專利名稱：用于提供話音和/或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的部件的制作方法
引言本發(fā)明一般涉及通信系統(tǒng)和方法，并且更具體地涉及利用例如DSL通信系統(tǒng)提供話音和/或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù)：
隨著互聯(lián)網(wǎng)的日益普及，越來(lái)越多的商家和住戶要求高速寬帶接入。寬帶接入可以通過(guò)諸如電纜、衛(wèi)星或傳統(tǒng)的銅電話線的不同類型的物理介質(zhì)來(lái)提供。
由于電話線在現(xiàn)有的住戶與商家中一般占據(jù)很高的滲透百分比，所以已經(jīng)建議各種革新方法來(lái)增加現(xiàn)有電話本地設(shè)備的帶寬。一種這樣的更新例如是可以利用以高達(dá)56kb/s(千比特/秒)速率工作的調(diào)制解調(diào)器。另一革新是數(shù)字用戶線路(DSL)業(yè)務(wù)。DSL業(yè)務(wù)利用現(xiàn)有的銅線本地環(huán)路來(lái)給終端用戶提供業(yè)務(wù)。DSL另一吸引人的地方是它能利用同一電話線對(duì)來(lái)提供高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和電話話音業(yè)務(wù)。
在

圖1中表示出DSL的通用網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。利用中心局中的DSL接入多路復(fù)用器(DSLAM)3可以在常規(guī)的電話線2-1或2-2上傳送DSL業(yè)務(wù)。對(duì)于那些通過(guò)DSL只接收數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的客戶而言，此業(yè)務(wù)利用被顯示為CPE設(shè)備4的DSL調(diào)制解調(diào)器或路由器終接在客戶家中。在只提供DSL數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的傳統(tǒng)系統(tǒng)中，由于POTS信令處于基帶中，而DSL在自/至客戶家中的同一線路上出現(xiàn)在較高的頻帶中，所以POTS業(yè)務(wù)和DSL業(yè)務(wù)是并存的。在客戶家中和中心局中，POTS分離器15與17用于從數(shù)據(jù)信號(hào)中分離出POTS信號(hào)。在中心局中為POTS信號(hào)選擇路由至傳統(tǒng)的話音網(wǎng)絡(luò)14，并為DSL數(shù)據(jù)選擇路由至DSLAM 3，如圖1所示。
下一代的設(shè)備試圖通過(guò)在此網(wǎng)絡(luò)上增加諸如數(shù)字話音鏈接的增值業(yè)務(wù)來(lái)增強(qiáng)DSL鏈路的價(jià)值。在這樣的模型中，數(shù)字化(并且有可能為了頻帶效率而進(jìn)行了壓縮)的話音與數(shù)據(jù)一起在DSL鏈路上進(jìn)行傳送。對(duì)于組合的話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)來(lái)說(shuō)，DSL業(yè)務(wù)利用在圖1中被顯示為CPE 5的用于提供綜合話音與數(shù)據(jù)接入的裝置來(lái)終接。這樣的裝置一般提供用于數(shù)據(jù)的以太網(wǎng)端口6和用于話音的多個(gè)模擬POTS端口(例如，7-1和7-2)。
DSLAM 3用作分組多路復(fù)用器，用于一般通過(guò)高速上行鏈路8將業(yè)務(wù)從多個(gè)客戶傳送給主要城市或地區(qū)的分組網(wǎng)絡(luò)9。數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)一般由ATM交換機(jī)組成。DSLAM使用的分組協(xié)議是諸如ATM或幀中繼的支持話音和數(shù)據(jù)的分組協(xié)議。因?yàn)镈SL客戶使用的主要數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)要接入互聯(lián)網(wǎng)11，所以一般通過(guò)稱為用戶管理系統(tǒng)12的裝置將此分組網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)。例如，也可以利用至內(nèi)部或企業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的連接來(lái)支持以家為基地的工作人員。
話音網(wǎng)關(guān)13用于將話音業(yè)務(wù)傳送給DSL客戶。此話音網(wǎng)關(guān)13將分組網(wǎng)絡(luò)連接到公用交換電話網(wǎng)(PSTN)14。將數(shù)字話音流變換為分組格式，以便通過(guò)話音網(wǎng)關(guān)與客戶家中的綜合接入裝置之間的分組網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳送。此話音網(wǎng)關(guān)通過(guò)電話交換機(jī)(例如，類別4或5交換機(jī))連接到PSTN。
由于從電話交換機(jī)的觀點(diǎn)來(lái)看話音網(wǎng)關(guān)13代表數(shù)字接入網(wǎng)絡(luò)，所以此網(wǎng)關(guān)與電話交換機(jī)之間的連接一般利用諸如GR-303、TR-008或V5的數(shù)字環(huán)路載波系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)接口。這種類別的信令稱為帶內(nèi)信令。具有第二類別的信令，用于與更加智能的數(shù)字環(huán)路載波或邊緣裝置通信。此信令堆棧稱為SS7并代表帶外信令范例。此邊緣裝置通過(guò)SS7協(xié)議堆棧至電話機(jī)的連接是一個(gè)在邏輯上獨(dú)立于此類別的帶內(nèi)信令協(xié)議中使用的同步時(shí)隙的鏈接。迄今所描述的是用于實(shí)現(xiàn)DSL業(yè)務(wù)的公知的通用結(jié)構(gòu)。
除了傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)和POTS業(yè)務(wù)之外，各個(gè)設(shè)備制造商正在引入用于通過(guò)DSL實(shí)現(xiàn)綜合數(shù)字話音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的設(shè)備。例如，加利福尼亞的Coppercom Communications Inc.通信公司給DSL業(yè)務(wù)供應(yīng)商提供用于DSL業(yè)務(wù)的設(shè)備。特別地，此公司建議了例如圖2所示的CopperCompleteTMDSL結(jié)構(gòu)。
由CopperCompleteTMDSL提供的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在ATM交換機(jī)22之后使用話音網(wǎng)關(guān)21。此話音網(wǎng)關(guān)21是將分組的話音業(yè)務(wù)通過(guò)類別5交換機(jī)23變換為PSTN(公用交換電話網(wǎng))可接受的話音信號(hào)的附加設(shè)備。此話音網(wǎng)關(guān)21將輸入的ATM適應(yīng)層2(AAL2)信元變換為時(shí)分多路復(fù)用話音信號(hào)，并利用多條T1中繼線24將這些信號(hào)發(fā)送給類別5交換機(jī)23。此接口例如是與數(shù)字環(huán)路載波(DLC)所使用的接口相同的GR-303接口，如前面結(jié)合圖1所述的。
相信在Coppercom結(jié)構(gòu)中使用的話音路徑是一個(gè)在CPE裝置準(zhǔn)備期間而非實(shí)時(shí)配置的永久虛擬電路。此PVC載波傳送所有的話音業(yè)務(wù)以及信令業(yè)務(wù)。所使用的分組結(jié)構(gòu)是用于ATM封裝的ATM適應(yīng)層2(AAL2)。
AAL2具有允許多個(gè)連接多路復(fù)用在一個(gè)虛擬電路(VC)上的能力。多個(gè)數(shù)據(jù)流的多路復(fù)用在ATM適應(yīng)層上完成。ATM適配只在ATM網(wǎng)絡(luò)的端點(diǎn)上進(jìn)行。ATM網(wǎng)絡(luò)中的信元根據(jù)其虛擬路徑/虛擬信道(VP/VC)識(shí)別符而進(jìn)行路由選擇或交換。在永久虛擬電路(PVC)的情況下，與Coppercom結(jié)構(gòu)的情況中一樣，將這些信元交換到先前在CPE準(zhǔn)備時(shí)建立的同一永久目的地。
此Coppercom結(jié)構(gòu)不使用ATM網(wǎng)絡(luò)而是使用話音網(wǎng)關(guān)來(lái)建立和拆除話音連接。因此，不可能利用ATM網(wǎng)絡(luò)來(lái)交換單獨(dú)的話音呼叫。這是因?yàn)槿缟纤觯贑oppercom結(jié)構(gòu)中，多個(gè)話音呼叫與信令數(shù)據(jù)一起多路復(fù)用到單個(gè)ATM虛擬電路上。ATM信元流的內(nèi)容對(duì)于此ATM網(wǎng)絡(luò)而言是透明的。此ATM網(wǎng)絡(luò)只檢查標(biāo)題以保證將這些內(nèi)容發(fā)送到正確的目的地。此結(jié)構(gòu)中的呼叫分配或交換與此ATM網(wǎng)絡(luò)無(wú)關(guān)。在信令和話音數(shù)據(jù)在話音網(wǎng)關(guān)上進(jìn)行多路分解之前是不能確定呼叫分配的。
發(fā)明概要本申請(qǐng)的發(fā)明人認(rèn)識(shí)到現(xiàn)有技術(shù)的DSL結(jié)構(gòu)中具有若干缺點(diǎn)。如果利用ATM AAL2來(lái)傳送話音，這些結(jié)構(gòu)在壓縮(在可應(yīng)用時(shí))、寂靜抑制、和可變分組填充延遲設(shè)置方面會(huì)給終端用戶設(shè)備增加大量的成本和復(fù)雜性。另外，需要在CPE上將多個(gè)數(shù)據(jù)流多路復(fù)用到一個(gè)ATM虛擬電路上。還有，這些結(jié)構(gòu)不允許你直接利用ATM網(wǎng)絡(luò)(例如，ATM交換機(jī))的連接建立與拆除的動(dòng)態(tài)性能，這導(dǎo)致系統(tǒng)資源的無(wú)效利用。
因此，本發(fā)明人提出了一種與其不同的更好的解決方案來(lái)利用ATMAAL1傳送話音業(yè)務(wù)。AAL1提供一種通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)發(fā)送話音的簡(jiǎn)單方法以及提供在ATM網(wǎng)絡(luò)自身內(nèi)的ATM層上動(dòng)態(tài)建立與拆除連接的能力(例如，參見(jiàn)ITU-TI.363.1B-ISDN ATM適應(yīng)層規(guī)范類型1 AAL)。
因此，本發(fā)明的一個(gè)方面是一種通信結(jié)構(gòu)，其話音路徑基于PVC與交換虛擬電路(SVC)的組合。在DSLAM上從CPE至中繼線端口建立PVC。SVC是能夠存在于ATM交換機(jī)中用于建立和拆除話音連接的動(dòng)態(tài)連接。每個(gè)話音路徑在獨(dú)立的ATM虛擬電路中進(jìn)行傳送而不是將這些話音路徑一起進(jìn)行多路復(fù)用。利用AAL1來(lái)傳送話音業(yè)務(wù)。信令信息也獨(dú)立于話音進(jìn)行傳送，并且朝向業(yè)務(wù)控制處理器而不是直接朝向交換機(jī)選擇路由。
在此結(jié)構(gòu)中，虛擬路徑/虛擬信道的值可以直接識(shí)別出信元內(nèi)包含的信息和預(yù)定要向其發(fā)送此信息的用戶。利用每個(gè)話音信道獨(dú)立的ATM虛擬電路，有可能在ATM交換機(jī)中建立和拆除連接(利用交換虛擬電路)。
業(yè)務(wù)控制處理器通過(guò)帶內(nèi)信令從外部控制交換機(jī)。此結(jié)構(gòu)利用其動(dòng)態(tài)建立和拆除連接的能力來(lái)開(kāi)發(fā)ATM交換機(jī)的能力。在此結(jié)構(gòu)中，不在ATM網(wǎng)絡(luò)中的ATM適應(yīng)層上進(jìn)行任何確定，根據(jù)VP/VC將數(shù)據(jù)發(fā)送到正確的目的地，在ATM層上建立此連接。
因而，提出一種設(shè)備，它包括接口電路，用于接收第一模擬信號(hào)并將第一模擬信號(hào)變換為第一格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理器，用于將代表第一模擬信號(hào)的第一格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，第二格式包括異步傳送模式適應(yīng)層類型1格式；和調(diào)制解調(diào)器，用于將第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為第二模擬信號(hào)。
還提出一種設(shè)備，它包括用于與一個(gè)控制客戶設(shè)備的裝置接口的接口；用于與一個(gè)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備接口的接口；用于與一個(gè)話音網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備接口的接口；和處理器，它耦合到這些接口，用于在從控制客戶設(shè)備的裝置中接收到連接請(qǐng)求時(shí)提供從此數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備至此話音網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的連接。
附圖簡(jiǎn)述圖1表示用于提供業(yè)務(wù)的公知DSL結(jié)構(gòu)的方框圖；圖2表示用于提供話音與數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的另一DSL結(jié)構(gòu)的方框圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明原理的DSL系統(tǒng)的系統(tǒng)圖；圖4以電路方框圖形式表示CPE單元的示例性具體實(shí)施例；
圖5表示用于在FPGA 45內(nèi)執(zhí)行下行鏈路操作的方框圖；圖6表示上行鏈路ATM信元封裝互通功能；圖7表示用于發(fā)出或始發(fā)呼叫的操作示意圖；圖8表示呼叫處理操作順序的示意圖；圖9表示由CPE啟動(dòng)的CPE呼叫斷開(kāi)操作的示意圖；圖10表示輸入呼叫的操作示意圖；圖11表示由Telco(電信公司)交換機(jī)或NCS啟動(dòng)的呼叫斷開(kāi)的操作示意圖；圖12表示GR-303接口的方框圖；圖13表示分布式環(huán)境中SCP的示例性實(shí)施例；圖14是表示如何通過(guò)SCP在CPE與Telco之間分配話音信道的方框圖；圖15表示CPE與NCS之間的數(shù)據(jù)路徑的邏輯流程圖；圖16是CPE與NCS之間數(shù)據(jù)路徑的另一方框圖；圖17表示在將命令與PC路徑設(shè)置為非特定比特率(UBR)的同時(shí)如何將話音數(shù)據(jù)路徑設(shè)置為可變比特率(VBR)；圖18是通過(guò)NCS的話音業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)路徑的示例；圖19是能夠減少由6個(gè)CPE構(gòu)成的系統(tǒng)的通過(guò)量的示例方框圖。
詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明原理的示例性實(shí)施例表示在圖3中。
系統(tǒng)方框圖30由幾個(gè)功能塊組成。系統(tǒng)域300由中心局(CO)設(shè)備域31(下面也稱為網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)(NCS))和客戶室內(nèi)設(shè)備(CPE)域32組成。此系統(tǒng)域內(nèi)的組成部分方框及其相應(yīng)的接口是客戶室內(nèi)設(shè)備(CPE)單元33-n數(shù)字用戶線接入多路復(fù)用器(DSLAM)34ATM交換機(jī)35互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)36業(yè)務(wù)控制處理器(SCP)37CPE單元33-nCPE單元33-n包括例如與多達(dá)4個(gè)的單獨(dú)模擬電話機(jī)38-1至38-4(通過(guò)POTS)和一個(gè)10 Base-T以太網(wǎng)連接39接口的內(nèi)部DSL調(diào)制解調(diào)器單元。例如是33-1的CPE裝置從客戶的模擬終端接收來(lái)自每個(gè)電話機(jī)38-1至38-4的模擬輸入，將模擬輸入變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)分組打包為ATM分組(ATM上的POTS)，而每個(gè)連接具有唯一的VPI/VCI。VPI是虛擬路徑識(shí)別符，而VCI是虛擬信道識(shí)別符。ATM網(wǎng)絡(luò)是能以一個(gè)VPI/VCI對(duì)為特征的面向連接的網(wǎng)絡(luò)。VPI用于識(shí)別存在于物理介質(zhì)上的虛擬路徑。VCI用于識(shí)別虛擬路徑內(nèi)的虛擬信道，這導(dǎo)致PVC(永久虛擬路徑)或SVC(交換的虛擬電路)的概念。PVC是兩個(gè)端點(diǎn)之間的連接并且通常人工地進(jìn)行配置。這是通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)沿一定方向在每個(gè)節(jié)點(diǎn)上利用VPI/VCI值對(duì)建立的端到端的路徑。除了利用信令協(xié)議根據(jù)需求建立或拆卸SVC之外，SVC類似于PVC。
也利用唯一的VPI/VCI將以太網(wǎng)數(shù)據(jù)封裝在ATM信元中。將ATM信元流發(fā)送給CPE單元內(nèi)的內(nèi)部DSL調(diào)制解調(diào)器以便進(jìn)行調(diào)制并傳送給DSLAM34。
從DSLAM端中，利用CPE DSL調(diào)制解調(diào)器接收和解調(diào)DSL信號(hào)并進(jìn)行傳送，以便進(jìn)行VPI/VCI檢測(cè)處理。隨后提取具有與終端用戶電話機(jī)的VPI/VCI匹配的VPI/VCI的ATM信元數(shù)據(jù)，并將此ATM信元變換為模擬POTS，以便傳送給電話機(jī)38-1至38-4之一。提取具有與終端用戶的以太網(wǎng)連接的VPI/VCI匹配的VPI/VCI的ATM信元數(shù)據(jù)，并將此ATM信元數(shù)據(jù)傳送給內(nèi)部以太網(wǎng)收發(fā)信機(jī)，以便傳送給以太網(wǎng)端口。下面將結(jié)合CPE及其組件的具體說(shuō)明來(lái)深入描述上面的處理。
DSLAM 34DSLAM 34解調(diào)來(lái)自多個(gè)DSL調(diào)制解調(diào)器33-1至33-n的數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)集中到例如ATM骨干網(wǎng)上，以便連接到此網(wǎng)絡(luò)的其余部分。DSLAM34通過(guò)將DSL線路集中到至ATM交換機(jī)35的ATM輸出上來(lái)為基于分組、信元和/或電路的應(yīng)用提供后向(back-haul)傳輸業(yè)務(wù)。
ATM交換機(jī)35CO ATM交換機(jī)35是ATM網(wǎng)絡(luò)的主干。ATM交換機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中執(zhí)行各種功能，這些功能包括信元傳送多路復(fù)用和集中業(yè)務(wù)控制ATM層管理在系統(tǒng)域30中特別重要的是，ATM交換機(jī)與DSLAM 34、業(yè)務(wù)控制處理器37和互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)36一起提供信元路由選擇和緩沖，并與處理話音電話呼叫的公用交換機(jī)40一起提供T1電路仿真支持。
ATM交換機(jī)的一個(gè)示例性實(shí)施例可以是Newbridge(新橋)MainStreetXpress36170多業(yè)務(wù)交換機(jī)(Newbridge36170)。此交換機(jī)通過(guò)T1電路仿真卡具有DSLAM能力和單獨(dú)的DSO控制能力。有可能DSLAM能力和DSO控制都不是集成于此交換機(jī)中，而是以分立元件的形式出現(xiàn)。
ATM交換機(jī)的另一示例性實(shí)施例可以是具有附加的可選T1卡的Lucent Access Concentrator(朗迅公司的接入集中器)。在SCP37的控制下，此集中器用作路由選擇機(jī)制來(lái)聚集數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)分散到NCS內(nèi)外的不同目的地。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，將可選的T1卡安裝在ATM交換機(jī)中，它允許將ATM信元放置在DSO時(shí)隙中作為T1連接的一部分。每個(gè)卡例如可以具有6個(gè)T1端口。在這種情況中，將T1卡連接到Telco的交換網(wǎng)絡(luò)。
從ATM交換機(jī)37至telco交換機(jī)40的另一示例性接口可以利用GR-303接口。GR-303接口定義一個(gè)可包含2-28個(gè)DS1連接的接口組(IG)。信道12與24用于有關(guān)第一DS1連接的控制信息。如果在IG中具有第二DS1，則它也包含有關(guān)信道12與24的冗余控制信息。這些信道只用于前2個(gè)DS1連接上。所有其他的DS1連接將全部24個(gè)信道都用于話音業(yè)務(wù)。
對(duì)于包含控制信息的1或2個(gè)DS1，信道12用作時(shí)隙管理信道(TMC)，而信道24用作嵌入操作信道(EOC)。
此接口的方框圖表示在圖12中。
互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)36互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)36通過(guò)與ATM交換機(jī)35有相互連接的ATM提供對(duì)IP互通的ATM信令支持?；ヂ?lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)的一個(gè)示例性實(shí)施例可以是Cisco7200系列高性能路由器。此路由器具有4個(gè)ATM端口和32個(gè)10Base-T以太網(wǎng)端口的容量。根據(jù)容量與性能也可以選擇其他的模型。
業(yè)務(wù)控制處理器(SCP)37SCP 37提供類似于互聯(lián)網(wǎng)域名業(yè)務(wù)(DNS)服務(wù)器的地址變換、需求分配和呼叫管理功能。SCP 37也可用于其他的功能，諸如下載代碼給CPE和帶寬與呼叫管理(例如，忙)功能以及其他的業(yè)務(wù)提供與建立任務(wù)。
SCP的一個(gè)示例性實(shí)施例是Gateway出售的Performance 500series PC(性能500系列PC)，它具有一個(gè)或兩個(gè)Fore SystemForeRunnerHE 155 ATM服務(wù)器適配器。該ForeRunnerHE 155向SCP提供至可以用作為ATM交換機(jī)的Newbridge(新橋)36170的全雙工OC-3連接。其中的一個(gè)ATM適配器用作至Newbridge 36170的專用命令鏈路。如果此Newbridge 36170支持代理服務(wù)器類型的控制并且如果這樣的控制信道要求單獨(dú)的端口，則第二ATM適配器將安裝在SCP中。此ATM適配器隨后將用作為SCP與Newbridge 36170之間的PVC的數(shù)據(jù)路徑。
圖13表示分布式環(huán)境中SCP的另一示例性實(shí)施例。判決單元(CPU)1305-1至1305-n將構(gòu)成用于運(yùn)行能執(zhí)行功能性任務(wù)的操作系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)市面上銷售的工業(yè)包裝(架裝)的計(jì)算機(jī)。注意如果不同的軟件要求特定的平臺(tái)來(lái)運(yùn)行，則不同的CPU可以運(yùn)行不同的操作系統(tǒng)。所希望的平臺(tái)的規(guī)模應(yīng)能伸縮，以便能利用最少量的重復(fù)工作或設(shè)計(jì)變化來(lái)增加附加的處理能力。
如此圖所示，所有的元件通過(guò)內(nèi)部專用LAN 1310(例如，以太網(wǎng))進(jìn)行連接，以便于通信和連接。數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列1311具有連接到LAN 1310(例如，以太網(wǎng))的網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)單元，以便于通信和連接。此數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列1311具有連接到LAN 1310的網(wǎng)絡(luò)附加存儲(chǔ)單元，這允許在由于狀態(tài)和/或故障診斷而需要接入的情況中通過(guò)遠(yuǎn)程接入裝置直接存取數(shù)據(jù)。
ATM接口功能塊1320是將ATM信元變換為CPU能處理的數(shù)據(jù)的接口?；蛘?，一個(gè)或多個(gè)CPU上的ATM NIC能用于此目的。
NCS操作也需要有至和自DSLAM與ATM交換機(jī)的控制信號(hào)，這些信號(hào)可以是帶內(nèi)或帶外信號(hào)。
圖14是表示根據(jù)本發(fā)明怎樣通過(guò)SCP在CPE與Telco之間分配話音信道的方框圖。SCP-CPE邏輯連接可用于控制CPE單元、ISP和Telco之間的數(shù)據(jù)路徑。CPE與NCS之間所有的數(shù)據(jù)路徑具有已建立的PVC，這將允許24小時(shí)接入ISP和一個(gè)允許在SCP與CPE之間交換控制信息的信道。
此話音信道也將是僅僅位于CPE和ATM交換機(jī)之間的PVC(每個(gè)PVC具有可變速率)，如圖14所示。SCP將必需在請(qǐng)求呼叫時(shí)例如通過(guò)ATM交換機(jī)在Telco與話音信道之間實(shí)時(shí)建立連接，這是因?yàn)镹CS與Telco之間DSO的數(shù)量有限。每個(gè)話音數(shù)據(jù)路徑將要求一個(gè)DSO，以便連接到Telco。由于經(jīng)濟(jì)上的原因，DSO的數(shù)量將少于可能的話音信道的總數(shù)。因此，SCP將必需根據(jù)要求而動(dòng)態(tài)地分配DSO給CPE話音信道。SCP將負(fù)責(zé)處理和建立至NCS及其CPE的輸入與輸出呼叫的所有話音連接。
如圖14所示，自CPE(XN)的話音信道的總數(shù)遠(yuǎn)大于離開(kāi)NCS的可利用的DSO時(shí)隙的數(shù)量。因此，在呼叫連接到CPE上時(shí)，SCP必須動(dòng)態(tài)分配DSO信道。SCP具有至ATM交換機(jī)的命令信道，用于發(fā)出命令給ATM交換機(jī)，以使之能為CPE話音信道選擇路由至T1接口并最終選擇路由至Telco。
在建立至Telco的話音數(shù)據(jù)路徑時(shí)，命令A(yù)TM交換機(jī)為合適的VPI/VCI選擇路由至一個(gè)T1卡上的一個(gè)DSO時(shí)隙。由SCP保持關(guān)于哪些DSO和T1端口可利用的記錄。所有的ATM信元變換都可利用T1卡來(lái)處理。
SCP控制包括初始建立的ATM交換機(jī)的所有方面。以下列的一種或多種方式能實(shí)現(xiàn)ATM交換機(jī)的控制1.使用終端仿真通過(guò)RS232端口、這是帶外信令。
2.使用Telnet(遠(yuǎn)程通信網(wǎng))通過(guò)以太網(wǎng)端口。這是帶外信令。
3.在SCP與ATM交換機(jī)之間分配PVC。SCP利用帶內(nèi)信令來(lái)運(yùn)行SNMP客戶機(jī)和控制交換機(jī)；和/或4.通過(guò)在ATM交換機(jī)(PacketStar信令網(wǎng)關(guān))上使用API。這是帶內(nèi)信令。
帶內(nèi)信令的使用將有可能從ATM交換機(jī)中提供最快速的響應(yīng)，但增加接口的復(fù)雜度。另外，帶內(nèi)信號(hào)能使用已建立的ATM數(shù)據(jù)路徑，這在SCP與ATM交換機(jī)未位于一起時(shí)特別有用。
注意帶外信令能夠利用已經(jīng)存在的ATM數(shù)據(jù)路徑并提供偽帶內(nèi)信令。例如，利用由ATM提供的局域網(wǎng)仿真(LANE)。
SCP可以通過(guò)RS232端口或通過(guò)TCP/IP利用SNMP客戶機(jī)與IP互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)36通信。
Telco交換機(jī)40的T1接口將ATM信元變換成可放置在DSO信道上并通過(guò)T1線路發(fā)送給Telco交換機(jī)的數(shù)據(jù)。當(dāng)在NCS接收到數(shù)據(jù)時(shí)，出現(xiàn)相反的情況。
T1接口由作為可選件安裝在ATM交換機(jī)上的線路卡組成。SCP將通過(guò)發(fā)出命令給ATM交換機(jī)來(lái)為數(shù)據(jù)選擇路由至T1卡上的單個(gè)DSO時(shí)隙。
具體的CPE單元實(shí)施例在圖4中以電路方框圖的形式表示CPE單元33-n的示例性具體實(shí)施例。CPE單元結(jié)構(gòu)的實(shí)施例可以包括例如一個(gè)Altera 10K100A 240接腳FPGA 45、兩個(gè)Alcatel(阿爾卡特)MTK-40131 SH POTS評(píng)估板44-1與44-2、Alcatel MTK-20140 DSL調(diào)制解調(diào)器評(píng)估分組46和諸如存儲(chǔ)器SRAM 413以及以太網(wǎng)物理層處理器420的幾個(gè)外圍裝置。在隨后的段落中將描述每一個(gè)主要的CPE單元組件。這些組件可以用于測(cè)試和評(píng)估以及實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的原理。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將容易認(rèn)識(shí)到，本文中所選擇與描述的用于根據(jù)本發(fā)明實(shí)施CPE單元(例如，CPE 33-1)的組件只是示例性的，選擇這些組件的主要目的是能便于利用可購(gòu)買到的現(xiàn)成產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的原理。也可以使用可執(zhí)行與本文所述的這些組件相同的功能的其他電路或集成電路，這對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的。
電話接口一Alcatel(阿爾卡特)MTK-40131 SH POTS EvaluationBoards(評(píng)估板)44-1與44-2Alcatel MTK-40131評(píng)估板44-1與44-2被用作為經(jīng)過(guò)RJ11連接41-1至41-4的POT電話機(jī)38-1至38-4的接口板(如圖1所示)。例如，這些板包括諸如模數(shù)變換(A/D)、數(shù)模變換(D/A)、和線路接口控制的功能，這些功能對(duì)于將模擬電話機(jī)或其他模擬終端連接到數(shù)字通信系統(tǒng)中是必需的。
如圖4所示，每個(gè)MTK-40131評(píng)估板都包含三個(gè)裝置兩個(gè)短距離線路接口電路(SH LIC)42-n，用于提供至模擬線路的信號(hào)與電源接口(每條線路一個(gè)接口)；以及一個(gè)基于DSP的CODEC(CODSP)43-n，此CODEC 43-n為多達(dá)兩個(gè)的獨(dú)立雙線電話線提供所有的信號(hào)處理功能。
Alcatel MTK-40131評(píng)估板的數(shù)字接口是通用電路接口(GCI)。振鈴信令、掛機(jī)信令、摘機(jī)信令和告警檢測(cè)全部由Alcatel MTK-40131評(píng)估板利用GCI接口1或2提供給Altera FPGA 44。
這兩個(gè)Alcatel MTK-40131評(píng)估板44-1與44-2為多達(dá)4個(gè)的模擬電話機(jī)38-1至38-4提供模擬POTS-數(shù)字接口。當(dāng)然，可以使用比上述的數(shù)量更多或更少的評(píng)估板，并相應(yīng)地?cái)U(kuò)大或縮小此電路的其余部分，以提供容納多于或少于4個(gè)模擬電話機(jī)的容量。
對(duì)于下行鏈路數(shù)據(jù)(即，朝向終端用戶電話機(jī)的數(shù)據(jù))，CODSP 43-1或43-2為輸入的GCI數(shù)據(jù)選擇路由至一個(gè)MTC-30132 SH LIC單元，以便對(duì)其進(jìn)行D/A變換并傳送給模擬電話機(jī)端口41-1至41-4之一。對(duì)于上行鏈路數(shù)據(jù)(即，朝向網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù))，MTC-30132 SH LIC單元42-1至42-4將輸入的電話端口模擬數(shù)據(jù)變換為數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)并將此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳送給CODSP 43-1和43-2。CODSP隨后將此數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)通過(guò)GCI接口傳送給FPGA45，正如前面所述那樣。
ADSL調(diào)制解調(diào)器-Alcatel MTK-20140 Rate Adaptive ADSLModem Evaluation Package(速率自適應(yīng)ADSL調(diào)制解調(diào)器評(píng)估組件)46如圖4所示，Alcatel MTK-20140芯片組46由模擬前端(MTC-20144)47和數(shù)字芯片(MTC-20146)48構(gòu)成。MTC-20146集成了三種組件和/或功能·DMT(離散多音頻)調(diào)制解調(diào)器·具有相關(guān)固件的專用ADSL收發(fā)信機(jī)控制器·ATM成幀器因此，MTK-2014046提供為了實(shí)施完全基于ATM的速率自適應(yīng)DMTADSL調(diào)制解調(diào)器所要求的所有有效功能。
MTK-20140 46和Altera FPGA 45之間的數(shù)據(jù)接口被實(shí)施為ATMUtopia(烏托邦)接口410。MTK-20140也將POTS分離器414連接到兩個(gè)RJ11端口49-1和49-2。例如，RJ11 49-1可以被用來(lái)連接到來(lái)自中心局的電話線對(duì)，而其他的插孔49-2可以被用于連接到模擬POTS電話機(jī)。
ATM處理一Altera 10K 100A 240引腳現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列(FPGA)45
Altera FPGA 45(現(xiàn)在將簡(jiǎn)稱為FPGA)已被編程為能夠提供DSL業(yè)務(wù)的一般ATM處理。具體地，F(xiàn)PGA 45的功能一般包括ATM信元流處理、控制信號(hào)處理、至MTK-40131 SH POTS單元44-1與44-2的GCI接口、至MTK-20140 ADSL調(diào)制解調(diào)器46的UTOPIA接口與控制、以及CPE單元的業(yè)務(wù)控制與形成。
DSO/ATM互通功能(IWF)在FPGA上行鏈路路徑(CPE至網(wǎng)絡(luò)的路徑)上，作為由FPGA 45提供的ATM信元封裝功能的一部分，將56kb/s數(shù)據(jù)打包為ATM信元。此56kb/s數(shù)據(jù)是將在DSO信道上進(jìn)行傳送的數(shù)據(jù)。
關(guān)于傳送單個(gè)DSO需要多大帶寬的問(wèn)題，在閱讀ATM論壇的af-vtoa-0078(Circuit Emulation Service InteroperabilitySpecification)和af-vtoa-0085(Specification of(DBCES)Dynamic Bandwidth Utilization-In 64kbps Time Slot TrunkingOver ATM-Using CES)規(guī)范之前看起來(lái)是無(wú)關(guān)緊要和簡(jiǎn)單的。
根據(jù)af-vtoa-0078，單個(gè)DSO如果是T1中唯一有效的信道，則它需要整個(gè)T1帶寬，這對(duì)于交換結(jié)構(gòu)可能是有好處的，但對(duì)于ADSL上行鏈路路徑卻沒(méi)有好處。af-vtoa-0085規(guī)范允許不發(fā)送空閑信道，但ATM指針開(kāi)銷仍然要消耗帶寬。這兩個(gè)規(guī)范都允許(實(shí)際上是必須)使用IWF來(lái)協(xié)助有效的帶寬管理。
在根據(jù)本發(fā)明的DSL系統(tǒng)中，DSO數(shù)據(jù)必須(在帶寬使用方面)盡可能有效地打包為ATM信元。在FPGA上行鏈路和下行鏈路上以及在網(wǎng)絡(luò)中都具有IWF。在CPE上行鏈路路徑上，IWF將56kb/s數(shù)據(jù)(以八字節(jié)組為單位)打包為ATM信元有效負(fù)載，并在發(fā)送此信元之前一直等待直至此有效負(fù)載滿為止，這在發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)產(chǎn)生小的延遲(大約6毫秒)。
在CPE下行鏈路上，IWF提取此有效負(fù)載數(shù)據(jù)并將此數(shù)據(jù)以56kb/s的速率發(fā)送給MTK-40131。網(wǎng)絡(luò)IWF與CPE IWF相似。網(wǎng)絡(luò)IWF可以被包含在ATM交換機(jī)與T1 CES卡之間的可尋址功能方框中。或者，可能存在著一個(gè)執(zhí)行如DSO數(shù)據(jù)所必需的網(wǎng)絡(luò)IWF的T1 CES卡。
FPGA下行鏈路路徑ADSL調(diào)制解調(diào)器46通過(guò)UTOPIA接口410發(fā)送數(shù)據(jù)給FPGA 45。此UTOPIA數(shù)據(jù)輸入到FPGA中的業(yè)務(wù)控制與形成功能411，后者為所述數(shù)據(jù)選擇路由至內(nèi)部ATM信元總線412。內(nèi)部ATM信元總線412上的每個(gè)節(jié)點(diǎn)對(duì)輸入ATM信元執(zhí)行VPI/VCI檢測(cè)和濾波，例如，如方框420-1至420-6所示。
如果VPI/VCI檢測(cè)功能檢測(cè)到VPI/VCI匹配，則處理節(jié)點(diǎn)將ATM信元數(shù)據(jù)傳送給ATM信元有效負(fù)載提取功能，如方框421-1至421-6所示。
對(duì)于電話機(jī)端口，ATM信元有效負(fù)載提取功能利用GCI總線協(xié)議發(fā)送所提取的有效負(fù)載數(shù)據(jù)給MTK-40131 SH POTS單元。對(duì)于控制處理路徑422，ATM信元有效負(fù)載提取功能將所提取的有效負(fù)載數(shù)據(jù)發(fā)送給控制處理功能423。
特別地，控制處理功能423為其他的CPE端口提供VPI/VCI分配。對(duì)于以太網(wǎng)路徑，ATM信元有效負(fù)載提取功能421-6將所提取的有效負(fù)載數(shù)據(jù)發(fā)送給10Base-T物理接口芯片(ML 2653)420。
用于所有端口的下行鏈路有效負(fù)載提取處理包含一個(gè)IWF(如前所述)，它從ATM信元中收集DSO 64kb/s數(shù)據(jù)，并將此數(shù)據(jù)以56kb/s速率發(fā)送給MTK-40131 SH POTS單元44-1或44-2，以便進(jìn)一步變換為模擬話音。用于在FPGA45內(nèi)執(zhí)行此下行鏈路操作的方框圖表示在圖5中。
特別地，下行鏈路互通功能50包括計(jì)數(shù)器51、FIFO52和變換器與接口53，其功能將在下面結(jié)合表1-8來(lái)描述。
如前所述，也需要上行鏈路ATM信元封裝互通功能，這表示在本發(fā)明的圖6中。
如圖6所示，電話端口數(shù)據(jù)(通過(guò)GCI接口)和以太網(wǎng)數(shù)據(jù)10Base-T物理接口芯片在60輸入到其相應(yīng)的ATM信元封裝功能。將所得到的ATM信元發(fā)送給VPI/VCI生成功能420，此功能420在此信元中插入VPI/VCI數(shù)據(jù)并將此ATM信元傳送給業(yè)務(wù)控制/形成功能411。隨后將此數(shù)據(jù)發(fā)送給MTK-20140 ADSL調(diào)制解調(diào)器單元46，以便進(jìn)行傳輸。所有端口的上行鏈路ATM信元封裝功能60包含一個(gè)IWF，此IWF將DSO數(shù)據(jù)打包為完整的ATM信元并將此數(shù)據(jù)傳送給ADSL調(diào)制解調(diào)器。
CPE FPGA 45以表1-8所述的方式利用計(jì)數(shù)器61、F1FO 62和變換器63來(lái)格式化電話端口的AAL1 ATM信元。此系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)傳送(SDT)指針總是具有0×00的值。這些表中包含的序列計(jì)數(shù)字段涉及在ITU-T1.363.1的節(jié)2.4.2.1中定義的SN字段中的序列計(jì)數(shù)字段。此序列計(jì)數(shù)字段計(jì)數(shù)器61是一個(gè)3比特字段，它以值0為起始并在每個(gè)連續(xù)的ATM信元中遞增至最大值7，并且隨后回到0值(模8)。當(dāng)SN計(jì)數(shù)值為0時(shí)，ATM信元中出現(xiàn)SDT指針。此ATM信元填充格式被公知為1×56CAS。ABCD比特(CAS比特)以ABCD的順序進(jìn)行安排，左端對(duì)齊(“A”為MSB，“D”為比特4)。較低4位字節(jié)利用0來(lái)進(jìn)行填充。從由24個(gè)DS1幀+格式化所構(gòu)成的擴(kuò)展超幀(ESF)的DSO幀6、12、18與24的LSB中竊取(比特掠奪)CAS比特。
序列計(jì)數(shù)值0總字節(jié) 數(shù)據(jù)類型 #字節(jié)5ATM信元標(biāo)題56AAL1 SAR PDU 1標(biāo)題7SDT指針131 24個(gè)DSO樣本2432 CAS比特153 21個(gè)DSO樣本21表1 序列計(jì)數(shù)字段＝0序列計(jì)數(shù)值1總字節(jié) 數(shù)據(jù)類型 #字節(jié)5ATM信元標(biāo)題56AAL1 SAR PDU 1標(biāo)題93個(gè)DSO樣本 310 CAS比特134 24個(gè)DSO樣本2435 CAS比特153 18個(gè)DSO樣本18表2 序列計(jì)數(shù)字段＝1序列計(jì)數(shù)值2總字節(jié) 數(shù)據(jù)類型#字節(jié)5ATM信元標(biāo)題 56AAL1 SAR PDU1標(biāo)題12 6個(gè)DSO樣本 613 CAS比特 137 24個(gè)DSO樣本 2438 CAS比特 153 15個(gè)DSO樣本 15表3 序列計(jì)數(shù)字段＝2序列計(jì)數(shù)值3總字節(jié) 數(shù)據(jù)類型#字節(jié)5ATM信元標(biāo)題 56AAL1 SAR PDU1標(biāo)題15 9個(gè)DSO樣本 916 CAS比特 140 24個(gè)DSO樣本 2441 CAS比特 153 12個(gè)DSO樣本 12表4 序列計(jì)數(shù)字段＝3序列計(jì)數(shù)值4總字節(jié) 數(shù)據(jù)類型#字節(jié)5ATM信元標(biāo)題 56AAL1 SAR PDU 1標(biāo)題18 12個(gè)DSO樣本 1219 CAS比特 143 24個(gè)DSO樣本 2444 CAS比特 153 9個(gè)DSO樣本 9表5 序列計(jì)數(shù)字段＝4序列計(jì)數(shù)值5總字節(jié) 數(shù)據(jù)類型 #字節(jié)5ATM信元標(biāo)題 56AAL1 SAR PDU 1標(biāo)題21 15個(gè)DSO樣本 1522 CAS比特 146 24個(gè)DSO樣本 2447 CAS比特 153 6個(gè)DSO樣本 6表6 序列計(jì)數(shù)字段＝5序列計(jì)數(shù)值6總字節(jié) 數(shù)據(jù)類型 #字節(jié)5ATM信元標(biāo)題 56AAL1 SAR PDU 1標(biāo)題24 18個(gè)DSO樣本 1825 CAS比特 149 24個(gè)DSO樣本 2450 CAS比特 1
533個(gè)DSO樣本 3表7 序列計(jì)數(shù)字段＝6序列計(jì)數(shù)值7總字節(jié)數(shù)據(jù)類型 #字節(jié)5 ATM信元5標(biāo)題6 AAL1 SAR PDU 1PDU標(biāo)題2721個(gè)DSO21樣本28CAS比特15224個(gè)DSO24樣本53CAS比特1表8 序列計(jì)數(shù)字段＝7時(shí)鐘生成425FS6370 EEPROM可編程時(shí)鐘生成IC 425為FPGA和一些外圍設(shè)備提供時(shí)鐘。16MHz的輸入426提供給FS6370，這是因?yàn)榇祟l率便于生成許多其他所需要的系統(tǒng)時(shí)鐘頻率。20MHz時(shí)鐘信號(hào)用于以太網(wǎng)處理，而512kHz時(shí)鐘信號(hào)被用于支持GCI接口。在另一實(shí)施中，主系統(tǒng)時(shí)鐘可以代替此512kHz時(shí)鐘信號(hào)。
SRAM 413如果FPGA內(nèi)沒(méi)有足夠的內(nèi)存來(lái)處理所有的FIFO和分組ATM與以太網(wǎng)處理功能所需的RAM，則FPGA 45將SRAM 413用作暫時(shí)RAM。
BIT Blaster端口430FPGA 45建立在SRAM的基礎(chǔ)之上并需要在加電之后進(jìn)行配置。BITBlaster端口是一個(gè)板上(on-board)標(biāo)題，它只在原型開(kāi)發(fā)期間用于構(gòu)造FPGA 45。當(dāng)使用BIT Blaster端口時(shí)，不一定要安裝EPC1系列EPROM。板上EPC1系列EPROM 435將在正常操作期間構(gòu)造FPGA。
以太網(wǎng)接口42028引腳ML 2653、10BASE-T物理接口芯片420對(duì)于雙絞線對(duì)和AUI以太網(wǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō)是一個(gè)完全物理接口，它在一個(gè)單片集成電路IC中組合10BASE-T MAU、Manchester編碼器/解碼器和雙絞線對(duì)接口濾波器。ML2653 420能根據(jù)鏈路脈沖自動(dòng)地在AUI和雙絞線對(duì)接口之間進(jìn)行選擇。ML2653符合IEEE 802.31-1990(10Base-T)，并且與FPGA中的標(biāo)題信息一起接受和提供符合分組結(jié)構(gòu)的G.802標(biāo)準(zhǔn)的以太網(wǎng)分組。
數(shù)據(jù)路徑邏輯流程圖15表示自CPE經(jīng)過(guò)NCS并且又返回的數(shù)據(jù)路徑的邏輯流程(雙向)，也表示出不同功能塊之間使用的數(shù)據(jù)格式。
如前所述，話音數(shù)據(jù)路徑利用T1鏈路可以連接到Telco的網(wǎng)絡(luò)。T1由其中所示的24個(gè)稱為DSO的話音信道組成。因此，每個(gè)話音數(shù)據(jù)路徑使用T1連接的24個(gè)DSO信道之一。
話音數(shù)據(jù)路徑為可變比特率(VBR)，而命令與PC路徑未指定比特率(UBR)，例如，如圖17所示。
圖16是CPE和NCS之間的數(shù)據(jù)路徑的方框圖。
注意命令與PC數(shù)據(jù)路徑是UBR，而所有的話音路徑都被指定為VBR并且每條路徑都被分配唯一的VPI/VCI。參見(jiàn)話音業(yè)務(wù)管理部分有關(guān)NCS如何管理話音信道的數(shù)據(jù)路徑分配的描述。利用有關(guān)AAL1的as-vtoa-0078格式化話音數(shù)據(jù)。
此命令信道是通向NCS(并最終到達(dá)SCP)的無(wú)阻塞信道，因此CPE總是與NCS聯(lián)絡(luò)。必須對(duì)帶寬進(jìn)行分配，以使最大數(shù)量的CPE具有足以允許與NCS通信的帶寬。
PC數(shù)據(jù)路徑也是無(wú)阻塞信道但在網(wǎng)絡(luò)擁擠時(shí)可能降到最小帶寬。此無(wú)阻塞信道相應(yīng)地要求必須分配足夠的帶寬。
當(dāng)ATM信元移動(dòng)通過(guò)NCS時(shí)，這些信元能使其ATM地址(VPI/VCI)被翻譯。另外，傳送話音數(shù)據(jù)的ATM信元能被阻塞在DSLAM。圖16是來(lái)自兩個(gè)CPE的ATM信元的數(shù)據(jù)路徑的示例。
在此示例中，具有2個(gè)有效話音信道CPE 1的話音1和CPE 2的話音3。其他的話音信道“被阻塞”在DSLAM，這是因?yàn)檫@些話音信道未在傳送任何數(shù)據(jù)。參見(jiàn)話音業(yè)務(wù)管理段落有關(guān)這種情況是如何發(fā)生的描述。
操作呼叫流程順序下面的部分描述本發(fā)明的每個(gè)主要部件如何根據(jù)不同的呼叫流程情況進(jìn)行操作。
圖7表示用于發(fā)出或始發(fā)呼叫的操作示意圖。順序枚舉(enumeration)將在隨后的段落中進(jìn)一步描述。
1.CPE上的4條電話線路之一摘機(jī)。
2.對(duì)應(yīng)的LIU將摘機(jī)指示傳送給CPE處理單元。
3.CPE處理單元識(shí)別摘機(jī)狀態(tài)的變化。
4.CPE處理單元格式化一個(gè)包含有關(guān)CPE的唯一CPE識(shí)別符、摘機(jī)指示和電話端口ID的ATM信元。
5.CPE通過(guò)DSL接口將此ATM信元發(fā)送給此網(wǎng)絡(luò)。
6.DSLAM將此ATM信元傳送給ATM交換機(jī)，此ATM交換機(jī)為此ATM信元選擇路由至SCP。
7.業(yè)務(wù)控制處理器(SCP)識(shí)別來(lái)自CPE的請(qǐng)求。
8.SCP確定連接到公用網(wǎng)絡(luò)的DSO時(shí)隙的可利用性。
8(a).SCP確定沒(méi)有DSO可利用。
8(b).SCP生成用戶反饋。在這種情況中，在至交換機(jī)的連接不可利用時(shí)，此反饋對(duì)于仿真電話網(wǎng)絡(luò)是無(wú)用處的。
9.SCP建立一個(gè)將可利用的DSO時(shí)隙連接到CPE的DSLAM端口的VP/VC路徑。
10.SCP檢查它的數(shù)據(jù)庫(kù)并檢索對(duì)應(yīng)于此CPE端口的電話號(hào)碼。
11.SCP將呼叫(源)電話號(hào)碼通知T1線路卡。
12.SCP生成ATM信元，此信元包含已建立的連接的VP/VC和此連接的確認(rèn)消息。
13.通過(guò)ATM交換機(jī)將SCP生成的信元發(fā)送給連接到DSLAM的ATM交換機(jī)的端口，并且一直發(fā)送到CPE。此信元VP/VC終接在CPE處理單元上。
14.CPE處理單元接收此ATM信元。
15.CPE處理單元給指定的VP/VC配置VP/VC生成/檢測(cè)。
16.ATM VP/VC信道開(kāi)始在CPE的LIU之間向交換機(jī)中的T1線路仿真卡一直傳送DSO有效負(fù)載。
17.呼叫進(jìn)程、音調(diào)生成和音調(diào)檢測(cè)在電話機(jī)單元和公用電話網(wǎng)絡(luò)之間繼續(xù)進(jìn)行。
圖8表示呼叫處理操作順序的示意圖。
圖9表示由CPE啟動(dòng)的CPE呼叫斷開(kāi)操作的示意圖。在隨后的段落中進(jìn)一步描述順序枚舉。
1.在進(jìn)行中的建立呼叫期間CPE上的4條電話線路之一掛機(jī)。
2.對(duì)應(yīng)的LIU將掛機(jī)指示傳送給CPE處理單元。
3.CPE處理單元識(shí)別掛機(jī)的狀態(tài)變化。
4.CPE處理單元格式化一個(gè)包含有關(guān)CPE的唯一CPE識(shí)別符、掛機(jī)指示和電話端口ID的ATM信元。
5.CPE通過(guò)DSL接口將此ATM信元傳送給網(wǎng)絡(luò)。
6.DSLAM將此ATM信元傳送給ATM交換機(jī)，此交換機(jī)為此ATM信元選擇路由至SCP。
7.SCP識(shí)別來(lái)自CPE的請(qǐng)求。
8.SCP將呼叫斷開(kāi)通知T1線路仿真。
9.SCP拆除一個(gè)將可利用DSO時(shí)隙連接到CPE的DSLAM端口的VP/VC路徑。
10.SCP生成一個(gè)用于確認(rèn)呼叫拆除的ATM信元。
11.通過(guò)ATM交換機(jī)將由SCP所生成的信元傳送給連接到DSLAM的ATM交換機(jī)的端口，并且一直傳送給CPE。此信元VP/VC終接在CPE處理單元上。
12.CPE處理單元接收ATM信元。
13.CPE處理單元除去這個(gè)斷開(kāi)端口的VP/VC生成/檢測(cè)。
圖10表示輸入呼叫的操作示意圖。在隨后的段落中進(jìn)一步描述順序枚舉。
1.在一開(kāi)始時(shí)，SCP監(jiān)視連接到公用電話網(wǎng)絡(luò)的T1接口的狀態(tài)。
2.DSO信道指示輸入呼叫。
3.SCP從T1線路仿真卡中確定目的地電話號(hào)碼。
4.SCP在有關(guān)電話號(hào)碼和端口ID的數(shù)據(jù)庫(kù)中查找CPE端口ID。
5.SCP生成至包含了目標(biāo)電話端口的CPE的DSLAM的VP/VC連接。
6.SCP生成一個(gè)包含有關(guān)輸入呼叫、目標(biāo)端口和建立的VP/VC的信息的ATM信元。將此信元發(fā)送給CPE處理單元。
7.CPE處理單元接收此信元并給目標(biāo)端口配置VP/VC。
8.CPE在合適的RJ11端口上使電話機(jī)振鈴。
9.此時(shí)，從T1線路仿真器至CPE的電話機(jī)端口建立連接。
圖11表示由telco交換機(jī)或NCS啟動(dòng)的呼叫斷開(kāi)的操作示意圖。在隨后的段落中進(jìn)一步描述順序枚舉。
1.在一開(kāi)始時(shí)，SCP監(jiān)視連接到公用電話網(wǎng)絡(luò)的T1接口的狀態(tài)。
2.DSO信道指示已有呼叫的結(jié)束。
3.CPE裝置用戶掛機(jī)。
4.對(duì)應(yīng)的LIU將掛機(jī)情況傳送給CPE處理單元。
5.CPE處理單元識(shí)別掛機(jī)狀態(tài)的變化。
6.CPE處理單元格式化一個(gè)包含有關(guān)CPE的唯一CPE識(shí)別符、掛機(jī)指示和電話機(jī)端口ID的ATM信元。
7.CPE通過(guò)DSL接口將此ATM信元發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)。DSLAM將此ATM信元傳送給ATM交換機(jī)，此交換機(jī)為此ATM信元選擇路由至SCP。
8.SCP識(shí)別來(lái)自CPE的請(qǐng)求。
9.SCP將呼叫斷開(kāi)通知T1線路仿真。
10.SCP拆除一個(gè)將可利用DSO時(shí)隙連接至CPE的DSLAM端口的VP/VC路徑。
11.SCP生成一個(gè)確認(rèn)呼叫拆除的ATM信元。
12.通過(guò)ATM交換機(jī)將SCP所生成的信元發(fā)送給連接到DSLAM的ATM交換機(jī)的端口，并且一直傳送給CPE。此信元VP/VC終接在CPE處理單元上。
13.CPE處理單元接收此ATM信元，并且除去這個(gè)斷開(kāi)端口的VP/VC生成/檢測(cè)。
話音業(yè)務(wù)管理話音業(yè)務(wù)管理涉及到在整個(gè)NCS范圍內(nèi)傳送話音信息的數(shù)據(jù)的控制以及在具有小于理論上系統(tǒng)能通過(guò)的最大數(shù)據(jù)量的系統(tǒng)容量時(shí)如何管理數(shù)據(jù)。例如，如果有100條電話線路連接到NCS但只有10條DSO線路連接到Telco，則這些DSO線路必須在每個(gè)電話都需要連接時(shí)動(dòng)態(tài)地進(jìn)行分配。
統(tǒng)計(jì)學(xué)知識(shí)將被用于在系統(tǒng)中的各個(gè)點(diǎn)上分配一個(gè)經(jīng)濟(jì)的物理數(shù)據(jù)帶寬。由于此數(shù)據(jù)量小于理論上的最大數(shù)據(jù)量，所以在系統(tǒng)中有不同的點(diǎn)可能出現(xiàn)數(shù)據(jù)阻塞(即，不能完成話音連接)。SCP將負(fù)責(zé)管理根據(jù)請(qǐng)求分配數(shù)據(jù)信道。并且，在不能滿足請(qǐng)求時(shí)，SCP負(fù)責(zé)適度地從這種情況中退出并將此不協(xié)調(diào)的情況通知請(qǐng)求實(shí)體。
圖18是通過(guò)NCS的話音業(yè)務(wù)的數(shù)據(jù)路徑的一個(gè)示例。注意每個(gè)CPE表示通過(guò)PVC至NCS的話音信道。
如此圖所示，有可能呼叫被阻塞在DSLAM或Telco交換機(jī)處。DSLAM處可能的阻塞可以利用DSLAM至ATM交換機(jī)的數(shù)據(jù)路徑的大小來(lái)確定。Telco交換機(jī)上可能的阻塞利用DSO線路的數(shù)量來(lái)確定。
在CPE連接到系統(tǒng)時(shí)，建立每個(gè)話音信道PVC。將PVC指定為可變比特率(VBR)，這允許DSLAM和ATM交換機(jī)“超過(guò)預(yù)約(oversubscribed)”。即，ATM交換機(jī)在所有的連接建立為VBR時(shí)允許建立所有的連接。CPE在SCP命令發(fā)送數(shù)據(jù)之前不在任何話音信道上發(fā)送數(shù)據(jù)。
在圖18所示的示例中，每個(gè)DSLAM只具有足以支持至ATM交換機(jī)的單個(gè)話音信道的帶寬。然而，有可能3個(gè)信道能試圖建立連接。在連接之前，沒(méi)有一個(gè)CPE在話音信道上發(fā)送數(shù)據(jù)，因此DSLAM不傳送數(shù)據(jù)給ATM交換機(jī)，這允許在此示例中完全不使用DSLAM至ATM交換機(jī)。一旦在CPE(例如，CPE 2)與Telco之間建立連接，則SCP將命令CPE2開(kāi)始在其數(shù)據(jù)信道上發(fā)送話音數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在，在DSLAM1和ATM交換機(jī)之間的數(shù)據(jù)路徑被充滿。在解除CPE2的連接之前，不能建立其他的話音連接。即使在每個(gè)CPE與ATM交換機(jī)之間已經(jīng)建立PVC，SCP也通過(guò)命令每個(gè)CPE發(fā)送或不發(fā)送話音數(shù)據(jù)來(lái)控制帶寬的分配。
非話音業(yè)務(wù)管理不傳送話音數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)路徑(即，命令和PC數(shù)據(jù)信道)是非阻塞路徑并將具有最小的帶寬可用于每條路徑。由于每條數(shù)據(jù)路徑的初始建立將會(huì)把此路徑指定為具有最小數(shù)據(jù)速率的UBR，所以在此情況中業(yè)務(wù)管理較少涉及SCP。ATM裝置將此數(shù)據(jù)速率實(shí)施為ATM協(xié)議本身的一項(xiàng)功能。在系統(tǒng)通過(guò)量變化時(shí)，用于每個(gè)信道的帶寬將相應(yīng)地根據(jù)試圖通過(guò)此信道傳送的數(shù)據(jù)量而進(jìn)行調(diào)整。
這將要求必須實(shí)施數(shù)據(jù)路徑中的每個(gè)可能的“阻塞點(diǎn)(chokepoint)”，以便使它能處理連接至NCS的CPE的數(shù)量所要求的最小帶寬量。
圖19是能減少由6個(gè)CPE組成的系統(tǒng)的通過(guò)量的示例方框圖。
此圖中的每個(gè)PVC在所示的每個(gè)位置上有可能被限制。因此，此數(shù)據(jù)路徑中的每個(gè)裝置必須能容納連接至此系統(tǒng)的所有非阻塞數(shù)據(jù)信道所要求的帶寬量(包括發(fā)送協(xié)議開(kāi)銷)。
權(quán)利要求
1.一種設(shè)備，包括接口電路，用于接收第一模擬信號(hào)并將第一模擬信號(hào)變換為第一格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理器，用于將代表第一模擬信號(hào)的第一格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，第二格式包括異步傳送模式適應(yīng)層類型1格式；和調(diào)制解調(diào)器，用于將第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為第二模擬信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中通過(guò)電話線路接收第一模擬信號(hào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中第二模擬信號(hào)包括數(shù)字用戶環(huán)路信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中此數(shù)據(jù)處理器還包括話音路徑/話音信道生成功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括話音路徑識(shí)別符。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的設(shè)備，其中第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)包括話音信道識(shí)別符。
7.一種設(shè)備，包括用于與控制客戶設(shè)備的裝置接口的接口；用于與話音網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備接口的接口；和處理器，它耦合到這些接口，用于在從控制客戶設(shè)備的裝置中接收到連接請(qǐng)求時(shí)提供從數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備至話音網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中利用此處理器以基本上實(shí)時(shí)的方式提供此連接。
9.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中此數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備包括分組網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的設(shè)備，其中此分組網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備包括ATM交換設(shè)備。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的設(shè)備，其中此連接包括異步傳送模式適應(yīng)層類型1格式。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的設(shè)備，其中控制客戶設(shè)備的裝置將來(lái)自客戶的信號(hào)格式化為異步傳送模式適應(yīng)層類型1格式。
13.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中用于與話音網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備接口的接口包括T1格式。
14.根據(jù)權(quán)利要求7的設(shè)備，其中用于與控制客戶設(shè)備的裝置接口的接口包括帶內(nèi)信令。
15.用于提供至終端用戶裝置的連接的一種設(shè)備，包括用于通過(guò)永久虛擬電路連接將此終端裝置連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的裝置；和用于通過(guò)此數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)建立交換虛擬電路連接的裝置。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的設(shè)備，其中此永久虛擬電路為ATM AAL類型1格式。
17.根據(jù)權(quán)利要求16的設(shè)備，其中此交換虛擬電路為ATM AAL類型1格式。
全文摘要
提出了用于提供話音和/或數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的各種部件。描述一種CPE裝置，包括一個(gè)具有處理器的接口電路，用于接收第一模擬信號(hào)并將第一模擬信號(hào)變換為第一格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，以便將第一格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，第二格式包括異步傳送模式適應(yīng)層類型1格式。此CPE也包括一個(gè)調(diào)制解調(diào)器，用于將第二格式的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)變換為第二模擬信號(hào)。而且，描述一種設(shè)備，包含3個(gè)接口，用于在CPE與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間、在CPE與話音網(wǎng)絡(luò)之間或在兩個(gè)CPE之間提供連接。而且，描述一種設(shè)備，它具有用于將具有PVC/SVC的裝置連接到數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的裝置。
文檔編號(hào)H04L12/54GK1408156SQ00816746
公開(kāi)日2003年4月2日 申請(qǐng)日期2000年6月26日 優(yōu)先權(quán)日1999年10月5日
發(fā)明者K·拉馬斯瓦米, A·D·哈爾德曼, J·W·里查森, R·A·羅德斯, R·J·克尼斯凱恩 申請(qǐng)人:湯姆森許可公司