專利名稱：信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，特別涉及一個可適用于數(shù)字無線電通信系統(tǒng)的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，當需要時，該系統(tǒng)用于轉(zhuǎn)換一個正常信道和一個備用信道。
大容量的無線電通信系統(tǒng)通常包括正常的無線電信道外，還有一個備用的無線電信道，在由于信道檢修，衰弱，設備故障和其他事故停止工作時，該備用信道提供一條電路。當某一正常信道故障時，發(fā)送側(cè)把在該正常信道上發(fā)送的信號連接到與正常信道并行的備用信道上，同時接收側(cè)把接收來自正常信道上的信號轉(zhuǎn)換到接收來自備用信道上的信號。對于傳播時延，正常信道和備用信道彼此是不同的，此外，這個傳播時延取決于衰弱和其他因素。因此，在被發(fā)送的信號是數(shù)據(jù)信號的情況下，在正常信道和備用信道上傳送的兩個數(shù)據(jù)信號不總是同步的。也就是，雖然傳播時延差別的固定分量可以預先補償，但是在變動分量的增加超出數(shù)據(jù)信號一個時鐘周期時，在接收側(cè)信道轉(zhuǎn)換期間將產(chǎn)生一比特的誤碼。
為了消除這樣的比特誤碼，在兩個被傳送的數(shù)據(jù)信號之間建立一比特周期以后，通常是用這種型式的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)來轉(zhuǎn)換信道。一個具有這種周期的轉(zhuǎn)換功能的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括一個發(fā)送信號處理電路，用于變換高速度傳送的數(shù)據(jù)信號的速度。在幀同步比特，奇偶檢驗比特，檢驗比特和其他附加比特已經(jīng)加在該信號以后，所得到的變換信號輸入給一個調(diào)制器，該調(diào)制器與正常信道相連。在信道轉(zhuǎn)換以前，發(fā)送信號處理電路的輸出數(shù)據(jù)信號通過裝在發(fā)送端中的轉(zhuǎn)換電路以并聯(lián)形式連接到與備用信道相連的調(diào)制器上，上述處理電路和一個被轉(zhuǎn)換的正常信道相連。當備用信道處于備用狀態(tài)時，它通常發(fā)送一個測試圖。與備用信道相連并適合于在測試圖中插入附加比特的發(fā)送信號處理電路和正常信道的發(fā)送信號處理電路同步運行，因此，到達備用信道上的調(diào)制器的數(shù)據(jù)信號的時鐘在并聯(lián)連接的瞬間變動，上述并聯(lián)連接發(fā)生在發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路中。該時鐘的任何不連續(xù)變動都容易使調(diào)制器失步，結(jié)果需要相當長的恢復時間。根據(jù)這一點，在發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路利用一個鎖相環(huán)路產(chǎn)生一個與輸入數(shù)據(jù)信號的時鐘同步的自己的時鐘，并且重新定時具有自己時鐘的數(shù)據(jù)信號，因而使輸出數(shù)據(jù)信號的時鐘免受不連續(xù)的變化。
在正常信道和備用信道上發(fā)送的兩個信號由專用的解調(diào)器分別解調(diào)以變?yōu)閿?shù)據(jù)信號。這兩個數(shù)據(jù)信號的每個信號都包括幀同步比特，該幀同步比特是由與正常信道相連的發(fā)送信號處理電路插入的。在接收側(cè)的轉(zhuǎn)換電路利用定時幀同步比特使這兩個數(shù)據(jù)信號相符合，因此轉(zhuǎn)換該信道沒有任何比特誤碼。解調(diào)器包括一個鎖相環(huán)路，用于從一個輸入的調(diào)制信號中恢復時鐘。由于并聯(lián)連接是由發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路完成的，輸入到解調(diào)器中的調(diào)制信號的時鐘也改變了。如果解調(diào)器的鎖相環(huán)路的響應速度低于發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路的鎖相環(huán)路的響應速度(即如果前者的帶寬Bd比后者的帶寬BS窄)，解調(diào)器的鎖相環(huán)路就不能跟隨調(diào)制信號時鐘的變化。結(jié)果是失步，這需要相當長的時間來恢復。因此，帶寬Bd必須保持比帶寬Bs更寬。
適用于時鐘恢復的鎖相環(huán)路的帶寬Bd的增加，降低了恢復的時鐘的載波噪聲比(C/N)，并且因此加大了調(diào)制器的比特誤碼率。當使用一個多級調(diào)制系統(tǒng)如一個多級正交調(diào)幅(QAM)系統(tǒng)時，上述情況特別真實。然而，帶寬Bd不能小到這樣一種程度，即如果信道轉(zhuǎn)換不引起解調(diào)器失步且因此不增加信道轉(zhuǎn)換的時間。
如上面所討論的，現(xiàn)有技術中信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)有一個左右為難的情況，即不增加信道轉(zhuǎn)換的時間，解調(diào)器的比特誤碼率不可能減少。
上面所提到的現(xiàn)有技術，例如在美國專利4442518和4686675中公開了。
本發(fā)明的一個目的是提供一種信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)的信道轉(zhuǎn)換時間可以減小而不加大解調(diào)器的比特誤碼率。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種普遍地改進的信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。
本發(fā)明的一個信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括一個正常調(diào)制器，用于把由第一數(shù)據(jù)信號進行數(shù)字調(diào)制的正常調(diào)制信號發(fā)送到一條正常的無線電信道上;一個發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路，用于響應信道轉(zhuǎn)換命令產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)信號，該信號用第二時鐘重新定時第一數(shù)據(jù)信號，通過第一鎖相環(huán)路，上述第二時鐘與第一數(shù)據(jù)信號的第一時鐘在相位上同步;一個備用調(diào)制器，用于把由第二信號進行數(shù)字調(diào)制的備用調(diào)制信號發(fā)送到一條備用無線電信道上;一個正常解調(diào)器，用來通過解調(diào)正常無線電信道上來的正常調(diào)制信號產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)信號;一個備用解調(diào)器，用于通過用第三時鐘解調(diào)從備用無線電信道來的備用調(diào)制信號產(chǎn)生第四數(shù)據(jù)信號，上述第三時鐘與備用調(diào)制信號的時鐘分量是同步的，這個同步是由第二鎖相環(huán)路進行的;一個接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路，用于響應信道轉(zhuǎn)換命令轉(zhuǎn)換正常的和備用的無線電信道，同時同步地使第三和第四數(shù)據(jù)信號的比特定時彼此相符合;和一個變化裝置，該裝置只在信道轉(zhuǎn)換命令出現(xiàn)與接收側(cè)的轉(zhuǎn)換電路的信道轉(zhuǎn)換操作結(jié)束之間的時間間隔內(nèi)使第二鎖相環(huán)路的響應速度高于第一鎖相環(huán)路的響應速度。
通過下面結(jié)合附圖的詳細描述，本發(fā)明的上述目的和其它的目的，特性和優(yōu)點就更明顯了。其中

圖1是表示實施本發(fā)明的一個信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的方框圖;
圖2是幫助理解圖1所示的系統(tǒng)的信道轉(zhuǎn)換操作的方框圖;
圖3是表示本發(fā)明的另一個實施例的方框圖;
圖4是說明圖3所示的系統(tǒng)的操作的方框圖;
參考圖1，表示了實施本發(fā)明的一個信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，該系統(tǒng)適用于使用K條正常信道和一條備用信道的一個數(shù)字通信系統(tǒng)。如附圖所示，該系統(tǒng)包括一個測試圖產(chǎn)生電路10和一個發(fā)送信號處理電路20，測試圖從測試圖產(chǎn)生電路10輸入給該發(fā)送信號處理電路。發(fā)送信號處理電路21至2K的每個電路從一個發(fā)送終端站101接收K個數(shù)據(jù)信號中的相應的一個信號。發(fā)送信號處理電路21至2K輸出的數(shù)據(jù)信號輸入到發(fā)送側(cè)的轉(zhuǎn)換電路30，然后該轉(zhuǎn)換電路產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)信號D3。調(diào)制器40給一個備用信道傳送一個由數(shù)據(jù)信號D3調(diào)制的信號。與發(fā)送信號處理電路21至2K分別相連的調(diào)制器41至4K產(chǎn)生由電路21至2K輸出的數(shù)據(jù)信號調(diào)制的信號，所得到的這些信號分別通過與它們相連的正常信道發(fā)送出去。解調(diào)器50接收備用信道上的調(diào)制信號并產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號D5。另一方面，解調(diào)器51至5K分別接收正常信道上的調(diào)制信號。幀同步電路60以幀同步方式和數(shù)據(jù)信號D5同步并選通數(shù)據(jù)信號D5，以及產(chǎn)生一個信道告警信號A1和一個幀告警信號A2。由解調(diào)器51至5K輸出的數(shù)據(jù)信號分別輸入到幀同步電路61至6K，因此幀同步了。或門70產(chǎn)生信道告警信號A1與幀告警信號A2的或運算的結(jié)果，并將它傳送到解調(diào)器50。接收信號分支電路80把通過幀同步電路60的數(shù)據(jù)信號D5分成(K+1)個輸出。分支電路80的一個分支輸出輸入到接收側(cè)的轉(zhuǎn)換電路81至8K。由幀同步電路61至6K選通的數(shù)據(jù)信號也分別輸入到轉(zhuǎn)換電路81至8K。接收信號分支電路80的一個分支輸出輸入給接收信號處理電路90。接收信號處理電路91至9K分別處理從轉(zhuǎn)換電路81至8K來的數(shù)據(jù)信號并把處理后的信號傳送到接收終端站102。接收信號處理電路90輸出的數(shù)據(jù)信號輸入給測試圖檢測電路100。在該系統(tǒng)中還包括信道轉(zhuǎn)換控制電路103和104。在該圖中，A30表示備用信道變壞的信息，A31至A3K分別表示正常信道1至K變壞的信息，B1至BK是與正常信道1至K相關的發(fā)送轉(zhuǎn)換控制信號，而C1至CK是與正常信道1至K相關的接收轉(zhuǎn)換控制信號。
例如，發(fā)送信號處理電路21從發(fā)送終端站101接收一個數(shù)據(jù)信號D1并通過改變它的速率，及插入幀同步比特，奇偶檢驗比特和其他的附加比特把數(shù)據(jù)信號D1轉(zhuǎn)換為數(shù)據(jù)信號D2。與信號處理電路21相連的調(diào)制器41產(chǎn)生一個由數(shù)據(jù)信號D2調(diào)制的調(diào)制信號。這個調(diào)制信號在正常信道1上發(fā)送，然后由解調(diào)器51解調(diào)變成數(shù)據(jù)信號D4。因此數(shù)據(jù)信號D4是由再生數(shù)據(jù)信號D2所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信號。為了幀同步的目的，幀同步電路61起到了從數(shù)據(jù)信號D4中檢測幀同步比特的作用和通過核對奇偶檢驗比特來監(jiān)視調(diào)制器41與解調(diào)器51之間的正常信道的質(zhì)量的作用。如果正常信道沒有故障，接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路81把通過幀同步電路61的數(shù)據(jù)信號D4作為數(shù)據(jù)信號D6直接輸出。接收信號處理電路91利用一個變換過程把數(shù)據(jù)信號D6變?yōu)閿?shù)據(jù)信號D7，該變換過程是與發(fā)送信號處理電路21的變換過程相反的。數(shù)據(jù)信號D7是數(shù)據(jù)信號D1的再生信號并輸入到接收終端站102。
當所有的正常信道是正常的而且備用信道是處在備用狀態(tài)，發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路30對發(fā)送信號處理電路20輸出的數(shù)據(jù)信號重新定時并把所得到的信號作為數(shù)據(jù)信號D3發(fā)送出去。在這種情況下，由測試圖產(chǎn)生電路10輸出的一個測試圖，如數(shù)據(jù)信號D2，經(jīng)過發(fā)送信號處理電路20，轉(zhuǎn)換電路30，調(diào)制器40，備用信道，解調(diào)器50，幀同步電路60，接收信號分支電路80和接收信號處理電路90發(fā)送到測試圖檢測電路100。到達電路100的測試圖被用來監(jiān)視備用信道。
進行信道轉(zhuǎn)換的方法如下。假設幀同步電路61已經(jīng)檢測到正常信道1變壞，并且已經(jīng)把代表這種變壞的信息A31輸入到信道轉(zhuǎn)換控制單元104。相應地，控制單元104傳送一個信道轉(zhuǎn)換命令給發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路30和接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路81。這個命令使轉(zhuǎn)換電路30重新定時數(shù)據(jù)信號D2，以便產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號D3。但是，由于轉(zhuǎn)換電路30得到了它自己的、與鎖相環(huán)路來的數(shù)據(jù)信號的相位同步的時鐘，因此用它自己的時鐘重新定時的數(shù)據(jù)信號D3的時鐘可以防止在轉(zhuǎn)換操作時變?yōu)椴贿B續(xù)的。在發(fā)送側(cè)利用這樣一個轉(zhuǎn)換操作，輸入到幀同步電路60的數(shù)據(jù)信號D5就從信號處理電路20的輸出數(shù)據(jù)信號(更準確地講是該數(shù)據(jù)信號的再生信號)變?yōu)閿?shù)據(jù)信號D2(更準確地講是數(shù)據(jù)信號D2的再生信號)。因此，在數(shù)據(jù)信號D5中的幀同步比特也從由信號處理電路20插入的比特變?yōu)橛尚盘柼幚黼娐?1插入的比特。結(jié)果，幀同步電路60不同步了，并且由此產(chǎn)生信道告警信號A1(與信道的質(zhì)量相關)和幀同步告警信號A2。這些告警信號A1和A2經(jīng)過或門70輸入給解調(diào)器50。到此所敘述的過程將結(jié)合圖2更詳細地說明。
在圖2中，解調(diào)器50包括一個分支電路50a，用于把中頻(IF)輸入分流到兩條路由上，這兩條路由分別延伸到相位檢測器50b和50c。載波同步電路50d經(jīng)過分離電路50e向相位檢測器50b和50c提供載波。通過電路50f這些載波中的一個載波相對于其它的載波移位了π/2。利用這些載波中的任一個載波，每個相位檢測器50b或50c可檢測中頻輸入，并將它變換成一個基帶信號，然后該基帶信號輸入到模數(shù)變換器(ADC)50g或50h。從相位檢測器50b和50c來的數(shù)字信號輸入給微分變換器50i，然后輸入到幀同步電路60。時鐘(CLK)恢復電路50j把時鐘分量從被檢測的基帶信號中分離出來。時鐘恢復電路50j構(gòu)成了時鐘同步電路50k的一部分，用于使這個時鐘與發(fā)送側(cè)的時鐘相位同步。更準確地說，時鐘同步電路50k除了時鐘恢復電路50j外還包括一個壓控振蕩器(VCO)50l，一個相位比較器50m和一個環(huán)路濾波器50n。相位比較器50m把從電路50j來的時鐘與壓控振蕩器50l的輸出的相位進行比較，所得到的相位比較器50m的輸出電壓通過環(huán)路濾波器50n以建立壓控振蕩器50l的同步。這種裝置已做成，使得環(huán)路濾波器50m的帶寬Bd可以從外部控制。
幀同步電路60檢測從解調(diào)器50來的信號序列中的幀同步比特，并把它們與幀碼型發(fā)生器60b的輸出在相位上加以比較，該發(fā)生器包含在電路60中。根據(jù)由定時脈沖發(fā)生器60c提供的定時脈沖，幀碼型重合檢測器60a可確定幀同步比特是否與由幀碼型發(fā)生器60b輸出的幀碼型一致。此外，奇偶檢驗比特分離器60d檢測從解調(diào)器50來的信號序列中的奇偶檢驗比特，而奇偶檢驗比特計數(shù)器60f計算檢測的奇偶檢驗比特。奇偶檢驗比特誤碼檢測器60e對于奇偶檢驗比特的誤碼起反應，因此監(jiān)視信道的質(zhì)量。從幀同步電路60來的幀告警信號(失步)A2和信道告警信號(奇偶檢驗比特誤碼)A1由或門70進行或運算。連接已完成了，以至于解調(diào)器50的時鐘同步電路50K的環(huán)路帶寬Bd根據(jù)或門70的輸出可以變化，因為幀同步通常是在一個短的時間周期內(nèi)建立起來。更準確地說，在同步轉(zhuǎn)換結(jié)束之前應防止環(huán)路帶寬Bd恢復。在正常情況下，即沒有信道告警信號A1和幀告警信號A2以及因此也沒有或門70的輸出，帶寬Bd保持足夠窄以提高恢復時鐘的C/N比，因此也保持了解調(diào)器50的比特誤碼率。
由正常信道1輸出的信道變壞信息A31輸入到接收側(cè)的信道轉(zhuǎn)換控制單元104。同時，發(fā)送側(cè)的信道轉(zhuǎn)換控制單元103給轉(zhuǎn)換電路30發(fā)送一個正常信道1轉(zhuǎn)換控制信號B1。然后，一個幀同步信號從發(fā)送信號處理電路21輸入到與備用信道相連的幀同步電路60。這個信號使幀碼型重合檢測器60a產(chǎn)生幀告警信號A2，同時使奇偶檢驗比特誤碼檢測器60e產(chǎn)生信道告警信號A1。因此，環(huán)路濾波器50n被控制了，以增加解調(diào)器50的時鐘同步電路50K的環(huán)路帶寬Bd，解調(diào)器50是與備用信道相連的。更準確地說，或門70的控制輸出增加了解調(diào)器環(huán)路的帶寬Bd，而超過了轉(zhuǎn)換電路30的環(huán)路帶寬Bs。較寬的帶寬Bd使得解調(diào)器50的鎖相環(huán)路的響應速度高于轉(zhuǎn)換電路30的鎖相環(huán)路的響應速度。在這種情況下，解調(diào)器50的鎖相環(huán)路能夠跟隨調(diào)制信號時鐘的任何變化，因此不會失步。
一旦幀同步電路60的幀同步再次建立起來了，接收側(cè)轉(zhuǎn)換電路81就接收經(jīng)接收信號分支電路80來的數(shù)據(jù)信號D5，并且以數(shù)據(jù)信號D6的形式傳送它。數(shù)據(jù)信號D4和D5的比特同步已經(jīng)討論過了。解調(diào)器10的較寬的帶寬寬度已選擇了，這樣在轉(zhuǎn)換電路81的轉(zhuǎn)換完成后，它又減小了。這個通?？赏ㄟ^恢復信道告警信號即與備用信道相連的奇偶檢驗比特來實現(xiàn)，因為比特誤碼率小于10-6用于信道恢復。在一些應用中，這種執(zhí)行過程不能滿足需要，可以使用一個定時器。在備用信道利用一個再生中繼器再生的情況下，該中繼器的解調(diào)器也有一個鎖相環(huán)路用于時鐘恢復，在信道轉(zhuǎn)換期間該鎖相環(huán)路的帶寬可以增加。
參見圖3，表示了本發(fā)明的另一個實施例，該實施例也可應用于一個數(shù)字無線電通信系統(tǒng)，這個系統(tǒng)有K條正常信道和一條備用信道。如圖所示，該系統(tǒng)包括分離電路111至11K，一個測試圖產(chǎn)生電路120，一個轉(zhuǎn)換單元130，一個第一發(fā)送信號處理電路140，轉(zhuǎn)換單元130的輸出輸入到電路140和第一發(fā)送信號處理電路141至14K，每個電路接收相應的分離電路111至11K中的一個電路的兩個分離輸出的一個輸出。發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路150接收第一發(fā)送信號處理電路140的一個輸出并接收每個第一發(fā)送信號處理電路141至14K的兩個分支輸出中的一個輸出，并且產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)信號D4。第二發(fā)送信號處理電路160響應數(shù)據(jù)信號D4而發(fā)送數(shù)據(jù)信號D5。第二發(fā)送信號處理電路161至16K分別接收第一發(fā)送信號處理電路141至14K的兩個輸出中的另一個輸出。從信號處理電路160來的數(shù)據(jù)信號D5輸入到調(diào)制器170，而調(diào)制器170又把數(shù)據(jù)信號D7傳送到備用信道上。調(diào)制器171至17K分別接收從處理電路161至16K來的數(shù)據(jù)信號，并且又把數(shù)據(jù)信號發(fā)送到正常信道1至K。在備用信道上傳送的調(diào)制信號輸入給解調(diào)器180，然后該解調(diào)器180產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)信號D5。另一方面，在正常信道1至K上傳送的調(diào)制信號分別輸入到解調(diào)器181至18K。從解調(diào)器180來的數(shù)據(jù)信號D5傳送給第二幀同步電路190。從解調(diào)器181至18K來的數(shù)據(jù)信號分別輸入到第二幀同步電路191至19K。該系統(tǒng)還包括第二接收信號處理電路200和201至20K，以及第一幀同步電路210和211至21K，其中信號處理電路200和201至20K的輸出分別輸入到電路210和211至21K。分支電路220把第一幀同步電路210的輸出分成(K+1)個。分支電路220的一個分支輸出和幀同步電路211至21K的輸出輸入到同步轉(zhuǎn)換電路231至23K。分支電路220的一個輸出接到第一接收信號處理電路240。同步轉(zhuǎn)換電路231至23K的輸出分別輸入給第一接收信號處理電路241至24K。在該系統(tǒng)中也包括一個測試圖產(chǎn)生電路250和一個轉(zhuǎn)換單元260。第一接收信號處理電路240和241至24K的輸出與轉(zhuǎn)換單元260相連。在該圖中，A30代表備用信道變壞的信息，A31至A3K分別代表正常信道1至K變壞的信息，B1至BK是分別與正常信道1至K相關的發(fā)送轉(zhuǎn)換控制信號，C1至CK是與正常信道1至K相關的同步轉(zhuǎn)換控制信號，E1至EK和F1至FK是信道轉(zhuǎn)換控制信號，而G1是一個頻帶控制信號。
在運行中假設所有信道無故障且備用信道處于備用狀態(tài)。從發(fā)送終端站301來的數(shù)據(jù)信號中的一個信號，如數(shù)據(jù)信號D1通過分離電路111發(fā)送到第一發(fā)送信號處理電路141。該信號處理電路141對數(shù)據(jù)信號D1進行雙-單極性變換和速度變換，同時給數(shù)據(jù)信號D1插入一個附加比特構(gòu)成第一幀，所產(chǎn)生的信號作為數(shù)據(jù)信號D2傳送到第二發(fā)送信號處理電路161。從信號處理電路161輸出的數(shù)據(jù)信號D3用調(diào)制器171進行調(diào)制。從調(diào)制器171來的調(diào)制輸出或數(shù)據(jù)信號D6通過正常信道1發(fā)送到解調(diào)器181。隨后，解調(diào)器181解調(diào)信號D6以產(chǎn)生數(shù)據(jù)信號D3并把它輸入給第二幀同步電路191。第二接收信號處理電路201把數(shù)據(jù)信號D3變?yōu)榕c數(shù)據(jù)信號D3的第二幀同步的數(shù)據(jù)信號D2。第一幀同步電路211產(chǎn)生一個與數(shù)據(jù)信號D2的幀同步的幀脈沖，也就是第一幀。在圖示的實施例中，幀脈沖和數(shù)據(jù)信號D2通過同步轉(zhuǎn)換電路231發(fā)送到第一接收信號處理電路241。利用該輸入幀脈沖，信號處理電路241把數(shù)據(jù)信號D2變換為數(shù)據(jù)信號D1。這個信號D1經(jīng)過轉(zhuǎn)換單元260傳送到接收終端站302。可以從發(fā)送端301加到該系統(tǒng)的其他數(shù)據(jù)信號也通過各自的正常信道發(fā)送到接收端302。
在該說明性的實施例中，由測試圖產(chǎn)生電路120輸出的一個測試碼型經(jīng)過轉(zhuǎn)換單元130，第一發(fā)送信號處理電路140，發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路150，第二信號處理電路160，調(diào)制器170，備用信道，解調(diào)器180，第二幀同步電路190，第二接收信號處理電路200，第一幀同步電路210，分支電路220，第一接收信號處理電路240和轉(zhuǎn)換單元260輸入到測試圖產(chǎn)生電路250。
當發(fā)送數(shù)據(jù)信號D3的正常信道，例如由于信道維修，衰落或類似的原因而變壞時，利用下面的過程可以把它轉(zhuǎn)換到備用信道上。當信道轉(zhuǎn)換控制單元303的控制信號輸入到發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換電路150時，轉(zhuǎn)換電路150把數(shù)據(jù)信號D4從來自第一發(fā)送信號處理電路140的輸出變?yōu)閬碜缘谝话l(fā)送信號處理電路141的輸出。在這一瞬間，代表發(fā)送側(cè)建立并聯(lián)連接的信息被插入到信號處理電路160的主要信號時隙中。因此，從信號處理電路160和161分別輸入到備用信道和正常信道的數(shù)據(jù)信號D5和D3，除了附加的比特外是彼此相同的信號，這個附加的比特已由電路160和161插入。但是轉(zhuǎn)換電路150建立了一個并行發(fā)送的條件。為了進行速度變換，信號處理電路160原來有一個緩沖輸入數(shù)據(jù)信號的功能。因此，雖然由于轉(zhuǎn)換電路150的并行發(fā)送運行，數(shù)據(jù)信號D4的時鐘可能斷續(xù)地變化，但是輸出數(shù)據(jù)信號D5的時鐘不變化。因此轉(zhuǎn)換電路150不需要時鐘的緩沖功能，而只需要一個具有輸出一個輸入數(shù)據(jù)信號的轉(zhuǎn)換功能。另外，由于通過轉(zhuǎn)換電路150進行并聯(lián)連接，到達處理電路200的數(shù)據(jù)信號D5的第二幀不改變，所以第二幀的幀同步一點也沒有受到并行傳輸?shù)挠绊?。這當然就避免了由于并聯(lián)操作而中斷由處理電路200進行的從數(shù)據(jù)信號D5到數(shù)據(jù)信號D4的變換。
正如下面結(jié)合圖4所描述的，該系統(tǒng)將進行同步轉(zhuǎn)換操作。在該圖中，解調(diào)器180包括一個分支電路180a，它把IF輸出分流到分別延伸到相位檢測器180b和180c的兩條線路上。相位檢測器180b和180c響應從載波同步電路180d輸入的載波(通過分支電路180e把一個載波與另一個載波分離出來并由電路180f移位π/2)去檢測IF輸入，因此每個都產(chǎn)生一個基帶信號。相位檢測器180b和180c的輸出由ADC180g和180h分別變換為數(shù)據(jù)信號，然后輸入給微分變換器180i，之后再輸入到第二幀同步電路190。時鐘恢復電路180j從檢測的基帶信號中分離出時鐘分量。時鐘恢復電路180j與一個VCO180l，一個相位比較器180m和一個環(huán)路濾波器180n一起構(gòu)成一個時鐘同步電路180K。相位比較器180m把從時鐘恢復電路180j來的時鐘和VCO180l的輸出信號的相位加以比較，相位比較器180的一個輸出電壓經(jīng)過環(huán)路濾波器180n建立VCO180l的同步。
第二幀同步電路190，如圖2中的幀同步電路60一樣，包括一個幀碼型重合檢測器190a，一個幀碼型發(fā)生器190b，一個定時脈沖發(fā)生器190c，一個奇偶檢驗比特分離器190d，一個奇偶檢驗比特誤碼檢測器190e和一個奇偶檢驗比特計數(shù)器190f。在該說明性的實施例中，電路190還包括一個并行發(fā)送信號檢測器190g和一個轉(zhuǎn)移檢測器190h。在這種第二幀同步電路190中，并行傳送條件(轉(zhuǎn)換或再轉(zhuǎn)換)的變化由轉(zhuǎn)移檢測器190h根據(jù)主要信號的時隙來監(jiān)視。由于僅僅在備用信道是正常時，即當幀告警信號和奇偶檢驗誤碼兩者都存在時才進行同步轉(zhuǎn)換，所以，只有當這兩個條件一起出現(xiàn)時，與備用信道相連的解調(diào)器180的帶寬Bd才受控制。這個控制僅僅在完成同步轉(zhuǎn)換的預定持續(xù)時間內(nèi)進行。如果同步轉(zhuǎn)換或再轉(zhuǎn)換，則使在預定的時間內(nèi)與備用信道相連的解調(diào)器180的帶寬Bd比第二發(fā)送信號處理電路160的環(huán)路帶寬Bs更寬，電路160也與備用信道相連，上述預定的時間是完成轉(zhuǎn)換操作所需要的時間。因此，帶寬Bd增加了，使得解調(diào)器180的鎖相環(huán)路的響應速度高于第二發(fā)送信號處理電路160的鎖相環(huán)路的響應速度，所以解調(diào)器180的鎖相環(huán)路能夠跟隨調(diào)制信號時鐘的任何變化。
由于并行傳送，與第一幀同步電路210相連的第一幀從由第一發(fā)送信號處理電路140構(gòu)成的幀轉(zhuǎn)換為由第一發(fā)送信號處理電路141構(gòu)成的幀。在這時候，幀同步電路210失步了，然后立即恢復。當電路210的幀同步重新建立時，信道轉(zhuǎn)換控制單元304控制分支電路220和同步轉(zhuǎn)換電路210，結(jié)果在轉(zhuǎn)換電路231的輸出端出現(xiàn)的數(shù)據(jù)信號從數(shù)據(jù)信號D2轉(zhuǎn)換為沒有任何比特誤碼的數(shù)據(jù)信號D4。第一接收信號處理電路241把數(shù)據(jù)信號D4變換為數(shù)據(jù)信號D1。
用和上面描述的正常信道1相同的方法，其他的正常信道也可以有選擇地同步轉(zhuǎn)換到該正常信道上。此外，當由于一個設備故障或類似的原因使任一信道不能工作時，利用轉(zhuǎn)換單元130和260可以恢復。如果需要，由第一發(fā)送信號處理電路140和141至14K插入到數(shù)據(jù)信號中的奇偶檢驗比特和由第二發(fā)送信號處理電路160和161至16K插入的奇偶檢驗比特可以把一個用作間隔檢驗比特，而另一個用作跳躍(hop)檢驗比特。
總之，根據(jù)本發(fā)明，與一個備用信道相連的一個解調(diào)器有一個鎖相環(huán)路用于時鐘恢復，該鎖相環(huán)路的帶寬是可變的。僅僅當一個信道轉(zhuǎn)換操作正在進行時，鎖相環(huán)路的帶寬增加了以防止時鐘失去同步。在穩(wěn)定的情況下(不是信道轉(zhuǎn)換期間)，為了改善解調(diào)器的比特誤碼率允許該帶寬減小，而在信道轉(zhuǎn)換時間內(nèi)不需要任何增加。因此，信道轉(zhuǎn)換的時間可以減少而不增加解調(diào)器的比特誤碼率。此外，在穩(wěn)定的情況下，減小帶寬改善了抖動特性。
在得到本發(fā)明所公開的教導以后，對于本專業(yè)的技術人員來說，在不偏離本發(fā)明的范圍內(nèi)進行各種改進是可能的。
權(quán)利要求
1.一個信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)包括正常的調(diào)制器裝置，用于把一個正常的調(diào)制信號發(fā)送到一個正常的無線電信道上，該調(diào)制信號是用第一數(shù)據(jù)信號進行數(shù)字調(diào)制得到的；發(fā)送側(cè)轉(zhuǎn)換裝置，用于響應信道轉(zhuǎn)換命令產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號是用第二時鐘重新定時第一數(shù)據(jù)得到的，該第二時鐘通過第一鎖相環(huán)路與第一數(shù)據(jù)信號的第一時鐘的相位同步；備用調(diào)制器裝置，用于將用第二信號進行數(shù)字調(diào)制的備用調(diào)制信號發(fā)送到一個備用的無線電信道上；正常的解調(diào)器裝置，用于產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號是將經(jīng)上述正常無線電信道來的正常的調(diào)制信號進行解調(diào)得到的；備用的解調(diào)器裝置，用于產(chǎn)生第四數(shù)據(jù)信號，該數(shù)據(jù)信號是用第三時鐘解調(diào)經(jīng)上述備用無線電信道來的備用調(diào)制信號得到的，該第三時鐘是利用第二鎖相環(huán)路與備用調(diào)制信號的時鐘分量同步；接收側(cè)轉(zhuǎn)換裝置，用于響應信道轉(zhuǎn)換命令轉(zhuǎn)換所述的正常的和備用的無線電信道，同時同步地使第三和第四數(shù)據(jù)信號的比特定時彼此符合；以及變化裝置，用于只在信道轉(zhuǎn)換命令出現(xiàn)時和所述的接收側(cè)轉(zhuǎn)換裝置的信道轉(zhuǎn)換操作結(jié)束之間的間隔期間內(nèi)，使所述的第二鎖相環(huán)路的響應速度高于所述的第一鎖相環(huán)路的響應速度；
2.根據(jù)權(quán)利要求1的系統(tǒng)，其中所述的變化裝置包括與所述的備用無線電信道相關的告警信息，該信息響應發(fā)送側(cè)的并聯(lián)情況而出現(xiàn)。
3.一個信道轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，它利用速度變換把第一數(shù)據(jù)信號變成一幀，并把該幀發(fā)送到一個正常的無線電信道上，同時如果需要，把該幀發(fā)送到一個處于備用狀態(tài)下的備用無線電信道上，并在所述的正常的和備用的無線電信道上接收的幀的幀同步建立時轉(zhuǎn)換所述的正常的無線電信道和備用的無線電信道，利用保持接收的輸出處于同步狀態(tài)而沒有任何比特誤碼，所述的系統(tǒng)包括第一發(fā)送信號處理裝置，用于通過在第一數(shù)據(jù)信號中插入第一附加比特來構(gòu)成第一幀，并把第一幀作為第二數(shù)據(jù)信號傳送，所述的附加比特至少包括第一幀同步比特;第二發(fā)送信號處理裝置，用于通過在第二數(shù)據(jù)信號中插入第二附加比特來構(gòu)成第二幀，并且把第二幀作為第三數(shù)據(jù)信號傳送到所述的正常的無線電信道上，上述第二附加比特至少包括第二幀同步比特;正常的調(diào)制器裝置，用于通過用第三數(shù)據(jù)信號進行數(shù)字調(diào)制產(chǎn)生一個調(diào)制的信號;備用的第三發(fā)送信號處理裝置，用于在第四數(shù)據(jù)信號中插入第三附加比特來構(gòu)成第二幀，并且把第二幀作為第五數(shù)據(jù)信號傳送到所述的備用無線電信道上，上述第三附加比特至少包括第二幀同步比特;備用調(diào)制器裝置，用于通過用第五數(shù)據(jù)信號進行數(shù)字調(diào)制產(chǎn)生一個調(diào)制的信號;發(fā)送轉(zhuǎn)換電路，用于把第二數(shù)據(jù)信號作為第四數(shù)據(jù)信號輸入到所述的第三發(fā)送信號處理電路;解調(diào)器裝置，用于通過解調(diào)正常的調(diào)制信號產(chǎn)生第三數(shù)據(jù)信號，該調(diào)制信號是用第三數(shù)據(jù)信號進行數(shù)字調(diào)制的并且在所述的正常的無線電信道上傳送的;備用的解調(diào)器裝置，用于通過解調(diào)備用的調(diào)制信號產(chǎn)生第四數(shù)據(jù)信號，該備用的調(diào)制信號是用第五數(shù)據(jù)信號進行調(diào)制的并在備用的無線電信道上傳送的;第二幀同步裝置和第二接收符號處理裝置，用于通過從第三/第五數(shù)據(jù)信號中取出附加比特來產(chǎn)生第二/第四數(shù)據(jù)信號;第一幀同步裝置和第一接收符號處理裝置，用于從第二/第四數(shù)據(jù)信號中取出附加比特;轉(zhuǎn)換裝置，用于同步地轉(zhuǎn)換第二和第四數(shù)據(jù)信號;以及變化裝置，用于使所述的備用的解調(diào)器裝置的鎖相環(huán)路的響應速度高于所述的備用的第三發(fā)送信號處理裝置的鎖相環(huán)路的響應速度，直到所述轉(zhuǎn)換裝置的轉(zhuǎn)換操作結(jié)束為止。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的系統(tǒng)，其中所述的變化裝置包括用于在備用的第三發(fā)送信號處理裝置的主信號的時隙中插入一個代表發(fā)送側(cè)的并聯(lián)連接狀態(tài)的信號的裝置，和用于利用與備用的第五數(shù)據(jù)信號相關的幀同步裝置來檢測并聯(lián)連接狀態(tài)轉(zhuǎn)移的裝置。
全文摘要
一個可應用于數(shù)字無線電通信系統(tǒng)用來轉(zhuǎn)換正常信道和備用信道的系統(tǒng)，包括與備用信道相連的一個解調(diào)器。該解調(diào)器有一個用于時鐘恢復、其帶寬是可變的鎖相環(huán)路。只有當信道轉(zhuǎn)換操作正在進行時鎖相環(huán)路的帶寬增加，以保證時鐘同步。
文檔編號H04L1/22GK1036303SQ88108828
公開日1989年10月11日 申請日期1988年11月9日 優(yōu)先權(quán)日1987年11月10日
發(fā)明者森本英明 申請人:日本電氣株式會社