CN104410764B - 一种多线对自适应汇聚的shdsl传输模块及实现方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块，其包括配置管理单元、业务处理单元和SHDSL处理单元，所述SHDSL处理单元的一侧还连接有多线对线路组，所述SHDSL处理单元上设置有对多线对线路组侧数据与业务处理单元侧数据进行分流和汇聚，并将线路状态、基带信息进行寄存、处理的汇聚处理单元组。另外本发明还公开了一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的实现方法。本发明通过增加SHDSL传输汇聚的线对数来提高传输带宽，在传输距离不变的情况下，成倍的提升传输带宽，最大传输速率可达24.576Mbit/s，可满足长距离下的大容量数据传输，满足局域网用户及企业专线大容量的业务传输需求。
Description
技术领域
本发明涉及在双绞线上进行数据传输方面，具体涉及一种在多线对双绞线上自适应汇聚的SHDSL传输模块及实现方法。
背景技术
SHDSL(Symmetrical High bite Digital Subscriber Line)对称高速数字用户线路是由ITU-T定义的在单对双绞线上提供传输双向对称带宽数据业务的一种技术。SHDSL采用TC-PAM调制方式，TC-PAM调制方式的优点是：在同样的速率时，可得到更长的传输距离；在同样的长度时，可提高传输速率；在同样的长度和速率时，可提高信噪比容限。SHDSL性能强大，服务范围广，能为专线用户提供解决语音、视频、视频会议等各种全面的解决方案，满足用户的多种业务需求。
目前，ITU组织的G.991.2、G.994.1、G.997.1协议规定的扩展4～128TC-PAM调制解调技术，在一对双绞线上实现双向对称64kbit/s～15296kbit/s的传输速率，然而，对于两局域网用户之间的互联，或专线用户语音、视频、视频会议等多种应用需求，该传输带宽仍显得不够完美，且传输距离随着速率的升高而缩短，如采用传统的多线对传输模式，其最大传输速率为22Mbit/s，其传输速率尚有提升的空间。
发明内容
本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
本发明还有一个目的是提供一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块，通过增加SHDSL传输汇聚的线对数来提高传输带宽，使得在传输距离不变的情况下，成倍的提升传输带宽，可满足长距离下的大容量数据传输，满足局域网用户及企业专线大容量的业务传输需求。
本发明还有一个目的是提供一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块实现方法，提高数据的传输的效率，以便达到在四对双绞线上，实现点对点的最高达24.576Mbit/s双向净负荷速率传输。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了1、一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块，其包括配置管理单元、业务处理单元和SHDSL处理单元，所述配置管理单元通过并行总线与业务处理单元和SHDSL处理单元连接，所述SHDSL处理单元的一侧还连接有多线对线路组，其特征在于，所述SHDSL处理单元上设置有对多线对线路组侧数据与业务处理单元侧数据进行分流和汇聚，并将线路状态、基带信息进行寄存、处理的汇聚处理单元组。
优选的是，其中，所述SHDSL处理单元还包括分别连接在汇聚处理单元组一侧的接口组和功能组，所述接口组分别与配置管理单元、业务处理单元连接，所述功能组与多线对线路组连接，其中，
所述接口组由并行控制接口和AUX接口组成，所述功能组由多个模拟前端AFE和多个环路接口组成，且每个环路接口连接至多线对线路组的一个子线对线路。
优选的是，其中，所述汇聚处理单元组由四组子汇聚处理单元组成，且每个子汇聚处理单元均连接至功能组的一个模拟前端AFE。
优选的是，其中，所述子汇聚处理单元包括对多线对线路组中每个子线对线路进行配置和运行管理的嵌入式控制器，所述嵌入式控制器分别连接SDI、Framer/Deframer、DSP，且所述Framer/Deframer分别与SDI、DSP进行连接，其中，
所述SDI完成多线对线路组和业务处理单元之间的数据汇聚和分流；所述Framer/Deframer完成SHDSL数据的成帧与解帧；所述DSP完成基带信息进行处理。
优选的是，其中，所述DSP与功能组的模拟前端AFE连接，所述SDI通过数据总线与接口组的AUX接口连接，所述嵌入式控制器通过控制总线分别与接口组的并行控制接口、RAM连接。
优选的是，其中，所述配置管理单元由CPU以及分别与CPU连接的用于 接收板间交互配置命令的配置接口、用于存放SHDSL处理单元固件代码的FLASH闪存组成，所述CPU还与接口组的并行控制接口连接；所述业务处理单元由扩展业务接口和FPGA逻辑处理器组成，且所述FPGA逻辑处理器通过TDM总线与接口组的AUX接口连接。
本发明的目的还可以进一步提供一种实现方法，该方法包括以下步骤：
步骤一，CPU初始化SHDSL处理单元中的四个用于传输通信的通信信道为单线对扩展速率自适应模式；
步骤二，当某一个或多个通信信道侧的子线对线路与外界连通时，SHDSL处理单元会根据当前的线路情况反馈较佳的适应速率值给CPU，CPU依照反馈的速率值，重新进行对应通道的参数配置，使其以当前配置的参数尝试同步；
步骤三，CPU周期监控当前通信信道的同步状态，并判断当前是否有两个、三个或四个通信信道已进入稳定同步状态，且在一定时间内无新线对同步，如果判断结果为是，CPU将配置SHDSL处理单元进入相对应的多线对模式，否则返回步骤一；
步骤四，进入多线对模式后，CPU将继续周期监控，并判断当前多线对涵盖的通信信道是否失步，且一定时间内有无恢复，如果判断结果为是返回步骤三，否则重复步骤四。
优选的是，其中，所述步骤二中，通信信道侧的各子线队线路均工作在相同的载荷速率，且分别有一个用于公共发送数据和接收数据的参考时钟提供给各子线对线路。
优选的是，其中，所述子线队线路可任意组合成ITU-T G.shdsl.bis规定的2～4对线的汇聚，以实现汇聚带宽最大24.576Mbit/s。
优选的是，其中，其特征在于，所述步骤三中，CPU周期监控当前通信信道的同步状态时，如检测到当前有两个以上的通信信道已进入稳定同步状态，设置其任意一条同步的通信信道为主通信链路，其它同步的通信信道为从通信链路，且配置管理单元的CPU与主通信链路进行信息交互，主通信链路通过内部通道再与各从通信链路进行信息交互，汇聚处理单元组将汇聚后的数据从主通信链路对应的AUX接口传输至业务处理单元。
本发明至少包括以下有益效果：由于在SHDSL处理单元中加入了汇聚处 理单元组，因此相对于传统的单线对传输模式，其传输速率提高了4倍，同时相对于传统的多线对传输模式，其因采用了扩展速率自适应汇聚技术，在四对双绞线上，实现点对点的最高达24.576Mbit/s双向净负荷速率传输，使得其传输速率由原来的22Mbit/s提升到24.576Mbit/s，可满足长距离下的大容量数据传输，满足局域网用户及企业专线大容量的业务传输需求。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现，部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明所述的一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的结构示意图；
图2为本发明所述的一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块实现方法的流程示意图；
图3为本发明所述的一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的数据流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明/发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。
图1示出了根据本发明的一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块实现形式，其中包括配置管理单元100、业务处理单元200和SHDSL处理单元300，所述配置管理单元100通过并行总线与业务处理单元200和SHDSL处理单元300连接，所述SHDSL处理单元300的一侧还连接有多线对线路组400，所述SHDSL处理单元300上设置有对多线对线路组300侧数据与业务处理单元200侧数据进行分流和汇聚，并将线路状态、基带信息进行寄存、处理的汇聚处理单元组310。
在另一种实施例中，所述SHDSL处理单元300还包括分别连接在汇聚处 理单元组一侧的接口组320和功能组330，所述接口组320分别与配置管理单元100、业务处理单元200连接，所述功能组330与多线对线路组400连接，其中，所述接口组320由并行控制接口321和AUX接口322组成，所述并行控制接口321完成CPU与嵌入式控制器之间的并行控制数据的收发，所述AUX接口322完成对TDM数据流的输入与输出；所述功能组330由多个模拟前端AFE331和多个环路接口332组成，且每个环路接口332连接至多线对线路组400的一个子线对线路410，所述模拟前端AFE331用于完成信息的调制解调；所述环路接口332完成阻抗匹配和回波抵消等功能。
在另一种实施例中，所述汇聚处理单元组310由四组子汇聚处理单元311组成，且每个子汇聚处理单元311均连接至功能组330的一个模拟前端AFE331，所述子汇聚处理单元311与其相连接的子线对线路410构成传输通信的通信信道。
在另一种实施例中，所述子汇聚处理单元311包括对多线对线路组400中每个子线对线路410形成的通信信道进行配置和运行管理的嵌入式控制器311(a)，所述嵌入式控制器311(a)分别连接有对多线对线路组400、业务处理单元200侧数据进行汇聚、分流的SDI311(b)，对SHDSL数据帧进行成帧或解帧的Framer/Deframer 311(c)，以及对基带信息进行处理的DSP 311(d)，且所述Framer/Deframer 311(c)分别与SDI 311(b)、DSP 311(d)进行连接。
在另一种实施例中，所述DSP 311(d)与功能组330的模拟前端AFE 331连接，所述SDI 311(b)通过数据总线与接口组320的AUX接口322连接，所述嵌入式控制器311(a)通过控制总线分别与接口组320的并行控制接口321、RAM 340连接，所述RAM 340存储SHDSL处理单元300运行的程序，上电后，CPU将FLASH中的代码下载SHDSL处理单元中的RAM里。
在另一种实施例中，所述配置管理单元100由CPU 110以及分别与CPU 110连接的用于接收板间交互配置命令的配置接口112、用于存放SHDSL处理单元300固件代码的FLASH闪存113组成，CPU 110将FLASH闪存113中固件代码下载到SHDSL处理单元300中的RAM 340里，并完成对SHDSL处理单元300的工作状态的配置，所述CPU 110还与接口组320的并行控制接口321连接，所述业务处理单元200由扩展业务接口210和FPGA逻辑处理器220组 成，所述扩展业务接口210可以是TDM格式的数据流，也可以是以太网格式的数据流；FPGA逻辑处理器220起到数据格式转换的作用，且所述FPGA逻辑处理器220通过TDM总线与接口组320的AUX接口322连接。
上述方案中的的一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的实现方式为：如附图2所示，采用这种方案具有在四对双绞线上，实现点对点的最高达24.576Mbit/s双向净负荷速率传输的效果，其工作方式为包括以下步骤：
步骤一001，CPU初始化SHDSL处理单元中的四个用于传输通信的通信信道为单线对扩展速率自适应模式；
步骤二002，当某一个或多个通信信道侧的子线对线路与外界连通时，SHDSL处理单元会根据当前的线路情况反馈较佳的适应速率值给CPU，CPU依照反馈的速率值，重新进行对应通道的参数配置，使其以当前配置的参数尝试同步；
步骤三003，CPU周期监控当前通信信道的同步状态，并判断当前是否有两个、三个或四个通信信道已进入稳定同步状态(已有四个通道同步时除外)，且在一定时间内无新线对同步，如果判断结果为是，CPU将配置SHDSL处理单元进入相对应的多线对模式，否则返回步骤一；
步骤四004，进入多线对模式后，CPU将继续周期监控，并判断当前多线对涵盖的通信信道是否失步，且一定时间内有无恢复，如果判断结果为是返回步骤三，否则重复步骤四。
在另一种实施例中，所述步骤二002中，通信信道侧的各子线队线路均工作在相同的载荷速率，且分别有一个用于公共发送数据和接收数据的参考时钟提供给各子线对线路。
在另一种实施例中，所述子线队线路可任意组合成ITU-T G.shdsl.bis规定的2～4对线的汇聚，以实现汇聚带宽最大24.576Mbit/s，其中，任意两线对可汇聚成4线模式，线对1、线对2和线对3可汇聚成三线对模式，线对1、线对2、线对3和线对4可汇聚成四线对模式。
在另一种实施例中，所述步骤三003中，CPU周期监控当前通信信道的同步状态时，如检测到当前有两个以上的通信信道已进入稳定同步状态，设置其任意一条同步的通信信道为主通信链路，其它同步的通信信道为从通信 链路，且配置管理单元的CPU与主通信链路进行信息交互，主通信链路通过内部通道再与各从通信链路进行信息交互，汇聚处理单元组将汇聚后的数据从主通信链路对应的AUX接口传输至业务处理单元。
SHDSL处理单元300的数据传输过程，如图3所述：多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块可以实现ITU-T G.shdsl.bis规定的2～4对线的汇聚，以四对线汇聚成24.576Mbit/s为例，AUX接口322将24.576Mbit/s的数据传递给SDI 311(b)，SDI 311(b)单元将TDM数据流进行数据分片，并贴上标签分配到每个通道上，以6.144Mbit/s的速率在每对线上传输，由于每个通道所接线对的距离不能保证完全相等，因此传输线导致的时延不相等，使得对端收到的数据有快有慢，嵌入式控制器311(a)通过特定的规则将收到的数据进行缓存移位等处理，SDI 311(b)再将数据拼接起来，拼接起来的数据再通过AUX接口322发送出去。
这里说明的设备数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的SHDS处理单元的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。
如上所述，根据本发明，由于在SHDSL处理单元中加入了汇聚处理单元组，因此相对于传统的单线对传输模式，其传输速率提高了4倍，同时相对于传统的多线对传输模式，其因采用了扩展速率自适应汇聚技术，在四对双绞线上，实现点对点的最高达24.576Mbit/s双向净负荷速率传输，使得其传输速率由原来的22Mbit/s提升到24.576Mbit/s，可满足长距离下的大容量数据传输，满足局域网用户及企业专线大容量的业务传输需求。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (5)
1.一种多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块，其包括配置管理单元、业务处理单元和SHDSL处理单元，所述配置管理单元通过并行总线与业务处理单元和SHDSL处理单元连接，所述SHDSL处理单元的一侧还连接有多线对线路组，其特征在于，所述SHDSL处理单元上设置有对多线对线路组侧数据与业务处理单元侧数据进行分流和汇聚，并将线路状态、基带信息进行寄存、处理的汇聚处理单元组；
所述SHDSL处理单元还包括分别连接在汇聚处理单元组一侧的接口组和功能组，所述接口组分别与配置管理单元、业务处理单元连接，所述功能组与多线对线路组连接，其中，
所述接口组由并行控制接口和AUX接口组成，所述功能组由多个模拟前端AFE和多个环路接口组成，且每个环路接口连接至多线对线路组的一个子线对线路；
所述汇聚处理单元组由四组子汇聚处理单元组成，且每个子汇聚处理单元均连接至功能组的一个模拟前端AFE；
所述子汇聚处理单元包括对多线对线路组中每个子线对线路进行配置和运行管理的嵌入式控制器，所述嵌入式控制器分别连接SDI、Framer/Deframer、DSP，且所述Framer/Deframer分别与SDI、DSP进行连接；其中，
所述SDI完成多线对线路组和业务处理单元之间的数据汇聚和分流；所述Framer/Deframer完成SHDSL数据的成帧与解帧；所述DSP完成基带信息处理；
所述DSP与功能组的模拟前端AFE连接，所述SDI通过数据总线与接口组的AUX接口连接，所述嵌入式控制器通过控制总线分别与接口组的并行控制接口、RAM连接；
所述配置管理单元由CPU以及分别与CPU连接的用于接收板间交互配置命令的配置接口、用于存放SHDSL处理单元固件代码的FLASH闪存组成，所述CPU还与接口组的并行控制接口连接；所述业务处理单元由扩展业务接口和FPGA逻辑处理器组成，且所述FPGA逻辑处理器通过TDM总线与接口组的AUX接口连接。
2.如权利要求1所述的多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的实现方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一，CPU初始化SHDSL处理单元中的四个用于传输通信的通信信道为单线对扩展速率自适应模式；
步骤二，当某一个或多个通信信道侧的子线对线路与外界连通时，SHDSL处理单元会根据当前的线路情况反馈较佳的适应速率值给CPU，CPU依照反馈的速率值，重新进行对应通道的参数配置，使其以当前配置的参数尝试同步；
步骤三，CPU周期监控当前通信信道的同步状态，并判断当前是否有两个、三个或四个通信信道已进入稳定同步状态，且在一定时间内无新线对同步，如果判断结果为是，CPU将配置SHDSL处理单元进入相对应的多线对模式，否则返回步骤一；
步骤四，进入多线对模式后，CPU将继续周期监控，并判断当前多线对涵盖的通信信道是否失步，且一定时间内有无恢复，如果判断结果为是返回步骤三，否则重复步骤四。
3.如权利要求2所述的多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的实现方法，其特征在于，所述步骤二中，通信信道侧的各子线队线路均工作在相同的载荷速率，且分别有一个用于公共发送数据和接收数据的参考时钟提供给各子线对线路。
4.如权利要求3所述的多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的实现方法，其特征在于，所述子线对线路可任意组合成ITU-T G.shdsl.bis规定的2～4对线的汇聚，以实现汇聚带宽最大24.576Mbit/s。
5.如权利要求4所述的多线对自适应汇聚的SHDSL传输模块的实现方法，其特征在于，所述步骤三中，CPU周期监控当前通信信道的同步状态时，如检测到当前有两个以上的通信信道已进入稳定同步状态，设置其任意一条同步的通信信道为主通信链路，其它同步的通信信道为从通信链路，且配置管理单元的CPU与主通信链路进行信息交互，主通信链路通过内部通道再与各从通信链路进行信息交互，汇聚处理单元组将汇聚后的数据从主通信链路对应的AUX接口传输至业务处理单元。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 621000 Sichuan city of Mianyang province high tech Zone Puming South East No. 111 Applicant after: Sichuan Lingtong Telecommunications Co., Ltd. Address before: 621000 Sichuan city of Mianyang province high tech Zone Puming South East No. 111 Applicant before: Mianyang Netop Telecom Equipment Co., Ltd. |
|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |