專利名稱：時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種時分多通道(TDM)脈沖編碼調(diào)制(PCM)信號的傳輸方法，特別是將時分多通道PCM信號通過轉(zhuǎn)換，使之能夠在以太網(wǎng)中進(jìn)行傳輸?shù)姆椒ā?br> 背景技術(shù)：
以太網(wǎng)作為一種目前本領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的數(shù)據(jù)包傳輸方式，具有組網(wǎng)方便，結(jié)構(gòu)簡單，成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著以太網(wǎng)在寬帶城域網(wǎng)中的廣泛應(yīng)用，數(shù)字程控電話交換機(jī)及其他電話用戶接入設(shè)備之間或與傳輸設(shè)備之間的連接如能夠通過以太網(wǎng)將有利于組網(wǎng)靈活和降低建設(shè)投資及網(wǎng)絡(luò)的融合。
但是，在現(xiàn)有的數(shù)字程控電話交換機(jī)與其他電話用戶接入設(shè)備之間，或與傳輸設(shè)備之間，都是通過對脈沖編碼調(diào)制信號的時分制(TDM)多路復(fù)用方式進(jìn)行通訊，其中的時分多通道PCM信號是嚴(yán)格按照同步時序來傳輸?shù)?。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在骨干通信網(wǎng)中的比重越來越大，就要求語音業(yè)務(wù)與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的融合，而數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要是通過數(shù)據(jù)包(PACKET)的方式傳輸與交換的，數(shù)據(jù)包的傳輸為異步方式，存在較大的延時抖動和“丟包”現(xiàn)象，因此，如何通過數(shù)據(jù)包來傳輸時分多通道PCM信號、消除延時抖動和丟包，使時分多通道(TDM)脈沖編碼調(diào)制(PCM)信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)?，是目前迫切需要解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的正是針對上述背景技術(shù)中存在的缺陷，提供一種時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒ǎ箷r分多通道PCM信號經(jīng)過轉(zhuǎn)換處理能夠在以太網(wǎng)中進(jìn)行方便的傳輸，并且在接收端經(jīng)過還原處理，得到原時分多通道PCM信號。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供一種時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其特征在于該方法包括以下步驟將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號通過對應(yīng)的串行變并行先進(jìn)先出緩沖器(FIFO)按幀存入緩存區(qū)；將所述緩存區(qū)的信號數(shù)據(jù)組成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；將所述構(gòu)造的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包發(fā)送給以太網(wǎng)的接收端；
接收端接收傳送自發(fā)送端的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；接收端提取以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，并將其保存在接收緩存區(qū)中；分別將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號對應(yīng)的在接收緩存區(qū)中的信號數(shù)據(jù)通過對應(yīng)的并行變串行先進(jìn)先出緩沖器，恢復(fù)成時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號，清空相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)，完成信號傳輸。
采用本發(fā)明提供的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒ǎ軌驅(qū)崿F(xiàn)時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸，消除信號傳送過程中的延時不一和數(shù)據(jù)丟包現(xiàn)象，操作方便、安全。
下面將結(jié)合實施例并參照附圖對該發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)說明。


圖1是本發(fā)明對時分多通道PCM信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)膶崿F(xiàn)方法功能模塊示意圖；圖2是本發(fā)明的時分多通道脈沖編碼數(shù)字信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)慕邮樟鞒虉D；圖3是本發(fā)明的時分多通道脈沖編碼數(shù)字信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)陌l(fā)送流程圖。
具體實施例方式
參考圖1所示的本發(fā)明的功能模塊示意圖，其中，有N條TDM-PCM信號輸入到發(fā)送端10的串并轉(zhuǎn)換緩沖器101中，經(jīng)由發(fā)送處理模塊102組成能夠在以太網(wǎng)中傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)數(shù)據(jù)包，通過以太網(wǎng)發(fā)送該數(shù)據(jù)包，該數(shù)據(jù)包經(jīng)由以太往傳輸與交換20到達(dá)以太網(wǎng)接收端，將組成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的TDM-PCM信號信息主體保存在接收緩存區(qū)103中，然后送到接收處理模塊104進(jìn)行處理，最后，將數(shù)據(jù)送到相應(yīng)的并/串轉(zhuǎn)換緩沖器105中，還原成TDM-PCM信號，由此，即完成了將時分多通道PCM信號通過轉(zhuǎn)換，使之能夠在以太網(wǎng)中進(jìn)行傳輸?shù)倪^程。
由于以太網(wǎng)的傳輸與交換是雙向通訊電路，本發(fā)明的實現(xiàn)方法對上行和下行方向的處理方式是相同的，因此，雖然在圖1中僅說明了其中的一個方向的實現(xiàn)方法，但是，本方法同樣適用于與圖中信號傳送方向反向的信號處理過程。
本發(fā)明包括以下步驟步驟1將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號通過對應(yīng)的串行變并行先進(jìn)先出緩沖器(FIFO)按幀存入緩存區(qū)；步驟2將所述緩存區(qū)的信號數(shù)據(jù)組成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；在該步驟中，一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包是由N1個時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號的幀構(gòu)成的信息主體、所述時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號序列號N、表示以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包先后順序的循環(huán)序列號N2，并結(jié)合構(gòu)成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的其它部分字節(jié)組成的，上述的N1的值應(yīng)當(dāng)不小于2。
步驟3將所述構(gòu)造的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包發(fā)送給以太網(wǎng)的接收端；步驟4接收端接收傳送自發(fā)送端的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；步驟5接收端提取以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，并將其保存在接收緩存區(qū)中；在該步驟中，接收端收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包后，不需對其做校驗，即可提取數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)和循環(huán)序列號，并按數(shù)據(jù)區(qū)中的表示各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號的序列號和包循環(huán)序列號把數(shù)據(jù)存入對應(yīng)的接收緩存區(qū)，每一個接收緩存區(qū)都被均分為N3個接收緩存子區(qū)，設(shè)定N2為值不小于3的N3的倍數(shù)，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的信息主體按照包循環(huán)序列號順序分別放入N3個接收緩存子區(qū)中，每一個子區(qū)存放包循環(huán)序列號相連的N2/N3個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的信息主體；設(shè)定一個接收緩存子區(qū)完成指針，當(dāng)接收緩存子區(qū)X中接收到該子區(qū)最后一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或接收到緩存子區(qū)X+1中的任意一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包時，如果緩存子區(qū)X-1中有數(shù)據(jù)，則接收緩存子區(qū)完成指針指向緩存子區(qū)X-1；如果緩存子區(qū)X-1中沒有數(shù)據(jù)，則當(dāng)緩存子區(qū)X+1中最后一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或接收到緩存子區(qū)X+2中的任意一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包時，接收緩存子區(qū)完成指針指向緩存子區(qū)X；此時，如果該子區(qū)中的某些循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包沒有收到，則用一個特定的噪聲包對該子區(qū)進(jìn)行填補(bǔ)；接收緩存子區(qū)數(shù)據(jù)接收完成之前收到重復(fù)的循環(huán)序列號以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包時，則用重復(fù)的后一個數(shù)據(jù)包刷新前一個數(shù)據(jù)包。
步驟6分別將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號對應(yīng)的在接收緩存區(qū)中的信號數(shù)據(jù)通過對應(yīng)的并行變串行先進(jìn)先出緩沖器，恢復(fù)成時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號，清空相應(yīng)的數(shù)據(jù)區(qū)，完成信號傳輸。
下面通過一個具體的實例來對本發(fā)明提供的方法作進(jìn)一步說明假設(shè)當(dāng)前的信號為第1條時分多通道TDM-PCM信號的傳輸速率為2.048兆比特/秒，一幀時長為125微秒，共32個時隙32個字節(jié)；如圖2所示的發(fā)送流程，在發(fā)送端，TDM-PCM信號經(jīng)由串并轉(zhuǎn)換緩沖器，步驟201；按上述的幀格式存入緩存區(qū)，步驟202；在N1幀數(shù)據(jù)頭部加2字節(jié)TDM-PCM序號，尾部加入2字節(jié)的包循環(huán)序列號N2組成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包，步驟203；在本例中，假設(shè)時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號的幀數(shù)N1＝8，以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包先后順序的循環(huán)序列號N2＝12，緩存區(qū)被均分為4個緩存子區(qū)，即N3＝4；2個字節(jié)的頭為該條時分多通道PCM信號的序號，序號N為01，以太網(wǎng)傳輸時延為1毫秒。因此，本例中，一個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包為22+2+256+2＝282個字節(jié)，然后被封裝好的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包被發(fā)送到以太網(wǎng)上，步驟204。
在接收端，完成如圖3所示的接收流程，接收端收到以太網(wǎng)包，步驟301；不做校驗，即提取數(shù)據(jù)區(qū)中的時分多通道PCM信號的序號、256字節(jié)數(shù)據(jù)和尾部的包循環(huán)序列號N2，并按時分多通道PCM的序號和包循環(huán)序列號N2把數(shù)據(jù)存入相應(yīng)的12個256字節(jié)數(shù)據(jù)大小的接收緩存區(qū)，步驟302；由于以太網(wǎng)傳輸中存在各包的延時不一和丟包現(xiàn)象，為消除這些影響，所以把接受緩存區(qū)均分為1、2、3、4四個緩存子區(qū)，每區(qū)可存3個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包中的數(shù)據(jù)，并確定一接收判定規(guī)則，用此接受判定規(guī)則判定X-1區(qū)接收完成，步驟303，該接收判定規(guī)則的內(nèi)容包括在初始階段，當(dāng)2區(qū)中的最后一序列號的包被收到或3區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到時，若在1區(qū)中有數(shù)據(jù)，則緩存區(qū)數(shù)據(jù)接收完成指針指向1區(qū)；若1區(qū)中無數(shù)據(jù)，則以3區(qū)中的最后一循環(huán)序列號的包被收到或4區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到為依據(jù)，判定緩存區(qū)數(shù)據(jù)接收完成指針指向2區(qū)；若2區(qū)無數(shù)據(jù)，則以4區(qū)中的最后一循環(huán)序列號12的包被收到或1區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到為依據(jù)，判定緩存區(qū)數(shù)據(jù)接收完成指針指向3區(qū)；當(dāng)3區(qū)無數(shù)據(jù)時，則以1區(qū)中的最后一循環(huán)序列號3的包被收到或2區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到為依據(jù)，判定緩存區(qū)數(shù)據(jù)接收完成指針指向4區(qū)，然后該指針循環(huán)移動；接著，進(jìn)行丟包與重復(fù)包處理，步驟304；當(dāng)1區(qū)中有數(shù)據(jù)時，若2區(qū)中的最后一循環(huán)序列號的包被收到或3區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到，則判定1區(qū)數(shù)據(jù)接收完成，此時如果1區(qū)中有某些序列號的包未收到，將按丟包處理，即用一特定噪聲包填補(bǔ)到1區(qū)，然后將1區(qū)數(shù)據(jù)放入第1號并串轉(zhuǎn)換緩沖器，恢復(fù)成第1號多通道脈沖編碼數(shù)字信號；同時清空1區(qū)數(shù)據(jù)。
如果某區(qū)數(shù)據(jù)接收未完成之前收到該區(qū)中重復(fù)的循環(huán)序列號數(shù)據(jù)包，則用最后收到的數(shù)據(jù)包刷新舊數(shù)據(jù)包。
同樣，2區(qū)數(shù)據(jù)接收完成以3區(qū)中的最后一循環(huán)序列號9的包被收到或4區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到為依據(jù)，作出判定；3區(qū)數(shù)據(jù)接收完成以4區(qū)中的最后一循環(huán)序列號12的包被收到或1區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到為一依據(jù)，作出判定；4區(qū)數(shù)據(jù)接收完成以1區(qū)中的最后一循環(huán)序列號3的包被收到或2區(qū)中任意一循環(huán)序列號包被收到為依據(jù)，做出判定；丟包與收到重復(fù)包處理與1區(qū)一致。
系統(tǒng)的平均時延＝N1×125微秒+(2×125微秒×N1×N2)/N3+以太網(wǎng)傳輸時延，本例中系統(tǒng)的平均時延＝8×125微秒+(2×125微秒×8×12)/4微秒+1毫秒＝8毫秒，是可以接受的。
對于其他序號時分多通道PCM信號的處理過程與上面的方法是等同的，在此就不再贅述。
由于以太網(wǎng)中存在時延抖動和丟包，可能產(chǎn)生誤碼。但如果將來以太網(wǎng)帶寬足夠和以太網(wǎng)交換機(jī)無阻塞，以及設(shè)定合適的N1、N2、N3值就可大大降低誤碼率。由于本發(fā)明對丟包采用噪聲包填補(bǔ)的方法，所以在丟包不嚴(yán)重的情況下，對用戶的影響是可以忽略的。
權(quán)利要求
1.一種時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，該方法包含以下步驟將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號通過對應(yīng)的串行變并行先進(jìn)先出緩沖器按幀存入緩存區(qū)；將所述緩存區(qū)的信號數(shù)據(jù)組成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；將所述構(gòu)造的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包發(fā)送給以太網(wǎng)的接收端；接收端接收傳送自發(fā)送端的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；接收端提取以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，并將其保存在接收緩存區(qū)中；分別將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號對應(yīng)的在接收緩存區(qū)中的信號數(shù)據(jù)通過對應(yīng)的并行變串行先進(jìn)先出緩沖器，恢復(fù)成時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號，清空相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)，完成信號傳輸。
2.如權(quán)利要求1所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其中以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包是由多個時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號的幀構(gòu)成的信息主體、所述時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號序列號、表示以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包先后順序的循環(huán)序列號，以及結(jié)合構(gòu)成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的其它部分字節(jié)組成的。
3.如權(quán)利要求2所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒ǎ渲兴鰰r分多通道脈沖編碼調(diào)制信號的個數(shù)不小于2。
4.如權(quán)利要求1所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟谒鼋邮斩颂崛∫蕴W(wǎng)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，并將其保存在接收緩存區(qū)中的步驟，還包括接收端收到以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包后，不需對其做校驗，即可提取數(shù)據(jù)區(qū)中數(shù)據(jù)和循環(huán)序列號，并按數(shù)據(jù)區(qū)中的表示各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號的序列號和包循環(huán)序列號把數(shù)據(jù)存入對應(yīng)的接收緩存區(qū)。
5.如權(quán)利要求4所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其特征在于每一個所述接收緩存區(qū)都被均分為若干個接收緩存子區(qū)，將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的信息主體按照包循環(huán)序列號順序分別放入各個接收緩存子區(qū)中，每一個子區(qū)存放包循環(huán)序列號相連的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的信息主體。
6.如權(quán)利要求5所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其特征在于所述循環(huán)序列號的值設(shè)定為所述接收緩存子區(qū)個數(shù)的倍數(shù)，且不小于3。
7.如權(quán)利要求5所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒ǎ涮卣髟谟诿恳粋€所述接收緩沖子區(qū)都存放包循環(huán)序列號連續(xù)的若干個以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的信息主體。
8.如權(quán)利要求7所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其特征在于所述以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包的信息主體的個數(shù)是所述序列號與所述接收緩沖子區(qū)個數(shù)的商。
9.如權(quán)利要求5所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，設(shè)定一個接收緩存子區(qū)完成指針，當(dāng)接收緩存子區(qū)中接收到該子區(qū)最后一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或接收到相對于當(dāng)前子區(qū)的下一緩存子區(qū)中的任意一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包時，如果相對于當(dāng)前子區(qū)的上一緩存子區(qū)中有數(shù)據(jù)，則接收緩存子區(qū)完成指針指向該緩存子區(qū)；反之，則當(dāng)相對于當(dāng)前子區(qū)的下一緩存子區(qū)中的最后一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包或接收到相對于當(dāng)前子區(qū)后面的第二個緩存子區(qū)中的任意一循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包時，接收緩存子區(qū)完成指針指向當(dāng)前的緩存子區(qū)。
10.如權(quán)利要求5所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，如果?dāng)前緩沖子區(qū)中的某些循環(huán)序列號的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包沒有收到，則用一個特定的噪聲包對該子區(qū)進(jìn)行填補(bǔ)。
11.如權(quán)利要求5所述的時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，其特征在于，?dāng)接收緩存子區(qū)數(shù)據(jù)接收完成之前收到重復(fù)的循環(huán)序列號以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包時，用重復(fù)的后一個數(shù)據(jù)包刷新前一個數(shù)據(jù)包。
全文摘要
一種時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸?shù)姆椒?，包括以下步驟將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號通過對應(yīng)的串行變并行先進(jìn)先出緩沖器按幀存入緩存區(qū)；將所述緩存區(qū)的信號數(shù)據(jù)組成以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；將所述構(gòu)造的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包發(fā)送給以太網(wǎng)的接收端；接收端接收傳送自發(fā)送端的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包；接收端提取以太網(wǎng)數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)區(qū)的數(shù)據(jù)，并將其保存在接收緩存區(qū)中；分別將各條時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號對應(yīng)的在接收緩存區(qū)中的信號數(shù)據(jù)通過對應(yīng)的并行變串行先進(jìn)先出緩沖器，恢復(fù)成時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號，清空相應(yīng)數(shù)據(jù)區(qū)。該方法能夠?qū)崿F(xiàn)時分多通道脈沖編碼調(diào)制信號在以太網(wǎng)中傳輸，克服信號傳送過程中的延時不一和數(shù)據(jù)丟包，操作方便、安全。
文檔編號H04Q11/04GK1538679SQ0311322
公開日2004年10月20日 申請日期2003年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月15日
發(fā)明者雷海強(qiáng), 馮德娟 申請人:中興通訊股份有限公司