CN1166136C - 在时分多址网与基于分组或信元的网之间提供透明传输的方法和设备 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种在一个TDM网与一个基于分组或信元的网之间进行透明传输的方法，这种方法包括下列在一个使TDM网与基于分组或信元的网互连的单元内执行的步骤：将在一个信道上接收到的每个字节存储在一个缓存器内；将缓存器的内容与一个预定的比特序列相比较。如果缓存器内的每个字节与这个比特序列一致，就丢弃缓存器的内容；否则，将缓存器的内容装入一个分组或信元，通过基于分组或信元的网发送出去。在一个相应的使基于分组或信元的网与TDM网互连的单元内，确定什么时候应该接收到一个与一个特定的信道有关的分组或信元，而在没有接收到一个预期的分组或信元时就产生一个帧，发送给TDM网。

Description

在时分多址网与基于分组或信元的网之间 提供透明传输的方法和设备

                      技术领域

本发明与通信系统有关，特别是与在电路交换通信系统与基于分组或信元的通信系统之间的通信有关。

                      相关技术

在所有类型的通信系统中都渴望能增大通过系统传送净荷的容量。

一些已知的解决方法力求通过编码来达到这个目的。通常，将一些在系统中经常出现的比特序列标识为相应的短码。在出现这样一个比特序列时，就用相应的短码代替。这些码和它们意味着什么必须存储在用这种编码连接的两端的各自的表内，也就是说，在一端用这种码代替这样的比特序列而在另一端用这种码恢复原来的比特序列。一个在大多数系统中这样经常出现的比特序列是意味着“没有信息”的比特序列。这个比特序列因此通常用一个短码来代替。这样就可以减少在没有有用信息时发送的信息量，但并没有完全不发送信息。

                      发明目的

本发明的目的是提供一种可以降低对一个通信系统内的带宽要求的设备和方法。

                      发明概要

按照本发明，这个目的是通过一种在一个时分复用(TDM)网与一个基于分组或信元的网之间提供通信的第一设备来实现的，这种第一设备包括：

接收和存储一些来自TDM网内一个连接的字节或字的缓存装置；

在缓存器装满时将在缓存器内的至少一个字节或字的内容与一个预定的比特序列相比较的比较装置；以及

根据比较结果发送或丢弃缓存器的内容的信元或分组传输装置。

一种在一个TDM网与一个基于分组或信元的网之间提供通信的第二设备包括：

确定什么时候应该从基于分组或信元的网接收到一个与TDM网内一个特定连接有关的分组或信元的时钟装置；

如果没有接收到一个预期的分组或信元就产生一个包括一些具有一个预定模式的字节或字的帧的帧产生装置；

发送所产生的帧的TDM发送装置。

按照本发明，这个目的还用一种压缩由一个TDM网通过一个基于分组或信元的网发送给同一个或另一个TDM网的信息的方法来实现，这种方法的特征是它包括下列在一个使TDM网和基于分组或信元的网互连的单元内执行的步骤：

对于电路交换网内的每个信道，将每个字节或字存储在一个缓存器内；

在缓存器充满时，将缓存器的内容与一个预定的比特序列相比较；以及

如果缓存器内每个字节或字与预定的比特序列一致，就丢弃

缓存器的内容；

如果缓存内至少有一个字节或字与预定的比特序列不一致，

就将要发送的缓存器的内容装入一个分组或信元，通过基于分组

或信元的网发送这个分组或信元。

可取的是，这种方法还包括下列步骤：

在另一个使同一个或另一个TDM网与基于分组或信元的网互连的单元内，确定什么时候应该接收到一个与一个特定的信道有关的分组或信元；以及

如果没有接收到一个预期的分组或信元，就产生一个具有预定比特序列的帧，将这个帧发送给TDM网。

这些设备和这种方法保证了可以不必通过基于分组或信元的网发送在这个网络内经常出现的比特序列，从而节约了这个网络的带宽。这种实现方式不需要表。不象其它的压缩方法，这种压缩功能可以得到100％的比特回收率。

可取的是，第一和第二设备配置成使第一设备可以撤消否则话务进入基于分组或信元的网的空闲信元而使第二设备可以重新插入话务应重新进入TDM网络的空闲信元。

在一个优选实施例中，第一设备的比较装置配置成将缓存器内的每个字节或字的内容与预定的比特序列相比较，而发送装置配置成只是在缓存器内的每个字节与预定的比特序列一致时才丢弃缓存器的内容。在这个实施例中，第二设备的帧产生装置配置成在没有接收到一个预期的分组或信元时就产生一个具有一个特定比特序列的一些字节的帧。

在另一个实施例中，发送装置配置成只是在缓存器内的每个字节或字与上一个信元的最后一个字节一致时才丢弃缓存器的内容，而帧产生装置配置成产生一个具有与接收到的与这个连接有关的最后一个分组或信元的一些字节之一类似的一些字节的帧。

这样就可以撤消一个以上类型的比特序列，但仍然不需要表。

                     附图简要说明

下面将结合附图详细说明本发明的一些实施例，在这些附图中：

图1例示了一个典型的可以应用本发明的通信网；以及

图2示出了按照本发明设计的在一个接入网或本地交换机与一个基于信元或分组的传输网络之间的连接。

                    实施例详细说明

图1例示了一种在通信中现在通常使用的网络。一些用户(未示出)连接到一个接入网或接入节点1上。接入网通过一个传输网络3连接到一个本地交换机5上。本地交换机5与这个网络内的其他单元，诸如其他交换机和/或其他传输网络之类，以在该技术领域内众所周知的方式连接。可以有多个接入网和/或交换机连接到这个传输网络上，然而，为清楚起见只示出了对于说明来说所需的这几个单元。

在图1所示的实施例中，传输网络假设是一个异步传输模式(ATM)网，能以恒定比特率(CBR)或可变比特率实时(VBR-rt)进行传输。为了使传输网络3成为透明的，在接入网1与传输网络3之间的点A和在传输网络3与本地交换机5之间的点B的比特流必须完全相同。

接入网1执行的其中一个功能是集线功能。它还使来自许多用户的话务通过一根电缆多路传输。为此最为常用的方法称为脉冲编码调制(PCM)。采用PCM，32个64kbit/s的连接多路复用为一个2Mbit/s的比特流。在美国，是24个连接多路复用为一个1.5mbit/s的比特流。实际的信道数或比特率对于本发明的方法来说并不重要。

在一个64kbit/s的连接上用一些各为8比特的字节承载信息。一个2Mbit/s的PCM帧包括32个编为0至31的时隙，每个时隙承载一个字节。一个PCM帧序列内具有同样编号的这些时隙构成了一个信道，与一个64kbit/s的连接相应。

在接入网1内，话务是电路交换的，因此以固定速率到达基于分组或信元的传输网络3。在传输网络3内，按照ATM协议处理话务。因此，在接入网1与传输网络3之间的接口，有一个第一变换单元7。在传输网络3与本地交换机5之间的接口，有一个与第一变换单元7类似的第二变换单元9。与第一变换单元7配合的有一个第一缓存单元11。与第二变换单元9配合的有一个第二缓存单元13。如在该技术领域所知的那样，缓存单元11具有每个信道一个的缓存器。每个缓存器存储装入一个信元的那些字节，使整个缓存器被在有关信道上接收的字节充满。在缓存器充满时，缓存器的内容封装成一个信元通过传输网络发送出去，然后再起动这个过程。

由于话务是以固定速率接收的，缓存器填充、将它的内容封装成一个信元或分组发送都按明确的有规律的时间间隔进行。因此，第二变换单元9定期(以预定的最大偏差)接收到与传输网络1内的一个特定的PCM信道相应的信元。

按照本发明，第一变换单元7包括检验每个需发送的缓存器或者说每个信元、确定它是否含有有用信息的逻辑。如果缓存器内的每个字节或信元包括“没有信息”的比特序列，就完全丢弃这个信元，不予发送。原要由这个信元占用的带宽于是可以用于其他信息。相反，如果一个或多个字节构成一个与“没有信息”的序列不同的比特序列，就完全发送这个信元。

在第二变换单元9内，可以预计应该基本上定期到达的与在第一变换单元7内一个特定的缓存器相应的信元。如果在所预期的或者之后一段预定的最大延迟时间内没有接收到一个信元，第二变换单元因此就确定这个信元可能因为只构成“没有信息”的比特序列而没有从第一变换单元7发送。因此，第二变换单元7就为比特流添加一个其中的净荷只包括这样的一些比特序列的ATM信元或者一个具有与纳入一个信元或分组的那样多个这种比特序列的序列，这取决于网络内添加信息的点。

通常，一个PCM链路内有一定的信道，例如信道16，用来承载控制信息。因此，与这个信道相应的信元总是需发送的。

在相反方向上，信息可以以同样方式处理，存储在第二缓存单元13内，通过接入网发送和由第一变换单元7接收，第一变换单元7如果没有接收到一个信元，就以与上面所述相同的方式添加信息。传输网络当然也可以设置在两个本地交换机之间或者在两个接入网之间，完成相同的功能。

上面以2Mbit/s连接为例对本发明作了说明。如前面所述，技术人员可以很方便地将这些原理应用于1.5mbit/s的连接。按照本发明设计的方法还可以应用于高阶的连接，即在通信连接中所用的为2Mbit/s或1.5Mbi/s的倍数。在任何情况下，将所接收的PCM帧多路分路成各别的64个信道后再按照发明进行处理。

当然，也能按照本发明设计的一种解决方案撤消多于一个类型的比特序列。然而，这会需要为撤消的序列添加一个代码，指出所撤消的是哪种序列，因此仍然必须发送一个信元。所以，本发明在只是撤消一个类型的比特序列的情况下更为有利。

在另一个实施例中，可以撤消一些是任何比特序列的序列。如果发送了第一个只包括一个特定的比特序列的信元或分组，就可以扣留上述的只包括这个特定的比特序列的信元或分组，不予发送。只有在有改变时才需要发送一个信元。这样，接收变换单元始终要知道如果没有接收到信元或分组就应该产生一个与接收到的最后一个类似的信元或分组。或者，也可以只检验一个信元或分组的最后一个字节，从而可以不需要发送一个只包括这些预定比特序列之一的信元。这可以在有一个或多个信元或分组只包括一个特定的比特序列或者局限于若干预定的比特序列时对于任何比特序列执行。

图2较为详细地示出了按照本发明设计的在TDM网与基于分组或信元的网之间的接口。这个接口由一个象图1中所示的那样的变换单元形成，这个变换单元在图2中标为107。

对于TDM网至基于信元或分组的网的传输，变换单元107具有至少一个接收从TDM网输入的TDM帧的输入端口109。这些帧多路分路成一些单信道，每个单信道通常承载一个64kbit/s的连接。变换单元还包括为每个可以从TDM网接收的信道分别配置的一个缓存器111、111′、111″。在每个缓存器111、111′、111″内分别存储在相应信道上接收的字节，直到这个缓存器充满。比较装置113用来在一个缓存器充满时将这个缓存器内的字节与一个预定模式相比较。这个预定模式存储在一个在比较装置内的或者与比较装置连接的存储单元115内。如果缓存器内的所有字节与预定的模式相应，就完全丢弃缓存的内容，否则就以在该技术领域内通用的方式将缓存器的内容分组化成一个信元，发送给一个适当的输出端口117。

预定模式可以是一个特定模式，或者若干个预定模式之一，如结合图1所说明的那样。如果需用一个以上的预定模式，存储单元115必须为每个信道存储所发送的最后一个字节，如果适当就可以丢弃这些预定的比特序列。

对于在相反方向上的传输，变换单元107还包括一个或多个从基于信元或分组的网接收分组或信元的输入端口119和确定什么时候应该接收到一个特定连接的一个信元或分组的时钟装置121。时钟装置与帧产生装置123配合，使得时钟装置121在确定在一段预定的最大延迟时间内没有接收到一个应该接收到信元时，命令帧产生装置123产生一个帧，通过一个输出端口125发送出去。当然，这些帧可以以在TDM系统内通常所用的方式在适当程度上予以多路复用。

所产生的帧的内容取决于实施方式。在只可以丢弃一个特定比特序列的字节的最简单的实施方式中，这内容始终是相同的。或者，如果可以丢弃一个以上的比特序列，帧产生装置123就要包括为每个连接存储所发送的最后一个字节的存储装置127或者与这样的存储装置127相连接。

当然，变换装置107可以实现为两个不同的单元，各与一个传输方向配合。

Claims (10)

1.一种在一个TDM网与一个基于分组或信元的网之间提供通信的设备，所述设备包括：

接收和存储一些来自TDM网内的一个连接的字节或字的缓存装置(111，111′，111″)；

在缓存器(111，111′，111″)充满时将缓存器内的至少一个字节或字的内容与一个预定的比特序列相比较的比较装置(113)；

根据比较结果发送或丢弃缓存器的内容的信元或分组传输装置(117)；以及

确定什么时候应该从基于数据分组或信元的网络接收到一个与TDM网内的一个特定连接有关的数据分组或信元的时钟装置(121)；

2.一种按照权利要求1所述的设备，其特征是：所述比较装置(113)配置成将缓存器(111，111′，111″)内的每个字节或字的内容与预定的比特序列相比较，而所述发送装置(117)配置成只是在缓存器内的每个字节或字与预定的比特序列一致时才丢弃缓存器的内容。

3.一种按照权利要求1或2所述的设备，其中：所述发送装置(117)配置成只是在缓存器内的每个字节或字与前一信元的最后一个字节或字一致时才丢弃缓存器的内容。

4.一种在一个TDM网与一个基于分组或信元的网之间提供通信的设备，所述设备包括：

帧产生装置(123)，如果在一段预定的最大延迟时间内没有接收到一个应该接收到信元时，该帧产生装置产生一个帧；以及

一个输出端口(125)，用于发送产生的帧。

5.一种按照权利要求4所述的设备，其中：所述帧产生装置(123)产生的帧的内容始终是相同的。

6.一种按照权利要求4或5所述的设备，其中：所述帧产生装置(123)配置成一个具有与所接收的与本连接有关的最后一个分组或信元的那些字节或字之一类似的一些字节或字的帧。

7.一种压缩一个TDM网通过一个基于分组或信元的网发送给同一个或另一个TDM网的信息的方法，其特征是所述方法包括下列在一个使TDM网与基于分组或信元的网互连的单元内执行的步骤：

对于电路交换网内的每个信道，将每个字节或字存储在一个缓存器内；

在缓存器充满时，将缓存器的内容与一个预定的比特序列相比较，

如果缓存器内每个字节或字与预定的比特序列一致，就丢弃缓存器的内容；

如果缓存器内至少有一个字节或字与预定的比特序列不一致，就将要发送的缓存器的内容装入一个分组或信元，通过基于分组或信元的网发送这个分组或信元；以及

在另一个使同一个或另一个TDM网与基于分组或信元的网互连的单元内，确定什么时候应该接收到一个与一个特定的信道有关的分组或信元。

8.一种按照权利要求7所述的方法，所述方法还包括下列步骤：如果没有接收到一个预期的分组或信元，就产生一个具有预定的比特序列的帧，将这个帧发送给TDM网。

9.一种按照权利要求7或8所述的方法，其中：所述预定的比特序列是一个存储在一个存储单元(115)内的固定的比特序列。

10.一种按照权利要求7或8所述的方法，其中所述预定的比特序列与在为本信道发送的最后一个分组的最后一个字节或字内的相同。

Images