专利名称：时分复用信号的交叉连接系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于时分复用信号的交叉连接(线路配置，即line-setting)系统，而且特别是涉及在用于交换为SDH(同步数字体系)网络而提供的时分复用信号的交换系统中包括通道交换的交叉连接系统。
SDH技术是一种国际标准化的复用方法，它能有效地应用于电话业务和传输文本数据和图像数据的其他业务。
与在有关交叉连接(线路配置)设备的技术方面已经取得的进展一致，对于新的传输设备，要求系统中整个网络的传输线路可自由地加以改变，并且在传输线路的可靠性方面有改善。
参照图34，对线路信号VC-n的连接配置可通过改变设置自由地加以改变。图34表示一种交叉连接(线路配置)设备的概念，这种交叉连接设备在用于交换时分信号的交换系统中具有核心作用。如图34所示，被称为STM-n(同步传输模块等级n)的多个SDH接口帧信号，为输入信号。经复用以得到STM-n帧信号的线路信号VC-n被提取，并确定输出端跨过各个传输线路与哪些VC-n信号相连接。然后，如上所述经设置的VC-n信号再一次经复用得到STM-n帧信号并输出。
STM-n帧信号是在SDH网络上传送的经复用的传输信号，而四种不同的值，0、1、4和16，定义为同步传输模块等级n的值，这四种值分别对应于同步数字体系的等级。STM-1是用于SDH网络的基本复用单元。
线路信号VC-n对应于一个“箱”(Box)，称为虚容器，它被指定以字节单元的形式复用各种信息项。除了VC-4含有150Mbps的最大比特率以及138Mbps的被保留的信息速率之外，还有VC-11，VC-12、VC-2以及VC-3，这些速率分别对应于相应的保留的信息的速率。
此外，在图34中，对于VC-n信号的连接配置可通过设置的变换而自由地加以改变。
对于一条只有一个输出方向但有两个输入连接的线路，如图34由一条实线和一条虚线所表示，同样的信号经过同一位置的交叉连接设备的不同路由进行传送。在这种情况下，实线表示现用(ACT)线路而虚线表示备用(STB)线路，并且当检测到ACT线路上运送的信号恶化时，连接可自动地变换到STB线路。
另一方面，相对于来自一个方向的输入，一条含有以两个方向输出的线路用来按不同的方向输出同一信号以提供冗余线路连接。UNEQ(未装备)表示没有插入线路的一个空时隙。
如前所述，为改善系统使其在网络中的线路可自由地加以改变，并且为改善线路的可靠性，使用一种现用和备用线路冗余系统用于连接交叉连接(线路配置)设备A和B，如图35所示。
除此以外，如图36所示，在环形应用中，含有受到限制的线路配置功能称为插/分复用功能的传输设备A至D，备有各个线路的冗余。
由于通用的交叉连接(线路配置)设置使用由复用STM-n线路执行的冗余方法，它能处理线路之间的故障但不能处理在传输设备中的故障。此外，由于现用和备用传输通道设置在相同的路由上，所以如果现用和备用传输通道两者可能在同一时刻受到阻碍，交叉连接设备的可靠性就会变低。
在环形应用中，线路冗余只能适用于有限的应用，并且在一个使用交叉连接(线路配置)设备的复杂网络中难于构成线路冗余。
因此，本发明的一个目的是在按照由ITU(国际电信联盟)或SONET(同步光网络)所规定的有线通信系统标准的同时，提供一种用于交换时分信号的交换系统，用于完成线路配置，以便当监视检测到一条线路上的信号性能的恶化时，该传输线路可容易地切换到另一条由不同方向来的线路。
为实现本发明的上述目的，一种时分信号交换系统，它接收SDH接口信号，把复用到SDH接口信号中的虚容器线路信号分开，并且把虚容器线路连接到多个输出终端之一，该时分信号交换系统包括一个用于接收基群信号(primary signal)的信号接收器，用于检测在所接收的基群信号中包含的告警信息，以及用于在检测到告警信息时进行基群信号的变换；一个信号同步器，用于当从信号接收器收到基群信号和告警信号时，通过利用第一时钟对基群信号和告警信息改变相位，并且用于输出该结果；以及一个TSI(时隙交换)功能部分，用于对从信号同步器接收的基群信号对于基群信号的各个时隙进行交换。
图1是说明按照本发明的一种线路配置设备的功能框图；图2是说明输入处理器的一种配置实例的功能框图；图3是说明当输入基群信号Z-1为双极性信号时的一种输入处理器的配置的功能框图；图4是说明信号同步器的一种配置实例的框图；图5是说明一个TSI功能单元的配置的框图；图6是表示其相位经同步的STM-1信号以STM-1＞AU-4＞TUG-3＞TUG-2＞TU-12/TU-2的形式映射的一种实例的示意图；图7A-7E是用于说明从信号同步器的存贮器中读取基群信号(VC-4信号)的过程的示意图；图8是说明TSI功能单元中的TSI电路的一种配置实例的框图；图9是说明TSI功能单元中的TSI电路的另一种配置实例的框图；图10是说明TSI功能单元中的TSI电路的一种另外的配置实例的框图；图11是说明TSI功能单元中的TSI电路的另一种配置实例的框图；图12A-12C是说明从TSI电路读取基群信号的示意图；图13是说明一种控制信号发生器实例的框图；图14A和14B是表示通过TSI电路进行时隙交换的一种实例的示意图；图15是说明控制信号发生器的一种配置实例的框图；图16是说明对应于图9的控制信号发生器的一种配置实例的框图；图17是说明控制信号发生器的另一种实例的框图；图18是说明对应于图11中的TSI电路的控制信号发生器的一种实例的框图；图19是说明传输信号发生器的一种配置实例的框图；图20是说明一种用户接口的框图；图21是说明用于完成具有STM-4×2线和STM-1×8线作为输入的交叉连接(线路配置)的本发明的一种实施方案的框图；图22A和22B是把在图21的这种实施方案中的TSI电路与前面所述的TSI电路进行比较的示意图；图23是说明在图21的实施方案中线路配置电路的配置实例的框图；图24是图21所示的实施方案的各个信号的时序图(1)；图25是图21所示的实施方案的各个信号的时序图(2)；图26是说明用于STM-4×2线和STM-1×8线的交叉连接的另一种实施方案的示意图；图27是说明用于图26中的实施方案的线路配置电路的配置示意图；图28是表示用于说明选择器的判决的一种表格图；图29是图26所示的实施方案的各个信号的时序图(1)；图30是图26所示的实施方案的各个信号的时序图(2)；图31是说明另一种由图23所示的线路配置电路构成的插/分复用器的实施方案的示意图；图32是图31所示的实施方案的各个信号的时序图(1)；图33是图31所示的实施方案的各个信号的时序图(2)；图34是说明一种通用的交叉连接(线路配置)设备的示意图，该设备起时分交换系统的核心作用；图35是说明STM-n单元的一种当前占用/备用的线路冗余方案的示意图；图36是说明在一种含有插/分复用线路配置功能的环形应用中的传输设备的示意图。
现在将参照附图对本发明的优选实施方案加以描述。同样的参照数字用来表示在各个图中对应的或相等的组成部分。
图1是说明按照本发明的一种线路配置设备的功能框图。该线路配置设备的基本功能包括1)用于以基群信号(Z-1)的形式输入传输信号的功能；2)信号同步；3)用于交换时隙的TSI(时隙交换)功能；4)用于输出基群信号(Z-2)的功能；以及
5)用户接口功能。
一种为基群信号的中继信号，通过把低速信号复用成一种高速信号而形成。例如，具有由IUT所规定的155.52Mbit/s的传输速率的STM-1信号是通过复用具有作为63信道的等效值的2.304Mbit/s的传输速率的TU-12信号而形成的。
由TSI单元3所执行的TSI处理是为了改变经复用的低速信号的结构以获得一种高速信号，或者用另一种高速信号代替一种高速信号。根据本发明的交叉连接(线路配置)设备的性能之一提供了这样一种TSI功能。
图1所示方框的各个功能将进一步加以说明。首先，输入处理器1接收基群信号Z-1，例如STM-1光信号，检测ALM数据，并且经过微机总线S-9把告警(ALM)数据信号S-3输出到信号同步器2。在ALM出现的同时，输入处理器1把基群信号Z-1转换成AIS信号，并且以基群信号S-1的形式输出它。同样从输入处理器1输出的S-2信号是一种时钟信号。
信号同步器2从信号输入处理器1中获得基群S-1和ALM数据信号S-3的相位，并且把它们与那些相对于从TSI单元3得到的时钟信号S-6的相位进行交换，并以信号S-4和S-5的形式输出该结果。
信号同步器2在对称为VC(虚容器)的各个线路信号的第一字节的位置定位的同时输出这些信号。一般来说，信号同步器2也用作弹性存贮器，并缓冲在信号输入处理器1和TSI单元3之间发生的频率变化。
TSI单元3在每个时隙替换来自信号同步器2的基群信号S-4，并且以S-7信号的形式按不同的序列顺序输出结果。在这时，根据ALM数据信号S-5并随着ALM的出现，信号S-7的内容发生改变。
在同一时刻，输出时钟S-8，它与表示信号S-7的头部的定时脉冲的相位相同。
较出处理器4接收基群信号S-7以及时钟信号S-8，并把它们转换成它输出的光信号Z-2。来自用户接口5的开销数据经过总线接口S-9取出，并插入到基群信号S-7中。
现在将描述各个功能块的详细配置。1)输入处理器1，用于以基群信号Z-1的形式输入传输信号为了处理一个所接收的基群信号Z-1，必须确定该信号的头部位置。首先，完成基群信号Z-1的译码(例如解扰码)以确定基群信号Z-1的头部位置。
基群信号Z-1包括一种表示头部位置的特殊信号，如，一个固定的比特码型A1字节，为取得帧同步，将它插入到信号STM-4的开销部分中去。这种特殊的信号用于实现同步。
同步器12完成这种同步，并由一个具有一个帧周期的计数器和一个码型检测器组成。各种开销信号的位置以及存在于基群信号Z-1中的低速信号的位置可由计数器来指定。因此，提取各个低速信号的处理过程可按需要来实现。这种处理过程称为解复用(DMUX)。
经提取的各个开销数据被传送到开销数据处理器13，开销数据处理器13对数据进行计算，如对B1、B2和B3字节的完成计数。将检测到的ALM传递到ALM处理器11。
ALM处理器11收集由信号接收器10检测到的各种信号，并且按它们的优先次序进行处理，而且，例如，当没有检测到信号时，ALM处理器11阻止信号的同步检测。
作为这些处理的结果，ALM数据信号a-6和开销数据信号a-7由总线接口电路14传送到用户接口5。
有时，由于ALM的出现，基群信号Z-1有必要经过处理以产生一种特殊的信号。当暂停光信号的接收时所进行的AIS处理就是一种处理实例。这种处理由信号转换器15来完成。在AIS处理中，根据ALM的出现，信号被屏蔽，并且设置为“1”。
图2是说明输入处理器1的功能框图。当接收的基群信号Z-1为光信号时，它必须转换成电信号。光/电信号转换器10完成光信号至电信号的转换，并且因此产生的电信号接着以信号a-1的形式输出。时钟信号S-2也被提取出来。
图3是说明所接收的基群信号Z-1为双极性信号的一种配置实例的示意图。在这种配置中，提供双极性信号转换器10取代光/电信号转换器10。
双极性信号转换器10接收具有由ITU或SONET规定的双极性形式的电信号Z-1-b，并且提取具有NRZ形式的数据单元a-1以及来自电信号的时钟单元信号(CLK)S-2。
图2中的光/电信号转换器10接收具有由ITU或SONET规定的形式的光传输信号Z-1，并且提取具有NRZ形式的数据单元a-1以及来自光信号的时钟单元信号(CLK)S-2。此外，转换器10检测ALM数据信号a-3，例如，接收信号电平，它表示在接收信号中有异常，并且通知ALM处理器11。
类似地，在图3中，一种告警数据信号(ALM)a-3传送到ALM检测器11，这种告警数据信号表示输入的光信号或者输入的双极性信号具有预先确定的电平或更高的电平。
同步器12从光/电信号转换器10或双极性转换器10取出数据单元信号a-1，并且提取复用在高次群中的低次群的信号a-2和a-5。信号a-2被传送到信号转换器15，而开销数据信号a-5被传送到开销数据处理器13。
当数据信号接收时，数据信号a-5由开销处理器13进行处理，即，性能数据采用B1字节数据来计算。这些数据中，ALM数据以信号a-4的形式输出，而其它数据以信号a-7的形式输出。在图3的配置中，ALM数据信号a-4是直接从同步器12中传送的。
当信号a-3和a-4被接收时，ALM处理器11完成它们的序列优先顺序处理，并输出用作信号转换器15的一种信号转换触发脉冲的控制信号a-8以及ALM数据信号S-8。
响应于控制信号S-8，信号转换器15把从同步器12接收的基群信号a-2转换成另一种信号，例如AIS信号，这种信号又以信号S-1的形式输出。
总线接口电路14从ALM处理器11以及开销数据处理器13中取出信号a-6和a-7，并且把它们转换成总线数据信号S-9，然后输出。2)信号同步器2根据来自TSI单元3的时钟信号S-6，信号同步器2变换从输入处理器传送过来的基群信号S-1和ALM数据信号S-3的相位，并且以信号S-4和S-5的形式输出该结果。如图4所示，信号同步器2包括一个存贮器电路20、一个信号形式转换器21，一个存贮器写入电路22以及一个存贮器读取电路23。
存贮器电路20，这是一种用于以矩阵形式暂时存贮信号的设备，它与来自存贮器写入电路22的写入时钟信号b-1同步，写入从输入处理器1接收的基群信号S-1以及ALM数据信号S-3。
此外，根据来自存贮器读取电路23的读时钟信号b-2，存贮器电路20也读取所有的存贮数据，或在VC部分中的数据信号(DATA)b-3以及一种有关的ALM数据信号b-4。
如果从存贮器电路20读取的数据信号(DATA)b-3携带与信号S-1有关的所有内容，则信号b-3和b-4进行串并变换，以得到能易于由信号形式转换器21处理的形式。
当读出的数据(DATA)信号b-3是一种VC时，信号形式转换器21便在那里插入一种固定的填充信号或一种开销信号以对各个信道信号的头部位置进行定位，并以信号S-4的形式输出该结果信号。
对ALM数据信号b-4的定时进行调节以使得其相位与基群信号s-4的相位一致，并且经调节的ALM数据信号b-4以ALM信号S-5的形式输出3)TSI单元3TSI单元3的一种配置实例示于图5。TSI单元3包括一个TSI电路30、一个控制信号发生器31、一个总线接口电路32以及一个UNEQUIPPED(未装备的)信号发生器33。TSI电路30在一个存贮器(图5未示出)中存贮所接收的基群信号S-4，这个存贮器为TSI电路30的一部分。在来自控制信号发生器31的控制信号C-1的同时，控制信号以基群信号S-7的形式读出。
此时，TSI(时隙交换)是通过以一种与信号输入的顺序不同的序列顺序读取信号来完成的。
UNEQUIPPED(未装备的)信号发生器30产生并输出未装备信号，使得未装备信号也须经TSI处理。
为完成TSI处理，输入到TSI单元3的基群信号S-4的处于各级的头部位置被确定。首先，设置了在具有150.336Mb/s的比特率的虚容器VC-4的J1字节。
在图6中表示了具有同步相位的STM-1信号，该信号以STM＞1＞AU-4＞AUG-3＞TUG-2＞TU-12＞TU-2的形式进行映射变换。
在图6中*1表示STM-1的开销的映射变换位置，第一字节被定义成A1字节。从而，TU-3的指针字节和TU-2/TU-12的V1字节处于第一行的位置，并且对所有体系等级的信号都整齐地排列。
为实现这种排列，把VC-4信号从STM-1信号中提取出来，并存入存贮器中。按预定的定时(按该预定的定时，可得到具有上述形式的映射)对这种信号进行重新映射。这一处理发生在信号同步器2中。
从信号同步器2的存贮器20中读出基群信号(VC-4信号)与TSI单元3所需的预定的定时信号S-6相关。因此，映射以如图6所示的信号形式来实现。
这种处理示于图7。STM-1信号再一次存入TSI电路30的存贮器中以执行TSI处理。该STM-1信号预先变成并行信号以便于它写入至存贮器。
由于在STM-1信号中，一个字节是携带意义的最小信号单元，因此信号变成八个并行信号。这种处理由信号同步器2的存贮器读取电路23来完成。
为切换总线，根据字节数设置一种ALM信号。例如，对八个基群信号设置一种ALM信号。
TSI单元3的TSI电路30一般如图8或图9至图11所示构成。采用图8所示的配置用于当收到输入信号S-4时对基群信号进行一般的处理。在图9至11中的配置用于把一种基群信号分开并且在几个存贮器中存贮分开的信号用于处理。
在图8中，TSI电路30包括两个存贮器300和301以及一个信号选择器302。基群信号S-4存贮在两个存贮器300和301中，并且根据来自信号选择器302的控制信号C-1，以控制信号S-7的形式按与它写入的次序不同的顺序输出。
存贮器300和301有足够的存贮容量来存贮所有的基群信号以及在一个周期T期间接收的ALM数据，并且通过控制信号C-1进行访问。
传送到TSI单元3的基群信号S-4交替地写入存贮器300和301。进行交替写入是为了能随机读取。数据必须在它全部都已存入存贮器300和301之后读取，使得存贮器300和301可作为相对于不断接收的基群信号不断地进行读和写的存贮器。
更具体地说，与控制信号C-1一致，TSI电路30在13.89ms的周期内交替地取出基群信号S-4以及按一种改变的序列顺序读取基群信号S-4，例如，如图12所示。根据控制信号C-1，信号选择器302选择从已准备好读取的存贮器300和301中读取的信号C1-1.1和C1-1.2中的一种，并且以基群信号S-7的形式输出该选择的信号。
当按照信号C-1指定的未装备(UNEQUIPPED)信号的选择时，就选出一种未装备信号C-4。
图9所示的TSI电路30的另一种配置包括2n存贮器组300-1至n和301-1至n，n个信号选择器302-1至n，以及一个信号选择器303。
在图10所示的另一种配置中，TSI电路30对每一种基群信号S-4.1至S-4.n都具有图8中的结构。此外，还设置了一个第二信号选择器303以及一个并/串变换器304。
对于图11所示的配置，设置了一个第三信号选择器305以选择基群信号。
在图11对TSI电路30的配置中，除了在图9对TSI电路30的配置之外，还在信号选择器303的后级设置了串/并变换电路304，并在串/并变换电路304之后设置了信号选择器305以根据控制信号C2-7切换通道。信号选择器305分析所所接收的信号以得到几种基群信号S-7.1至S-7.m，然后输出。
由于在图9至图11中对TSI电路的配置，从而基群信号存贮在若干存贮器中，当存贮在控制信号发生器31内的存贮器313中的读地址数据的数量增加时，读控制信号C-1的速率相应地增大，相对于TSI电路30的基群信号S-7的数量也增加。
在图9至图11中，各个存贮器组300-1至300-n和301-1至301-n的结构与在图8中的存贮器300和301的结构相同。这些存贮器有足够的存贮容量以存贮所有的基群信号S-4.n(n＝1至n)和在周期T期间接收的ALM数据，并且可根据控制信号C-1n进行访问。
取出基群信号S-4.0n(n＝1至n)。并且根据控制信号C-1.n(C-1包括如下面将描述的来自控制信号发生器的CLK信号C-1CLK，和ACM数据信号C-1.acm1，C-1.acm2以及C-1.sel)，按照不同于所接收的信号的序列顺序，交替地读出基群信号C1-1.1.1至C1-1.1.n和C1-1.2.1至C1-1.2.n。
当控制信号C-1指定选择未装备(UNEQUIPPED)信号时，选择一种未装备信号。
信号选择器302-1至302-n从存贮器组300-1至300-n和301-1至301-n中接收基群信号C1-1.1.1至C1-1.1.n和C1-1.2.1至C1-1.2.n，并且按照来自控制信号发生器31(见图5)的控制信号C-1.sel选择读取就绪的信号。
根据以下将描述的从控制信号发生器31接收的控制信号C1.sel2，信号选择器303从来自信号选择器302-1至302-n的基群信号C1-2.1至C1-2.n中选择一种信号，选出的信号以基群信号S-7的形式输出。
TSI单元3的控制信号发生器31输出与时隙交换(信号交换)有关的主时钟信号S-6.CLK，S-1.CLK、和S-8.CLK以及用于控制TSI电路30的控制信号C-1(C-1.sel，C-1.acm1和C-1.acm2)。
例如，控制信号发生器31含有如图13所示的配置，并且与图8中的TSI电路30合起来使用。这种控制信号发生器31没有通道交换功能，它包括一个时钟(CLK)振荡器310、一个脉冲发生器311、一个控制选择器312、一个存贮器313以及一个存贮控制器314。
时钟(CLK)振荡器310产生与时隙交换(信号交换)有关的主时钟信号S-6.CLK、C-1.CLK和C2-1。脉冲发生器311产生TSI处理所需的各种定时脉冲信号S-6.tp和S-8.tp，以及针对TSI电路30的控制信号C-1.sel。
数据信号C2-4，为TSI电路30的存贮器300和301的读地址信号，它通过存贮控制器314传送到并存于存贮器313中。这种信号根据来自脉冲发生器311的控制信号C2-2，以控制信号C2-6的形式周期性地输出。
存贮控制器314从总线接口电路32取出TSI设置(setting)数据信号C-3(见图5)，并将它写入存贮器313。存贮控制器314也输出数据信号C2-4至总线接口电路32，作为设置信号的确认，并且为了确认，从存贮器313中读取地址数据。
控制信号选择器312选择来自脉冲发生器311的写地址信号C2-2或者来自存贮器313的读地址信号C2-6。
写地址信号C2-2是一种递增计数信号，它是一种顺序地写入存贮器313的地址信号。在与针对存贮器313的重复读取和写入同步中，写地址信号C2-2和TSI控制信号C2-6由控制信号选择器312交替地加以选择，并且以控制信号C-1.acm1和C-1.acm2的形式输出。
读/写存贮器313的周期是一行所需的时间周期(125/9ms)。由于STM-1信号对每一行有相同的信号排列，如图6所示，只需取出一行数据就足以完成TSI(时隙交换)。
当信号格式受到限制时，甚至1/4行数据也可使TSI处理实现。一旦数据已经存于存贮器中，它们可以在输出时随意读取。这种特性用于实现TSI功能。如图14所示，通过对存贮器输入时刻与存贮器输出时刻进行比较，行100和101得以交换。
当设置了许多存贮器313时，它们可由一个选择器来加以选择。同样，有一种根据ALM数据选择存贮器控制信号的方法以及一种用于在TSI之后选择基群信号的方法适用于交换通道。
根据用于选择存贮控制信号的方法，当ALM出现时将所选择的信号的数据预先存贮在存贮器313-1和313-2中，如在图15的控制信号发生器31的一种配置实例中所示。
此外，设置了一个信号鉴别器316和一个第二控制信号选择器315，以根据ALM出现期间的情况选择存贮器313-1和313-2的一种输出。由于根据ALM出现期间的情况控制信号发生改变，基群信号相应地发生改变。
在图5中控制信号发生器31的实例对应于图8中的TSI电路30，但含有通道交换功能。控制信号发生器31包括一个时钟振荡器310、一个脉冲发生器311、一个控制信号选择器312、存贮器313-1和313-2，一个存贮控制器314以及一个信号鉴别器316。
控制信号发生器31产生与交叉连接(信号交换)有关的主时钟信号(CLKS)S-6.CLK、C-1.CLK和S-8.CLK。此外，控制信号发生器31输出用于控制码组定时的定时脉冲信号S-6.tp和S-8.tp，以及用于控制TSI电路30的控制信号C-1(C-1.sel，C-1.acm1和C-1.acm2)。
这种配置与在图13中对控制信号发生器31的配置之间的区别是接收了一种ALM数据信号S-5，并且据此，用于控制TSI电路30的存贮器300和301的控制信号C-1.acm1和C-1.acm2的内容发生了改变。
而且，在图15中，除了对于在图8中TSI电路30的配置外，作为存贮器300和301的读地址信号的数据信号C-2.4.1和C2-4.2通过存贮控制器314传送到并存于存贮器313-1和313-2中。这些信号根据来自脉冲发生器311的控制信号周期性地输出。
在图15中，随着与TSI电路30中的存贮器相对应的存贮器数量增加，从存贮控制器314的信号输出增至C2-4.1和C2-4.2，而输入信号增至C2-5.1和C2-5.12。
信号鉴别器316根据来自信号同步器2的线路ALM信号S-5，输出用于选择存贮器313-1和313-2之一的选择信号。控制信号选择器312根据来自信号鉴别器316的控制信号C2-7选择从存贮器313-1和313-2输出的读地址信号中的一个。
根据图15中的配置，控制信号选择器312选择从脉冲发生器311输出的写地址信号C2-2以及从选择器315输出的信号C2-6.C。
在图16中示出了对应于图9的控制信号发生器31。该控制信号发生器31没有通道交换功能，并且包括一个CLK控制器310、一个脉冲发生器311、一个控制信号选择器312、一个存贮器313以及一个存贮控制器314。
图16中的控制信号发生器31产生与时隙交换(信号交换)有关的主时钟信号(CLKS)S-6.CLK，C-1.CLK和S-8.CLK。控制信号发生器31也输出用于控制码组的定时的定时脉冲信号S-6.tp和S-8.tp，以及用于控制TSI电路30的控制信号C-1(C-1.sel、C-1.acm1、 C-1.acm2和C-1.sel2)。
数据信号C2-4用作存贮器300和301的读地址信号，它通过存贮控制器314传送并存于存贮器313中，并且根据来自脉冲发生器311的控制信号C2-2，以控制信号C2-6的形式周期性地输出。当这种信号由图9中的TSI电路30采用时，用于控制TSI电路30的信号选择器303的信号C-1.sel2也得以输出。
含有图17中的配置的控制信号发生器31对应于图9中的TSI电路30，但含有通路交换功能。图17中的控制信号发生器31包括一个CLK振荡器310、一个脉冲发生器311、一个控制信号选择器316、存贮器31301和313-2，一个存贮控制器314、一个信号鉴别器315以及一个控制信号选择器312。
图17中的控制信号发生器31产生为与信号交换有关的主时钟的时钟信号(CLKS)S-6.CLK、C-1.CLK和S-8.CLK，也输出用于控制码组的定时的定时脉冲信号S-6.tp和S-8.tp。
控制信号发生器31同样输出用于控制TSI电路30的控制信号C-1(C-1.sel、C-1.acm1、C-1.acm2和C-1.sel2)。
这种发生器与图16中的控制信号发生器31之间的区别是接收一种ALM数据信号S-5，并且根据该数据，使用于控制TSI电路30的存贮器300和301的控制信号C-1.acm1、C-1.acm2和C-1.sel2的内容发生了改变。
在图18中示出了对应于图11中的TSI电路30的控制信号发生器的一种实例。除了图16所示的配置外，设置了信号鉴别器315，以接收ALM数据信号S-5以及输出控制信号C2-7。4)传输信号发生器4图19是说明传输信号发生器4(见图1)的一种配置实例的示意图。传输信号发生器4包括一个存贮电路40、一个存贮器读取电路41、一个开销字节插入电路42、一个信号复用器43、一个信号转换器44以及一个总线接口电路45。
传输信号发生器4接收来自TSI单元3的基群信号S-7、时钟信号S-8.CLK和定时脉冲信号S-8.tp，并把它们转换成光信号Z-2，然后输出。
此时，传输信号发生器4经过总线接口S-9从用户接口单元5中取出开销数据，并且将它插入到基群信号S-7中。
存贮电路40取出并存贮通过TSI单元3输入的基群信号S-7。此外，根据来自存贮器读取电路41的读时钟信号d-1，存贮电路40输出所存贮的数据。
存贮器读取电路41接收来自TSI单元3的时钟信号S-8.CLK和定时脉冲信号S-8.tp，并且输出用于控制存贮电路40的读取的读时钟信号d-1。
开销字节插入电路42取出从存贮电路40读取的基群信号d-2，并把开销数据插入到预定的时隙中。在这个时候，开销字节插入电路42也从总线接口电路中取出开销数据d-3，并且把它插入到预定的时隙中。
信号复用器43完成从开销字节插入电路42接收的基群信号d-4的串/并变换，以得到一种适合于信号转换器44的信号形式。在这时，信号复用器43同样进行一种编码处理，如扰码。
信号转换器44含有电/光信号转换功能，它把来自信号复用器43的基群信号d-5转换成光信号Z-2，如STM-1信号，然后输出。
总线接口电路45通过用于传输由用户为开销字节插入电路42指定的开销数据信号d-3的总线连到用户接口单元5。
不作为电/光信号转换器，信号转换器44可以是一种输出双极性信号的输出电路，这种双极性信号是一种电信号。
起双极性信号的输出电路作用的信号转换器44，以一种如140Mbps的电信号形式输出来自信号复用器43的信号。
由TSI单元3输出的基群信号传送到信号发生器中的存贮器40。这种情况的出现是由于基群信号变成一种时钟信号源，这种时钟信号源不同于TSI单元3的CLK振荡器310的时钟信号源，但是与CLK振荡器310同步。
此时，AU-4指针被替换。此外，开销数据由开销字节插入电路42插入到基群信号中的一个特殊位置。同样插入的是用于客户建立的数据，这种数据是从连到用户接口单元5的总线接口电路45接收的。
接下来，对基群信号进行串/并变换以得到一种适合于信号转换器44的信号形式。在这个时候，同样进行基群信号的编码(扰码)，奇偶校验的屏蔽，以及B1字节的插入等。
最后，该结果信号通过信号转换器44转换成光信号Z-2，并且输出该光信号Z-2。5)用户接口功能用户接口单元5的功能是对于所接收的基群信号的ALM数据的处理、在一个显示器或一个终端上性能数据和开销数据的显示、通过一个计算电路对客户建立的线路数据的计算、通过使用一种总线信号把结果传输到TSI单元3、以及把用于客户建立的开销数据传输到信号发生器4。
更具体地说，用户接口单元5完成一种中间处理，用于把由用户完成的设置经过总线S-9传送到信号接收器1、TSI单元3或信号发生器4，或者用于显示收到的基群信号的状态(ALM，等)和包括在那个信号中的开销数据。
用户接口单元5的一种实例示于图20。用户接口单元5包括一个总线控制器50、一个存贮器51、一个CPU52以及一个外部接口电路53。
总线控制器50经过总线S-9连到信号输入处理器1、TSI单元3或者信号发生器4的总线接口电路，用于ALM数据和开销数据的交换。
在存贮器51中存有由用户指定的线路配置数据、通过开销或输入信号处理器1收集的ALM数据、以及由CPU52采用的用于计算的暂时数据。
CPU52连到总线控制器50、存贮器51以及外部接口电路53，并且通过进行计算改变输入/输出数据的格式。
外部接口电路53含有用于各种设备如显示设备、键盘以及便携终端的接口端口以提供接口给用户。外部接口电路53从这些设备把数据传送到CPU52，并且经由CPU52从接口端口输出存贮在存贮器51中的各种数据。
图21是说明以上详细描述的本发明用于完成当输入STM-4×2线和STM-1×8线时的交叉连接(线路配置)的一种实施方案的示意图。
在图21中，用于以上描述的示意图经部分简化，并且使连接的顺序发生了改变。如图21所示，两个STM-4信号以及八个STM-1信号输入到信号输入处理器1，并且由信号输入处理器1中的光/电信号转换器10转换成电信号。
STM-1信号复用在STM-4信号中，并且信号输入处理器1中的ALM处理器11通过使用STM-1等级信号共同处理ALM监控信号。因此，STM-4信号由信号输入处理器1的同步器12分成四个STM-1信号。
由于输入到交叉连接(线路配置)设备的STM-n信号各有不同的帧定时，它们的时隙位置必须定位以进行交叉连接。
因此，与示于图4的信号同步器2的存贮器20有关的写和读定时受到控制，并且所有的输入STM-1信号的帧定时位置受到调节，使得它们彼此一致。
处理ALM监控信号的ALM处理器11对复用到各输入STM-1信号中的VC-n信号的ALM(告警)状态的各信道进行监控。
按照监控的ALM状态，输出一种表示各信道状态的信号SF(信号失败)、SD(信号恶化)、或NO-ALM。
然后，当基群信号数据以及告警信号的接收时，信号同步器2的信号转换器21复用STM-1信号，以得到一种STM-4信号，以使线路配置更为方便。该合成的信号STM-4被传送到TSI单元3。
在TSI单元3中的未装备(UNEQ)信号发生器产生一种由等效的252个信道复用VC-12未装备(UNEQUIPPED)信号得到的STM-4信号。在TSI单元3中的TSI电路30包括线路配置电路131至164。
当把图21的实施例中的TSI电路30与前面所描述的TSI电路实例30比较时，这对应于图22A和22B具体所示的比较。也就是说，在图22A中的结构对应于以前所描述的TSI电路30的配置，其中线路配置单元100对应于存贮器300和301以及信号选择器302组成的装配单元。选择器101对应于选择器303(见图9)。
线路配置单元100的输出共同传送到选择器101，选择器101选择这些输出的一种。
另一方面，在图2 1所示的实施例中，如图22B所示，每一种线路配置单元131至164是级联的，这种线路配置单元各由一个线路配置单元100和一个选择器102组成。
在图21的实施例中，设置了总共16个线路配置单元，因为每一套垂直设置的四个单元完成一个STM-4的TSI(共四套对应于一个STM-16)。由于设备的速率是有限的，一套垂直的单元不能完成一个STM-16的TSI。因此，速率降至1/4，而线路规模的大小增加四倍。
由TSI电路处理的数据量可根据寻址速率发生变化。如果设置寻址速率等于一个STM-16，图21的一套线路配置单元就足够了。
在图21的实施例中，从信号转换器21接收的STM-4信号的一种任选VC-n信号插入到从未装备(UNEQ)信号发生器33或较高级线路配置电路传送的直通信号中。此时，对加到VC-n的一种状态信号也进行线路配置。
此外，设置线路选择器(通道交换PW)140和141以按照加到VC-n的状态信号选择由线路配置电路131至164交叉连接的信号中的一个。
对于没有进行冗余处理的信道，信号在没有作出选择的情况下输出。就这种配置来说，由于线路配置单元的连接按多级垂直增加，输入信号的容量也就增加了。如果线路配置单元的连接按多级水平增加，就增加了输出信号的容量。因此，总的来说，线路配置容量可以容易地增加。
在图21的实施例中每一种线路配置电路131至164的一种配置实例示于图23。线路配置单元100包括一个数据存贮器。数据存贮器100有两面(sides)，每一面含有足够的存贮容量以存贮一行STM-4信号(125/9μs)以及一个三比特的ALM信号。
由于信道的重复是对每一行进行的，所以每一面含有一行的存贮容量。在信号按输入次序从左开始写在一面的同时，将最接近的前一行数据写在另一面，并且根据来自地址存贮器103的地址读出任选数据。按这种方式，对于每一行，写和读都发生改变。
在要输出的信号的一行中，每个数据字节的输入源数据存贮在地址存贮器103中。以下的输入源数据存贮在存贮器中，并且可以由外部重写(1)不管数据是来自一种直通输入，还是读自数据存贮器100；以及(2)将要从数据存贮器100读取的数据的地址。
数据存贮器的输出和直通数据传递到选择器102。按照地址存贮器103的内容，选出直通数据或者来自数据存贮器100的数据。在这种选择之前，两种数据的帧定时位置应该一致。
对于图21中的实施例中的各个信号的时序图示于图24和25。在图24的括弧中的参照数对应于图21的参照数。
图26是另一实施例的示意图，它是按照ALM数据选择存贮器控制信号的一种通道交换实例。象图21一样，也使用STM-4×2和STM-1×8作为输入，以进行交叉连接。
如同在图21的实施例中，经复用的STM-4信号的独立VC-n插入到从未装备(UNEQ)发生器或从线路配置电路发送的直通信号中。在这个时候，对于加到VC-n的状态信号也进行线路配置。
在一设定时隙上，对来自较高级的信号的ALM及要插入的信号的ALM进行监控，并且对具有较好质量的信号进行选择。因此，可提供冗余功能。
图27是说明用于图26中的实施例的线路配置电路的配置的示意图。这种电路和用于图21所示实施例的图23中的线路配置电路之间的区别是设置了一个选择鉴别器104。选择鉴别器104对应于控制信号选择器312和鉴别器315(例如，见图17)，这两者在前面都描述过。
数据存贮器100有两个存贮面，每一面含有足够的容量以存贮一行(125/9μs)STM-4信号以及一个三比特的ALM信号。
由于信道的重复是对每一行进行的，所以每一面含有足以满足一行的存贮容量。在信号按序列输入次序从左开始写在一面的同时，最接近的前一行数据写在另一面，并且根据来自地址存贮器103的地址读出任选数据。按这种方式，对于每一行写和读都发生变换。
在要输出的信号的一行中的每一数据字节的输入源数据以及用于确定是否应该进行冗余处理的数据，存贮在地址存贮器103中。在存贮器中的数据可由外部重写。以下输入源数据被存贮(1)不管数据是来自一种直通输入，还是读自数据存贮器；(2)将要从数据存贮器100读取的数据的地址；以及(3)用于该数据的时隙是否应该是冗余的。
选择鉴别器104使用来自地址存贮器103的数据(1)和(3)以及来自信号的ALM数据，以确定应当选择直通数据还是来自数据存贮器100的数据。确定的内容示于图28。
根据选择鉴别器104作出的确定结果，选择器102根据地址存贮器103的内容选择直通数据或者来自数据存贮器100的数据。为了选择，两种数据的帧定时位置必须一致。
在图26的实施例中各个信号的时序图示于图29和30。在图29的括弧中的参照数对应于图26中的参照数。
通过使用图23的线路配置电路，可以如图31所示配置一种插/分复用器(MUX)。插/分复用器是一种多路复用器，通过它，相对于双向高次群信号，使单向低次群信号相互接口，而且对于这种复用器，交叉连接功能受到限制。
由于这种限制，对于高次信号群之间的连接的时隙交换受到禁止。对于高次和低次群之间的连接，时隙可自由地交换。在图31的这种实施例中的各个信号的时序图示于图32和33。在图32的括弧中的参照数对应于图31的参照数。
如在以上所述的实例方案中，根据本发明，可以提供大规模的线路配置功能。由于获得了线路配置的高可靠性，可以得到线路冗余功能以及一种有效的电路结构。因此，能提供一种电路结构，在这种电路结构中，线路配置功能的有效和无效的设置是灵活而有效的。
此外，通过使用相同的线路配置电路，可以配置一种插/分复用器。
以上说明的实施方案以及附图仅用于说明本发明，因此，本发明并不只限于这些实施方案和附图。本发明保护的范围由所附的权利要求书的描述来确定，并且与权利要求书等效的内容都在本发明的范围之内。
权利要求
1.一种用于接收时分复用信号的交叉连接系统，它接收SDH接口信号，把复用到所述的SDH接口信号的虚容器线路信号分开，并且把所说的虚容器线路信号连接到多个输出终端之一，包括一个用于接收基群信号的信号接收器，用于检测在所述的基群信号中包含的告警信息，以及在检测到所述的告警信息时进行该基群信号的变换；一个信号同步器，用于当从所述的信号接收到所述的基群信号和告警信号时，通过利用第一时钟对该基群信号和该告警信号改变相位，并且用于输出该结果；以及一个TSI功能部分，用于对从所述的信号同步器输出的所述的基群信号的各个时隙进行交换，并且输出该已交换时隙的基群信号。
2.根据权利要求1的交叉连接系统，其特征在于其中所述的第一时钟从所述的TSI功能单元输出。
3.根据权利要求1的交叉连接系统，其特征在于其中所述的TSI功能单元包括一个用于存贮所述的基群信号的存贮器，并且该基群信号按不同于该基群信号写入所述的存贮器的一种序列顺序，从该存贮器读取，使得对于每一时隙该基群信号得到交换。
4.根据权利要求1的交叉连接系统，其特征在于其中所述的TSI功能单元含有用于存贮所述的基群信号的两个存贮器，以及一个用于交替地选择从所述的两个存贮器读出该基群信号的信号选择器。
5.根据权利要求1的交叉连接系统，其特征在于其中所述的TSI功能单元包括用于存贮所述的基群信号的n组的两个存贮器；各用于交替地控制两个存贮器以输出该基群信号的n个信号选择器；以及一个输出选择器，该输出选择器用于选择所述的n个信号选择器之一，以输出来自由所选的n个信号选择器之一控制的两个存贮器的基群信号。
6.根据权利要求1的交叉连接系统，其特征在于还包括一个信号发生器，后者包括一个用于存贮所述的TSI功能单元的输出的存贮器，以及一个把开销数据插入到从该存贮器读出的数据之中的开销数据插入电路。
7.根据权利要求6的交叉连接系统，其特征在于其中所述的基群信号是一种光信号，所述的信号接收器包括一个光/电信号转换器，并且所述的信号发生器包括一个电/光信号转换器。
8.根据权利要求6的交叉连接系统，其特征在于其中所述的基群信号是一种STM-n信号，所述的信号接收器包括一个用于把所述的STM-n信号解复用成多个STM-1信号的电路，并且所述的信号同步器对所述的多个STM-1信号的相位进行同步。
9.一种用于时分复用信号的交叉连接系统，包括第一装置，用于把一种输入的STM-n信号解复用成为多个STM-1信号；第二装置，用于调节所说的多个STM-1信号的相位，以使各帧定时位置相一致；第三装置，用于对每一信道的复用成所述的多个STM-1信号的VC-n信号的告警状态进行监控，以及用于把一种识别所述的受监控告警状态的信号加到其所述的相位已由所述的第二设备调节的所述信号上；第四装置，用于产生用以使VC-12UNEQ信号进行复用的STM-n信号；以及第五装置，用于把来自所述的第三装置的较高级输出的一种任选VC-n插入到来自该第三装置的较低级输出中或插入到来自所述的第四装置的输出中。
10.根据权利要求9的交叉连接系统，其特征在于其中所述的第五装置包括线路选择装置，用于根据一种状态信号选择交叉连接的两种信号的任何一种，该状态信号加到所述的两种信号中提供的所述的VC-n信号上。
11.根据权利要求11的交叉连接系统，其特征在于对于一设定时隙，将从较高级发送的一种信号告警与要插入的一种信号告警进行比较，并且选出具有较高质量的信号。
12.根据权利要求9的交叉连接系统，其特征在于其中所述的第五装置包括一个数据存贮器，它含有两面的容量，足够用于存贮一行STM-n信号和一个告警信号；一个地址存贮器，用于对要从所述的数据存贮器输出的一行的各数据字节的输入源数据进行存贮；以及一个选择器，用于根据所述的地址存贮器的内容，选择一种UNEQ信号或从该数据存贮器读出的数据。
13.根据权利要求12的交叉连接系统，其特征在于其中存贮在所述的地址存贮器中的所述的输入源数据包括有关输入源数据是一种UNEQ信号还是从所说的数据存贮器读出的数据的信息，以及要从该数据存贮器读取的数据的地址的信息；其中在所述的地址存贮器中存贮用于确定是不是一个时隙用于冗余的数据；并且其中设置一个选择鉴别器，用于控制由所述的选择器作的选择，在此，该选择器是通过利用有关数据是直通数据还是从所述的存贮器读取的数据的信息、用于确定是不是在所述的地址存贮器中的所述时隙用于冗余的信息、以及用于各信号的告警信息来进行所述选择的。
14.根据权利要求9的交叉连接系统，其特征在于其中所述的STM-n信号为STM-4信号。
全文摘要
一种用于时分复用信号的交叉连接系统,当检测到质量恶化时进行线路配置,以易于切换到含另一方向定位的线路。该交叉连接系统接收SDH接口信号,把复用到SDH接口信号中的虚容器线路信号分开,并把该虚容器线路连到若干输出终端中的一个。该交叉连接系统包括一个用于接收一种基准信号的信号接收器;一个信号同步器;以及一个TSI功能部分。
文档编号H04J3/14GK1177246SQ9711452
公开日1998年3月25日 申请日期1997年7月10日 优先权日1996年7月10日
发明者吉田洋, 须长英男, 田中雅志 申请人:富士通株式会社