CN1615619A - 用于数据转换的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种数据转换方法，该方法具有步骤将基于数据分组的数据传输转换到按时隙同步的数据传输，并且在转换缓冲存储器(3)中存储分组，其中如果在时间间隔Tx期间在转换缓冲存储器(3)中数据分组从未低于阈值t＞0，则在时间间隔(Tx)结束时有一个数据分组放弃。此外，本发明还涉及一个数据转换系统。

Description

用于数据转换的方法和系统

本发明涉及一种数据转换方法和一种数据转换系统。

为进行数字数据传输，越来越广泛地使用ATM(异步传输模式)网络。ATM网络指的是高速信元中继业务，其中许多数据类型都是通过共用的通信媒体传输的。为进行传输大多将连续的比特流变换成ATM信元，通过ATM网络进行发射和接着重新变换成连续的数据流。在此，每个ATM信元都包含相同数量的字节。由于这个原因，在前后邻接的信元之间产生具有恒定不变的时间间隔的ATM信元。

但是，ATM网络却在所发射的信元之间产生某种时延。由于这个原因在ATM网络中进行的传输之后在前后邻接的信元之间的时间间隔出现变化。

如果在接收第一信元之后才开始将ATM信元变换成连续的比特流，则第二信元比第一信元有更大的延迟。相应地在这种情况下，当需要第二信元时，它却不存在。这种情况会导致传输故障，这造成的结果是必须插入无数据内容的字节。由于这个原因，通常的方式是在接收第一信元的时刻之前不得开始将ATM信元变换回连续比特流，但是，在相当于最大的时延的延迟以后才开始将ATM信元变换回连续比特流。

因此，在转换时需要一个缓冲存储器，以便可如此长时间地使ATM信元缓冲存储起来，直到需要它为止。在此，缓冲存储器的容量必须选择足够大。如果选择太小的缓冲存储器，则可能出现所接收的ATM信元必须被放弃的情况。

相同的情况基本上也可在AAL2(ATM适配层2型)网络上得到。AAL2是一个ATM层，它是在ITU-T-建议1.363.2中专设的。AAL2为ATM网提供了有效的语音业务。AAL2支持在各个ATM连接中以下特征如有效的带宽利用、支持语音压缩、识别或抑制无噪声性、消除空闲语音信道和提供具有可变带宽的多种语音信道。

每个AAL2分组在传输压缩语音的情况下包括具有160字节的非压缩语音取样数据。每条通信连接的AAL2分组都产生各为20ms间隔。接着在ATM-或AAL2网络中传输所述的AAL2分组。由于在网络中AAL2分组延迟是离散的，所以在数据转换时、也即将AAL2分组转换成时分多路数据流时，前后临接的分组之间的时间间隔也随之变化。在此，每隔20ms传输160字节相当于64kBit/秒。由于这个原因，转换不是在第一AAL2分组到达时刻开始，而是在某种时延后才开始。如果将AAL2分组可以延迟限制到10ms，则转换延迟譬如计为10ms。

但是，如果接收AAL2分组延迟大于10ms，则就会出现问题。在这种情况下，通常方式是通过转换装置附加无数据内容的160字节。这造成的结果是从这个时刻开始各个时分多路复用的字节都具有20ms附加的延迟。

解决这个问题的可能性在于，将转换存储器的存储容量限制到最大为一个分组。如果只有一个分组具有大于10ms的较大的延迟，则这个分组到来最晚，并且用无数据内容的字节代替。下个分组消除后，接着重新实现正常的数据传输。

但是，如果所述的分组具有9和11ms之间的离散延迟，则每个第二分组都会被放弃，并且分别插入一个无数据内容的分组。

在第一种情况中，小的缓冲存储器具有的优点，在第二种情况却是缺点。

同样的问题也会在ATM和IP网(因特网协议)中产生。

由此，本发明所基于的任务是，提供一种数据转换方法和一种转换数据的系统，采用所述的数据转换方法和数据转换系统使时延缩短。

这个任务将由一个具有权利要求1所述特征的数据转换方法和由一个具有权利要求10的特征的数据转换系统解决。本发明的扩展方案由从属权利要求提供。

数据转换方法包括从基于分组的数据传输转换到按时隙同步的数据传输的方法步骤，并且包括在转换缓冲存储器中存储数据分组。

基于分组的数据传输譬如指的是非同步数据传输方法、特别是ATM。但是，基本上本发明可应用于各种类型的基于分组的数据传输。按时隙进行的同步数据传输优选指的是按时分多路复用进行的同步数据传输。

数据分组暂存在转换缓冲存储器中。转换缓冲存储器基本上指的是各种类型的存储装置。

为在将基于分组的数据传输转换到按时隙进行的同步数据传输时缩短传输时延，如果在这个时间间隔期间在转换缓冲存储器中分组从未低于阈值t＞0，则在时间间隔Tx结束时一个分组被放弃。在此，如果在转换时一个数据分组被放弃，则缩短传输时延至少为一个时间间隔Tq。Tq是处于信源端的两个连续分组的间隔。在此，缩短传输时延对整个系统来说比出现的有限的分组损失更重要。在时间间隔Tx过后，就进行转换。接着开始一个新的时间间隔Tx并且重复所述的方法。

在AAL2网络中，时间间隔Tx譬如为20秒。由此，这样一个20秒的时间间隔相当于1000个时间间隔Tq＝20ms。相应地对其它网络来说也可得出其它的值Tx和Tq。

在本发明的扩展方案中，如果在转换缓冲存储器中具有阈值t＝1的数据分组，则一个数据分组被放弃，只有当在长度为Tx的时间间隔期间总是至少有一个数据分组处于转换缓冲存储器中。

在本发明的另一个优选的实施方案中，如果到达的两个前后邻接的数据分组连在一起和/或一个数据分组无其它分组就不能使用，则阈值t大于或等于2。有一些数据业务，其中数据分组总是成组地出现，本身单独出现就不能用。如果分组作为成对地发射，则譬如在AAL2分组中在宽带情况下-AMR(自适应多速率)，上述这一点可能就是这种情况。

在此，如果在时间间隔Tx期间在转换缓冲存储器中数据分组从未低于大于或等于2的阈值t，则会有两个数据分组被放弃。但是在此，数据传输也可按照ATM和IP标准实现。

在另一个优选的实施方案中，基于分组的数据传输按照AAL2(异步传输模式适配层2型)标准实现。在此，未转换的数据优选的是语音数据。但是在此基本上也指的是各种类型的数据。

在其它的实施方案中，分组指的是子层的分组。特别指的是CPS(公共部分子层)分组。AAL2分组可分成两个子层。这些子层是所谓的转换子层(CS)及分段和重组(SAR)。CS又分成两个子层、也即所谓的公共部分子层(CPS)并且分成业务专用的转换子层(SSCS)。通过使用CPS保证有效地使用带宽资源。

本发明也涉及一个数据转换系统。用于将基于分组的数据传输转换到按时隙进行同步数据传输的该数据转换系统具有一个转换装置和一个用于存储数据分组的转换缓冲存储器。在转换转装置中，分组数据变换到按时隙进行同步的数据。

此外，在一个优选的实施方案中，所述的系统还包含一个用于控制数据分组放弃的控制装置。控制装置譬如指的是一个微控制器。

在此，数据转换系统的各个组成部分可安装在一个装置内或独立安装。

本发明不限于ATM、AAL2或IP数据转换。基本上，本发明可应用于各种类型的数据转换，其中同步数据通信转换成非同步数据通信，并且接着重新转换回同步数据通信。

下面按照附图借助一个实施例详细说明本发明。在那里所示的特征和还有上述已经说明的特征不仅在所述的组合内容中，而且还有可单独地或在其它组合内容中都可能是本发明主要内容。关于所述方法的在总说明中和在权利要求中所述的所有特征也都是关于所述系统的在本发明中主要的内容和相反内容。图中示出：

图1以方框图形式示出了用于将基于分组的数据传输转换到按时隙进行同步的数据传输的系统。

图1所示的实施例指的是一个用于将按AAL2格式的语音数据转换成TDM(时分多路复用)数据的数据转换系统。

图1示出了一个ATM网络1、一个具有转换缓冲存储器3的数据转换卡2、一个TDM网络4和一个控制装置5。单元数据转换卡2、转换缓冲存储器3和控制装置5的配置并不重要。所以完全可以设想，譬如转换缓冲存储器3可位于转换卡2的外面或譬如控制装置5可位于转换卡2的上面。

外部的数据流6通过ATM网络1进行传输。对此，数据流6必须转换成ATM-AAL2分组(未标出)。接着，AAL2分组，如箭头7所示，传送给转换卡2。

如果在转换缓冲存储器中现有存储位置，则需转换的AAL2分组暂存在这个位置。如果在这个时间间隔Tx期间在转换缓冲存储器中经常有少量的分组，则就有一个分组在时间间隔Tx(譬如Tx＝20s)结束时被放弃9。

控制装置5控制AAL2分组的放弃。对此，控制装置5可得到ATM网络1的信息11。此外，控制装置5与转换卡通信10或控制10转换卡2或转换缓冲存储器3。在此，控制装置5必须连续地监控转换缓冲存储器3或必须考虑时间间隔Tx。通过控制或放弃AAL2分组，传输延迟在转换时缩短至少一个时间间隔。转换后，数据作为TDM数据流传送给TDM网络4。随后所述的数据可被任意转接9。

对于转换必须执行下列步骤：

如果一个AAL2语音数据分组不能及时到达进行转换，则不输出语音、也即出现静噪电路。

在转换卡中到达一个AAL2分组时，这个分组就存储在转换缓冲存储器中，假设这个存储器不满(譬如，如果排队等候小于4个分组)。如果该转换缓冲存储器是满的，则所述的分组被放弃。

如果从通信连接的等侯排队中取走一个CPS分组，和在取走后等侯排队小于阈值t＞0，则设置一个通信连接专用的变量Q＝TRUE。所述的变量Q可假定为状态TRUE和FALSE。在原状态中设置为Q＝TRUE。

对于每条通信连接的所有Tx秒(或Tx为每20ms CPS分组)都会出现以下情况：如果变量为Q＝FALSE状态，则从每个通信连接等侯排队中有一个CPS分组被放弃。接着，变量在每种情况下都置于Q＝FALSE状态。

随后，相应地重复所述的过程。

Claims (19)

1、数据转换方法具有方法步骤：

-将基于数据分组的数据传输(1、7)转换到按时隙同步的数据传输(4、8)，并且

-在转换缓冲存储器(3)中存储数据分组，

其特征在于，

如果在时间间隔Tx期间在转换缓冲存储器(3)中的数据分组从未低于阈值t＞0，则在时间间隔Tx结束时就有一个数据分组被放弃(9)。

2、按照权利要求1所述的方法，

其特征在于，

如果在转换时有一个数据分组被放弃，则在转换时出现缩短的传输延迟至少缩短一个时间间隔Tq。

3、按照上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

在数据分组的数t＝1时只有在时间间隔Tx期间总是至少有一个数据分组位于转换缓冲存储器(3)中的情况下，才有一个数据分组被放弃。

4、按照上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

如果到达的俩个前后邻接的数据分组属于一个整体和/或一个数据分组无其它分组就不能使用，则阈值t设置成大于或等于2。

5、按照权利要求4所述的方法，

其特征在于，

如果在时间间隔Tx期间在转换缓冲存储器(3)中数据分组从未低于大于或等于2的阈值t，则所述两个数据分组被放弃。

6、按照上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

基于数据分组的数据传输按照AAL2(异步传输模式适配层2型)标准实现。

7、按照上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

按时隙同步的传输按照时隙多路复用方法实现。

8、按照上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

数据指的是语音数据。

9、按照上述权利要求之一所述的方法，

其特征在于，

数据分组指的是一个子层的分组、特别是CPS(公共部分子层)分组。

10、数据转换系统，用于将基于数据分组的数据传输转换到按时隙同步的数据传输，具有

-一个转换装置(2)，和

-一个用于存储数据分组的转换缓冲存储器(3)，

其特征在于，

如果在时间间隔Tx期间在转换缓冲存储器(3)中数据分组从未低于阈值t＞0，则在时间间隔Tx结束时就有一个数据分组被放弃。

11、按照权利要求10所述的系统，

其特征在于，

所述的系统具有一个用于控制数据分组放弃的控制装置(5)。

12、按照权利要求10或11之一所述的系统，

其特征在于，

如果在转换时一个数据分组被放弃，则转换时传输时延缩短至少为一个时间间隔Tq。

13、按照权利要求10-12之一所述的系统，

其特征在于，

在数据分组的数t＝1时只有在时间间隔Tx期间总是至少有一个数据分组位于转换缓冲存储器(3)中的情况下，才有一个数据分组被放弃。

14、按照权利要求10-13之一所述的系统，

其特征在于，

如果到达的两个前后邻接的数据分组属于一个整体和/或一个数据分组无其它分组就不能使用，则阈值t设置成大于或等于2。

15、按照权利要求14所述的系统，

其特征在于，

如果在时间间隔Tx期间在转换缓冲存储器(3)中数据分组从未低于大于或等于2的阈值t，则所述两个数据分组被放弃。

16、按照权利要求10-15之一所述的系统，

其特征在于，

基于数据分组的数据传输按照AAL2(异步传输模式适配层2型)标准实现。

17、按照权利要求10-16之一所述的系统，

其特征在于，

按时隙同步的传输按照时隙多路复用方法实现。

18、按照权利要求10-17之一所述的系统，

其特征在于，

数据指的是语音数据。

19、按照权利要求10-18之一所述的系统，

其特征在于，

数据分组指的是一个子层的分组、特别是CPS(公共部分子层)分组。