專利名稱：一種基于rs幀結構的基帶無損切換方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種數(shù)字微波通信系統(tǒng)中的基帶無損傷切換方法及裝置。
背景技術：
數(shù)字微波通信是利用微波波段進行數(shù)字信息傳輸?shù)囊环N無線傳輸方式。數(shù)字微波通信系統(tǒng)包括室內單元IDU和室外單元0DU。如圖1所示，IDU將若干個不同類型的業(yè)務數(shù)據(jù)支路，包括E1/T1/J1支路、以太網(wǎng)支路、STM-I支路，通路數(shù)據(jù)接口支路GPI、勤務電話支路EOW以及網(wǎng)管信息支路OMI按一定格式復接后進行糾錯編碼和調制處理，然后交給ODU 發(fā)送出去。為了提高通信系統(tǒng)的鏈路可靠性，通常采用信道備用方法。當主用信道或主用設備通信質量下降或惡化時，使切換系統(tǒng)工作，將主用切換到備用。由于數(shù)字微波傳輸是無線電波多徑傳播，將發(fā)生時延差，在切換時會發(fā)生碼元斷裂或錯位、錯碼，一般的切換系統(tǒng)不能應用，必須采用無損傷切換電路。通常的無損傷切換方法存在的問題有一是在切換過程中，如果即切換數(shù)據(jù)也切換時鐘，則會有誤碼或者LOF(幀丟失)等告警產生；二是在只切換數(shù)據(jù)時，可以實現(xiàn)無誤碼或者LOF等告警，但是這種情況下不能同時切換時鐘。

發(fā)明內容
本發(fā)明為了提高數(shù)字微波通信系統(tǒng)的鏈路可靠性，提供一種基于RS幀結構的基帶無損切換方法及裝置，F(xiàn)IFO的讀取通過高速時鐘來實現(xiàn)，在幀對齊的情況下一旦有切換要求，可以快速進行切換，避免造成誤碼惡化，以期解決快速無損傷切換的問題，提高通信鏈路的可靠性。本發(fā)明通過以下技術方案實現(xiàn)。本發(fā)明基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法的特點是按如下步驟進行a、將A通道和B通道中的基于RS幀結構的數(shù)據(jù)經(jīng)解調、RS同步、解擾、解交織以及RS解碼后分別寫入A通道和B通道的緩存區(qū)FIFO ；分別統(tǒng)計A通道和B通道的誤碼率， 選擇誤碼率小的一路通道作為初始工作通道，另一路通道作為備用通道；若所述A通道和B 通道的誤碼率相同，則以A通道作為初始工作通道，以B通道作為備用通道；b、實時統(tǒng)計工作通道和備用通道的誤碼率，當工作通道的誤碼率高于設定的誤碼率門限時，比較工作通道和備用通道的誤碼率，當備用通道的誤碼率小于工作通道的誤碼率時，發(fā)出切換信號；C、實時監(jiān)測工作通道RS幀是否失步，當監(jiān)測到工作通道RS幀失步時，發(fā)出工作通道RS幀失步信號；d、對所述A通道和B通道進行幀差檢測，比較A通道和B通道的RS幀幀頭位置， 在檢測到A通道和B通道的RS幀幀頭對齊的情況下，進入對齊狀態(tài)，并且發(fā)出幀對齊信號； 如果檢測到的RS幀幀頭未對齊，發(fā)出幀未對齊時的檢測結果；根據(jù)所述幀未對齊時的檢測結果，進行幀頭位置調整，調整到A通道和B通道的RS幀幀頭進入對齊狀態(tài)，此時發(fā)出幀對齊信號；e、當檢測到步驟b所述的切換信號，同時檢測到步驟d所述的幀對齊信號后，在A 通道和B通道之間進行基帶通道切換，所述基帶通道切換包括數(shù)據(jù)信號、RS幀同步標識、 RS同步標識和數(shù)據(jù)使能信號的切換；當檢測到步驟b所述的切換信號，同時檢測到步驟c 所述的工作通道RS幀失步信號時，強行進行基帶通道切換；當檢測到步驟b所述的切換信號，但沒有同時檢測到步驟d所述的幀對齊信號和步驟c所述的工作通道RS幀失步信號時進行等待，直到檢測到步驟d所述的幀對齊信號后，進行基帶通道切換。本發(fā)明基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法的特點也在于所述步驟c中的用來檢測A通道和B通道RS幀幀頭是否對齊的幀差檢測按以下過程進行比較從A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭的相對位置，如果RS幀幀頭標識對齊，進入幀對齊狀態(tài)，發(fā)出幀對齊信號；如果從A通道和B通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭標識未對齊，進入幀未對齊狀態(tài)，此時以從A通道和B通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭超前或滯后的脈沖個數(shù)作為幀未對齊時的檢測結果。在所述步驟c中，控制A通道和B通道的緩存區(qū)FIFO中的數(shù)據(jù)存儲量，保證任何時候A通道和B通道緩存區(qū)FIFO中的數(shù)據(jù)最多只有1個RS幀頭標識。所述幀頭位置調整方法是按以下步驟進行若從備用通道和工作通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭標識中檢測出備用通道滯后于工作通道X個脈沖，則多讀X次備用通路的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO，使兩路通道幀對齊； 若是備用通道超前于工作通道Y個脈沖，則少讀Y次備用通道緩沖區(qū)FIFO，使兩路通道幀對齊。本發(fā)明實現(xiàn)基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法的基帶無損切換裝置的特點是包括有兩路數(shù)據(jù)緩存區(qū)FIFO，分別用于緩存A通道和B通道經(jīng)解調、RS同步、解擾、解交織以及RS解碼后的數(shù)據(jù)；用于統(tǒng)計誤碼率的誤碼統(tǒng)計電路，實時統(tǒng)計A通道和B通道的誤碼率，并能發(fā)出切換信號；幀差檢測電路，用于檢測從所述A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO中讀出的數(shù)據(jù)幀對齊狀態(tài)，并發(fā)送出檢測結果；讀控制邏輯電路，用于控制A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO內的數(shù)據(jù)在設定的存儲量范圍；切換開關電路，用于在同時接收到誤碼統(tǒng)計電路發(fā)出的切換信號，以及幀差檢測電路發(fā)出的幀對齊信號時，進行基帶通道切換。與已有技術相比，本發(fā)明有益效果體現(xiàn)在1、本發(fā)明中由于FIFO的讀取通過高速時鐘實現(xiàn)，避免了數(shù)據(jù)和時鐘切換過程中產生的誤碼或幀丟失。2、本發(fā)明中由于無需時鐘切換，省略時鐘切換平滑電路，降低了系統(tǒng)設計的復雜性。3、本發(fā)明中在正常通信時，備用工作鏈路與當前工作鏈路盡量保持同步，提高了系統(tǒng)的切換速度。


圖1為常規(guī)RS幀結構的說明圖；圖2是本發(fā)明基帶處理流程說明圖；圖3是本發(fā)明基帶無損切換裝置結構示意圖；圖4為常規(guī)A通路比B通路超前3字節(jié)示意圖；圖5為常規(guī)A通路比B通路滯后3字節(jié)示意圖；圖6為常規(guī)A路F1 (RS幀編號)與8路&(1 幀編號)比較，造成整幀錯位示意圖；圖7是本發(fā)明A路F1 (RS幀編號)與B路F1 (RS幀編號)對齊示意圖；圖8為常規(guī)備用通路滯后與工作通路3個字節(jié)示意具體實施例方式如圖2所示，本實施例中基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法按以下步驟進行的將A通道和B通道中的基于圖1所示RS幀結構的數(shù)據(jù)經(jīng)解調、RS同步、解擾、解交織以及RS解碼后分別寫入A通道和B通道的緩存區(qū)FIFO ；分別統(tǒng)計A通道和B通道的誤碼率，選擇誤碼率小的一路通道作為初始工作通道，另一路通道作為備用通道；若所述A 通道和B通道的誤碼率相同，則以A通道作為初始工作通道，以B通道作為備用通道；實時統(tǒng)計工作通道和備用通道的誤碼率，當工作通道的誤碼率高于設定的誤碼率門限時，比較工作通道和備用通道的誤碼率，當備用通道的誤碼率小于工作通道的誤碼率時，發(fā)出切換信號；對A通道和B通道進行幀差檢測，比較A通道和B通道的RS幀幀頭位置，在檢測到A通道和B通道的RS幀幀頭對齊的情況下，進入對齊狀態(tài)，并且發(fā)出幀對齊信號；如果檢測到的RS幀幀頭未對齊，發(fā)出幀未對齊時的檢測結果；根據(jù)所述幀未對齊時的檢測結果， 進行幀頭位置調整，調整到A通道和B通道的RS幀幀頭進入對齊狀態(tài)，此時發(fā)出幀對齊信號；當檢測到步驟b所述的切換信號，同時檢測到步驟d所述的幀對齊信號后，在A通道和B通道之間進行基帶通道切換，所述基帶通道切換包括數(shù)據(jù)信號、RS幀同步標識、RS 同步標識和數(shù)據(jù)使能信號的切換；當檢測到步驟b所述的切換信號，同時檢測到步驟c所述的工作通道RS幀失步信號時，強行進行基帶通道切換；當檢測到步驟b所述的切換信號，但沒有同時檢測到步驟d所述的幀對齊信號和步驟c所述的工作通道RS幀失步信號時進行等待，直到檢測到步驟d所述的幀對齊信號后，進行基帶通道切換。如圖4，圖5所示，用來檢測A通道和B通道RS幀幀頭是否對齊的幀差檢測按以下過程進行比較從A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭的相對位置，如果RS幀幀頭標識對齊，進入幀對齊狀態(tài)，發(fā)出幀對齊信號；如果從A通道和B通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭標識未對齊，進入幀未對齊狀態(tài)，此時以從A通道和B通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭超前或滯后的脈沖個數(shù)作為幀未對齊時的檢測結果。如圖6所示，A通道和B通道數(shù)據(jù)寫入緩沖區(qū)FIFO的先后順序不同，假定A通道先RS同步上，并寫了一幀數(shù)據(jù)到A通道的緩沖區(qū)FIFO中，此時B通道同步上并開始向B通道緩沖區(qū)FIFO寫數(shù)據(jù)，此時A通道緩沖區(qū)FIFO比B通道緩沖區(qū)FIFO多緩存一幀數(shù)據(jù)。當緩沖區(qū)FIFO中存有多個幀頭標識時，幀差檢測無法確定是與前面的幀比較還是與后面的幀比較，存在整幀錯位的可能。為了避免整幀錯位，如圖7所示，在步驟c中控制A通道和B 通道緩存區(qū)FIFO中的數(shù)據(jù)存儲量，保證任何時候A通道和B通道緩存區(qū)FIFO中的數(shù)據(jù)最多只有1個RS幀頭標識。如圖8所示，幀頭位置調整方法是按以下步驟進行若從備用通道和工作通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭標識中檢測出備用通道滯后于工作通道X個脈沖，則多讀X次備用通路的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO，使兩路通道幀對齊； 若是備用通道超前于工作通道Y個脈沖，則少讀Y次備用通道緩沖區(qū)FIFO，使兩路通道幀對齊。當備用通道滯后于工作通道且備用通道緩沖區(qū)FIFO中無緩存數(shù)據(jù)或只有1個基于RS幀結構的數(shù)據(jù)時，通過多讀備用通道緩沖區(qū)FIFO無法實現(xiàn)幀同步，此時應同時減慢備用通道和工作通道數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO的讀操作，備用通道緩沖區(qū)FIFO中的基于RS幀結構的數(shù)據(jù)逐漸增多到一定程度并保證工作通道緩沖區(qū)FIFO不溢出時，再通過多讀備用通道緩沖區(qū)FIFO實現(xiàn)幀對齊，進入對齊狀態(tài)；當備用通道超前于工作通道且備用通道緩沖區(qū)FIFO 已滿時，應同時加快對備用通道和工作通道緩沖區(qū)FIFO的讀操作并保證工作通道緩沖區(qū) FIFO不被讀空，從而避免了因后面的數(shù)據(jù)無法寫入緩沖區(qū)FIFO而間歇性丟數(shù)據(jù)現(xiàn)象，然后通過少讀備用通道緩沖區(qū)FIFO方式實現(xiàn)幀對齊，進入對齊狀態(tài)。如圖3所示，本實施例中用于實現(xiàn)權利要求1所述的基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法的基帶無損切換裝置包括兩路數(shù)據(jù)緩存區(qū)FIFO，分別用于緩存A通道和B通道經(jīng)解調、RS同步、解擾、解交織以及RS解碼后的數(shù)據(jù)；用于統(tǒng)計誤碼率的誤碼統(tǒng)計電路，實時統(tǒng)計工作通道和備用通道的誤碼率，當工作通道上的誤碼率超過設定的誤碼率門限時，比較工作通道和備用通道上的誤碼率，如果工作通道上的誤碼率大于備用通道上的誤碼率，發(fā)出切換信號； 幀差檢測電路，用于檢測從所述A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO中讀出的數(shù)據(jù)幀對齊狀態(tài)，并發(fā)送出檢測結果；讀控制邏輯電路，用于控制A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO內的數(shù)據(jù)在設定的存儲量范圍；讀控制邏輯電路包括兩方面的工作1、控制當前工作通道的緩沖區(qū)FIFO的讀使能信號，使當前工作通道的緩沖區(qū) FIFO內的數(shù)據(jù)維持在設定的存儲量范圍，避免工作通道和備用通道的緩沖區(qū)FIFO寫滿，造成數(shù)據(jù)丟失；2、根據(jù)幀差檢測結果調整備用通道的讀使能信號，通過幀頭調整，使備用通道的 RS幀幀頭與工作通道的RS幀幀頭對齊。切換開關電路，用于在同時接收到誤碼統(tǒng)計電路發(fā)出的切換信號，以及幀差檢測電路發(fā)出的幀對齊信號時，進行基帶通道切換。切換開關電路收到切換命令后需要做如下處理步驟1、判斷是否有幀差檢測電路發(fā)出的幀對齊信號，如果有幀差檢測電路發(fā)出的幀對齊信號，立刻進行基帶通道切換，否則轉步驟2 ；步驟2、判斷當前工作通道是否RS幀失步，若是RS幀失步，則立即強制切換到備用通路，否則轉步驟3 ；步驟3、等待直到工作通道和備用通道緩沖區(qū)FIFO的RS幀幀頭對齊，然后切換到備用通道。
權利要求
1.一種基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法，其特征是按如下步驟進行a、將A通道和B通道中的基于RS幀結構的數(shù)據(jù)經(jīng)解調、RS同步、解擾、解交織以及RS 解碼后分別寫入A通道和B通道的緩存區(qū)FIFO ；分別統(tǒng)計A通道和B通道的誤碼率，選擇誤碼率小的一路通道作為初始工作通道，另一路通道作為備用通道；若所述A通道和B通道的誤碼率相同，則以A通道作為初始工作通道，以B通道作為備用通道；b、實時統(tǒng)計工作通道和備用通道的誤碼率，當工作通道的誤碼率高于設定的誤碼率門限時，比較工作通道和備用通道的誤碼率，當備用通道的誤碼率小于工作通道的誤碼率時， 發(fā)出切換信號；c、實時監(jiān)測工作通道RS幀是否失步，當監(jiān)測到工作通道RS幀失步時，發(fā)出工作通道RS 幀失步信號；d、對所述A通道和B通道進行幀差檢測，比較A通道和B通道的RS幀幀頭位置，在檢測到A通道和B通道的RS幀幀頭對齊的情況下，進入對齊狀態(tài)，并且發(fā)出幀對齊信號；如果檢測到的RS幀幀頭未對齊，發(fā)出幀未對齊時的檢測結果；根據(jù)所述幀未對齊時的檢測結果，進行幀頭位置調整，調整到A通道和B通道的RS幀幀頭進入對齊狀態(tài)，此時發(fā)出幀對齊信號；e、當檢測到步驟b所述的切換信號，同時檢測到步驟d所述的幀對齊信號后，在A通道和B通道之間進行基帶通道切換，所述基帶通道切換包括數(shù)據(jù)信號、RS幀同步標識、RS同步標識和數(shù)據(jù)使能信號的切換；當檢測到步驟b所述的切換信號，同時檢測到步驟c所述的工作通道RS幀失步信號時，強行進行基帶通道切換；當檢測到步驟b所述的切換信號，但沒有同時檢測到步驟d所述的幀對齊信號和步驟c所述的工作通道RS幀失步信號時進行等待，直到檢測到步驟d所述的幀對齊信號后，進行基帶通道切換。
2.根據(jù)權利要求1所述的基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法，其特征是所述步驟c 中的用來檢測A通道和B通道RS幀幀頭是否對齊的幀差檢測按以下過程進行比較從A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭的相對位置，如果RS幀幀頭標識對齊，進入幀對齊狀態(tài)，發(fā)出幀對齊信號；如果從A通道和B通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的 RS幀幀頭標識未對齊，進入幀未對齊狀態(tài)，此時以從A通道和B通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭超前或滯后的脈沖個數(shù)作為幀未對齊時的檢測結果。
3.根據(jù)權利要求2所述的基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法，其特征是在所述步驟c中，控制A通道和B通道的緩存區(qū)FIFO中的數(shù)據(jù)存儲量，保證任何時候A通道和B通道緩存區(qū)FIFO中的數(shù)據(jù)最多只有1個RS幀頭標識。
4.根據(jù)權利要求1所述的基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法，其特征是所述幀頭位置調整方法是按以下步驟進行若從備用通道和工作通道的緩沖區(qū)FIFO中讀出的RS幀幀頭標識中檢測出備用通道滯后于工作通道X個脈沖，則多讀X次備用通路的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO，使兩路通道幀對齊；若是備用通道超前于工作通道Y個脈沖，則少讀Y次備用通道緩沖區(qū)FIFO，使兩路通道幀對齊。
5.一種用于實現(xiàn)權利要求1所述的基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法的基帶無損切換裝置，其特征是包括兩路數(shù)據(jù)緩存區(qū)FIFO，分別用于緩存A通道和B通道經(jīng)解調、RS同步、解擾、解交織以及RS解碼后的數(shù)據(jù)；用于統(tǒng)計誤碼率的誤碼統(tǒng)計電路，實時統(tǒng)計A通道和B通道的誤碼率，并能發(fā)出切換信號；幀差檢測電路，用于檢測從所述A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO中讀出的數(shù)據(jù)幀對齊狀態(tài)，并發(fā)送出檢測結果；讀控制邏輯電路，用于控制A通道和B通道緩沖區(qū)FIFO內的數(shù)據(jù)在設定的存儲量范圍；切換開關電路，用于在同時接收到誤碼統(tǒng)計電路發(fā)出的切換信號，以及幀差檢測電路發(fā)出的幀對齊信號時，進行基帶通道切換。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于RS幀結構的基帶無損傷切換方法及裝置，其特征是首先將A通道和B通道中的基于RS幀結構的數(shù)據(jù)分別寫入A通道和B通道的緩存區(qū)FIFO；分別統(tǒng)計A通道和B通道的誤碼率，選擇誤碼率小的作為初始工作通道，實時統(tǒng)計并比較工作通道和備用通道的誤碼率，當備用通道的誤碼率小于工作通道的誤碼率時，發(fā)出切換信號；實時監(jiān)測工作通道RS幀是否失步，當監(jiān)測到工作通道RS幀失步時，發(fā)出工作通道RS幀失步信號；當檢測到切換信號，同時檢測到工作通道RS幀失步時進行基帶通道切換。本發(fā)明可以解決快速無損傷切換的問題，提高通信鏈路的可靠性。
文檔編號H04L1/22GK102223207SQ20111016471
公開日2011年10月19日 申請日期2011年6月18日 優(yōu)先權日2011年6月18日
發(fā)明者吳端, 趙科, 陳士兵, 陶洪 申請人:安徽省菲特科技股份有限公司