在一个ATM交换中心中交换信息的方法

摘要

在一个ATM交换中心中实现了根据本发明交换信息的方法,这个移动交换中心包括用于多个虚信道的ATM信元的ATM交换设备,并且至少包括两个用于ATM小信元的外围交换设备。在用于ATM小信元的交换设备中,分别为一个ATM小信元分配各个信息的连接,其中在ATM信元中嵌入ATM小信元,因此各个连接的信息通过这个虚信道中的ATM信元被ATM交换设备交换。

说明书

本发明涉及一个在一个移动交换中心和此类的一个ATM移动交换中心中交换信息的方法。

象R.Haendel，“ATM网络的发展”，电信报告17(1994)，第一期1，8-11页中公开的，未来的宽带网络，如宽带ISDN，将根据ATM原理建造。在这些网络中，能够进行一系列的新业务。

在J.Oudelaar，“向UMTS的发展”，PIMRC 94，第五届IEEE关于个人、户内和移动无线电通信国际学术会议中；Hague，NL，18-22，九月，1994年，852页-856页，和M.Lenti，H.Hageman“Paging inUMTS”，RACE移动电信Workshop，第一卷，Amsterdam，NL，17-19，1994年五月，405-410页中说明数字化无线电网络的建造。

然而目前已经存在的无线电系统例如GSM(全球移动通信系统)不是为ATM通信设计的。目前还没有提供用于一个宽带ATM通信的DECT(数字欧洲无绳电话)无绳电话系统，而且对于语音传输的一个无绳用户连接，主要为在房屋或者建筑物内的应用而设计的。

在WO95/34977中公开了一个ATM交换设备，该设备可以进行ATM小信元的交换。这个ATM小信元比ATM信元更适合语音传输。然而这种基于ATM小信元的ATM交换设备要求很大的经济费用。

因此基于本发明的任务是说明一种方法和一个ATM交换中心，它能够经济的从现有的通信网络迁移到未来的使用ATM小信元的通信网络。通过具有权利要求1特征的方法和具有根据权利要求8特征的ATM交换中心解决这个任务。在从属权利要求中说明优选的另外设计。

在一个ATM交换中心实现了根据本发明交换信息的方法，这个ATM交换中心包括一个用于多个虚信道的ATM信元的ATM交换设备，并且至少具有两个用于ATM小信元的交换设备。在用于ATM小信元的交换设备中，各个连接的信息被分别分配到一个ATM小信元上，其中ATM小信元被嵌入到ATM信元中，因此ATM交换设备通过这些虚信道中的ATM信元交换各个连接的信息。

因此作为ATM交换设备，使用了已经公开的ATM总线结构或者设备，西门子公司的EWSX或者SSNC，并且同时利用了ATM小信元优点。通过两级接通各个连接的信息，可以说明语音信息、数字化数据或者信令信息，并且在ATM交换设备和用于ATM小信元的交换设备之间的功能分配，建立一个可加接的并且灵活的结构，这个结构最适合于到未来通信网络的迁移。并且还可能比在纯ATM小信元传输情况下更高的传输速度。

根据本发明的方法对于未来的移动无线电标准例如FPLMTS(未来公共陆地移动电信系统)和UMTS(通用移动电信系统)是特别相关的。这个已经规划的系统可以根据图1至图5象下面说明的一样进行设计，以便于完成ATM通信。同样还提供了在所谓的无线接入网络(AN)也就是通过一个无线电接口连接到一个静止的用户的用户连接，例如它使用一种CDMA无线电传输方法，能够使用高达2Mbit/s的位率进行ATM信元传输。

根据本发明的一个优选的设计，在用于ATM小信元的交换设备中，分析ATM信元，在ATM小信元中重新得到各个连接的信息。通过这种措施，为了附加产生ATM小信元，从ATM小信元中可能重新得到信息。因此支持双向传输。

另外通过用于ATM小信元的交换设备，可以根据连接各个设置ATM小信元的长度。因此例如可以区别语音和信令信息，并且分别选择ATM小信元的有效单元长度。

根据一个另外优选设计，用于ATM小信元交换设备根据一个STM传输方法接收各个连接的信息。STM传输方法例如PCM30-例如在GSM移动无线电网络中通过Abis和Asub接口，PCM24、SO、PDH或者SDH，因此可以用于一些或者所有连接，在此期间，在ATM交换设备中，基于ATM进行交换。因此ATM交换设备一步步从一个STM环境的应用构造到一个ATM环境的应用。

在ATM小信元的相应的信元长度中，优选收集跨过多个接收时刻的各个连接的信息，并且然后分配ATM小信元。通过这些ATM小信元的填充，更好的利用传输容量。

如果不依赖于ATM信元的信元帧，将ATM小信元嵌入到ATM信元中，那么实现了最大的灵活性。因此ATM小信元可以跨过单元界限写入到ATM信元。因此缩短了延迟时间。

优选的通过用于ATM小信元的设备，产生用于ATM信元和ATM小信元的组织信息，并且被嵌入到相应的信元。在ATM交换设备中分析用于ATM信元的组织信息(头)，以便于根据虚信道接通ATM信元。位于输出一侧的用于ATM小信元的交换设备分析用于ATM小信元的组织信息，以便于从ATM小信元中再次读出各个连接的信息，并且能够进一步导出。

本发明优选的设计提供：作为移动无线电网络的基站控制器或者作为一个接入网络的网络集线器来设计ATM交换中心。在这个网络中，在网络结构中已经作了很大的发明，因此逐步匹配ATM传输具有较大意义。

如果作为外围组件即所谓的线性接口卡(LIC)构成用于ATM小信元的交换设备，那么通过自由选择组合用于ATM或者STM传输方法的不同的线性接口卡，可以适应对于ATM交换中心具体的要求。

下面，根据实施例参考附图，详细说明本发明。

图中：

图1根据现有技术的一个移动无线电网络接口的图示说明；

图2在基站控制器和移动交换中心间具有一个ATM连接的一个移动无线电网络的接口的图示说明；

图3在基站控制器和移动交换中心或者基站间具有一个ATM连接的一个移动无线电网络的接口的图示说明；

图4具有一个移动交换中心到一个ATM网络的ATM连接的一个移动无线电网络的接口的图示说明；

图5具有一个从一个移动交换中心到一个ATM网络的ATM连接的一个移动无线电网络的接口的图示说明，具有一个UMTS无线电接口的基站；

图6一个ATM交换中心的图示说明；

图7一个具有ATM信元和ATM小信元的虚信道。

在图1中，说明一个GSM移动无线电网络的设备和接口。在一个移动站MS和一个基站BTS之间，具有一个根据TDMA方法(时分复用)的无线电接口。通过一个PCM(脉冲码调制)接口Abis，基站BTS和一个基站控制器BSC连接，满足基站的控制和无线电资源管理功能。

基站控制器BSC通过另外一个PCM接口Abis和一个传输编码单元TRAU连接，为了在基站BTS和一个移动交换中心MSC之间信道编码和信道匹配。传输编码单元TRAU和移动交换中心MSC同样通过一个PCM接口连接。根据STM传输方法实现了多个移动交换中心MSC相互联网或者过渡到另一个通信网络。

从这些网络配置出发，现在力求根据AAL2(ATM适配层2)协议基于ATM小信元的传输。因此使用根据本发明的方式建立基站控制器BSC，另外称作ATM交换中心BSC。更详细的参见图6和7。

根据图2至5提供了到一个未来的移动无线电网络的迁移步骤，例如一个UMTS通信网络。

根据图2，在ATM交换中心BSC和另外一个移动交换中心MSC之间存在着一个用于ATM小信元ATM(AAL2)的连接。另外根据图3，一个基站BTS可以通过一个这样用于ATM小信元(AAL2)的ATM连接连接到ATM交换中心BSC。在图4中说明另外的迁移步骤。一个ATM交换中心BSC通过一个用于ATM小信元ATM(AAL2)的ATM连接和一个移动交换中心MSC连接，其中这个移动交换中心MSC和一个ATM通信网络(骨干网)连接。这时可能已经有一个到无线电接口的完整的闭环的ATM传输。

根据图5的移动无线电网络是一个未来的UMTS通信网络，其中重新设计无线电接口，为了在无线电接口上的用户分离，优选使用了TDMA，FDMA和CDMA的组合。根据本发明的ATM交换中心BSC还可用于这些情况中。

图6说明一个ATM交换中心BSC，这个ATM交换中心包括一个ATM交换设备CC，五个用于ATM小信元的交换设备LIC m1、m2、m3、mn，一个用于语音传输的中央处理器，一个用于包数据传输中央处理器MPUGPRS，一个警告单元ALI和一个存储单元SP。

用于ATM小信元m1、m2、m3、mn的交换设备LIC通过ATM连接和ATM交换设备CC连接。两个用于ATM小信元m1、m2、m3、mn的交换设备LIC-链路-通过连接导线根据一个STM传输方法PCM30(30个应用数据信道，具有用于分别四个各个连接的子复用，两个信令信道)通过Abis接口和基站BTS连接。两个另外的用于ATM小信元m1、m2、m3、mn的ATM交换设备LIC-链路-同样通过连接线路根据一个STM传输方法PCM30通过Asub接口和一个移动交换中心MSC连接。第三个这样的交换设备LIC通过连接线路和一个移动交换中心MSC通过一个ATM连接连接。

作为外围组件构成ATM交换设备LIC，并且匹配到基站BTS和移动交换中心MSC的连接。它产生ATM小信元m1、m2、m3、mn并且分析这些ATM小信元m1、m2、m3、mn。在Abis和Asub接口的ATM交换设备LIC之间，通过ATM交换设备CC接通虚信道VC-实线所示。ATM交换设备CC根据一个ATM复用接通虚信道VC。

另外图6，信令连接-虚线所示-它在Abis和Asub的ATM交换设备LIC之间的接口交换，或者在中央处理器MPU中结束。通过ATM交换设备CC和中央处理器MPU实现信令连接。另外用于根据GPRS包数据传输的中央处理器MPU-GPRS和ATM交换设备CC连接，它为了这些业务执行信令。中央处理器将在Abis接口上的信令协议LAPD和Asub接口上的信令协议CCS7转换，并且使用ATM协议。另外它和通过一个固定磁盘构成的存储设备SP和警告设备ALI连接。固定磁盘SP存储用于信令的附属信息并且警告设备ALI分析错误消息，并且将这些通知运行和维护中心。

用于ATM小信元m1、m2、m3、mn的ATM交换设备LIC的功能借助于一个存储的分配表Tab从根据图7的虚信道VC的说明中表示出来。在这个虚信道VC中，根据ATM传输方法ATM信元a1、a2传输。这个ATM信元a1、a2的长度这时是53个字节，其中5字节说明组织信息Ha，48字节表示应用信息。这些ATM信元a1、a2可以通过ATM交换设备CC使用传统的方法进行交换。

在ATM信元a1、a2中，在应用信息部分中，包括ATM小信元m1、m2、m3、mn，这些信息重复包括组织信息Hm和应用信息c1。这些应用信息是一个各个连接的信息，在ATM交换中心BSC中，这个连接通过STM或者ATM连接从基站BTS或者移动交换中心MSC出现或者向那发送。

在ATM交换设备LIC中，实现各个连接的信息c1、c2、c3、c4的格式转换，例如30PCM信道中其中一个的四个子复用，在ATM小信元m1、m2、m3、mn以及为了向ATM交换设备CC传输在ATM信元a1、a2中嵌入ATM小信元ma、m2、m3、mn，或者从ATM交换设备CC接收到的ATM信元a1、a2中重新得到信息c1、c2、c3、c4。

ATM交换设备LIC接收信息c1、c2、c3、c4，例如四个通信连接中的PCM30的一个时隙中的2位。对于这四个通信连接，分别产生ATM小信元m1、m2、m3、mn的一个特征组织信息Hm，在连接期间使用这个信息。应用信息的长度例如是1字节＝8位，因此从一个通信连接的四个相互连续的时隙中得到信息c1，并且借助于分配表Tab写入一个ATM小信元m1中。

借助于分配表Tab，通过在ATM信元a1中写入多个ATM小信元m1、m2、m3、mn，实现填充ATM信元a1。为了保持对于语音传输有意义的信息延迟最小，必须保证在很小的间隔中，传输用于信息c1、c2、c3、c4的ATM信元al。

ATM小信元m1、m2、m3、mn的长度通过ATM交换设备LIC来设置，通过在组织信息Hm中的长度标识来说明，因此对于语音连接和信令连接使用不同的信元长度。另外在通过ATM小信元m1、m2、m3、mn填充ATM信元a1、a2时，可能跨越信元边界。在两个ATM信元a1和a2中，可以传输一个ATM小信元mn。