CN1221275A - 一种基于异步传输模式的程控数字电话交换机 - Google Patents
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Abstract
一种基于异步转移模式的程控数字电话交换机,是由一个作为该交换机核心的宽带交换单元和若干个基本交换单元所组成;其中宽带交换单元包括有:ATM宽带交换模块和交换机的主OAM(运行、管理、维护)模块;而完成各类业务接入和部分信息交换的基本交换单元则由ATM接口模块、从OAM模块、电话交换模块和数据图像模块所组成。本发明可同时提供多种业务,交换容量可从数千门达到数十万门,能高度灵活构建不同通信网,交换能力强,可满足我国跨世纪通信事业的发展需求。
Description
本发明涉及一种电话通信交换设备，确切地说，涉及一种基于异步传输模式(ATM)的程控数字电话交换机。
自从一九七0年世界上第一台时分数字程控电话交换机问世以来，近三十年来，随着数字技术、计算机技术和微电子技术的迅速发展，已经使程控数字电话交换机的技术相当成熟，其交换方式一般采用两种接线器的组合，即时间T接线器与空间S接线器。目前，大型程控数字电话交换机通常采用两级结构，即用户接入级与中央交换级。为了构成大容量交换机，其技术难点在于扩大中央交换级的容量。现在的传统作法是运用多级时间T接线器及空间S接线器的组合来构成中央交换级，其缺点是这种技术方案必然会产生呼叫时的损失(呼损)。所以，当前为了做到无呼损的交换，通常采用一级时间T接线器作为中央交换级。限于目前集成电路的工艺生产水平，时间接线器的容量最大也只能做到数十K×数十K，即相当于几十万门容量的电话交换机。
当前，异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)已成为公认的高速大容量交换方式，未来全国通信骨干网有可能采取ATM方式来统一多种媒体(如电话、数据、图像等)信息的交换。而目前的程控数字电话交换机采用同步传输模式STM(Synchronous Transfer Mode)，而ATM与STM之间的接口需要复杂的转换设备。现在世界范围内，有关STM与ATM过渡的技术方案，特别是如何用比较经济的方式实现STM向ATM的平稳过渡并没有得到很好的解决。
本发明的目的是提供一种基于ATM的程控数字电话交换机，该设备可以较好地解决上述两大技术难题，即如何实现超大规模容量的程控数字电话交换机以及通信网如何向宽带化平稳过渡的问题，该设备具有十分重要的产业价值。
本发明是这样实现的：一种基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其是以宽带ATM交换为核心的宽带程控数字电话交换机，其特征在于：其是由一个作为该交换机的核心的宽带交换单元和若干个基本交换单元所组成，每种单元又分别由若干功能模块构成；其中宽带交换单元包括有：ATM宽带交换模块和交换机的主OAM(运行、管理、维护)模块；基本交换模块则包括有：ATM接口模块，从OAM(运行、管理、维护)模块，电话交换模块和数据图像模块；其中ATM接口模块完成STM与ATM之间的转换，电话交换模块和数据图像模块完成各类业务的接入功能；宽带交换单元与基本交换单元之间采用标准的SDH接口，其速率可以是STM-1(155Mb/s)、STM-4(622Mb/s)或STM-16(2.5Gb/s)；宽带交换单元通过一条或多条SDH链路与通信网中的其他ATM交换机相连，以构成宽带通信网，其间信令采用NNI国际标准信令。
其中宽带交换单元中的ATM交换网络采用多平面宽带交换网络的系统结构，各个交换平面采用负荷分担方式；上述交换平面的数量应视实际应用需要而增减，但至少为双平面；且上述宽带交换单元可采用8×8(每条链路155Mb/s)、16×16、32×32或更高的交换模块，其传输速度也可以从STM-1增至STM-16而使交换机的总容量按比例增加；其中每个基本交换单元中必须配置有一个ATM接口模块和一个从OAM模块，而完成各类业务接入的模块可根据需要灵活配置；其中基本交换单元可以通过光缆拉到远处，成为远端无人维护交换单元；其中每个基本交换单元中的不同交换模块之间可以通过ATM接口模块的信元总线(Cellbus)直接进行交换而不必通过宽带交换单元；上述每个基本交换单元可以群为单位拉出安装远端用户模块，每个远端用户模块配备512×512单T交换网络，每个远端用户模块与基本交换单元之间的传输码率为32Mb/s，可以采用34Mb/s的PDH光纤传输系统，每个远端用户模块的用户数为2048；其中每个电话交换模块内的中继/用户群之间的交换由ATM接口模块完成，该ATM接口模块通过话音接口为每个电话交换模块提供2048时隙的无阻塞交换，而不需使用T接线器；该交换机控制系统采用全分散式的控制结构，系统内的各功能模块都配置独立的处理机控制系统，各处理机之间通过交换机的内部通信网络进行交互。
本发明的特点是提出一种基于异步传输模式ATM的程控数字电话交换机的新型体系结构。该交换机可以同时提供多种业务：基于64Kb/s的话音或话带数据的窄带业务、通过2B+D接口向用户提供的各种ISDN业务、基于2Mb/s、25Mb/s直至155Mb/s的宽带业务(如多媒体通信、会议电视、点播电视、远程教育、远程医疗、高速数据通信和计算机局域网互连等)以及基于智能网能力集CS-1、CS-2国际标准以及符合我国需要的各种智能业务。上述业务功能不仅能满足近期电话等业务发展需求，更可作为今后多种新业务的公共平台。因此，本发明可以满足我国电信事业跨世纪发展的需求。
本发明采用ATM交换网络作为中心交换网络，各类通信业务通过ATM接口模块接入交换网络进行交换；其适应范围宽，在容量上向上可以做到十万门乃至超大容量的几十万门，向下可以适用于数千门的电话局；且在相当宽的范围内，每门价格大致平衡，所以具有很好的性能价格比。
本发明具有本地交换、本地汇接、长途交换、长途汇接的功能。本发明中的各级交换模块都具有内部交换功能，加之采用多种可靠性措施，可保证整个系统的高可靠性和可用性，本发明可以高度灵活地构建不同通信网，并具有相当灵活的通信交换功能。
总之，本发明的总体技术水平领先于近年来国内外研制的多种大型程控数字电话交换机。
下面结合附图，具体介绍本发明的总体结构及其特征。
图1是本发明的总体体系结构示意图；
图2是本发明的多平面宽带交换网络结构示意图；
图3是本发明的远端用户模块组成结构示意图。
参见图1，本发明作为一种超大容量的程控数字电话交换机，其体系结构的关键是以宽带ATM交换为核心，所以该系统是由一个宽带交换单元1和外接的若干个基本交换单元2构成如图1所示的总体结构。其中宽带交换单元1是本发明交换机的核心，它包括有：作为整个交换机的核心交换器的ATM交换模块和交换机的主OAM(运行、管理、维护)模块。前者完成交换机内各基本交换单元之间及基本交换单元与宽带交换单元之间的各类信息交换，而后者则承担完成交换机全局范围内的操作、维护、管理功能。基本交换单元2的功能是各类业务的接入和部分信息交换，其包括有：作为基本交换单元2与宽带交换单元1之间信息交互接口的ATM接口模块，实现所在的基本交换单元的操作、维护、管理功能的从OAM模块，电话交换(包括ISDN、智能网等功能)模块、数据图像模块等。由于电话交换模块采用同步转移模式STM，而宽带交换单元采用异步转移模式ATM，为了完成STM与ATM之间的转换，每个基本交换单元都配备有ATM接口模块。此外，每个基本交换单元都配备有一个从OAM模块，使得基本交换单元可以构成一个具有8192用户和1920条中继线的独立交换局，也可以通过光纤拉到远处成为交换机的远端无人维护交换单元。而电话交换模块及数据图像模块的配置及其数量则可根据需要灵话设置，如图1所示，既可在一个基本交换单元内设置两个电话交换模块，也可在一个基本交换单元内设置一个电话交换模块和一个数据图像模块，还可在一个基本交换单元内只设置一个数据图像模块。
宽带交换单元与基本交换单元之间采用标准的同步数字系列SDH接口，其速度可以是STM-1(155Mb/s)、STM-4(622Mb/s)或STM-16(2.5Gb/s)。宽带交换单元可通过一条或多条SDH链路作为局间中继线与通信网中其他ATM交换机相连，以构成宽带通信网，其间信令采用NNI国际标准信令。ATM接口模块还具有2Mb/s和25Mb/s标准接口，供宽带终端或其它通信网接入，这两种接口可采用UNI或NNI信令。
本发明已经试验实施，实施例的宽带交换单元目前是采用8×8(每条链路155Mb/s)交换模块。如果在基本交换单元中全部安装交换模块，目前可提供6.4万用户线以及1.6万条中继线。如果宽带交换单元容量扩大至16×16、32×32或更高，并同时将链路码率由STM-1增至STM-4，则交换机总容量可按比例增加，所以，本发明的体系结构可以保证其交换容量的不断平滑扩大，原则上没有限制。
参见图2，为了保证本发明整个系统的工作高可靠性以及使宽带交换单元中的ATM交换网络不致成为整个系统的“瓶颈”，本发明对宽带交换单元中的ATM交换网络采用多平面宽带交换网络的系统结构，各个交换平面采用负荷分担方式，图2所示的是一个三平面的系统结构，根据实际应用需要，该平面数量可以增减，但至少为双平面。每一基本交换单元与另一交换单元进行通信时，可通过ATM接口模块选择任一平面进行通信。
本发明的体系结构可以保证交换机在组网时的高度灵活性，参见图3。宽带交换单元1可以与若干个基本交换单元2a、2b构成一个中心交换局3，而与该宽带交换单元1相连通的其他基本交换单元2c、2d可以远离中心局，两者之间通过SDH光纤传输系统相连，可以做到数十公里无中继。基本交换单元2c、2d中的电话交换模块还可以分出若干个远端用户模块5，每个远端用户模块5与其基本交换单元之间的传输码率为32Mb/s，可以采用34Mb/s的PDH光纤传输系统，每个远端用户模块的用户数为2048。
本发明的再一特点是其具有多级内部交换功能而保证其交换模块的高度自治性。每个电话交换模块内的中继/用户群之间的交换由ATM接口模块完成，内部交换不需用T接线器，ATM接口模块通过话音接口为每个电话交换模块提供2048时隙的无阻塞交换。每一基本交换单元可以群为单位拉出远端用户模块，每个远端用户模块配备512×512单T交换网络，使远端用户模块在其与基本交换单元中的通信链路中断时，可以独立进行交换。同一基本交换单元中的不同电话交换模块之间则可以通过ATM接口模块的信元总线Cellbus进行交换而不必通过宽带交换单元。因此，即使基本交换单元与中心局(宽带交换单元)之间的通信联系全部中断，也不会影响基本交换单元的内部通信。
本发明的上述设计方案可保证各级模块通信的高可靠性以及显著提高系统的话务处理能力，因为各级模块的内部通信均可自行完成而不必由上级模块处理。
如果在大城市或中央汇接局采用大容量的ATM数据交换系统，则本发明可以经宽带ATM交换单元直接进入该交换系统，不必通过任何中间适配设备。所以，本发明的推广应用有利于STM与ATM系统的综合以及窄带网向宽带网的逐步过渡。
本发明的控制系统采用全分散式的控制结构，系统内的各功能模块都配置有独立处理机控制系统，各处理机之间通过交换机的内部通信网络进行交互。这种控制方式可使局部失效对全局造成的影响被控制在最低限度，提高了系统工作可靠性。
本发明已生产出科研样机进行实施试验，其总体结构的设计方案达到了发明目的，该交换机的研制成功可满足我国通信事业跨世纪发展的需求，将为我国大型程控数字电话交换机家族增添一名新成员。
Claims (9)
1、一种基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其是以宽带ATM交换为核心的宽带程控数字电话交换机，其特征在于：其是由一个作为该交换机的核心的宽带交换单元和若干个基本交换单元所组成，每种单元又分别由若干功能模块构成；其中宽带交换单元包括有：ATM宽带交换模块和交换机的主OAM(运行、管理、维护)模块；基本交换模块则包括有：ATM接口模块，从OAM(运行、管理、维护)模块，电话交换模块和数据图像模块；其中ATM接口模块完成STM与ATM之间的转换，电话交换模块和数据图像模块完成各类业务的接入功能；宽带交换单元与基本交换单元之间采用标准的SDH接口，其速率可以是STM-1(155Mb/s)、STM-4(622Mb/s)或STM-16(2.5Gb/s)；宽带交换单元通过一条或多条SDH链路与通信网中的其他ATM交换机相连，以构成宽带通信网，其间信令采用NNI国际标准信令。
2、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：其中宽带交换单元中的ATM交换网络采用多平面宽带交换网络的系统结构，各个交换平面采用负荷分担方式，且上述交换平面的数量应视实际应用需要而增减，但至少为双平面。
3、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：上述宽带交换单元可采用8×8(每条链路155Mb/s)、16×16、32×32或更高的交换模块，其传输速度也可以从STM-1增至STM-16而使交换机的总容量按比例增加。
4、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：其中每个基本交换单元中必须配置有一个ATM接口模块和一个从OAM模块，而完成各类业务接入的模块可根据需要灵活配置。
5、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：其中基本交换单元可以通过光缆拉到远处，成为远端无人维护交换单元。
6、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：其中每个基本交换单元中的不同交换模块之间可以通过ATM接口模块的信元总线(Cellbus)直接进行交换而不必通过宽带交换单元。
7、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：上述每个基本交换单元可以群为单位拉出安装远端用户模块，每个远端用户模块配备512×512单T交换网络，每个远端用户模块与基本交换单元之间的传输码率为32Mb/s，可以采用34Mb/s的PDH光纤传输系统，每个远端用户模块的用户数为2048。
8、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：其中每个电话交换模块内的中继/用户群之间的交换由ATM接口模块完成，该ATM接口模块通过话音接口为每个电话交换模块提供2048时隙的无阻塞交换，而不需使用T接线器。
9、如权利要求1所述的基于异步转移模式的程控数字电话交换机，其特征在于：该交换机控制系统采用全分散式的控制结构，系统内的各功能模块都配置独立的处理机控制系统，各处理机之间通过交换机的内部通信网络进行交互。
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| CN100592820C (zh) * | 2001-12-06 | 2010-02-24 | 艾利森公司 | 窄带应用和宽带传送的组合 |
| CN111817989A (zh) * | 2020-08-05 | 2020-10-23 | 陈云华 | 一种atm电信交换机以及交换电信连接的方法 |
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