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CN1226774A - 异步传输模式接口模块 - Google Patents

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CN1226774A
CN1226774A CN98126707A CN98126707A CN1226774A CN 1226774 A CN1226774 A CN 1226774A CN 98126707 A CN98126707 A CN 98126707A CN 98126707 A CN98126707 A CN 98126707A CN 1226774 A CN1226774 A CN 1226774A
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Abstract

一个ATM接口模块,其执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口,包括物理接口装置,其将一个从外部ATM网络施加的信号交换为一个ATM格式信号并且输出该信号,ATM层处理装置,其通过使用一个ATM信元的信首信息从物理层接口装置施加的信号中选择一个负载部分SAT－PDU并且将其输出到一个控制接口装置,和控制接口装置,用于将从ATM层处理装置施加的负载部分变换为被上层业务所需的一个格式信号并且输出该变换的格式信号。

Description

异步传输模式接口模块
本发明一般涉及使用ATM传输信息的一种异步传输模式(下文叫作ATM)终端的一个接口模块。特别涉及具有ATM通信终端所需的接口功能的一个ATM接口模块，该ATM通信终端支持其它的业务并且能够根据各自的业务类型通过改变接口模块软件与其它上层业务模块连系。
一般地，使用ATM的ATM终端由连接到ATM网络的一个网络连接模块单元，和用于处理通过该终端提供的业务的一个业务功能处理模块组成。这里，在该业务功能处理模块单元内的一个主处理器控制该网络连接模块单元和该业务功能处理模块单元。
例如，参照图1A，提供点播电视业务(VODS)的ATM通信终端包括一个网络连接模块单元10和一个业务功能处理模块20。这里，该网络连接模块单元10包括一个物理层连接单元10-1，和一个物理层成帧器/去成帧器10-2。并且该业务功能处理模块20包括一个主处理器单元20-1，和一个ATM处理单元20-2，一个MPEG活动图像专家组-2，系统去成帧器20-3，一个视频处理单元20-4，一个音频处理单元20-5，和一个用户接口单元20-6。
参照图1b，当操作上面的终端时可以大致说明ATM通信终端业务。假设该ATM通信终端具有与图1A相同的组成。
注意该ATM通信终端已经具有一个设定值用于经该用户接口连接到ATM网络。该ATM通信终端具有一个分配的信道路径，用于通过连接到ATM网络(其中包括ATM交换机)接收/发送来自/发往点播电视(VOD)服务器的数据。并且该ATM通信终端经过用于发送的信道路径请求VOD服务器的内容并且经过用于接收的信道路径接收VOD服务器的内容。并且一个用户通过利用接收的内容选择一个视频标题并且然后通过用于发送的信道路径请求接收到VOD服务器的数据。
将详细说明如何通过ATM网络从VOD服务器建立下面3种类型的业务处理过程。
第一种类型的过程是通过连接到ATM网络分配信道路径。第二种类型的过程是通过发送/接收路径发送/接收一般的数据，而最后一种类型的过程是处理一个接收的MPEG(活动图像专家组)-2TS(传送流)。
该VOD服务器存储该MPEG-2TS。并且MPEG-2TS类型和用于映射该流到一个ATM信元的方法表示在图1C中。
在通过连接到ATM网络分配信道路径的第一种类型的过程中，该ATM通信终端在主处理器单元20-1中具有用于分配一个ATM路径的一个处理模块。该主处理单元20-1接收一个数据并且通过组成一个信令信元的负载请求一个信令信元到ATM处理单元20-2的处理，在该信令信元的负载中，数据包括告诉用户希望连接到VOD服务器的内容。ATM处理单元20-2通过插入一个信令信元信首组成一个完整的信令信元，并且接着发送该信元到物理层成帧器/去成帧器单元10-2。物理层成帧器/去成帧器单元10-2映射在负载区域中的接收的ATM信元，该负载区具有在该物理层中普遍使用的一种帧类型。并且物理层成帧器/去成帧器单元10-2，根据在主处理器单元20-1中初始化的内容在该映射的ATM信元中插入一个附加信息。这里，具有该附加信息的ATM信元是一个完整的物理层帧。该物理层成帧器/去成帧器单元10-2发送该完整的物理层帧到物理层连接单元10-1。并且物理层连接单元10-1将该帧改变为一个在ATM网络中普通使用的信号，并且发送该信号到ATM网络。
通过经历一个相反的过程从ATM网络接收的信号通过利用在物理层成帧器/去成帧器单元10-2中的去成帧功能，通过物理层连接单元10-1被变换为在该物理层中普遍使用的一个帧类型。并且接着，在除附加信息以外的负载区域中选择ATM信元后，该选择的ATM信元被发送到ATM处理单元20-2。ATM处理单元20-2通过利用一个ATM信元信首信息确定该接收的ATM信元包括一个信令数据，一旦包括该信令信元则发送该信元的负载到主处理器单元20-1，并且接着通知主处理器单元20-1该信元处理完成了。
主处理器单元20-1利用一个数据分析接收的信元的负载以便连系该VOD服务器，其中该数据可以用于设定从/向该VOD服务器接收/发送的一个信道。这里，接收MPEG数据的信道一般与接收一般数据的信道不同。并且另外分配一个用于发送的信道路径是普通的。
在通过发送/接收路径发送/接收一般数据的第二种类型的过程中，接收处理在组成信令信元上与第一种类型是相同的。这里，当发送该ATM信元的信首信息时，使用在信令信元处理单元中分配的信道路径是相同的。并且另外当处理从ATM处理单元20-2接收的ATM信元时，使用从信令信元处理单元分配的信道路径也是相同的。当发送/接收一般的数据时，一般使用与在VOD服务器中使用的相同的数据结构。
在最后一种类型的处理接收的MPEG-2TS的过程中，在映射ATM信元负载中的MPEG-2TS和发送该映射的MPEG-2TS到该ATM终端以后，ATM处理单元20-2发送除信首以外的ATM信元信首信息的负载区域到主处理器单元20-1。主处理器单元20-1通过利用从ATM处理单元20-2处理的内容分析从ATM处理单元20-2处理的负载是否是信令信元，一般数据或是包括在MPEG-2TS中的内容。
主处理单元20-1暂时存储包括MPEG-2TS的内容。并且主处理器单元20-1仅选择该MPEG-2TS，并且接着发送该选择的流到一个MPEG-2系统去成帧器20-3。MPEG-2系统去成帧器20-3分析接收的MPEG-2TS并且将该MPEG-2TS分成一个视频流和一个音频流。并且MPEG-2系统去成帧器20-3分别发送该视频流到一个视频处理单元20-4，而将该音频流发送到一个音频处理单元20-5，以便用户可以看到视频。
由于启动物理层成帧器/去成帧器单元10-2,ATM处理单元20-2,MPEG-2系统去成帧器20-3，视频处理单元20-4，音频处理单元20-5和用户接口单元20-6，所以主处理器单元20-1容易过载，并且具有由每个处理模块所需要的一个业务处理模块功能。因此，应该要求高容量的处理器。并且还存在缺点，使得网络连接模块单元和上层业务处理模块单元是分别构成的，而在整个形状当被上述结构使用的上层业务改变时，处理器在改变以后是一致的。
有关用于接口ATM网络的适配器的另外信息可以在待审的美国专利号5548587，题目为＂用于桌面应用的异步传送模式＂中找到，该美国专利在此结合引用。
但是，设计常规的ATM通信终端以便通过一个相应的控制设备控制ATM接口功能。因此，存在问题，即一旦开发了提供用于其它业务的单独类型的ATM终端，则一种单独类型的ATM终端的硬件/软件必须改变，用于接口其它不同的上层业务模块。相应地，要花费大量时间开发用于该单独类型的ATM终端的硬件/软件。
因此，提供本发明以解决该问题。本发明具有一个单独的模块以便通过在连接到ATM网络的网络连接模块单元上增加一个ATM处理单元，利用一个额外的处理器控制ATM处理单元，并且分离上层和ATM层。因此，本发明的一个目的是提供通过利用ATM网络能够使用常规的业务处理的一个ATM接口模块，其目的是利用上次的输入/输出通过使用上层和ATM层之间的接口实现的，其中上次的输入/输出一般用于上层，即使ATM接口模块不知道怎样处理在上层中具有的业务功能处理模块中的ATM。
实现该目的的本发明的一个实施例提供一个ATM接模块，包括一个ATM层处理装置，用于在选择SAR-PDU区域以后，通过使用来自物理层接口单元的ATM信元中的一个信首信息和在将数据(CS-PDU：会聚子层协议数据单元)分成SAR-PDU以后插入一个ATM信元信首信息输出一个有用的ATM信元负载(SAR-PDU：段和重新装配协议数据单元)到该控制接口装置，并且输出一个ATM信元，其中该ATM信元是包括该信首信息的一个SAR-PDU，并且其中CS-PDU是用于发送到一个外部的ATM网络，一个物理层接口装置，用于在该外部ATM网络中普遍使用的物理层帧的负载区域中映射从该ATM层处理装置施加的ATM信元，或者用于从该ATM网络和选择的ATM信元施加的物理层帧负载区域中选择一个ATM信元到ATM层处理装置，和一个控制接口装置，用于将几个SAR-PDU变换为一个U-SDU(用户业务数据单元)，其中该U-SDU包括一个从该上层业务处理模块请求的数据或一个上层业务控制协议数据，并且输出该U-SDU或者用于将从该上层业务处理模块施加的U-SDU变换为某一数据格式，用于处理在ATM层处理装置中的ATM信元并且输出该某种数据格式到该ATM层处理装置。
用于实现该目的的本发明的另一实施例提供一个ATM接口模块，包括一个ATM层处理装置，用于通过使用来自物理层接口装置的ATM信元中的信首信息和在分离CS-PDU为SAR-PDU以后插入一个ATM信元信首信息，在选择SAR-PDU区域以后输出一个SAR-RDU到该控制接口装置，并且输出一个ATM信元，其中该ATM信元是包括该信首信息的一个SAR-PDU并且其中该CS-PDU是用于选择到一个外部ATM网络，一个物理层接口装置，用于在该外部ATM网络中普遍使用的物理层帧的一个负载区域中映射从该ATM层处理装置施加的ATM信元，或者用于从该ATM网络和选择的ATM信元施加的物理层帧负载区域中选择一个ATM信元到该ATM层处理装置，和一个控制接口装置，用于控制该ATM层处理装置以便确定从该ATM层处理装置施加的ATM信元负载是用于一个ATM网络连接或用于一个外部主机，并且用于在产生用于对SAR-PDU格式的网络连接的控制数据以后从ATM层处理装置加的ATM信元负载中选择并保持用于ATM网络连接的参数。
本发明包括物理层接口装置，包括一个物理层连接单元，用于通过匹配ATM网络，发送/接收包括ATM信元的一帧，和一个物理层成帧器/去成帧器单元，用于在物理层普遍使用的负载区域中映射的ATM层处理装置加的ATM信元并且输出该映射的ATM信元或者用于在从物理层连接单元中加的帧的负载区域中选择ATM信元并且输出选择的ATM信元到ATM层处理装置。
本发明包括ATM层处理装置，包括一个第一存储器单元，用于存储从控制接口装置加的用于发送到一个外部的ATM网络的数据的一个ATM单元，用于通过使用来自物理层接口装置的ATM信元中的信首信息，在选择一个有用的ATM信元以后选择一个ATM信元负载(SAR-PDU)区域并且输出该SAR-PDU到控制接口装置，或者在分离存储在第一存储器中的数据(CS-PDU：会聚子层协议数据单元)为SAR-PDU以后插入一个ATM信元信首信息，并且输出该ATM信元到物理层接口装置。
本发明包括控制接口装置，包括一个第二存储器单元，用于存储从ATM层处理单元加的ATM信元负载(SAR-PDU)，和一个控制处理器单元，用于在将存储在第二存储器单元中的若干个SAR-PDU变换成CS-PDU格式以后，将CS-PDU变换为一个U-SDU(用户业务数据单元)，其中U-SDU包括从上层业务处理模块请求的数据或者一个上层业务控制协议数据，并且输出该U-SDU或者用于变换从上层业务处理模块加的U-SDU为某种数据格式(CS-PDU)，用于处理在ATM层处理装置中的ATM信元并且输出该CS-PDU到ATM层处理装置。
其它的技术优点从下面的附图，描述和权利要求书中对本领域技术人员会更清楚。
本发明的其它目的，特征和优点从当结合附图阅读时的下列详细描述中会变得更清楚，其中：
图1A是一个常规的ATM通信终端的原理说明图，
图1B说明ATM通信终端的一个业务例子，
图1C是表示到MPEG-2TS的ATM信元的一个映射实例的图表；
图2是关于根据本发明的一个实施例的ATM接口模块的组成的一个原理方框图；
图3详细表示参照图2的ATM接口模块的方框图；
图4是根据本发明的另一个实施例的ATM接口模块的原理方框图；
图5详细表示参照图4的ATM接口模块的方框图；
图6详细表示图5的第一处理单元的方框图；
图7说明本发明的ATM接口模块采用的VOD业务网络的原理图。
该发明的实施例将参照附图描述。
图2表示关于根据本发明的一个实施例的ATM接口模块的组成的原理说明图。根据本发明的ATM接口模块200包括一个物理层接口单元210，一个ATM层处理单元220，和一个控制接口单元230，它们通过主机地址总线230-A和主机数据总线230-B内部互相连接。并且ATM接口模块200还分别通过一个帧发送/接收路径200-A连接到一个外部ATM网络和通过在物理层普遍使用的U-SDU数据发送/接收路径200-E连接到一个上层业务处理模块。
图3详细表示图2的ATM，接口模块的方框图。物理层接口单元210包括一个物理层成帧器/去成帧器单元211和一个物理层连接单元212，它们通过帧发送/接收路径210-A,210-B内部彼此连接。特别地，物理层成帧器/去成帧器211通过主机地址总线230-A和主机数据总线230-B连接到控制接口单元230，并且还通过具有53字节的ATM信元发送/接收路径200-B连接到ATM层处理单元220的一个ATM处理单元221。
ATM层处理单元220具有ATM处理单元221和一个第一存储器单元222，它们通过一个局部地址总线220-A和一个局部数据总线220-B内部互相连接。特别是，ATM处理单元221通过米机地址总线230-A和主机数据总线230-B连接到控制接口单元230。
另外，控制接口单元230具有一个控制处理器231，一个上层接口单元232，和一个第二存储器单元233，它们通过主机地址总线230-A和主机数据总线230-B内部互相连接。
另外，第一存储器单元222可以由32比特组成，能够扩展到2兆32比特(8兆字节)。并且单元222的存储分配图包括一个发送单元，一个接收单元和一个公共单元。现在将详细说明。
发送单元包括管理ATM信元信首的一个管理区域，通知信元发送状态的一个状态区域，指定存储CS-PDU的位置的一个位置目标区域，和存储CS-PDU的一个发送数据区域。这里，存储器操作方法是作为队列格式操作状态区域和位置目的区域，并且其它的区域作为顺序格式操作。
接收单元包括存储用于从自物理层发送的ATM信元中选择一个有用的信元的数据的一个信首信息控制区域。管理具有用的信首的信元的状态的一个管理区域，通知接收的信元处理状态的一个状态区域，和指定用于存储接收的信元的负载的位置的一个位置目标区域。并且存储器操作方法与上面的发送单元相同，状态区域和位置指定区域作为队列格式操作，并且其它的区域作为顺序格式操作。
公共单元是由ATM处理单元信元处理的一个区域。并且不能在公共单元中访问控制接口单元的控制处理器。
第二存储器单元可以划分成一个ROM区域和一个RAM区域。
ROM区域操作控制处理器并且存储有关整个模块功能的一个操作程序(S/W)。
RAM区域可以根据用户请求扩展为32比特，并且整个大小取决于控制处理器。并且使用2兆字节(256×32比特)的ROM。RAM区域具有一个存储分配图。它被分成存储ATM信元负载的一个接收数据存储区域和存储用于在上级用户接口接收的数据中发送到外部ATM网络的一个用户发送数据存储区域。
物理层接口单元210，通过映射在外部ATM网络中普遍使用的物理层帧负载区域中的ATM信元发送一个映射的ATM信元到外部的ATM网络，该映射的ATM信元是从ATM层处理单元220施加的。或者在选择从ATM的外部ATM网络施加的物理层帧负载区域中的ATM信元以后物理层接口单元210输出一个选择的ATM信元到ATM层处理单元。
ATM层处理单元通过使用从物理层接口单元的210施加的ATM信元中的信首信息，在选择一个有用的ATM信元以后，选择一个ATM信元负载(SAR-PDU)区域并且输出该SAR-PDU到控制接口单元230。或者ATM层处理单元220在将数据分成SAR-PDU以后插入一个ATM信元信首信息，并且一旦从控制接口单元230接收到用于发送到外部ATM网络数据，则输出该ATM信元到物理层接口单元210。
控制接口单元230在将从ATM层处理单元220施加的若干个SAR-PDU变换成CS-PDU格式以后将CS-PDU转换成一种从上层业务处理模块或一个U-SDU(用户业务数据单元)请求的数据格式，并且输出U-SDU。并且控制接口单元230，将从上层业务处理模块施加的U-SDU变换成用于处理在ATM层处理单元中的ATM信元的某种数据格式(CS-PDU)并且输出该CS-PDU到ATM层处理单元220。
物理层成帧器/去成帧器单元211在该物理帧的负载区域上映射从ATM处理单元221施加的ATM信元，并且插入该物理层的附加信息，并且通过一个帧发送/接收路径210-A输出具有该附加信息的ATM信元到物理层连接单元212。并且物理层成帧器/去成帧器单元211选择，除了通过发送/接收路径210-B接收的物理层帧的附加信息以外的负载区域中的ATM信元并且输出选择的ATM信元到ATM处理单元211。这里，物理层连接单元212使用能够与外部区域的ATM网络匹配的物理媒体。物理媒体由模块组成，诸如在光连接情况下的光收发信机模块，在同轴电缆连接的情况下的同轴电缆。例如，当物理媒体是光连接媒体时，物理层连接单元212和物理层成帧器/去成帧器单元211分别由光收发信机模块和同步网络数字分层(SONET/SDH)成帧器/去成帧器单元组成。
ATM处理单元221在来自物理层成帧器/去成帧器211的ATM信元中选择一个ATM信元负载(SAR-PDU)区域并且输出SAR-PDU到控制接口单元230。并且ATM处理单元221通过局部地址总线220-A和局部数据总线220一B将存储在第一存储器单元222中的数据(CS-PDU：会聚子层协议数据单元)分成SAR-PDU。并且ATM处理单元221插入ATM信元的ATM信首信息到SAR-PDU并且输出该SAR-PDU到物理层成帧器/去成帧器单元211。第一存储器单元222将数据作为CS-PDU格式存储在发送数据区域中，其中数据是用于发送到从控制接口单元230施加的外部区域ATM网络。
控制处理器231在将存储在第二存储器单元中的接收数据区域中的若干个SAR-PDU变换为CS-PDU格式以后，将CS-PDU变换成U-SDU(用户业务数据单元)，其中U-SDU包括从上层业务处理模块请求的数据或上业务控制协议数据并且输出U-SDU。另外，控制处理器231将从上层业务处理模块施加的U-SDU变换为用于处理在ATM层处理单元220中的ATM信元的某种数据格式(CS-PDU)并且输出该CS-PDU到ATM层处理单元220。上层接口单元232匹配上层业务处理模块和控制处理器231。并且第二存储器单元233存储从ATM层处理单元220施加的SAR-PDU到接收数据区域中。
另外，图4是根据本发明的其它实施例的ATM接口模块的原理方框图。它示出能够在ATM网络和上层业务处理之间，ATM网络和外部主机业务处理模块之间和上层业务模块和外部主机业务处理模块之间联系的ATM接口模块。这里，控制接口单元230控制ATM层处理单元以便单元230确定从ATM层处理单元施加的ATM信元负载是用于ATM网络连接还是用于外部主机。并且接着安排控制接口单元230产生用于网络连接，作为SAR-PDU格式的控制数据并且发送该控制数据到ATM层处理单元是适当的。或者控制接口单元230在从ATM层处理单元220，施加的ATM信元负载中选择用于网络连接的参数并且保持选择的参数。
图5详细示出表示图4的ATM接口模块的方框图。特别地，它示出与图3的实施例不同的ATM层处理单元220和控制接口单元230的内部电路。
ATM层处理单元230包括一个ATM处理单元221，它包括用于选择并处理点播电视(VOD)和在物理层接口单元210施加的ATM信元中的图像话音流并且将该图像话音流变换成ATM信元并且与上层业务接口的一个第一处理单元221-1和一个第二处理单元221-2，用于分割从物理层接口单元210施加的用于保持ATM网络连接的ATM信元中的信元，和分别从外部主机请求的信元并且接着处理每个分开的信元。
另外，ATM层处理单元220包括第一存储器单元222，它包括由ATM处理单元221内的第二处理单元221-2和控制接口230内的控制处理器231普遍使用的存储器区域222-2和一个变换单元222-1，用于控制每个接入装置，以便第二处理单元221-2和控制处理器231分别单独地访问存储器区域。
控制接口装置230包括用于存储从ATM层处理单元220内的第二处理单元221-2施加的ATM信元负载(SAR-PDU)的一个第二存储器单元232，和一个控制处理器231，用于通过分析存储在第二存储器单元232中的ATM信元负载，选择一个用于ATM网络连接的参数，产生根据该参数的用于ATM网络连接的数据，并且接着输出该产生的数据到ATM层处理单元220。并且另外控制接口单元230包括第三存储器单元232，用于存储操作控制处理器所需的固件。
图6表示关于图5的ATM处理单元221内的第一处理单元221-1的方框图。第一处理单元221-1还包括一个ATM信元发送/接收存储器单元221，用于根据从物理层接口单元210施加的ATM信元负载暂时存储数据如48字节单元并且输出该数据，一个上层业务发送/接收存储器单元221C，用于联系VOD和图像话音流到上层业务处理模块，和一个控制匹配单元221b，用于控制ATM信元发送/接收存储器单元221A和上层业务发送/接收存储器单元221C之间的数据，并且在插入/删除该ATM信元负载的信首部分以后，匹配物理层接口单元210和上层业务处理模块之间的接口。
这里，ATM信元发送/接收存储器单元221A包括一个发送用于分别提供图像话音业务的数据的第一缓存器单元221A-1，一个接收用于提供图像话音业务的数据的第二缓存器单元221A-2，和一个发送/接收用于提供VOD业务的数据的第三缓存单元221A-3。
并且ATM信元发送/接收存储器单元221C包括一个发送用于分别提供图像话音业务的数据的第一缓存器单元221C-1，一个接收用于提供该图像话音业务的数据的第二缓存器单元221C-2，和一个发送/接收用于提供VOD业务的数据的第三缓存器单元221C-3。
图7原理性说明本发明的ATM接口模块采用的VOD业务网络。这是使用一个统一的终端内的ATM接口模块的一个例子，该统一的终端用于提供从ATM通信终端310-340提供的其它业务，基于VOD，图像话音和TCP/IP的统一的因特网业务。
现在详细说明关于根据本发明的每一个实施例的操作。
根据图2和图3所示的本发明的一个实施例，物理层连接单元212通过使用一个VOD、设置顶框(STB)的ATM接口模块中的光收发信机模块；执行光连接。并且物理层成帧器/去成帧器单元211通过使用该VOD STB的ATM接口模块20中的SONETWORD/SDH成帧器/去成帧器单元构成一个网络。这里，操作可通过分成2个过程说明。一个过程是以外部区域ATM网络接收ATM数据的过程，而另一个过程是发送该ATM数据到ATM网络的过程。
首先，说明接收过程，物理层接口单元210利用一个光收发信机模块接收数据(换句话说，本发明在该物理层普遍使用的一个帧类型：SONETWORK/SDH帧数据)，它包括从视频服务器接收的ATM数据，并且变换该光信号为电信号。这里使用光收发信机模块212A作为物理层连接单元212。并且物理层接口单元210发送该电信号到SONETWORK/SDH成帧器/去成帧器单元211A。这里，使用SONETWORK/SDH成帧器/去成帧器单元211作为物理层成帧器/去成帧器单元211。SONETWORK/SDH成帧器/去成帧器单元211A通过使用该帧数据的附加区域中的去成帧器从物理层中选择一个请求的信息，选择该帧数据的附加区域中的ATM信元，并且将该ATM信元加到ATM层处理单元220。因此，ATM层处理单元220比较该ATM信元信首单元和接收的ATM信元并且删除一个无用的ATM信元。因此，ATM层处理单元220选择一个仅从STB请求的非法的ATM信元并且控制接口单元230的第二存储单元233存储除该信首信息以外的负载(SAR-PDU)。并且控制处理器231读出存储在第二存储器单元233中的SAR-PDU并且变换该SAR-PDU为一种CS-PDU格式。并且控制处理器231变换该CS-PDU为一种从上层业务处理模块请求的数据格式(U-SDU)，其中控制处理器231根据本发明的实施例将CS-PDU变换为MPEG-2类型TS(传输流)或者一个上层业务控制协议数据，并且通过上层接口单元232将变换的数据格式(U-SDU)上层业务处理模块。
并且接着说明有关发送数据到外部ATM网络的操作。当通过上层接口单元232从上层业务处理模块在第二存储器233的用户发送数据区域中接收到数据时，控制处理器231确定该数据是用于控制该终端内的ATM接口模块200还是用于发送到外部网络。如果接收的数据(U-PDU)是用于发送到外部网络，则控制处理器231将该数据变换为用于处理ATM层处理单元220中的ATM信元的CS-PDU，并且存储该CS-PDU到第一存储器单元222中的发送数据区域。否则，控制处理器231使用该数据控制ATM层处理单元220或者物理层接口单元210。ATM层处理单元220的ATM处理单元221产生ATM信元信首并且映射该ATM信元的负载中的CS-PDU并且一旦该CS-PDU数据存储在第一存储器单元222的发送数据区域中，就构成完整的ATM信元。并且接着ATM处理单元221发送该完整的ATM信元到物理层接口单元210的物理层成帧器/去成帧器单元211。并且物理层成帧器/去成帧器单元211映射在预定帧的负载中的ATM信元，插入从帧附加区域中的物理层请求的信息，并且通过构造在物理层中普遍使用的一个完整的帧(本发明中的SONET/SDH帧)构成发送到网络的最后一种数据格式。并且物理层成帧器/去成帧器211通过是物理层连接单元212的光收发信机模块212A发送该完整的帧到外部ATM网络。
另外，根据图4到图7所示的本发明的另一个实施例，说明从外部ATM网络接收ATM数据的过程和发送该ATM数据到ATM接口模块310-340中的ATM网络的过程。
首先，将说明关于从外部ATM网络接收ATM数据。利用作为物理层连接单元212的光收发信机模块212A从ATM交换机接收数据到ATM通信终端310-340。并且接着通过使用物理层成帧器/去成帧器211，在响应ATM通信终端310-340中仅从接收的数据中选择一个请求的数据，并且该请求的数据被应用到ATM层处理单元220。
并且接着物理层成帧器/去成帧器单元211根据控制接口单元230内的控制处理器231，将该去成帧的物理层的负载区域中的该ATM信元数据加到ATM层处理单元220内的ATM处理单元的第一处理单元221-1或第二处理单元222-2。
这里，第一处理单元221-1内的ATM信元发送/接收存储器单元221A包括两个接收缓存器和一个发送缓存器。第一缓存器单元221A-1是发送缓存器，而第二缓存器单元221A一2是接收缓存器。第一缓存器单元221A-1和第二缓存器单元221A-2成对耦合用于图像电话业务。并且第三缓存器单元221A-3用作有关的VOD业务。
同样地，第一处理单元221-1内的上层业务发送/接收存储器单元221C使用第一缓存器221C-1和第二缓存器221C-2用作有关的VOD业务。
将详细说明关于ATM层处理单元220。ATM层处理单元220通过根据控制接口单元230内的第二存储器单元232的控制值比较一个有关ATM信元的控制值和该有关的ATM信元的控制值，其中该有关的ATM信元是从利用SONET/SDH成帧器/去成帧器构成的物理层成帧器/去成帧器单元211A施加的。
因此，其中有关ATM信元信首被删除的负载部分，被加到有关的ATM层处理单元220内的第一处理单元221-1。并且被加到第二处理单元221-2的ATM信元被用作具有信首部分的53字节ATM信元单元。因此在ATM处理单元221内的第一处理单元221-1包括该有关的ATM信元的负载中的VOD流的情况下，ATM层处理单元220将该ATM信元加到第一处理单元221-1内的ATM信元发送/接收存储器单元221A的第三缓存器单元221A-3。在该ATM信元负载不包括VOD流的情况下，ATM层处理单元220将该ATM信元负载加到第一处理单元221-1内的ATM信元发送/接收存储器单元221A的第二缓存器单元221A-2。
假设ATM信元发送/接收存储器单元221A内的第三缓存器单元221A-3的标志(空)是逻辑＂1＂。第一处理单元221-1内的控制匹配单元221b通过读取相应的ATM信元发送/接收存储器单元221A内的第三缓存器单元221A-3的内容选择MPEG-2TS，并且将该MPEG-2TS加到上层业务发送/接收存储器单元221C内的第三缓存器单元221C-3。
假设ATM信元发送/接收存储器单元221A内的第二缓存器单元221A-2的标志(空)是逻辑＂1＂。第一处理单元221-1内的控制匹配单元221b，通过读取相应的ATM信元发送/接收存储器单元221A内的第二缓存器单元221A-2的内容，选择一个用于图像电话的接收流，并且将该接收流加到上层业务发送/接收存储器单元221C内的第二缓存器单元221C-2。
这里，将用于发送/接收在图像电话模块中的图像话音流的一个同步时钟和其它控制信号应用到第二缓存器单元221C-2。
假设该ATM信元是一个信令信元或是用于网络连接的一个操作管理和维护(OAM)信元。ATM处理单元221内的第二处理单元221-2通过相应的处理单元221内的第二处理单元221-2将该ATM的负载部分加到ATM层处理单元220内的第一存储器单元222，并且通知该数据被加到控制接口单元230的控制处理器231。
但是，在该ATM信元不是信令信元或OAM信元的情况下，意味着该ATM信元的内容应该在外部主机处理。所以，第二处理单元221-2通过外部主机处理器接口单元将该ATM信元负载部分加到与外部主机有关的存储器并且接着通过外部主机接口通知应该在外部主机处理数据。
根据本发明的实施例，通过外部主机接口单元采用的数据格式是用于基于TCP/IP的因特网业务的数据。
将说明有关发送ATM数据到ATM网络的过程。控制接口单元230内的控制处理器产生用于处理该信令和该OAM的数据，并且变换数据为ATM-PDU，并且将该ATM-PDU加到ATM层处理单元220内的第一存储器单元222。该信令和OAM用于保持ATM网络连接。
并且ATM层处理单元220的ATM处理单元221将该ATM-PDU分成一个ATM信元数据并且一旦存储用于发送到第一存储器单元222的AT-PDU，则发送该ATM信元数据到物理层接口单元的物理层成帧器/去成帧器单元211。
因此，ATM层处理单元内的ATM处理单元的第二处理单元221-2通过处部主机接口从外部主机读出ATM-PDU数据并且将该ATM-PDU加到物理层接口单元210内的物理层成帧器/去成帧器211。
另外，控制匹配单元211b通过ATM处理单元211的第一处理单元211-1中的缓存器标志识别用于图像电话业务的发送流是否存在于上层业务发送/接收存储器单元221C内的第一缓存器单元221C-1。
这里，第一处理单元221-1读出用于发送该数据到外部ATM网络上层业务发送/接收存储器单元221C内的第一缓存器单元221C-1的内容，变换该内容为ATM-PDU数据，并且在该缓存器标志是逻辑＂1＂作为识别发送流的情况下，存储该ATM-PDU数据到第一缓存器单元221A-1。因此，物理层接口单元210内的物理层成帧器/去成帧器单元211读出该ATM-PDU并且处理该ATM-PDU。
因此，相应的物理层成帧器/去成帧器单元211在该SONET/SDH帧结构的负载中映射从ATM层处理单元220施加的ATM信元数据，变换映射的ATM信元数据为用于发送到外部网络的一种数据格式，并且通过作为物理层连接单元212的光收发信机模212发送该数据格式到ATM网络。
并且控制接口单元230内的控制处理器231启动物理层成帧器/去成帧器单元211和ATM层处理单元220内的ATM处理单元221的第二处理单元221-2。并且监视操作状态。因此，可以准确地操作ATM接口模块200。
本发明具有一个单独的终端以便通过在连接到ATM网络的连接模块单元上增加一个ATM处理单元，利用一个专用处理器控制ATM处理单元，并且分离上层和ATM层。因此，本发明是要提供能够通过使用ATM网络使用常规业务处理功能的一个ATM接口模块。本发明存在优点，即能够使开发时间缩短并且通过在具有相同的物理层接口并提供几种业务的ATM终端的情况下仅改变软件在上层业务之间接口。
本发明不限于具体公开的实施例，并且在不脱离本发明的范围的情况下可以作出变化和改变。

Claims (19)

1．一个异步传输模式(下文称作ATM)接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，包括：
物理层接口装置，用于将从一个外部ATM网络施加的一个信号变换为一个ATM格式信号并且接着输出该变换的ATM信号；
ATM层处理装置，用于通过利用从该物理层接口装置施加的信号中的一个ATM信元信首信息选择一个负载部分(SAR-PDU：段和重新装配协议数据单元)并且输出该SAR-PDU到一个控制接口装置；和
控制接口装置，用于将从该ATM层处理装置施加的负载部分变换为一个上层业务所需的格式信号并且输出该变换的格式信号。
2．根据权利要求1的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的一个ATM网络的一个上层之间的一个ATM接口，其中该物理层接口装置包括：
一个物理层连接单元，用于通过与ATM网络匹配发送包括该ATM信元的一个帧；和
一个物理层成帧器/去成帧器单元，用于在公用于该物理层的该帧的负载区域映射来自ATM层处理装置的该ATM信元并输出所映射的ATM单元，或用于在从该物理层连接单元施加的该帧的负载区域中选择该ATM信元并且输出该选择的ATM信元到ATM层处理装置。
3．根据权利要求1的ATM接口模块，其中ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中该物理层接口装置包括：
一个光收发信机模块，用于通过匹配使用一种光连接媒体的一个光通信网络，发送/接收包括该ATM信元的一帧；和
一个同步光网络(SONET)/同步数字系列(SDH)成帧器/去成帧器单元用于在公用于该物理层的该帧的负载区域中映射从该ATM层处理装置施加的ATM信元，并且输出该映射的ATM信元到该光收发信机模块，或者用于在从该光收发信机模块施加的帧的负载区域中选择该ATM信元并且输出该选择的ATM信元到该ATM层处理装置。
4．根据权利要求1的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中该ATM层处理装置包括：
一个第一存储器单元，用于存储从该控制接口装置施加的数据，用于发送到外部ATM网络，和
一个ATM处理单元，用于通过使用从该物理层接口装置施加的ATM信元中的信首信息在选择一个有用的ATM信元以后选择一个ATM信元负载(SAR-PDU)区域，并且输出该SAR-PDU到该控制接口装置，或者在将存储在第一存储器单元中的数据(CS-PDU：会聚子层协议数据单元)分为SAR-PDU之后插入一个ATM信元信首信息，并且输出由具有该ATM信元信首信息的SAR-PDU构成的ATM信元到该物理层接口装置。
5．根据权利要求1的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网的一个上层之间的ATM接口，其中该控制接口装置包括：
一个第二存储器单元，用于存储从该ATM层处理装置施加的ATM信元负载(SAR-PDU)，和
一个控制处理器，用于在将若干个存储在第二存储器单元中的SAR-PDU变换为CS-PDU格式以后将一个CS-PDU变换为一个U-SDU(用户业务数据单元)，其中该U-SDU包括从该上层业务处理模块所需的一个数据或一个上层业务控制协议数据，并且输出该U-SDU，或者用于将从该上层业务处理模块施加的U-SDU变换为用于处理在该ATM层处理装置中的ATM信元的某一种数据格式(CS-PDU)并且输出该CS-PDU到该ATM层处理装置。
6．根据权利要求5的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的一个ATM接口，其中该控制接口装置还包括一个上层接口单元，用于匹配上层业务处理模块和该控制处理器。
7．根据权利要求4的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的一个ATM接口，其中第一存储器单元包括：
具有一个存储器分配图的一个发送单元，该存储器分配图被分成管理用于发送ATM信元的ATM信元信首区域的一个管理区域，通知信元发送状态的一个状态区域，指定CS-PDU被存储的位置的一个位置指定区域，和存储一个实际的CS-PDU的一个数据存储区域。
具有一个存储器分配图的一个接收单元，该存储器分配被分为存储用于在从该物理层发送的ATM信元中选择一个有用信元的数据的一个信首信息控制区域，管理具有该有用的信首的信元状态的一个管理区域，通知接收的信元处理状态的一个状态区域和指定用于存储接收的信元负载的位置的一个位置指定区域；和
通过该ATM处理单元处理该ATM信元的一个公共单元。
8．根据权利要求7的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的一个ATM接口，其中第一存储器单元分别管理发送信元和接收信元的状态区和位置指定区，作为一个队列格式并且顺序操作其它区域。
9．根据权利要求5的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中第二存储器单元包括
操作该控制处理器并存储与整个模块功能有关的操作程序(S/W)的一个ROM(只读存储器)区域，和
具有一个存储器分配图的一个RAM(随机存取存储器)区域，该存储器分配图被分为存储该ATM信元负载的一个接收数据存储区域和存储在从该用户接口接收的数据中用于发送到外部ATM网络的一个用户发送数据存储区。
10．一个ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，包括：
ATM层处理装置，用于在将一个CS-PDU分成SAR-PDU之后将一个ATM信元信首插入一个SAR-PDU，并且输出一个ATM信元，其中该ATM信元是具有该ATM信元信首信息的SAR-PDU，
物理层接口装置，用于在一个外部ATM网络中普遍使用的物理帧的负载区域中映射从该ATM层处理装置施加的ATM信元，和
控制接口装置，用于将从该上层业务处理模块施加的数据变换为用于在该ATM处理装置中处理的某一种数据模式并且输出该变换的数据到ATM层处理装置。
11．一个ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，包括
ATM层处理装置，用于通过使用来自该物理层接口单元的ATM信元中的信首信息在选该SAR-PDU区域之后输出一个有用的ATM信元负载(SAR-PDU：段和重新装配协议数据单元)到该控制接口装置并且在将数据(CS-PDU：会聚子层协议数据单元)分成SAR-PDU之后插入一个ATM信元信首信息，并且输出一个ATM信元，其中该ATM信元是包括该信首信息的SAR-PDU并且其中CS-PDU是用于发送到外部ATM网络，
物理层接口装置，用于在外部ATM网络中普遍使用的物理层帧的负载区域中映射从该ATM层处理装置施加的ATM信元并且输出该选择的ATM信元到ATM层处理装置，和
一个控制接口装置，用于控制该ATM层处理装置以便确定从该ATM层处理装置施加的ATM信元负载是用于一个ATM网络连接还是用于一个外部主机，并且用于在产生用于网络连到SAR-PDU格式的控制数据以后从该ATM层处理装置施加的ATM信元负载中选择并保持一个网络连接的参数。
12．根据权利要求11的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中该物理层接口装置包括：
一个物理层连接单元，用于通过匹配ATM网络发送/接收包括该ATM信元的帧，和
一个物理层成帧器/去成帧器单元，用于在该物理层中普遍使用的帧负载区中映射从该ATM层处理装置施加的ATM信元并且输出该映射的ATM信元到光收发信机模块或用于在从该光收发信机模块施加的帧的负载区域中选择该ATM信元并且输出该选择的ATM信元到ATM层处理装置。
13．根据权利要求11的一个ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中所述物理层接口装置包括：
一个光收发信机模块，用于通过匹配使用一种光连接媒体的一个光通信网络，发送/接收包括所述ATM信元的一帧；
一个同步光网络(SONET)/同步数字系列(SDH)成帧器/去成帧器单元用于在公用于该物理层的该帧的负载区域中映射从该ATM层处理装置施加的ATM信元，并且输出该映射的ATM信元到该光收发信机模块，或者用于在从该光收发信机模块施加的帧的负载区域中选择该ATM信元并且输出该选择的ATM信元到该ATM层处理装置。
14．根据权利要求11的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中该ATM层处理装置包括：
一个第一存储器单元，用于存储从该控制接口装置施加的数据用于发送到外部ATM网络和
一个ATM处理单元，用于通过使用来自该物理层接口装置的ATM信元中的信首信息在选择一个有用的ATM信元以后选择一个ATM信元负载(SAR-PDU)区域并且输出该SAR-PDU到该控制接口装置，或者在将存储在第一存储器单元中的数据(CS-PDU)分成SAR-PDU以后插入一个ATM信元信首信息到该SAR-PDU，并且输出一个ATM信元到该物理层接口装置，其中该ATM信元由具有该ATM信元信首信息的SAT-PDU组成。
15．根据权利要求11的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中控制接口装置包括：
一个第二存储器单元，用于存储从该ATM层处理装置施加的ATM信元负载(SAR-PDU)，
一个控制处理器，用于在将存储在第二存储器单元的若干个SAR-PDU变换成CS-PDU格式以后，将一个CS-PDU变换为一个U-SDU(用户业务数据单元，)其中该U-SDU包括从该上层业务处理模块请求的数据或一个上层业务控制协议数据，并且输出该U-SDU或者用于将从该上层业务处理模块施加的U-SDU变换为处理在ATM层处理装置中的ATM信元的某一种数据格式(CS-PDU)并且输出该变换的CS-PDU到ATM层处理装置，和
一个第三存储器单元，用于存储在控制处理器操作期间所需的固件。
16．根据权利要求14的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中该ATM处理单元包括：
一个第一处理单元，用于处理点播视频(VOD)和从该物理层接口装置施加的ATM信元中选择的一个图像话音流并且在将该图像话音流变换成ATM信元以后接口，和
一个第二处理单元，用于分开用于保持ATM网络连接的信元，而在从物理层接口装置施加的ATM信元中分别从该外部主机请求一个信元并且处理每个分开的信元。
17．根据权利要求16的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中第一处理单元还包括：
一个ATM信元发送/接收存储器单元，用于根据从物理接口单元中施加的ATM负载通过一个48字节单元接口该ATM信元，
一个上层业务发送/接收存储器单元，用于接口该VOD和到该上层业务处理模块的图像话音流，和
一个控制匹配单元，用于控制该ATM信元发送/接收存储器单元和上层业务发送/接收存储器单元之间的数据流并且用于在删除/插入相应的ATM信元以后匹配上层业务之间的接口。
18．根据权利要求14的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中第一存储器单元包括：
由ATM处理单元内的第二处理单元和控制接口装置内的控制处理器普遍使用的一个存储器区域，和
一个变换单元，用于控制每个接入装置以便第二处理单元和控制处理器分别地单独访问该存储器区域。
19．根据权利要求17的ATM接口模块，其中该ATM接口模块执行一个物理层和连接到一个ATM网络的一个上层之间的ATM接口，其中ATM信元发送/接收存储器单元和上层业务存储器单元包括：
发送用于分别提供图像话音业务的数据的第一缓存器单元，
接收用于提供图像话音业务的数据的第二缓存器单元，和
发送/接收用于提供VOD业务的数据的第三缓存器单元。
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