СИСТЕМА МОБИЛЬНОЙ СВЯЗИ, ИМЕЮЩАЯ СХЕМУ СОЕДИНЕНИЙ, ОСНОВАННУЮ НА РЕЖИМЕ АСИНХРОННОЙ ПЕРЕДАЧИ (РАП) Российский патент 2003 года по МПК H04B7/26 

Настоящее изобретение относится в общем случае к схеме соединений для системы мобильной связи и, в частности, к системе мобильной связи, имеющей схему для осуществления соединений, основанных на режиме асинхронной передачи (РАП), между контроллером и подсистемой приемопередатчика базовой станции, а также между базовой станцией и коммутационным центром мобильной связи.

Типичная система мобильной связи включает в себя коммутационный центр мобильной связи (КЦМС), базовую станцию (БС), соединенную с КЦМС посредством проводной связи, и оконечное устройство или станцию мобильной связи (ОУМС), имеющее беспроводную связь с БС. Базовая станция включает в себя контроллер базовой станции (КБС) и подсистему приемопередатчика базовой станции (ППБС).

В обычной системе мобильной связи для обеспечения связи между коммутационным центром мобильной связи и контроллером базовой станции и связи между контроллером базовой станции и подсистемой приемопередатчика базовой станции используют режим синхронной передачи (РСП) или режим передачи пакетов без установления соединения. Следовательно, при подключении коммутационного центра мобильной связи к контроллеру базовой станции или при подключении контроллера базовой станции к подсистеме приемопередатчика базовой станции с использованием множества физических каналов связи может получиться так, что трафик будет сосредоточен только в одном из физических каналов связи, что снижает эффективность использования системы в целом.

Кроме того, в системе РСП для передачи трафика каждая из полос частот канала (то есть временной интервал) выделена для конкретного источника. Поэтому, когда в источнике отсутствует какой-либо трафик, предназначенный для передачи, соответствующие каналы остаются свободными, причем свободный канал не может быть использован другими источниками. Это снижает эффективность передачи трафика.

В ближайшем будущем системы мобильной связи будут предоставлять услуги мультимедийного трафика, включающие в себя информацию о речевых сигналах, о передаче данных и об изображениях. Вследствие того, что для информации о речевых сигналах, о сигналах передачи данных и об изображениях условия ККУПД (Качество и класс предоставляемых услуг передачи данных) в отношении потери данных и задержки передачи различны, то необходимо осуществлять обработку трафика согласно требованиям ККУПД. Например, при передаче речевых сигналов незначительная потеря данных не оказывает сильного влияния на качество обслуживания, но оно коренным образом ухудшается при возникновении задержки передачи. И наоборот, при передаче данных задержка передачи не оказывает сильного воздействия на качество обслуживания, но на него очень влияет потеря данных. Тем не менее, управление качеством обслуживания в соответствии с типом среды или типом трафика в системе мобильной связи РСП или имеющей режим передачи пакетов без установления соединения осуществить сложно, поскольку невозможно обеспечить оптимальное качество обслуживания для каждой соответствующей среды.

Следовательно, задачей настоящего изобретения является увеличение эффективности использования физических каналов передачи в системе мобильной связи.

Другой задачей настоящего изобретения является увеличение эффективности передачи трафика в системе мобильной связи.

Еще одной задачей настоящего изобретения является предоставление возможности осуществлять обслуживание мультимедийного трафика в системе мобильной связи.

Для решения этих и других задач в системе мобильной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения предложен способ РАП (режима асинхронной передачи) для осуществления эффективной передачи информации, требующей высокой скорости передачи, и мультимедийного трафика, имеющих различные характеристики. Кроме того, в системе мобильной связи предложены способы осуществления АУ2А (адаптационного уровня 2 РАП) и ИМА (инверсного мультиплексирования для РАП) для увеличения эффективности передачи при использовании ограниченного канала передачи или полосы частот. В режиме РАП используют имеющий постоянный размер блок информации, именуемый "ячейкой".

В соответствии с первым аспектом настоящего изобретения устройство обработки ячеек РАП содержит интерфейс РАП для приема ячеек РАП, переданных рассредоточенным образом или распределенных по множеству физических каналов передачи, и восстановления принятых ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП; процессор ячеек АУ2А для коммутации, по меньшей мере, одного пакета АУ2А, мультиплексированного в каждой ячейке РАП из потока ячеек РАП, согласно информации о маршрутизации, полученной при установлении вызова, мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А согласно соединениям РАП и создания внутренней ячейки РАП, имеющей тот же самый формат, что и принятые ячейки РАП; и коммутатор РАП для коммутации внутренней ячейки РАП в соответствии с информацией о маршрутизации.

Интерфейс РАП содержит множество физических каналов передачи для приема ячеек РАП, переданных рассредоточенным образом или распределенных; и процессор ИМА (инверсного мультиплексирования для РАП) для ИМА обработки принятых ячеек РАП, для возвращения ячеек РАП после ИМА обработки обратно в поток ячеек РАП.

Процессор ячеек АУ2А содержит интерфейс РАП для обработки принятой ячейки РАП на РАП-уровне в соответствии с информацией о маршрутизации и вывода принятых ячеек РАП, обработанных на РАП-уровне, в качестве входной ячейки АУ2А; устройство синхронизации АУ2А для синхронизации пакетов АУ2А посредством обнаружения начальной точки каждого из пакетов АУ2А, содержащихся во входной ячейке АУ2А на основании блока пакетов; коммутатор АУ2А для коммутации синхронизированных пакетов АУ2А в соответствии с информацией о маршрутизации; устройство форматирования АУ2А для мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с виртуальными каналами и формирования выходной ячейки АУ2А, имеющей такой же формат, что и входная ячейка АУ2А; устройство изменения ИК (идентификатора канала), подключенное между устройством синхронизации АУ2А и коммутатором АУ2А, для определения того, имеются ли среди пакетов, предназначенных для коммутации посредством коммутатора АУ2А путем использования информации о маршрутизации ячейки, такие пакеты, коммутация которых должна быть осуществлена в одно и то же время по одному и тому же соединению РАП, и при наличии указанных пакетов изменения ИК пакетов таким образом, чтобы ИК пакетов не были идентичны один другому; и устройство форматирования внутренней ячейки РАП для присоединения заголовка ячейки РАП и метки маршрутизации к указанной выходной ячейке АУ2А и формирования результирующей внутренней ячейки РАП.

В соответствии со вторым аспектом настоящего изобретения устройство обработки ячеек РАП содержит коммутатор РАП для коммутации входного потока ячеек РАП в соответствии с информацией о маршрутизации; интерфейс РАП, имеющий множество физических каналов передачи для рассредоточенной передачи или распределения передаваемого потока ячеек РАП по физическим каналам передачи и осуществляющий ИМА обработку потока ячеек РАП, полученных при рассредоточенном приеме по физическим каналам передачи, для восстановления принятого потока ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП; и процессор ячеек АУ2А для непосредственного вывода потока ячеек РАП, коммутация которых осуществлена коммутатором РАП, через первый тракт, приема восстановленного потока ячеек РАП через второй тракт, коммутации, по меньшей мере, одного пакета АУ2А, мультиплексированного в каждой ячейке РАП из принятого потока ячеек РАП, согласно информации о маршрутизации, полученной при установлении вызова, мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с соединениями РАП и создания внутренней ячейки РАП, имеющей надлежащий формат для осуществления ее коммутации посредством коммутатора РАП.

В соответствии с третьим аспектом настоящего изобретения подсистема приемопередатчика базовой станции в системе мобильной связи содержит РЧ (радиочастотный) процессор, который может быть соединен с оконечным устройством мобильной связи посредством беспроводной связи, предназначенный для обработки информации, переданной в и принятой из оконечного устройства мобильной связи; преобразователь для преобразования информации, принятой из РЧ-процессора, в поток ячеек РАП и входного потока ячеек РАП в надлежащий формат, пригодный для обработки РЧ-процессором; коммутатор РАП для коммутации потока ячеек РАП, преобразованного посредством преобразователя в соответствии с информацией о маршрутизации; процессор ячеек АУ2А для непосредственного вывода потока ячеек РАП, коммутация которых осуществлена коммутатором РАП, через первый тракт (от коммутатора 172 РАП к интерфейсу 190 РАП через процессор ячеек АУ2А), коммутации, по меньшей мере, одного пакета АУ2А, мультиплексированного в каждой ячейке РАП из потока ячеек РАП, принятого через второй тракт, согласно информации о маршрутизации, полученной при установлении вызова, мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с соединениями РАП и создания внутренней ячейки РАП, имеющей надлежащий формат для осуществления ее коммутации посредством коммутатора РАП; и интерфейс РАП, имеющий множество физических каналов передачи, для ИМА обработки потока ячеек РАП, выведенных через первый тракт, для осуществления рассредоточенной передачи или распределения потока ячеек РАП по физическим каналам передачи и ИМА обработки ячеек РАП, принятых по физическим каналам передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП и вывода потока ячеек РАП через второй тракт.

В соответствии с четвертым аспектом настоящего изобретения система мобильной связи содержит базовую станцию, имеющую приемопередатчик и контроллер, причем базовая станция имеет беспроводную связь с оконечным устройством мобильной связи, а коммутационный центр мобильной связи связан с базовой станцией посредством проводной связи.

Приемопередатчик базовой станции содержит РЧ-процессор для обработки информации, переданной в и принятой от оконечного устройства мобильной связи; преобразователь для преобразования информации, принятой от РЧ-процессора, в поток ячеек РАП и преобразования входного потока ячеек РАП в надлежащий формат для обработки РЧ-процессором; первый процессор ячеек РАП, имеющий первый тракт, по которому первый процессор ячеек РАП осуществляет непосредственный вывод потока ячеек РАП, преобразованного посредством преобразователя, и второй тракт, в котором первый процессор ячеек РАП осуществляет мультиплексирование входного потока ячеек РАП по отношению к каждой ячейке РАП после коммутации АУ2А, а после коммутации РАП осуществляет вывод мультиплексированного потока ячеек РАП в преобразователь; и первый интерфейс РАП, имеющий множество первых физических каналов передачи, для ИМА обработки потока ячеек РАП, выведенного через первый тракт, для рассредоточенной передачи потока ячеек РАП в первые физические каналы передачи и ИМА обработки ячеек РАП, принятых через первые физические каналы передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП и вывода потока ячеек РАП через второй тракт.

Контроллер базовой станции содержит второй интерфейс РАП, имеющий множество вторых физических каналов передачи, выполненный с возможностью соединения с первым интерфейсом РАП через вторые физические каналы передачи; второй процессор ячеек РАП, имеющий первый тракт, по которому второй процессор ячеек РАП осуществляет непосредственный вывод потока ячеек РАП, принятых вторым интерфейсом РАП, и второй тракт, в котором второй процессор ячеек РАП осуществляет мультиплексирование входного потока ячеек РАП по отношению к каждой ячейке РАП после коммутации АУ2А, и выводит мультиплексированный поток ячеек РАП после коммутации РАП во второй интерфейс РАП; и третий интерфейс РАП, имеющий множество третьих физических каналов передачи, для ИМА обработки потока ячеек РАП, выведенного через первый тракт второго процессора ячеек РАП, для рассредоточенной передачи или распределения потока ячеек РАП по третьим физическим каналам передачи и ИМА обработки ячеек РАП, принятых по третьим физическим каналам передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде потока ячеек РАП и вывода восстановленного потока ячеек РАП через второй тракт второго процессора ячеек РАП.

Коммутационный центр мобильной связи содержит четвертый интерфейс РАП, имеющий множество четвертых физических каналов передачи, выполненный с возможностью соединения с третьим интерфейсом РАП через четвертые физические каналы передачи; третий процессор ячеек РАП, имеющий первый тракт, по которому третий процессор ячеек РАП осуществляет непосредственный вывод потока ячеек РАП, принятых четвертым интерфейсом РАП, и второй тракт, в котором третий процессор ячеек РАП осуществляет мультиплексирование входного потока ячеек РАП по отношению к каждой ячейке РАП после коммутации АУ2А, а после коммутации РАП осуществляет вывод мультиплексированного потока ячеек РАП в четвертый интерфейс РАП; и пятый интерфейс РАП, имеющий множество пятых физических каналов передачи, для ИМА обработки потока ячеек РАП, выведенных через первый тракт третьего процессора ячеек РАП, для рассредоточенной передачи или распределения потока ячеек РАП по пятым физическим каналам передачи и ИМА обработки ячеек РАП, принятых по пятым физическим каналам передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде потока ячеек РАП и вывода восстановленного потока ячеек РАП через второй тракт третьего процессора ячеек РАП.

Вышеуказанные и иные задачи, признаки и преимущества настоящего изобретения станут более очевидными из приведенного ниже подробного описания при его рассмотрении совместно с сопроводительными чертежами, на которых:
фиг.1 представляет собой блок-схему, на которой изображена система мобильной связи, имеющая схему соединений, основанную на режиме РАП, согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 2А и фиг. 2Б представляют собой подробные блок-схемы, на которых изображены процессоры ячеек РАП, показанные на фиг.1;
фиг.3 представляет собой схему, на которой изображен формат АУ2А ПОЧ-ПБД (подуровень с совмещением общей части - протокольный блок данных), который используют для интерфейса АУ2А, показанного на фиг.2А и фиг.2Б;
фиг. 4 представляет собой блок-схему, на которой изображен процессор из фиг. 2А и фиг.2Б, имеющий функцию присвоения ИК согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 5А и фиг. 5Б представляют собой схемы, на которых изображено устройство справочной памяти из фиг.2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.6 представляет собой схему, на которой изображены пакеты АУ2А, обработанные интерфейсом РАП из фиг.2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.7 представляет собой схему, на которой изображены пакеты АУ2А, обработка которых выполнена устройством синхронизации АУ2А и устройством изменения ИК из фиг.2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 8А и фиг.8Б представляют собой схемы, на которых изображены пакеты АУ2А, обработка которых выполнена коммутатором АУ2А из фиг.2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.9 представляет собой схему, на которой изображены пакеты АУ2А, обработка которых выполнена устройством форматирования АУ2А из фиг.2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг.10 представляет собой схему, на которой изображена внутренняя ячейка РАП (ВРАП), обработка которой выполнена устройством форматирования ВРАП из фиг.2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 11А и фиг.11Б представляют собой схемы, на которых показана коммутация ячейки ВРАП, обработка которой выполнена коммутатором РАП из фиг.2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения;
фиг. 12 представляет собой подробную блок-схему, на которой изображен интерфейс РАП (ИМА) из фиг. 2А и фиг.2Б согласно варианту осуществления настоящего изобретения; и
фиг. 13 представляет собой блок-схему для пояснения различных типовых вариантов применения системы согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Ниже будет приведено описание предпочтительного варианта осуществления настоящего изобретения со ссылкой на сопроводительные чертежи. В приведенном ниже описании не приведено подробное описание известных функций или устройств, поскольку это привело бы к неясностям в изобретении из-за излишних подробностей.

В системе мобильной связи согласно варианту осуществления настоящего изобретения связь между коммутационным центром мобильной связи и контроллером базовой станции или между контроллером базовой станции и подсистемой приемопередатчика базовой станции осуществлена на основе способа РАП (режима асинхронной передачи), а не РСП или способа с режимом передачи пакетов без установления соединения. Несмотря на то, что описание изобретения будет приведено ниже со ссылкой на систему мобильной связи, изобретение также можно применить для любой системы связи на основе РАП, в которой используют способы ИМА (инверсного мультиплексирования для РАП) и АУ2А.

Изобретение имеет следующие признаки. Во-первых, в изобретении осуществляют равномерное распределение трафика по множеству физических каналов передачи, применяя способ ИМА, посредством чего увеличивают эффективность использования физических каналов передачи. Во-вторых, поскольку в изобретении используют способ РАП, то полоса частот канала (виртуального соединения) не является закрепленной за конкретным источником. Следовательно, любой источник, имеющий предназначенный для передачи трафик, может осуществлять передачу трафика в имеющейся полосе частот канала, что увеличивает эффективность передачи потока трафика. В-третьих, в изобретении виртуальное РАП соединение в физическом канале передачи устанавливают посредством использования способа АУ2А (адаптационного уровня 2 РАП) и осуществляют передачу трафика через установленный физический канал передачи. В способе РАП используют имеющий постоянный размер блок информации, именуемый "ячейкой". Поэтому в том случае, когда объем трафика, предназначенного для передачи по каналу, меньше, чем полезная нагрузка ячейки, то посредством мультиплексирования может быть осуществлена передача более чем одного канала трафика. Соответственно до тех пор, пока имеется трафик, предназначенный для передачи по каналу, передачу ячейки с неполной полезной нагрузкой не производят, увеличивая таким образом эффективность передачи. В-четвертых, посредством использования способа РАП в изобретении может быть осуществлено управление качеством обслуживания (потеря и задержка) в соответствии с требованиями РАП. То есть в том случае, когда для каждого типа обслуживания необходимо различное качество, соответствие требуемому качеству обслуживания можно осуществить путем установления РАП соединения, обеспечивающего надлежащее качество обслуживания.

На фиг.1 изображена система мобильной связи, имеющая схему соединений на основе РАП, согласно варианту осуществления настоящего изобретения. Система мобильной связи содержит подсистему 100 приемопередатчика базовой станции (ППБС), контроллер 200 базовой станции (КБС) и коммутационный центр 300 мобильной связи (КЦМС). В частности, ППБС 100, КБС 200 и КЦМС 300 имеют соответственно процессоры 170, 250 и 350 ячеек РАП. ППБС 100 содержит интерфейс 190 РАП для связи с КБС 200; КБС 200 содержит интерфейс 230 РАП для связи с ППБС 100 и интерфейс 270 РАП для связи с КЦМС 300; а КЦМС 300 содержит интерфейс 330 РАП для связи с КБС 200. Кроме того, КЦМС 300 содержит интерфейс 370 РАП для РАП связи с другим КЦМС или с другой сетью (например, РАП или РСП). Интерфейс 230 РАП в КБС 200 может также быть соединен с множеством ППБС.

Со ссылкой на фиг.1, ППБС 100 содержит главный процессор 110 ППБС (ГПБ), РЧ (радиочастотный) процессор 130, преобразователь 150 РЧ-РАП, процессор 170 ячеек РАП и интерфейс 190 РАП. ГПБ 110 осуществляет полное управление работой ППБС 100. РЧ-процессор 130 осуществляет обмен радиоинформацией с оконечными устройствами 10-12 мобильной связи (ОУМС) для обеспечения радиосвязи с (или доступа к) оконечными устройствами 10-12 мобильной связи. РЧ-процессор 130 содержит антенну, антенный переключатель, приемник, передатчик и процессор полосы частот исходных сигналов. Преобразователь^-150 РЧ-РАП осуществляет преобразование радиоинформации, принятой из оконечных устройств 10-12 мобильной связи, в информацию, имеющую формат, соответствующий стационарной сети, и осуществляет преобразование информации, принятой из стационарной сети, в формат, соответствующий сети радиосвязи. В варианте осуществления настоящего изобретения преобразователь 150 РЧ-РАП выполняет обработку на адаптационном уровне РАП и мультиплексирование радиотрафика, принятого из оконечных устройств 10-12 мобильной связи, а затем осуществляет преобразование обработанного радиотрафика в ячейку РАП, соответствующую сети РАП. При обработке на адаптационном уровне РАП осуществляют обработку по совмещению радиоинформации, представленной в виде пакетов, пакетную информацию, обработанную по совмещению повторно собирают во множество ячеек, а в начало каждой ячейки вставляют заголовок для создания информационного поля. Обработка на адаптационном уровне РАП соответствует обработке АУ2А. В отличие от этого при обработке АУ5А осуществляют только присоединение концевой метки к концу каждой ячейки. В каждое информационное поле, созданное путем обработки на адаптационном уровне РАП, вставляют заголовок и таким образом создают ячейку РАП. Для преобразования информации, принятой из стационарной сети, в формат, пригодный для использования в сети радиосвязи, преобразователь 150 РЧ-РАП выполняет обратную операцию.

На фиг. 2А и фиг.2Б показаны процессоры 170 и 250 ячеек РАП, входящие в состав соответственно ППБС 100 и КБС 200. В частности, на фиг.2А подробно показана схема процессора 170 ячеек РАП из ППБС 100 и его соединение с интерфейсом 190 РАП, а на фиг.2Б подробно показана схема процессора 250 ячеек РАП из КБС 200 и его соединение с интерфейсом 230 РАП. В предпочтительном варианте процессор 350 ячеек РАП в КЦМС 300, хотя он и не изображен на отдельном чертеже, устроен так же и функционирует таким же самым образом, как и процессоры 170 и 250 ячеек РАП.

Со ссылкой на фиг.2А, процессор 170 ячеек РАП, который осуществляет маршрутизацию и коммутацию РАП и АУ2А, а также мультиплексирование АУ2А, содержит коммутатор 172 РАП и процессор 180 ячеек АУ2А. Коммутатор 172 РАП осуществляет прием ячейки РАП от преобразователя 150 РЧ-РАП, определяет тракт маршрутизации для принятой ячейки РАП согласно информации о коммутации, поступающей из процессора ГПБ 110, а затем коммутирует ячейку РАП согласно заданному тракту маршрутизации. Информацию о коммутации получают из процессора верхнего уровня ГПБ 110 при установлении вызова и сохраняют в таблице маршрутизации коммутатора 172 РАП до окончания вызова. Коммутатор 172 РАП получает информацию о коммутации, которую запоминают в его таблице маршрутизации, из процессора 110 по шине управления, и коммутируют ячейку РАП в тракт маршрутизации, который определяют в соответствии с информацией о коммутации, хранящейся в таблице маршрутизации. Информация о коммутации, хранящаяся в таблице маршрутизации коммутатора 172 РАП, содержит идентификатор выходного виртуального тракта (ИВТ), идентификатор выходного виртуального канала (ИВК) и номер выходного канала, а тракт маршрутизации определяют путем анализа ИВТ/ИВК входящей ячейки РАП и использования информации о коммутации. Информацию о коммутации, которую сохраняют в таблице маршрутизации коммутатора 172 РАП, и информацию для изменения ИК (идентификатора канала) и операции коммутации АУ2А, выполняемых процессором 180 ячеек АУ2А, получают от процессора 110 при установлении вызова и сохраняют в устройстве 183 справочной памяти в процессоре 180 ячеек АУ2А; эту информацию, примеры которой показаны на фиг.5А и 5Б, используют до окончания вызова. В ячейках РАП (потоке ячеек РАП), коммутация которых осуществлена коммутатором 172 РАП, множество пакетов АУ2А является мультиплексированным. Такой поток ячеек РАП имеет структуру, изображенную на фиг.3, и его подают в интерфейс 190 РАП, схема которого показана на фиг.12.

На фиг.12 показана подробная схема интерфейсов 190 и 230 РАП, входящих в состав соответственно ППБС 100 и КБС 200. Следует отметить, что интерфейс 270 РАП из КБС 200 и интерфейсы 330 и 370 РАП из КЦМС 300, хотя они и не изображены отдельно, в предпочтительном варианте имеют такую же структуру.

Со ссылкой на фиг.12, интерфейс 190 РАП, который выполняет функцию ИМА и функцию физического уровня РАП, содержит процессор 195 ИМА и множество физических каналов 191-193 передачи. Процессор 195 ИМА принимает поток ячеек РАП и распределяет мультиплексированные в принятом потоке ячеек РАП пакеты АУ2А (или ячейки РАП) по физическим каналам передачи. То есть процессор 195 ИМА последовательно распределяет поток ячеек РАП по N физическим каналам передачи с ФИЗ_КАН_1 по ФИЗ_КАН_N. Например, если поток ячеек РАП состоит из ячеек РАП ЯЧК1-ЯЧКN, то процессор 195 ИМА осуществляет передачу ЯЧК1 по первому физическому каналу 191 передачи, ЯЧК2 - по второму физическому каналу 192 передачи, а ЯЧКN - по N-му физическому каналу 193 передачи. Физические каналы передачи могут представлять собой магистраль типа T1 (1,544 Мбит/с), магистраль типа Е1 (2,048 Мбит/с), магистраль типа DS3 (45 Мбит/с) и магистраль типа Е3 (34 Мбит/с). В варианте осуществления настоящего изобретения в качестве физических каналов передачи используют восемь магистралей Е1.

Соответствующие ячейки из потока ячеек РАП, рассредоточенная передача которых по физическим каналам 191-193 передачи, с первого по N-ый, осуществлена процессором 195 ИМА, подают в процессор 235 ЯМА от интерфейса 230 РАП КБС 200 через физические каналы 231-233 передачи. Затем процессор 235 ИМА восстанавливает исходный поток ячеек РАП, который идентичен по формату потоку ячеек РАП на входе процессора 195 ИМА из ППБС 100. То есть процессор 235 ИМА восстанавливает рассредоточенные ячейки РАП в виде потока ячеек РАП. Восстановленный поток ячеек РАП подают в процессор 250 ячеек РАП из КБС 200.

Дополнительную информацию о способе восстановления^-потока ячеек РАП можно получить из публикации "Инверсное мультиплексирование для РАП (ИМА). Техническое описание. Версия 1.0", AF-PHY-0086.000, Технический Комитет Форума РАП, июль 1997 г ("Inverse Multiplexing for ATM (IMA) Specification Version 1.0", AF-PHY-0086.000, ATM Forum Technical Committee, July 1997).

Co ссылкой на фиг.2Б, процессор 250 ячеек РАП из КБС 200 содержит коммутатор 252 РАП и процессор 260 ячеек АУ2А, и выполняет ту же самую операцию, что и процессор 170 ячеек РАП из фиг.2А. Процессор 260 ячеек АУ2А содержит интерфейс 261 РАП, устройство 262 синхронизации АУ2А, устройство 263 справочной памяти, устройство 264 изменения ИК, коммутатор 266 АУ2А, устройство 267 форматирования АУ2А и устройство 268 форматирования внутренней ячейки РАП (ВРАП). Осуществление АУ2А обработки потока ячеек РАП, в котором процессор 260 ячеек АУ2А осуществляет мультиплексирование множества ячеек РАП (пакетов АУ2А), увеличивает эффективность использования
ширины полосы пропускания и предотвращает задержку передачи. Поскольку процессор 250 ячеек РАП из КБС 200 выполняет АУ2А обработку потока ячеек РАП, восстановленного процессором 230 ИМА, точно так же, как и процессор 170 ячеек РАП из ППБС 100, то подробное описание работы процессора 250 ячеек РАП будет заменено описанием процессора 170 ячеек РАП из ППБС 100, которое будет приведено ниже со ссылкой на фиг.2А.

Со ссылкой на фиг. 2А, по первому тракту процессор 180 ячеек АУ2А непосредственно передает в интерфейс 190 РАП поток ячеек РАП, коммутация которых осуществлена коммутатором 172 РАП. Однако по второму тракту в процессор 180 ячеек АУ2А подают поток ячеек РАП, восстановленных интерфейсом 190 ячеек РАП после того, как они были рассредоточены посредством интерфейса 230 РАП из КБС 200. Второй тракт проходит от интерфейса 190 РАП к коммутатору 172 РАП через процессор ячеек АУ2А. Процессор 180 ячеек АУ2А содержит интерфейс 181 РАП, устройство 182 синхронизации АУ2А, устройство 183 справочной памяти, устройство 184 изменения ИК, коммутатор 186 АУ2А, устройство 187 форматирования АУ2А и устройство 188 форматирования ВРАП. Интерфейс 181 РАП выполняет обработку на РАП-уровне ячейки РАП, прием которой осуществлен после обработки на физическом уровне, и производит вывод обработанного АУ2А, ПОЧ-ПБД (подуровня с совмещением общей части - протокольного блока данных, именуемого в дальнейшем ячейкой АУ2А), имеющего формат, изображенный на фиг. 3, в устройство 182 синхронизации АУ2А.

Функция обработки на физическом уровне относится к функции извлечения потока битов из светового пучка или электрической волны, которые передают от средства передачи (например, из оптоволоконного световода или коаксиального кабеля), обнаружения в нем достоверных выборок и осуществления вывода ячейки РАП. Функция обработки на РАП-уровне относится к функции мультиплексирования/демультиплексирования ячейки РАП, осуществлению маршрутизации ячейки (включая маршрутизацию по виртуальному тракту (ВТ) и маршрутизацию по виртуальному каналу (ВК)), создания/удаления заголовка ячейки, идентификации/извлечения ячейки с приоритетом/без приоритета, управления обобщенным потоком, обработки ВК передачи служебных сигналов и осуществлению функций АОПЭ (администрирования и обслуживания в процессе эксплуатации). Поскольку функция обработки на физическом уровне и функция обработки на РАП-уровне хорошо известны специалистам в данной области техники и не связаны непосредственно с функционированием настоящего изобретения, то здесь не будет дано подробное описание этих функций. Однако обработка на РАП-уровне здесь ограничивается операцией, посредством которой интерфейс 181 РАП выполняет операцию маршрутизации ячейки, заключающуюся в демультиплексировании принятой ячейки РАП в соответствии с соединениями виртуальной цепи и виртуального тракта РАП в зависимости от заголовка ячейки РАП, и осуществляет вывод результирующей ячейки АУ2А. При маршрутизации ячейки управление интерфейсом 181 РАП осуществляет процессор 110 (ГПБ). Процессор 110 (ГПБ) соединен с интерфейсом 181 РАП и устройством 188 форматирования ВРАП через шину управления (не показана), по которой к ним подают информацию об ИВТ/ИВК для маршрутизации ячейки, выполняя таким образом преобразование ИВТ/ИВК.

Устройство 182 синхронизации АУ2А получает ячейку АУ2А, обработанную интерфейсом 181 РАП. Ячейка АУ2А, которую подают на вход устройства 182 синхронизации АУ2А, представляет собой ячейку РАП из фиг.3, из которой удален заголовок ячейки РАП, то есть АУ2А ПОЧ-ПБД. Информационное поле пользователя "ИНФОРМАЦИЯ" ячейки АУ2А содержит, по меньшей мере, один заголовок пакета АУ2А (то есть заголовок АУ2А ПОЧ-пакета) и полезную нагрузку ПОЧ-ИНФО. Информационное поле пользователя может содержать, по меньшей мере, один пакет АУ2А, то есть один или более заголовков пакета АУ2А и соответствующие им полезные нагрузки. Например, в информационном поле пользователя ячейки АУ2А может быть осуществлено мультиплексирование данных речевого сигнала в реальном масштабе времени и других данных, имеющих малую длину, в виде множества пакетов. Устройство 182 синхронизации АУ2А выполняет функцию синхронизации АУ2А путем обнаружения начальных точек одного или более пакетов АУ2А, которые мультиплексированы в каждой ячейке АУ2А виртуальных цепей РАП. Посредством этой функции синхронизации АУ2А для каждой виртуальной цепи РАП могут быть выполнены операция изменения последующего ИК и операция коммутации АУ2А на основании блока пакетов. Функцию синхронизации АУ2А реализуют посредством использования смещенного поля СМП, содержащегося в заголовке АУ2А ПОЧ-ПБД, и указателя длины УД, содержащегося в заголовке пакета АУ2А. Начальную точку первого пакета АУ2А обнаруживают путем использования СМП, а начальная точка каждого из последующих пакетов АУ2А может быть обнаружена посредством использования УД, так как возможно рассчитать зависимость длины пакета АУ2А от УД, содержащегося в заголовке предыдущего пакета АУ2А.

На фиг. 3 показан формат АУ2А ПОЧ-ПБД, который определен в Рекомендации Международного союза по телекоммуникациям 1.363.2 (D), который подают на вход устройства 182 синхронизации АУ2А из фиг.2А.

Со ссылкой на фиг.3, АУ2А ПОЧ-ПБД (то есть ячейка АУ2А) состоит из 1-байтового (8 бит) заголовка ПОЧ-ПБД, информации пользователя и заполнения незначащей информацией. Заголовок ПОЧ-ПБД (в дальнейшем именуемый заголовком ячейки АУ2А) состоит из 6-ти битов СМП, 1-го бита поля ПН (порядковый номер) и 1-го бита поля Ч (четности). СМП (смещенное поле), информация о начальной точке полезной нагрузки ПОЧ-ИНФО АУ2А ПОЧ-пакета, указывает промежуток между СМП и полезной нагрузкой ПОЧ-пакета. ПН указывает порядковый номер ПОЧ-ПБД, и его определяют по модулю 2. Ч указывает четность, и в предпочтительном варианте используют проверку на нечетность.

Информация пользователя состоит из 24-битного (3-байта) заголовка АУ2А ПОЧ-пакета (в дальнейшем именуемого заголовком пакета АУ2А) и 45/64-байтовой полезной нагрузки ПОЧ-ИНФО. Заголовок пакета АУ2А состоит из 8-ми битов ИК, 6-ти битов УД, 5-ти битов МПИ (межпользовательской информации) и 5-ти битов КОЗ (контроля ошибок в заголовке). Здесь поле ИК (идентификатора канала) представляет собой однозначно определяемое число, которое обозначает канал пакета АУ2А. ИК присваивают посредством узла присвоения ИК, который будет описан ниже, и используют его до тех пор, пока канал АУ2А не будет освобожден. УД (указатель длины) указывает длину полезной нагрузки ПОЧ-пакета и может указывать максимальную длину, равную 45-ти или 64-м байтам, так как полезная нагрузка ПОЧ-пакета может содержать информацию, максимальный объем которой равен 45-ти или 64-м байтам. МПИ используют для связи между пользователями ПОЧ. КОЗ используют для обнаружения ошибок, возникающих в заголовке ПОЧ-пакета. Полезная нагрузка ПОЧ-ИНФО ПОЧ-пакета представляет собой поле для переноса информации реального масштаба времени, имеющей малый объем, например, речевой информации, и может осуществлять передачу множества пакетов путем мультиплексирования. При этом ПОЧ-ИНФО может содержать пакеты, имеющие максимальную длину 45 или 64 байта. Несмотря на то, что на фиг.3 для простоты показано, что информационное поле пользователя содержит в себе один пакет АУ2А, информационное поле пользователя может содержать множество пакетов АУ2А.

Формат АУ2А ПОЧ-ПБД, показанный на фиг.3, представляет собой формат ячейки АУ2А, которую подают в устройство 182 синхронизации АУ2А после того, как интерфейс РАП 181 осуществил обработку принятой ячейки РАП на физическом уровне и ее обработку на РАП-уровне. После обработки по синхронизации устройством 182 синхронизации АУ2А ячейку АУ2А подают в устройство 184 изменения ИК. Наличие устройства 184 изменения ИК необходимо по следующей причине. Присвоение значения ИК, представляющего собой однозначно определяемое число для каждого канала АУ2А, осуществляет узел присвоения ИК в соответствии с виртуальными цепями (ВЦ) РАП. ИК используют для распознавания каналов, которые мультиплексированы в одной ВЦ. Однако после операции коммутации АУ2А, выполняемой посредством коммутатора 126, может иметь место конфликт между присвоенными таким образом ИК, поскольку коммутатор АУ2А работает так, что осуществляет преобразование более одной виртуальной цепи ВЦ в другую. Поэтому для предотвращения конфликта необходимо наличие функции изменения ИК. В частности, когда для пакетов АУ2А, передачу которых производят через различные виртуальные цепи ВЦ РАП, осуществлена коммутация АУ2А, а затем их передают в одну и ту же виртуальную цепь РАП, значения их ИК могут быть идентичными один другому. Поскольку не существует способа распознавания пакета АУ2А при наличии множества идентичных значений ИК в одной виртуальной цепи ВЦ РАП, то необходимо осуществить изменение значений ИК тех пакетов АУ2А, которые должны быть выведены в одну и ту же виртуальную цепь ВЦ РАП в одно и то же время, таким образом, чтобы они сохраняли свою однозначность по отношению друг к другу. Здесь использован термин "виртуальная цепь РАП", но эти принципы могут быть применены для любых соединений РАП, содержащих в себе виртуальные тракты ВТ, а также виртуальные каналы ВК, по которым осуществляют передачу ячейки РАП. Для удобства объяснения в приведенном ниже описании соединение РАП ограничено только виртуальным каналом ВК.

Как показано на фиг. 5А и фиг.5Б, в устройстве 183 справочной памяти хранят информацию о маршрутизации ячейки (ИВК), информацию о маршрутизации ИК и информацию о метке маршрутизации (ММ) для коммутации РАП. Вышеуказанную информацию, относящуюся к маршрутизации, выдает процессор 110 после выполнения процедуры обмена служебными сигналами с другим абонентом при установлении вызова.

Исходя из значений ИК, хранящихся в устройстве 183 справочной памяти, устройство 184 изменения ИК принимает решение о необходимости изменения значения ИК для пакетов АУ2А, и при необходимости изменяет значения ИК пакета АУ2А. То есть устройство 184 изменения ИК изменяет значения ИК пакетов АУ2А таким образом, чтобы в том случае, когда пакетам АУ2А, предназначенным для вывода в одно и то же время в один и тот же ВК, присвоен одинаковый ИК при создании пакета АУ2А, значения ИК пакетов АУ2А не были бы идентичными между собой. Например, когда на вход поступают пакеты АУ2А первого и второго ВК с одним и тем же ИК и они должны быть выведены в некоторый одиночный ВК, то ИК для пакета АУ2А первого ВК может быть заменен на новый ИК, который не используют в пакете АУ2А другого ВК. Вместо изменения ИК для пакета АУ2А первого ВК также можно использовать способ изменения ИК для пакета АУ2А второго ВК. Измененный в этот момент ИК используют до тех пор, пока пакет АУ2А не будет передан.

Процессор 110 полностью осуществляет управление работой ППБС 100. В одном варианте осуществления процессор 110 осуществляет управление работой коммутатора 172 РАП, процессором 180 ячеек АУ2А и интерфейсом 190 РАП. В частности, процессор 110 выполняет функцию присвоения значения ИВТ/ИВК, которое используют для виртуального канала РАП, то есть осуществляет управление маршрутизацией ячейки. Для реализации функции присвоения значения ИВТ/ИВК в процессор 110 подают информацию о маршрутизации ячейки (ИВТ/ИВК) посредством обмена служебными сигналами с другим абонентом при установлении вызова, и он осуществляет управление интерфейсом 181 РАП и устройством 188 форматирования ВРАП согласно информации о маршрутизации ячейки. Кроме того, процессор 110 также выполняет функцию копирования ячейки РАП и функцию копирования пакета АУ2А. Для осуществления функции копирования ячейки РАП процессор 110 подает в устройство 188 форматирования ВРАП информацию о метке маршрутизации и информацию о заголовке ячейки РАП, которая необходима для копирования ячейки, а коммутатор 172 РАП на основании этой информации выполняет операцию коммутации. Функция копирования ячейки РАП может также быть реализована путем осуществления непосредственного управления коммутатором 172 РАП посредством процессора 110. Функцию копирования пакета АУ2А реализуют путем управления коммутатором 186 АУ2А посредством процессора 110. Кроме того, процессор 110 выполняет функцию присвоения ИК, посредством которого идентифицируют каждый пакет АУ2А, а на фиг. 4 показана схема процессора 110 для осуществления функции присвоения ИК.

Со ссылкой на фиг. 4, процессор 110 содержит в себе контроллер 412 присвоения ИК и буфер 414 ИК и осуществляет присвоение ИК каждому пакету АУ2А посредством обмена служебными сигналами АУ2А с другим абонентом. В буфере 414 ИК хранят множество неиспользуемых ИК. После приема запроса на создание канала (пакета) АУ2А контроллер 412 присвоения ИК осуществляет генерацию сигнала считывания СЧИТЫВАНИЕ и выполняет считывание ИК, хранящегося во входном каскаде буфера 414 ИК, присваивая считанный ИК в качестве ИК для канала (пакета) АУ2А. При присвоении ИК пакетам АУ2А контроллер 412 присвоения ИК осуществляет генерацию сигнала записи ЗАПИСЬ для записи ИК освободившегося канала АУ2А в конец буфера 414 ИК. То есть буфер 414 ИК хранит неиспользуемые ИК для их присвоения, а после получения запроса на создание канала АУ2А контроллер 412 присвоения ИК осуществляет считывание ИК, хранящегося в буфере 414 ИК на основе последовательной очереди (FIFO)("Первым поступил - первым выводится"), для присвоения считанного ИК, а затем производит запись освободившегося ИК в буфер 414 ИК на основе последовательной очереди (FIFO).

Возвращаясь к фиг.2А, коммутатор 186 АУ2А, управляемый процессором 110, выполняет функцию попакетной коммутации каждого пакета АУ2А. Кроме того, коммутатор 186 АУ2А может выполнять функцию попакетного копирования каждого пакета АУ2А. Здесь функция копирования относится к одновременному выводу конкретного пакета АУ2А по нескольким ВК РАП. Чтобы осуществить эту функцию копирования, необходимо использовать ИК для распознавания отдельного пакета, предназначенного для копирования. Поскольку информация об ИК, который будет использован для пакета, предназначенного для копирования, может быть сохранена также и в устройстве 183 справочной памяти, то коммутатор 186 АУ2А определяет ИК, который будет использован для пакета, предназначенного для копирования, посредством использования информации, хранящейся в устройстве 183 справочной памяти, и осуществляет функцию копирования для пакета АУ2А, который помечен этим определенным ИК.

Чтобы осуществить генерацию АУ2А ПОЧ-ПБД (то есть ячейки АУ2А), устройство 187 форматирования АУ2А компонует пакеты АУ2А, предназначенные для мультиплексирования в один и тот же ВК РАП, из тех АУ2А пакетов, коммутация которых выполнена коммутатором 186 АУ2А. То есть устройство 187 форматирования АУ2А осуществляет мультиплексирование пакетов АУ2А, формирование ячейки АУ2А, имеющей тот же самый формат, что и ячейка АУ2А, полученная из устройства 182 синхронизации АУ2А, и вывод сформированной ячейки АУ2А в устройство 188 форматирования ВРАП.

Устройство 188 форматирования ВРАП, которое соединено с процессором 110 через шину управления, выполняет преобразование ячейки АУ2А, в которой мультиплексировано множество пакетов АУ2А, во внутреннюю ячейку РАП, которую используют в системе. Здесь операция формирования внутренней ячейки РАП относится к операции добавления метки маршрутизации и заголовка ячейки РАП к передней части внутренней ячейки РАП для обеспечения возможности коммутации РАП. Информацию о метке маршрутизации и заголовке ячейки РАП подают из процессора 110.

Коммутатор 172 РАП выполняет коммутацию внутренней ячейки РАП, формирование которой осуществлено устройством 188 форматирования ВРАП. В качестве коммутатора 172 РАП может быть использован обычный коммутатор РАП.

Процессор 180 ячеек АУ2А из процессора 170 ячеек РАП имеет схему, показанную на фиг.2А, и, как описано выше, осуществляет функцию обработки АУ2А. Теперь будет приведено описание операции обработки АУ2А, выполняемой этим устройством в соответствии с вариантом осуществления настоящего изобретения. Чертежи с фиг.5А по фиг.11Б представляют собой схемы для пояснения операции обработки АУ2А и связанной с ней операции РАП коммутации в соответствии с предпочтительным вариантом осуществления настоящего изобретения.

На фиг. 5А и фиг.5Б показана структура таблиц маршрутизации для выполнения операции согласно предпочтительному варианту осуществления настоящего изобретения. Такие таблицы маршрутизации могут быть реализованы в устройстве 183 справочной памяти из фиг.2А.

В частности, на фиг.5А изображена таблица маршрутизации, соответствующая времени обработки текущей мини-ячейки (то есть пакета АУ2А), а на фиг.5Б показана таблица маршрутизации, соответствующая времени обработки следующей мини-ячейки. Значения ИВК_вх и ИВК_вых из таблиц маршрутизации, представляющие собой идентификаторы соответственно входного и выходного виртуального канала, подают из процессора 110 в коммутатор 186 АУ2А. Значения ИК_вх и ИК_вых, которые указывают номера соответственно входного и выходного пакета АУ2А, подают из процессора 110 в устройство 184 изменения ИК. Значения ММ_вх и ММ_вых, которые указывают соответственно порты ввода и вывода ячейки РАП коммутатора 172 РАП, подают в устройство 188 форматирования ВРАП, управляемое процессором 110.

Теперь предположим, что ячейка РАП была подана на вход процессора 180 ячеек РАП. Тогда интерфейс 181 РАП выполняет обработку входной ячейки РАП на РАП-уровне и осуществляет вывод полученной в результате этого обработанной ячейки РАП. Как показано на фиг.6, эта ячейка РАП содержит АУ2А ПОЧ-ПБД, в которой мультиплексировано множество пакетов АУ2А. На фиг.6 "Н" обозначает заголовок ячейки РАП, показанный на фиг.3, заштрихованные блоки обозначают заголовки ПОЧ-ПБД, блоки, заштрихованные в клетку, обозначают заголовки пакета АУ2А, а обведенные кружком цифры от 1 до 8 обозначают ИК пакетов АУ2А. Для удобства объяснения на фиг.6 показано, что ИК пакетов АУ2А уже были присвоены. Однако следует отметить, что присвоение ИК осуществляют для каждого отдельного пакета при наличии запроса на создание канала АУ2А и используют до тех пор, пока канал не будет освобожден.

Устройство 182 синхронизации АУ2А в процессоре 180 ячеек АУ2А получает из интерфейса 181 РАП ячейку АУ2А (АУ2А ПОЧ-ПБД) в формате, показанном на фиг.6. В этот момент времени пакеты АУ2А, содержащиеся в ячейках АУ2А различных ВК РАП, еще не были синхронизированы друг с другом. Следовательно, устройство 182 синхронизации АУ2А распознает пакет АУ2А и синхронизирует пакеты АУ2А различных ВК РАП между собой. Затем устройство 184 изменения ИК принимает ячейки, синхронизированные в соответствии с различными ВК РАП, и при необходимости осуществляет изменение ИК для каждого отдельного пакета. Когда это происходит, то в устройство 184 изменения ИК от процессора 110, имеющего функцию присвоения ИК, подают новое значение ИК, отличающееся от первоначального значения ИК при создании канала, и это значение ИК запоминают в устройстве 183 справочной памяти и сохраняют до тех пор, пока канал не будет освобожден.

Со ссылкой на фиг.7, в текущий момент времени t1 ИК пакета АУ2А с ИВК=41 и ИК пакета АУ2А с ИВК=43 оба равны '2', а в следующий момент времени t2, ИК пакета АУ2А с ИВК=42 и ИК пакета АУ2А с ИВК=44 оба равны '9'. Это само по себе не является проблемой. Однако, как показано на фиг.5А, как пакет АУ2А '2', имеющий ИВК= 41, так и пакет АУ2А '2', имеющий ИВК=43, преобразуют в один и тот же исходящий ВК, ИВК_вых 83. Аналогичным образом, как показано на фиг. 5Б, оба пакета: пакет АУ2А '9', имеющий ИВК=42, и пакет '9', имеющий ИВК= 44, преобразуют в один и тот же исходящий ВК, ИВК_вых 84. Поэтому чтобы предотвратить конфликт ИК, в этом и в других случаях, когда осуществляют мультиплексирование пакетов АУ2А различных ВК РАП, имеющих идентичные ИК, с одинаковым ИВК, устройство 184 изменения ИК должно выполнить изменение ИК. Например, в текущий момент времени t1 устройство 184 изменения ИК осуществляет изменение ИК пакета АУ2А с ИВК=41, а в следующий момент времени t2 - пакета АУ2А с ИВК=42. Посредством этой операции изменения ИК в текущий момент времени tl ИК пакета АУ2А с ИВК=41 изменяют с '2' на '3', а в следующий момент времени t2 ИК пакета АУ2А с ИВК=42 изменяют с '9' на '1'. Поэтому несмотря на то, что при последующей операции коммутации АУ2А в текущий момент времени t1 в одном и том же ВК осуществляют мультиплексирование пакета АУ2А с ИВК=41 и пакета АУ2А с ИВК=43, а в следующий момент времени t2 в одном и том же ВК осуществляют мультиплексирование пакета АУ2А с ИВК=42 и пакета АУ2А с ИВК=44, ИК мультиплексированных пакетов АУ2А не совпадают. Эти заново измененные значения ИК подают от контроллера 412 присвоения ИК процессора 110.

Коммутатор 186 АУ2А выполняет показанную на фиг.8А и фиг.8Б операцию коммутации тех пакетов АУ2А, для которых была осуществлена функция изменения ИК на основании блока пакетов. Здесь коммутатор 186 АУ2А выполняет операцию коммутации, используя значения ИВК_вх и ИВК_вых из изображенных на фиг.5А и фиг.5Б таблиц маршрутизации, которые выдает процессор 110.

Со ссылкой на фиг.8А, в момент времени t1, соответствующий текущей мини-ячейке (пакету АУ2А), коммутатор 186 АУ2А выполняет коммутацию таким образом, что пакет '3' с ИВК_вх= 41 подают на выход ИВК_вых=83, пакет '7' с ИВК_вх= 42 подают на выход ИВК_вых=84, пакет '2' с ИВК_вх=43 подают на выход ИВК_вых=83, а пакет '5' с ИВК_вх=44 подают на выход ИВК_вых=81.

Со ссылкой на фиг. 8Б, в момент времени t2, соответствующий следующей мини-ячейке (пакету АУ2А), коммутатор 186 АУ2А выполняет коммутацию таким образом, что пакет '4' с ИВК_вх=41 подают на выход ИВК_вых=81, пакет '1' с ИВК_вх= 42 подают на выход ИВК_вых=84, пакет '6' с ИВК_вх=43 подают на выход ИВК_вых=82, а пакет '9' с ИВК_вх=44 подают на выход ИВК_вых=84.

Поскольку длина пакета является не постоянной, а переменной, что показано на фиг.3, коммутатор 186 АУ2А сложно реализовать при помощи аппаратных средств подобно коммутатору 172 РАП. Вместо этого предпочтительным является вариант программной реализации коммутатора 186 АУ2А в виде коммутатора пакетов.

Устройство 187 форматирования АУ2А осуществляет мультиплексирование пакетов АУ2А, коммутация которых была выполнена в один и тот же ВК РАП посредством коммутатора 186 АУ2А, осуществляя формирование одной ячейки АУ2А (АУ2А ПОЧ-ПБД) в формате из фиг.3. На фиг.9 в качестве примера показана сформированная ячейка АУ2А. Здесь пакет '8' представляет собой пакет АУ2А с предварительно осуществленной коммутацией.

Устройство 188 форматирования ВРАП выполняет преобразование ячейки АУ2А с выхода устройства 187 форматирования АУ2А в ячейку ВРАП в формате из фиг. 10, который является форматом, пригодным для коммутации посредством коммутатора 172 РАП. В этот момент в начало каждой ячейки добавляют метку маршрутизации и заголовок ячейки РАП.

Коммутатор 172 РАП принимает ячейку ВРАП, формирование которой осуществлено устройством 188 форматирования ВРАП, и выполняет коммутацию так, как показано на фиг.11А и фиг.11Б. В этот момент коммутатор 172 РАП выполняет операцию коммутации, используя информацию о метке маршрутизации (значение ММ_вых) из таблицы маршрутизации, изображенной на фиг.5А и фиг.5Б, которую подают из процессора 110.

Со ссылкой на фиг.11А, в момент времени, соответствующий текущей ячейке ВРАП, коммутатор 172 РАП выполняет коммутацию таким образом, что ячейку, введенную через порт 0 ввода, подают на выход в порт 1 вывода, ячейку, введенную через порт 1, подают на выход в порт 2 вывода, ячейку, введенную через порт 2 ввода, подают на выход в порт 3 вывода, а ячейку, введенную через порт 3 ввода, подают на выход в порт 0 вывода.

Со ссылкой на фиг. 11Б, в момент времени, соответствующий следующей ячейке ВРАП, коммутатор 172 РАП выполняет коммутацию таким образом, что ячейку, введенную через порт 0 ввода, подают на выход в порт 0 вывода, ячейку, введенную через порт 1 ввода, подают на выход в порт 3 вывода, ячейку, введенную через порт 2 ввода, подают на выход в порт 1 вывода, а ячейку, введенную через порт 3 ввода, подают на выход в порт 2 вывода.

Длительность одной ячейки ВРАП соответствует длительности множества пакетов АУ2А (мини-ячеек, ПОЧ-пакетов). Так как размер пакета АУ2А является изменяемым, то количество интервалов времени пакетов АУ2А, соответствующих длительности одной ячейки ВРАП, может меняться. То есть несмотря на то, что длительность ячейки ВРАП является постоянной, длительность мини-ячейки меняется в зависимости от размера пакета АУ2А.

Возвращаясь к фиг.1, процессоры ГПБ 110, ГПК 210 (главный процессор КБС) и ГПКЦ 310 (главный процессор КЦМС) соответственно в ППБС 100, в КБС 200 и в КЦМС 300 осуществляют межпроцессорную связь (МПС) путем взаимного обмена ячейками РАП. КБС 200 и КЦМС 300 содержат прикладные программы 290 и 390, показанные на фиг.1, для выполнения различных операций. Кроме того, интерфейс 370 РАП в КЦМС 300 может также быть соединен либо с другим КЦМС, либо с другими сетями через коммутатор РАП или коммутатор РСП. То есть изображенный на фиг. 1 КЦМС 300 может быть соединен с другим КЦМС и другими сетями посредством ИСУ (интерфейса сетевого узла) РАП.

На фиг. 13 показана блок-схема, поясняющая различные примеры вариантов использования системы обработки ячеек РАП согласно варианту осуществления настоящего изобретения.

Со ссылкой на фиг.13, новая система обработки ячеек РАП содержит коммутатор 172 РАП, процессор 180 ячеек АУ2А и интерфейс 190 РАП (ИМА), как показано на фиг.1. К коммутатору 172 РАП через интерфейс 400 могут быть подключены различные сервисные устройства. То есть оконечное устройство 10 мобильной связи (ОУМС) может быть связано с интерфейсом 400 через РЧ-процессор 130 из фиг.1. В этом случае после РЧ-обработки в РЧ-процессоре 130 интерфейс 400 осуществляет преобразование информации радиодиапазона, принятой из оконечного устройства 10 мобильной связи, в надлежащий формат для стационарной сети и преобразование информации, полученной из стационарной сети, в надлежащий формат для сети радиосвязи. Эта операция соответствует операции преобразователя 150 РЧ-РАП из фиг.1.

Кроме того, к интерфейсу 400 также могут быть подключены ЧАТС (частная АТС с выходом в сеть общего пользования) 410 РАП и оконечное устройство 420 РАП. Помимо этого к интерфейсу 400 через адаптер 432 РАП также может быть подключено оконечное устройство 430, не поддерживающее РАП. При этом, так как информация, полученная от ЧАТС 410 РАП, оконечного устройства 420 РАП и оконечного устройства 430 не РАП, имеет надлежащий формат для стационарной сети, то есть формат ячейки РАП, то интерфейс 400 может непосредственно подавать входящие ячейки РАП в коммутатор 172 РАП без отдельной обработки.

Как описано выше, в новой системе мобильной связи используют не только основной способ РАП, но также способы ИМА и АУ2А. Путем использования способа РАП можно увеличить эффективность передачи и облегчить обработку мультимедийного трафика посредством статистического мультиплексирования. Кроме того, можно увеличить эффективность передачи в виртуальных цепях посредством использования способа АУ2А и увеличить эффективность использования физических каналов передачи посредством использования способа ИМА.

Несмотря на то, что изобретение продемонстрировано и описано со ссылкой на определенный предпочтительный вариант его осуществления, специалистам в данной области техники понятно, что могут быть произведены различные изменения формы и незначительных подробностей, не отступая от сущности и объема изобретения, которые определены приложенной формулой изобретения.

Изобретение относится к схеме соединений для системы мобильной связи, в частности к системе мобильной связи, имеющей схему для осуществления соединений, основанных на режиме асинхронной передачи (РАП), между контроллером и подсистемой приемопередатчика базовой станции, а также между базовой станцией и коммутационным центром мобильной связи. Устройство обработки ячеек РАП для системы мобильной связи содержит интерфейс РАП для приема ячеек РАП, переданных рассредоточенно или распределенных по множеству физических каналов передачи, и для восстановления принятых ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП, процессор ячеек АУ2А (адаптивного уровня 2 РАП) для коммутации, по меньшей мере, одного пакета АУ2А, мультиплексированного в каждой ячейке РАП в потоке ячеек РАП, согласно информации о маршрутизации, обеспечиваемой при установлении вызова, мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с соединениями РАП и создания внутренней ячейки РАП, имеющей тот же самый формат, что и принятые ячейки РАП, и коммутатор РАП для коммутации внутренней ячейки РАП в соответствии с информацией о маршрутизации. Технический результат, достигаемый при реализации изобретения, состоит в обеспечении эффективной передачи высокоскоростной информации и мультимедийного трафика, имеющего различные характеристики, и в увеличении эффективности передачи в ограниченном канале передачи или полосе пропускания. 4 с. и 10 з.п.ф-лы, 13 ил.

1. Устройство обработки ячеек в системе режима асинхронной передачи (РАП), содержащее интерфейс РАП для приема ячеек РАП, переданных по множеству физических каналов передачи, и восстановления принятых ячеек РАП в виде потока ячеек РАП, процессор ячеек адаптационного уровня 2 РАП (АУ2А) для приема потока ячеек РАП из интерфейса РАП, коммутации, по меньшей мере, одного пакета АУ2А, мультиплексированного в каждой принятой ячейке РАП в поток ячеек РАП, в соответствии с информацией о маршрутизации мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А согласно соединением РАП и создания внутренней ячейки РАП, имеющей тот же самый формат, что и принятые ячейки РАП, коммутатор РАП для коммутации внутренней ячейки РАП в соответствии с информацией о маршрутизации и процессор для обеспечения информации о маршрутизации в процессор ячеек АУ2А и коммутатор РАП, причем информация о маршрутизации обеспечивается во время установления вызова. 2. Устройство обработки ячеек по п. 1, отличающееся тем, что интерфейс РАП дополнительно содержит процессор инверсного мультиплексирования для РАП (ИМА) для ИМА-обработки принятых ячеек РАП с целью восстановления ячеек РАП после ИМА-обработки в виде потока ячеек РАП. 3. Устройство обработки ячеек по п. 1, отличающееся тем, что процессор ячеек АУ2А содержит интерфейс обработки РАП-уровня для обработки на РАП-уровне принятой ячейки РАП в соответствии с информацией о маршрутизации и вывода принятых ячеек РАП, обработанных на РАП-уровне, в качестве входной ячейки АУ2А, устройство синхронизации АУ2А для синхронизации пакетов АУ2А посредством обнаружения начальной точки каждого из пакетов АУ2А, содержащихся во входной ячейке АУ2А на основании блока пакетов, коммутатор АУ2А для коммутации синхронизированных пакетов АУ2А в соответствии с информацией о маршрутизации, устройство форматирования АУ2А для мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с соединениями РАП и формирования выходной ячейки АУ2А, имеющей такой же формат, что и входная ячейка АУ2А, устройство изменения идентификатора канала (ИК), подключенное между устройством синхронизации АУ2А и коммутатором АУ2А, для определения того, имеются ли среди пакетов, предназначенных для коммутации посредством коммутатора АУ2А путем использования информации о маршрутизации, такие пакеты, коммутация которых должна быть осуществлена в одно и то же время по одному и тому же соединению РАП, и при наличии указанных пакетов изменения ИК пакетов таким образом, чтобы ИК пакетов не были идентичны один другому, и устройство форматирования внутренней ячейки РАП для присоединения заголовка ячейки РАП и метки маршрутизации к указанной выходной ячейке АУ2А и формирования соответствующей внутренней ячейки РАП, имеющей тот же самый формат, что и принятые ячейки РАП. 4. Устройство обработки ячеек в системе режима асинхронной передачи (РАП), содержащее коммутатор РАП для коммутации входного потока ячеек РАП в соответствии с информацией о маршрутизации, интерфейс РАП, имеющий множество физических каналов передачи для передачи потока ячеек РАП и осуществляющий обработку инверсного мультиплексирования для РАП (ИМА) ячеек РАП, принятых через множество физических каналов передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП, процессор ячеек адаптационного уровня 2 РАП (АУ2А) для непосредственной передачи потока ячеек РАП, коммутация которых осуществлена коммутатором РАП, через первый тракт, приема восстановленного потока ячеек РАП через второй тракт из интерфейса РАП, коммутации, по меньшей мере, одного пакета РАП, мультиплексированного в каждой ячейке РАП принятого потока ячеек РАП, согласно информации о маршрутизации, мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с соединениями РАП и создания внутренней ячейки РАП, имеющей надлежащий формат для осуществления ее коммутации посредством коммутатора РАП, и процессор для обеспечения информации о маршрутизации в коммутатор РАП и процессор ячеек АУ2А, причем информация о маршрутизации обеспечивается во время установления вызова. 5. Устройство обработки ячеек по п. 4, отличающееся тем, что интерфейс РАП дополнительно содержит процессор ИМА для ИМА-обработки принятых ячеек РАП с целью восстановления ячеек РАП после ИМА-обработки в виде единого потока ячеек РАП. 6. Устройство обработки ячеек по п. 4, отличающееся тем, что процессор ячеек АУ2А содержит интерфейс обработки РАП-уровня для обработки на РАП-уровне принятого потока ячеек РАП в соответствии с информацией о маршрутизации и вывода принятых ячеек РАП, обработанных на РАП-уровне, в качестве входной ячейки АУ2А, устройство синхронизации АУ2А для синхронизации пакетов АУ2А посредством обнаружения начальной точки каждого из пакетов АУ2А, содержащихся во входной ячейке АУ2А на основании блока пакетов, коммутатор АУ2А для коммутации синхронизированных пакетов АУ2А в соответствии с информацией о маршрутизации, устройство форматирования АУ2А для мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с соединениями РАП и формирования выходной ячейки АУ2А, имеющей такой же формат, что и входная ячейка АУ2А, устройство изменения идентификатора канала (ИК), подключенное между устройством синхронизации АУ2А и коммутатором АУ2А, для определения того, имеются ли среди пакетов, предназначенных для коммутации посредством коммутатора АУ2А путем использования информации о маршрутизации, такие пакеты, коммутация которых должна быть осуществлена в одно и то же время по одному и тому же соединению РАП, и при наличии указанных пакетов изменения ИК пакетов таким образом, чтобы ИК пакетов не были идентичны один другому, и устройство форматирования внутренней ячейки РАП для присоединения заголовка ячейки РАП и метки маршрутизации к указанной выходной ячейке АУ2А и формирования соответствующей внутренней ячейки РАП, имеющей тот же самый формат, что и принятые ячейки РАП. 7. Подсистема приемопередатчика базовой станции в системе мобильной связи, содержащая радиочастотный (РЧ) процессор, имеющий беспроводную связь с оконечным устройством мобильной связи, для обработки информации, переданной в оконечное устройство мобильной связи и принятой от него, преобразователь для преобразования информации, принятой от РЧ процессора, в поток ячеек режима асинхронной передачи (РАП) и входного потока ячеек РАП в надлежащий формат для обработки РЧ-процессором, коммутатор РАП для коммутации преобразованного потока ячеек РАП в соответствии с информацией о маршрутизации, процессор ячеек адаптационного уровня 2 РАП (АУ2А) для непосредственного вывода потока коммутированных ячеек РАП через первый тракт, коммутации, по меньшей мере, одного пакета АУ2А, мультиплексированного в каждой ячейке РАП из потока ячеек РАП, принятого через второй тракт, согласно информации о маршрутизации, мультиплексирования коммутированных пакетов РАП в соответствии с соединениями РАП и создания внутренней ячейки РАП, имеющей надлежащий формат для осуществления ее коммутации посредством коммутатора РАП, интерфейс РАП, имеющий множество физических каналов передачи, для обработки инверсного мультиплексирования для РАП (ИМА) потока ячеек РАП, выведенного через первый тракт, с целью осуществления передачи потока ячеек РАП во множество физических каналов передачи, для ИМА обработки ячеек РАП, принятых через физические каналы передачи, с целью восстановления принятых ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП и вывода потока ячеек РАП в процессор ячеек АУ2А через второй тракт и процессор для обеспечения информации о маршрутизации в коммутатор РАП и в процессор ячеек АУ2А, причем информация о маршрутизации обеспечивается во время установления вызова. 8. Подсистема приемопередатчика базовой станции по п. 7, отличающаяся тем, что интерфейс РАП дополнительно содержит процессор ИМА для ИМА-обработки принятых ячеек РАП с целью восстановления ячеек РАП после ИМА-обработки в виде потока ячеек РАП. 9. Подсистема приемопередатчика базовой станции по п. 7, отличающаяся тем, что процессор ячеек АУ2А содержит интерфейс обработки РАП-уровня для обработки на РАП-уровне принятой ячейки РАП в соответствии с информацией о маршрутизации и вывода принятых ячеек РАП, обработанных на РАП-уровне, в качестве входной ячейки АУ2А, устройство синхронизации АУ2А для синхронизации пакетов АУ2А посредством обнаружения начальной точки каждого из пакетов АУ2А, содержащихся во входной ячейке АУ2А на основании блока пакетов, коммутатор АУ2А для коммутации синхронизированных пакетов АУ2А в соответствии с информацией о маршрутизации, устройство форматирования АУ2А для мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с соединениями РАП и формирования выходной ячейки АУ2А, имеющей такой же формат, что и входная ячейка АУ2А, устройство изменения идентификатора канала (ИК), подключенное между устройством синхронизации АУ2А и коммутатором АУ2А, для определения того, имеются ли среди пакетов, предназначенных для коммутации посредством коммутатора АУ2А путем использования информации о маршрутизации, такие пакеты, коммутация которых должна быть осуществлена в одно и то же время по одному и тому же соединению РАП, и при наличии указанных пакетов изменения ИК пакетов таким образом, чтобы ИК пакетов не были идентичны один другому, и устройство форматирования внутренней ячейки РАП для присоединения заголовка ячейки РАП и метки маршрутизации к указанной выходной ячейке АУ2А и формирования соответствующей внутренней ячейки РАП, имеющей тот же самый формат, что и принятые ячейки РАП. 10. Система мобильной связи, содержащая базовую станцию, имеющую беспроводную связь с оконечным устройством мобильной связи, и коммутационный центр мобильной связи, поддерживающий связь с базовой станцией, содержащей подсистему приемопередатчика базовой станции (ППБС), содержащую радиочастотный (РЧ) процессор для обработки информации, переданной в оконечное устройство мобильной связи и принятой от него, преобразователь для преобразования информации, принятой от РЧ процессора, в поток ячеек режима асинхронной передачи (РАП) и входного потока ячеек РАП в надлежащий формат для обработки РЧ процессором, первый процессор ячеек РАП, имеющий первый тракт, по которому первый процессор ячеек РАП осуществляет непосредственный вывод входного потока ячеек РАП, преобразованного посредством преобразователя, и второй тракт, в котором первый процессор ячеек РАП осуществляет мультиплексирование входного потока ячеек РАП после коммутации адаптационного уровня 2 РАП (АУ2А) и осуществляет вывод мультиплексированного потока ячеек РАП после коммутации РАП в преобразователь, первый интерфейс РАП, имеющий множество первых физических каналов передачи, для обработки инверсного мультиплексирования для РАП (ИМА) потока ячеек РАП, выведенного через первый тракт, для передачи потока ячеек РАП в первые физические каналы передачи и для ИМА обработки ячеек РАП, принятых через первые физические каналы передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде единого потока ячеек РАП и вывода потока ячеек РАП через второй тракт и главный процессор ППБС для обеспечения информации о маршрутизации с целью выполнения коммутации АУ2А и коммутации РАП, причем информация о маршрутизации обеспечивается во время установления вызова, контроллер базовой станции (КБС), содержащий второй интерфейс РАП, имеющий множество вторых физических каналов передачи, выполненный с возможностью соединения с первым интерфейсом РАП через вторые физические каналы передачи, второй процессор ячеек РАП, имеющий первый тракт, по которому второй процессор ячеек РАП осуществляет непосредственный вывод потока ячеек РАП, принятого вторым интерфейсом РАП, и второй тракт, в котором второй процессор ячеек РАП осуществляет мультиплексирование входного потока ячеек РАП по отношению к каждой ячейке РАП после коммутации АУ2А, и после коммутации РАП выводит мультиплексированный поток ячеек РАП во второй интерфейс РАП и третий интерфейс РАП, имеющий множество третьих физических каналов передачи, для ИМА обработки потока ячеек РАП, выведенного через первый тракт второго процессора ячеек РАП, для передачи потока ячеек РАП через третьи физические каналы передачи и ИМА обработки ячеек РАП, принятых по третьим физическим каналам передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде потока ячеек РАП и вывода восстановленного потока ячеек РАП через второй тракт второго процессора ячеек РАП, и главный процессор КБС для обеспечения информации о маршрутизации с целью выполнения коммутации АУ2А и коммутации РАП, причем информация о маршрутизации обеспечивается во время установления вызова, а коммутационный центр мобильной связи (КЦМС) содержит четвертый интерфейс РАП, имеющий множество четвертых физических каналов передачи, выполненный с возможностью соединения с третьим интерфейсом РАП через четвертые физические каналы передачи, третий процессор ячеек РАП, имеющий первый тракт, по которому третий процессор ячеек РАП осуществляет непосредственный вывод потока ячеек РАП, принятого четвертым интерфейсом РАП, и второй тракт, в котором третий процессор ячеек РАП осуществляет мультиплексирование входного потока ячеек РАП после коммутации АУ2А и после коммутации РАП выводит мультиплексированный поток ячеек РАП в четвертый интерфейс РАП, пятый интерфейс РАП, имеющий множество пятых физических каналов передачи, для ИМА обработки потока ячеек РАП, выведенного через первый тракт третьего процессора ячеек РАП, для передачи через пятые физические каналы передачи потока ячеек РАП и для ИМА обработки ячеек РАП, принятых по пятым физическим каналам передачи, для восстановления принятых ячеек РАП в виде потока ячеек РАП и вывода восстановленного потока ячеек РАП через второй тракт третьего процессора ячеек РАП и главный процессор КЦМС для обеспечения информации о маршрутизации с целью выполнения коммутации АУ2А и коммутации РАП, причем информация о маршрутизации обеспечивается во время установления вызова. 11. Система мобильной связи по п. 10, отличающаяся тем, что пятый интерфейс РАП соединен, по меньшей мере, с одним другим коммутационным центром мобильной связи. 12. Система мобильной связи по п. 10, отличающаяся тем, что пятый интерфейс РАП соединен, по меньшей мере, с одним коммутатором РАП. 13. Система мобильной связи по п. 10, отличающаяся тем, что пятый интерфейс РАП соединен, по меньшей мере, с одним коммутатором режима синхронной передачи (РСП). 14. Система мобильной связи по п. 10, отличающаяся тем, что каждый из первого, второго и третьего процессоров ячеек РАП содержит коммутатор РАП для коммутации потока ячеек РАП в соответствии с информацией о маршрутизации, интерфейс обработки РАП-уровня для обработки на РАП-уровне принятой ячейки РАП в соответствии с информацией о маршрутизации и вывода принятых ячеек РАП, обработанных на РАП-уровне, в качестве входной ячейки АУ2А, устройство синхронизации АУ2А для синхронизации пакетов АУ2А посредством обнаружения начальной точки каждого из пакетов АУ2А, содержащихся во входной ячейке АУ2А на основании блока пакетов, коммутатор АУ2А для коммутации синхронизированных пакетов АУ2А в соответствии с информацией о маршрутизации, устройство форматирования АУ2А для мультиплексирования коммутированных пакетов АУ2А в соответствии с виртуальными каналами и формирования выходной ячейки АУ2А, имеющей такой же формат, что и входная ячейка АУ2А, устройство изменения идентификатора канала (ИК), подключенное между устройством синхронизации АУ2А и коммутатором АУ2А, для определения того, имеются ли среди пакетов, предназначенных для коммутации посредством коммутатора АУ2А путем использования информации о маршрутизации ячейки, такие пакеты, коммутация которых должна быть осуществлена в одно и то же время по одному и тому же соединению РАП, и при наличии указанных пакетов изменения ИК пакетов таким образом, чтобы ИК пакетов не были идентичны один другому, и устройство форматирования внутренней ячейки РАП для присоединения заголовка ячейки РАП и метки маршрутизации к указанной выходной ячейке АУ2А и формирования соответствующей внутренней ячейки РАП, имеющей тот же самый формат, что и принятые ячейки РАП.