专利名称：用可编程器件实现信道数据交换和速率适配的方法及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及移动通信无线基站实现信道数据交换及速率适配的方法及设备，特别是涉及移动通讯领域无线基站在提供语音业务和数据业务时，实现信道无线侧信道数据与有线侧信道数据交换和速率适配的方法及设备。
背景技术：
(1)目前状况目前移动通信发展普及速度异常迅速，移动通讯系统提供的清晰、廉价语音业务不仅被越来越多的人所喜爱，其提供的高速数据业务量也越来越大。但在移动通讯系统中，业务类型不同，需要采用不同的信道数据交换方法和速率适配方法，一般均采用专用的交换芯片来实现无线基站的信道数据交换和速率适配，这种实现方法及思路尽管很经典，但由于采用专用交换芯片，增加了硬件成本，增加了系统的复杂度，影响了产品的稳定性，同时也不利于协议升级。
在本发明的最佳实施例中PHS(personal handby system)无线基站中信道的数据速率由STD-28协议规定，PHS基站可以在提供语音业务的同时，提供64K及32K数据业务，无线侧信道的信息速率为32Kbps，有线侧的数据速率为64Kbps，协议对信息速率适配方法也进行了规定。目前在实现数据业务时，基带部分普遍采用专用的交换芯片来实现遵从STD-28协议关于信息速率的适配方法，在64K数据业务时，利用专用交换芯片上行将无线侧两个32K信道交换到一个有线侧64K信道，下行将一个有线侧信道交换到两个32K无线侧信道上，而对于语音业务及32K数据业务，由于采用专用交换芯片，增加了硬件成本，增加了系统的复杂度，影响了产品的稳定性，同时也不利于协议升级。
(2)检索结果检索到的相关专利
A.专利申请号96195307.1公开号1190520专利名称在用于语音和数据传输的蜂窝式移动无线电网络中按包数据业务的数据包传输方法主要内容为了给蜂窝式移动无线电网络内的服务传输数据包，在移动无线电网络的基站内专门制定一个信道与通向一个单独的业务服务网络节点的传输信道连接而形成一个专用的数据业务信道。
B.专利申请号94194157.4公开号1138933专利名称从移动单元中调用和消除语音或数据业务的方法主要内容提出了一种在移动单元和基站之间调用和消除语音和数据业务的方法。通过产生的有拨号意向的新拨号指令，用来指明来自某一移动单元能够进行数据和语音服务但不能同时进行语音和数据服务的呼叫意向。
C.专利申请号96195981.9公开号1192317专利名称对在GSM和DECT两系统间数据业务的相互速率适配的实现主要内容提出了一种通过DECT系统的终端使用GSM系统的网络侧设备时数据速率适配及格式转化的方法和装置。这里的速率适配主要是变换数据格式。
D.专利申请号02116534.3公开号1449139专利名称基于时分双工模式的高速数据业务的传输方法主要内容提出了一种基于时分双工模式的高速数据业务的传输方法，分配多个用于传输高速数据业务的业务时隙，将不同的业务时隙设置为不同的时间长度，当用户进行业务数据的传输时，根据实际情况为用户分配不同时间长度的业务时隙，然后进行业务数据的传输，从而获得较高的数据传输效率和频谱利用效率以及较低的数据传输成本。
E.专利申请号179496公开号20030163581专利名称Method and apparatus for managing data trafficassociated with a user on a work主要内容根据用户的背景信息，决定网络侧是否为此用户提供数据业务服务。
F.专利申请号496549公开号20020031111专利名称Method and system for handling telecommunications datatraffic主要内容提出了一种利用本地设备将源数据在传输到目的端的过程中旁路中央交换机的方法，从而降低了中央交换机的负荷。
G.专利申请号078175公开号20030048781专利名称Method and system for implement an improved universalpacket switching capability in a data switch主要内容提出了一种在数据传输过程中，在传输通道的中间各个节点间不进行尽量不协议转换，只在传输的目的节点处再进行协议转换的一种方法和设备，提高了传输通道的各节点包交换能力。
H.专利申请号850320公开号20020141397专利名称Data switch and a method for controlling the data switch主要内容提出了一种通过具有仲裁功能的控制单元控制无内存单元的交换阵列来实现器数据交换的路由方法，能够确保将保证输入数据正确的交换倒输出路由上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种利用可编程器件实现信道数据交换和速率适配的方法及设备，解决现有技术使用专用交换芯片会带来高成本的缺点，以及存在的硬件系统复杂、系统升级困难、稳定性差等问题。
为达到上述目的，本发明提供了一种利用可编程器件实现信道数据交换和速率适配的方法，其特点在于，包括如下步骤步骤一，将基站上行信道信息速率为32Kbps的上行32Kbps码流以及该上行32Kbps码流经ADPCM/PCM(PCM脉冲编码调制，ADPCM自适应差分脉冲编码调制)转换后的上行64Kbps码流引入基站设备的数据交换及速率适配单元，将下行信道信息速率为64Kbps的下行64Kbps码流以及该下行64Kbps码流经过回波抵消及PCM/ADPCM转换后的下行32Kbps码流引入所述数据交换及速率适配单元；步骤二，输入所述适配单元的四路码流分别在时钟控制单元的控制下在所述适配单元内进行串/并转换，并按信道分别锁存进所述适配单元中的信道数据寄存器组；
步骤三，所述适配单元外部的CPU根据业务类型及用户信道分配情况，通过控制所述适配单元中的交换开关单元来选择需要输出的数据寄存器单元；步骤四，在所述时钟控制单元的控制下，通过所述适配单元中的交换开关单元选择的寄存器数据经过所述适配单元中的并/串转换单元串行输出。
上述的方法，其特点在于，所述步骤三中进一步包括，判断所述上行信道的业务类型，如果为语音业务，则将所述上行64Kbps码流交换到通至基站有线侧的信道数据速率为64Kbps的64Kbps信道上；如果为32K数据业务，则将所述上行32Kbps码流在高4位添加“1”，并交换到所述64Kbps信道上；如果为64K数据业务，则将两个所述上行32Kbps码流都交换到所述64Kbps信道上。
上述的方法，其特点在于，所述步骤三中进一步包括，判断所述下行信道的业务类型，如果为语音业务，则将所述下行32Kbps码流交换到通至基站无线侧的信道数据速率为32Kbps的32Kbps信道；如果为32K数据业务，则将所述下行64Kbps码流去除高4位“1”后，交换到所述32Kbps信道；如果为64K数据业务，则将所述下行64Kbps码流的高四位及低四位分别交换到两个所述32Kbps信道。
上述的方法，其特点在于，所述基站为个人手持电话系统PHS基站。
为了更好的实现本发明的目的，本发明还提供了一种利用可编程器件实现信道数据交换和速率适配的设备，其特点在于，包括串/并转换单元，用于将基站的上行32Kbps码流、上行64Kbps码流、下行64Kbps码流和下行32Kbps码流进行串/并转换；信道数据寄存器组，用于储存经所述串/并转换单元转换过的码流；交换开关单元，用于选择所述寄存器组中需要输出的数据寄存器单元；CPU接口单元，连接一外部CPU，用于根据业务类型及用户信道分配情况，控制所述交换开关单元来选择需要输出的数据寄存器单元；并/串转换单元，用于对输出的码流进行并/串转换；时钟控制单元，用于码流的存储控制；所述串/并转换单元通过所述信道数据寄存器组连接所述交换开关单元，所述交换开关单元分别连接所述并/串转换单元和CPU接口单元，所述时钟控制单元连接所述信道数据寄存器组。
上述的设备，其特点在于，设备内部分为互相连接的上行单元和下行单元；所述上行单元和下行单元都分别包括所述串/并转换单元、时钟控制单元、信道数据寄存器组、交换开关单元、并/串转换单元和CPU接口单元；所述上行单元还包括4比特“1”单元，连接所述交换开关单元；所述上行单元用于处理所述上行32Kbps码流和上行64Kbps码流，所述下行单元用于处理所述下行32Kbps码流和下行64Kbps码流。
上述的设备，其特点在于，所述上行单元或下行单元中的所述串/并转换单元和信道数据寄存器组都为两个。
上述的设备，其特点在于，所述时钟控制单元包括定时单元和计数单元。
上述的设备，其特点在于，所述信道数据寄存器组由多个完全相同的信道数据缓冲区组成，每个所述信道数据缓冲区均是由多个完全相同的信道数据存储单元组成。
本发明的技术效果在于采用本发明所述方法，与现有技术相比，本发明所述的方法完全是通过对可编程器件进行软件编程来实现，不使用专用交换芯片，不仅很好地实现了基站数据业务所需的信道信息交换和速率适配，节约了系统成本，降低了系统的复杂度，提高了系统的稳定性，同时也方便了以后的系统升级。
图1是本发明方法的步骤流程图；图2是本发明最佳实施例中信道数据的流程图；图3是本发明最佳实施例中数据交换及速率适配单元的结构图；图4是本发明最佳实施例中信道数据寄存器组的结构图；图5是本发明最佳实施例中信道数据缓冲区的结构图。
具体实施例方式
下面结合附图进一步详细说明本发明的具体实施例。
本发明是一种实现PHS基站信道数据交换及速率适配的方法，即通过纯软件来实现PHS基站实现语音及数据业务所需的信道数据交换和信道速率适配的方法，在CPU的控制下，可以实时的完成基站实时所需的无线信道和有线信道间信道数据的交换和速率适配。
参见附图1，是本发明方法的步骤流程图，实现本方法的步骤如下步骤一硬件上将上行信道信息速率为32Kbps的码流、上行信道32Kbps信息经过ADPCM/PCM转换后的64Kbps PCM码流引入数据交换及速率适配单元，将下行信道信息速率为64Kbps的码流、下行信道信息速率为64Kbps的PCM码流进行回波抵消及PCM/ADPCM转换后的32Kbps ADPCM码流引入数据交换及速率适配单元；步骤二四路输入码流分别在时钟控制单元的控制下在数据交换及速率适配单元内进行串/并转换后，按信道分别锁存进信道数据寄存器组；步骤三外部CPU根据业务类型及用户信道分配情况，通过控制交换开关单元的选择所述寄存器组中需要输出的数据寄存器单元；步骤四在时钟单元的控制下，通过交换开关单元选择的寄存器数据经过并/串转换单元串行输出。
参见图2，示出了本发明最佳实施例PHS基站提供语音业务及数据业务的信道数据流程图，其中包含本发明的用可编程器件实现基站信道数据交换及速率适配方法。
来自基站无线侧上行无线侧信道数据速率为32Kbps的码流101、上行无线侧信道数据速率为32Kbps的码流101通过ADPCM/PCM转换为64Kbps的PCM码流109，这两种码流分别引入到给本发明的数据交换及速率适配单元2中的上行数据交换及速率适配单元21中。当此信道为语音业务时，上行数据交换及速率适配单元21将64Kbps的PCM码流109交换到通至有线侧的信道数据速率为64Kbps相应信道104上；当此信道为32K数据业务时，上行数据交换及速率适配单元21将此无线侧32Kbps信道数据101在高4位添加“1”后，交换到通至有线信道数据速率为64Kbps的业务业务数据码流104上；当此信道为64K数据业务时，上行数据交换及速率适配单元21分别将此无线侧32Kbps信道数据101及另一信道的无线侧32Kbps信道数据，均交换到通至有线侧信道数据速率为64Kbps的业务数据码流104上。
来自有线侧下行信道数据速率为64Kbps的码流105经过回波抵消单元106对语音信道数据回波消除处理后，通过PCM/ADPCM编码单元107编码将信道数据编码为数据速率为32Kbps的ADPCM码流110，32Kbps的ADPCM码流110及64Kbps的信号码流105ADPCM/PCM转换为64Kbps的PCM码流110，这两种码流分别引入到本发明的信道数据交换及速率适配单元2中的下行数据交换及速率适配单元22中。当信道为语音业务时，下行数据交换及速率适配单元22将32Kbps的ADPCM码流110交换到通至无线侧的信道数据速率为32Kbps的相应信道108上；当此信道为32K数据业务时，下行数据交换及速率适配单元22将此有线侧64Kbps信道数据105去除高4位“1”后，交换到通至无线侧的信道数据速率为32Kbps的业务业务数据码流108上；当信道为64K数据业务时，下行数据交换及速率适配单元22分别将此有线侧64Kbps信道数据高四位及低四位分别交换到两个32Kbps的无线信道108上。
参见图3，示出了本发明最佳实施例PHS基站中数据交换及速率适配单元的结构图。其中包含上行、下行信道数据交换及速率适配组成结构图，全面反映了用可编程器件实现基站语音、数据业务时上、下行信道数据交换及速率适配的方法。上行速率为32Kbps无线侧信道数据101、64Kbps的PCM编码信道数据109分别在定时单元2108的控制下，通过串/并转换单元2101及串/并转换单元2103将这两路码流由串行数据转换为两路并行数据，在定时单元2108及其产生的计数器单元2109的控制下，将这两路信号按信道分别锁存进信道数据寄存器组单元2102、信道数据寄存器组单元2104的各信道数据缓冲区40的适当存储单元41～46中。CPU接口单元2110在外部CPU(未示出)的控制下，根据业务类型控制交换开关单元2106，在信道数据寄存器组单元2102、信道数据寄存器组单元2104相应信道数据缓冲区的适当存储单元、4比特“1”单元2105三者之中选择需要输出的数据，此选择的输出数据在时钟单元的控制下，通过并/串转换单元2107将并行数据转换成串行数据，此串行数据为通至有线侧信道数据速率为64Kbps的业务数据码流104。
下行速率为64Kbps有线侧信道数据105、32Kbps的ADPCM编码信道数据110分别在定时单元2208的控制下，通过串/并转换单元2201及串/并转换单元2203将这两路码流由串行数据转换为两路并行数据，在定时单元2208及其产生的计数器单元2209的控制下，将这两路信号按信道分别锁存进信道数据寄存器组单元2102、信道数据寄存器组单元2104的各信道数据缓冲区30的适当存储单元40中。CPU接口单元2210在外部CPU(未示出)的控制下，根据业务类型控制交换开关单元2206，在信道数据寄存器组单元22、信道数据寄存器组单元2204相应信道数据缓冲区40的适当存储单元41～46中，处理(包括对32K业务，去除高4位“0”)并选择需要输出的数据，此选择的输出数据在时钟单元的控制下，通过并/串转换单元2207将并行数据转换成串行数据，此串行数据为通至无线侧信道数据速率为32Kbps的业务数据码流108。
参见图4，示出了本发明最佳实施例PHS基站中信道数据寄存器组单元2102、2104、2202、2204的结构图。每个信道数据寄存器组单元均有相同的结构，均是由N个完全相同的信道数据缓冲区31～36组成。
参见图5，示出了本发明最佳实施例PHS基站中信道数据缓冲区31～36的结构图。每个信道数据缓冲区均有相同的结构，均是由n个完全相同的信道数据存储单元41～46组成。
从上述方法实施的过程可以看出，信道数据交换和速率适配是完全通过软件对可编程器件编程来实现的。应该可以理解的是，除本最佳实施例外，具有相同要求的系统也可采用本发明所述的方法。
与现有技术的对比在本方法最佳实施例PHS移动通信系统中，无线侧信道数据速率为32Kbps，而有线侧信道数据速率为64Kbps，在基站向无线终端提供语音业务服务时，上行将无线侧32Kbps ADPCM编码转换为有线侧64Kbps PCM编码，下行有线侧64Kbps ADPCM编码转换为无线侧32Kbps ADPCM编码来实现有线与无线侧信息速率适配；在基站向无线终端提供32Kbps数据业务服务时，按照STD-28协议要求上行将无线侧32Kbps数据信息通过向高位填充“1”的方式转换为64Kbps数据信息，下行有线侧64Kbps数据信息通过去除高位“1”的方式转换为32Kbps数据信息来实现有线与无线侧信息速率适配；在基站向无线终端提供64Kbps数据业务服务时，由于64Kbps数据信息需要无线侧任意两个信道来传输，而有线侧仅需要一个信道，需要利用上行将无线侧两个32K信道交换到一个有线侧64K信道，下行将一个有线侧信道交换到任意两个32K无线侧信道上。随着PHS技术的发展，为了支持更多的业务，以上速率适配方式也会随着协议的改变而需要进行更改。
传统设计与本发明具有内存单元、通过对可编程器件进行编程来完成不同。在传统设计中，一般通过在无线基站中增加专用交换芯片的方式来实现数据交换，达到数据交换和数据速率适配的目的。这种方法由于增加专用交换芯片，在增加硬件复杂度及成本的同时，降低了系统的可靠性，也带来了系统升级的困难。
本发明提出了一种在不增加系统额外硬件的同时，通过对可编程器件的编程来实现信道数据交换和数据速率适配的方法，同时，随着移动通信技术的发展，也可以随时对方法中的可编程器件的软件进行升级，进一步增加了系统的灵活性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明的实施范围；凡是依本发明所作的等效变化与修改，都被本发明的专利范围所涵盖。
权利要求
1.一种利用可编程器件实现信道数据交换和速率适配的方法，其特征在于，包括如下步骤步骤一，将基站上行信道信息速率为32Kbps的上行32Kbps码流以及该上行32Kbps码流经ADPCM/PCM转换后的上行64Kbps码流引入基站设备的数据交换及速率适配单元，将下行信道信息速率为64Kbps的下行64Kbps码流以及该下行64Kbps码流经过回波抵消及PCM/ADPCM转换后的下行32Kbps码流引入所述数据交换及速率适配单元；步骤二，输入所述适配单元的四路码流分别在时钟控制单元的控制下在所述适配单元内进行串/并转换，并按信道分别锁存进所述适配单元中的信道数据寄存器组；步骤三，所述适配单元外部的CPU根据业务类型及用户信道分配情况，通过控制所述适配单元中的交换开关单元来选择所述寄存器组中需要输出的数据寄存器单元；步骤四，在所述时钟控制单元的控制下，通过所述适配单元中的交换开关单元选择的寄存器数据经过所述适配单元中的并/串转换单元串行输出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤三中进一步包括，判断所述上行信道的业务类型，如果为语音业务，则将所述上行64Kbps码流交换到通至基站有线侧的信道数据速率为64Kbps的64Kbps信道上；如果为32K数据业务，则将所述上行32Kbps码流在高4位添加“1”，并交换到所述64Kbps信道上；如果为64K数据业务，则将两个所述上行32Kbps码流都交换到所述64Kbps信道上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述步骤三中进一步包括，判断所述下行信道的业务类型，如果为语音业务，则将所述下行32Kbps码流交换到通至基站无线侧的信道数据速率为32Kbps的32Kbps信道；如果为32K数据业务，则将所述下行64Kbps码流去除高4位“1”后，交换到所述32Kbps信道；如果为64K数据业务，则将所述下行64Kbps码流的高四位及低四位分别交换到两个所述32Kbps信道。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述基站为个人手持电话系统PHS基站。
5.一种利用可编程器件实现信道数据交换和速率适配的设备，其特征在于，包括串/并转换单元，用于将基站的上行32Kbps码流、上行64Kbps码流、下行64Kbps码流和下行32Kbps码流进行串/并转换；信道数据寄存器组，用于储存经所述串/并转换单元转换过的码流；交换开关单元，用于选择所述寄存器组中需要输出的数据寄存器单元；CPU接口单元，连接一外部CPU，用于根据业务类型及用户信道分配情况，控制所述交换开关单元来选择需要输出的数据寄存器单元；并/串转换单元，用于对输出的码流进行并/串转换；时钟控制单元，用于码流的存储控制；所述串/并转换单元通过所述信道数据寄存器组连接所述交换开关单元，所述交换开关单元分别连接所述并/串转换单元和CPU接口单元，所述时钟控制单元连接所述信道数据寄存器组。
6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，设备内部分为互相连接的上行单元和下行单元；所述上行单元和下行单元都分别包括所述串/并转换单元、时钟控制单元、信道数据寄存器组、交换开关单元、并/串转换单元和CPU接口单元；所述上行单元还包括4比特“1”单元，连接所述交换开关单元；所述上行单元用于处理所述上行32Kbps码流和上行64Kbps码流，所述下行单元用于处理所述下行32Kbps码流和下行64Kbps码流。
7.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述上行单元或下行单元中的所述串/并转换单元和信道数据寄存器组都为两个。
8.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述时钟控制单元包括定时单元和计数单元。
9.根据权利要求6所述的设备，其特征在于，所述信道数据寄存器组由多个完全相同的信道数据缓冲区组成，每个所述信道数据缓冲区均是由多个完全相同的信道数据存储单元组成。
全文摘要
本发明公开了一种利用可编程器件实现信道数据交换和速率适配的方法及设备，包括将基站的上行32Kbps码流以及上行64Kbps码流引入基站设备的数据交换及速率适配单元，将下行64Kbps码流以及下行32Kbps码流引入数据交换及速率适配单元；四路码流分别在时钟控制单元的控制下进行串/并转换，并按信道分别锁存进信道数据寄存器组；外部的CPU根据业务类型及用户信道分配情况，通过控制交换开关单元来选择需要输出的数据寄存器单元；在时钟控制单元的控制下，通过交换开关单元选择的寄存器数据经过并/串转换单元串行输出。本发明通过对可编程器件进行软件编程来实现，不使用专用交换芯片，节约了系统成本，方便系统升级。
文档编号H04W88/18GK1744733SQ20041000950
公开日2006年3月8日 申请日期2004年8月31日 优先权日2004年8月31日
发明者于宏全, 郭青, 杨翠红 申请人:中兴通讯股份有限公司