波分復用系統中光監控信道單元的信道分配裝置的製作方法
2023-12-06 12:35:31 2
專利名稱：波分復用系統中光監控信道單元的信道分配裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及波分復用(WDM)系統，更具體地說，涉及WDM系統中光監控信道單元(optical supervisory channel unit，OSU)的信道分配裝置。
如圖1中所示，多路調製器10對分別具有不同波長(λ1、...、λn)的多個光信號進行多路調製，光放大器12將經多路調製的光信號放大到一定幅度。
光監控信道單元(OSU)14輸出為管理網絡所需的用於分配數據信道和聲音信道的光信號。
光耦合器16將光放大器12的光信號與OSU 14的光信號進行耦合併將耦合信號傳輸至目的地。這些元件構成光傳輸單元。
一般地說，OSU在基於WDM系統的各系統比如WDM終端、中繼器或光引入-引出多路調製器(OADM)之間提供數據通信和指令(orderwire，OW)信道，並且大致分為使用STM-1的結構(155 520Mbps)和使用E-1的結構(2.048Mbps)。
圖2表示一例使用STM-1的傳統OSU 100。
如圖2中所示，OSU 100包括光信號轉換器20、STM-1組幀器22、FPGA(現場可編程門陣列)24、背板連接器26和微處理器28。
光信號轉換器20在STM-1幀數據與光信號之間進行轉換操作。STM-1組幀器22作為特定用途集成電路(ASIC)採用，對STM-1幀數據的頭部(overhead)分配/提取數據通信信道數據(DCCD)並且對STM-1進行組幀/再組幀。
FPGA 24臨時存儲DCCD、OWD、DCC時鐘信號(DCCCK)、OW時鐘信號(OWCK)和幀脈衝(OWFP)，背板連接器26將外部數據處理單元(未畫出)與OSU 100加以連接。
如圖3中所示，STM-1組幀器22包括用於形成STM-1幀的組幀器121、用於將從FPGA 24輸出的輸出DCCD和OWD插入所形成STM-1幀頭部的頭部插入單元122、用於從所接收的STM-1幀數據中提取STM-1幀、DCCD和OWD的頭部檢測單元123、以及用於對從頭部檢測單元123提取的STM-1幀進行再組幀的再組幀器124。
下面說明如上構造的使用傳統STM-1幀的OSU 100的操作。
首先，將通過背板連接器26從外部數據處理單元(未畫出)輸入的DCCD、OWD、時鐘信號(DCCCK、OWCK)和OWFP存儲在FPGA 24中。
在形成STM-1幀之後，STM-1組幀器22在微處理器的控制下將DCCD和OWD插入STM-1幀的頭部。
也就是說，如圖3中所示，STM-1組幀器22的組幀器121形成STM幀，並且頭部插入單元122在微處理器28的控制下將從FPGA 24輸出的DCCD和OWD插入STM-1幀的頭部。
然後，光信號轉換器20用155M雷射二極體(未畫出)將從頭部插入單元122輸出的STM-1幀數據轉換成光信號，並將該光信號輸出至WDM系統。
同時，由WDM系統傳輸的光信號被光信號轉換器20轉換成STM-1幀數據，並且STM-1組幀器22的頭部檢測單元123在微處理器28的控制下對STM-1幀數據的頭部進行檢測，將DCCD、OWD、時鐘信號和OWFP輸出至FPGA 24，並將STM-1幀輸出至再組幀器124。
相應地，輸入至FPGA 24的DCCD、OWD、時鐘信號和OWFP通過背板連接器26輸出至外部數據處理單元(未畫出)，並且再組幀器124對輸入的STM-1幀進行再組幀。
使用STM-1的OSU採用作為ASIC的STM-1組幀器，對STM-1信號進行組幀/再組幀並提取/插入DCCD和OWD，並且通過FPGA和背板連接器與外部數據處理單元交互工作。
圖4為使用E1的傳統OSU 200。
如圖4中所示，使用E1的傳統OSU 200包括光信號轉換器30、E1組幀器32、時隙接口(TSI)34、背板連接器36和微處理器38。
E1組幀器32在微處理器38的控制下將E1幀數據組幀成時隙數據，TSI 34根據從微處理器38輸出的控制信號以時分復用(TDM)方法聯接E1組幀器32的時隙數據並提取DCCD和OWD。
另外，TSI 34以TDM方法聯接通過背板連接器36從外部數據處理單元(未畫出)輸入的DCCD和OWD以將其輸入至時隙數據中，並將其輸出至E1組幀器32。
以此方式，當採用E1組幀器32和TSI 34時，E1組幀器32進行E1組幀/再組幀，並且TSI 34對信道進行分隔，並根據用途形成對應信道作為串行數據並將其傳輸至背板連接器36。
然而，使用STM-1的傳統OSU採用STM-1組幀晶片和155M雷射二極體用於低速數據，增加了成本。特別地，由於STM-1組幀器與微處理器交互工作，所以需要較長的時間進行功能執行、主板測試等等。
另外，在使用E1的OSU中，一般用於處理DS-1E的商用晶片比如TSI採用比如AMI和HDB3等編碼方法。相應地，這種商用晶片比如TSI不適合用於基於曼徹斯特碼(manchester code)和物理層中NRZ信號的光通信系統，特別地，不適合用於低速數據。
這是由於不必要的操作以及由於接口方法中的差異引起的。如果通過採用這種商用晶片來實施使用傳統E1的OSU，則需要較長時間來執行操作，並且需要運行晶片比如處理器來指定地址。
上述參考在此引入作為參考，其中適於給出另外或其他細節、特色和/或技術背景方面的教導。
本發明的另一個目的在於提供一種能夠簡化功能執行並且作為單個晶片安裝的OSU的信道分配裝置。
為了至少整體上或者部分地實現上述目的，提供了一種WDM系統中OSU的信道分配裝置，包括光信號轉換器，用於在E1數據幀與光信號之間進行轉換操作；信道分配單元，用於對E1數據以一確定單位進行計數操作，檢測分配給E1數據的信道或者將信道分配給E1數據；E1組幀器，用於對從光信號轉換器輸出的E1數據幀進行再組幀以將其輸出至信道分配單元，並且對從信道分配單元輸出的E1數據進行組幀以將其輸出至光信號轉換器；以及微處理器，用於控制E1組幀器的操作。
為了至少整體上或者部分地實現這些優點，進一步提供了一種WDM系統中OSU的信道分配裝置，包括光信號轉換器，用於在E1數據幀與光信號之間進行轉換操作；多路解調單元，用於以8位為單位對E1數據進行計數，對其計數以分隔多個信道，並且對分配給各分隔信道的數據進行檢測；多路調製單元，用於以8位為單位對E1數據進行計數以將其分隔成多個信道，將一定數據分配給分隔信道，並且形成E1數據；E1組幀器，用於對從光信號轉換器輸出的E1數據幀進行再組幀以將其輸出至多路解調單元，並且對從多路調製單元輸出的E1數據進行組幀以將其輸出至光信號轉換器；以及微處理器，用於控制E1組幀器的操作。
本發明的其他優點、目的和特色將在後面的說明中部分給出，並且在閱讀下述之後本領域的普通技術人員將會清楚或從本發明的實施中可以獲知。本發明的目的和優點可以如所附權利要求中特別指出的那樣實現並且達到。
圖4表示一例圖1的使用E1的OSU；圖5為根據本發明的WDM系統中OSU的信道分配裝置的方框圖；圖6為表示設在圖5信道分配裝置中的多路解調單元的詳細圖；圖7為表示設在圖5信道分配裝置中的多路調製單元的詳細圖；以及圖8表示E1數據信道分配的一個例子。
如圖5中所示，本發明的OSU包括光信號轉換器40、E1組幀器42、信道分配單元44、背板連接器46和微處理器48。
信道分配單元44由從E1組幀器42輸出的E1數據提取DCC數據(DCCD)、OW數據(OWD)、時鐘信號(DCCCK、OWCK)和幀脈衝(OWFP)，並且將從背板連接器46輸出的DCCD、OWD、時鐘信號和OWFP分配給E1數據。
圖6和7表示信道分配單元44的多路解調單元400和多路調製器(500)的詳細結構。
如圖6中所示，多路解調單元400包括定時單元410，用於分割基準時鐘並輸出DCC時鐘信號(DCCCK)、OW時鐘信號(OWCK)、和2.048MHz的時鐘信號；計數單元420，用於根據幀起始(FS)信號對時鐘信號(2.048MHz)進行計數並且輸出0～255的計數值；使能單元430，用於根據計數單元420的計數值產生E1幀各信道的使能信號；多路解調器440，由從使能單元430輸出的使能信號啟動，根據幀起始信號(FS)對E1數據進行多路解調並檢測DCCD和OWD；緩衝單元450，用於存儲由多路解調器440檢測的DCCD和OWD；DCC多路調製器460和OW多路調製器470，分別由從使能單元430輸出的使能信號啟動，對存儲在緩衝單元450中的DCCD和OWD進行多路調製，並且輸出接收的DCC數據(RXDCCD)、接收的OW數據(RXOWD)、接收的時鐘信號(RXDCCCK、RXOWCK)和接收的幀脈衝(RXOWFP)。
如圖7中所示，多路調製單元500構造成關於多路解調單元400對稱，其詳細說明加以省略。
下面參照
如上述構造的本發明系統的OSU的操作。
由WDM系統傳輸的光信號在光信號轉換器40中被轉換成E1幀，並且E1組幀器42在微處理器48的控制下對E1幀進行再組幀並將E1數據輸出至信道分配單元44。
信道分配單元44對E1數據進行以8位為單位的計數操作以檢測分配給各信道的信道數據(DCCD和OWD)，並且將信道數據與時鐘信號(DCCCK和OWCK)和幀脈衝(OWFP)一起輸出至背板連接器46。
也就是說，如圖8中所示，E1數據包括總共32信道(時隙)，以8位作為一個信道，並且將數據區分配至除「0」和「16」之外的30信道。
相應地，用後續DCC數據信道分配DCC數據區。例如，N-DCC1～N-DCC4分配給DCC1，N-DCC5～N-DCC8分配給DCC2，並且N-DCC9～N-DCC12分配給DCC3。
由於OW數據信道是不連續的，所以各信道被分配作為OW數據區。在此方面，DCC數據速率為768Kbps，OW數據速率為192Kbps。
定時單元410分割基準時鐘，輸出DCCCK、OWCK和2.048MHz時鐘信號，並且計數單元420對E1幀的整個信道進行計數。此時，計數器420根據幀起始信號(FS)對時鐘信號(2.048MHz)進行計數並且輸出0～255的計數值。
使能單元430接收計數值並且在輸入對應於信道分配位的計數值時產生高電平使能信號，多路解調器440由使能信號驅動，對輸入的E1數據進行多路解調並檢測分配給各信道的信道數據。
換句話說，多路解調器440由高電平使能信號啟動，從FS信號起始時輸入的E1數據中提取DCCD和OWD，並且將其輸出至緩衝單元450。此時，緩衝單元450作為使數據速率一致的裝置，包括用於存儲DCC數據的三個緩衝區(DCC1～DCC3)和用於存儲OW數據的緩衝區(OW1～OW3)。
相應地，DCC多路調製器460和OW多路調製器470由從使能單元430輸出的使能信號驅動，並且根據從定時單元410輸出的DCCCK和OWCK對存儲在緩衝區450中的DCCD進行多路調製。
也就是說，由於使能單元430在輸入信道分配位時輸出高電平使能信號，所以當緩衝器450的各緩衝區(DCC1～DCC3和OW1～OW3)都填滿時，DCC多路調製器460根據DCCCK對存儲在緩衝器450中的DCCD進行多路調製，並且輸出接收的DCC數據(RXCDDC)和接收的時鐘信號(RXCDDDK)，OW多路調製器470根據OWCK對存儲在緩衝器450中的OWD進行多路調製，並且將接收的OW數據(RXOWD)、接收的時鐘信號(RXOWCK)和接收的時鐘信號(RXOWFP)輸出至背板連接器46。
同時，信道分配單元44對E1數據進行以8位為單位的計數操作以將信道數據(DCCD和OWD)分配給各信道並將其輸出至E1組幀器42，E1組幀器42在微處理器48的控制下對從信道分配單元44輸出的E1數據進行組幀並將E1幀輸出至光信號轉換器40。然後，光信號轉換器40對從E1組幀器42輸出的E1幀進行光信號轉換並將其輸出至WDM系統中。
也就是說，如圖7中所示，定時單元510分割基準時鐘，輸出DCCCK、OWCK和2.048MHz時鐘信號，並且計數單元520根據幀起始信號(FS)對時鐘信號(2.048MHz)進行計數並輸出0～255的計數值。
使能單元530接收計數值並且在輸入信道分配其上的位的計數值時產生高電平使能信號。
此時，DCC多路解調器560和DCC時鐘(TXDCCK)傳輸至背板連接器46以讀取傳輸的DCC數據(TXDCCD)，並且OW多路解調器570通過以傳輸的幀脈衝(TXOWFP)作為起始信號將傳輸的OW時鐘(TXOWCK)傳輸至背板連接器46以讀取傳輸的OW數據(TXOWD)。
在讀取數據時，DCC多路解調器560和OW多路解調器570分別根據使能信號將TXDCCD和TXOWD輸出至緩衝單元55，多路調製器540在使能信號變為高電平的任何時候對存儲在緩衝單元55中的DCC數據(DCC1～DCC3)和OW數據(OW1～OW3)進行多路調製，以形成E1數據並將E1數據與2.048傳輸時鐘(TX CLOCK)一起加以輸出。
如上所述，本發明WDM系統中OSU的信道分配裝置具有如下優點。
也就是說，例如，由於DCC數據和OW數據用簡單模塊分配給E1幀並由之提取，所以在用低速比如E1級別運行網絡的WDM系統中信道可以彈性地分配和檢測。
另外，通過簡化信道分配模塊，可以縮短OSU的研製周期，並且特別地，可以容易地實現系統適用的功能並且可以降低製造成本。
前述實施例和優點僅僅是例示性的，不應理解為限制本發明。本發明的教導可以容易地應用於其他類型的裝置。本發明的說明書意在說明，並不限制權利要求的範圍。諸多替代、改型和變化對於本領域技術人員是顯而易見的。在權利要求中，裝置加功能條項意在覆蓋執行所述功能的本文所述結構，不僅包括結構上等同物而且也包括等同結構。
權利要求
1.一種WDM系統中OSU的信道分配裝置，包括光信號轉換器，用於在E1數據幀與光信號之間進行轉換操作；信道分配單元，用於對E1數據以一確定單位進行計數操作，檢測分配給E1數據的信道或者將信道分配給E1數據；E1組幀器，用於對從光信號轉換器輸出的E1數據幀進行再組幀以將其輸出至信道分配單元，並且對從信道分配單元輸出的E1數據進行組幀以將其輸出至光信號轉換器；以及微處理器，用於控制E1組幀器的操作。
2.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述確定單位為8位。
3.如權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述信道分配單元包括多路解調單元，用於以8位為單位對E1數據進行計數以分隔多個信道，並且對分配給分隔信道的數據進行檢測；和多路調製單元，用於以8位為單位對E1數據進行計數以分隔多個信道，並且將一定數據分配給分隔信道以形成E1數據。
4.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述多路解調單元包括計數單元，用於對E1幀的整個信道進行計數；使能單元，用於根據該計數值產生各信道的使能信號；多路解調器，由使能信號驅動，對輸入的E1數據進行多路解調並且對分配給各信道的信道數據進行檢測；緩衝單元，用於存儲所檢測的信道數據；和信道數據多路調製器，由使能信號驅動，對存儲在緩衝單元中的信道數據進行多路調製並且將該多路調製的信道數據輸出至外部數據處理單元。
5.如權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述信道數據為數據通信信道(DCC)數據和指令(OW)數據。
6.如權利要求3所述的裝置，其特徵在於，所述多路調製單元包括計數單元，用於對E1幀的整個信道進行計數；使能單元，用於根據該計數值產生各信道的使能信號；信道數據多路解調器，由使能信號驅動，對信道數據進行多路解調；緩衝單元，用於存儲該多路解調的信道數據；和多路調製器，由使能信號驅動，對存儲在緩衝單元中的信道數據進行多路調製並且將該信道數據分配給E1數據。
7.如權利要求6所述的裝置，其特徵在於，所述信道數據為數據通信信道(DCC)數據和指令(OW)數據。
8.一種WDM系統中OSU的信道分配裝置，包括光信號轉換器，用於在E1數據幀與光信號之間進行轉換操作；多路解調單元，用於以8位為單位對E1數據進行計數，對其計數以分隔多個信道，並且對分配給各分隔信道的數據進行檢測；多路調製單元，用於以8位為單位對E1數據進行計數以將其分隔成多個信道，將一定數據分配給分隔信道並形成E1數據；E1組幀器，用於對從光信號轉換器輸出的E1數據幀進行再組幀以將其輸出至多路解調單元，並且對從多路調製單元輸出的E1數據進行組幀以將其輸出至光信號轉換器；以及微處理器，用於控制E1組幀器的操作。
9.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述多路解調單元包括計數單元，用於對E1幀的整個信道進行計數；使能單元，用於根據該計數值產生各信道的使能信號；多路解調器，由使能信號驅動，對輸入的E1數據進行多路解調並且對分配給各信道的信道數據進行檢測；緩衝單元，用於存儲所檢測的信道數據；和信道數據多路調製器，由使能信號驅動，對存儲在緩衝單元中的信道數據進行多路調製並且將該多路調製的信道數據輸出至外部數據處理單元。
10.如權利要求9所述的裝置，其特徵在於，所述信道數據為數據通信信道(DCC)數據和指令(OW)數據。
11.如權利要求8所述的裝置，其特徵在於，所述多路調製單元包括計數單元，用於對E1幀的整個信道進行計數；使能單元，用於根據該計數值產生各信道的使能信號；信道數據多路解調器，由使能信號驅動，對信道數據進行多路解調；緩衝單元，用於存儲該多路解調的信道數據；和多路調製器，由使能信號驅動，對存儲在緩衝單元中的信道數據進行多路調製並且將該信道數據分配給E1數據。
12.如權利要求11所述的裝置，其特徵在於，所述信道數據為數據通信信道(DCC)數據和指令(OW)數據。
全文摘要
一種WDM系統中OSU的信道分配裝置，包括光信號轉換器，用於在E1數據幀與光信號之間進行轉換操作；信道分配單元，用於對E1數據以一確定單位進行計數操作，檢測分配給E1數據的信道或者將信道分配給E1數據；E1組幀器，用於對從光信號轉換器輸出的E1數據幀進行再組幀以將其輸出至信道分配單元，並且對從信道分配單元輸出的E1數據進行組幀以將其輸出至光信號轉換器；以及微處理器，用於控制E1組幀器的操作。在以一確定單位對E1數據進行計數以依次識別多個信道之後，將信道數據分配給對應的信道或者對分配給信道的信道數據進行檢測。
文檔編號H04J3/16GK1406021SQ0214265
公開日2003年3月26日 申請日期2002年9月17日 優先權日2001年9月17日
發明者廉相福 申請人:Lg電子株式會社