CN1166246C - 支持有线与无线通信的可变带宽异步传送模式网络接入的*** - Google Patents

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Abstract

提出了能支持可变带宽ATM网接入的可定标的多级数据位流(38)，包含用于话音通信的多荷载信道的多种速率及用于图象与数据(文件传送)通信的提高的速率。为了支持通信***可修复性，位流(38)包含用于连接维护、性能监视、路径跟踪与测试的嵌入操作信道(42)。此外，位流(38)包含用于通过标识在位流内通信的增加与减少的荷载信道来执行加/减多路复用以控制带宽使用的成帧数据。与ATM网的接口是通过ATM适配层提供的，该层将位流分段成ATM单元(26)并且还从接收的ATM单元(26)组装位流。用位流接入ATM网(12)既支持无线也支持有线通信***。

Description

支持有线与无线通信的可变带宽 异步传送模式网络接入的***
技术领域
本发明涉及异步传送模式(ATM)网络，更具体地，涉及对有线与无线通信ATM网络的可变带宽接入。
背景技术
宽带传输与交换已成为通信工业中的重要课题。已经实现了在宽带网上传输宽带与窄带分组与电路信号的新***。通常将这一***称作异步传送模式(ATM)。在ATM中，数据是组合成帧的，而将各帧分段成称作“单元”的多个固定长度块。每个ATM单元为53字节(或8位位组)长，并包含作为其功能之一的指示该单元的目的地的5字节首标，后随包含要传输到该目的地的48个字节有效负载。
采用ATM单元使在宽带网的物理介质上的信息传送率适应实际服务要求。取决于所要求的容量，单位时间中的单元数在可变位速率(VSR)ATM网中可提高到物理介质的传输位速率极限。另外，支持恒定的位速率(CBR)，必要时用加入空闲或填充单元来调节传输位速率。这些单元是在诸如每秒155.52兆位的典型恒定位速率上在物理介质上传送的。只在ATM网内出现的通信中支持更快的位速率。
ATM技术的一个重要特征涉及其协议结构并且是围绕所谓“核心与边沿”原理构成的。诸如转发、流控制及延迟均衡等传送的信息类型的特定协议功能是在ATM网“边沿”上的用户终端中执行的。这使得高效的与服务无关的“核心”网只包含简单的单元传送与交换功能。在网络的“边沿”上提供实现ATM适配层(AAL)的用户对网络界面(UNI)将用户终端连接到核心网上，借此允许与服务无关的ATM传送。ATM适配层在ATM网外部的用户终端的位流数据格式与通过网络传输的ATM单元的有效负载字段之间执行映射操作。
若干种不同的位流数据格式是已知的并在ATM网外部使用。这些格式中的大多数是用户特定的，它们只支持与接纳向或自用户终端传输的以该格式与速率的数据。例如，在电信技术中，对于分组话音与脉冲编码调制(PCM)的信号，独立的位流数据格式是已知的。此外，高质量视频与数据(文件传送)应用具有更进一步不同的位流数据格式。具有能够支持对多种不同用户终端及它们的相关数据格式的可变带宽ATM网接入的单一位流格式将是突出的优点。这一位流最好是充分灵活地传送分组与PCM话音、数据与/或分组视频，并进一步提供用于操作与维护及加/减多路复用的内装式性能。
发明内容
本发明包括采用能支持可变带宽ATM网接入的多级数据位流的通信***。位流本质上是动态的，在于相对于它所包含的信道承载电路它能支持若干不同次速率。为了支持可修复性与可配置性，位流包含用于传输操作与维护报文的嵌入操作信道。此外为了在通信***内的适当位置上指定使用正确的带宽量，位流包含用于执行加/减多路复用的定界数据。
具体地，多级数据位流包括具有传输的信息的适当重复率的基本位流块。基本位流块的传输位速率为用在ATM网中的物理介质的传输位速率极限的一部分。在诸如携带视频或数据(文件传送)中需要较高传输位速率的情况中，利用多个基本位流块携带同一时段中的数据。基本位流块还支持在多个信道中携带话音与数据通信中有用的次速率。对于这种次速率通信，加上了定界数据，用于执行所包含的信道的加/减多路复用。此外，各基本位流块包含对连接维护、性能监视、路径跟踪、监控与服务管理功能有用的嵌入操作信道。
利用多级数据位流来携带ATM网外部的信息，但它们在提供网络接入上是兼容的。相应地本发明还包括与ATM网的接口，这是通过在具有位于网络的“边沿”上的用户对网络界面(UNI)的ATM接入节点内的ATM适配层(AAL)提供的。用户对网络界面将多级数据位流分段成46个字节的部分加上用于处理AAL#1功能的两个字节，供***到多个ATM单元的48字节有效负载部分中。多级数据位流的任何目的地信息是格式化在各ATM单元的5字节首标部分中的。在ATM网的另一边，在用位于首标部分内的翻译后的目的地信息所标识的位置上，从所接收的ATM单元中抽取ATM有效负载部分中的46字节信息段并将它们重新组装以构成供发送给预定的目的地节点的多级数据位流。
本发明还包括无线通信***，其中通过接入节点将基地台集中器连接到ATM网上。进一步将集中器连接到多个基地台上，它们使用多个话音信道与多个移动台实现射频通信。在连接其地台集中器到接入节点的链路上的通信利用上述的多级数据位流。利用嵌入的操作信道，传送网管理***可在ATM网上及相对于接入节点及基地台集中器执行连接维护、性能监视、路径跟踪及测试。将所包含的定界位用来控制无线通信话音信道的加/减多路复用。
本发明还进一步包括有线通信***，其中将有线集线器通过接入节点连接到ATM网上。集线器进一步连接到多个有线电话终端上，用户通过它们用多个话音信道进行电话通信。将有线集线器连接到接入节点上的链路上的通信利用上述多级数据位流。利用嵌入的操作信道，传送网管理***可在ATM网上及相对于接入节点及有线集线器执行连接维护、性能监视、路径跟踪与测试。将所包含的定界位用来控制有线通信话音信道的加/减多路复用。
对于无线与有线通信***之一或两者的组合，通过接入节点将通信交换机连接到ATM网上。传送网管理***也通过接入节点连接在ATM网上。连接交换机到接入节点的链路上的通信利用上述多级数据位流。利用嵌入的操作信道，传送网管理***可在ATM网上及相对于接入节点及交换机执行连接维护、性能监视、路径跟踪与测试。所包含的定界位用来控制有线与无线通信话音信道的加/减多路复用。
附图说明
通过参考下面结合附图作出的详细描述，可从获得本发明的方法与装置的更完整的理解，其中：
图1为利用异步传送模式(ATM)传送网的通信***的方框图；以及
图2示出ATM单元的配置；
图3示出多级数据位流基本块；
图4示出处理分组话音通信的次速率多荷载信道的图3的基本块的构造；
图5示出处理脉冲码调制的(PCM)话音通信的全速率多荷载信道的图3的基本块的构造；
图6为用示例方式示出的由图1的通信***处理的给定的通信的连接及相关传输位速率的通信线路图；
图7为带有嵌入的操作信道及ATM预成形信号功能的支持多级数据位流基本块传输的ATM接入节点的方框图；
图8A与8B分别示出在分段与重新组装级上的ATM单元与n×10Mbps位流基本块之间的ATM适应层#1转换；
图9为支持带用于加/减多路复用的定界位的多级数据位流基本块传输的用户节点的接口部分的方框图；
图10为利用图1的通信***的蜂窝式电信***的一部分的方框图；
图11、13与15为在诸如图1中所示的通信***上模拟的利用若干不同大小的位流基本块的端对端报文传输延迟的曲线；
图12、14与16为具有图11、13与15的延迟的模拟的报文传输的端对端延迟变化的曲线；
图17为利用图1的通信***的有线电信***的一部分的方框图；以及
图18为利用图1的通信***的组合蜂窝式/有线电信***的一部分的方框图。
具体实施例详细描述
参见图1，其中示出了利用异步传送模式(ATM)传送网12的通信***10的方框图。***10包含ATM传送网12外部的多个ATM接入节点14及用户(服务)节点16。ATM接入节点14执行预成形流实施功能并位于ATM传送网12“边沿”上用户节点16与ATM传送网“核心”之间。在这一位置上，接入节点14实现对正在网上传送的信息特有的协议功能(如流控制与延迟均衡化)。接入节点14与用户服务节点16用支持下面要描述的ATM接入兼容的多级数据位流传输的链路18连接。
ATM网12的核心包括只执行简单的ATM传送与交换功能的多个(只示出两个)互连的ATM交叉连接(交换)节点20。交叉连接节点20用通信链路22连接在ATM接入节点14上，并用通信链路24互相连接。链路22与24支持在按照著名的ATM标准与协议的位速率上通过ATM网12的基本信息单位(单元)的传输。建立ATM网12的这一“核心与边沿”原理使引入新的服务相对地简单，由于特定的依赖于服务的功能是在ATM网外部的ATM接入节点14中处理的，ATM网本身只负责选择路由及传送服务数据。
参见图2，ATM网12内的基本信息传送单位是通常称作ATM单元26的小的固定大小的分组。ATM单元26的固定长度为53字节(或8位位组)，分成5个8位位组的首标字段28及48个8位位组的信息(有效负载)字段30。首标字段28除了其它事物外包括标识该ATM单元26及指定该单元通过ATM网12的路由的信息。路由信息包括虚拟路径标识符(VPI)与虚拟信道标识符(VCI)。虚拟路径包括各ATM节点上的两个端接点之间的一束分路复用电路并由ATM单元首标字段28中的虚拟路径标识符标识。虚拟路径概念允许将通过ATM网12的多条虚拟信道作为单个单位处理。虚拟信道是用ATM单元首标字段28中的虚拟信道标识符标识的。
ATM单元26的有效负载字段30通常携带用户数据。除了携带用户数据的ATM单元26，定义了具有相同固定长度的其它单元供在ATM网12在发信号及维护中使用。发信号单元用于建立服务，例如包括通过ATM网12或在其外部的连接。维护单元用于监视通过ATM网12的虚拟路径与虚拟信道。空闲单元也具有相同的固定长度，可用于将ATM网12的传输容量填充到物理介质的传输位速率极限。
再参见图1。必须将ATM网12的边沿上的ATM接入节点14在通信链路18上接收的数据转换成图2的ATM单元的固定大小格式。这是由用户对网络界面(UNI)32完成的。用户对网络界面32实现执行在通信链路18上携带的数据的格式与ATM单元26的信息字段30之间的映射的ATM适配层(AAL)。ATM适配层所提供的功能的一些例子为会聚、分段与重新组装、可变长度分组描述、序列编号、时钟恢复及性能监视。ATM适配层是用户对网络界面32的重要部分，因为用于ATM网12外部的用户服务的链路18上的数据与链路22上的ATM单元26之间的适配允许与服务无关的ATM数据传送。从而，界面32进一步起作用进行对通信链路22的物理介质的连接。界面32的标识符“UNI/ATM/PHY”相应地指向与自ATM单元格式(ATM)转换的UNI操作以及对于ATM网的物理介质(PHY)的***与抽取单元。
通信***10还包含传送网管理***(TNMS)34来处理与提供总的方面关于通信网10以及具体地关于ATM网12的操作与维护(O&M)信息。应指出该传送网管理***34通过通信链路36只连接在单一ATM接入节点14上。这是因为通过该单一ATM接入节点14与ATM网12，传送网管理***34能将通信接入到各接入节点14、用户服务节点16及交换节点20的ATM操作与维护。
通信***10对操作与维护功能实现代理/管理员概念。将关于接入节点14本身及ATM传送网12(及其交叉连接节点20)的操作与维护报文(例如，关于性能管理、故障管理、安全管理与配置管理的数据、信息)存储在与各接入节点关联的本机数据库存储器(dbm)31中。类似地，将关于用户节点16本身的操作与维护报文存储在相关本机数据库存储器(dbm)33中。分别存储在接入节点14与用户节点16的数据库存储器31与33内的数据的管理是由代理功能35执行的。传送网管理***34包含用于存储关于整个通信***的操作与维护报文的全局数据库存储器(dbm)37。这一数据的管理是由管理员功能39执行的。响应来自管理员功能39的请求，代理功能从数据库存储器31与33中检索操作与维护数据供提交与存储在全局数据库存储器37中。作为替代或附加，进一步在定期的基础上或响应状态的改变，代理功能35从数据库存储器31或33中检索操作与维护数据，及更新存储在全局数据库存储器37中的数据。
参见图3，其中示出了在接入节点14与用户服务节点16之间的通信链路18上传输的多级数据位流基本块38。位流基本块38包含携带关于用户节点16的服务数据的数据部分40。位流基本块38还包含嵌入的操作信道(EOC)42，它包含用于传送网管理***34的操作与维护数据。传送网管理***34便是通过使用这一嵌入的操作信道42才能接入通信***10的各节点的，虽然它只连接在单一接入节点14上，并能提供当前在TMN标准M.3010下描述的所有功能。嵌入的操作与维护信道42内的操作与维护标志还帮助***10确定另一位流基本块38的开始。
再参见图1，ATM接入节点14向或自位流基本块38的嵌入的操作信道42中***与抽取信息。从嵌入的操作信道42抽取的信息包括从ATM网12上的传输或从连接到用户服务节点16或接入节点14接收的供传送网管理***34处理的信息。***到嵌入的操作信道42中的信息包括从传送网管理***34接收的要在ATM网12上传输或连接到用户服务节点16或接入节点14上的信息。
响应在通信链路18上接收的位流基本块38，ATM接入节点14进一步按照其ATM适配层工作将数据部分40与嵌入的操作信道42分段成适当的字节长度的段以便装配到一个或多个ATM单元26的有效负载部分30中(见图2)。ATM接入节点14还确定所接收的位流基本块38的目的地及处理在包含该分段数据的ATM单元26的首标部分28中导出寻址信息的路由选择表。然后按照任何规定的流限制在通信链路22上从ATM接入节点14输出所生成的ATM单元26供在ATM网12上传输给由各ATM节点按照给定的路由选择算法翻译的目的地。
对于在通信链路22上从ATM网12接收的ATM单元26则遵循相反的过程。ATM接入节点14从所接收的ATM单元26的首标28及目的地路由选择表识别出要将该ATM单元的有效负载部分中的数据投递到的特定用户服务节点16。从所接收的ATM单元26的有效负载30中，ATM接入节点14利用ATM适配层来构成传送信息所需要的位流基本块36。然后将位流基本块38通过通信链路18传输给适当的标识的目的地用户服务节点16。
用户服务节点16可能在物理上不位于靠近ATM接入节点14处。考虑到这一点，用户服务节点16与ATM接入节点两者都包含线路接口44，该接口提供通信***内的通信链路18的某些类型上更好地适合于最后里程的通信的位流基本块数据传输。这些通信***包含不对称的数字用户线路(ADSL)；混合光纤同轴(HFC)；光纤光学传送***(FOTS)；环路中光纤(FITL)；或可定标的(诸如7倍)T1连接。
再参见图3。位流基本块支持在多种速率上的传输，并从而可配置成包含多个子块46。各子块46是在适当的重复率上用于在多个信道上传输的数据的。从而，各子块46包含用于传送多信道通信数据的数据部分48。子块46还包含用于帮助执行对多传输信道的加/减多路复用的均匀地分布的定界位50(在数据部分48内用小记号表示的)。这些定界位50标识多个信道中特定的信道，为了在给定的本地用户服务节点16上使用这些特定的信道可以在数据流上加上或减掉这些信道。因为定界位50构成位流基本块38的一部分，该信息可从一个用户服务节点16或ATM接入节点14跨越ATM网传输供在另一用户节点上实现。
参照特定的示例可以更好地理解将位流基本块配置成包含嵌入操作信道42及定界位50用于支持加/减多路复用。假定在这一示例中位流基本块在10Mbps(兆位每秒)的速率上传输。在这一示例中为这一位流基本块选择了10Mbps的速率，因为它等价于7个T1连接，并从而为这一示例选择的位速率至少在成本上足以等价于一个DS3。可以定标位流基本块来处理各种类型的通信量。如果需要大于10Mbps的传输速率来携带通信，例如对于高质量视频或数据(文件传送)通信，便在位流上增加额外的10Mbit基本块(对同一时段)将通信链路18(图1)上的总体传输速率提高到在同一ATM连接上的n×10Mbps。当然可以理解，不能用n来定标n×10Mbps位流使它快于ATM网12的物理介质(通信链路22与24)的传输位速率极限。
每个10Mbit基本块还支持用来传输话音通信的若干个速率。为了控制呼叫延迟及提供适当的颗粒度级，话音必须在一定的重复率上传输。对于分组话音与个人通信***(PCS)类型的通信，接连的话音分组之间延迟为20毫秒，这给出每秒50个分组的重复率。另一方面，对于脉冲码调制(PCM)类型的话音通信，重复率为8,000。位流基本块支持分组话音与脉冲码调制话音通信两者，同时还提供定界位来控制增加或减少单个话音信道。上文进一步支持提供位填充来控制呼叫延迟变化。
参见图4，其中示出了处理次速率多荷载信道分组话音通信的、按照图3的位流基本块38的示例的构成。用于分组话音PCS型通信***的单个分组(ρ)52各包括192位。分组话音通信的一帧(F)46包括至少40个各192位的分组52(荷载信道)加上320个均匀分布的加/减多路复用定界位(DB)50，一共8Kbits。然后将24帧46与一个8Kbit嵌入操作信道42组装在一起来构成一共具有200Kbits的群(G)54。以每秒50个群54的分组话音(PCS)重复率，这给出具有嵌入的操作信道42及用于执行加/减多路复用功能的定界位50两者的10Mbps位流基本块38(图3)。从而，对于分组话音，各10Mbps位流基本块可用来传输960条分组话音信道(40×24＝960)。
参见图5，其中示出了处理全速率多荷载信道脉冲码调制(PCM)话音通信的按照图3的示例性位流基本块38的构成。根据已知的T1北美实践，在各PCM子帧(SF)58中具有24条各8位的信道(C)56。从而，各PCM子帧58包括192位。PCM话音通信的一帧(F)60包括40个各192位的子帧58加上320个均匀分布的定界位(DB)50，一其8Kbits。在这一示例中，各超帧(SFR)62中有6个PCM帧60(即各8Kbis的块)，并组合4个超帧62加上8Kbits嵌入操作信道42构成具有总数为200Kbits的群(G)64。应指出，在群64内，四个超帧62包含相同(即重复的)PCM信道。然后在每秒50个群64的重复率上重复，这便给出具有嵌入的操作信道42及用于执行加/减多路复用的定界位50两者的10Mbps位流基本块38(图3)。从而，对于PCM话音，各10Mbps位流基本块可用来传输144条信道(24×6＝144)。PCM话音通信具有每一个各8位信道56的八千的重复率以给出64Kbps信道载荷。这一重复率是相对于来自40个子帧58、四个超帧62及每秒50个群的重复率的图5中所示的10Mbps位流基本块38导出的(40×4×50＝8,000)。
在应用中位流基本块38是灵活的，并能同时支持分组话音与PCM话音通信两者。例如，可将位流基本块配置成支持160条分组话音信道与120条PCM话音信道，或320条分组话音信道与96条PCM话音信道，或480条分组话音信道与72条PCM话音信道的组合。从而，在利用位流基本块38在通信链路18上传输与接  ATM传送网12的电话网中，支持分组话音与/或PCM话音之一或两者。此外，将会理解，这一通信网可利用n×10Mbps位流基本块38的灵活性进一步传输宽带信息(如高质量视频或数据传送)。
参见图6，其中示出了说明由图1的通信***处理的给定通信的连接及相关传输位速率的通信线路图。接入节点14与用户节点16之间的通信是利用图3中所示的10Mbps位流基本块在n×10Mbps的速率上传输的。10Mbps位流基本块支持数据/图象传输以及多信道(诸如分组或PCM)话音通信、由用户节点16控制信道加/减多路复用的定界位、及用于监视与控制通信***操作与维护的嵌入的操作信道的多个次速率。接入节点14与ATM网12的交换节点20之间的通信出现在利用ATM单元26(图2)的诸如155Mbps的传统ATM位速率上。ATM网12的交换节点20之间的通信链路24也利用ATM单元26传输信息，但速率远高于链路22上的，例如在2.4Gbps上(每秒千兆位)。
参见图7，其中示出了支持带有用于加/减多路复用的成帧位与嵌入的操作信道的多级数据位流基本块传输的ATM接入节点14(图1)的方框图。接入节点14包括实现ATM适配层(AAL)，具体地AAL#1，的用于在n×10Mbps位基本块与ATM单元之间进行转换的ATM通信量预先成形与信号功能70。如图8A中所示，相对于n×10Mbps位流基本块38的这一ATM适配层转换包括将基本块分段成47或46个字节的部分72，供***到在通信链路22上传输的多个ATM单元26的有效负载部分30中。n×10Mbps位流基本块38的任何目的地信息(以及其它伴随信息)是格式化到供***各ATM单元26的首标部分28中的5个字节的部分中的。对于图8B中所示的在通信链路22上接收的ATM单元26的ATM适配层转换包含从ATM有效负载部分30中抽取47或46个字节的段以构成用在构成n×10Mbps位流基本块38中使用的部分72。
接入节点14还包括连接在ATM通信量预成形与信号功能70上的EOC***与抽取处理器，用于在接入节点与传送网管理***34之间接收与发送EOC信息。n×10Mbps位流基本块38构成操作还包含将在通信链路36上从传送网管理***(TNMS)34接收的信息***到嵌入的操作信道(EOC)42中。接入节点14还从接收的n×10Mbps位流基本块38中抽取嵌入操作信道42信息并将该抽取的信息传输到传送网管理***34供处理。应指出，在接入节点14不连接在传送网管理***34的情况中，EOC***与抽取处理器74呈现截止物理连接在传送网管理***34(通过起动/截止输入选择)上。为了方便操作与维护数据的传输与存储，EOC***与抽取处理器通过代理功能35连接在本机数据库存储器31上。
如上所述，接入节点还包含线路接口44来处理在通信链路18上与诸如位置不靠近的用户服务节点16的n×10Mbps位流基本块38传输。线路接口44方便在通信***内的某些类型的通信链路18上的位流基本块数据传输，这种传输更好地适合于最后里程的通信，诸如异步数字用户线路(ADSL)、混合光纤同轴(HFC)；光纤光学传送***(FOTS)；环路中的光纤(FITL)；或可定标的(如7倍)T1连接。还利用线路接口将位流基本块38同步到来自导出的或外部源的网络的其余部分上。控制EOC处理器74及线路接口44的操作的定时是由从进入的传输链路18或从外部时钟信号导出的锁相环76提供的。
参见图9，其中示出了包含用于与通信链路18连接来方便在最后里程通信上的位流基本块传输的最后里程线路接口44的用户节点16的一部分的方框图，最后里程通信为诸如异步数字用户线路(ADSL)、混合光纤同轴(HFC)；光纤光学传送***(FOTS)；环路中的光纤(FITL)；或可定标的(如7倍)T1连接。接口44在处理位流基本块中利用数字信号处理技术。连接在接口44上的有基本块EOC处理器80。位流基本块根据从锁相环82输出的时钟信号在接口44与处理器80之间传递。处理器80还从位流基本块中抽取嵌入的操作信道，并在信号总线84上将抽取的信息传输给接口44的功能控制器86。
处理器80连接在用于改进关于接入ATM网的单元延迟变化的缓冲器调度器与成形器功能88上。功能88连接在能进行对用户节点16进行全速率与次速率传输/接收连接的时隙处理器90上。对于话音通信，这种连接可对包含用户节点并支持分组话音通信的8千赫MUX卡(8Kbps)92进行，或对包含用户节点并支持PCM话音通信的64千赫MUX卡(64Kbps)94进行。对于支持多信道的用户节点(如8Kbps卡92)，位流基本块内的定界位提供加减多路复用及可变带宽控制。基本块EOC处理器80还连接在能进行对用户节点16的图象98或数据(文件传送)100两者的宽带传输/接收连接的基本块线路适配器96上。
除了在信号总线84上接收来自基本块EOC处理器80的嵌入操作信道信息，功能控制器还利用信号总线及其对功能88的连接、时隙处理器90及线路适配器96来指示根据传送网管理***34(图1)所规定的通信服务要求，正在携带的是次速率(8Kbps)、全速率(64Kbps)还是基本块速率(10Mbps)通信量。功能控制器86还连接在与用户节点连通并发布关于规定的通信量及指示功能控制器在接口44的管理操作中的操作的控制命令到功能控制器的本机处理器102上。为了方便操作与维护数据的传输与存储，功能控制器86通过代理功能35连接在本机数据库存储器33上。
参见图10，其中示出了利用图1的通信***10的蜂窝式电信***120的一部分的方框图。在***10的一侧上的用户服务节点16包括用于蜂窝式通信***120的电话交换机(移动交换中心)122。***10的另一侧上，用户节点16至少包括一个连接在基地台130上的基地台集中器124，通过基地台130，移动台126在多个话音信道128上进行无线电通信。交换机122与接入节点14之间以及基地台124与接入节点之间的通信发生在采用上述多级位流通信中的位流基本块的链路18上。通过在接入节点14中采用ATM适配层分段与重新组装，包含其嵌入的操作信道及加/减多路复用定界位的多级位流通信是采用ATM单元跨越ATM网12传输的。利用嵌入的操作信道，传送网管理***34在ATM网12上及相对于接入节点14及包含交换机122、基地台集中器124与基地台130的用户节点16执行连接维护、性能监视、路径跟踪与测试。此外，利用所包含的定界位及包括在嵌入操作信道内的指令，基地台集中器124相对于通过它实现移动台126通信的话音信道128执行加/减多路复用。
参见图11-16，其中示出了从图1中所示的通信***上传输的报文通信量的模拟中生成的曲线。为了模拟的目的，通信链路22与24的传输位速率极限为155Mbps。在ATM传送网12内假定有6个数字交叉连接交换节点20。
具体参见图11、13与15，Y轴测定ATM传送网12的对侧上的用户节点16之间发送的报文的端对端传输延迟(如所指出的以秒为单位)。X轴测定模拟的持续时间(秒)。图11中，将10Mbps位流基本块用于通信链路18上的报文传输。图13中，将5Mbps位流基本块用于通信链路18上的报文传输。最后在图15中，将1.667Mbps位流基本块用于通信链路18上的报文传输。在各例中可以注意到，仅管图13的模拟中位流基本块为示范的10Mbps大小的一半，而图15的模拟中为1/6示范大小，但报文传输的端对端延迟仍保持相对地短。
具体参见图12、14与16，其中Y轴测定在ATM传送网12的对侧上的用户节点16之间发送的报文的端对端延迟中的变化。X轴测定模拟的持续时间(秒)。对应于图11、13与15，图12、14与16分别参照10Mbps位流基本块模拟，5Mbps位流基本块模拟与1.667Mbps位流基本块模拟。在各例中可注意到，尽管在图14的模拟中位流基本块是一半示范的10Mbps大小及在图16的模拟中是1/6示范大小这一事实，报文传输中的端对端延迟中的变化保持相对地小。
用10Mbps位流基本块模拟、5Mbps位流基本块模拟及1.667Mbps位流基本块执行的模拟的图11-16表示为位流基本块选择的大小对于性能相对地讲并不重要，并且进一步如果选择了较小的位流基本块供在通信链路18上使用，对通信***10的性能并无不利影响。
参见图17，其中示出了利用图1的通信***10的有线电信***140的一部分的方框图。在***10的一侧上的用户服务节点16包括用于有线通信***140的电话交换机142。在***10的另一侧上，用户节点16包括连接在多个有线电话终端146上的至少一个有线集线器144，用户通过有线电话终端146用多条话音信道进行电话通信。交换机142与接入节点14之间以及有线集线器144与接入节点之间的通信利用上述多级位流通信中的位流基本块发生在链路18上。通过在接入节点14中利用ATM适配层分段与重新组装，包含其嵌入的操作信道及加/减多路复用定界位的多级位流通信是利用ATM单元跨越ATM网12传输的。利用嵌入的操作信道，传送网管理***34在ATM网12上及相对于接入节点14与包括交换机142与有线集线器144的用户节点16执行连接维护、性能监视、路径跟踪与测试。此外，利用所包含的定界位及包含在嵌入的操作信道内的指令，有线集线器144对用户通过它实现有线电话终端146通信的话音信道执行加/减多路复用。
参见图18，其中示出了利用图1的通信***10的组合无线/有线电信***160的一部分的方框图。在***10的一侧上的用户服务节点16包括用于组合通信***160的电话交换机162。在***10的另一侧上，用户节点16包括连接在多个有线电话终端166上的至少一个有线集线器164，用户通过有线电话终端166用第一多条话音信道进行电话通信。***另一侧上的用户节点16还包括连接在基地台170上的至少一个基地台集中器168，移动台172通过基地台170在第二多条话音信道上进行无线通信。交换机162与接入节点14之间以及有线集线器164与其接入节点之间以及基地台集中器168与其接入节点之间的通信发生在利用上述多级位流通信中的位流基本块的通信链路18上。通过在接入节点14中采用ATM适配层分段与重新组装，包含其嵌入的操作信道及加/减多路复用定界位的多级位流通信是利用ATM单元跨越ATM网12传输的。利用嵌入的操作信道，传送网管理***34在ATM网12上及对接入节点14与包括交换机162、有线集线器164与基地台集中器168的用户节点16执行连接维护、性能监视、路径跟踪与测试。此外，利用所包含的定界位及包含在嵌入操作信道内的指令，有线集线器144对第一多条话音信道执行加/减多路复用，用户通过这些信道实行有线电话终端146通信，而基地台集中器168对第二多条话音信道执行加/减多路复用，移动台172通过这些信道实行通信。
虽然已在附图及上文的详细描述中示出了本发明的方法与装置的最佳实施例，应理解本发明不限于所公开的实施例，但不脱离由下述权利要求书所提出与定义的发明精神可具有许多重新配置、修改及替换。

Claims (35)

1.一种接入异步转移模式(ATM)传送网的蜂窝式电话通信***，包括：
在多条话音信道上实行与用户移动台射频通信的多个基地台；
连接到多个基地台上的基地台集中器；
连接在ATM传送网上的至少一个第一接入节点；以及
连接基地台集中器与该至少一个第一接入节点的通信链路；
和ATM传送网的特定接入节点连接的一个传送网管理***；
其中，该基地台集中器与各第一接入节点包括利用包含用于在基地台集中器上指定多条话音信道的加/减多路复用的定界位的通信位流在通信链路上传递话音信息的接口；以及
其中通信位流还包括一个执行***操作的嵌入式操作信道和传送去往和来自传送网管理***的维护信息；
其中该至少一个第一接入节点包含用于在通信链路上所携带的通信位流与ATM传送网上所携带的ATM单元之间进行转换的装置。
2.根据权利要求1的***，其中该特定接入节点包括连接在传送网管理***上的处理器功能，用于将***操作与维护信息***到通信位流的嵌入操作信道中和从通信位流的嵌入操作信道中抽取***操作与维护信息。
3.根据权利要求1的***，其中该通信位流具有包括位流基本块的格式，该位流基本块包含在通信链路上传输的话音信息的适当重复率。
4.根据权利要求3的***，其中用于加/减多路复用的定界位是基本上均匀地分布在整个位流基本块上的。
5.根据权利要求1的***，基地台集中器的接口包含针对包含在通信位流内的定界位通过加/减多路复用来控制基地台对多条信道的使用的功能。
6.根据权利要求1的***，其中至少一个第一接入节点的用于转换装置包括：
用于分段通信位流供***到传输的ATM信元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装成通信位流的装置。
7.根据权利要求1的***，还包括：
电话交换机；
连接在该ATM传送网上的至少一个第二接入节点；以及
连接电话交换机与至少一个第二接入节点的第二通信链路；
其中该电话交换机与各接入节点包含用于利用包含指定多条话音信道的加/减多路复用的定界位的通信位流，在第二通信链路上传递话音信息的接口；以及
其中该至少一个第二接入节点包含用于在第二通信链路上所携带的通信位流与ATM传送网上所携带的ATM单元之间进行转换的装置。
8.根据权利要求7的***，其中至少一个第二接入节点的用于转换的装置包括：
用于分段通信位流供***到传输的ATM单元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装到通信位流中的装置。
9.根据权利要求7的***，其中该接入节点包括连接在传送网管理***上的处理器功能，用于向与从该通信位流的嵌入操作信道***与抽取***操作与维护信息。
10.根据权利要求7的***，其中该通信位流具有包括位流基本块的格式，该位流基本块包含在第二通信链路上传输的话音信息的适当重复率。
11.根据权利要求10的***，其中用于加/减多路复用的定界位是基本上均匀地分布在整个位流基本块上的。
12.一种接入异步传送模式(ATM)传送网的电话通信***，包括：
电话交换机；
连接在ATM传送网上的至少一个第一接入节点；以及
和ATM传送网的特定接入节点连接的传送网管理***；和
连接电话交换机与该至少一个第一接入节点的通信链路；
其中该电话交换机与各第一接入节点包括用于利用通信位流在通信链路上传递话音信息的接口，该通信位流包含用于指定多条电信话音信道的加/减多路复用的定界位；以及
其中通信位流进一步包括执行***操作的嵌入式操作信道以及传送去往和来自传送网管理***的维护信息；和
其中该至少一个第一接入节点包含用于在通信链路上携带的通信位流与ATM传送网上携带的ATM单元之间进行转换的装置。
13.根据权利要求12的***，其中特定接入节点包括一个和传送网络管理***相连接的处理器功能，用于向与从通信位流的嵌入式操作信道***和提取***操作和维护信息。
14.根据权利要求12的***，其中该通信位流具有包括位流基本块的格式，该位流基本块包含正在通信链路上传输的话音信息的适当重复率。
15.根据权利要求14的***，其中用于加/减多路复用的定界位基本上是均匀地分布在整个位流基本块上的。
16.根据权利要求12的***，其中至少一个第一接入节点的用于转换的装置包括：
用于分段通信位流供***到传输的ATM单元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装进通信位流中的装置。
17.根据权利要求12的***，还包括：
在多条话音信道上与用户移动台实行射频通信的多个基地台；
连接在多个基地台上的基地台集中器；
连接在ATM传送网上的至少一个第二接入节点；以及
连接基地台集中器与该至少一个第二接入节点的第二通信链路；
其中该基地台集中器与各第二接入节点包含用于利用通信位流在第二通信链路上传递话音信息的接口，该通信位流包含在基地台集中器上指定多条话音信道的加/减多路复用的定界位；以及
其中该第二接入节点包含用于在第二通信链路上携带的通信位流与ATM传送网上携带的ATM单元之间进行转换的装置。
18.根据权利要求17的***，其中该基地台集中器的接口包括通过考虑到包含在通信位流内的定界位加/减多路复用，控制基地台使用多条信道的功能。
19.根据权利要求17的***，其中至少一个第二接入节点的用于转换的装置包括：
用于分段通信位流供***传输的ATM单元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装成通信位流的装置。
20.根据权利要求12的***，还包括：
在多条话音信道上通信的多个有线电话终端；
连接在多个有线电话终端上的集中器；
连接在ATM传送网上的至少一个第二接入节点；以及
连接集中器与该至少一个第二接入节点的第二通信链路；
其中该集中器及各第二接入节点包括利用通信位流在第二通信链路上传递话音信息的接口，该通信位流包含在集中器上指定多条话音信道的加/减多路复用的定界位；以及
其中该第二接入节点包含用于在第二通信链路上所携带的通信位流与ATM传送网上所携带的ATM单元之间进行转换的装置。
21.根据权利要求20的***，其中该集中器的接口包括用于通过考虑包含在通信位流内的定界位加/减多路复用，控制有线电话终端使用多条信道的功能。
22.根据权利要求20的***，其中至少一个第二接入节点的用于转换的装置包括：
用于分段通信位流供***到传输的ATM单元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装到通信位流中的装置。
23.一种接入异步传送模式(ATM)传送网的电话通信***，包括：
在多条话音信道上通信的多个有线电话终端；
连接在多个有线电话终端上的集中器；
连接在ATM传送网上的至少一个第一接入节点；以及
和ATM传送网的特定接入节点连接的一个传送网管理***；和
连接集中器与该至少一个第一接入节点的通信链路；
其中该集中器与各第一接入节点包含利用通信位流在通信链路上传递话音信息的接口，该通信位流包含用于在集中器上指定多条话音信道的加/减多路复用的定界位；以及
其中通信位流进一步包括执行***操作的嵌入式操作信道以及传送去往和来自传送网管理***维护信息；和
其中该第一接入节点包含用于在通信链路上携带的通信位流与ATM传送网上携带的ATM单元之间进行转换的装置。
24.根据权利要求23的***，其中特定的接入节点包含连接在传送网管理***上的处理器功能，用于向与从通信位流的嵌入操作信道***与抽取***操作与维护信息。
25.根据权利要求23的***，其中该通信位流具有包含位流基本块的格式，该位流基本块包含在通信链路上传输的话音信息的适当重复率。
26.根据权利要求25的***，其中用于加/减多路复用的定界位是基本上均匀地分布在整个位流基本块上的。
27.根据权利要求23的***，其中该基地台集线器的接口包含通过考虑包含在通信位流内的定界位加/减多路复用来控制多条信道的有线电话终端使用的功能。
28.权利要求23的***，其中至少一个第一接入节点的用于转换的装置包括：
用于分段通信位流供***到传输的ATM单元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装到通信位流中的装置。
29.根据权利要求23的***，还包括：
电话交换机；
连接在ATM传送网上的至少一个第二接入节点；以及
连接电话交换机与至少一个第二接入节点的第二通信链路；
其中该电话交换机及各接入节点包含利用通信位流在第二通信链路上传递话音信息的接口，该通信位流包含指定多条话音信道的加/减多路复用的定界位；以及
其中该第二接入节点包含用于在第二通信链路上所携带的通信位流与ATM传送网上所携带的ATM单元之间进行转换的装置。
30.根据权利要求29的***，其中至少一个第二接入节点的转换装置包括：
用于分段通信位流供***到传输的ATM单元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装到通信位流中的装置。
31.根据权利要求29的***，其中该特定接入节点包括连接在传送网管理***上的处理器功能，用于向与从通信位流的嵌入操作信道***与抽取***操作与维护信息。
32.根据权利要求29的***，其中该通信位流具有包括位流基本块的格式，该位流基本块包含在第二通信链路上传输的话音信息的适当重复率。
33.根据权利要求37的***，其中用于加/减多路复用的定界位是基本上均匀地分布在整个位流基本块上的。
34.一种分组话音通信***，包括：
ATM传送网络；
第一节点；
连接第一节点到ATM传送网的第一通信链路；
第二节点；
连接第二节点到ATM传送网的第二通信链路；
和第一节点连接的传送网管理***；和
其中该第一与第二节点包含ATM接入节点，并且进一步包括用于将通信转换为在第一和第二通信链路上以及ATM传输网上携带的ATM信元的装置；
其中位流基本块还包括执行***操作的嵌入式操作信道和用于传送来自和去往传送网管理***的维护信息；和
其中第一节点包括一个处理器功能，用于将***操作和维护信息***位流基本块的嵌入式操作信道和从位流基本块的嵌入式操作信道提取操作和维护信息。
35.根据权利要求34的***，其中第一与第二节点的转换装置包括：用于分段位流基本块供***到传输的ATM单元的有效负载部分中的装置；以及
用于将所接收的ATM单元的有效负载部分组装到位流基本块中的装置。
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