CN100375432C - 一种在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种在传输设备中实现数据动态调整带宽的设备和方法，在传输设备的中继链路上增加一个控制通道，用以描述当前业务的时隙占用情况。控制通道在CPU的控制下，完成对PCM线上的时隙的动态分配。所述设备包括：控制字处理电路，用于完成E1链路中控制通道中控制信息的提取和插入；时隙分配电路，用于完成话音时隙、以太网数据时隙的分离以及以太网数据的重组；高阶数据链路控制HDLC/媒体存取控制MAC帧处理电路，用于完成以太网数据的HDLC链路处理、MAC帧完整性检查、MAC地址比较和学习；CPU接口电路，用于实现时隙分配控制。本发明可动态调整以太网数据带宽，充分利用中继带宽资源。

Description

一种在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的设备和方法
技术领域
本发明涉及以太网通讯领域，特别涉及一种在传输设备中实现动态调整带宽的设备和方法。
背景技术
脉冲编码调制PCM(Pulse Code Modulation)作为一个传统的概念，是指将多路话音业务通过PCM编码方式复接到E1/T1上。随着应用的拓展，特别是人们对数据业务的需求，PCM设备对业务的支持得到了极大的增强，如今脉冲编码调制PCM的概念已不再局限在话音的复接上，而是可以将话音、数据、图像等业务以时隙为基础统一复接到E1/T1，如图1所示。对于数据业务和图像业务的复接，最早是通过V.35接口来实现的，设备只是简单地把V.35通道映射到E1/T1的时隙上。V.35接口在实现数据业务应用时，一般需要外接协议转换器或路由器。为更方便简单地实现用户数据业务的接入，现在很多脉冲编码调制PCM设备都能提供10M以太网接口，可以无缝实现用户数据的接入。
脉冲编码调制PCM设备由于技术简单、应用灵活、价格便宜，在电信、专网如电力、水利、公安中得到了广泛的应用，但是在中继带宽有限的组网的应用中，特别是在专网应用中，由于其可租用的中继带宽有限，因此普遍都要求对中继带宽能得到充分利用，具体来说，就是要求在有话音和数据混合接入时，要求在话音不激活的情况下，数据业务能够占用其空闲的时隙。但是对于脉冲编码调制PCM设备来说，业务的带宽一般是静态配置的，对数据业务的带宽是通过固定分配时隙来实现的，即使在话音业务空闲的情况下，数据业务也不能占用空闲下来的带宽，如果通过检测空闲时隙，利用软件重新配置数据业务的时隙数的话，又会带来与对端设备的对接问题和带宽变化所引起的数据业务误码甚至业务中断。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在传输设备中实现动态调整带宽的设备，动态调整以太网数据带宽，充分利用中继带宽资源。
本发明的另一目的在于提供一种在传输设备中实现动态调整带宽的方法，动态调整以太网数据带宽，充分利用中继带宽资源。尤其是在通讯领域的智能综合脉冲编码调制PCM设备中在保证话音业务的情况下，实现以太网数据的动态带宽调整。
本发明所述的在PCM设备中可实现动态调整以太网带宽的方法是在PCM的中继链路上增加一个控制通道，用以描述当前业务(话音、以太网数据等)的时隙占用情况。该方法的实现需要应用在对等的组网中，以实现不同业务的正确分解复接。
本发明中区别于传统的PCM话音和数据系统之处在于增加了一个通道分配机制。该机制在CPU的控制下，完成对PCM线上的时隙的动态分配。主要由控制字提取和插入，时隙分配和CPU接口等几部分电路构成。
时隙的分配由写在控制通道中的通道控制字控制，控制通道可以由一个或者多个时隙组成，但为节省控制通道对中继带宽的占用，建议由一个时隙组成。
具体地讲，本发明公开了一种在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的方法，在所述传输设备的中继链路上增加一个控制通道，用以描述当前业务的时隙占用情况。
所述控制通道设置在连续的6个E1帧的时隙1中，且每个时隙1中设置5比特长的时隙位表和3比特长的时隙段号，5比特长的时隙位表用于描述5个时隙的占用情况，6帧的时隙位表用于描述30个时隙的占用情况，3比特长的时隙段号用于描述所述6帧的序号。
所述的控制通道在CPU的控制下，完成对PCM线上的时隙的动态分配。
所述的当前业务包括话音业务、以太网数据业务。
该方法用于对等的组网中，以实现不同业务的正确分解复接。
本发明还公开了一种在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的设备，包括：控制字处理电路、时隙分配电路和CPU接口电路，其中，控制字处理电路用于完成E1链路中控制通道(同上述控制通道)中控制信息的提取和插入；时隙分配电路用于完成话音时隙、以太网数据时隙的分离以及以太网数据的重组；CPU接口电路用于实现时隙分配控制。
该设备还包括高阶数据链路控制HDLC/媒体存取控制MAC帧处理电路，用于完成以太网数据的HDLC链路处理、MAC帧完整性检查、MAC地址比较和学习。
所述时隙分配电路由写在控制通道中的通道控制字控制，控制通道可以由一个或者多个时隙组成。
采用本发明所述方法和设备，与现有技术相比，可在保证话音业务的情况下实现以太网数据的动态带宽调整，并且在带宽调整过程中，不会造成数据业务的误码和中断，达到了充分利用E1/T1中继带宽的效果，提高了用户的数据业务带宽。
附图说明
图1是综合业务复接到E1线路上的示意图；
图2是控制通道的位定义；
图3是本发明的硬件原理框图。
具体实施方式
下面结合附图对技术方案的实施作进一步的详细描述：
本发明的硬件部分由控制字处理电路、时隙分配电路、高阶数据链路控制HDLC/媒体存取控制MAC(High-Level Data Link Control/Media/MediumAccess Control)帧处理电路和CPU接口电路组成。控制字处理电路完成E1链路中控制通道中控制信息的提取和插入，时隙分配电路完成话音时隙、以太网数据时隙的分离以及以太网数据的重组，HDLC/MAC帧处理电路完成以太网数据的HDLC链路处理、MAC帧完整性检查、MAC地址比较和学习。CPU接口电路实现时隙分配控制。本发明电路原理图是业界普通技术人士所公知的，不再赘述。
我们定义控制通道位于E1链路的时隙1(时隙0作为链路的帧同步用)。
控制通道的位定义如图2所示。
通道段号：取值为0-5，与5位通道位表一起表示30个时隙的占有信息
通道位表：与通道序号一起表示某时隙(2-30)的数据占用情况。“1”表示该时隙被以太网数据占用，“0”表示被话音业务占有。
根据以上的定义，每个E1帧(125us)中，需要表示30个通道的状态，而每个E1帧中的时隙1仅能够表示8位信息，因此完整的通道说明需要通过多个E1帧表示。控制字由3位时隙段号和5位的时隙位表构成。将30个时隙分配在6个时隙段，每个时隙段可以描述5个时隙的占用情况。要描述30个时隙的业务分配情况，需要由6帧(6×125us＝1.5ms)来实现，6帧的序号由时隙段号表示。表4列出了在6帧中控制字表示的时隙号。
  时隙位表   时隙段号
 第1帧   TS2   TS3   TS4   TS5   TS6   0   0   1
 第2帧   TS7   TS8   TS9   TS10   TS11   0   1   0
 第3帧   TS12   TS13   TS14   TS15   TS16   0   1   1
 第4帧   TS17   TS18   TS19   TS20   TS21   1   0   0
 第5帧   TS22   TS23   TS24   TS25   TS26   1   0   1
 第6帧   TS27   TS28   TS29   TS30   TS31   1   1   0
表4控制字的构成
本发明的软件工作量较小。在E1链路到业务分解方向(简称分解方向)，业务的分解不需要软件参与，完全由硬件完成。在业务复接到E1链路方向(简称复接方向)，CPU根据话音呼叫情况，把话音业务所需占有的时隙号通知时隙分配电路，时隙分配电路最迟在6帧(1.5ms)后从以太网数据业务中释放该时隙，并分配给话音业务；在话音呼叫结束后，CPU在通知时隙分配电路话音业务已释放该电路时隙，时隙分配电路最迟在6帧后会把该时隙分配给以太网数据业务，从而实现以太网数据业务的带宽动态调整。

Claims (5)

1.一种在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的方法，其特征在于，在所述传输设备的中继链路上增加一个控制通道，用以描述当前业务的时隙占用情况；所述控制通道设置在连续的6个E1帧的时隙1中，且每个时隙1中设置5比特长的时隙位表和3比特长的时隙段号，所述5比特长的时隙位表用于描述5个时隙的占用情况，进而所述6帧的时隙位表用于描述30个时隙的占用情况，所述3比特长的时隙段号用于描述所述6帧的序号；所述的控制通道在CPU的控制下，完成对PCM线上的时隙的动态分配。
2.如权利要求1所述在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的方法，其特征在于，所述的当前业务包括话音业务、以太网数据业务。
3.如权利要求1所述在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的方法，其特征在于，该方法用于对等的组网中，以实现不同业务的正确分解复接。
4.一种在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的设备，其特征在于，所述设备包括：控制字处理电路、时隙分配电路和CPU接口电路，其中，控制字处理电路用于完成E1链路中如权利要求1所述的控制通道中的控制信息的提取和插入；时隙分配电路由写在所述控制通道中的通道控制字控制，用于完成话音时隙、以太网数据时隙的分配以及以太网数据的重组；CPU接口电路用于实现时隙分配控制；
在当前业务复接到E1链路方向，CPU根据话音呼叫情况，把话音业务所需占有的时隙号通知时隙分配电路，时隙分配电路从以太网数据业务中释放该时隙，并分配给话音业务；在话音呼叫结束后，CPU在通知时隙分配电路话音业务已释放该电路时隙，时隙分配电路把该时隙分配给以太网数据业务，从而实现以太网数据业务的带宽动态调整。
5.如权利要求4所述在传输设备中实现动态调整数据业务带宽的设备，其特征在于，该设备还包括高阶数据链路控制HDLC/媒体存取控制MAC帧处理电路，用于完成以太网数据的HDLC链路处理、MAC帧完整性检查、MAC地址比较和学习。
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