CN104506398A - 一种带集线比的pcm设备及其通信方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种带集线比的PCM设备，包括交换网模块、HDLC模块、E1接口、接口模块、同步模块和PCM处理器，其中，PCM处理器通过并行总线与交换网模块、HDLC模块、E1接口以及接口模块相连接；同步模块与交换网模块、HDLC模块、E1接口以及PCM处理器相连接；当PCM处理器检测到摘机信号后，查询E1接口的E1时隙是否占满，如果E1时隙未占满，提示用户拨号，PCM处理器分配所述E1时隙，交换网模块接收用户拨出的被叫号码，通过HDLC模块传输至E1接口；由E1接口传输至交换机。本发明通过动态分配时隙，极大提高了时隙的利用效率。

Description

一种带集线比的PCM设备及其通信方法

技术领域

本发明涉及一种带集线比的PCM设备，同时还涉及相应的通信方法，属于通信技术领域。

背景技术

在通信系统中，常常需要把A点的数据传送到B点，而A点到B点的传输距离较远，电话等音频线路不能直接远距离传送，需要在A点和B点增加PCM(Pulse Code Modulation，脉冲编码调制)设备。在PCM设备之间，可以通过光纤等方式实现远距离传输。

现有技术中的PCM设备不带集线比(即可用信道与用户线的比例)，其实现方案为：一条E1线有32个时隙，除去同步用的0时隙和16时隙，可用的时隙数为30个，PCM设备可接的用户数最多为30个，每个用户固定占用1个时隙，例如用户线1固定占用1时隙，用户线2固定占用2时隙，用户线15固定占用15时隙，16时隙让出来给HDLC用。用户线16固定占用17时隙，用户线17固定占用18时隙，用户线31固定占用31时隙。该方案不存在动态分配时隙的过程。摘挂机等事件通过16时隙传给交换机，交换机通过这些事件进行后续的操作处理。这样，通过PCM设备呼叫的用户相当于交换机本地的用户线一样进行处理，但是在时隙资源较少时会带来较多的问题。

授权公告号为CN101557544的中国发明专利公开了一种通过E1线路连接2B+D调度台的模块及方法。该模块包括顺次连接的2B+D接口、2B+D与E1转换单元和E1接口。其连接1个调度台的方法是：任意选定E1线路的3个非0时隙，并使2个B信道的信号和1个D信道的信号分别通过选定的3个时隙沿E1线路传输；连接2～10个调度台的方法是：E1线路的时隙1、2和3分别用于传输第一个调度台的2B+D信号，时隙4、5和6分别用于传输第二个调度台的2B+D信号，依次类推，直至E1线路的31个时隙分配完毕。该技术方案虽然使得信号传输的有效距离增长，但是采用固定的时隙传输信息，便得时隙的利用率降低。在近端与远端的既有线路中，只有少量的可用时隙资源，而远端的用户量较多时，现有的PCM设备往往不能解决这个矛盾。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明所要解决的首要技术问题在于提供一种带集线比的PCM设备。

本发明所要解决的另一技术问题在于提供一种基于上述PCM设备实现的通信方法。

为实现上述发明目的，本发明采用下述的技术方案：

一种带集线比的PCM设备，包括交换网模块、HDLC模块、E1接口、接口模块和同步模块，还包括PCM处理器，其中，

所述PCM处理器通过并行总线与所述交换网模块、所述HDLC模块、所述E1接口以及所述接口模块相连接；所述同步模块与所述交换网模块、所述HDLC模块、所述E1接口以及所述PCM处理器相连接；

当所述PCM处理器检测到摘机信号后，查询所述E1接口的E1时隙是否占满，如果所述E1时隙未占满，提示用户拨号，所述PCM处理器动态分配所述E1时隙，所述交换网模块接收用户拨出的被叫号码，通过所述HDLC模块传输至所述E1接口；由所述E1接口传输至交换机。

其中较优地，所述E1时隙的动态分配采用顺序轮选方式，第一轮分配所述E1时隙时，按照所述E1时隙的序号进行分配；从第二轮开始，从序号最小的所述E1时隙开始检索，直至检索完所有时隙且所有时隙占满，或者找到空闲时隙，分配所述空闲时隙；下次分配时，从与所述空闲时隙相邻的后面一个E1时隙开始检索分配。

其中较优地，所述E1时隙的动态分配采用从小分配方式，每次分配所述E1时隙时，都从序号最小的所述E1时隙进行检索，检索到空闲时隙时分配使用；检索到所有E1时隙都占用时，返回无空闲时隙信号。

其中较优地，所述E1时隙的动态分配采用时隙空闲表：将所有时隙放置在所述时隙空闲表中，每次分配时检索所述时隙空闲表，分配其中某个时隙后，从所述时隙空闲表中删除，释放后则在所述时隙空闲表中添加。

其中较优地，所述时隙空闲表无空闲时隙时，提示所述时隙空闲表为空。

其中较优地，所述并行总线为SPI总线。

其中较优地，所述E1接口恢复的时钟信号传送至所述同步模块，所述同步模块产生本地所需要的时钟信号，并传输至所述交换网模块、所述HDLC模块和所述接口模块，使所述交换网模块、所述HDLC模块和所述接口模块与所述E1接口的时钟进行同步。

一种通信方法，基于上述的PCM设备实现，包括以下步骤：

(1)所述PCM设备侧的用户摘机，所述PCM处理器判断所述E1接口的E1时隙是否占满，如果所述E1时隙未占满，用户拨号，则转步骤(2)；

(2)所述PCM处理器分配所述E1时隙，将所述E1时隙号发送至交换机；

(3)所述交换机接收所述用户拨号进行分析，如果所述用户拨号不正确，则向所述PCM处理器反馈拨号错误信号；如果所述用户拨号正确，则呼叫被叫用户；

(4)所述被叫用户摘机，所述交换机把被叫用户摘机信息反馈给所述PCM处理器，双方进行通话；

(5)其中一方挂机时，所述PCM处理器收回所述E1时隙，结束通话。

其中较优地，所述交换机侧用户呼叫所述PCM设备侧用户的过程，包括如下步骤：

(1)交换机侧的用户呼叫所述PCM设备侧的某用户，所述交换机判断被叫用户是否忙且E1时隙是否占满，若被叫忙或者时隙占满，则所述交换机向主叫发送忙信号，在主叫挂机后，结束呼叫；若用户不忙且所述E1时隙未被占满，则所述交换机将呼叫信息发给所述PCM处理器；

(2)所述PCM处理器向被叫用户发送振铃信号，同时所述PCM处理器监视被叫是否摘机，如果久叫不应答，则所述PCM处理器把久叫不应信息告知所述交换机，所述交换机把久叫不应信息告知主叫；如果被叫摘机，所述交换机与所述PCM设备的E1时隙进行连通，建立通话连接，如果其中一方挂断，所述PCM处理器把占用的E1时隙收回，结束通话。

与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：

1)支持集线比，减少两地之间PCM时隙资源的占用；

2)电路简单，设备成本低，建设投入费用较低。

附图说明

图1是本发明所提供的带集线比的PCM设备的原理框图；

图2是本发明中呼叫流程的示意图；

图3是本发明中被叫流程的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明的技术内容做进一步的详细说明。

如图1所示，本发明所提供的PCM设备，包括PCM处理器、交换网模块、高级数据链路控制器模块(High-Level Data Link Control，简称为HDLC)、E1接口、接口模块与同步模块。其中接口模块包括电话接口、环路接口、磁石接口和2B+D接口。接口模块与交换网模块相连接，交换网模块与HDLC模块建立通信连接，交换网模块通过E1接口以及传输设备与交换机相连接。PCM处理器通过并行总线与交换网、HDLC模块与E1接口相连接。PCM处理器负责监视E1接口的状态，控制交换网模块的时隙连接，控制HDLC模块与交换机通信。同步模块与PCM处理器、交换网模块、接口模块、HDLC模块相连接。

PCM处理器通过并行总线与交换网模块、HDLC模块、E1接口连接，其中，并行总线为SPI总线。PCM处理器控制交换网的初始化和交换控制、HDLC模块的初始化与通信；还控制E1接口内的芯片的初始化等，且可查询E1的同步和失步状态；此外接口电路的初始化、振铃等由处理器控制，接口电路的摘挂机检测由处理器通过SPI总线去查询。

E1接口内的芯片恢复出来的8K时钟连到同步模块的锁相环芯片，由锁相环芯片产生本地所需的时钟FS和CLK。FS和CLK信号连到交换网模块、HDLC芯片和接口电路，这些电路的时钟完全同步于E1上的时钟。E1接口内的芯片上输出的PCM信号连到交换网，交换网把PCM信号中的16时隙与HDLC芯片相连，实现与HDLC模块的通信。

其工作原理为，当某个电话摘机并拔号时，PCM处理器检测到电话的摘机状态，PCM处理器查询E1接口的E1时隙的占用情况，如果30个E1时隙都占满，则给电话提示忙音，呼叫不通。如果E1时隙没有占满，PCM处理器把所拨号码和端口号通过HDLC模块发送给交换机的控制模块，交换机按电话拔号处理流程执行相应的操作，完成一次呼叫过程。

上述E1时隙的动态分配采用顺序轮选、从小分配或者时隙空闲表的形式。由于时隙0、16用于同步，功能固定，不再讨论。

其中，顺序轮选方式为：第一轮分配E1时隙时，按照E1时隙的序号进行分配；从第二轮开始，从序号最小的E1时隙开始检索，直至检索完时隙且所有时隙占满，或者找到空闲时隙，分配该空闲时隙；下次分配时，从与该空闲时隙相邻的后面一个E1时隙开始检索分配。例如，时隙1～15、17～31放置在时隙表中。第一轮分配：第1次分配时，分配时隙1；第2次分配时，分配时隙2；……；第30次时分配时隙31。第二轮分配：当第31次，从时隙1进行检索，如果时隙1未被占用，则使用时隙1；如果时隙1被占用，则检索时隙2，当时隙2未被占用时，使用时隙2；被占用检索时隙3，以此类推，直至检索完所有时隙。当所有时隙都占用时，返回所有时隙都被占用的信号。

从小分配方式为：每次分配E1时隙时，都从序号最小的E1时隙进行检索，检索到空闲时隙时分配使用；检索到所有E1时隙都占用时，返回无空闲时隙信号。例如，时隙1～15、17～31放置在时隙表中，第1次分配时，分配时隙1；第2次分配时，检索时隙1是否被占用，如果未被占用，分配时隙2，被占用，则分配时隙3，以此类推，直至检索完所有时隙。当第3次分配时，还需要从时隙1进行检索，直至分配到时隙或者所有时隙都占用，返回所有时隙都占用的信号。由于每次都需要从头开始检索，相对于顺序轮选会浪费一定的时间。

时隙空闲表方式为：将所有时隙放置在时隙空闲表中，每次分配时检索时隙空闲表，分配其中某个时隙后，从时隙空闲表中删除，释放后则在时隙空闲表中添加。例如，首先将时隙1～15、17～31放置在时隙空闲表，每次分配时，只需要检索时隙空闲表中是否存在空闲时隙即可，可以顺序分配，也可以随机分配。当时隙空闲表无空闲时隙时，则在下次检索时，提示时隙空闲表为空，减少了检索的时间，提高了检索效率。

在本发明的一个实施例中，如图1所示，用户侧线路为64路，通过一条E1线与交换机相连，E1线路上有32个时隙，其中0时隙为同步，16时隙为HDLC模块的通信时隙，可用时隙30个，集线比约为2：1。

如图2所示，本PCM设备的呼叫过程如下：当接口电路检测到话机摘机时，PCM处理器通过SPI总线查询到摘机动作，则判断E1接口的时隙是否占满，如果时隙占满，向用户发送忙音，用户挂机后结束呼叫过程。如果还有可用时隙，则分配时隙、把时隙号发送给交换机，给用户发送拨号声音，用户拨号、接号、电路收号并告知PCM处理器，PCM处理器通过HDLC模块将用户所拨的号码给交换机，交换机接收上述号码并进行分析。如果用户所拨的号码不正确，则向PCM处理器反馈拨号错误信号，PCM处理器向用户线发送号码不可达音，然后结束用户呼叫。如果号码正确，则呼叫号码所对应的用户，若被叫用户摘机，交换机把被叫用户摘机信息告知PCM处理器，双方进行通话。当双方其中一方挂机时，PCM处理器把占用时隙收回，结束通话。

同理，环路接口、磁石接口、2B+D接口的呼叫连接与模拟用户相似，不再一一赘述。

交换机侧的用户呼叫PCM设备侧的过程为：控制模块把需要呼叫的PCM设备侧端口号发送给PCM匹配接口模块，该PCM匹配接口模块查询E1接口模块的时隙的使用情况，如果E1时隙全都占满，反馈不可达信号，呼叫不通；如果E1时隙没有占满，则E1接口模块把消息通过HDLC模块传送给PCM处理器，PCM处理器给通过H交换网模块给相应端口振铃，摘机时把通话时隙连接，通话线路建立。

如图3所示，交换机呼叫PCM设备侧的某用户，判断被叫用户是否忙且时隙是否占满，若被叫忙或者时隙占满，则交换机向主叫发送忙，在主叫挂机后，结束呼叫。如果主叫不忙且时隙未占满，则交换机把呼叫信息发给PCM设备的PCM处理器，PCM处理器分配时隙并告知交换机，同时PCM处理器给被叫用户振铃。PCM处理器监视被叫是否摘机，如果久叫不应答，则PCM处理器把久叫不应信息告知交换机，交换机把久叫不应信息告知主叫，主叫挂机结束通话。如果被叫摘机，则把双方时隙连通，双方进行通话，如果其中一方挂断，PCM处理器把占用的时隙收回，结束通话。

在本发明所提供的带集线比的PCM设备中，用户线没有被时隙固定占用，而是动态分配时隙，哪个时隙对应哪个用户线通过与HDLC模块通信告知交换机，摘挂机等事件信息也是通过HDLC模块通信告知交换机，极大提高了时隙的利用效率。

以上对本发明所提供的带集线比的PCM设备及其通信方法进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本发明实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本发明专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。

Claims (8)

1.一种带集线比的PCM设备，包括交换网模块、HDLC模块、E1接口、接口模块和同步模块，其特征在于还包括PCM处理器，其中，

所述PCM处理器通过并行总线与所述交换网模块、所述HDLC模块、所述E1接口以及所述接口模块相连接；所述同步模块与所述交换网模块、所述HDLC模块、所述E1接口以及所述PCM处理器相连接；

当所述PCM处理器检测到摘机信号后，查询所述E1接口的E1时隙是否占满，如果所述E1时隙未占满，提示用户拨号，所述PCM处理器动态分配所述E1时隙，所述交换网模块接收用户拨出的被叫号码，通过所述HDLC模块传输至所述E1接口；由所述E1接口传输至交换机。

2.如权利要求1所述的PCM设备，其特征在于，

所述E1时隙的动态分配采用顺序轮选方式，第一轮分配所述E1时隙时，按照所述E1时隙的序号进行分配；从第二轮开始，从序号最小的所述E1时隙开始检索，直至检索完所有时隙且所有时隙占满，或者找到空闲时隙，分配所述空闲时隙；下次分配时，从与所述空闲时隙相邻的后面一个E1时隙开始检索分配。

3.如权利要求1所述的PCM设备，其特征在于，

所述E1时隙的动态分配采用从小分配方式，每次分配所述E1时隙时，都从序号最小的所述E1时隙进行检索，检索到空闲时隙时分配使用；检索到所有E1时隙都占用时，返回无空闲时隙信号。

4.如权利要求1所述的PCM设备，其特征在于，

所述E1时隙的动态分配采用时隙空闲表：将所有时隙放置在所述时隙空闲表中，每次分配时检索所述时隙空闲表，分配其中某个时隙后，从所述时隙空闲表中删除，释放后则在所述时隙空闲表中添加。

5.如权利要求1所述的PCM设备，其特征在于，

所述并行总线为SPI总线。

6.如权利要求1所述的PCM设备，其特征在于，

所述E1接口恢复的时钟信号传送至所述同步模块，所述同步模块产生本地所需要的时钟信号，并传输至所述交换网模块、所述HDLC模块和所述接口模块，使所述交换网模块、所述HDLC模块和所述接口模块与所述E1接口的时钟进行同步。

7.一种通信方法，基于权利要求1～6中任意一项所述的PCM设备实现，其特征在于包括以下步骤：

(1)所述PCM设备侧的用户摘机，PCM处理器判断E1接口的E1时隙是否占满，如果所述E1时隙未占满，用户拨号，则转步骤(2)；

(2)所述PCM处理器分配所述E1时隙，将所述E1时隙号发送至交换机；

(3)所述交换机接收所述用户拨号进行分析，如果所述用户拨号不正确，则向所述PCM处理器反馈拨号错误信号；如果所述用户拨号正确，则呼叫被叫用户；

(4)所述被叫用户摘机，所述交换机把被叫用户摘机信息反馈给所述PCM处理器，双方进行通话；

(5)其中一方挂机时，所述PCM处理器收回所述E1时隙，结束通话。

8.如权利要求7所述的通信方法，其特征在于所述交换机侧用户呼叫所述PCM设备侧用户的过程，包括如下步骤：

(1)交换机侧的用户呼叫所述PCM设备侧的某用户，所述交换机判断被叫用户是否忙且E1时隙是否占满，若被叫忙或者时隙占满，则所述交换机向主叫发送忙信号，在主叫挂机后，结束呼叫；若用户不忙且所述E1时隙未被占满，则所述交换机将呼叫信息发给所述PCM处理器；

(2)所述PCM处理器向被叫用户发送振铃信号，同时所述PCM处理器监视被叫是否摘机，如果久叫不应答，则所述PCM处理器把久叫不应信息告知所述交换机，所述交换机把久叫不应信息告知主叫；如果被叫摘机，所述交换机与所述PCM设备的E1时隙进行连通，建立通话连接，如果其中一方挂断，所述PCM处理器把占用的E1时隙收回，结束通话。