專利名稱：自動(dòng)條件交接技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有與外部通信系統(tǒng)連接的接口的交接裝置(cross-connect)，這些接口受交接裝置內(nèi)的內(nèi)部控制電路控制。具體地說，本發(fā)明涉及具有這種性質(zhì)的、控制電路的工作取決于與外部通信系統(tǒng)的連接是否正常的裝置。


圖1a示出了蜂窩無線系統(tǒng)內(nèi)的一個(gè)基站網(wǎng)，它包括一個(gè)基站控制器(BSC)100和多個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)(BTS)101?；究刂破?00還與一個(gè)這里未示出的移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心連接。為了能在它們之間傳輸數(shù)據(jù)，基站控制器100和基站收發(fā)信臺(tái)101通過構(gòu)成基站網(wǎng)內(nèi)的所謂傳輸系統(tǒng)的一些連接相互鏈接。對于一個(gè)諸如全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)之類的蜂窩無線系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)通常并不規(guī)定需在基站網(wǎng)內(nèi)采用的傳輸方法，而只是定義了傳輸方法能實(shí)現(xiàn)的功能。在GSM中，兩個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)之間或基站收發(fā)信臺(tái)與基站控制器之間的接口按標(biāo)準(zhǔn)所定義的那樣稱為Abis接口。傳輸方法可以是一個(gè)例如2Mbit/s或1.5Mbit/s的PCM連接(脈沖編碼調(diào)制；ITU-T G.703和G.704)、SDH連接(同步數(shù)字體系；ITU-T G.774.03)、ATM連接(異步傳送模式；ETS 300 371)、ISDN連接(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng))或HDSL連接(高密度數(shù)字用戶線路)。物理連接可以是普通的銅線、光纜或微波無線鏈路。
在圖1a所示系統(tǒng)的基站收發(fā)信臺(tái)和基站控制器內(nèi)，與傳輸系統(tǒng)的連接是通過一個(gè)交接裝置102來實(shí)現(xiàn)的。一個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)的交接裝置102包括一個(gè)或多個(gè)傳輸單元(TRU)。交接(cross connecting)是指在交接裝置內(nèi)可以將安排在各幀內(nèi)的進(jìn)站數(shù)據(jù)送至出站方向，使得數(shù)據(jù)比特在這些幀內(nèi)的位置可以加以改變。基站收發(fā)信臺(tái)的交接裝置“摘下”傳輸系統(tǒng)幀內(nèi)一定比特和時(shí)隙給基站收發(fā)信臺(tái)，也就是說，將在一定時(shí)隙到達(dá)的與這個(gè)具體基站收發(fā)信臺(tái)有關(guān)的數(shù)據(jù)送至這個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)，而將離開這個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)去向基站控制器的數(shù)據(jù)與指配給這個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)的一些時(shí)隙相配合。交接裝置還可以對進(jìn)站的數(shù)據(jù)執(zhí)行添加、放大或其他操作后再送至出站方向。在將交接裝置與基站收發(fā)信臺(tái)配置在同一機(jī)架內(nèi)或者就配置在基站收發(fā)信臺(tái)緊鄰時(shí)，基站收發(fā)信臺(tái)就構(gòu)成了一個(gè)小型單元，從而可以很方便地修改和擴(kuò)展基站網(wǎng)。
分配給一個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)的傳輸容量取決于它含有多少個(gè)TRX(收/發(fā))單元103。TRX構(gòu)成了一個(gè)對終端設(shè)備104的無線接口，TRX單元的數(shù)量決定了基站收發(fā)信臺(tái)能處理多少路同時(shí)進(jìn)行的語音或數(shù)據(jù)連接。基站網(wǎng)的不同部分可能所需的傳輸容量也不同，這取決于基站網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。在樹形基站網(wǎng)中，最靠近基站控制器的連接需要的容量最大。
在最簡單的情況下，傳輸系統(tǒng)是所謂的點(diǎn)對點(diǎn)連接，一個(gè)給定的GSM基站收發(fā)信臺(tái)直接與基站控制器通信、再通過它與交換中心通信。然而，在例如2Mbit/s PCM的情況下，一個(gè)只具有一個(gè)TRX的基站收發(fā)信臺(tái)所需的業(yè)務(wù)容量與整個(gè)傳輸帶寬相比是很小的。通常，為一個(gè)TRX在一個(gè)PCM幀(6至8個(gè)語音和信令信道)內(nèi)的2.5個(gè)時(shí)隙，或160kbit/s。因此，點(diǎn)對點(diǎn)連接往往要浪費(fèi)容量，很不經(jīng)濟(jì)。但是，點(diǎn)到點(diǎn)連接利用現(xiàn)有的ISDN連接倒可能是一個(gè)具有吸引力的想法，這樣可以利用冗余的點(diǎn)到點(diǎn)連接實(shí)現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)的備份支持。
通過鏈接基站收發(fā)信臺(tái)(所謂多站鏈結(jié)構(gòu))可以更有效地利用傳輸頻帶。在這樣的鏈接中，幾個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)按時(shí)分方式共享同一個(gè)傳輸媒體，從而較好地利用了傳輸容量。因此，在基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)可進(jìn)行時(shí)隙配置時(shí)，這種在基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)的綜合交接功能確實(shí)是很有用的。
環(huán)形網(wǎng)用來保證網(wǎng)絡(luò)重復(fù)。基站收發(fā)信臺(tái)連接成環(huán)，使得從每個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)至BSC始終在環(huán)的兩個(gè)方向上都有一個(gè)傳輸連接。通常，這些連接中有一個(gè)是活動(dòng)的(active)。網(wǎng)絡(luò)監(jiān)視利用每個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)在環(huán)的兩個(gè)方向上發(fā)送的狀態(tài)比特，或所謂的領(lǐng)示比特，來實(shí)現(xiàn)。一個(gè)領(lǐng)示比特的狀態(tài)的改變表示有一個(gè)網(wǎng)絡(luò)故障。在這個(gè)點(diǎn)，基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)的交接切換到后備連接。網(wǎng)絡(luò)同步數(shù)據(jù)也利用各自的狀態(tài)比特發(fā)送。切換應(yīng)盡量快，使得網(wǎng)絡(luò)操作即使是在有故障情況下也不致使呼叫拆線。一個(gè)GSM呼叫可以在傳輸連接中允許有500ms的中斷，通常不會(huì)導(dǎo)致呼叫拆線。
圖1b示出了在一個(gè)GSM基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)的現(xiàn)有技術(shù)的交接配置。它有兩個(gè)獨(dú)立的傳輸單元110和111。這兩個(gè)傳輸單元具有一個(gè)遵從GSM標(biāo)準(zhǔn)的“對外”Abis接口，也就是對基站控制器或另一個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)(未示出)的接口。此外，兩個(gè)傳輸單元還具有一個(gè)至基站控制器的管理連接。其中一個(gè)傳輸單元還接至基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)的內(nèi)部總線，以便將與基站收發(fā)信臺(tái)處理的語音和信令連接關(guān)聯(lián)的下行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送給基站收發(fā)信臺(tái)的TRX單元(未示出)和相應(yīng)將來自TRX單元的上行鏈路數(shù)據(jù)發(fā)送給基站控制器。在現(xiàn)有技術(shù)的實(shí)現(xiàn)中，交接裝置內(nèi)的傳輸單元110和111是完全獨(dú)立的，各自具有各自的內(nèi)部交接總線。這兩個(gè)傳輸單元通過Abis接口互連，如圖1b所示。
在以后的蜂窩無線系統(tǒng)中，平均信元長度將比較短，從而信元數(shù)將多于今天的，使得傳輸系統(tǒng)能處理較多的基站收發(fā)信臺(tái)，而網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和交接將比現(xiàn)在的更為復(fù)雜。提供傳輸媒體的操作裝置將不必與運(yùn)行蜂窩無線系統(tǒng)的操作裝置相同。這樣，運(yùn)行蜂窩無線系統(tǒng)的操作裝置必需能利用各種可獲得的傳輸可能性盡量方便、高效地實(shí)現(xiàn)基站收發(fā)信臺(tái)與基站控制器之間的傳輸。
本發(fā)明的目的是提供一種能對傳輸系統(tǒng)故障快速、有效、可靠地作出響應(yīng)的基站收發(fā)信臺(tái)交接裝置。
本發(fā)明的目的是通過在交接裝置內(nèi)以硬件監(jiān)視傳輸系統(tǒng)的狀態(tài)比特、根據(jù)可觀察到的狀態(tài)比特的狀態(tài)改變實(shí)現(xiàn)交接的改變這種方式來達(dá)到的。
本發(fā)明的交接裝置包括一個(gè)交接處理器、一個(gè)存儲(chǔ)循環(huán)再現(xiàn)元內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和一個(gè)存儲(chǔ)控制交接的指令的控制存儲(chǔ)器。這種交接裝置的特征是它包括一個(gè)條件監(jiān)視塊，用來從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有選擇地讀取交接數(shù)據(jù)，指示某個(gè)循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合的狀態(tài)變化；以及所述交接處理器配置成根據(jù)從所述控制器讀取的某個(gè)指令在所述條件監(jiān)視塊指示某個(gè)循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合的狀態(tài)有改變時(shí)從某個(gè)第一資源讀取一定的交接數(shù)據(jù)，而在所述條件監(jiān)視塊沒有指出某個(gè)循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合的狀態(tài)有改變時(shí)從某個(gè)第二源讀取一定的交接數(shù)據(jù)。
本發(fā)明還提出了一種實(shí)現(xiàn)條件交接的方法。這種方法的特征是它包括下列步驟a)讀出存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的某個(gè)部分，將它的值與從先前存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的相應(yīng)位置讀出的值進(jìn)行比較；b)檢測所存儲(chǔ)的交接數(shù)據(jù)的這個(gè)部分的值在循環(huán)再現(xiàn)之間是否有改變；c)從控制存儲(chǔ)器讀取一個(gè)條件交接指令，這個(gè)指令含有至少兩個(gè)交接數(shù)據(jù)源的信息；以及d)如果在步驟b檢測到值有改變，選擇在交接指令內(nèi)規(guī)定的一個(gè)第一源作為交接源，而e)如果在步驟b檢測到值沒有改變，選擇在交接指令內(nèi)規(guī)定的一個(gè)第二源作為交接源。
在本發(fā)明的這種結(jié)構(gòu)性解決方案中，交接和傳輸連接所需的各種功能分散配置到幾個(gè)在本專利申請中稱為傳輸單元的部分以模塊化方式實(shí)現(xiàn)。分散配置應(yīng)理解為單個(gè)傳輸單元可以建立一個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)的所有傳輸連接，但可以按照容量要求增添一些單元，而這些單元作為一個(gè)整體進(jìn)行工作。這些單元通過稱為母板上的一個(gè)并行總線共同交接，這個(gè)總線將傳輸單元互連在一起，作了備份，有利于可靠性的提高。從基站控制器看來，這些傳輸單元構(gòu)成了一個(gè)可控的整體。每個(gè)傳輸單元實(shí)現(xiàn)某種標(biāo)準(zhǔn)的傳輸接口。
隨著GSM的業(yè)務(wù)量的增加，還出現(xiàn)了在同一個(gè)基站收發(fā)信臺(tái)要配備不同的傳輸接口的需求。因此，這種新的基站方案可以使用許多不同類型的傳輸單元。在一個(gè)傳輸單元內(nèi)，有一個(gè)給定的第一部分實(shí)現(xiàn)傳輸接口，將接收到的需交接的數(shù)據(jù)從傳輸系統(tǒng)內(nèi)使用的格式變換成交接裝置內(nèi)使用的內(nèi)部格式。數(shù)據(jù)以這種格式寫到互連傳輸單元的交接總線上。傳輸單元的其他部分用來實(shí)現(xiàn)至少是交接、單元控制、與其他傳輸單元的同步和對基站母板的接口這些功能。一個(gè)傳輸單元可以包括一個(gè)或多個(gè)印刷電路板。下面，所謂“專用部分”是指實(shí)現(xiàn)傳輸接口的部分，而“通用部分”是指交接和總線接口塊。除了上面所提到的這些功能塊以外，傳輸單元還可以包括其他一些功能塊。
傳輸單元內(nèi)的專用部分用來使基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)的交接裝置適合基站網(wǎng)的傳輸系統(tǒng)，它例如可以是一個(gè)PCM、HDSL或ISDN系統(tǒng)。最好，專用部分還包括對于諸如銅線、光纜或無線鏈路之類不同物理傳輸媒體的適配電路。
在通用部分內(nèi)，將所有通過交接總線傳送的數(shù)據(jù)存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。通用部分的交接電路內(nèi)其中有一個(gè)塊是條件監(jiān)視塊，用來按預(yù)置的條件從存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的數(shù)據(jù)讀出一定的領(lǐng)示比特。一個(gè)領(lǐng)示比特的狀態(tài)如果有改變，就意味著傳輸系統(tǒng)內(nèi)有一個(gè)故障，從而改變條件監(jiān)視塊內(nèi)狀態(tài)寄存器的狀態(tài)?？刂平唤犹幚砥鞑僮鞯闹噶羁紤]到處理器的操作取決于狀態(tài)寄存器比特的情況。當(dāng)交接處理器在一個(gè)指令的控制下檢測到狀態(tài)寄存器有改變時(shí)，它以與檢測到狀態(tài)寄存器沒有改變時(shí)不同的方式執(zhí)行指令所規(guī)定的交接操作。
下面將結(jié)合附圖以本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例為例對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說明。在這些附圖中圖1a示出了一個(gè)已知的基站網(wǎng)；圖1b示出了一個(gè)已知的基站收發(fā)信臺(tái)交接裝置；圖2示出了一個(gè)可采用本發(fā)明的交接裝置；圖3較詳細(xì)地示出了圖2中所示部分；圖4較詳細(xì)地示出了圖2中所示的另一部分；以及圖5較詳細(xì)地示出了圖4中所示的部分。
圖2示出的是基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)交接裝置的新結(jié)構(gòu)的一個(gè)實(shí)施例。這種交接裝置包括至少一個(gè)傳輸單元200。它可以具有多個(gè)傳輸單元，這取決于所要求的傳輸連接的質(zhì)量和數(shù)量。每個(gè)傳輸單元200包括一個(gè)通用部分202和一個(gè)專用部分204。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)傳輸單元是在一個(gè)含有通用部分202和專用部分204所需的必要物理接口和功能塊的電路板上實(shí)現(xiàn)的。這些傳輸單元都電連接到基站收發(fā)信臺(tái)的內(nèi)部雙重交接總線上。這些傳輸單元還可以接到基站收發(fā)信臺(tái)的收/發(fā)單元TRX所用的數(shù)據(jù)總線上。在基站收發(fā)信臺(tái)的TRX單元都接到數(shù)據(jù)總線上的典型實(shí)施例中，至少要有一個(gè)傳輸單元必需接到數(shù)據(jù)總線上，以保證TRX單元與基站收發(fā)信臺(tái)外的傳輸連接之間能通過傳輸單元進(jìn)行通信。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，TRX也可以接到交接總線上。
除了圖2中所示出的交接總線和數(shù)據(jù)總線以外，基站收發(fā)信臺(tái)還可以包括其他控制和同步各傳輸單元操作的總線。在這樣一個(gè)實(shí)施例中，傳輸單元還接到這些總線上。
每個(gè)傳輸單元200內(nèi)的專用部分204包括至少一個(gè)雙向外部傳輸連接206，可以是例如一個(gè)PCM、SDH、ATM、ISDN、HDSL或其他連接。RRI(無線電中繼接口)型的專用部分最好直接接到基站收發(fā)信臺(tái)內(nèi)微波無線電裝置的外部單元上。在一個(gè)交接裝置中，各傳輸單元專用部分內(nèi)的這些外部傳輸連接可以全都相同，也可以不同。此外，一個(gè)傳輸單元可以具有用于兩種或更多種傳輸連接的接口。專用部分204與通用部分202之間的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量在所有的傳輸單元內(nèi)最好基本相同，而與外部傳輸連接的類型無關(guān)。一種有利的方案是在專用部分與通用部分之間提供N個(gè)標(biāo)準(zhǔn)容量(如2.048Mbit/s)的連接，其中N選擇成使得專用部分與通用部分之間的傳輸容量至少等于接至專用部分的各傳輸連接的總?cè)萘俊?br> 圖3較為詳細(xì)地示出了本發(fā)明的交接裝置內(nèi)的傳輸單元的專用部分300，這個(gè)專用部分用來發(fā)送和接收PCM信號(hào)。它有一個(gè)N信道線路接口電路301，在接收時(shí)用來調(diào)整接收信號(hào)電平和從數(shù)據(jù)中提取和再生定時(shí)信息。根據(jù)應(yīng)用情況，線路阻抗可以是75ohm、120ohm(E1)或100ohm(T1)。在發(fā)送時(shí)，線路接口電路301使數(shù)據(jù)適合可以是同軸電纜或雙絞線的傳輸媒體。傳輸線路由一個(gè)N信道幀調(diào)整電路303邏輯上終接。在接收時(shí)，電路303對線路編碼(例如高密度雙極性碼3，HDB3；交替標(biāo)志倒置碼，ATI；或者二元8零替換碼，B82S)進(jìn)行解碼，利用數(shù)據(jù)流中的幀同步字鎖定到幀相位上。此外，幀調(diào)整電路303還包括其他一些功能，例如處理開銷數(shù)據(jù)，對信道信令解碼，管理T1HDLC消息，處理各種告警信息等。最后，專用部分將數(shù)據(jù)流以時(shí)鐘信號(hào)與數(shù)據(jù)分開、一個(gè)幀的開始用本身的信號(hào)指示的形式送至通用部分。在出站的方向上，以相反的次序執(zhí)行上述這些步驟。
無論傳輸接口的容量是2.048Mbit/s(E1)還是1.554Mbit/s(T1)，幀調(diào)整電路303總是提供一個(gè)對通用部分的N×2.048Mbit/s接口。這是通過在幀調(diào)整電路303內(nèi)緩存內(nèi)部數(shù)據(jù)再將數(shù)據(jù)置入幀調(diào)整電路303與通用部分202之間連接所用的E1幀結(jié)構(gòu)。因此，如果在傳輸中采用容量較低的T1幀結(jié)構(gòu)，那么在E1幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的“額外”時(shí)隙就用偽數(shù)據(jù)來填充。同樣的原則也適用于專用部分的其他應(yīng)用，對通用部分的接口始終是N×2.048Mbit/s。
圖4示出了傳輸單元的通用部分202的基本電結(jié)構(gòu)的簡化形式。通用部分包括一個(gè)交接電路231，通常它是一個(gè)專用集成電路(ASIC)，下面將稱為交換電路。此外，通用部分還包括振蕩器232、微處理器233和交接總線接口234。與專用部通信的發(fā)送塊235a和接收塊235b配置在交換電路231內(nèi)。交換電路231還包括交接處理器236、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(DM)237、控制存儲(chǔ)器(CM)238等。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器237用作暫時(shí)存儲(chǔ)出站數(shù)據(jù)，即從交接總線通過交換電路流至發(fā)送塊的數(shù)據(jù)，以便重新安排的中間數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。微處理器233控制整個(gè)通用部分的操作。
通過交接總線接口234通用部分接至交接裝置的交接總線，它的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)遵從一定的總線協(xié)議。交接總線上的數(shù)據(jù)安排在具有某種規(guī)則形式的幀內(nèi)。交接總線上的每個(gè)幀依次存入交接電路231的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DM。交接處理器XC從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)DM讀取數(shù)據(jù)，例如每次一個(gè)字節(jié)，再將這些數(shù)據(jù)寫入通向傳輸單元的專用部分的發(fā)送塊235a。一個(gè)稱為“粒度”的術(shù)語用來定義在一個(gè)寫操作中能獨(dú)立管理的最小數(shù)據(jù)量。如果粒度是1比特，這就意味著能獨(dú)立地控制將從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DM讀出再寫入發(fā)送塊235a的每個(gè)比特而與其他比特?zé)o關(guān)。從控制存儲(chǔ)器CM讀取的指令字確定從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器DM讀出的數(shù)據(jù)再寫入發(fā)送塊235a的次序。
一個(gè)GSM呼叫按現(xiàn)有技術(shù)需要在傳輸系統(tǒng)內(nèi)占用16kbit/s的容量，相應(yīng)于一個(gè)PCM傳輸系統(tǒng)幀內(nèi)的兩個(gè)比特(按照G.703和G.704，在這種傳輸系統(tǒng)中，PCM幀每秒重復(fù)8000次，因此每幀一個(gè)比特相當(dāng)于8kbit/s的容量)。然而，在本發(fā)明的交接裝置中，有益地制訂了所謂半速率GSM連接，每個(gè)表示恰好為8kbit/s的傳輸容量。由于交接必需能獨(dú)立處理這些連接，而且有益地制訂了在交接中遵從標(biāo)準(zhǔn)G.703和G.704的信道關(guān)聯(lián)信令(CAS)，因此粒度必需為1比特。
為了提供本發(fā)明的背景知識(shí)，下面將簡要地說明交接裝置中的各種交換類型。B型是最簡單的交換類型，對于每個(gè)出站比特，它能指出需從哪個(gè)位置連接這個(gè)比特。如果粒度為1比特，而傳輸連接遵從G.703/G.704，交接能力就為8kbit/s。如果采用上述信道關(guān)聯(lián)信令(CAS)，通過在與CAS信道相應(yīng)的時(shí)隙內(nèi)規(guī)定一個(gè)64kbit/s的連接，交換電路也可以交換這信令。雖然本發(fā)明的交換電路可能主要用于不同CAS的GSM系統(tǒng)，但是為了為GSM基站系統(tǒng)是一個(gè)固定網(wǎng)的一部分而這個(gè)固定網(wǎng)的信道必需用CAS信令接通的情況作好準(zhǔn)備，在交換電路內(nèi)支持CAS的交接是有益的。
Y型可用來規(guī)定條件交換。粒度可以是32kbit/s或64kbit/s，這也取決于是否要交換CAS。條件交換是指某個(gè)出站信息元(比特、部分字節(jié)或字節(jié))可以從兩個(gè)可供選擇的源，即入局?jǐn)?shù)據(jù)中的兩個(gè)可供選擇的位置連接。Y型交換用于環(huán)形網(wǎng)的基站，這種基站原則上可接收傳輸系統(tǒng)從兩個(gè)不同方向傳來的相同信息。在這種情況下，基站內(nèi)的交接裝置可從中選擇某個(gè)方向傳來的數(shù)據(jù)加以發(fā)送(或發(fā)送給基站內(nèi)的TRX單元)。在一定條件滿足時(shí)改變數(shù)據(jù)源。雖然有這樣的條件交換，也知道實(shí)現(xiàn)的方式，但是本發(fā)明涉及的是交換裝置怎樣判斷條件交換的條件是否滿足和應(yīng)怎樣改變連接。
C型交換可用來執(zhí)行對一些信道的數(shù)字總合，根據(jù)需總合的源的數(shù)量和需總合的是否為CAS信道，交換能車可以是16kbit/s、32kbit/s或64kbit/s。確定需總合的源和控制總合的指令的詳細(xì)情況可參閱本申請者與本申請同時(shí)遞交的專利申請“交接處理器的指令體系”(“Instruction architecture of cross-connecting processor”)。
圖5示出了本發(fā)明的交接裝置內(nèi)的交換電路的簡化方框圖。為了簡明起見，圖中只示出了交換電路內(nèi)的一些塊。接收塊501-508接收來自傳輸單元內(nèi)的專用部分(未示出)的數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)通過一種緩存結(jié)構(gòu)509發(fā)送給交換總線接口510。接口510將接收到的數(shù)據(jù)寫到交換總線上，寫在交接總線的幀結(jié)構(gòu)內(nèi)分配給這個(gè)傳輸單元的位置。從交換總線讀出的所有數(shù)據(jù)成幀地存入數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器511，可由交接處理器512、交換電路的微處理接口513和條件監(jiān)視塊514從那里讀取。讀取是通過讀取口執(zhí)行的，在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器511內(nèi)有兩個(gè)這樣的讀取口。讀取口515由交接處理器512單獨(dú)使用，因?yàn)樵谶@個(gè)例示情況下必需在交換電路的16.384MHz時(shí)鐘頻率信號(hào)的每個(gè)時(shí)鐘沿從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取數(shù)據(jù)。另一個(gè)讀取口516由微處理器接口513和條件監(jiān)視塊514時(shí)分共享，而條件監(jiān)視塊具有使用讀取口516的優(yōu)先權(quán)。
微處理器接口513與條件監(jiān)視塊514之間有一個(gè)讀寫連接，通過這個(gè)連接與微處理器接口513連接、控制本傳輸單元操作的微處理器可以讀取條件監(jiān)視塊514內(nèi)的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容和將內(nèi)容寫入這些單元。此外，條件監(jiān)視塊514與交接處理器512之間有一個(gè)讀連接，通過這個(gè)連接交接處理器512可以讀取條件監(jiān)視塊514內(nèi)的存儲(chǔ)單元的內(nèi)容。條件監(jiān)視塊可以存有一定數(shù)量的條件，使得交接總線上的數(shù)據(jù)能按這些條件加以監(jiān)視。為了避免條件監(jiān)視塊過大，條件數(shù)應(yīng)予限制。合適的上限是128個(gè)條件。
一個(gè)條件包括一個(gè)比特地址、一個(gè)定義寄存器和一個(gè)條件狀態(tài)寄存器。此外，每個(gè)條件必需有一個(gè)一定的計(jì)數(shù)器。比特地址標(biāo)明了交接總線幀結(jié)構(gòu)內(nèi)需監(jiān)視的比特。因此，比特地址的長度由交接總線幀結(jié)構(gòu)的比特?cái)?shù)確定。在導(dǎo)致本發(fā)明的開發(fā)性工作中，所用的交接總線幀包括13,824個(gè)比特(54個(gè)塊，每個(gè)塊32個(gè)時(shí)隙，每個(gè)時(shí)隙8個(gè)比特)，因此比特地址的長度必需是14比特(214＝16384)。定義寄存器利用一定的碼值來確定與處理每條件有關(guān)的特定要點(diǎn)。例如，一個(gè)定義寄存器值可以規(guī)定有關(guān)條件是否由交換電路或與微處理器接口連接的微處理器更新，這里所謂“更新”是指交換電路或微處理器監(jiān)視由條件指示的比特，有必要時(shí)對檢測到這個(gè)比特的狀態(tài)改變作出響應(yīng)。定義寄存器內(nèi)的某個(gè)碼值還可以指出所監(jiān)視的比特是普通數(shù)據(jù)、Sa比特(G.703/G.704 E1幀的零時(shí)隙內(nèi)的某個(gè)國家應(yīng)用比特)還是一個(gè)CAS信令比特(G.703/G.704 E1幀內(nèi)的某個(gè)信道關(guān)聯(lián)信令比特)，和針對所述比特的濾波程度。定義寄存器的容量例如可以是每個(gè)條件4比特。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，每個(gè)條件的條件狀態(tài)寄存器的容量只是1比特，它的值指出在比特地址規(guī)定的位置檢測這個(gè)比特的“建立狀態(tài)”。在這種情況下，所謂“建立”是指一直要到相繼N次檢測到一個(gè)與條件狀態(tài)寄存器內(nèi)的不同的值時(shí)才改變條件狀態(tài)寄存器的值。次數(shù)N指表示濾波程度。需要一個(gè)條件專用計(jì)數(shù)器來對改變條件狀態(tài)寄存器內(nèi)的值以前相繼檢測到多少個(gè)偏離比特值進(jìn)行計(jì)數(shù)。
利用條件監(jiān)視塊514，交換電路能獨(dú)立監(jiān)視通過基站內(nèi)的任何交接接口進(jìn)入的數(shù)據(jù)比特的狀態(tài)。監(jiān)視僅在交接總線后進(jìn)行，這樣就也能監(jiān)視通過交接裝置內(nèi)其他傳輸單元進(jìn)入的數(shù)據(jù)。
利用比特地址就能將任何條件引向任何交接總線幀塊內(nèi)的任何時(shí)隙和比特。此外，還能為奇編號(hào)幀內(nèi)的Sa比特和CAS比特設(shè)置監(jiān)視?？梢圆捎萌?jí)或六級(jí)濾波監(jiān)視每個(gè)比特，也就是說狀態(tài)信息只是在相繼三次或六次檢測到改變的比特狀態(tài)后才加以改變。
在一個(gè)傳輸單元內(nèi)比特監(jiān)視有兩種主要的用法。第一，將領(lǐng)示比特狀態(tài)數(shù)據(jù)用作Y型交換的條件。在一個(gè)環(huán)形基站網(wǎng)的這種重復(fù)情況下，設(shè)置執(zhí)行Y型交換的交接，監(jiān)視在兩個(gè)傳輸方向上的領(lǐng)示比特。通常，在傳輸連接都正常起作用時(shí)，在進(jìn)行監(jiān)視的交接裝置中，從兩個(gè)傳輸方向到達(dá)的受觀察的領(lǐng)示比特的值是一致的，因此交接裝置可以任意選擇來自其中一個(gè)傳輸方向的數(shù)據(jù)進(jìn)行交換。這時(shí)的選擇是保留選擇，也就是說，交接裝置就選原用的傳輸方向。如果來自原選傳輸方向的領(lǐng)示比特的狀態(tài)改變，而來自另一傳輸?shù)姆较虻耐槐忍氐闹当３植蛔儯唤友b置就開始連接來自“備用”傳輸方向的數(shù)據(jù)。由于監(jiān)視領(lǐng)示比特的狀態(tài)是交換電路的操作的一個(gè)有機(jī)的組成部分，因此這種切換在領(lǐng)示比特狀態(tài)信息改變時(shí)可以非常迅速地執(zhí)行。應(yīng)該指出的是，一個(gè)領(lǐng)示比特的值改與相應(yīng)狀態(tài)信息改變不是同一件事，為了避免由于傳輸路徑上的比特差錯(cuò)而使連接來回切換使用了三級(jí)或六級(jí)濾波。
第二，在根據(jù)對環(huán)形或鏈形網(wǎng)內(nèi)的同步比特的監(jiān)視的快速同步源切換中可以采用以交換電路的硬件實(shí)現(xiàn)的比特監(jiān)視。所謂的主控時(shí)鐘比特(MCB)和環(huán)路時(shí)鐘比特(LCB)確定實(shí)現(xiàn)同步的接口和是否按系統(tǒng)的主控時(shí)鐘進(jìn)行操作。實(shí)際上，交換電路設(shè)置成對同步比特進(jìn)行監(jiān)視，如果同步比特的狀態(tài)改變就向微處理器發(fā)送一個(gè)中斷信號(hào)。此后，微處理器從交換電路讀取狀態(tài)信息，可能還執(zhí)行同步源切換。在這種情況下也可以用六級(jí)濾波。在希望監(jiān)視數(shù)據(jù)比特中的固定狀態(tài)信息的情況下也可以利用這種交換電路內(nèi)的比特監(jiān)視功能。
在交換裝置內(nèi)對領(lǐng)示比特和MCB/LCB比特的監(jiān)視傳統(tǒng)上利用輪詢原理和軟件濾波以軟件方式實(shí)現(xiàn)。這在有許多與不同條件有關(guān)聯(lián)的Y型連接的情況下可觀地加重了微處理器的負(fù)擔(dān)。因此，用交換電路實(shí)現(xiàn)比特監(jiān)視就明顯地減輕了微處理器的負(fù)擔(dān)。第二個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，在Y型連接中源切換時(shí)間非常短，甚至不到400μs。類似，處理器檢測MCB/LCB狀態(tài)信息也很快，因?yàn)檫@是由中斷請求引起的。
如果條件數(shù)量最大為128，而比特地址的長度為14比特，那么條件源RAM，即含有比特地址的RAM，其容量為128×14＝1792比特。最好在RAM內(nèi)實(shí)現(xiàn)比特定義，因?yàn)樗鼤?huì)有50,000個(gè)邏輯門，可實(shí)現(xiàn)用一些寄存器才能提供這種容量的存儲(chǔ)。
條件以與交換總線幀同步地循環(huán)讀取，使得所有128個(gè)監(jiān)視事件均勻地發(fā)生在交接總線時(shí)間(如125μs)內(nèi)。監(jiān)視周期最好用交接總線的塊和時(shí)隙計(jì)數(shù)器來保證。對于每個(gè)條件來說，首先是讀取比特地址和定義寄存器的內(nèi)容。如果條件是在定義寄存器內(nèi)規(guī)定的由微處理器執(zhí)行的更新，那么條件監(jiān)視塊就什么也不用做。由微處理器更新用于遵從一個(gè)對交接電路透明的條件的Y型連接。如果所監(jiān)視的比特是普通數(shù)據(jù)或一個(gè)Sa比特，就每次都讀取條件源RAM的內(nèi)容，而在CAS的情況下，就都在第16次時(shí)讀取。對于交換電路是可見的CAS在16個(gè)幀的時(shí)間內(nèi)始終保持固定。此后，在由條件源RAM指示的存儲(chǔ)器位置讀數(shù)據(jù)RAM。如果定義是Sa比特，那么就將比特2判讀為確定幀是否為偶編號(hào)幀，如果是就拒收。
從數(shù)據(jù)RAM讀取了所監(jiān)視的比特后，就將它的狀態(tài)與條件狀態(tài)寄存器內(nèi)的值進(jìn)行比較。如果這兩個(gè)值一致，就不再采取什么措施。如果不同，讀取為所述條件所設(shè)的所謂條件濾波RAM的值。將這個(gè)值加1，除非它是最大值，在這種情況下它便改變?yōu)?。這個(gè)最大值取決于所用的濾波是三級(jí)還是六級(jí)。如果濾波RAM的值為2(或者在六級(jí)濾波時(shí)為5)，它將再增加1，但還是不改變條件狀態(tài)寄存器的值。因此，與這個(gè)條件配合的條件狀態(tài)寄存器的值并不是立即改變的，而是只是在所監(jiān)視的比特的狀態(tài)在相繼的3個(gè)或6個(gè)循環(huán)都已改變時(shí)才改變。所以，為了實(shí)現(xiàn)三級(jí)濾波，需要一個(gè)3×128bit的RAM作為條件濾波存儲(chǔ)器。
以上說明了條件狀態(tài)寄存器值怎樣取決于條件監(jiān)視塊執(zhí)行的讀操作的情況。條件交接在交接處理器從控制存儲(chǔ)器讀取了一個(gè)具有所謂Y型的指令后才真正執(zhí)行。這個(gè)Y型指令為某個(gè)出站字節(jié)或字節(jié)的一部分規(guī)定了至少兩個(gè)可供選擇的源(即字節(jié)或字節(jié)的一部分在從交接總線上讀取的幀結(jié)構(gòu)內(nèi)的位置)和至少一個(gè)與值決定哪個(gè)源接至出站字節(jié)或字節(jié)的一部分的條件狀態(tài)寄存器相配合的條件。Y型指令的結(jié)構(gòu)的詳細(xì)情況可參閱本申請者與本申請同時(shí)遞交的專利申請“交接處理器的指令體系結(jié)構(gòu)”(“Instruction architecture of cross-connecting processor”)。它的主要部分包括標(biāo)明這是一個(gè)Y型指令的類型標(biāo)識(shí)符，指示可供選擇的各數(shù)據(jù)源在存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的幀內(nèi)的位置的位置標(biāo)識(shí)符，以及指示對所述Y型連接有影響的條件的條件標(biāo)識(shí)符。這種指令還可以含有固定數(shù)據(jù)或比特模式，根據(jù)某個(gè)條件值寫入出站字節(jié)或字節(jié)的一部分來代替從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的比特模式。這種指令還可以規(guī)定某個(gè)條件值能使從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀出的比特圖與包含在指令內(nèi)的固定數(shù)據(jù)進(jìn)行邏輯運(yùn)算。指令在控制存儲(chǔ)器內(nèi)的地址確定了受所述條件交接影響的發(fā)送接口和時(shí)隙。
按照在這個(gè)專利申請內(nèi)揭示的獨(dú)創(chuàng)性思想，條件監(jiān)視塊也可以不監(jiān)視單個(gè)比特而監(jiān)視多比特組合，例如一個(gè)字節(jié)的一部分、字節(jié)，甚至是幾個(gè)字節(jié)。然而，如果希望同時(shí)監(jiān)視一個(gè)比特組合中的所有比特，那么條件狀態(tài)寄存器必需比上述的大，因?yàn)闂l件狀態(tài)寄存器必需為每個(gè)所監(jiān)視的比特準(zhǔn)備一個(gè)狀態(tài)比特。這增加了所需交換電路的復(fù)雜性。監(jiān)視幾個(gè)比特的另一種方式是對所監(jiān)視的這些比特執(zhí)行一個(gè)簡單的邏輯操作，而所述操作的結(jié)果是一個(gè)比特，或者在監(jiān)視大量比特的情況下是少得多的比特。邏輯操作的結(jié)果與比特?cái)?shù)相同的條件狀態(tài)寄存器值相比較，情況與上述一個(gè)監(jiān)視比特與條件狀態(tài)寄存器的1比特值相比較類似。
當(dāng)然，在下面給出的權(quán)利要求的范圍內(nèi)可以對本發(fā)明的這些優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行修改。例如，本發(fā)明并不要求交接數(shù)據(jù)必需成幀地存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)。為了實(shí)現(xiàn)條件監(jiān)視，數(shù)據(jù)以循環(huán)再現(xiàn)方式存儲(chǔ)就足夠了，也就是說，所監(jiān)視的每個(gè)比特或比特組合以某種規(guī)律出現(xiàn)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)，使得條件監(jiān)視塊能在它們出現(xiàn)時(shí)始終或間隔地對它們進(jìn)行讀操作。其實(shí)，條件監(jiān)視塊越經(jīng)常讀一個(gè)比特或比特組合，發(fā)現(xiàn)這個(gè)比特或比特組合的狀態(tài)改變也越快。
權(quán)利要求
1.一種包括一個(gè)交接處理器、一個(gè)存儲(chǔ)循環(huán)再現(xiàn)元內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和一個(gè)存儲(chǔ)控制交接的指令的控制存儲(chǔ)器的交接裝置，其特征是所述交接裝置還包括一個(gè)條件監(jiān)視塊，用來從所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器有選擇地讀出交接數(shù)據(jù)，指示某個(gè)循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合的狀態(tài)變化；以及所述交接處理器配置成根據(jù)從所述控制存儲(chǔ)器讀出的某個(gè)指令在所述條件監(jiān)視塊指示所述循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合處于一個(gè)預(yù)定第一狀態(tài)時(shí)從某個(gè)第一源讀取而在所述條件監(jiān)視塊指示所述循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合處于一個(gè)預(yù)定第二狀態(tài)時(shí)從某個(gè)第二源讀取一定的交接數(shù)據(jù)。
2.權(quán)利要求1的交接裝置，其特征是所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器配置成成幀存儲(chǔ)交接數(shù)據(jù)，而所述條件監(jiān)視塊配置成讀取存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的每一幀的某個(gè)比特。
3.權(quán)利要求2的交接裝置，其特征是所述條件監(jiān)視塊包括一個(gè)存儲(chǔ)從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取的幀內(nèi)某個(gè)比特的值的條件狀態(tài)寄存器，而所述條件監(jiān)視塊配置成對已經(jīng)檢測到在存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的N個(gè)相繼幀內(nèi)的所述比特值不同于存儲(chǔ)在所述條件狀態(tài)寄存器內(nèi)的值作出響應(yīng)，其中N為一個(gè)正整數(shù)，指示所述比特的狀態(tài)改變，因此所述狀態(tài)監(jiān)視塊還配置成只是在對于N個(gè)相繼幀保持不變后才將所述比特的新值存入條件狀態(tài)寄存器。
4.權(quán)利要求1的交接裝置，其特征是所述第一源和所述第二源位于存儲(chǔ)在所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的循環(huán)再現(xiàn)元內(nèi)，而所述交接處理器配置成從所述指令讀取所述第一源和所述第二源的地址。
5.權(quán)利要求1的交接裝置，其特征是所述交接裝置還包括一個(gè)提供與一個(gè)微處理器通信連接的處理器接口，使得所述條件監(jiān)視塊執(zhí)行的選擇讀取操作可以由與所述處理器接口連接的一個(gè)微處理器控制。
6.一種在一個(gè)包括一個(gè)交接處理器、一個(gè)存儲(chǔ)循環(huán)再現(xiàn)元內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和一個(gè)存儲(chǔ)控制交接的指令的控制存儲(chǔ)器的交接裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)條件交接的方法，其特征是所述方法包括下列步驟a)讀取存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的某個(gè)部分，指示它的狀態(tài)；b)從控制存儲(chǔ)器讀取一個(gè)含有至少兩個(gè)交接數(shù)據(jù)源的信息的條件交接指令；以及c)如果在步驟a指示的是一個(gè)預(yù)定第一狀態(tài)，就將在交接指令中規(guī)定的一個(gè)第一源用作交接源，而d)如果在步驟a指示的是一個(gè)預(yù)定第二狀態(tài)，就將在交接指令中規(guī)定的一個(gè)第二源用作交接源。
7.權(quán)利要求6的方法，其特征是所述步驟a重復(fù)N次，其中N為一個(gè)正整數(shù)，保持先前存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的所述部分的值不變，只是在所有N次讀取的數(shù)據(jù)的所述部分的值都與先前存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的所述部分的值不同時(shí)步驟a才指示狀態(tài)改變。
8.一種在蜂窩無線系統(tǒng)內(nèi)包括一個(gè)基站控制器、至少一個(gè)基站和一個(gè)將它們鏈接在一起的傳輸系統(tǒng)的基站網(wǎng)，其特征是所述基站網(wǎng)還包括配置在所述至少一個(gè)基站內(nèi)的一個(gè)符合權(quán)利要求1的交接裝置。
9.權(quán)利要求8的蜂窩基站網(wǎng)，其特征是所述基站網(wǎng)具有環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，使得所述基站具有兩個(gè)傳輸連接，而所述交接裝置配置成利用條件交接選擇所述兩個(gè)傳輸連接中的一個(gè)傳輸連接作為交接數(shù)據(jù)的源。
全文摘要
本發(fā)明所提出的交接裝置包括一個(gè)交接處理器、一個(gè)存儲(chǔ)循環(huán)復(fù)現(xiàn)元內(nèi)的交接數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和一個(gè)存儲(chǔ)控制交接的指令的控制存儲(chǔ)器。這種交接裝置還包括一個(gè)條件監(jiān)視塊,它配置成有選擇地從數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀取交接數(shù)據(jù),指示某個(gè)循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合的狀態(tài)。根據(jù)從控制存儲(chǔ)器讀取的某個(gè)指令,交接處理器在條件監(jiān)視塊指示某個(gè)循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合處在一個(gè)預(yù)定第一狀態(tài)時(shí)從某個(gè)第一源讀取而在條件監(jiān)視塊指示這個(gè)循環(huán)再現(xiàn)比特或比特組合處在一個(gè)預(yù)定第二狀態(tài)時(shí)從某個(gè)第二源讀取一定的交接數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)H04Q11/04GK1272273SQ98808542
公開日2000年11月1日 申請日期1998年8月26日 優(yōu)先權(quán)日1997年8月26日
發(fā)明者加莫·耶爾拉－邁拉, 漢紐·埃薩拉, 漢紐·哈帕加維 申請人:諾基亞網(wǎng)絡(luò)有限公司