CN1462564A - 常规isdn/pstn-用户到交换系统的基于分组连接的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及基于分组的常规ISDN/PSTN用户到交换系统的基于分组连接的装置。基于分组的网络和TDM网络的集中导致常规的模拟和ISDN用户以及分交换机必须经基于分组的传输方法连接。本发明通过集成根据现有技术位于交换系统之外的用户网络装置来解决所述问题,并且提供以下主要功能,如:寻址、对信令信息的信息路由和将本地分交换机交换到交换系统外围的TDM接口。所述接口的功能主要集中于用户端,因此可以集成到交换系统的外围。与此同时,对该用户网络的访问和所用模式仍然与交换系统的内部装置(内核)相同。
Description
本发明涉及按照权利要求1的前序部分的装置。
为了连接常规模拟和ISDN用户以及分交换机,使用用户连接中心(远方交换单元,RSU)或用户连接网络(接入网络,AN)。两者均是交换中心外部的装置,它们经集中的接口连接到交换中心的外围设备上。
用户连接中心/用户连接网络,有按照其各自的定义的馈送机构,将用户信令引到交换系统的外围设备上。同时,信令发送的可能性是为了控制用户连接中心/用户连接网络本身设立的。这涉及例如将用户连接端口或分交换机的语音信道,接通到通向交换枢纽外围设备的用户连接中心/用户连接网络的接口语音信道上。用户连接端口和分交换机的运行状态,也以此方式在用户连接中心/用户连接网络与交换系统之间进行调节。
用户信令和控制信息的交换,一般是在信息基础上按照由接口定义预先规定的方式进行。通常情况下,整个接口基于PCM,并为基于信息的传送用户-/分交换机信令和控制信息预留一定的时隙。
作为一个用户连接网络与一个本地交换中心之间集中接口的例子,称为V5.2接口。这个接口预定将ISDN-信令、D-信道上的ISDN-分组数据、基于信息的模拟信令(PSTN),在可规定的接口时隙中按照标准预先规定传送。为了控制用户连接网络,设有信令协议,这些协议涉及到通过用户连接网络接通信息、端口和PCM-段状态调整以及失灵信令信道的替代电路。
有专利权的、基于信息的集中接口,能在定义方面根本上区别于V5.2标准的预先规定。然而对于所有基于信息的、到用户连接中心/用户连接网络的接口,它们要将用户信令信息(ISDN信令信息、ISDN-分组数据、PSTN-信息)以及接通或端口状态调节控制信息,在一个基于TDM的接口的一定时隙内传送。
随着基于分组的网络和TDM-网络的集中,出现了常规模拟和ISDN-用户以及分交换机用基于分组的传送方法的操作问题。
经xDSL-段到用户连接端口或经有线网络,能对因特网进行高效访问。这样,在用户范围内有足够的带宽供支配,以便能将常规的窄带电话-/传真通信附加地经过相同的入口导线进行。因此,从用户角度看,有可能实现附加的普通用户终端设备和分交换机的可连接性。此外,所有常规PSTN/ISDN-网络已知的用户功能特征在此都要保留供使用。用于交换通信所必须的有效数据(Nutzdaten),按照用户连接中心/用户连接网络的情况不同,以基于分组的方式传送。对于信令同样适用。
在这种情况下,产生了难题,把经用户连接装置(例如一个xDSL-段的IAD、一个有线网络的机顶盒)利用对分组网络的访问以交换技术方式操作的常规用户或分交换机(即POTS、ISDN BA、ISDN PRI)连接成,使所有常规用户功能特征(包括D-信道-分组数据)原则上都可供使用。此外,如果使一个常规交换中心的硬件和软件功能有再利用的可能,有效数据流要优先以基于分组的方式进行或者能有选择地通过TDM-技术馈送到交换中心,以及能将信令信息和ISDN-D-信道-分组数据以基于分组的方式传送到交换中心。
在现有技术水平下,为解决此难题要将所谓的常规用户作为一个用户连接网络的部分来进行。它有一些中央部件(例如IAT),这些部件将窄带有效数据流转换到TDM-技术,并将信令和有效数据流以一个V5.2-接口形式提供使用。然后,有效数据流要在PSTN/ISDN-网络的一个常规本地交换中心处理。宽带通信是通过适当的多路复用装置导出和导入。相应的状况图示于图1中。
依此,指出了一个用户入口网络AN,它将用户终端设备的大多数信息输入给一个交换中心LE的外围设备。设置一个装置IAD作为用户连接装置,它支持xDSL-传输方法的特有功能。在一个多路复用器DSLAM中,要将窄带信息和宽带信息分离,将xDSL段关闭。语音信息和信令信息以基于IP的方式,经一个ATM-网络,作为载波传输给一个构成用户入口网络AN中心局(Kopfstelle)的装置。该中心局将语音信息和信令信息经过一个V5.2接口引导给一个本地交换中心。
所述方案的优点,一方面在于对已有集中接口的使用,另一方面在于所有交换中心支持的用户功能特征的可支配性。与此相反,相应的缺点在于在集中的网络周围工作的一个交换中心要使用TDM-技术。此外,在用编码解码器G.711的TDM-技术与用一个一般是压缩的编码解码器例如G.723.1基于分组的传输之间,由于有效数据流或许可以避免的转换而使语音质量变坏。
本发明的任务是提出一种解决方案,如何能使常规用户利用简单的手段经过基于分组的传送方法连接到一个交换中心上。
本发明以权利要求1的前序部分中给出的特征为出发点,通过被标明的特征部分来解决。
本发明的优点,尤其在于,在现有技术水平下,将布置在交换中心之外的用户连接网络的装置集成到交换中心的外围,这些装置提供诸如地址转换、信令信息的信息路由和到本地交换中心LE的TDM接口等中央功能。这样,就将用户连接网络方的集中接口集成到交换系统的外围。同时,对于交换中心的内部装置(核心),保留了用户连接网络的观察方式和操作。因此,能够将基于信息的信令上定义的一个本地交换中心集中的用户接口,在涉及到软件和硬件功能方面,继续用于用户连接端口装置上常规用户的交换技术处理。
另一个优点在于用户信令的交换技术处理,和用存在的集中用户接口装置继续传输D-信道-分组数据。为此,按照本发明,寻址、信息格式和协议要在给外围设备预置的外围适配装置中匹配。这是如此进行的,将用户连接端口装置上多个用户的信令归纳成一个用户整体,分配到一个逻辑信令信道或一个相应于集中接口定义的信令路径。
此外,尤其要将用户信令引向对应于连接一个基于TDM的集中接口情况时的外围设备。另外,要将预置的中断,就是说外围适配装置的中断,用或许可能的替代电路反映到接口的信令信道中断。如果需要,就将用户附近的配置和拓扑学信息经过一个自身管理接口只存储在外围适配装置中。
本发明的有益扩展在从属权利要求中阐述。
本发明在下面用图示的实施例详细说明。
图1按照现有技术水平的用户入口网络中的关系
图2一个有强制网络数据转换的集中接口
图3一个没有强制网络数据转换的集中接口
图2是一个带有常规用户接口(a/b芯线,S0,S2M)的用户终端装置TNE。它规定了POTS、ISDN BA和ISDN PRI的物理连接导线的期限。用户终端装置TNE基本上等同于按照图1的现有技术的装置。它拥有访问交换中心的至少两个外围适配装置PAE的通道,此时此访问以基于分组的方式进行。
在此继续公开的外围适配装置PAE是交换中心的外围设备组成部分。它们拥有对交换中心的信息分配系统MB的访问通道。此外,拥有对耦合场SN的访问通道,此时,作为替代,在外围适配装置PAE上也可以有基于PCM的接口。
最后,交换中心的外围设备PE设置有到信息分配系统MB和耦合网络SN的访问通道。多个集中接口所属的外围设备PE为这个集中接口提供交换技术功能。为此目的,外围设备PE在常规应用中给该集中接口的多个PCM-段规定了期限。如果ISDN分组数据在D-信道上受到支持,则由所说的多个集中接口分配的外围设备PE同样为D-信道-分组数据提供到分组处理器接口的传输功能。
随着用户终端装置TNE的接通,它试图用一个分配给它的外围适配装置PAE进入到通信中。所分配的外围适配装置PAE的分组地址,在此能局部地储存在用户终端装置TNE中。它们能有选择地随着在主管网络的管理系统启动而被询问。如果通信随着出现问题的外围适配装置PAE失败,则用一个另外分配的外围适配装置PAE重新进行一次通信尝试。在失败的情况下,用一个外围适配装置PAE周期性地重复进行通信尝试。
如果建立起到一个外围适配装置PAE的通信,则用户信令透明地用于ISDN用户和分交换机。这意味着,经D-信道到达的信息以分组为基础在外围适配装置PAE的方向传送。传送到外围适配装置PAE的信息包括用户终端装置TNE的分组地址,补充有相关端口的标志和一个分组地址,由该地址明确得知要发送的D-信道。从外围适配装置PAE传送到用户终端的信息包含接近用户终端装置TNE的分组地址,补充相关端口的标志和一个分组地址,由该地址明确得知要接收的D-信道。
信令信息和D-信道上的分组数据,以同样方式传送。ISDN L2的传输可能不保险,而这尤其在良好的分组网络是完全够用的。为了改善传输质量(信息顺序,延迟),优先在用户终端装置TNE中结束ISDN L2,并利用它与外围适配装置PAE之间一个有保证的协议。
对于带有模拟信令的用户连接端口,将用户终端装置TNE中的传导信号转换到交换技术信息,或方向相反将交换技术信息转换成传导信号。就如同用户终端装置TNE处ISDN-用户的信令信息情况那样,以同样方式在用户终端装置TNE与外围适配装置PAE之间将这些进行交换。必要时,能利用一个与ISDN-情况不一致的协议。对于用户附近装置TNE的多个模拟端口,模拟端口的寻址通过每个端口的分组地址或者通过补充了一个端口标志的分组地址进行。
信道为一个端口在用户终端装置TNE的接通应用以及必要时端口的可供使用状态,要在用户终端装置TNE与外围适配装置PAE之间进行交换。为此,要使用一个基于分组的协议,它涵盖了所述的功能。
如果交换中心的集中接口如此地形成,使得一个端口经过多个通信信道同时访问交换系统,(例如:负载共享(Load-sharing)工作方式那种情况即是),则在用户终端装置TNE与多个外围适配装置PAE之间的通信关系被建立并同时按照上述的规定被使用。
为了简化说明,下面只考虑一个端口总是最多属于一个通信信道的情况,该信道用于ISDN-信令、ISDN-D-信道-分组数据和/或PSTN-信令,它们都是经过相同的外围适配装置PAE进行。如果有一个经过一个外围适配装置PAE进行的通信关系中断,则用户终端装置TNE周期性地去尝试用另外一个外围适配装置PAE建立新的通信关系。为此,它停止有效端口所属的、基于分组的网络数据流。
外围适配装置PAE的功能,用于使用户终端装置TNE与外围适配装置PAE之间的接口上所应用的信息,与属于TNE-端口的集中接口的需求进行匹配:
尤其在主管端口的集中接口上进行为TNE-端口使用的寻址与交换中心内部的端口地址之间的地址转换。此外,在各集中接口信令信道所用的协议上进行沿用户终端装置TNE方向所使用信息的用户信令协议转换。
依此,有可能在外围适配装置PAE与外围设备PE之间继续接通ISDN-信令数据。这是以基于TDM的方式经耦合网络到外围设备PE上去进行,该装置给各信令信道规定时间。为此,起用在系统启动时建立的系统内部NUC-连接(Nailed up Connections)。在多个这类固定NUC-连接的用户终端装置TNE信令信息分配,借助于所属的集中接口、端口地址和信息类型来进行。如果信息分配系统支持外围设备PE与外围适配装置PAE之间的一个有足够能力的信息传送,则也可去掉通过NUC和耦合网络的信息传输,或者使用信息分配系统在外围设备与外围适配装置之间传输信令信息。
这样,外围适配装置PAE创造了前提,使得在属于交换系统集中接口的外围设备PE中,用户到用户终端装置TNE的信令以相同的方式出现,就如同它是经过一个中间存在的用户入口网络AN通过TDM-技术馈入的一样。信令数据以集中接口的通常方式处理。D-信道-分组数据继续接通到分组处理器接口。
同样通过一个外围适配装置PAE进行控制集中接口所需的信令,以便导致接通和调节端口状态,其中,这同样经NUC或经信息分配系统实施。
用前面阐述的方法,有可能有两种集中接口类型。
第一种类型示于图2中,其特征在于,它将用户终端装置TNE上端口的有效数据信道,总是经过一个媒体网关MG传到一个交换技术的属于该呼叫的外围设备PE。用这种连接方式,尤其为端口提供所有的用户功能特征(带有强制有效数据转换的集中接口)。
如图3所示,集中接口的第二种类型放弃了在TDM-格式上有效信道(Nutzkanal)的无条件转变,并且在绕过交换中心的条件下,在用户终端装置TNE上的两个用户之间,使得有效数据直接交换成为可能。这能够与限制用户功能特征的可供使用性方面联系起来(不带强制有效数据转换的集中接口)。
如果外围适配装置PE在连接结构范围内在用户连接中心/用户连接网方向输出接通指令,则这些指令在外围适配装置PAE中被转换成给用户附近装置TNE和之间媒体网关MG的调节指令。
如果使用复合用户终端装置(TNE-变型),这些装置必须装在外罩或柜子中,或许共用更加重要的、用户附近的功能单元和传输装置,则为此所必须的用户连接网络的功能同样能由外围适配装置PAE提供。该对于这个报警-和维护保养-功能所必须的数据结构,在外围适配装置中予以保留和护理。连到管理-系统所必须的接口,要与交换系统分开保留,以卓有成效地降低整个系统的复杂性,系统既要拥有本地交换中心的功能,也要拥有用户连连接端口路网络的功能,后者不作为分离的装置。
Claims (21)
1.将常规的模拟用户和ISDN用户连接到一个交换系统的装置,其中,一个用户终端装置(TNE)与所述交换系统之间的用户信令以基于分组的方式经网络传输,并分别将多个这种用户分配给该交换系统共同数量的外围设备,
其特征在于:
分配给用户连接装置(TNE)上的这些用户之一的外围设备,提供交换技术资源和/或连接功能,
至少有一个外围适配装置(PAE)布置在交换系统的外围,并且有助于在用户终端装置(TNE)与外围适配装置(PAE)之间的接口上所用信息与分配给TNE-端口外围设备的数量需求进行匹配。
2.如权利要求1的装置,
其特征在于:
用户终端装置(TNE)和至少一个外围适配装置(PAE)有一个连接到一个分组网络的接口,并且至少有一个外围适配装置(PAE)支持用户终端装置(TNE)与至少一个被分配的外围设备(PE)之间的双向信息传输。
3.如权利要求1、2的装置,
其特征在于:
鉴于用户终端装置(TNE)与至少一个外围适配装置(PAE)之间的信息传输,在分组网络中针对TNE-端口所用的寻址与端口的交换中心内部地址之间,以分配给端口的外围设备数量,进行地址转换。
4.如权利要求1至3的装置,
其特征在于:
在至少一个外围适配装置(PAE)中,在用户终端装置(TNE)所利用的信息与在所分配数量的外围设备(PE)利用的信息之间,进行一个用户信令的协议转换。
5.如权利要求1至4的装置
其特征在于:
通过交换中心的信息分配系统进行在至少一个外围适配装置(PAE)与所分配的外围设备(PE)之间的一个用户终端装置(TNE)上的每个连接所必须的信息传输,。
6.如权利要求1至4的装置,
其特征在于:
是经固定语音信道接通(Nailed-Up Connections)实施在至少一个外围适配装置(PAE)与一个所分配的外围设备(PE)之间的信息传输,其中,借助于分组网络中用户终端装置(TNE)的地址和信息类型在多个这类固定连接上进行用户终端装置(TNE)的信令信息的分配。
7.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
对于带模拟信令的用户电话,传导信号要在用户终端装置(TNE)中转换到交换技术信息,或方向相反将交换技术信息转换成传导信号。
8.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
如果在一个外围适配装置(PAE)与一个用户终端装置(TNE)之间建立了通信,则用户信令对ISDN用户和分交换机透明地实现。
9.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
外围适配装置PAE与用户终端装置(TNE)之间交换的信息,包含有用户终端装置(TNE)的分组地址,补充有所涉及端口的标志和一个分组地址,由该地址明确产生要发送的或要接收的D-信道和要发送的或要接收的模拟端口。
10.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
用户终端装置(TNE)与至少一个外围适配装置(PAE)之间的用户信令传输经下列协议之一进行:
IP/UDP用于模拟和ISDN-用户,
SCTP/IUA用于ISDN-用户,
SCTP/V5UA用于模拟和ISDN-用户,
MGCP或H.248用于模拟用户。
11.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
在外围适配装置(PAE)中的地址转换经表格进行,其中表格的条目以管理事件为基础,这些事件使外围适配装置经过一个与交换系统分开并通向网络管理的接口而被获知。
12.如权利要求11的装置,
其特征在于:
将SNMP协议用于该分开的并通向网络管理的接口。
13.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
从多个外围设备对中分配出一对外围适配装置,每对外围适配装置各在交换技术上服务于涉及那里存在连接端口的多个用户终端装置(TNE)。
14.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
按照分配给一个连接端口的外围设备(PE)的请求并且在一个外围适配装置(PAE)的控制下接通在用户终端装置的一个连接端口与一个远方通信伙伴之间的有效数据流。
15.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
用户终端装置(TNE)处的一个连接端口连接的有效数据流被强制地经过一个媒体网关以基于TMD方式馈入一个所分配的外围设备,其中,用户终端装置(TNE)处的连接端口的用户信道被接通到一个外围设备(PE)所属的预先置入的媒体网关的信道上,来激励对连接有效的外围设备,并且在有效数据流接通的定位和解除定位的情况下,通过所述外围适配装置对预先置入的媒体网关和用户终端装置进行控制。
16.如权利要求15的装置,
其特征在于:
应用MGCP协议或H.248以在预先置入的媒体网关中和在用户终端装置中接通有效数据流。
17.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
用户终端装置(TNE)上一个连接端口连接的有效数据流,不是被强制地经过一个媒体网关以基于TMD的方式馈入一个所分配的外围设备中,而是受到远程伙伴的直接的基于分组的有效数据流支持,其中,用户终端装置(TNE)上连接端口的用户信道在交换二个伙伴分组地址情况下,以基于分组的方式被接通到远程伙伴的信道上来激励对连接有效的外围设备,并在有效数据流接通的情况下,通过外围适配装置控制用户终端装置和触发有效数据流。
18.如权利要求17的装置,
其特征在于:
应用MGCP协议或H.248以在用户终端装置中接通有效数据流。
19.如权利要求17的装置,
其特征在于:
所述远程伙伴同样是一个用户终端装置上的一个用户,是一个经过一个媒体网关可找到的用户或是一个分组网络的基于IP的用户(H.323、SIP)。
20.如上述权利要求之一的装置,
其特征在于:
所述外围设备提供一个V5.2-接口的交换技术功能,这是通过以下方式实现的:所述外围设备提供V5.2规定的PSTN、ISDN、端口控制和载波信道连接协议的信息,使信令不经过V5.2的物理通信信道而经过外围适配装置引导,所述外围适配装置按照控制用户终端装置的需要进行符合协议和符合地址的转换。
21.如权利要求20的装置,
其特征在于:
将用户终端装置上的用户设置为交换系统中的V5.2用户,其中不必将V5.2地址和逻辑V5.2通信信道的分配的V5.2专用参数作为操作输入。
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