СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ПЕРЕДАЧИ СЛУЖЕБНОЙ ИНФОРМАЦИИ
METHOD AND DEVICE FOR TRANSMISSION OF SERVICE INFORMATION

Область изобретения
Настоящее изобретение относится к технологиям радиорелейной передачи и, в частности, к способу передачи служебной информации, способу приема служебной информации, устройству передачи служебной информации и устройству приема служебной информации.
Уровень техники
В области технологий радиорелейной передачи предъявляются строгие требования к полосе пропускания канала, занимаемой услугами передачи на различных скоростях. Например, Европейский Институт Стандартов Связи ЕИСС (ETSI) рекомендует, чтобы полоса пропускания канала при передаче потоков Е1 с использованием четырех трактов на несущей частоте 13 ГГц в режиме Квадратурной Фазовой Манипуляции КФМн (QPSK) была меньше 2,7 МГц. Чтобы обеспечить гибкость управления сетью, в рамках ограниченной полосы пропускания канала необходимо передавать большой объем управляющей информации в Дополнительном Заголовке Радиокадра ДЗР (RFCOH).
Обычный способ передачи информации в ДЗР (RFCOH), используемый в настоящее время в отрасли, включает нижеперечисленные процессы. Сначала упаковывают передаваемые данные услуги Плезиохронной Цифровой Иерархии ПЦИ (PDH) или услуги Синхронной Цифровой Иерархии СЦИ (SDH) и, таким образом, формируют полезную нагрузку ПЦИ (PDH) или полезную нагрузку СЦИ (SDH); затем перед полезной нагрузкой ПЦИ (PDH) или полезной нагрузкой СЦИ (SDH) вставляют байты ДЗР (RFCOH), соответствующие полезной нагрузке ПЦИ (PDH) или полезной нагрузке СЦИ (SDH), так чтобы сформировать радиокадр, передаваемый по линии радиорелейной связи. Формат радиокадра, создаваемого таким способом, показан на фиг.1. В состав байтов ДЗР (RFCOH) входят: заголовок кадра (байт FA), информация Адаптивного Управления Мощностью Передачи АУМП (АТРС), байт Канала Передачи Данных КПД (DCC) управления сетью (байт DATA), байт служебного канала (байт RSC), Идентификатор Линии радиорелейной Связи (ИЛС), байт обнаружения состояния рабочих характеристик канала передачи радиокадров (MVV5) и байт трассировки сигнала радиокадров (MVJ0). Байт MVV5 включает бит MVB1 (при использовании формата проверки BIP2), бит MVREI для индикации ошибки на удаленной станции радиорелейной связи и бит MVRDI для индикации аварии (индикации неисправности) удаленной станции радиорелейной связи. В общем случае в каждом радиокадре для вышеуказанных байтов заголовка, таких как информация АУМП (АТРС), идентификатор ИЛС, MVV5 и MVJ0, отводятся по меньшей мере четыре байта, причем идентификатор ИЛС занимает два байта.
Сущность изобретения
В вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается способ передачи служебной информации, способ приема служебной информации, устройство передачи служебной информации и устройство приема служебной информации. С помощью этих способов и устройств обеспечивают передачу множества байтов заголовка в рамках доступной полосы пропускания, а также появляется возможность снизить уровень требований к чувствительности приема в приемнике. Следовательно, устраняется несогласованность между пропускной способностью передачи, передачей байтов заголовка и чувствительностью приема в приемнике.
Способ, предлагаемый в вариантах осуществления настоящего изобретения для передачи служебной информации, включает:
разделение каждой из нескольких частей служебной информации служебной информации радиокадра с формированием по меньшей мере первой и второй частей заголовка;
мультиплексирование первой части каждой из нескольких частей служебной информации, чтобы сгенерировать первую служебную информацию;
мультиплексирование второй части каждой из нескольких частей служебной информации, чтобы сгенерировать вторую служебную информацию;
указание сгенерированной первой и второй служебной информации с помощью индикатора мультикадра радиокадров;
объединение первой служебной информации с индикатором мультикадра радиокадров;
вставку первой служебной информации, объединенной с индикатором мультикадра радиокадров, в заголовок первого радиокадра данных;
объединение второй служебной информации с индикатором мультикадра радиокадров;
вставку второй служебной информации, объединенной с индикатором мультикадра радиокадров, в заголовок второго радиокадра данных и
передачу первого и второго радиокадра данных.
Способ, предлагаемый в вариантах осуществления настоящего изобретения для приема служебной информации, включает:
прием по меньшей мере первого и второго радиокадров данных;
считывание байта заголовка из первого радиокадра данных и байта заголовка из второго радиокадра данных и
анализ первого и второго байта заголовка для получения частей служебной информации в соответствии с индикатором мультикадра радиокадров, объединенным с радиокадрами данных; и
сборка частей служебной информации с получением служебной информации радиокадров данных в соответствии с алгоритмом разделения, применяемым на передающей стороне.
Устройство, предлагаемое в вариантах осуществления настоящего изобретения для передачи служебной информации, включает:
блок генерации частей заголовка, выполненный с возможностью разделения каждой из нескольких частей служебной информации служебной информации радиокадра с формированием по меньшей мере первой и второй частей заголовка и мультиплексирования первой части каждой из нескольких частей служебной информации, чтобы сгенерировать первую служебную информацию и мультиплексирования второй части каждой из частей служебной информации, чтобы сгенерировать вторую служебную информацию, а также с возможностью указания сгенерированной первой и второй служебной информации с помощью индикатора мультикадра радиокадров и объединения первой служебной информации с индикатором мультикадра радиокадров и второй служебной информации с индикатором мультикадра радиокадров, и
блок генерации кадров данных, выполненный с возможностью вставки первой служебной информации, объединенной с индикатором мультикадра радиокадров, полученной от блока генерации частей заголовка, в заголовок первого радиокадра данных и вставки второй служебной информации, объединенной с индикатором мультикадра радиокадров, полученной от блока генерации частей заголовка, в заголовок второго радиокадра данных, а также с возможностью передачи первого и второго радиокадра данных.
Устройство, предлагаемое в вариантах осуществления настоящего изобретения для приема служебной информации, включает:
блок приема кадров данных, выполненный с возможностью приема по меньшей мере первого и второго радиокадров данных, а также считывания байта заголовка из первого радиокадра данных и байта заголовка из второго радиокадра данных; и
блок сборки служебной информации, выполненный с возможностью анализа первого и второго байтов заголовка для получения частей служебной информации в соответствии с индикатором мультикадра радиокадров, объединенным с радиокадрами данных; и сборки частей служебной информации в служебную информацию радиокадров данных в соответствии с алгоритмом разделения, применяемым на передающей стороне.
Очевидно, что при применении известного способа передачи служебной информации для передачи каждого заголовка радиокадра задействуют относительно большую полосу пропускания; например, для четырех трактов услуг передачи потоков Е1 с модуляцией в режиме КФМн (QPSK) заголовок идентификатора ИЛС занимает 1,5% полосы пропускания канала. Таким образом, предполагая обязательность требований к полосе пропускания канала, сформулированных в рекомендациях и нормативах ЕИСС (ETSI), и учитывая, что байт заголовка радиокадра занимает относительно большую долю полосы пропускания канала, в полезной нагрузке каждого радиокадра приходится редуцировать байт исправления ошибок, предназначенный для исправления переданной информации. Редуцирование кода исправления ошибок снижает эффективность кодирования, что повышает уровень требований к чувствительности приема в приемнике и приводит к увеличению стоимости системы. В вариантах осуществления настоящего изобретения найдено рациональное применение для особенности, состоящей в том, что некоторые байты заголовка в заголовке радиокадра не требуется передавать с высокой скоростью: создается несколько частей байтов заголовка, и отдельные байты заголовка передаются в нескольких радиокадрах, что позволяет значительно уменьшить полосу пропускания канала, занимаемую байтами заголовка в каждом радиокадре. С помощью способа, предлагаемого в вариантах осуществления настоящего изобретения, сэкономленная полоса пропускания канала может использоваться для добавления кода исправления ошибок в передаваемую информацию, так чтобы повысить эффективность кодирования, снизить уровень требований к чувствительности приема в приемнике и, в конечном счете, уменьшить стоимость системы радиорелейной передачи.
Краткое описание чертежей
На фиг.1 схематически показана структура традиционного радиокадра.
На фиг.2 показана блок-схема, представляющая способ передачи служебной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.3 схематически показана структура радиокадра согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.4 схематически показан Заголовок Радиокадра ЗР (MVOH) согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.5 схематически показано устройство передачи служебной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
На фиг.6 схематически показано устройство приема служебной информации согласно варианту осуществления настоящего изобретения.
Подробное описание изобретения
Ниже приведено подробное описание настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи и варианты осуществления, так чтобы более полно представить техническое решение и преимущества настоящего изобретения.
Основным назначением идентификатора ИЛС, включенного в байт заголовка радиокадра, является указание линии радиорелейной передачи, задействованной для радиорелейной передачи; идентификатор ИЛС представляет собой идентификационный номер линии радиорелейной связи, соединяющей приемник и передатчик. В настоящее время идентификатор ИЛС, подлежащий передаче или приему на линии радиорелейной связи, может устанавливаться с помощью программного обеспечения. Если фактически поступивший идентификатор ИЛС отличается от идентификатора ИЛС, который должен приниматься на линии радиорелейной связи, то генерируется аварийный сигнал о несовпадении идентификатора ИЛС, сообщающий о кодовой ошибке в идентификаторе ИЛС линии радиорелейной связи или о приеме радиосигнала по недействительной линии радиорелейной связи. С учетом сложности существующих условий в сети в целом определены идентификаторы ИЛС для 4094 линий радиорелейной связи (от 1 до 4094); для указания этих 4094 линий радиорелейной связи требуется шестнадцать битов. Для передачи шестнадцати битов в радиокадре требуются два байта. Из предыдущего описания очевидно, что занимается относительно большая доля полосы пропускания канала, что снижает эффективность кодирования передаваемой информации. Поскольку для идентификатора ИЛС не требуется относительно высокая скорость передачи по сети, согласно варианту осуществления настоящего изобретения идентификатор ИЛС разделяют на несколько частей, передаваемых в нескольких соответствующих радиокадрах. Таким образом уменьшают число байтов заголовка, передаваемых в каждом радиокадре, и также уменьшают полосу пропускания канала, занимаемую байтом заголовка. Например, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения байт идентификатора ИЛС разделяют на две части, передаваемые в двух последовательных радиокадрах; число байтов заголовка, передаваемых в каждом радиокадре, уменьшается на единицу.
Вышеуказанная схема также может применяться и к другим байтам заголовка, не требующим высокой скорости передачи в заголовке радиокадра. Данный способ включает разделение байтов заголовка на несколько частей, мультиплексирование соответствующих частей различных заголовков и передачу отдельных частей в нескольких радиокадрах. Следовательно, значительно уменьшается число байтов заголовка, передаваемых в каждом радиокадре, и также уменьшается доля полосы пропускания канала, занимаемая передаваемыми в каждом радиокадре байтами заголовка.
Далее приводится подробное описание способа по настоящему изобретению согласно одному варианту осуществления настоящего изобретения. В этом варианте осуществления байт заголовка, который может передаваться с низкой скоростью, могут разделять для последующей передачи на несколько частей, например на служебную информацию MVV5 и восемь битов MVJ0. Служебная информация MVV5 включает четырехбитовую часть информации АУМП (АТРС), шестнадцатибитовую часть идентификатора ИЛС, однобитовую часть MVREI, однобитовую часть MVRDI и однобитовую часть MVB1.
Как показано на фиг.2, способ согласно данному варианту осуществления включает, помимо прочего, нижеперечисленное.
Разделение информации АУМП (АТРС) на четыре однобитовые части и передачу этих четырех однобитовых частей в четырех последовательных радиокадрах, в каждом из которых передается однобитовая часть информации АУМП (АТРС); разделение каждого идентификатора ИЛС на шестнадцать однобитовых частей и передачу этих шестнадцати частей в шестнадцати последовательных радиокадрах, в каждом из которых передается однобитовая часть информации идентификатора ИЛС;
разделение каждого байта MVJ0 на восемь однобитовых частей и передачу этих восьми частей в восьми последовательных радиокадрах, в каждом из которых передается однобитовая часть информации байта MVJ0.
Мультиплексирование одного из шестнадцати битов, полученных разделением четырех частей информации АУМП (АТРС), одного из шестнадцати битов, полученных разделением одного идентификатора ИЛС, одного из шестнадцати битов, полученных разделением двух байтов MVJ0, и одного из битов MVV5 (такого как MVREI, MVRDI или MVB1) для генерирования шестнадцати четырехбитовых частей служебной информации.
Формирование четырехбитового Индикатора Мультикадра ИМК (MVH4) для указания сгенерированных на текущий момент шестнадцати четырехбитовых частей служебной информации; использование индикатора ИМК (MVH4) и четырехбитовой части служебной информации, указываемой индикатором ИМК (MVH4), для генерирования шестнадцати однобайтовых частей заголовка, называемых частями Заголовка Радиокадра ЗР (MVOH), а также вставка сгенерированных шестнадцати частей заголовка в информацию ДЗК (RFCOH) шестнадцати последовательных радиокадров, чтобы сгенерировать шестнадцать радиокадров, передаваемых по линии радиорелейной связи.
Приемник на линии радиорелейной связи может принимать радиокадры с использованием известного способа приема. После приема нескольких радиокадров приемник может проанализировать принятые радиокадры, чтобы получить соответствующие байты заголовка в соответствии со способом разделения каждой части заголовка. Например, после приема четырех радиокадров приемник может объединить биты АУМП (АТРС), принятые в этих четырех радиокадрах, чтобы получить полный заголовок АУМП (АТРС); после приема шестнадцати радиокадров приемник может объединить биты идентификатора ИЛС, принятые в этих шестнадцати радиокадрах, чтобы получить полный идентификатор ИЛС; после приема восьми радиокадров приемник может объединить биты MVJ0, принятые в этих восьми радиокадрах, чтобы получить полный заголовок MVJ0. Поскольку в вышеуказанном варианте осуществления не предъявляются строгие требования к скорости передачи заголовка, разделенного на несколько частей заголовка, то может быть принят способ низкоскоростной передачи вышеуказанных байтов заголовка.
Формат радиокадров, генерируемых согласно способу в вышеуказанном варианте осуществления, показан на фиг.3. По сравнению с форматом радиокадров, показанным на фиг.1, число байтов заголовка снижено с по меньшей мере семи байтов до четырех байтов, т.е. редуцируются по меньшей мере три байта, что обеспечивает значительную экономию полосы пропускания канала, занимаемой при передаче байтов заголовка.
В вариантах осуществления настоящего изобретения дополнительно предлагается способ, описанный в В и обеспечивающий мультиплексирование однобитовой части информации АУМП (АТРС), однобитовой части идентификатора ИЛС, однобитовой части байта MVJ0 и одного бита заголовка служебной информации MVV5. На фиг.4 показаны все биты заголовка, передаваемые в однобайтовой части заголовка ЗР (MVOH), полученной согласно данному способу. Биты 0…3 байта заголовка отведены для четырех битов индикатора ИМК (MVH4), указывающих передаваемые в байте заголовка бит информации АУМП (АТРС), бит идентификатора ИЛС, бит MVJ0 и бит заголовка MVV5. Четвертый бит в байте заголовка отведен для однобитовой части информации АУМП (АТРС); пятый бит отведен для однобитовой части идентификатора ИЛС; шестой бит отведен для однобитовой части заголовка MVV5; седьмой бит отведен для однобитовой части байта MVJ0. В таблице 1 приведена служебная информация, соответствующая каждому значению индикатора ИМК (MVH4). В таблице 1 также приведены части заголовка, передаваемые в байтах заголовков шестнадцати последовательных радиокадров.
Таблица 1
ИМК (MVH4)
0000
0001
0010
0010
…
1110
1111
АУМП (АТРС)
бит 0
бит 1
бит 2
бит 3
…
бит 2
бит 3
ИЛС
бит 0
бит 1
бит 2
бит 3
…
бит 14
бит 15
MVV5
MVB1
MVB1
MVREI
MVRDI
…
MVREI
MVRDI
MVJ0
бит 0
бит 1
бит 2
бит 3
…
бит 6
бит 7
В индикаторе ИМК (MVH4) содержатся четыре байта для указания шестнадцати типов объединения служебной информации, т.е. четыре байта могут указывать соответствующие различные части заголовка, передаваемые в шестнадцати радиокадрах. Как показано в таблице 1, полная информация АУМП (АТРС) может быть передана в четырех последовательных радиокадрах, так как информация АУМП (АТРС) включает только четыре бита; один полный идентификатор ИЛС может быть передан в шестнадцати последовательных радиокадрах, так как каждый идентификатор ИЛС включает шестнадцать битов; один полный байт MVJ0 может быть передан в восьми последовательных радиокадрах, так как каждый байт MVJ0 включает восемь битов; информация MVV5 может циклически передаваться в следующем порядке: MVB1, MVB1, MVREI и MVRDI.
Очевидно, что способ, используемый в вышеуказанном варианте осуществления настоящего изобретения, обеспечивает значительное уменьшение полосы пропускания канала, занимаемой байтами заголовка в каждом радиокадре, за счет разделения байтов заголовка на несколько частей и передачу этих мультиплексируемых частей в приемник в нескольких радиокадрах. Следует отметить, что не предъявляются строгие требования к скорости передачи байтов заголовка. Если сэкономленная полоса пропускания канала используется для реализации кодирования с исправлением ошибок в передаваемой информации, то устраняется несогласованность между пропускной способностью передачи, передачей байтов заголовка и чувствительностью приема в приемнике, повышается эффективность кодирования, снижается уровень требований к чувствительности приемника и уменьшается стоимость системы радиорелейной передачи.
Далее устройство передачи служебной информации раскрыто на примере следующего варианта осуществления настоящего изобретения. Как показано на фиг.5, в состав устройства входят блок генерации частей заголовка и блок генерации кадров данных.
Блок генерации частей заголовка осуществляет разделение подлежащей передаче служебной информации, сборку разделенной служебной информации в по меньшей мере две части заголовка и передает по меньшей мере две части заголовка в блок генерации кадров данных.
Блок генерации кадров данных вставляет по меньшей мере две части заголовка, полученные от модуля генерации частей заголовка, в байты заголовка по меньшей мере двух кадров данных, которые взаимно-однозначно соответствуют частям заголовка, и передает по меньшей мере две части заголовка в по меньшей мере двух кадрах данных.
В состав блока генерации частей заголовка включены модуль разделения служебной информации и модуль сборки служебной информации.
Модуль разделения служебной информации соответствующим образом разделяет различную передаваемую служебную информацию на по меньшей мере две информационные части и соответственно передает отдельные информационные части различной служебной информации в модуль сборки служебной информации.
Модуль сборки служебной информации преобразовывает принятые информационные части различной служебной информации в по меньшей мере две части заголовка.
Во-первых, в показанном на фиг.5 варианте осуществления в модуль разделения служебной информации включен по крайней мере один компонент, сконфигурированный для разделения передаваемой информации АУМП (АТРС) на четыре однобитовые части, для разделения каждого идентификатора ИЛС на шестнадцать однобитовых частей, для разделения каждого байта MVJ0 на восемь однобитовых частей и для передачи разделенной информации АУМП (АТРС), ИЛС, MVJ0 и другой подлежащей передаче служебной информации в модуль сборки служебной информации в блоке генерации частей заголовка.
Далее в модуль сборки служебной информации в блоке генерации частей заголовка включен по крайней мере один компонент, сконфигурированный для мультиплексирования однобитовой части разделенной информации АУМП (АТРС), однобитовой части разделенного идентификатора ИЛС, однобитовой части разделенного байта MVJ0 и одного бита заголовка служебной информации MVV5 (например, MVREI, MVRDI или MVB1), чтобы генерировать четырехбитовую часть служебной информации. Кроме того, в модуль сборки служебной информации включен по крайней мере один компонент, сконфигурированный для формирования четырехбитового индикатора ИСК (MVH4), указывающего текущую сгенерированную четырехбитовую часть служебной информации, для генерирования однобайтового заголовка ЗР (MVOH) с четырехбитовой частью служебной информации, идентифицируемой индикатором ИСК (MVH4), и для передачи сгенерированного заголовка ЗР (MVOH) в блок генерации кадров данных.
Блок генерации кадров данных вставляет принятый заголовок ЗР (MVOH) в информацию ДЗК (RFCOH), чтобы сгенерировать радиокадр, передаваемый по линии радиорелейной связи.
В варианте осуществления настоящего изобретения также предлагается устройство приема служебной информации, принимающее кадры данных. Как показано на фиг.6, в состав этого устройства включены блок приема кадров данных и блок сборки служебной информации.
Блок приема кадров данных используется для считывания по меньшей мере двух частей заголовка из по меньшей мере двух принятых кадров данных.
Блок сборки служебной информации используется для преобразования по меньшей мере двух частей заголовка, считанных блоком приема кадров данных, в служебную информацию.
В показанном на фиг.2 варианте осуществления в блок приема кадров данных включен по меньшей мере один компонент, сконфигурированный для объединения битов информации АУМП (АТРС), принимаемых в четырех радиокадрах, и генерирования полного заголовка АУМП (АТРС), для объединения битов идентификатора ИЛС, принимаемых в шестнадцати радиокадрах, и генерирования полного идентификатора ИЛС, а также для объединения битов MVJ0, принимаемых в восьми радиокадрах, и генерирования полного заголовка MVJ0. В блок сборки служебной информации включен по меньшей мере один компонент, сконфигурированный для сборки всей служебной информации, полученной от блока приема кадров данных.
Специалисты в данной области техники могут прийти к заключению, что можно объединить устройство передачи служебной информации и устройство приема служебной информации, так чтобы единовременно реализовать функции передачи и приема служебной информации.
Следует отметить, что в вышеуказанных вариантах осуществления предлагается только режим реализации, и способ по настоящему изобретению не ограничивается только режимом разделения и мультиплексирования байтов заголовка в вышеуказанных вариантах осуществления; специалисты, знакомые с известным техническим решением, могут прийти к заключению, что применение любого режима разделения и мультиплексирования байтов заголовка позволяет снизить число байтов заголовка и уменьшить полосу пропускания канала, занимаемую передаваемыми байтами заголовка. Способ по настоящему изобретению может применяться не только в технологии радиорелейной передачи, но и в других технологиях передачи служебной информации, чтобы устранить несогласованность между пропускной способностью передачи, передачей байтов заголовка и чувствительностью приемника.