本发明涉及传输网，特别是同步的交叉连接及其系统。 交叉连接装置的一般目的是在规定的数码率下支持交叉连接，首先，至少应支持现实传输网中已在使用的那些码率，也即1544，2048，6132，34368，44736和139264千比特/秒。
目前的数字体制的准等时（plesiochronous）性质（比特率与标称值稍微不同）只能用“简单的”空间转接办法。在这种情况下，某一端口上出现的准等时信号用熟知的传输线编码技术进行编码，通过交叉连接结构的“传送”，在适当的输出口上再生。再生功能包括从该信号中恢复时钟。空间转接结构是人们熟知的，基于某些基本模块的简单重复，它具有大的容量和抗阻塞性能。这类结构非常大，而且笨重。它们的很大体积造成它们的“内部”连接所引起的传输问题。图1示出一种多等级（四等级）准等时交叉连接系统的一般原理图。图中，TC表示传输编码器，SSM表示空间转接矩阵，MXD表示复用器/去复用器，CMI表示已编码的传号反转器，mBnB表示二进制到二进制码，比如3B6B或5B6B。G703是CCITT命名地接口。图1左侧的端口是双向的，所以140兆比特/秒（Mb/s）输入信号可以通过SSM1的交叉连接返回到140Bb/s端口，或者通过140/34MXD2和SSM3交叉连接到34Mb/s端口，或者再通过34/8MXD4和SSM5交叉连接到8Mb/s端口等。
各功能块之间连接的高密度是这种结构类型的限制因素。
另一种更有效的实现方案是把准等时接口信号调整到交叉连接系统内确定的同步码率上。大量的这种“同步”信号可以在一起时分复用，方法是采用时间-空间-时间矩阵结构。由于转接级可以在较高速率下运行，而各信道之间时分运用，因此其体积较小，也更便宜。图2示明一种这样的结构，它是一个四等级的准等时交叉连接系统，采用了码率调整和时分转接矩阵。图中，JD是码率调整/去调整装置，SSSM是同步的空间转接矩阵，TSTSM是时间-空间-时间转接矩阵，其它字符的含义与图1相同。除了最上面的140Mb/s等级与图1的很相似之外，其它基本转接矩阵的大小和造价要比图1的大为缩减。尤其是转接矩阵内的内部连接，尽管工作在较高的码率上，但数量将大为减少。图2的结构中有许多集成的复用器/去复用器装置（比如“跳转（skip）复用器”“跳越（jump）复用器”等），可以期望在目前及近期内它能提供出合理的性能价格比。
本发明一方面提供出一种交叉连接系统，其特征在于，为使多种数码率交叉连接，将码率向上调整到同步码率，所调整的同步码率选择成相互之间具有特定的整数倍关系，因而所有交叉连接可以处在一单个阵列内。
本发明另一方面提供出一种同步的交叉连接系统，该系统包括交叉连接模块和连接在一起並受控制计算机控制的接口单元。系统的特征在于，为使多种数码率交叉连接，将这些码率向上调整到同步码率，所调整的同步码率选择成相互之间具有特定的整数倍关系，因而宽范围的信号可以在一个阵列内交叉连接。
现在，结合附图来说明本发明的具体实施方案。这些图是：
图1示出一种多等级准等时交叉连接系统的一般原理图;
图2示出四等级准等时交叉连接系统采用码率调整和时分转接矩阵的结构;
图3是一种利用谐波式调整和时分空间转接矩阵的四等级准等时交叉连接系统;
图4是按照本发明的一个方面提出的一种同步的数字交叉连接系统;
图5a是完全配置空间转接矩阵的逻辑图;
图5b是完全配置时间-空间-时间转接的逻辑图;
图6a是时间-空间-时间转接单元的实际结构;
图6b是单级空间转接的实际结构。
将图1与图2的布置进行对比，可以看出，本发明可得到格外的灵活性，並当工厂中更有效地利用它时有可能进一步降低成本。要做到这一点，可将图2中所调整的信号码率选择成有谐波关系，也即相互之间具有特定的整数倍关系。如果情况是这样，则已调整的2Mb/s信号可以在调整完的8Mb/s信号和/或34Mb/s信号的同一数据流中时分复用，因而只要转接矩阵中提供有合适的控制功能，已调整的2Mb/s信号就可在同一转接矩阵（单个阵列）中进行交叉连接。
比如，2048Kb/s信号可以调整到2304Kb/s，8448Kb/s调整到9216Kb/s，34368Kb/s调整到36864Kb/s，139264Kb/s调整到147456Kb/s。这样就形成了码率比例为1∶4∶16∶64的一个同步信号系列。147456Kb/s码率可以是交叉连接核心的基本工作码率（后面称这一信号为同步的交叉连接信号SXS）。可以形成其它更复杂的结构，使1544Kb/s和44736Kb/s的信号码率也包括进来。图3是一个极端例子给出了这种结构的原理。这里，所有四个等级应用同一的交叉连接核心（时分空间转接矩阵7）。HJD表示谐波式调整/去调整。
本发明提出一种同步的交叉连接系统，它由核心交叉连接模块和连接在一起并受控制计算机（XCC）13控制的接口单元组成。这一概念示明于图4。各信号耦合到接口单元IFU1，2，3（9，10，11），参考图1，它们具有双向端口，並可完成光路终端的功能。除了标准传输功能外，这些接口单元对这些信号8（图4）进行复用/去复用/调整/去调整或者其它的处理，以使它们同步到该比特率上，並可能与交叉连接转接的帧相同步。上述信号称为同步的交叉连接信号或SXS信号。在图4所示的例子中，许多SXS信号经过SXS分配帧装置（SXS distribution frame functionality）12加到交叉连接核心模块上。
图4中，有两个交叉连接核心模块14、15（X/C-A和X/C-B），从接口来的业务信号经过单元12（它提供SXS分配帧功能）可连接到每一个核心模块。控制器13控制接口9、10、11，並选择通过交叉连接模块14、15的路由，以实现当时所要求的特定的交叉连接，这种交叉连接由X/C一直维持住，直至控制器13指向别处。
图4中示出，从接口单元来的信号经过SXS分配帧加到两个转接板X/C-A和X/C-B之一。X/C-A是一种仅转接整个SXS信号的交叉连接板，因此它只是一种空间转接板。另外，如果它是如图5b和图6b中所示的单级128×128空间转接板，那么它本性上是抗阻塞的，並具有SXS码率128倍的容量。
X/C-B是对SXS内的信号进行转接的交叉连接板，因此，空间转接应用于时分中，並要求有TSI（时隙交换器）。为了防止多级转接中的路径阻塞，如图5a中所示，通过空间转接提供转接备份。这种转接板具有64倍SXS码率的容量。
现在，说明X/C-B交叉连接核心。完全的X/C-B配置的逻辑图示于图5a。在输入端收到的SXS信号它们的相位已校准到本地帧基准上，並且SXS包含有同步的分支信号。第一级转接的TSI（时隙交换器）功能构成单级的矩形时间转接，时间转接的长度根据SXS信号内容确定。SXS整个地是由最少分支信号（例如1544Kb/s或2048Kb/s）构成时，时间转接长度最长。在2048Kb/s的情况下，第一级转接有64个输入和128个输出。这可以用图5a中所示的类似的方法来构成。在另一种极端情况下，如果SXS是由调整定的34Mb/s分支信号组成的，並且象这样地转接，则时间转接是由4个输入、8个输出来低效率地支持。这种2比1的扩展是标准Clos结构的一个特点，它无条件地保证抗阻塞。如图所示，第二级是由一个128×128端口的时分空间转接装置构成。在一个STM1帧内，它可以扫描多达64个独立的组态（Configuration），与送给它的同步分支相一致。第三级时间转接的连接布置与第一级的相反，有多达128个输入和64个输出。
每一种SXS信号类型的精确扫描序列是不同的，但非常相似，因而它们可以是比较简单的可编程计数器和地址发生器。
将这三级转接折合起来形成双2转接，其终端容量等效于64个SXS。
在这里，值得注意的是，尽管上面叙述的是一种能对全部范围的同步分支进行交叉连接的结构，但它实际上也允许不同阶的同步分支在同一核心内同时交叉连接;而如果大量高阶的同步分支按这种方式转接，则有点浪费。不过，对于转接不同阶的同步分支，只要简单地减少三级转接的维数，就可使基本结构最佳化。比如，只用于转接整个SXS的交叉连接可以完全没有TSI（即一个1端口的TSI），並且空间转接将是静态的（即不进行时分）。这样的一种单级空间转接可以做得完全可用（即不需要Clos加倍），因此具有X/C-B的双倍容量。图5b给出了这种结构的逻辑图。
多等级交叉连接实际结构的一种实现方法示于图6a。整个结构装在一个机架内，配置有多达16个同样的转接板20。每一转接板处理四个复用的SXS;包括区段辅助操作（Section Overhead，SOH）22，並提供同步功能;它对SXS23来的信号进行复用或对去往SXS23的信号进行去复用，並完成16×64端口的TSI功能24。这些包括了第一和第三级转接功能。第二级转接由8线驱动器25、背板26、再定时功能块27和128到8线的译码器28构成。每一转接板（共16个）把8×SXS送到再定时功能块27。这样收到的全部128个SXS由一单个时钟再定时，並发送到128线的总线29上。因此，每一转接板可访问全部128线。第二级转接由选择器（译码器）28完成，在组态存贮器的控制下选择器从可用的128线中动态地选择任何8线。
图6b示出了一个类似的装置，它包括额外的区段辅助操作（同步）功能块22，在SXS转接的情况下，这允许给出两倍的容量（每块板1.2Gb/s）。在此情况下不需要TSI功能，因而总共16板的结构构成一个标称20Gb/s的SXS交叉连接。
图6a及6b的基本结构具有一些有用的特性，它们是：
a）扩充容易方便，並且每扩充16个转接板时（价格）很接近于线性增加。600Mb/s容量的初始安装包括一块转接板20、一个架控制单元、再定时功能块27、电源部件（PSU）和背板26。对基本安装的扩充，再加一个转接板便可使容量加倍。
b）不同的SXS变体可以经由交叉连接同时通过，当然，条件是做到兼容连接。
c）对简单的SXS转接的最佳化的转接板可以连接到同一背板上，如同对分支转接为最佳化的转接板一样。