[发明专利]同步数字系统码速再调整

说明书

本发明涉及数据数字传输，特别是被称作SDH（同步数字系统）的数据传输。

自60年代和70年代初期24路和30路PCM（脉码调制）系统引入后不久，时分复用被用来将4个这样的系统中的系列比特流合成为一个比特流以便更经济的传输，这被称作二次群数字复用，随后的发展导致了三次群，四次群和五次群的复用，因为有更多的比特流被合成。从传统上讲在一个系统中将电话，数据和其它通信量合并到最高的比特率的利用使经济传输成为可能。

该系统中每级有几个比特流（称作“各分支”），由被称作“muldex”（简称“mux”）的多路复用/分离器将这些比特流合并或分离。在该系统中选择这样的步骤以使在复用/分离器成本与传输成本之间，传输量与经济平衡都能适应。

自80年代中期以来随着更高级（群）的出现和基于基本同步的网络，在这方面有了很大进步以致定义了新的muldex系统。光纤的带宽特性改变了传输和muldex成本之间的平衡，与铜缆和无线电比较，由于更高级（群）的出现使得成本更低。另外，同步运行也能使复用到更高比特率更加简洁并能使与新的转接业务有关的转接成本降低。

然而，SDH必须在不是严格同步的状态下操作，真正同步网络的概念取决使用同一时钟的所有联接部件。实际上，每个运行部分都要有它自己的时钟以确保可靠，所以有几个“主”时钟同时存在并且每个主时钟都有很高的稳定性，但是它们之间仍有微小差异。因此，并非所有复用器的输入都是真正同步的。这样，数据流（通常包括已复用的数据流）当到达网络结点或转接时需要调整到与进入的数据流速率相匹配，这些进入的数据流相对接收结点来说有它自己的线路频率。

另一个问题是，在所谓的同步网络中，由于传输通道传播延迟的慢变导致复用器输入的漂移，例如，这些慢变可能是电缆温度漂移引起和同步卫星每天的运行所引起。

因此，多路复用器接收各支路的准同步输入，复用器不仅必须在这些输入中插入比特码，而且它必须也能够在分离器中复原出各原始分支信号。因此在插入分支信号前，它们必须真正同步，这由“码速调整”来完成，这里所说的码速调整是指将一个分支信号的源频率与传送或载频同步的过程，并且还包括利用从这个分支输入得到的源时钟的时钟为每个分支将输入数据写入分别的先入先出（FIFO）缓冲存储器中。可由称作运载时钟的一个普通读出时钟从所有存储器中平行读出下一个数据，为了避免存储溢出，要使得读出或运载时钟比予期的最快的时钟还要快。为了防止存储器倒空，为每个独立分支从读时钟偶尔移出一个脉冲以致从存储器中读不到数据比特。在传输通道接收端的复用器移出一个伪比特传送，这被称作正码速调整。

负码速调整与正码速调整相反，当读时钟相对缓冲存储器不足以快到能防止存储器溢出时才被使用。在存储器中偶尔移出一个额外数据比特并在备用时间间隙中传送。正负码速调整能在同一个复用器中使用并且这种联合过程叫做正/零/负码速调整。码速调整并不限于单个比特的插入或移出，它能在多比特级中实现，SDH是基于8比特二进位组，因此码速调整是在8比特级中实现。

正/零/负码速调整是为SDH设计的码速调整技术，在SDH中，当网络同步或出现一段时期的同步时，就会有相当长一段时间不进行码速调整，大于一秒的数字就有可能导致大于一整天的数字。这种码速调整的过程由被称作数据指示的部分控制，为此目的而使用数据指示被称作指示操作。当进行码速调整时，在一给定期内发送8比特左右。结果是当正或负码速调整产生一个最终2084千比特/秒的分支输出时就会有一个约4微秒的相位跃变。然而由CCITT建议G.823有关偏差和漂移的规定（表1第3部分），超过了一个1.5比特（732ns）的相移低频极限，这个极限已经认为是过大了。因此SDH网络的用户应当把码速调整所引起的相移看作漂移，这样的一个相移可在CCITT建议下解决，但最小时限在50秒内并为正弦跃变。

然而，只考虑端对端通信线路8比特相级最大数目计算漂移量是不够的，还必须加上从网络时钟基准中得到线路漂移。如果由SDH承载这些线路，那么就会有3倍的相级数目，这是因为每端结点都移动了它们的时钟，由于时钟基准线路的相级，那么会有更多的相级被挤进通信线路，这能引起大于18微秒的漂移，这就意味着在传送的数据中引起一个滑动，导致数据丢失和降低传输。

已经提出了解决这个问题的方法，它包括使首先极化的正常码速调整进入载频，如果在源频和载频之间没有相对漂移，那么就与所说的正常码速调整的速率相同产生一个相反极化的码速调整，提高或降低所说相反极化码速调整的产生速率以补偿源频与载频之间的漂移。