專利名稱：確定atm傳輸?shù)臅r(shí)隙延時(shí)的制作方法
背景1.發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及被稱為異步傳送模式(ATM)的分組技術(shù)，特別涉及確定在Plesiochronous Digital Hierarchy(PHD)傳輸網(wǎng)上接收到的復(fù)幀中時(shí)隙的延時(shí)(用幀表示)。
2.相關(guān)技術(shù)及其他的考慮對(duì)于高頻段服務(wù)，如多媒體應(yīng)用，點(diǎn)播電視，電視電話，和遠(yuǎn)程會(huì)議不斷增長(zhǎng)的興趣促進(jìn)了寬帶集成服務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B-ISDN)的發(fā)展。一種支持B-ISDN的適當(dāng)?shù)募夹g(shù)稱為異步傳送模式(ATM)，對(duì)遠(yuǎn)程通信能力提供了相當(dāng)大的擴(kuò)展。
ATM是一種面向分組的傳送模式，利用異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。分組被稱為單元，傳統(tǒng)上具有固定的規(guī)模。傳統(tǒng)的ATM單元包括53個(gè)字節(jié)，其中5個(gè)組成一個(gè)頭段，其中48個(gè)組成該單元的“有效負(fù)載”或信息部分。該ATM單元的頭段包括頭段誤差控制(HEC)字節(jié)，以及兩個(gè)量，被用于識(shí)別該單元所經(jīng)過(guò)的ATM網(wǎng)中的連接，特別是VPI(虛擬路徑識(shí)別符)和VCI(虛擬信道識(shí)別符)。通常，虛擬路徑是一種在網(wǎng)的兩個(gè)交換節(jié)點(diǎn)之間所規(guī)定的主要路徑；虛擬信道是在該各個(gè)主要路徑上的一個(gè)特定的連接。
在其終點(diǎn)，ATM網(wǎng)被連到終端設(shè)備，例如，ATM網(wǎng)的用戶。典型情況下在ATM網(wǎng)終點(diǎn)之間有多個(gè)交換節(jié)點(diǎn)，這些交換節(jié)點(diǎn)具有通過(guò)物理傳輸路徑或鏈路連接在一起的端口。因此，在從一個(gè)始發(fā)終端設(shè)備到一個(gè)目的地終端設(shè)備的行進(jìn)過(guò)程中，組成一個(gè)消息的ATM單元可以經(jīng)過(guò)幾個(gè)交換節(jié)點(diǎn)。
一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)有多個(gè)端口，每個(gè)端口可通過(guò)鏈接電路和鏈路連到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)。該鏈接電路按照在鏈路上使用的特定協(xié)議將單元分組。來(lái)到一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)的單元可進(jìn)入第一端口上的交換節(jié)點(diǎn)，并通過(guò)連到另一個(gè)節(jié)點(diǎn)的鏈路上的鏈接電路從第二端口輸出。每個(gè)鏈路可以傳送用于多個(gè)連接的單元，一個(gè)連接是，例如，在主呼用戶或主呼方和受呼用戶或受呼方之間的一種傳輸。
典型情況下這些交換節(jié)點(diǎn)的每一個(gè)有幾個(gè)功能部件，其中主要的是交換核。該交換核主要起著交換的端口之間交叉連接的作用。到交換核內(nèi)部的路徑被有選擇地控制，以使將該交換的特定端口連接在一起，使消息能夠最終從該交換的一個(gè)輸入側(cè)到該交換的一個(gè)出口側(cè)，并最終從始發(fā)的終端設(shè)備到目的地終端設(shè)備。
當(dāng)前對(duì)于較低速應(yīng)用的ATM傳輸網(wǎng)主要是基于PlesiochronousDigital Hierarchy(PHD)傳輸網(wǎng)(見(jiàn)ITU-T推薦文件G.702)。用于在不同PHD位速率，例如，既用于1544又用于2048幀結(jié)構(gòu)上傳輸ATM單元的映象已被提供(見(jiàn)ITU-T推薦文件G.804，ATM CellMapping Into Plesiochronous Digital Hierarchy(PHD)(November1993))。這些幀結(jié)構(gòu)被描述在ITU-T推薦文件G.704中，“Synchronous Frame Structures Used At 1544，6312，2048，8488and 44734 Kbit/s Hierarchical Levels”(July 1995)。復(fù)幀的每個(gè)幀具有一系列的時(shí)隙，時(shí)隙具有字節(jié)結(jié)構(gòu)。
將ATM單元映象到如ITU-T推薦文件G.804中所規(guī)定的幀中包括基于ATM連接既用于1.5Mb/s又用于2 Mb/s PCM的某些基本原則。這些基本原則如下(1)將ATM單元以連貫的次序映象到所有的時(shí)隙中(每個(gè)ATM單元包括幾個(gè)時(shí)隙)；(2)將在ATM單元中的字節(jié)與幀的字節(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)成一致；(3)這些單元具有53字節(jié)速率，與幀結(jié)構(gòu)不一致；(4)將時(shí)隙1-15和17-31用于2Mb/s連接中的ATM單元(時(shí)隙16未用)；(5)將時(shí)隙1-24用于1.5Mb/s連接中的ATM單元；(6)可將48字節(jié)的ATM單元有效負(fù)載擾頻，以便防止虛假的描述；(7)將空單元作為填充數(shù)發(fā)送。這些空單元可以有三種類型空閑單元，未分配單元；和IMA填充數(shù)單元?？臻e單元具有預(yù)先規(guī)定的以下字節(jié)值的頭段(用16進(jìn)制，用后綴“H”指明)00H，00H，00H，01H和52H(52H是頭段差錯(cuò)控制(HEC)字節(jié))。ATM空閑單元的有效負(fù)載，其48字節(jié)中每一個(gè)具有值6AH。未分配單元具有以下字節(jié)值的頭段00H，00H，00H，00H，55H。在用于ATM的逆多路復(fù)用(“IMA”)中，填充數(shù)單元替代空閑單元。對(duì)于IMA的填充數(shù)單元具有型式00H，00H，00H，0BH，和64H。
分?jǐn)?shù)映象包含只使用一幀中一部分時(shí)隙，例如，從1到30時(shí)隙?？蓪⒎?jǐn)?shù)映象概念化為一種篩選掩模，其中每個(gè)時(shí)隙可或者處于狀態(tài)“已用”或者狀態(tài)“未用”。分?jǐn)?shù)映象一般被規(guī)定在ITU-T推薦文件G.704中。用于ATM的分?jǐn)?shù)映象原本未被規(guī)定在ITU-T推薦文件G.804中，但I(xiàn)TU-T推薦文件G.704的分?jǐn)?shù)映象可應(yīng)用于ATM。
因?yàn)锳TM單元長(zhǎng)度53字節(jié)是一個(gè)質(zhì)數(shù)，ATM單元的頭段將在所有時(shí)隙上周期性地移動(dòng)(只要每幀所用的時(shí)隙數(shù)小于53)。當(dāng)所用的時(shí)隙數(shù)小于53時(shí)，以下的特性將適用(1)每個(gè)時(shí)隙在一個(gè)53幀間隔內(nèi)將準(zhǔn)確地包含一個(gè)ATM單元的起始字節(jié)一次；(2)在一個(gè)53幀復(fù)幀或周期內(nèi)，5個(gè)連貫的時(shí)隙將具有一個(gè)完整的ATM頭段；(3)在時(shí)隙n中ATM單元的開(kāi)始和時(shí)隙n＋1中ATM單元的開(kāi)始之間將有一個(gè)確定的幀數(shù)。
如以下所描述的那樣，有些被想象的技術(shù)，其中用于ATM傳輸?shù)臅r(shí)隙可被延時(shí)。因此，本發(fā)明的一個(gè)目的是用于調(diào)準(zhǔn)時(shí)隙以補(bǔ)償這樣的延時(shí)的一種技術(shù)，這是需要的。
發(fā)明簡(jiǎn)述時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器確定在Plesiochronous Digital Hierarchy(PHD)傳輸網(wǎng)上接收到的幀中時(shí)隙的延時(shí)(用幀表示)。依據(jù)本發(fā)明的時(shí)隙幀、延時(shí)確定技術(shù)，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器通過(guò)搜索附近幀中5個(gè)連貫時(shí)隙來(lái)找出一個(gè)ATM單元的初始頭段。一旦初始頭段被找到，為包括該頭段的每個(gè)時(shí)隙確定幀/延時(shí)值。然后將對(duì)于該頭段的所選時(shí)隙的幀/延時(shí)值用于組成一個(gè)窗，將它用于搜索下一個(gè)頭段。搜索下一個(gè)ATM單元的下一個(gè)頭段包含將該窗滑動(dòng)到其他的幀，并搜索在相繼時(shí)隙中的值，這將組成一HEC字節(jié)，用于由滑動(dòng)窗成幀的頭段。當(dāng)將下一個(gè)頭段定位時(shí)，必須只對(duì)頭段的最后時(shí)隙，如組成HEC字節(jié)的字隙進(jìn)行幀/延時(shí)確定。然后利用該幀/延時(shí)模式從最近獲得的頭段組成一個(gè)新的窗，滑動(dòng)該新的窗以尋找另一個(gè)頭段。繼續(xù)進(jìn)行頭段定位，時(shí)隙幀/延時(shí)確定，和形成新的窗直到對(duì)所有的時(shí)隙完成幀/延時(shí)確定為止。
提供兩種模式的時(shí)隙幀/延時(shí)確定技術(shù)，具體是試驗(yàn)與HEC差錯(cuò)模式和空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式。在空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式中，一旦一個(gè)空閑單元的初始頭段被定位，將一種已知的關(guān)系用來(lái)確定哪個(gè)幀具有在一個(gè)預(yù)先規(guī)定的位置，例如，初始頭段的第二時(shí)隙中開(kāi)始的下一個(gè)ATM單元的頭段。將該預(yù)先規(guī)定的關(guān)系和初始頭段的窗用于定位下一個(gè)頭段的所有非HEC字節(jié)。利用下一個(gè)頭段中非HEC字節(jié)的內(nèi)容，對(duì)于該下一頭段計(jì)算HEC值。然后將算得的HEC值放置在適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙中，從而確定該幀/延時(shí)。在對(duì)于所有時(shí)隙完成幀/延時(shí)確定以前，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式繼續(xù)查找新的頭段，以確定其最后時(shí)隙(HEC時(shí)隙)的幀/延時(shí)，并組成用于(與已知關(guān)系組合)定位另一個(gè)頭段的一個(gè)新的窗。
附圖簡(jiǎn)述從以下如在附圖中所示的最佳實(shí)施方案的更詳細(xì)的描述，本發(fā)明上述的和其他的目的，特征，和優(yōu)點(diǎn)將很明顯，在全部附圖中標(biāo)號(hào)指在各個(gè)視圖中相同的部件。附圖并不一定按比例，重點(diǎn)放在說(shuō)明本發(fā)明的原理。


圖1A是一種具有備用傳輸容量的現(xiàn)有技術(shù)移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)簡(jiǎn)圖。
圖1B是一種利用ATM-基服務(wù)增強(qiáng)的移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)簡(jiǎn)圖，使用備用的傳輸容量。
圖2A和圖2B是幀的部分簡(jiǎn)圖，圖2A用作說(shuō)明無(wú)延時(shí)的狀況，圖2B用作說(shuō)明時(shí)隙幀/延時(shí)。
圖3是一個(gè)舉例的ATM節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)圖，包括一個(gè)本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器。
圖4是示出在本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式方面所執(zhí)行的基本步驟流程圖。
圖4A是示出圖4中一個(gè)被選步驟的分步驟流程圖。
圖5A，圖5B和圖5C是提供示范幀順序描述的簡(jiǎn)圖，在圖4中所描繪的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式是按此操作的。
圖6是示出依據(jù)圖4的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式，通過(guò)幀移動(dòng)窗口的簡(jiǎn)圖。
圖7是在執(zhí)行圖4的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器中應(yīng)用的功能塊簡(jiǎn)圖。
圖8是示出在本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)中空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式方面所執(zhí)行的基本步驟流程圖。
圖8A是示出圖8中一個(gè)被選的步驟的分步驟流程圖。
圖9是一個(gè)示范幀的簡(jiǎn)圖，圖8中所描述的空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式是按此操作的。
圖10是在執(zhí)行圖8中空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器中所應(yīng)用的功能塊簡(jiǎn)圖。
圖11是示出適合于本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)使用的一種檢索樹(shù)操作的簡(jiǎn)圖。
圖11A是示出依據(jù)圖11的檢索樹(shù)的假設(shè)節(jié)點(diǎn)簡(jiǎn)圖。
圖12是描繪連同本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)的一種檢索樹(shù)示范性實(shí)施方案的簡(jiǎn)圖。
圖13是示出用于本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)的參數(shù)值圖表。
附圖簡(jiǎn)述在以下的描述中，為了解釋和不是限制的目的，陳述了具體的細(xì)節(jié)，如特定的結(jié)構(gòu)，接口，技術(shù)，等，以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白，本發(fā)明可在偏離這些具體細(xì)節(jié)的其他實(shí)施方案中被實(shí)現(xiàn)。在其他的例子中，眾所周知的設(shè)備，電路，和方法的詳細(xì)描述被省略，不致使本發(fā)明的描述被不必要的細(xì)節(jié)弄得含糊不清。
參考圖1A和圖1B示出一種示范性的革新技術(shù)，在其中ATM單元被映象到PDH幀中。圖1A實(shí)際上示出一種現(xiàn)有技術(shù)移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)18A，包括基站20A，通過(guò)通常如24A所描繪的傳輸網(wǎng)連到基站控制器22A。雖然未示出，將會(huì)理解基站20A通過(guò)空中接端口與移動(dòng)站射頻通信?；究刂破?2A可被連到其他的基站控制器并通過(guò)網(wǎng)關(guān)連到其他的遠(yuǎn)程通信網(wǎng)。在所示的實(shí)施方案中，移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)18A采取如在歐洲使用的全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)。
如圖1A中所示，2Mb/s傳輸網(wǎng)24A可只有一部分帶寬為GSM基的服務(wù)所用(如“專用線”矩形框26A中交叉線所示)。為了利用現(xiàn)有基礎(chǔ)設(shè)施未用的容量，進(jìn)行修改得到移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)18B，其中一種新的ATM基服務(wù)，也被稱為UMTS，被加上。在增強(qiáng)型移動(dòng)遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)18B中，一種ATM基的基站30B被通過(guò)2Mb/s鏈路31連到GSM基站20B，一種ATM基的無(wú)線電網(wǎng)控制器(RNC)32B被通過(guò)2Mb/s鏈路33連到GSM基站22B。ATM基服務(wù)利用現(xiàn)有GSM網(wǎng)中的備用傳輸容量，如“專用線”矩形框26B所示。這種增強(qiáng)是通過(guò)添加ATM節(jié)點(diǎn)到現(xiàn)有的節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)的，沒(méi)有重大改變或干擾現(xiàn)有的配置和通信業(yè)務(wù)。
雖然大多數(shù)的現(xiàn)有GSM網(wǎng)是面向時(shí)隙的，許多GSM轉(zhuǎn)換器只能夠處理64Kb/s的連接。而且，如果幾個(gè)64Kb/s的連接被一起轉(zhuǎn)換，可能引起不同時(shí)隙的延時(shí)。而且，可能有這樣的情況，希望為ATM服務(wù)使用一個(gè)PCM基的1.5和2Mb/s連接中某些或全部的時(shí)隙。
圖2A和圖2B是幀部分的簡(jiǎn)圖。如在此所用的那樣，一個(gè)“幀”是如ITU-T推薦文件G.804中所描述的那樣，包括(例如)32或34個(gè)時(shí)隙(分別對(duì)于2Mbps和1.5Mbps)。該幀以8KHz的重復(fù)速率重復(fù)。一個(gè)時(shí)隙相對(duì)于一個(gè)幀中64Kbps信道中的一個(gè)。在圖2A中，一個(gè)ATM單元的字節(jié)A-L被作為在相同幀，也就是，幀0的12個(gè)相繼字隙中相繼地接收到示出的。因而圖2A示出一種無(wú)時(shí)延的情況。另一方面，在圖2B中，示出一種由圖2B幀在64Kb/s基的轉(zhuǎn)換器中被轉(zhuǎn)換引起的可能的情景。通過(guò)參考圖2B中所描繪的情景，一般認(rèn)為時(shí)隙3的字節(jié)C具有幀/延時(shí)為“1”；時(shí)隙5的字節(jié)E具有幀/延時(shí)為“2”；依此類推。
因此，如圖2B所示，在這樣的情況下建立接收ATM單元的連接時(shí)，必須有一種技術(shù)，用于為每個(gè)時(shí)隙確定或標(biāo)定幀/延時(shí)?！皫?延時(shí)”意思是在一個(gè)規(guī)定的時(shí)隙中一個(gè)字節(jié)偏離ATM單元中一個(gè)參考字節(jié)的幀數(shù)。參考字節(jié)可以是，例如，初始ATM單元中頭段的第一或最后字節(jié)(HEC字節(jié))。正如以后會(huì)明白的那樣，幀/延時(shí)可以是一個(gè)正數(shù)(表明該字節(jié)在后繼幀中所規(guī)定的字節(jié)中找到)或者是一個(gè)負(fù)數(shù)(表明該字節(jié)在前面幀中所規(guī)定的時(shí)隙中找到)。確定關(guān)于時(shí)隙的幀/延時(shí)的過(guò)程在此稱為“時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定”或時(shí)隙延時(shí)標(biāo)定。
本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)，其操作在以下作較詳細(xì)的描述，在一個(gè)ATM節(jié)點(diǎn)的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器中被實(shí)施。圖3示出一個(gè)示范性的ATM節(jié)點(diǎn)50，在其中可利用本發(fā)明的一個(gè)時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60。時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60位于一個(gè)接端口板62上，該接端口板位于節(jié)點(diǎn)的ATM轉(zhuǎn)換器64和外部接端口66的中間。示范性的ATM節(jié)點(diǎn)50，可以是，例如，移動(dòng)遠(yuǎn)程通信網(wǎng)18B的任何節(jié)點(diǎn)(見(jiàn)圖1B)，例如無(wú)線電網(wǎng)控制器32B或基站30B。在ATM節(jié)點(diǎn)50是無(wú)線電網(wǎng)控制器32B的情況下，外部接端口66被連到或被連到鏈路33。在ATM節(jié)點(diǎn)50是基站30B的情況下，外部接端口66被連到或被連到鏈路31。
在接端口板62上，通過(guò)成幀器和線電路70從外部接端口66接收幀。時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60從成幀器和線電路70既接收幀數(shù)據(jù)和速率(在線72上)又接收幀同步信號(hào)(在線74上)。幀數(shù)據(jù)和速率以及幀同步信號(hào)被從時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60分別通過(guò)線82和84輸出到傳輸收斂電路76。ATM層電路76利用ATM轉(zhuǎn)換器64雙向連接傳輸收斂電路76。在出端口側(cè)上，傳輸收斂電路76被連到成幀器和線電路70。
一個(gè)接端口端口，如圖3的接端口板62，有3個(gè)按ATM標(biāo)準(zhǔn)的常規(guī)狀態(tài)。這三個(gè)狀態(tài)是搜索，預(yù)同步，和同步。在所示的實(shí)施方案中，為了達(dá)到本發(fā)明的一般目標(biāo)(為每個(gè)時(shí)隙尋找延時(shí)補(bǔ)償)，一種稱為“調(diào)準(zhǔn)搜索”的新?tīng)顟B(tài)被實(shí)施。如果在預(yù)先規(guī)定的時(shí)間(例如，30秒)內(nèi)搜索和預(yù)同步的狀態(tài)一直未成功，就進(jìn)入這種新的調(diào)準(zhǔn)搜索狀態(tài)。正是在調(diào)準(zhǔn)搜索狀態(tài)中執(zhí)行本發(fā)明的模式。當(dāng)一個(gè)樣本已被成功地調(diào)準(zhǔn)(例如，為每個(gè)時(shí)隙確定幀/延時(shí))時(shí)，退出調(diào)準(zhǔn)搜索狀態(tài)。然而，如果線路有物理媒介方面的故障，如LOS或AIS，則不進(jìn)入調(diào)準(zhǔn)搜索狀態(tài)。
如以上所指出的那樣，本發(fā)明的一般目標(biāo)是為每個(gè)時(shí)隙尋找延時(shí)補(bǔ)償。雖然由本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60實(shí)施的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)有兩種操作模式，兩種模式利用相同的基本原理、第一模式稱為“試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)”模式；第二模式稱為“空閑單元調(diào)準(zhǔn)器”模式。
在試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式中包含的基本步驟示于圖4中。圖5A表示一組示范性的幀，將據(jù)此描述試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式。如在此所用的那樣，“一組幀”意思是為調(diào)準(zhǔn)步驟所用的輸入幀。在試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式的情況下，幀組是在調(diào)準(zhǔn)步驟期間所使用的連續(xù)的幀流。對(duì)于所描述的例子，幀組包括53幀，每幀有13個(gè)時(shí)隙(如圖5A的幀組頂上所標(biāo))。試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)接收到的數(shù)據(jù)。例如，利用在網(wǎng)絡(luò)的另一端由數(shù)據(jù)源提供的連續(xù)數(shù)據(jù)。在試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式啟動(dòng)時(shí)，為了測(cè)試不同的時(shí)隙補(bǔ)償(如延時(shí))，需要在幀延時(shí)存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)若干幀。也就是，在試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)中，在啟動(dòng)時(shí)，幀組中的某些幀被存入存儲(chǔ)器供初始分析。
圖4的步驟4-1表示本發(fā)明的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)的開(kāi)始。開(kāi)始時(shí)，幀組中至少有若干被裝入存儲(chǔ)器。然后，試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式的第一步，步驟4-2，被執(zhí)行。在步驟4-2，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60尋找?guī)M中的初始頭段，并為初始頭段中的每個(gè)時(shí)隙確定調(diào)準(zhǔn)值。
在步驟4-2中包含的分步驟示于圖4A中。作為第一分步驟4A-1，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60搜索幀組中的一個(gè)或多個(gè)幀，以便確定是否在一個(gè)或多個(gè)幀中第一多個(gè)相繼的時(shí)隙的內(nèi)容滿足預(yù)先確定的準(zhǔn)則，例如，組成一個(gè)帶有有效HEC的頭段。正如將被回憶起的那樣，ATM頭段有5個(gè)字節(jié)，其中的第5字節(jié)是頭段差錯(cuò)控制(HEC)字節(jié)(HEC)，其內(nèi)容在數(shù)學(xué)上是以頭段的頭4個(gè)字節(jié)的內(nèi)容為基礎(chǔ)的。因此，在分步驟4A-1，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60搜索幀組中頭5列(時(shí)隙)，尋找1個(gè)或多個(gè)幀，從這些幀中任何一個(gè)幀的頭5個(gè)時(shí)隙可以組成一個(gè)有效的頭段。也就是，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60測(cè)試這5個(gè)時(shí)隙中延時(shí)的不同組合直到一個(gè)有效的組合，例如，一個(gè)有效的頭段，被找到為止。頭段的有效性，稱為“預(yù)同步”，是通過(guò)利用準(zhǔn)確的53幀的頻率。在該窗端口中尋找正確的頭段實(shí)現(xiàn)的。正如在圖5A的例子中得到的那樣，利用字節(jié)HA1-HA5(字節(jié)HA5是頭段HA的HEC)找到第一頭段HA。頭段HA的所有字節(jié)被方便地在第一幀(FRAME1)中找到，但時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60必須查看FRAME2以尋找時(shí)隙2中的字節(jié)(第3時(shí)隙)，這將得到關(guān)于FRAME1的時(shí)隙0-1和3-4的有效頭段信息。
正如在此所使用的那樣，短語(yǔ)“相繼的時(shí)隙”是從ATM的觀點(diǎn)采用的。在PDH幀中所用的時(shí)隙并不需要是相繼的。換句話說(shuō)，從ATM觀點(diǎn)看，在一個(gè)幀中的最后3個(gè)時(shí)隙和頭2個(gè)時(shí)隙是相繼的時(shí)隙。
第一有效頭段(例如，頭段HA)在分步驟4A-1被定位以后，在分步驟4A-2，可以確定對(duì)于組成第1有效頭段的時(shí)隙的幀/延時(shí)值。例如，在圖5A的例子中，時(shí)隙0-4具有“0”幀/延時(shí)值，而時(shí)隙2具有幀/延時(shí)值為“1”，因?yàn)榻M成第1有效頭段(例如，頭段HA)的時(shí)隙2中的字節(jié)與對(duì)于第一有效頭段的參考字節(jié)幀相比被偏置一個(gè)幀。因此，在分步驟4A-2中，為第一多個(gè)相繼時(shí)隙中的每一個(gè)確定延時(shí)值，延時(shí)值是依據(jù)幀具有滿足頭段的準(zhǔn)則的內(nèi)容確定的(例如，從頭段的其他字節(jié)和頭段被定位的HEC判定屬于頭段的內(nèi)容)。
在檢測(cè)有效的第一頭段(例如頭段HA)和對(duì)于它的時(shí)隙確定幀/延時(shí)值時(shí)，在步驟4-2，根據(jù)初始頭段所選的時(shí)隙組成一個(gè)初始窗。在所示的例子中，頭段所選的時(shí)隙除了頭段的第1時(shí)隙外全都是。例如，在圖5A中所示的幀/延時(shí)的型式被描繪成窗WA(對(duì)于頭段HA)。窗WA具有幀/延時(shí)型式為0，+1，0，0。
在步驟4-4，窗WA被通過(guò)幀組中的幀移動(dòng)，以便找出下一個(gè)頭段。窗WA的移動(dòng)是在幀組的行方向，如幀WA的移動(dòng)在圖5B所示的方式中進(jìn)行。時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60將類似樣板型式的窗WA沿著幀組中的幀滑動(dòng)，在每次移動(dòng)或垂直移位窗WA時(shí)，只檢查時(shí)隙5中的值，尋找一個(gè)字節(jié)，該字節(jié)對(duì)于由移動(dòng)的窗WA成幀的字節(jié)形成HEC字節(jié)。圖5B示出該時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60，利用窗WA，已經(jīng)找到下一個(gè)有效的頭段HB。如圖5B中所示，頭段5B包括5個(gè)字節(jié)HB1-HB5，來(lái)自相繼的時(shí)隙1-5中每個(gè)時(shí)隙。
在對(duì)下一個(gè)頭段(例如，頭段HB)定位時(shí)，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60不需要確定頭段HB頭4個(gè)字節(jié)的幀/延時(shí)，因?yàn)閷?duì)這些時(shí)隙的幀/延時(shí)是逐幀恒定的。但時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60必須為下一個(gè)頭段確定HEC字節(jié)的延時(shí)，例如在圖5B的例子中頭段HB的HEC字節(jié)HB5。因此步驟4-5示出時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60確定下一個(gè)頭段包含HEC時(shí)隙的幀/延時(shí)。在圖5B的例子中，出現(xiàn)在時(shí)隙5中的頭段HB的HEC字節(jié)HB5具有幀/延時(shí)為+2。因而，通過(guò)整個(gè)幀組，時(shí)隙5將具有幀/延時(shí)為+2。例如，具有頭段HA的單元中有效負(fù)載的第一字節(jié)PA也將具有幀/延時(shí)為+2，所以具有頭段HA的單元中有效負(fù)載的第一字節(jié)PA是在圖5B中的FRAME3中。
在步驟4-6，確定是否已對(duì)幀組中所有時(shí)隙確定調(diào)準(zhǔn)值。在至今為止參考圖5A和圖5B所描述的例子中，情況不是這樣，因?yàn)?3個(gè)時(shí)隙中只有5個(gè)已被確定它們的幀/延時(shí)。因此，當(dāng)時(shí)隙還仍然留著供幀/延時(shí)確定時(shí)，在步驟4-7繼續(xù)執(zhí)行，在其中根據(jù)(至今已被考慮的)下一個(gè)頭段(例如，頭段HB)的所選時(shí)隙(例如，第一時(shí)隙外的所有時(shí)隙)形成一個(gè)新的窗。在步驟4-7，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60根據(jù)頭段HB的第一字節(jié)外的所有字節(jié)的幀/延時(shí)型式也形成一個(gè)新的窗。在這方面，圖5C示出根據(jù)頭段HB的第一字節(jié)外的所有字節(jié)的幀/延時(shí)型式的新窗WB。
當(dāng)已經(jīng)確定，仍然有時(shí)隙的幀/延時(shí)必須被確定時(shí)，執(zhí)行分支返回到步驟4-4，使得新作出的窗可被用于尋找另一個(gè)頭段。例如，在循環(huán)回路包括步驟4-4到4-8的第二次執(zhí)行中，窗WB將被用于(在步驟4-4)尋找下一個(gè)頭段(在圖5C的例子中未被示出的頭段HC)。該下一個(gè)頭段HC中HEC字節(jié)的幀/延時(shí)將在步驟4-5，隨后的確定步驟4-6，等被確定。
執(zhí)行圖4中成環(huán)形的步驟直到已對(duì)幀組中所有時(shí)隙確定幀/延時(shí)值為止。圖4的環(huán)路執(zhí)行次數(shù)被表達(dá)為量N-(q＋1)，其中q是包括ATM單元頭段的字節(jié)數(shù)(通常q＝5)。因此，對(duì)于圖5A-圖5C中所示的例子，步驟4-4到4-6的環(huán)路在確定第一頭段HA以后被執(zhí)行N＝8次。
圖6示出在搜索具有位于相繼時(shí)隙中第一字節(jié)的頭段中。本發(fā)明的窗通過(guò)一組幀移動(dòng)。例如，圖6的窗WA表示根據(jù)對(duì)幀組中第一頭段HA定位形成的窗。接近圖6的窗WA的雙向箭頭反映這樣的事實(shí)，對(duì)于頭段HA的所有5個(gè)字節(jié)，必須通過(guò)復(fù)幀完成搜索。對(duì)于第2頭段(例如頭段HB)的窗WB被從窗WA偏置一個(gè)時(shí)隙。接近窗WB的僅有的雙向箭頭指明這樣的事實(shí)，窗WA可用于尋找頭段HB的頭4個(gè)字節(jié)，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60只需在一個(gè)時(shí)隙內(nèi)搜索，例如，最后的時(shí)隙(也就是HEC字節(jié))，并只對(duì)這一個(gè)時(shí)隙確定幀/延時(shí)值。圖6進(jìn)一步示出窗WC，WD等通過(guò)幀組水平方向的移位。然而為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，圖6示出的窗在經(jīng)過(guò)幀組移位時(shí)，是以垂直下斜方式移動(dòng)的，應(yīng)該記住，單向的窗移動(dòng)是不需要的，并且(取決于幀延時(shí))窗的垂直移動(dòng)(例如相對(duì)于幀號(hào))可以改變。
圖6還反映這樣的事實(shí)，對(duì)于每個(gè)時(shí)隙的幀/延時(shí)在5個(gè)頭段上被測(cè)試。例如，如圖6中所示，時(shí)隙4的幀/延時(shí)被測(cè)試5次—對(duì)于WA，WB，WC，WD和WE。
當(dāng)幀/延時(shí)值已經(jīng)按圖4的方式對(duì)于所有時(shí)隙進(jìn)行確定時(shí)，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60是利用試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)(見(jiàn)步驟4-8)完成的，并可接收其他的幀組，根據(jù)已經(jīng)完成的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定值，通過(guò)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙調(diào)準(zhǔn)處理幀組，從而復(fù)原全部ATM單元。
圖7示出時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60的主要功能塊，實(shí)現(xiàn)具有基本上在圖4中所描述的功能的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式時(shí)隙確定技術(shù)。圖7的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60接收在線72上的數(shù)據(jù)與速率和在線74上的幀同步信號(hào)。幀同步信號(hào)既施加到控制器200又施加到時(shí)隙計(jì)數(shù)器202。數(shù)據(jù)和速率被施加到時(shí)隙計(jì)數(shù)器202，轉(zhuǎn)換器204，和幀延時(shí)存儲(chǔ)器組206。在幀延時(shí)存儲(chǔ)器組206中的寄存器或幀位置206A，206B，等中的每一個(gè)被連接，將它的輸出或者施加到轉(zhuǎn)換器204，或者施加到幀延時(shí)存儲(chǔ)器組206中相繼的存儲(chǔ)器。由時(shí)隙計(jì)數(shù)器202確定的時(shí)隙計(jì)數(shù)值被輸出到(如線210所示)轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器212和窗控制器214。無(wú)論轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器212還是窗控制器214都在控制器200的監(jiān)管之下。一個(gè)單元頭段檢測(cè)器220被連接用以在搜索單元頭段中分析轉(zhuǎn)換器204的輸出。
在標(biāo)定階段中，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60在建立ATM連接時(shí)，為一個(gè)樣本幀組的每個(gè)時(shí)隙執(zhí)行幀/延時(shí)確定(依據(jù)試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式)。此后，在正常的通信業(yè)務(wù)階段中，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60依據(jù)在標(biāo)定階段中所確定的幀/延時(shí)，對(duì)于通信業(yè)務(wù)幀組執(zhí)行時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)。在標(biāo)定階段期間，來(lái)自實(shí)施試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式技術(shù)的樣本幀組的相繼的幀被串行地移入幀延時(shí)存儲(chǔ)器組206。在控制器200的監(jiān)管下，試驗(yàn)和HEG差錯(cuò)模式技術(shù)被啟動(dòng)，利用控制器200控制，例如，轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器212，用以從所選的存儲(chǔ)器組讀出幀供分析用。單元頭段220在尋找初始頭段，以及當(dāng)窗被移動(dòng)時(shí)尋找相繼的頭段中執(zhí)行圖4中步驟4-2的功能。窗控制器214利用從單元頭段檢測(cè)器220搜集到的信息和在控制器200的監(jiān)管下，負(fù)責(zé)形成窗(步驟4-3和步驟4-7)并為搜索其他頭段移動(dòng)窗(步驟4-4)。
幀延時(shí)存儲(chǔ)器組206是先進(jìn)先出的存儲(chǔ)器，可以是固定的規(guī)模，與幀的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)(例如，對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)的2Mb/s信號(hào)是256位；對(duì)于1.5Mb/s是193字節(jié))。轉(zhuǎn)換器204根據(jù)對(duì)于不同的幀延時(shí)讀出數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償。轉(zhuǎn)換器的頂部位置對(duì)應(yīng)于最大的幀/延時(shí)，下一個(gè)位置對(duì)應(yīng)少一個(gè)幀的幀/延時(shí)，依此類推。在組206中的幀延時(shí)存儲(chǔ)器，轉(zhuǎn)換器204，和時(shí)隙計(jì)數(shù)器202最好被實(shí)現(xiàn)在單一電路中，但可以是分立元件。正如以上所提到的那樣，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60的各種部件可利用FPGA，PGA，或ASIC制配，控制器200，例如，可由微處理器實(shí)現(xiàn)。
圖8示出包含在本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)中的空閑單元調(diào)準(zhǔn)模式中的基本步驟。步驟8-1示出空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式的開(kāi)始，其中，整個(gè)的第1幀組被存儲(chǔ)供時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)使用。在空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式的情況下，幀組是53幀加上留作余地的附加幀。對(duì)于31時(shí)隙的1個(gè)幀組，大約需要2千字節(jié)的存儲(chǔ)器。在步驟8-2，按空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式操作的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60尋找初始頭段并確定其時(shí)隙的調(diào)準(zhǔn)值。另外，在步驟8-2，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60指明頭段第1字節(jié)的位置(時(shí)隙)。
雖然與圖4的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式的步驟4-1有類似的目的，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式的步驟8-2具有不同的實(shí)施方案。在步驟8-2，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60搜索整個(gè)幀組，尋找一個(gè)空閑單元頭段。按慣例，一個(gè)空閑單元的頭段被規(guī)定為具有以下值(用16進(jìn)制描述，由后綴“H”指明)00H，00H，00H，01H，52H，其中52H是用于空閑單元的HEC字節(jié)。在建立ATM鏈路期間，單元流一開(kāi)始幾乎全是空閑單元，所以在空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式啟動(dòng)期間搜索1個(gè)空閑單元并不是一個(gè)問(wèn)題。在鏈路建立以后，空閑單元的頻率直接與在ATM鏈路上的負(fù)載有關(guān)。
空閑單元調(diào)整器模式的初始任務(wù)，例如，步驟8-2，檢測(cè)初始頭段，包括各個(gè)分步驟如圖8A中所示。第1分步驟8A-1是將一個(gè)空閑單元的HEC字節(jié)(也就是52H)定位。然后，作為分步驟8A-2，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60檢查在附近幀中前面3個(gè)時(shí)隙，以便尋找(以逆的次序)頭段的往下3個(gè)前面的字節(jié)，也就是型式01H，00H，和00H。通過(guò)移動(dòng)以前所描述的調(diào)準(zhǔn)技術(shù)找到頭段的第一字節(jié)。當(dāng)整個(gè)空閑單元的頭段被找到時(shí)，作為分步驟8A-3，指明第一字節(jié)的位置(例如，時(shí)隙)。然后，以與圖4的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式類似的方式，在分步驟8A-4，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60，依據(jù)哪個(gè)幀具有空閑單元頭段的內(nèi)容，對(duì)于組成空閑單元頭段的每個(gè)時(shí)隙，確定幀/延時(shí)值。
圖9示出在包括53幀的一個(gè)幀組上操作空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式的一個(gè)簡(jiǎn)化的例子。在圖9中參考數(shù)字8A-1示出一個(gè)潛在的空閑單元頭段中HEC的位置。空閑單元頭段中前面4個(gè)字節(jié)的定位用參考數(shù)字8A-2描繪。參考數(shù)字8A-3準(zhǔn)確地指明第1字節(jié)，例如所找到的頭段的第一時(shí)隙的位置。為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，提出組成一開(kāi)始找到的空閑單元頭段的所有字節(jié)是在相同的幀中(例如，如圖9的幀組中第1行所示)，因此，對(duì)于所有這些時(shí)隙的幀/延時(shí)值是零。應(yīng)該理解，這樣的情況并不是始終，或者很通常有的。相反，例如，與由圖5A所述的類似，對(duì)于一個(gè)或多個(gè)時(shí)隙可能有幀延時(shí)。由于這個(gè)原因，以上規(guī)定，分步驟8A-2，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60檢查在附近幀中前面的4個(gè)時(shí)隙，以便尋找一個(gè)完整的空閑單元頭段中的其余部分。
因此，圖9示出在幀1中被找到的一個(gè)初始空閑單元頭段，空閑單元頭段的第1字節(jié)在時(shí)隙14中開(kāi)始。應(yīng)該記住，初始空閑單元頭段可能并不位于幀組的第1幀中。
在步驟8-3，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60根據(jù)由初始空閑單元頭段指明的幀/延時(shí)值的型式形成一個(gè)窗。利用與圖5A有關(guān)的以前討論過(guò)的可比較的窗WA來(lái)理解這樣一種窗的形成，然而，應(yīng)該理解，窗的形狀與在分步驟8A-4所指明的幀/延時(shí)值有關(guān)。鑒于初始空閑頭段中只有最后4個(gè)時(shí)隙被用于窗，再次認(rèn)為窗是由所選的時(shí)隙為基礎(chǔ)的。
在步驟8-4，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60利用一種已知的或預(yù)先確定的關(guān)系，以便確定具有下一個(gè)頭段，也就是一個(gè)在前面的頭段中第1時(shí)隙后的時(shí)隙中開(kāi)始的頭段的幀。已知的關(guān)系提供一個(gè)值X，指明分離第1 ATM單元和第2 ATM單元的幀數(shù)。換句話說(shuō)，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60可以在具有剛好被定位頭段的單元以后X幀或在具有剛好被定位頭段的單元以前X幀找到下一個(gè)ATM單元。用于尋找X的關(guān)系由公式1給出X＝(Y*53)div UTS 公式1在等式1中，UTS是在幀組中已用時(shí)隙數(shù)，Y是滿足準(zhǔn)則〔(Y*53)mod UTS〕＝1的最低的正整數(shù)。
因此，在圖9的例子中，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60可以預(yù)知在下個(gè)時(shí)隙，也就是時(shí)隙14中開(kāi)始的ATM單元的頭段。利用如上所解釋的等式1，在完成步驟8-4時(shí)，下個(gè)頭段的開(kāi)始被預(yù)測(cè)為FRAME 31。
利用在步驟8-4所確定的下個(gè)頭段的開(kāi)始，通過(guò)使用以前產(chǎn)生的窗(例如，在步驟8-3產(chǎn)生的窗)，在步驟8-5確定下個(gè)頭段中除HEC以外的所有字節(jié)。也就是，參考圖9的例子，對(duì)于初始空閑單元指明的時(shí)隙14-17的任何幀/延時(shí)也可應(yīng)用于這下一個(gè)單元，所以在步驟8-5容易將這下一個(gè)單元的頭4個(gè)字節(jié)定位。
利用在步驟8-5所確定的下個(gè)頭段中頭4個(gè)字節(jié)的位置(例如，幀)，和相應(yīng)而生的內(nèi)容，在步驟8-6通過(guò)這頭4個(gè)字節(jié)計(jì)算HEC。通過(guò)4個(gè)已知的字節(jié)計(jì)算HEG在技術(shù)上是眾所周知的，(例如)由AvramPerez所描述的“Byte-wise CRC Calculations”，IEEE Micro 3，40(1983)。
一旦這下一單元頭段的HEC字節(jié)已在步驟8-6被算出，在步驟8-7搜索具有在對(duì)該下一頭段與HEC有關(guān)的時(shí)隙中所算得的值的幀是一件簡(jiǎn)單的事。根據(jù)對(duì)具有與HEC有關(guān)的時(shí)隙中所算得的值的幀的定位，在步驟8-8依據(jù)找到所算得的HEC值的幀，對(duì)該時(shí)隙確定幀/延時(shí)值。例如，如果(象圖5B中那樣)HEC值偏離頭段的其余部分2幀，幀/延時(shí)+2將被分配給這個(gè)時(shí)隙。
步驟8-9，如同步驟4-5，是一種檢查，確定是否已對(duì)幀組中所有時(shí)隙確定了幀/延時(shí)。如果還有時(shí)隙仍需確定幀/延時(shí)，在步驟8-10，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60根據(jù)最近檢測(cè)到的頭段形成一個(gè)新的窗，供在另一個(gè)頭段中使用(與試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式中的步驟4-7類似的方式)。然后，利用新組成的窗，返回到步驟8-4執(zhí)行環(huán)路，重復(fù)至少?gòu)牟襟E8-4到步驟8-9，搜索下個(gè)單元的頭段。
當(dāng)在步驟8-9確定，已對(duì)所有的時(shí)隙確定了幀/延時(shí)，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式被終止，如步驟8-11所示。然后，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60可根據(jù)已經(jīng)完成的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定值，開(kāi)始接收其他的幀組，通過(guò)適當(dāng)?shù)臅r(shí)隙調(diào)準(zhǔn)處理幀組，從而復(fù)原全部的ATM單元。
這樣圖9示出用由圖8的邏輯所規(guī)定的方式對(duì)在相繼的時(shí)隙中開(kāi)始的頭段定位，就這樣對(duì)幀組中所有時(shí)隙確定幀/延時(shí)。關(guān)于幀組，要指出，字母“xx”表示非HEC頭段字節(jié)，字母“yy”表示一個(gè)頭段的HEC字節(jié)。
應(yīng)該指出，當(dāng)空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式開(kāi)始對(duì)一個(gè)空閑單元頭段定位時(shí)，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式并不受到限制，相繼于首先被定位的頭段的單元并不需要是空閑單元。鑒于這樣的事實(shí)，特別在步驟8-6計(jì)算對(duì)于一個(gè)非空閑單元頭段的HEC。當(dāng)然，如果下一單元是空閑單元，HEC將仍然通過(guò)空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式的邏輯被定位。
而且，應(yīng)該理解，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式并不限于只利用空閑單元，該模式也可用于其他類型的空單元。例如，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式可另外包含未分配的單元和具有如上所述的預(yù)先確定頭段的IMA填充數(shù)單元。在這樣一些例子中，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式搜索各個(gè)預(yù)先確定頭段的空單元，例如，未被分配的單元和IMA填充數(shù)單元。而且，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式可被配置成這樣，它首先試圖利用空閑單元調(diào)準(zhǔn)，如果空閑單元未找到，然后進(jìn)行搜索另一種類型的空單元，例如，填充數(shù)單元，等。
圖10示出一種時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60的主要功能塊，該調(diào)準(zhǔn)器實(shí)現(xiàn)具有基本上在圖8中所描述的功能(例如，各步驟)的空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)。圖10的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60與關(guān)于圖7所指明的設(shè)備具有某些相同的功能。特別是，圖10的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器有一個(gè)控制器300；一個(gè)時(shí)隙計(jì)數(shù)器302；一組幀延時(shí)存儲(chǔ)器；轉(zhuǎn)換器304；和轉(zhuǎn)換存儲(chǔ)器312。另外，圖9的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60具有一個(gè)存儲(chǔ)器330，為了以前關(guān)于圖8的操作提到的包括供控制器300參考用于估計(jì)幀延時(shí)目的，用于存儲(chǔ)至少53個(gè)相繼的幀。在控制器300內(nèi)的邏輯作為一個(gè)單元頭段檢測(cè)器起作用，用于依據(jù)上述的檢測(cè)過(guò)程檢測(cè)單元的頭段。
為了找到一個(gè)初始頭段，搜索多個(gè)時(shí)隙和多個(gè)幀的初始任務(wù)對(duì)于圖4的試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式和圖8的空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式是共同的。依據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，這種初始搜索是利用一種檢索樹(shù)實(shí)現(xiàn)的。此外，為了搜索一個(gè)頭段中的一個(gè)字節(jié)(例如，HEC字節(jié))的移動(dòng)調(diào)準(zhǔn)也可以利用檢索樹(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)。
在嘗試其他延時(shí)值以前，首先利用最低的和已知的或可能的延時(shí)，檢索樹(shù)能夠較快地搜索。而且，如果一個(gè)分支導(dǎo)致錯(cuò)誤的樹(shù)，利用檢索樹(shù)能夠逐漸地轉(zhuǎn)回來(lái)。況且，利用檢索樹(shù)將搜索限制在所估計(jì)的最大延時(shí)差內(nèi)，例如，跳過(guò)不現(xiàn)實(shí)的組合。
圖11示出一種適合于本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)的檢索樹(shù)方法。檢索樹(shù)的每個(gè)節(jié)點(diǎn)用邊線不對(duì)稱三角形表示，代表一個(gè)帶有幾個(gè)導(dǎo)致一個(gè)新假設(shè)的可選項(xiàng)的假設(shè)。假設(shè)是對(duì)于以前時(shí)隙的一組補(bǔ)償，可選項(xiàng)是按優(yōu)先權(quán)次序在新時(shí)隙中的設(shè)置。關(guān)于這點(diǎn)，見(jiàn)圖11A，其中節(jié)點(diǎn)100有N個(gè)由此分出的選項(xiàng)?；氐綀D11，對(duì)于時(shí)隙1的節(jié)點(diǎn)1001有兩個(gè)選項(xiàng)，其中的一個(gè)(用虛線表示)已經(jīng)發(fā)現(xiàn)是無(wú)效的。來(lái)自節(jié)點(diǎn)1001的另一個(gè)選項(xiàng)導(dǎo)致時(shí)隙2的節(jié)點(diǎn)1002，它有3個(gè)選項(xiàng)。從圖11可見(jiàn)，搜索獲得成功，在第1幀中找到時(shí)隙1和2的字節(jié)，在后繼的幀中找到時(shí)隙3-4的字節(jié)。
在檢索樹(shù)方法中，幀補(bǔ)償(例如，幀/延時(shí))選項(xiàng)按以下步驟的優(yōu)先順序選取1.在從最小補(bǔ)償開(kāi)始的假設(shè)范圍內(nèi)，嘗試第一選項(xiàng)。
2.然后測(cè)試該假設(shè)以外的補(bǔ)償，選在現(xiàn)有假設(shè)以上每隔1個(gè)假設(shè)和現(xiàn)有假設(shè)以下的其他假設(shè)。
3.當(dāng)補(bǔ)償連同假設(shè)在可能范圍以外時(shí)(例如，在最大補(bǔ)償范圍以外)停止。
作為一個(gè)例子，假定最大補(bǔ)償范圍(例如幀/延時(shí))被設(shè)置為4，假設(shè)在以前的時(shí)隙中具有補(bǔ)償為{0，1，0，-1，-1，0，0}。因而對(duì)于時(shí)隙8的補(bǔ)償將具有以下順序-1，0，1，2，2，3，-3(第1選項(xiàng)，第2選項(xiàng)，等)。這被示于圖12中。
應(yīng)該理解，本發(fā)明調(diào)準(zhǔn)具有頭段HA時(shí)隙的單元中有效負(fù)載的第1字節(jié)PA和確定時(shí)隙幀/延時(shí)的技術(shù)并不限于圖1B中所示的特定的用作說(shuō)明的環(huán)境，也不限于與GSM網(wǎng)或任何其他特定的網(wǎng)連用。而且，在圖7和圖10中所示的特定功能塊示出的只是用作說(shuō)明本發(fā)明技術(shù)的例子，本技術(shù)每種模式的步驟可以通過(guò)許多結(jié)構(gòu)配置來(lái)實(shí)現(xiàn)，本發(fā)明對(duì)于任何特定的結(jié)構(gòu)或電路實(shí)施方案不是特有的。
一般，相信空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式比試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式塊。關(guān)于這點(diǎn)，試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式對(duì)于以上3幀的最大延時(shí)可能花費(fèi)較長(zhǎng)時(shí)間。然而，空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式在樣本幀組中需要至少一個(gè)空閑單元，在此期間完成標(biāo)定?？偟?，標(biāo)定，例如，幀/延時(shí)確定的時(shí)間少并與所用的時(shí)間幀數(shù)目和最大延時(shí)差成比例。
利用試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式的標(biāo)定時(shí)間被報(bào)告在圖13中，這是對(duì)于這樣一種情景，包含時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器60的一種硬件實(shí)施方案，幀速率為8KHz(循環(huán)速率6.6ms(+53/8))，采用30個(gè)時(shí)隙(例如，25個(gè)移動(dòng)窗)，每個(gè)頭段檢測(cè)6個(gè)預(yù)同步周期。應(yīng)該明白，通過(guò)降低預(yù)同步值和利用檢索樹(shù)邏輯(最可能的選項(xiàng)在搜索中首先選取)，可以改進(jìn)性能。在此被使用的術(shù)語(yǔ)“預(yù)同步”可參考I.432的4.5章得以理解。然而，對(duì)于本發(fā)明被理解為，預(yù)同步包含53幀而不是在I.432的4.5章中所陳述的53字節(jié)的重復(fù)速率。
一般，無(wú)論試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式還是空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式都使用利用帶HEC的ATM頭段估計(jì)對(duì)于時(shí)隙的幀/延時(shí)的基本原理。通過(guò)檢測(cè)一個(gè)頭段的5個(gè)相繼的時(shí)隙開(kāi)始初始標(biāo)定，這可以或者由試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式或者由空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式完成。正確的標(biāo)定將導(dǎo)致在5個(gè)相繼的時(shí)隙中檢測(cè)正確的頭段(例如由1個(gè)有效的HEC字節(jié)隨后的4個(gè)字節(jié))，這些時(shí)隙在53幀的周期中具有其他的頭段。本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)中的移動(dòng)窗包含逐漸地移動(dòng)窗1個(gè)時(shí)隙，每次移動(dòng)對(duì)于由該窗所包圍的新時(shí)隙實(shí)施標(biāo)定。如果找到的話就是一個(gè)新頭段。
因此，本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)提供快速性，不需要為產(chǎn)生測(cè)試型式發(fā)信號(hào)。本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)的標(biāo)定是利用正常的ATM通信業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)的。而且，本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)利用任何的PCM系統(tǒng)進(jìn)行工作，只要所用的時(shí)隙數(shù)小于53。簡(jiǎn)單的邏輯容易用許多方式實(shí)現(xiàn)，例如在一種可編程邏輯設(shè)備(PLD)中，這種設(shè)備位于市場(chǎng)上所得到的成幀器和傳輸收斂電路之間。本發(fā)明的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)對(duì)于ATM轉(zhuǎn)換器并沒(méi)有不利的影響，并且不需要修改時(shí)隙轉(zhuǎn)換器。而且，時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)確定技術(shù)既方便地利用整幀工作又在利用一部分時(shí)隙的情況下工作。
試驗(yàn)和HEC差錯(cuò)模式完全防止破壞單元頭段的位差錯(cuò)?？臻e單元調(diào)準(zhǔn)器模式要求53幀中頭段的所有位是正確的，例如總共2120位(8位/字節(jié)*5頭段字節(jié)/每幀*53幀)。1E-6的位差錯(cuò)率具有的概率(1位錯(cuò)誤)是0.2％。對(duì)于1E-3，概率是88％。以上提到的調(diào)準(zhǔn)搜索狀態(tài)解決這種高差錯(cuò)概率的問(wèn)題，因?yàn)闀r(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器連續(xù)運(yùn)行，每次利用新的樣本，直到找到成功調(diào)準(zhǔn)的樣本為止。在每個(gè)正在調(diào)準(zhǔn)的序列之間，例如在“空閑單元”和“IMA填充數(shù)單元”的頭段之間的初始搜索中改變搜索頭段是可能的。調(diào)準(zhǔn)搜索狀態(tài)也解決具有非常低的空閑單元頻率的問(wèn)題。
雖然結(jié)合現(xiàn)在認(rèn)為是最實(shí)際和最佳的實(shí)施例描述了本發(fā)明，但應(yīng)理解，本發(fā)明并不限于所描述的實(shí)施例，相反，是要含蓋包括在所附權(quán)利要求書的精神和范圍內(nèi)的各種修改和等同裝置。例如，可以IMA填充單元利用該空閑單元調(diào)準(zhǔn)器模式。
權(quán)利要求
1.一種為幀組中ATM單元的時(shí)隙確定幀延時(shí)的方法，該方法包括(1)搜索幀組中一個(gè)或多個(gè)幀，確定在一個(gè)或多個(gè)幀中第1多個(gè)相繼時(shí)隙的內(nèi)容是否滿足預(yù)先確定的準(zhǔn)則；滿足預(yù)先確定的準(zhǔn)則時(shí)，(2)依據(jù)哪個(gè)幀具有滿足該準(zhǔn)則的內(nèi)容，對(duì)于第1多個(gè)相繼時(shí)隙中的每一個(gè)，確定延時(shí)值。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中對(duì)于第2多個(gè)相繼時(shí)隙重復(fù)步驟(1)，對(duì)于第2多個(gè)相繼時(shí)隙中至少一個(gè)時(shí)隙重復(fù)步驟(2)。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中第2多個(gè)相繼時(shí)隙的構(gòu)成要素與第1多個(gè)相繼時(shí)隙的構(gòu)成要素只差一個(gè)時(shí)隙。
4.如權(quán)利要求1的方法，其中第1多個(gè)相繼時(shí)隙是q個(gè)相繼時(shí)隙；對(duì)于q個(gè)相繼時(shí)隙中的N個(gè)數(shù)目重復(fù)步驟(1)；對(duì)于q個(gè)相繼時(shí)隙中N個(gè)數(shù)目的每一個(gè)，步驟(2)被重復(fù)至少一個(gè)時(shí)隙；在幀組中的時(shí)隙數(shù)是N＋(q＋1)。
5.如權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)先確定的準(zhǔn)則是第1多個(gè)相繼時(shí)隙的內(nèi)容組成包括有效頭段差錯(cuò)檢查(HEC)字節(jié)的一個(gè)ATM單元頭段。
6.如權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)先確定的準(zhǔn)則是第1多個(gè)相繼時(shí)隙的內(nèi)容組成包括對(duì)于一個(gè)空閑單元的有效頭段差錯(cuò)檢查(HEC)字節(jié)的一個(gè)ATM單元頭段。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中第1多個(gè)相繼時(shí)隙是5個(gè)相繼時(shí)隙。
8.如權(quán)利要求1的方法，其中步驟(1)被利用檢索樹(shù)實(shí)施。
9.如權(quán)利要求1的方法，其中預(yù)先確定的準(zhǔn)則是第1多個(gè)相繼時(shí)隙的內(nèi)容組成包括有效頭段差錯(cuò)檢查(HEC)字節(jié)的一個(gè)ATM單元頭段；其中在第1多個(gè)相繼時(shí)隙中的第1時(shí)隙包含第1 ATM單元頭段的第1字節(jié)；其中本方法進(jìn)一步包括(3)利用一種已知的關(guān)系，確定幀組中哪一幀具有在第1多個(gè)相繼時(shí)隙的第2時(shí)隙中開(kāi)始的第2 ATM單元頭段。
10.如權(quán)利要求1的方法，其中已知的關(guān)系提供一個(gè)值X，指明將第1 ATM單元和第2 ATM單元分離的幀數(shù)，其中已知的關(guān)系是X＝(Y*53)div UTS，UTS是在幀組中所用的時(shí)隙數(shù)，Y被這樣選取，使量〔(Y*53)mod UTS〕＝1。
11.如權(quán)利要求9的方法，還包括(4)利用在步驟(1)中為第1多個(gè)相繼時(shí)隙的第2和相繼時(shí)隙確定的延時(shí)值，確定第2 ATM單元頭段中非HEC字節(jié)的內(nèi)容；(5)利用在步驟(4)確定的第2 ATM單元頭段中非HEC字節(jié)的內(nèi)容，計(jì)算對(duì)于第2 ATM單元的HEC值；(6)在步驟(5)，將在幀組的1個(gè)或多個(gè)幀中計(jì)算的HEG值定位到第2多個(gè)相繼時(shí)隙的一個(gè)最后時(shí)隙中；和(7)依據(jù)在步驟(5)所計(jì)算的HEC值被定位的幀，對(duì)于第2多個(gè)相繼時(shí)隙的最后時(shí)隙，確定延時(shí)值。
12.如權(quán)利要求11的方法，其中對(duì)于幀組中預(yù)先確定的ATM單元數(shù)。重復(fù)步驟(3)到(7)。
13.一種ATM節(jié)點(diǎn)，接收在幀組中的ATM單元，并搜索幀組中1個(gè)或多個(gè)幀，確定在1個(gè)或多個(gè)幀中第1多個(gè)相繼時(shí)隙的內(nèi)容是否滿足預(yù)先確定的準(zhǔn)則，和依據(jù)哪個(gè)幀具有滿足該準(zhǔn)則的內(nèi)容，對(duì)于第1多個(gè)相繼時(shí)隙中的每一個(gè)確定延時(shí)值。
14.一種具有多個(gè)節(jié)點(diǎn)的遠(yuǎn)程通信網(wǎng)，其中至少一個(gè)是ATM節(jié)點(diǎn)，ATM節(jié)點(diǎn)包括接收幀組的成幀器和調(diào)準(zhǔn)器電路；從成幀器和調(diào)準(zhǔn)器電路接收幀組的時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器，其中時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器搜索幀組中1個(gè)或多個(gè)幀，確定在1個(gè)或多個(gè)幀中第1多個(gè)相繼時(shí)隙的內(nèi)容是否滿足預(yù)先確定的準(zhǔn)則，和其中時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器依據(jù)哪個(gè)幀具有滿足該準(zhǔn)則的內(nèi)容，對(duì)于第1多個(gè)相繼時(shí)隙中每一個(gè)確定延時(shí)值。
15.一種為幀組中ATM單元的時(shí)隙確定幀延時(shí)的方法，該方法包括(1)尋找一個(gè)單元的頭段并確定其中的時(shí)隙的幀延時(shí)；(2)根據(jù)在步驟(1)找到的頭段中所選的時(shí)隙形成一個(gè)窗；(3)通過(guò)幀組中的一個(gè)時(shí)隙移動(dòng)窗，并利用窗尋找與窗符合的具有非HEC時(shí)隙的下一個(gè)頭段；和(4)對(duì)于在步驟(3)找到的頭段，確定HEC時(shí)隙的幀延時(shí)。
16.如權(quán)利要求15的方法，進(jìn)一步包括利用在步驟(3)找到的頭段中所選的時(shí)隙形成一個(gè)新窗，并對(duì)于另一個(gè)頭段重復(fù)步驟(3)和(4)。
17.一種對(duì)于幀組中ATM單元的時(shí)隙確定幀延時(shí)的方法，該方法包括(1)尋找一個(gè)初始單元的頭段并確定其中的時(shí)隙的幀延時(shí)；(2)根據(jù)在步驟(1)找到的頭段中所選的時(shí)隙形成一個(gè)窗；(3)利用預(yù)先確定的關(guān)系，確定具有相繼于前面的頭段中第1時(shí)隙的時(shí)隙中開(kāi)始的下一個(gè)頭段的幀；(4)利用該窗尋找下一個(gè)頭段中的非HEC時(shí)隙；(5)計(jì)算對(duì)于下一頭段的HEC字節(jié)的值；(6)將具有為下一頭段的HEC時(shí)隙在步驟(5)算得的HEC值的幀定位；和(7)確定下一頭段HEC時(shí)隙的幀延時(shí)。
18.如權(quán)利要求17的方法，還包括利用所找到的下一頭段中所選的時(shí)隙形成一個(gè)新的窗，并對(duì)于另一個(gè)頭段重復(fù)步驟(3)到(7)。
全文摘要
一種時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器(60)確定在PlesiochronousDigitalHierarchy(PHD)傳輸網(wǎng)上接收到的幀組中時(shí)隙的延時(shí)(用幀表示)。依據(jù)本發(fā)明的時(shí)隙幀/延時(shí)確定技術(shù),時(shí)隙調(diào)準(zhǔn)器通過(guò)搜索在幀組的附近幀中5個(gè)相繼的時(shí)隙尋找一個(gè)ATM單元中的初始頭段,一旦初始頭段被找到,為包括頭段的每個(gè)時(shí)隙確定幀/延時(shí)值,然后,對(duì)于頭段中所選時(shí)隙的幀/延時(shí)值被用于形成一個(gè)窗,該窗被用于搜索下一個(gè)頭段。對(duì)于下一個(gè)ATM單元下一個(gè)頭段的搜索包含將窗滑動(dòng)到幀組的其他幀,并在一個(gè)相繼的時(shí)隙中搜索一個(gè)值,對(duì)于由滑動(dòng)的窗成幀的頭段,這將組成一個(gè)HEC字節(jié)。當(dāng)下一個(gè)頭段被定位時(shí),必須只對(duì)頭段的最后時(shí)隙例如組成HEC字節(jié)的時(shí)隙完成幀/延時(shí)確定。然后利用來(lái)自最近獲得的頭段的幀/延時(shí)型式形成一個(gè)新的窗,該新的窗被滑動(dòng)以找到另一個(gè)頭段。頭段定位,時(shí)隙幀/延時(shí)確定,和形成一個(gè)新的窗繼續(xù)進(jìn)行直到對(duì)于幀組中所有時(shí)隙完成幀/延時(shí)確定為止。
文檔編號(hào)H04J3/00GK1326663SQ9981344
公開(kāi)日2001年12月12日 申請(qǐng)日期1999年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1998年9月18日
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