專利名稱：在非對(duì)稱數(shù)字用戶線用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體涉及一種用于在非對(duì)稱數(shù)字用戶線(以下稱作ADSL)用戶板(subscriber board)上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備及其方法，尤其涉及一種采用下一代網(wǎng)絡(luò)(以下稱作NGN)在ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備及其方法。
背景技術(shù)：
一般來(lái)講，快速改變的通信環(huán)境的特征是用戶對(duì)于包括高速數(shù)據(jù)、視頻點(diǎn)播(VOD)和視頻會(huì)議能力的多媒體服務(wù)的需求。這使服務(wù)提供商感覺受其容量的限制，從而采用光纜構(gòu)建了寬帶通信網(wǎng)絡(luò)。
ADSL是采用銅纜實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)字傳輸線技術(shù)。這種ADSL是1980年由美國(guó)的Bellcore開發(fā)的技術(shù)，用來(lái)提供VOD服務(wù)。
一般來(lái)講，ADSL用戶匹配技術(shù)采用ADSL線只能提供數(shù)據(jù)服務(wù)，為了提供話音服務(wù)，不得不采用單獨(dú)的頻段。
因此，為了在同一條線上向NGN ADSL用戶提供使用話音頻率的話音服務(wù)，將話音頻段濾波器連接到ADSL線。采用沒有單獨(dú)話音頻率的ADSL線來(lái)提供話音服務(wù)的方法可以分成IP電話(Voice over IP-VoIP)、ATM話音(Voice over ATM-VoATM)和DSL上通道化話音(ChannelizedVoice over xDSL-CVoDSL)。當(dāng)用于設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)CVoDSL的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)直到現(xiàn)在才提出時(shí)，才出現(xiàn)了VoIP和VoATM，作為采用相同數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)以這些技術(shù)傳輸話音數(shù)據(jù)的方法。
下面，將闡述在ADSL用戶板(subscriber board)上話音數(shù)據(jù)的傳輸。將省略對(duì)具體數(shù)據(jù)傳輸方法的解釋，而只闡述與本發(fā)明相關(guān)的部分。
用來(lái)在ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備包括數(shù)字信號(hào)處理單元，存儲(chǔ)單元，數(shù)字接口控制單元，調(diào)制/解調(diào)單元，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元，可編程邏輯門電路，微處理器，第一、第二和第三濾波單元，以及收發(fā)機(jī)。數(shù)字信號(hào)處理單元，存儲(chǔ)單元，數(shù)字接口控制單元，調(diào)制/解調(diào)單元和信號(hào)轉(zhuǎn)換單元通過(guò)總線和數(shù)據(jù)總線互連，而信號(hào)轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元通過(guò)串行總線連接。
第三濾波單元作為分離器，該分離器與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)連接，并對(duì)通過(guò)公共線路接收的話音頻段進(jìn)行濾出。將濾出的話音信號(hào)提供到PSTN，并通過(guò)收發(fā)機(jī)將濾出話音信號(hào)后剩余的ATM數(shù)據(jù)提供到ADSL調(diào)制解調(diào)器。
數(shù)字信號(hào)處理單元通過(guò)ATM 2層全局測(cè)試及操作的物理接口(UTOPIA 2)接收ATM數(shù)據(jù)，執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，并通過(guò)數(shù)據(jù)總線將處理過(guò)的數(shù)據(jù)提供到調(diào)制/解調(diào)單元。
調(diào)制/解調(diào)單元產(chǎn)生(調(diào)制)由數(shù)字信號(hào)處理單元提供的用于ATM數(shù)據(jù)的ADSL離散多頻(DMT)幀信號(hào)，然后將產(chǎn)生的ADSL DMT幀信號(hào)提供給信號(hào)轉(zhuǎn)換單元。同時(shí)，調(diào)制/解調(diào)單元解調(diào)通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換單元轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的ATM數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)總線將解調(diào)的數(shù)據(jù)提供給數(shù)字信號(hào)處理單元。調(diào)制/解調(diào)單元是ADSL DMT引擎(engine)。
在信號(hào)轉(zhuǎn)換單元中將由調(diào)制/解調(diào)單元提供的用于ATM數(shù)據(jù)的幀信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過(guò)第一濾波單元濾波，然后提供給收發(fā)機(jī)。第一濾波單元可以是高通濾波器。
收發(fā)機(jī)通過(guò)線路驅(qū)動(dòng)器、接收機(jī)和信號(hào)補(bǔ)償器傳輸由第一濾波單元提供的信號(hào)。
當(dāng)從公共線路接收話音信號(hào)和ATM數(shù)據(jù)時(shí)，接收的數(shù)據(jù)的話音頻率帶寬通過(guò)第三濾波單元濾出，并通過(guò)PSTN將濾出的話音信號(hào)傳輸?shù)浇粨Q機(jī)。通過(guò)收發(fā)機(jī)將濾出話音信號(hào)后剩余的ATM信號(hào)提供到第二濾波單元。也就是說(shuō)，采用不是對(duì)ADSL的上傳和下載所用的頻段執(zhí)行濾波而是對(duì)帶寬執(zhí)行濾波以便傳輸話音信號(hào)的分離器，將ADSL數(shù)據(jù)信號(hào)和話音信號(hào)在同一線路上分開，然后與PSTN線路相互連接和使用。
為了采用可編程邏輯門電路分析通過(guò)數(shù)字接口控制單元傳輸和接收的信號(hào)，采用微總線在微處理器和數(shù)字接口之間傳輸和接收信號(hào)。
由于ADSL用戶的話音信號(hào)采用不同的頻率帶寬，在ADSL用戶板上不需要單獨(dú)的單元。但是，需要處理話音信號(hào)的外部設(shè)備。
因此，當(dāng)傳輸話音信號(hào)時(shí)，由于在ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備必須包括對(duì)話音頻率帶寬而不是所用的ADSL的上傳和下載的頻帶寬進(jìn)行濾波的單獨(dú)分離器，存在系統(tǒng)復(fù)雜和成本高的問題。
同時(shí)，由于通過(guò)雙絞電話線只能完成一個(gè)信道的話音呼叫，存在為了使多個(gè)用戶能同時(shí)呼叫必須增加單獨(dú)系統(tǒng)的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種用于在NGN ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備及其方法，其中，采用ADSL線路的話音用戶的服務(wù)可以保持與現(xiàn)存的銅纜用戶的話音質(zhì)量相同，從而不采用昂貴的結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)相同的服務(wù)。
本發(fā)明的另一目的是提供一種用于在NGN ADSL上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備及其方法，其中，可以去掉在ADSL線路上采用單獨(dú)的話音頻段提供服務(wù)的分離器，從而通過(guò)在同一線路上共享和分離數(shù)據(jù)服務(wù)頻段來(lái)為多個(gè)用戶提供話音服務(wù)。


通過(guò)參照以下連同附圖一起考慮的詳細(xì)說(shuō)明，本發(fā)明將變得更好理解，同時(shí)對(duì)本發(fā)明的更完整評(píng)價(jià)以及本發(fā)明的許多伴隨優(yōu)點(diǎn)將變得顯而易見，在附圖中相同的附圖標(biāo)記表示相同或相似的部件，其中圖1是在ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備的方框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明用于在NGN ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備的方框圖；圖3是圖2所示的在微處理器中用于控制數(shù)字接口控制單元的IMDA地址鎖存信號(hào)的時(shí)序圖；圖4是表示圖2所示的在微處理器和數(shù)字接口控制單元之間傳輸和接收的控制信號(hào)的圖。
圖5是圖2所示的微處理器和數(shù)字接口控制單元之間的IDMA長(zhǎng)讀周期的時(shí)序圖；圖6是圖2所示的微處理器和數(shù)字接口控制單元之間的IDMA短寫周期的時(shí)序圖；圖7是圖2所示的交換機(jī)匹配同步單元的詳圖；圖8是圖2所示的時(shí)間切換單元的詳圖。
具體實(shí)施例方式
以下將詳細(xì)論述附圖中所示的本發(fā)明的示例性實(shí)施例。
圖1是在ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備的方框圖。
參考圖1，在ADSL用戶板上用來(lái)傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備包括數(shù)字信號(hào)處理單元1，存儲(chǔ)單元2，數(shù)字接口控制單元3，調(diào)制/解調(diào)單元4，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元5，可編程邏輯門電路6，微處理器7，第一、第二和第三濾波單元8、9和11，和收發(fā)器10。數(shù)字信號(hào)處理單元1，存儲(chǔ)單元2，數(shù)字接口控制單元3，調(diào)制/解調(diào)單元4和信號(hào)轉(zhuǎn)換單元5通過(guò)地址總線和數(shù)據(jù)總線相互連接，而信號(hào)轉(zhuǎn)換單元5和數(shù)字信號(hào)處理單元1通過(guò)串行總線連接。
第三濾波單元11用作一個(gè)分離器，該分離器與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)12連接，并對(duì)通過(guò)公共線路接收的話音頻段進(jìn)行濾出。將濾波后的話音信號(hào)提供到PSTN 12，并通過(guò)收發(fā)機(jī)10將濾出話音信號(hào)后剩余的ATM數(shù)據(jù)提供到ADSL調(diào)制器。
數(shù)字信號(hào)處理單元1通過(guò)ATM 2層全局測(cè)試及操作的物理接口(UTOPIA 2)接收ATM數(shù)據(jù)，執(zhí)行數(shù)字信號(hào)處理，并通過(guò)數(shù)據(jù)總線將處理過(guò)的數(shù)據(jù)提供到調(diào)制/解調(diào)單元4。
調(diào)制/解調(diào)單元4產(chǎn)生(調(diào)制)由數(shù)字信號(hào)處理單元1提供的用于ATM數(shù)據(jù)的ADSL DMT幀信號(hào)，然后將產(chǎn)生的ADSL DMT幀信號(hào)提供給信號(hào)轉(zhuǎn)換單元5。同時(shí)，調(diào)制/解調(diào)單元4解調(diào)通過(guò)數(shù)字轉(zhuǎn)換單元5轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)的ATM數(shù)據(jù)，并通過(guò)數(shù)據(jù)總線將解調(diào)的數(shù)據(jù)提供給數(shù)字信號(hào)處理單元1。調(diào)制/解調(diào)單元4是ADSL離散多頻(DMT)引擎。
在信號(hào)轉(zhuǎn)換單元5中將由調(diào)制/解調(diào)單元4提供的用于ATM數(shù)據(jù)的幀信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，通過(guò)第一濾波單元8濾波，然后提供給收發(fā)機(jī)10。第一濾波單元8是高通濾波器。
收發(fā)機(jī)10通過(guò)線路驅(qū)動(dòng)器、接收機(jī)和信號(hào)補(bǔ)償器(未示出)傳輸由第一濾波單元8提供的信號(hào)。
當(dāng)從公共線路接收話音信號(hào)和ATM數(shù)據(jù)時(shí)，接收的數(shù)據(jù)的話音頻率帶寬通過(guò)第三濾波單元11濾出，并通過(guò)PSTN 12將濾出的話音信號(hào)傳輸?shù)浇粨Q機(jī)。通過(guò)收發(fā)機(jī)10將濾出話音信號(hào)后剩余的ATM信號(hào)提供到第二濾波單元9。也就是說(shuō)，采用不是對(duì)ADSL的上傳和下載所用的頻段執(zhí)行濾波而是對(duì)帶寬執(zhí)行濾波以便傳輸話音信號(hào)的分離器，將ADSL數(shù)據(jù)信號(hào)和話音信號(hào)在同一線路上分開，然后采用PSTN 12線路相互連接。
為了采用可編程邏輯門電路6分析通過(guò)數(shù)字接口控制單元3傳輸和接收的信號(hào)，采用微總線在微處理器7和數(shù)字接口控制單元3之間傳輸和接收信號(hào)。
此外，由于ADSL用戶的話音信號(hào)采用不同的頻率帶寬，在ADSL用戶板上不需要單獨(dú)的單元。但是，需要附加的外部設(shè)備，以便處理話音信號(hào)。
因此，當(dāng)傳輸話音信號(hào)時(shí)，由于在ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備必須包括對(duì)話音頻率帶寬而不是所用的ADSL的上傳和下載的頻帶寬進(jìn)行濾波的單獨(dú)分離器，存在系統(tǒng)復(fù)雜和成本高的問題。
同時(shí)，由于通過(guò)雙絞電話線只能完成一個(gè)信道的話音呼叫，存在為了使多個(gè)用戶能同時(shí)呼叫而必須增加單獨(dú)系統(tǒng)的問題。
圖2是根據(jù)本發(fā)明用于在NGN ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備的方框圖。參考圖2，以下將描述用于傳輸話音數(shù)據(jù)服務(wù)的設(shè)備，但是，圖1和圖2中存在的常見的元件將簡(jiǎn)化描述。
如圖2所示，NGN用戶板包括交換機(jī)匹配同步單元170，其以下述方式通過(guò)與PSTN的DMT數(shù)據(jù)同步通信來(lái)執(zhí)行ATM數(shù)據(jù)與話音用戶相同的時(shí)間分割過(guò)程。產(chǎn)生PSTN參考時(shí)鐘和DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘并將它們同步。將DTM數(shù)據(jù)時(shí)鐘信號(hào)提供給調(diào)制/解調(diào)單元140以便與PSTN網(wǎng)絡(luò)同步通信。微處理器160分析傳輸?shù)綌?shù)字接口控制單元130和調(diào)制/解調(diào)單元140和來(lái)自它們的信號(hào)，并采用用戶可編程存儲(chǔ)器控制數(shù)字接口控制單元130的總線定時(shí)(時(shí)序)以便使信號(hào)準(zhǔn)確傳輸和接收。數(shù)字接口控制單元130使在調(diào)制/解調(diào)單元140中解調(diào)的話音數(shù)據(jù)與ADSL幀匹配，并將其提供給數(shù)字信號(hào)處理單元100。將微處理器160和數(shù)字接口控制單元130與IDMA總線連接，以便實(shí)現(xiàn)CVoDAL功能。
此外，數(shù)字信號(hào)處理單元100接收與數(shù)字接口控制單元130中提供的話音數(shù)據(jù)匹配的ADSL數(shù)據(jù)，抽取話音數(shù)據(jù)，然后通過(guò)PCM總線將話音數(shù)據(jù)提供給時(shí)間切換單元。
時(shí)間切換單元120通過(guò)PCM總線有選擇地輸出由數(shù)字信號(hào)處理單元100提供的話音數(shù)據(jù)，以便使用戶與每一個(gè)信道連接成為可能。
將每一信道的PCM總線與3態(tài)緩沖器180連接，以便通過(guò)時(shí)間切換單元120在每一個(gè)信道有選擇地輸出的話音數(shù)據(jù)彼此不干擾和沖突，并且微處理器160執(zhí)行控制功能，通過(guò)采用由交換機(jī)匹配同步單元170同步和提供的PSTN參考時(shí)鐘和DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘將話音數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖舜瞬幌虻男诺赖腜CM總線，以便避免用戶板之間的相互沖突。
以下將闡述如上所述的根據(jù)本發(fā)明用于在NGN ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的操作。
首先，當(dāng)通過(guò)公共線路由收發(fā)機(jī)210接收話音信號(hào)和ADSL DMT信號(hào)時(shí)，收發(fā)機(jī)210將所接收的信號(hào)提供給第二濾波單元200。第二濾波單元100對(duì)所接收的信號(hào)執(zhí)行低通濾波，并將濾波后的信號(hào)提供給信號(hào)轉(zhuǎn)換單元150。本發(fā)明相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)區(qū)別特征在于，當(dāng)采用現(xiàn)有技術(shù)系統(tǒng)通過(guò)公共線路接收話音信號(hào)和ATM信號(hào)時(shí)，通過(guò)分離器濾波話音頻率帶寬，通過(guò)PSTN將話音信號(hào)提供給交換機(jī)，將濾波后的ADSL DMT信號(hào)提供給收發(fā)機(jī)，而在本發(fā)明中通過(guò)分離器直接將話音信號(hào)和ATM信號(hào)提供給收發(fā)機(jī)，不用濾波話音頻率帶寬。
如圖2所示，信號(hào)轉(zhuǎn)換單元150將通過(guò)第二濾波單元200提供的話音和ADSL DMT信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)，然后通過(guò)數(shù)據(jù)總線將轉(zhuǎn)換后的話音和ADSL DMT數(shù)據(jù)提供給調(diào)制/解調(diào)單元140。
調(diào)制/解調(diào)單元140解調(diào)從信號(hào)轉(zhuǎn)換單元150接收的話音和ADSLDMT幀信號(hào)，以便根據(jù)PSTN參考時(shí)鐘和DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘通過(guò)PSTN網(wǎng)絡(luò)和DMT數(shù)據(jù)的同步通信來(lái)在話音用戶板與ATM數(shù)據(jù)之間獲得相同的時(shí)間分割過(guò)程。通過(guò)交換機(jī)匹配同步單元170同步并提供后兩個(gè)時(shí)鐘，然后通過(guò)數(shù)字接口控制單元130將信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理單元100。
也就是說(shuō)，數(shù)字接口控制單元130使在調(diào)制/解調(diào)單元140中解調(diào)的話音數(shù)據(jù)與ADSL幀匹配，然后將匹配的數(shù)據(jù)提供給數(shù)字信號(hào)處理單元100。此外，通過(guò)IDMA總線在微處理器160和數(shù)字接口控制單元130之間執(zhí)行CVoDSL功能。
數(shù)字信號(hào)處理單元100從通過(guò)數(shù)字接口控制單元130提供的數(shù)據(jù)中提取話音數(shù)據(jù)，并通過(guò)PCM總線將該數(shù)據(jù)提供給時(shí)間切換單元120，而通過(guò)UTOPIA level 2將ADSL數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸TM網(wǎng)絡(luò)。
時(shí)間切換單元120有選擇地抽取數(shù)據(jù)，而在每一信道中用戶之間無(wú)相互干擾和沖突。在這點(diǎn)上，采用由交換機(jī)匹配同步單元170提供的PSTN同步時(shí)鐘，以便避免用戶板之間的相互沖突，微處理器160控制話音數(shù)據(jù)傳輸?shù)奖舜瞬煌男诺赖腜CM總線。
將參考圖3和4闡述數(shù)字接口控制單元130和微處理器160之間的連接和在它們之間傳輸/接收的控制信號(hào)。
圖3是圖2所示的在微處理器中用于控制數(shù)字接口控制單元的IMDA地址鎖存信號(hào)的時(shí)序圖，圖4是表示圖2所示的在微處理器和數(shù)字接口控制單元之間傳輸和接收的控制信號(hào)的方框圖。
通過(guò)IDMA總線將微處理器160和數(shù)字接口控制單元130彼此連接，以便執(zhí)行CVoDSL功能，并且該連接是對(duì)圖1所示的通過(guò)可編程邏輯門電路對(duì)用于控制微處理器7和數(shù)字接口控制單元3的方法的改進(jìn)。
采用如圖2所示的微處理器160中的IDMA總線控制數(shù)字接口控制單元130的信號(hào)的參數(shù)如下所示<表1>

圖2所示的由微處理器160對(duì)數(shù)字接口控制單元130提供的控制信號(hào)是8-位并行信號(hào)，可以采用8-位信號(hào)傳輸?shù)刂泛蛿?shù)據(jù)。采用鎖存總線，以便將來(lái)自微處理器160的地址信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)字接口控制單元130。
通過(guò)鎖存總線傳輸和接收的信號(hào)如圖4所示。也就是說(shuō)，通過(guò)鎖存總線在微處理器160和數(shù)字接口控制單元130之間傳輸和接收的信號(hào)可以包括16-位地址和數(shù)據(jù)總線的IAD 15-0，作為片選信號(hào)的IS信號(hào)，表示地址讀和寫的IRD和IWR信號(hào)，用于控制地址鎖存功能的IAL信號(hào)和響應(yīng)由微處理器160接收的數(shù)據(jù)的信號(hào)的IACK信號(hào)。這種信號(hào)的總線時(shí)序如圖3所示。也就是說(shuō)，圖3是表示圖2所示的提供給微處理器中控制數(shù)字接口控制單元130的IMDA地址鎖存信號(hào)時(shí)序。
在圖3和4中，當(dāng)IS信號(hào)是低而IAL信號(hào)是高時(shí)，地址鎖存開始，和當(dāng)IS信號(hào)是高或IAL信號(hào)是低時(shí)，地址鎖存結(jié)束。并且，當(dāng)IS信號(hào)、IWR信號(hào)和IRD信號(hào)都是低時(shí)，開始寫和讀。
通過(guò)微處理器160的用戶可編程存儲(chǔ)器控制器的UPM控制來(lái)實(shí)現(xiàn)總線，并且它們的連接如圖4所示。
參考圖4，當(dāng)在微處理器160中的UPM控制器(未示出)的RAM陣列初始化時(shí)，獲得對(duì)微處理器160中的數(shù)字接口控制單元130的控制，并使用微處理器160中信號(hào)時(shí)序發(fā)生器(未示出)通過(guò)RAM陣列來(lái)控制總線信號(hào)。
控制信號(hào)的值因每一種產(chǎn)品而不同，和本發(fā)明旨在通過(guò)實(shí)現(xiàn)該值采用提供CVoDSL功能的數(shù)字接口控制單元130來(lái)穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)IDMA地址鎖存功能。
同時(shí)用于讀取數(shù)據(jù)的總線時(shí)序采用長(zhǎng)讀周期總線，以便在響應(yīng)時(shí)間對(duì)以數(shù)字信號(hào)處理單元100為代表的具有大的偏差的設(shè)備取出可靠的數(shù)據(jù)。在長(zhǎng)讀周期中的信號(hào)參數(shù)如表2所示，而長(zhǎng)讀周期的時(shí)序如圖5所示。
圖5是圖2所示的微處理器和數(shù)字接口控制單元之間的IDMA長(zhǎng)讀周期的時(shí)序圖。
<表2>

當(dāng)IS信號(hào)和IRD信號(hào)是低時(shí)，數(shù)據(jù)讀取開始，和當(dāng)IS和IRD信號(hào)是高時(shí)，數(shù)據(jù)讀取結(jié)束。
在總線上加載的用于數(shù)字信號(hào)處理單元100的讀取響應(yīng)的數(shù)據(jù)的時(shí)間彼此不同并且對(duì)于它們沒有準(zhǔn)確的預(yù)備信號(hào)的情況下，表2所描述的和圖5所示的長(zhǎng)讀周期中可靠的數(shù)據(jù)讀取是有利的。同時(shí)，可以在寫信號(hào)中采用短數(shù)據(jù)使能信號(hào)進(jìn)行快速的傳輸，圖6表示了這種情況。圖6是圖2所示的微處理器和數(shù)字接口控制單元130之間的IDMA短寫周期的時(shí)序圖，圖6所示的在短寫周期時(shí)序中的每一個(gè)信號(hào)參數(shù)如下表3所描述。
<表3>

當(dāng)IS和IWR信號(hào)是低時(shí)，開始數(shù)據(jù)寫操作，當(dāng)IS和IWD信號(hào)是高時(shí)，數(shù)據(jù)讀取結(jié)束。
通過(guò)微處理器160的RAM陣列圖形(array pattern)提供表1、2和3和圖4、5和6所示的用于控制信號(hào)所需的數(shù)據(jù)，并且采用微處理器160中的時(shí)序發(fā)生器(未示出)產(chǎn)生圖形數(shù)據(jù)。RAM陣列圖形如下所述。
Const ULONG UPMB_TABLE
＝{/*長(zhǎng)讀周期。(從RAM陣列地址0x00開始)*/0x0FAFDC04，0x0FAFDC04，0x0FAFDC04，0x0FAFDC04，0x0FAFDC04，0x0FAFDC04，0x0FAFDC00，0XFFFFDC07，/*突發(fā)式讀。(從RAM陣列地址0x08開始)*/0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，/*短寫周期。(從RAM陣列地址0x18開始)*/0x0FFBec04，0x0FF4fc04，0x0FFDcc00，0xFFFFcc07，0xFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，0XFFFFFFFF，/*突發(fā)式寫。(從RAM陣列地址0x20開始)*/0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFF F，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，/*刷新。(從RAM陣列地址0x30開始)*/0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，
0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，/*異常。(從RAM陣列地址0x3c開始)*/0xFFFFCC07，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF，0xFFFFFFFF}；也就是說(shuō)，上述RAM陣列圖形可以包括長(zhǎng)讀周期(long read cycle)、突發(fā)式讀(burst read)、短寫周期(short write cycle)、突發(fā)式寫(burstwrite)、刷新(refresh)和異常(exception)圖形，并且上面給出了每一個(gè)圖形的詳細(xì)地址。
為了采用由微處理器160控制的信號(hào)數(shù)據(jù)將與PSTN網(wǎng)絡(luò)同步的信號(hào)傳輸至ADSL線，圖2所示的交換機(jī)匹配同步單元170提供用于控制PSTN網(wǎng)絡(luò)時(shí)序的鎖相環(huán)(PLL)時(shí)鐘，并且在用于實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的交換機(jī)匹配同步單元170中采用了將PSTN參考時(shí)鐘與ADSL DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步的本地時(shí)鐘。本地時(shí)鐘可以是35.328MHz。
將參考圖7詳細(xì)闡述圖2所示的交換機(jī)匹配同步單元170的詳細(xì)組成和其操作。
圖7是圖2所示的交換機(jī)匹配同步單元170的詳細(xì)方框圖。交換機(jī)匹配同步單元170包括DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元171，用于采用通過(guò)參考晶體振蕩器171a提供的時(shí)鐘產(chǎn)生DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘；用于產(chǎn)生PSTN網(wǎng)絡(luò)的參考時(shí)鐘的PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元172；和同步單元173，用于同步在DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元171中產(chǎn)生的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘和PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元172中產(chǎn)生的PSTN參考時(shí)鐘，以及用于分別通過(guò)第一和第二輸出緩沖器174和175將同步后的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘和PSTN參考時(shí)鐘提供給圖2所示的調(diào)制/解調(diào)單元140。參考晶體振蕩器171a采用17.66MHZ，在DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元171中產(chǎn)生的頻率是35.328MHz，而在PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元172中產(chǎn)生的參考時(shí)鐘是8KHz。也就是說(shuō)，通過(guò)第一輸出緩沖器174產(chǎn)生的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘CLK1是35.328MHz，和通過(guò)第二輸出緩沖器175輸出的PSTN參考時(shí)鐘CLK2是8KHz。
將闡述交換機(jī)匹配同步單元170的詳細(xì)的操作。
當(dāng)圖7所示的參考晶體振蕩器171a產(chǎn)生17.66MHz，并將所產(chǎn)生的頻率提供給DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元171時(shí)，DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元171通過(guò)振蕩17.66MHz產(chǎn)生35.328MHz的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘，并將所產(chǎn)生的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘提供給同步單元173。
此外，PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元172根據(jù)通過(guò)[FS30]所輸入的環(huán)境控制信號(hào)的邏輯信號(hào)(例如，110)將工作循環(huán)控制為所輸入的PSTN參考時(shí)鐘8KHz，產(chǎn)生PSTN參考時(shí)鐘，然后將所產(chǎn)生的PSTN參考時(shí)鐘提供給同步單元173。
同步單元173同步由PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元172和DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元171提供的時(shí)鐘，并分別通過(guò)第一輸出緩沖器174輸出35.328MHz的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘和通過(guò)第二輸出緩沖器175輸出8KHz的PSTN參考時(shí)鐘到調(diào)制/解調(diào)單元140。
因此，在ADSL幀中的話音數(shù)據(jù)信號(hào)與PSTN網(wǎng)絡(luò)同步，并通過(guò)將由PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元172產(chǎn)生的8KHz的PSTN參考時(shí)鐘和由DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元171產(chǎn)生的35.328MHz的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘提供給調(diào)制/解調(diào)單元140來(lái)傳輸。
因此，調(diào)制/解調(diào)單元140采用由交換機(jī)匹配同步單元170提供的同步的PSTN參考時(shí)鐘和DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘來(lái)解調(diào)話音數(shù)據(jù)和ADSL幀信號(hào)。
通過(guò)數(shù)字接口控制單元130將包括解調(diào)的話音信號(hào)的ADSL幀信號(hào)提供給數(shù)字信號(hào)處理單元100。
數(shù)字信號(hào)處理單元100從所提供的話音數(shù)據(jù)和ADSL幀信號(hào)抽取話音數(shù)據(jù)，通過(guò)PCM總線將話音數(shù)據(jù)提供給時(shí)間切換單元120，通過(guò)UTOPIA2level將ADSL數(shù)據(jù)傳輸?shù)紸TM網(wǎng)絡(luò)。
時(shí)間切換單元120在每一個(gè)信道通過(guò)PCM總線切換由數(shù)字信號(hào)處理單元100提供的話音數(shù)據(jù)，并通過(guò)3態(tài)緩沖器180將該數(shù)據(jù)傳輸?shù)絇STN網(wǎng)絡(luò)。將參考圖8來(lái)詳細(xì)闡述時(shí)間切換操作。
圖8是圖2所示的時(shí)間切換單元的詳細(xì)方框圖，將參考圖8來(lái)闡述其組成和詳細(xì)操作。
將通過(guò)圖2所示的數(shù)字信號(hào)處理單元100抽取的打包的話音數(shù)據(jù)傳輸至圖8所示的本地流輸入(以下稱作LSI)，并通過(guò)采用內(nèi)部連接存儲(chǔ)器124控制信號(hào)來(lái)將它們傳輸至BSI0-31。同時(shí)，通過(guò)圖2所示的3態(tài)緩沖器180將所傳輸?shù)男盘?hào)傳輸至背板(Back Plane)。當(dāng)與NGN系統(tǒng)的其他ADSL用戶板共享PCM串行總線時(shí)，采用3態(tài)緩沖器180來(lái)控制公共線路總線信號(hào)。也就是說(shuō)，采用這種設(shè)計(jì)來(lái)防止與其它板的數(shù)據(jù)沖突。為了通過(guò)微處理器160來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)間切換單元120的連接操作，將從如圖2所示的PSTN線接收的信號(hào)傳輸至BSI0-7，以便通過(guò)圖2的微處理器160來(lái)控制圖8的外部連接存儲(chǔ)器124a，然后將其傳輸?shù)綀D5的PCM總線。
通過(guò)將經(jīng)圖7的第二輸出緩沖器175輸出的PLL_8K信號(hào)連接到FP8I、以及通過(guò)與PSTN同步的時(shí)鐘信號(hào)執(zhí)行時(shí)間分割來(lái)實(shí)現(xiàn)與交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸同步。這些時(shí)鐘是8KHz參考時(shí)鐘FP8i和8MHz數(shù)據(jù)時(shí)鐘，并且把在外部定時(shí)匹配裝置122a中1/4分頻的得到的2MHz傳送到內(nèi)部定時(shí)匹配裝置122。將所傳輸?shù)?KHz和2MHz時(shí)鐘傳輸至圖2的數(shù)字信號(hào)處理單元100。
圖2的數(shù)字信號(hào)處理單元100通過(guò)同步數(shù)據(jù)和時(shí)鐘，把從ADSL線路接收的話音數(shù)據(jù)通過(guò)圖8的LSI0-31中的PCM串行總線發(fā)送，并通過(guò)圖8的內(nèi)部2Mbps PCM串行總線匹配裝置121將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絻?nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。所傳輸?shù)脑捯魯?shù)據(jù)通過(guò)微處理器接口126控制內(nèi)部連接存儲(chǔ)器124，并形成一個(gè)時(shí)間片位置，即當(dāng)將輸入到LSI0-31的話音信號(hào)傳輸?shù)紹SO0-7時(shí)所確定的信道位置。為了與背板的8Mbps PCM總線匹配，在傳輸?shù)絻?nèi)部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器123和外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器123a的過(guò)程中采用外部時(shí)序傳輸塊的時(shí)鐘來(lái)實(shí)現(xiàn)速率適配功能。也就是說(shuō)，采用圖8的時(shí)間切換功能通過(guò)外部背板的8Mbps PCM串行總線來(lái)清楚地傳輸NGN用戶板的話音數(shù)據(jù)。
因此，根據(jù)本發(fā)明提供的CVoDSL功能，在ATM、幀中繼和IP的基礎(chǔ)上采用通過(guò)DSL相互連接的現(xiàn)存的PSTN網(wǎng)絡(luò)能同時(shí)執(zhí)行話音和數(shù)據(jù)服務(wù)。
這種CVoDSL功能通過(guò)現(xiàn)有的電話線來(lái)提供寬帶信號(hào)傳輸信道。當(dāng)現(xiàn)有的電話通過(guò)雙絞線使用話音呼叫信道時(shí)，根據(jù)本發(fā)明的CVoDSL采用現(xiàn)有的銅纜能同時(shí)并廉價(jià)地利用數(shù)十個(gè)信道的呼叫和數(shù)據(jù)服務(wù)。也就是說(shuō)，通過(guò)ADSL線，許多話音用戶能以與提供給現(xiàn)有的PSTN用戶的相同的話音質(zhì)量獲得服務(wù)。同時(shí)，不需要例如話音門電路等單獨(dú)的系統(tǒng)。該技術(shù)能在與PSTN網(wǎng)絡(luò)相連接的NGN系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，并在用戶板上實(shí)現(xiàn)其功能。
盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員能理解本發(fā)明并不局限于上述優(yōu)選實(shí)施例。然而，根據(jù)上述權(quán)利要求所定義的，在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)可以作出各種改變和修改。
權(quán)利要求
1.一種用于在下一代網(wǎng)絡(luò)ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備，所述設(shè)備包括解調(diào)裝置，響應(yīng)話音和ADSL數(shù)據(jù)的接收，用于解調(diào)所接收的話音和ADSL數(shù)據(jù)，以及根據(jù)所述解調(diào)裝置提供的同步時(shí)鐘信號(hào)同步在ADSL幀信號(hào)中的解調(diào)的話音數(shù)據(jù)，以便輸出話音數(shù)據(jù)；同步裝置，用于將公共交換電話網(wǎng)參考時(shí)鐘與ADSL離散多頻數(shù)據(jù)時(shí)鐘同步，以便將同步時(shí)鐘信號(hào)提供給解調(diào)裝置；數(shù)據(jù)抽取裝置，用于從所述解調(diào)裝置輸出的ADSL幀數(shù)據(jù)中抽取話音數(shù)據(jù)，以及輸出抽取的話音數(shù)據(jù)和ADSL幀數(shù)據(jù)；和切換裝置，用于通過(guò)多個(gè)分配的信道把從所述數(shù)據(jù)抽取裝置輸出的抽取的話音數(shù)據(jù)輸出到公共交換電話網(wǎng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，通過(guò)PCM總線將由所述數(shù)據(jù)抽取裝置抽取的數(shù)據(jù)輸出到所述切換裝置，以及將ADSL幀數(shù)據(jù)作為UTOPIA2型的異步傳輸模式數(shù)據(jù)輸出到異步傳輸模式網(wǎng)絡(luò)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其中，所述同步裝置包括DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元，用于采用由參考晶體振蕩器提供的時(shí)鐘產(chǎn)生DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘；PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元，用于產(chǎn)生PSTN的參考時(shí)鐘；和同步單元，用于同步由DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘產(chǎn)生單元產(chǎn)生的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘和由PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元產(chǎn)生的PSTN參考時(shí)鐘，以及通過(guò)各自的輸出緩沖器將同步的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘和同步的PSTN參考時(shí)鐘提供給所述解調(diào)裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，由DMT時(shí)鐘產(chǎn)生單元中的參考晶體振蕩器提供的時(shí)鐘頻率是17.66MHz。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，由DMT時(shí)鐘產(chǎn)生單元產(chǎn)生的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘頻率是35.328MHz，由PSTN參考時(shí)鐘產(chǎn)生單元產(chǎn)生的參考時(shí)鐘頻率是8KHz。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的設(shè)備，其中，同步單元包括鎖相環(huán)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括數(shù)字接口裝置，用于根據(jù)在所提供的多個(gè)DSL上通道化話音(CVoDSL)控制信號(hào)將由所述解調(diào)裝置解調(diào)的話音數(shù)據(jù)與ADSL幀匹配，以便實(shí)現(xiàn)CVoDSL功能，以及將該數(shù)據(jù)與所述數(shù)據(jù)抽取裝置接口；和控制裝置，用于通過(guò)任意總線將多個(gè)CVoDSL控制信號(hào)提供給數(shù)字接口裝置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，通過(guò)IDMA總線提供由所述控制裝置提供給所述數(shù)字接口裝置的CVoDSL控制信號(hào)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的設(shè)備，其中，通過(guò)IDMA總線提供的由所述控制裝置提供給所述數(shù)字接口裝置的CVoDSL控制信號(hào)包括包含地址和數(shù)據(jù)信號(hào)的IAD，包含片選信號(hào)的IS信號(hào)，表示地址讀和寫的IRD和IWR信號(hào)，用于控制地址鎖存功能的IAL信號(hào)和包含響應(yīng)從所述控制裝置接收的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)的IACK信號(hào)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的設(shè)備，其中，所述控制裝置包括用于產(chǎn)生RAM陣列圖形以便控制提供給所述數(shù)字接口裝置的CVoDSL控制信號(hào)的信號(hào)定時(shí)發(fā)生器。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的設(shè)備，其中，RAM陣列圖形包括長(zhǎng)讀周期、突發(fā)式讀、短寫周期、突發(fā)式寫、刷新和異常圖形。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的設(shè)備，還包括至少一個(gè)三態(tài)緩沖器，用于緩沖每一個(gè)信道的話音數(shù)據(jù)，使得通過(guò)每一個(gè)信道把與所述切換裝置的多個(gè)信道相連接并且從所述多個(gè)信道輸出的話音數(shù)據(jù)輸出到公共交換電話網(wǎng)，而在每一個(gè)所述用戶板之間沒有任何沖突和干擾。
13.一種用于在下一代網(wǎng)絡(luò)ADSL用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的方法，所述方法包括步驟接收話音和ADSL數(shù)據(jù)；解調(diào)所接收的話音和ADSL數(shù)據(jù)；根據(jù)預(yù)定的同步時(shí)鐘信號(hào)同步ADSL幀信號(hào)中的解調(diào)的話音數(shù)據(jù)；抽取ADSL幀信號(hào)中的同步的話音數(shù)據(jù)，并通過(guò)總線輸出抽取的話音數(shù)據(jù)和ADSL幀數(shù)據(jù)；以及通過(guò)多個(gè)分配的信道將通過(guò)總線輸出的話音數(shù)據(jù)有選擇地輸出到公共交換電話網(wǎng)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中通過(guò)PCM總線輸出抽取的話音數(shù)據(jù)，以及將ADSL幀數(shù)據(jù)作為UTOPIA2型的異步傳輸模式數(shù)據(jù)輸出到異步傳輸模式網(wǎng)絡(luò)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，同步步驟包括子步驟采用由參考晶體振蕩器提供的時(shí)鐘產(chǎn)生離散多頻數(shù)據(jù)時(shí)鐘；產(chǎn)生用于PSTN的參考時(shí)鐘；將產(chǎn)生的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘和產(chǎn)生的用于PSTN的參考時(shí)鐘同步；以及采用同步的DMT數(shù)據(jù)時(shí)鐘和同步的PSTN參考時(shí)鐘同步ADSL幀信號(hào)中的解調(diào)的話音數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括步驟根據(jù)所提供的多個(gè)DSL上通道化話音(CVoDSL)控制信號(hào)匹配解調(diào)的話音數(shù)據(jù)與ADSL幀，以便執(zhí)行CVoDSL功能。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，CVoDSL控制信號(hào)包括包含地址和數(shù)據(jù)信號(hào)的IAD，包含片選信號(hào)的IS信號(hào)，表示地址讀和寫的IRD和IWR信號(hào)，用于控制地址鎖存功能的IAL信號(hào)和包含響應(yīng)從所述控制裝置接收的數(shù)據(jù)而產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)的IACK信號(hào)。
全文摘要
一種用于在下一代網(wǎng)絡(luò)非對(duì)稱數(shù)字用戶線(ADSL)用戶板上傳輸話音數(shù)據(jù)的設(shè)備及其方法，能實(shí)現(xiàn)作為ADSL用戶的話音服務(wù)功能的DSL上通道化話音(CVoDSL)功能，CVoDSL穩(wěn)定的信號(hào)和ADSL用戶板與公共交換電話網(wǎng)(PSTN)的同步，以實(shí)現(xiàn)CVoDSL功能。能保持對(duì)采用ADSL線路的話音用戶的服務(wù)與現(xiàn)存的銅纜用戶的話音質(zhì)量相同，從而不采用昂貴的結(jié)構(gòu)就能實(shí)現(xiàn)相同的服務(wù)。同時(shí)，可以去掉在ADSL線路上采用單獨(dú)的話音頻段提供服務(wù)的分離器，從而通過(guò)在同一線路上共享和分離數(shù)據(jù)服務(wù)頻段來(lái)為多個(gè)用戶提供話音服務(wù)。
文檔編號(hào)H04L12/66GK1523869SQ20041000549
公開日2004年8月25日 申請(qǐng)日期2004年2月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月19日
發(fā)明者金容基, 姜惠遠(yuǎn) 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社