CN1385036A - 通信系统 - Google Patents

Abstract

规定了一种方法和一种装置用于经过一个私人小交换机建立和/或撤销通信连接。将用于传输通信数据的传输网络有益地构成为ATM－网络或IP－网络和通过与之分开的分离的控制网络进行控制。优点在于两个网络是相互独立的,和涉及到宽带通信要求时有可能容易地模块化扩展。通过控制的集中的结构形式可以利用已经存在的关于用户的集中的数据状态和同样继续使用与连接有关的功能特征控制。

Description

通信系统

本发明涉及到建立和撤销通信连接的方法和装置，特别是在私人小交换机和连接在其上的终端机的范围内。

由于通信协议的增加决定了通过通信用户数目的增加，以及通过要求传输数据数量的提高，对交换装置特别是对私人小交换机涉及到每个通信连接准备传输的数据数量和可以相互连接的通信终端机的数目提出了比较高的要求。现实的装置例如是建立在TDM-方法(时分多址)基础上的，其中将各种连接的通信数据在各自定义的时隙上传输。不同通信伙伴的连接是通过耦合区建立的，这个耦合器根据控制信息将输入时隙从属于一个输入连接将输出时隙从属于一个输出连接。这种耦合区一般来说是固定尺寸的和只可以建立定义数目的连接，这常常使交换机难于符合需求地进行匹配。这种装置的其他问题在于，时隙对于数据有有限的接受能力。例如一个耦合区可以建立4096连接，而在一个时隙内最大可以传输64Kbit数据。考虑到用户数目的增加这样始终只可以将4096连接分成分块。然而利用各种建立阶段要求交换机与比较高的用户数目进行匹配的附加的开发费用。将每个连接的通信协议柔性提高同样不是毫无问题可能的，而是在最好情况下可以通过建立两个或多个通信连接，即用64Kbit-分块形式进行，然而实际上这种带宽倍增的方式用于ISDN(综合业务数字网络)的传输是不能使用的和因此几乎没有终端机可以提供使用。

以本发明为基础的任务在于规定提供通信连接的一种方法和一种装置，这保证了涉及到与准备提供的通信连接的数目，与每个连接的通信协议进行匹配有高的柔性，以及保证了其空间的扩展。此任务对于方法是根据权利要求1的特征和对于装置是根据权利要求9的特征解决的。本发明的扩展结构是由有关权利要求中得出的。

特别有益的是将控制功能和连接功能通过空间相互分开的功能单元完成的，因为用这种方式不需要大的开发费用就可以建立具有中央系统优异性能的分布式交换系统。

此外有益的是根据上述方法将控制功能在控制网络中实现和将连接功能经过传输网络提供，有益的是在连接装置的辅助下，连接装置可以移居在适合于与应用类型有关的和可以提供使用的任何形式的传输网络上。用这种方法达到通过具有足够传输容量的适当尺寸的传输网络可以考虑增加的通信协议，而不必须将控制，例如控制网络进行扩展和可以以其现在的形式保持不变。此外通过本方法保证可以运行在空间上广泛分布的分散的通信装置，其中特别有益的是只将控制信息引导到集中的控制装置，而将通信连接由单独的适当拓扑学的传输网络提供。

当使用集中的控制装置时根据上述方法的扩展结构有益的是可以继续利用集中的交换装置已经存在的数据状态和控制方法，以便成串的提供通信连接控制传输网络的分散的交换装置。用这种方法保证了将存在的解决方法无阻碍地转移到叙述过的新的解决方法和集中数据管理，以及干扰识别和干扰排除的优点在比较高的柔性时保持不变。

特别有益的是在传输网络上经过分散的装置建立连接。用这种方法可以有益的在一个分散的装置内提供传输连接，其数据流则不会加重集中控制的负荷。达到了高度的剩余和交换装置各自按照现实当代技术水平可以使用在传输网络上，例如目前的ATM-交换，以太网-交换或IP-交换。

特别有益的是在上述方法实施结构中集中的装置控制分散的交换装置，因为用这种方法可以将多个分散的装置相互连接，使它们一同如同处于唯一的交换装置状态。用这种方法可以将与连接有关的集中实施的通信连接功能特征经过传输网络对于通信连接实现，不必要在传输网络方面为此花费附加的开发费用。同样在控制方面可以不发生所提供的功能特征的匹配，为了使它们在网络范围可以提供使用。有益的是也可以将这种方法在网络范围内利用在分散的交换装置上，否则这些分散的交换装置只提供给唯一的局域的和不能提供给多个交换装置使用。比较适合的是目前只可以在单个设备上存取的应用软件和应用软件的接口也可以利用在分散的交换装置上。

特别有益的是在上述方法变型中经过传输网络将终端机进行连接，借助于时隙多工连接是可以到达这些终端机的，此时在控制装置中从传统的以时隙为基础的连接信息中生成新的适合的连接信息，以便经过传输网络控制提供通信连接。用这种方法可以使用控制TDM-耦合区的已经存在的方法，以便按照本方法的这个变型建立连接。

但是本方法也不受限制的适用于另外的动态建立的连接，例如ATM-连接或IP-连接。这些连接对于控制似乎类似于传统的TDM-连接和也和这些一样进行处理，特殊的是为此也生成传统的以时隙为基础的连接信息，然后又将这些转换为新的和与传输网络相匹配的连接信息。用这种方法也可以连接不是以时隙为基础的(不是以TDM为基础的)终端机，例如IP-终端机或ATM-终端机，即IP-电话，计算机和ATM-终端机。

用这种方法可以将已经存在的方法使用在控制TDM-连接上，以便建立另外的连接。

有益的是因此降低了这种变型的技术实现费用和很容易从已经存在的方法转移到新的方法，因为只需要将控制消息与传输网络的需求相匹配。

特别有益的是在上述方法扩展结构中经过异步传输模式进行传输网络连接，因为ATM-网络技术是成熟的和提供了比较高的传输容量的基础和其柔性的分布。此外ATM-网络特别适合于经过分散的交换装置进行高数据率的时间紧急的传输，因为它们可以保证对于语言和运动图像所要求的质量特征(服务质量)。

特别有益的是在上述方法扩展结构中将功能特征经过集中的装置提供给控制，因为用这种方法可以将每个任意的传输网络引导到一个存在的功能特征控制。通常用这种方法有益的可以追溯到已经存在的提供功能特征的方法和不必要对于每个传输网络进行功能特征控制的单独匹配。在这里可以将传输网络对于控制没有比较大的反作用进行更换。

特别有益的是用于提供通信连接的装置，这个有一个单独的控制网络特别是用于传输信令信息和有一个单独的传输网络，其中将传输网络经过适当的方法通过控制网络进行控制。控制网络和传输网络的分离涉及到信息通过网络的路径，即网络的逻辑拓扑学。物理地可以将各种网络或同样的网络用于传输。用这种方法规定了为了解决此问题的最小配置，规定了柔性的，可以扩充的任意大的数据传输率的通信装置。有益的是将这些也可以与用户专门地进行匹配。

比较有利的是传输网络有一个分散的装置用于连接通信终端机，和有在其区域内存在的一个分散的交换装置用于在传输网络中提供一个通信装置。用这种方法在唯一的私人小交换机的上面大面积区域可以用通信连接供应，接线费用可以保持最小，因为只必须将控制网络引导到中央，而通过传输网络对于分散的交换装置的连接也可以选择在已经铺设的或者公用的网络框架内最适合的拓扑学。

有益的是在控制网络的上述装置实施结构有一个集中的装置用于控制，因为用这种方法用户管理和连接控制和因此有联系的数据状态，维护和安全性，问题识别和问题排除，以及供应可以用新的软件版本状态集中进行。

比较有利的是在上述装置实施结构中集中的控制装置与用于提供功能特征的装置处于有效连接，这个也可以是控制装置的一个组成部分，因为用这种方法集中提供以连接为基础的和另外的功能特征可以用最小的安装设备费用和实施费用进行。用于提供功能特征的这种装置除了功能特征之还可以提供超越通信功能特征的应用软件和/或应用软件接口。有益的是外部服务器，例如对于呼叫中心可以将解决方法，CTI(计算机电话集成)，经过标准接口集中地耦合。

特别有益的是可以建立按照上述装置扩展结构的私人小交换机，这个至少将两个分散的交换装置与一个集中的控制装置组合在一起，因为用这种方法用最小的配置形式提供了一个分布式的小交换机，这种模块式的可以任意扩展。

特别有益的是上述最小配置的扩展结构具有提供以连接为基础的和另外功能特征的一个装置，因为对于这种私人小交换机可以放弃在传输网络上各自分散地提供和实现功能特征。

特别有益的是在至少一个分散的装置区域内将使得在通信终端机之间有可能紧急运行的一个紧急控制装置是连接在这个分散的装置上的，如果集中的控制装置停止运行，或控制网络中断时。因此用单个装置达到相当于连成网络装置的非常高的可提供性。

下面借助于附图详细叙述本发明。

附图1表示传统的通信装置，

附图2表示新的通信装置的例子，

附图3表示在已知的交换系统中的信号过程，

附图4表示对于传输网络使用以时隙为基础的连接信息情况下信号过程的例子。

附图1表示了具有两个外部设备P1和P2的已知的小交换机150，在其上各自连接了数字或模拟工作的通信终端机KE1和KE2。这些外部设备P1和P2是安置在与集中的装置ZE1同一个空间区域。例如它们是位于同一个空间或位于同一个柜子中。终端机占据了具有通信数据的一个PCM-数据流(脉冲编码调制)定义的时隙。将数字或模拟通信终端机KE1和KE2各自连接在连接部件SLMO1和SLMO2上，这些连接部件将对于各个终端机确定的，或者由各个终端机输出的数字数据经过每个信令决定的时隙输入给PCM-数据流，或者从PCM-数据流中获悉。这些PCM-数据流在附图1上是用100或者200表示的。此外表示了用110或者210标志的信令连接。应该注意的是这里只涉及到逻辑图没有涉及到物理图。实际上传输数据和信令数据是在同一个连接电缆上传输的。

此外在这里表示了外部设备P1和P2，以及供应组件LTUC1和LTUC2，这些将数据交换调节到各个分散的装置的连接组件上。将信令数据经过导线110输入给外部设备P1和经过信令导线210输入给外部设备P2。

如在这里可以明确看出的，在这个装置上不仅将准备传输的信息，而且将信令信息输入给一个集中的装置ZE1。此外由信号装置DCL将信号2集中和分散，将其在集中的装置ZE1和外部设备P1，P2之间进行交换。呼叫处理器CP控制连接的建立和撤销和除此之外利用仪器专门的例如以程序模块形式实现的接口功能DH。其中对于耦合网络MTS产生调节指令1。这个调节指令原则上说明耦合器的哪个输入端应该与哪个输出端是连接的，以便提供一个通信连接。这样控制功能和连接功能被通信网络唯一空间集成的功能单元完成。

在这种配置上出现的问题是，因为必须将所有准备传输的数据输入给集中的装置ZE1。这本身是这种情况例如如果连接在同一个外部设备P1上的两个通信终端机应该相互通信。在这种装置上准备花费的铺设电缆费用随着终端机与集中的装置ZE1的距离增加，则这种装置限制了小交换机的面积扩展，或者当大面积覆盖时设备安置费用非常贵。

单个装置150面积扩展的另外选择是将多个装置150联网，然而其中失去了单个设备的优点。造成的困难是当多个这种装置150联网时要求各自安排和安置具有附加连接电缆的附加的筒形组件。

在这种装置上的问题同样也出现在不仅连接数，而且准备传输数据数量的模块化可扩展性上。例如只可以将耦合区MTS作为整个的提供。也就是说在极端情况下对于附加的连接必须购买和安置例如具有4096连接的新的耦合区。在这种系统中的传输率例如是通过以下可能性限定的，每个时隙只可以传输由ISDN标准预先规定的最大64Kbit或另外管理决定的或技术决定的数据量。这种实施结构也不允许，不同的数据率对于每个个性化的通信连接是可能的。

附图2表示了用于建立通信连接新的装置的例子。这个装置示范性地介绍了建立一个私人的小交换机250。

在附图2上将与附图1同样的装置组成部分用同样的参考符号标志。在观察附图2时直接发现，在这里存在分离的传输网络700和分离的控制网络310/410。这种交换装置结构的优点是，对于传输网络已经存在可以利用的公用或私人的网络。在这里只必须将控制网络引导到集中的装置ZE2。

数字或模拟通信终端机KE1和KE2在这里是这样表示的，它们各自连接在连接组件SLMO1和SLMO2上。然而不受本发明限制在这种装置250上还可以想象和可以集成终端机，这个在回避或者没有SLMO情况下可以直接连接在传输网络700上。即还可以连接ATM-终端机或以IP-为基础的(因特网纪录)终端机。

此外如可以看出，分散的装置DZ1和DZ2各自有可以构成为ATM-输入装置形式的分散的交换装置CS1和CS2。附图同样说明了将耦合区MTS0不再使用作为连接任务。传输网络代替它承担了连接任务。

此外在这个装置上经过控制导线410和310对于各个分散的交换装置CS1和CS2每个只提供至少一个用于建立通信连接的信息，这个是从以时隙为基础的控制消息中推导出来的。此外从附图中获悉，在数据路段300或者400上将PCM-数据转换为根据传输网络类型标准的700单元数据，例如ATM-单元数据。此外应该注意的是使用ATM-网络作为传输网络在这里只是作为一个实施例。因此同样可以考虑以太网，另外的IP-连接或甚至TDM-连接。选择是依赖于有意的进货目的和不仅在窄带区域，而且在宽带区域可提供使用的网络的整个盘子上展开的。

因为在附图2上放弃了到集中的装置ZE2的通信连接，在这个变型中从DZ1和DZ2到集中的装置ZE2经过公用导线，例如固定导线的任何连接还必须取消通话费用，如同目前在附图1上当中断外部设备150时从DZ1到DZ2通信时的情况。优异的是在分散的交换装置CS1和CS2上进行依赖于传输网络的呼叫过程，然而这原则上是限制在基本呼叫功能上。此时功能特征是通过集中的控制ZE2实现和提供的。将各种分散的装置之间的连接通过集中的装置ZE2经过信令进行控制的这种装置的优点在于，它不仅是有窄带能力而且是有宽带能力的。此外将传输网络不仅可以装备在公用的，而且可以装备在私人网络上，或者还可以装备在两个的混合上。此外存在可能性将空间不受限制的相距的分散装置从属于集中的装置ZE2，这样即使非常大的装置也可以通过一个这样的私人小交换机提供，小交换机又用作为通信连接的大面积范围的供应。通过保留对于控制的集中的装置存在可能性，用最小的改动可以继续使用已经存在的软件。如果人们将控制装置如同耦合区一样分布，则必须开发新的控制方法和创建用于分布式数据库的密度安全性的机理。这种装置250相对于由装置150联网的系统的优点在于，分布式系统是一个单个设备，因此同样可以运行只在设备范围内实现的功能特征。因此取消了单个功能特征的转换，以便它有能力在网络上运行。

附图3用简化形式示范性地表示了传统的通信系统网络在两个外部设备之间建立连接的信号过程，在外部设备上连接了用户A，TLNA的终端机和用户B，TLNB的终端机。信号或者控制消息的时间顺序是从上向下进行的。首先用户A拿起和生成信令信息OFF HOOK。随后选择所希望的通信伙伴，将这个从仪器专用的接口模块DH传送到用户A的呼叫处理程序CP上。

选择信息的选择申请WABE导致将消息SEIZURB传送到用户B的呼叫处理程序CP上。在那里负责的仪器专用的接口模块DH将被说明的时隙，例如被定义的PCM-数据-路段的ZS1，例如PD1分配给连接和生成控制消息TSL_ASSIGN给连接组件SLMO1。这个控制消息将应该利用在连接上的被说明的时隙ZS1和确定的PCM-数据路段PD1通知连接组件SLMO1。在PCM-数据路段PD1上被说明的时隙ZS1对于连接组件SLMO1和MTS之间的子连接是有效的。第二个被说明的时隙ZS2在第二个被说明的确定的PCM-数据路段PD2上对于MTS和连接组件SLMO2之间的子连接是有效的。将信息ZS2和PD2又用一个控制消息TSL ASSIGN通知连接组件SLMO2。通常以TDM为基础的私人小交换机为了物理地连接单个的用户使用TDM-耦合区MTS。对于这个耦合区将调整指令PATH_CONNECT1停止，其作用是将PCM-数据路段PD1的时隙ZS1与PCM-数据路段PD2的时隙ZS2连接。于是将两个子连接连接成SLMO1和SLMO2之间贯通的路段。

其中与本方法实施结构有关的无关紧要的是否CP和DH是控制软件的组成部分，和是否它们作为单个模块或集成地出现。

附图4用简化形式示范性地表示了在两个分散的装置之间的信号过程，在分散的装置上连接了用户A，TLNA的终端机和用户B，TLNB的终端机。在这里使用ATM-网络作为传输网络。信号或者控制消息的时间顺序是从上向下进行的。功能单元STMA将PCM-数据流的时隙转换为ATM-单元的单元流。在附图2上各自集成在分散的交换装置CS1，或者CS2上的这种装置和因此没有分开表示。

过程与附图3表示的过程的区别只是从对于TDM-耦合区将调整指令PATH_CONNECT1中断这点开始。代替一个调整指令PATH_CONNECT1生成一个控制消息PATH_CONN2，将这个发送给分散的交换装置。分散的交换装置随后在传输网络上建立一个连接。例如当使用ATM传输网络时通过ATM信令方法建立一个ATMSVC(异步传递模式交换式虚拟连接)。控制消息PATH_CONN2必须包括时隙和数据路段信息ZS和PD，例如将这些可以直接从调整信号PATH_CONNECT1获悉的。此外由集中的控制装置必须只说明分散的交换装置与传输网络有关的地址，与分散的交换装置应该建立连接。也就是说对于集中的控制经过传输网络作为信息必须提供的数据仅限于各个分散的交换装置与传输网络有关的地址。集中的控制装置又从时隙信息和数据路段信息ZS和PD中求出所要求的地址。在中央数据库DB中从属的表格将时隙/数据路段的图像调节到分散的交换装置。

在控制消息PATH_CONN2中也还可以包括另外的信息，和控制消息PATH_CONNECT也可以用多个专门的构造生成。如果应该建立不同带宽的连接在控制消息PATH_CONN2中也可以包括关于所希望带宽的信息。有选择地也可以将带宽信息在连接组件和交换装置之间直接交换。

如果分散的交换装置在得到PATH_CONN2信号之后在传输网络700上已经建立了一个连接，于是将有用信息在其上进行传输。从数据路段300/400的连接组件和分散的装置DZ之间的有用数据流到DZ1和DZ2之间的一个连接的从属是通过图像从时隙说明ZS和PD到连接的连接识别器进行的。这意味着即使当经过传输网络由集中的控制ZE2建立连接可能复杂的过程只必须将这个地址连续传送到传输网络的呼叫处理程序上，以便在其上建立连接。传输网络专用的呼叫程序解决其余的问题。

根据这个信号过程将PATH_CONNECT指令通过传输网络专用的呼叫程序代替。为了通过分散的交换装置依赖于传输网络可以连接以TDM为基础的用户，有必要将时隙转换为传输单元。这是在每个分散的装置上至少存在一个转换单元例如在STMA上实现的和优异的是连接在有用数据的路径上。为了这个目的可以安排一个ATM-PCM-通路或IP-PCM通路。

以TDM-为基础的具有转换单元的用户组件例如是经过与各个分散的装置的后壁印刷电路板的连接实现的。在这种印刷电路板上为了这个目的可以安排将所有组件相互连接的总线。连接转换单元的调整指令优异的是由分散的交换装置单独从PATH_CONN2信号中产生的。

然而本方法不仅限于动态建立的拨号连接，而且同样可以用于ATMPVC(ATMPVC永久性模拟连接)。然后必须将关于地址信息与调节固定连接使用的信息进行交换。此外还可以利用另外形式的数据传输，例如IP连接。

Claims (16)

1.建立和/或撤销通信连接的方法，具有以下特征：

a)由通信网络的至少第一个功能单元为了传输通信数据发挥建立和/或撤销通信连接的连接功能(CS1，CS2，700)；

b)由通信网络的至少第二个功能单元(ZE2，310，410)发挥控制连接功能的控制功能；

c)第一个和第二个功能单元在空间上是相互分开的。

2.按照权利要求1的方法，具有以下特征：

a)为了控制通信连接的建立和/或撤销进行一个信令化；

b)将连接经过一个传输网络(700)建立和/或撤销；

c)信令化是经过控制网络(310，410)进行的。

3.按照权利要求2的方法，

在其中

信令是由一个集中的装置(ZE2)控制的。

4.按照上述权利要求之一的方法，

在其中

将传输网络上的通信连接经过至少一个分散的装置(CS1，CS2)建立。

5.按照权利要求3和4的方法，

在其中

集中的装置(ZE2)控制一个分散的交换装置(CS1，CS2)。

6.按照上述权利要求之一的方法，

在其中

将与通信终端机(KE1)的通信连接(300，400)建立和/或撤销，

和在其中

如果在集中的装置(ZE2)中至少产生一个使用在传输网络(700)上建立连接的时隙控制信息时，经过传输网络(700)建立连接。

7.按照权利要求6的方法，

在其中

将时隙控制信息与传输网络专用的信息进行连接和传输给分散的装置(CS1，CS2)。

8.按照上述权利要求之一的方法，

在其中

关于通信连接(700)是按照异步传输方法进行传输的。

9.按照权利要求2至7之一的方法，

在其中

由集中的装置(ZE)提供或者应用至少一个与连接有关的和/或与集中装置有关的功能特征。

10.用于建立和/或撤销通信连接的装置，

a)装置有用于提供通信连接(300，400)的传输网络(700)，

b)装置有用于控制通信连接(300，400)的建立和/或撤销的控制网络(310，410)

c)和有在传输网络(300，400，700)上通过控制网络(310，410)控制建立连接和/或撤销连接的装置，其中这个装置在空间上的安排是与传输网络分开的。

11.按照权利要求9的装置，

在其中

传输网络至少有用于连接通信终端机(KE1，KE2)的分散的装置(SLMO1，SLMO2)，和在分散的装置区域有用于在传输网络上提供通信连接的交换装置(CS1，CS2)。

12.按照权利要求9的装置，

在其中

控制网络(310，410)有用于控制的集中的装置。

13.按照权利要求11的装置，

有用于提供或者应用至少一个与连接有关的和/或以集中的装置为基础的功能特征的集中的设备，其中这个设备是与集中的装置(ZE2)处于有效连接的。

14.按照权利要求10和11的装置，

将装置构成为小交换机和至少有用于连接通信终端机(KE1，KE2)的两个分散的装置(DZ1，DZ2)。

15.按照权利要求12和权利要求13的装置。

16.按照上述权利要求9至14之一的装置，

装置在分散的装置(DZ2，DZ2)区域有一个控制装置(CS1，CS2)用于在这个分散的装置区域提供通信连接，如果不可能提供集中的控制装置(ZE2)时。

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