專利名稱：用于復用準同步數(shù)字體系和分組數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法
用于復用準同步數(shù)字體系和分組數(shù)據(jù)的系統(tǒng)和方法背景技術(shù)信號的數(shù)字傳輸已經(jīng)很普遍。為此，可以利用具有不同傳輸特性和不 同信息容量的多種數(shù)字傳輸介質(zhì)。為了高效地使用各種傳輸介質(zhì)，已經(jīng)提出一禾中傳輸系統(tǒng)體系(hierarchy of transmission systems)，該傳車俞系統(tǒng)體 系按不同的傳輸比特率來操作。在北美，該體系包括在多路Tl信道上的 以1.544Mb/sec傳輸?shù)腄S1信號、以6.312 Mb/sec傳輸?shù)腄S2信號以及以 44.736 Mb/sec傳輸?shù)腄S3信號。在歐洲，類似卻又不同的體系包括以 2.084 Mb/sec傳輸?shù)亩嗦稥l信道。將在介質(zhì)上被傳輸?shù)臄?shù)字信號通過數(shù)字轉(zhuǎn)換裝置進入和離開數(shù)字體 系。為了從一種數(shù)字傳輸率轉(zhuǎn)向另一種數(shù)字傳輸率，可能需要一個或更多 個復用步驟。對于大容量傳輸，希望在體系中有效地組合或復用多個的一種或更多 種數(shù)字信號，而無需中間復用器(解復用器)級或者多種不同的復用(解 復用)方案。另外，同樣希望高效地插入和/或分出一個或更多個具有一種 或更多種數(shù)字傳輸比特率的數(shù)字信號，而無需多個復用和/或解復用處理。存在若干種已知的用于將諸如準同步數(shù)字體系(PDH)、同步數(shù)字體 系.(SDH)和異步數(shù)據(jù)之類的數(shù)字信號與分組數(shù)據(jù)進行組合或復用的方 法。 一些方法包括異步傳輸模式(ATM)或者將信號映射到同步光網(wǎng)絡(luò) (SONET)或者SDH幀。這些方法具有幾個已知的問題。例如，在異步 模式中，ATM信息可以在標準長度的53字節(jié)ATM信元(cell)中被傳 送。但是，在無線電路徑上傳送的有效載荷(payload)并不通常長48字 節(jié)，即384比特，因此需要填充(padding)比特。另外，如果在無線電路 徑上的一個塊(block)中的有效載荷比48字節(jié)長，那么一個塊的內(nèi)容就 必須在幾個ATM信元中被傳輸。因此，ATM映射一般不是最高效的利用 帶寬的方法。 利用ATM和SONET/SDH映射的另一個問題是當進入或者退出傳 輸網(wǎng)絡(luò)時，在多個信元之間插入填充比特和/或分出有效載荷增加了對將被 傳送的信息的處理。這種特性在需要高效的帶寬利用和低的每鏈路延遲 (latency per link)的點對點無線電應(yīng)用中是不希望有的。因此，在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中存在對具有各種數(shù)字體系的數(shù)字信號(即Tl 或者El)與分組或者以太網(wǎng)信號進行有效地組合或者復用以作為單一數(shù)據(jù) 流來傳輸?shù)男枰?。因此，本發(fā)明的一個目的是提供在適于接收第一類型數(shù) 據(jù)和第二類型數(shù)據(jù)的通信系統(tǒng)中傳輸數(shù)據(jù)的新穎的方法，所述第一類型數(shù) 據(jù)具有利用不同時鐘的兩個數(shù)據(jù)流。所述新穎的方法包括以下步驟從第 一類型源和第二類型源接收數(shù)據(jù)；提供具有多個比特位置的幀；對所接收 的第一類型數(shù)據(jù)進行同步，從而生成同歩數(shù)據(jù)率(synchronized data rate);把經(jīng)同步的第一類型數(shù)據(jù)指配到所述幀的比特位置中的一些比特 位置中；把所述第二類型數(shù)據(jù)作為所述同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)來分配到未被指 配的比特位置中的一些比特位置中；以及發(fā)送所述幀。本發(fā)明的另一個目的是提供用于按預定幀格式來傳輸通信信號的新穎 的方法。所述新穎的方法包括以下步驟從包括第一類型數(shù)據(jù)源和第二類 型數(shù)據(jù)源的多個源接收數(shù)據(jù)，對接收的第一類型數(shù)據(jù)源進行同步從而生成 同步數(shù)據(jù)率，并按預定幀格式來發(fā)送同步的第一類型數(shù)據(jù)和接收的第二類 型數(shù)據(jù)，從而使得分組數(shù)據(jù)被作為同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)指配到所述預定幀格 式中。本發(fā)明的另一目的是提供一種新穎的方法，在該方法中，來自多個 PDH源和來自分組源的數(shù)據(jù)被接收，被指配到幀的比特位置，并被作為單 一數(shù)據(jù)流來發(fā)送，從而使得從分組源接收的數(shù)據(jù)被作為接收的PDH源的 同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)來設(shè)置在所述數(shù)據(jù)流中。本發(fā)明的又一個目的是提供一種對來自多個第一類型數(shù)據(jù)源和至少一 個第二類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行組合的新穎的方法。所述新穎的方法包括以 下步驟對多個第一類型數(shù)據(jù)源進行同步從而生成同步數(shù)據(jù)率，提供具有 多個比特位置的幀，把同步的第一類型數(shù)據(jù)指配在所述幀的比特位置的一 些中，并且把第二類型數(shù)據(jù)作為同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)設(shè)置在所述幀中，從而
把來自不同類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)組合起來。
本發(fā)明的一個目的是提供一種把來自多個彼此不同步的源和分組源的 數(shù)據(jù)作為單一數(shù)據(jù)流來傳輸?shù)男路f的方法。所述新穎的方法包括以下步驟對來自彼此不同步的多個源的數(shù)據(jù)進行同步從而生成同步數(shù)據(jù)率；提 供包括多個幀的幀格式，每個幀具有多個子幀，子幀的數(shù)目與接收的彼此 不同步的多個源的數(shù)目相關(guān)聯(lián)，并且每個子幀包括多個塊；把經(jīng)同步的數(shù) 據(jù)和接受自分組源的數(shù)據(jù)指配在所述幀格式的比特位置中；以及把經(jīng)指配 的數(shù)據(jù)作為單一數(shù)據(jù)流來發(fā)送。本發(fā)明的另一個目的是提供一種新穎的系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，來自不同 步的多個源和分組源的數(shù)據(jù)被按幀格式作為單一數(shù)據(jù)流來傳輸，其中的改 進在于分組數(shù)據(jù)被作為所述不同步的多個源的數(shù)據(jù)率的函數(shù)來設(shè)置在所述 數(shù)據(jù)流中。
通過熟讀權(quán)利要求、附圖和隨后的優(yōu)選實施例的詳細描述，所公開的 發(fā)明的這些目的和其它優(yōu)點對于本發(fā)明涉及的領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是足夠 明顯的。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的T1/E1和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)復用器的圖示；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的示例性幀格式的圖示；圖3是用于根據(jù)本發(fā)明實施例的通信系統(tǒng)的操作的代表性流程圖；圖4是用于根據(jù)本發(fā)明另一個實施例的通信系統(tǒng)的操作的代表性流程圖。
具體實施方式
本發(fā)明一般地涉及單步可編程數(shù)據(jù)復用方案，所述方案對諸如多倍Kl和Tl數(shù)據(jù)之類的標準準同步數(shù)字體系(PDH)、同步數(shù)字體系(SDH) 和異步數(shù)據(jù)源的混合與分組數(shù)據(jù)源進行組合以用于在諸如無線電鏈路、電 纜、光纖或者其它合適的傳輸介質(zhì)之類的介質(zhì)上傳輸。參考圖1，所圖示的是本發(fā)明的一個實施例，該實施例允許在給定的
有效載荷容量中靈活傳輸許多不同容量的混合的PDH數(shù)據(jù)和分組數(shù)據(jù)、 全部的PDH數(shù)據(jù)、或者全部的分組數(shù)據(jù)。在圖1所示的實施例中不存在 對其中接收的數(shù)據(jù)的限制；PDH數(shù)據(jù)被示出僅僅是為了示例性的目的， 并且不應(yīng)當被解釋為限制本發(fā)明。如圖所示，將被按具有多個子幀的預定 幀格式復用的所有PDH支流或源1、 2、 3、 ...、 N通過同步器11、 12、 13、 ...、 Sn而被同歩?？梢韵蛲狡?1、 12、 13、 ...、 Sw提供復用同步 時鐘52或者其它已知時鐘裝置以產(chǎn)生同歩數(shù)據(jù)率?？梢岳萌舾梢阎?法來同步PDH源數(shù)據(jù)。例如，PDH源數(shù)據(jù)可以通過主動的比特填塞 (positive bit stuffing)來同步。在本發(fā)明的一個實施例中，至少一個填塞 機會可以被指配給每幀的每個PDH數(shù)據(jù)源，并且填塞的發(fā)生通過在其相 關(guān)子幀中的填塞指示比特來指示。因此，PD&的填塞機會在子幀1中， 而PDH2的填塞機會在子幀2中，等等。當PDH數(shù)據(jù)源的最大數(shù)目小于子 幀的數(shù)目時，可以增加用于每幀的每個PDH源的填塞機會的數(shù)目，以改 善通信系統(tǒng)的抖動特性。如圖1所示，由諸如10/100 Base-T端口或者適于接收分組數(shù)據(jù)的其它 合適的端口之類的多個端口 Ep ...En來接收以太網(wǎng)或者分組數(shù)據(jù)。端口 Ep ...Ew把分組數(shù)據(jù)提供給太網(wǎng)交換機70或者網(wǎng)橋(未示出)?？梢韵?以太網(wǎng)交換機70提供具有來自復用器50或者來自另一個合適的時鐘裝置 的輸入的以太網(wǎng)容量時鐘54。還可以向復用器50提供來自主時鐘或者其 它合適裝置的時鐘源56。來自多個PDH數(shù)據(jù)源的同步數(shù)據(jù)分別被提供給 多個數(shù)據(jù)選擇器21， 22， 23， ...， DN。還可以向每個數(shù)據(jù)選擇器提供來 自以太網(wǎng)交換機70的輸入，從而向該多個數(shù)據(jù)選擇器提供分組數(shù)據(jù)輸 入。也可以預見可以利用多個以太網(wǎng)交換機從而向所述多個數(shù)據(jù)選擇器 提供多個分組數(shù)據(jù)輸入。可以通過軟件對數(shù)據(jù)選擇器21， 22， 23，...， dn進行編程以向復用器50提供來自多個或選擇的源或者排除多個或選擇 的源之外的源的數(shù)據(jù)。被提供到復用器50的同步PDH數(shù)據(jù)和分組數(shù)據(jù)在 復用器50中被按幀格式來排列，復用器50隨后提供用于在一種介質(zhì)上傳 輸?shù)膯我粩?shù)據(jù)流58。將被傳輸?shù)姆纸M數(shù)據(jù)被按幀格式設(shè)置為具有整數(shù)t (t 二l， 2， 3， 4，...)倍的同步PDH數(shù)據(jù)率。雖然將被復用的真實PDH源
的數(shù)目由于實際應(yīng)用的目的而可能受限，但是使用根據(jù)本發(fā)明的實施例的復用方案來傳輸?shù)膯我粩?shù)據(jù)流58的總有效載荷數(shù)據(jù)率可以是低至1T1或 1E1，到高至100T1或者100E1以上的等效容量。參考圖2，本發(fā)明的幀格式的實施例包括至少一個具有多個子幀110 的幀100。每個子幀110包括多個具有多個子塊130的塊120。如圖所 示，每個子塊130包括用于每個同步PDH源的一個比特位置和域等同于 同步數(shù)據(jù)率的分組數(shù)據(jù)的一個比特位置。在子幀110中的每個塊120包括 n個子塊130、 一個或更多個幀補充開銷(complementary overhead)比特 位置112、用于來自每個PDH源的同步數(shù)據(jù)的n比特位置和用于分組數(shù)據(jù) 的(t*n)比特位置。如果用于來自每個PDH源的同步數(shù)據(jù)的n比特位置 不準備用于承載同步PDH數(shù)據(jù)，那么該n比特位置的任一個都可以用分 組數(shù)據(jù)來填充。因此，將被復用的分組數(shù)據(jù)可以占用用于同步PDH數(shù)據(jù) 的比特位置的部分或全部。同步PDH數(shù)據(jù)和/或分組數(shù)據(jù)也可以被順序地 比特交錯(bit interleave)在每個塊中或者由其它已知的合適的排序裝置 (sequencing means)來按幀格式來設(shè)置。對于利用附加的t*Tl或者t*El等效分組數(shù)據(jù)率容量的具有最多 T^PDH數(shù)據(jù)源的系統(tǒng)，每個塊將有n,N+t)個用于同步PDH數(shù)據(jù)和分組數(shù) 據(jù)的比特位置。因此，在總混合數(shù)據(jù)容量超過指定用于PDH數(shù)據(jù)的容量 的情況下，用于分組數(shù)據(jù)的附加容量可以以t (t=l， 2， 3， 4，...)倍的 同步PDH (即，Tl或者El)率的增量來增加。如上所討論的，這是通過 在幀的所有塊中加入用于每個塊的附加分組數(shù)據(jù)的(t*n)比特來實現(xiàn)的。如圖2所示，幀補充開銷比特位置112可以包含將與主有效載荷一起 傳輸?shù)妮o助數(shù)據(jù)。該輔助數(shù)據(jù)可以被用于承載網(wǎng)絡(luò)管理數(shù)據(jù)、服務(wù)信道數(shù) 據(jù)和其它數(shù)據(jù)。幀補充開銷比特位置112也可以提供諸如幀同步字 (FAW) 114、填塞指示比特、奇偶校驗比特之類的幀管理(house keeping)比特和其它已知的管理比特。填塞指示比特、奇偶校驗比特和其 它已知的管理比特可以被分配在整個幀的未使用的開銷比特位置112中。為了加快幀獲取時間，可以利用成串的(bunched) FAW (即， 1111011000101000) 。 FAW 114將被設(shè)置在第一子幀的第一塊中，并且子
幀中指定用于FAW 114的幀補充開銷比特位置112可以用同步PDH數(shù)據(jù) 比特和/或分組數(shù)據(jù)比特來填充。也可以預見諸如奇偶校驗比特之類的其它 管理比特可以在第一子幀的開銷比特位置中被利用。FAW 114也可以被分 配在所實施的幀格式中。在這樣的實施例中，F(xiàn)AW比特被分配在補充開 銷比特位置112中。在幀100中所需的子幀110的最小數(shù)目取決于接收到的PDH源的最大 數(shù)目。例如，如果PDH源的最大數(shù)目是16，那么每個幀100就使用最少 16個子幀110。每個塊120的子塊130的數(shù)目和每個子幀110的塊120的 數(shù)目由所需的輔助數(shù)據(jù)的容量、填塞指示比特(C比特)的數(shù)目、奇偶校 驗比特的數(shù)目、幀的大小(比特每幀)和/或傳輸介質(zhì)的可用帶寬來確定。參考圖3，示出了根據(jù)本發(fā)明的實施例的通信系統(tǒng)的操作的代表性流 程圖。如框310所示，通信系統(tǒng)300可以適于接收來自第一類型源和第二 類型源的第一類型數(shù)據(jù)和第二類型數(shù)據(jù)，所述第一類型數(shù)據(jù)具有利用不同 時鐘的至少兩種數(shù)據(jù)流。如框320所示，系統(tǒng)300對所接收的第一類型數(shù) 據(jù)進行同步，從而生成同步數(shù)據(jù)率。如框330所示，具有多個比特位置的 幀格式被提供。如框340所示，同步的第一類型數(shù)據(jù)被指配在幀的比特位 置中的一些比特位置中，同時第二類型數(shù)據(jù)被作為同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)來分 配在未被指配的比特位置中的一些比特位置中。如框350所示，系統(tǒng)300 隨后把幀傳輸出去。參考圖4，示出了用于根據(jù)本發(fā)明的另一個實施例的通信系統(tǒng)的操作 的代表性流程圖。如框410所示，系統(tǒng)400適于從包括第一類型數(shù)據(jù)源和 第二類型數(shù)據(jù)源的多個源接收數(shù)據(jù)。如框420所示，接收的第一類型數(shù)據(jù) 源被同步，從而生成同步數(shù)據(jù)率。如框430所示，同步的第一類型數(shù)據(jù)和 接收的第二類型數(shù)據(jù)被按預定幀格式傳輸，從而使得分組數(shù)據(jù)可以作為同 步數(shù)據(jù)率的函數(shù)而被指配到預定幀格式中。雖然已經(jīng)描述了公開的系統(tǒng)和方法的優(yōu)選實施例，但是應(yīng)當了解描述 的實施例僅僅是說明性的，并且公開的系統(tǒng)和方法的實施例的范圍僅由所 附的權(quán)利要求來限定，當與所附權(quán)利要求相一致時，通過熟讀本發(fā)明的本 領(lǐng)域的技術(shù)人員可以自然地想到全范圍的等同物、許多變化和修改。
權(quán)利要求
1. 一種用于按預定幀格式傳輸通信信號的方法，包括以下步驟(a) 從包括第一類型數(shù)據(jù)源和第二類型數(shù)據(jù)源的多個源接收數(shù)據(jù)；(b) 對接收的第一類型數(shù)據(jù)源進行同步，從而生成同步數(shù)據(jù)率；以及(C)按預定幀格式來發(fā)送經(jīng)同步的第一類型數(shù)據(jù)和接收的第二類型 數(shù)據(jù)，從而使得分組數(shù)據(jù)被作為所述同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)指配到所述預定幀 格式中。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，提供幀的步驟包括提供具有多 個子幀的幀，所述子幀具有多個塊和子塊，每個子塊包括經(jīng)同步的第一類 型數(shù)據(jù)比特位置或第二類型數(shù)據(jù)比特位置，且每個塊具有至少一個開銷比 特位置，所述方法還包括以下步驟在第一子幀的第一塊的比特位置中插入幀同步字；以及 把第一類型數(shù)據(jù)的同步數(shù)據(jù)比特或第二類型數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)比特分配在其 它塊的未使用的開銷比特位置。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括在未使用的開銷比特位置中分配奇偶校驗比特的步驟。
4. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述接收的第一類型源通過比特 填塞來被同步。
5. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述第一類型數(shù)據(jù)源包括同步 源、異步源和準同步源中的至少一種。
6. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中所述的第二類型數(shù)據(jù)源是分組數(shù) 據(jù)源。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，還包括在所述幀格式中對經(jīng)同步的第 一類型數(shù)據(jù)和第二類型數(shù)據(jù)順序地進行比特交錯的步驟。
8. —種系統(tǒng)，所述系統(tǒng)適于從彼此不同步的多個第一類型數(shù)據(jù)源和 至少一個第二類型數(shù)據(jù)源接收數(shù)據(jù)，并把所述數(shù)據(jù)作為單一數(shù)據(jù)流來發(fā) 送， 其中，如果來自所述多個第一類型數(shù)據(jù)源和第二類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)被所述多個第一類型數(shù)據(jù)源被同步從而生成同步數(shù)據(jù)率，具有多個 比特位置的幀被提供，所述經(jīng)同步的第一類型數(shù)據(jù)被指配到所述幀格式的 比特位置中的一些比特位置中，并且所述第二類型數(shù)據(jù)被作為所述同歩數(shù) 據(jù)率的函數(shù)設(shè)置在所述幀格式中以用于其傳輸，其中，如果僅來自所述第一類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)被接收，則所述多個第一類型數(shù)據(jù)源被同步從而生成同步數(shù)據(jù)率，具有多個 比特位置的幀格式被提供，并且所述經(jīng)同步的第一類型數(shù)據(jù)被指配到所述 幀格式的比特位置中的一些比特位置中以用于其傳輸，其中，如果僅來自所述第二類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)被接收，則具有多個比特位置的幀格式被提供，并且所述第二類型數(shù)據(jù)被設(shè) 置在所述幀格式中以用于其傳輸。
9. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述幀格式包括多個幀，所述幀 的每一個具有多個子幀，所述子幀的數(shù)目與接收的彼此不同步的多個源的 數(shù)目相關(guān)聯(lián)，并且所述子幀的每一個包括多個塊，所述塊的每一個包括至少一個開銷比特位置，來自所述多個源的經(jīng)同步數(shù)據(jù)的"個比特位置；從分組源接收的數(shù)據(jù)的m個比特位置，該數(shù)據(jù)被設(shè)置為同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)，以及多個子塊，所述子塊的每一個具有用于所述經(jīng)同步數(shù)據(jù)的比特位置或 者用于從所述分組源接收的數(shù)據(jù)的比特位置。
10. 如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中所述經(jīng)同步的第一類型數(shù)據(jù)比特和所述第二類型數(shù)據(jù)比特在所述幀格式中被順序地比特交錯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種對來自至少多個第一類型數(shù)據(jù)源和第二類型數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)進行高效組合的方法。所述方法包括對所述多個第一類型數(shù)據(jù)源進行同步，從而生成同步數(shù)據(jù)率；提供具有多個比特位置(112)的幀(100)；把所述同步的第一類型數(shù)據(jù)指配在幀(100)的比特位置(112)中的一些中；以及把所述第二類型數(shù)據(jù)作為所述同步數(shù)據(jù)率的函數(shù)設(shè)置在所述幀(100)中。
文檔編號H04L12/56GK101124756SQ200680002115
公開日2008年2月13日 申請日期2006年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年1月11日
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