專利名稱：Tdm數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路及方法、傳輸交換系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及傳輸和交換技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種時分復(fù)用(TDM)數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路及轉(zhuǎn)換方法、傳輸交換系統(tǒng)及傳輸交換方法。
背景技術(shù)：
隨著高速差分信號的傳輸速度越來越高，在通訊系統(tǒng)中，高速大容量背板大多采用點(diǎn)對點(diǎn)的高速串行線設(shè)計(jì)，而摒棄了以往的并行總線，同時背板傳輸所采用的數(shù)據(jù)格式也大多采用幀格式。但在實(shí)際的通訊系統(tǒng)中，TDM技術(shù)被廣泛的使用，因此，需要將這些TDM數(shù)據(jù)封裝成幀進(jìn)行傳輸，以適應(yīng)基于幀傳輸?shù)母咚俅袀鬏敺绞健?br> 目前，IETF發(fā)布的草案draft-ietf-pwe3-arch-06.txt和draft-ietf-pwe3-cesopsn-00.txt提出了將TDM數(shù)據(jù)封裝成幀格式進(jìn)行傳輸?shù)姆椒?，具體的說，是定義了在幀交換網(wǎng)絡(luò)上通過IP或多協(xié)議標(biāo)簽交換(MPLS，MultiprotocolLabel Switching)進(jìn)行TDM電路仿真的方法。
圖1示出了draft-ietf-pwe3-cesopsn-00.txt中定義的在IP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行TDM電路仿真(CESoPSN)的幀格式，對該幀格式的詳細(xì)介紹可以參考相應(yīng)的技術(shù)文獻(xiàn)，這里不再進(jìn)行詳細(xì)說明。
圖2為CESoPSN幀凈荷的數(shù)據(jù)格式，左邊圖a為帶信令信息的幀格式，右邊圖b為不帶信令信息的幀格式。從圖2中可以看出，CESoPSN幀格式中同一個時隙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是交叉排列的，如果需要對這些數(shù)據(jù)按照時隙進(jìn)行處理只能以字節(jié)為單位進(jìn)行處理，處理能力比較低；另外可以把CESoPSN幀凈荷的數(shù)據(jù)按照時隙先進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，把同一時隙的數(shù)據(jù)排列到一起后再進(jìn)行其他處理，這樣可以對相同時隙的數(shù)據(jù)以多字節(jié)為單位進(jìn)行處理，大大提高處理能力，但這樣需要先把CESoPSN幀凈荷進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，增加了處理的復(fù)雜度和成本。從上面可以看出，CESoPSN幀格式不適合對該幀結(jié)構(gòu)的凈荷內(nèi)容進(jìn)行處理，特別是不方便使用CPU或網(wǎng)絡(luò)處理器進(jìn)行處理，會導(dǎo)致處理性能較低。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，本發(fā)明的第一個目的在于提供一種TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀格式的轉(zhuǎn)換的電路及轉(zhuǎn)換方法，使TDM格式數(shù)據(jù)可方便的轉(zhuǎn)換為TOP幀格式。
本發(fā)明的第二個目的是提供了一種TOP幀格式轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的電路及轉(zhuǎn)換方法，使TOP幀格式可方便的轉(zhuǎn)換為TDM格式數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的第三個目的是提供了一種基于TDM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路的傳輸交換系統(tǒng)及傳輸交換方法，使傳輸交換系統(tǒng)與外部采用TDM通訊，而內(nèi)部可采用TOP幀進(jìn)行傳輸。
本發(fā)明提供的一種TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀的電路，所述TOP幀是封裝有TDM數(shù)據(jù)的幀；包括TDM接收模塊，包括上行TDM處理模塊和上行存儲器，上行TDM處理模塊用于接收TDM信號并將各時隙寫入到上行存儲器中各時隙對應(yīng)的地址塊中進(jìn)行緩存；上行查找表存儲器，用于存儲TOP幀頭信息，并與上行存儲器地址存在著映射關(guān)系；組幀模塊，用于定時從上行存儲器的地址塊中讀出緩存的數(shù)據(jù)，作為要封裝的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述地址塊的首地址映射到上行查找表存儲器，讀取TOP幀頭信息，組裝成TOP幀，發(fā)送給TOP幀發(fā)送模塊的發(fā)送FIFO中緩存；TOP幀發(fā)送模塊，包括發(fā)送FIFO和幀發(fā)送接口模塊，幀發(fā)送接口模塊用于從發(fā)送FIFO中讀出TOP幀并發(fā)送給外部的幀接口。
其中，上行TDM處理模塊為一路及一路以上的串/并轉(zhuǎn)換器；與各路串/并轉(zhuǎn)換器分別串連的并行鎖存器；與每個并行鎖存器相連的多路選擇器。
其中，上行存儲器為外部存儲器；該轉(zhuǎn)換電路還包括與所述外部存儲器相連的存儲器管理模塊，用于完成組幀模塊讀取所述外部存儲器時的時序適配。
相應(yīng)的提供了一種TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀的方法，其特征在于，包括首先將接收的外部傳遞過來的TDM數(shù)據(jù)的各個時隙數(shù)據(jù)分別進(jìn)行緩存；然后，將緩存的TDM數(shù)據(jù)封裝為TOP幀凈荷數(shù)據(jù)并加上幀頭信息，組建成TOP幀發(fā)送出去。
其中，所述的TOP幀頭信息包括幀標(biāo)識Packet ID、序列號Seq。
其中，所述的TOP幀頭信息進(jìn)一步包括用于將TOP幀封裝在某幀結(jié)構(gòu)中的幀頭信息。所述的某幀為以太(Ethernet)幀，相應(yīng)的用于將TOP幀封裝在以太幀結(jié)構(gòu)中的幀頭信息包括MAC地址信息。
其中，所述的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)包括一個及一個以上的分段，每個分段封裝的數(shù)據(jù)為一個及一個以上個TDM幀在同一個時隙的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提供了一種TOP幀轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的電路，包括TOP幀接收模塊，包括幀接收接口模塊和接收FIFO，幀接收接口模塊用于從外部的幀接口接收TOP幀并發(fā)送給接收FIFO進(jìn)行緩存；拆幀模塊，用于從接收FIFO中讀取TOP幀，并根據(jù)該TOP幀的幀標(biāo)識Packet ID將TOP幀的凈荷數(shù)據(jù)寫入TDM發(fā)送模塊的下行存儲器中所述Packet ID對應(yīng)的地址塊中；TDM發(fā)送模塊，包括下行存儲器和下行TDM處理模塊，下行存儲器用于存儲拆幀模塊發(fā)送過來的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)，下行TDM處理模塊用于從下行存儲器中讀出數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成TDM信號發(fā)送出去。
其中，下行TDM處理模塊為一個多路分配器；與多路分配器各路相連的并行鎖存器；與各路并行鎖存器分別串連的并/串轉(zhuǎn)換器。
其中，進(jìn)一步包括下行查找表存儲器，用于存儲TOP幀頭信息，由拆幀模塊調(diào)用對從接收FIFO中讀取出的TOP幀的幀頭進(jìn)行檢驗(yàn)。
其中，下行存儲器為外部存儲器；該轉(zhuǎn)換電路還包括與所述外部存儲器相連的存儲器管理模塊，用于完成拆幀模塊讀取所述外部存儲器時的時序適配。
相應(yīng)的提供了一種TOP幀轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的方法，包括首先將接收的TOP幀進(jìn)行緩存，然后拆分出TOP幀凈荷數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；然后將緩存的TOP幀凈荷寫入對應(yīng)的TDM時隙中發(fā)送出去。
其中，將拆分出TOP幀凈荷數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存前進(jìn)一步包括讀取相應(yīng)的幀頭信息對接收的該TOP幀進(jìn)行檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)正確，在繼續(xù)當(dāng)前流程，否則丟棄該幀。
其中，所述的幀頭信息包括幀標(biāo)識Packet ID、序列號Seq。其中，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括用于將TOP幀封裝在某幀結(jié)構(gòu)中的幀頭信息。
其中，所述的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)包括一個及一個以上的分段，每個分段封裝的數(shù)據(jù)為一個及一個以上個TDM幀在同一個時隙的數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提供了一種傳輸交換系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)板、中央交換板，其特征在于，業(yè)務(wù)板包括TDM模塊，與TDM模塊串連的TDM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路、接口器件；其中，TDM模塊用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與外部TDM數(shù)據(jù)的交互；TDM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路用于實(shí)現(xiàn)TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式的轉(zhuǎn)換、以及實(shí)現(xiàn)TOP幀在某幀結(jié)構(gòu)中的封裝和解封裝；接口器件用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與中央交換板傳輸幀數(shù)據(jù)；
中央交換板用于完成基于幀封裝的TDM數(shù)據(jù)的交換。
相應(yīng)的提供了一種傳輸交換方法，其特征在于，包括業(yè)務(wù)板接收外部的TDM數(shù)據(jù)，將TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀格式數(shù)據(jù)，然后傳輸給中央交換板；中央交換板對所述TOP幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，然后將交換后的TOP幀格式數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的業(yè)務(wù)板；所述相應(yīng)業(yè)務(wù)板接收所述TOP幀格式數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)，發(fā)送到業(yè)務(wù)板外部。
由本發(fā)明提供的TDM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換電路、構(gòu)建的TDM傳輸交換系統(tǒng)以及TDM數(shù)據(jù)與幀格式的轉(zhuǎn)換方法可以看出，可將TDM數(shù)據(jù)方便的轉(zhuǎn)換為TOP幀格式，本發(fā)明的TOP幀中多個TDM數(shù)據(jù)的同一個時隙傳輸?shù)臄?shù)據(jù)是放在一起的，因此TOP幀格式更方便對幀凈荷進(jìn)行處理?？梢愿行У睦肨OP幀格式進(jìn)行傳輸和交換。
另一方面，可以采用添加幀頭信息的方法，將TOP幀方便的封裝在其他的幀結(jié)構(gòu)中進(jìn)行傳輸，如封裝在Ethernet幀中。
總之本發(fā)明提供的TOP幀格式，使得TDM數(shù)據(jù)可以方便的封裝在TOP幀中，并且TOP幀可以方便的封裝于其他幀格式中進(jìn)行傳輸；以及方便的進(jìn)行解封裝。解決了在幀傳輸交換系統(tǒng)中方便的傳輸TDM數(shù)據(jù)的問題。


圖1為CESoPSN的幀格式圖。
圖2為CESoPSN幀凈荷的數(shù)據(jù)格式圖。
圖3為本發(fā)明中的TOP幀結(jié)構(gòu)圖。
圖4為TOP幀被封裝于Ethernet幀上的數(shù)據(jù)格式圖。
圖5為TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路圖。
圖6為上行TDM處理模塊的電路原理圖。
圖7為下行TDM處理模塊的電路原理圖。
圖8為使用兩個外部存儲器的TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路圖。
圖9為使用一個外部存儲器的TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路圖。
圖10為傳輸交換系統(tǒng)示意圖。
具體實(shí)施例方式
為了方便的將TDM數(shù)據(jù)封裝成幀結(jié)構(gòu)在幀傳輸和交換系統(tǒng)中傳輸，本發(fā)明使用了一種封裝TDM數(shù)據(jù)的幀結(jié)構(gòu)(TOP幀)，如圖3示出了所示出的TOP幀結(jié)構(gòu)，包括TOP幀頭(TOP Header)和TOP幀凈荷(TOP Payload)。
TOP幀頭包括幀標(biāo)識(Packet ID)、序列號(Seq，Sequence Number)。其中Packet ID長度為兩個字節(jié)，用于標(biāo)識每條幀連接；Seq長度為兩個字節(jié)，用于標(biāo)識每條幀連接中的每個TOP幀，可以用于在發(fā)送方依次發(fā)送相同Packet ID的幀時依次加1，接收方根據(jù)Seq是否連續(xù)判斷該幀連接的傳輸過程是否發(fā)生丟幀。
TOP幀凈荷即為所封裝的TDM數(shù)據(jù)。TOP幀凈荷分為n個分段(Seg，Segment)，用來對應(yīng)一個TDM幀的n個時隙；每個分段包含m個字節(jié)，這m個字節(jié)屬于m個TDM幀的各個TDM幀的同一個時隙的數(shù)據(jù)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用場合要求的不同，上述參數(shù)n和m可以選取不同的值，如要求傳輸時延較小的場合，可以把參數(shù)m的值取小一些；要求在傳輸?shù)腡DM時隙數(shù)量相同情況下建立的連接數(shù)較少的場合，可以把參數(shù)n的值取大一些。其中，參數(shù)n和m的值最好選擇為4的整數(shù)倍，以方便對TOP幀進(jìn)行并行處理。較佳的，n取值為32，m取值為4，并且每隔0.5ms發(fā)送一次TOP幀，這樣，每條TOP幀連接恰對應(yīng)承載一條2M bps的TDM碼流。
TOP幀可以方便的封裝于各種幀結(jié)構(gòu)中，如Ethernet，MPLS等，封裝的時候需要將TOP幀的4字節(jié)格式對齊，以方便對TOP幀進(jìn)行并行處理，如圖4示出了TOP幀被封裝于Ethernet幀上的數(shù)據(jù)格式，目的MAC地址(Dest MAC Addr)和源MAC地址(Src Mac Addr)長度各為6字節(jié)，幀類型(Ether Type)為2字節(jié)，幀校驗(yàn)序列(FCS)為4字節(jié)。這里，為了保證TOP幀的4字節(jié)格式對齊，在TOP幀前添加了2個字節(jié)的填充域(Pad)。
為了實(shí)現(xiàn)將TDM數(shù)據(jù)與TOP幀之間格式的相互轉(zhuǎn)換，本發(fā)明提供了TDM轉(zhuǎn)換為TOP的電路和TOP轉(zhuǎn)換為TDM的電路，這里將這兩種電路統(tǒng)稱為TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路。以下通過具體實(shí)施例和參照附圖，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
如圖5示出的TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路，包括TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀的電路部分和TOP幀轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的電路部分。
TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀的電路包括TDM接收模塊、組幀模塊、上行查找表存儲器、TOP幀發(fā)送模塊。TOP幀轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的電路包括TOP幀接收模塊、下行查找表存儲器、拆幀模塊、TDM發(fā)送模塊。
TDM接收模塊包括上行TDM處理模塊和上行存儲器，上行TDM處理模塊從外部接口接收串行的TDM信號，轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)寫入到上行存儲器中進(jìn)行緩存。如圖6示出的上行TDM處理模塊的電路原理圖，包括一路及一路以上的串/并轉(zhuǎn)換器；與各路串/并轉(zhuǎn)換器分別串連的并行鎖存器、與每個并行鎖存器相連的多路選擇器。該電路可實(shí)現(xiàn)將TDM數(shù)據(jù)中指定時隙的數(shù)據(jù)寫到上行存儲器的指定位置，也就是實(shí)現(xiàn)TDM各個時隙和上行存儲器地址的一一對應(yīng)關(guān)系。接收的各路TDM信號首先經(jīng)過各路串/并轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)后鎖存到各路并行鎖存器中，然后多路選擇器將各個并行鎖存器中的數(shù)據(jù)選擇寫入上行存儲器對應(yīng)位置。并且如圖所示，上行TDM處理模塊提供了多路TDM數(shù)據(jù)接收接口，可以同時處理多路TDM數(shù)據(jù)。
上行存儲器用于存儲上行方向的TDM數(shù)據(jù)，它內(nèi)部劃分為多個相同容量的緩沖區(qū)，用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的彈性緩沖，緩沖區(qū)輪流交替使用。每個緩沖區(qū)進(jìn)行預(yù)先規(guī)劃，劃分為多個相同容量的存儲塊，每個存儲塊占用一組地址，該存儲塊的容量預(yù)先規(guī)劃為要封裝為TOP幀凈荷的TDM數(shù)據(jù)的大小，即為要組成的一個TOP幀的全部幀凈荷數(shù)據(jù)的大小。例如，若要求每個TOP幀封裝1個32時隙的TDM幀，則規(guī)劃每個存儲塊占用32個地址，用來存儲32個時隙數(shù)據(jù)，若系統(tǒng)支持256個TDM連接，則該上行存儲器的每個緩沖區(qū)需要劃分為256個存儲塊，每個存儲塊用來存儲TOP幀所封裝的32個時隙的數(shù)據(jù)。
上行查找表存儲器存儲著TOP幀頭信息。該查找表存儲器的地址為上行存儲器地址塊首地址的映射，也就是說，根據(jù)上行存儲器地址塊首地址就可以對應(yīng)到相應(yīng)的查找表存儲器地址。上行查找表存儲器存儲的數(shù)據(jù)至少包括發(fā)送TOP幀的Packet ID、Seq，還可包括發(fā)送使能標(biāo)志，由組幀模塊調(diào)用和更新。發(fā)送使能標(biāo)志用來指明該TOP幀是否需要組幀以發(fā)送，發(fā)送使能標(biāo)志有效時，組幀模塊讀取交換表進(jìn)行組幀，并將組好的TOP幀發(fā)送到發(fā)送FIFO；發(fā)送使能標(biāo)志無效，表明該TOP幀未被使能，則該TOP幀不會寫入到發(fā)送FIFO。在組幀過程中，Packet ID和Seq用來作為TOP幀頭部分寫入所組裝的TOP幀，組幀后Seq會加1更新，由組裝該TOP幀連接的下一個TOP幀時使用。另外，若需要將TOP幀直接封裝在其他的幀結(jié)構(gòu)中，上行查找表存儲器中還會存儲其他幀結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息，以方便組幀模塊讀取并進(jìn)行組幀。例如需要把TOP幀直接封裝在Ethernet幀中時，上行查找表存儲器存儲的數(shù)據(jù)還需要包括Ethernet幀的目的MAC地址等相關(guān)信息。
組幀模塊用于定時從上行存儲器的地址塊中讀出TDM的數(shù)據(jù)，作為要封裝的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)，并根據(jù)地址塊的首地址映射到上行查找表存儲器的地址，讀取該查找表地址中存儲的數(shù)據(jù)作為TOP幀的幀頭，組建成TOP幀，發(fā)送給TOP幀發(fā)送模塊的發(fā)送FIFO中緩存?？梢钥闯?，構(gòu)造出的TOP幀所封裝的各個時隙與接收的TDM各時隙存在著一一映射關(guān)系。這樣，在組幀時，方便的實(shí)現(xiàn)將TDM連接對應(yīng)到TOP幀連接上。其中，組幀模塊的發(fā)送TOP幀的定時間隔為TOP幀的組幀時延，如當(dāng)TOP幀的參數(shù)m＝4時，每隔0.5ms發(fā)送一次TOP幀，則上行組幀模塊的發(fā)送定時間隔就是0.5ms。
TOP幀發(fā)送模塊包括發(fā)送FIFO和幀發(fā)送接口模塊，幀發(fā)送接口模塊完成幀發(fā)送接口的時序配合，從發(fā)送FIFO中讀出TOP幀并發(fā)送給外部的幀接口。幀接口有多種不同的接口標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)際系統(tǒng)中根據(jù)所采用的相應(yīng)接口標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，在此不對該模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行具體的介紹。
TOP幀接收模塊功能與TOP幀發(fā)送模塊相反，包括幀接收接口模塊和接收FIFO，幀接收接口模塊完成幀發(fā)送接口的時序配合，從外部的幀接口接收TOP幀并發(fā)送給接收FIFO進(jìn)行緩存。
下行查找表存儲器由拆幀模塊進(jìn)行調(diào)用。該存儲器的每個地址與TOP幀的Packet ID一一映射，存儲的數(shù)據(jù)包括TOP幀凈荷數(shù)據(jù)存入下行存儲器地址塊的首地址、序列號(Seq)和接收使能標(biāo)志，序列號(Seq)和接收使能標(biāo)志由拆幀模塊調(diào)用和更新。所述的Seq用于與接收的TOP幀的Seq進(jìn)行比較，判斷傳輸過程中是否發(fā)生丟幀；接收使能標(biāo)志用來表明該TOP幀凈荷是否可以寫入到數(shù)據(jù)存儲器，當(dāng)接收的TOP幀的Packet ID為本交換系統(tǒng)未配置的Packet ID時，接收使能標(biāo)志無效，表明該TOP幀未被使能，不允許該TOP幀寫入下行存儲器。另外，如果接收到的TOP幀是封裝在其他幀結(jié)構(gòu)中，下行查找表存儲器存儲的數(shù)據(jù)還需要包括其他幀結(jié)構(gòu)的相關(guān)信息以便下行拆幀模塊對其進(jìn)行校驗(yàn)。例如接收到的TOP幀是封裝在Ethernet幀中時，下行查找表存儲器存儲的數(shù)據(jù)還可以包括Ethernet幀的源MAC地址等相關(guān)信息用于進(jìn)行校驗(yàn)。
拆幀模塊用于從接收FIFO中讀取出TOP幀，并根據(jù)該TOP幀Packet ID讀取對應(yīng)的接收查找表，根據(jù)接收查找表中Seq對接收到的TOP幀的幀頭信息進(jìn)行校驗(yàn)，對于錯誤的接收幀進(jìn)行丟棄并產(chǎn)生告警，對正確的接收幀，根據(jù)TOP幀Packet ID對應(yīng)的下行存儲器地址塊的首地址，將TOP幀的凈荷數(shù)據(jù)寫入下行存儲器中相應(yīng)的地址塊中。
下行TDM發(fā)送模塊包括下行存儲器和下行TDM處理模塊。下行存儲器用于存儲拆幀模塊拆離后的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)，下行存儲器的結(jié)構(gòu)與上行存儲器相同。
下行TDM處理模塊用于定時從下行存儲器中讀出數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成串行的下行TDM信號發(fā)送出去。如圖7示出的下行TDM處理模塊的電路原理圖，與如圖6示出的上行TDM處理模塊的電路原理圖的工作過程相反，多路分配器把數(shù)據(jù)從下行存儲器中讀出并鎖存到相應(yīng)的一路并行鎖存器中，各路并行鎖存器中的數(shù)據(jù)再通過各路并/串轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成各路串行的下行TDM信號。通過該電路實(shí)現(xiàn)將上行存儲器的特定地址的TDM數(shù)據(jù)寫入要發(fā)送的TDM數(shù)據(jù)的特定時隙中，實(shí)現(xiàn)了上行存儲器地址和TDM各個時隙的一一對應(yīng)關(guān)系。
圖5示出的TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式轉(zhuǎn)換的電路中，上行存儲器和下行存儲器可采用邏輯內(nèi)部的雙端口存儲器。在實(shí)際情況下，當(dāng)上行存儲器和下行存儲器的容量要求很大時，為降低成本，如圖8示出的電路，還可采用外部存儲器作為上行存儲器和下行存儲器，這種情況下，需要增加相應(yīng)的存儲器管理模塊用于完成外部存儲器接口與組幀模塊或拆幀模塊的時序適配。另外，上行存儲器和下行存儲器也可以在物理上共用一個存儲器，這種情況下，存儲器管理模塊還完成拆幀模塊和組幀模塊申請存儲器使用權(quán)的仲裁，實(shí)現(xiàn)拆幀模塊和組幀模塊共享數(shù)據(jù)存儲器，具體可參見圖9示出的電路。不難推斷，以上所述的上行存儲器、下行存儲器、上行查找表存儲器、下行查找表存儲器是在邏輯上進(jìn)行的區(qū)分，在物理上可以共用一個存儲器實(shí)現(xiàn)，這樣整個邏輯只需要外接一片存儲器芯片即可。
通過以上的電路，便可以實(shí)現(xiàn)TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀格式的數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，包括以下步驟TDM接收模塊接收外部傳遞過來的TDM信號，將各個時隙數(shù)據(jù)緩存在上行存儲器中與各時隙對應(yīng)的地址中；組幀模塊定時從上行存儲器的各個地址塊中讀出TDM的數(shù)據(jù)，封裝為TOP幀凈荷數(shù)據(jù)，并根據(jù)地址塊的首地址映射到上行查找表存儲器的地址，讀取該查找表地址中存儲的數(shù)據(jù)作為TOP幀的幀頭，組建成TOP幀，發(fā)送給發(fā)送FIFO中緩存，由幀發(fā)送接口模塊發(fā)送到幀傳輸交換系統(tǒng)。
還可實(shí)現(xiàn)TOP幀格式的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸，包括以下步幀接收接口模塊接收幀傳輸交換系統(tǒng)傳遞過來的TOP幀，將各幀緩存在接收FIFO中；拆幀模塊定時讀取接收FIFO中的幀，并通過讀取下行查找表存儲器中相應(yīng)的幀頭信息對接收的幀進(jìn)行檢驗(yàn)，檢驗(yàn)正確的幀發(fā)送到各幀連接對應(yīng)的下行存儲器地址中緩存；然后由下行TDM處理模塊將緩存的各個地址的數(shù)據(jù)寫入各個地址對應(yīng)的TDM時隙中發(fā)送出去。
通過以上提供的TDM數(shù)據(jù)與TOP幀相互轉(zhuǎn)換電路，可方便的完成TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式的轉(zhuǎn)換，以及TDM與封裝有TOP幀的其他幀格式的轉(zhuǎn)換，如TDM數(shù)據(jù)與封裝有TOP幀的Ethernet，MPLS幀的轉(zhuǎn)換。在此基礎(chǔ)上，本發(fā)明還提供了一種TDM傳輸和交換系統(tǒng)，如圖10示出的傳輸交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)采用TDM方式與外部進(jìn)行通信，而系統(tǒng)內(nèi)部傳輸采用點(diǎn)對點(diǎn)的高速串行線進(jìn)行設(shè)計(jì)，即系統(tǒng)內(nèi)部中央交換板和各個業(yè)務(wù)板節(jié)點(diǎn)間通過高速串行接口，如GE接口，利用幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行通信。其中，中央交換板完成了基于幀格式的TDM數(shù)據(jù)的交換，具體可以參見本申請人遞交的一篇名稱為“在幀結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)時分復(fù)用交換的電路及其交換方法”的專利的說明書。業(yè)務(wù)板完成了接收的外部TDM數(shù)據(jù)與幀格式的轉(zhuǎn)換。
其中，業(yè)務(wù)板除了包括上述的TOP與TDM轉(zhuǎn)換的電路作為TDM-TOP轉(zhuǎn)換模塊外，還包括TDM模塊和接口器件。其中，TDM-TOP幀轉(zhuǎn)換模塊由TOP與TDM轉(zhuǎn)換的電路實(shí)現(xiàn)，完成TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式轉(zhuǎn)換，或者完成TDM封裝成TOP幀過程中，直接封裝在高速串行接口中傳輸所使用的幀格式之間的轉(zhuǎn)換，如TDM與封裝有TOP的Ethernet、MPLS幀的轉(zhuǎn)換。TDM模塊用于與TDM-TOP幀轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行TDM數(shù)據(jù)的接收和發(fā)送，并對外提供TDM接口，完成該傳輸交換系統(tǒng)對外的線路接口功能。接口器件提供高速串行接口的電氣接口和數(shù)據(jù)傳輸功能，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板的TDM-TOP轉(zhuǎn)換模塊與中央交換板通過高速串行接口傳輸幀數(shù)據(jù)。
相應(yīng)的傳輸交換方法為業(yè)務(wù)板接收外部的TDM數(shù)據(jù)，將TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀格式數(shù)據(jù)，然后傳輸給中央交換板；中央交換板對所述TOP幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，然后將交換后的TOP幀格式數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的業(yè)務(wù)板；所述相應(yīng)業(yè)務(wù)板接收所述TOP幀格式數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)，發(fā)送到業(yè)務(wù)板外部。
可以看出，本發(fā)明提供的TDM的傳輸和交換系統(tǒng)，該系統(tǒng)與外部通過TDM數(shù)據(jù)流進(jìn)行通信。而系統(tǒng)內(nèi)部，業(yè)務(wù)板節(jié)點(diǎn)和中央交換板之間通過高速串行接口相接，采用幀格式進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和交換。可以用于現(xiàn)有的TDM為基礎(chǔ)的傳輸網(wǎng)絡(luò)中，并具有了幀交換系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，具有廣泛的應(yīng)用價值。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀的電路，所述TOP幀是封裝有TDM數(shù)據(jù)的幀；包括TDM接收模塊，包括上行TDM處理模塊和上行存儲器，上行TDM處理模塊用于接收TDM信號并將各時隙寫入到上行存儲器中各時隙對應(yīng)的地址塊中進(jìn)行緩存；上行查找表存儲器，用于存儲TOP幀頭信息，并與上行存儲器地址存在著映射關(guān)系；組幀模塊，用于定時從上行存儲器的地址塊中讀出緩存的數(shù)據(jù)，作為要封裝的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)；以及根據(jù)所述地址塊的首地址映射到上行查找表存儲器，讀取TOP幀頭信息，組裝成TOP幀，發(fā)送給TOP幀發(fā)送模塊的發(fā)送FIFO中緩存；TOP幀發(fā)送模塊，包括發(fā)送FIFO和幀發(fā)送接口模塊，幀發(fā)送接口模塊用于從發(fā)送FIFO中讀出TOP幀并發(fā)送給外部的幀接口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，上行TDM處理模塊為一路及一路以上的串/并轉(zhuǎn)換器；與各路串/并轉(zhuǎn)換器分別串連的并行鎖存器；與每個并行鎖存器相連的多路選擇器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，上行存儲器為外部存儲器；該轉(zhuǎn)換電路還包括與所述外部存儲器相連的存儲器管理模塊，用于完成組幀模塊讀取所述外部存儲器時的時序適配。
4.一種基于權(quán)利要求1的TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀的方法，其特征在于，包括首先將接收的外部傳遞過來的TDM數(shù)據(jù)的各個時隙數(shù)據(jù)分別進(jìn)行緩存；然后，將緩存的TDM數(shù)據(jù)封裝為TOP幀凈荷數(shù)據(jù)并加上幀頭信息，組建成TOP幀發(fā)送出去。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的TOP幀頭信息包括幀標(biāo)識Packet ID、序列號Seq。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述的TOP幀頭信息進(jìn)一步包括用于將TOP幀封裝在某幀結(jié)構(gòu)中的幀頭信息。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于，所述的某幀為以太幀，相應(yīng)的用于將TOP幀封裝在以太幀結(jié)構(gòu)中的幀頭信息包括MAC地址信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)包括一個及一個以上的分段，每個分段封裝的數(shù)據(jù)為一個及一個以上個TDM幀在同一個時隙的數(shù)據(jù)。
9.一種TOP幀轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的電路，包括TOP幀接收模塊，包括幀接收接口模塊和接收FIFO，幀接收接口模塊用于從外部的幀接口接收TOP幀并發(fā)送給接收FIFO進(jìn)行緩存；拆幀模塊，用于從接收FIFO中讀取TOP幀，并根據(jù)該TOP幀的幀標(biāo)識Packet ID將TOP幀的凈荷數(shù)據(jù)寫入TDM發(fā)送模塊的下行存儲器中所述Packet ID對應(yīng)的地址塊中；TDM發(fā)送模塊，包括下行存儲器和下行TDM處理模塊，下行存儲器用于存儲拆幀模塊發(fā)送過來的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)，下行TDM處理模塊用于從下行存儲器中讀出數(shù)據(jù)并轉(zhuǎn)換成TDM信號發(fā)送出去。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，下行TDM處理模塊為一個多路分配器；與多路分配器各路相連的并行鎖存器；與各路并行鎖存器分別串連的并/串轉(zhuǎn)換器。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，進(jìn)一步包括下行查找表存儲器，用于存儲TOP幀頭信息，由拆幀模塊調(diào)用對從接收FIFO中讀取出的TOP幀的幀頭進(jìn)行檢驗(yàn)。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的轉(zhuǎn)換電路，其特征在于，下行存儲器為外部存儲器；該轉(zhuǎn)換電路還包括與所述外部存儲器相連的存儲器管理模塊，用于完成拆幀模塊讀取所述外部存儲器時的時序適配。
13.一種基于權(quán)利要求9的TOP幀轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的方法，包括首先將接收的TOP幀進(jìn)行緩存，然后拆分出TOP幀凈荷數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存；然后將緩存的TOP幀凈荷寫入對應(yīng)的TDM時隙中發(fā)送出去。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，將拆分出TOP幀凈荷數(shù)據(jù)進(jìn)行緩存前進(jìn)一步包括讀取相應(yīng)的幀頭信息對接收的該TOP幀進(jìn)行檢驗(yàn)，若檢驗(yàn)正確，在繼續(xù)當(dāng)前流程，否則丟棄該幀。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述的幀頭信息包括幀標(biāo)識Packet ID、序列號Seq。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其特征在于，所述的幀頭信息進(jìn)一步包括用于將TOP幀封裝在某幀結(jié)構(gòu)中的幀頭信息。
17.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其特征在于，所述的TOP幀凈荷數(shù)據(jù)包括一個及一個以上的分段，每個分段封裝的數(shù)據(jù)為一個及一個以上個TDM幀在同一個時隙的數(shù)據(jù)。
18.一種傳輸交換系統(tǒng)，包括業(yè)務(wù)板、中央交換板，其特征在于，業(yè)務(wù)板包括TDM模塊，與TDM模塊串連的TDM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路、接口器件；其中，TDM模塊用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與外部TDM數(shù)據(jù)的交互；TDM數(shù)據(jù)與幀格式轉(zhuǎn)換的電路用于實(shí)現(xiàn)TDM數(shù)據(jù)與TOP幀格式的轉(zhuǎn)換、以及實(shí)現(xiàn)TOP幀在某幀結(jié)構(gòu)中的封裝和解封裝；接口器件用于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)板與中央交換板傳輸幀數(shù)據(jù)；中央交換板用于完成基于幀封裝的TDM數(shù)據(jù)的交換。
19.一種基于權(quán)利要求18的傳輸交換方法，其特征在于，包括業(yè)務(wù)板接收外部的TDM數(shù)據(jù)，將TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀格式數(shù)據(jù)，然后傳輸給中央交換板；中央交換板對所述TOP幀格式數(shù)據(jù)進(jìn)行交換，然后將交換后的TOP幀格式數(shù)據(jù)發(fā)送給相應(yīng)的業(yè)務(wù)板；所述相應(yīng)業(yè)務(wù)板接收所述TOP幀格式數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)，發(fā)送到業(yè)務(wù)板外部。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP幀的電路，包括TDM接收模塊、上行查找表存儲器、組幀模塊、TOP幀發(fā)送模塊，相應(yīng)的提供了TDM數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TOP的方法。還提供了一種TOP幀轉(zhuǎn)換為TDM數(shù)據(jù)的電路，包括TOP幀接收模塊、拆幀模塊、TDM發(fā)送模塊，相應(yīng)的提供了TOP數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為TDM的方法。還提供了一種傳輸交換系統(tǒng)及相應(yīng)的傳輸交換方法。應(yīng)用本發(fā)明，使TDM與TOP可以方便的進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，以及使傳輸交換系統(tǒng)與外部采用TDM通訊，而內(nèi)部可采用TOP幀進(jìn)行傳輸。
文檔編號H04Q11/04GK1738224SQ20041005848
公開日2006年2月22日 申請日期2004年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者潘劍鋒, 涂君, 李振亞, 項(xiàng)能武, 謝壽波, 張耀文, 雷春, 柳精偉 申請人:華為技術(shù)有限公司