CN1253681A - 同步传输系统内安全传输数据的方法 - Google Patents

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Abstract

根据本方法:控制字节插入到同步数字分级体系SDH的STM－4脉冲帧内的第2,3,6,7和8行的附加位内。上述控制字节分配给5个编码段(BLOCK1到BLOCK5)。所应用的BCH代码可以校正两个错误。通过错误校正,漏检误差率显著降低,而无需为此限制有效负荷或无需提高传输速率。

Description

同步传输系统内 安全传输数据的方法
本发明涉及在同步传输系统内，尤其在同步数字分级体系(SDH)和应用相同帧结构的传输系统(SONET)内的安全传输数据的方法，其中校正位插入到传输脉冲帧的附加位(Overhead)中。
为了改善在同步数字分级体系内数据传输时的漏检误差率，曾建议应用错误校正码。但是因为另一方面不应当改变所应用的并且迄今还仅由ITU(国际通信联盟)推荐的传输脉冲帧，所以曾建议在迄今仍未应用的STM-1-脉冲帧的时隙(字节)内传输必需的控制字节。这种脉冲帧在建议书G.708(03/93)图5-2内描述。其中提出把22个可能的字节中的13个应用于错误校正。然而控制字节对应保护的数据字节之比是相当小的。此外，多个相继的传输脉冲帧似乎必须合并，以便实现更有效的错误校正，为此更大的中间存储器似乎也是必要的。
本发明的任务是提供一种改进的方法用于数字传输系统安全的数据传输。
此任务通过权利要求1陈述的方法解决。
本发明有益的扩展在从属权利要求内陈述。
特殊的优点是校正恰恰在STM-4脉冲帧内实现。在STM-4-脉冲帧的附加位内已经有相当大数目的空闲字节供错误校正支配。因此本发明的方法虽然不可用于STM-1传输系统，然而不管怎样对于长途通信系统是要应用较高的传输位速率的，这些系统应用脉冲帧格式STM-4，STM-16，ST-64…。在超越STM-4的系统情况下，对于各4个STM-1信号的组的错误校正可予以保留。为了在这样高的数据速率情况下完全能够实现校正，这本来就是必需的。每一STM-4脉冲帧-或相应的四重组(Vierergruppe)-可被完整地编码和解码。每一STM-4脉冲帧分为5个编码段是有益的，编码段的控制字节插入附加位的行2，3，6，7和8内。这里还保留了足够的空闲时隙用于接纳其应用尚未确定的字节。这尤其涉及STM-1信号的附加位的字节。每一编码段受8个相同的各包含第1，第2……或第8位的块编码保护。通过这种嵌套的编码，显著提高抗错误猝发的效率。为了允许较低的处理速度，编码和解码可以位并行地进行。
以有利的方式把相当容易实现的BCH-码用于校正。
应用包含1944字节的编码段，因此包含脉冲帧的5分之一的(1944，1922，2)-BCH-码是合适的，其中各编码段提供22个控制字节。该码可以校正直到两个错误。不应被校正包含的脉冲帧的某些字节，可以在发送端和接收端通过固定组合，例如逻辑零置代。
为了节省存储空间，控制字节和数据字节彼此在时间上安排得尽可能紧凑是合适的。码长也同时决定存储需要量。因此，在给定的校正能力情况下，应选择尽可能短的码长。
除了校正之外，存在一种可能性即：既可将BCH-码附加设计为识别另一错误又可实现单独的错误识别。两者的优点为：当识别超越校正能力时，避免不必要的校正，并避免因此出现的附加错误。
本发明依靠优选的实施例详细说明。
图1示出STM-4脉冲帧的附加位。
图2示出信息位给予编码段的分配。
图1示出的STM-4脉冲帧由9行和1080列组成。第1个36列是为附加位OH保留的，其准确划分应从建议书G.708，图5-3获悉。用RSOH(再生段附加位)表示的附加位的上部包含前3行。第4行包含指针AU-n pointer，而以下5行用MSOH(多路传输段附加位)表示，并且包含其它为传输附加信息的字节，其意义也应引用建议书G.708。然而对本发明而言这并不是主要的。
列37到1080称为有效负荷PL并用于传输有效数据。
整个传输脉冲帧分为5个编码段：BLOCK1到BLOCK5。每一编码段包括1944个字节，其中有1922个信息字节和22个控制字节。
为了在错误猝发时提高校正能力和由于高数据速率，位并行地完成编码和解码即：属于一编码段的字节分为8个码块BCH-1，BCH-2，……(图2)。一个码块BCH-1包括例如一编码段的所有第1位以及从属的控制字节的第1位。下一码块BCH-2包括所有第2位等等。每一码可以在一码块内校正两个错误并可以为了识别另一错误而扩展。实现相应的BCH码对本领域的专家而言是没有问题的。
控制字节EC-1，EC-2，EC-3，EC-4和EC-5如图中所示，安置在附加位内第2，3，6，7，8行的第2-4，6-8，10-12，14-16，18-20，22-24，26-28以及第30列。如果附加地提供一错误识别，则对于其它的控制字节K1和K2可供支配的有前面引入的列31和32以及必要时还有列34到36。
作为错误识别的最简单措施，可形成对信息位的奇偶性(例如01和10)；如果存在奇偶性错误，即使在一编码块内应当进行两个校正，则无疑至少存在另一错误。
在附加位内还有用于其它尚未确定的功能的仍然空闲的时隙，尤其是附加位的行1，4，5及9未使用。
数据字节给予控制位EC-1，EC-2，EC-3，EC-4和EC-5的分配是这样选择的，以至产生最小存储工作量(发送端和接收端)。第5编码段BLOCK5以包含EC-5控制字节的附加位终止。下一个编码段BLOCK1在附加位后才开始在第8行内的有效负荷。
附加位的一部分，即RSOH部分不应被校正，因为沿着线路其内容可能改变。这部分就发射端和接收端的码而言，可被固定的位串例如逻辑零置换。因此也可用具有相应地较小长度的码。
如果我们从编码中取出RSOH部分，第1列和第5，9，13……31到36列，这些总计有60信息字节或每个码块12位，则一个(1832，1910)-BCH码就足够了。于是每个编码段还多出12个时钟周期可供处理使用。
显而易见在所有应用相同帧结构的传输系统都可应用本方法。

Claims (13)

1.用于同步数字分级体系(SDH)的安全数据传输的方法，其中在传输脉冲帧的附加位(OH)中插入错误校正用的控制字节，其特征为：
在具有传输模块STM-4结构的传输脉冲帧的附加位(OH)的2，3，4，5，6，7和8行内插入控制字节(EC-1，…，EC-5)；
传输脉冲帧的有效负荷(PL)，待保护的附加位(OH)的字节以及控制字节(FEC-1至FEC-5和K1到K5)被分成5个相同的编码段(BLOCK1，…BLOCK5)；
编码段(BLOCK1，…BLOCK5)的每一字节的各所有第1，所有第2，…，到所有第8位，各自受一校正2个错误的块码(BCH-1，BCH-2，…BCH8)保护，块码的控制信息被插入附加位内。
2.根据权利要求1的方法，其特征为：
编码段(BLOCK1)的控制字节(EC-1)安置在附加位(OH)的一行内。
3.根据权利要求2的方法，其特征为：
编码段(BLOCK1，…BLOCK5)的信息字节是这样分配给从属的控制字节(EC-1，…，EC-5)的，以至只需最小存储工作量。
4.根据上述权利要求之一的方法，其特征为：
控制字节(EC-1，…，EC-5)安置在附加位的2-4，6-8，10-12，14-16，18-20，22-24，26-28和第30列内。
5.根据权利要求4的方法，其特征为：
编码段(BLOCK5)以第8行的附加位部分终止。
6.根据上述权利要求之一的方法，其特征为：
其它控制字节(K1，…，K5)安置在附加位(OH)的列31和32内，必要时安置在列34到36内。
7.根据上述权利要求之一的方法，其特征为：
提供-BCH码作为块码用。
8.根据权利要求7的方法，其特征为：
BCH码有1944位，其中包含1922个数据位并能校正2个错误。
9.根据权利要求8的方法，其特征为：
应用为识别3个错误而扩展的BCH码或应用相应的错误识别。
10.根据权利要求7的方法，其特征为：
BCH码有1932位，其中包含1908数据位。
11.根据上述权利要求之一的方法，其特征为：
为了错误校正的目的，在发送端和接收端未被提供用于校正的附加位(OH)的字节被预定的位串置代。
12.根据上述权利要求之一的方法，其特征为：
即使在传输包含多于4个STM-1脉冲帧的传输脉冲帧的情况下，在串内的错误校正也在包含4个STM-1脉冲帧的组内进行。
13.根据权利要求12的方法，其特征为：
在附加位内在已经被其它信息占据或空出的列上在行2，3，6，7和8中各3列用控制字节占据。
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