CN1310536A - 用于帧传送的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一个终端通过一个控制信道向另外一个终端传送一个要求修改头标配置的命令。然后前一个终端继续接收具有修改前配置的帧,同时等待具有修改后配置的帧。

Description

用于帧传送的方法和设备

本发明涉及用于具有帧配置修改能力的帧传送的一种方法和设备。

作为一种实现高速数据通信和多媒体通信的方法，将多个物理信道集合到一个信道中的多链路操作已为人们所知。在ITU-T建议H.226中规定了用于这种多链路操作的一种方法。在H.226中所规定的是一种多用途的灵活的多链路协议，该协议能将多个具有各种不同特性和不同传送速度的物理信道集合起来。

图5显示了从更高层传向多链路的一个数据流输入和根据H.226的用于传送该数据流的帧格式。这个数据流被分成多个适当长度的数据组(例如图5中的数据组1和2)，并分配给多个物理信道(信道0至M-1)。在多个信道中分配数据时始终保持连续的数据的最小单元称为样本。在H.226中，样本的大小是8比特。为了使接收端能识别每个数据组片段，加入了表示数据组头标的头标组(例如，头标组1和2)。头标组包含头标和信息。头标被传送到每个信道上。信息用于在接收端恢复数据组。

图6显示根据H.226的头标配置。头标一般可以分成两种字段，必选字段和可选字段。必选字段包括一个标记、一个控制字段和一个头标CRC。标记用于建立帧同步。控制字段用于显示每个可选字段是否存在。可选字段包括一个顺序号、一个信道标签、一个信道比例和一个数据CRC。通过使用控制字段，可以决定对每一帧是否使用可选字段中的这些组成部分。

图7显示根据H.226使用控制字段修改帧配置的程序。控制字段包括显示字段的长度和是否存在每个可选字段的标记。在图7中，为了便于说明，将顺序号缩写为SN，信道标签缩写为CT，信道比例缩写为CP，数据CRC缩写为D。例如，当SN等于“01”,CT等于“01”，CP等于“00”以及D等于“00”时，可选字段含有一个1字节的顺序号字段和一个1字节的信道标签字段，并且没有信道比例字段和数据CRC。

如上所述，通过在传送中根据需要设置头标的配置，使得灵活的和高效的传送成为可能。

H.226的主要目的是用于电缆通信。一个作为H.226的扩展的移动多链路协议的建议被提出，其目的是用于移动通信。它用于比电缆通信的误码率更大的无线通信。

在移动多链路协议中，为了增强容错性，通过扩展一个同步标记并引入一个帧长度信息，来使帧同步得到加强。在通信的开始，同步标记从接收的比特流中取出。同步标记后面跟着帧长度信息。通过使用帧长度信息可以建立帧同步。在此，每个帧的长度是可变的，但是为了防止在帧头标中发生一个比特错误时失步，移动多链路协议推荐使用固定长度的帧。在移动多链路通信中使用固定长度帧的时候，帧长度信息仅在通信的开始时是需要的，因而在帧同步建立起来而且通信条件稳定之后就不再必需了。从传送效率的观点看来在通信中连续地传送这种变得不是必需的信息是不需要的。

对于H.226，在使用H.226的头标配置修改方法时，因为发送方能够自由地修改头标配置，所以灵活的和高效的传送是可能的。但是，H.226的方法对于比特错误有其弱点。图8A和8B说明这个方法在比特错误存在时的问题。

在图8A中，为了在通信的开始建立帧同步，发送方传送规定次数的带有帧长度信息(图8A中的长度信息)的帧，然后在假定帧同步已经建立的前提下传送不带帧长度信息的帧。但是，如果在传送时发生突发的比特错误，从而没有正确地接收到在传送开始时传送的带有帧长度信息的头标，那么在比特错误存在时使用没有帧长度信息的后续头标建立帧同步就非常困难。

在图8B中，作出一个帧长度在通信中改变的情况的说明。在通信过程中，发送方传送规定次数的带有帧长度信息的帧，然后传送不带帧长度信息的帧。但是，如果在传送时发生突发的比特错误，从而没有正确地接收到带有修改后帧长度信息的头标，那么接收方就不知道帧长度的修改并且试图继续使用修改前的帧长度来保持帧同步。因此会发生同步的丢失。而且在比特错误存在时使用没有帧长度信息的头标来重新建立帧同步是非常困难的。

所以，提出一个方法，该方法是发送方发送一个头标配置修改请求消息，当接收方接收到这个消息时，接收方在修改是可能的时候发送一个响应请求消息，而在修改是不可能的时候接收方不发送任何消息或发送拒绝请求消息。发送方只有在接收到响应请求消息时才能修改头标配置。

在这个方法中，可以防止帧长度信息在接收方的接收失败，也可以得到可靠的头标配置修改。但是，该方法修改头标配置需要更长的时间。特别是象在卫星通信和移动通信中，由于往返行程使得传送的延迟时间长，头标配置的修改可能需要超过一秒的时间。在这个时间内，只能使用低效率的帧传送。

因此，本发明的目的是提供一种能够快速而可靠地修改帧配置的帧传送的方法和设备。

根据本发明的一个方面，提供一种帧传送的方法，该方法包括：传送一个修改帧配置的请求命令的步骤，和在传送该命令之后继续接收具有修改前配置的帧以及同时等待具有修改后配置的帧的步骤。

根据本发明的另一方面，提供一种帧传送的设备，该设备包括一种用于将帧和修改帧配置的请求命令传送给通信对方的设备的帧发送装置和一种用于接收来自通信对方设备的帧的帧接收装置，当修改帧配置的请求命令传送给通信对方的设备时，这种帧接收装置用于继续接收具有修改前配置的帧，同时等待具有修改后配置的帧。

根据本发明，当有一个修改帧配置的请求时，不应答这个请求而快速修改配置是可能的。另外，避免在修改帧配置之前和之后的传送错误是可能的。

图1是显示根据本发明的帧传送设备100的配置的方框图。

图2是显示根据本发明的修改头标配置的控制程序的顺序图。

图3A-3D显示根据本发明的帧配置。

图4是显示根据本发明的修改头标配置的控制程序的流程图。

图5显示根据ITU-T建议H.226的帧配置。

图6显示根据H.226的帧头标配置。

图7显示根据H.226修改头标配置的程序。

图8A和8B显示根据H.226的头标配置修改程序的问题。

为了更完全地理解本发明，在下面说明本发明的一个优选实施方案。这个实施方案用于说明的目的，不限制本发明，而且可以在本发明的范围内加以改进。

图1是显示根据本发明的帧传送设备结构的方框图。这个帧传送设备100能够通过一个网络发送和接收帧，并且包括接收系统110、发送系统120和控制单元130，如图1所示。

接收系统110包括接收器单元111、帧分割单元112和分路器113。接收器单元111通过一个通信信道接收来自通信对方设备的帧。帧分割单元112通过使用同步标记和帧长度信息建立帧同步，并将帧分割成头标和有效负载。有效负载输入给分路器113，然后被分割成控制命令和诸如声音、图像和数据的用户数据。帧传送设备100通过复用在通信信道中的一个(带内)控制信道发送和接收控制命令(例如帧配置修改请求)。分路器113输出的控制命令输入到传送控制单元131，然后用于控制在发送方的帧头标配置。

发送系统120包括发送器单元121、帧生成单元122和复用器123。发送器单元121通过通信信道发送帧。帧生成单元122通过把头标加到来自复用器123的输入数据之上生成帧。在这里被加入的头标是根据来自传送控制单元131的控制消息生成的。复用器123将控制命令及诸如声音、图像和数据的用户数据复用成一个比特流。在这里，输入给复用器123的控制命令是在接收控制单元132中根据如帧同步之类的通信条件生成的。传送控制单元131分析通过控制信道接收到的控制命令，并且根据该分析结果，控制在帧生成单元122中的头标的生成。接收控制单元132监测帧分割单元112中的帧接收条件，在检测到帧同步被建立的时候，给复用器123传送一个包括当前帧长度信息的修改帧配置的请求命令并将该命令的传送通知给帧分割单元112。

图2是根据本发明使用帧传送设备100修改头标配置的顺序图。在这个顺序中，一个前提条件是在终端1和终端2之间有同步性，而且实施了配置1的帧传送。

在终端1建立起帧同步时，终端1的接收控制单元132将命令(下面简单地指一条“命令”)输出给复用器123。复用器123将该命令和诸如指令、图像、声音及数据的用户数据复用在一起。然后复用器123将复用后的数据通过帧生成单元122输出给发送器单元121。在图2中，包含命令的复用后的数据从终端1于时刻t1发送出去。

终端1的产生命令的接收控制单元132给执行帧分割的帧分割单元112下达指令，让它继续分割配置1的帧并且等待配置2的帧(图2中的状态1)。

接受指令的帧分割单元112接收到帧时，该单元112查看接收到的帧的头标的控制字段22(见图3)，并对帧配置作出判断。

单元112的操作参考图4中的流程图来说明。

首先，在通信开始时，帧分割单元112接收来自接收器单元111的收到的比特流(S100)，并且试图根据帧头标中的信息建立配置1的帧同步(S110)。当同步被建立起来时，单元112通过步骤120进入等待配置1的帧的等待状态(状态1)。

当处于状态1的帧分割单元112接收到来自接收器单元111的收到的帧时(S130)，单元112首先读取帧头标20中的控制字段22,并对接收到的帧作出判断(S140)。

当接收到的帧的控制字段22是“1111”时，帧分割单元112作出接收到的帧具有配置1的判断。根据这个判断，112单元将帧分割成头标和有效负载(S150)。帧分割操作之后，112单元回到状态1并等待具有配置1的帧。

使用固定长度帧的时候，在帧同步建立起来之后，配置1的帧头标中的帧长度信息不再需要了。所以，在同步后的任意一个时刻，终端1的接收控制单元132传送一个请求将配置1改为配置2的修改请求命令，并且启动一个测量该命令传送之后的后续时间间隔的计时器。

132单元把将头标配置改为配置2的请求命令的传送通知给帧分割单元112。这个命令含有一个帧长度信息删除请求和一个同步帧长度信息。

终端2一直传送配置1的帧，直到终端2接收到来自终端1的命令。

刚刚传送出命令之后的在终端1输入给112单元的帧是具有配置1的帧，这些帧是终端2在接收到来自终端1的命令之前传送给终端1的。换句话说，就是在终端2接收到来自终端1的命令之前由终端2的帧生成单元122产生的具有配置1的帧被输入给112单元。

在终端2，来自终端1的命令通过接收器单元111、单元112和分路器113输入给传送控制单元131。终端2的131单元分析该命令。当命令是修改头标配置的请求命令时，131单元指令帧生成单元122修改头标配置。换句话说，给出一个通知将帧配置从配置1修改为配置2。

当命令是帧长度信息的删除请求时，131单元将终端2传送的帧长度与命令中终端1的同步帧长度信息作比较。当它们是相同的长度时，131单元接受该请求。

接收到来自传送控制单元131的通知，帧生成单元122迅速改变帧配置(由配置1改为配置2)。然后122单元开始生成具有配置2的帧，并将这些帧输出给发送器单元121。当121单元从122单元接收到具有配置2的帧时，121单元通过通信信道将它们传送给终端1(图2中的t2)。

同时，终端1继续接收具有配置1的帧并且等待具有配置2的帧(图2中的状态1)。因此，终端1能够接收这些具有配置2的帧。接收具有配置2的帧的帧分割单元112的操作参考图4来说明。

当分割单元112接收到来自接收器单元111的帧时，112单元读取帧头标中的控制字段22。然后112单元作出关于帧配置的判断(S140)。

当接收到的帧的控制字段22是“0111”时，帧分割单元112作出接收到的帧具有配置2的判断，该配置不含帧长度信息。是否接受具有配置2的帧取决于接收器单元132是否已经收到命令传送的通知(S160)。

当通知已经收到时，根据配置2的帧信息，112单元将帧分割成头标和有效负载(S180)，并且进入等待具有配置2的帧的等待状态(状态2)。然后，当分割操作结束时，帧分割单元112通知接收控制单元132，告知改为配置2的修改结束。

当没有接收到来自接收控制单元132的通知时，帧分割单元112作出正发生某种错误的判断(S170)，执行错误处理操作，并继续处于等待具有配置1的帧的等待状态(状态1)。

当接收控制单元132接收到来自帧分割单元112的通知，并且确认已将接收到的帧的配置从配置1改为配置2时，132单元结束计时器。当计时器的值超过规定的阈值而132单元仍没有接收到完成的通知(这一情况为超时)，132单元重新传送修改请求命令给终端2。

当处于状态2的帧分割单元112接收到具有配置2的帧时，根据配置2的帧信息，112单元将接收到的帧分割成头标和有效负载并且回到状态2(S200、S210、S220)。反之，当112单元接收到具有配置1的帧时，根据配置1的帧信息，112单元将接收到的帧分割成头标和有效负载，并且进入等待具有配置1的帧的等待状态(状态1)(S200、S210、S230)。这里，将配置2改为配置1的修改意味着增加帧长度信息，不需要任何使用修改请求命令的头标配置修改程序。因为在修改之后，使用帧长度信息实现帧同步是可能的。而且在传送错误存在的时候在接收方也容易重新建立帧同步。

当需要在终端2一侧通过使用具有配置1的帧来修改固定长度帧的长度(即通过使用具有修改帧长度之后的帧长度信息的帧将新的帧长度通知给终端1)时，很快地实现使用新的帧长度的通信成为可能。在切换到新的帧长度之后，当再需要去修改头标配置时，可以使用上述程序。

在优选的实施方案中，修改头标配置的请求命令与用户数据复用在一起并且用带内信令传送。但是这个命令可以通过带外控制信道传送和接收。在上述说明中，没有提到用于控制命令的信道质量，但是可以使用保证质量的信道以实现可靠的控制。

而且，优选的实施方案中只说明了帧长度信息字段的修改。但这并不意味将本发明局限于只用于帧长度字段的修改。例如，本发明还可以应用于修改数据CRC字段。

同时，为了说明帧长度字段的修改，使用了固定长度的帧作为前提，而且说明是基于帧长度在修改头标配置之前和之后是一样的假设。但这并不意味去限制本发明。采用在修改头标配置之前和之后具有不同帧长度的可变长度的帧是可能的。但是，如果使用可变长度的帧，就不希望删除帧长度信息。

Claims (5)

1、一种帧传送方法，包括：

传送一个修改帧配置的请求命令的步骤；和

在传送该命令之后，继续接收具有修改前配置的帧以及同时等待具有修改后配置的帧的步骤。

2、一种帧传送设备，包括：

一种用于将帧和修改帧配置的请求命令传送给通信对方设备的帧发送装置；和

一种用于接收来自通信对方设备的帧的帧接收装置，当修改帧配置的请求命令传送给通信对方的设备时，这种帧接收装置用于继续接收具有修改前配置的帧，同时等待具有修改后配置的帧。

3、根据权利要求2的一种帧传送设备，其特征在于，其中的帧接收装置接收帧和修改帧配置的请求命令，帧发送装置在收到请求命令时根据该命令对正在传送的帧进行修改。

4、根据权利要求3的一种帧传送设备，其特征在于，其中的帧发送装置通过一个控制信道传送修改帧配置的请求命令，帧接收装置通过这个控制信道接收修改帧配置的请求命令。

5、根据权利要求2的一种帧传送设备，其特征在于，其中所述设备在需要进行增加一个头标字段的帧配置修改时，不等待修改帧配置的请求命令而执行帧配置的修改，并且传送具有修改后配置的帧。

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