CN101072090B - 一种t1系统中扩展超帧帧同步的方法和装置 - Google Patents

一种t1系统中扩展超帧帧同步的方法和装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种T1系统中扩展超帧帧同步的方法和装置,其方法包括以下步骤:初始化搜索状态存储单元、帧定位图案搜索单元及帧同步控制单元;从所述搜索状态存储单元中读取历史状态数据,读取地址与串行输入数据的序号对应;根据输入的扩展超帧串行数据、历史状态数据以及重新搜索的帧定位图案指示信号,所述帧定位图案搜索单元进行状态转换,输出当前状态;将所述当前状态数据存储到搜索状态存储单元中,存储地址与读取历史状态的地址相同;所述帧同步控制单元根据帧定位图案搜索单元输出当前状态数据进行状态转换,判断是否达到扩展超帧的帧同步,并输出帧定位指示。本发明方法和装置使用存储器小,装置实现面积小,帧同步快速。

Description

一种T1系统中扩展超帧帧同步的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种ESF帧同步的方法和装置,尤其涉及通讯领域中T1脉冲编码调制数据(PCM)的接收定帧中ESF帧同步的方法和装置。
背景技术
在现有技术的数字传输设备中,接收设备必须能够自动识别帧定位图案,帧定位图案用于区别每帧数据的开始和结束。自动识别帧定位图案过程也称为帧恢复或帧同步。
帧同步包括帧搜索和帧丢失监测两方面。帧搜索用于检测帧开始位置,帧丢失监测用于监视发送和设备间传输数据是否失步,当监测到帧失步,帧搜索应该重新执行。
T1帧格式在标准协议ITU-T G.704中有详细的描述。ESF即扩展的超帧格式。指的是一种使用在T1电路的成帧类型,它由24帧组成,每帧包含192比特,第193比特用于提供计时等功能。扩展的超帧格式是超帧格式的改进版本数字广域网承载设备。T1在电话-交换机网络中以DS-1格式传输1.544Mbps的数据,它使用AMI或者B8ZS编码。
T1系统采用1.544MHz脉冲编码调制数据信号进行传输,帧格式为每帧长度为193个比特,由一个单比特的F bit和24个时隙构成,每个时隙为8比特。其中F bit,用于帧同步定位。ESF帧是T1系统中最常用的扩展超帧,它由24个帧构成,其中第4,8,12,16,20,24帧的F bit组合构成帧定位图案(FAS,Frame alignment signal,以下简称FAS)。
目前关于T1系统中ESF帧同步方面的技术,是采用大存储器缓存接收数据,然后再对缓存数据进行帧图案搜索的方法实现帧同步,其简要方法一般包括:
1)将一个完整ESF帧的数据串行输入到存储器中,
2)将存储器中的数据按照帧定位图案在ESF帧中的位置格式并行读出。
3)存储器输出的并行数据经过FAS成帧定位图案检测判断是否达到ESF帧同步。
例如,美国专利号US5621773“Method and apparatus for fastsynchronization of T1 extended superframes”(T1扩展超帧快速同步的方法和装置)涉及到的T1帧同步方法是采用一个深度为6,位宽为772的存储器将数据缓存,然后对存储器并行输出的6比特数据与帧定位图案进行比较,判断帧同步。美国专利号US6594327“Method and apparatus for interfacing toE1 or T1 networks”(到E1或T1网络的接口互联的方法和装置)涉及到的T1帧同步方法是采用一个深度为24,位宽为193的存储器将数据缓存,然后对存储器并行输出的24比特数据与帧定位图案进行比较,判断帧同步。
以上两种方法均需要存储完整的ESF帧数据,因此存储器容量为24*193比特。在实际应用中需要集成多个T1通路时,例如STM-1系统中需要集成84条T1支路,那么需要的存储器容量为389088(84*24*193)比特,这样就导致芯片面积大,成本高,装置实现困难。
因此,现有技术存在缺陷,而有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的是提供一种T1系统中扩展超帧帧同步的方法和装置,克服现有技术中的ESF帧同步方法使用存储器大,装置实现面积大,成本高的缺点,采用小的存储器实现T1系统中ESF帧快速同步问题。
本发明的技术方案包括:
一种T1系统中扩展超帧帧同步的方法,其包括以下步骤:
A、初始化搜索状态存储单元、帧定位图案搜索单元及帧同步控制单元,分别将其中的数据置为失步状态;
B、从所述搜索状态存储单元中读取历史状态数据,读取地址与串行输入数据的序号对应;
C、根据输入的扩展超帧串行数据、历史状态数据以及重新搜索的帧定位图案指示信号,所述帧定位图案搜索单元进行状态转换,输出当前状态;
D、将所述当前状态数据存储到搜索状态存储单元中,存储地址与读取历史状态的地址相同;
E、所述帧同步控制单元根据帧定位图案搜索单元输出当前状态数据进行状态转换,判断是否达到扩展超帧的帧同步,并输出帧定位指示,并与步骤D同时执行。
所述的方法,其中,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为失步状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第一中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第二中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第二中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入第三中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第三中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第四中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第四中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入第五中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1,进入到失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第五中间状态,则;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入同步状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为同步状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收到数据为1时,进入到失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤E中帧同步控制单元帧同步控制状态机转换包括:
若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在预定时间内接收到的当前状态数据为同步状态,则进入到帧同步状态;
若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在预定时间内接收到的当前状态数据都不为同步状态,则进入等待状态。
所述的方法,其中,所述步骤E中帧同步控制单元帧同步控制状态机转换包括:若帧同步控制单元状态为等待状态,则等待2×193个比特时钟周期后再进入到帧失步状态。
所述的方法,其中,所述步骤E中帧同步控制单元帧同步控制状态机转换包括:若帧同步控制单元状态为帧同步状态,接收到重新帧定位指示信号,则进入到帧失步状态。
所述的方法,其中,所述预定时间为6毫秒。
一种T1系统中扩展超帧帧同步的装置,其中,包括:帧同步控制单元,帧定位图案搜索单元以及搜索状态存储单元;其中,
所述帧同步控制单元用于输出重新搜索帧定位图案指示信号,并控制帧定位图案搜索单元的工作,并且根据帧定位图案搜索单元提供的当前状态,判断是否达到帧同步;
所述帧定位图案搜索单元用于输入扩展超帧帧数据的帧定位图案搜索,从所述搜索状态存储单元中读取历史状态,同时根据串行输入的数据,以及重新搜索的帧定位图案指示信号,得到当前状态,并将当前状态存储到搜索状态存储单元。
所述的装置,其中,所述搜索状态存储单元包含一随机存储器以及读写地址产生器。
所述的装置,其中,所述帧同步控制单元还用于提供校验及错误统计,以及监测帧丢失,自动判别当前帧定位是否失步,产生重新帧定位指示信号,控制帧同步装置重新执行帧同步。
所述的装置,其中,所述搜索状态存储单元的存储地址与读取历史状态的地址相同。
本发明所提供的一种T1系统中扩展超帧帧同步的方法和装置,只需要存储386×3比特信息,在集成多个T1通路时,具有使用存储器小,装置实现面积小,帧同步快速的好处。
附图说明
图1是本发明的ESF帧同步的方法流程图;
图2是本发明的ESF帧同步装置功能框图;
图3是本发明的ESF帧同步装置实现的详细框图;
图4是本发明的帧同步控制状态机;
图5是本发明的FAS搜索状态机;
图6是本发明的RAM中存储空间1~193对应的ESF数据位置示意图;
图7是本发明的RAM中存储空间194~386对应的ESF数据位置示意图。
具体实施方式
下面结合附图,将对本发明的实施作进一步的详细描述:
本发明的ESF帧同步方法,如图1所示的,包括以下步骤:
1)将搜索状态存储单元初始化,将搜索状态存储单元中的数据置为失步状态。FAS搜索单元初始化,将FAS搜索单元中的状态置为失步状态。帧同步控制单元初始化,将帧同步控制单元中的状态置为失步状态。
2)从搜索状态存储单元读取历史状态数据,读取地址与串行输入数据的序号对应。
3)根据输入的ESF串行数据,历史状态数据,以及重新搜索FAS指示信号,FAS搜索单元进行状态转换,输出当前状态。
4)当前状态数据存储到搜索状态存储单元中,存储地址与读取历史状态的地址相同。
5)帧同步控制单元根据FAS搜索单元输出当前状态数据进行状态转换,判断是否达到ESF帧同步,并输出帧定位指示,此步骤与第4步骤同时操作。
其中步骤3)中的FAS搜索单元状态转换描述如下:若读取的历史状态为失步状态,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为失步状态,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;若读取的历史状态为失步状态,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为失步状态,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若读取的历史状态为第一中间状态1,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第二中间状态2状态;若读取的历史状态为第一中间状态1,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;若读取的历史状态为第一中间状态1,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为第一中间状态1,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若读取的历史状态为第二中间状态2,若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入第三中间状态3状态;若读取的历史状态为第二中间状态2,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入到失步状态;若读取的历史状态为第二中间状态2,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为第二中间状态2,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若读取的历史状态为第三中间状态3,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第四中间状态4状态;若读取的历史状态为第三中间状态3,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;若读取的历史状态为第三中间状态3,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为第三中间状态3,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若读取的历史状态为第四中间状态4,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入第五中间状态5状态;若读取的历史状态为第四中间状态4,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入到失步状态;若读取的历史状态为第四中间状态4,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为第四中间状态4,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若读取的历史状态为第五中间状态5,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入同步状态状态;若读取的历史状态为第五中间状态5,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入到失步状态;若读取的历史状态为第五中间状态5,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为第五中间状态5,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若读取的历史状态为同步状态,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;若读取的历史状态为同步状态,未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为同步状态,接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;若读取的历史状态为同步状态,接收到重新搜索FAS指示,且接收到数据为“1”,则进入到失步状态。
同时,步骤5)中帧同步控制单元帧同步控制状态机转换描述如下:若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在6ms时间内接收到的当前状态数据为同步状态,则进入到帧同步状态;若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在6ms时间内接收到的当前状态数据都不为同步状态,则进入等待状态;若帧同步控制单元状态为等待状态,则等待2×193个比特时钟周期后再进入到帧失步状态;若帧同步控制单元状态为帧同步状态,接收到重新帧定位指示信号,则进入到帧失步状态。
本发明ESF帧同步装置由三个单元构成,如图2所示的,包括:帧同步控制单元,FAS搜索单元,搜索状态存储单元。
所述帧同步控制单元用于输出重新搜索FAS指示信号,控制FAS搜索单元的工作,并且根据FAS搜索单元提供的当前状态,判断是否达到帧同步。帧同步控制单元还提供CRC6校验,CRC6错误统计,以及F比特错误统计功能来监测帧丢失,自动判别当前帧定位是否失步,产生重新帧定位指示信号控制帧同步装置重新执行帧同步。
所述FAS搜索单元用于实现输入ESF帧数据的FAS定位图案搜索。FAS搜索单元从搜索状态存储单元中读取历史状态,同时根据串行输入的数据,以及重新搜索的FAS指示信号,得到当前状态,并将当前状态存储到搜索状态存储单元,存储地址与读取历史状态的地址相同。每当接收到来自帧同步控制单元的重新搜索FAS指示信号,FAS搜索单元立即开始重新搜索FAS。
所述搜索状态存储单元包含一个深度为386,位宽为3的RAM以及读写地址产生器。RAM中存储FAS搜索单元产生的历史状态,即RAM中存储了386个历史状态。
如图2所示提供了本发明的ESF帧同步装置功能框图,ESF帧同步装置由三个单元构成:帧同步控制单元,FAS搜索单元,搜索状态存储单元。
帧同步控制单元实现初始化FAS图案搜索,确定ESF串行数据进行FAS图案搜索的开始位置,以及判断当前状态是否获得帧同步功能。帧同步控制单元输入当前状态信号,输出重新搜索FAS指示信号,帧定位指示信号,以及获得帧同步指示信号。
FAS搜索单元实现对输入ESF帧串行数据进行FAS图案搜索。FAS搜索单元输入ESF帧串行数据,以及重新搜索FAS指示信号,输出当前状态。
搜索状态存储单元存储FAS搜索单元输出历史状态。搜索状态存储单元输入当前状态,输出历史状态。
如图3所示提供了本发明的ESF帧同步装置实现的详细框图。所述帧同步控制单元包含帧同步控制状态机,CRC6校验和CRC6错误计数器,F比特错误计数器,自动失步判别器,比特计数器5部分。CRC6校验和CRC6错误计数器,F比特错误计数器,和自动失步判别器子单元用于监视帧丢失,自动判别当前帧定位是否失步,产生重新帧定位指示信号,控制帧同步装置重新执行帧同步。比特计数器用于计时(如6ms计时和2×193比特等待时间),产生控制帧同步控制状态机子单元的状态转换使能信号。帧同步控制状态机产生重新搜索FAS指示信号控制FAS搜索单元的工作,并且根据FAS搜索单元提供的当前状态确认当前ESF是否达到同步。
如图4所示描述了本发明帧同步控制状态机转换,帧同步状态机包含3个状态:帧失步状态,帧同步状态,等待状态。
下面描述帧同步控制状态机转换机制:
在帧失步状态下,若在6ms时间内收到FAS搜索单元产生的当前状态数据为同步状态,则进入到ESF帧同步状态,同时产生获得帧同步指示信号,重新搜索FAS指示信号以及输出帧定位指示。其中,产生的获得帧同步指示信号输入到搜索状态存储单元中初始化读写地址,产生的重新搜索FAS指示信号,使搜索状态机从当前确认的FAS定位后面开始继续搜索新的FAS定位。若超过6ms时间,收到FAS搜索单元产生的当前状态数据都不是同步状态,则进入等待状态,等待2×193个比特后再进入到帧失步状态,同时复位比特计数器,并产生重新搜索FAS指示信号,控制FAS搜索单元重新搜索FAS帧定位图案。
在等待状态下,等待2×193个比特时钟周期后进入到帧失步状态。
在帧同步状态下,若接收到重新帧定位指示信号,则进入到失步状态,并且复位比特计数器。由于FAS搜索单元在ESF帧同步的情况下,仍然在搜索新的FAS帧定位图案,因此在ESF帧失步后,可以很快接收到FAS搜索单元产生的当前状态信号,快速获得ESF帧同步。
FAS搜索单元实现FAS定位图案搜索。FAS搜索单元从搜索状态存储单元中读取历史搜索状态,同时根据输入ESF帧数据,以及重新搜索FAS指示信号得到当前状态,并且将当前状态输出给搜索状态存储单元存储。每接收到来自帧同步控制单元的重新搜索FAS指示信号,就立即初始化搜索FAS状态机。
如图5所示描述了FAS搜索状态机转换,FAS搜索状态机包含7个状态,可以由3个比特表示:失步状态,第一中间状态1,第二中间状态2,第三中间状态3,第四中间状态4,第五中间状态5,同步状态。
下面描述状态转换机制:
若接收到历史状态为失步状态,则
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。若接收到历史状态为第一中间状态1,则
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第二中间状态2状态;
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若接收到历史状态为第二中间状态2,则
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入第三中间状态3状态;
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入到失步状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若接收到历史状态为第三中间状态3,则
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第四中间状态4状态;
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若接收到历史状态为第四中间状态4,则
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入第五中间状态5状态;
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入到失步状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若接收到历史状态为第五中间状态5,则
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入同步状态状态;
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入到失步状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态。
若接收到历史状态为同步状态,则
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“1”,则进入到失步状态;
若未接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收数据为“0”,则进入第一中间状态1状态;
若接收到重新搜索FAS指示,且接收到数据为“1”,则进入到失步状态。
所述搜索状态存储单元包含一个深度为386,位宽为3的RAM以及读写地址产生器。RAM中存储了前一次FAS搜索单元产生的搜索状态,即RAM中存储了386个搜索状态。例如:在输入ESF数据中第m,386+m,386×n+m位置的数据中搜索FAS的状态存储到RAM中地址m的位置,其中,m=1,2,3...386,n=0,1,2...。
如图6所示描述了RAM中地址空间1~193位置存储的FAS搜索状态与输入ESF帧数据关系。例如:与RAM中地址1存储的FAS搜索状态相对应的ESF数据为第1,387,386×n+1(n=0,1,2...)位置的数据(图中用灰色
Figure GSB00000660591600151
表示)。与RAM中地址2存储的FAS搜索状态相对应的ESF数据为第2,388,386×n+2(n=0,1,2...)位置的数据(图中用
Figure GSB00000660591600152
表示)。与RAM中地址193存储的FAS搜索状态相对应的ESF数据为第193,579,386×n+193(n=0,1,2...)位置的数据(图中用
Figure GSB00000660591600153
表示)。
如图7所示描述了本发明的RAM中地址空间194~386位置存储的FAS搜索状态与输入ESF帧数据关系。例如:与RAM中地址194存储的FAS搜索状态相对应的ESF数据为第194,580,386×n+194(n=0,1,2...)位置的数据(图中用灰色
Figure GSB00000660591600161
表示)。与RAM中地址2存储的FAS搜索状态相对应的ESF数据为第195,581,386×n+195(n=0,1,2...)位置的数据(图中用
Figure GSB00000660591600162
表示)。与RAM中地址386存储的FAS搜索状态相对应的ESF数据为第386,772,386×n+386(n=0,1,2...)位置的数据(图中用
Figure GSB00000660591600163
表示)。
每接收到一个ESF帧数据,搜索状态存储单元将RAM中与该数据对应地址空间存储数据读出,作为FAS搜索单元的当前搜索状态,并且将FAS搜索单元产生下一搜索状态回写到原来的地址空间。一般情况下,每接收一个数据RAM的读写地址增“1”,写地址滞后读地址“1”。每当接收到帧同步控制单元产生的获得帧同步指示信号,读写地址产生器将读地址置为第2地址,写地址置为第1地址。
本发明所提供的ESF帧同步方法,可以计算出ESF最大的同步时间为2×6ms=12ms,标准协议ITU-TG.704规定的最大同步时间为15ms。
本发明提供的T1系统中ESF帧同步方法和装置,低于标准协议ITU-TG.704规定的最大同步时间。由于本发明采用存储搜索状态的方法取代存储接收数据,减少了使用存储器的大小,降低了实现装置的面积,节约了成本。由于本发明采用在获得ESF帧同步的状态下,仍然搜索新的FAS帧图案,提供新的候选FAS定位位置的方法,缩减了帧同步恢复需要的时间,实现了ESF帧快速同步。
从实际效果上看,本发明的T1系统中扩展超帧帧同步的方法和装置只需要存储386×3比特信息,在集成多个T1通路时,例如STM-1系统中需要集成84条T1支路,那么需要的存储器容量为972972(84*386*3)比特,而现有技术需要的存储器容量为389088(84*24*193)比特。本发明所述方法和装置需要的储器容量只有现有公开方法的四分之一。因此,采用本发明所述方法和装置,具有使用存储器小,装置实现面积小,帧同步快速的优点。
应当理解的是,上述针对具体实施例的描述较为详细,并不能因此而理解为对本发明专利保护范围的限制,本发明的专利保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (13)

1.一种T1系统中扩展超帧帧同步的方法,其包括以下步骤:
A、初始化搜索状态存储单元、帧定位图案搜索单元及帧同步控制单元,分别将其中的数据置为失步状态;其中,所述搜索状态存储单元包含一个深度为386,位宽为3的RAM;
B、从所述搜索状态存储单元中读取历史状态数据,读取地址与串行输入数据的序号对应;其中,RAM中存储了前一次帧定位图案搜索单元产生的386个搜索状态,具体为:在输入扩展超帧串行数据中第m,386+m,386×n+m位置的数据中搜索帧定位图案的状态存储到RAM中地址m的位置,其中,m=1,2,3…386,n=0,1,2…;
C、根据输入的扩展超帧串行数据、历史状态数据以及重新搜索的帧定位图案指示信号,所述帧定位图案搜索单元进行状态转换,输出当前状态;
D、将所述当前状态数据存储到搜索状态存储单元中,存储地址与读取历史状态的地址相同;
E、所述帧同步控制单元根据帧定位图案搜索单元输出当前状态数据进行状态转换,判断是否达到扩展超帧的帧同步,并输出帧定位指示,并与步骤D同时执行;其中,帧同步控制单元帧同步控制状态机转换包括:若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在预定时间内接收到的当前状态数据为同步状态,则进入到帧同步状态;若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在预定时间内接收到的当前状态数据都不为同步状态,则进入等待状态,等待2×193个比特时钟周期后再进入到帧失步状态。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为失步状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第一中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第二中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第二中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入第三中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第三中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第四中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第四中间状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入第五中间状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1,进入到失步状态。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为第五中间状态,则;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入同步状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入到失步状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述步骤C中的帧定位图案搜索单元的状态转换包括:
若读取的历史状态为同步状态,则:
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为1时,进入到失步状态;
在未接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收数据为0时,进入第一中间状态;
在接收到重新搜索帧定位图案指示,且接收到数据为1时,进入到失步状态。
9.根据权利要求2-8任一所述的方法,其特征在于,所述步骤E中帧同步控制单元帧同步控制状态机转换包括:若帧同步控制单元状态为帧同步状态,接收到重新帧定位指示信号,则进入到帧失步状态。
10.根据权利要求2-8任一所述的方法,其特征在于,所述预定时间为6毫秒。
11.一种T1系统中扩展超帧帧同步的装置,其特征在于,包括:帧同步控制单元,帧定位图案搜索单元以及搜索状态存储单元;其中,
所述帧同步控制单元用于输出重新搜索帧定位图案指示信号,并控制帧定位图案搜索单元的工作,并且根据帧定位图案搜索单元输出当前状态数据进行状态转换,判断是否达到扩展超帧的帧同步;其中,帧同步控制单元帧同步控制状态机转换包括:若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在预定时间内接收到的当前状态数据为同步状态,则进入到帧同步状态;若帧同步控制单元状态为帧失步状态,在预定时间内接收到的当前状态数据都不为同步状态,则进入等待状态,等待2×193个比特时钟周期后再进入到帧失步状态;
所述帧定位图案搜索单元用于输入扩展超帧帧数据的帧定位图案搜索,从所述搜索状态存储单元中读取历史状态,同时根据串行输入的数据,以及重新搜索的帧定位图案指示信号,得到当前状态,并将当前状态存储到搜索状态存储单元;其中,帧定位图案搜索单元从搜索状态存储单元中读取历史状态的读取地址与将当前状态存储到搜索状态存储单元的存储地址相同;
其中,所述搜索状态存储单元包含一个深度为386,位宽为3的RAM,RAM中存储了前一次帧定位图案搜索单元产生的386个搜索状态,具体为:在输入扩展超帧串行数据中第m,386+m,386×n+m位置的数据中搜索帧定位图案的状态存储到RAM中地址m的位置,其中,m=1,2,3…386,n=0,1,2…。
12.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述搜索状态存储单元包含一随机存储器以及读写地址产生器。
13.根据权利要求11所述的装置,其特征在于,所述帧同步控制单元还用于提供校验及错误统计,以及监测帧丢失,自动判别当前帧定位是否失步,产生重新帧定位指示信号,控制帧同步装置重新执行帧同步。
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