CN101014200B - 时分多路复用信号的交换方法和交换装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了时分多路复用信号的交换方法，时分多路复用信号交换装置内置至少两个输入存储器与至少两个输出存储器，输入存储器的数目与输出存储器的数目相同；包括步骤：建立输入存储器的地址与输出存储器的地址的映射关系；根据映射关系，将输入存储器的地址中的时分多路复用信号交换到相应的输出存储器的地址中。相应的，本发明还公开了时分多路复用信号的交换装置。本发明的时分多路复用信号交换方法可以提高时分多路复用信号交换装置的带宽，本发明的时分多路复用信号交换装置具有较高的带宽。
Description
技术领域
本发明涉及时分多路复用信号交换技术，尤其涉及时分多路复用信号的交换方法和交换装置。
背景技术
时分多路复用(Time Division Multiplexing，TDM)技术指，将一条物理信道按时间分成若干个时间片，轮流分配给多个信号使用，每一时间片由一个信号占用，这样，利用每个信号在时间上的交叉，就可以在一条物理信道上传输多个信号。公共交换电话网(Public Switched Telephone Network，PSTN)的信号传输基于TDM技术。
请参考图1，为现有技术的TDM信号交换装置示意图。该TDM信号交换装置100包括：若干数目的串/并转换单元101、输入选择单元102、输入存储器103、交换单元104、输出存储器105、输出选择单元106、若干数目的并/串转换单元107和交换表存储器108。串/并转换单元101把接收到的串行TDM信号转换为并行TDM信号；输入选择单元102把该TDM信号写入到输入存储器103；交换单元104从交换表存储器108中获取交换表信息，并根据该交换表信息，将输入存储器103的地址中的TDM信号交换到输出存储器105的地址中；输出选择单元106从输出存储器105中读取TDM信号，并将该TDM信号发送到并/串转换单元107；并/串转换单元107将该TDM数据转换为串行TDM信号。现有技术的TDM信号交换装置内置的输入选择单元102、输入存储器103、输出存储器105和输出选择单元106的数目均为一个。通常将输入存储器和输出存储器统称为数据存储器。
TDM信号交换装置的带宽计算方法为：位宽乘以时钟频率。现有技术的TDM信号交换装置内置单个输入存储器和单个输出存储器，其位宽等于单个输入存储器的位宽，如果增加单个输入存储器和单个输出存储器的位宽，可能导致TDM信号处理时延的增大，时延的增大对语音业务带来很大的负面影响；TDM信号交换装置的时钟频率受限于制造工艺，其时钟频率的提升有限。可见，内置单个输入存储器和单个输出存储器的TDM信号交换装置难以提高带宽。
发明内容
本发明实施例要解决的技术问题是提供实现提高时分多路复用信号交换装置带宽的时分多路复用信号交换方法，和具有较高带宽的时分多路复用信号交换装置。
为解决上述技术问题，本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：
一种时分多路复用信号的交换方法，时分多路复用信号交换装置内置至少两个输入存储器与至少两个输出存储器，输入存储器的数目与输出存储器的数目相同；包括步骤：建立输入存储器的地址与输出存储器的地址的映射关系；将串行时分多路复用信号转换为并行时分多路复用信号；将所述转换的时分多路复用信号写入所述输入存储器的地址中；根据映射关系，将输入存储器的地址中的时分多路复用信号交换到相应的输出存储器的地址中。
一种时分多路复用信号的交换装置，包括：至少两个输入存储器，用于存储时分多路复用信号；与存储器数目相同的输出存储器，用于存储时分多路复用信号；交换表存储器，用于建立输入存储器的地址与输出存储器的地址的映射关系；串/并转换单元，用于将接收到的串行时分多路复用信号转换为并行时分多路复用信号，并发送所述转换的时分多路复用信号；输入选择单元，用于接收所述串/并转换单元发送的时分多路复用信号，并将所述时分多路复用信号写入所述输入存储器的地址中；交换单元，用于从交换表存储器中获取映射关系，根据映射关系，将输入存储器的地址中的时分多路复用信号交换到相应的输出存储器的地址中。
从以上技术方案可以看出，在本发明实施例中，TDM信号交换装置内置至少两个输入存储器，内置与输入存储器数目相同的输出存储器，建立输入存储器的地址与输出存储器的地址的映射关系；根据映射关系，将输入存储器的地址中的时分多路复用信号交换到相应的输出存储器的地址中。本发明实施例中，TDM信号交换装置内置至少两个输入存储器与至少两个输出存储器，通过多个输入存储器的地址与多个输出存储器的地址同时交换TDM信号，增加TDM信号交换装置的总位宽，从而提高TDM信号交换装置的带宽。
附图说明
图1为现有技术的TDM信号交换装置示意图；
图2为本发明实施例的TDM信号交换方法流程图；
图3为本发明实施例的TDM信号交换装置示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供时分多路复用信号的交换方法和交换装置。TDM信号交换装置内置至少两个输入存储器，内置与输入存储器数目相同的输出存储器；建立输入存储器的地址与输出存储器的地址的映射关系，并把该映射关系保存在TDM信号交换装置的交换表存储器中；在进行TDM信号交换时，交换单元从交换表存储器中获取映射关系，并根据该映射关系，将输入存储器的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器的地址中。
请参考图2，为本发明实施例的TDM信号交换方法流程图。以下结合该流程图，对本发明实施例进行详细的描述。
步骤201.TDM信号交换装置接收到串行TDM信号后，串/并转换单元把该串行TDM信号转换为并行TDM信号，并向输入选择单元发送转换的TDM信号。
TDM信号在传输的时候，以比特为传输单元，串/并转换单元可以经过若干个时钟周期，接收到若干个比特后，在一个时钟周期把若干个比特全部发送给输入选择单元。一般来说，装置在处理串行TDM信号时，在一个时钟周期只能收/发一个比特的TDM信号，而处理并行TDM信号时，在一个时钟周期可以收/发若干个比特的TDM信号。
位宽指数据传输的位数，即一个时钟周期同时能够传输的数据位数。比如，对于PSTN系统来说，为了保证TDM信号具有较小的传输时延，TDM信号交换装置的单个数据存储器的位宽一般为8比特；串/并转换单元经过8个时钟周期，接收到8个比特后，在一个发送周期把8比特发送给输入选择单元。
步骤202.输入选择单元轮流将从串/并转换单元组的成员接收到的并行TDM信号写入输入存储器的地址中。
把与一个输入选择单元相连的若干个串/并转换单元看成一个串/并转换单元组，每个串/并转换单元为该组的成员。输入选择单元能够连接的串/并转换单元的最大数目，由以下因素决定：TDM信号输入的频率、TDM信号交换装置的时钟频率和数据存储器的位宽等。例如，TDM信号的输入频率等于TDM信号交换装置的时钟频率，数据存储器的位宽等于8比特时，一个输入选择单元能够与8个输入串/并转换单元相连。
输入存储器分为若干个单位存储空间，每个单位存储空间对应一个地址，以地址为标识保存数据。为了描述的简洁，通常把存储器的地址对应的存储空间，简称为存储器的地址。
步骤303.交换单元获取交换表存储器中的交换表信息，根据该交换表信息，把存储在输入存储器的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器的地址中。
在本实施例中，TDM信号交换装置内置最少两个输入存储器，同时内置与输入存储器数目相同的输出存储器。在TDM信号交换前，交换表存储器建立输入存储器与输出存储器的对应关系，进一步建立输入存储器的地址与对应的输出存储器的地址的映射关系。可以理解的是，输入存储器和输出存储器的数目，决定了TDM信号交换装置的交换能力，在实施本方案的时候，根据具体的应用情况确定具体的数据存储器数目。
上述映射关系以交换表的形式保存在交换表存储器中，该交换表在TDM信号交换前建立，可以根据输入的TDM信号的变化而发生变化。例如，可以通过轮询方式建立该交换表；在交换表中，每一条表信息记录的是输入存储器与输出存储器的对应关系，每一条表信息包括若干条项信息，项信息记录的是输入存储器的地址与对应的输出存储器的地址的映射关系。
需要说明的是，因为在一个时钟周期内无法对同一个输入存储器的多个地址进行访问，也无法对同一个输出存储器的多个地址进行访问，故交换表中，输入存储器的地址与输出存储器的地址为一一对应关系。
可以理解的是，上述映射关系不限于以交换表形式保存，还可以以其它数据结构形式保存。
例如，TDM信号交换装置内置输入存储器和输出存储器的数目都为m；每个时钟周期把m个输入存储器的TDM信号交换到m个输出存储器中，TDM信号交换装置的总位宽，等于单个数据存储器位宽的m倍；带宽等于位宽乘以时钟频率，在不改变时钟频率的情况下，利用本发明实施例的方法，内置m个输入存储器和m个输出存储器的TDM信号交换装置的带宽，等于内置单个输入存储器和单个输出存储器的TDM信号交换装置的带宽的m倍。
本发明实施例的TDM信号交换装置具有对等结构，输入存储器、输出存储器、输入选择单元、输出选择单元、串/并转换单元组与并/串转换单元组的数目相同。可以理解的是，上述TDM信号交换装置内置m个输入存储器和m个输出存储器，说明该TDM信号交换装置中还内置m个输入选择单元、m个输出选择单元、m个串/并转换单元组和m个并/串转换单元组。
需要指出的是，可以先建立输入存储器与输出存储器的对应关系，进一步建立输入存储器的地址与对应的输出存储器的地址的映射关系，根据映射关系将输入存储器的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器的地址中；还可以直接建立输入存储器的地址与输出存储器的地址的映射关系，根据映射关系将输入存储器的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器的地址中。
步骤304.输出选择单元从输出存储器的地址中读取TDM信号，并轮流向并/串转换单元组的成员发送该TDM信号。
把与一个输出选择单元相连的若干个并/串转换单元看成一个并/串转换单元组，每个并/串转换单元为该组的成员。输出选择单元同时与多个并/串转换单元相连，并/串转换单元的数目由以下因素决定：TDM信号输出的频率、TDM信号交换装置时钟频率和数据存储器的位宽等。
步骤305.并/串转换单元接收到TDM信号后，把该TDM信号转换为串行TDM信号，TDM信号交换装置对外发送该串行TDM信号。
并/串转换单元在一个时钟周期接收的TDM信号，经并/串转换后，可以分为多个时钟周期对外发送。例如，并/串转换单元在一个时钟周期接收到8比特的TDM信号，TDM信号交换装置在一个时钟周期发送1比特的TDM信号，需要经过8个时钟周期，才能将并/串转换单元在一个时钟周期接收到的TDM信号全部发出。
请参考图3，为本发明实施例的TDM信号交换装置示意图。该TDM信号交换装置300包括：串/并转换单元301、输入选择单元302、输入存储器303、交换单元304、输出存储器305、输出选择单元306、并/串转换单元307和交换表存储器308。
其中，把与一个输入选择单元302相连的若干个串/并转换单元301看成一个串/并转换单元组，把与一个输出选择单元306相连的若干个并/串转换单元307看成一个并/串转换单元组。本发明实施例的TDM信号交换装置包括至少两个输入存储器303；本发明实施例的TDM信号交换装置具有对等结构，输入存储器303、输出存储器305、输入选择单元302、输出选择单元306、串/并转换单元组与并/串转换单元组的数目相同。
串/并转换单元301，用于将接收到的串行TDM信号转换为并行TDM信号，并向输入选择单元302发送该转换的TDM信号。
输入选择单元302，用于接收串/并转换单元301发送的TDM信号，并将该TDM信号写入输入存储器303的地址中。
输入存储器303，用于存储TDM信号。
输出存储器305，用于存储TDM信号。
交换表存储器308，用于建立输入存储器303与输出存储器305的对应关系，建立输入存储器303的地址与对应的输出存储器305的地址的映射关系。
其中，交换表存储器308包括：
对应关系建立单元，用于建立输入存储器303与输出存储器305的对应关系；
映射关系建立单元，用于建立输入存储器303的地址与对应的输出存储器305的地址的映射关系。
交换单元304，用于从交换表存储器308中获取映射关系，根据该映射关系，将输入存储器303的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器305的地址中。
输出选择单元306，用于从输出存储器305的地址中读取TDM信号，并向并/串转换单元307发送该TDM信号。
并/串转换单元307，用于接收输出选择单元306发送的TDM信号，并将TDM信号转换为串行TDM信号。
串/并转换单元301将接收到的串行TDM信号转换为并行TDM信号，向输入选择单元302发送转换的TDM信号。一个输入选择单元302与若干个串/并转换单元301相连；输入选择单元302接收到串/并转换单元301发送的TDM信号，将该TDM信号写入输入存储器303的地址中。交换表存储器308建立至少两个输入存储器303与至少两个输出存储器305的对应关系，进一步建立输入存储器303的地址与对应的输出存储器305的地址的映射关系。其中，输入存储器303的数目与输出存储器305的数目相同。交换表存储器308把该映射关系保存在交换表中；例如，可以通过轮询方式建立该交换表，在交换表中，每一条表信息记录的是输入存储器303与输出存储器305的对应关系，每条表信息包括若干条项信息，项信息记录的是输入存储器303的地址与对应的输出存储器305的地址的映射关系。需要说明的是，因为在一个时钟周期内无法对同一个输入存储器303的多个地址进行访问，也无法对同一个输出存储器305的多个地址进行访问，故交换表中，输入存储器303的地址与输出存储器305的地址为一一对应关系。可以理解的是，上述映射关系不限于以交换表形式保存，还可以以其它数据结构形式保存。交换单元304从交换表存储器308中获取交换表信息，根据该交换表信息，将输入存储器303的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器305的地址中。一个输出选择单元306与若干个并/串转换单元307相连；输出选择单元306从输出存储器305的地址中读取TDM信号，并向并/串转换单元307发送该TDM信号。并/串转换单元307接收到输出选择单元306发送的TDM信号，将该TDM信号转换为串行TDM信号。TDM信号交换装置300将该串行TDM信号对外发送。
需要指出的是，交换表存储器308可以先建立输入存储器303与输出存储305器的对应关系，进一步建立输入存储器303的地址与对应的输出存储器305的地址的映射关系，根据映射关系将输入存储器303的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器305的地址中；还可以直接建立输入存储器303的地址与输出存储器305的地址的映射关系，根据映射关系将输入存储器303的地址中的TDM信号交换到相应的输出存储器305的地址中。
从以上实施例可以看出，本技术方案中，TDM信号交换装置内置至少两个输入存储器与至少两个输出存储器，通过多个输入存储器的地址与多个输出存储器的地址同时交换TDM信号，增加TDM信号交换装置的总位宽，从而提高TDM信号交换装置的带宽。本技术方案具有实现和控制简单，成本低，可靠性高的优点。
以上对本发明实施例所提供的时分多路复用信号的交换方法和交换装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (6)
1.一种时分多路复用信号的交换方法，其特征在于，时分多路复用信号交换装置内置至少两个输入存储器与至少两个输出存储器，所述输入存储器的数目与所述输出存储器的数目相同；包括步骤：
建立所述输入存储器的地址与所述输出存储器的地址的映射关系；
将串行时分多路复用信号转换为并行时分多路复用信号；将所述转换的时分多路复用信号写入所述输入存储器的地址中；
根据所述映射关系，将所述输入存储器的地址中的时分多路复用信号交换到相应的输出存储器的地址中。
2.根据权利要求1所述的交换方法，其特征在于，所述交换后，从所述输出存储器的地址中读取所述时分多路复用信号；将所述时分多路复用信号转换为串行时分多路复用信号。
3.根据权利要求1或2所述的交换方法，其特征在于，所述建立映射关系前，建立所述输入存储器与所述输出存储器的对应关系。
4.一种时分多路复用信号的交换装置，其特征在于，包括：
至少两个输入存储器，用于存储时分多路复用信号；
与所述存储器数目相同的输出存储器，用于存储时分多路复用信号；
交换表存储器，用于建立所述输入存储器的地址与所述输出存储器的地址的映射关系；
串/并转换单元，用于将接收到的串行时分多路复用信号转换为并行时分多路复用信号，并发送所述转换的时分多路复用信号；
输入选择单元，用于接收所述串/并转换单元发送的时分多路复用信号，并将所述时分多路复用信号写入所述输入存储器的地址中；
交换单元，用于从所述交换表存储器中获取映射关系，根据所述映射关系，将所述输入存储器的地址中的时分多路复用信号交换到相应的输出存储器的地址中。
5.根据权利要求4所述的交换装置，其特征在于，进一步包括：
输出选择单元，用于从所述输出存储器的地址中读取所述时分多路复用信号，并发送所述时分多路复用信号；
并/串转换单元，用于接收所述输出选择单元发送的时分多路复用信，并将所述并行时分多路复用信号转换为串行时分多路复用信号。
6.根据权利要求4或5所述的交换装置，其特征在于，所述交换表存储器包括：
对应关系建立单元，用于建立所述输入存储器与所述输出存储器的对应关系；
映射关系建立单元，用于建立所述输入存储器的地址与对应的输出存储器的地址的映射关系。
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