CN1196302C

CN1196302C - 能够提供语音呼叫服务的atm交换设备和方法

Info

Publication number: CN1196302C
Application number: CNB981148484A
Authority: CN
Inventors: 宋德永
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 1997-06-11
Filing date: 1998-06-11
Publication date: 2005-04-06
Anticipated expiration: 2018-06-11
Also published as: CN1209717A; KR19990000900A; US6389014B1; RU2153231C2; KR100290999B1

Abstract

用于提供语音呼叫业务的ATM交换设备和方法。输入时分交换模块被连接到一个输入PSTN接口，将信道数据交换到语音流数据，对接收的信道数据排序。输入信元组装和分拆模块和输入时分交换模块连接将语音数据组组装成ATM信元。ATM交换机被连接到输入信元组装和分拆模块和ATM接口，为ATM信元自选路由，交互ATM信元并输出到目的。目的信元组装和分拆模块将ATM信元分拆为语音流数据。输出时分交换模块根据目的地交换时隙，输出到相应的PSTN目的接口。

Description

能够提供语音呼叫服务的ATM交换设备和方法

技术领域

本发明涉及异步转移模式交换设备，具体涉及能够提供语音呼叫服务的ATM交换设备和方法。

背景技术

一般，ATM是采用异步时分复用技术的特定的面向分组的转移模式，其中统一了电路交换和分组交换，多条诸如语音，视频和数据的数据信息被组成有固定长度的块，称为信元。ATM在一种传输模式下可以和分组交换系统和电路交换系统一样的工作，以有效地实现高速和宽带通信。所以，ATM是实现宽带综合业务数字网的目标转移模式，因为它提供了有效的信息信道管理，因其带宽分配的灵活性而用于降低宽带通信网络设施的消费。

ATM技术是为宽带综合业务数字网实现的，提供诸如话音视频和数字的多种业务。每种应用在信元丢失和信元延迟方面有不同的业务要求。例如语音业务可以容忍少量的信元丢失而不能容忍信元延迟。典型的视频业务能容忍少量的信元丢失，而它对信元延迟却敏感。数据业务可以容忍相当量的信元延迟而却不能容忍信元丢失。用于ATM的语音业务保留一个挑战，因为ATM交换依赖于来自当前被使用的电路交换的一个不同的语音数据传输。所以，在语音传输期间必须给ATM交换机提供适应语音的附加功能。近期的研究已经通过PSTN和ATM网之间的交互作用功能给和公共电话交换网连接的用户提供语音业务。但是，在将自PSTN输出的语音数据组装成ATM信元时所涉及的信元延迟和带宽效率降低仍是一个问题。

在既采用语音业务理想的STM交换又采用同时提供普通电路交换和ATM交换的ATM交换的ATM网络中已经有多种建议。这些ATM网络的一些例子公开在US专利号5,173,901中，“用于在单一传输链路上传送同步和异步信元流的通信系统”，授予DeSomer，和美国专利号5,204,857，授予Obera的“ATM交换机系统”，美国专利号No.5,301,189，“有ATM交换中心和STM交换中心的电信网络”，授予Schmidt等，美国专利号5,483,527，“用于将ATM网和STM网接口的终端适配器”，授予Doshi等，美国专利号5,568,475“采用一个带外信号网的ATM网络结构”，授予Doshi.通常这样的ATM网被设计的以公共硬件和软件平台同时提供STM和ATM，并包括任何STM节点，ATM节点，和ATM/STM复合节点。但是已经发现存在很多缺点。例如，ATM交换机和STM交换机都需要独立地实现STM和ATM交换。业务量控制复杂并且在ATM交换机和STM交换机之间的大量业务负载可能引起瓶颈。典型地信元被延迟，在将语音数据组装成信元时的延迟对语音质量有不利影响。最后信元带宽效率降低。

公开了最小化典型ATM网络的确点的建议，例如，美国专利号5,144,619“用于为包括ATM和STM信元的数据信号选择路由的公共存储器交换”，授予Munter，美国专利5,168,492，“旋转接入ATM-STM分组交换机”，授予Beshai等，美国专利5,359,600，“用于ATM交换系统传输STM-N信号的高吞吐量监控系统”，授予Ueda等，美国专利5,390,184，“用于ATM交换机的灵活规模机制“，授予Morris，和美国5,577,037，“处理STM信号和ATM信号的方法和采用该方法的交换系统”，授予Takatori等。例Munter’69建议使用单一ATM交换机处理ATM和STM业务。STM信号首先被打包(这要消耗时间)，接着被以和ATM信号一样的方法进行处理。交换装置根据写入相应信头中的信息，对已经被打包的STM信号和ATM信号进行交换。Morris’184公开了ATM交换机中的一种灵活的调度机制，在单一STM交换机下使用，以处理ATM和STM业务。Takatori’037寻求独立地管理ATM和STM信号，以最小化在单一ATM系统中交换时对STM信号打包的时间延迟。尽管现在的ATM网用单一交换机处理ATM和STM业务的建议有其自身的优点，仍需对ATM网进行进一步改进，以从PSTN提供一般的语音业务。

发明内容

因此本发明的一个目的是提供一种ATM交换设备，能用单一交换机同时处理ATM和STM业务。

本发明还有一个目的是提供一种ATM交换设备，能在单一交换机中完成ATM和STM的路由选择。

本发明的进一步目的是提供一种ATM交换设备，通过将不同信道的语音数据组装成每个帧周期的信元，防止信元传输延迟。

本发明还有一个目的是提供一种ATM交换设备，能同时处理ATM和STM业务，能够通过在交换机的相应断口分散交互作用功能，为STM和ATM业务之间的交互作用功能去掉其中的瓶颈。

本发明的这些和其他目的是通过用于提供语音呼叫业务的ATM交换设备实现的。ATM交换设备包括和输入PSTN接口相连接的输入时分交换模块，用于将经子公共信道接收到的DSO接收数据交换到根据目的地分组的语音流数据，通过根据对应于目的时分交换模块号的时隙对接收到的DSO信道数据进行排序。输入信元组装和分拆模块在从时分交换模块接收后，将一个目的相同的语音数据组组装成相同的ATM信元。ATM交换机连接到输入信元组装和分拆模块和ATM接口，用于为从输入信元组装和分拆模块接收到的ATM信元自选路由，并向相应的目的地输出经交换的ATM信元。目的信元组装和分拆模块将从ATM交换机接收的ATM信元分拆为语音流数据。输出时分交换模块被连接在目的信元组装和分拆模块和目的PSTN接口之间，用于根据目的地交换经分拆的语音流数据的时隙，并根据相应的PSTN目的接口输出经时隙交换的语音流数据。

根据本发明的一个方面，提供了一种用于提供语音呼叫业务的ATM交换设备，包括：输入PSTN接口；目的接口；连接到所述输入PSTN接口的输入时分交换模块，用于对在每个子公共信道上的所述每个子公共信道的时隙中接收的具有同一目的地的DS信道数据进行分组和分类，并将根据所述目的地分类的所述DS信道流数据的时隙进行时分交换；输入信元组装模块，用于把经分组的数据组装成ATM信元，使得根据所述同一目的地被分组的将由所述输入时分交换模块输出的所述DS信道数据可被输出到所述同一目的地，以及用于对经组装的ATM信元进行多路复用；输入ATM接口，用于将从一个ATM用户接收的ATM信元和ATM交换网络相连接；连接到所述输入信元组装模块和所述输入ATM接口的一个ATM交换机，用于对所输入的ATM信元自选路由，交换ATM信元，并输出经交换的ATM信元到相应目的地；输出信元分拆模块，用于在接收将被输出到PSTN的在所述ATM交换机中交换的所述ATM信元时，将根据所述目的地被分组的ATM信元去复用，并用于将经去复用的ATM信元分拆为DS信道流数据，并在目的地的子公共信道的时隙中输出被分拆的ATM信元；连接在输出信元分拆模块和所述目的接口之间的输出时分交换模块，用于根据被分拆的DS信道流数据的目的地交换时隙，并将经交换的时隙输出到一个输出PSTN接口；和连接在ATM交换机、ATM用户和ATM交换网络之间的输出ATM接口，用于将经多路复用和交换的ATM信元从所述ATM交换机输出到相应的ATM用户和ATM交换网络。

根据本发明的另一方面，提供了一种在ATM交换设备中提供语音呼叫业务的ATM交换方法，该方法包括如下步骤：1)由连接到一个输入PSTN接口的输入时分交换模块对在每个子公共信道上的所述每个子公共信道的时隙中接收的具有同一目的地的DS信道数据进行分组和分类，并将根据所述目的地分类的所述DS信道流数据的时隙进行时分交换；2)由输入信元组装模块来将被分组的数据组装为ATM信元，使得根据所述同一目的地被分组的将由所述输入时分交换模块输出的所述DS信道数据可被输出到所述同一目的地，并且由输入信元组装模块对所组装的ATM信元进行多路复用；3)由输入ATM接口来连接经由ATM用户接收的ATM信元和ATM交换网络；4)由一个ATM交换机来为所输入的ATM信元自选路由，并根据相应目的地交换被自选路由的数据，从而输出被交换的结果到ATM交换网络，所述ATM交换机连接到所述输入信元组装模块和ATM接口；5)当输出信元分拆模块接收将被输出到一个PSTN的在所述ATM交换机中交换的所述ATM信元时，在对根据所述目的地被分组的ATM信元去复用之后，将经去复用的ATM信元分拆为DS信道流数据，并在目的地的子公共信道的时隙中输出被分拆的ATM信元；6)由输出时分交换模块来根据所述分拆的DS信道流数据的目的地交换时隙，从而将被交换的时隙输出到一个输出PSTN接口，所述输出时分交换模块连接在所述输出信元分拆模块和目的接口之间；和7)由输出ATM接口来将在所述ATM交换机中交换的被多路复用的ATM信元输出到相应的ATM用户和ATM交换网络，所述输出ATM接口连接在所述ATM交换机、ATM用户和ATM交换网络之间。

附图说明

下面结合附图通过例子更具体的描述本发明。

通过以下参考附图的详细描述将对本发明有更全面的理解，本发明的益处将更显然，其中相同的参考符号表示相同或类似的部件，其中：

图1是表示用于处理ATM和STM业务的示例多媒体处理节点系统的框图；

图2是根据图1所示结构的交换设备的框图；

图3是用于DSO语音业务的时间-信元-时间交换的框图；

图4是能处理根据本发明原理构造的语音呼叫业务的ATM交换设备的框图；

图5示意表示图4所示的时隙交换模块和CLAD；

图6示意表示图4和5所示的时分交换模块；

图7示意表示图4和5所示的CLAD；

图8是图5所示的路由控制器的框图；

图9说明图4所示的ATM交换设备中的交换语音数据的过程；

图10说明根据本发明原理的普通电路交换和ATM交换设备之间的呼叫业务类型。

具体实施例描述

现在参考附图尤其是图1，它们说明了一个日本，B1.2，1995年尼波尔电话电报公司的H.Ohnish等在“用于灵活和经济有效B-ISDN解决方案的全带宽交换节点结构”中建议的一个示例多媒体处理节点(MHN)系统。如图1所示，MHN系统10使用ATM交换和STM交换13和ATM交换14同时提供通信设备之间的普通电路交换和ATM交换，诸如采用公共平台16的计算机系统2和电话4及视频服务器6和一个分布模块(DSM)18。早期的B-ISDN需要一个灵活的STM-ATM转换方法，因为主要应用是商业用户，用ATM交换机替换已经建立的投资很大的STM交换机是经济上不划算的。设计MHN系统用共同的软件和硬件平台同时处理ATM和STM，并包括任何STM节点，ATM节点和ATM/STM复合节点。

图2从被信元组装和分拆设备(CLAD)交互作用的ATM/STM处理模块20a，20b，20c的方面说明MHN系统。如图2所示，ATM/STM处理模块放置在一个和多个用户模块24a，24b，24c，24d相连接的分布模块(DSM)22，一个系统接口模块(SIM)26，和STM发送网络28a及ATM发送网络28b之间。但是如已经注意到的MHN系统存在以下问题：

(1).STM和ATM都分别要求能够实现STM和ATM交换。

(2).STM和ATM需要一个集中的CLAD，它们交互作用STM和ATM交换机之间的全部业务。因此业务控制是复杂的，STM和ATM之间大量的业务负载可能在交互作用期间引起瓶颈。

(3).应当为信元交换进行两种路由选择，一种是从发送机的STM/ATM交换机到CLAD；另一种是从CLAD到目的地的ATM/STM交换机。

(4).信元被延迟。将语音数据组装为信元中的延迟对语音质量有不良影响。在一个ATM信元被填满呼叫连接中每125μm被发送一次的语音数据的情况下，信元发送前，信元大约被延迟6ms，精确地为5.875ms.因为语音业务中的延迟产生回音，所以产生回音抵销。

(5).信元带宽效率降低。如果ATM信元中仅填满DSO数据然后被发送以阻止信元延迟，信元效率降低的问题仍未被解决。

为ATM业务提供语音业务的另一个示例解决方案是时间-信元-时间交换系统，如由AT§T的R.Spanke和J.Adrian在“用于DSO数字交换机的ATM组合信元交换”中公开，ISS 1995，P，b3，如图3所示。TCT交换系统包括ATM信元交换机30，在输入端的多个复合信元组装节点32a，32b...32n，用于接收64kbps的数字信号电平0(DSO)。但是，图2所示的TCT交换系统只是一个概念而无具体实施，以从PSTN经过ATM交换提供普通语音业务。

现在参考图4，表示根据本发明的原理构造的ATM交换设备。ATM交换设备可以被连接到PSTN和PSTN用户以及ATM网络。在交换设备中实现的ATM交换提供PSTN语音业务。因此，ATM交换需要软件实现诸如语音交换机的呼叫处理的功能。由于它在单一的交换同时实现处理几个媒体的能力，交换设备在从PSTN和N-ISDN期间到ATM期间的转换阶段是很有用的，也就是在大量PSTN用户需要新的宽带业务的阶段。

根据本发明实施例的ATM交换设备有一个新结构，它使得能够经ATM网络提供PSTN的语音业务。在交换设备中，通过子公共信道以2.0248Mbps的速率接收多个DSO语音数据流，它们被组合到目的相同的信道上，组装成信元，并被发送给目的模块，从而阻止延迟和在以ATM信元的语音数据发送期间的发送效率的降低。被发送的信元在目的组中经时隙交换并被发送给它们的相应目的信道。

如图4所示，ATM交换设备包括ATM交换机50作为主要部分。ATM交换设备中的输入设备包括一个PSTN用户输入模块10，一个PSTN中继输入模块20，ATM用户接口模块30(之后称作“ASIM”)，一个ATM中继接口模块(之后称作“ATIM”)40。输出模块包括一个PSTN用户输出模块60，PSTN中继输出模块70，ASIM80，和ATIM90。PSTN用户输入和输出模块对10和60，PSTN中继输入和输出模块20和709，ASIM30和80，ATM40和90分别有相同的结构。另外，每一对可以集成在一块单一板上。PSTN用户和中继输入模块10和20，PSTN用户和中继输出模块60和70分别有相同的时分交换模块和CLAD。

PSTN输入模块10和20包括PSTN用户接口模块11(此后称“PSIM”)被连接到PSTN用户线上，用于PSTN用户的信号输出和PSTN输入用户模块之间的接口，和一个连接到PSTN中继线的PSTN中继接口模块21(此后称“PTIM”)，用于PSTN中继线的信号输入和PSTN中继输入模块20之间的接口。

时分交换模块15和20交换分别来自PSIM11和PTIM21的语音信道输出，而时分交换模块65和75交换经接收的语音信道并分别输出经交换的语音信道到PSIM61和PTIM71。时分交换模块15，25，65和75包括它们相应的时分交换机12，22，62和72，和控制存储器13，23，63，和73，并如同在普通电路交换中一样交换时隙。每个时分交换机都有语音存储器用于存储输入语音信道数据，而每个控制存储器13，23，63和73存储时隙交换控制器100输出的控制地址并为相应的时隙交换产生信道交换地址。因此，时分交换模块15，25，65，和75在时分交换机12，22，62，和72的语音存储器中顺序存储输入信道数据(顺序写入)，并根据存储在控制存储器13，23，63和73中的控制地址交换存储在语音存储器中的语音信道数据(随机读取)。

PSTN用户中的CLAD14和24和中继输入模块10和20组装以ATM格式分别从时分交换模块15和25接收到的语音信道数据，并将ATM信元输出到ATM交换机50。也就是，CLAD14和24将分别通过给从时分交换模块15和25输出的语音信道流加上信头而将其组装成ATM信元，给ATM信元加上路由标志，并提供ATM信元的有效数据长度。PSTN用户和中继输出模块60和70中的CLAD64和74从ATM交换机50接收经交换的ATM信元，通过进行和CLAD14和24相反的特征转换经ATM信元分拆为语音信道数据，并将语音信道数据输出到时分交换模块65和75。

ASIM被连接到ATM UNI，用于接口从ATM用户输出的ATM信元。ATM40被连接到ATM NNI，用于接口从ATM中继线输出的ATM信元。从ASIM30和ATIM40输出的ATM信元被连接到ATM交换机而不通过CLAD。

普通的ATM交换被用于ATM交换机50。ATM交换机50有输入端口被连接到PSTN用户和中继输入模块10和20的CLAD14和24，ASIM30和ATIM40，交换输入的ATM信元，并将经交换的ATM信元输出到PSTN用户输出模块60，PSTN中继输出模块70，ASIM80和ATIM90。

连接到ATM交换机50的CLAD64和74对，和在输出侧的ASIM80和ATIM90于它们的相应部分在在结构上一样，也就是CLAD 14和24对，以及输入侧的ASIM 30和ATIM40。另外，前者和后者的操作相反。时分交换模块对65和75，以及在输出侧的PSIM61和PTIM71在结构上和它们的相应部分一样，也就是输入侧的时分交换模块对15和25以及PSIM11和PTIM21。另外前者和后者的操作互相相反。

控制器110控制时分交换模块15，25，65，75，和CLAD14，24，64，74，将语音信道数据流组装成ATM信元和反向操作。呼叫控制器102通过控制ASIM30和80，ATIM40和90控制ATM信元的输入和输出。

参考图4，PSTN用户输入模块10将从PSTN用户接收到的语音数据组装成ATM信元并输出到ATM交换机50。ATM交换机50将从PSTN用户输入模块10接收到的ATM信元输出到PSTN用户输出模块60，PSTN中继输出模块70，ASIM80或ATIM90。PSTN中继输入模块将从PSTN中继线接收到的语音数据组装成ATM信元，并将其输出到ATM交换机50。ATM交换机50将从PSTN中继输入模块20接收的ATM信元输出到PSTN用户输出模块60，PSTN中继输出模块70，ASIM80，或ATIM90。ATIM30接口从ATM用户接收的ATM信元并将其输出到ATM交换机。ATM交换机50将从ASIM30接收到的ATM信元输出到PSTN用户输出模块60，PSTN中继输出模块70，ASIM80或ATIM90。ATIM40接口从ATM中继线接收到的ATM信元，并输出ATM信元到ATM交换机50。ATM交换机50将从ATIM40将从ATIM40接收到的ATM信元输出到PSTN用户输出模块，PSTN中继输出模块70，ASIM80或ATIM90。

为了能简单描述本发明的实施例，假定PSTN用户既是源又是目的。从PSTN用户接收的语音数据通过PSIM被提供给CLAD14和时分交换模块15。CLAD14将语音信道数据组装成ATM信元，并将其输出到ATM交换机50的输入端口。目的地处的CLAD64将从ATM交换机50接收的ATM信元分拆为语音信道数据，并将其提供给目的地处的时分交换机65。目的时分交换模块65交换经分拆的语音信道数据的时隙，并将经时隙交换的数据发送给最终的PSTN用户。

图5是图4的ATM交换设备的时分交换模块15(或25)，和CLAD14(或24)的框图。参考图5，从时分交换模块15输出的DSO信道被控制存储器从时分交换模块65以升序存储在时分交换模块15中。在呼叫建立过程中，控制存储器13的控制信息被从控制器110输出。CLAD14接收来自时分交换模块15子公共信道流，将其组装成ATM信元，多路复用经组装的ATM信元，并将其输出到ATM交换机50。时分交换模块15的输出子公共信道上的时隙的编号表示分配给目的时分交换模块65的号码。

图6简单描述了图4和5所示的交换模块15(25)和65(75)。时分交换模块采用普通电路交换中的时分交换模块结构和呼叫控制方法。也就是，来自64kbps脉码调制语音数据的子公共信道中的DSO信道在TAI时隙被交换的方法。这里控制器111在呼叫建立时将时分交换模块15的控制存储器13中的语音信道进行时分交换，并且时分交换机12根据控制信息交换被存储的DSO信道的数据。

根据本发明实施例的时分交换模块15(25，65或75)如下执行TSI功能。

时分交换模块15的输入条件如普通电路交换一样。也就是，时分交换模15在几个公共子信道上接收语音信道数据，并在每个公共子信道上多路服用多个64-Kbps DSO语音信道数据。通常，在每个子公共信道上32个DSO信道被多路复用并形成一个2.048-Mbps的帧。

为了在输入子公共信道上交换DSO信道，时分交换模块交换时隙以根据对应于目的时分交换模块的65的编号的时隙按升序排列DSO信道。也就是，编号小的目的为时分交换模块65的数据在子公共信道上被安排在编号小的时隙中。

在图6中，作为例子表示了编号1，7，8的目的时分交换模块。在这种情况下，整个子公共信道上相同编号的任何时隙都不应该空。如果目的为目的时分交换模块交换65的语音信道数据的编号小于子公共信道的编号(图5中的m子公共信道)，则在子公共信道上，目的地不同的信元可能出现在编号相同的时隙中。这可以在图6的时隙7和8的数据中被发现。在这种情况下，如果目的为目的时分交换模块交换65的数据的编号大于子公共信道号，额外的数据就被装载在邻近信道上。在图6中，时隙编号大于m。这里m既是子公共信道号又是一个信元中的时隙号。这是因为目的地为目的时隙交换模块65的DSO数据在发送前被分组。多个分组后的DSO数据被CLAD14组装到相同的信元中，并发送到输出侧。

图7是一个图4和5所示的ATM交换设备的CLAD14(24)的框图。CLAD14将从时分交换模块15接收到的子公共信道的64-Kbps语音数据组成目的相同的数据，并将分组后的数据组装在相同的ATM信元中。和CLAD14的操作相反，CLAD64将来自时分交换模决16的经交换的信元输出分拆为语音信道数据，并将分拆后的语音信道数据发送给时分交换模块。

在输入侧，CLAD14包括路由控制器210，用于给填满将被发送的数据的信元的有效负载加上一个信元信头和路由标志，也就是，DSO数据，拷贝信元并指示信元的有效数据长度，和用于多路复用路由控制器210输出的信元的信元多路复用器220。目的地侧的CLAD64有一个信元多路复用器和一个路由控制器，用于执行CLAD14的相反操作。

参考图7，路由控制器210有一个信元信头缓冲器211，用于对由a，b，c，..表示的信元信头排序，和一个路由标志缓冲器212，用于对由1，2，3...表示的路由标志排序。每个信元有一个信元信头和一个路由标志。这些值在呼叫建立时被从控制器110接收，并被存储在信元信头缓冲器211和路由标志缓冲器212中，直到呼叫被释放。路由控制器210用字节数表示信元有效负载的有效数据长度。路由控制器210和信元多路复用器220按如下操作。

图8是一个如图7所示的路由控制器210的框图。参考图8，因为已经根据它们在输入侧的时分交换模块中的目的地对DS0数据进行了分组，CLAD14通过映射ATM信元的有效负载中的相应子公共信道的相同时隙中的DSO数据，将目的地相同的数据组装到相同的ATM信元中。但是，如果目的为输出侧不同的时分交换模块65的数据如图6所示被在组中混合，这些数据应当被从组中分出并且新信元被根据不同的目的加上。例如，如果数据有5个目的，4个信元被拷贝以产生5个信元，调整每个信元以有目的相同的数据。因此，假定目的时分交换模块65的编号是n，路由控制器210应该能最多拷贝(n-1)个信元。结果，64Kbps的速率增加了n倍，这使ATM交换机50的交换速率受限。

路由控制器210根据呼叫建立过程中TSI控制器100的操作结果从控制器100接收信头信息和路由标记信息，并且在呼叫被释放前保留这些信息。这些信息被分别存储在信元信头缓冲器211和路由标记缓冲器中，然后被加到子公共中的相应时隙中。加路由标记提高了ATM交换机50的操作速率。

在组装信元时，应该指明其信元有效负载的有效数据长度。这以信元有效复载最后一个字节中的字节数表示，并在目的地由CLAD64移去。在图8中，有效数据长度指示器由尾缀313指示。在附图4，5，7，8中，表示时分交换模块数，表示时分交换模块数和ASIM数及ATM数的总和。

表1表示从路由控制器210输出的包括信元信头，路由标记和有效数据长度的内部信元格式。

表1

呼叫类型
呼叫类型					目的模块号
信元信头(5字节)					目的模块号
信元信头(5字节)					信元有效负载(47字节)
有效数据长度指示器					信元有效负载(47字节)

表1的呼叫类型表示语音-语音呼叫，语音-非语音呼叫等。

下面将描述图7所示的信元多路复用器220的操作。首先，信元多路复用器220多路复用从路由控制器210输出的经组装的信元。一个表1所示的内部信元包括具有来自并行排列的DSO信道的成组的数据的信元有效负载，信元信头和路由标记。因此，信元交换速率是(信元有效负载+信元信头+路由标记)×8比特。因此信元多路复用器应以ATM交换机50的端口速率多路复用信元。ATM交换机50的端口速率根据ATM交换机的结构而变化。

图9表示如图4-8所示在ATM交换设备中语音数据的交换处理。参考图9，装载在子公共信道上的DSO信道中的语音数据通过输入时分交换模块，输入CLAD，ATM交换机，输出CLAD和输出时分交换模块被交换。图9的表格表示呼叫方的号码以表示子公共信道上的时隙交换。

在图9中，在输入时分交换模块15中接收的数据被排序，目的地为目的时分交换模块65。输入CLAD14通过给数据组加上信元信头和路由标记将经排序的数据组装成ATM信元。ATM信元在输出侧通过ATM交换机被发送给CLAD64和时分交换模块65。接着，目的时分交换模块的65执行TSI功能，将语音数据发送给最终目的地的PSIM61或PTIM71。如图9所示，以和普通交换一样的方式通过TSI进行电路交换，ATM交换机也以和普通ATM交换一样的方式交换信元。图9中下面的两个表都表示存储在控制存储器中的控制信息。时隙交换机交换输出的号码被写在图9中右下方的表格中。

图10根据本发明的实施例在ATM交换设备中提供的业务。这里为了完成业务，ATB交换设备应当有诸如PSTN和ATM呼叫处理程序，号码翻译和信令这样的软件。ATM交换设备可以提供以下服务：

(1)PSTN-PSTN呼叫服务。PSTN-PSTN呼叫服务包括如所示的PSTN到本地呼叫，如所示的PSTN到中继线呼叫。

(2)PSTN-ATM呼叫服务。PSTN-ATM呼叫服务包括如所示的PSTN到ATM本地呼叫，如所示的PSTN到ATM中继线呼叫，如所示的ATM到PSTN本地呼叫，如所示的ATM到PSTN中继线呼叫。

(3)ATM-ATM呼叫服务。ATM-ATM呼叫服务包括如所示的ATM到本地呼叫，如所示的ATM到ATM中继线呼叫。

如上所述，根据本发明实施例的交换设备有几个优点：(1)防止了信元组装延时，因此不产生回声且不需要回声抵消器；(2)使带宽利用率的降低最小化；(3)通过利用当前的时隙交换电路或芯片和TSI控制方法而节省了开发费用；(4)用单一交换机提供STM和ATM业务；(5)由于在STM和ATM之间使用了分布式交互作用方法所以交互作用功能(即CLAD)简单。

尽管已经说明和描述了本发明的优选实施例，本领域的一般技术人员应该理解可以在不超出本发明范围的情况下实现各种改变和变型，和部件的等同体替换。另外，可以进行许多修改以采用一种具体的情况阐明本发明而不背离中心范围。因此本发明不受限于所公开的实现本发明的具体实施例，本发明包括落在所附权利要求之内的所有实施例。

Claims

1.用于提供语音呼叫业务的ATM交换设备，包括：

输入PSTN接口；

目的接口；

连接到所述输入PSTN接口的输入时分交换模块，用于对在每个子公共信道上的所述每个子公共信道的时隙中接收的具有同一目的地的DS信道数据进行分组和分类，并将根据所述目的地分类的所述DS信道流数据的时隙进行时分交换；

输入信元组装模块，用于把经分组的数据组装成ATM信元，使得根据所述同一目的地被分组的将由所述输入时分交换模块输出的所述DS信道数据可被输出到所述同一目的地，以及用于对经组装的ATM信元进行多路复用；

输入ATM接口，用于将从一个ATM用户接收的ATM信元和ATM交换网络相连接；

连接到所述输入信元组装模块和所述输入ATM接口的一个ATM交换机，用于对所输入的ATM信元自选路由，交换ATM信元，并输出经交换的ATM信元到相应目的地；

输出信元分拆模块，用于在接收将被输出到PSTN的在所述ATM交换机中交换的所述ATM信元时，将根据所述目的地被分组的ATM信元去复用，并用于将经去复用的ATM信元分拆为DS信道流数据，并在目的地的子公共信道的时隙中输出被分拆的ATM信元；

连接在输出信元分拆模块和所述目的接口之间的输出时分交换模块，用于根据被分拆的DS信道流数据的目的地交换时隙，并将经交换的时隙输出到一个输出PSTN接口；和

连接在ATM交换机、ATM用户和ATM交换网络之间的输出ATM接口，用于将经多路复用和交换的ATM信元从所述ATM交换机输出到相应的ATM用户和ATM交换网络。

2.根据权利要求1所述的ATM交换设备，其特征在于，每个输入信元组装模块包括：

一个组装路由控制器，用于根据所述同一目的地，对来自所述每个子公共信道的将被输出的时隙数据分组，将被分组的数据映射到ATM信元的有效负载中，将一个信元信头和路由标记附着在所述信元有效负载上，拷贝一个信元并指明信元的有效数据长度；以及

信元多路复用器，用于以ATM交换设备的端口速率将在所述组装路由控制器中并行组装的所述ATM信元多路复用成串行形式，并将经多路复用的数据信元输出到ATM交换机。

3.根据权利要求2所述的ATM交换设备，其特征在于，每一个输出信元分拆模块包括：

信元去复用器，用于对所述ATM交换机中串行交换的所复用的ATM信元去复用；和

分拆路由控制器，用于从去复用的ATM信元中除去信元信头和路由标记，将信元有效负载的数据分拆为具有目的时分交换模块号的语音流数据，并在相应目的地的所述每个子公共信道上输出所分拆的数据。

4.一种在ATM交换设备中提供语音呼叫业务的ATM交换方法，该方法包括如下步骤：

1)由连接到一个输入PSTN接口的输入时分交换模块对在每个子公共信道上的所述每个子公共信道的时隙中接收的具有同一目的地的DS信道数据进行分组和分类，并将根据所述目的地分类的所述DS信道流数据的时隙进行时分交换；

2)由输入信元组装模块来将被分组的数据组装为ATM信元，使得根据所述同一目的地被分组的将由所述输入时分交换模块输出的所述DS信道数据可被输出到所述同一目的地，并且由输入信元组装模块对所组装的ATM信元进行多路复用；

3)由输入ATM接口来连接经由ATM用户接收的ATM信元和ATM交换网络；

4)由一个ATM交换机来为所输入的ATM信元自选路由，并根据相应目的地交换被自选路由的数据，从而输出被交换的结果到ATM交换网络，所述ATM交换机连接到所述输入信元组装模块和ATM接口；

5)当输出信元分拆模块接收将被输出到一个PSTN的在所述ATM交换机中交换的所述ATM信元时，在对根据所述目的地被分组的ATM信元去复用之后，将经去复用的ATM信元分拆为DS信道流数据，并在目的地的子公共信道的时隙中输出被分拆的ATM信元；

6)由输出时分交换模块来根据所述分拆的DS信道流数据的目的地交换时隙，从而将被交换的时隙输出到一个输出PSTN接口，所述输出时分交换模块连接在所述输出信元分拆模块和目的接口之间；和

7)由输出ATM接口来将在所述ATM交换机中交换的被多路复用的ATM信元输出到相应的ATM用户和ATM交换网络，所述输出ATM接口连接在所述ATM交换机、ATM用户和ATM交换网络之间。

5.根据权利要求4所述的ATM交换方法，其中所述2)组装步骤进一步包括：

由一个组装路由控制器来根据同一目的地将在每个子公共信道输出的时隙数据进行分组，将被分组的时隙数据映射到ATM信元的有效负载中，将一个信元信头和一个路由标记附着在信元的有效负载上，拷贝一个信元，并标明信元的有效数据长度；和

由一个信元多路复用器来以ATM交换的速率将并行的被组装的ATM信元多路复用为串行形式，并输出经多路复用的ATM信元。

6.根据权利要求5所述的ATM交换方法，其中所述5)分拆步骤进一步包括：

由一个信元去复用器来将在所述ATM交换机中交换的被复用的串行的ATM信元去复用为并行形式，以便发送给输出PSTN；和

由一个分拆路由控制器来从经去复用的ATM信元中移除信元信头和路由标记，将信元有效负载的数据分拆为具有目的时分交换模块号的语音流数据，并在相应目的地的所述每个子公共信道上输出语音流数据。