窄帶應用與寬帶傳輸相結合的制作方法

專利名稱：窄帶應用與寬帶傳輸相結合的制作方法
技術領域：
本發明一般地涉及通信領域，具體地說，涉及(作為示例而非限制)將寬帶傳輸用于窄帶電話和數據通信。
相關技術描述人們對諸如多媒體應用、視頻點播、可視電話和會議電話這類高帶寬業務的興趣日益增加，這推動了寬帶綜合業務數字網(B-ISDN)的發展。B-ISDN基于一種稱之為異步傳輸模式(ATM)的技術，它大大擴展了電信能力。
ATM是一種面向分組的傳輸模式，它使用異步時分復用技術。分組稱為信元，一般具有固定大小。傳統的ATM信元包括53個字節，其中5個字節形成信元首部，48個字節構成信元的“凈荷”或信息部分。ATM信元的首部包括兩個參數，用于識別ATM網絡中傳輸信元的連接。這兩個參數包括虛擬路徑標識符(VPI)和虛擬信道標識符(VCI)。一般而言，虛擬路徑是在網絡的兩個交換節點之間定義的主路徑；虛擬信道是相應主路徑上的一條具體連接。
ATM網絡在其終端點與終端設備、例如ATM網絡用戶相連。ATM網絡終端點之間一般有多個交換節點。這些交換節點具有若干端口，它們通過物理傳輸路徑或鏈路連接在一起。因此，在由發起終端設備向目的終端設備傳輸的過程中，形成報文的ATM信元可能要經過若干交換節點及其端口。
給定交換節點的多個端口中的每一個都可以通過鏈路電路和鏈路連接到另一個節點。鏈路電路根據鏈路上使用的特殊協議執行信元封裝。輸入交換節點的信元可以從第一端口進入交換節點，而經由與另一節點相連的鏈路上的鏈路電路從第二端口離去。每條鏈路可以傳送多條連接的信元，其中每條連接是例如主叫用戶(方)和被叫用戶(方)之間的傳輸。
每個交換節點一般具有若干功能部件，其中主要的是交換核心。交換核心的功能本質上像交換機各端口之間的交叉互連。有選擇地控制交換核心內部的路徑，從而將交換機的各個特定端口連接在一起，以允許報文從交換機的輸入側/端口傳送到交換機的輸出側/端口。報文因此最終從發起終端設備傳送到目的終端設備。
雖然因為ATM提供高速度和高帶寬、故ATM被視為用于更高級業務(例如B-ISDN)的傳輸機制，但是必須承認，目前的窄帶網絡(例如，公用交換電話網(PSTN)、ISDN等等)將繼續使用(至少部分)相當一段時間。目前的語音交換電話網(例如，PSTN、ISDN等等)已經經過幾十年才達到其目前的先進功能。雖然ATM網絡正在興建，但ATM網絡將不可能輕易地獲得高級語音通信的所有功能。因此，至少一開始，在某些情況下ATM網絡/節點將添加到電路交換電話網的若干部分中或者替代其若干部分。在這種情況下，ATM將用于傳輸和交換。ATM實際上可以用作單一的傳輸和交換機制，用于包括多種其它不同網絡類型的多個其它網絡。例如，單一的ATM網絡可用于傳輸和交換來自移動網絡(例如，公用陸地移動網(PLMN))、基于因特網協議(IP)的網絡(例如因特網)等等以及諸如PSTN和ISDN的陸線網的通信。
例如，授予Doshi等人的美國專利No.5568475和5483527包括了用于在同步傳輸模式(STM)節點之間交換電話語音信號的ATM交換機。ATM交換機使用七號信令系統(SS#7)網建立虛擬連接而不是電路交換連接，而在純STM網中就是建立電路交換連接。美國專利5568475和5483527的七號信令系統(SS#7)網包括信號轉接點(STP)，STP通過特殊的物理鏈路連接到每個ATM交換節點。例如，對于呼叫建立，信令消息通過非ATM七號信令系統(SS#7)網轉接。在這種轉接過程中，非ATM STP接收信令消息并把呼叫建立通知其相關的ATM節點。然后，一旦呼叫已經建立，則相關的ATM節點可識別將用于把語音信號轉發至下一ATM節點的空閑資源，它可以準備其自身的信令消息用于轉接。
由ATM節點準備的用于轉接的信令消息返回至其相關的STP，所述STP通過七號信令系統(SS#7)網將所述信令消息轉發至與下一ATM節點相關的另一STP。這種轉接繼續直到信令消息到達STM本地交換公司(LEC)的STP。一旦呼叫已經建立，隨后的語音(或語音頻帶數據)就通過ATM節點傳輸。STM/ATM終端適配器設置于STM網絡和ATM網絡之間，用于將接收自STM網絡的語音信號樣值封裝成ATM信元以便應用到ATM網絡中；以及，用于拆開ATM信元凈荷以獲得來自ATM網絡的語音信號，以便應用到STM網絡中。因此，以上述的特定方式將ATM結合到STM網絡牽涉到非ATM信令網絡以及ATM節點。而且，與ATM節點相關的每個STP僅執行Doshi等人所述網絡中的呼叫控制功能。而通常情況下，呼叫控制和連接控制一般結合到傳統通信節點中。
現在參考

圖1A，傳統的標準通信節點用標號100表示。傳統的標準通信節點100可以代表例如PSTN的電信網中的任何通用交換節點。在傳統的通信節點100內，呼叫控制105功能和連接控制110功能結合在一起。呼叫控制105功能和連接控制110功能共同包括開放互聯(OSI)協議的整個七(7)層。這七層用物理、數據鏈路、網絡、傳輸、會話、表示以及應用層表示。因此，傳統的通信節點100可執行涉及交換智能和交換結構的所有功能。然而，傳統通信節點100不能利用例如ATM的速度更快帶寬更寬的網絡處理(i)窄帶電話和數據通信與(ii)寬帶通信之間的互聯。
現參考圖1B，用于分離圖1A所示傳統標準通信節點功能的傳統方法總體上用標號150表示。傳統方法試圖通過分離控制功能利用ATM滿足使窄帶電話和數據通信與寬帶網絡互聯的苛刻要求。具體地說，使呼叫控制155功能與連接控制160功能互相分離。從而使呼叫控制155功能獨立于任何特殊的連接控制160功能組。這種分離一般利用除去交換智能的、只剩下連接控制160的傳統通信節點(例如圖1A所示的傳統通信節點100)完成。實際上，通過刪除呼叫控制105功能或使其不起作用，從而只剩下連接控制110功能，這樣修改傳統通信節點100。用連接控制160部件來代替這種經過修改的傳統通信節點。另一方面，一般在不依賴傳統的電信硬件或軟件的情況下來設計和創建呼叫控制155功能。
現參考圖2，結合對應于傳統標準通信節點的分離功能的節點、利用寬帶網絡的現有方案總體上用標號200表示。交換智能部分205A、205B分別連接到交換結構210A、210B部分。交換結構210A、210B部分連接到ATM網絡215，它們實現所要求的仿真和信元封裝，以便使窄帶網絡(未示出)與ATM網絡215互聯。交換智能205A、205B部分一般用基于UNIX的服務器實現。交換智能205A、205B部分旨在提供高級呼叫業務和特征(例如一般由智能網(IN)提供的那些高級呼叫業務和特征)。交換智能205A、205B部分不包括任何交換結構資源，因此它們必須依賴交換結構210A、210B部分獲得這些資源。
因為交換智能205A、205B部分不具有任何它們本身的交換結構資源，故它們既不直接與任何傳輸機制相連，也不包括用于這種目的任何必需接口。因此，呼入在交換結構210部分處接收并由相關的交換智能205部分管理。當在交換結構210部分接收到呼入時，呼叫信令消息被發送到交換智能205部分。交換智能205部分執行合適的呼叫控制功能并向交換結構210部分發送指令(例如，以呼叫信令信息的形式)。交換結構210部分根據這些指令作合適的連接(例如到/穿過ATM網絡215，到/穿過窄帶網絡(未示出)，等等)，以便轉發所述呼入的呼叫數據信息。因此，沒有呼叫數據信息被(或可以被)發送給交換智能205部分，包括來自交換結構210部分的數據信息。
此外，盡管實現交換智能205部分的基于UNIX的服務器可以設計成能夠高速工作，但它們具有若干缺陷。首先，為了生成合適的軟件代碼使基于UNIX的服務器作為交換智能205部分運行，要求有效的研究、設計和測試。現有的電路交換語音電話網包括許多高級特征，這些高級特征要求許多行代碼，這些代碼經過許多年已經逐漸開發出來且已經過測試并實現。在UNIX服務器上使用新編寫的代碼復制各種數量和類型的特征，且同時維持所要求的可靠性和服務水平，這不僅令人生畏，而且幾乎不可能迅速取得成功。其次，當部署僅具有交換智能205部分的節點時，從傳統網絡結構(例如，那些使用圖1所示傳統標準通信節點100的網絡)逐漸遷移到依賴寬帶傳輸機制的下一代網絡是極其困難。系統運營商必須被迫同時大量替換其網絡的各部分。這種隨之發生的巨大資本支出是系統運營商所不希望的。
發明概述現有技術的各種缺陷由本發明的方法、系統和裝置克服。例如，雖然目前為止尚未公認，但在使窄帶網絡與寬帶傳輸機制相結合時重復使用和/或延長現有交換機的壽命，將是有益的。實際上，通過實現混合交換機，利用現有交換機使窄帶網絡能夠逐漸遷移到寬帶傳輸機制將是有益的。
本發明旨在利用通信系統中的第一和第二節點使窄帶和寬帶傳輸機制相結合。第一節點包括呼叫控制和連接控制功能，而第二節點包括連接控制功能。第二節點可以依賴第一節點的呼叫控制功能，以便發起、完成和/或轉發通信系統中的連接。實際上，在某些實施例中，第一和第二節點可以起通信系統中單一邏輯節點的作用。第一節點可以通過經由第一和第二節點之間的一條或多條鏈路交換信令信息來向第二節點提供呼叫控制功能。
隨后將參考附圖中示出的說明性示例詳細說明本發明的上述和其它特征。本領域的技術人員會理解，提供的所述實施例是為了達到說明和理解的目的，以及本文中考慮到許多等效的實施例。
附圖簡述通過結合附圖參考以下的詳細說明，可以對本發明的方法、系統和裝置有更加全面的理解，附圖中圖1A說明傳統的標準通信節點；圖1B說明分離圖1A所示傳統標準通信節點功能的傳統方法；圖2說明結合對應于傳統標準通信節點的分離功能的節點利用寬帶網絡的現有方案；圖3說明根據本發明實施例的混合STM/ATM網絡的示范性示意圖；圖3A說明圖3所示混合STM/ATM網絡的選定部分的示范性示意圖，并且還顯示各種操作事件；圖3B說明根據本發明的另一實施例的混合STM/ATM網絡的示范性示意圖；圖3C說明表示本發明的轉接混合節點對的示范性示意圖，所述節點對連接在本發明的兩個本地交換混合節點對之間；圖3D說明包括混合節點對的本發明實施例網絡的兩個單元之間的示范性協議的示意圖；圖3E、3F和3G說明兩個單元之間候選示范性協議的示意圖，第一網絡單元具有根據本發明實施例的混合節點對，而第二網絡單元為具有包含電路仿真的附加ATM接口的接入節點；圖3H示出說明使網絡從傳統的窄帶STM傳輸交換環境逐漸升級到使用根據本發明實施例的混合STM/ATM網絡的環境的示范性示意圖；圖3I示出說明根據本發明的另一實施例的多交換機混合節點的示范性示意圖；圖4說明根據本發明，結合具有部分分離功能的節點利用寬帶網絡的另一示范性方案；圖5說明根據本發明，結合具有部分分離功能的節點利用寬帶網絡的另一示范性方案；圖6說明根據本發明用于交換連接的具有多個端口的另一示范性混合交換機；以及圖7說明根據本發明的示范性混合交換機的簡化框圖。
附圖詳細說明在以下描述中，為了達到解釋而非限制目的，闡述各種具體細節，例如具體的結構、接口、電路、邏輯模塊(例如用軟件、硬件、固件以及它們的某些組合等等)、技術等，以提供對本發明的全面理解。然而，本發明可以用其它沒有背離這些具體細節的其它實施例加以實施，這對本領域的普通技術人員而言是顯而易見的。在其它情況下，省略了對眾所周知的方法、裝置、邏輯代碼(例如，硬件、軟件等等)等的詳細描述，以便沒有因不必要的細節而使本發明的描述不清晰。
參考圖1A-7可以最好地理解本發明的最佳實施例及其優點，相同的標號用于各附圖中同樣的和對應的部分。
在根據本發明的某些實施例(例如包括其父申請的發明的實施例)中，ATM被用作混合STM/ATM網絡中的傳輸和交換機制，而信令保持正常的窄帶信令。窄帶信令可通過ATM連接上的永久路徑傳送，窄帶語音信道可以依靠ATM傳輸，并可通過ATM交換機在“每次呼叫基礎上”(例如按需)進行交換。
混合STM/ATM網絡具有接入節點，它為窄帶終端提供服務，并產生與呼叫建立有關的信令消息。轉換器將第一信令消息格式化成ATM信元，以便可以通過ATM交換機將第一信令消息路由到電路交換(例如STM)節點。電路交換節點(例如PSTN/ISDN)為呼叫建立物理連接并產生所述呼叫的進一步的信令消息，這種進一步的信令消息與物理連接相關。ATM交換機通過ATM物理接口將這種進一步的信令消息的ATM信元格式版本路由至另一ATM交換機。這樣，ATM交換機通過ATM物理接口對呼叫的窄帶通信量和信令都作了交換。從而，ATM物理接口在ATM通信量信元中傳送所述進一步的信令消息的ATM信元格式版本。
鑒于電路交換節點和ATM交換機使用不同的參數(例如，STM節點的b信道等以及ATM交換機的VP/VC)這一事實，在一個實施例中，STM節點獲得全局位置編號(GPN)，以便在通過ATM交換機為進一步的信令消息建立路徑時使用。對此，在電路交換節點利用STM/GPN轉換表進行從STM到GPN的轉換；在ATM節點利用GPN/ATM轉換表進行從GPN到ATM的轉換。
進一步信令消息的ATM信元格式版本通過ATM物理鏈路傳輸，最終到達為目的終端服務的目的接入節點。目的轉換器將傳送進一步信令消息的ATM信元格式版本的ATM信元拆包，以便獲得由目的接入節點使用的STM信令消息。例如，轉換器可以位于在接入節點處。在所述實施例中，ATM交換機位于明顯不同于PSTN/ISDN節點的節點處，但在其它實施例中不必如此。例如，信令消息可以按照七號信令系統(SS#7)慣例，而所述進一步信令消息可以是ISUP或TUP消息之一。
現參考圖3，其中說明一種根據本發明實施例的示范性混合STM/ATM網絡320。窄帶終端裝置通過接入節點，例如接入節點3220和接入節點322D與混合STM/ATM網絡320通信。例如，圖3顯示與接入節點3220相連的終端3240，具體講是ISDN終端324O-I和PSTN終端324O-P。類似地，接入節點322D與接入終端324D相連，即ISDN終端324D-I和PSTN終端324D-P。當然，不同數目(很可能更多)的終端可以連接到各接入節點322，但為了簡單起見，圖3僅示出兩個這種終端以達到示范目的。應該指出，本說明書中使用的術語“接入節點”不限于僅用于連接用戶線的簡單節點，例如，它可以包括例如諸如本地交換(LE)節點的其它節點。
圖3所示的混合STM/ATM網絡320包括一個或多個STM節點，亦稱為PSTN/ISDN節點330。雖然圖3為說明起見僅示出兩個這種PSTN/ISDN節點3301和3302，但應理解，本發明不局限于兩個這種節點。傳統的PSTN/ISDN節點330的結構和工作機制眾所周知；例如，諸如使用愛立信的AXE交換機所代表的那種結構和工作機制。因此，本說明書僅參考PSTN/ISDN節點3301對傳統的PSTN/ISDN節點330的選定的相關部分加以描述。例如，PSTN/ISDN 3301具有處理器332，它執行例如包括交換和資源控制軟件333的節點應用軟件。這種軟件用于控制STM電路交換機335以及包括PSTN/ISDN節點3301的信令終端337。傳統的PSTN/ISDN節點的其它結構和操作細節可以從例如題為“Telecommunications Switching Exchange”的美國專利申請NO.08/601964中加以理解，此專利通過引用全部結合到本說明書中。
鑒于本發明某(些)實施例的STM/ATM網絡320還包括ATM節點340，故將其視為混合網絡。如隨后所述，ATM節點340不僅用于選擇窄帶通信量在接入節點322之間的路線，而且用于通過ATM物理接口在ATM信元中傳輸信令。在所述示例中，ATM網絡方面包括兩個示范性ATM節點，具體講是ATM節點3401和ATM節點3402，它們通過ATM物理接口或鏈路341相連。還應理解，ATM部件可以(一般地)包括更多數目的ATM節點，這些節點通過ATM物理鏈路相連。
在混合網絡320中，PSTN/ISDN節點330和ATM節點340可以按照圖3所示的方式形成一對。利用這種節點對，PSTN/ISDN節點330和ATM節點340就可以統稱為混合節點對330/340。因此，本發明的某(些)實施例的網絡320可以包括任意數目的混合節點對330/340。諸如ATM節點340的ATM節點可采取不同的配置，但通常具有主處理器342等，主處理器342執行包括交換和資源控制軟件的應用軟件，所述應用軟件一般地由圖3中標號343表示。ATM節點的核心通常是ATM交換核心或交換結構，所述實施例的交換核心在圖3中表示為ATM信元交換機345。有關示范性ATM交換機的其它信息由題為“Asynchronous Transfer Mode Switch”的1998年11月9日提交的美國專利申請NO.08/188101提供，所述專利申請通過引用全部結合到本說明書中。ATM信元交換機345具有多個入端口和多個出端口，這些端口中至少某些具有附帶的裝置板。
ATM節點340處的每塊裝置板可能具有一個或多個不同的功能，它們由其上安裝的一個或多個不同的裝置執行。例如，在一個實施例中，ATM信元交換機345端口上附帶的裝置板之一上配有主處理器342。其它裝置板可具有其它稱為“板級處理器”的處理器。一些裝置板充當擴展終端(ET)346，其可用于將ATM節點連接到其它節點。例如，圖3所示的ATM物理鏈路341具有與ATM節點3401的擴展終端ET3461相連的第一末端，而ATM物理鏈路341的第二末端與ATM節點3402的未示出的擴展終端ET相連。圖3中未具體詳細地描繪與ATM節點340的ATM信元交換機345相連的裝置板，但這種裝置板的結構和工作機制可參考(例如)以下這些美國專利申請加以理解題為“Augmentation of ATM Cell With Buffering Data”的美國專利申請08/893507；題為“Buffering of Point-to-Point and/orPoint-to-Multipoint ATM Cells”的美國專利申請08/893677；題為“VPNC Look-Up Function”的美國專利申請08/893479；1998年11月9日提交的題為“Centralized Queuing For ATM Node”的美國專利申請09/188097；這些專利申請通過引用將全部結合到本說明書中如下文中所述，信令(例如呼叫建立的信令)通過ATM節點340從接入節點322路由到PSTN/ISDN節點330中合適的一個。在這種情況下，為每個與ATM節點340通信的接入節點322提供電路仿真或轉換器350。轉換器350用于例如將來自接入節點322的信令信息封裝成ATM信元，以便作為發往ATM節點340的信令，在相反方向，轉換器350用于將從ATM節點340的接收ATM凈荷拆包，以提取供接入節點322使用的信令信息。在所述實施例中，轉換器350最好設置在其相關接入節點322處或設置在其相關接入節點322附近。也就是說，轉換器3500可以位于或包含于接入節點3220中；轉換器350D可以位于或包含于接入節點322D中。提供一對表示為鏈路351的物理鏈路，以便將每一個接入節點322連接到各ATM節點340中對應的一個。
ATM節點340通過物理鏈路360與PSTN/ISDN節點330相連。例如，參考ATM節點3401，使用一對交換機至交換機鏈路360將ATM信元交換機345(通過其電路仿真板370)連接到PSTN/ISDN節點330的STM電路交換機335，以傳送信令消息。鏈路對360中的鏈路之一將來自ATM信元交換機345的消息(經電路仿真板370轉換之后)傳送給STM電路交換機335，鏈路對360的另一條鏈路在反方向傳送消息。
在所述實施例中，使用ATM信元交換機345內部的專用VPI、VCI發送信令。因此，例如參考ATM節點3401，鏈路3510與擴展終端(ET)3462相連，擴展終端(ET)3462又依次與ATM信元交換機345專用端口中的第一對相連。在ATM節點3401處接收的目的地為PSTN/ISDN節點3301的信令消息通過專用的內部VPI、VCI路由到ATM信元交換機345的端口，所述端口最終連接到(通過電路仿真器370)交換機至交換機鏈路360。然而，由于路由通過ATM信元交換機345的信令用ATM信元封裝，故必須在向交換機至交換機鏈路360發送信令信息之前執行到STM信令的轉換。因此，與交換機至交換機鏈路360相連的裝置板上裝有電路仿真器(CE)或轉換器370。
電路仿真器(CE)或轉換器370用于對目的地為PSTN/ISDN節點330但包含于ATM信元中的信令信息拆包，以便在通過交換機至交換機鏈路360發送之前可從ATM信元提取信令信息。相反地，在轉換器370處通過交換機至交換機鏈路360接收的來自PSTN/ISDN3301節點的信令信息被封裝成ATM信元，以便通過ATM節點3401選擇路線。從圖3還可見，本發明的某些實施例的混合STM/ATM網絡320中利用了多個接口300a-300f。下面將主要參考示范性節點(例如PSTN/ISDN節點3301和ATM節點3401)描述這些接口。
接口300a是邏輯接口，它存在于PSTN/ISDN節點3301的處理器332和ATM節點3401的主處理器342之間。接口330a使PSTN/ISDN節點330能夠控制與之相連的ATM節點340。也就是說，利用接口300a傳送的信令，PSTN/ISDN節點3301可以定制將在ATM節點3401中建立的物理連接。接口300a可以是專用接口或者開放接口(例如通用交換管理協議(GSMP)接口[參見請求評論(RFC)1987])。邏輯接口300a可以裝在任何物理接口(例如如下所述的接口360)上。或者，接口300a可由單獨的鏈路(例如處理器332和342之間的鏈路)傳送，或者裝在IP/以太網鏈路的頂端。
接口300b是PSTN/ISDN節點330和與之相連的接入節點322之間的信令。接口300b由一條或多條通過STM電路交換機335的半永久連接傳送；通過具有電路仿真370的互通單元進入ATM信元交換機345；并且通過永久虛擬連接到達接入節點322(具體地說，到達接入節點322中的轉換器350，在那里對其作后仿真并終接)。如上所述，轉換器350用于將來自接入節點322的窄帶信令封裝成ATM信元，以供ATM節點340使用，在相反方向則將傳送信令信息的ATM信元拆包，以供接入節點322使用。用戶側的每個STM信道可能在接口300b上具有對應的VPI/VCI。
接口300c是非寬帶信令，它通過各節點并在它們之間傳送。接口300c就這樣傳送正常的七號信令系統(SS#7)接口(例如TUP或ISUP)，所述接口以信令消息的ATM信元格式版本的形式通過ATM物理鏈路341透明地傳送。在PSTN/ISDN節點330中，信令終端337用于公共信道信令。在至少一個實施例中，信令終端337可以是位于STM電路交換機335處的共享裝置。或者，信令終端337可以直接與STM和ATM交換機之間的接口相連。
接口300d是由交換機至交換機鏈路360提供的物理接口。接口300d可用于傳送往來于STM網絡的呼叫語音，并且還用于傳送本說明書中所述接口300b和接口300c的信令。另外，接口300d還可用于接入要與普通電路交換機相連的特殊設備(例如，會議設備、應答機等等)。接口300d可以通過任何標準的物理媒體實現，例如諸如E1；可以理解，STM-1或者類似速率可能是合適的。物理接口300d還可以傳送圖3中所示任一終端和與電路交換網相連的未示出的終端之間會話的語音數據，在這種情形下，混合節點對330/340充當網關。
接口300e是到其它ATM節點的ATM物理鏈路341。ATM的任何標準鏈路可用作接口300e。在PSTN/ISDN節點330之間使用專用VP/VC通過接口300e透明地傳送七號信令系統(SS#7)信令。接口300f在圖3中顯示為連接每個節點322及其終端，它是典型的用戶網絡接口(例如，ISDN、BA/BRA、PRA/PRI、雙線PSTN等等)。
為了讓兩個傳統的電路交換PSTN/ISDN節點利用諸如ISUP或TUP的協議彼此通信，這兩個PSTN/ISDN節點中的ISUP實體最好具有一致的數據表。在這方面，這兩個PSTN/ISDN節點中的每一個都具有這樣一種表格所述表將CIC值轉換成連接這兩個PSTN/ISDN節點的同一物理接口中的相同時隙。這樣，CIC值(連同點編碼)表示特定物理鏈路上的特定時隙。一個具體的時隙最好指出兩個PSTN/ISDN節點的表格中的相同時隙。換句話說，這兩個PSTN/ISDN節點的數據表最好是一致的。
類似地，本發明的某些實施例也需要就ISUP/TUP使PSTN/ISDN節點3301和PSTN/ISDN節點3302的數據表一致。如果兩個混合節點3301/3401和3302/3402之間通過例如傳送SS#7信令的半永久連接建立了通信信道，那么，最好從使用CIC的觀點出發使這兩個混合節點中的轉換表339一致。這一般意味著在兩個混合節點3301/3401和3302/3402中的某個CIC都指向相同的VP和VC(可能是AAL2指針)，它們標識連接這兩個節點的某條物理鏈路(例如鏈路341)上的信元。或者，同樣的目的可以通過其它合適的方法完成，例如借助位于這兩個混合節點之間的交叉連接ATM交換機，對分組進行交換，并賦予這些分組其它節點理解的VP和VC值。
現參考圖3A，它表示一種混合STM/ATM網絡320的示范性結構，其中已經省略了包括若干接口的各種部件。圖3A還提供關于在終端324o-P處發起的、其被叫方號碼(目的地)為終端324D-P的呼叫的信號處理示例。如標記為E-1的箭頭所示，在事件E-1處從終端324O-P向接入節點3220發送SETUP(建立)消息。在所述實施例中，SETUP消息是給ISUP網絡接口的IAM消息，用于30B+D PRA(基群速率接入)和傳送于電路交換時隙中64bk/s比特流上的VS.x。
在與接入節點3220相關的轉換器3500處，在事件E-2處，通過將信令信息封裝成ATM信元而將來自終端324O-P的信令從STM轉換到ATM。在這方面，在經過電路仿真之后，利用表將來自終端324O-P的64kb/s語音信道轉換到對應的ATM地址(VP/VC)。接著將目前封裝于ATM信元中的SETUP消息的信令加到鏈路3510，發送給ATM節點3401的ATM信元交換機345，如事件E-3所示。進一步地如事件E-4所示，根據交換機內部專門用于STM側發起的信令的VP/VC為包含SETUP消息信令的ATM信元選擇通過ATM信元交換機345的路線。在從ATM信元交換機輸出之后，SETUP消息的信令信息由轉換器370從ATM信元中檢索得到(事件E-5)，并在轉換器370處重新從ATM轉換到STM格式、使得可以在事件E-6把SETUP消息信令信息以STM格式加到交換機至交換機鏈路360。于是，再次處于STM格式的SETUP消息就可以通過STM電路交換機335路由到(如事件E-7所示)合適的信令終端337。在所述合適的信令終端337接收到SETUP消息信令消息時，將所述信令消息轉發至PSTN/ISDN節點330的處理器332，這些處理器參與STM通信量處理(如事件E-8所示)。
在其通信量處理過程中，PSTN/ISDN節點330的處理器332知道呼叫的輸入側和呼叫的輸出側具有通過ATM節點的物理連接。在這方面，當定義了連接的接入點(用戶或網絡接口)時，載體類型就與所述連接相關聯并保存到應用軟件中。在目前的方案中，當在PSTN/ISDN節點330處接收到SETUP消息(例如，在ISUP網絡接口情形下為IAM消息)時，就檢查保存的載體類型數據，以確定PSTN/ISDN節點330的輸入側存在什么交換機。另外，用類似的方式檢查為輸出點保存的載體類型數據(例如基于B用戶號碼)，并且如果保存的數據表示輸入和輸出側都有ATM傳送裝置，則PSTN/ISDN節點330就可以斷定將使用(例如，利用)ATM節點340。此外，對接收到的SETUP消息中的數據(尤其是B用戶號碼)進行分析，以確定通過聯系PSTN/ISDN節點3302可以到達被叫方(目的地)終端324D-P。PSTN/ISDN節點3301知道它具有到達PSTN/ISDN節點3302的SS#7信令接口300c，因此選擇空閑的CIC(例如，未被任何其它呼叫使用的CIC)用于PSTN/ISDN節點3302。
另一方面，如果保存的載體類型數據表示STM載體，則PSTN/ISDN節點330和ATM節點340都必須使用。這樣，PSTN/ISDN節點330和ATM節點340共同充當STM域和ATM域之間的網關。在圖3和圖3A所示的本發明的實施例中，PSTN/ISDN節點3301在認識到呼叫的進一步的信令將路由通過ATM節點時，引用由處理器332(參見事件E-9)維護的STM/GPN轉換表339。作為第一轉換，將SETUP消息中包含的信息(例如，ISDN情形下的b信道和接入信息或者PSTN情形下的攜帶七號信令系統的點編碼的CIC)轉換到全局位置標號(GPN)。作為第二轉換，將通往混合節點對330/340的電路的CIC和目的點編碼轉換到另一個全局位置編號(GPN)。
如前所述，全局位置編號(GPN)是識別連接點的常用方法，這是節點對(PSTN/ISDN節點330和ATM節點340)所了解的。換句話說，GPN是PSTN/ISDN節點330和ATM節點340都知道的地址或引用或系統內部指針，它用于在端口/VP/VC和電路交換地址之間作轉換。圖3和圖3A所示實施例中使用GPN，這就使得無需在PSTN/ISDN節點330和ATM節點340之間發送真實的地址。GPN可以更短，這是有利的，因為它意味著發送更少的數據。對于傳統的PSTN，GPN唯一地與雙線線路上的64kb語音信道對應，但對于ISDN，GPN與b信道(它可由若干用戶使用)對應。
然后，如事件E-10所示，PSTN/ISDN節點330生成旨在在ATM節點340中建立物理連接的ATM交換控制消息。事件E-10的消息包含于事件E-9處從STM/GPN轉換表339中獲得的兩個全局位置編號(GPN)連同令ATM節點340在ATM交換結構345中連接這兩個GPN地址的命令。如事件E-11所示，PSTN/ISDN節點330通過節點300a向ATM節點340的處理器342發送于事件E-10處生成的交換控制消息。
如事件E-12所示，在接收到以事件E-11的形式發送到ATM節點3401的交換控制消息時，主處理器342查詢GPN/ATM轉換表349，以便將包含于事件E-10交換控制消息中的兩個全局位置編號(GPN)轉換成ATM節點3401理解的VP/VC/端口信息。也就是說，兩個全局位置編號(GPN)用于獲得VP/VC/端口信息，以便最終到達發起終端(324O-P)和目的終端(324D-P)。在成功地將GPN轉換到ATM后，假定資源充分，ATM節點3401的處理器342就建立通過ATM交換機345的路徑并在端口(中繼線或鏈路341)上為從終端324O-P到終端324D-P的呼叫預留資源。路徑建立和資源預留活動通過使用交換/預留控制343完成，它們共同用圖3中的事件E-13表示。
由于PSTN/ISDN節點330最好知道ATM節點3401是否成功地執行了GPN/ATM轉換，故成功轉換的消息從ATM節點3401通過接口300a發送給PSTN/ISDN節點3301。如果GPN/ATM轉換在ATM節點3401不成功，或者如果ATM節點3401處沒有可用的資源，就向發起終端發回呼叫拒絕消息。在PSTN/ISDN節點330接收到事件E-14的確認消息(即ATM交換機345已設置好且已經(根據事件E-13)預留了鏈路資源)后，PSTN/ISDN節點3301就于事件E-15處準備并向另一端(例如PSTN/ISDN 3302)處的PSTN/ISDN節點發送其進一步的信令消息(例如ISUP或TUP)。所述進一步的信令信息于圖3A中以事件E-15的形式表示。事件E-15的信令(例如，ISUP或TUP消息)包括消息傳遞部分(MTP)，它可在傳送SS#7信令的時隙(例如64kb/s)上發送。
當事件E-15的信令到達ATM節點3401時，ATM節點3401準備其ATM信元格式的信令版本。具體地說，轉換器370將事件E-15的信令的信令信息放入一個或多個ATM信元的凈荷中。例如，轉換器370配置成接收64kb/s比特流并將其封裝成具有預定VP、VC和物理端口的ATM信元。亦如事件E-15所示，為進一步的信令信息的ATM信元格式版本選擇通過ATM信元交換機345并到達用從所述轉換獲得的VP/VC/端口信息表示的鏈路。具體地說，在圖3A中，如事件E-16所示，進一步的信令信息的ATM信元格式版本通過ATM物理鏈路341傳送。
在到達ATM節點3402后，進一步的信令信息的ATM信元格式版本獲得ATM節點3402的ATM信元交換機345的新的內部VPI/VCI，并通過ATM節點3402的ATM信元交換機345路由(如事件E-17所示)到ATM節點3402中的電路仿真器(未明確示出)，它類似于ATM節點3401中的電路仿真器370。ATM節點3402中的電路仿真器以同ATM節點3401中的電路仿真器370相同的方式執行從ATM到STM格式的轉換，然后將信令消息傳送給PSTN/ISDN節點3302，如事件E-18所示。
在PSTN/ISDN節點3302中(從消息傳遞部分(MTP))接收ISUP消息連同CIC值和B用戶編號(它包含于ISUP消息中)。如事件E-19所示，第二混合節點3302/3402還執行對B用戶編號的分析并斷定B用戶與終端324D-P相關聯，這涉及B信道。然后PSTN/ISDN節點3302選擇可用于到達終端324D-P的B信道，或者與終端324D-P就使用哪一個B信道進行協商(這依賴于終端類型和協議類型是ISDN還是PSTN)。PSTN/ISDN節點3302還向終端324D-P發信號以激活振鈴信號(如事件E-20所示)。當從終端324D-P接收到應答時(或者在接收到應答期間或之前)，PSTN/ISDN節點3302就利用CIC值和B信道查詢它的STM/GPN轉換表339(未明確示出)。PSTN/ISDN節點3302接著以同ATM節點3401一樣的方式操作ATM節點3402的ATM交換機345(未明確示出)，如事件E-21所示。
ATM節點3402的ATM交換機345的操作允許ATM分組中攜帶的帶內數據(例如語音數據)經由ATM交換機傳送。完成這種操作的方式與如前所述的方式相同(例如，通過查表(例如表339)，通過發送ATM交換控制消息，通過查表(例如表349)，以及通過在ATM交換機中建立路徑)。當ATM交換機如上所述那樣工作時，必須以同樣的方式在兩端建立通過兩個交換機的結果路徑(傳送帶內信息)。這意味著最好以同樣的方式在路徑的兩個端點建立帶內信息的封裝(這是由電路仿真(例如電路仿真370)控制的)。為了使時延最小，電路仿真370最好利用AAL2進行封裝，雖然也可以使用其它協議類型。
如前所述，載體類型與連接相關并保存在PSTN/ISDN節點330的應用軟件中。假定PSTN/ISDN節點330已經能夠處理與STM電路交換機相連的傳統接入點(用戶或網絡接口)。在這樣做的過程中，PSTN/ISDN節點330在PSTN/ISDN節點330的靜態數據結構中具有這些現有接入點的邏輯表示。根據本發明的某些實施例，PSTN/ISDN節點330另外還處理與ATM交換機相連的接入點。在這方面，參見(例如)圖3C的接口341(隨后描述)。這樣，對于本發明的某些實施例，PSTN/ISDN節點330在其靜態數據結構中具有這些附加接入點的邏輯表示。因此，可在先前的討論中采用載體類型數據作為區別靜態數據結構中附加接入點(例如與ATM相關的接入點)邏輯表示和傳統接入點邏輯表示的一種方法。
以上還注意到，最好在兩端以同樣的方式建立帶內信息的封裝。更具體地講，連在一起的兩個電路仿真裝置最好使用相同類型的信元填充。例如，如果在連接兩個電路仿真裝置的鏈路上第一電路仿真裝置僅用一個語音樣值封裝ATM信元，那么第二電路仿真裝置最好以相同的方式封裝ATM信元。或者，可以使用另外的仿真和/或橋接機制或方案。
在以上方面，僅用信息填充ATM信元的一部分是一種減少時延的技術，雖然這可能增加開銷。減少時延的另一種方法是使用AAL2協議。正如本領域的技術人員所理解的一樣，AAL2是位于ATM之上的協議層，它允許在ATM信元內傳送微信元。使用較小的AAL2信元有助于在空中接口解決帶寬和時延問題。本發明的某些實施例可以利用AAL2交換作為ATM交換的一種備選方式。如果在本發明的某些實施例中實現AAL2，交換機345就作為AAL2交換機工作，且ATM節點340中的GPN/ATM轉換表349最好還包括AAL2指針。無論何時輸入和輸出點被引用，它可以另外包括AAL2指針。這樣，正如這里和所附權利要求書中所使用的，ATM在ATM之上包括與ATM相關的協議，例如AAL2。還應該理解，如同這里和所附權利要求書中所使用的，術語“寬帶”一般地包含并包括分組交換技術(例如，IP、VOIP(IP電話)、幀中繼、ATM等等)。
現參考圖3B，它描述根據本發明的另一實施例的示范性混合STM/ATM網絡320′。圖3B所示的實施例與圖3所示實施例的主要區別之處在于圖3所示的實施例不使用全局位置編號(GPN)。確切地說，圖3B所示的實施例在PSTN/ISDN節點3301的處理器332中使用ATM/STM轉換表339′而非GPN/ATM轉換表。在圖3B的實施例中，電路仿真3500中的轉換表以類似于圖3和圖3A中實施例中事件E-2所示的方式，將來自64kb/s語音信道的SETUP消息轉換到ATM地址(VP和VC)。在為經過轉換的SETUP消息選擇通過ATM交換機345的路線后，電路仿真370將SETUP消息轉換到STM格式，這發生于圖3和圖3A中實施例的事件E-5處。
圖3B所示實施例與圖3和圖3A所示實施例的不同之處還在于，PSTN/ISDN節點330的處理器332這樣終接窄帶信令通過將窄帶參考點(例如，如果是ISDN連接則為b信道)轉換到供ATM節點340使用的相應的ATM地址。這樣，對于圖3B實施例，事件E-11的交換控制消息發送被ATM節點3401理解的ATM VP/VC/端口信息。這樣，在圖3B實施例中，對圖3/圖3A實施例中事件E-12的轉換是不必要的。更確切地說，在從事件E-11的交換控制消息中接收到ATM VP/VC/端口信息之后，圖3B所示實施例開始路徑建立以及資源預留，如事件E-13所示。
本說明書實施例中所述的原理也適用于在ATM信元中傳送其它類型的信令消息。所述其它類型的信令消息中包括以發起終端為目的地的那些消息(例如，呼叫完成信令消息)，在這種情況下，這里描述的某些事件最好按照逆序執行。
現參考圖3C，它顯示如何將本發明的混合節點對330/340配置到示范性混合STM/ATM網絡320″中的示范性圖解。網絡320″具有三個節點對330/340，包括兩個本地交換混合節點對330/3401和330/3402之間的轉接交換混合節點對330/340TX。圖3C表示“七號信令系統”393的配置，所述系統是如上所述在ATM網絡中通過ATM AAL層傳送的邏輯系統。作為一種備選實施例，“七號信令系統”393可以配備有本身的物理網絡。
現參考圖3D，圖中示出根據本發明實施例的網絡中兩個單元之間可用的示范性協議的示意圖，所述網絡中兩個單元包括混合節點對。具有ATM交換機345的ATM節點340終接ATM和AAL1(電路仿真部分)層；PSTN/ISDN節點330終接MTP和ISUP層。
現參考圖3E、3F和3G，它們分別表示兩個單元之間的備用示范性協議的示意圖，所述第一網絡單元具有根據本發明實施例的混合節點對，而第二網絡單元則是具有帶電路仿真的附加ATM接口的接入節點。在第一網絡單元中，ATM交換機345終接ATM和AAL1(電路仿真部分)層，而其上的各層由PSTN/ISDN節點330終接。在第二網絡單元中，接入節點附帶的ATM接口和電路仿真終接ATM和AAL1層，而其上的各層由相連的終端和接入節點部分終接。圖3E、3F和3G所示的示范性協議可以用在例如接口300b上。
現參考圖3H，它說明逐步從傳統的窄帶STM傳輸交換環境升級到本發明某些實施例的環境(例如混合STM/ATM網絡320)。在圖3H中，電路仿真裝置(轉換器)395將混合環境與純STM環境互相分離。如果根據本發明的某些實施例利用ATM交換和(信令和通信量)傳輸將節點B(PSTN/ISDN節點330N+1)升級，那么如果以圖3H點劃線396所示的方式將電路仿真裝置(轉換器)395移到節點B和C之間，就可以不改動節點C(PSTN/ISDN節點330N+2)。
現參考圖3I，它說明本發明的某些實施例允許這樣一種可能性一個邏輯節點可以包括許多交換機，其中，所述節點內的交換邏輯協調通過這些交換機的路徑的建立。這種邏輯還在各交換機之間插入互通功能(IWF)(如果需要的話)，使得有可能使用資源而又不依賴于其所屬交換機。例如，本發明的某些實施例的多交換機節點397包括含STM交換機335的PSTN/ISDN節點330，所述STM交換機335通過接口300d連接到ATM節點3407-1。具體地說，通過IWF3447-1連接到ATM節點3407-1的ATM交換機3457-1。ATM節點3407-1的ATM交換機3457-1通過接口300e連接到ATM網絡，而且連接到包括于多交換機節點397中的ATM節點3407-2和ATM節點3457-3。ATM節點3407-2具有交換機3457-2和IWF3447-2，通過IWF3447-2可與接入節點3227-1建立連接。ATM節點3407-3具有ATM AAL2交換機3457-3，它通過ATM節點3407-3的IWF3447-3連接到ATM節點3407-1和3407-2。接入節點3227-2和3227-3連接到ATM節點3407-3的ATM AAL2交換機3457-3。
本發明的某些實施例以相當簡單的方式有利地重用PSTN/ISDN節點330中的PSTN和ISDN軟件。也就是說，可以利用PSTN/ISDN節點330中駐留的已開發出來的窄帶應用軟件，而將按需ATM連接用作通信量載體。因而本發明允許例如PSTN/ISDN節點330的PSTN/ISDN節點控制呼叫，這有助于將經證明效果良好的軟件用于各種業務和功能(例如用戶業務、智能網(IN)業務，集中式用戶交換機、用戶計費系統(charging customer care systems)，等等)。
本發明的某些實施例就這樣將ATM用作傳輸和交換機制，而信令依舊是標準的窄帶信令。窄帶信令通過基于ATM連接的永久連接傳輸，而窄帶語音信道則在ATM上傳輸，并在“每次呼叫的基礎上”(例如按需)通過ATM交換機交換。
因此，由PSTN/ISDN節點330的處理器332執行的窄帶應用軟件當實際上基于ATM信元交換機工作時表現得仿佛基于其STM電路交換傳輸工作。應當理解，ATM交換機可以駐留在分離的ATM節點中或者集成于STM交換機所在的同一節點中。在“每次呼叫基礎上”，PSTN/ISDN節點330中的交換邏輯通過ATM信元交換機請求建立和斷開ATM節點340中的交換邏輯。
應當理解，上文的各種變型屬于本發明實施例的范圍。例如，(如圖3中)示出設置在ATM節點340的裝置板上的電路仿真370。或者，電路仿真370可以位于別處，諸如(例如)位于PSTN/ISDN節點330和ATM節點340之間的鏈路360上，或者甚至可包含于PSTN/ISDN節點330中(例如，位于接口300d的任何一端)。雖然例如處理器332和342的各處理器被描述成單個處理器，但應理解，例如，這些處理器的功能可以各種不同的方式設置或分布(例如，分布于若干處理器中，以取得在處理能力和可靠性方面的可伸縮性)。
在前述示例中，如事件E-8所示，為按照STM格式于STM節點處接收的SETUP消息選擇經由STM電路交換機335到達信令終端337的線路。然而，應理解，依賴于PSTN/ISDN節點中的實現，信令可以采用其它方式到達信令終端(例如，以其它不經由交換機的方式)。本發明還描述了一種具有一個STM交換機和一個ATM交換機的系統，其中所述兩個交換機彼此相關。這種特殊配置是有利的，因為管理某些類型信號(例如帶內信號)的資源可以位于STM交換機中，還可用于采用ATM傳送的呼叫。這亦是一種重用已安裝數據庫的方法，如果這種數據庫存在的話。而且，本發明的某些實施例可以在各種級別，例如AAL2級別使用微信元執行交換，這有助于減少任何時延/回聲問題。
本發明就這樣與電信域相關并試圖將ATM引入電信域。本發明針對這樣一種情形其中電路交換電話網預先存在，且所述電話網將要加以增強或其部分將由使用ATM進行傳輸和交換的部件替換。本發明的某些實施例不需要使用寬帶信令，而是使用窄帶信令，所述窄帶信令的呼叫傳送部分所遵循的信令與傳統窄帶電路交換網中的相同。
如本文中所描述的，ATM可以用作混合STM/ATM網絡中的傳輸和交換機制，而信令仍舊保持正常的窄帶信令。窄帶信令可以通過基于ATM連接的永久路徑傳輸，而窄帶語音信道可以基于ATM傳輸并通過ATM信元交換機在“每次呼叫基礎上”(例如按需)交換。混合STM/ATM網絡可以包括接入節點，它為窄帶終端服務，生成與呼叫建立有關的信令消息。轉換器將第一信令消息格式化成ATM信元、使得可以為第一信令消息選擇通過ATM交換機到達電路交換(例如STM)節點的線路。電路交換節點(例如PSTN/ISDN)為呼叫建立物理連接并生成所述呼叫的進一步的信令消息，所述進一步的信令消息與物理連接有關。ATM交換機將所述進一步信令消息的ATM信元格式版本通過ATM物理接口路由到另一ATM交換機。這樣，ATM交換機通過ATM物理接口交換呼叫的窄帶通信量和信令。
現參考圖4，它描述根據本發明的結合具有部分分離功能的節點利用寬帶網絡的另一示范性方案，所述方案總體上用400標記。節點405A、405B與節點410A、410B相連。節點405A、405B中每個都包括呼叫控制功能和連接控制功能。實際上，節點405A、405B(例如，它們可能對應于例如圖3等所示實施例的PSTN/ISDN節點330)中每個都包括交換智能(例如，它可能對應于例如圖3等所示實施例的處理器332、交換和資源控制軟件333、信令終端337以及STM/GPN轉換表339中的一個或多個)以及交換結構(它可能對應于例如圖3等所示實施例的STM電路交換機335)。雖然節點410A、410B包括連接控制功能，但它們依賴與其分別相連的節點450A、450B的呼叫控制功能。實際上，節點410A、410B(例如，它們可能對應于例如圖3等所示實施例的ATM節點340)中每個包括交換結構(例如，它可能對應于例如圖3等所示實施例的ATM信元交換機345)。節點410A、410B還與ATM網絡相連，它們實現所要求的仿真和信元封裝，以使窄帶網絡(未示出)與ATM網絡215互通。
某些實施例中的呼叫控制一般包括屬于下文的一個或多個方面的特征、功能、響應性為呼叫選擇路由；在窄帶節點之間發送信令；為用戶提供服務；實現計費；確定信號音發送器、應答機(例如語音郵件)、回聲消除器和其它類型的電話資源和/或設備的連接和/或激活；查明利用IN業務的客觀需要和/或必要性，等等。另一方面，連接控制包括特征、功能、響應性，所述特征、功能、響應性涉及例如作為對呼叫控制的響應在交換機內和/或網絡中兩個或多個物理點之間或穿過多個物理點建立連接。用于實現這種連接的連接控制可以依賴某些類型的傳送網信令(例如，UNI、PNNI、B-ISUP等等)。
根據本發明的某些實施例，節點405A、405B可有利地至少部分用現有電信交換機的修改版本加以實現。有利的是，使用現有電信交換機取消了這樣的任何需要即為各種各樣先進的呼叫特征“從零開始”編寫代碼，而這些呼叫特征已經由現有的電信交換機支持。而且，根據本發明的原理，使用現有的電信交換機允許逐步遷移到例如ATM的傳輸機制。呼叫/連接控制節點405A、405B以及相應的連接控制節點410A、410B彼此配對共同形成混合交換機420A/420B。
現參考圖5，它描述根據本發明的結合具有部分分離功能的節點利用寬帶網絡的另一示范性方案，所述方案總體上用500標記。所示的兩個混合交換機420A、420B通過ATM鏈路505(例如，其可能對應于例如圖3等所示實施例的接口300c、接口300e和ATM物理鏈路341中的一個或多個)經由連接控制節點410連接到ATM網絡215。呼叫/連接控制節點405A和連接控制節點410A中的每個都連接到TDM網絡515，這是通過如下鏈路和接口實現的時分復用(TDM)鏈路510(例如，它可能對應于例如圖3等所示實施例[包括如以上參考圖3的接口300d所述的圖3等所示的備選實施例]的接口300d)；以及接口300b/鏈路351、接口300b、300c和/或接口300d/交換機至交換機鏈路360)。TDM網515可以對應于許多諸如PSTN、PLMN、ISDN等所謂窄帶網絡中的任意一種。如混合交換機420A中所示，呼叫/連接控制節點405A經由TDM鏈路510(例如，它可對應于例如圖3等所示實施例的接口300b、接口300c、接口300d、交換機至交換機鏈路360等等)和以太網鏈路520(例如，它可以對應于例如圖3等所示實施例的接口300a、接口300b、接口300c、交換機至交換機鏈路360等等)連接到連接控制節點410A。
混合交換機420有利地使與相關交換機結合的現有交換機能夠促進至少部分穿過寬帶網(例如ATM網215)的呼叫連接的傳輸。如方案500所示，相應的交換機可以這樣實現例如利用AXE交換機(可從愛立信公司獲得)；而相關交換機可以這樣實現例如利用AXD301交換機(也可從愛立信公司獲得)。這樣，混合交換機420A、420B可以這樣實現例如利用愛立信混合交換機(也可從愛立信公司獲得)。
現在參考圖6，它描述根據本發明的用于交換連接的具有多端口的另一示范性混合交換機，所述交換機總體上用420標記。混合交換機420包括呼叫/連接控制節點405和連接控制節點410，它們通過鏈接605(例如，它可以對應于例如圖3等所示實施例的接口300a、接口300b、接口300c、接口300d、交換機至交換機鏈路360中的一個或多個)。應當指出，表示鏈接605的粗線表示鏈接605可由一條以上鏈路構成。穿過鏈接605的信息交換允許呼叫/鏈接控制節點405對窄帶呼叫作交換，使其穿過連接控制節點410的交換結構。這種信息交換使窄帶網絡(例如，一個或多個TDM網515)中發起和終接的64kb/s的窄帶呼叫能夠通過寬帶網絡(例如，一個或多個ATM網215)在混合交換機420之間中繼。應當指出，本文中(包括權利要求書)中使用的TDM包括并包含一般的時分復用協議，它不限于任何特殊的TDM協議。
呼叫/鏈接控制節點405包括兩條TDM鏈路510的輸入/輸出(I/O)。每條TDM鏈路510終止于交換端(ET)設備610。每個ET設備610與選組接線器(GS)615(例如可對應于圖3等所示實施例的STM電路交換機335)。每個ET設備610從GS615接收從多個呼叫采樣的數據樣值并將所述數據復用成通過TDM鏈路510發送的數據流，TDM鏈路510將混合交換機410連接到另一節點。ET設備610還通過TDM鏈路510從其它節點接收數據，并將所述數據多路分解成來自各呼叫的樣值，以便傳遞給GS615。GS615還與一個或多個信令終端(ST)620(例如，可對應于例如圖3等所示實施例的信令終端337)相連。鏈接605可以包括TDM鏈路510(未明確在圖6中示出)，鏈路510將呼叫/鏈接控制節點405的ET設備610與連接控制節點410的電路仿真-ET(CE-ET)設備625(例如，它可對應于例如圖3等所示實施例的電路仿真/轉換器370)相連。
連接控制節點410包括兩條TDM鏈路510的I/O。每條TDM鏈路510終止于CE-ET設備625(例如，它可對應于例如圖3等所示實施例的擴展終端ET3462(任選地與電路仿真/轉換器350相結合)。每個CE-ET設備625連接到ATM交換機630(例如，它可對應于例如圖3等所示實施例的ATM交換機345)。CE-ET設備625通過使用電路仿真為連接控制節點410的ATM交換結構終接TDM鏈路510。電路仿真，例如CE-ET設備625上的硬件將E1線路的時隙映射到例如ATM適配層1(AAL1)信元的單流中。CE-ET設備625將來自單個時隙的連續的8位字節映射到AAL1信元的單流中。ATM交換機630還連接到一個或多個ATM-ET設備635(例如，它可對應于例如圖3等所示實施例的擴展終端ET3461)。每個ATM-ET設備635終接ATM鏈路505，所述鏈路通向連接控制節點410的ATM交換結構。
呼叫/連接控制節點405和連接控制節點410的各種端口/接口使得能夠在混合交換機420中建立各種連接路徑。可跨接表1所列舉的如下示范點建立連接路徑
表1--圖6中可建立的連接路徑舉連接路徑“(6)點C-(I，J)-H”為例，可以這樣建立連接從TDM鏈路510處的點“C”經過兩個ET設備610和GS615到達點“I”。所述連接繼續從點“I”經過鏈接605到達點“J”。所述鏈接還繼續從點“J”通過CE-ET設備625、ATM交換機630以及ATM-ET設備635到達ATM鏈路505處的點“H”。
現參考圖7，它描述根據本發明的示范性混合交換機的簡化框圖，總體上用700標記。混合交換機700包括呼叫/連接控制節點405和連接控制節點410，其中所示的呼叫/連接控制節點405通過TDM鏈路510連接到TDM網515，所示的連接控制節點410通過TDM鏈路510連接到TDM網515以及通過ATM鏈路505連接到ATM網215。呼叫/連接控制節點405通過鏈接605連接到連接控制節點410，鏈接605可以包括一條或多條鏈路。連接控制節點410包括連接控制邏輯705和ATM交換機630。連接控制邏輯705可由例如硬件、軟件、固件、它們的某些組合、等等構成。
ATM交換機630通過鏈路710連接到呼叫/連接控制節點405的GS615。鏈路710可以用來在ATM交換機630和GS615之間傳送數據信息。呼叫/連接控制節點405還包括連接控制邏輯715，以允許呼叫/連接控制節點405在沒有連接控制節點410輔助的情況下對呼叫作交換(例如，將呼叫交換到經由TDM鏈路510直接連接的TDM網515或通過該TDM網515)。連接控制邏輯715還可由例如硬件、軟件、固件、它們的某些組合、等等構成。呼叫/連接控制節點405還包括呼叫控制邏輯720，它為連接控制節點410以及呼叫/連接控制節點405提供呼叫控制功能。呼叫控制邏輯720還可由例如硬件、軟件、固件、它們的某些組合、等等構成。
呼叫控制邏輯720可以通過鏈路725交換信令信息來向連接控制節點410提供呼叫控制功能。(應當指出，鏈路710和725中任意一條或二者都可由多條鏈路構成)。例如，對于從TDM網515通過TDM鏈路510輸入到連接控制節點410的呼叫，可以將來自連接控制邏輯705的信令信息通過鏈路725轉發給呼叫控制邏輯720。呼叫控制邏輯720的交換智能執行可應用的呼叫控制功能并查明相關的呼叫控制信息(例如，如以上參考圖3等所進行的進一步的描述)。這種信令信息通過鏈路725從呼叫控制邏輯720發送給連接控制邏輯705，連接控制邏輯705隨后可以將呼入的呼叫數據信息交換到合適的網絡或通過合適的網絡(例如ATM網215)。現有(例如STM)交換機的呼叫控制功能因此可以由更新更快的(例如ATM)交換機有利地加以利用，從而無需為新的交換機的呼叫控制功能完全重新編程。
應當強調，呼叫/連接控制節點405能夠通過TDM鏈路510經由GS615直接連接到TDM網515。所以，根據本發明的混合交換機體系結構通過將呼叫/邏輯控制節點405與連接控制節點410相結合，就允許所述邏輯節點(i)利用GS615(例如STM交換機)與現有的TDM網515通信以及，(ii)利用寬帶交換機(例如ATM交換機630)通過寬帶鏈路(例如ATM鏈路505)與寬帶網(例如ATM網215)通信。提供這種雙連接有利地使網絡能夠逐步從第一網絡協議(例如，窄帶網絡協議)遷移到第二網絡協議(例如，寬帶網絡協議)，同時可利用現有的呼叫控制邏輯(例如，軟件等等)以及到第一網絡(例如窄帶網絡)和在其中的現有連接。
盡管附圖和前述詳細說明已經對本發明的方法、系統和裝置的各種最佳實施例作了圖解和闡述，但要理解，本發明不限于所公開的這些實施例，而是允許在不背離如下權利要求書限定的本發明的精神和范圍的前提下，對所述實施例作各種再配置、修改以及替換。
權利要求
1.一種用于將通信網中窄帶和寬帶傳輸機制相結合的裝置，它包括第一節點，所述第一節點配置成提供呼叫控制功能和連接控制功能；以及第二節點，所述第二節點通過至少一條鏈路與所述第一節點相連，所述第二節點配置成提供連接控制功能，所述第二節點適合于依賴所述第一節點提供呼叫控制功能。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一節點通過至少一條鏈路與所述第二節點直接相連。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第二節點不提供呼叫控制功能。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一節點包括同步傳輸模式(STM)交換機，而所述第二節點包括異步傳輸模式(ATM)交換機。
5.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一節點和所述第二節點一起起所述通信網中的單一邏輯節點的作用。
6.如權利要求5所述的裝置，其特征在于所述單一邏輯節點包括混合交換機。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第一節點還連接到時分復用(TDM)網絡。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述第二節點還連接到時分復用(TDM)網絡和異步傳輸模式(ATM)網絡。
9.如權利要求1所述的裝置，其特征在于所述呼叫控制功能包括電信節點的交換智能，而所述連接控制功能包括電信節點的交換結構。
10.一種用于將通信網中窄帶和寬帶傳輸機制相結合的裝置，它包括第一節點，所述第一節點配置成提供呼叫控制功能和連接控制功能；第二節點，所述第二節點通過沒有中間節點的至少一條鏈路與所述第一節點直接相連，所述第二節點配置成提供連接控制功能；以及其中，所述第二節點未配置成提供呼叫控制功能。
11.一種用于將通信網中窄帶和寬帶傳輸機制相結合的雙節點系統，它包括第一節點，所述第一節點包括交換智能交換結構；第二節點，所述第二節點通過至少一條鏈路與所述第一節點直接相連，所述第二節點包括交換結構并且適合于通過所述至少一條鏈路收發信令信息；以及其中，所述第一節點和所述第二節點起所述通信網中單一邏輯節點的作用。
12.如權利要求11所述的雙節點系統，其特征在于所述至少一條鏈路包括第一鏈路和第二鏈路，所述第一鏈路和第二鏈路中每條鏈路都根據以太網協議工作。
13.如權利要求11所述的雙節點系統，其特征在于所述第二節點利用從所述第一節點接收的所述信令信息，以便利用其交換結構交換呼入。
14.如權利要求11所述的雙節點系統，其特征在于所述第一節點包括同步傳輸模式(STM)交換機，而所述第二節點包括異步傳輸模式(ATM)交換機。
15.如權利要求11所述的雙節點系統，其特征在于所述單一邏輯節點包括混合交換機。
16.如權利要求11所述的雙節點系統，其特征在于所述第一節點還直接連接到時分復用(TDM)網絡，以及所述第二節點還連接到異步傳輸模式網絡(ATM)和所述TDM網絡。
17.如權利要求16所述的雙節點系統，其特征在于所述TDM網絡包括以下網絡中的至少一個公用交換電話網(PSTN)、公用陸地移動網(PLMN)以及綜合業務數字網(ISDN)。
18.一種用于將通信網中窄帶和寬帶傳輸機制相結合的方法，它包括以下步驟提供具有呼叫控制功能和連接控制功能的第一節點；提供具有連接控制功能的第二節點；將所述第一節點連接到所述第二節點；以及由所述第一節點與所述第二節點共享所述呼叫控制功能。
19.如權利要求18所述的方法，其特征在于還包括以下步驟由所述第二節點向所述第一節點發送與呼入有關的輸入信令信息。
20.如權利要求19所述的方法，其特征在于還包括以下步驟由所述第一節點從所述第二節點接收與所述呼入有關的所述輸入信令信息；由所述第一節點執行有關涉及所述呼入的所述輸入信令信息的呼叫控制功能，以產生輸出信令信息；由所述第一節點向所述第二節點發送所述輸出信令信息。
21.如權利要求20所述的方法，其特征在于還包括以下步驟由所述第二節點從所述第一節點接收所述輸出信令信息；由所述第二節點交換響應所述輸出信令信息的所述呼入，從而從所述第二節點轉發呼出。
22.一種用于處理通信網中呼叫的裝置，它包括第一節點，所述第一節點包括用于執行呼叫控制功能的呼叫控制邏輯；同步交換機；以及用于執行所述第一節點的連接控制功能的第一連接控制邏輯；以及第二節點，所述第二節點連接到所述第一節點并包括異步交換機和用于執行所述第二節點的連接控制功能的第二連接控制邏輯，所述第二節點適合于從所述第一節點接收呼叫控制指令，以便在所述第二連接控制邏輯的控制下通過所述異步交換機交換通信。
23.如權利要求22所述的裝置，其特征在于還包括至少一條鏈路，所述至少一條鏈路連接所述第一節點和所述第二節點。
24.如權利要求23所述的裝置，其特征在于所述第二節點通過所述至少一條鏈路從所述第一節點的所述呼叫控制邏輯請求呼叫控制指令。
25.如權利要求23所述的裝置，其特征在于所述第二節點將接收的呼入信令信息未經重新格式化就通過所述至少一條鏈路轉發至所述第一節點的所述呼叫控制邏輯。
26.一種用于將窄帶應用和寬帶傳輸相結合的系統，它包括第一節點，所述第一節點包括用于執行呼叫控制功能的呼叫控制邏輯；同步傳輸模式(STM)交換機；以及用于執行所述第一節點的連接控制功能的第一連接控制邏輯；以及第二節點，所述第二節點連接到所述第一節點并包括異步傳輸模式(ATM)交換機和用于執行所述第二節點的連接控制功能的第二連接控制邏輯，所述第二節點適合于在所述第二連接控制邏輯的控制下對從所述第一節點的所述呼叫控制邏輯接收的信令信息作出反應而通過所述ATM交換機交換通信；ATM網，所述ATM網直接連接到所述第二節點，以便交換所述ATM網和所述第二節點之間的通信；以及時分復用(TDM)網，所述TDM網直接連接到所述第一節點，以便交換所述TDM網和所述第一節點之間的通信。
27.如權利要求26所述的系統，其特征在于所述TDM網還直接連接到所述第二節點，以便交換所述TDM網和所述第二節點之間的通信。
28.如權利要求26所述的系統，其特征在于還包括另一個TDM網，所述另一個TDM網直接連接到所述第二節點，以便交換所述另一個TDM網和所述第二節點之間的通信。
全文摘要
通過將具有窄帶能力的第一節點與具有寬帶能力的第二節點相結合而使窄帶應用能夠與寬帶傳輸相結合，其中，將第一節點的呼叫控制能力提供給第二節點。第一節點和第二節點都具有連接控制功能，用于交換給定呼叫的數據信息。不過，寬帶第二節點通過一條或多條鏈路從具有呼叫控制功能的窄帶第一節點接收信令信息，使第二節點能夠根據預定的呼叫控制指令對呼叫進行交換。窄帶第一節點和寬帶第二節點的結合產生一種混合交換器，這種交換器既能夠與同步傳輸模式(STM)網絡協同工作又能與異步傳輸模式(ATM)網絡協同工作。
文檔編號H04L12/56GK1516987SQ02806590
公開日2004年7月28日 申請日期2002年1月16日 優先權日2001年1月17日
發明者M·哈倫斯塔爾, M 哈倫斯塔爾, T·奈蘭德, 嫉, R·-M·福爾滕貝克, じ６ 純, J·A·加德曼, 加德曼 申請人:艾利森電話股份有限公司