專(zhuān)利名稱(chēng)：通過(guò)上下文轉(zhuǎn)接對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行多算法處理的制作方法
一般地，本發(fā)明涉及通過(guò)算法以快速而有效的方式處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的技術(shù)。這種技術(shù)在每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流的基礎(chǔ)上使用帶有下一狀態(tài)存儲(chǔ)的上下文轉(zhuǎn)接，以使設(shè)備的電路數(shù)量最小。在一個(gè)特定的實(shí)施例中，本發(fā)明獲得在端接分級(jí)數(shù)字信號(hào)級(jí)別的多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的領(lǐng)域中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
在電信或計(jì)算機(jī)領(lǐng)域，在許多情況中一個(gè)或多個(gè)算法不止一次地在多個(gè)相似的數(shù)字信號(hào)流上執(zhí)行。在多任務(wù)計(jì)算機(jī)中多于一個(gè)的不同任務(wù)用不同算法執(zhí)行時(shí)的上下文轉(zhuǎn)接是眾所周知的。每一個(gè)任務(wù)的算法的狀態(tài)保存在上下文存儲(chǔ)器中。當(dāng)同一個(gè)任務(wù)被調(diào)用時(shí)，這個(gè)任務(wù)的邏輯塊從存儲(chǔ)器中所存儲(chǔ)的狀態(tài)開(kāi)始，以多個(gè)可能的狀態(tài)執(zhí)行算法。被更新的算法狀態(tài)保存于存儲(chǔ)器中。這樣，兩個(gè)或更多的不同任務(wù)以分時(shí)方式執(zhí)行。在1983年3月3日頒發(fā)的Appelt的美國(guó)專(zhuān)利No.4382278中描述了利用工作寄存器和工作空間高速緩存寄存器進(jìn)行上下文轉(zhuǎn)接的計(jì)算機(jī)的多級(jí)存儲(chǔ)器系統(tǒng)。在IEEE International Conference onComputers Design:VISI in Computers and Processors,(IEEE計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)國(guó)際會(huì)議計(jì)算機(jī)和處理器中的VLSI)PP301-4,October14-16,1991中由Nuth和Dally寫(xiě)的名為“A Mechanism for EfficientContext Switching”(高效的上下文轉(zhuǎn)接機(jī)理)的文章中，也討論了能更有效地進(jìn)行上下文轉(zhuǎn)接的上下文高速緩存的使用。
在電信上，多個(gè)數(shù)字信號(hào)復(fù)用是很普遍的，例如，當(dāng)數(shù)據(jù)處理速度增加時(shí)，越來(lái)越多的速度較慢的數(shù)字信號(hào)流被集合在一起(多路復(fù)用)，并在共同的媒介上傳送。當(dāng)它們被時(shí)間多路復(fù)用時(shí)，它們常被分成預(yù)定大小的幀，在幀中每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流被分配到一個(gè)相對(duì)于幀的開(kāi)始的特定的時(shí)隙。幀的描述由專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)并公認(rèn)的叫做幀定位模式的重復(fù)比特模式來(lái)指示。
當(dāng)已經(jīng)編成幀的數(shù)字信號(hào)流被端接時(shí)，換句話說(shuō)，當(dāng)數(shù)字信號(hào)流從一個(gè)分級(jí)數(shù)字信號(hào)級(jí)別轉(zhuǎn)換到另一個(gè)分級(jí)數(shù)字信號(hào)級(jí)別時(shí)，要執(zhí)行幾個(gè)功能。這些功能包括插入和提取所需信號(hào)，例如，報(bào)警、控制、分幀、FDL，損耗比特(robing bit)、填充比特，等。插入在發(fā)送方向上執(zhí)行，叫做“映射”，而提取發(fā)生在接收方向，叫“分幀”。例如，當(dāng)DS1信號(hào)結(jié)束時(shí)，數(shù)據(jù)流必須被映射，附加信號(hào)可在發(fā)送方向上被插入。在接收方向進(jìn)行分幀，所有這些信號(hào)都必須被提取。一種雙向執(zhí)行所有這些功能的裝置叫做DS1分幀器/映射器(或簡(jiǎn)單地叫做分幀器)，包括用于執(zhí)行這些功能的對(duì)不同算法的不同的邏輯塊。
已知的數(shù)字信號(hào)分幀器裝置使用獨(dú)立的專(zhuān)用邏輯來(lái)分別對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行這些功能中的每一個(gè)功能。如果系統(tǒng)指定多路數(shù)字信號(hào)流，那么就需要多路分幀器裝置，每一個(gè)相互獨(dú)立地執(zhí)行同樣的分幀、映射和其它算法。邏輯的這種重復(fù)意味著電路板/IC資源的浪費(fèi)。
1990年11月13日頒發(fā)的的美國(guó)專(zhuān)利No.4970714(Chen等人)說(shuō)明了一個(gè)用于在鏈路(例如，兩個(gè)終端之間的光纖鏈路)上進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)耐ㄐ畔到y(tǒng)。其結(jié)構(gòu)和協(xié)議允許使用諸如由可編程陣列邏輯單元組成的狀態(tài)機(jī)這樣的專(zhuān)用硬件使數(shù)據(jù)包傳輸和接收同步。
作為各個(gè)信號(hào)流的指定邏輯的實(shí)例，現(xiàn)有DS1分幀器從經(jīng)濟(jì)上看被限制在每個(gè)裝置最多4個(gè)DS1雙向流的端接。在一種將28個(gè)DS1復(fù)用為一個(gè)DS3數(shù)據(jù)流/從一個(gè)DS3數(shù)據(jù)流解復(fù)用為28個(gè)DS1的情況中，在現(xiàn)有技術(shù)裝置的情況下，需要將7個(gè)DS1分幀器做在一個(gè)電路板和至少一個(gè)用于復(fù)用28路DS1流為一個(gè)DS3/從一個(gè)DS3解復(fù)用為28路DS1流的裝置。
在IEEE International ASIC Conference and Exhibit(IEEE國(guó)際ASIC會(huì)議和展覽)，1994年3月，上發(fā)表的由Eugene L.Parrella和Sin-Min Chang寫(xiě)的名為“Four Channel DS1 Framer”(“四信道分幀器“)的文章中介紹了基于狀態(tài)機(jī)的分幀算法的概念，它利用RAM作為下一個(gè)狀態(tài)的存儲(chǔ)器，它對(duì)每個(gè)DS1流作一個(gè)實(shí)例。這篇文章沒(méi)有提出只利用邏輯的一個(gè)實(shí)例來(lái)進(jìn)行多個(gè)DS1流的上下文轉(zhuǎn)接分幀。實(shí)際上，它們的分幀器芯片包括4個(gè)信道，每一個(gè)信道裝備一個(gè)帶有自己的分幀邏輯塊的獨(dú)立分幀器。因此，文章中介紹的DS1分幀器裝置不能實(shí)現(xiàn)減少門(mén)的數(shù)量和節(jié)省費(fèi)用。而且，這篇文章沒(méi)有涉及數(shù)字信號(hào)流的映射。
1990年9月18日頒發(fā)的美國(guó)專(zhuān)利No.4958342(Williams等)描述了允許在一條傳輸線上進(jìn)行主機(jī)和幾個(gè)微機(jī)之間通信的數(shù)字復(fù)用接口。復(fù)用接口包括串行處理復(fù)用數(shù)據(jù)的自適應(yīng)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)接口，提供了在數(shù)據(jù)分幀和協(xié)議信息處理中的靈活性。
除了其它方面以外，本發(fā)明能夠以較少的邏輯處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流，因此提供了比現(xiàn)有裝置在IC/電路板資源/功率/費(fèi)用上的節(jié)省。
當(dāng)用于端接數(shù)字信號(hào)流時(shí)，可在一個(gè)裝置中實(shí)現(xiàn)分幀/映射多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的能力。
本發(fā)明的目的因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種技術(shù)，它利用帶有下一狀態(tài)存儲(chǔ)的上下文轉(zhuǎn)接以有效地處理多路數(shù)字信號(hào)流。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種技術(shù)，它利用一個(gè)邏輯和存儲(chǔ)器實(shí)例以使下一個(gè)狀態(tài)易于存儲(chǔ)從而來(lái)處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流。
本發(fā)明的進(jìn)一步的目的是提供一種技術(shù)，它利用上下文轉(zhuǎn)接來(lái)端接多個(gè)數(shù)字信號(hào)。
本發(fā)明還有另一個(gè)目的是提供利用上下文轉(zhuǎn)接來(lái)進(jìn)行數(shù)字信號(hào)流分幀的技術(shù)。
本發(fā)明還有進(jìn)一步的目的是提供一種利用上下文轉(zhuǎn)接來(lái)處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)的方法和設(shè)備。
本發(fā)明的概要簡(jiǎn)單地說(shuō)，本發(fā)明涉及按照一種包括多于一個(gè)狀態(tài)的算法來(lái)處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的電信系統(tǒng)。根據(jù)一個(gè)方面，本發(fā)明涉及對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行一種算法的方法。這個(gè)方法包括下列步驟對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流以時(shí)間復(fù)周方式按每次一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)來(lái)執(zhí)行算法，并為每個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)上下文，這個(gè)上下文指示了對(duì)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行該算法的下一個(gè)狀態(tài)。這個(gè)方法進(jìn)一步包括轉(zhuǎn)接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文的步驟和對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流重復(fù)上述步驟。
根據(jù)另一方面，本發(fā)明涉及電信系統(tǒng)中的一種上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備，在這個(gè)電信系統(tǒng)中根據(jù)一種算法處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流。上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備包括一個(gè)以時(shí)間復(fù)用方式對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行算法的算法邏輯塊，和一個(gè)為每一個(gè)數(shù)字流存儲(chǔ)上下文的存儲(chǔ)器，該上下文指示了在特定的執(zhí)行情況下執(zhí)行數(shù)字信號(hào)流算法的下一個(gè)執(zhí)行狀態(tài)。該上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備進(jìn)一步包括一個(gè)用于轉(zhuǎn)接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文的控制器。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是多任務(wù)計(jì)算機(jī)環(huán)境中上下文轉(zhuǎn)接的功能框圖。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文轉(zhuǎn)接的功能框圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于多個(gè)數(shù)字信號(hào)流和算法的上下文轉(zhuǎn)接的功能框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于端接具有一個(gè)數(shù)字分級(jí)級(jí)別的多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備的原理方框圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的上下文轉(zhuǎn)接的功能框圖，它描述了DS1分幀器的操作。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的基于狀態(tài)機(jī)的DS1數(shù)字流的分幀算法。
執(zhí)行本發(fā)明的方式圖1是已知的上下文轉(zhuǎn)接的概念圖解。在此圖中，有多個(gè)算法L1、L2、L3等用于被各個(gè)輸入信號(hào)所提示要求的不同的任務(wù)，輸入信號(hào)在一個(gè)信號(hào)流10上接收，并被指示去執(zhí)行相應(yīng)的算法。經(jīng)過(guò)上下文轉(zhuǎn)接，算法的下一個(gè)狀態(tài)被恢復(fù)，算法按輸入信號(hào)而被執(zhí)行，每一個(gè)算法由處理器或?yàn)檫@個(gè)任務(wù)而設(shè)計(jì)的算法邏輯塊執(zhí)行到某個(gè)階段，算法的下一個(gè)狀態(tài)在上下文存儲(chǔ)器12中保存。處理器或邏輯塊沿著它的過(guò)程執(zhí)行每一個(gè)算法并產(chǎn)生輸出信號(hào)14。
圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文轉(zhuǎn)接的簡(jiǎn)要功能框圖，在此圖中，數(shù)字信號(hào)流經(jīng)由饋線20串行地傳送給邏輯塊22用于執(zhí)行算法。流識(shí)別號(hào)(SIN)24識(shí)別由送給邏輯塊的不同比特所屬的數(shù)字信號(hào)流。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器26中的上下文從按SIN所規(guī)定的地址的地方取回，然后，對(duì)收到的比特執(zhí)行算法。此后，已更新的下一個(gè)狀態(tài)上下文存于存儲(chǔ)器26中，輸出28也是一個(gè)串行比特流，輸出SIN30識(shí)別每個(gè)輸出比特所屬的流。
在現(xiàn)實(shí)中，經(jīng)常有多于一個(gè)的邏輯功能要在多個(gè)信號(hào)流中的每一個(gè)上被執(zhí)行，有些是串行方式的，有些是并行方式的。如圖3所看到的，在輸入比特上要執(zhí)行一組算法。因此，當(dāng)屬于一個(gè)信號(hào)流的輸入比特40被接收時(shí)，在42的輸入SIN規(guī)定了一個(gè)上下文存儲(chǔ)器44的地址。給定信號(hào)流的一組算法46的下一狀態(tài)被恢復(fù)，并且對(duì)輸入比特執(zhí)行算法。同時(shí)，在這組的一個(gè)算法48可以在多個(gè)信號(hào)流中進(jìn)一步進(jìn)行上下文轉(zhuǎn)接。因此，第二個(gè)上下文存儲(chǔ)器50存儲(chǔ)對(duì)給定的信號(hào)流的算法48的下一狀態(tài)。當(dāng)輸入比特被接收時(shí)，該算法從存儲(chǔ)的下一個(gè)狀態(tài)開(kāi)始執(zhí)行，更新后的上下文存于第二個(gè)上下文存儲(chǔ)器中。輸出比特在52處產(chǎn)生，而它的SIN在54處產(chǎn)生。如將要被更詳細(xì)描述的那樣，多個(gè)信號(hào)流在連續(xù)時(shí)鐘周期進(jìn)行流水線操作和處理，并具有由緩沖器56提供的SIN信號(hào)的所需的延遲。
圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于上下文轉(zhuǎn)接數(shù)字信號(hào)流端接系統(tǒng)的概要數(shù)據(jù)流圖。分幀器電路是獨(dú)立于映射器電路的，但是，不同數(shù)字信號(hào)流的上下文轉(zhuǎn)接對(duì)兩個(gè)電路以相同的方式完成。現(xiàn)在來(lái)看這個(gè)圖，分幀器包括狀態(tài)機(jī)邏輯塊60和兩端口RAM(存儲(chǔ)器)62，加上帶鎖存的流水線作業(yè)級(jí)64，該級(jí)64用以將信號(hào)緩沖一定數(shù)量的時(shí)鐘周期。各個(gè)流被分幀器經(jīng)過(guò)時(shí)分比特串行接口(輸入_比特)66逐個(gè)比特地接收。為了便于對(duì)傳送給分幀器/映射器的每一個(gè)比特的比特對(duì)流的關(guān)系的唯一識(shí)別，必須提供流識(shí)別號(hào)碼(輸入_sin)68。為了指示這兩個(gè)輸入的有效性，限定信號(hào)(輸入_有效)70被分幀器/映射器監(jiān)視。提供給分幀器/映射器電路的時(shí)鐘信號(hào)(clk)72的頻率必須至少是所有輸入流的比特率的總和。如果clk的頻率小于所有輸入流的總比特率，分幀器/映射器電路就不能處理所有到來(lái)的比特，因此也就不能正確運(yùn)行。
由分幀器/映射器提供的分幀/映射過(guò)的流以時(shí)分復(fù)用串行比特方式經(jīng)過(guò)信號(hào)線(輸出_比特)74被引到下流信號(hào)邏輯。分幀器/映射器驅(qū)動(dòng)一個(gè)輸出流識(shí)別號(hào)碼(輸出_sin)76，以指定哪一個(gè)流是與在輸出比特線上的當(dāng)前比特相聯(lián)系的。為了說(shuō)明這兩個(gè)輸出信號(hào)為有效，由分幀器/映射器提供第3個(gè)信號(hào)(輸出_有效)78。
用來(lái)存儲(chǔ)基于狀態(tài)機(jī)的分幀/映射電路的下一個(gè)狀態(tài)的上下文存儲(chǔ)器所具有的深度等于該電路被設(shè)計(jì)用于分幀/映射多個(gè)特有數(shù)據(jù)流的最大數(shù)。存儲(chǔ)器的寬度決定于存儲(chǔ)分幀器/映射器電路的全部上下文所需的比特?cái)?shù)量。為了允許在單獨(dú)一個(gè)分幀器/映射器邏輯的情況下有效地為多路數(shù)字信號(hào)流服務(wù)，必須采用流水線方式。這個(gè)流水線方式使一個(gè)流的上下文從RAM中讀取，而同時(shí)另一個(gè)不同的流被分幀器/映射器處理，還有第3個(gè)流的上下文被寫(xiě)入RAM。為了處理任何所給的流，需要做以下事情。
3個(gè)輸入信號(hào)被鎖存，輸入信號(hào)輸入_比特和輸入_sin的有效性由信號(hào)輸入_有效決定，如果有效，指定流的上下文從下一個(gè)狀態(tài)RAM讀取。在下一個(gè)clk時(shí)鐘周期，上下文被裝入邏輯，對(duì)以流水線方式輸入的比特輸入_比特執(zhí)行分幀/映射算法。其次，在這個(gè)時(shí)鐘時(shí)期還決定狀態(tài)值。在第3個(gè)和最后的步驟，這個(gè)流的新的上下文被寫(xiě)入RAM。因?yàn)橛性诿恳粋€(gè)clk時(shí)鐘周期處理一個(gè)比特的可能性，所以比特率總和的最大值等于clk的時(shí)鐘頻率。
為了得到接近理論的最小幀同步恢復(fù)時(shí)間，要對(duì)每一個(gè)流的每一個(gè)比特位置同時(shí)監(jiān)視幀同步信號(hào)。在每一個(gè)被分幀器邏輯所接收的比特都要恢復(fù)和存儲(chǔ)其流上下文信息的情況下，這種連續(xù)的監(jiān)視并不昂貴。為保證盡可能快地實(shí)現(xiàn)幀同步，所需的全部硬件是為每一個(gè)特有比特位置所用的少量分幀上下文存儲(chǔ)器和有關(guān)的邏輯。
本發(fā)明的操作在圖5中說(shuō)明，它概念性地表示了用于端接28個(gè)DS1信號(hào)流的本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中的DS1分幀器塊。應(yīng)該注意，下面的作為例子的描述只能用于SF(超幀)模式中的DS1分幀。其它DS1模式如ESF(擴(kuò)展的超幀)、SLCTM96、和T1DM則要求不同的分幀算法。數(shù)據(jù)流在80處進(jìn)入，每次一個(gè)比特。作為例子，輸入比特是DS1#3流的Bit#5。它的SIN82識(shí)別DS1#3流，并指定第一個(gè)上下文存儲(chǔ)器84的地址，在那里存儲(chǔ)著用于DS1#3的一系列算法86的下一個(gè)狀態(tài)。由于有28個(gè)DS1流，所以在第一個(gè)上下文存儲(chǔ)器84中有28個(gè)位置。存儲(chǔ)器有足夠?qū)挾纫源鎯?chǔ)包括多個(gè)算法如控制信號(hào)算法88、FDL算法90、告警算法92等算法集合的狀態(tài)。在地址#3中的上下文被恢復(fù)，算法集合通過(guò)94被存儲(chǔ)和執(zhí)行。這些算法以串行或并行方式被執(zhí)行。對(duì)于分幀算法96，在一個(gè)DS1幀里的所有193個(gè)比特位必須被檢查一定的次數(shù)(例如，12)以觀察各比特位置中是否有一個(gè)且僅有一個(gè)出現(xiàn)幀同步模式。次數(shù)越多，可信度越高。第一個(gè)上下文存儲(chǔ)器存儲(chǔ)著對(duì)于給定的DS1流的193個(gè)比特位置中哪一個(gè)與要接收的下一個(gè)比特是有關(guān)的指示。第二個(gè)上下文存儲(chǔ)器98存儲(chǔ)著對(duì)這個(gè)比特的分幀算法的下一個(gè)狀態(tài)。因而第二個(gè)上下文存儲(chǔ)器98包括{(28個(gè)DS1流)×(193個(gè)比特位/DS1流)=}5404個(gè)比特位置，其寬度例如是12比特以表示用于每一個(gè)DS1流的每一個(gè)比特的幀同步算法的狀態(tài)。每當(dāng)遇到DS1#3流的Bit#5位置的時(shí)候，它的下一個(gè)狀態(tài)就從第二個(gè)上下文存儲(chǔ)器中恢復(fù)。該算法被執(zhí)行，且更新后的下一狀態(tài)保存在第二個(gè)上下文存儲(chǔ)器中。當(dāng)算法集被執(zhí)行時(shí)，DS1#3流的被更新的上下文存于第一個(gè)上下文存儲(chǔ)器中。這些操作通過(guò)使用寄存器以流水線方式每次執(zhí)行一個(gè)比特，以便有效使用邏輯，從而使總處理能力增加到理論上的最大值。如在下面的表中所看到的，在每一個(gè)時(shí)鐘周期中讀-計(jì)算-寫(xiě)這三個(gè)操作對(duì)3個(gè)不同的DS1流(例如，流n+1,n和n-1)同時(shí)執(zhí)行。在進(jìn)行從存儲(chǔ)器中對(duì)流n+1的讀取(Rn+1)時(shí)，對(duì)流n的計(jì)算(Cn)和對(duì)流n-1向存儲(chǔ)器的寫(xiě)入(Wn-1)也在執(zhí)行，且都在同一個(gè)時(shí)鐘周期之中。從這個(gè)例子還可以清楚地看到，每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流每3個(gè)連續(xù)的時(shí)鐘周期就經(jīng)過(guò)一次讀-計(jì)算-寫(xiě)的序列。
DS1分幀器塊(DS1F)持續(xù)地針對(duì)28個(gè)DS1流中的每一個(gè)觀察DS1幀的所有193個(gè)比特位置，以確定193個(gè)位置中的哪一個(gè)位置對(duì)于每個(gè)DS1流呈現(xiàn)幀同步模式。圖6顯示根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的DS1 SF分幀算法的狀態(tài)機(jī)。當(dāng)然，應(yīng)該注意，因?yàn)樵诿總€(gè)DS1的193個(gè)比特位置上執(zhí)行相同算法，所以要提供一個(gè)獨(dú)立的狀態(tài)機(jī)以管理這5404個(gè)位置間的轉(zhuǎn)接。在DS1 SF，幀模式由兩個(gè)交替序列Ft和Fs組成。Ft是101010序列，而Fs是001110序列。因此幀模式是100011011100的重復(fù)。在一個(gè)幀中的193個(gè)比特位置中的每一個(gè)要通過(guò)示于圖6的算法邏輯塊，而與每一個(gè)位置相聯(lián)系的下一個(gè)狀態(tài)上下文則從存儲(chǔ)器恢復(fù)并再存入。如從狀態(tài)機(jī)圖中所看到的，有幾個(gè)可能的環(huán)路可使算法回到前一狀態(tài)。X表示“任意項(xiàng)”，這時(shí)可查找Ft同步而忽略Fs比特位置。決定Ft同步后，算法在保持Ft同步的同時(shí)，通過(guò)可能的3個(gè)環(huán)中的任何一個(gè)而查找Fs同步。當(dāng)Ft和Fs同步被找到后，就進(jìn)入驗(yàn)證階段。在宣布幀同步以前，這個(gè)階段包括對(duì)幀模式的一次或多次的重復(fù)。重復(fù)的次數(shù)決定了可信度。在為每一個(gè)DS1流確定幀同步信號(hào)期間及其之后，DS1F塊持續(xù)監(jiān)視每一個(gè)DS1流的所有比特位置。這要求有一個(gè)脫機(jī)分幀器。在最小預(yù)定數(shù)量的幀中，當(dāng)發(fā)現(xiàn)193個(gè)比特幀中只有1比特位置顯示出幀同步模式，就宣布幀同步。在幀同步相對(duì)于一個(gè)被確定為可顯示出幀同步信號(hào)的比特位置而建立起來(lái)以后，幀同步就保持在那個(gè)比特位置上，直到當(dāng)前的幀同步比特不再顯示分幀模式、并且確定了只有另外一個(gè)比特位置正確地顯示幀同步信號(hào)這兩個(gè)情況同時(shí)出現(xiàn)為止。
為使DS1F塊持續(xù)地觀察所有28個(gè)DS1流的所有到來(lái)的比特，要使用一個(gè)上下文轉(zhuǎn)接狀態(tài)機(jī)。這個(gè)管理狀態(tài)機(jī)用基于狀態(tài)機(jī)的一種情況的分幀邏輯來(lái)進(jìn)行進(jìn)出于雙端口RAM的狀態(tài)的上下文轉(zhuǎn)接。因此，上下文存儲(chǔ)器包括5404個(gè)存儲(chǔ)位置。用于DS1F塊的時(shí)鐘是50MHz。這使每一個(gè)到來(lái)的比特在每次讀取、計(jì)算和寫(xiě)入的三個(gè)操作有20ns的時(shí)間。如前所述，流水線方式允許這三操作在每一個(gè)數(shù)字流上在3個(gè)時(shí)鐘周期執(zhí)行。
權(quán)利要求
1．在按照包括一種多于一個(gè)狀態(tài)的算法來(lái)處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的電信系統(tǒng)中，對(duì)該多個(gè)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行該算法的方法，包括以下步驟(1)對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流以時(shí)間復(fù)用方式按每次一個(gè)或多個(gè)狀態(tài)執(zhí)行該算法；(2)為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)上下文，這個(gè)上下文指示對(duì)該數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行該算法的下一個(gè)狀態(tài)；(3)轉(zhuǎn)接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文；以及(4)對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流重復(fù)步驟(1)到(3)。
2．根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，它包括進(jìn)一步的步驟(5)取回以前存儲(chǔ)的上下文，該上下文表示該數(shù)字信號(hào)流在特定執(zhí)行情況下的下一個(gè)執(zhí)行狀態(tài)。
3．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，其中對(duì)于不同的數(shù)字信號(hào)流的存儲(chǔ)上下文、執(zhí)行算法和取回以前存的上下文的步驟是在同一時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行的。
4．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，步驟(1)包括進(jìn)一步的步驟(6)緩存所有數(shù)字信號(hào)流并以時(shí)間復(fù)用的方式對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行該算法。
5．根據(jù)權(quán)利要求2的方法，其特征在于，具有多于一個(gè)的算法且各算法中的每一個(gè)要在每一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流上被執(zhí)行，該方法進(jìn)一步包括以下步驟為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)上下文，這個(gè)上下文指示執(zhí)行一個(gè)或更多個(gè)算法的下一個(gè)狀態(tài)。
6．根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，具有多于一個(gè)的算法，且每一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流被一個(gè)或更多的算法處理，該方法進(jìn)一步包括以下步驟為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)上下文，這個(gè)上下文指示執(zhí)行一個(gè)或更多算法的下一個(gè)狀態(tài)。
7．根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其特征在于，具有多于一個(gè)的算法，且每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流被一個(gè)或更多的算法處理，該方法進(jìn)一步包括以下步驟為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)上下文，這個(gè)上下文指示執(zhí)行一個(gè)或更多算法的下一個(gè)狀態(tài)。
8．根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，具有兩個(gè)或更多個(gè)算法的一個(gè)集合，且每一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流被這些算法處理，該方法進(jìn)一步包括以下步驟為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)第一個(gè)上下文，該第一個(gè)上下文指示執(zhí)行兩個(gè)或更多算法的集合的下一個(gè)狀態(tài)，并為每個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)第二個(gè)上下文，該第二個(gè)上下文指示任何特定的單獨(dú)算法的下一個(gè)狀態(tài)。
9．根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其特征在于，具有兩個(gè)或更多個(gè)算法的一個(gè)集合，且每一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流被這些算法處理，該方法進(jìn)一步包括以下步驟為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)第一個(gè)上下文，該第一個(gè)上下文指示執(zhí)行兩個(gè)或更多算法的集合的下一個(gè)狀態(tài)，并為每個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)第二個(gè)上下文，該第二個(gè)上下文指示任何特定的單獨(dú)算法的下一個(gè)狀態(tài)。
10．根據(jù)權(quán)利要求7的方法，其特征在于，具有兩個(gè)或更多個(gè)算法的一個(gè)集合，且每一個(gè)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流被這些算法處理，該方法進(jìn)一步包括以下步驟為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)第一個(gè)上下文，該第一個(gè)上下文指示執(zhí)行兩個(gè)或更多算法的集合的下一個(gè)狀態(tài)，并為每個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)第二個(gè)上下文，該第二個(gè)上下文指示任何特定的單獨(dú)算法的下一個(gè)狀態(tài)。
11．在一個(gè)電信系統(tǒng)中用于端接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的一種方法該系統(tǒng)中相同或不同數(shù)字分級(jí)的多個(gè)數(shù)字信號(hào)流按照一個(gè)算法集合被處理，這些算法包括多于一個(gè)的狀態(tài)，該方法包括以下步驟(1)串行或并行地對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流以時(shí)間復(fù)用方式每次以一個(gè)或更多個(gè)狀態(tài)去執(zhí)行與端接數(shù)字信號(hào)流相關(guān)的算法集合；(2)為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)上下文，這個(gè)上下文指示對(duì)該數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行算法集合的下一個(gè)狀態(tài)；(3)轉(zhuǎn)接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文；以及(4)對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流重復(fù)步驟(1)到(3)。
12．根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，其中的算法集合包括狀態(tài)機(jī)類(lèi)型的分幀算法。
13．根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，進(jìn)一步包括以下步驟(1a)對(duì)每一個(gè)數(shù)字流以時(shí)間復(fù)用方式串行或并行地以每次一個(gè)或更多狀態(tài)去執(zhí)行分幀算法；(2a)為每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流存儲(chǔ)上下文，這個(gè)上下文指示對(duì)該數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行分幀算法的下一個(gè)狀態(tài)。(3a)轉(zhuǎn)接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文以及(4a)對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流重復(fù)步驟(1a)到(3a)。
14．根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其特征在于，其中的算法集合包括狀態(tài)機(jī)類(lèi)型的映射算法。
15．在按照一種算法處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的電信系統(tǒng)中，對(duì)多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的每一個(gè)執(zhí)行算法的上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備，包括用于以時(shí)間復(fù)用方式對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行算法的算法邏輯塊；用于存儲(chǔ)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文的存儲(chǔ)器，這個(gè)上下文指示在特定執(zhí)行情況下執(zhí)行數(shù)字信號(hào)流算法的下一個(gè)執(zhí)行狀態(tài)；以及用于轉(zhuǎn)接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文的控制器。
16．根據(jù)權(quán)利要求15的上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備，其特征在于，具有要在多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的每一個(gè)上執(zhí)行的算法集合，該設(shè)備包括用于以時(shí)間復(fù)用方式對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流執(zhí)行該算法集合的算法邏輯塊；以及用于存儲(chǔ)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文的存儲(chǔ)器，這個(gè)上下文指示該算法集合和各個(gè)算法中的每一個(gè)在特定執(zhí)行情況下對(duì)數(shù)字信號(hào)流的下一個(gè)執(zhí)行狀態(tài)。
17．根據(jù)權(quán)利要求16的上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備，其特征在于，該算法集合執(zhí)行端接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流中的每一個(gè)的功能，該設(shè)備進(jìn)一步包括要對(duì)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流以時(shí)間復(fù)用方式執(zhí)行的算法邏輯塊，它包括一個(gè)用于對(duì)數(shù)字信號(hào)流進(jìn)行分幀的分幀邏輯塊；用于存儲(chǔ)每一個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文的存儲(chǔ)器，這個(gè)上下文對(duì)于該數(shù)字信號(hào)流指示在特定執(zhí)行情況下分幀邏輯塊執(zhí)行的下一個(gè)狀態(tài)；以及用于轉(zhuǎn)接多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的上下文的控制器。
18．根據(jù)權(quán)利要求16的上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備，進(jìn)一步包括在上下文轉(zhuǎn)接設(shè)備的輸入和輸出處所提供的緩存器，用于緩存多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的每一個(gè)以便使信號(hào)流以適合的時(shí)間復(fù)用方式送到上下文交換設(shè)備中。
全文摘要
一種處理多個(gè)數(shù)字信號(hào)流的技術(shù),它使用具有下一個(gè)狀態(tài)存儲(chǔ)的算法的一個(gè)實(shí)例,以便于上下文轉(zhuǎn)接。在一個(gè)實(shí)施例中,本發(fā)明用于分幀和映射技術(shù),當(dāng)以一般公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)衡量時(shí),可以在極好的性能情況下減少電路的數(shù)量。
文檔編號(hào)G06F13/00GK1226326SQ97196809
公開(kāi)日1999年8月18日 申請(qǐng)日期1997年5月7日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月6日
發(fā)明者A·C·科迪, J·F·皮拉, J·D·洛溫 申請(qǐng)人:北方電訊有限公司