CN1233182C - 经由总线同步数据通信的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种经由连接第一和第二节点的总线同步数据通信方法，包括：从所述第一节点传送多个编码字节，其中每个编码字节都被表示为10比特码；在所述第二节点中接收并解码所述字节，由此检测出字节中的任何8b10b解码错误；以及基于对于不包含8b10b解码错误的接收编码字节的检测，指示所述总线的同步状态。

Description

经由总线同步数据通信的方法
技术领域
本发明涉及无线通信网络中的基带通信的同步。
背景技术
在无线通信网络基站收发器内，不同节点之间利用总线协议通信。本发明特别涉及但并不专用于基站收发器内的基带(BB)和射频(RF)节点之间的通信。节点可由多种不同的方法实现，应该理解的是，以下描述中的术语“节点”暗指任一合适的硬件单元，例如ASIC、处理器或FPGA等等。
基站收发器的不同节点之间所使用的总线协议被用于传送数字化的发射机(TX)与接收机(RX)采样信号以及其它消息。
发明内容
本发明解决同步总线的问题，尤其是操作用于基站收发器不同节点之间通信的总线协议的高速总线。
本发明的另一目的是提供一种与在多模式通信总线上同步通信的同步方法一起使用的帧格式，其并不需要复杂的电路。
通常，本发明涉及使用空闲码的总线同步，能够检测8b10b解码态。在所述实施例中论述了初始同步以及在运行时间内的同步。利用了帧的位置和空闲码的值。
根据本发明的一个方面，提供了一种将数据线速率从无线接口传送到以总线速率运行的总线的方法，该方法包括以多个帧构成的分组格式传送数据，所述帧中的每个都具有多个时隙，每一时隙都具有连续的消息组，其中每一消息组都包括多个包括所述数据的数据消息以及一个不包括所述数据的空闲码；其中每个帧中的空闲码的数量被选择为使总线速率和线速率相匹配。
根据本发明的又一个方面，提供了一种将数据以线速率从无线接口传送到以总线速率运行的总线的方法，该方法包括以多个帧构成的分组格式传输数据，每个所述帧都包括多个时隙，每一时隙都具有连续的消息组，其中每一消息组都包括多个包括所述数据的数据消息以及一个不包括所述数据的空闲码；其中每个帧中的空闲码的数量被选择为使总线速率和线速率相匹配。
根据本发明的再一个方面，提供了一种可以总线速率运行的通信总线，所述通信总线具有至少一个第一节点和第二节点，它们通过通信信道相连，该信道用于以所述总线速率传送以所述的线速率生成的数据，所述第一节点具有发射单元，而所述第二节点具有接收单元，其中所述第一节点的发射单元可以多个帧所构成的分组格式发送数据，每个所述帧都具有多个时隙，每一时隙都具有连续的消息组，其中每一消息组包括多个包括所述数据的数据消息以及一个不包括所述数据的空闲码；其中每一帧中的空闲码的数量被选择为使总线速率和线速率相匹配，且其中第二节点的接收单元设置为检测所述空闲码，以实现同步目的。
根据又一个方面，提供了一种在总线上以分组格式同步数据通信的方法，所述数据是在无线接口上以线速率产生的，其包括多个帧，每个所述帧都具有多个时隙，每一时隙都具有连续的消息组，其中每一消息组都包括预定数量的包括所述数据的数据消息以及一个不包括所述数据的空闲码，该方法包括在总线节点处检测所述空闲码，直至指示成功同步的检测出预定数量的所述空闲码。
根据又一个方面，提供了一种经由连接第一和第二节点的总线同步数据通信的方法，该方法包括：从第一节点发送多个字节，每一字节以8比特码代表10比特序列；在第二节点处接收和解码所述字节，由此在字节中检测出任意一个8b10b解码错误；以及基于不包括8b10b解码错误的所接收字节的检测来指示总线同步状态。
根据又一个方面，提供了一种经由连接第一和第二节点的总线同步数据通信的方法，该方法包括：从第一节点发送多个字节，每一字节以8比特码代表10比特序列；在第二节点处接收和解码所述字节，由此在字节中检测出任意一个8b10b解码错误；以及基于包括8b10b解码错误的所接收字节的检测来指示总线非同步状态。
附图说明
为了更好的理解本发明并说明相同的方案如何实现，以下将借助实例参照附图，在附图中：
图1示出了无线通信网络的基本结构；
图2示出了本发明用于基带频率的语境；
图3示出了本发明的物理基带总线的结构实施例；
图4示出了根据本发明实施例的基带总线协议栈；
图5示出了根据本发明实施例的帧格式；
图6示出了一个本发明的消息结构的实施例；
图7示出了基带总线的两个通信节点；
图8示出了每一基带节点接收单元内实施的逻辑的状态转变图；
图9示出了每一基带节点发送单元内实施的逻辑的状态转变图；
图10a和10b示出了根据本发明实施例的空闲码的比特模式。
具体实施方式
图1示出了无线通信网络的常规单元。移动交换中心(MSC)2作为与诸如公共交换电话网络(PSTN)的其它网络的接口。MSC 2控制多个基站控制器(BSC)4，其中每个BSC4反过来控制多个基站收发器(BTS)6。每个BTS 6都具有称为“小区”的某一覆盖区，用于与其各自的覆盖区内的移动站通信。
图2示出了用于无线网的收发信机的典型部件，在所述无线网内，使用天线10发射和接收无线电信号。这些无线电信号被以载波发生器14所确定的载波频率传送。频谱分配被许可，并依据所涉及的国家以及所使用的空中接口类型而有所不同，所述空中接口例如可以是WCDMA、GSM等。在典型的收发信机中，与在图1中的每一BTS 6内一样，可以发现存在着与基带信号处理有关的基带电路16。这些基带信号然后由RF电路12转换成载波信号，以便通过天线10传输。此处是在基带电路16的语境中讨论的本发明实施例，其中总线协议将BB和RF节点连接起来。
图3示出了基带总线的物理体系结构，在所述基带总线中，节点20、22、24、26根据本发明的第一实施例以点到点的方式链接起来。每一节点都是通过使用专用集成电路(ASIC)来实施的。节点通信在上行链路方向上使用第一组通信信道28，而在相反方向或下行链路方向30上则经由第二组通信信道。每一节点都被示为在每一方向上都具有多个被称为链路的通信信道，即1至k。一些节点可能具有RF接口。其它节点则是无RF接口的基带节点。
分组化的数据可能会被经由基带总线发送。如图3所示，总线是通过使用多个链路来实施的。但单个链路也是可能的。在优选实施例中，基带总线包括形成链接总线的点到点连接。在该实施例中，所述点到点连接是使用低电压微分信令(LVDS)来实现的。
基带总线将三层协议用于固定长度消息。将被在基带总线上发送的任一信息都被封装为已知类型的消息。图4示出了所述的三层。物理层60负责消息的传输，并包括成帧、编码以及消息的序列化。传输层62负责消息的端到端传递或是消息的路由。应用层64提供了不同类型分组到有效负载的映射。
在CDMA应用中，应用层的数据是连续的，但为了在总线上传送，应用层的连续数据被时分为能够在高速物理层上传送的短消息。在接收节点处恢复连续的数据流。
图5示出了具有某一分组格式的物理层的帧70，所述帧70被经由总线在上行链路和下行链路方向上发送。该帧具有固定的10ms周期。所述的帧被连续地插入到总线上。一个帧被分成15个时隙72，其中每一时隙都包括多个消息组74。每一消息组74都具有固定的预定数量的数据消息76、一个控制消息78以及一个“IDLE”消息80。
图6示出了消息结构76的优选实施例。这些消息被经由图4所示的物理层60发送。在该实施例中，消息具有固定的19字节长度，包括3字节的标题90以及16字节的有效负载部分92。因此，所有包括控制和数据的消息具有相同的消息定义。对于下文中将描述的一个实施例而言，所述空闲消息采取了空闲字节的形式。
在不传送数据消息时，即在特定时隙内未从传输层接收到消息，则物理层60传送空消息，即可以通过传送作为整个消息的“1”比特来实施。接收节点处的物理层将检测到所述空消息的存在并拒绝所述消息，从而使得这些消息对于上面的协议层62、64而言是不可见的。
在图5的实施例中，消息组74包括一个在每二十个数据消息76之后被插入的控制消息78，以及一个在控制消息78之后被插入的“IDLE”字节80。同样的“IDLE”字节80被用在每一消息组74的末尾，除了一个专用的“IDLE”字节82被用于最后一个时隙以识别所述帧的结束。专用“IDLE”字节82的意义将在以下讨论。
在本实施例中，总线速率被选择为768Mbps。BTS参考系统时钟的导数被用作基带总线的时钟，且总线协议的物理层60与BTS的系统时钟同步。然而，总线协议的应用层可以相对于物理层的定时不同步运行，这对于数据不连续的GSM或EDGE应用而言尤其有用，这些数据是被在突发内传送并且是内在不同步的。
对于本实施例而言，考虑WCDMA上行链路的情况。考虑借助同相部分(I)及其正交部分(Q)描述的信号，其中I和Q值各为8比特。
在采样速率为7.68Msps(每秒百万样本)时，有效负载率为7.68M*(8*2)＝122.88Mbps(每秒百万比特)。由于分组具有3字节标题以及16字节有效负载，分组速率为122.88*(19/16)＝145.92Mbps。在采用8b10编码方案后，线速率为145.92M*(10/8)＝182.4Mbps。
图3示出了每一方向上用于通信的多个链路，即1至k链路。每一条链路支持4条路径，从而使得上行链路组28中的每一上行链路需要支持4条上行链路路径，从而提供了每一条链路182.4M*4＝729.6Mbps的线速率。如果控制消息每隔20个分组即被插入，则提供729.6*(21/20)＝766.08Mbps的线速率。
然而，已选择了768Mbps的总线速率。因此，为了使线速率与总线速率相匹配就需要额外的768-766.08＝1.92Mbps。为实现这一点，考虑8b10b编码，需要插入1.92M*(8/10)＝1.536Mbps的“明”数据，其为每秒1.536Mbps/8＝192000“明”字节。每一帧都具有10ms时间周期，因此每一帧中都被插入19200/100＝1920“IDLE”字节。每一帧都有15个时隙，因此每个时隙都会被插入1920/15＝128空闲字节。每一时隙都具有2560个数据消息，这意味着为了使线速率与总线速率匹配，每20个消息的128/2560＝1字节应当是一个“IDLE”字节。
因此，通过插入“IDLE”字节可以使得线速率与整数倍数的系统时钟率匹配，并减少了对于解决线速率和总线速率不匹配的附加复杂电路的需要。
图7示出了总线第一节点20和第二节点22之间的上行链路方向30和下行链路方向28上的LVDS点到点连接。每个LVDS点到点连接都对应图3的上行链路28或下行链路方向30上的1至k链路中的每个。每一节点20、22都包括传输单元40、48以及接收单元44、52。在下行链路的情况中，传输单元40利用LVDS连接将信息从第一节点20发送到第二节点22中的接收单元44。在上行链路方向上，传送单元48将信息从第二节点22传送到第一节点20的接收单元52。第一节点20的发射机40和接收机52之间存在着通信信道41。同样，第二节点22的接收机44和发射机48之间也存在着通信信道43。如果发生了同步丢失，则节点上的接收机可能会使用这些通信信道通知发射机。
同样可以看出每一发射单元40、48和接收单元44、52分别具有各自的状态机逻辑42、46、50、54。图8是示出了接收单元44、52的状态机逻辑46、54的状态转变图。图9是示出了发射单元40、48的状态机逻辑42、50的状态转变图。以下给出的表1、2和3可被用于解释这些状态转变图。
下表1提供了用于同步的状态机所使用信号的定义。
表1
  信号   定义  有效状态
  NdFifoValid   节点时钟域Fifo有效信号只是fifo传递有效字节到rx解码器  高态有效＝“1”，缺省值＝“0”
  FRAME_IDLE_VALID   接收到“IDLE”字节(K28.7)以指示出现新的帧边界。  在接收到一个K28.7“IDLE”字节时，高态有效＝“1”表示单循环，缺省值＝“0”
 SET_RUN_TIME_MODE   值“1”启动运行时间模式，而“0”终止运行时间模式。在运行时间模式中，消息被经由总线上传送。   高态有效＝“1”，缺省值＝“0”
 ENABLE_BUS_TRANSCEIVER   值“1”启动总线收发信机。这使发射机开始发送“IDLE”。   高态有效＝“1”，缺省值＝“0”
 RESTART_FROM_DISABLE   当状态是“DISABLE”或是“FRAME_DISABLE”时，该信号重新设置状态机。   单循环高态有效脉冲＝“1”，缺省值＝“0”
应当注意的是，插入到每一消息组74的末尾的“IDLE”码80在此被称为“K28.5”“IDLE”字节，而插入到每一帧70末尾的特定“IDLE”码82在此被称为“K28.7”“IDLE”字节。图10a和图10b分别示出了在8比特域内构成K28.5和K28.7空闲字节的比特模式。这些比特模式就是所谓“逗点字符”，其可被唯一地选择为指示可能的错误。
可使用8b10b编码方案将这些代码(以及其它数据字节)以10比特发射，所述8b10b编码方案例如在“ADC-BALANCED，Partitioned-Block，8B/10B Transmission Code”，by Widmer and Franaszek，IBM J.Res.Develop.Vol.27 No.5，September 1983中有所描述。所述发射机具有用于将8b字节译码为10b码的装置，而所述接收机具有用于编码所述代码以及检查错误的装置。
下表2定义了接收单元44、52的状态机逻辑46、54的状态转变以及这些状态转变所需的触发。
表2
  转变   触发   注释
  1   ENABLE_BUS_TRANSCEIVER＝   消息组计数器重新设置
  “1”(值从“0”到“1”变化)
  2   收到“SYNC_T”有效消息组   已接收到有效“IDLE”字节的“SYNC_T”消息组
  3   “DISABLE_T”消息组或是ENABLE_BUS_TRANSCEIVER＝‘0’   没有收到“SYNC_T”有效消息组而达到超时计数器，或是应用层强制状态转到“DISABLE”
  4   并非(2或3)   已接收到＜SYNC_T有效消息组而未达到超时计数
  5   RESTART_FROM_D1SABLE＝‘1’   应用层确认状态机处于“DISABLE”状态，并重新启动同步过程
  6   接收到UNSYNC_T连续无效消息组   由于接收到的连续“UNSYNC_T”无效消息组而丢失同步
  7   并非(6或8或10)   保持物理层同步，且接收到有效“IDLE”字节
  8   ENABLE_BUS_TRANSCEIVER＝‘0’   收发信机被“DISABLE”。应用层强迫状态转变。
  9   RESTART_FROM_DISABLE＝‘0’   在“DISABLE”状态中等待应用层生成“RESTART_FROM_DISABLE”信号。
  10   SET_RUN_TIME_MODE＝‘1’以及“FRAME_IDLE_VALID”   已激活运行时间模式，且接收到指示空消息开始的K28.7帧边界“IDLE”字节。
  11   并非(12或13)   停留在“Frame_UNSYNC”状态。
  12   接收到“FRAME_SYNC_T”的连续有效消息组
  13   接收到“FRAME_DISABLE_T”的无效消息组或是ENABLE_BUS_TRANSCEIVER＝‘0’或SET_RUN_TIME＝‘0’   在接收到“FRAME_DISABLE_T”无效消息组时，或在应用层停止收发信机时转变到“FRAME_DISABLE”状态。
  14   并非15   等待
  “RESTART_FROM_DISABLE”信号。
15  RESTART_FROM_DISABLE    ＝‘l’ 借助应用层重新设置状态机(即重新启动初始化过程)。
16 并非(17或18) 接收到有效消息组。正常的消息接收状态。
17 接收到“FRAME_UNSYNC_T”的连续无效消息组 在处于“FRAME_SYNC”状态时接收到“FRAMEUNSYNC T”的连续无效消息组。
18  ENABLE BUS TRANSCEIVER＝0或是SET RUN TIME=‘0’ 收发信机“DISABLE”。
20  GO_TO_FRAME_SYNC＝1      和SET_RUN_TIME_MODE＝1以及FRAME_DLE_VALID 为了测试目的：激活运行时间模式，且接收到指示空分组字节的开始的K28.7帧边界“IDLE”字节。
19  SET_RUN_TIME_MODE＝“1”和FRAME_IDLE_VALID 已在处于“UNSYNCHRONIZED”状态时激活运行时间模式，且接收到指示空消息开始K28.7帧边界“IDLE”字节。
下表3定义了发射单元40、48的状态机逻辑42、50的状态转变以及这些状态转变所需的触发。
表3
转变 触发 注释
1  ENABLE_BUS_TRANSCEIVER＝‘1’(值从‘0’变为‘1’) LOS在接收机中初始为“1”
2  LOS＝‘0’ 接收机确认已收到“SYNC T IDLE”字节。接收机通过将LOS变为“0”确认转变到“SYNCHRONISED”状态
3  ENABLE_US_TRANSCEIVER＝“0”和LOS＝‘1’ 发射机已“DISABLE”。
4  ENABLE_BUS_TRANSCEIV 等待接收机确认接收到“SYNC_T
  ER＝‘0’和LOS＝‘1’   IDLE”或是发射机“DISABLE”。
  19   GO TO FRAME SYNC＝‘1’   转到帧“UNSYNC”状态
  5   RESTART FROM DISABLE＝‘1’   发射机已被重新设置，并可以转变到“UNSYNCHRONISED”，且开始发送“IDLE”。
  6   LOS＝‘1’   接收机已生成“信号丢失”。
  7   LOS＝‘0’和ENABLE BUSTRANSCEIVER＝‘1’以及SETRUN-TIME MODE＝‘0’   发送“IDLE”字节(在帧边界处为K28.7)
  8   ENABLE BUS TRANCEIVER＝‘0’   转变到“DISABLE”状态。
  9   RESTART FROM DISABLE＝‘0’   保持在“DISABLE”状态。
  10   SET RUN-TIME MODE＝‘1’以及FCIk＝‘1’   在发射机已发送K28.7(帧的最后字节)时转变到“FRAME_UNSYNC”。
  11   LOS＝‘1’以及(ENABLEBUS TRANCEIVER)＝‘1’或SET RUN-TIME MODE＝‘1’)   保持在“FRAME_UNSYNC”状态。
  12   LOS＝‘0’   接收机确认已接收到“FrameUnsyncT”有效消息组。
  13   ENABLE BUS TRANSCEFIVER＝‘0’   当发射机已为“DISABLE”状态时转到“FrameDisable”状态。
  14   RESTART FROM DISABLE＝‘0’   保持在“DISABLE”状态。
  15   RESTART FROM DISABLE＝‘1’   重新启动发射机转到“UNSYNCHRONISED”状态。
  16   LOS＝‘0’和ENABLE BUSTRANSCEIVER＝‘1’以及SETTUN-TIME MODE＝‘1’   保持在“Frame_Sync”状态。
  17   LOS＝‘1’   接收机否认输入信号的丢失，因此发射机必须发送空消息
  18   ENABLE BUS TRANSCEIVER＝‘0’或SET RUN-TIME MODE＝‘0’   停用发射机
一般而言，所应用的同步算法有两种，即初始同步与帧同步。初始同步允许对于总线的链路质量的初始检测，而帧同步允许总线处于运行模式时的连续控制。同步算法可以将总线的链路状态消息报告给协议栈的上层。
在总线节点启动时执行初始同步。初始同步的目的是确定每一总线接口的状态。换言之，检查节点的发射和接收单元的状态。遗漏相邻节点或者是链路的失效可能使得同步无法成功。
在本发明的实施例中，初始同步的步骤顺序如下：
●将状态设置为“UNSYNCHRONIZED”。
●将消息组计数器重新设置为零。
●开始从诸如20的任一节点的发射单元发射连续的“IDLE”字节流。
●开始在诸如22的任一节点的接收单元处读取“IDLE”字节。
●在正确收到所有的“IDLE”字节且无8b10b解码错误时可认为消息组是有效的。否则将消息组视为无效。应当理解的是，一个消息组有(21个消息*每消息19字节)+1空闲字节＝400字节。
●在处于“UNSYCHRONIZED”状态且已接收到“SYNC_T”的连续有效消息组的值时，状态机的状态被设置为“SYNCHRONISED”状态。
●在处于“SYCHRONIZED”状态且已接收到“UNSYNC_T”的连续无效消息组的值时，状态机的状态被设置为“UNSYCHRONIZED”状态。同样，消息组计数器被设置为零。
●在处于“UNSYCHRONISED”状态且已接收到“DISABLE_T”消息组的值时，状态机的状态被重新设置为“DISABLE”状态。“DISABLE_T”的值大于或等于“UNSYNC_T”的值。当节点的发射或接收单元进入“DISABLE”状态时，借助中断通知应用层64，所述应用层64然后可以重新开始同步过程。
可以考虑连续接收的字节而非消息组的有效性来生成上述同步算法。此外，同步可以基于任意一个发射的数据以及8b10b解码的成功或失败；而不仅仅是“IDLE”字节的发送和接收。
物理层60包括为总线每一节点的每一发射和接收单元指示同步状态的状态寄存器45。例如“DISABLE”(000001)、“UNSYNCHRONISED”(000010)、“SYNCHRONISED”(000100)。也可能会使用其它状态编码。至于发射机在初始同步期间内的操作，“IDLE”字节被在“UNSYNCHRONISED”和“SYNCHRONISED”状态中发射。应当注意的是，在初始同步期间内仅有“IDLE”字节被发射到总线。但在数据被在总线上传输的运行时间中，情况并非如此。
在物理层60已被应用层配置为运行时间模式(参数“SET_RUN-TIME_MODE”被设为1)之后，可以执行帧同步。在运行时间模式中，消息(例如数据、控制消息甚至是空消息)被在总线上传送。在运行时间模式中，收发信机的接收机同步立刻开始。当参数“SET_RUN-TIME_MODE”的值从1变为0时，收发信机的状态就被变为“FRAME_DISABLE”。
在帧同步中，每一发射单元40、48使帧定时与基带总线的帧时钟同步。此外，连续地监控每一接收单元44、52的帧同步状态。每一帧的末尾根据唯一的“IDLE”字节K27.8来识别。所述唯一的“IDLE”字节允许计算接收帧偏置以及监控帧同步状态。
在当前的实施例中，在进入运行时间模式时，所述的帧同步应用于总线节点的所有发射和接收单元，帧同步的步骤顺序如下：
●将状态机的状态设置为“FRAME_UNSYNCHRONIZE”。
●将消息组计数器重新设置为零。
●开始从发射单元40、48发送空消息或其它有效消息。
●参考基带总线帧时钟，使用接收单元44、52从所接收的字节流中读取每一消息组的“IDLE”字节。所述“IDLE”字节必须是消息组的最后一个字节，并且其它任何一个“IDLE”字节都被认为是错误的。
●在正确接收到消息组的“IDLE”字节且未出现8b10b解码错误时，将该消息组视为有效。否则，所接收的消息组是无效的。
●在处于状态“FRAME_UNSYNCHRONIZED”且已接收到“FRAME_SYNC_T”的连续有效消息组时，将状态设置为“FRAMESYNCHRONIZED。”
●在处于状态“FRAME_SYNCHRONIZED”，且已接收到“FRAME_UN_SYNC_T”的连续无效消息组时，将状态设置为“FRAME_UNSYNCHRONIZED”，并将消息组计数器重新设置为零。
●在处于状态“FRAME_UNSYNCHRONIZED”，且已接收到“FRAME_DISABLE_T”消息组时，将状态设置为“FRAME_DISABLE”。
“FRAME_DISABLE_T”的值始终大于或是等于“FRAME_UNSYNC_T”的值。状态寄存器45保持帧状态的指示，其中状态“FRAME_DISABLE”、“FRAME_UNSYNCHRONIZED”以及“FRAME_SYNCHRONIZED”分别对应于状态001000、010000以及100000。也可能使用其它状态编码。当发射或接收单元进入“FRAME_DISABLE”状态时，借助中断通知应用层，所述应用层然后可以重新启动同步程序。至于发射单元在帧同步期间内的操作，有效消息被在“FRAME_SYNCHRONIZED”状态中发送，而空消息则被在“FRAME_UNSYNCHRONIZED”和“FRAME_DISABLE”状态中发送。
以下将描述各种状态的同步操作。
“UNSYCHRONISED”
●重新启动消息组计数器。
●发射单元开始发送“IDLE”字节。
●LOS被设置为‘1’。
●接收单元等待接收数据。
●开始传送有效字节。
●利用连续的K28.5空闲字节执行初始字节同步。
●接收单元将开始计数有效消息组。如果接收到“SYNC_T”连续有效消息组，则状态机转变为“SYNCHRONIZED”状态。
●如果接收到“DISABLE_T”消息组(每一消息组中有400字节)，则状态机转变为“DISABLE”状态，且接收机和发射机停用。
●如果接收到ENABLE_BUS_TRANSCEIVE＝0，则状态机转变为“DISABLE”状态。
●如果SET_RUN_TIME_MODE＝1，则状态机转变为“FRAME_UNSYNCHROMSED”状态。
“SYCHROMSED”
●重新设置消息组计数器。
●设置LOS为‘0’。
●如果接收到“UNSYNC_T”连续无效消息组，则状态机转变为“UNSYNCHRONIZED”状态。
●如果SET_RUN_TIME_MODE＝1，则状态机转变为“FRAME_UNSYNCHRONISED”状态。
●如果ENABLE_BUS_TRANSCEIVE＝0，则状态机转变为“DISABLE”状态。
“DISABLE”
●停止所有计数器。
●将LOS设置为‘1’。
●在这种状态中，当RESTART_FROM_DISABLE＝1时，接收单元的状态机只能转变到“UNAYNCHRONISED”状态。
“FRAME_SYNC”
●将LOS设置为‘0’。
●重新启动消息组计数器。
●使用K28.7“IDLE”字节连续检查帧同步。
●如果接收到“FRAME_UNSYNC_T”的连续无效消息组，则状态机转变为“FRAME_UNSYNCHROMSED”状态。
●如果ENABLE_BUS_TRANSCEIVE＝0或SET_RUN_TIME_MODE＝O，则状态机转变为“FRAME_DISABLE”状态。
●在“FRAME_SYNC”状态中，当一个K28.5或K28.7“IDLE”字节码在字节399处，字节0至398中没有无效“IDLE”字节，且不存在8b10b解码错误时，存在着一个有效消息组。
“FRAME_UNSYNC”
●将LOS设置为‘1’。
●重新启动消息组计数器。
●如果接收到“FRAME_SYNC_T”的连续有效消息组，则状态机转变为“FRAME_SYNCHRONISED”状态。
●如果接收到“FRAME_DISABLE_T”的无效消息组，则状态机转变为“FRAME_DISABLE”状态。
●在“FRAME_UNSYNC”状态中，当一个K28.5或K28.7“IDLE”字节码在字节399处，字节0至398中没有无效“IDLE”字节，且不存在8b10b解码错误时，存在着一个有效消息组。
●如果ENABLE_BUS_TRANSCEIVER＝0或是SET_RUN_TIME_MODE＝0，则状态机的状态转变为“FRAME_DISABLE”状态。
“FRAME_DISABLE”
●停止所有计数器。
●将LOS设置为‘1’。
总而言之，在物理层中插入到帧内的空闲字节会使数据传输的线速率与系统时钟所设置的总线速率同步。同样，使用这些空闲字节的同步算法执行不同类型的同步算法。对于初始同步而言，在运行模式之前，节点间通信链路的质量由发送的消息组测试，所述消息组仅包括空闲码而不包括数据消息。接收单元然后检测接收到的空闲码，且如果空闲码(即本实施例中的400个空闲字节)被正确接收，则认为该消息组有效。如果接收到“SYNC_T”的连续有效消息组，则实现了初始同步。对于帧同步而言，第一算法是当总线处于运行时间模式但是帧不同步时。数据消息和空闲消息此时组成被发送消息组。但是，当消息组的最后一个字节(即字节399)处存在空闲码(K28.5或K28.7)时，消息组的剩余字节(即字节0-398)中没有无效空闲码，且消息组内不存在8b10b解码错误时，消息组被认为是有效的。一旦接收到“FRAME_SYNC_T”的有效连续消息组，则实现了帧同步。当然，一旦实现了帧同步，保持同步就非常重要。这可以通过使用每一帧的末尾处的唯一空闲字节(K29.7)来实现，所述空闲字节允许计算接收到帧偏置。
应当理解的是，总线每一节点的每一发射或接收单元都可以独立地假定任何一种此处所描述的状态。
还应当理解的是，图3示出了多个链路，即从1到k。因此，应当理解本发明可适用于不同的数据速率。
应当理解的是，图5所示的帧结构是本发明的一个实施例。在该实施例中，特定“IDLE”码82被插入到帧70的末尾处。应当理解的是，基带总线是多模式总线并与分层协议栈相结合，它用于支持诸如GSM或EDGE的多种不同空中接口。至于“IDLE”字节80，应当理解“IDLE”字节在消息组74中的位置可能在不同的实施方式中有所不同。此外，特定“IDLE”字节82可被实施在每一帧的其它位置处，例如在与帧70的末尾相对的开端处；所需的是其在预定的已知位置上。同样，“IDLE”字节在所述实施例中具有1字节长度，但对于不同的实施例而言，这些“IDLE”码的长度可以换算，以便与不同的帧格式相匹配。
应当理解的是，图3所示的通信总线节点的实施方式并不仅限于ASCI，也可以用其它逻辑设备来实施，例如现场可编程门阵列(FPAG)设备。

Claims (10)

1、一种经由连接第一和第二节点的总线同步数据通信方法，包括：
从所述第一节点传送多个编码字节，其中每个编码字节都被表示为10比特码；
在所述第二节点中接收并解码所述字节，由此检测出字节中的任何8b10b解码错误；以及
基于对于不包含8b10b解码错误的接收编码字节的检测，指示所述总线的同步状态。
2、根据权利要求1的同步数据通信的方法，其中计算在所述第二节点中接收的不带有8b10b解码错误的连续字节的数量，并且在所述数量达到预定值时，指示所述总线的同步状态。
3、根据权利要求1的同步数据通信的方法，其中所述多个8b10b编码字节以多个字节的字块形式传送，其中计算在所述第二节点中接收到的不带有解码错误的连续字块的数量，并且在所述数量达到预定值时，指示所述总线的同步状态。
4、一种经由连接第一和第二节点的总线同步数据通信的方法，包括：
从所述第一节点传送多个编码字节，其中每个所述字节都被表示为10比特码；
在所述第二节点中接收并解码所述字节，由此检测出字节中的任何解码错误；并且
基于对于包含8b10b解码错误的接收字节的检测，指示所述总线的非同步状态。
5、根据权利要求4的同步数据通信的方法，其中计算在所述第二节点中接收到的带有8b10b解码错误的连续字节的数量，并且在所述数量达到预定值时，指示所述总线的非同步状态。
6、根据权利要求4的同步数据通信的方法，其中所述多个8b10b编码字节以多个字节的字块形式传送，其中计算在所述第二节点中接收到的带有解码错误的连续字块的数量，并且在所述数量达到预定值时，指示所述总线的非同步状态。
7、根据权利要求1或4的方法，其中控制从所述第一节点传送数据的步骤，以便响应于所指示的在所述第二节点中确定的同步状态或者非同步状态。
8、根据权利要求7的方法，其中在检测同步状态时，以帧结构的形式传送数据，并且在检测非同步状态时，传送空闲码。
9、根据权利要求1或4的方法，在应用于协议栈时，所述协议栈包括应用层、传输层和物理层，
其中利用包含多个帧的分组格式通过所述物理层来传送数据，每个所述帧具有多个时隙，每个时隙具有多个连续的消息组，其中每个消息包含多个数据消息以及空闲码，所述数据消息包含所述数据，所述空闲码没有包含所述数据，并且
其中所述物理层能够将所述总线的同步状态报告给上面的传输层和应用层。
10、根据权利要求1或4的方法，其中每个所述节点都是使用ASIC或FPGA(现场可编程门阵列)或PLC(可编程逻辑设备)或处理器来实现的，并且连接所述节点的每个通信信道都使用LVDS点到点链路。
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