专利名称：用于窄带交换节点的经宽带网络传输有用信息和信令信息的方法
技术领域：
本发明涉及一种用于建立和拆除窄带连接的窄带交换节点，该节点经一交换单元是可连接到宽带网络上的，并且本发明涉及从窄带交换节点经宽带网络把有用信息和信令信息传输到连接其上的其它目标-窄带通信设备的方法。这时，例如窄带交换节点、窄带终端设备或模拟(仿真)窄带终端设备的宽带终端设备适合于作为目标-窄带通信设备。
根据已知的现有技术，窄带通信设备可以联网，即彼此可以连接的，其方式为即它们经交换单元，所谓的交换单元(IWU)连接到宽带网络上。宽带网络通常具有高传输容量，并且有多个同时可利用的数据传输信道可供连接的窄带通信设备支配。
迄今已知的传输单元分别经一窄带接口连接到附属的窄带通信设备，以及经一宽带接口连接到宽带网络上。除了适应各种传输协议之外，交换单元具有任务把从连接的窄带通信设备输入的窄带信道的干线群例如具有30个B信道和一个D信道的PCM-30线路分成多个子干线群，这些子干线群各自分配给连接到宽带网络上的其它目标-窄带通信设备上。子干线群用于把有用信息和信令信息传输到各自分配给它们的目标-窄带通信设备，并且经宽带网络分别在虚拟信道上传输。这项技术常常也称为分式基干，并且在文件“ATM-ForumStandards(异步转移模式论坛标准)Circuit Emulation ServiceInteroperability Specification(电路仿真业务互操作性规范)af-vtoa-0078．000”，1997年1月8-16页内描述。
在对窄带信道的原始的干线群分组时存在的问题对每一子干线群从原始的干线群的窄带信令信道，例如PCM30线路的D信道，获得一个传输目标专用的窄带信令信道。此外传输单元必须从原始的窄带信令信息中过滤出为各传输目标专用的信令信息，并且转换成分离的、分配给各子干线群的窄带信令信道。可是该过程通常是极费钱的，因为为此原始的窄带信令信道必须分析至少到OSI-参考模型(交换层)的第3协议层。
如果其内附加的信令信息，例如功能特征控制的信息或路由导向的信息，则窄带信令信道的分析变得极其困难。在这种情况下分析通常要求对更进一步的、目的专用的协议层的了解，而且这些协议层可能属于多个不同的、各自应单独处理的专用协议。通常并不能提供传输单元支配所有在窄带网络内应用的专用协议。
本发明的任务在于提供把窄带交换节点连接到宽带网络上的一种装置以及提供把有用信息和信令信息从窄带交换节点传输到与宽带网络连接的其它目标-窄带通信设备的一种方法，这些各自要求较低花费来处理信令信息。
本发明的这个任务通过具有权利要求1特征的一种装置和通过具有权利要求2特征的一种方法解决。
本发明的有益的扩展在附属权利要求内陈述。
一交换单元以下述方式集成到窄带交换节点内，该方式允许交换单元也可以对根据节点内应用的协议存在的信令信息进行存取，该信息迄今是公知的、未集成的交换单元按照这种形式是不可访问的。尤其是信令信息在根据通常多层的信令协议转换到窄带信令信道之前，该集成交换单元可以对信令信息的传输目标专用部分进行存取。
节点内信令信息的一部分描述窄带有用信道对不同的连接到宽带网络的目标-窄带通信设备的分配。这个信息部分可以被交换单元在回避复杂的信令协议情况下分析处理。它可以用于确定窄带有用信道的干线群划分成各分配给目标-窄带通信设备的子干线群。在这里一个子干线群也可仅由一个单一窄带有用信道组成或完全是空置的。
节点内信令信息的一个涉及有用信息传输到传输目标的部分，通常单意地通过节点内的分配信息分配给传输目标。依靠这种节点内的分配信息交换单元可以简单方式为每一传输目标识别信令信息的各自的分配部分。该被识别部分由交换单元选出，并且被分别转移到分离的窄带信令信道，这些信道分别添加到所属的子干线群。随后子干线群被交换单元转移到虚拟的宽带信道，并且经宽带网络传输到分配给它们的目标-窄带通信设备上。
同样，为了控制功能特征或为了路由选择，信令信息的预定部分可以依靠可支配的节点内的分配信息，以简单的方式传输目标专用地进行处理。
根据本发明的有益的实施结构，在交换单元内把逻辑上和物理上的端口分配给目标-窄带通信设备，并因此分配给子干线群。与此相应地，应传输到目标-窄带通信设备的有用信息和信令信息，与端口有关地即用识别有关端口的分配信息传输给交换单元。因为在许多迄今已知的窄带交换节点内，已经提供了与端口有关的有用信息和信令信息的传输，以便控制外设的窄带网络组件，本发明的本实施结构可以相应地少的介入现有的已知窄带交换节点的结构而实现。
用于经宽带网络传输各个子干线群的有用信息和信令信息的虚拟宽带信道，可以多种方式准备好。
对于单个的子干线群而言，各至少一个具有确定带宽的永久性虚拟信道，例如通过宽带网络管理来建立。永久建立的虚拟信道的一个优点是其整个传输容量是随时直接可供支配的。
只要宽带网络提供这种可能性，根据第1方案，永久建立的虚拟信道的带宽也可按照交换单元的要求动态地对在单个子干线群内应传输的数据匹配。
第2方案规定只有在单个子干线群内出现有用信息和信令信息时，例如通过按照协议Q．2931的宽带信令，由交换单元要求至少一个虚拟信道用于各目标-窄带通信设备。此外，在交换单元内目标-窄带通信设备的宽带地址，例如E．164地址，必须是已知的，并且各自分配给子干线群和/或各逻辑或物理的端口。
根据两方案准备好的虚拟信道，各只占有实际上为传输现行存在的有用信息或信令信息所需的宽带网络内的带宽，这尤其在利用公共宽带网络时导致开销的大大节省。然而通过事先所需的对带宽或虚拟信道的要求将短暂地延迟了数据传输。交换单元可以从节点内信令信息求出各自所需的带宽。
上述准备虚拟信道的方法也可以彼此组合。所以，固定带宽的永久建立的虚拟信道可以提供主要用于传输数据的基本负荷。而为了传输短暂出现的最大负荷求助于应动态匹配或要求的虚拟信道。
在新建立有用数据连接到目标-窄带通信设备时存在的问题是；在传输目标上一个新建立的虚拟信道内到达的有用信息，正确地分配给用于此有用数据连接设置的、事先通过在两连接伙伴之间信令信息交换协调一致的传输目标的窄带有用信道的子干线群。尤其在经多个新建立的虚拟信道有用信息抵达时出现该问题。
该问题的一个解决方案是单意识别用于建立有用数据连接的以前的信令连接的信息元，例如所谓的信令连接的呼叫基准，优先在新建立的虚拟信道内传输给传输目标。因此，新建立的虚拟信道可以单意地分配给以前的信令连接并因此分配给在这个对有用数据连接信令连接过程中兼容的子干线群。
对此另一方案是各一个识别信息，例如通过子干线群的编号，可以固定地分配给所有彼此联网的窄带通信设备的子干线群。该识别信息在建立连接时经一宽带网络的虚拟信道被传输到有关目标-窄带通信设备的交换单元。因此这个交换单元把到达的宽带连接单意地分配给所属的子干线群，并因此特别把窄带信令信道分配给同一子干线群内但可能经另外的虚拟信道传输的窄带有用信道。
本发明用一个实施例参考附图
予以详细说明。
该图示出由三个经简图所示的ATM网络联网的窄带交换节点构成的一个通信网络。
在图内简略表示三个窄带交换节点SVK1，SVK2和SVK3，它们分别经一宽带传输线路BS连接到一个ATM网络ATM。每一窄带交换节点经ATM网络ATM的虚拟信道VC与各个其它的窄带交换节点连接。
也可以较多数目提供其它的上述类型的窄带通信设备取代窄带交换节点SVK2和SVK3。这里作出的选择只用于简化下述说明。
在第1窄带交换节点SVK1内作为功能部件示出一个耦合网络KN，一个交换控制设备VS和一个构成ATM网络ATM接口的集成的交换单元IWU。功能部件经一节点内总线BUS彼此连接。交换单元IWU自身由一个端口分配模块PZM和一个经两个逻辑端口LP与其通信的ATM转换模块AU组成，后者经宽带传输线路BS连接到ATM网络ATM上。逻辑端口LP分别固定地分配给其它连接到ATM网络ATM的窄带交换节点SBK2和SBK3上。(因此在较大数目连接的窄带通信设备情况下，逻辑端口的数目必须相应提高)。端口分配模块PZM经总线BUS通过窄带有用信道SN的干线群与耦合网络KN通信联系，提供该窄带有用信道SN用于把有用信息传输到(或从)其它连接到ATM网络ATM的窄带交换节点SVK2，SVK3。此外经总线BUS把与端口有关的，即配备有识别有关逻辑端口LP的信息元的信令信息从交换控制设备VS传输给端口分配模块PZM。这时信令信息包含有与端口有关的连接专用的部分PSIG以及与端口有关的调整消息PEM。信令信息PSIG的连接专用部分应传输到有关目标-窄带交换节点SVK2或SVK3用于控制连接。
在适合现有技术的许多窄带交换节点上，已经提供与逻辑端口有关的信令信息，以便控制外设的窄带网络组件。通过与外设的窄带网络组件类似，可以控制交换单元(IWU)的方式，本发明的窄带交换节点可以经相当少地改动已知窄带交换节点的现行结构来实现。
信息经与端口有关的调整消息PEM传输给端口分配模块PZM，干线群SN的窄带有用信道的信息分别分配给单个逻辑端口LP，并因此分配给各个传输目标SVK2，SVK3。根据这信息在端口分配模块PZM中窄带有用信道SN的干线群被分成单个的各自分配给逻辑端口LP的子干线群，该子干线群经各自分配给它们的逻辑端口LP输入到ATM转换模块AU。这时子干线群也可以只由唯一的一个窄带有用信道SN组成或者是完全空置的。在后一种情况没有一个窄带有用信道SN分配给有关的逻辑端口LP。窄带有用信道对传输目标的分配可以应用交换控制装置VS对实行的通信需求或可调整的通信条件匹配。
信令信息PSIG的连接专用部分已经以与端口有关(并因此以传输目标专用的)形式提供给端口分配模块PZM，并因此可以简单方式转换到单个连接专用的窄带信令信道。这与窄带有用信道的子干线群一起经各自分配的逻辑端口LP输入到ATM转换模块AU。
ATM转换模块AU对每一逻辑端口LP而言接纳补充窄带信令信道的窄带信道的子干线群，并且把它转换到ATM网络ATM的至少一个虚拟信道VC，该虚拟信道永久地例如通过宽带网络管理分配给各自的目标-窄带交换节点SVK2或SVK3。ATM转换模块AU常常地也称为分段和重新装配模块，此外具有任务把经ATM网络应传输的数据流分段，并插ATM信元。接着经至少一个虚拟信道VC将各子干线群的有用信息和信令信息经ATM网络ATM传输给各自的目标-窄带交换节点SVK2或SVK3，并从其本身的交换单元又转换到窄带信道的一个干线群。该干线群又输送到转换控制装置或目标窄带交换节点的耦合网络，以便在那里作进一步处理。
权利要求
1．用于建立和拆除窄带连接，并用于经一交换单元(IWU)连接到宽带网络(ATM)的窄带交换节点(SVK1)，该交换单元具有一台分配设备，它把从窄带交换节点来到的窄带有用信道(SN)的干线群，划分成为了传输有用信息到不同的、连接到宽带网络的目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)而设置的子干线群，其特征为交换单元(IWU)集成到窄带交换节点(SKV1)内，以便在窄带交换节点(SVK1)内的根据节点内应用的协议存在的信令信息(PSIG)该信令信息分别分配给在子干线群内应传输的有用信息，为了传输到宽带网络(ATM)由交换单元(IWU)在子干线群专用的，分别添加到子干线群内的窄带-信令信道内转送。
2．从一个经交换单元(IWU)连接到宽带交网络(ATM)的窄带交换节点(SVK1)到不同的连接到宽带网络的目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)的传输有用信息和信令信息的方法，其特征为具有以下方法步骤a)把为了传输有用信息从窄带交换节点(SVK1)到不同的目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)提供的窄带有用信道(SN)的干线群，根据按照节点内应用的协议存在的信令信息(PEM，PSIG)分成子干线群，该子干线群分别分配给目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)，b)该信令信息(PSIG)的传输目标专用部分归入到分配给各自的目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)的子干线群，c)信令信息(PSIG)的分配给子干线群的部分子干线群专用地转换到分别输入子干线群的窄带信令信道，以及d)子干线群的有用信息和信令信息，经宽带网络(ATM)的虚拟信道(VC)，子干线群专用地传输到分配给子干线群的目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)。
3．根据权利要求2的方法，其特征为逻辑的或物理的端口(LP)分配给交换单元(IWU)内的目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)，并且有用信息和信令信息与端口有关地传输给交换单元(IWU)。
4．根据权利要求2或3的方法，其特征为在交换单元(IWU)内逻辑的或物理的端口(LP)分配给归入目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)的宽带地址。
5．根据权利要求2到4之一的方法，其特征为如外设的窄带网络组件一样，交换单元(IWU)由窄带交换节点(SVK1)控制。
6．根据权利要求2到5之一的方法，其特征为为了子干线群专用的有用信息和/或信令信息传输到目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)，准备好具有在宽带网络(ATM)内固定带宽的至少一条永久的虚拟信道(VC)。
7．根据权利要求2到6之一的方法，其特征为为了子干线群专用的、有用信息和/或信令信息传输到目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)，准备好在宽带网络(ATM)内至少一条虚拟信道(VC)，其带宽与应传输的数据出现有关，根据对交换单元(IWU)的要求动态地变化。
8．根据权利要求2到7之一的方法，其特征为只有在子干线群内存在有用信息时传输单元(IWU)才为了子干线群专用的把有用信息传输到目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)，要求在宽带网络(ATM)内的至少一条虚拟信道(VC)。
9．根据权利要求8的方法，其特征为在经一条为传输有用信息要求的宽带网络(ATM)的虚拟信道(VC)建立连接时信息元传输到目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)的交换单元，该信息元使对这个交换单元有可能实现把输入的有用信息单意地归入到为这连接提供的、事先通过信令信息在两连接伙伴之间经另一虚拟信道(VC)的交换而协调一致的固有的一个子干线群。
10．根据权利要求8或9的方法，其特征为各一个识别信息固定分配给所有彼此联网的窄带通信设备(SVK1，SVK2，SVK3)的子干线群，该识别信息在建立连接时经宽带网络(ATM)的一条虚拟信道(VC)传输到各目标-窄带通信设备的交换单元并且使此交换单元有可能实现把到达的宽带连接单意地分配给子干线群。
11．根据权利要求2到10之一的方法，其特征为只有在子干线群内存有信令信息时交换单元(IWU)才为了子干线群专用的、把信令信息传输到目标-窄带通信设备(SVK2，SVK3)，要求在宽带网络(ATM)内的至少一条虚拟信道(VC)。
全文摘要
本发明提供在窄带交换节点(SVK1)内集成的交换单元(IWU),该交换单元把为了传输有用信息到与宽带网络(ATM)连接的其它目标－窄带通信设备(SVK2,SVK3)而设置的有用信道(SN)的干线群分成目标专用的子干线群。通过对节点内的信令信息的直接存取,集成的交换单元(IWU)能以简单方式把其目标专用的部分分配给子干线群,并且把它们转换为各自加入到子干线群内的窄带信令信道。
文档编号H04L12/56GK1283377SQ98812590
公开日2001年2月7日 申请日期1998年12月2日 优先权日1997年12月23日
发明者K·维勒, H·基恩贝格, M·蒂特施, W·斯特克尔 申请人:西门子公司