Устройство компенсации и восстановления задержки виртуальной конкатенации
Настоящее изобретение относится к устройству коррекции и восстановления задержки виртуальной конкатенации. Технический результат состоит в реализации надежного автоматического восстановления конкатенированной услуги и минимальной задержки вывода. Для этого устройство включает в себя схему обнаружения группы конкатенированных кадров, схему автоматической настройки конкатенированной последовательности, буфер, схему управления записью, схему перемещения управления считыванием и адаптации и схему управления считыванием. Схема обнаружения группы конкатенированных кадров выполняет обнаружение блокировки в индикаторе последовательности группы кадров и индикатора последовательности контейнера. Схема автоматической настройки конкатенированной последовательности настраивает последовательность контейнеров. Буферы разделены на зоны согласно контейнерам и индикатору последовательности группы кадров и буферизуют данные, поступившие первыми, из всех конкатенированных данных. Схема управления записью записывает данные, последовательность которых настроена в контейнерах, в упомянутые буферы. Схема перемещения управления считыванием и адаптации настраивает частоту и фазу контейнера. Схема управления считыванием считывает данные из буферов согласно командам схемы перемещения управления считыванием и адаптации. Надежное автоматическое возобновление виртуальной конкатенации может быть реализовано в настоящем изобретении с помощью методов виртуального конкатенированного автоматического обнаружения и восстановления после сбоя, автоматической настройки последовательности и автоматического отслеживания фаз, чтобы значительно снизить задержку вывода. 15 з.п. ф-лы, 8 ил., 1 табл.
Область техники
Настоящее изобретение относится к сети синхронной цифровой иерархической передачи (SDH) и, в частности, к устройству компенсации и восстановления задержки, генерируемой при передаче данных с использованием метода виртуальной конкатенации.
Уровень техники
С развитием информационных технологий и значительными потребностями в ширине полосы канала связи происходит переход сети связи от аналоговой сети к цифровой сети, а развитие оптоволоконной технологии в значительной степени ускорило развитие технологии цифровой связи, обеспечило удовлетворение потребностей пользователей в отношении ширины полосы канала связи. Оптоволоконная связь предоставляет экономичные и высокоскоростные информационные услуги и быстро вытесняет традиционную проводную связь. Чтобы адаптироваться к развитию оптоволоконной технологии, объединяя продукты различных технологий связи, и реализовать межсетевое взаимодействие передаваемой информации, Международный союз телекоммуникаций установил стандарт связи SDH. Информационная структура SDH-кадров имеет избыточный служебный байт, который обеспечивает удобства при передаче информации и управлении сетью, в то время как параметры единого интерфейса обеспечивают возможность использования оборудования различных производителей вместе в региональных и даже глобальных сетей связи. Эти преимущества сделали сеть передачи данных на основе SDH основным направлением построения сетей оптической связи. Поскольку первоначальная сеть связи представляет собой главным образом сеть с плезиохронной цифровой иерархической передачей (PDH), то для снижения затрат на построение сети и лучшего использования первоначальной сети, SDH задает последовательность режима отображения и структуры отображения, чтобы сигнал PDH мог передаваться в сети SDH. Это адаптируется к требованиям телекоммуникационных служб с фиксированной скоростью передачи, таких как телефон и телевидение.
Что касается самой сети SDH, она использует режим двухточечной мультиплексной передачи с временным разделением каналов и задает несколько различных фиксированных скоростей передачи. В последние несколько лет традиционные телекоммуникационные службы медленно увеличивают скорости, и их норма прибыли постоянно уменьшается, тогда как услуги передачи данных быстро развиваются, и услуги передачи данных пользуются высоким спросом, тем не менее, создание полностью цифровой сети требует серьезных инвестиций и длительного времени. Поэтому более подходящий способ - полностью использовать имеющиеся ресурсы сети SDH, чтобы реализовать высокоскоростную, с высокой пропускной способностью передачу данных на значительные расстояния.
Поскольку характеристики услуг передачи данных (пакетные сигналы и ширина полосы) могут изменяться, чтобы адаптироваться к потребностям услуг передачи данных, в SDH введена концепция конкатенации. Эта так называемая конкатенация относится к объединению множества однородных контейнеров, чтобы передавать услугу, которая имеет скорость в диапазоне между двумя стандартными контейнерами SDH; так называемая виртуальная конкатенация относится к отношению логической конкатенации и не зависит от конкретного пути передачи конкатенированных контейнеров. Фиг.1, 2, 3 и 4 иллюстрируют схемы виртуальной конкатенации нескольких типов контейнеров, где X представляет число контейнеров в рамках конкатенируемой группы. При виртуальной конкатенации сеть SDH остается неизменной относительно того, как этот тип контейнера передавался ранее, что обеспечивает совместимость с используемой сетью SDH.
Чтобы эффективно использовать ограниченную пропускную способность, концепция виртуальной конкатенированной передачи, введенная SDH, служит механизмом, который логически связывает множество однородных контейнеров, чтобы передавать услуги. Физически способ передачи этих контейнеров не имеет никакого отличия от первоначального способа, но при фактической работе логически связанные контейнеры передаются одновременно в передающем терминале, и это генерирует различную задержку вследствие различных каналов передачи. Поэтому приемный терминал должен использовать способ компенсации задержки, чтобы приемный терминал мог восстанавливать услуги обычным образом. Помимо этого, вследствие различных причин, SDH не всегда работает в синхронном состоянии, т.е. опорный тактовый сигнал, с которым работают передающий терминал и приемный терминал, не является идентичным. Это приводит к регулированию указателя в SDH, тем самым фаза контейнера, поступающего в приемный терминал, смещается, что может привести к тому, что схема восстановления задержки работает аномально. Помимо этого, различные аномалии могут возникать в ходе работы сети передачи SDH.
Сущность изобретения
Техническая задача, которая должна быть решена изобретением, заключается в создании устройства компенсации и восстановления задержки виртуальной конкатенации, реализации надежного автоматического восстановления конкатенированной услуги и минимальной задержки вывода.
Устройство компенсации и восстановления задержки виртуальной конкатенации, соответствующее настоящему изобретению, содержит схему обнаружения конкатенированной группы кадров, схему автоматической настройки конкатенированной последовательности, буфер, схему управления записью, схему перемещения управления считыванием и адаптации и схему управления считыванием; при этом схема обнаружения конкатенированной группы кадров обеспечивает обнаружение связанности индикатора конкатенированной группы кадров SDH-кадра и обнаружение индикатора конкатенированной последовательности; схема автоматической настройки конкатенированной последовательности обеспечивает настройку последовательности контейнера согласно индикатору конкатенированной последовательности каждого контейнера так, чтобы последовательность контейнера совпадала с последовательностью в передающем терминале; буфер секционируется согласно контейнеру и индикатору конкатенированной группы кадров SDH-кадра и обеспечивает буферизацию кадров данных, которые поступают первыми в конкатенированных SDH-кадрах; схема управления записью обеспечивает запись SDH-кадров в контейнерах, для которых последовательности настроены, в упомянутый буфер на основе текущего индикатора конкатенированной группы кадров SDH-кадра в каждом контейнере; схема перемещения управления считыванием и адаптации предназначена для настройки частоты и фазы контейнера; схема управления считыванием предназначена для считывания SDH-кадров из буфера для завершения восстановления конкатенации согласно сигналу, выводимому схемой перемещения управления считыванием и адаптации.
Схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, является ли индикатор конкатенированной группы кадров SDH-кадра в каждом контейнере в пределах группы конкатенации непрерывным, и если это так, то определяет текущий индикатор группы конкатенированных кадров SDH-кадров в контейнере.
Схема обнаружения конкатенированной группы кадров также выполняет обнаружение пересечения границ конкатенации, т.е. определяет максимальную разность между текущими индикаторами конкатенированной группы кадров SDH-кадра в различных контейнерах в группе конкатенации, тем самым определяя, может ли буферное множество удовлетворять требованиям.
Схема обнаружения конкатенированной группы кадров обнаруживает сигнал данных, служебный сигнал индикации местоположения К4 или служебный сигнал индикации местоположения Н4, а также определяет, присутствует ли аномальный сигнал индикации, определяет состояние связанности индикатора конкатенированной группы кадров и обнаруживает индикатор конкатенированной последовательности каждого контейнера согласно байту К 4 или байту Н4.
При обнаружении индикатора конкатенированной последовательности каждого контейнера, если имеется три последовательных идентичных индикатора конкатенированной последовательности, схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет то, что упомянутый индикатор конкатенированной последовательности является индикатором конкатенированной последовательности контейнера.
При определении состояния связанности индикатора конкатенированной группы кадров, если используется контейнер низкого порядка, схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, содержится ли последовательность распределения группы кадров в служебном сигнале К4, и если последовательность распределения группы кадров обнаружена, то продолжает определять, является ли индикатор конкатенированной группы кадров в бите 2 байта К4 непрерывным, где непрерывность представляет связанное состояние; если он не является непрерывным, то индикатор конкатенированной группы кадров контейнера является не связанным; если последовательность распределения группы кадров (MFAS) не обнаружена в 64 последовательных байтах К4, считается, что шаблон байта К4 является некорректным, то есть индикатор конкатенированной группы кадров контейнера является не связанным.
При определении состояния связанности индикатора конкатенированной группы кадров, если используется индикатор высокого порядка, то схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, является ли индикатор конкатенированной группы кадров в байте Н4 непрерывным, и если индикаторы конкатенированной группы кадров трех последовательных кадров не являются непрерывными, то считается, что индикаторы конкатенированной группы кадров являются не связанными; если индикаторы конкатенированной группы кадров трех последовательных кадров являются непрерывными, то индикаторы конкатенированной группы кадров являются связанными.
Если схема обнаружения конкатенированной группы кадров обнаруживает аномальный сигнал индикации в любом из контейнеров или определяет, что индикаторы конкатенированной группы кадров являются не связанными, то считается, что индикаторы конкатенированной группы кадров всей группы конкатенации являются не связанными.
Схема автоматической настройки конкатенированной последовательности использует перекрестную матрицу пространственного разделения и выводит индикаторы конкатенированной последовательности настроенных контейнеров в заданном порядке на основе введенных индикаторов конкатенированной последовательности контейнера С-4.
Схема автоматической настройки конкатенированной последовательности использует перекрестную матрицу временного разделения и выводит индикаторы конкатенированной последовательности настроенных контейнеров в заданном порядке на основе введенных индикаторов конкатенированной последовательности контейнера С-3, С-12 или С-11.
Упомянутая перекрестная матрица использует автоматическое конфигурирование, т.е. использует аппаратную схему, чтобы непосредственно реализовать перекрестную матрицу согласно индикатору конкатенированной последовательности, в частности: используется переключающая схема, и если индикаторы конкатенированной группы кадров всей группы конкатенации являются не связанными, то вся переключающая схема устанавливается в исходное состояние; если они входят в состояние связанности, то индикаторы сортируются в порядке возрастания согласно индикаторам конкатенированной последовательности контейнеров в группе конкатенации, и результат сортировки используется для управления переключающей схемой для выполнения автоматической сортировки контейнера.
Упомянутая схема перемещения управления считыванием и адаптации определяет состояние канала передачи данных, и когда все контейнеры в группе конкатенации возобновляют работу после восстановления из аномального состояния, она повторно определяет начальный адрес для считывания буферных данных.
Схема перемещения управления считыванием и адаптации осуществляет настройку состояния посредством конечного автомата, который имеет три состояния: поиск, сравнение и настройка; причем его способ перехода из одного состояния в другое следующий: не зависимо от текущего состояния, если есть предупреждение, он переходит в состояние поиска для поиска начального состояния группы конкатенации и посылает сигнал сброса в схему управления считыванием, и когда предупреждение исчезает, он переходит в состояние сравнения; в состоянии сравнения он сравнивает адрес записи текущего контейнера с текущим адресом считывания, и если разность между адресами записи и считывания превышает порог, он переходит в состояние настройки; состояние настройки посылает сигнал настройки в схему управления считыванием и после этого переходит в состояние сравнения.
Схема управления считыванием генерирует сигнал разрешения считывания данных каждого контейнера согласно структуре SDH-кадра и категории контейнера, причем форматом адреса считывания является индикатор конкатенированной последовательности, индикатор конкатенированной группы кадров, смещение, и каждый раз, когда считывается один байт данных, смещение получает приращение, а когда оно достигает максимального значения контейнера, смещение сбрасывается.
Схема управления считыванием повторно инициализирует начальный адрес для считывания данных после приема сигнала сброса, посланного схемой перемещения управления считыванием и адаптации.
Схема управления считыванием реализует операцию настройки, после приема сигнала настройки, посланного схемой перемещения управления считыванием и адаптации, причем предусмотрено два вида настройки: положительная настройка и отрицательная настройка; для контейнера низкого порядка упомянутая положительная настройка относится к прекращению считывания одного байта данных в одной позиции после V3 в каждой структуре TU12; отрицательная настройка относится к считыванию одного байта данных в позиции V3 в каждой структуре TU12; и для контейнера высокого порядка положительная настройка относится к последовательному прекращению считывания трех байтов данных после позиции НЗ, и отрицательная настройка относится к считыванию одного байта данных в позиции каждой НЗ.
Настоящее изобретение использует технологию виртуального конкатенированного автоматического распознавания и восстановления после сбоя, автоматической настройки последовательности и автоматического отслеживания фаз, может реализовывать надежное автоматическое восстановление виртуальной конкатенации и значительно уменьшает задержку вывода. Когда сеть является асинхронной, функция автоматической трассировки согласно изобретению может определять, превысило ли значение задержки в сети заданное требование, что дополнительно повышает надежность сети.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема виртуальной конкатенации контейнера VC-3.
Фиг.2 - схема виртуальной конкатенации контейнера VC-4.
Фиг.3-схема виртуальной конкатенации контейнера VC-12.
Фиг.4 - схема виртуальной конкатенации контейнера VC-11.
Фиг.5 - схема устройства компенсации и восстановления задержки виртуальной конкатенации согласно изобретению.
Фиг.6 - шаблон передачи бита 1 в служебном сигнале К4, когда контейнер низкого порядка выполняет конкатенацию.
Фиг.7 - шаблон передачи бита 2 в служебном сигнале К4, когда контейнер низкого порядка выполняет конкатенацию.
Фиг.8 - схема перехода состояний схемы 5 перемещения управления считыванием и адаптации по фиг.5.
Подробное описание предпочтительных вариантов осуществления
Настоящее изобретение подробно описано ниже со ссылками на чертежи применительно к вариантам осуществления. Фиг.1-4 иллюстрируют схему виртуальной конкатенации контейнера VC-3, VC-4, VC-12 и VC-11, которая описана в разделе "Уровень техники" и для краткости не повторяется.
Как показано на фиг.5, устройство компенсации и восстановления задержки виртуальной конкатенации согласно настоящему изобретению содержит схему 1 обнаружения конкатенированной группы кадров, схему 2 автоматической настройки конкатенированной последовательности, буфер 3, схему 4 управления записью, схему 5 перемещения управления считыванием и адаптации и схему 6 управления считыванием.
Схема 1 обнаружения конкатенированной группы кадров обнаруживает связанность конкатенированной группы кадров (MFI) и обнаруживает индикатор конкатенированной последовательности (SQ) контейнера. Схема 1 обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, является ли индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) SDH-кадра в каждом контейнере в рамках группы конкатенации непрерывным, и если это так, то определяет текущий индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) SDH-кадра в контейнере. Схема 1 обнаружения конкатенированной группы кадров также выполняет определение пересечения границ конкатенации, т.е. распознает максимальную разность между текущими индикаторами конкатенированной группы кадров (MFI) SDH-кадра в различных контейнерах в группе конкатенации, тем самым определяя, может ли буферное множество удовлетворять требованиям, в частности: схема 1 распознавания конкатенированной группы кадров опрашивает каждый кадр, и при условии, что в группе конкатенации буфера 3 содержится N контейнеров, и размер буфера 3 в М раз больше размера контейнера, то в среднем каждому контейнеру выделяется M/N буфера 3. Если в общей структуре SDH-кадра текущие индикаторы конкатенированной группы кадров (MFI) контейнера равны M/N, то записывает максимальные индикаторы конкатенированной группы кадров (MFI) и минимальные индикаторы конкатенированной группы кадров (MFI) в пределах текущей группы конкатенации, а если разность между ними больше M/N, то существует пересечение границ конкатенации, и генерируется сигнал предупреждения Conca_Ais.
После интерпретации указателя данные SDH-кадра могут быть использованы, чтобы определить позицию виртуального контейнера (VC) в структуре SDH-кадра, т.е. индикацию сигнала SPE, позицию К4_en в служебном сигнале К4 или позицию Н4_en виртуального контейнера в служебном сигнале Н4, и начальную позицию Л или V5 виртуального контейнера (VC); также интерпретация указателя может указывать, содержит ли указатель виртуального контейнера аномальный сигнал индикации AIS. Вышеописанные сигналы и сигнал данных Data вводится в схему 1 обнаружения конкатенированной группы кадров, для обнаружения сигнала данных Data, сигнала индикации позиции К4_еп служебного сигнала К4 или сигнала индикации позиции Н4_еп служебного сигнала Н4 и определения того, имеется ли аномальный сигнал индикации AIS, тем самым определяя состояние связанности индикаторов конкатенированной группы кадров (MFI); и определяет индикатор конкатенированной последовательности (SQ) каждого контейнера согласно байту К4 или байту Н4, при этом способ определения индикатора конкатенированной последовательности (SQ) контейнера заключается в следующем: если имеется три последовательных идентичных индикатора конкатенированной последовательности, то определяется, что индикатор конкатенированной последовательности является индикатором конкатенированной последовательности контейнера.
При определении состояния связанности индикатора группы конкатенированных кадров (MFI), если используется контейнер низкого порядка, схема 1 обнаружения конкатенированной группы кадров обнаруживает последовательность распределения группы кадров (MFAS) в служебном сигнале К4, и если шаблон последовательности MFAS обнаружен, то дополнительно определяет то, является ли индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) в бите 2 служебного сигнала К4 непрерывным; если является непрерывным, то индикатор группы конкатенированных кадров (MFI) является связанным; если нет, то индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) SDH-кадра в контейнере является не связанным. Если последовательность MFAS не обнаружена в 64 последовательных служебных сигналах К4, то считается, что шаблон служебного сигнала К4 некорректный, и индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) контейнера является не связанным. Фиг.6 и фиг.7 иллюстрируют шаблон передачи бита 1 и бита 2 в служебном сигнале К4, соответственно, где MFAS на фиг.6 - это 11-битный фиксированный шаблон "01111111110", счетчик кадров на фиг.7 - это индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) текущего контейнера, а индикатор последовательности представляет индикатор (SQ) контейнера в группе конкатенации.
Если используется контейнер высокого порядка, то обнаруживается индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) в байте Н4, как показано в табл.1. Байт Н4 используется для передачи информации о конкатенации, при этом индикатор конкатенированной группы кадров MFI включает в себя MFI2 и MFI1, которые являются 12-битными показателями, значением показателей является индикатор конкатенированной группы кадров MFI контейнера, причем контейнеры с одинаковым индикатором конкатенированной группы кадров (MFI) конкатенируются. Индикатор последовательности (SQ) указывает индикатор каждого контейнера в группе конкатенации при обнаружении, и если индикаторы конкатенированной группы кадров трех последовательных кадров не являются непрерывными, то считается, что индикаторы конкатенированной группы кадров являются не связанными; если индикаторы конкатенированной группы кадров являются непрерывными, то индикаторы конкатенированной группы кадров являются связанными.
Если присутствует аномальный сигнал индикации (AIS) для любого из контейнеров, или индикаторы конкатенированной группы кадров (MFI) являются не связанными, то считается, что индикаторы конкатенированной группы кадров всей группы конкатенации являются не связанными. Сигнал связанности индикаторов конкатенированной группы кадров (MFI) обозначается как latch_ind, где высокий уровень представляет состояние связанности.
Схема 1 обнаружения конкатенированной группы кадров выводит сигнал данных Data, индикатор последовательности SQ контейнера, индикатор конкатенированной группы кадров MFI, сигнал связанности индикатора конкатенированной группы кадров latch_ind и сигнал предупреждения Conca_Ais в схему 2 автоматической настройки конкатенированной последовательности.
Имеется строгое условие для последовательности между соответствующими контейнерами в группе конкатенации; вследствие различий между каналами соответствующих контейнеров в процессе передачи, различные контейнеры в группе конкатенации, которые отсылаются в определенном порядке в передающем терминале, могут изменять свои последовательности, когда они поступают в приемный терминал. Схема 2 автоматической настройки конкатенированной последовательности настраивает последовательность контейнера согласно индикатору конкатенированной последовательности (SQ) каждого контейнера в группе конкатенации, так чтобы последовательность контейнера совпадала с последовательностью в передающем терминале. Для контейнера С-4 схема 2 автоматической настройки конкатенированной последовательности использует перекрестную матрицу пространственного разделения каналов и выводит индикатор конкатенированной последовательности настроенного контейнера в заданном порядке согласно индикатору конкатенированной последовательности (SQ) контейнера, например, сортирует и выводит в порядке возрастания. Для контейнера С-3, С-12, С-11 или другого типа контейнера схема 2 автоматической настройки конкатенированной последовательности использует перекрестную матрицу временного разделения каналов и выводит индикатор конкатенированной последовательности настроенного контейнера в порядке согласно индикатору конкатенированной последовательности (SQ) контейнера, например, сортирует и выводит в порядке возрастания.
Могут быть использованы два способа конфигурирования перекрестной матрицы: программное конфигурирование и автоматическое конфигурирование; программное конфигурирование - это способ конфигурирования, при котором блок микропрограммного управления (MCU) извлекает индикаторы конкатенированной последовательности (SQ) соответствующих контейнеров и затем выполняет перекрестное программное вычисление; автоматическое конфигурирование использует аппаратную схему, чтобы реализовать конфигурирование перекрестной матрицы непосредственно согласно индикаторам конкатенированной последовательности (SQ).
Информация для конфигурирования служит для сортировки индикаторов конкатенированной последовательности (SQ) различных контейнеров в порядке возрастания.
Схема 2 автоматической настройки конкатенированной последовательности выводит индикаторы конкатенированной последовательности (SQ) настроенных контейнеров, индикатор конкатенированной группы кадров (MFI) и сигнал данных Data в схему 4 управления записью.
Схема 4 управления записью записывает данные контейнеров, для которых последовательности настроены, в соответствующие разделы буфера 3 согласно различным контейнерам и текущему индикатору конкатенированной группы кадров (MFI) контейнера.Форматом адреса записи является (SQ, MFI, смещение), и каждый раз, когда считывается один байт данных, смещение получает приращение, а когда оно достигает максимального значения контейнера, смещение сбрасывается. Максимальное значение пропускной способности зависит от типов контейнера и равно размеру (в байтах) этого типа контейнера.
Буфер 3 секционируется согласно контейнеру и индикатору конкатенированной группы кадров (MFI). Поскольку каналы передачи соответствующих контейнеров в одной группе конкатенации могут отличаться, различные контейнеры, отсылаемые одновременно в передающем терминале, имеют различные задержки в канале, когда они поступают в приемный терминал. Поэтому в приемном терминале для восстановления конкатенированных данных необходим буфер 3 для буферизации данных, которые поступают первыми в конкатенированных данных; данные восстанавливаются после поступления всех конкатенированных данных. Буфер 3 может иметь два уровня секционирования. Секционирование первого уровня заключается в том, чтобы секционировать согласно контейнеру, т.е. данные различных контейнеров сохраняются в различные секции. Секционирование второго уровня заключается в том, чтобы секционировать согласно индикатору конкатенированной группы кадров (MFI). Данные контейнера с одинаковым индикатором конкатенированной группы кадров (MFI) имеют согласованные базовые адреса в буферах различных контейнеров.
Поскольку сеть SDH не обязательно работает в синхронном состоянии, опорный тактовый сигнал, с которым работают передающий терминал и приемный терминал, может не быть идентичным. Чтобы адаптироваться к этому недостатку, сеть SDH вводит указатель для настройки частоты и фазы контейнера. Поскольку предусмотрена настройка с использованием указателя, относительное соотношение по фазе соответствующих контейнеров, которые поступают в приемный терминал, постоянно изменяется, поэтому настоящее изобретение использует схему 5 перемещения управления считыванием и адаптации для настройки частоты и фазы контейнера и определения состояния канала передачи данных; и когда все контейнеры в группе конкатенации восстанавливаются после аномального состояния, она повторно определяет и считывает начальный адрес буфера, чтобы задержка вывода конкатенированных данных минимизировалась.
Как показано на фиг.5, входной сигнал схемы 5 перемещения управления считыванием и адаптации включает в себя текущий адрес записи w_Addr каждого контейнера, выводимый схемой 4 управления записью, текущий адрес считывания r_Addr, выводимый схемой 6 управления считыванием, сигнал связанности latch_ind индикатора конкатенированной группы кадров, выводимый схемой 2 автоматической настройки конкатенированной последовательности, и сигнал предупреждения Conca_Ais. Выходной сигнал включает в себя сигнал регулирования Adjust [1:0], сигнал индикации инициализации указателя считывания r_Addr_rst и начальный адрес указателя считывания r_Addr_int, которые выводятся в схему 6 управления считыванием; сигнал настройки Adjust [1:0] может быть сигналом положительной настройки или сигналом отрицательной настройки.
Чтобы точно восстановить конкатенированные данные, схема 5 перемещения управления считыванием и адаптации должна непрерывно отслеживать соотношение по фазе соответствующих вводимых контейнеров и сравнивать его с фазой считываемых данных, чтобы определять, следует ли настраивать фазу считываемых данных. В настоящем изобретении схема 5 перемещения управления считыванием и адаптации осуществляет настройку состояния посредством конечного автомата, имеющего три состояния: поиск, сравнение и настройка. Способ перехода состояний показан на фиг.8. Независимо от текущего состояния, если возникает аномальное состояние, т.е. когда сигнал предупреждения Conca_Ais высокий или сигнал связывания latch_ind индикатора конкатенированной группы кадров низкий, он переходит в состояние поиска, для поиска начального состояния группы конкатенации, и посылает сигнал сброса в схему 6 управления считыванием; в состоянии сравнения он сравнивает текущий адрес записи w_Addr с текущим адресом считывания r_Addr контейнера, и если разность между адресами записи и считывания превышает порог, он переходит в состояние настройки; в состоянии настройки он отправляет сигнал настройки Adjust в схему 6 управления считыванием и после этого переходит в состояние сравнения.
После приема сигнала настройки Adjust, выведенного из схемы 5 управления считыванием и адаптации, схема 6 управления считыванием генерирует сигнал разрешения считывания данных Rd_en каждого контейнера согласно структуре кадров SDH и типу контейнера и считывает данные из буфера 3. Форматом адреса считывания является (SQ, MFI, смещение). Каждый раз, когда считывается один байт данных, смещение получает приращение, а когда оно достигает максимального значения контейнера, смещение сбрасывается, тем самым завершая восстановление конкатенации. Максимальное значение контейнера зависит от типов контейнера и равно размеру {в байтах) этого типа контейнера.
Если схема 6 управления считыванием принимает сигнал индикации инициализации указателя считывания r_addr_rst (т.е. сигнал сбрасывания), посланный схемой 5 перемещения управления считыванием и адаптации, она повторно инициализирует начальный адрес считывания.
Если схема 6 управления считыванием принимает сигнал настройки Adjust [1:0], посланный схемой 5 перемещения управления считыванием и адаптации, она соответствующим образом реализует операцию настройки. Операция настройки выполняет одинаковую настройку одновременно для каждого контейнера в группе конкатенации двух типов: положительную настройку и отрицательную настройку. Для контейнера низкого порядка положительная настройка относится к прекращению считывания одного байта данных в одной позиции после V3 в каждой структуре TU12; для контейнера высокого порядка положительная настройка относится к последовательному прекращению считывания трех байтов данных после позиции НЗ. Для контейнера низкого порядка отрицательная настройка относится к считыванию одного байта данных в позиции V3 в каждой структуре TU12; для контейнера высокого порядка отрицательная настройка относится к считыванию одного байта данных в позиции каждой НЗ.
Вышеописанные варианты осуществления служат для иллюстрации настоящего изобретения и не предназначены для его ограничения. Хотя настоящее изобретение подробно описано со ссылкой на предпочтительные варианты осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что модификации или эквивалентные замены могут быть осуществлены без отклонения от сущности и объема изобретения, как определено формулой изобретения.
1. Устройство компенсации и восстановления задержки виртуальной конкатенации, содержащее схему обнаружения конкатенированной группы кадров, схему автоматической настройки конкатенированной последовательности, буфер, схему управления записью, схему перемещения управления считыванием и адаптации и схему управления считыванием, при этом
схема обнаружения конкатенированной группы кадров обеспечивает обнаружение связанного состояния индикатора конкатенированной группы кадров кадра синхронной цифровой иерархической передачи (SDH-кадра), обнаружение индикатора конкатенированной последовательности контейнера и вывод индикатора конкатенированной последовательности и индикатора конкатенированной группы кадров SDH-кадра в схему автоматической настройки конкатенированной последовательности;
схема автоматической настройки конкатенированной последовательности обеспечивает настройку последовательности контейнера в группе конкатенации согласно индикатору конкатенированной последовательности контейнера, чтобы последовательность контейнера совпадала с последовательностью в передающем терминале;
буфер секционируется согласно контейнеру и индикатору конкатенированной группы кадров SDH-кадра и обеспечивает буферизацию SDH-кадров, которые поступают первыми в конкатенированных SDH-кадрах;
схема управления записью обеспечивает запись SDH-кадров в контейнерах, для которых последовательности настроены, в упомянутый буфер на основе текущего индикатора конкатенированной группы кадров SDH-кадра в каждом контейнере;
схема перемещения управления считыванием и адаптации обеспечивает настройку частоты и фазы контейнера;
схема управления считыванием обеспечивает считывание SDH-какдров из буфера для завершения восстановления конкатенации согласно сигналу, выводимому схемой перемещения управления считыванием и адаптации.
2. Устройство по п.1, в котором схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, является ли индикатор конкатенированной группы кадров SDH-кадра в каждом контейнере в группе конкатенации непрерывным, и если это так, то определяет текущий индикатор конкатенированной группы кадров SDH-кадра в контейнере.
3. Устройство по п.1 или 2, в котором упомянутая схема обнаружения конкатенированной группы кадров также выполняет обнаружение пересечения границ конкатенации, т.е. распознает максимальную разность между текущими индикаторами конкатенированной группы кадров SDH- кадра в различных контейнерах в группе конкатенации, тем самым определяя, может ли буферное множество удовлетворять заданным требованиям, в частности, схема обнаружения конкатенированной группы кадров опрашивает каждый кадр, и если текущий индикатор конкатенированной группы кадров SDH-кадра в контейнере равен размеру буфера, выделенного в среднем для каждого контейнера, то записывает максимальный индикатор конкатенированной группы кадров и минимальный индикатор конкатенированной группы кадров внутри текущей группы конкатенации, и если разность между ними больше размера буфера, выделенного в среднем для каждого контейнера, то имеет место пересечение границ конкатенации.
4. Устройство по п.2, в котором схема обнаружения конкатенированной группы кадров обнаруживает сигнал данных, служебный сигнал индикации местоположения К4 или служебный сигнал индикации местоположения Н4 и аномальный сигнал индикации, определяет связанное состояние индикатора конкатенированной группы кадров и обнаруживает индикатор конкатенированной последовательности каждого контейнера согласно байту К4 или байту Н4.
5. Устройство по п.4. в котором при обнаружении индикатора конкатенированной последовательности каждого контейнера, если имеется три последовательных идентичных индикатора конкатенированной последовательности, то схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, что индикатор конкатенированной последовательности является индикатором конкатенированной последовательности контейнера.
6. Устройство по п.4, в котором при определении связанного состояния индикатора конкатенированной группы кадров, если используется контейнер низкого порядка, схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, содержится ли последовательность выделения группы кадров в служебном сигнале К4, и если последовательность выделения группы кадров обнаружена, то продолжает определять, является ли индикатор конкатенированной группы кадров в бите 2 байта К4 непрерывным, где непрерывность представляет связанное состояние; если он не является непрерывным, то индикатор конкатенированной группы кадров этого контейнера является не связанным; если MFAS не обнаружен в 64 последовательных байтах К4, то считается, что шаблон байта К4 является некорректным, то есть индикатор конкатенированной группы кадров данного контейнера является не связанным.
7. Устройство по п.4, в котором при определении связанного состояния индикатора конкатенированной группы кадров, если используется индикатор высокого порядка, то схема обнаружения конкатенированной группы кадров определяет, является ли индикатор конкатенированной группы кадров в байте Н4 непрерывным, и если индикаторы конкатенированной группы кадров трех последовательных кадров не являются непрерывными, то считается, что индикаторы конкатенированной группы кадров являются не связанными; если индикаторы конкатенированной группы кадров трех последовательных кадров являются непрерывными, то индикаторы конкатенированной группы кадров являются связанными.
8. Устройство по п.4, в котором, если схема обнаружения конкатенированной группы кадров обнаруживает аномальный сигнал индикации в любом из контейнеров или определяет, что индикаторы конкатенированной группы кадров являются не связанными, то считается, что индикаторы конкатенированной группы кадров всей группы конкатенации являются не связанными.
9. Устройство по п.1, в котором схема автоматической настройки конкатенированной последовательности использует перекрестную матрицу пространственного разделения и выводит индикаторы конкатенированной последовательности настроенных контейнеров в заданном порядке на основе введенных индикаторов конкатенированной последовательности контейнера С-4.
10. Устройство по п.1, в котором схема автоматической настройки конкатенированной последовательности использует перекрестную матрицу временного разделения и выводит индикаторы конкатенированной последовательности настроенных контейнеров в заданном порядке на основе введенных индикаторов конкатенированной последовательности контейнера С-3, С-12 или С-11.
11. Устройство по п.9 или 10, в котором упомянутая перекрестная матрица использует автоматическое конфигурирование, т.е. использует аппаратную схему, чтобы непосредственно реализовать перекрестную матрицу согласно индикатору конкатенированной последовательности, в частности: используется переключающая схема, и если индикаторы конкатенированной группы кадров всей группы конкатенации являются не связанными, то вся переключающая схема устанавливается в исходное состояние; если они входят в связанное состояние, то индикаторы сортируются в порядке возрастания согласно индикаторам конкатенированной последовательности контейнеров в группе конкатенации, и результат сортировки используется для управления переключающей схемой для выполнения автоматической сортировки контейнера.
12. Устройство по п.1, в котором схема перемещения управления считыванием и адаптации определяет состояние канала передачи данных, и когда все контейнеры в группе конкатенации возобновляют работу восстановления из аномального состояния, она повторно определяет начальный адрес для считывания буферных данных.
13. Устройство по п.1, в котором схема перемещения управления считыванием и адаптации осуществляет настройку состояния посредством конечного автомата, имеющего три состояния: поиск, сравнение и настройка, причем его способ перехода из одного состояния в другое следующий: независимо от текущего состояния, если есть предупреждение, он переходит в состояние поиска для поиска начального состояния группы конкатенации и посылает сигнал сброса в схему управления считыванием, и когда предупреждение исчезает, он переходит в состояние сравнения; в состоянии сравнения он сравнивает адрес записи текущего контейнера с текущим адресом считывания, и если разность между адресами записи и считывания превышает порог, он переходит в состояние настройки, в котором сигнал настройки посылается в схему управления считыванием, и после этого переходит в состояние сравнения.
14. Устройство по п.1, в котором схема управления считыванием генерирует сигнал разрешения считывания данных каждого контейнера согласно структуре SDH-кадров и категории контейнера, форматом адреса считывания является индикатор конкатенированной последовательности, индикатор конкатенированной группы кадров, смещение, и каждый раз, когда считывается один байт данных, смещение получает приращение, а когда оно достигает максимального значения контейнера, смещение сбрасывается.
15. Устройство по п.1, в котором схема управления считыванием повторно инициализирует начальный адрес, для считывания данных, после приема сигнала сброса, посланного схемой перемещения и управления считыванием и адаптации.
16. Устройство по п.1, в котором схема управления считыванием реализует операцию настройки, после приема сигнала настройки, посланного схемой перемещения управления считыванием и адаптации, причем предусмотрено два вида настройки:
положительная настройка и отрицательная настройка; для контейнера низкого порядка положительная настройка относится к прекращению считывания одного байта данных в одной позиции после V3 в каждой структуре TU12; отрицательная настройка относится к считыванию одного байта данных в позиции V3 в каждой структуре TU12; и для контейнера высокого порядка положительная настройка относится к последовательному прекращению считывания трех байтов данных после позиции НЗ, отрицательная настройка относится к считыванию одного байта данных в позиции каждой НЗ.
