专利名称：用于限制在电信信号中的抖动的设备和方法
背景技术：
1.发明领域本发明一般地涉及电信信号。更具体地讲，本发明涉及用于限制在第一电信信号中的抖动的设备和方法，该抖动是由于在由第一电信信号所变换成的第二电信信号中的指针移动而引起的。本发明在对由于在SONET STM-1(STS-3)信号中的指针移动而引起的TUG-3信号中的抖动的限制方面已找到具体的应用，不过它并不仅限于此。
2.技术状况服务于美国和世界其它地区的电信网络当前正以不断增长的带宽需求从模拟传输逐渐发展到数字传输。业已证明，光纤光缆是这样发展的有用的传输手段，它可在从大干线到用户分配设备的几乎每个应用中代替铜线电缆。光纤光缆能比电缆传送更多的信息，并且具有更低的衰减。
虽然光纤光缆代表了电信的未来，但是当今保留的整个电信网包含着各种不同的电缆类型，由不同年代的设备提供服务，按照各种共存的传输标准运行。虽然，较老的标准、电缆和设备随着时间推移将会最终被淘汰，但就当前而论，所有老的和新的标准、设备和传输线必须尽可能地能互相兼容。通常，这种兼容性要求把多个较低速的信号变换为和多路复接为较高速的信号以及进行与此相反的变换。这样的同时进行多路复接和多路分接的变换在常见的加入/分出(add/drop)设备中是很通用的。
当把一个信号变换到另一个信号时，希望能限制信号抖动，这是因为它有利于限制缓冲存储器数量和限制由大量缓存器造成的最终时延，同时因为各种电信信号的标准不允许有大的抖动。在依照SONET标准的电信信号中，抖动可由于指针移动(例如指针增量(INC)和指针减量(DEC))而造成。指针移动可导致字节填充和去填充。填充(INC)和去填充(DEC)是为对两信号之间的频率偏差进行补偿的合理机制。当填充或去填充发生时，SONET有效负载字节相对于开销字节移动。为了适应于SONET信号中的填充(INC)或去填充(DEC)，被变换为SONET信号的电信信号不得不或者提供开销数据(在SONET信号的去填充的情况下)，或者阻止数据(在SONET信号的填充的情况下)。然而，提供开销数据，或阻止数据必须由被变换为SONET信号的信号例如通过比特填充或去填充来吸收。无论如何，这种吸收会在被变换的信号中引起很大的抖动，并使它破坏抖动性能要求。
本发明的另一个目的是在第二电信信号要求指针增量或减量时为了限制被变换为第二电信信号的第一电信信号的抖动，利用第一电信信号中的指针移动。
本发明的再一个目的是通过使TUG-3信号的指针朝STS-3C信号的指针移动的相反方向移动来限制被变换为SONET STS-3C信号的TUG-3电信信号中的抖动。
本发明的另外的目的是借助于在接收到SONET指针移动时暂停进行TUG-3 FIFO的深度测量、及只在进行指针移动后才继续进行FIFO深度测量的方法，来限制在被变换为SONET STS-3C信号的TUG-3电信信号中的抖动。
本发明的另一个目的是，在TUG-3指针移动否则就会移过TUG-3信号的传送开销的情况下、借助于移动对TUG-3 FIFO测量的测量点预定的次数而不进行TUG-3指针移动的方法，来提供用于减小在把TUG-3通信信号变换到STS-3信号时的抖动的机制。
按照本发明的目的，本发明的方法总的包括通过根据接收一个有关第二电信信号的有效负载指针正沿第一方向移动的指示，产生使第一电信信号沿与第一方向相反的第二方向的补偿有效负载指针移动，从而来限制在被变换为第二电信信号的第一电信信号的变换中的抖动。本发明的方法对于把以TUG-3信号格式的三个E3电信信号变换为以STM-1 VC-4格式的STS-3C SONET电信信号具有特别的用途。当STS-3C信号由于系统中的频率补偿需要指针移动时，以TUG-3电平的补偿性指针移动避免了会不利地影响系统性能的TUG-3信号中的高达8个单位的抖动。
如在技术上所熟知的，一个FIFO被用来存储被变换为第二电信信号的第一电信信号的数据比特，而存储在FIFO中的比特数(即，FIFO“深度”)被用来确定是否产生填充或去填充信号，以及在字节填充或去填充的情况下，是否产生相应的指针移动。因而，按照本发明的另一方面，由于第二电信信号的指针移动而引起的第一电信信号中的抖动，可藉助于从执行第二电信信号中的填充或去填充的指针移动的时间起暂停进行FIFO测量、直到第一电信信号中的指针移动及字节填充或字节去填充完成时才继续进行FIFO测量的方法，来予以限制。在把TUG-3信号变换为STS-3C信号的情况下，从在接收到来自STS-3C信号的H2字节数据后的字节的时间(恰好在检测到STS-3C指针移动之后)直至下一个H1、H2、H3之后、并把H3字节数据后的字节写进TUG-3信号的时间(在进行TUG-3指针移动以后)，最好停止进行FIFO的测量。
按照本发明的再另一方面，减小正在被变换为STS-3C电信信号的TUG-3电信信号中的抖动，不仅是借助把TUG-3指针沿与STS-3C信号的指针移动的相反方向进行移动，也不仅是借助于从STS-3C指针移动的时间至下一个TUG-3填充或去填充的时间之内暂停FIFO的测量，而且，还借助于在TUG-3指针移动否则就会移入或移过TUG-3信号的传送开销的情况下去移动对于TUG-3 FIFO测量的测量点而不必进行TUG-3指针移动的方法才得以实现的。具体地讲，因为STS-3C信号指针移动造成TUG-3信号在STM-1帧中移动，因此就存在有当TUG-3中的补偿性指针移动时使TUG-3的POH移到TUG-3信号的TOH之上的情形。由于这是不能允许的情况，TUG-3的指针移动通常被安排为跳过TUG-3信号的TOH。但是，这样的跳动会引起附带的抖动。因而，指针移动被保持为暂停，直到接收到沿同一方向的另两个指针的移动为止，然后进行跳动。然而，在这段时间期间，对于TUG-3 FIFO测量的测量点在每次接收到TUG-3指针移动后移动一个字节。在沿同一方向的三次指针的移动以后，TUG-3指针和FIFO测量位置再次相重合。
用于实现本发明的方法的设备直接关系到这些方法。
在参照结合附图所作的详细说明后，本发明的另外的目的和优点对于本领域技术人员来说将变得很明显。
附图简介
图1是TUG-3信号的帧格式的图。
图1a是图1的一部分的展开图，显示了在TUG-3信号中的比特填充和比特去填充。
图2是STS-3C信号的帧格式的图。
图2a和2b是图2的一些部分的展开图，显示了图2的STS-3C信号的传送开销(overhead)(字节)，路径开销(字节)和数据有效负载。
图3a-31是显示由STS-3C指针移动及之后TUG-3补偿指针移动造成的TUG-3传送开销相对于TUG-3路径开销(POH)的移动的图。
图4a是用以实施当STS-3C信号产生指针移动时产生TUG-3信号中的补偿性有效负载指针移动、从STS-3C信号中出现填充或去填充的时间至TUG-3信号中的指针移动后和字节填充或字节去填充完成的时间之内暂停进行FIFO测量、以及在指针移动将使得POH移动到TOH之上的情况下移动FIFO测量点而不进行指针移动的各方法的设备方框图。
图4b是显示用于藉在STS指针移动后和在TUG-3指针移动前使在FIFO深度测量上加上或减去一偏差值的方法来限制抖动的另一种设备的方框图。
图5a和5b一起构成有助于实行本发明的方法的图4a的指针补偿控制方块的流程图。
图1是TUG-3信号的帧格式的图。图1的TUG-3信号有几个组成部分VC-3有效负载；路径开销(字节)(POH)；传送开销(字节)(TOH)；以及以交叉影线显示的未规定部分。VC-3有效负载是典型地从E3数据流产生的。VC-3有效负载结合路径开销(字节)(POH)一起是指形成TU-3信号。传送开销(字节)包括至少三个字节H1、H2和H3。字节H1和H2一起构成指出有效负载起始点的指针；即指向POH的J1字节。字节H3是一“字节去填充”机会；即，如果有必要，则可把一字节的实际有效负载数据插入到字节H3中。TUG-3信号的未规定部分提供用作把TUG-3变换为以SONET格式格式化的电信信号的用途，正如以下所讨论的那样。具体地讲，如果TUG-3信号要被变换为STS-1型信号的有效负载。则需要87列数据。由于典型的TUG-3信号只有86列数据，且具有传送开销的第一数据段只有与9字节数据相对的3字节的数据，因此为正确的变换，需要一个完整的“未规定”列和一个部分的未规定列。类似地，如果TUG-3要被变换为STS-3C型信号的一部分有效负载(例如，三分之一)，则TUG-3同样需要87列数据。因此，必须提供完整的和部分的未规定的列。为此目的，TUG-3信号的第一未规定列被指派为“OH1”，而传送开销数据(H1、H2、H3)结合部分的未规定列一起被指派为“OH2”。为了把TUG-3信号变换为STS-3C型信号的目的，这列都将被认为构成TUG-3信号的传送开销(字节)。
图1的TUG-3信号的9行中的3行示于图1a，并作更仔细的分析。紧接在H3字节去填充机会后面的字节代表一“字节填充”机会；即，一字节的非数据的“填充”代替了真实的数据。而在图1a上，在H3字节后的字节显示为J1，本领域的技术人员将认识到，TUG-3有效负载会相对于TUG-3帧滑动，这样，J1字节将不是总跟在H3字节的后面。除了字节填充机会外，还提供带有比特填充和比特去填充机会的两个字节(A、B)。对比特填充或比特去填充的控制是由5个填充/去填充控制字节(C)实现的。如在对控制字节之一的展开图中所表示的，每个控制字节包括六个未规定比特(R)和两个控制比特(C1、C2)。如对字节A和B的展开图中所显示的，字节A包括七个未规定比特和一个去填充比特机会(S1)，而字节B包括七个数据比特(I)和一个填充机会(S2)。当不需要填充比特或去填充比特时，每个控制字节设置控制比特C1为数值0，设置控制比特C2为数值1。结果，使字节A的比特S1被设置作为一无用比特，而比特S2被设置作为信息的数据比特。如果想要一比特的填充，则控制比特C2被设置为0，这样比特S2被设置作为一无用比特；而如果想要一比特的去填充，则控制比特C1被设置为值1，这样比特S1被设置作为信息的数据比特。本领域技术人员将会看到，在先前的TUG-3应用中，去填充和填充字节S1和S2典型地被用于同步的目的，相对比于H3字节和跟在H3后的字节每次引入8比特或单位的移动。
在转到图2之前，应当注意到，图1a的三行基本上是TUG-3帧重复三次，除了POH字节改变以外。因而，在每个TUG-3帧中，对于相关的控制，有3比特去填充(S1)和3比特填充(S2)机会。
转到图2，显示了STS-3C信号的帧格式的图。STS-3C信号包括270列，开头的9列保留给传送开销用。如图2a所示，传送开销的许多字节是规定的，不过有些留作为未规定的。此外，如图2b所示，显示出STS-3C信号的有效负载包括3字节的路径开销(POH)，和开销的258字节的数据有效负载。正如本领域的技术人员所知道的，POH字节并不一定取图2b所示的位置，因为POH字节和数据有效负载相对于STS-3C帧滑动。
在典型的加入/分出情形中，把诸如图1所示的TUG-3信号多路复接为诸如图2所示的STS-3C信号的一部分(例如，三分之一)可能是所希望的。在这样的情形中，当STS-3C信号产生需要字节填充或字节去填充的指针移动时，TUG-3信号必须立即提供所需要的填充或数据。立即提供填充或数据通常会使TUG-3信号受到抖动，因为等待变换到STS-3C的缓冲数据量将会增加8比特(如果提供以填充来代替数据时)，或如果提供以数据(去填充)来代替填充时将会减少8比特。这样，比特填充或去填充机制(S1和S2)可被超时使用以便把等待变换的缓存数据量增加或减少到理想的数量，从而避免数据流的不足或溢出。然而，这样的校正性比特填充或去填充机制可能要取很多帧来完成，因为由于标准需要，为了维持抖动性能，对于这么多的帧只允许每如此多帧一次地进行比特填充或去填充。
按照本发明的第一方面，为了消除由于在STS-3C信号中的填充或去填充需要而引入TUG-3信号中的问题，在进行与STS-3C信号中的填充或去填充有关的指针移动时，TUG-3信号产生一个以和STS-3C信号指针移动的相反方向的补偿性有效负载指针移动。例如，如果STS-3C信号需要去填充(即，开销的数据)，则TUG-3信号必须立即为STS-3C信号的H3字节提供该数据。在提供额外的数据时，对于TUG-3信号的缓存数据量通常将减少一字节。为了使数据缓存器的数据量增加回到理想的水平，应在TUG-3信号中产生一填充信号。由于填充信号的结果，在TUG-3信号的H3字节后的字节处，把填充插入到TUG-3数据流。当填充作为真实数据的替代被发送到STS-3C信号中时，对于TUG-3信号的缓存数据量将增加一字节回到理想水平。
用于实现补偿性有效负载指针移动的设备示于图4，并将参照图4在下面加以讨论。
按照本发明的再一方面，可能由于第二电信信号(例如，STS-3C)中的指针移动引起的在第一电信信号(例如，TUG-3)中的抖动，可以藉暂时中止缓存器深度的测量予以限制。如在技术上所熟知的，FIFO经常用来存储被变换为另外的电信信号的电信信号的比特数据。事实上，正如在Parruck等共同拥有的美国专利No.5,141,529和Hamlin等的No.5,157,655中所公开的那样，FIFO的深度(即被缓存的数据量)可被用来确定是否产生填充或去填充信号和提供有关的指针移动。按照本发明，FIFO深度测量在从第二电信信号(STS-3C)中填充或去填充出现的时间至第一电信信号(TUG-3)指针移动后和填充或去填充已完成的时间内，最好暂停进行。具体地讲，在把TUG-3信号变换为STS-3C信号的情况下，对FIFO的测量优选地在检测到STS指针移动后就立即停止(虽然，测量可在下一个深度测量位置以前的任意时间被停止)。立刻停止可以以几种方式来完成。在第一实施例中，指针的STS-3CH1H2值被检验，以确定指针INC或DEC是否被完成，如果是的话，就立刻停止FIFO测量。在第二实施例中，STS-3CH3字节和在H3字节后的字节被监测。如果H3字节为信号数据所使用，正如去填充的情况，则FIFO测量被停止。同样地，如果在H3信号后的数据字节为填充字节而不为信号数据所使用，正如填充的情况，则FIFO测量被停止。将会看到，如果SPE控制信号是可供使用的，则SPE控制信号可结合H3字节和H3字节后的字节一起被应用在第三实施例，以确定填充或去填充是否完成，以及以便停止FIFO测量。不管如何完成，FIFO深度测量被优选地停止，直到下一个H1、H2、H3，以及在填充的情况下，在H3数据字节后的字节被写入TUG-3信号为止。所有的TUG-3H1、H2、H3字节以及在填充的情况下的H3信号之后的字节都必须在继续进行FIFO测量之前写入TUG-3信号，因为有可能在接收到的STS-3C H3字节或STS-3C H3之后的字节正被表示为STS填充或去填充时，使TUG-3信号的H1或H2字节写入SONET有效负载中。在这种情况下，TUG-3信号就一直没有时间来改变TUG-3 H1、H2指针以实现TUG-3字节填充或字节去填充。
在从STS-3C信号中进行填充或去填充的时间至TUG-3信号中进行填充或去填充的时间以内暂停进行FIFO深度测量，减少了TUG-3信号中的抖动，因为在STS-3C信号填充时，TUG-3信号FIFO深度测量会增大，或在STS-3C信号去填充时，TUG-3信号FIFO深度测量会减少。当然，增大或减少可被以上所述的补偿性指针移动所抵消。然而，与此同时，有可能由于在FIFO中所测量的数据的不足或数据的超出的结果，使TUG-3信号的控制字节安排得在TUG-3信号的A或B字节中造成比特填充或去填充。在补偿性指针移动后，则会经常出现相反的比特去填充或填充，即数据流会抖动。应当注意到，尽管FIFO深度测量被中止，但默认值0和1分别为C1和C2比特所使用，以便确保在该时间期间不出现比特填充或去填充。
实现暂停FIFO测量的方法的设备示于图4，并将在下面参照图4同样地予以讨论。
按照本发明的再另一方面，在被变换为STS-3C电信信号的TUG-3电信信号中的抖动，藉助于当TUG-3指针移动不能移进或移过TUG-3信号的传送开销时移动对于TUG-3 FIFO深度测量的测量点而不进行TUG-3指针移动的方法来进一步减小。具体地讲，因为STS-3C信号指针移动造成TUG-3信号在STM-1帧中移动和因为TUG-3路径开销和数据可相对于TUG-3帧的传送开销移动，所以如在下面更详细地描述那样，就有这样的情形，即TUG-3中的补偿性指针移动会使TUG-3的POH移到TUG-3信号的TOH上。由于这是不能允许的情况，因而TUG-3的指针移动通常被安排为跳过TUG-3信号的TOH。然而，如果FIFO深度测量被束缚于TUG-3的POH的一个或几个字节(正如本发明的优选实施例中的情况)，则这样的跳动会引起附带的抖动，因为在FIFO中会收集到多两个字节(或少两个)。因而，按照本发明，指针移动被优选地保持为暂停，直到沿相同方向进行的另两个指针移动被接收到，而后进行跳动。然而，在这段时间期间，对于TUG-3 FIFO测量的测量点在每收到TUG-3指针移动一次移动一个字节。测量点的这种移动，通过消除由于TUG-3 FIFO中加上或减去数据比特而出现的抖动，而达到以上讨论的补偿性指针移动的同样结果。无论如何，在沿相同方向的三个STS-3C指针的移动以后，TUG-3指针被调整三个字节，且使TUG-3指针和FIFO深度测量位置再次相重合。
如以上所提出的，在TUG-3信号做出比特填充和去填充的决定所依据的FIFO深度测量被束缚于某些TUG-3 POH字节。FIFO深度测量最好在TUG-3帧的J1、G1和Z3字节(见图1)上进行，因为这允许控制信号(C)被正确地产生，以使比特填充(S1)和比特去填充(S2)可被迅速进行(即，等待时间抖动被减小)。
由于FIFO深度测量被束缚于TUG-3帧的有效负载的一个字节，在TUG-3帧中的字节填充或去填充会使TUG-3信号的POH跳过TUG-3信号的TOH(列OH0和列OH1)。这会导致FIFO深度测量早三个字节或迟三个字节进行，而不是早一个字节或迟一个字节。为了消除由此引起的抖动，如上所述，对于TUG-3 FIFO深度测量的测量点在每接收到STS-3C指针移动一次被移动一个字节(即，一个STS时钟周期)，但指针移动被保持为暂停，直到沿相同方向进行的另两个指针移动被接收到为止，然后进行跳动。这样，FIFO深度测量点暂时地与J1、G1与Z3字节无关。
图3a-31是表示由于STS-3C指针移动造成的TUG-3传送开销相对于TUG-3路径开销(POH)的移动和由于TUG-3补偿指针移动造成的开销移动的图。在图3a-31中，TUG-3信号的填充和传送开销表示为列OH0和列OH1，而TUG-3路径开销表示为POH。FIFO深度测量位置被表示为TUG-3 POH中的“X”。如在图3a的假设起始点上所看到的，TUG-3信号的POH离开TUG-3传送开销几列。将会看到，STS-3C信号的填充需要会使STS-3C信号的STS-3C有效负载包封字节往右移动，如图3b所示。然而，TUG-3信号的补偿性去填充会使TUG-3信号的POH相对于TUG-3信号的TOH移向左面，如图3C所示。这样，实际上，其后紧跟着TUG-3信号中的校正指针移动的STS-3C信号中的填充或去填充需要使TUG-3信号的TOH移动，而TUG-3信号的POH随TOH而移动，接着又移回到它原来的位置。
在一定个数的STS-3C填充以后，最终将出现这样的情形，如图3d所示，即TUG-3信号的TOH和POH互相接近。另一个STS-3C填充将再次沿一个方向移动全部TUG-3信号(比较图3e和图3d)，同时补偿性TUG-3去填充使POH相对于TUG-3帧沿另一方向移动，如图3f所示。这时，TUG-3 POH紧靠着TUG-3 TOH。下一个STS-3C填充来到后，如图3g所示，全部TUG-3信号向右移动。然而，补偿性或校正性TUG-3去填充会使POH移到TUG-3信号的列OH2上。由于这是不能允许的，TUG-3指针移动通常被安排为跳过TUG-3信号的TOH。然而，如以上所讨论的，由于FIFO深度测量被优选地束缚于TUG-3 POH的J1、G1和Z3字节，所以这样的跳动会引起抖动，因为在FIFO中所收集的比特数比如果POH向左只移动一字节时所收集的少。因而，按照本发明，指针减量移动被优选地保持为暂停(即，减量暂停阶段)，直到沿相同方向进行的另两个指针移动被接收到为止，然后进行跳动。然而，如图3h所示，对于TUG-3 FIFO深度测量的测量点被移动一个字节(移到H3和OH1的另两个字节上)，以补偿STS-3C填充。
照样地继续下去，下一个STS-3C填充来到后，全部TUG-3信号再次移动，如图3i所示。再次地，按照本发明，如图3j所示，对于TUG-3 FIFO深度测量的测量点被移动(到OH0上)，同时指针移动增量被保持为暂停。最后，下一个STS-3C填充来到后，全部TUG-3信号被移动，如图3k所示。然而，这一次是当TUG-3信号的补偿性指针移动时，TUG-3信号的POH被移动三列(即，越过TOH)，如31所示，FIFO深度测量位置再次和TUG-3的POH的J1、G1和Z3字节联合在一起。将会看到，如果指针移动沿如图3a-31所示的方向继续下去，则最后将出现同样的情形。也将会看到，在STS-3C信号经历一系列的去填充，以及在各TUG-3以一系列的字节填充进行补偿的情形下，则会出现沿相反方向的等效的情形。而且，将会看到，在STS-3C信号经历填充和去填充这二者的情况下，在FIFO测量位置再次与TUG-3的POH字节联合在一起之前，STS-3C信号的指针移动次数会远大于三。
实现本发明的方法的设备示于图4a，它总的包括STS接口方块410a，指针补偿控制方块420a，TUG3建立方决4 30a，FIFO测量控制方块440a和一个FIFO 450a。将会看到，图4a所示的所有方块可以实现在一个或多个集成电路上。也将会看到，对于单个STS接口方块41 0a，当需要三个TUG-3信号构成一个STS-3C信号时，可利用三组指针补偿控制方块420a，TUG3建立方块430a，FIFO测量控制方块440a，和FIFO 450a(被表示为490-a1，490-a2，490-a3)。
在一非常基本的水准上，产生补偿性有效负载指针移动的方法可藉使用图4a的STS接口方块410a，指针补偿控制方块420a和TUG-3建立方块430a来实现。具体地，STS接口方块410a与SONET信号相接口。除了别的之外，STS接口方块410a还监测SONET信号的H1和H2字节，并确定指针何时被增量或减量，以便产生填充或去填充。在检测指针移动时，STS接口方块410a适当地产生并提供给指针补偿控制方块420a以增量(STS INC)信号或减量(STS DEC)信号。按照本发明的第一方面，指针补偿控制420a给TUG3建立方块430a产生并提供TUG-3减量(TUG3-DEC)信号(响应于进入的STS INC信号)、或TUG-3增量(TUG3INC)信号(响应于进入的STS DEC信号)。正如本领域技术人员将会看到的，TUG3建立方块430a在建立TUG-3信号时使用TUG INC或TUG DEC控制信号，并把它通过STS接口410加到SONET信号上。
涉及暂停FIFO深度测量的本发明的方法也在图4a的设备中实现。具体地，指针补偿控制方块420a优选地提供至少两个控制信号给测量控制方块440a停止测量(STOP MEAS)控制信号；和在J1、G1和Z3字节处测量的控制信号。当指针补偿控制方块420a从STS接口410a接收STS INC或STS DEC控制信号时，指针补偿控制方块420a产生停止测量(STOP MEAS)控制信号，把它送到测量控制方块440a。由于停止测量控制信号的结果，测量控制停止测量FIFO 450a的深度。按照本发明的广义概念，停止测量控制保持有效直到指针补偿控制方块420a把TUG 3 INC或TUG3 DEC控制信号提供给TUG 3建立方块430a、以及TUG3建立方块430a把表示已完成补偿指针移动的指示(TUG3 Point Mvt)提供给指针补偿控制为止。在该时刻之后，在下一个J1或G1或Z3字节处(如由TUG3建立方块430a给指针补偿控制方块42 0a如所指出的那样)，停止测量控制被释放，以及FIFO深度测量继续进行。如将会看到的，取决于FIFO的状态，满或空控制信号可被产生，以使测量控制440a产生比特填充或比特去填充控制信号，送到TUG3建立方块430a的填充控制方块(STUFF CTRL)435a。接着，TUG3建立方块430a或者使来自FIFO 450a的一数据比特或者使一填充比特(由TUG3建立方块产生的)插入到TUG-3信号中。代替满或空控制信号，测量控制440可得到一实际的FIFO深度值(或者是整数或者是分数)，并根据该数值作出满或空的判决。
涉及在指针移动将使TUG-3 POH移到TUG-3 TOH上的情形下移动FIFO测量点而不移动指针本身的本发明的方法也在图4a中实现。具体地，TUG-3信号的状态(即TOH和POH的相对位置)由TUG-3建立方块430a监视，并提供给指针补偿控制方块420a当作为信号TUG3PHASE。结果，代替在接收到STS DEC或STS INC控制后立即发出TUG3INC或TUG3 DEC控制信号，指针补偿控制方块420a首先确定这样的控制信号是否会使TUG-3 POH跳过TUG-3 TOH。如果是的话，代之以发送TUG3 INC或TUG3 DEC，指针补偿控制方块420a把这样的指针补偿控制保持为暂停。然后，指针补偿控制方块420a产生适当的在OH0的测量值或在OH1控制信号的测量值，送到测量控制方块440a。
将会看到，各种不同的其它信号在图4a所示的方块之间通过。例如，TUG3建立方块430a优选地配备有通过由STS接口方块410a提供的STS TOH和STS SPE信号来给出的对STS状态的指示。
作为对于暂停进行在STS指针移动的出现和以相反方向的TUG-3指动移动之间的FIFO深度测量的一种替换，可把一补偿偏差值加到测量值上或从测量值中减去。具体地，正如由具有和图4a同样的总的方块的图4b所提出的，代替指针补偿控制方块420a(图4a的)发送停止测量控制给测量控制方块440a，而由(图4b的)指针补偿控制方块420b发送一偏差值给测量控制方块440b。该偏差值在由指针补偿控制420b接收到STS增量或减量信号时或以后、以及进行测量时或以前被发送(例如，当从TUG3建立模块430b接收到J1、G1或E3字节信号中的任一个后)。在STS减量信号被指示的情况下，偏差信号把深度加到FIFO深度测量(即，表示FIFO具有比它实际有的数据更多的数据)，直到TUG3指针移动信号被接收到为止。这就阻止了测量控制方块440b给填充控制方块435b提供临时指示FIFO是空的，这可使填充控制方块435b造成一比特填充出现。同样地，当STS增量信号被接收到时，偏差信号从FIFO深度测量中减去深度(即，表示FIFO具有比它实际有的数据更少的数据)，直到TUG3指针移动信号被接收到为止。这就阻止了测量控制方块440b给填充控制方块435b提供临时指示FIFO是满的，这可使填充控制方块435b造成一比特去填充出现。偏差信号的值优选地等于±(3STS-3时钟周期/E3时钟周期)。在进行分数的FIFO深度测量的情形中，宁可给出分数的偏差值。然而，在进行以整数的FIFO深度测量的情形中，对于三个FIFO的每一个FIFO的STS-3C和3E的偏差值优选地被四舍五入到最接近的整数值；即±5比特。
应当看到，图4b的设备也可实现涉及在指针移动将使TUG-3 POH移到TUG-3 TOH上的情形下移动FIFO测量点而不移动指针本身的本发明的方法。然而，为简单起见，实现该方法的控制信号已被从图4b上删去。
图5a和5b一起构成有助于实行本发明的方法图4a的指针补偿控制方块420a的流程图，本发明的方法包括补偿性有效负载指针移动，暂停进行FIFO测量的优选的方法，以及FIFO测量点移动而不移动TUG-3指针。在正常运行时，如图5a所示，在502进行确定SONET信号是否有指针移动，即，是否需要填充或去填充。如果否的话，运行再循环，且继续寻找SONET指针移动。如果检测到指针移动，则在504，停止FIFO深度测量。然后，按照本发明，在506进行确定SONET指针移动是表示增量(填充)还是表示减量(去填充)。如果表示是SONET减量，则方法继续，如将在下面参照图5b讨论的那样，否则，方法继续到508进行确定系统当前是否处在TUG-3增量暂停阶段(TIPP)；即，FIFO深度测量位置是否由于TUG-3 POH以和上面参照图3g-1所描述的相反的方式移动越过TUG-3TOH而已和POH位置无关。如果否的话，则在510进行确定系统当前是否处在TUG-3减量暂停阶段(TDPP)；即，FIFO深度测量位置是否由于TUG-3 POH以和上面参照图3g-1所描述的方式移动越过TUG-3 TOH而已和POH位置无关。如果否的话，则在512产生TUG-3指针减量，并在514，测量点随着POH一起被移动。然后，本方法继续到516，继续进行FIFO测量。
如果在510确定出系统处在TUG-3减量暂停阶段，则在518进行确定当前在TUG-3 TOH的OH0列是否在进行FIFO深度测量。如果FIFO深度测量当前在OH0进行，则在520产生TUG-3指针减量，并在522，把测量点移到POH位置(即重新和POH位置合在一起)。然后，本方法继续到516，继续进行FIFO测量。另一方面，如果在OH0未进行FIFO深度测量，则在524，进行确定FIFO深度测量是否在OH1列或在POH列位置进行。如果是在OH1列位置进行，则在526，FIFO深度测量被移到OH0列位置，但指针未被减量。如果是在POH列位置进行，则在528，FIFO深度测量被移到OH1列位置，且指针同样地未被减量。在这两种情况下，系统继续到516，继续进行FIFO深度测量。
如果如在508所确定的，系统当前处在TUG-3增量阶段，则在530进行确定FIFO深度测量是否在OH0列进行。如果是的话，则不必进行指针移动(因为当测量开始在OH0列进行时，不进行指针移动)，但是在532，测量位置被设置为POH列，且系统在516继续进行。如果，如在532所确定的，FIFO深度测量正在OH1列进行，则在536，测量位置被设置为OH0列，且系统在516继续进行而不移动指针。而且，如果FIFO深度测量正在POH列进行，则在538，产生TUG-3指针减量，并且在516恢复进行FIFO深度测量之前在540把测量点重新和POH合在一起。
返回到506进行确定，如果SONET指针是减量(d去填充)而不是增量，则方法在图5b的542继续，在此步骤进行确定系统当前是否处在TUG-3减量暂停阶段。如果不是的话，在544，进行确定系统当前是否处在TUG-3增量暂停阶段。如果不是的话，则SONET减量由在546的TUG-3指针增量的产生进行补偿，并且，在548，FIFO测量位置重新和POH字节合在一起。然后方法继续到550，恢复进行FIFO深度测量，并返回到502寻找SONET指针移动。如果，如在544所确定的，系统当前处在TUG-3增量暂停阶段，则在552进行确定FIFO测量是否在TUG-3的TOH的列OH1上进行。如果是的话，在554，产生TUG-3指针增量，且在556，把FIFO测量位置设置(重新重合)到预定的POH字节。另一方面，如果，如在558所确定的，FIFO测量当前在列OH0上进行，则在560，把FIFO测量位置移到列OH1，且不产生指针移动。而且，如果FIFO测量当前是在POH进行，则在562，把测量位置移到OH0(使测量位置与POH无关)，且也不产生指针移动。无论如何，在560或562设置指针移动之后，在550继续进行FIFO测量，且方法在步骤502继续进行。
在检测出SONET减量且TUG-3信号处在减量暂停阶段的情况下，则在564，进行确定FIFO测量是否在TUG-3的TOH的OH1列进行。如果是的话，则在566把FIFO测量位置移回到POH，且方法继续到550恢复FIFO深度测量。如果，如在568所确定的，FIFO深度测量在列OH0上进行，则在570，在恢复FIFO测量之前把FIFO测量位置移到列OH1。另外，如果FIFO深度测量正在POH列进行，则在572产生TUG-3指针增量，且在550恢复FIFO测量之前把FIFO深度测量继续保持在POH上，如在574所表示的。将会看到，FIFO测量只是在下一个H1、H2、H3和数据的H3字节后的字节都被写进TUG-3信号之后才进行。
在此已说明和描述了用于限制变换为第二电信信号的第一电信信号的抖动的设备和方法，该抖动是由于第二电信信号中的指针移动所引起的。虽然已在此描述了具体的实施例，但并不是指本发明正好限于此例，而是指本发明具有该技术所允许的宽广范围。以及说明书也应同样地被进行理解。因而，尽管本发明是具体地参照STS-3C和TUG-3型信号来描述的，但将会看到，本发明也能应用到具有填充和去填充机会的其它电信信号、以及信号的有效负载包封可以相对于信号的传送开销进行滑动的地方。另外，虽然提供了用来实现以下方法的方框图，即(1)产生补偿指针；(2)暂停进行在第二电信信号(STS-3C)的指针移动和第一电信信号(TUG-3)的指针移动(或测量位置移动)之间的FIFO深度测量；(3)当指针移动使POH跳过TOH时使FIFO测量位置暂时与第一电信信号的POH无关；但将会看到，其它装置也可用来实现这些方法。例如，虽然方框图预期使用FIFO进行深度测量，但将会看到，RAM或其它存储器件也可用于此目的。而且，虽然把具体描述的POH优选为进行FIFO深度测量的次数，但将会看到，FIFO深度测量可在位于POH或其它数据字节的TUG-3帧的其它字节上进行。另外，虽然把本发明描述为暂停进行在STS-3C信号的指针移动和TUG-3信号的指针移动之间的FIFO深度测量，但将会看到，FIFO深度测量可继续进行，但忽略其结果，考虑到此举的目的，这样的情形也应当认为是“暂停”FIFO深度测量。同样地，如果下一次FIFO深度测量还未进行，则深度测量可在STS-3C指针移动之后被暂停一段时间。而且，虽然把本发明描述为在实行指针移动和允许POH跳过TOH之前暂停进行沿相同方向的两个减量或两个增量的指针移动，将会看到，在其它应用或情形中，可暂停进行不同数目的减量或增量的指针移动。也将会看到，当然，倘若FIFO深度测量位置结合所接收到的减量或增量一次移动一个字节，则在暂停指针移动之后直至收到相同方向上的另两个移动期间，指针移动可以在第一时间点上进行。因此本领域的技术人员将会看到，可以对所提供的本发明做出其它各种修改而不偏离如权利要求的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于把具有第一帧的第一电信信号变换为具有第二帧的第二电信信号的设备，所述第一电信信号具有带有效负载开销(POH)的第一有效负载包封和第一传送开销(TOH)，所述第一传送开销包括指出所述有效负载包封的起始点位置的第一指针，其中所述第一指针同所述第一电信信号中的填充或去填充一起移动，以及所述第二电信信号具有第二有效负载包封和第二传送开销，所述第二传送开销包括指出所述第二有效负载包封的起始点位置的第二指针，其中所述第二指针的移动造成在所述第二电信信号中的填充或去填充，所述设备包括a)数据存储装置，用于存储等待变换为所述第二电信信号的所述第一电信信号的数据；b)数据存储充满度监控装置，被连接到所述数据存储装置，所述数据存储充满度监控装置用于通常在所述第一有效负载包封中的第一预定的字节位置上监控位于所述数据存储装置中的数据量；以及c)确定装置，用于确定包含所述预定的字节位置的所述帧的一列何时和所述第一传送开销的第一列互相紧靠着，以及用于确定所述第二电信信号的所述第二指针沿第一方向移动，所述确定装置被连接到所述数据存储充满度监控装置，其中；所述数据存储充满度监控装置，如果在所述第一电信信号中沿和所述第一方向相反的第二方向的指针移动要求所述包含第一预定字节位置的所述列移过所述第一传送开销的所述第一列，则在所述第一传送开销的所述紧靠着的第一列中的第二位置上而不是在所述第一预定字节位置上监控位于数据存储装置中的数据量。
2.按照权利要求1的设备，其特征在于，其中所述第一预定字节位置是在所述第一路径开销中的J1字节。
3.按照权利要求1的设备，其特征在于，进一步包括d)第一指针移动装置，用于移动所述第一指针以及在所述第一电信信号中产生数据的填充或去填充，所述第一指针移动装置被连接到所述数据存储充满度监控装置，其中，当所述确定装置确定出包含所述预定字节位置的所述帧的一列和所述第一传送开销的第一列互相紧靠着，和所述第二电信信号的所述第二指针已沿第一方向移动时，则所述第一指针移动装置暂时保持中止所述第一指针沿所述第二方向的移动。
4.按照权利要求3的设备，其特征在于，其中当在所述第一指针的移动被保持为中止的同时，所述第二电信信号的所述第二指针再次沿所述第一方向移动时，所述数据存储充满度监控装置在所述第一传送开销的紧靠着所述第一列的所述第二列中的第三位置上而不是在所述第一传送开销的所述第一列的所述第二位置上监控位于数据存储装置中的数据量。
5.按照权利要求4的设备，其特征在于，其中所述指针移动装置移动第一指针以使所述预定的第一字节位置变成紧靠着在所述第二列中的所述第三位置，以及当所述确定装置确定出在所述指针沿所述第二方向的移动被保持为中止的同时，所述第二电信信号的所述第二指针已第三次沿所述第一方向移动时，所述数据存储充满度监控装置在所述预定的第一字节位置上监控位于数据存储装置中的数据量。
6.按照权利要求5的设备，其特征在于，其中所述预定的第一字节位置包括在所述第一路径开销中的J1字节。
7.按照权利要求1的设备，其特征在于，其中所述第一电信信号是支站单元组-3信号，以及所述第二电信信号是同步光纤网络同步传输信号-3C信号。
8.按照权利要求1的设备，其特征在于，其中当在所述指针沿所述第二方向的移动被保持中止和所述数据存储充满度监控装置监控在所述第二位置上的数据量的同时，所述确定装置确定出所述第二电信信号的所述第二指针已沿所述第二方向移动时，所述数据存储充满度监控装置在所述第一列中的所述第二位置上而不是在所述第一传送开销的所述第二列中的所述第三位置上监控位于数据存储装置中的数据量。
全文摘要
在被变换为第二电信信号(例如,STS－3C)的第一电信信号(例如,TUG－3)中的抖动藉助于沿与STS－3C信号的指针移动相反的方向移动TUG－3指针而减小的系统中,改进方法在于,从STS－3C指针移动的时刻起到下一个TUG－3填充或去填充为止的时间上、暂停进行PIFO测量(504),以及藉移动TUG－3FIFO测量的测量点而不进行TUG－3指针移动(否则,这时TUG－3指针移动就会移入或移过TUG－3信号的传送开销),从而进一步限制抖动。TUG－3指针移动被保持为中止,直到接收到沿相同方向的另两个指针移动时为止,然后进行跳动。
文档编号H04J3/07GK1332537SQ01110868
公开日2002年1月23日 申请日期2001年2月27日 优先权日1994年6月3日
发明者T·K·吴, M·德·查木斯 申请人:美商传威股份有限公司