CN1090857C - 短信元管理单元和方法 - Google Patents
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Abstract
一个短信元管理单元能够执行除了由一个通常B-ISDN定义的VC(虚拟连接)基础上的OAM功能(F5流)之外，还能够执行包含在VC中的短信元连接基础上的OAM(操作，管理和维护)功能(重新定义为F7流)。F7流包含全部OAM功能如故障管理，性能管理，即那些包含在F4和F5流中，使在现有B-ISDN中定义的标准OAM信元流通而进行的管理。
Description
本发明涉及一个短信元管理单元和方法，更进一步说，涉及一个为了管理包含传输在一个标准的ATM信元的有效负载中多路复用的许多短信元的短信元多路复用ATM传输系统中的一个短信元终端单元的短信元管理单元和方法。当把如语音之类的高度实时信息以低比特率转换到一个ATM信元中，向一个标准ATM信元有效负载储存信息直到把它充满时就增加了延时，因此使信息的质量降低。为了防止这样，已建议只在部份的ATM信元有效负载中放入信息的部份填充方法。
此外，还已建议用一个比标准ATM信元的48个八比特组更短的信元的短信元法来用于处理例如局部环境中的低比特率数据。
图14A和14B分别表示部份填充法和短信元法。
如图14A表示的部份填充法有一个部份填充信元汇编器92把用于部分的填充的空白数据加到输入数据中以填满一个标准ATM信元，并把它输出到一个B-ISDN网络上。一个部份填充信元反汇编器93从自B-ISDN网络接收的部份填充信元抽取数据，并输出这个数据。
如图14B表示的短信元法有一个短信元汇编器94，它形成一个和输入数据长度匹配的信元，并把这个信元以独特的信元槽结构输出到一个专用网络中。一个短信元反汇编器95从自专用网络接收的短信元中抽取数据，并输出这个数据。
然而，部份填充法有一个问题，因为只用了有效负载的一部份而降低了标准ATM信元有效负载的效率，因而降低了传输效率。
另一方面，短信元法也有一个问题，在于需要有独特的信元槽结构的专用网络，致使和一个标准的ATM交换网络(B-ISDN网络)匹配复杂化。
鉴于这些问题，本专利申请人，在日本专利申请号No.8-52169中提出一个有高传输效率以及和标准ATM传输系统良好匹配性能的短信元多路复用法，它主要传输比标准ATM信元有效负载更短的短信元，其长度虽然可以超过48个八比特组，但基本上是48个八比特组或更短些。图15A和15B是表示这样的短信元多路复用法一个例子的框图。在图15A和15B中，一个标准ATM信元汇编器101把各种类型的输入信息转换成短信元，考虑到输入信息的信息长度，把这些短信元放入一个标准ATM信元中，并把标准ATM信元输出到B-ISDN网络107。一个标准ATM信元反汇编器102把B-ISDN网络107馈送来的并经标准ATM信元汇编器101汇编的标准ATM信元反汇编到短信元中，把短信元转换成原来输入信息的形式，并输出到各自的信道上。用这样的安排，可以得到有高效率短延时以及和标准ATM系统良好匹配的短信元ATM信元多路复用。
然而，在短信元多路复用传输系统中，许多短信元连接被在短信元终端间的单个虚拟连接(VC)中多路复用。
与此相关，虽然通常B-ISDN中定义的OAM(操作，管理和维护)功能可以达到在VC基础上(F5流)的管理，但不能达到包含在VC中的短信元连接基础上的管理，因为没有在短信元连接基础上定义的OAM功能。
既然不可能在短信元连接基础上管理，也就不可能在相应于短信元连接的最终用户基础上管理。附带地说，当前B-ISDN定义OAM功能如故障捡测，连接测试，话音质量监控，等等作为管理的内容。
因此，本发明的一个目的是提供一个短信元管理单元和方法，能够在短信元连接的基础上达到OAM功能，这是常规技术中不可能达到的。
本发明的另一个目的是提供一个短信元管理单元和方法，能够实现端点到端点OAM管理，它可以方便地和装有标准OAM功能的标准ATM网络匹配，这里＂端点＂在一个移动网络的情况是指一个基站。
按照本发明的第一个方面，在一个短信元终端单元中的一个短信元管理单元包含在一个短信元多路复用ATM传输系统中，该系统发送在一个标准ATM信元的有效负载中多路复用的许多短信元，这个短信元管理单元包含：
一个为了识别短OAM信元的短OAM信元分支部分；和
一个在响应短OAM信元分支部分输出时操作的短OAM处理器，其中短OAM处理器包含：
一个执行普通功能的标准OAM处理器；和
一个执行在短OAM信元和标准OAM信元之间转换的编译器。
在短OAM信元管理单元中，短信元多路复用ATM系统还可以包含一个OAM功能监视器，它向短OAM处理器发送OAM管理命令。
根据本发明的第二个方面，当把许多短信元多路复接到一个标准ATM信元的有效负载中进行短信元传输时，一个短信元管理方法包含：
第一步，用包含在至少一个短信元中的OAM标识符在短信元中识别出一个短OAM信元，把该短OAM信元转移到一个短OAM处理器；和
第二步，用短OAM处理器对接收到的短OAM信元进行OAM信元处理。
在短OAM信元管理方法中，第二步可以包含步骤：
把短OAM处理器接收到的短OAM信元用预定的编译规则编译成标准OAM信元；和
把该标准OAM信元作为标准OAM信元进行分析，进行OAM处理。
按照本发明，基于多路复接到一个ATM短信元多路复用传输段中的单个虚拟连接上的短信元连接的管理被定义为F7流。F7流包含现在B-ISDN中定义的F4和F5流包含的全部OAM功能。为了实现F7流，本发明重新为短信元提供可变长度的OAM信元(见图8)。
还有，作为一个功能性结构，本发明可以提供如图2所示，一个在短信元汇编器/反汇编器11中的短OAM信元分支部分11A，一个在短信元终端单元1中的短OAM处理器14，一个为了映射短OAM信元和标准OAM信元的短OAM信元/标准OAM信元编译器14B，和一个为了处理在短OAM处理器14中的标准OAM信元的标准OAM处理器14A。OAM功能是按照从一个OAM功能监视器40送来的命令执行的，而独立的警告或单元发生的类似的信息被送到OAM功能监视器40。
这样，根据本发明，在个别短信元连接基础上的OAM功能就成为可能，而在通常的技术则是不可能的。此外，可以实现端点到端点的OAM管理，它和装有标准OAM功能的标准ATM网络有良好的匹配(见图11A，11B和12)。
本发明上述和其他的目的，效果，性能和优点通过以下对实施例的描述和相随的画图而将显得更清楚。
图1是表示图1A和图1B间的关系的图解。
图1A是表示采用本发明的短信元终端单元之间的短信元多路复用传输系统的框图；
图1B是表示采用本发明的短信元终端单元之间的短信元多路复用传输系统的框图；
图2是表示一个在图1所示短信元终端单元中的OAM功能结构的细节的框图；
图3是一个标准OAM信元信息字段说明图；
图4A是一个说明AIS和RDI功能识别字段的图解；
图4B是一个说明连续性校验功能识别字段的图解；
图5是一个说明回送功能识别字段的图解；
图6是一个说明监控功能识别字段的图解；
图7是一个说明启动/停止功能识别字段的图解；
图8A是一个说明一个短AIS和RID信元的图解；
图8B是一个说明一个短连续性校验信元的图解；
图8C是一个说明一个短回送信元的图解；
图8D是一个说明一个短监控信元的图解；
图8E是一个说明一个短启动/停止信元的图解；
图9是一个说明一个短信元信头的图解；
图10是一个说明在短OAM信元和标准OAM信元之间编译的编译规则的图解；
图11是表示图11A和图11B间的关系的图解。
图11A是一个说明和F7流关联的OAM信元的操作的框图；
图11B是一个说明和F7流关联的OAM信元的操作的框图；
图12是一个说明和F7流关联的OAM信元的操作的图解；
图13是表示图13A和图13B间的关系的图解。
图13A是说明一个应用本发明的连接测试的框图；
图13B是说明一个应用本发明的连接测试的框图；
图14A和14B是表示通常的技术的框图；和
图15是表示图15A和图15B间的关系的图解。
图15A是一个表示作为本发明一个先决要求的短信元多路复用ATM传输技术的框图。
图15B是一个表示作为本发明一个先决要求的短信元多路复用ATM传输技术的框图。
现在将本发明参照相随的附图加以说明。
按照本发明的一个实施例重新定义F7流(它使一个短OAM信元为了管理流动而达到管理)以实现传输在ATM的一个单个虚拟连接(VC)中多路复用的短信元时在短信元连接的基础上的管理。
F7流包含现在B-ISDN(它使标准的OAM信元流动而达到管理)中定义的F4和F5流中的全部OAM功能(如故障管理，性能管理)。
为了实现新的F7流，本发明为短信元提供可变长度的OAM信元。为了在基站和交换局进行短OAM信元和标准OAM信元映射提供一个短OAM信元/标准OAM信元编译器14B。此外，为了实现在标准B-ISDN中定义的管理功能(F4和F5流)使用一个常用的标准OAM处理器15。
现在将根据本发明的一个实施例参照相随的附图加以详细说明。
图1A和1B表示为实现在短信元终端单元1和2之间的短信元多路复用传输的一个普通系统的配置。短信元终端单元1和2的配置可以用于移动通信网络的基站和交换局之间的短信元多路复用传输。
短信元终端单元1和2各含一个数据发送器和接收器10或20，一个短信元汇编器/反汇编器11或21，一个标准ATM信元汇编器/反汇编器12或22，和一个ATM信元发送器和接收器13或23。短信元汇编器/反汇编器11(21)把从数据发送器和接收器10(20)送来的信息形成一个短分组，并向短信元提供一个如信道识别符，短信元长度，分组有效负载类型，用户到用户指示，信头误差控制等信息作为信头。标准ATM信元汇编器/反汇编器12(22)把多路复用短信元放入单个标准ATM信元中，并为它提供一个标准ATM信头。ATM信元发送器和接收器13(23)把数据发送到连接短信元终端单元2(1)的一个ATM信道上。
用图1A和1B中的这样配置，短信元终端单元1在反向链上把从数据发送器和接收器10送来的信息形成短信元，并且把许多短信元多路复接到一个或几个标准ATM信元中，将它们传送到短信元终端单元2。在另一方面，短信元终端单元2从多路复接的标准ATM信元中抽取短信元，并把它们按照原来的格式恢复成数据。在正向链中进行和上述相反的过程。
图2中所示的系统中，除了包含图1A和1B中的之外，还有一个短OAM信元分支部分11A，一个标准OAM信元分支部分12A，一个短OAM处理器14，一个标准OAM处理器15和一个OAM功能监视器40，以执行F5(或F4)流和F7流。
在本实施例中，短信元终端单元1和2作为发送端和接收端的功能，以属于标准ATM信元汇编器/反汇编器12的方式分别被提供常用的标准OAM处理器15，以便按照标准B-ISDN定义的F5(或F4)流完成OAM管理。短OAM处理器14也以同样的方法在短信元终端单元1和2中被提供，以便按照本发明的F7流进行管理。
短OAM处理器14包含一个常用的标准OAM处理器14A(F7流)和一个短OAM信元/标准OAM信元编译器14B以实现一个新的功能。此外，短信元汇编器/反汇编器11被提供具有和标准OAM信元分支部分12A等效的功能(识别短OAM信元)的一个短OAM信元分支部分11A，标准OAM信元分支部分12A是在标准ATM信元汇编器/反汇编器12中为了按照标准ATM信元信头中的有效负载类型(PT)识别标准OAM信元被提供的。
OAM功能监视器40往标准OAM处理器15或短OAM处理器14送一个OAM管理的启动命令如连接测试，性能测试，以便由标准OAM处理器15或短OAM处理器14插入，抽取或监视想要的标准OAM信元。此外，OAM功能监视器40可以接收从标准OAM处理器15来的报警，如故障捡测，性能下降，该处理器15为识别性能下降而定时地插入和抽取信元而进行自我诊断。
图3-7是说明B-ISDN定义的标准OAM信元的信息字段的图解。备有三个类型OAM：故障管理，性能管理和激活/撤消。故障管理有三个类型：用AIS(报警指示信号)或RDI(遥测缺陷指示)作故障捡测；为了连接测试的连续性校验；和为了故障位置测试的回送。性能管理包含正向监控和反向通知。
图8A-8E是说明短OAM信元的信息字段图解。在本例中，每个信元包含一个由三个八比特组组成的信头，一个OAM类型，一个功能类型，一个功能说明字段和一个EDC(误差捡测码)(CRC-10)字段。功能说明字段是由标准OAM信元移去空白的八比特组形成。这样由于从有效负载中尽量去掉无用信息而改善短信元的传输效率。
图9是说明短信元信头格式的一个例子的图解。在短信元信头中的信息包含一个信道识别符(CID)，一个短信元长度指示(LI)，一个分组有效负载类型(PPT)，一个用户到用户指示(UUI)，和一个信头误差控制(HEC)，分别由八比特，六比特，二比特，三比特和五比特组成。
用短信元信头中的PPT和UUI可以判定短信元是一个用户信元还是一个OAM信元，因此许可短OAM信元分支部分11A把短信元分路转移。
图10是由短OAM信元/标准OAM信元编译器14B(见图2)执行的编译规则一个例子的图解。这个例子的特征在短信元的长度是可变的，因而可以根据信头的短信元长度再生从标准OAM信元移去的空白部份。
或者短OAM信元的短信元长度根据OAM类型和功能类型的变化可以唯一地预先决定，因而类似空白八比特组的空白部份不用考虑短信元长度而自动再生。为了唯一地决定长度，短OAM信元分支部分11A可能拥有一个表，列出OAM类型，功能类型和短信元长度，或增加的空白信息部份的值。
图11A，11B和12是说明与在区段(segment)间和当短信元终端单元70，72，74和76与ATM信元终端单元80和82级联连接时从端点到端点的F7流关联的OAM信元的操作。区段流随意地决定在网络中可以用作连接节点的各单元中的一对终端点，并在网络中的区段运行OAM信元流。端点到端点流通过许多连接节点完成OAM信元流。
如图11A，11B和12所示，F7流中的端点到端点流特征在于虽然OAM信元按照短OAM信元和标准OAM信元间的映射而改变其形式，它们仍然能够看作单个的连续流来管理。此外，给短OAM处理器(如图2中的14)提供标准OAM处理器(如图2中的14A)更便于使短OAM信元和标准ATM网络相匹配。
下面参照图13A和13B，叙述连接测试程序的一个例子。这里假设在移动通信网络的一个基站和一个交换局之间进行短信元多路复用传输。
首先，假定某个用户使用的连接是一个虚拟连接VC1 210中的短信元虚拟连接SC1 211。为了验证SC1 211连接，一个OAM功能监视器250命令基站200中的一个标准OAM处理器201(F7流)产生一个连续性校验信元。在对它的响应中，短OAM处理器202(F7流)中的标准OAM处理器201定间隔地以标准OAM信元的形式产生连续性校验信元。标准OAM信元由短OAM信元/标准OAM信元编译器203用图10所示的方法转换成短OAM信元，短OAM信元通过一个短信元汇编器/反汇编器204送到一个标准ATM信元汇编器/反汇编器206，在这里短OAM信元和其他的用户信元多路复接到一个或几个标准OAM信元中，通过一个ATM发送器和接收器209传送到一个ATM信道210上。
在另一方面，交换局300中，短OAM信元多路复接到标准OAM信元中，通过一个ATM信元发送器和接收器301传送到一个抽取短OAM信元的标准ATM信元汇编器/反汇编器303。被抽出的短OAM信元由一个短OAM信元分支部分309按照它的信头中的PPT和UUI从其他的用户短信元分开，并送到短OAM处理器305(F7流)中的短OAM信元/标准OAM信元编译器307。这里叙述的一个区段流是在PPT和UUI提供区段流的叙述的情况。反之，当PPT和UUI提供端点到端点流的叙述，短OAM信元分支部分309就判断出这个叙述是端点到端点流的，并且短信元/标准信元编译器308把短OAM信元转换成标准OAM信元，该标准OAM信元通过一个ATM交换机310送到标准ATM网络上。在这种情况，可以证实从端点到端点的连接。
和基站的过程相反的过程中，短OAM信元由短OAM信元/标准OAM信元编译器307转换成标准OAM信元，并送到一个标准OAM处理器306。以标准OAM信元形式的连续性校验信元被短OAM处理器305(F7流)中的标准OAM处理器306定时地抽出，其结果送到OAM功能监视器250。如果没有抽到连续性校验信元，OAM功能监视器250就作出在某处发生故障的判定。
在上述过程中，交换局和基站间或从端点到端点间的连接可以被验证。
虽然，以上是叙述连接测试，其他OAM功能如故障捡测，性能测试等也可以用F7流按同样的过程实现。
本发明已经按有关各实施例详细说明，并且从上述的技术看，显然可以在本发明的更宽广方面不离本发明而作出变化和修改，并且因此本发明在附加的权限要求中包含作为本发明的主旨范围内的所有这些变化和修改。
Claims (4)
1.一个在一个短信元多路复用ATM传输系统中使用的短信元终端单元，该ATM传输系统传输在一个标准ATM信元的有效负载中多路复用的许多短信元，上述短信元终端单元包含：
一个短OAM信元分支部分，该短OAM信元分支部分用于接收一个信元并识别该接收到的信元是否是满足要求的一个短OAM信元，所述要求是：该短OAM信元是一个执行OAM功能的短信元并且包括一个显示该OAM功能类型的OAM识别符，上述识别是通过检测上述OAM识别符实现的；和
一个连接到上述短OAM信元分支部分的短OAM处理器，其中上述短OAM信元的长度根据该OAM功能类型的不同而有所变化，并且上述短OAM处理器包含：
一个执行一个OAM功能的标准OAM处理器；和
一个根据该短OAM信元的上述长度执行短OAM信元和标准OAM信元间转换的编译器。
2.一个短信元多路复用ATM传输系统，该ATM传输系统传输在一个标准ATM信元的有效负载中多路复用的许多短信元，上述短信元多路复用ATM传输系统包括一个短信元终端单元和一个OAM功能监视器，上述短信元终端单元包括：
一个短OAM信元分支部分，该短OAM信元分支部分用于接收一个信元并识别该接收到的信元是否是满足要求的一个短OAM信元，所述要求是：该短OAM信元是一个执行OAM功能的短信元并且包括一个显示该OAM功能类型的OAM识别符，上述识别是通过检测上述OAM识别符实现的；
一个连接到上述OAM信元分支部分的短OAM处理器，其中上述短OAM信元的长度根据该OAM功能类型的不同而有所变化，并且上述短OAM处理器包含：
一个执行一个OAM功能的标准OAM处理器；和
一个根据该短OAM信元的上述长度执行短OAM信元和标准OAM信元间转换的编译器，并且，其中上述OAM功能监视器向上述短OAM处理器发送一个OAM管理命令。
3.一个短信元管理方法，当把许多短信元在一个标准ATM信元的有效负载中多路复用来进行短信元传输时，包括：
第一步，接收一个信元并识别该接收到的信元是否是满足要求的一个短OAM信元，所述要求是：该短OAM信元是一个执行OAM功能的短信元并且包括一个显示该OAM功能类型的OAM识别符，上述识别是通过检测上述OAM识别符实现的，并且向短OAM处理器发送短OAM信元；以及
第二步，根据被显示的功能用上述短OAM处理器对收到的短OAM信元进行OAM处理，其中上述短OAM信元的长度根据该OAM功能类型的不同而有所变化。
4.在权利要求3要求的短信元管理方法，其中第二步包含如下步骤：
把上述短OAM处理器收到的短OAM信元转换成一个标准OAM信元；和
根据由上述转换的标准OAM信元所显示的功能进行OAM处理。
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