CN1181627C

CN1181627C - 适用于光纤传输的数字复用方法及设备

Info

Publication number: CN1181627C
Application number: CNB011399473A
Authority: CN
Inventors: 王庆钢; 杨鸿雁
Original assignee: Runguangtaili Science & Technology Development Co Ltd Beijing
Current assignee: Runguangtaili Science & Technology Development Co Ltd Beijing
Priority date: 2001-11-21
Filing date: 2001-11-21
Publication date: 2004-12-22
Anticipated expiration: 2021-11-21
Also published as: CN1420642A

Abstract

本发明的光纤传输数字复用设备包括多个码速调整单元，向其它电路提供定时信号的一个定时单元，汇合各码速调整单元和开销插入单元送来的同步数据的一个并串变换单元。本发明还提供一种光纤传输复用方法，包括步骤：各个码速调整单元分别接收并存储来自外部的输入信号入，由定时单元控制从各个缓存区中依此读出所存储的信号，通过比较写入缓存区的时钟和读缓存区的时钟，根据是否产生塞入请求信号，确定是否填充下一帧的机会比特，在定时单元的控制下，并串变换单元以规定的次序将接收的同步数据进行排列，将其复用为16.896Mb/s的高速串行数据。本发明的成帧次数只需1次，电路结构简化了，降低了成本，而且带宽利用率提高了。

Description

适用于光纤传输的数字复用方法及设备

技术领域

本发明涉及光纤传输技术领域，具体地说，本发明提出了一种数字复用的方法及设备，尤其适用于中小容量的光纤传输设备。

背景技术

一般来说，光纤传输设备都要对被传输的数字信号进行两次以上的复用。如图1所示，异步数字复用单元1完成4个2Mb/s码流的异步复用，此复用过程遵从ITU-T G.742的建议。复用后的码流其速率为8.448Mb/s。同步数字复用单元2再对8.448Mb/s的码流进行一次同步复用，此复用过程中从开销功能插入单元4插入一定量的开销、反码等，使其满足光纤传输的要求。同步数字复用单元2输出16.896Mb/s的码流给光电转换单元3，实现光传输数字信号的复用。

根据ITU-T G.742建议，异步数字复用单元1按图2的帧结构实现了4个2Mb/s信号到一个8.448Mb/s信号的复用。其中每帧分为四段，每段53×4个比特，采用逐比特复用的方法，b₁，b₂，b₃，b₄分别是4个2Mb/s支路的信息比特。第四段的V₁-V₄码是机会比特，即此位置可能是信息码，也可能是塞入码，要根据速率的比较来决定。而C_1n-C_3n(n＝1～4)用来指示该2Mb/s支路中本帧的机会比特V码到底是塞入码还是信息码，根据C_mn(m代表所在段次，n代表所属2Mb/s的支路)码的指示，接收端可以对每一个机会比特V码进行适当的处理，保留信息码，去除塞入码。

同步数字复用单元2对8.448Mb/s的信号再进行一次复用。如图3所示，采用逐比特复用方式，从左至右逐行传送。第一列为H码，H码中的F₁-F₁₂为帧定位码，其长度可以在一定的范围内变化。每帧有M行，M的数值也可以根据具体情况进行选择，比如选32行。B₁、B₂、B₃、B₄是异步数字复用单元1输出的8.448Mb/s码流中的比特次序。分别是B₁、B₃、B₄的反码。H码内剩余的空间可以插入公务电话、线路监视比特等，以提供其它辅助性功能。

图4是常规的小容量光传输设备所采用的数字复用方式的方框图。图中只绘出了复用部分的结构，从功能上讲，解复用过程是复用过程的逆过程，因此未示出解复用部分。从图4中可以看出，整个复用过程分为两个部分，第一部分，从码速调整单元51-54输入2Mb/s信号到成帧器6产生8.448Mb/s的信号，此时信号已经成为G.742的帧格式。之后在并串转换单元9的控制下，将插入一倍的码字，包括光线路帧码、反码及其它所需的开销比特，从而构成16.896Mb/s码流的高层的帧格式，然后通过扰码单元10输出。

所以此种复用过程存在两个阶段，两种帧格式，并且复用过程是以4个2Mb/s电路为基本单元捆绑进行的，缺乏灵活性，且带宽的利用率比较低。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述现有技术的光纤传输设备的缺陷，提供一种光纤数字复用方法及其设备，将2-8个2Mb/s的信号通过一次复用得到16.896Mb/s的信号。

本发明的光纤传输设备包括多个码速调整单元131-13n，用于从多个支路接收输入的2Mb/s信号并存储在缓存区中，同时与定时单元送来的定时信号进行比较，决定是否塞入空闲码；一个定时单元12，向所述的多个码速调整单元和所述的开销插入单元150提供定时控制信号；一个开销插入单元150，在定时控制信号的控制下，于适当的时刻向并串变换单元送出待插入的数据；一个并串变换单元14，用于汇合各码速调整单元131～13n和开销插入单元150送来的同步的数据比特，将其复用为16.896Mb/s的高速串行数据并输出给扰码单元11。

所述的开销插入单元150包括：一个帧码插入单元151，用于插入帧码比特；一个塞入指示比特插入单元152，用于插入指示比特；一个机会比特插入单元153，用于插入机会比特；一个公务电话插入单元154，用于插入公务电话比特；和一个其它开销插入单元155，用于其它开销比特。所述的多个码速调整单元的数量是2、3、…、或8个。

本发明提供一种光纤传输复用方法，包括步骤：从多个支路接收输入的2Mb/s信号并存储在缓存区中，同时与定时单元送来的定时信号进行比较，决定是否塞入空闲码；向所述的多个码速调整单元和所述的开销插入单元(150)提供定时控制信号；在定时控制信号的控制下，于适当的时刻向并串变换单元送出待插入的数据；汇合各码速调整单元(131～13n)和开销插入单元(150)送来的同步的数据比特，将其复用为16.896Mb/s的高速串行数据并输出给扰码单元(11)。

利用本发明的光纤传输设备和方法实现了本发明的目的。常规的光纤传输设备的复用方法在16.896Mb/s的速率下，复用路数为固定的4路2Mb/s信号，而本发明可以在16.896Mb/s的速率下灵活选择复用1-8路2Mb/s信号，最多可以复用8路2Mb/s信号。常规的光纤传输设备的成帧次数为2次，本发明的成帧次数只需1次，电路结构简化了，因而降低了成本，而且带宽利用率提高了。

本发明的其它优点、特性从下面结合附图的描述中将更加清楚了。

附图说明

图1是现有技术的中小容量的光纤传输设备的方框图；

图2是ITU-T G.742建议的异步数字复用帧结构示意图；

图3是小容量的光线路复用编码的普通的帧格式的示意图；

图4是小容量的光传输设备的方框图；

图5是本发明的光纤传输设备的方框图；

图6是表示本发明所使用的复用的帧结构。

具体实施方式

图5示出了本发明的光纤传输设备的方框图。图5仅出示了复用方向的功能框图。解复用为复用的逆过程，因此未示出。该光纤传输设备包括多个码速调整单元131～13n(n＝2～8)，一个定时单元12，它以16.896MHz的时钟信号为基准向其它电路提供定时信号，一个插入单元150和一个并串变换单元14，该并串变换单元14汇合各码速调整单元131～13n和开销插入单元150送来的同步的数据，复用成16.896Mb/s的码流送到扰码单元11。插入单元150内包括帧码插入单元151、塞入指示比特C码插入单元(或简称C码插入单元)152，机会比特插入单元(或简称V码插入单元)153，公务电话插入单元154，以及其它开销插入单元155。

参见图5，定时单元12以16.896MHz的时钟为基准，根据图6帧结构的定时要求向系统中各子电路发送定时信号，协调各子电路同步工作。

各码速调整单元131～13n(n＝1-8)以一个特定的周期，将该支路待传输的2Mb/s信号与定时单元12送来的定时信号进行比较，决定是否塞入空闲码。各码速调整单元131～13n的输出与插入单元150的输出一起被送到并串变换单元14进行处理。定时单元12同时也向插入单元150提供定时控制信号，控制插入单元150于适当的时刻向并串变换单元送出待插入的数据。并串变换单元14汇合各码速调整单元131～13n和插入单元150送来的同步的数据，将其复用为16.896Mb/s的高速串行数据，然后输出到扰码单元11。

码速调单元131～13n属支路单元，分别接收来自外部的2Mb/s输入信号并存储入各自的一个适当大小的缓存区，然后根据定时单元12的控制以略高于2Mb/s的瞬时速率从缓存区读出。图6是表示本发明所使用的复用的帧结构。根据图6的帧结构，当定时过程出现了帧码F₁～F₁₂、公务电话比特J₁～J₇以及开销比特S₁～S₅位置时就停止从缓存区内读数。此时码速调单元131～13n停止往外送数据了，但在定时单元12的控制下，插入单元150恰在此时送出待插入的数据。塞入指示比特C_mn是各路的塞入指示比特，m代表段次，n代表2Mb/s的支路号码，n＝1～8。定时过程遇到塞入指示比特C_mn位置时，各码速调单元131～13n都停止向外送有效信息比特，把位置留给塞入指示比特C_mn。塞入指示比特C_mn用于指示所对应的机会比特V_n的位置装载的信息是有效的信息码还是无效的塞入比特。其具体的数值由各码速调单元131～13n内部的塞入指示比特C_mn决策电路来决定。这决策电路的基本方法是以一个特定的周期将定时单元12送来的定时信号与输入的2Mb/s信号进行比较。比较的结果确定是否有塞入请求，如有塞入的请求发生，则对应于该2Mb/s通道下一帧的机会比特V就不能填入有效的信息码，同时下一帧的三个塞入指示比特C_mn码都应填充“1”，作为塞入状态的指示。如比较的结果确定没有发生塞入的请求，则该2Mb/s通道下一帧的机会比特V被填充进信息码，即下帧的三个塞入指示比特C_mn码均填充“0”。

在定时单元12的控制下，插入单元150也在适当的时刻输出要插入的数据。

并串变换单元14将各码速调整单元131～13n和插入单元150送出的数据进行串行合并，即形成了图6的帧格式，然后通过后续的扰码单元16输出。扰码单元11是一般光纤传输技术的公知技术。

由定时单元12控制从各个缓存区中依此读出所存储的信号，如果到达帧码、塞入指示比特Cmn码、公务电话比特J码和其它开销比特S码的位置，则停止读缓存区内的数据，而插入相应的帧码、塞入指示比特Cmn码、公务电话比特J码和其它开销比特S码，同时通过比较写入缓存区的时钟和读缓存区的时钟，产生塞入请求信号，以确定是否填充下一帧的机会比特V。如有塞入请求信号，则下一帧的塞入指示比特C码置“1”，机会比特V码进行填充，如没有塞入请求信号，则下一帧的塞入指示比特C码置“0”，同时机会比特V码用于放置信息比特。码速调整单元131～13n和插入单元150的数据同步地送到并串变换单元14，在定时单元12的控制下，并串变换单元14以一种特定的次序将所收到的同步的数据进行排列，该帧结构由8列B1～B8、212行构成，共分为4段，每53行为1段。同步数据排列的步骤如下：依此读取帧码插入单元151的帧码F1～F4，公务电话比特J1～J4，组成第一行，读取帧码F5～F8，公务电话比特J5～J7，其它开销比特S1，组成第二行，读取帧码F9～F12，其它开销比特S2～S5，组成第三行。从第4行到第53行都是信息比特，依次取自码速调整单元131～13n。第54行是塞入指示比特C码的位置，依此为塞入指示比特C11～C18，第55行到106行为信息比特，依次取自码速调整单元131～13n。第107行为塞入指示比特C21～C28，第108行到159行为信息比特，依次取自码速调整单元131～13n。第160行为塞入指示比特C31～C38，第161行为机会比特V1～V8，第162行到212行为信息比特，依次取自码速调整单元131～13n。第213行起，开始新的一帧。如此循环往复，不断延续。

虽然在上面参照附图的一个实施例描述了本发明，显然本发明不受具体实施例的限定，本领域的技术人员在不脱离本发明的范围的情况下可以进行改变或替换。例如，在传送插入比特的步骤时，帧定位码F₁～F₁₂也可以安排在每帧前三行的其它位置传送，同理，开销比特S₁～S₅和公务电话比特J₁～J₇的位置可以灵活安排；开销比特S₁～S₅可以用于传送告警监视信息；帧码F₁～F₁₂，公务电话比特J₁～J₇及其它开销比特S₁～S₅的数量均可以变化，但原则上都安排在前三行。列号B也可以用于传送开销比特，比如取列号B₇、B₈两列不传送2Mb/s的信息，而取列号B₇传送开销比特，取列号B₈传送反码比特。

Claims

1.一种光纤传输数字复用设备，其特征在于包括：

多个码速调整单元(131-13n)，用于从多个支路接收输入的2Mb/s信号并存储在缓存区中，同时与定时单元送来的定时信号进行比较，决定是否塞入空闲码；

一个定时单元(12)，向所述的多个码速调整单元和开销插入单元(150)提定时信号；

一个开销插入单元(150)，在定时信号的控制下，向并串变换单元送出待插入的数据；

一个并串变换单元(14)，用于如有要塞入空闲码请求，插入所述开销插入单元(150)的待插入的的数据并与所述码速调整单元(131-13n)输出的数据进行串行合并，将其复用为16.896Mb/s的高速串行数据并输出给扰码单元(11)。

2.根据权利要求1的光纤传输数字复用设备，其特征在于所述开销插入单元(150)包括：

一个帧码插入单元(151)，用于插入帧码比特；

一个塞入指示比特插入单元(152)，用于插入指示比特；

一个机会比特插入单元(153)，用于插入机会比特；

一个公务电话插入单元(154)，用于插入公务电话比特；和

一个其它开销插入单元(155)，用于其它开销比特。

3.根据权利要求1或2的光纤传输数字复用设备，其特征在于所述的多个码速调整单元的数量是8个。

4.一种光纤传输数字复用方法，包括步骤：

a)定时单元向多个码速调整单元(131-13n)和开销插入单元(150)提供定时信号；

b)从多个支路接收输入的2Mb/s信号并存储在缓存区中，同时与定时单元送来的定时信号进行比较，决定是否塞入空闲码；

c)在定时信号的控制下，所述开销插入单元(150)向并串变换单元送出待插入的数据；

d)如有要塞入空闲码请求，插入所述开销插入单元(150)的待插入的数据并与所述码速调整单元(131-13n)输出的数据进行串行合并，将其复用为16.896Mb/s的高速串行数据并输出给扰码单元(11)。

5.根据权利要求4的光纤传输数字复用方法，其中所述d)步骤包括插入帧码、塞入指示比特、公务电话比特和其它开销比特的步骤。

6.根据权利要求5的光纤传输数字复用方法，当确定有塞入请求时，下一帧的塞入指示比特置“1”并填充机会比特，否则下一帧的塞入指示比特置“0”，机会比特放置信息比特。

7.根据权利要求5的光纤传输数字复用方法，其中所述复用步骤是以四段、每段53行进行排列，其中各行的排列如下：第1行放置帧码和公务电话比特；第2行放置帧码、公务电话比特和其它开销比特；第3行放置帧码、其它开销比特；第4-53、55-106、108-159、162-212行放置信息比特；第54、107、160行放置塞入空闲码；第161行放置机会比特。