专利名称：一种基于rs帧结构的信道复接装置及方法
技术领域：
本发明涉及一种数字微波通信系统中多类型业务数据的信道复接装置及方法。
背景技术：
数字微波通信是利用微波波段进行数字信息传输的一种无线传输方式。数字微波通信系统包括室内单元IDU和室外单元0DU。如图1所示，IDU将若干个不同类型的业务数据支路，包括E1/T1/J1支路、以太网支路、STM-I支路，通路数据接口支路GPI、勤务电话支路EOW以及网管信息支路OMI按一定格式复接后进行纠错编码和调制处理，然后交给ODU 发送出去。信道复接就是依据时分复用原理完成码流合并的技术。Reed Solomon纠错编码，尤其是RS 004，188)格式编码作为一种成熟的纠错编码技术广泛应用于微波通信系统中。Reed Solomon编码以帧为单位。RS(204，188)帧由一字节RS帧头标识，187字节净数据以及16字节校验数据组成。现有IDU的业务数据复接方法是先定义一种基带帧格式，采用轮询的方式将多路业务数据复接到基带帧内，然后将基带帧码流分段填充到RS帧的净数据部分。这种信道复接方式存在以下问题在多类型业务数据支路复接的过程中，采用轮询方式选择业务数据支路，未考虑不同类型业务数据支路对传输延时的敏感程度。较长的复接等待延时会加剧E1/T1/J1支路、STM-I支路、通路数据接口 GPI支路接口的时钟抖动， 严重情况下时钟抖动会超出业务数据接口设备的处理能力而产生误码；现有信道复接方法在信道中插入基带帧标识，插入的基带帧标识需要占用无线信道资源；同时，基带帧和RS 帧的两次成帧增加了电路复杂度。
发明内容
本发明是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种基于RS帧结构的信道复接装置，解决多类型业务数据复接到数字微波物理信道的问题，并降低信道复接装置的复杂度，避免基带帧标识信息占用信道资源，提高信道利用率。本发明通过以下技术方案实现。本发明基于RS帧结构的信道复接装置，是将不同类型的若干业务数据支路数据复接到数字微波物理信道，所述业务数据支路包括若干E1/T1/J1支路、若干STM-I支路、 以太网支路、通用数据接口支路GPI、勤务电话支路EOW以及网管信息支路OMI ；所述数字微波物理信道用于传输业务数据支路数据；其特征是所述信道复接装置包括一业务数据接口监测电路，用于监测业务数据接口缓存区的数据数量以及空满状态；—业务数据缓存区，用于缓存各个业务数据支路的数据；一复接控制电路，用于从若干业务数据支路中选择复接数据；所述复接控制电路为每条业务数据支路配置一个业务数据复接计数器，以所述业务数据复接计数器记录相应业务数据支路连续未被选中复接的次数；一 RS帧生成电路，用于生成RS帧以及复接数据标识信息并将复接数据填充到RS帧；一 CPU单元，用于设置业务数据支路复接使能表。本发明基于RS帧结构的信道复接装置的信道复接方法的特点是按以下步骤进行A、将若干业务数据支路划分为允许复接到信道的业务数据支路和禁止复接到信道的业务数据支路；信道复接控制电路中包含一张复接使能表，所述复接使能表中每一项对应一条业务数据支路，以指示对应业务数据支路是否允许复接到信道；所述复接使能表根据应用需求预先设置，或通过CPU在线修改；B、以业务数据接口监测电路查询业务数据接口状态，将业务数据接口的状态信息反馈给信道复接控制电路；C、信道复接控制电路根据业务数据接口状态、业务数据支路的优先级以及复接使能表内容进行复接选择，每次复接选择一条业务数据支路；所述信道复接控制电路首先从高优先级业务数据支路中进行选择，如果没有选中，再在低优先级业务数据支路中进行选择；如果都没有选中，则说明暂无业务数据需要复接；信道复接控制电路将选择结果传递给RS帧生成电路；D、以RS帧生成电路生成RS帧和复接数据标识信息，然后将数据标识信息以及用于复接的业务数据填充到RS帧的净数据部分，完成一次复接；重复步骤B、C和D，实现基于 RS帧的信道复接。本发明信道复接方法的特点也在于所述步骤C中业务数据支路的优先级是指所述业务数据支路分为高优先级业务数据支路和低优先级业务数据支路；所述高优先级业务数据支路指对复接等待延时要求严格的业务数据支路，包括E1/T1/J1，STM-I以及GPI业务数据支路；所述低优先级业务数据支路指对复接等待延时要求低于高优先级业务数据支路的业务数据支路；所述低优先级业务数据支路包括以太网支路、勤务电话支路和网管信息支路。步骤C中所述信道复接控制电路从高优先级业务数据支路中选择用于复接业务数据支路的方法为依次选择允许复接的高优先级业务数据支路中的一条业务数据支路， 比较该业务数据支路在业务数据缓存区缓存的数据数量是否大于业务数据复接数量门限； 如果大于，选择这条业务数据支路进行复接，复接的数据数量为186字节，复接选择完成； 否则，按上述方法判断下一条高优先级业务数据支路是否满足复接要求；如果高优先级业务数据支路都不满足复接要求，转到低优先级业务数据支路进行复接选择。步骤C所述信道复接控制电路从低优先级业务数据支路中选择用于复接业务数据支路的方法为a、从允许复接的低优先级业务数据支路中选择一条业务数据支路，比较该业务数据支路在业务数据缓存区缓存的数据数量是否大于业务数据复接数量门限，如果大于，选择这条业务数据支路进行复接，复接的数据数量为185字节，复接选择完成；否则，转入步骤b;b、判断该业务数据支路复接计数器是否大于3，如果大于3，选择该业务数据支路进行信道复接，该业务数据支路复接计数器清零，复接数据的数量为当前业务数据缓存区缓存的数据数量；否则，该业务数据支路复接计数器加1，转入步骤a。
步骤D所述的复接数据标识信息是由两字节组成；第一字节为业务数据支路ID， 取值范围为0-63，其中值1-63分别对应63个业务数据支路，值0表示无业务数据需要复接；当复接数据是高优先级业务数据时，第二字节被用于传输业务数据；当复接数据是低优先级数据时，第二字节表示RS帧中填充的复接数据的长度，取值范围为1-185。步骤D所述的业务数据填充到RS帧净数据部分还包括当复接的数据是低优先级业务数据且数据数量小于185字节时，在复接数据尾部补0，补齐185字节后填充到RS帧净数据部分。与已有技术相比，本发明有益效果体现在1、本发明解决了多类型业务数据复接到数字微波物理信道的问题。由于业务数据支路的复接选择采用基于优先级划分的方法，减小了 E1/T1/J1支路、STM-I支路，通路数据接口 GPI支路等待复接时间从而达到优化业务数据支路接口时钟抖动性能的目的。2、本发明中信道复接装置只需一次RS帧的成帧，从而降低信道复接装置的复杂度，避免基带帧标识信息占用信道资源，提高信道利用率。
图1是为IDU信号处理模块的说明图；图2是RS (204，188)帧结构的说明图；图3是复接数据标识信息的说明图；图4是本发明信道复接装置结构示意图；图5是本发明信道复接方法流程图。
具体实施例方式如图4所示，本实施例中基于RS帧的信道复接装置包括业务数据接口监测电路 401，业务数据缓存区402，复接控制电路403，RS帧生成电路404，CPU单元405以及多路选择器406，其中业务数据接口监测电路401用于监测业务数据接口缓存区的数据数量以及空满状态；业务数据缓存区402用于缓存各个业务数据支路的数据；复接控制电路403用于从若干业务数据支路中选择复接数据；复接控制电路为每条业务数据支路配置一个业务数据复接计数器，以所述业务数据复接计数器记录相应业务数据支路连续未被选中复接的次数；RS帧生成电路404用于生成RS帧以及复接数据标识信息并将复接数据填充到RS 帧；CPU单元405用于设置业务数据支路复接使能表。参见图5，本实施例中的复接方法按以下步骤进行步骤501，系统加电后，用户通过CPU单元405设置复接使能表，根据用户需求选择允许复接到信道的业务数据支路。进一步为CPU单元405计算用户选择的支路所需信道带宽总和，当支路带宽需求大于系统所能提供的信道带宽时，为避免数据丢失，提示用户重新选择允许复接的业务数据支路。
设置成功后，复接控制电路403读入复接使能表。用户可以通过CPU单元405随时更改复接使能表，复接使能表修改后会通知复接控制电路403及时更新读入的复接使能表。步骤502，业务数据接口监测电路401查询各条业务数据支路数据在业务数据缓存区402内的状态。各个业务数据支路的数据进入IDU后首先缓存在业务数据缓存区402 中。业务数据接口监测电路401将查询到的状态信息反馈给复接控制电路403。步骤503，复接控制电路403选择多条业务数据支路中一条业务数据支路进行本次复接。进一步为，复接控制电路403按以下方式首先从高优先级业务数据支路中进行选择依次比较允许复接的高优先级业务数据支路中的一条业务数据支路在业务数据缓存区缓存的数据数量是否大于业务数据复接数量门限；如果大于，选择这条业务数据支路进行复接，复接的数据数量为186字节，复接选择完成；否则，按上述方法判断下一条高优先级业务数据支路是否满足复接要求。如果高优先级的业务数据支路都不满足复接要求，转到低优先级业务数据支路进行复接选择。信道复接控制电路按以下步骤从低优先级业务数据支路中选择用于复接业务数据支路a、从允许复接的低优先级业务数据支路中选择一条，比较该业务数据支路在业务数据缓存区缓存的数据数量是否大于业务数据复接数量门限，如果大于，选择这条业务数据支路进行复接，复接的数据数量为185字节，复接选择完成；否则，转入步骤b ；b、判断该业务数据支路的复接计数器是否大于3。如果大于3，选择该业务数据支路进行信道复接，计数器清零，复接数据的数量为当前业务数据缓存区缓存的数据数量；否则，将业务数据支路的复接计数器加1后重新转入步骤a。如果都没有选中，则说明暂无业务数据需要复接。信道复接控制电路403将选择结果传递给RS帧生成电路404。步骤504，RS帧生成电路404生成RS (204，188)帧。RS (204，188)帧的结构如图2 所示，首先是一个字节的帧头标识，值为“47H”或按位取反值“B8H”。帧头标识的赋值原则是连续7帧用“47H”后紧跟一个用“B8H”标识，依此循环。RS帧生成电路404同时根据信道复接控制电路403的选择结果生成复接数据标识信息。如图3所示，数据标识信息共2 个字节。第一字节为业务数据支路ID，取值范围为0-63，其中值1-63分别对应63个业务数据支路，值0表示无业务数据需要复接。当复接数据是高优先级业务数据时，第二字节被用于传输业务数据；当复接数据是低优先级数据时，第二字节表示RS帧中填充的复接数据的长度，取值范围为1-185。RS帧生成电路404在RS帧的净数据段填入复接数据信息标识，复接数据。最后是 16字节RS帧校验位占位符。由此完成一次基于RS帧的复接。RS编码后将这16字节占位符替换为对应的校验码。重复步骤502到504，实现基于RS帧的信道复接。
权利要求
1.一种基于RS帧结构的信道复接装置，是将不同类型的若干业务数据支路数据复接到数字微波物理信道，所述业务数据支路包括若干E1/T1/J1支路、若干STM-I支路、以太网支路、通用数据接口支路GPI、勤务电话支路EOW以及网管信息支路OMI ；所述数字微波物理信道用于传输业务数据支路数据；其特征是所述信道复接装置包括一业务数据接口监测电路，用于监测业务数据接口缓存区的数据数量以及空满状态；一业务数据缓存区，用于缓存各个业务数据支路的数据；一复接控制电路，用于从若干业务数据支路中选择复接数据；所述复接控制电路为每条业务数据支路配置一个业务数据复接计数器，以所述业务数据复接计数器记录相应业务数据支路连续未被选中复接的次数；一 RS帧生成电路，用于生成RS帧以及复接数据标识信息并将复接数据填充到RS帧；一 CPU单元，用于设置业务数据支路复接使能表。
2.一种利用权利要求1所述基于RS帧结构的信道复接装置的信道复接方法，其特征是按以下步骤进行A、将若干业务数据支路划分为允许复接到信道的业务数据支路和禁止复接到信道的业务数据支路；信道复接控制电路中包含一张复接使能表，所述复接使能表中每一项对应一条业务数据支路，以指示对应业务数据支路是否允许复接到信道；所述复接使能表根据应用需求预先设置，或通过CPU在线修改；B、以业务数据接口监测电路查询业务数据接口状态，将业务数据接口的状态信息反馈给信道复接控制电路；C、信道复接控制电路根据业务数据接口状态、业务数据支路的优先级以及复接使能表内容进行复接选择，每次复接选择一条业务数据支路；所述信道复接控制电路首先从高优先级业务数据支路中进行选择，如果没有选中，再在低优先级业务数据支路中进行选择；如果都没有选中，则说明暂无业务数据需要复接；信道复接控制电路将选择结果传递给RS帧生成电路；D、以RS帧生成电路生成RS帧和复接数据标识信息，然后将数据标识信息以及用于复接的业务数据填充到RS帧的净数据部分，完成一次复接；重复步骤B、C和D，实现基于RS 帧的信道复接。
3.根据权利要求2所述的信道复接方法，其特征在于，所述步骤C中业务数据支路的优先级是指所述业务数据支路分为高优先级业务数据支路和低优先级业务数据支路；所述高优先级业务数据支路指对复接等待延时要求严格的业务数据支路，包括E1/T1/J1，STM-I 以及GPI业务数据支路；所述低优先级业务数据支路指对复接等待延时要求低于高优先级业务数据支路的业务数据支路；所述低优先级业务数据支路包括以太网支路、勤务电话支路和网管信息支路。
4.根据权利要求2所述的信道复接方法，其特征在于步骤C中所述信道复接控制电路从高优先级业务数据支路中选择用于复接业务数据支路的方法为依次选择允许复接的高优先级业务数据支路中的一条业务数据支路，比较该业务数据支路在业务数据缓存区缓存的数据数量是否大于业务数据复接数量门限；如果大于，选择这条业务数据支路进行复接，复接的数据数量为186字节，复接选择完成；否则， 按上述方法判断下一条高优先级业务数据支路是否满足复接要求；如果高优先级业务数据支路都不满足复接要求，转到低优先级业务数据支路进行复接选择。步骤C所述信道复接控制电路从低优先级业务数据支路中选择用于复接业务数据支路的方法为a、从允许复接的低优先级业务数据支路中选择一条业务数据支路，比较该业务数据支路在业务数据缓存区缓存的数据数量是否大于业务数据复接数量门限，如果大于，选择这条业务数据支路进行复接，复接的数据数量为185字节，复接选择完成；否则，转入步骤b ；b、判断该业务数据支路复接计数器是否大于3，如果大于3，选择该业务数据支路进行信道复接，该业务数据支路复接计数器清零，复接数据的数量为当前业务数据缓存区缓存的数据数量；否则，该业务数据支路复接计数器加1，转入步骤a。
5.根据权利要求2所述的信道复接方法，其特征在于步骤D所述的复接数据标识信息是由两字节组成；第一字节为业务数据支路ID，取值范围为0-63，其中值1-63分别对应63 个业务数据支路，值0表示无业务数据需要复接；当复接数据是高优先级业务数据时，第二字节被用于传输业务数据；当复接数据是低优先级数据时，第二字节表示RS帧中填充的复接数据的长度，取值范围为1-185。
6.根据权利要求2所述的信道复接方法，其特征在于步骤D所述的业务数据填充到RS 帧净数据部分还包括当复接的数据是低优先级业务数据且数据数量小于185字节时，在复接数据尾部补0，补齐185字节后填充到RS帧净数据部分。
全文摘要
本发明公开了一种基于RS帧结构的信道复接装置及方法，其持征是复接装置包括业务数据接口监测电路、业务数据缓存区、复接控制电路、RS帧生成电路和CPU单元；复接方法的特征是将若干业务数据支路划分为允许复接到信道的业务数据支路和禁止复接到信道的业务数据支路；以业务数据接口监测电路查询业务数据接口状态，将业务数据接口的状态信息反馈给信道复接控制电路；信道复接控制电路采用基于优先级划分的方法从多个业务数据支路中选择一路进行复接。RS帧生成电路生成RS帧和复接数据标识信息，然后将数据标识信息以及用于复接的业务数据填充到RS帧的净数据部分，完成一次复接。本发明可以解决多类型业务数据复接到数字微波物理信道的问题。
文档编号H04B7/26GK102170306SQ20111007760
公开日2011年8月31日 申请日期2011年3月29日 优先权日2011年3月29日
发明者吴端, 赵科, 陈士兵 申请人:合肥菲特通信技术有限公司, 安徽省菲特科技股份有限公司