装置204对从信元区分装置203输入的用户信元执行终端处理，和用户信元的产生处理，以便将它们输出到信元复用装置205。
监测控制信元处理装置208通过来自信元区分装置203的下行监测控制信元的输入接入一个设定的延迟值和频带分配信息。接入的设定延迟值输出到延迟插入装置206，基于接入的频带分配信息的信元发送命令信号输出到信元复用装置205。
另外，监测控制信元处理装置208利用从断电监测装置209输入的断电状态指示信号和从备用状态检测装置210输入的备用状态指示信号产生上行监测控制信元，以便将它们输出到信元复用装置205。
信元复用装置205根据从断电状态检测装置208输入的信元发送命令执行输入的用户信元与监测控制信元的信元复用处理，并将它们输出到延迟插入装置206。另外，在未输入用户信元和监测控制信元时，产生空闲信元将它们发出。
延迟插入装置206根据从监测控制信元处理装置208输入的设定延迟值执行信元发送相位控制，并将用户信元和监测控制信元或空闲信元输出到上行信号发送装置207。
接下来参考图1、2、和5描述具有上述结构的光传输系统的操作。在此，描述两个远程单元21和22与耦合器3连接，并且已经启动远程单元21，使其处在利用用户信元与站单元1通信的正常状态，而远程单元22通电、但仍未开始工作的情况的操作。
首先，如图4A所示，此刻仅将上行频带分配给远程单元21。当设备管理装置4将远程单元22的开始工作命令提供给站单元1中的监测控制信元处理装置108时，监测控制信元处理装置108向频带控制装置109输出频带分配命令信号，以得到频带分配信息。
如图4B所示，按照该频带分配信息的上行频带分配具有距离测量区。然后，监测控制信元处理装置108产生具有所获得的频带分配信息的监测控制信元，以便将它们输出到信元复用装置105，并且还将距离测量命令信号输出到距离测量控制装置107。
另一方面，在远程单元22中，当监测控制信元处理装置208输入这些信元时，远程单元22向信元复用装置205输出上行监测控制信元和信元发送命令信号。在站单元中，距离测量控制装置107从远程单元22接收监测控制信元，以便将距离测量结果输出到监测控制信元处理装置108。
监测控制信元处理装置108根据输入的距离测量结果产生到远程单元22的设定延迟值，并产生到远程单元22的监测控制信元，以便将它们输出到信元复用装置105。远程单元22中的监测控制信元处理装置208得到由监测控制信元通知的设定延迟值，以便将其输出到延迟插入装置206，设定上行信元发送相位。
此后，站单元1中的监测控制信元处理装置108向频带控制装置109输出频带分配信号，得到向处在正常状态的远程单元21和22的频带分配信息，并利用下行监测控制信元向每个远程单元通知频带分配信息。根据该频带分配信息的上行频带分配如图4C所示。此后，利用用户信元使站单元1与远程单元21和22之间的通信变为可能。
接下来，描述当远程单元22中的备用状态检测装置210在该条件下检测备用状态时的操作。
当监测控制信元处理装置208从备用状态检测装置210输入备用状态指示信号时，向上行监测控制信元给出备用状态指示，以便将它们输出到信元复用装置205。
当监测控制信元处理装置108接收到备用状态指示时，它向频带分配控制装置109输出频带分配命令信号，以便得到频带分配信息。根据该频带分配信息的上行频带分配如图4D所示。在此，对分配给远程单元22的频带如此分配，以使它们可向站单元1通知站单元1与远程单元22之间的传输线监测信息，和远程单元22的单元监测信息。接下来，描述当远程单元22中的备用状态检测装置210在该状态下检测备用状态解除时的操作。
当备用状态检测装置210输入备用状态解除信号时，监测控制信元处理装置208在上行监测控制信元上给出备用状态解除指示，将它们输出到信元复用装置205。
当站单元1中的监测控制信元处理装置108接收到备用状态解除指示时，它向频带分配控制装置109输出频带分配命令信号以得到频带分配信息。根据该频带分配信息的上行频带分配仍如图4C所示。
另外，当远程单元22中的断电检测装置209检测到断电状态时，监测控制信元处理装置208从断电状态检测装置209输入断电指示信号，并在上行监测控制信元上给出断电状态指示，以便将它们输出到信元复用装置205。
当站单元1中的监测控制信元处理装置108接收到断电状态指示时，它就向频带分配控制装置109输出频带分配命令信号，以便得到频带分配信息。根据该频带分配信息的上行频带分配仍然如图4A中所示。
接下来，参考图1和2描述本发明的其它实施例。在特定周期期间作为远程单元2n中备用状态检测装置210的用户信元处理装置204中不使用用户信元检测处理以便输出备用状态指示信号的结构的情况下，可得到与该实施例中相同的效果。这种情况下，可利用上行用户信元的产生作为触发来检测备用状态的解除。
然而，这种情况下，除上面提到的效果外，还有远程单元2n不需要设置备用状态开关的另一个效果。
本发明的第一效果在于通过向远程单元的状态提供备用状态，可监测传输线，并且与远程单元在正常状态相比，处在该状态的远程单元节省了能耗。这是因为，与处在正常状态的远程单元相比，在备用状态中，限制了远程单元中的工作电路范围。
第二个效果在于，通过将远程单元切换到备用状态，将至此为止分配给有关远程单元的频带分配给处在正常状态的其它远程单元，以便可更有效地使用上行频带。其原因是因为，如此的站单元结构使得备用状态的接收可自动复位上行频带分配。
另外，第三个效果在于，与电源断开的情况相比，通过将远程单元切换到备用状态，可缩短重新开始用户信元通信所需的时间。其原因是，当从备用状态切换到备用解除状态时不需要远程单元的距离测量控制。
虽然已根据完整和清楚公开的具体实施例描述了本发明，所附权利要求不限于此，而是由体现本领域技术人员可想到的完全落入在此陈述的基本讲授内的所有改进和替换结构构成。
权利要求
1.一种传输系统，包括与一个站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统、并在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度的信元通信，其中当检测到所述远程单元处在备用状态以便节省能耗时，所述站单元把分配给处在备用状态的远程单元的频带分配给处在正常状态的远程单元，并定期向处在备用状态的远程单元发射和从其接收监测控制信息，以便监测传输线和远程单元的状态，根据其监测结果再次分配频带。
2.一种传输系统，包括与一个站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统、和在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度信元通信，其中当远程单元处在备用状态时，所述远程单元定期向所述站单元发射和和从其接收监测控制信元，以便监测传输线和该远程单元本身，当所述监测控制信元表示备用状态时，除用于发射上行监测控制信元的频带外，所述站单元将有关的远程单元的频带分配给处在正常状态的一个远程单元，当该远程单元解除备用状态并且监测控制信元表明备用状态的解除时，可控制向处在正常状态中的远程单元进行频带分配。
3.一种传输系统中的站单元，该传输系统包括与该站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统、在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度信元通信，该站单元包括波长分离和复用装置，用于分离从所述远程单元输入的上行信号和输出到所述远程单元的下行信号；上行信号接收装置，用于接收信号分离后的上行信号；信元区分装置，用于将接收的有关信号区分成用户信元和监测控制信元；频带控制装置，用于根据频带分配命令信号控制频带分配以便输出频带分配信息；监测控制信元处理装置，其中输入来自所述信元区分装置的上行监测控制信元，以便执行用于收集传输线报警或远程单元报警的终端处理，另外，如果所述监测控制信元中表明所述远程单元的断电或备用状态，则输出所述频带分配命令信号以得到所述频带分配信息；用户信元处理装置，用于进行对从所述区分装置输入的用户信元的终端处理和用户信元的产生处理；信元复用装置，用于对来自所述用户信元处理装置的用户信元和来自所述监测控制信元处理装置的监测控制信元进行复用处理；以及下行信号发送装置，用于经所述区分装置发射有关的信元复用装置的输出。
4.一种传输系统中的远程单元，该传输系统包括与一个站单元呈星状连接的多个远程单元，每个远程单元在从远程单元到站单元的上行方向通过TDMA系统、在从站单元到远程单元的下行方向通过TDM系统用固定长度信元进行通信，该远程单元包括波长分离和复用装置，用于分离从所述站单元输入的下行信号和输出到所述站单元的上行信号；下行信号接收装置，用于接收经信号分离后的下行信号；信元区分装置，用于将接收的有关信号区分成用户信元和监测控制信元；断电监测装置，用于检测远程单元的断电状态；备用状态监测装置，用于检测处在断电状态的所述远程单元；监测控制信元处理装置，其中所述信元区分装置输入下行监测控制信元，用于得到频带分配信息，以便输出信元发送命令信号，并且还从所述断电监测装置输入断电指示信号和从备用状态监测装置输入备用状态指示信号，以产生上行监测控制信元；用户信元处理装置，用于进行对从所述信元区分装置输入的用户信元的终端处理和用户信元的产生处理；信元复用装置，用于根据来自所述监测控制信元装置的信元发送命令信号对来自用户信元处理装置的用户信元和来自所述监测控制信元处理装置的监测控制信元执行信元复用处理；以及上行信号发送装置，用于经所述信元区分装置发射有关的信元复用装置的输出。
5.根据权利要求4所述的远程单元，其中所述备用状态检测装置由备用状态开关组成。
6.根据权利要求4所述的远程单元，其中所述备用状态检测装置通过检测所述用户信元处理装置在一定时期内未执行用户信元处理来输出所述备用状态指示信号。
7.根据权利要求1所述的传输系统，其中所述站单元的所述波长分离和复用装置与所述远程单元的所述波长分离和复用装置经用于耦合和区分光信号的耦合器连接。
8.根据权利要求2所述的传输系统，其中所述站单元的所述波长分离和复用装置与所述远程单元的所述波长分离和复用装置经用于耦合和区分光信号的耦合器连接。
全文摘要
远程单元2n与站单元呈星状连接,在上行方向通过TDMA系统、在下行方向通过TDM系统进行通信。当远程单元2n变为备用状态时,备用状态检测装置210输出备用状态指示信号。监测控制装置208输入该信号以产生上行监测控制信元并发射到站单元。在站单元中,分配给远程单元2n的频带分配给正常状态的远程单元。然后,当远程单元2n解除备用状态时,备用状态检测装置210输出备用状态解除指示信号。站单元再次分配频带给远程单元2n。
文档编号H04J3/17GK1258972SQ99127330
公开日2000年7月5日 申请日期1999年12月28日 优先权日1998年12月28日
发明者原田繁和 申请人:日本电气株式会社