CN1430352A - 时分多址分时发送上行数据的方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种时分多址分时发送上行数据的方法，它至少包括如下步骤：1：将上行业务数据及控制信息进行分类，设定对应的识别标记；2：定义业务数据结构；3：确定每种上行业务数据发送的时机；4：根据发送的要求排列业务识别标记顺序；5：确定上行发送数据的基准时间；6：产生上行业务数据发送启动信号；7：执行上行业务数据的分时发送。其中，步骤1的分类至少包括：E1业务、旁路IP业务、请求帧、测距请求帧、管理信息帧；步骤2中的数据结构包括长度域、数据域；步骤5中的上行业务数据发送的时机以微时隙为单位、以基准时钟为基准的绝对时间。本发明针对上行业务控制的信息业务种类繁多的特点，采用简化的系统配置和处理方式，即可完成业务数据传输。

Description

时分多址分时发送上行数据的方法及装置

所属技术领域

本发明涉及一种在点对多点的无线宽带通讯系统中，上行业务数据及控制信息的发送方法及装置，尤其是一种涉及采用时分多址(TDMA)方式分时发送上行业务数据和控制信息的方法及装置。属于通信技术领域。

背景技术

目前在点对多点的宽带无线接入系统中，上行业务数据的传输多采用扩展的DOCSIS协议。由于上行业务控制的信息及业务种类繁多，利用DOCSIS协议，控制发送比较繁琐。DOCSIS协议的上行业务包括数十种控制协议类型，如RNG_REG(测距请求)，REG-RSP(注册请求)，UCC_REQ(上行信道改变请求)，BPKM_REQ(密钥管理请求)，BSA_RSP(动态增加服务请求)，DSC_RSP(动态服务改变请求)，DCI_REQ(服务类别识别请求)等，另再加上业务数据E1(电路业务)，IP业务，请种类比较多。如果根据这种分类进行业务的TMDA发送的话，在硬件资源上由于每种业务都要占一定的存储空间，造成资源的浪费。另在上行业务的带宽分配及带宽分配管理上带来一定的难度。即在给定的上行带宽上对数十种业务进行分时发送管理，逻辑控制上增加很大的难度。在不影响上行传输带宽及业务发送控制的前提下，如何简单、有效地控制上行业务的传输，目前还没有比较成熟的实现方法和实现装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种时分多址(TDMA)分时发送上行数据的方法及装置，针对上行业务控制的信息业务种类繁多的特点，采用简化的系统配置和处理方式，即可完成业务数据传输。

本发明的目的是这样实现的：

一种时分多址分时发送上行数据的方法，它至少包括如下步骤：

步骤1：将上行业务数据及控制信息进行分类，设定对应的识别标记；

步骤2：定义业务数据结构；

步骤3：确定每种上行业务数据发送的时机；

步骤4：根据发送的要求排列业务识别标记顺序；

步骤5：确定上行发送数据的基准时间；

步骤6：产生上行业务数据发送启动信号；

步骤7：执行上行业务数据的分时发送。

其中，步骤1的分类至少包括：E1业务、旁路IP业务、请求帧、测距请求帧、管理信息帧；步骤2中的数据结构包括长度域、数据域；步骤5中的上行业务数据发送的时机以微时隙为单位、以基准时钟为基准的绝对时间。

进一步地，步骤5中还进一步包括根据系统的同步SYNC信息及测距后的时间偏移，确定上行业务数据发送的基准时间。

步骤6是以系统时钟为微时隙计数时钟，产生上行业务数据发送启动信号。

一种时分多址分时发送上行数据的装置，它至少包括一协议处理器和逻辑控制装置；其中协议处理器用于完成通信协议的处理，根据MAP生成队列数据、队列ID、队列上行发送的RS编码参数表、由协议处理器系统测距后得到的传输及处理延时数据，并把生成的数据写入逻辑控制装置中；逻辑控制装置负责突发数据的TDMA发送控制逻辑的实现，包括微时隙计数基准的产生，业务数据的分时发送控制；发送基准时钟，对列TDMA发送时刻从启动信号产生装置产生启动信号；对列地址产生，业务数据发送。

逻辑控制装置中对上行业务数据进行分别分配第一存储空间，用于存储上行业务数据，对于队列的数据长度分配存储单元；在FPGA中设第二存储空间，用于存储队列的上行发送时机；在FPGA中设第三存储空间，用于存储队列的识别标记；在FPGA中设第四存储空间，用于存储系统测距时间偏移。

上行发送时机以微时隙为单位。

再有，第一存储空间、第三存储空间为乒乓结构。

TDMA启动信号产生装置有时标计数器，计数器初值通过基站侧发来的SYHC消息周期性地校准，并且端站侧存有通过测距得到的基站侧发到端站侧的之间偏移；端站侧计数到队列发送时机时，产生对应队列的发送启动信号

为实现端站侧业务在基站侧按照MAP分配的发送时机到达基站，端站侧发送时机的时钟基准为时标计数器值与测距时间偏移值的和。基站侧分配给端站侧的发送时机以微时隙为基本单位，微时隙计数与发送基准时钟同步，微时隙计数器计到队列发送时机时，产生对应队列的发送启动信号。

本发明的方法及装置采用简单技术方案实现了系统的功能，克服了根据上行具体业务分类发送业务的缺点，在不保证上行带宽的条件下，大大降低系统软件硬件处理复杂性，减轻了系统配置。如在硬件资源上在FPGA中的存储单元可减少数十个BLOCK存储单元。

附图说明

图1为本发明TDMA上行业务数据分类及发送总框图；

图2为本发明TDMA上行业务发送启动信号产生器逻辑结构示意图；

图3为本发明TDMA上行业务数据发送处理装置动作过程结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明时分多址(TDMA)分时发送上行数据的方法为：

步骤1：对时分多址(TDMA)分时发送DOCSIS协议中的上行业务进行归纳，提取出不影响业务及控制的信息。把业务及控制信息分为五类：E1业务，旁路IP业务，请求帧，测距请求帧，管理信息帧。并规定每种业务的ID。

步骤2：定义业务数据结构，每种业务都由长度域，及数据域组成。

步骤3：根据上行带宽分配MAP中Offset域确定上行每种的业务发送时机。此发送时机是以微时隙为单位的，以基准时钟为基准的绝对时间。

步骤4：根据MAP确定根据此MAP上行要发送的业务，并根据发送的先后顺序排列业务ID的顺序

步骤5：根据系统同步SYNC信息及测距后的时间偏移确定上行TDMA发送的基准时间。

步骤6：以系统时钟(如可采用10.24Mhz)为微时隙计数时钟，产生上行业务数据发送启动信号。

步骤7：根据上一步骤中的启动信号控制发送逻辑，完成每种业务的分时发送过程。

本发明的技术方案的实现装置主要由协议处理器和逻辑控制装置共同完成。具体参见图1、2所示。

协议处理器主要完成DOCSIS协议的处理根据上行带宽分配(MAP)生成对列数据，队列ID，对列上行发送时机，业务发送的RS编码参数表，系统测距后得到的传输及处理延时数据。并负责把生成的数据写入逻辑控制装置(如FPGA)中。

FPGA负责突发数据的TDMA发送控制逻辑的实现。负责微时隙计数基准的产生，业务数据的分时发送控制，它是TDMA发送实现的核心，其原理流程框图见图1

协议处理器根据MAP提供的信息生成对应对列的发送时机表，及在本此MAP中要发送对列的ID表，当发送计数时刻到达对应对列的发送时刻时，通过ID号索引对应队列的数据，完成本队列的的发送。

具体内容为：首先，在逻辑控制装置(如FPGA)中对上行五种业务数据分别分配存储空间，用于存储上行要发送的业务数据。同时在逻辑控制装置(如FPGA)中对应队列数据的长度分配第一存储单元，用于存储对应对列数据的长度，每一个长度单元为16位。

在逻辑控制装置(如FPGA)中第二存储空间，用于存储每种队列的上行发送时机，此发送时机是以微时隙为单位的绝对时间，发送时机存储器结构如下表。

MAP n第一个队列的发送时机发送时
	MAP n第二个队列的发送时机发送时
MAP n第三个队列的发送时机发送时
	MAP n第四个队列的发送时机发送时
MAP n第五个队列的发送时机发送时
	MAP n+1第一个队列的发送时机发送时
MAP n+1第二个队列的发送时机发送时
	MAP n+1第三个队列的发送时机发送时
MAP n+1第四个队列的发送时机发送时
	MAP n+1第五个队列的发送时机发送时

发送时机表采用乒乓结构，由于存储根据相邻MAP生成的发送时机表，当读出发送时机高8位为FF时，表进行的切换。

在逻辑控制装置(如FPGA)中设计第三存储单元，用于存储系统测距后的时间偏移，为32位的存储单元。

在逻辑控制装置(如FPGA)中设计第四存储空间，用于存储上行业务的数据对应的对列号ID。分别定义管理信息对列的ID为0，IP信息对列的ID为1，请求帧对列的ID为2，测距请求的对列ID为3，E1信息队列ID为4。对列号在表中的顺序，PowerPC根据队列本身的发送时机的先后顺序排列，发送早的队列的ID号在前。并为了实现根据MAP周期的周期发送。存储器结构采用乒乓结构。由于存储相邻MAP生成的发送的业务ID表。

发送基准时种的产生，对列TDMA发送时刻启动信号的产生。对列地址产生及业务数据的串行发送。

如图2，3所示为本发明的TDMA上行业务发送启动信号产生器，及协议控制过程。在系统中时钟为10.2 4Mhz，基站侧有一32位的时标计数器，端站侧有一3 2位的时标计数器，基站和端站侧的时标计数器，分别以各自的10.24Mhz的时钟计数。端站侧的时标计数器的初值，为基站通过SYNC信息把带下来的基站侧的某一时刻的时标计数器的值，端站侧的时标计数器的初值周期性的通过SYNC消息校准，为了校正由于端站和基站采用不同时钟源带来的计数误差。为了实现端站侧业务数据在基站侧安照MAP分配的发送时机到达基站，在端站侧存有通过测距由基站侧发到端站侧的测距而得的时间偏移。端站侧的发送时机的时钟基准，为端站侧的时标计数器值与测距而得的时间偏移的和值。对列TDMA发送时刻启动信号的产生，基站通过MAP分配给端站不同业务的发送时机，是以微时隙为为基本单位，为了实现微时隙计数与发送基准时钟的同步，微时隙计数器与发送基准时钟之间建立如下关系。发送基准时钟计数器的高(6+M－31)位与微时隙计数器的低(0-2 6-M)对应，M＝2，4，8…)，即当基准时钟计数器计到2的6+M幂次方时微时隙计数器加一，当微时隙计数器计到2的26-M幂次方时，微计数计数器清零。当微计数器计到对列的发送时机时，产生对应对列的发送启动信号。

以上实施例仅用以说明本发明而非限制，尽管参照以上较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明进行修改、变形或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (14)

1、一种时分多址分时发送上行数据的方法，其特征在于：它至少包括如下步骤：

步骤1：将上行业务数据及控制信息进行分类，设定对应的识别标记；

步骤2：定义业务数据结构；

步骤3：确定每种上行业务数据发送的时机；

步骤4：根据发送的要求排列业务识别标记顺序；

步骤5：确定上行发送数据的基准时间；

步骤6：产生上行业务数据发送启动信号；

步骤7：执行上行业务数据的分时发送。

2、根据权利要求1所述的时分多址分时发送上行数据的方法，其特征在于：所述的步骤1的分类至少包括：电路业务、旁路IP业务、请求帧、测距请求帧、管理信息帧。

3、根据权利要求1所述的时分多址分时发送上行数据的方法，其特征在于：所述的步骤2中的数据结构包括长度域、数据域。

4、根据权利要求1所述的时分多址分时发送上行数据的方法，其特征在于：所述的步骤5中的上行业务数据发送的时机以微时隙为单位、以基准时钟为基准的绝对时间。

5、根据权利要求1或4所述的时分多址分时发送上行数据的方法，其特征在于：所述的步骤5中还进一步包括根据系统的同步SYNC信息及测距后的时间偏移，确定上行业务数据发送的基准时间。

6、根据权利要求1所述的时分多址分时发送上行数据的方法，其特征在于：所述的步骤6是以系统时钟为微时隙计数时钟，产生上行业务数据发送启动信号。

7、一种时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：它至少包括一协议处理器和逻辑控制装置；其中协议处理器用于完成通信协议的处理，根据MAP生成队列数据、队列ID、队列上行发送的RS编码参数表、由协议处理器系统测距后得到的传输及处理延时数据，并把生成的数据写入逻辑控制装置中；逻辑控制装置负责突发数据的TDMA发送控制逻辑的实现，包括微时隙计数基准的产生，业务数据的分时发送控制；发送基准时钟，对列TDMA发送时刻从启动信号产生装置产生启动信号；对列地址产生，业务数据发送。

8、根据权利要求7所述的时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：所述的逻辑控制装置中对上行业务数据进行分别分配一存储空间，用于存储上行业务数据，对于队列的数据长度分配存储单元；在逻辑控制装置中设第二存储空间，用于存储队列的上行发送时机；在逻辑控制装置中设第三存储空间，用于存储队列的识别标记；在逻辑控制装置中设第四存储空间，用于存储系统测距时间偏移。

9、根据权利要求8所述的时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：所述的上行发送时机以微时隙为单位。

10、根据权利要求8所述的时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：所述的第一存储空间为乒乓结构。

11、根据权利要求8所述的时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：所述的第三存储空间为乒乓结构。

12、根据权利要求8所述的时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：所述的启动信号产生装置有时标计数器，计数器初值通过基站侧发来的SYHC消息周期性地校准，并且端站侧存有通过测距得到的基站侧发到端站侧的之间偏移；端站侧计数到队列发送时机时，产生对应队列的发送启动信号。

13、根据权利要求12所述的时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：所述的端站侧发送时机的时钟基准为时标计数器值与测距时间偏移值的和。

14、根据权利要求12所述的时分多址分时发送上行数据的装置，其特征在于：所述的基站侧分配给端站侧的发送时机以微时隙为基本单位，微时隙计数与发送基准时钟同步，微时隙计数器计到队列发送时机时，产生对应队列的发送启动信号。

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