CN101247372B - 通信***、信关装置和适配器装置 - Google Patents
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Abstract
一种信关装置(10)，所述信关装置在用户网、公共交换电话网和分组通信网之间相互转换通信协议，所述用户网包括无线容纳移动终端的基站和用于将来自所述基站的接口进行因特网协议处理的因特网协议处理装置，所述信关装置(10)包括：同步网络终接单元(11)，该单元终接所述公共交换电话网以生成装置内信号；分组网络终接单元(12)，该单元终接所述分组通信网以生成装置内信号；用户网终接单元(13)，该单元通过已经进行因特网协议处理的接口容纳所述基站并终接所述用户网以生成装置内信号；以及交换单元(15a)，该单元交换从所述同步网络终接单元、所述分组网络终接单元和所述用户网终接单元产生的每一装置内信号。
Description
技术领域
本发明涉及在例如公共交换电话网和因特网协议(IP)网之间进行相互连接的信关装置，以及配有这种装置的通信***。
背景技术
随着信息通信需求的增长以及通信发展的自由化，包括语音和数据通信的信息通信业务已经多样化。在这样的背景下，新进入通信业务领域的运营商的数量已经增加，运营商之间的服务竞争已经非常激烈。新运营商被称为新公共运营商(NCC)，利用例如因特网协议语音(VoIP)等技术提供各种服务。VoIP是通过将数据打包，集成语音***网络和数据***网络，来传输数字语音数据的技术。
NCC常常以预定费用从拥有用户线路的特定运营商租用交换机这种设施。大部分NCC利用它们自己的资金构建它们自己的网络，例如IP网。除了这些网络之外，通过加上特定运营商的公共交换电话网(PSTN)，就形成了通信***。为了给用户提供服务，以跨领域方式使用这些设施。
为了将PSTN和IP网这种不同通信网络互相连接起来，使用了信关装置。这种装置包括将语音数据和二进制数据转换成IP数据包的IP转换单元，以及交换IP数据包的分组交换单元。所有这些单元都充当IP网的网络接口。
这种信关装置中的一些与移动电话***的基站一起工作。移动电话***包括所谓的蜂窝电话***以及在日本所谓的个人手持电话***(PHS)。在下文中将这种无线电通信***通称为移动通信***。
发明内容
当前有一个问题，即，信关装置和基站之间的传输线路或网络的带宽不足。如果我们对这个问题不闻不问，由于这个问题已经成为满足将来进一步增长的通信需求的瓶颈，因此需要采取一切措施。在日本专利申请公布第2002-290480号中公开了解决这个问题的一种方法；不过这一专利文献中公开的这一方法没有考虑移动终端和PSTN之间的通信。
本发明的一个目的是提供一种通信***、信关装置和适配器装置，用于将带宽扩展到足以满足基站和信关之间的通信能力。
一方面，本发明提供一种通信***，包括：由基站构成的用户网，基站与其中的移动终端无线通信；公共交换电话网；分组通信网；信关装置，在所述用户网、公共交换电话网和分组通信网之间相互转换通信协议，以便将这些网络相互连接；以及因特网协议处理装置，安装在用户网上，将所述信关装置和所述基站之间的接口进行因特网协议处理，其中所述信关装置包括：同步网络终接单元，终接所述公共交换电话网以生成装置内信号；同步网络终接单元，终接所述分组通信网以生成装置内信号；用户网终接单元，通过已经被处理成因特网协议的接口与所述基站通信，并终接所述用户网以生成装置内信号；以及交换单元，交换从所述同步网络终接单元、分组网络终接单元和用户网终接单元产生的每一装置内信号。
通过采取这样的措施，将基站和信关装置处理成IP。从而与通过现有数字同步网络(在PHS中是通过I′接口)容纳基站相比，能够显著地扩展频带。因此，能够显著地提高通信速度和增加信道数量。
本发明的其它优点将在后面的描述中说明，这些优点可以部分地从描述中了解，也可以通过实践本发明来了解。可以通过下文中特别指出的手段和组合实现和获得本发明的优点。
附图说明
并入说明书并构成说明书一部分的附图用于说明本发明的实施例，并与上面给出的一般性描述和下面给出的对实施例的详细描述一起，用来说明本发明的原理。
图1为说明本发明中通信***一个实施例的***示意图；
图2为说明光存储单元1和数据流细节的示意图；
图3A和3B为说明图1所示适配器30A和30B一个实施例的功能框图；以及
图4为说明图1所示内置适配器50一个实施例的功能框图。
具体实施方式
图1是本发明中通信***一个实施例的***示意图。图1所示***包括公共交换电话网100；作为分组通信网络的IP网200；以及用户网300。这些网络被连接到信关10。网络100例如通过I′接口与信关10相连。IP网200通过IP接口与信关10相连。
信关10在用户网300、公共交换电话网100和IP网200之间相互转换通信协议，将这些网络彼此相连。在信关10内部，利用时分交换机根据同步交换连接，彼此交换每一网络上的数据。
用户网300包括多个基站21～2n。每个基站21～2n通过无线信道与PHS这种移动终端PS通信。在这些基站中，基站21具有经I′接口直接连接到信关10的信道，并具有经适配器30A连接到信关10的信道。基站22通过适配器30B与信关10相连。基站2n包括内置适配器50并通过IP接口利用适配器50与信关10相连。
在适配器30A和30B与信关10之间，以及在基站2n和信关10之间，都通过现有的光纤网络400连接至信关10。通过线路汇聚单元500对从相应基站21～2n延伸的光纤F进行线路汇聚并将其连接到信关10。
光纤网络400为采用如无源光网络(PON)技术的IP网络。通过基站自身或适配器30的功能将每个基站21～2n和光纤网络400之间的网络节点接口处理成IP。基站21具有两个输出接口。两个接口之一为连接到信关10的I′接口。
信关10包括用于公共交换电话网100的公共网络接口11和用于IP网络200的IP接口12。公共网络接口11终接公共交换电话网100，以生成是一种时分数据的脉冲编码调制(PCM)数据。IP接口12终接IP网200以产生PCM数据。
此外，信关10装备有光接口单元13、数据包转换单元14和主控制单元15。光接口单元13通过由线路汇聚单元500进行线路汇聚的光纤F容纳基站21～2n。也就是说，光接口单元13以光学和电气方式转换来自光纤网络400的光信号，并且还终接IP数据包以生成PCM数据。
主控制单元15除了集中控制信关10的功能之外还包括时间交换机15a。时间交换机15a通过交换PCM数据来交换和连接公共交换电话网100、IP网200和用户网300。此时，通过数据包转换单元14将流向IP网200的信号打包成IP数据包。通过光接口单元13将流向光纤网络400的数据打包成IP数据包。
在信关10内部，通过PCM高速通道(PCM-HWY)传输PCM数据。通过局域网(LAN)或数据LAN传输IP数据包。
光接口单元13包括光交换机13a、光接口13b、第2层数据交换机(L2SW)13c和数据包转换单元13d。光交换机13a切换来自光纤网络400的光纤F的路由。通信***由此可以进行切换，以操作基站21～2n，并可以立即改善容错性能。
通过为光接口13b提供的光电转换元件(未画出)将通过光交换机13a引入装置内部的光信号转换成电信号。光接口13b从电信号再生IP数据包。由L2SW 13c为这些IP数据包选择路由，以发送到IP接口12或数据包转换单元13d。数据包转换单元13d对流经控制LAN的数据包、流经数据LAN的数据包和流经PCM-HWY的时分数据进行相互转换。
图2说明光接口单元13和数据流的细节。光接口单元13具有时钟信号处理单元20。时钟信号处理单元20给要被打包的PCM数据添加定时信息。这一***由此可以在同一信道中发送PCM数据和同步定时数据，并可以对仅具有数字同步接口的基站做出响应。
在图2所示的光容纳单元13中，包括语音或二进制代码的传输数据所循的路由为光接口13b、L2SW 13c、数据包转换单元14、主控制单元15，以这一顺序传输。所传输的数据被主控制单元15的时间交换机15a交换，再由数据包转换单元14分组，并通过IP接口12发送到IP接口。
由于基站21具有IP接口和数字同步接口，因此基站21可以通过数字同步网络发送经过同步的信息。在这种情况下，***可以通过光接口13b和数据L2SW 13c，通过IP接口12按照数据包中原样将所传输数据按上述顺序从基站的IP接口发送到IP网。作为数字同步网络的范例，在日本广泛使用的综合业务数字网(ISDN)是一种可行的途径。
图3A和3B是图1所示适配器30A和30B一个实施例的功能框图。在适配器30A中，由电光转换单元35对从基站21发送的通过LAN接口32处于数据包形式的IP数据包进行优化，并发送到光纤F。在适配器30B中，对通过时分复用(TDM)接口33来自基站22的时分数据进行打包。数据包通过时钟信号处理单元34，被电光转换单元36优化，发送到光纤F。在上层中对来自光纤F的数据包进行时钟信号传输处理，发送到I′接口。这种处理是由中央处理单元(CPU)31或CPU 32集中进行的。
图4是图1所示内置适配器50一个实施例的功能框图。包括该内置适配器50使得基站2n能够处理数据包和TDM信号。它们中的数据包从LAN交换机52经过信号处理单元54，被电光转换单元55优化，发送到光纤F。在添加了来自时钟信号处理单元53的时钟信息之后，TDM信号通过信号处理单元54，被电光转换单元55优化，并发送到光纤F。这种处理是由CPU 51集中控制的。
根据上述配置，将基站的接口和信关10的接口之一处理成IP。换言之，适配器30将来自基站的TDM信号打包成IP数据包。同样在信关10中，在光接口单元13中将进行了线路交换的PCM数据打包成IP数据包。因此，由于用户网300被处理成IP网，所以***可以扩展传输频带，使之大于是时分网络的常规用户网。此外，在该实施例中，优化了用户网300，并且形成了其中将PON技术与光纤网络400结合的光传输网络。由此可以确保用户网300的信道速度直到PON的上限速度(100Mbps或1.25Gbps)。
此外，在基站内安装内置适配器50能够简化适配器自身的配置，还能将光纤F直接连接到基站21～2n，并且能够获得好处，例如减少雷电损伤。
简而言之，在该实施例中，该***在用户网300上安装适配器30、50，将来自基站21～2n的I′接口转换成IP接口，并且优化物理层接口。该***还在信关10中安装光接口单元13以容纳来自适配器30和50的光纤F，并将IP数据包转换成PCM数据，以在装置中处理IP数据包。因此，该***还可以在信关10内部转换和连接从用户网300发送的数据。因此，公共交换电话网100、IP网200和用户网300可以彼此相连。于是，能够提供用于通过扩展能够被容纳的频带来提高通信速度的通信***、信关装置和适配器装置。
本领域的技术人员将很容易想到其它优点和变型。因此，本发明在其更宽方面中不限于这里所示和所述的细节和代表性实施例。因此，可以做出各种变型而不脱离如所附权利要求及其等价要件所界定的发明总构思的精神和范围。
Claims (11)
1.一种通信***，其特征在于包括：
用户网(300)，该用户网(300)具有基站，所述基站以无线方式与其中的移动终端通信；
公共交换电话网(100)；
分组通信网(200)；
信关装置(10)，该信关装置(10)在所述用户网、所述公共交换电话网和所述分组通信网之间相互转换通信协议，以相互连接这些网络；以及
适配器装置，安装在所述用户网上，
所述适配器装置包括：
因特网协议处理单元，将所述信关装置和所述基站之间的接口进行因特网协议处理；以及
时钟信号处理单元，在已经处理成因特网协议的接口上的分组中添加时钟信息；
所述信关装置包括：
同步网络终接单元(11)，该单元终接所述公共交换电话网以生成装置内信号；
分组网络终接单元(12)，该单元终接所述分组通信网以生成所述装置内信号；
用户网终接单元(13)，该单元通过已经处理成因特网协议的接口连接至所述基站，并终接所述用户网以生成所述装置内信号；以及
交换单元(15a)，该单元交换从所述同步网络终接单元、所述分组网络终接单元和所述用户网终接单元产生的每一装置内信号。
2.如权利要求1所述的通信***，其特征在于还包括：
光激活装置(13b)，用于通过光纤将所述基站和所述信关装置彼此相连，并且以光学方式激活所述接口。
3.如权利要求2所述的通信***，其特征在于所述光激活装置包括：
电光转换单元(35)，设置在所述用户网中，以电光方式转换从所述移动终端发送并由所述基站接收的信号，并将所述信号发送到所述光纤；以及
光电转换单元，安装在所述信关装置中，以光电方式转换通过所述光纤输入的光信号。
4.如权利要求2所述的通信***，其特征在于所述光激活装置安装在所述基站中。
5.如权利要求2所述的通信***，其特征在于所述用户网包括：
多个所述基站(21，……，2n)；以及
光线路汇聚单元(500)，该单元对从所述多个基站延伸而来的各个光纤进行线路汇集，以将所述多个光纤连接到所述信关。
6.如权利要求5所述的通信***，其特征在于所述信关装置包括光交换单元，所述光交换单元进行切换以操作所述多个基站。
7.一种信关装置(10)，该信关装置在用户网、公共交换电话网和分组通信网之间相互转换通信协议，所述用户网包括与移动终端无线通信的基站和用于将来自所述基站的接口进行因特网协议处理的因特网协议处理装置，所述信关装置的特征在于：
所述用户网具有光转换单元和时钟信号处理单元的情况下，该光转换单元通过光纤将所述基站和所述信关装置连接，并对已经处理成因特网协议的接口进行光转换，该时钟信号处理单元在已经处理成因特网协议的接口上的分组中添加时钟信息；
同步网络终接单元(11)，该单元终接所述公共交换电话网以生成装置内信号；
分组网络终接单元(12)，该单元终接所述分组通信网以生成所述装置内信号；
用户网终接单元(13)，该单元通过已经经过因特网协议处理的接口连接至所述基站并终接所述用户网以生成所述装置内信号；以及
交换单元(15a)，该单元交换从所述同步网络终接单元、所述分组网络终接单元和所述用户网终接单元产生的每一装置内信号。
8.如权利要求7所述的信关装置，当所述基站包括电光转换单元(55)，所述电光转换单元以电光方式转换由所述基站接收并从所述移动终端到达的信号，以将所述信号发送到连接到所述信关装置的光纤时，其特征在于还包括：
电光转换单元，以对输入的光信号进行光电转换。
9.如权利要求8所述的信关装置，当所述用户网包括多个基站时，其特征在于还包括：
光交换单元(13a)，该单元进行切换以操作所述多个基站。
10.一种用于通信***中的适配器装置(30A)，包括信关装置，所述信关装置在用户网、公共交换电话网和分组通信网之间相互转换通信协议并相互连接这些网络，所述用户网包括与移动终端无线通信的基站，所述适配器装置的特征在于包括：
因特网协议处理装置(32)，用于将所述基站和所述信关装置之间的接口进行因特网协议处理；
时钟信号处理单元，在已经处理成因特网协议的接口上的分组中添加时钟信息；以及
光转换单元，通过光纤将所述基站和所述信关装置连接。
11.如权利要求10所述的适配器装置，该装置安装在所述基站中。
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Legal Events
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| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20140716 Termination date: 20170204 |
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