專利名稱:一種無損傷切換裝置的制作方法
本實用新型涉及到一種逐位碼比較法的無損傷切換裝置，適用于中、大容量數(shù)字微波接力通信系統(tǒng)中工作通道與備用通道的無損傷切換。亦可用于其它具有備份與切換設(shè)備的高速數(shù)字傳輸系統(tǒng)。
在數(shù)字微波接力通信系統(tǒng)中，為保證系統(tǒng)有足夠的可靠性，通常采用11或N1的通道備份。當(dāng)工作通道誤碼率惡化到一定門限時，系統(tǒng)便在保證傳送的數(shù)碼流不出現(xiàn)斷裂、錯位的前提下，由無損傷切換裝置自動倒換到備用通道上。由于空間傳播中的多經(jīng)效應(yīng)的影響，工作通道與備用通道除固定的傳播時延差以外，還存在變化不定的時延差。在中、大容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)中，因傳播引起的時延差要超過半個碼元周期，因此無損傷切換裝置必須具有對時延差進行自適應(yīng)調(diào)整的能力，這是中、大容量數(shù)字微波通信的關(guān)鍵技術(shù)之一。目前數(shù)字微波通信領(lǐng)域內(nèi)采用的較先進的無損傷切換裝置，如日本NEC的4／5／6L－D1無損傷切換裝置是由復(fù)接器、幀信號產(chǎn)生電路、分接器、幀識別電路和時延調(diào)整電路組成的，如附圖1所示。其中的時延調(diào)整電路由1／3分頻器、1／2分頻器、相乘器、相加器、VCO(壓控振蕩器)、彈性存儲器和切換開關(guān)組成，如附圖2所示。此裝置的工作原理是在發(fā)端利用復(fù)接器在傳送的數(shù)碼流中插入一定的幀信號，在收端利用幀識別電路與分接器分離出工作通道與備用通道的幀信號，并以此幀信號作為時間基準(zhǔn)去控制彈性存儲器的讀、寫，從而達到使工作通道與備用通道的信碼對齊，實現(xiàn)無損傷切換之目的(“4／5／6L－D1終端設(shè)備”《數(shù)字微波通信技術(shù)200mb／s16QAM微波系統(tǒng)譯文集》1983.12，第38頁至46頁。劉安生譯，畢可宏校，郵電部第四研究所)。這種無損傷切換裝置的不足之處是要專門設(shè)置復(fù)接器、幀信號產(chǎn)生電路、分接器、幀識別電路等，設(shè)備量大，尤其是數(shù)碼率較高時，需要用超高速集成電路，成本高，耗電量大。我國研制的34mb／s碼速的無損傷切換裝置，如附圖3所示。該裝置是利用三次群復(fù)接設(shè)備中的幀同步信號，省掉了發(fā)端的復(fù)接器、幀信號產(chǎn)生電路，減少了一定的設(shè)備量(“中容量數(shù)字微波通信系統(tǒng)用11無損傷倒換設(shè)備”蔣祖仁《電信科學(xué)》1986年第6期，第7至第13頁)，但還存在以下不足①當(dāng)三次群復(fù)接設(shè)備的幀信號結(jié)構(gòu)不同時，無損傷切換裝置無法使用，缺乏通用性、靈活性；②由于三次群復(fù)接設(shè)備的誤碼門限與數(shù)字微波信道機的誤碼門限不同，前者為10－6，而后者的誤碼門限一般是10－3或10－4，這樣，當(dāng)采用三次群復(fù)接設(shè)備的幀信號作為無損傷切換裝置的時間基準(zhǔn)時，系統(tǒng)易出現(xiàn)瞬斷；③設(shè)備量仍然很大。
針對上述無損傷切換裝置之不足，本實用新型的目的是在具有無損傷切換功能的前提下，減少設(shè)備量，提高設(shè)備的可靠性，降低設(shè)備成本。
本實用新型完全取消了復(fù)接器、帖信號產(chǎn)生電路、分接器和帖識別電路，其原理框圖如附圖4所示。時延調(diào)整電路仍由1／m分頻器、1／2分頻器、相乘器、相加器、VCO(壓控振蕩器)、彈性存儲器、切換開關(guān)組成，只是在兩個彈性存儲器的輸出之間增設(shè)了碼位對齊檢測電路，在工作通道(或備用通道)的時鐘輸入端增設(shè)了一個時鐘扣除(或塞入)電路，如附圖5所示。工作通道與備用通道的信碼、時鐘直接進入時延調(diào)整電路，利用工作通道與備用通道碼流的相關(guān)性，由碼位對齊檢測電路進行逐位檢測，其輸出去控制時鐘扣除(或塞入)電路進行時鐘脈沖扣除(或塞入)，以使時延調(diào)整電路進行自適應(yīng)調(diào)整，達到兩路信碼對齊，實現(xiàn)無損傷切換。
本實用新型比現(xiàn)有的無損傷切換裝置結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備量大大減少(是34mb／s碼速無損傷切換裝置的四分之一左右，比日本NEC4／5／6L－D1系統(tǒng)的常規(guī)無損傷切換裝置設(shè)備量也大大減少)，降低了成本，提高了設(shè)備的可靠性。
附圖6是本實用新型的第1實施例，碼位對齊檢測電路是由模2和、低通濾波器、判決電路組成；時鐘扣除電路包括由與門1、與門2構(gòu)成的控制電路和由D觸發(fā)器、判決器、R、C充放電電路、倒向器構(gòu)成的扣除脈沖產(chǎn)生電路。未經(jīng)過幀信號復(fù)接、分接的信碼Ⅰ、時鐘I、信碼Ⅱ、時鐘Ⅱ直接進入時延調(diào)整電路，信碼Ⅱ的時鐘Ⅱ在進入1／m分頻器前，先經(jīng)過時鐘扣除電路，經(jīng)分頻器和彈性存儲器讀、寫的信碼Ⅰ′、信碼Ⅱ′送至模2和，若兩路信碼碼位對齊，波形圖如附圖7所示，則模2和輸出為0，經(jīng)低通濾波器、判決電路，輸出禁止扣除指令(低電平)送至控制電路，時鐘扣除電路停止扣除；若兩路信碼碼位未對齊，波形圖如附圖8所示，由于數(shù)字信號0、1等概，前后碼元獨立的特性，模2和輸出0、1交替的脈沖(即高、低電平交替)，通過低通濾波器、判決電路輸出允許扣除指令(高電平)，送至控制電路，扣除脈沖來自扣除脈沖產(chǎn)生電路?？鄢}沖產(chǎn)生電路在時鐘Ⅱ控制下，利用R、C充放電，適當(dāng)選擇參考電平VIL、VIH，使之產(chǎn)生寬度等于時鐘周期TS，周期為T的脈沖序列，如附圖9所示。此扣除脈沖和允許扣除指令通過控制電路的與門1相與，其輸出和時鐘Ⅱ通過與門2相與，扣除一個時鐘脈沖，使分頻器、彈性存儲器的狀態(tài)發(fā)生變化，此變化若導(dǎo)致信碼Ⅰ′和信碼Ⅱ′碼位對齊，則碼位對齊檢測電路就會輸出一個禁止扣除指令，時鐘扣除電路即停止扣除；若此變化未使信碼Ⅰ′和信碼Ⅱ′碼位對齊，則電路重復(fù)上述過程，直至兩路信碼碼位對齊為止。R、C值是根據(jù)時鐘速率及壓控振蕩器的過渡過程確定的，扣除脈沖周期T應(yīng)大于壓控蕩器的過渡過程。時鐘扣除電路各點波形如附圖10所示。分頻器、相乘器、相加器、VCO(壓控振蕩器)、彈性存儲器、切換開關(guān)等均與常規(guī)的無損傷切換裝置中同一部件的工作原理和功能相同。
附圖11是本實用新型的第2實施例，碼位對齊檢測電路由模2和、檢波器、判決電路組成，時鐘塞入電路包括由D觸發(fā)器、與門構(gòu)成的控制電路和由1／N分頻器、延時電路、模2和構(gòu)成的塞入脈沖產(chǎn)生電路。經(jīng)分頻器和彈性存儲器讀、寫的信碼Ⅰ′、信碼Ⅱ′送至碼位對齊檢測電路的模2和，若兩路信碼碼位對齊，則模2和輸出無交流分量，經(jīng)檢波器，判決電路輸出禁止塞入指令(低電平)，送至控制電路；若兩路信碼碼位未對齊，則模2和輸出中含有交流分量，經(jīng)檢波器、判決電路輸出允許塞入指令(高電平)，送至控制電路，塞入脈沖來自塞入脈沖產(chǎn)生電路，時鐘Ⅱ經(jīng)1／N分頻器后，一路送模2和，另一路經(jīng)延時電路后送模2和，使之產(chǎn)生寬度為τ。(τ的寬度以能使D觸發(fā)器發(fā)生翻轉(zhuǎn)為限)，周期為T的窄脈沖序列，波形如附圖12所示。平時控制電路的D觸發(fā)器的CP端一直處于開通狀態(tài)，時鐘Ⅱ正常通過D觸發(fā)器；當(dāng)允許塞入指令到來時，與塞入脈沖相與，其輸出送至D觸發(fā)器的置“1”(或置“0”)端，強迫D觸發(fā)器多發(fā)生一次跳變，即塞入一個脈沖，以使分頻器、彈性存儲器的狀態(tài)發(fā)生變化，達到使碼位對齊之目的，其過程與上一個實施例基本相同。
不論碼位對齊檢測電路、時鐘扣除(或塞入)電路都可采用其它形式的多種電路，只要依照本實用新型的方法，通過逐位碼比較進行時鐘脈沖扣除或塞入，均能達到工作通道與備用通道的信碼自適應(yīng)的時延調(diào)整，實現(xiàn)無損傷切換的目的。
附圖1 4／5／6L－D1無損傷切換裝置框圖附圖2 時延調(diào)整電路框圖附圖3 34Mb／S碼速的無損傷切換裝置框圖附圖4 本實用新型原理框圖附圖5 本實用新型電路框圖附圖6 實施例1電路框圖附圖7 碼位對齊波形圖附圖8 碼位未對齊波形圖附圖9 扣除脈沖波形圖附圖10 時鐘扣除電路各點波形圖附圖11 實施例2電路框圖附圖12 塞入脈沖波形圖
權(quán)利要求
1.一種無損傷切換裝置，由1/m分頻器、1/2分頻器、相乘器、相加器、VCO(壓控振蕩器)、彈性存儲器和切換開關(guān)組成，其特征在于在兩個彈性存儲器輸出之間增設(shè)了碼位對齊檢測電路，在工作通道(或備用通道)的時鐘輸入端增設(shè)一個時鐘扣除(或塞入)電路，信碼、時鐘直接進入時延調(diào)整電路，利用工作通道與備用通道碼流的相關(guān)性，由碼位對齊檢測電路進行逐位檢測，其輸出控制時鐘扣除(或塞入)電路進行時鐘脈沖扣除(或塞入)，以使時延調(diào)整電路進行自適應(yīng)調(diào)整。
2.按權(quán)利要求
1說的無損傷切換裝置，其特征在于所說的碼位對齊檢測電路，可由模2和、低通濾波器(或檢波器)、判決電路構(gòu)成，經(jīng)分頻器和彈性存儲器讀、寫的信碼Ⅰ′、信碼Ⅱ′，若碼位對齊，則模2和輸出為0，通過低通濾波器(或檢波器)、判決電路輸出禁止扣除(或塞入)指令，若碼位未對齊，則模2和輸出0，1交替的脈沖，通過低通濾波器(或檢波器)、判決電路輸出允許扣除(或塞入)指令。
3.按權(quán)利要求
1、2說的無損傷切換裝置，其特征在于所說的時鐘扣除電路包括由與門1、與門2構(gòu)成的控制電路和由D觸發(fā)器、判決器、R·C充放電電路、倒向器構(gòu)成的扣除脈沖產(chǎn)生電路，扣除脈沖在時鐘控制下，利用RC充放電，適當(dāng)選擇VIL、VIH，使之產(chǎn)生寬度等于時鐘周期TS，周期為T的脈沖序列，此扣除脈沖和允許扣除指令通過與門1相與，其輸出和時鐘通過與門2相與，扣除一個時鐘脈沖，禁止扣除指令到來時，扣除即行停止。
4.按權(quán)利要求
1、2說的無損傷切換裝置，其特征在于所說的時鐘塞入電路包括由D觸發(fā)器、與門構(gòu)成的控制電路和由1／N分頻器、延時電路、模2和構(gòu)成的塞入脈沖產(chǎn)生電路，時鐘經(jīng)1／N分頻器后，一路送模2和，另一路經(jīng)延時電路后送模2和，產(chǎn)生寬度為τ，周期為T的窄脈沖序列，此脈沖與允許塞入指令經(jīng)與門相與，其輸出送D觸發(fā)器的置“1”(或置“0”)端，強迫D觸發(fā)器多發(fā)生一次跳變，即塞入一個脈沖，禁止塞入指令到來，塞入即行停止。
專利摘要
本實用新型涉及到一種逐位碼比較法的無損傷切換裝置。本實用新型完全取消了常規(guī)的無損傷切換裝置里的復(fù)接器，幀信號產(chǎn)生電路、分接器和幀識別電路，具有電路簡單、設(shè)備量小、性能可靠等優(yōu)點。適用于中、大容量數(shù)字微波接力通信系統(tǒng)中的工作通道與備用通道的無損傷切換，亦可用于其它具有備用與切換設(shè)備的高速數(shù)字傳輸系統(tǒng)。
文檔編號H04L1/22GK87200528SQ87200528
公開日1987年10月14日 申請日期1987年1月22日
發(fā)明者劉序明, 姚彥, 林國鋒 申請人:清華大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan