專利名稱：綜合多光纖數(shù)字交叉連接的定時結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及電信系統(tǒng)領(lǐng)域。更具體地，本發(fā)明涉及綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)的定時結(jié)構(gòu)。
數(shù)字交叉連接系統(tǒng)是電信傳輸網(wǎng)絡是一個不可分割的部分。它們?nèi)找鏋榘ń粨Q載波、長途載波和競爭旁路載波的所有服務的提供者所利用。一般來說，現(xiàn)存的數(shù)字交叉系統(tǒng)結(jié)構(gòu)已經(jīng)基于一種單芯方式，在這種方式中所有的交叉連接是通過一個單一的交換節(jié)點或光纖作出的。為了處理當前的傳輸網(wǎng)絡使用的分層信號結(jié)構(gòu)，這些單一的交換節(jié)點已經(jīng)被串聯(lián)地連接了。
因為新的數(shù)據(jù)、話音和圖像的應用正在引起在網(wǎng)絡業(yè)務特性的根本的變化，網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)也被要求包容、適應這種變化。代替按照過去那種以話音數(shù)據(jù)占主導的情況，網(wǎng)絡業(yè)務將日益增加進行數(shù)據(jù)組的高速數(shù)據(jù)傳輸。包括幀中繼、交換多兆比特數(shù)據(jù)服務和異步傳輸模式(ATM)的用戶應用及新網(wǎng)絡技術(shù)正在推動傳輸網(wǎng)絡朝著同步光網(wǎng)絡或SONET的方向上發(fā)展。SONET是一種設(shè)計為在中心局交換系統(tǒng)之間實現(xiàn)中間距會合的新的傳輸媒介。它確定用于復用業(yè)務以及操作和維護程序的光信號和同步幀結(jié)構(gòu)。
SONET導致網(wǎng)絡的復雜性的多方面的增加。存在著鑲嵌在新的寬帶和廣帶(wideband)結(jié)構(gòu)，諸如同步有效負荷包絡(SPE)中的信號格式的寬的變化。DS1信號提供了用于北美的主要傳輸速率。DS1幀能夠傳輸24 DSO(64kbs)的話音或數(shù)據(jù)信道。DS1信號可以以多種方式映射進入新的SONETSTS-1SPE中。1)DS1信號可以經(jīng)M1/3復用器復用進入DS3幀，及DS3信號可以被異步映射進入STS-1 SPE中。2)DS1信號可被同步或異步映射進入浮動的VT1.5的有效負荷及VT1.5信號可被在STS-1 SPE中復用。3)DS1信號可被映射進入鎖定的VT1.5有效負荷及鎖定的VT1.5信號可被復用進入STS-1 SPE。但是，這些方式產(chǎn)生三種不兼容的廣帶結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)必須單獨地修整、復用和交換以保證端對端信號的完整性。這種分析產(chǎn)生這樣的一個事實，即，網(wǎng)絡不再能夠透明地傳送通信業(yè)務。因為網(wǎng)絡必須識別不同的有效負荷以在各用戶間無損傷地傳輸業(yè)務，數(shù)字交叉連接系統(tǒng)必須能夠同樣處理所有的三種格式。
因此，已經(jīng)認識到綜合了窄帶、廣帶和寬帶的子系統(tǒng)以擇徑和操作電路以及基于單元的業(yè)務的數(shù)字交叉連接系統(tǒng)的優(yōu)點。為了實現(xiàn)這樣的任務，一種適合分布式硬件結(jié)構(gòu)唯一的定時結(jié)構(gòu)被實現(xiàn)，該結(jié)構(gòu)使用分別的定時基準信號并在某些定時接口上實現(xiàn)數(shù)據(jù)信號的頻率碼速調(diào)整和相位校準。
按照本發(fā)明，提供一種綜合多光纖交叉連接系統(tǒng)的定時結(jié)構(gòu)和方法。
按照本發(fā)明的一個方面，一種用于綜合寬帶、廣帶和窄帶子系統(tǒng)的定時結(jié)構(gòu)使用了具有第一頻率的寬帶時基、具有第二頻率的廣帶時基、和具有第三頻率的窄帶時基。當綜合的光纖未被放置在同一地點，但與長距離光鏈路相鏈接時，寬帶、廣帶和窄帶時基互相是獨立的。頻率碼速調(diào)整是在寬帶和廣帶時基之間，廣帶和窄帶時基之間的接口上提供的。相位校準電路和方法被用于調(diào)整信號的相位，無論在何處在這些時基內(nèi)信號復用和冗余設(shè)備交換被執(zhí)行。
當調(diào)整各時基間的頻率時，寬帶、廣帶、和窄帶時基之間的邊界被選擇為使電路的復雜性最小和SONET指示符處理最少。通過利用緩沖和伺服，實現(xiàn)在被選擇的各個點上的相位校準。伺服技術(shù)大大地減少了實現(xiàn)相位校準所要求的緩沖深度。
按照本發(fā)明的另一方面，一種用于定時綜合的寬帶、廣帶和窄帶子系統(tǒng)的方法，該方法包括在第一頻率操作寬帶子系統(tǒng)，在第二頻率操作廣帶子系統(tǒng)，和在第三頻率操作窄帶子系統(tǒng)的步驟。因此該三個頻率包括三個獨立的具有選擇為在它們之間易于進行頻率碼速調(diào)整的邊界的時基。在時基內(nèi)的相位校準也被執(zhí)行以便信號復用和冗余設(shè)備交換可以實現(xiàn)。
為了更好地理解本發(fā)明，可以參照各個附圖，其中

圖1是綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的一個實施例的高級方框圖；圖2是表示同步和定時分配的簡化方框圖；圖3是表示定時島概念的簡化方框圖；圖4是各分別的時基和它們之間的接口的方框圖，在該接口處進行相位校準；圖5是表示一個示例性數(shù)據(jù)流的簡化方框圖；圖6是相位校準緩沖器及其環(huán)境的簡化方框圖7是寬帶和廣帶接口定時的簡化方框圖；圖8是廣帶和低速單元定時的簡化方框圖；圖9是表示伺服機構(gòu)的示例性實施例的簡化方框圖。
本發(fā)明的優(yōu)選實施例及其優(yōu)點通過參照圖1-7可被更好地理解，相同標號被用于各個附圖中的相同和對應的部件。
I.硬件結(jié)構(gòu)參照圖1，表示出一種綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)10的高級硬件結(jié)構(gòu)方框框圖。綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)10包括一個管理和控制子系統(tǒng)12，該子系統(tǒng)提供告警處理和供給，人工接入，定時和通信控制和對于系統(tǒng)10的類似的管理功能。管理和控制子系統(tǒng)12包括分離的和獨立的用于交叉連接矩陣20-24的定時子系統(tǒng)，如果它們彼此沒有位于緊密接近的位置。當沒有處于共同的位置時，獨立的時基被提供給各寬帶14、廣帶16、和窄帶子系統(tǒng)18。
管理和控制子系統(tǒng)12包括一定時/通信控制器25，該定時/通信控制器25包括三個單元控制26、同步27、和通信28。如果交叉連接子系統(tǒng)14-18被共同放置，諸如在一個各子系統(tǒng)相互緊密放置的小系統(tǒng)中，可以利用一個公共的定時/通信控制器25。如果子系統(tǒng)不是共同放置的，利用一個分離的定時/通信控制器25，提供分離和獨立的定時基準信號給每個子系統(tǒng)14-18。這種定時方案產(chǎn)生一種唯一的定時結(jié)構(gòu)，其中三個時基使用于一個綜合的系統(tǒng)10之內(nèi)。因此，建議在該系統(tǒng)的時基邊界和其他各點上進行頻率碼速調(diào)整和相位校準。
管理和控制子系統(tǒng)12經(jīng)標準通信接口或用于長距離的光鏈路被連接到寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)14-18。在系統(tǒng)10中的光鏈路已被稱為綜合局鏈路或IOL，并在下文可以這樣稱呼。每個寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)14-18包括一個分離的矩陣20-24，用于在每個水平上的信號交叉連接。寬帶矩陣20可以是一個最好在STS-1的速率上交換信號的無阻塞三級空分結(jié)構(gòu)。廣帶矩陣22可以也是在VT1.5或VT2速率上交換信號的三級空分結(jié)構(gòu)。此外，矩陣20和22兩者可以用于多矩陣的信道以分別在STS-3C和VT3的速率上交換較高速率的信號。窄帶矩陣24提供冗余的非阻塞雙時隙交換矩陣平面來以包括DSO的較低速率交叉連接信號。支持北美和歐洲兩者的速率和格式。系統(tǒng)10支持在DS1和DS3速率上的異步終端和在包括OC-3和OC-12的STS-1和OC-N速率上的同步SONET終端。
寬帶矩陣20還分別利用光綜合的局鏈路(IOL)34和36連接到相關(guān)的高速光(HSO)和電(HSE)單元貨架式寄存器30和32。在IOL上傳輸?shù)男盘栕詈檬且岳酶郊幼侄巫鞒鲆恍┬薷牡腛C-12標準的幀格式，攜載用于內(nèi)部故障覆蓋的專用信號、通信信道、超幀指示符信號、和與網(wǎng)絡的終端相關(guān)的信息。每個IOL攜載12個類似STS-1的(STS-1P)信號和多個非標準附加信號。STS-1P幀具有與標準STS-1信號相同的額定頻率和幀結(jié)構(gòu)，該標準STS-1帶有以專用方式使用的某些區(qū)及線路開銷字段在系統(tǒng)10中每個IOL已被限定具有長達最長2000米的長度。IOL的長距離能力提供了在機架的物理安排上的靈活性，實現(xiàn)多種平面布置和使安置及呼叫成本最小。
如圖所示，包括OC-3和OC-12信號的OC-N信號經(jīng)IOL34被線路端接在連接到寬帶矩陣20的高速光單元30。全電的STS-1和DS3線路終端被設(shè)置在高速電單元32中。網(wǎng)絡信號以STS-1的速率通過寬帶矩陣20被交叉連接。與OC-N或電的STS-1信號相關(guān)的STS-1同步有效負荷包絡(SPE)被在鎖定到寬帶時基上的STS-1P幀中交叉連接。DS3的交叉連接是按照SONET標準，通過異步映射DS3信號進入STS-1 SPE信號進行的，然后STS-1 SPE信號再被映射進入STS-1P幀。
寬帶矩陣20另外經(jīng)光鏈路(IOL)40被連接到廣帶子系統(tǒng)16。廣帶子系統(tǒng)16經(jīng)另一個光鏈路42被連接到窄帶子系統(tǒng)18。如上所述，光鏈路(IOL)34、36、40、和42在長度上可以長達2000米并適合于攜載12個STS-1P的有效負荷和其他用于維護、控制、故障覆蓋的附加信號。在光鏈路IOL 34、36、40和42上的雙向業(yè)務是標準OC-12的幀格式。
寬帶矩陣20通過接口單元或輔助信號處理器(TSP)50連接到廣帶矩陣22。輔助信號處理器52也起到寬帶矩陣22與窄帶子系統(tǒng)18之間，和廣帶矩陣22與低速單元(LS)54之間的接口作用。輔助信號處理器50-54在綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)10的定時結(jié)構(gòu)中起到重要的作用。其細節(jié)描述在下面。
廣帶子系統(tǒng)16支持包括DS1和歐洲的2048KHZ或E1信號的線路終端。包括DS3和STS-1的較高速率的網(wǎng)絡信號可以通過寬帶子系統(tǒng)14接入廣帶子系統(tǒng)16。DS1終端是在遠程和/或本地低速單元子系統(tǒng)54和56執(zhí)行的，其中遠程低速單元54通過另外的輔助信號處理器60經(jīng)IOL 58連接到廣帶矩陣。廣帶信號在改進的含有非標準有效負荷包絡能夠攜載VT2信號的同步信道中被交叉連接。異步信號，諸如DS1、E1、和VT信號被映射進入廣帶改進的信道，用于內(nèi)部的非標準傳輸和交叉連接。E1、DS1C、和DS2的入口和異步交叉連接是通過利用標準SONET映射規(guī)范，分別將這些信號映射入VT2、VT3和VT6有效負荷包絡而提供的。矩陣傳輸格式(MTF)信號含有28個信道，每個信道都能攜載一VT2有效負荷。如圖1所示，廣帶矩陣22和輔助信號處理器50、52、和60，及低速單元56，和變換單元59之間的信號業(yè)務都是以矩陣傳輸格式。對于矩陣傳輸格式的詳細討論，請參照名稱為Integrated Multi-Rate Cross-Connect System(Attorney Docek No.36560-773)共有申請，援引于此以資參考。
窄帶矩陣24通過窄帶接口單元62連接到廣帶子系統(tǒng)16。連接到窄帶矩陣24的交叉連接接口單元64提供了包括DS1和DS3帶寬的多速率的信號的電終端。窄帶子系統(tǒng)18一般被安排為通過廣帶子系統(tǒng)16接入網(wǎng)絡業(yè)務。包括DS0的低速信號通過窄帶矩陣24被交叉連接。對于綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的更詳細的描述，請參照名稱為IntegratedMulti-Rate Cross-Connect ystem，(Attorney Docket No.36560-773)的共有申請。
II.定時結(jié)構(gòu)參照圖2，表示出綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)10的定時分布方案80。如上所述，當寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)14-18沒有共同放置時，獨立的各自定時子系統(tǒng)82-86被設(shè)置在定時/通信控制器25(圖1)中。每個定時子系統(tǒng)82-86包括一個獨立的分級時鐘(stratum_level clock)。該分級時鐘可以是一個分級3E或分級3的壓控振蕩器(未示出)或更好些。該分級的壓控振蕩器可被鎖定到一個外部源上，或可以依靠一些已知存儲技術(shù)以相對于一個外部基準的最新頻率內(nèi)容支持精度(保存操作模式)。一般，外部基準具有追溯到基本基準源的可跟蹤性，基本標準源包括DS1、OC-N、64/8 kbs復合時鐘、2.048MHZ羅蘭(Loran)系統(tǒng)、和E1信號類型。
寬帶、廣帶、和窄帶定時子系統(tǒng)82-86被鎖定到分配給每個子系統(tǒng)的一對局定時基準信號88中所選擇的一個上。饋送兩組定時基準信號88，以提供冗余度和當出故障時在它們之間轉(zhuǎn)換的能力。局定時基準信號88可以來源于一對局定時信號饋送器(BITS)。另一種方案，局定時基準信號88可從自網(wǎng)絡接收的信號中導出，諸如所選擇的來自DS1間距92的在低速單元54中生成的DS1信號90，或來自接收的光信號96(諸如上述的OC-3或OC-12信號)的在高速單元貨架式寄存器30和32中產(chǎn)生的DS1和E1信號94。一般來說，所有寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)14-18是以一個可追蹤到同一源的頻率彼此同步地操作。但是，當一個或多個子系統(tǒng)正在在保存模式下運行時或經(jīng)受某種非正常定時時，各子系統(tǒng)之間的頻率校準變?yōu)槭切枰摹?br> 每個光纖定時子系統(tǒng)82-86根據(jù)選擇的局定時基準信號88產(chǎn)生定時信號并分配它們到相關(guān)聯(lián)的光纖的矩陣上。得到的定時信號被進一步測試和通過矩陣20-24分層地分配到子系統(tǒng)14-18中的每個子系統(tǒng)。
參照圖3，表示出在綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)10中獨立的寬帶、廣帶、和窄帶時基100-104的概念。因為寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)14-18是利用獨立的定時子系統(tǒng)82-86操作，在與每個光纖相連的時基100-104之間的邊界上需要進行頻率校準。時基100-104不是物理實體；它們僅用于說明圍繞在不同的定時子系統(tǒng)82-86情況下操作的系統(tǒng)部件的邊境。如上所述，定時信息和信號是被分層地從寬帶和廣帶矩陣20和22分配到它們的相應時基的各個端點。
如圖所示，寬帶時基100包括高速單元30和32、寬帶矩陣20、和光鏈路34、36、和40。寬帶時基100和廣帶時基102之間的頻率校準是在位于廣帶子系統(tǒng)16中的輔助信號處理器50中進行的。廣帶時基102包括輔助信號處理器52和60、低速單元54、和光鏈路58和42，其中在廣帶和窄帶時基102和104之間的頻率校準是在窄帶接口子系統(tǒng)62中進行的。時基的邊界和因此頻率校準的地點被選擇為使電路復雜性及當從一個時基轉(zhuǎn)移到下一個時，SONET的指示符移動最小。例如，在進站方向，對于被映射到STS-1SPE的DS3的寬帶和廣帶時基100和102之間的邊界是在STS-1端接的位置。通過選擇這個點作為邊界，避免了用于定時校準的更多的指示符的移動。數(shù)據(jù)流和頻率校準的更詳細的描述如下文所示。
參照圖4，表示出時基100-104和在系統(tǒng)10中執(zhí)行相位校準的各個點的簡化方框圖。在系統(tǒng)10中的冗余度是由表示冗余部件的A和B指示的。簡言之，描述表示在圖4中用于每個子系統(tǒng)14-18的各個系統(tǒng)部件。在寬帶子系統(tǒng)14中，矩陣20的A拷貝被連接到IOL-MUX 120的A拷貝，后者用于將信號多路分解到IOL34(或36)上，并連接在高速(HS)單元架122中的IOL MUX 124的A拷貝。高速單元架122可以包括高速光單元30，或者高速電單元32，或者兩個單元。同樣，矩陣20的B拷貝經(jīng)IOL34’或36’通過IOL-MUX 124的B拷貝，被連接到在高速單元架122中的IOL-MUX 120的B拷貝。矩陣24的A和B拷貝也被連接到IOL-MUX 126的A和B拷貝，后者用于IOL連接廣帶子系統(tǒng)16中的相關(guān)的IOL-MUX 130的A和B拷貝。
在廣帶子系統(tǒng)16中的IOL-MUX 130的A和B拷貝多路分解出12個在每個IOL上攜載的STS-1P的信號并提供它們到輔助信號處理器50的12個拷貝。如圖所示，存在一個提供用于冗余和備份的附加的備用輔助信號處理器(SP)。然后輔助信號處理器50被連接到三級廣帶矩陣22的始發(fā)和終止級136的A和B拷貝。同樣，矩陣22包括中央級138的A和B拷貝，因此級138也連接到始發(fā)和終止級140和150的相關(guān)A和B拷貝。
始發(fā)和終止級140的拷貝被連接到輔助信號處理器60和IOL-MUX的A和B拷貝142，拷貝142經(jīng)IOL 58和58”提供連接和信號復用到低速單元架144。在圖4所示的配置中，低速單元架被安排為遠程設(shè)備，該設(shè)備有必要使用IOL和IOL-MUX142和146。連接到IOL-MUX的拷貝146是STS-1 MUX的拷貝148，拷貝148然后被連接到低速單元54。
廣帶始發(fā)和終止級拷貝150經(jīng)輔助信號處理器52、IOL-MUX拷貝152、IOL42和42’、和IOL-MUX拷貝156連接到窄帶子系統(tǒng)18。窄帶子系統(tǒng)還包括連接到IOL-MUX156的相應拷貝的STS-1 MUX拷貝158，和用作窄帶子系統(tǒng)18與廣帶子系統(tǒng)16之間一個接口單元的窄帶單元控制器(UC)160的相應拷貝。
當連接廣帶子系統(tǒng)16到寬帶子系統(tǒng)14時，相關(guān)連的IOL 40和40’是寬帶時基100的一部分。從廣帶輔助信號處理器發(fā)送到IOL-MUX 130的信號被定時循環(huán)到從寬帶子系統(tǒng)14接收的IOL信號上。因此，對于IOL-MUX 130的定時方案是在從寬帶矩陣20接收的IOL 40和40’上的數(shù)據(jù)中導出的。傳輸?shù)綄拵Ь仃?0的IOL信號的幀相位被從利用伺服機構(gòu)接收的IOL信號的相位偏移，將在下文描述。
在每個時基100-104之中，所有信號具有共同的頻率，但不必須進行相位校準。由于不同的電纜長度，相位偏移主要是由不同的傳播延遲引起的。相關(guān)信號的相位校準在進行信號的復用時是需要的。另外，在平面的冗余設(shè)備的交換被允許的場合，要求并行冗余數(shù)據(jù)的相位校準，以保證無差錯交換。無差錯交換處理可以包括檢測性能的降低，和放棄選擇當前的有效平面，并同時選擇其它的平面。
當SONET信號跨越時基邊界時，在系統(tǒng)10中使用現(xiàn)有技術(shù)所公知的SONET指示符處理電路和技術(shù)，在數(shù)據(jù)橫跨時基邊界時，從一個頻率改變到下一個頻率。指示符的處理提供一種允許有效負荷在獨立于這些容器的實際內(nèi)容的STS-1P容器內(nèi)的靈活和動態(tài)對準的方法。一般來說，有效負荷的開始是以一個指示符為基準的，但該有效負荷本身允許在容器內(nèi)“浮動”。如果在各幀速率之間存在著一個頻偏，則伴隨著相應的正的或負的填充字節(jié)或比特，該指示符的值按照需要被遞增或遞減。以這種方式，實現(xiàn)了時基之間的頻率碼速調(diào)整。指示符處理電路和技術(shù)的更詳細的討論可以通過參考以下文件來找到美國國家標準T1.105，部分9關(guān)于有效負荷指示符；CCITT G.709建議，部分3關(guān)于指示符；和Bellcore文件TR-NWT-000253，部分3.5關(guān)于有效負荷指示符，所有這些文件援引于此以資參考。
除頻率碼速調(diào)整外，在綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)10中還必須實現(xiàn)多點的相位校準。在一個時基中相位偏移主要是由各冗余系統(tǒng)之間的傳播延遲的變化引起的。例如，因為IOL 58和58’攜載的輔助信號處理器60與低速單元架144之間的數(shù)據(jù)、額外開銷、和定時信息可能在長度上不同，從它們接收的信息的相位不能相位同步。在示例性的系統(tǒng)10中，攜載A和B拷貝的并行信息的IOL的不同長度L可以被高達100米長度進行相加或相減。由相位不校準引起的第二個影響是在矩陣本身開始的相位偏斜。在諸如系統(tǒng)10的全冗余系統(tǒng)中，要求相位校準以保證基于性能監(jiān)視或其它規(guī)定的A和B拷貝之間的無差錯交換。再者，在信號復用被執(zhí)行的情況下，要求相位校準以進行正確的操作。
具體來說，在所有執(zhí)行STS-1P信號復用的場合的IOL-MUX120、124、130、142、146、152、和156都需要相位校準。另外，因為在輔助信號處理器50、52和60和STS-1 MUX 148和158中執(zhí)行輔助信號復用，在這些位置上需要相位校準以保證正確的信號復用。
冗余設(shè)備選擇或平面交換是在高速和低速單元30、32和54中進行的。冗余設(shè)備的轉(zhuǎn)換還在輔助信號處理器50和IOL-MUX 130，輔助信號處理器60和IOL-MUX142，輔助信號處理器52和IOL-MUX152之間，及輔助信號處理器50、60和52和始發(fā)和終止矩陣級136、140和150之間提供。因此，在這些位置上需要相位校準以保證正確的冗余部件的轉(zhuǎn)換。
III.數(shù)據(jù)和定時操作—寬帶子系統(tǒng)在描述相位校準之前，可以以說明性的方式更為詳細地描述系統(tǒng)10中的數(shù)據(jù)流和定時方案。在寬帶光纖14中，從寬帶定時子系統(tǒng)82接收的基準定時和相關(guān)的幀信號88(圖2)，在選擇一組作為有效定時基準信號之前被校準和被測試?；鶞识〞r信號可以在6.48MHZ下運行。選擇的基準定時信號然后被分層地分配給矩陣20和接著分配給其各個子系統(tǒng)。選擇的定時基準信號被傳輸?shù)骄仃?0，將被用作內(nèi)部振蕩器(未示出)的基準，用于產(chǎn)生51.84MHZ的時鐘，例如用來傳輸信號通過矩陣20和用于定時與矩陣20相關(guān)的出站IOL-MUX。與IOL-MUX120和126相連的振蕩器(未示出)也產(chǎn)生一個運行在622MHZ的時鐘信號，例如從選擇的有效基準定時信號中。
在操作中，SONET OC-N信號，諸如OC-3和OC-12在寬帶子系統(tǒng)14內(nèi)的高速光單元30中被端接。對按照上述的Bellcore TR253定義的OC-N信號的所有區(qū)和線路的額外開銷字段的接入在高速光單元30中被提供。如圖4所示，進站STS-1 SPE信號利用指示符處理被映射到鎖定于寬帶時基100的STS-1P信號中。這些進站信號被發(fā)送到修整器(未示出)的冗余拷貝，在那里它們被修整以便傳輸?shù)絀OL-MUX 124。將要在下文更詳細地描述的位于IOL-MUX 124上的校準緩沖器被用于將接收的STS-1P的信號校準進站IOL-MUX的定時方案，因為達到IOL-MUX 124的STS-1P信號可以從不同的單元始發(fā)并可以相位校準到不同的IOL。另外，伺服技術(shù)也被用于相位校準。由于電纜長度的不同，IOL-MUX的定時方案可以不同而因此要求相位校準。
出站的STS-1P信號在接口單元30被復用成OC-N信號且額外開銷信息被插入適當?shù)念~外開銷字段。出站信號被頻率對準，但不需要相位校準。因為要求相位校準以允許同步復用和冗余設(shè)備的轉(zhuǎn)換，相位校準緩沖器被設(shè)置在高速光單元30中。
DS3和電STS-1信號在高速電單元32被端接。當STS-1信號被端接時，STS-1 SPE信號通過利用指示符處理被映射進入鎖定到寬帶時基100上的STS-1P信號中。另一方面，DS3信號被異步映射進入在利用寬帶定時的DS3接口產(chǎn)生的STS-1P SPE信號中。產(chǎn)生的STS-1P信號被發(fā)送到IOL-MUX 124的冗余拷貝，用于接入A和B矩陣平面20的兩者。STS-1P信號被復用到IOL 36和36’上以便傳輸?shù)骄仃?0。在出站方向，IOL信號在IOL-MUX 124被多路分解為STS-1P信號和然后被發(fā)送到高速電單元32。單元32可以進入矩陣平面20并能夠獨立地從任何IOL拷貝中選擇出站STS-1P信號。
IV.數(shù)據(jù)和定時操作-廣帶子系統(tǒng)定時信息在廣帶子系統(tǒng)中被同樣地分配。在廣帶定時子系統(tǒng)84中(圖2)產(chǎn)生的冗余定時信號被直接提供到廣帶矩陣22的中央級138。這些冗余定時信號被測試并選出一組作為有效定時基準。然后矩陣中央級138的每個平面提供一組選擇的定時信號到始發(fā)和終止級136、140、和150，這些始發(fā)和終止級也測試和選擇一組有效定時信號。所選擇的定時信號然后被饋送到輔助信號處理器50、52和60，及IOL-MUX142和152。接收的定時信號再次被測試且其中之一被選擇。選擇的廣帶定時信號然后被用于時間函數(shù)并作為連接到輔助信號處理器50、52、60的IOL42、42’、58和58’的一個基準(當它們在主定時模式中被使用時)。IOL-MUX152和142也利用廣帶定時并以主定時模式操作。IOL40和40’利用寬帶定時。IOL-MUX130從由寬帶IOL-MUX126源生的IOL40抽取定時并操作在定時從屬模式的IOL中。
輔助信號處理器50和52提供廣帶接口到寬帶和窄帶子系統(tǒng)14和18。輔助信號處理器60提供接口到低速單元架54。當用作到窄帶子系統(tǒng)18或到低速單元54的接口時，輔助信號處理器52和60提供用于處在主定時模式中的相關(guān)的IOL信號的定時。當用作到寬帶子系統(tǒng)14的連接時，IOL定時被鎖定到處于從屬定時模式中的寬帶定時上。
在主定時模式中，在IOL或IOL-12信號上的出站信號是以選擇的時鐘和自廣帶矩陣22接收的幀信號為基準。IOL-12信號類似于具有在專有方式中所使用的某些區(qū)段和線路額外開銷的OC-12信號。選擇的時鐘信號被用作例如運行在622MHZ振蕩器的基準，及選擇的幀信號被用作初始化出站IOL定時方案的幀相位。幀信號還被發(fā)送到IOL-MUX156或144以被用作伺服處理的基準信號。進站IOL-12信號被循環(huán)定時到在窄帶子系統(tǒng)18和/或低速單元54的出站定時方案上。進站信號的幀相位通過廣帶伺服處理被校準到進站輔助信號處理器的定時方案上。對于IOL-MUX152和/或142的定時是以類似方式從廣帶時基得到的。
當操作在從屬定時模式時，進站IOL-12信號都被鎖定到用于頻率和幀相位兩者的寬帶時基上。對于IOL-MUX130的定時是從進站IOL-12信號得到的。例如622MHZH時鐘是從接收的數(shù)據(jù)得到的及一幀信號是基于IOL-12的成幀而產(chǎn)生的。出站IOL-12信號被循環(huán)定時到進站時基上。通過IOL-MUX130出站幀從進站幀上偏移以補償IOL-12的電纜長度的差。
由于要求處理的信號的特性，異步和同步輔助處理器單元都是可以利用的。異步輔助處理器單元被提供以端接攜載DS3有效負荷的STS-1 SPE信號和同步輔助處理器單元被提供以端接攜載VT有效負荷的STS-1 SPE信號。
在IOL-MUX130接收的進站業(yè)務被多路分解為STS-1P字節(jié)并傳輸?shù)捷o助信號處理器50的異步輔助處理器單元。一對接收的信號通過相位校準緩沖器與輔助信號處理器IOL定時方案的進站幀相位校準，以允許冗余平面交換。當檢測到某些被監(jiān)視的數(shù)據(jù)，例如線路BIP-8和信道ID異常時，可以進行平面的選擇和交換。其它的監(jiān)視變化的性能包括告警指示符信號、黃色、幀超出、幀差錯監(jiān)視。STS-1P信號被進一步處理以端接STS-1通道并利用IOL定時方案抽取DS3信號。這標志著寬帶時基100的結(jié)束點和廣帶時基102的開始，在這個位置上它們之間的邊界被穿過。通過利用指示符翻譯和DS3的去同步而進行端接STS-1通道和產(chǎn)生DS3信號的處理使得能從寬帶時基100到廣帶時基102的自然前進。
抽取的DS3信號然后利用與該DS3信號一起接收的時鐘信號被進一步處理以抽取DS1信號。抽取的DS1信號通過去同步器電路(未示出)進行平滑并然后利用進站輔助信號處理器定時方案被映射進入廣帶矩陣有效負荷包絡。矩陣的有效負荷包絡然后利用輔助信號處理器定時方案被傳輸?shù)骄仃?2。
從來自異步輔助處理器單元的廣帶矩陣22的MTF數(shù)據(jù)流中產(chǎn)生出站STS-1P幀。根據(jù)信號的性能監(jiān)視，從一個矩陣數(shù)據(jù)平面選出數(shù)據(jù)。DS1信號被從由輔助信號處理器定時方案定時的矩陣有效負荷包絡幀中抽取。DS1信號利用由去同步器電路(未示出)產(chǎn)生的時鐘進行傳輸。DS3幀是根據(jù)44MHZ振蕩器(未示出)產(chǎn)生的。利用IOL定時方案產(chǎn)生STS-1P幀且S3信號被異步映射到STS-1 SPE幀。這一點被選為出站信號的寬帶和廣帶時基100和102之間的接口以實現(xiàn)無縫時基變換但要求無附加的指示符移動。STS-1P幀被相位校準到出站輔助信號處理器IOL定時方案上。出站信號通過利用相位校準緩沖器被校準到IOL-MUX130的出站幀相位上。被校準的信號然后被復用，用于在IOL40和40’上進行傳輸?shù)綄拵ё酉到y(tǒng)14。
用于連接到寬帶子系統(tǒng)14的同步輔助信號處理器的定時分配類似于上述的異步子系統(tǒng)。與異步輔助信號處理一樣，從IOL接收的STS-1P信號被對準到輔助IOL定時方案上，該電路被頻率鎖定到IOL定時，這樣可以實現(xiàn)設(shè)備的轉(zhuǎn)換。STS-1P信號利用從IOL定時方案得到的定時信號被處理以抽取發(fā)送的SPE。IOL定時方案還被用于處理SPE以端接STS-1通道和抽取VT有效負荷。VT有效負荷被寫入VT指示符緩沖器(未示出)，用于利用基于IOL的定時信號的指示符處理。在以這種方式的實施中，時基邊界被選在VT指示符處理器緩沖器的進站側(cè)處于對進站業(yè)務的寬帶時基100的結(jié)束點和廣帶時基102的開始之處。VT有效負荷被從緩沖器讀出并映射進入通過使用輔助信號處理器定時方案產(chǎn)生的VT幀。這些VT幀然后利用進站輔助信號處理器定時被映射到矩陣有效負荷包絡幀并傳輸?shù)骄仃?2。
對于VT至VT的交叉連接，矩陣有效負荷包絡信號被直接傳輸?shù)骄仃?2。當于要求門戶功能以用于與VT映射異步時，由矩陣有效負荷包絡攜載的VT信號被端接以抽取異步信號，這些信號然后被去同步。這些異步信號利用去同步器電路(未示出)產(chǎn)生的時鐘進行發(fā)送。該異步信號被映射到矩陣有效負荷容量幀SPE。
對于出站方向，定時方案被反向。輔助信號處理器定時方案被利用直至利用STS指示符處理使STS-1SPE被映射到在IOL定時方案中的STS-1P幀。對于VT至VT交叉連接，VT信號被從由矩陣22接收的矩陣有效負荷包絡幀中抽取，并直接被映射到STS-1SPE中。因為VT信號和STS-1 SPE兩者都是根據(jù)輔助信號處理器定時的，所以不要求VT指示符處理。
V.數(shù)據(jù)和定時操作--窄帶子系統(tǒng)如圖2所示，在窄帶光纖108中的定時是從窄帶定時子系統(tǒng)86中得到的。但是，如圖3和4所示，鏈接窄帶子系統(tǒng)18到廣帶子系統(tǒng)16的IOL跨線42和42’是廣帶時基102的一部分。廣帶和窄帶時基之間的接口位于窄帶接口或單元控制器(UC)子系統(tǒng)160中。用于IOL-MUX156的定時方案是從出站IOL數(shù)據(jù)中得到的。進站IOL-MUX幀相位利用伺服技術(shù)從出站幀相位偏移。
在窄帶子系統(tǒng)18中，時鐘信號從IOL-MUX156被分配到對應的STS-1P MUX158，該158利用該時鐘信號作為它的定時方案的基準。IOL-MUX定時方案被用作接口單元160的廣帶側(cè)的定時基準。廣帶接口單元定時方案的進站和出站幀相位是由STS-1P MUX158產(chǎn)生的幀信號確定的。
相對于在窄帶IOL-MUX156接收的廣帶子系統(tǒng)16的出站業(yè)務被多路分解為STS-1P信號并被傳輸?shù)絊TS-1P MUX158。STS-1P信號被端接在STS-1P MUX158并從SPE中抽取VT或矩陣有效負荷容量信號。抽取的VT或矩陣有效負荷容量信號和相關(guān)的幀信號然后利用STS-1P MUXD出站定時方案被傳輸?shù)秸瓗Ы涌趩卧?60。
到達接口單元160的VT或矩陣有效負荷容量信號被端接及其中的有效負荷利用從廣帶時基102得到的定時信號被抽取。對于字節(jié)同步映射的VT、DS0信號可以直接從VT中抽取。對于異步映射的VT或矩陣有效負荷容量幀，異步信號從同步幀中抽取及DS0信號從異步信號中抽取。無論在哪種情況下，DS0信號利用廣帶接口單元定時方案被寫入滑動緩沖器(未示出)并利用窄帶時基104從緩沖器中讀出?；瑒泳彌_器用作出站方向的廣帶和窄帶時基之間的接口。并且利用窄帶時基104對DS0信號做進一步處理。
進站DS0信號利用窄帶定時被映射到一異步信號，例如DS1或DS1C，或者直接映射到字節(jié)同步映射的VT。使用的映射類型取決于在廣帶子系統(tǒng)16執(zhí)行的交叉連接的類型。除DS0信號可被直接映射到VT SPE的字節(jié)同步映射VT外，DS0信號被映射到一個異步幀。如果廣帶交叉連接是到VT映射的STS-1 SPE，則異步信號被映射到對應的VT類型。如果廣帶交叉連接是到DS3映射的STS-1SPE或是到低速單元54，則異步信號被映射到矩陣有效負荷容量信號。對于字節(jié)同步映射，異步信號被映射到通過利用窄帶定時產(chǎn)生的VT SPE。當利用字節(jié)同步映射時，DS0信號被直接映射到VT SPE。VT幀是利用廣帶接口單元定時方案產(chǎn)生的且VT SPE利用指示符處理被映射到VT幀中。對于字節(jié)同步VT，VT的指示符處理器用于進站業(yè)務的廣帶和窄帶時基102和104之間的接口。
對于矩陣有效負荷容量幀和異步映射VT信號，異步信號被異步地映射到VT或利用廣帶接口定時方案產(chǎn)生的矩陣有效負荷容量SPE。廣帶和窄帶時基102和104之間的接口處在異步信號被映射到SPE的點上。異步映射的SPE被直接映射到VT或矩陣有效負荷容量幀而沒有指示符的處理，因為兩個信號被鎖定到相同的定時方案上。
VT或矩陣有效負荷容量信號利用復用這些信號為STS-1 SPE的廣帶接口單元定時方案，被發(fā)送到相關(guān)的STS-1P MUX158。在STS-1 MUX16產(chǎn)生的STS-1 P幀及SPE被校準到進站STS-1P MUX定時方案上。產(chǎn)生的STS-1P信號然后被發(fā)送到IOL-MUX156。其上的校準緩沖器被用于將STS-1P信號相位校準到進站IOL-MUX定時方案。校準的信號然后被復用到IOL42和42’上，用于傳輸?shù)綇V帶輔助信號處理器52。
VI.相位校準如上所述，在綜合多光纖數(shù)字交叉連接系統(tǒng)10中的相位校準是通過利用包括校準緩沖和伺服若干種技術(shù)實現(xiàn)的。進行伺服是一種調(diào)節(jié)嚴重相位失調(diào)，以便減小所要求校準緩沖器的深度和進一步校準該信號的有關(guān)緩沖的延遲的技術(shù)。這些技術(shù)在下文將被詳細描述。
圖5表示用于說明校準緩沖和伺服的機構(gòu)和方法的寬帶子系統(tǒng)14的簡化數(shù)據(jù)流。寬帶網(wǎng)絡接口單元200從網(wǎng)絡接收有效負荷并在STS-1P容器中將其打包。STS-1P容器被發(fā)送到IOL-MUX202的A和B拷貝，這些拷貝復用各個信號到一IOL上。每個IOL能夠攜載12個校準的并復用成一個IOL-12信號的STS-IP容器。如上所述，IOL-12信號類似于OC-12信號，專門使用某些區(qū)段和線路額外開銷字段。STS-1P容器由寬帶矩陣206的IOL-MUX204接收、交叉連接、并然后通過IOL-MUX208被發(fā)送出站到一個IOL上。IOL-MUX拷貝210然后提供出站STS-1P信號到網(wǎng)絡接口單元212，該單元從STS-1P容器抽取有效負荷并發(fā)送一個拷貝到該網(wǎng)絡。
參照圖6，網(wǎng)絡接口TSP200從網(wǎng)絡接收有效負荷#1。有效負荷#1被打包成一STS-1P#1容器且IOL-MUX202的進站多路復用器部分將其在IOL上發(fā)送到IOL-MUX204的多路分配器部分和矩陣206。如圖所示，定時子系統(tǒng)220提供冗余定時信號給矩陣206。如圖所示，根據(jù)矩陣定時和幀相位產(chǎn)生出站IOL-12信號。在網(wǎng)絡接口200的定時是從出站IOL-12信號中得到的。從出站IOL-12得到的IOL定時被進一步用于產(chǎn)生進站STS-1P容器和進站IOL-12信號。注意，網(wǎng)絡接口200從IOL-MUX202的A和B拷貝中接收IOL定時。根據(jù)特定參數(shù)的性能監(jiān)視，冗余定時信號被測試、校準、并選擇一個拷貝作為有效信號。被選擇的IOL定時方案用作在網(wǎng)絡接口單元200中的一個內(nèi)部振蕩器(未示出)的基準。以這種方式，進站信號被從矩陣定時方案中得到并能跟蹤該方案。但是，沒有伺服和相位校準，進站IOL-12信號的幀相位相對于矩陣定時方案被延遲了在IOL上的往返傳輸時間。
相位校準緩沖器被用于校準在系統(tǒng)10中的要求的各個點上的數(shù)據(jù)信號。一般，數(shù)據(jù)信號在一定時方案上被寫入校準緩沖器并利用一個公共的第二定時方案從其讀取。緩沖器深度是由在系統(tǒng)中最大預期的或規(guī)定的相位偏移確定的。當遇到大的相位失調(diào)時，使用伺服技術(shù)減小相位校準信號所要求的緩沖量。
參照圖6所示的具體例子，從矩陣206在IOL-MUX204上接收的出站STS-1P容器利用校準緩沖器230被校準到出站IOL定時方案上。校準緩沖器230調(diào)節(jié)由于在伺服機構(gòu)的不精確或不完全校準和通過矩陣206的累加的附加偏移所致的相位偏移。在IOL-MUX202的多路分配器部分接收的出站業(yè)務被多路分解為STS-1P信號并傳輸?shù)浇涌趩卧?00。如圖所示，出站STS-1P容器由接口單元200從IOL-MUX202的A和B拷貝兩者所接收。因為兩個拷貝由于不同電纜長度的原因可能超出幀相位，接收的STS-1P信號通過利用相位校準緩沖器232和234被與接口單元200的出站幀相位校準。
從網(wǎng)絡接收的進站STS-1信號被線路端接，以抽取有效負荷，該有效負荷然后被映射到利用指示符處理的接口單元200中產(chǎn)生的STS-1P容器。進站DS3信號通過利用進站接口單元的定時方案被映射到STS-1 SPE。含有DS3信號的SPE被直接映射到利用固定的指示符的STS-1容器。產(chǎn)生的STS-1P容器被全部相位校準到進站接口單元定時方案并發(fā)送到利用接口單元定時方案的IOL-MUX202的復用器部分。接收的信號通過相位校準緩沖器222和224被校準到IOL-MUX的進站幀相位。經(jīng)相位校準的STS-1P的信號然后在IOL上被傳輸?shù)骄仃?06。
圖7表示在廣帶子系統(tǒng)16(圖1)中與輔助信號處理器相關(guān)聯(lián)的相位校準緩沖器的使用，其中輔助信號處理器302提供到寬帶子系統(tǒng)14(圖1)的接口。當連接廣帶子系統(tǒng)16到寬帶子系統(tǒng)14時，相關(guān)IOL是寬帶時基100的一部分及從輔助信號處理器302傳輸?shù)竭B接的IOL-MUX304的信號被循環(huán)定時到從寬帶子系統(tǒng)接收的IOL信號上。IOL-MUX304的操作和到寬帶子系統(tǒng)14的連接是與到高速光和電單元 架的連接是相同的。IOL-MUX304的時基是從自寬帶矩陣20(圖1)接收的IOL數(shù)據(jù)流中得到的。發(fā)送到寬帶矩陣20的IOL信號的幀相位被從利用伺服機制接收的IOL信號的相位進行偏移。IOL-MUX304的時基被用作輔助信號處理器302的IOL側(cè)的定時基準。因為寬帶和廣帶時基間邊界位于輔助信號處理器302上，輔助信號處理器的矩陣側(cè)是廣帶時基102的一部分。
每個輔助信號處理器302從IOL-MUX304的A和B拷貝接收時鐘和STS-1P信號。定時信號被測試、校準、和選擇一個拷貝作為有效拷貝。有效時鐘被用作例如51.84MHZ振蕩器的基準，該振蕩器用作TSP IOL定時方案的基礎(chǔ)。按照成幀額外開銷定義的有效STS-1P信號的幀相位被用作定位TSP IOL定時方案的進站幀相位。TSP IOL定時方案的出站幀相位從進站幀相位偏移過與在IOL-MUX304上伺服偏移的相同幅度。
如圖7所示，在IOL-MUX304從寬帶子系統(tǒng)14接收的進站業(yè)務被多路分解為STS-1P信號和然后被發(fā)送到輔助信號處理器302。一對接收的信號通過利用在輔助信號處理器302上的相位校準緩沖器被與TSP IOL定時方案的進站幀相位校準，以便可以實現(xiàn)無差錯的平面選擇和轉(zhuǎn)換。
在輔助信號處理器302中產(chǎn)生出站STS-1P幀。STS-1P幀被相位校準到出站TSP IOL定時方案的。發(fā)送到IOL-MUX304的STS-1P信號被不精確地彼此校準，因為TSP IOL定時方案在各個獨立的振蕩器上操作。出站信號通過在IOL-MUX304中的相位校準緩沖器被校準到IOL-MUX304的出站幀相位上。被校準的STS-1P信號然后可以被復用到IOL信號上，以便傳輸?shù)綄拵ё酉到y(tǒng)14。
參照圖8，表示出在廣帶子系統(tǒng)16和低速單元貨架式寄存器144之間起接口作用的輔助信號處理器中相位校準緩沖。對于起到廣帶子系統(tǒng)16和窄帶子系統(tǒng)18之間接口作用的輔助信號處理器的定時是類似的，因此在這里不特別描述了。來自廣帶時基102的定時信號通過廣帶矩陣中心級138分配到始發(fā)和端接單元136、140、和150(圖4)，和然后分配到連接到輔助信號處理器322(圖8)的IOL-MUX324。輔助信號處理器的定時方案是在每個輔助信號處理器中產(chǎn)生的，并不直接由廣帶時基102定時。輔助信號處理器的IOL定時方案是以與連接到寬帶子系統(tǒng)14的輔助信號處理器相同方式，從進站IOL信號中得到的。但是，因為IOL定時被定位至廣帶定時，兩個定時方案具有相同的平均頻率。兩個定時方案之間的接口要求調(diào)整圍繞IOL環(huán)路產(chǎn)生的少量的抖動和漂移。出站輔助信號處理器定時的幀相位被鏈接到廣帶時基信號的幀相位上。進站定時的幀相位被伺服到廣帶矩陣上。
如圖8所示，在IOL-MUX324接收到廣帶定時的兩個拷貝。各時鐘被相位校準、測試、且選擇一個拷貝作為用于IOL-MUX定時方案的有效基準。一個振蕩器利用選擇的有效時鐘產(chǎn)生一個622MHZ時鐘。產(chǎn)生的時鐘和有效出站幀信號為出站IOL-MUX定時方案提供了基礎(chǔ)利用在IOL-MUX324中的校準緩沖器，在IOL-MUX324從輔助信號處理器322接收的STS-1P信號被校準到IOL-MUX定時方案。被相位校準的STS-1P然后被復用到出站IOL，以便傳輸?shù)降退賳卧?30或窄帶子系統(tǒng)18。
進站IOL信號被循環(huán)定時到低速單元330的出站信號上。在IOL-MUX326上的電路(未示出)確定接收的相對于本地定時方案的IOL信號的相位。進站IOL信號的相位在定時單元330被伺服以提供在輔助信號處理器322接收的進站信號的粗校準。對于IOL-MUX324的進站定時是從進站IOL數(shù)據(jù)導出的。IOL信號被多路分解至STS-1P信號并利用從進站IOL-MUX定時方案導出的定時信號發(fā)送到輔助信號處理器322。STS-1P信號由輔助信號處理器322從兩個IOL-MUX拷貝324接收。接收的STS-1P信號然后通過在輔助信號處理器322中的相位校準緩沖器被校準到進站輔助信號處理器定時方案上。兩個拷貝被監(jiān)視且一個拷貝被選為用于在輔助信號處理器322中進行處理的有效拷貝。
圖6還更詳細地表示伺服被要求的一種情況。表示出一個數(shù)據(jù)通道，其中兩個進站有效負荷信號，有效負荷#1和有效負荷#2被接收和傳輸?shù)絻蓚€不同的IOL的矩陣206，其中一個IOL的長度是2米，和另一個是2000米。有效負荷#2在網(wǎng)絡接口單元240上接收，發(fā)送到IOL-MUX242，并在2000米IOL上傳輸?shù)絀OL-MUX244。該兩個進站信號然后通過IOL-MUX246由矩陣206交叉連接到相同的出站IOL上。伺服調(diào)整STS-1P容器的成幀以便它們近似同相到達矩陣206。如上所述，用相位的精調(diào)是利用相位校準緩沖器進行的。伺服幀調(diào)整補償在IOL上的往返延遲。一般來說，每個進站STS-1P容器的開始和IOL-12幀的開始事先抵消掉在2米長度和2000米長度之間IOL上的傳輸延遲差。
參照圖9，表示出在系統(tǒng)10中伺服技術(shù)的示例性實施。一般來說，伺服被用于系統(tǒng)10中調(diào)整在源端信號的相位。如圖所示，矩陣340連接到IOL-MUX342，向其提供矩陣定時并從其接收STS-1P容器。IOL-MUX342包括含有進站偏移值的伺服寄存器344。進站偏移值代表了進站IOL-12信號幀相對于矩陣幀的偏移。IOL-MUX342多路分解從一個鏈接到IOL-MUX346的IOL上接收的進站IOL-12業(yè)務。IOL-MUX346包括含有出站偏移值的偏移寄存器348。出站偏移值規(guī)定了相對于從出站IOL-12信號得到的幀的進站IOL-12的信號幀將被產(chǎn)生的位置。在偏移寄存器348中的出站偏移值是從在伺服寄存器344中的進站偏移值得到的。網(wǎng)絡接口350和352從網(wǎng)絡接收有效負荷，將其打包成STS-1P容器并提供它們到IOL-MUX346，以便傳輸?shù)骄仃?40。每個網(wǎng)絡接口350和352還分別具有偏移寄存器354和356，用于存儲STS-1P偏移值。STS-1P偏移值被用于調(diào)整STS-1P幀，以便它們在適當?shù)亩〞r窗口期間全都到達矩陣340。STS-1P偏移值是將通過已知常數(shù)到偏移寄存器348中的出站偏移值來計算的。
當初始化時，在伺服寄存器344中的進站偏移值被設(shè)置以使對于所有通過矩陣340的STS-1P信號的幀開始在一規(guī)定的定時窗口內(nèi)從矩陣340到達出站IOL-MUX。進站偏移值被分析地確定的并根據(jù)經(jīng)驗來驗證。例如對于系統(tǒng)10內(nèi)的寬帶矩陣20，在所有伺服寄存器中的進站偏移值已經(jīng)設(shè)置為19。為了初始化一個具體的IOL的伺服機構(gòu)，讀出伺服寄存器344中的值并將要求值，即19與未伺服調(diào)整的當前值間的差值進行計算。差或Δ值然后被用于調(diào)整偏移寄存器348中的出站偏移值。通過利用經(jīng)調(diào)整的出站偏移值，在伺服寄存器344中的值被驗證以確定其正確性。在偏移寄存器354中的STS-1P的偏移值然后通過加一個常數(shù)到偏移寄存器348中的值而被確定。例如，對于在高速電單元32中的DS3接口，該常數(shù)是29。
一個類似的伺服機構(gòu)被用于校準在廣帶輔助信號處理器52從窄帶子系統(tǒng)18和從低速單元架144接收的信號。一般，從寬帶子系統(tǒng)14接收的信號不要求經(jīng)伺服進行相位校準，因為該接收的信號在它們被交叉連接之前已被端接。伺服技術(shù)也可以用于使在廣帶中央級138(圖4)的相位偏移最小。在中央級138接收信號的相位被與其本地定時方案的相位進行比較，以確定每個輔助信號處理器子系統(tǒng)的一個偏移值。這些偏移值經(jīng)管理和控制子系統(tǒng)12發(fā)送到輔助信號處理器子系統(tǒng)。這些偏移值被用于調(diào)整相對于輔助信號處理器中出站信號的進站信號的相位，使要求的校準緩沖深度最小化。
雖然已經(jīng)詳細地描述了本發(fā)明及其優(yōu)點，應當理解，在不超出按照所附的權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下可以作出各種改變、替換、和變化。
權(quán)利要求
1.一種用于綜合包括寬帶、廣帶、和窄帶交叉連接矩陣的寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)的定時結(jié)構(gòu)，包括一個具有第一頻率并包含所述寬帶交叉連接矩陣的寬帶時基；一個具有第二頻率并包含所述廣帶交叉連接矩陣的廣帶時基；一個具有第三頻率并包含所述窄帶交叉連接矩陣的窄帶時基；一個連接在所述寬帶和廣帶交叉連接矩陣之間的寬帶-廣帶接口，用于傳送所述第一和第二頻率之間的數(shù)據(jù)；及一個連接在所述廣帶和窄帶交叉連接矩陣之間的廣帶-窄帶接口，用于傳送在所述第二和第三頻率之間的數(shù)據(jù)。
2.按照權(quán)利要求1所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括第一和第二冗余定時基準信號；連接在所述寬帶矩陣上用于接收所述第一和第二冗余定時基準信號的寬帶定時子系統(tǒng)，所述寬帶矩陣選擇一個所述冗余定時基準信號作為一有效定時信號并從中產(chǎn)生寬帶定時信號，用于遍布所述寬帶時基的分配；連接在所述廣帶矩陣上用于接收所述第一和第二冗余定時基準信號的廣帶定時子系統(tǒng)，所述廣帶矩陣選擇一個所述冗余定時基準信號作為一有效定時信號并從中產(chǎn)生廣帶定時信號，用于遍布所述廣帶時基的分配；連接在所述窄帶矩陣上用于接收所述第一和第二冗余定時基準信號的窄帶定時子系統(tǒng)，所述窄帶矩陣選擇一個所述冗余定時基準信號作為一有效定時信號并從中產(chǎn)生窄帶定時信號，用于遍布所述窄帶時基的分配。
3.按照權(quán)利要求1所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述寬帶子系統(tǒng)還包括高速線路終端單元和連接所述高速線路終端單元到所述寬帶交叉連接矩陣的長距離光鏈路，和連接所述寬帶交叉連接矩陣到所述寬帶子系統(tǒng)的長距離光鏈路，所述寬帶時基包括所述高速線路終端單元和所述長距離光鏈路。
4.按照權(quán)利要求3所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于循環(huán)定時所述寬帶子系統(tǒng)的出站業(yè)務到所述長距離光鏈路上的進站業(yè)務上的電路。
5.按照權(quán)利要求3所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于與所述光鏈路相關(guān)聯(lián)的相位校準的電路。
6.按照權(quán)利要求5所述的定時結(jié)構(gòu)，其中寬帶子系統(tǒng)包括交叉連接矩陣的冗余拷貝、光鏈路、和多路復用器、和用于監(jiān)視所述冗余拷貝，選擇一個作為有效拷貝的電路、及用于轉(zhuǎn)換所述有效拷貝到另外一個拷貝的電路。
7.按照權(quán)利要求1所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述廣帶子系統(tǒng)還包括低速線路終端單元和連接到所述廣帶交叉連接矩陣至其的長距離光鏈路，所述廣帶時基包括所述低速線路終端單元和所述長距離光鏈路。
8.按照權(quán)利要求7所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于循環(huán)定時進站業(yè)務到長距離光鏈路上出站業(yè)務的電路。
9.按照權(quán)利要求7所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于與所述光鏈路相關(guān)聯(lián)的相位校準的電路。
10.按照權(quán)利要求9所述的定時結(jié)構(gòu)，其中廣帶子系統(tǒng)包括交叉連接矩陣的冗余拷貝、光鏈路、和多路復用器、和用于監(jiān)視所述冗余拷貝，選擇一個作為有效拷貝的電路、及用于轉(zhuǎn)換所述有效拷貝到另一個拷貝的電路。
11.按照權(quán)利要求1所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述窄帶交叉連接矩陣通過長距離光鏈路連接到所述廣帶交叉連接矩陣上，所述廣帶時基包括在它們之間的所述長距離光鏈路。
12.按照權(quán)利要求11所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于與所述光鏈路相關(guān)聯(lián)的相位校準的電路。
13.按照權(quán)利要求12所述的定時結(jié)構(gòu)，其中窄帶子系統(tǒng)包括交叉連接矩陣的冗余拷貝、光鏈路、和多路復用器、和用于監(jiān)視所述冗余拷貝，選擇一個作為有效拷貝的電路、及用于轉(zhuǎn)換所述有效拷貝到另一個拷貝的電路。
14.按照權(quán)利要求11所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于環(huán)路定時所述廣帶子系統(tǒng)的進站業(yè)務到所述長距離鏈路上的出站業(yè)務的電路。
15.按照權(quán)利要求1所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述寬帶-廣帶接口包括指示符處理電路，用于所述寬帶和廣帶時基的所述第一和第二頻率之間的頻率調(diào)整。
16.按照權(quán)利要求1所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述廣帶-窄帶接口包括指示符處理電路，用于所述廣帶和窄帶時基的所述第二和第三頻率之間的頻率調(diào)整。
17.按照權(quán)利要求2所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述寬帶子系統(tǒng)還包括高速線路終端單元和連接所述高速線路終端單元到所述寬帶交叉矩陣的長距離光鏈路，和連接所述寬帶交叉連接矩陣到所述廣帶子系統(tǒng)的長距離光鏈路；所述廣帶子系統(tǒng)還包括低速線路終端單元和連接所述廣帶交叉連接矩陣至其的長距離光鏈路；所述窄帶交叉連接矩陣通過長距離光鏈路連接到所述廣帶交叉連接矩陣上；每個所述光鏈路攜載多個復用的信號，該定時結(jié)構(gòu)還包括用于與各所述光鏈路相關(guān)聯(lián)的相位校準的電路。
18.按照權(quán)利要求17所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述相位校準電路包括用于在接收相位上接收數(shù)據(jù)和在輸出相位上輸出數(shù)據(jù)的相位校準緩沖器。
19.按照權(quán)利要求17所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述相位校準電路包括伺服電路。
20.按照權(quán)利要求19所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述伺服電路包括用于存儲代表在所述光鏈路上的進站信號和一個本地定時方案之間的相位偏移的偏移值的偏移寄存器。
21.按照權(quán)利要求20所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述伺服電路還包括用于利用所述偏移值調(diào)整所述進站信號的相位的電路。
22.按照權(quán)利要求2所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述廣帶子系統(tǒng)還包括復用進站和出站信號到和從所述廣帶矩陣的輔助信號處理器，該定時結(jié)構(gòu)還包括用于與每個所述輔助信號處理器相關(guān)聯(lián)的相位校準的電路。
23.按照權(quán)利要求22所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述相位校準電路包括用于在接收相位上接收數(shù)據(jù)和在輸出相位上輸出數(shù)據(jù)的相位校準緩沖器；及一個伺服電路。
24.按照權(quán)利要求23所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述伺服電路包括一個用于存儲代表進站信號和一個本地定時方案之間的相位偏移的偏移值的偏移寄存器；和用于利用所述偏移值調(diào)整所述進站信號的相位的電路。
25.按照權(quán)利要求2述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于監(jiān)視所述第一和第二冗余定時基準信號并選擇之一作為有效定時基準信號的電路。
26.按照權(quán)利要求25所述的定時結(jié)構(gòu)，還包括用于在第一和第二冗余定時基準信號之間進行轉(zhuǎn)換的電路。
27.一種用于定時包括寬帶、廣帶、和窄帶交叉連接矩陣的綜合寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)的方法，包括以下步驟在第一頻率上進行寬帶頻率交叉連接；在第二頻率上進行廣帶頻率交叉連接；在第三頻率上進行窄帶頻率交叉連接；接口所述寬帶和廣帶交叉連接矩陣，用于傳送所述第一和第二頻率之間的數(shù)據(jù)；和接口所述廣帶和窄帶交叉連接矩陣，用于傳送所述第二和第三頻率之間的數(shù)據(jù)。
28.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，還包括以下步驟產(chǎn)生第一和第二冗余定時基準信號；分配所述第一和第二冗余定時基準信號到連接至所述寬帶矩陣的寬帶定時子系統(tǒng)，所述寬帶矩陣選擇一個所述冗余定時基準信號作為有效定時信號并從中產(chǎn)生寬帶定時信號，用于分配遍布到所述寬帶時基；分配所述第一和第二冗余定時基準信號到連接到所述廣帶矩陣的廣帶定時子系統(tǒng)，所述廣帶矩陣選擇一個所述冗余定時基準信號作為有效定時信號和從中產(chǎn)生廣帶定時信號，用于遍布所述廣帶時基的分配；分配所述第一和第二冗余定時基準信號到連接到所述窄帶矩陣的窄帶定時子系統(tǒng)，所述窄帶矩陣選擇一個所述冗余定時基準信號作為有效定時信號并從中產(chǎn)生在帶定時信號，用于遍布到所述窄帶時基的分配。
29.按照權(quán)利要求28所述的定時方法，還包括以下步驟監(jiān)視和測試所述第一和第二定時基準信號；和去選擇所述已選擇的有效定時信號并選擇另一個冗余定時基準信號。
30.按照權(quán)利要求28所述的定時方法，還包括以下步驟將進站業(yè)務循環(huán)定時到連接高速線路終端單元到所述寬帶交叉連接矩陣和連接所述寬帶交叉連接矩陣到所述廣帶子系統(tǒng)的長距離光鏈路上的相應各子系統(tǒng)的出站業(yè)務。
31.按照權(quán)利要求30所述的定時方法，還包括校準在所述光鏈路上的信號的相位的步驟。
32.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，還包括將進站業(yè)務循環(huán)定時到連接低速線路終端單元到所述廣帶交叉連接矩陣的長距離光鏈路上出站業(yè)務的步驟。
33.按照權(quán)利要求32所述的定時方法，還包括校準在所述光鏈路上的信號的相位的步驟。
34.按照權(quán)利要求33所述的定時方法，還包括以下步驟從交叉連接矩陣、各光鏈路和各復用器的冗余拷貝中選擇一個有效的拷貝；和響應于檢測有效拷貝中的檢測性能故障，轉(zhuǎn)換到另一個冗余拷貝。
35.按照權(quán)利要求34所述的定時方法，還包括以下步驟從交叉連接矩陣、各光鏈路和各復用器的冗余拷貝中選擇一個有效的拷貝；和響應于檢測有效拷貝中的的性能故障，轉(zhuǎn)換到另一個冗余拷貝。
36.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，還包括將進站業(yè)務循環(huán)定時到在連接所述窄帶交叉連接矩陣到所述廣帶子系統(tǒng)的長距離光鏈路的出站業(yè)務上的步驟。
37.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，其中所述寬帶-廣帶接口的步驟包括用于所述寬帶和廣帶時基的第一和第二頻率間的頻率調(diào)整的指示符處理的步驟。
38.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，其中所述廣帶--窄帶接口的步驟包括用于所述廣帶和窄帶時基的第二和第三頻率間的頻率調(diào)整的指示符處理的步驟。
39.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，還包括以下步驟信號的復用和多路分解；和校準各被復用的信號的相位。
40.按照權(quán)利要求39所述的定時方法，其中所述相位校準步驟包括在接收相位上接收和緩沖數(shù)據(jù)，及在輸出相位上輸出數(shù)據(jù)的步驟。
41.按照權(quán)利要求39所述的定時方法，其中所述相位校準步驟包括伺服步驟。
42.按照權(quán)利要求41所述的定時方法，其中所述伺服步驟包括以下步驟確定被復用的信號和本地定時方案之間的相位偏移；在一偏移寄存器中存儲所述相位偏移；利用所述偏移值調(diào)整所述進站信號的相位。
43.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，還包括以下步驟在冗余設(shè)備之間進行轉(zhuǎn)換；及通過可轉(zhuǎn)換的設(shè)備校準待發(fā)送信號。
44.按照權(quán)利要求43所述的定時方法，其中所述相位校準步驟還包括以下步驟在接收相位上接收和緩沖數(shù)據(jù)，及在輸出相位上輸出數(shù)據(jù)；和進行伺服。
45.按照權(quán)利要求44所述的定時方法，其中所述伺服步驟還包括以下步驟確定一進站復用的信號和本地定時方案之間的相位偏移；在一偏移寄存器中存儲所述相位偏移；利用所述偏移值調(diào)整所述進站信號的相位。
46.一種用于綜合包括寬帶和廣帶交叉連接矩陣的寬帶和廣帶子系統(tǒng)的定時結(jié)構(gòu)，包括一個具有第一頻率并包含所述寬帶交叉連接矩陣的寬帶時基；一個具有第二頻率并包含所述廣帶交叉連接矩陣的廣帶時基；和一個連接在所述寬帶和廣帶交叉連接矩陣之間的寬帶-廣帶接口，用于傳送所述第一和第二頻率之間的數(shù)據(jù)。
47.按照權(quán)利要求46所述的定時結(jié)構(gòu)，還綜合一個具有窄帶交叉連接矩陣的窄帶子系統(tǒng)，還包括一個具有第三頻率并包含所述窄帶交叉連接矩陣的窄帶時基；和一個連接在所述廣帶和窄帶交叉連接矩陣之間的廣帶-窄帶接口，用于傳送所述第二和第三頻率之間的數(shù)據(jù)。
48.按照權(quán)利要求5所述的定時結(jié)構(gòu)，其中所述綜合的寬帶、廣帶、和窄帶光纖包括冗余信號傳輸平面，和用于在所述冗余信號傳輸平面上在各相位已校準的信號間進行選擇性地轉(zhuǎn)換的電路。
49.按照權(quán)利要求27所述的定時方法，其中所述寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)包括冗余信號傳輸平面，該方法還包括以下步驟在所述冗余信號傳輸平面上校準信號相位；在所述冗余信號傳輸平面上在所述相位已校準的信號之間進行選擇性地轉(zhuǎn)換。
50.按照權(quán)利要求49所述的定時方法，其中所述冗余信號傳輸平面包括冗余光纖鏈路，所述選擇性地轉(zhuǎn)換步驟包括在各冗余光纖鏈路之間進行選擇性地轉(zhuǎn)換的步驟。
51.按照權(quán)利要求39所述的定時方法，還包括在所述相位已校準的信號之間進行選擇性地轉(zhuǎn)換的步驟。
全文摘要
一種用于綜合包括寬帶、廣帶、和窄帶交叉連接矩陣的寬帶、廣帶、和窄帶子系統(tǒng)(14-18)的定時結(jié)構(gòu)采用一個具有第一頻率寬帶時基(100)，一個具有第二頻率的廣帶時基(102)，一個具有第三頻率的窄帶時基(104)，當該集成系統(tǒng)(14-18)未共同放置時，寬帶，廣帶及窄帶時基(100-104)相互獨立，在寬帶和廣帶時基(100，102)之間，在所述廣帶和窄帶時基(102，104)之間的接口提供頻率調(diào)整，無論在時基(100-104)內(nèi)何處進行信號復用及冗余設(shè)備交換，可采用相位校準電路和方法調(diào)整信號相位。
文檔編號H04J3/06GK1148451SQ94195019
公開日1997年4月23日 申請日期1994年12月21日 優(yōu)先權(quán)日1993年12月30日
發(fā)明者E·勞倫斯·里德, 卡里·D·漢森, 史蒂文·D·森塞爾, 理查德·施羅德 申請人:Dsc通信公司