專利名稱：用于補(bǔ)償頻率及相位波動(dòng)的方法及組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求類型的在輸入及輸出信號之間補(bǔ)償頻率及相位波動(dòng)的方法。
由EP0558163A1公知了一種方法及設(shè)有電路裝置的傳輸系統(tǒng)，它包括一個(gè)前置緩沖器及一個(gè)控制電路，用來實(shí)現(xiàn)具有不同頻率的兩個(gè)數(shù)字信號的適配。在該前置緩沖器中信號的數(shù)據(jù)以寫時(shí)鐘脈沖信號的定時(shí)頻率寫入。其中寫時(shí)鐘脈沖信號由輸入信號導(dǎo)出。數(shù)據(jù)將從前置緩沖器用本地脈沖信號的定時(shí)頻率或讀時(shí)鐘脈沖信號的定時(shí)頻率讀出。因此數(shù)據(jù)與讀脈沖信號的同步。前置緩沖器的寫和讀過程由一個(gè)控制電路控制，它在達(dá)到前置緩沖器的一確定下限填充狀態(tài)時(shí)在輸出信號中插入正的填塞數(shù)據(jù)。當(dāng)讀時(shí)鐘脈沖信號的頻率大于寫時(shí)鐘脈沖信號的頻率時(shí)，必須有一個(gè)正填塞過程。但也可能出現(xiàn)相反的情況，在此情況下在前置緩沖器溢出前，必須發(fā)生一個(gè)負(fù)的填塞過程。在負(fù)的填塞過程時(shí)將在一個(gè)位置上傳送有用信息，此外它不傳送任何有用信息。負(fù)的填塞過程僅能在數(shù)據(jù)間隙期間進(jìn)行。這樣的電路裝置可用于處理STM-1信號，該信號是根據(jù)CCITT議案G709構(gòu)成的。
前置緩沖器的使用導(dǎo)致了填塞數(shù)據(jù)及在STM-1信號中的指針的強(qiáng)烈波動(dòng)。正或負(fù)填塞過程是否進(jìn)行的決定是借助于一個(gè)上限及一個(gè)下限閾值形成的。由于在使用一個(gè)正或負(fù)填塞過程前必須低于或超過有限閾值，因此在能確定決定特性改變前有一長串的n指針被輸出。通過指針的分組在傳輸系統(tǒng)中出現(xiàn)信號的移動(dòng)和跳動(dòng)，它們很難被補(bǔ)償。
本發(fā)明的任務(wù)在于，建立一種在輸入及輸出信號之間補(bǔ)償頻率及相位波動(dòng)的方法，它可基于一個(gè)有限的緩沖長度來避免信號的跳動(dòng)。
具有權(quán)利要求1特征部分特征的、根據(jù)本發(fā)明的方法相對現(xiàn)有技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是，可使用零值的緩沖長度。為此，信號幀的相位狀態(tài)被信號處理單元用來計(jì)算信號的輸入及輸出字節(jié)之間的差，并在信號處理單元中使用該字節(jié)差并借助于一個(gè)確定的響應(yīng)曲線作出決定。該響應(yīng)曲線具有嚴(yán)格的單調(diào)特性。由此得到這樣的優(yōu)點(diǎn)，即該方法可立即對輸入信號的變化作出響應(yīng)，而不會出現(xiàn)所謂的“死區(qū)”。由于有限的緩沖長度引起的死區(qū)所產(chǎn)生的信號跳動(dòng)也由此可以避免。通過該方法能以簡單方式實(shí)現(xiàn)輸入及輸出數(shù)據(jù)之間的軟配合，并能跨過僅包含控制信息不包含任何數(shù)據(jù)的區(qū)域。也不再需要關(guān)于等待數(shù)據(jù)量的任何預(yù)測，因?yàn)樵摲椒軐y量的數(shù)據(jù)輸入直接作出反應(yīng)。
通過在從屬權(quán)利要求中提出的特征可以實(shí)現(xiàn)對在權(quán)利要求1中給出方法的進(jìn)一步有利構(gòu)型及改進(jìn)。
特別有利的是，由一定數(shù)目的幀通過偏移的字節(jié)形成的響應(yīng)曲線單調(diào)而連續(xù)地變化。由此能得到一個(gè)被線性控制的系統(tǒng)，它并且能適配于后置的傳輸系統(tǒng)的特性。通過響應(yīng)曲線的確定能以簡單方式實(shí)現(xiàn)一種傳輸系統(tǒng)，該系統(tǒng)例如能適配在系統(tǒng)時(shí)鐘脈沖中具有的單調(diào)移動(dòng)。
應(yīng)用具有獨(dú)立權(quán)利要求特征部分特征的方法的組件具有其優(yōu)點(diǎn)，即可以不使用緩沖器，因?yàn)榭梢酝ㄟ^一個(gè)數(shù)字信號處理器作出決定。也不需要中間存儲任何數(shù)據(jù)及也無需計(jì)算任何閾值。
有利的是，該數(shù)字處理器構(gòu)成為ASIC，并對于確定的傳輸系統(tǒng)有專門的規(guī)定。
本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例被描繪在附圖中，并在以下說明中詳細(xì)地描述。附圖為

圖1是用于補(bǔ)償頻率及相位波動(dòng)的一個(gè)組件的概要結(jié)構(gòu)；及圖2是可能的響應(yīng)曲線的曲線圖。
圖1表示用于補(bǔ)償頻率及相位波動(dòng)的一個(gè)組件6的概圖。輸入信號13到達(dá)輸入單元3，該輸入單元與一個(gè)信號處理單元1形成連接。該信號處理單元1又與輸出單元4相連接，后者輸出輸出信號14。相位測量單元2與輸入單元3及信號處理單元1相連接，及系統(tǒng)時(shí)鐘5與輸出單元4相連接并通過輸出單元4與信號處理單元1相連接。這樣一種組件6例如用于STM-1信號的頻率及相位的適配。
STM-1信號是根據(jù)CCITT議案G709定義的，它按照幀構(gòu)成并除了輸入信號本身的數(shù)據(jù)外還具有控制信息及填塞數(shù)據(jù)，后者稱為數(shù)據(jù)間隙。一個(gè)STM-1幀由250列及9行構(gòu)成，其中一行包括270字節(jié)。在行1-9的每行并在列1-9中設(shè)置了用于控制及錯(cuò)誤識別信息的段開銷(SOH)，及在其余區(qū)域中設(shè)置輸入信號的有效裝載數(shù)據(jù)。在此情況下數(shù)據(jù)放入在所謂的虛容器VC-4中。在各STM-1信號的行4中并在列1-9中存放AU-指針(管理單元指針)，該指針指示管理單元AU-4或AU-3的始端及可能包括填塞數(shù)據(jù)。組件6必須讀輸入數(shù)據(jù)流13的指針并對輸出數(shù)據(jù)流14設(shè)置新指針，即所謂GTI(通用傳輸接口)指針。
速率為155MHz的數(shù)據(jù)流將存儲在輸入單元3中。在串行并行轉(zhuǎn)換器7中輸入數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成并行數(shù)據(jù)流并檢測數(shù)據(jù)幀的幀字。每數(shù)據(jù)幀包括2430字節(jié)，它被存儲在雙端口RAM9中，其中以位置0000上的幀字開始并在位置2429上結(jié)束。當(dāng)循環(huán)寄存器的一個(gè)被存滿時(shí)，另一個(gè)供輸入數(shù)據(jù)使用。數(shù)據(jù)的地址由一個(gè)可自由編程的元件8確定，當(dāng)輸入信號13的數(shù)據(jù)幀被檢測時(shí)，該元件產(chǎn)生一個(gè)中斷信號。輸入單元3將由輸入信號13的時(shí)鐘脈沖來定時(shí)，而與組件6的系統(tǒng)時(shí)鐘5無關(guān)。相位檢測單元2用于輸入信號13及由信號處理單元1產(chǎn)生的輸出信號之間的相位檢測。該相位檢測單元用由輸出單元4的可自由編程元件產(chǎn)生并接著傳送給相位檢測單元的中斷信號工作。該可自由編程元件11用內(nèi)部系統(tǒng)時(shí)鐘工作并具有一個(gè)延遲電路，后者能使時(shí)鐘脈沖相對于系統(tǒng)時(shí)鐘的幀脈沖移動(dòng)任意數(shù)目的字節(jié)。對于根據(jù)本發(fā)明的方法，該延遲時(shí)間設(shè)置為0?？勺杂删幊淘?1的中斷信號正好在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)上到達(dá)可編程元件8，在該時(shí)間點(diǎn)上信號處理單元產(chǎn)生出新的幀脈沖。接著相位檢測單元確定在輸出幀脈沖時(shí)間上輸入信號13內(nèi)指針的位置。由此將實(shí)現(xiàn)，輸入信號相對輸出信號幀的相位測量，其量度以輸入字節(jié)為單位。相位測量也可采用155MHz時(shí)鐘來取代輸入信號的時(shí)鐘信號，由此使測量明顯地改善。輸出單元4具有與輸入單元3相同的結(jié)構(gòu)。數(shù)據(jù)將由一個(gè)雙端口RAM10讀出并通過可自由編程的元件11及并行-串行轉(zhuǎn)換器12傳送到輸出端。輸出端可以是形成耦合點(diǎn)的至開關(guān)矩陣的端子或是至傳輸區(qū)段的端子。在信號處理單元1中產(chǎn)生的新指針是GTI(通用傳輸接口)指針，它與輸出數(shù)據(jù)流14一起離開該組件。
可使用數(shù)字信號處理器作為信號處理單元，該處理器首先必須在數(shù)據(jù)被處理前將數(shù)據(jù)讀入一個(gè)內(nèi)存儲器中。該過程將由一個(gè)作為傳送控制器的內(nèi)部芯片來執(zhí)行。一個(gè)數(shù)字信號處理器當(dāng)其成批處理大量數(shù)據(jù)時(shí)能十分有效地工作。以此方式，可以將一個(gè)完整的SDH幀讀入該處理器中并加以處理。在該信號處理器中產(chǎn)生的GTI指針允許在三個(gè)可能的值(2352,2349,2346)中間選擇一個(gè)數(shù)據(jù)幀內(nèi)的數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)，這時(shí)涉及VC-4容器。當(dāng)輸入信號的數(shù)據(jù)速率相對輸入信號的時(shí)鐘信號及相對輸入指針變化時(shí)，該GTI指針應(yīng)適配，以使得所有的輸入數(shù)據(jù)能被接收在輸出數(shù)據(jù)幀中。
圖2表示響應(yīng)曲線的曲線圖，其中軸A表示兩個(gè)指針(輸入及輸出數(shù)據(jù)流)的相位移的字節(jié)，B軸表示在作出負(fù)或正填塞前所等待的數(shù)據(jù)幀數(shù)。直線表示如使用在不出現(xiàn)系統(tǒng)時(shí)鐘問題的傳輸系統(tǒng)中的響應(yīng)曲線，曲線B使用在其中系統(tǒng)時(shí)鐘被視為單調(diào)且連續(xù)移動(dòng)并被校正的傳輸系統(tǒng)中。曲線C可使用在其中相位波動(dòng)為統(tǒng)計(jì)分布的傳輸系統(tǒng)中。如果我們觀察點(diǎn)P，可以由該曲線導(dǎo)得，在相位移為1字節(jié)的情況下，直到作出正填塞過程的決定時(shí)要等待200000個(gè)周期。另一方面當(dāng)相位累積3字節(jié)的情況下在約50-100周期后就將再調(diào)節(jié)。
權(quán)利要求
1．在輸入及輸出的包含數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)間隙的信號之間補(bǔ)償頻率及相位波動(dòng)的方法，其中輸入及輸出信號的信號幀之間的相位差由相位檢測單元(2)測量并接著傳送給信號處理單元(1)，其特征在于-信號幀的相位狀態(tài)被信號處理單元(1)用來計(jì)算輸入及輸出字節(jié)之間的差，及-信號處理單元使用該字節(jié)差并借助于一個(gè)確定的響應(yīng)曲線來決定是否必須插入或去除填塞數(shù)據(jù)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于該響應(yīng)曲線是單調(diào)和連續(xù)的。
3．根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于該響應(yīng)曲線適配于傳輸系統(tǒng)的傳輸特性。
4．根據(jù)權(quán)利要求1至3的方法，其特征在于該響應(yīng)曲線是線性或非線性的。
5．根據(jù)權(quán)利要求1至4的方法，其特征在于根據(jù)由該響應(yīng)曲線給出的延時(shí)來作出插入或去除填塞數(shù)據(jù)的決定。
6．使用根據(jù)上述權(quán)利要求中一項(xiàng)的同步傳送方式的方法的組件，設(shè)有輸入單元(3)及輸出單元(4)及與它們相連接的信號處理單元(1)，其中系統(tǒng)時(shí)間由一個(gè)內(nèi)部時(shí)鐘(5)給出，其特征在于信號處理單元(1)由一個(gè)數(shù)字信號處理器組成，該信號處理器與相位測量單元(2)相連接。
7．根據(jù)權(quán)利要求6的組件，其特征在于該信號處理單元構(gòu)成ASIC。
全文摘要
提出了一種在輸入及輸出數(shù)據(jù)和包括數(shù)據(jù)間隙的信號之間補(bǔ)償頻率及相位波動(dòng)的方法,其中輸入及輸出信號的信號幀之間的相位差由相位檢測單元測量,其中信號幀的相位狀態(tài)被信號處理單元用來計(jì)算輸入及輸出字節(jié)之間的差,及信號處理單元使用該字節(jié)差并借助一個(gè)確定的響應(yīng)曲線來決定;是否必須插入或去除填塞數(shù)據(jù)。
文檔編號H04J3/06GK1211113SQ9811667
公開日1999年3月17日 申請日期1998年7月30日 優(yōu)先權(quán)日1997年7月31日
發(fā)明者戴維德·施切爾, 朱根·卡斯珀 申請人:阿爾卡塔爾-阿爾斯托姆通用電氣公司