CN1362844A - 在异步传输模式网络中传输信元的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在基于移动通信系统的ATM网络中发射/接收一组用户数据的装置和方法。在第一步,通过将内部AAL分组头部加到原始用户数据组的N个数据子组的每一个上,产生N个内部AAL分组,该内部AAL分组头部包括每个数据子组的序号。第二步,通过复用该内部AAL分组,产生一个或多个内部AAL信元。第三步,通过解复用包含在内部AAL信元内的内部AAL分组,恢复原始用户数据组。第四步,通过将AAL2分组头部增加到恢复用户数据组的M个数据子组上,产生M个AAL2分组。最后,通过多路复用AAL2分组,产生一个或多个AAL2信元。结果,以更有效的方式发射该组用户数据。所以,在系统的每一部分极大地提高了数据业务速率。

Description

在异步传输模式网络中传输信元的装置和方法
本发明要求在2000年12月29日提交的申请号为2000-85759的韩国专利的权益，其内容结合于此作为参考。
技术领域
本发明涉及一种先进的移动通信系统，特别涉及在基于移动通信系统的ATM网络中发射和接收一个或多个ATM信元的装置和方法。
背景技术
一般来说，典型的移动通信系统包括移动站(MS)、基站(BS)、基站控制器(BSC)、和移动交换中心(MSC)。该系统通常处理三类与业务消息相关的呼叫：话音呼叫、数据呼叫、以及话音/数据呼叫。该业务消息分别在MS和BS、BS和BSC、以及BSC和MSC之间传播。采用E1线路将基站连接到BSC，另一方面，采用同步传递模块1(STM-1)线路将BSC连接到MSC。
当移动通信系统工作在异步传递方式(ATM)网络系统时，以ATM信元的形式发射上述的业务消息。换句话说，在BS和BSC之间或在BSC和MSC之间传播一个或多个ATM信元。
一般来说，ATM适配层(ALL)为高层服务提供支持，例如信令、电路仿真、话音和视频。AAL也支持基于分组的服务，例如IP、LAN和帧中继。
当前，有四种不同类型的标准AAL：AAL1、AAL2、AAL3/4和AAL5。首先，AAL2支持面向连接的可变位元速率(VBR)分组的话音和视频的ATM传输。另一方面，公共部分(CP)AAL5支持面向连接和无连接的VBR业务。在业务特定会聚子层(SSCS)级上提供了对无连接或面向连接的服务的支持。然而，尽管AAL5简单，由于AAL5操作效率相对地不高，特别是由于其混合了因特网上典型使用的分组大小，AAL5正遭受批评。
为了更有效地利用系统的连接线路，控制消息以AAL5型的ATM信元方式传播(在下文中称为“AAL5信元”)，另一方面，业务消息包括在ATM网络系统中以AAL2型的ATM信元(在下文中称为“AAL2信元”)形式传播的用户数据。
包括在BSC中的BS接口最初从BS接收的AAL2信元，并且对应于已接收的AAL2信元连续地产生AAL5信元。然后，该BS接口将AAL5信元发送到也定位在BSC内部的主交换元件。一个单一的AAL5信元可仅包括一组用户数据。换句话说，如果一组用户数据太大，以至于需要将它分拆成许多数据子组时，必须产生的AAL5信元的数目必须和已分拆的数据子组的数目相同。因此，我们可以推断对于发射具有大长度的用户数据来说，这是一个效率非常低的方法。
发明的概述
因此，本发明针对在基于移动通信系统的ATM网络中传输/接收一组用户数据的方法和装置，其实质上能避免由于现有技术的限制和缺点而出现的一个或多个问题。
本发明的一个目的是提供一种装置，其能以更有效的方法，通过发射一个或多个含有该组用户数据的内部AAL型ATM信元，发射一组用户数据。
本发明的另一个目的是提供一种装置，其通过将所接收的一个或多个AAL2型的ATM信元转换成一个或多个内部AAL型ATM信元，以接收一组用户数据。
本发明的另一个目的是提供一种方法，其通过发射一个或多个含有该组用户数据的内部AAL型ATM信元的发射一组用户数据。
最后，本发明的另一个目的是提供一种方法，其通过将所接收的一个或多个AAL2型ATM信元转换成一个或多个内部AAL型ATM信元的接收一组用户数据。
本发明的其它优点、目的和特点一部分将在以下说明书被阐述，部分将在审阅下述说明之后，对于本领域的普通技术人员来说将是明显的，或者可以通过实现本发明来了解。通过在所述说明书及权利要求以及附图具体指出的结构，将可以实现和获得本发明的目的和其它优点。
为达到这些目的和其它优点以及根据本发明的目的，正如所实施和在此概括说明的，一种在ATM网络系统传输AAL2型ATM信元(AAL2信元)的装置包括一内部AAL发射器，其通过多路复用N个内部AAL分组，产生一个或多个AAL信元，该内部AAL分组是通过将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的原始用户数据组的第i个数据子组上产生的。
该装置进一步包括一内部AAL接收器，通过多路分解N个内部AAL分组，恢复原始用户数据组，还包括一AAL2发射器，通过多路复用M个CPS分组，产生一个或多个AAL2信元，该CPS分组是通过将CPS分组头部增加到j＝1，2，3…，M的该恢复数据组的第j个数据子组上产生的。
在本发明的另一个方面，一种在ATM网络系统中接收AAL2型ATM信元(AAL2信元)的装置，该装置包括，AAL2接收器，其接收一个或多个对应于原始用户数据组的包含CPS分组的AAL2信元，并且通过解复用所述的CPS分组，恢复的原始用户数据组，还包括内部AAL发射器，通过多路复用N个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元，该AAL分组是通过将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的恢复数据组的第i个数据子组上产生的。
该装置进一步包括通过解复用N个内部AAL分组，恢复原始用户数据组的内部AAL接收器。
在本发明的另一方面，一种在ATM网络系统中发射AAL2型ATM信元(AAL2信元)的方法，该方法包括步骤：通过将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的原始用户数据组的第i个数据子组上，产生N个内部AAL分组，以及通过多路复用所产生的N个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元。
该方法进一步包括步骤：通过解复用N个包括在内部AAL信元的内部AAL分组，恢复原始用户数据组，通过将CPS分组头部增加到j＝1，2，3…，M的恢复数据组的第j个数据子组上，产生M个CPS分组，通过多路复用M个CPS分组，产生一个或多个AAL2信元，以及通过连接线路，将AAL2信元发射到接收系统。
在本发明的另一个方面，一种在ATM网络系统中接收AAL2型ATM信元(AAL2信元)的方法，该方法包括步骤：对应于原始用户数据组，接收一个或多个包含CPS分组的AAL2信元，以及通过解复用CPS分组，恢复原始用户数据组。
该方法进一步包括步骤：通过将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的已恢复数据组的第i个数据子组上，产生N个内部AAL分组，以及通过多路复用N个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元。
可以理解，本发明的前面的一般说明和后面的详细说明都是示例性的和解释性的，用于对所要求保护的发明提供进一步的解释。
附图简要说明
所包括的附图用以提供本发明的进一步理解，以及结合进去以构成本申请的一部分，其说明本发明的实施例并和说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1说明根据本发明的基于移动通信系统的ATM网络；
图2说明在图1所示的系统中使用的每个AAL处理器的结构；
图3说明在图1所示的系统中产生的内部AAL信元的结构；
图4说明包括在图3所示内部AAL信元中的每个内部AAL分组的结构；
图5A是说明根据本发明的在ATM网络系统中发射一个或多个AAL2信元的方法的流程图；以及
图5B是说明根据本发明的在ATM网络系统中接收一个或多个AAL2信元的方法的流程图。
本发明的详细描述
下面将详细引证本发明的优选实施例，引证的例子结合附图说明。对于提到的相同或类似部件，在整个附图中将尽可能使用相同的引用数字。
图1说明本发明的基于移动通信系统的ATM网络。正如图中所示，该系统包括基站(BS)100，基站控制器(BSC)200和移动交换中心(MSC)300。
首先，基站BS100包括BS处理器101、信道卡110、和BSC接口120。该信道卡110包括内部AAL发射器111、内部AAL接收器112、和CPU113。该BSC接口120包括E1接口121和AAL2处理器122。
其次，BSC 200包括BSC处理器201、BS接口210、交换机220、选择器230、和MSC接口240。该BS接口210包括E1接口211和AAL2处理器212。该选择器230包括内部AAL发射器231、AAL2接收器232、CPU233、和SRAM 234。该MSC接口240包括STM-1接口241和AAL2处理器242。
最后，该MSC 300包括BSC接口301。
另外，需要重点注意的是，包含在MSC接口240中的AAL2处理器242与包含在BS接口210中的AAL2处理器212是相同的。同样的，BS接口210中的AAL2处理器212的结构与BSC接口120的AAL2处理器122的结构是相同的。然而，AAL2处理器121的功能与AAL2处理器120的功能是相反的。这将在这节的后面详细解释。
图2说明如图1所示包括根据本发明的移动通信系统中的每个AAL处理器(122、212和242)的结构。如图2所示，每个AAL处理器包括AAL2发射器(123或213)、AAL2接收器(124或214)、内部AAL发射器(125或215)和内部AAL接收器(126或216)。
根据本发明，下面将详细说明在基于移动通信系统的ATM网络中传输和接收ATM信元的方法，其例子分别在图5A和图5B中说明。
首先，包括在信道卡110内的内部AAL发射器111，通过将一内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的原始用户数据组的第i个数据子组，初始产生N个内部AAL型ATM分组(在下文中称为“内部AAL分组”)(S11)。接下来，该内部AAL发射器111通过多路复用所产生的N个AAL分组产生一个或多个内部AAL型ATM信元(在下文中称为“内部AAL信元”)(S12)。
图3说明通过根据本发明ATM网络系统的内部AAL发射器111产生的内部AAL信元的结构。正如图所示，53字节的内部AAL信元包括ATM头部(5字节)和ATM有效负荷(48字节)。此外，48字节的ATM有效负荷包括分组起始(SOP)字段(1字节)，其表示在ATM有效负荷内的每个内部AAL分组的起始位置。
内部AAL信元的ATM有效负荷(48字节)可包括如图3所示的表示一个或多个用户数据组的一个或多个内部AAL分组。另一方面，如果内部AAL分组具有N个字节的大小，而N大于47字节，则该分组的第一个47字节将包括在一内部AAL信元里，并且该分组所有其它的N-47字节将包括在下一个内部AAL信元里。因此，不止一个内部AAL信元可以表示为代表单个用户数据组的单个内部AAL分组。
图4说明每个内部AAL分组的结构。每个分组包括一分组头部(3字节)和一有效负荷(1-64字节)。该3字节分组头部包括R-TAG(1字节)、L1(7位元)、C-FLAG(1位元)和SEQ-NO(1字节)。R-TAG表示路径标识字段，其为识别每个用户数据组的标识符，以及L1代表长度指针，表示包括在有效负荷内的数据长度。
此外，在一组用户数据的长度大于48字节的情况下，可以使用C-FLAG(1位元)和SEQ-NO(1字节)。如果一组用户数据大于48字节，可以将原始的用户数据组分拆成两个或多个用户数据子组。然后，可以将每个数据子组包含在内部AAL分组。然后使用C-FLAG以表示包含在内部AAL分组的数据子组是否是原始数据的最后子组。如果数据子组对应于原始数据的开始或中间子组，将C-FLAG设为1。另一方面，如果子组对应于原始用户数据组的最后数据子组，则将C-FLAG设为0。
SEQ-NO表示原始用户数据组的每个数据子组的序号。因此，第一、第二、第三、…第N个子组的每个SEQ-NO分别是1、2、3…N。如果发射的用户数据主题小于48字节，则将C-FLAG和SEQ-NO设置为0。
如图1所示，通过BS处理器101和BSC处理器201的许可，可以确定原始用户数据组的数据子组的数目。
当AAL处理器122的内部AAL接收器126接收一个或多个由内部AAL发射器111产生的内部AAL信元时，通过解复用包含在内部AAL信元的N个内部AAL分组，内部AAL接收器126恢复原始用户数据组(S13)。
此后，其将恢复的原始用户数据组发送到也包含在AAL处理器122中的AAL2发射器123。然后，该AAL2发射器通过将CPS分组头部增加到j＝1，2，3…，M的恢复数据组的第j个数据子组上，初始地产生M个公共部分子层(CPS)分组(在下文中称为“CPS分组”)(S14)。
接下来，通过多路复用所产生的M个CPS分组，其产生一个或多个AAL2型的ATM信元(在下文中称为“AAL2信元”)(S15)。最后，其通过E1线路将AAL2信元发送到BSC 200(S16)。
此后，当包含在AAL处理器212的AAL2接收器214接收包含对应于原始用户数据组的M个CPS分组的AAL2信元时(S21)，其通过解复用CPS分组来恢复原始用户数据组(S22)。随后，该AAL处理器212的内部AAL发射器215，通过将内部AAL分组头部增加到k＝1，2，3…，N的恢复原始数据组的第k个数据子组，产生P个内部AAL分组(S23)。
接下来，通过多路复用P个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元(S24)。此后，交换机220接收该内部AAL信元并将其发送到选择器230的内部AAL接收器232。
类似地，当选择器230的内部AAL接收器232从交换机220接收一个或多个内部AAL信元时，其通过解复用包含在内部AAL信元内的内部AAL分组，恢复原始用户数据组(S25)，并且将恢复的用户数据发送到CPU233。
如果通过信道卡110发送的原始用户数据组小于48字节，则内部AAL接收器232仅接收一个内部AAL信元，并且直接将包括在AAL信元中的用户数据发送到CPU233。
另一方面，如果原始用户数据组大于或等于48字节，意味着至少有两个从信道卡110的内部AAL发射器111产生的内部AAL信元。因此，内部AAL接收器从交换机220接收至少两个内部AAL信元，并且在SRAM234存储原始用户数据组的每个数据子组。
当用户数据组的所有数据子组存储在SRAM234上时，内部AAL接收器232通过使用包含在从交换机220所接收的内部AAL信元内的每个内部AAL分组的C-FLAG和SEQ-NO，恢复原始用户数据组。
结果，通过发射包括原始用户数据组的内部AAL2型ATM信元，在移动通信系统中以更有效的方式发射原始用户数据组。由于在整个系统中发射的信元数目减少，系统的数据业务速率也大大地降低。
在本发明中所作出的各种修改和变化对于本领域的技术人员来说将是显而易见的。因此，本发明应包括所有在所附的权利要求和它们等效的范围内的修改和变化。

Claims (20)

1.一种在ATM网络系统中传输AAL2型ATM信元(AAL2信元)的装置，该装置包括：
内部AAL发射器，其通过多路复用N个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元，该内部AAL分组是通过将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的原始用户数据组的第i个数据子组上产生的；
内部AAL接收器，通过解复用所述的N个内部AAL分组，恢复所述的原始用户数据组；以及
AAL2发射器，通过多路复用M个CPS分组，产生一个或多个AAL2信元，该CPS分组是通过将CPS分组头部增加到j＝1，2，3…，M的所述的恢复数据组的第j个数据子组上产生的。
2.如权利要求1所述的装置，其中所述的内部AAL分组头部包括所述第i个数据子组的序号。
3.如权利要求2所述的装置，其中所述的内部AAL分组头部进一步包括：标识所述原始用户数据组的路径标记字段和表示所述第i个数据子组的长度的长度指示器字段。
4.如权利要求3所述的装置，其中所述的内部AAL分组头部进一步包括C-FLAG字段，其表示所述的第i个数据子组是否代表所述原始用户数据子组的第N个数据子组。
5.如权利要求1所述的装置，其中所述的一个或多个内部AAL信元的每个包括ATM头部和表示所述N个内部AAL分组的每个的起始位置的分组起始字段。
6.一种在ATM网络系统中接收AAL2型ATM信元(AAL2信元)的装置，该装置包括：
AAL2接收器，其接收对应于原始用户数据组的一个或多个包含CPS分组的AAL2信元，并且通过解复用所述的CPS分组，恢复所述的原始用户数据组；
内部AAL发射器，通过多路复用N个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元，该AAL分组是通过将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的所述恢复数据组的第i个数据子组上产生的。
7.如权利要求6所述的装置，进一步包括内部AAL接收器，通过解复用所述的N个内部AAL分组，恢复所述的原始用户数据组。
8.如权利要求6所述的装置，其中所述的内部AAL分组头部包括：所述第i个数据子组的序号，标识所述原始用户数据组的路径标识字段，以及表示所述第i个数据子组长度的长度指示器字段。
9.如权利要求8所述的装置，其中所述的内部AAL分组头部进一步包括C-FLAG字段，其表示所述的第i个数据子组是否代表所述恢复数据组的第N个数据子组。
10.如权利要求6所述的装置，其中所述的一个或多个内部AAL信元的每个包括ATM头部和表示所述N个内部AAL分组的每个的起始位置的分组起始字段。
11.一种在ATM网络系统中发射AAL2型ATM信元(AAL2信元)的方法，该方法包括如下步骤：
将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的原始用户数据组的第i个数据子组上，产生N个内部AAL分组；
通过多路复用所产生的所述N个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元；
通过多路复用所述N个包括在所述内部AAL信元的内部AAL分组，恢复所述的原始用户数据；
将CPS分组头部增加到j＝1，2，3…，M的所述恢复数据组的第j个数据子组上，产生M个CPS分组；
通过多路复用所述的M个CPS分组，产生一个或多个AAL2信元；以及
通过连接线路，将所述AAL2信元发射到接收系统。
12.如权利要求11所述的方法，其中所述的内部AAL分组头部包括所述的第i个数据子组的序号。
13.如权利要求12所述的方法，其中所述的内部AAL分组头部进一步包括：标识所述原始用户数据组的路径标记字段和表示所示第i个数据子组的长度的长度指示器字段。
14.如权利要求13所述的方法，其中所述的内部AAL分组头部进一步包括C-FLAG字段，其表示所述的第i个数据子组是否代表所述原始用户数据子组的第N个数据子组。
15.如权利要求11所述的方法，其中所述的一个或多个内部AAL信元的每个包括ATM头部和表示所述N个内部AAL分组的每个的起始位置的分组起始字段。
16.一种在ATM网络系统中接收AAL2型ATM信元(AAL2信元)的方法，该方法包括如下步骤：
接收对应于原始用户数据组的一个或多个包含CPS分组的AAL2信元；
通过解复用所述的CPS分组，恢复所述的原始用户数据组；
将内部AAL分组头部增加到i＝1，2，3…，N的所述已恢复数据组的第i个数据子组上，产生N个内部AAL分组；以及
通过多路复用所述的N个内部AAL分组，产生一个或多个内部AAL信元。
17.如权利要求16所述的方法，其进一步包括通过解复用包含在所述一个或多个内部AAL信元内的所述N个内部AAL分组，恢复所述原始用户数据组的步骤。
18.如权利要求16所述的方法，其中所述的内部AAL分组头部包括，所述第i个数据子组的序号，标识所述原始用户数据组的路径标记字段和表示所示第i个数据子组的长度的长度指示器字段。
19.如权利要求18所述的方法，其中所述的内部AAL分组头部进一步包括C-FLAG字段，其表示所述的第i个数据子组是否代表所述恢复数据组的第N个数据子组。
20.如权利要求16所述的装置，其中所述的一个或多个内部AAL信元的每个包括ATM头部和表示所述N个内部AAL分组的每个的起始位置的分组起始字段。
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