ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА АРП Российский патент 2000 года по МПК H04L12/66 

Предпосылки
В настоящее время техника передачи в асинхронном режиме (АРП) используется для обеспечения высокоскоростной транспортировки трафика, переносимого в исходных транспортных форматах, например, DS1 и DS0. В оборудовании транспортировки АРП в целях преобразования трафика сети связи из исходных форматов в ячейки АРП, которые можно транспортировать посредством широкополосной связи, используется межсетевой мультиплексор (АРП-макс). На выходном конце широкополосной системы ячейки АРП подвергаются обратному преобразованию в исходный формат посредством другого АРП-макса для доставки их в исходную транспортную систему.

Многим исходным транспортным форматам требуется передача непрерывного сигнала даже тогда, когда трафик пользователя не транспортируется. Например, канал соединения DS0 непрерывно передает сигнал со скоростью 64000 бит/с вне зависимости от того, транспортирует ли канал соединения DS0 трафик пользователя. Из-за этого в вышеописанном транспортном сценарии возникают трудности. АРП-макс преобразует сигнал в ячейки АРП с целью транспортировки, и, поскольку сигнал DS0 является непрерывным, сеть АРП должна транспортировать непрерывный поток ячеек АРП. Это происходит даже тогда, когда трафик пользователя не транспортируется. Холостой сигнал DS0 все же транспортируется в пустых ячейках АРП. Способы обнаружения этих холостых непрерывных сигналов, не транспортирующих информацию пользователя, включают в себя анализ выборок информации из непрерывных сигналов, с целью обнаружить холостые коды. Однако эти холостые коды могут эмулироваться информацией пользователя, например, голосом или данными. Это приводит к трудностям при попытке определить, несет ли сигнал информацию пользователя.

Такое положение можно охарактеризовать как растрату ресурсов. В настоящее время ощущается необходимость в системе АРП, способной транспортировать форматы непрерывного сигнала, когда они несут трафик пользователя, но не тогда, когда они не несут трафик пользователя.

Краткое изложение
Изобретение включает в себя систему передачи в асинхронном режиме (АРП) для транспортировки информации пользователя в ячейках АРП. Ячейки АРП содержат идентификацию виртуального пути/идентификацию виртуального канала (ИВП/ИВК). Информация пользователя поступает из транспортной системы непрерывного сигнала, которая производит сигнализацию сети связи, связанную с непрерывным сигналом. Непрерывный сигнал объединяется ИВП/ИВК.

Система включает в себя процессор и межсетевой мультиплексор АРП. Процессор принимает сигнализацию сети связи и на основе сигнализации сети связи обнаруживает, когда непрерывный сигнал транспортирует информацию пользователя, и когда непрерывный сигнал не транспортирует информацию пользователя. Процессор объединяет непрерывный сигнал с ИВП/ИВК. Процессор также подает управляющую команду "разрешить ИВП/ИВК", когда непрерывный сигнал транспортирует информацию пользователя, и подает управляющую команду "запретить ИВП/ИВК", когда непрерывный сигнал не транспортирует информацию пользователя.

Межсетевой мультиплексор АРП связан с процессором. Межсетевой мультиплексор АРП принимает непрерывный сигнал и объединяет его с ИВП/ИВК. Межсетевой мультиплексор АРП получает управляющие команды процессора и порождает, а затем передает ячейки АРП, содержащие ИВП/ИВК и информацию пользователя, в ответ на разрешающую управляющую команду. Межсетевой мультиплексор АРП прекращает порождение и передачу ячеек АРП, содержащих ИВП/ИВК, в ответ на запрещающую управляющую команду.

Изобретение допускает множество вариаций. Протокол сигнализации сети связи может представлять собой систему сигнализации N 7. Процессор может использовать сообщение начального адреса (СНА) СС7, чтобы обнаружить, когда непрерывный сигнал транспортирует информацию пользователя. Процессор может использовать код идентификации цепи (КИЦ) в СНА СС7, чтобы идентифицировать непрерывный сигнал и объединять непрерывный сигнал с ИВП/ИВК. Процессор может использовать сообщение "разъединение" (РЕ) или сообщение "разъединение завершено" (РЕЗ) СС7, чтобы обнаружить, когда непрерывный сигнал перестает транспортировать информацию пользователя.

Изобретение может включать в себя пункт передачи сигнала (ППС), которая связана с процессором и которая передает процессору сигнализацию сети связи. ППС может передавать процессору копии меток маршрутизации сообщения системы сигнализации N 7 (СС7). ППС может передавать процессору копии меток маршрутизации сообщения начального адреса (СНА), сообщения "разъединение" (РЕ) или сообщения "разъединение завершено" (РЕЗ) СС7. ППС может передавать процессору копии меток маршрутизации, которые имеют особые коды исходного пункта (КИП) и коды пункта назначения (КПН). Межсетевой мультиплексор АРП может принимать непрерывный сигнал DS3 или непрерывный сигнал DS1.

Межсетевой мультиплексор АРП может передавать ячейки АРП по соединению (SONET) синхронной оптической сети (СОС). В некоторых вариантах осуществления межсетевой мультиплексор АРП поддерживает множественные сигналы. В этом случае отдельные ИВП/ИВК будут соответствовать отдельным непрерывным сигналам. Межсетевой мультиплексор АРП будет включать в себя: интерфейс непрерывного сигнала для приема непрерывных сигналов, слой адаптации АРП (CAP) для преобразования непрерывных сигналов в ячейки АРП с соответствующими ИВП/ИВК, интерфейс АРП для передачи ячеек АРП и интерфейс управления для приема управляющих команд и управления САР для порождения и передачи ячеек с разрешенными ИВП/ИВК и прекращения порождения и передачи ячеек АРП с запрещенными ИВП/ИВК.

Изобретение дает то преимущество, что система АРП транспортирует только те ячейки, которые действительно несут информацию пользователя. Ячейки, содержащие непрерывный сигнал, но не содержащие информации пользователя, не передаются. Это обеспечивает эффективное распределение и использование полосы рабочих частот в системе АРП.

Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет собой блок-схему варианта настоящего изобретения.

Фиг. 2 представляет собой блок-схему варианта настоящего изобретения.

Подробное описание
Для ясности будем обозначать средства передачи, используемые для переноса трафика пользователя, термином "канал соединения", а средства передачи, используемые для переноса сигнализации, - термином "канал связи". На фигурах каналы соединения изображены одинарными линиями, а каналы связи изображены двойными линиями.

Фиг. 1 изображает версию настоящего изобретения. Изображены коммутатор 100, межсетевой мультиплексор (макс) АРП 105, обработчик 110, система АРП 115 и пункт передачи сигнала (ППС) 120. Согласно изображению, эти компоненты соединены каналами соединения 150-152 и связаны каналами связи 160-163. Специалистам известно, что большие сети имеют значительно больше компонентов, чем изображено, но для простоты число изображенных компонентов было ограничено.

Изобретение полностью применимо к большой сети.

Коммутатор 100 является стандартным коммутатором, который передает трафик пользователя с помощью непрерывных сигналов. Примерами непрерывных сигналов являются сигналы DS3, DS1 и DS0. Каналы соединения 150 и 151 являются стандартными средствами передачи, которые передают непрерывные сигналы с целью транспортировки информации пользователя. Система АРП 115 и канал соединения 152 являются стандартными компонентами, которые транспортируют ячейки АРП. Упомянутые в этом параграфе компоненты хорошо известны в данной области техники.

Сигнализация сети связи используется для установления и разрыва каналов соединения для вызова. ППС 120 отправляет сигнализацию по каналам связи сигнализации 160-163. Изобретение описано в терминах системы сигнализации N 7 (СС7), но специалистам известны и другие системы сигнализации, которые можно использовать в изобретении. Каналы связи сигнализации 160-163 могут быть общеизвестными каналами связи СС7. ППС 120 представляет собой устройство сигнализации, к примеру, это может быть стандартный ППС, переделанная в соответствии с изобретением. В других вариантах осуществления, описанных ниже, не требуется никакой переделки ППС.

В этом варианте осуществления ППС 120 переделан так, чтобы он мог копировать метки маршрутизации тех или иных сообщений СС7 и передавать их обработчику 110 по каналу связи 162. Метка маршрутизации сообщения СС7 несет информацию маршрутизации для сообщения сигнализации, каковым является, например, код исходного пункта (КИП) и код пункта назначения (КПН) сообщения. Метка маршрутизации содержит код идентификации цепи (КИЦ) и тип сообщения. КИЦ идентифицирует фактическую цепь, которая переносит трафик пользователя в данном вызове. Обычно, КИЦ идентифицирует канал соединения DS0. Тип сообщения идентифицирует тип сообщения. В СС7 сообщение начального адреса (СНА) используется для установления вызова, а сообщение "разъединение" (РЕ) и/или сообщение "разъединение завершено" (РЕЗ) используется для разрыва вызова. Обычно РЕ вызывает разъединение вызова, а РЕЗ служит подтверждением разъединения. Но когда РЕ не принимается, и тогда РЕЗ фактически вызывает разъединение вызова.

Обработчику 110 необходимы только СНА и РЕ для вызовов, которые используют канал соединения 151. Для большей устойчивости системы можно также использовать РЕЗ. Если РЕ принято, РЕЗ действует как подтверждение, но, если РЕ не принято, РЕЗ используется для разъединения. Альтернативно РЕЗ можно не использовать, если для сносной работы достаточно и неполученных сообщений РЕ.

Специалистам известны разные способы выбора этих меток маршрутизации. Функция распознавания способна выбирать правильные сообщения, основываясь на типе общения, КИП и/или КПН. Например, тип сообщений отбраковывается для кодов СНА, РЕ и РЕЗ. Затем эти общения отбраковывается для КИП или КПН коммутатора 100. Специалисты оценят и дополнительные критерии отбраковки. Функцию распознавания может осуществлять ППС 120, обработчик 110 или они оба. Например, ППС 120 может посылать обработчику 110 только метки маршрутизации СНА, РЕ и РЕЗ, а обработчик 110 будет использовать только те метки маршрутизации, что имеют комбинацию КИП/КПН, связанную с каналом соединения 151.

Обработчик 110 обычно представляет собой процессор, который имеет стандартное программное обеспечение интерфейса, пригодное для приема и обработки меток маршрутизации, предоставляемых ППС 120; однако допустимы и другие конфигурации обработки, которые поддерживают требования изобретения. Кроме того, обработчик 110 пригоден для использования КИП, КПН и КИЦ сообщений сигнализации, чтобы отыскивать заранее определенное виртуальное соединение, связанное с отдельным КИЦ. Виртуальное соединение идентифицируется по комбинации идентификации виртуального пути (ИВП) и идентификации виртуального канала (ИВК). ИВП и ИВК АРП общеизвестны. Обычно каждый по одну сторону макса 105 имеет соответствующую ИВП/ИВК по другую его сторону.

Кроме того, обработчик 110 пригоден для посылки сообщений управления максу 105. Для установки вызова, сообщение управления подает максу 105 команду разрешить ИВП/ИВК, связанную с вызовом. Для разрыва вызова сообщение управления подает максу 105 команду запретить ИВП/ИВК, связанную с вызовом.

Макс 105 сконфигурирован для взаимодействия DS0 на канале соединения 151 с соответствующими им ИВП/ИВК на канале соединения 152. Макс 105 преобразует трафик пользователя из DS0 в ячейки АРП, которые идентифицируют соответствующие ИВП/ИВК. Затем макс 105 передает ячейки АРП по каналу соединения 152 система АРП 120. Макс 105 также способен осуществлять обратную обработку ячеек АРП из канала соединения 152, которые содержат информацию пользователя, что необходимо для транспортировки по каналу соединения 151. Макс 105 способен разрешать и запрещать ИВП/ИВК, руководствуясь сообщениями управления обработчика 110. Это значит, что будут передаваться только ячейки АРП с разрешенной ИВП/ИВК. Если ИВП/ИВК запрещена, макс 105 не будет передавать ячейки на этом виртуальном соединении.

В одном варианте осуществления при вызове, поступающем по каналу соединения 150, система действует следующим образом. DS0 на канале соединения 150 используется для подсоединения вызова к коммутатору 100. ППС 120 отправляет СНА, полученное по каналу связи 160, коммутатору 100 по каналу связи 161. Коммутатор 100 обрабатывает СНА и выделяет DS0 на канале соединения 151. Коммутатор 100 создает другое СНА для передачи в сеть по каналу связи 161 и ППС 120.

ППС 120 проверяет тип сообщения, КИП и КПН, чтобы определить, что это СНА от коммутатора 100, относящееся к каналу соединения 151. В результате ППС 120 копирует метку маршрутизации СНА и передает ее обработчику 110 по каналу связи 162. Обработчик 110 идентифицирует ИВП/ИВК, которая соответствует КИП/КИП/КИЦ в СНА. Затем обработчик 110 посылает сообщение управления максу 105, подавая команду максу 105 разрешить ИВП/ИВК. Как только ИВП/ИВК разрешена, макс 105 начинает передавать ячейки АРП, использующие ИВП/ИВК, по каналу соединения 152 системе АРП 115. Ячейки содержат информацию от DS0 на канале соединения 151, идентифицированную меткой маршрутизации СНА.

При окончании вызова РЕ передается по системе сигнализации на коммутатор 110. ППС 120 проверяет тип сообщения и КПН, чтобы определить, что это РЕ к коммутатору 100, касающееся канала соединения 151. В результате ППС 120 копирует метку маршрутизации РЕ и передает ее обработчику 110 по каналу связи 162. Обработчик 110 идентифицирует ИВП/ИВК, которая соответствует КИП/КИН/КИЦ в РЕ. Затем обработчик 110 посылает сообщение управления максу 105, подавая ему команду запретить ИВП/ИВК. В результате макс 105 не передает ячейки с запрещенной ИВП/ИВК. Если используются РЕЗ, они действуют в качестве подтверждения РЕ, а если РЕ не принято, РЕЗ используется таким же образом, как РЕ.

Аналогичная процедура имеет место для вызовов, установленных в противоположном направлении - от системы АРП 115 к каналу соединения 150. В этом случае ИВП/ИВК запрещена/разрешена согласно СНА и РЕ (и, возможно, РЕЗ), которые относятся к каналу соединения 151.

Изобретение имеет важное преимущество, поскольку виртуальные соединения используются только тогда, когда они необходимы во время вызова, и запрещены, когда вызов закончен. Это не дает максу передавать пустые ячейки, не содержащие трафик пользователя. Это создает условия для более эффективного распределения и использования полосы рабочих частот в сети АРП.

На фиг. 2 более подробно изображены макс и обработчик. Изображены интерфейс непрерывного сигнала 200, слой адаптации АРП 205, интерфейс АРП 210, интерфейс управления 215 и обработчик 220. Изображены также канал соединения непрерывного сигнала 251, канал соединения АРП 252 и канал связи сигнализации 262.

Канал соединения непрерывного сигнала 251 транспортирует трафик пользователя, используя непрерывные сигналы, например сигналы DS3. Канал соединения АРП 252 транспортирует ячейки АРП, будучи, например, соединением типа синхронной оптической сети (СОС). Примером канала связи сигнализации 262 может служить канал связи типа СС7. Интерфейс непрерывного сигнала 200 способен принимать информацию пользователя в форматах непрерывного сигнала, например, в формате DS3. Сигналы типа DS3 и DS1 обычно демаксируются (демультиплексируются) в сигналы составляющей DS0 посредством интерфейса непрерывного сигнала 200. CAP 205 включает в себя как подслой конвергенции, так и слой сегментации и сборки (ССС). CAP 205 способен принимать информацию пользователя от интерфейса непрерывного сигнала 200 и преобразовывать информацию в ячейки АРП. CAP 205 выбирает ИВП/ИВК для ячеек АРП на основе отдельного входящего канала соединения. Например, входящий DS0 использует заранее присоединенную ИВП/ИВК. CAP известен в данной области техники, и документ 1.363.1 Международного Союза Сетей связи (ITU) представляет информацию о САР. Также в патентной заявке под серийным номером 08/395,745, поданной 28 февраля 1995 г. и озаглавленной "Cell Processing for Voice Transmission", приведено описание CAP для голоса, посредством данной ссылки включенное в эту заявку. Интерфейс АРП 210 способен принимать ячейки АРП и передавать их по каналу соединения АРП 252.

Интерфейс управления 215 способен принимать сообщения управления от обработчика 220 и быть причиной разрешения/запрещения отдельных ИВП/ИВК. Это можно осуществить с помощью CAP 205, проверяющего, что ИВП/ИВК разрешена, до создания ячеек. Это также можно осуществить с помощью интерфейса АРП 210, отсеивающего ячейки АРП с запрещенной ИВП/ИВК. Специалисты оценят различные способы подавления передачи ячеек с запрещенными ИВП/ИВК.

Обработчик 220 способен принимать метки маршрутизации из канала связи сигнализации 262 и определять, должна ли ИВП/ИВК быть разрешена или запрещена. Обработчику 220 требуется программное обеспечение интерфейса, чтобы управлять по каналу связи 162 и связываться с интерфейсом управления 215. Обработчик 220 может иметь логику распознавания, чтобы отбирать подходящие метки маршрутизации для дальнейшей обработки. Эти элементы были рассмотрены выше.

Система работает следующим образом. Метки маршрутизации сообщения сигнализации поступают по каналу связи 262 и обрабатываются обработчиком 220. Согласно вышеизложенному, для этого может потребоваться некоторое различение, чтобы определять, должна ли метка маршрутизации подвергнуться обработке посредством обработчика 220. В обработке нуждаются лишь те метки маршрутизации, которые связаны с установлением и разрывом вызовов, использующих канал соединения 215.

Обработчик 220 определяет используемую ИВП/ИВК с помощью КИП, КПН и КИЦ. Если сообщение имеет тип СНА, интерфейсу управления 215 посылается сообщение управления, разрешающее ИВП/ИВК. Если сообщение имеет тип РЕ (или, возможно, РЕЗ), интерфейсу управления 215 посылается сообщение управления, запрещающее ИВП/ИВК. Таким образом, ячейки АРП передаются только в течение фактического вызова. По окончании вызова ИВП/ИВК запрещена, так что пустые ячейки не передаются. Когда ИВП/ИВК потребуется для другого вызова, она будет разрешена, тем самым, допуская передачу ячейки. Это дает существенную экономию полосы рабочих частот по сравнению с предшествующими системами, которые передавали ячейки вне зависимости от того, третуется ли канал соединения фактическому вызову.

Специалисты оценят разновидности вышеописанного варианта осуществления. В некоторых вариантах осуществления вместо СС7 могут быть использованы сигнализации С7 или UNI. В некоторых вариантах осуществления распознавание сообщений может быть сосредоточено в обработчике или в ППС, или распределено между ними. В некоторых вариантах осуществления коммутатор может быть запрограммирован на пересылку копий подходящих меток маршрутизации обработчику. В этом случае можно использовать стандартный ППС. В некоторых вариантах осуществления фактические сообщения могут проходить через обработчик, так чтобы не требовалось делать никаких копий. Обработчик может пассивно считывать релевантную информацию. В некоторых вариантах осуществления функция обработчика может осуществляться коммутатором, ППС или независимо от других компонентов. В этих случаях обработчик связан с максом посредством стандартного канала управления. Кроме того, для управления множественными максами можно использовать множественные обработчики или единичный обработчик. В дополнение к этим вариантам осуществления, специалисты смогут оценить и другие разновидности. Как таковые, рамки изобретения определены не тем или иным вариантом осуществления, но только приведенной ниже формулой.

Транспортная система АРП /105, 110, 115/ транспортирует информацию пользователя из транспортной системы непрерывного сигнала /100/. Транспортная система /105, 110, 115/ использует сигнализацию сети связи, объединенную с непрерывными сигналами, чтобы определить, транспортируют ли непрерывные сигналы информацию пользователя, что и является достигаемым техническим результатом. Если да, создаются и передаются ячейки АРП, содержащие информацию пользователя. В состав системы входят межсетевой мультиплексор АРП /105/ и процессор /110/. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ работы системы связи (105, 110), которая принимает информацию пользователя, транспортируемую в непрерывном сигнале (151) из транспортной системы (100) непрерывного сигнала через соединение (152), работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения, причем система связи (105, 110) принимает, по меньшей мере, части сообщения начального адреса и сообщения "Разъединение" из линии (162) передачи сигналов, при этом сообщение начального адреса и сообщение "Разъединение" имеет код идентификации цепи, связанный с идентификатором виртуального пути и идентификатором виртуального соединения, отличающийся тем, что обнаруживают, когда непрерывный сигнал транспортирует информацию пользователя, на основании кода идентификации цепи в сообщении начального адреса, и в ответ на обнаружение, когда непрерывный сигнал транспортирует информацию пользователя, передают информацию пользователя через соединение, работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения, обнаруживают, когда непрерывный сигнал не транспортирует информацию пользователя, на основании кода идентификации цепи в сообщении "Разъединение", и в ответ на обнаружение, когда непрерывный сигнал не транспортирует информацию пользователя, прекращают передачу информации пользователя через соединение, работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения. 2. Система связи (105, 110), которая принимает информацию пользователя, транспортируемую в непрерывном сигнале (151) из транспортной системы (100) непрерывного сигнала через соединение (152), работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения, причем система связи (105, 110) принимает, по меньшей мере, части сообщения начального адреса и сообщение "Разъединение" из линии (162) передачи сигналов, при этом сообщение начального адреса и сообщение "Разъединение" имеют код идентификации цепи, связанный с идентификатором виртуального пути и идентификатором виртуального соединения, отличающаяся тем, что содержит средство процессора для обнаружения, когда непрерывный сигнал транспортирует информацию пользователя, на основании кода идентификации цепи в сообщении начального адреса, и в ответ на это передают первое управляющее сообщение, чтобы начать передачу информации пользователя через соединение, работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения, средство мультиплексора для приема первого управляющего сообщения, и в ответ на это начинают передачу информации пользователя через соединение, работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения, причем средство процессора также предназначено для обнаружения, когда непрерывный сигнал не транспортирует информацию пользователя, на основании кода идентификации цепи в сообщении "Разъединение", и в ответ на это передают второе управляющее сообщение, чтобы прекратить передачу информации пользователя через соединение, работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения, а средство мультиплексора также предназначено для приема второго управляющего сообщения, и в ответ на это, для прекращения передачи информации пользователя через соединение, работающее в режиме асинхронной передачи, в ячейки режима асинхронной передачи, содержащие идентификатор виртуального пути и идентификатор виртуального соединения.