CN1197431C - 用于建立和拆除通信连接的方法和装置 - Google Patents

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Abstract

讲述一种经专用小交换机建立和拆除通信连接的方法及装置。用于传输通信数据的传输网被优选地实施为ATM网，并由与之分开设置的单独控制网进行控制。在一种特殊的方案中，所有参与的分散交换设备通过传输网并借助虚路径彼此相连。利用这种方式来确保经所述的传输网在任意通信用户之间建立连接需要相同的时延。只在传输网的初始化过程中才出现取决于连接建立的时间延迟，并在该过程中在该传输网内建立所述的虚通信连接。

Description

用于建立和拆除通信连接的方法和装置
技术领域
本发明涉及一种用于尤其在专用小交换机和与之相连的终端范围内建立和拆除通信连接的方法和装置。
背景技术
由于通信用户数量越来越多以及对传输数据量的要求也越来越高，所以决定了通信业务量的增加，从而在每个通信连接的传输数据量方面和在可相互连接的通信终端数量方面对交换设备、尤其是对专用小交换机提出了更高的要求。当前的设备譬如是基于TDM方法(时分复用)，其中，不同连接的通信数据是在各个预定的时隙内传输的。通过一个耦合区来建立不同通信对方的连接，该耦合区根据控制信息把输入的时隙分配到输入连接上，以及把输出的时隙分配给输出连接。这种耦合区的规格通常是固定的，并且只能建立预定数量的连接，这常常会使按需要匹配交换设备变得较为困难。这种设备的另一问题在于，所述时隙具有有限的数据接收能力。
发明内容
本发明所基于的任务在于给出一种用于提供通信连接的方法和装置，它们在匹配需提供的通信连接数量、匹配每个连接的通信业务量、以及匹配其空间上的扩展等方面能确保较高的灵活性，同时尤其可以确保在处理通信连接时，取决于交换技术的时间延迟不会带来不利的影响。
根据本发明的用于建立或拆除、或保持通信连接的方法，其中，在中央控制设备中产生一个控制信息，该控制信息适合于为PCM数据链路的时隙连接定义一个经耦合区的通信连接；所述的控制信息被用来在传输网中控制传输网特有的呼叫处理，以经通信连接传输通信数据，而且通过使用至少一个在所述传输网内永久地建立的子连接来用所述的呼叫处理建立通信连接。
优选地，在本发明的方法中，在传输网中借助呼叫处理并经业已存在的固定子连接来建立通信连接，因为利用该方式可以在实际时间点时取消传输网中可能费时的连接过程。在传输网中经通信连接的不同子连接链路建立通信连接所涉及的交换局越多，该优点就越明显。
在所述方法的一种改进方案中，所述的呼叫处理优选地在分散交换设备内执行，因为由此可以在传输网内实现大量的冗余，而且，如果多个这种交换设备彼此相连，而且在它们之间建立了固定的子连接链路，那么，在传输网内经多个分散交换设备建立连接所持续的时间恰好也等于通信连接的建立只涉及两个这种分散交换设备时的情况。因此确保了在传输网内的不同通信用户之间建立连接只需要近似相同的时延，其中，实际有多少个分散交换设备参与连接建立是无关紧要的。
在所述方法的一种改进方案中，这种通信连接是优选地借助虚传输网连接而建立的，因为这些虚传输网连接在连接时间方面能提供与有线连接近似相同的连接建立时间，但其传输网络拓扑非常简单，并且可以根据需要灵活地设计。这便导致大大地降低了所需的布线费用。
根据本发明的用于建立和/或拆除、或保持通信连接的装置，它具有：用于提供通信连接的传输网；用于控制建立和/或拆除通信连接的控制网；用于通过所述控制网的控制而在传输网内建立和/或拆除通信连接的第一装置，其中该装置在空间上是与所述的传输网分开布置的。所述的传输网具有至少两个用于在传输网内提供通信连接的分散交换设备，其中在所述的分散交换设备之间经所述的传输网存在至少一个永久的通信连接。
如下的装置是非常有利的，其中经一个由控制网控制的传输网在通信用户之间建立通信连接，在所述的传输网内由分散交换设备接管网络内的连接任务。如果在至少两个这种分散交换设备之间设立一个永久的通信连接，那么利用该装置就可以在传输网内减少接通通信连接的时间耗费。
永久＝取消了连接建立。
尤其有利的是，所述装置的改进方案具有一种永久虚连接形式的永久连接，因为这种永久的虚连接可以与传输网的实际网络拓扑无关地进行使用，并且不会损失连接建立的时间，其原因在于，永久连接不是动态地按照需要建立的，而只须与此无关和静态地一次性建立，随后一直被提供使用。
尤其优选的是，所述的传输网被实施为ATM网的形式，因为在市场上已可以买到不同的网络部件以用于ATM网，从而传输网结构的技术费用可以保持得任意的小，而且已经能够以业务特征的形式为ATM网建立永久的虚连接。
在所述装置的改进方案中，优选地经永久的虚连接把传输网内存在的所有分散交换设备彼此连接起来，因为利用这种方式可以使得在任意的分散交换设备之间经传输网建立连接的时间近似地保持恒定，而且与经传输网参与通信建立的这类分散交换设备的多少无关。
附图说明
下面借助附图来进一步讲述本发明的实施例。其中：
图1示出了常规的通信装置，
图2示出了新型通信装置的实施例，
图3示出了在已知交换系统中的信号过程的实施例，
图4示出了在为传输网使用与时隙有关的连接信息时的信号过程的实施例，
图5示出了具有永久连接的通信装置，
图6示出了经公众网进行传输网连接的通信装置，
图7示出了具有虚路径的复杂通信装置。
具体实施方式
在图1中示出了一种已知小交换机150的实施例，它具有外围设备P1和P2，在该外围设备上连接了数字或模拟式工作的通信终端KE1和KE2。该外围设备P1和P2被装设在相同的空间范围内，譬如中央设备ZE1内。譬如，它们位于同一房间或同一机柜内。所述的终端占用了具有通信数据的PCM(脉码调制)数据流的预定时隙。所述的数字或模拟通信终端KE1和KE2分别被连接在接线组件SLMO1和SLMO2上，该接线组件通过经信令所确定的时隙向或从所述的PCM数据流输入或提取为相应终端所确定的或来自各终端的数字数据。该PCM数据流在图1中是用100或200来表示的。另外还示出了用110或210表示的信令连接。需要注意的是，此处只涉及逻辑表示而不涉及物理表示。而实际上该传输数据和信令数据是在同一通信电缆中传输的。
另外，此处还示出了外围设备P1、P2和供给组件LTUC1、LTUC2，由它们控制通往各分散设备的接线组件的数据通信。信令数据通过线路110输入到外围设备P1，以及通过信令线路210输入到外围设备P2。
从此可以清楚地看出，在该装置中，需传输的信息和信令信息都被输入到中央设备ZE1中。在此，由信号装置DCL采集和分配信号2，这些信号在中央设备ZE1和外围设备P1、P2之间进行交换。由呼叫处理CP控制通信连接的建立和拆除，对此起作用的还有设备特有的接口功能DH，它譬如被实施为程序模块的形式。在此为耦合网络MTS产生调整指令1。该调整指令基本上规定了耦合区的哪个输入端被连接到哪个输出端上，以便提供通信连接。也就是说，控制和连接功能是由通信网的空间集成的单个功能单元来负责的。
图2示出了一种用于建立通信连接的灵活和高效的装置。该装置譬如阐明了专用小交换机250的结构。
在图2中，与图1相同的设备构件是用相同的参考符号来表示的。通过观察图2可以看出，此处存在一个独立的传输网700和一个独立的控制网310/410。该交换设备的结构有个优点，就是可以为传输网使用业已存在的网络，譬如公众或专用网。此处只须把控制网引入到中央设备ZE2中。
在此示出了数字或模拟通信终端KE1和KE2，它们均被连接在接线组件SLMO1和SLMO2上。但本发明并不局限于此，在这种装置250中还可以构想和集成如下的终端，它们在某些条件下可以直接地或无需SLMO而被连接到传输网700上。因此也可以连接ATM终端或基于IP(因特网协议)的终端。
另外也可以知道，所述的分散设备DZ1和DZ2均具有分散的交换设备CS1和CS2，它们譬如被实施为ATM接入设备的形式。同样从图中还可以看出，不再装设耦合区MTSO用于连接建立。替而代之的是由传输网来接管所述的连接任务。
为此，在该装置中经控制线410和310只为相应的分散交换设备CS1、CS2分别提供至少一个控制信息，以建立通信连接，其中所述的控制信息是从与时隙有关的控制信息中导出的。另外从图中还可以看出，在数据链路300或400上实现了按照传输网类型标准700把PCM数据转换成单元数据，譬如ATM单元数据。此处需注意的是，在这里采用ATM网作为传输网只是当作实施例。对此同样可以考虑以太网、其它IP连接或甚至TDM连接。所述的选择取决于所倾向的应用目的，并可以延伸到所有可用的网络，包括在窄带和宽带的领域。
优选地，在所述分散的交换设备CS1和CS2上实现一种依赖于传输网的呼叫处理，但它基本上只局限于基本呼叫功能。在此，业务特征由中央控制器ZE2来实现和提供。位于不同分散设备之间的连接是由中央设备ZE2通过信令来控制的。这种控制装置的优点在于，它既具备窄带能力，又具备宽带能力。另外，所述的传输网既可以应用于公众网，也可以应用于专用网络，或者应用于两种网络的混合。
图3以简单的形式示例地绘出了一种常规通信系统的信号过程，以用于在两个外围设备之间建立通信连接，其中在该外围设备上连接了用户A(TLNA)的终端和用户B(TLNB)的终端。信号或控制消息的时间过程是从上至下地给出的。首先由用户A摘机并产生信令信息“摘机”。接着通过输入拨号信息来拨叫所需的通信对方，该拨号信息从设备特有的接口模块DH被传送到用户A的呼叫处理CP。
拨号信息的拨号分析器WABE将促使把一个“占用”消息传送到用户B的呼叫处理CP。由那儿负责的设备特有接口模块DH给该通信连接分配预定PCM数据链路(譬如PD1)的一个明确的时隙(譬如ZS1)，并产生一个通向接线组件SLMO1的控制消息TSL_ASSIGN。该控制消息把通信连接需要使用的所述明确的时隙ZS1和所确定的PCM数据链路PD1告诉给该接线组件SLMO1。该PCM数据链路PD1中的明确的时隙ZS1对于接线组件SLMO1和MTS之间的子连接是有效的。被明确确定的第二PCM数据链路PD2中的明确的第二时隙ZS2对于MTS和接线组件SLMO2之间的子连接是有效的。所述的信息ZS2和PD2又在控制消息TSL_ASSIGN中被告知所述的接线组件SLMO2。通常，用于各用户物理连接的、基于TDM的专用小交换机使用的是一种TDM耦合区MTS。给该耦合区下达一个调整指令PATH_CONNECT1，由它促使PCM数据链路PD1的时隙ZS1与PCM数据链路PD2的时隙ZS2连接起来。由此在SLMO1和SLMO2之间把两个子连接连成一个贯穿的链路。
图4简要地示出了在两个分散设备之间的信号过程，其中在所述的分散设备上连接了用户A(TLNA)的终端和用户B(TLNB)的终端。此处譬如采用ATM网作为传输网。信号或信令消息的时间过程是从上至下给出的。由功能单元STMA把PCM数据流的时隙转换成ATM单元的单元流。在图2中，这种设备被集成在分散交换设备CS1或CS2中，因此这里没有单独地示出。
只有从给TDM耦合区下达调整指令PATH_CONNECT1的那一刻开始，该过程才不同于图3所示的过程。为替代PATH_CONNECT1指令而产生一个被发送到分散交换设备的控制消息PATH_CONN2。然后由所述的分散交换设备在传输网内建立通信连接。在使用ATM传输网的情况下，譬如通过ATM信令方法建立一种ATMSVC(ATM：交换虚连接)。
为此，所述的控制消息PATH_CONN2必须包含所述的时隙和数据链路信息ZS和PD，这些信息譬如可以直接从调整信号PATH_CONNECT1中获取。此外，只须由所述的中央控制设备给出取决于传输网的、应向其建立通信连接的分散交换设备地址。也就是说，必须作为关于传输网的信息而提供给中央控制器的数据只局限于相应分散交换设备的取决于传输网的地址。所述的分散交换设备再从所述的时隙和数据链路信息ZS和PD中求出所需的地址。由中央数据库DB内的分配表来控制从时隙/数据链路到分散交换设备的映射。
在所述的控制消息PATH_CONN2中也可以包含其它的信息，而所述的控制消息PATH_CONHECT也可以按多种特殊的样式来产生。如果需要建立不同带宽的连接，则在所述的控制消息PATH_CONN2中还可以包含关切于所需的带究的信息。可选地，所述的带宽信息也可以直接在接线组件和交换设备之间进行交换。
倘若分散交换设备在收到PATH_CONN2信号之后已经在传输网700内建立连接，那么就经其传输有用数据。对于接线组件和分散设备DZ之间的数据链路300/400上的有用数据流，从其到位于DZ1、DZ2之间的连接的分配是通过从时隙数据ZS、PD到通信连接标识符的映射来实现的。
这意味着，尽管在经传输网建立连接时可能有较为复杂的过程，但只须从中央控制器ZE2把所述的地址传送给传输网的呼叫处理，以便经其建立通信连接。其余部分由传输网特有的呼叫处理来负责。
因此根据该信号过程，PATH_CONNECT指令通过传输网特有的呼叫处理来代替。为了与传输网无关地通过分散交换设备来连接基于TDM的用户，需要在传输单元内转换时隙。这是在诸如STMA等转换单元内实现的，每个分散设备至少都装设了一个这种STMA，并优选地将其接通到有用数据的通路中。为此可以设立ATM-PCM网关或IP-PCM网关。
基于TDM的用户组件与所述转换单元的通信譬如通过相应分散设备的后壁电路板上的连接来实现。为此，在该电路板上可以装设一个总线以把所有组件彼此连接起来。在此，用于接通转换单元的调整指令优选地由所述的分散交换设备自动地从PATH_CONN2信号中产生。
但该方法并不局限于动态建立的拨号连接，而是同样也可以用于ATMPVC(ATMPVC：永久虚连接)。于是，所述关于地址的信息必须被更换成那些控制固定连接的使用的信息。另外也可以使用其它形式的数据传输，譬如IP连接。
在图5中示出了由控制网控制的、连有传输网700的通信系统的实施例。在所示的装置中，使用的参考符号类似于其它附图的说明。在本实施例中示出了三个分散设备DZ1、DZ2和DZN，其中在DZ2和DZN之间是用点线绘出的，这意味着在分散设备DZ2和分散设备DZN之间可以有任意多的这种设备，而这些设备同样也是该通信装置的部件。
子连接71、712、72N从传输网700进入所述的分散交换设备CS1、CS2和CSN，并且经另一连接7N7返回到所述的传输网。也就是说在该情形下，在传输网中存在所述分散设备的串行连接，确切地说是所述分散设备的分散交换设备经所述的传输网进行串行连接，该串行连接以环路的形式闭合。
还可进一步看出，在各个分散交换设备CS1、CS2和CSN之间经传输网存在多个通信连接，此处用1N和2N示出了其中的两个。这里涉及位于分散交换设备CS1和CSN、或CS2和CSN之间的虚路径。该图示阐明了：通过在分散交换设备之间使用虚路径可能产生非常复杂的结构。这已经可以从此处所示的几个虚连接的图示中看出。同样也可以看出，所述传输网的拓扑相对而言可以保持非常简单。在传输网内应用这种永久虚路径有个优点，就是通过通信用户之间的传输网向任意的分散设备建立通信的通信建立时间几乎是恒定的，因为通过建立虚路径，作为分散交换设备参与连接建立的中继站的数量是没有意义的。所述的传输网被优选地实施为ATM网，因为针对该网已经存在标准化的用于建立虚路径的业务特征。优选地，所述的虚路径只是在启动通信装置时一次性地被初始化和在传输网中建立，然后在该装置的运行时间内存在。这些虚路径只通过在分散交换设备CS内执行的呼叫处理-该呼叫处理通过此处未示出的控制网进行控制一并利用当前的通信连接而根据经所述控制网发送的控制信息进行占用。
图6示出了另一种由三个分散设备DZ1～DZ3组成的通信装置，在所述的分散设备中布置有集中交换设备CS1～CS3。在所述的分散交换设备CS1～CS3之间存在虚通信路径12、23和31。在该情形下，传输网700被实施为公众ATM网。也就是说有虚路径701、702和703通过公众网。如果所述分散交换设备CS1～CS3通过公众网彼此相连，而且其间没有建立虚路径，那么在建立通信连接时，经传输网的延迟时间可能如此地大，使得可能不再遵守那些按照在该通信装置中所使用的通信标准所定义的标准连接建立时间。因此，可以优选地通过在传输网内、尤其是在公众网内建立虚路径来确保经传输网的连接建立时间保持得很小。
图7示出了一种较复杂的通信装置，其中所有的分散交换设备通过虚路径而彼此相连。为清楚起见，只完整地示出了分散交换设备CS1，其它的分散交换设备是按顺序以数字2～16进行编号的。
在此，传输网的形式为矩阵形的行列结构，由它们把各个分散交换设备彼此连接起来。在该实施例中只示出了其中的DZ1，因为它们在其它方面对理解本发明没有帮助。于是，传输网由列701、702、703及704组成，由它们分别把分散交换设备CS1、5、9、13；2、6、10、14；3、7、11、15以及4、8、12、16彼此连接起来。各行则由传输网经107、CS1、2、3、4；507、5、6、7、8；907、9、10、11、12以及1307、13、14、15、16而彼此连接起来。在通信装置中采用16个分散交换设备的情况下就已经得出非常复杂的传输网拓扑。但如果在各个分散交换设备之间建立虚路径，以便使经整个通信装置在位于任意的分散交换设备处的通信用户之间的连接建立时间保持恒定，那么该结构将会更为复杂。在此只示出了单个分散交换设备6至所有其它分散交换设备的虚路径。但此处需注意的是，在所有分散交换设备1～16之间都存在这种星形的虚路径结构。具体地说，虚路径61、62、63、64、616、613、69和65是从6通向其它的分散交换设备，但需注意的是，为了图示的清晰性而没有画出该附图中的所有虚路径。然而，为了确保经该通信装置的通信连接在所有的分散交换设备之间都具有较短的连接建立时间，所有的分散交换设备都需要经虚路径同所有其它的分散交换设备连接起来。
利用该装置并结合上述优选方案，在建立通信连接时确保了连接建立时间和与之有关的各分散交换设备之间的延迟只在启动这种通信装置时产生，其中，在该启动时初始化所述经ATM网的虚路径，而当实际在与任意分散设备相连的各通信用户之间建立通信连接时，这些延迟是很短的，因为它们路过的是虚路径。

Claims (10)

1.用于建立或拆除、或保持通信连接的方法，
a)其中，在中央控制设备(ZE)中产生一个控制信息，该控制信息适合于为PCM数据链路(100，200)的时隙连接定义一个经耦合区(MTS)的通信连接，
b)其中，所述的控制信息被用来在传输网(700)中控制传输网特有的呼叫处理(CP)，以经通信连接传输通信数据，而且其中，通过使用至少一个在所述传输网内永久地建立的子连接来用所述的呼叫处理(CP)建立通信连接。
2.如权利要求1所述的方法，其中由所述传输网(700)的分散交换设备(CS)来执行所述的呼叫处理(CP)，并且经一个永久的子连接(12)在两个分散交换设备(CS1，CS2)之间建立通信连接。
3.如上述权利要求之一所述的方法，其中所述通信连接是经至少一个永久的虚连接(12，23，31)建立的。
4.如上述权利要求3所述的方法，其中所述的通信连接是经ATM传输网(700)建立的。
5.如上述权利要求1-2之一所述的方法，其中所述的通信连接是经ATM传输网(700)建立的。
6.用于建立和/或拆除、或保持通信连接的装置，
a)它具有用于提供通信连接的传输网(700)，
b)它具有用于控制建立和/或拆除通信连接的控制网(310，410)，
c)它具有用于通过所述控制网的控制而在传输网(700)内建立和/或拆除通信连接的第一装置，其中该装置在空间上是与所述的传输网分开布置的，
d)以及其中，所述的传输网(700)具有至少两个用于在传输网内提供通信连接的分散交换设备(CS)，其中在所述的分散交换设备(CS)之间经所述的传输网(700)存在至少一个永久的通信连接。
7.如权利要求6所述的装置，其中所述的永久通信连接被实施为永久虚连接(701，702，703)。
8.如权利要求6～7之一所述的装置，其中所述的传输网(700)被实施为ATM网。
9.如权利要求8所述的装置，其中在所有的分散交换设备(CS1，...，16)之间存在永久的通信连接(61，62，...)。
10.如权利要求6～7之一所述的装置，其中在所有的分散交换设备(CS1，...，16)之间存在永久的通信连接(61，62，...)。
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