CN1216183A - 以和一个业务信道时间长度以频率之比含无理分数相近的帧传送所说的业务信道的方法和相应的传送系统 - Google Patents

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将一个业务信道插入到和所说的业务信道的时间长度以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的一个帧中的方法。所说的方法同样在于在所说的帧的一台发射机和一台接收机之间传送一个块时钟,所说的方法在于在发射机在所说的帧中至少保留一个段,以用于传送所说的业务信道的数据。该方法的特征在于:在所说的发射机:(i)将所说的业务信道的数据块(B)插入到所说的保留段中,同时将预先确定的n1数目的称为开始位的相同位(D)置于每个所说的块(B)之前,并遵照如下规则:在无必要填充段的剩余部分时,在步骤(i)对一个新块(B)重复所说的方法;在有必要填充段的剩余部分时,将n2数目的称为停止位的相同位(F)置于每个所说的块(B)之后,此时所说的停止位(F)和所说的开始位(D)不同,接着在步骤(i)对一个新块(B)重复所说的方法;在所说的接收机:探测所说的开始位(D)的定期出现,或前面置有所说的停止位(F)的所说的开始位(D)的定期出现,以便能确定在所说的保留段中存在所说的块(B),以及将这些块(B)从所说的保留段中取出。

Description

以和一个业务信道时间长度以频率之比含无理分数相近的 帧传送所说的业务信道的方法和相应的传送系统
本发明涉及尤其经由无线电波信道进行数字数据传送的技术领域。更准确地说，本发明涉及一种能够以时间长度和一个业务信道以频率之比含无理分数相近(plesiochronous)的帧传送此业务信道的方法，以及一种对应的传送系统。
所谓时间长度以频率之比含无理分数相近的是指其频率之比含有一个无理分数部分的两个信号。它们处于本说明后面的一个例如以无线电中继系统进行传送的系统的范围内，其中两种数字数据在一个发射机和一个接收机之间进行传送。此发射机和接收机或者是传送网上的终端，或者是安装在这些终端之间的中继器。
这两种数字数据中一种为客户数据，也称为负载数据，另一种为业务数据。客户数据构成一个负载信道，且以一个和该业务信道的时间长度以频率之比含无理分数相近的无线电波的帧进行传送。作为例子，负载信道的信息流量为40Mbps(每秒兆位)，而业务信道的信息流量为64Kbps。
例如业务信道满足CCITT关于时钟精度和脉冲形状的建议G703。此业务信道通常包含管理数据。它也可以包含例如由话音数据的PCM编码产生的电话数据。
已经知道将业务信道的数据插入传送除保留段外传送负载数据的无线电波的帧的这些保留段中。业务信道数据在接收机从这些无线电波的帧的取出是在知道这些保留段的位置而在帧同步后实现的。但是，当业务信道的数据为预定长度的块(例如由MIC编码产生的字节)构成时，必需向接收机送去这些块的时钟(字节时钟)，以便它能使发送的块恢复。在这种情况下，已经知道在一个辅助信道上传送这种块时钟。
这种解决办法的不便处是它要求存在这个用于发送块时钟的辅助信道，以及系统的传送效率性能因而下降。
本发明特别以解除这一不便为目的。
更准确地说，本发明的目的是使得能以和该业务信道的时间长度以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的无线电波的帧对此业务信道的数据块进行传送，其中使得能够恢复这些数据块的块时钟不是由一个辅助信道传送，也就是说，其中只通过对接收的帧的分析使块时钟能在接收机得到恢复。
这个目的以及后面将出现的其他目的的达到，是有赖于将一个业务信道插入到与该业务信道的时间长度以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的帧之中的方法的。该方法也在于在此帧的一个发射机和一个接收机之间传送一个块时钟。该方法在于在发射机在该帧中保留至少一个用于传送该业务信道的数据的段。
按照本发明，此方法在于：
在发射机：
i-将业务信道的各块插入这些保留段中，同时使预先确定的n1数目的称为开始位的相同位居于每个块之前，并遵照如下规则：
-在没有必要填充段的剩余部分的情况下，在步骤i对一个新块重复该方法；
-在有必要填充段的剩余部分的情况下，使得每个块后接n2数目的称为停止位的相同位，这时停止位和开始位不同，并在步骤i对一个新的块重复该方法；
在接收机：
-探测开始位的定期的出现或前置有停止位的开始位的定期的出现，以便能确定在该各保留段中存在有块，并将这些块从保留段取出。
本发明尤其适用于用无线电波信道进行传送，同时也涉及一种其中使用了此方法的一种传送系统。
阅读下面对说明性和非限制性地给出的一种较好的实现方式的说明和附图，将可看到本发明的其他特征和优点。附图中：
-图1是包含有被插入到无线电波的帧的保留段中的业务信道的数据块的这些无线电波的帧的一个产生部件的略图；
-  图2是表示图1的部件的操作的一个程序方框图；
-  图3表示按照本发明用于插入到被传送的各帧中的复用的数位MX的序列；
-图4是能够在该各无线电波的帧中恢复业务信道的这些数据块的一个部件的一个略图。
图1是包含有被插入到无线电波的帧的保留段中的业务信道的数据块的这些无线电波的帧的一个产生部件的一个略图。
图1的部件包含一个串联-并联转换器10，后者在输入端接收来自业务信道的待传送的二进制数据BIN、一个位时钟HORL和一个块时钟SYNC。这是在以下说明、时钟SYNC是一个字节时钟的情况，也就是说，每个块包含八个位(0或1)。转换器10将各字节和一个写指令WR(Write)送到一个例如由一个先进先出(FIFO)构成的缓冲存储器11。因而向存储器11的写入是定期地按块时钟SYNC的速率进行的，因为业务信道的各数据按规则的HORL节奏出现。存储器11在其一个输出端上送出一个半满标志HF(Half Full)，指出它被填充得多于还是少于一半。半满标志HF被送到一个还从帧产生模块15接收一个空段标志EV的一个有限状态机器12上。模块15一方面接收待发送的负载数据DN，另一方面接收来自被有限状态机器12控制的一个多路转换器14的复用数据MX。有限状态机器12也控制一个并联-串联转换器13，后者发一个信号RD(Read)读出存放在缓冲存储器11中的各字节。对转换器13的控制是通过向它发送一个位时钟HB做到的。
半满标志HF可以例如通过比较存储器11的写和读的指针而得到。
此部件的操作表示在图2的程序方框图中。这是一种表示图1的部件的操作的程序方框图。
步骤20是开始步骤。在步骤21可以确认信号EV是否指示出在该帧中存在有一个保留段。如果没有，检验便再次进行，而帧产生模块15则在其输出端S送出负载数据DN。在一个保留段出现(步骤22)时，帧产生模块15在其输出端送出来自多路转换器14的数据MX。在此时，有限状态机器12请求多路转换器14向帧产生模块15送去预先确定的n1数目的称为开始位的相同位。n1的值例如是等于3。这些位在图1上被标为D，且例如全等于零。并行地，有限状态机器12请求并联-串联转换器13通过发指令RD在存储器11中读出业务信道的一个字节。在步骤23，这8个数位被串联地加到多路转换器14上，后者的控制信号被改变，以便使业务信道数据的这些位紧跟在n1个相同的位后面。
在步骤24，有限状态机器12验证储存在存储器11中的字节数目是否超过此存储器总容量的一半。如果回答为是，则尽快地腾空存储器11、且该方法返回到步骤21。如果回答为否，则预先确定的n2数目的标记为F、被称之为停止位且不同于开始位D的相同的位(例如n2也等于3)被放入帧S中，这是通过控制多路转换器14来实现的。如果各开始位D之值为零，则停止位F之值为1。反之亦然。数目n1和n2可以不同。
将这些停止位插入到一个字节B的后面对应于一个填充无线电波的帧的步骤。这种填充依存储器11的填充情况而定。要提起注意的是，存储器11的填充是定期进行的。这种填充的实现使得可能以和业务信道的时间长度以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的帧来传送这种业务信道的块。
在将停止位F插入后，该方法返回到步骤21。
在发射机使用的本发明的该方法因而在于：
i-使n1个相同的开始位居于每个块之前而将业务信道的各块插入到各无线电波的帧的各保留段中，并遵照如下规则：
-在没有必要填充段的剩余部分的情况下，在步骤i对一个新块重复该方法；
-在有必要填充段的剩余情况下，使得每个块后接n2个停止位，并在步骤i对一个新的块重复该方法；
出自帧产生模块15的每个帧S被加到传送这些帧以送往一个接收机的设备上。
对应于各无线电波的帧中各保留段的数据速率必须大于要插入的业务信道的数据速率、且是后者的(8+n1)/8倍。当被传送的各块不是字节，数值8由每个块中包含的位数来代替。保留段是足够多的，可避免缓冲存储器11的溢出。
图3表示用于插入到被传送的各帧中的复用的数位MX的序列。
在此图中，D区对应一个或多个开始位，B区对应业务信道的各数据块，而F区对应一个或多个停止位。可以看到，每个块B前置有一个或多个开始位，而停止位则根据必要的填充可选地被插在各块之后。
正如以后将看到的，开始位的定期出现，或其前置有停止位的开始位的定期出现在帧S的接收机被探测到，以便能确定在接收到的帧之中有业务信道的块存在，并从中取出这些块。
图4是能够在该各无线电波的帧中恢复业务信道的这些数据块的一个部件的一个略图。在帧S的接收机中提供有一个这样的部件。
在接收的信号解调之后，每个帧S被加到一个多路分离器40上。后者分离出一路负载数据DN和另一路包含有复用有开始位以及可能的停止位的业务信道的数据的MX数据。这个多路分离是在已知保留段的位置和对接收到的帧进行同步(借助于帧的一个锁定字)以后实现的。尤其是来自各保留段的数字数据MX被加到一个有限状态机器41上，后者的主要功能是探测开始位的定期出现或其前置有停止位的开始位的定期出现，以便能确定在各保留段中有各个块存在，并将这些块从这些保留段取出。为做到这个，有限状态机器41证实类似于图3的序列连续重复n次。更准确地说可以证实，n1个开始位连续n次按定期间隔(相隔一个字节)重复发生，或如果这n1个开始位在预期的段处没被探测到，便只有n2个停止位后面紧跟着n1个开始位。如果n1和n2是奇的，则探测可以经多数表决而实现。如果n1和n2是偶的且探测到的1的个数等于探测到的零的个数，则可以确定，开始位存在而无停止位。当前述检测对于同一个同步基准核实了n次，也就是说没有将观察时间间隔错开一个位的时间，可以确定这时存在业务信道的数据块，且这些块那时可以从MX信号中提取出来。
有限状态机器41此时产生一个位时钟信号HB，后者被加到也接收MX数据的第二多路分离器42上。此多路信息分离器42逐位取出业务信道的各字节。开始位D和停止位F被除去。位时钟HB除以8而构成一个字节时钟H8，该时钟H8被加到一个串联-并联转换器43上。此转换器43向例如由一个FIFO存储器构成的一个缓冲存储器44送去接收到的字节和一个写指令WR。写指令WR和字节时钟HB在同一频率，但时间上不规则，因为只有在业务信道的各字节被辩认出时才可以使用。为了使得能对此缓冲存储器作一种定期的读出，备有一个锁相环路45(PLL)用于从WR信号产生一个定期的时钟信号RD。
一个这样的PLL在例如1996年5月2日提交的法国专利n°96/05496的申请书中进行了描述。在此专利申请书中，PLL为数字型，且从一个其中失去渡越的被称为定点时钟且频率为Fref的基准时钟信号出发，送出一个称为“被恢复”的时钟信号。此PLL包含：
-一个分频系数为M的第一分频器，接收定点时钟且送出一个频率为Fref/M的信号；
-一个有两个输入端的相位比较器，其中一个输入端接收频率为Fref/M的信号，另一个输入端接收分频系数为M的第二分频器的输出信号。该相位比较器送出一个相位误差信号；
-对一个频率为FOL的本机振荡器信号分频的分频系数为K的分频器，接收相位误差信号作为控制信号，并送出一个频率为Fk的信号；
-一个累加器，接收频率为FOL的本机振荡器的信号，并送出一个频率为F0等于FOL *p/q的输出信号，其中p/q为累加器的划分比；
-一个混频器，接收频率为Fk的信号和频率为F0的信号，该混频器送出一个频率Fn等于F0-Fk的信号；
-一个由FOL同步的分频系数为N的分频器，接收频率为Fn的信号，并向分频系数为M的第二分频器送去已恢复的时钟。
当然，为了从表现出失去渡越(transition)的一个时钟信号产生一个定期时钟，可以使用其他各种锁相环路。
在存储器44中读出的各个字节然后被加到一个能使所传送位BIN、位时钟HORL和发射的字节时钟SYNC复原的并联-串联转换器46上。
本发明因而使得能够将一个业务信道的数据块插入到和此业务信道的时间长度以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的无线电波的帧中。该业务信道最好是一个需要根据PCM编码对信息块进行恢复的电话信道。
下面给出一种数字应用：
考虑一个编成帧S的40Mbps的位速率，每帧长度为2048位。要插入的二进制位速率BIN为64Kbps，并且要求能够恢复一个字节时钟。对于等于3的开始位数目n1，要插入无线电波的各帧中的位速率因而为64,000*(8+3)/8，即88Kbps。则每个帧应包含2048*88/40,000=4.5，即为5(最以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的较大整数)个空白段可用于插入开始位和业务信道的各BIN位。这里可以看到，构成一个字节的各个位被以连续的各帧进行传送。
当然，本发明不只限于经无线电波信道传送数据，也可以适用于经光缆或电缆的传送。

Claims (5)

1．将一个业务信道插入到和所说的业务信道的时间长度以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的一个帧中的方法。所说的方法同样在于在所说的帧的一台发射机和一台接收机之间传送一个块时钟，所说的方法在于在发射机在所说的帧中至少保留一个段，以用于传送所说的业务信道的数据。该方法的特征在于：
在所说的发射机：
i-将所说的业务信道的数据块(B)插入到所说的保留段中，同时将预先确定的n1数目的称为开始位的相同位(D)置于每个所说的块(B)之前，并遵照如下规则：
-在无必要填充段的剩余部分时，在步骤i对一个新块(B)重复所说的方法；
-在有必要填充段的剩余部分时，将n2数目的称为停止位的相同的位(F)置于每个所说的块(B)之后，此时所说的停止位(F)和所说的开始位(D)不同，接着在步骤i对一个新块(B)重复所说的方法；
在所说的接收机：
-探测所说的开始位(D)的定期出现，或前面置有所说的停止位(F)的所说的开始位(D)的定期出现，以便能确定在所说的保留段中存在所说的块(B)，以及将这些块(B)从所说的保留段中取出。
2．按照权利要求1的方法，其特征在于，所说的帧是一种无线电波的帧。
3．按照权利要求1或2中的一个权利要求的方法，其特征在于，所说的各块(B)是字节。
4．传送一个帧和与所说的帧的时间长度以频率之比含无理分数以频率之比含无理分数相近的业务信道的传送系统，所说的系统也能保证在所说的帧的一台发射机和一台接收机之间传送一个块时钟，所说的块时钟使得可能从所说的帧中取出所说的业务信道的各块。系统的特征在于它包括：
在所说的发射机：
i-将所说的业务信道的各数据块(B)插入到所说的帧的各保留段中的设备(15)；
-将预先确定的n1数目的称为开始位的相同位(D)插于每个所说的块(B)之前的插入设备(14、15)，一个被插入的块(B)后面或者在不需填充段的剩余部分时跟有n1个另外的开始位(D)，或者在必需填充段的剩余部分时跟有n2数目的称为停止位的相同位(F)，所说的停止位(F)和所说的开始位(D)不同。
在所说的接收机：
-探测所说的开始位(D)的定期出现，或前面置有所说的停止位(F)的所说的开始位(D)的定期出现的探测设备，所说的探测设备提供一个位时钟(HORL)、一个块时钟(SYNC)以及所说的业务信道的各数据(BIN)。
5．按照权利要求4的系统，其特征在于，所说的帧是一种无线电波的帧。
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