ES2203964T3 - Procedimiento para la conmutacion de informaciones en un centro de conmutacion atm. - Google Patents

Procedimiento para la conmutacion de informaciones en un centro de conmutacion atm.

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ES2203964T3 ES98925427T ES98925427T ES2203964T3 ES 2203964 T3 ES2203964 T3 ES 2203964T3 ES 98925427 T ES98925427 T ES 98925427T ES 98925427 T ES98925427 T ES 98925427T ES 2203964 T3 ES2203964 T3 ES 2203964T3
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Abstract

El procedimiento de la invención para la transmisión de datos se realiza en un centro de conmutación ATM que comprende un dispositivo de conmutación ATM para células ATM de varios canales virtuales y al menos dos dispositivos de conmutación periféricos para minicélulas ATM. Los datos de conexiones individuales se asignan a cada minicélula ATM en los dispositivos de conmutación para minicélulas ATM. Las minicélulas ATM están embebidas en las células ATM de manera que los datos de conexiones individuales pueden transmitirse por dichas células ATM en los canales virtuales del dispositivo de conmutación ATM.

Description

Procedimiento para la conmutación de informaciones en un centro de conmutación ATM.
La invención se refiere a un procedimiento para la conmutación de informaciones en un centro de conmutación ATM y a un centro de conmutación ATM de este tipo.
Como se conoce a partir de R. Händel, "Evolution der Netze mit ATM" telcom report 17 (1994), Nº 1, páginas 8-11, las redes futuras de banda ancha, como por ejemplo la banda ancha ISDN, se construirán sobre el principio ATM. En estas redes serán posibles una serie de servicios nuevos.
La estructura de las redes de radio digitales se muestra en J. Oudelaar, "Evolution towards UMTS", PIMRC 94, 5th IEEE International Symp. on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications, La Haya, NL, 18-22 de Septiembre de 1994, páginas 852-856, y M. Lenti, H. Hageman, "Paging in UMTS", RACE Mobile Telecommunications Workshop, Vol. 1, Ámsterdam, NL, 17-19 de Mayo de 1994, páginas 405-410.
No obstante, los sistemas de radio móvil existentes actualmente como GSM (Global System for Mobile Communications) no están diseñados para un tráfico ATM. Tampoco el sistema telefónico sin hilos DECT (Digital European Cordless Telefon) está diseñado para un tráfico ATM de banda ancha, sino que está concebido para una conexión de abonados sin hilos de la transmisión de voz principalmente para la aplicación en espacios y edificios.
Se conoce por el documento WO 95/34977 una instalación de conmutación ATM, que puede realizar una conmutación de minicélulas ATM. Estas minicélulas ATM están mejor adaptadas que las células ATM para la transmisión de voz. Sin embargo, la introducción de una instalación de conmutación ATM de este tipo a base de minicélulas ATM requiere grandes gastos económicos.
Se conoce por el documento US 5 301 189 una instalación de conmutación para paquetes de longitud corta, que son más cortos que las células ATM.
Se conoce por el documento EP 0 758 174 A una red de comunicaciones ASM. En el "Mobile Gateway Switching Center" como conexión a la red fija y en las estaciones de base, los datos transmitido por los terminales de comunicaciones son divididos en paquetes de longitud corta y estos paquetes de longitud corta son incrustados en células ATM habituales. Entre el "Mobile Gateway Switching Center" y las estaciones de base están dispuestos centros de conmutación ATM necesarios a base de células ATM. No obstante, la red de comunicaciones ATM requiere grandes inversiones económicas.
Se conoce igualmente a partir de Nakamura y col.: "Using ATM to carry very low bit-rate mobile voice signals" 1995, 4^{th} IEEE International Conference on Universal Personal Communications Record, 6 - 10.11.1995, Nº Conf. 4, páginas 863-867, Institute of Electrical and Electronics Engineers, la división de paquetes de longitud corta y la incrustación de paquetes de longitud corta en células ATM convencionales.
Por lo tanto, la invención tiene el cometido de indicar un procedimiento y un centro de conmutación ATM, que posibilitan una migración económica de redes de comunicaciones existentes hacia redes de comunicaciones futuras con minicélulas ATM. Este cometido se soluciona a través del procedimiento con las características de la reivindicación 1 de la patente y a través del centro de conmutación ATM con las características de la reivindicación 8 de la patente. Los desarrollos ventajosos se deducen de las reivindicaciones dependientes.
El procedimiento según la invención para la conmutación de informaciones se realiza en un centro de conmutación ATM, que contiene una instalación de conmutación ATM para células ATM de varios canales virtuales y al menos dos instalaciones de conmutación para minicélulas ATM. En las instalaciones de conmutación para minicélulas ATM se asignan informaciones de comunicaciones individuales, respectivamente a una minicélula ATM, siendo incrustadas las minicélulas ATM en células ATM, de manera que las informaciones de las comunicaciones individuales son transmitidas a través de estas células ATM en canales virtuales desde la instalación de conmutación ATM.
De esta manera, como instalación de conmutación ATM se emplean estructuras de bus ATM o instalaciones conocidas, como EWSX o SSNC de Siemens AG y se utilizan al mismo tiempo las ventajas de las minicélulas ATM. A través de la conmutación de dos fases de las informaciones de las comunicaciones individuales, que pueden representar informaciones de voz, datos digitales o también informaciones de señalización, y la división de funciones entre la instalación de conmutación ATM; y las instalaciones de conmutación para minicélulas ATM se crea una estructura reequipable y flexible, que es adecuada de una manera óptima para una migración hacia redes de comunicaciones futuras. También son posibles velocidades de transmisión más elevadas que en el caso de una transmisión pura de minicélulas ATM.
El procedimiento según la invención es especialmente relevante para normas futuras de radio móvil, como por ejemplo FPLMTS (Future Public Land Mobile Telecommunication System) y UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). Estos sistemas planificados se pueden configurar de acuerdo con las figuras 1 a 5, como se muestra a continuación. Para dominar un tráfico ATM. De la misma manera está previsto posibilitar la transmisión de células ATM con velocidades binarias de hasta 2 Mbits/s en las llamadas Redes de Acceso sin Hilos (AN), es decir, la conexión de abonados a un abonado estacionario a través de un interfaz de radio, que aplica, por ejemplo, un procedimiento de transmisión por radio CDMA.
De acuerdo con una configuración ventajosa de la invención, en las instalaciones de conmutación para minicélulas ATM son evaluadas las células ATM y las informaciones de las comunicaciones individuales son recuperadas en la minicélulas ATM. A través de esta medida se posibilita, adicionalmente a la generación de las minicélulas ATM, también la recuperación de las informaciones a partir de las minicélulas ATM. De esta manera se soportan también transmisiones bidireccionales.
Además, es ventajoso que a través de las instalaciones de conmutación para minicélulas ATM se puedan ajustar de forma individual las longitudes de las minicélulas ATM de acuerdo con las comunicaciones. De esta manera, se puede distinguir, por ejemplo, entre las informaciones de voz y de señalización y se puede seleccionar la longitud más favorable de la célula para las minicélulas ATM.
De acuerdo con otra configuración ventajosa, las informaciones de las comunicaciones individuales son recibidas por la instalación de conmutación para minicélulas ATM según un procedimiento de transmisión STM. Además, los procedimientos de transmisión STM, como PCM 30 -por ejemplo, en redes de radio móviles GSM a través del interfaz Abis y el interfaz Asub, PCM24, S0, PDH o SDH se pueden utilizar, por lo tanto, para algunas o para todas las comunicaciones, mientras que en la instalación de conmutación ATM se transmite sobre la base ATM. De esta manera, la instalación de conmutación ATM se puede ampliar paso a paso desde una aplicación en un entorno STM a una aplicación en un entorno ATM.
Con longitudes de células correspondientes de las minicélulas ATM es ventajoso que las informaciones de una comunicación individual sean acumuladas sobre varios instantes de recepción y luego sean asignadas a una minicélula ATM. A través de este llenado de las minicélulas ATM se utiliza mejor la capacidad de transmisión.
Se consigue una flexibilidad máxima cuando la incrustación de las minicélulas ATM en la célula ATM es independiente del retículo de las células ATM. De esta manera, las minicélulas ATM se pueden inscribir también más allá de los límites de las células en las células ATM. De este modo se reducen los tiempos de retraso.
De una manera más ventajosa, a través de las instalaciones de conmutación para minicélulas ATM se generan informaciones de organización para las células ATM y para las minicélulas ATM y se incrustan en las células correspondientes. Las informaciones de organización (cabecera) para las células ATM son evaluadas en la instalación de conmutación ATM para conmutar la célula ATM de acuerdo con el canal virtual. Las informaciones de organización para las minicélulas ATM son evaluadas por una instalación de conmutación en el lado de salida para minicélulas ATM para leer de nuevo y transmitir las informaciones de las comunicaciones individuales a partir de las minicélulas ATM.
Otras características ventajosas de la invención prevén que el centro de conmutación ATM esté configurado como controlador de la estación de base de una red de radio móvil o como concentrador de la red de una red de acceso. En estas redes se han realizado ya grandes inversiones en la infraestructura de la red, de manera que es de gran importancia una adaptación progresiva a una transmisión ATM.
Si las instalaciones de con mutación para minicélulas ATM están configuradas como grupos estructurales periféricos, como las llamadas Line Interface Card (LIC) (Tarjetas de Interfaz de Línea), entonces a través de una combinación elegida libremente de diferentes Tarjetas de Interfaz de Línea para procedimientos de transmisión ATM o STM, se pueden cumplir los requerimientos concretos planteados al centro de conmutación ATM.
A continuación se explica en detalle la invención con la ayuda de ejemplos de realización con referencia a representaciones en el dibujo.
En este caso:
La figura 1 muestra una representación esquemática de los interfaces de una red de radio móvil según el estado de la técnica.
La figura 2 muestra una representación esquemática de los interfaces de una red de radio móvil con una comunicación ATM entre el controlador de la estación de base y el centro de conmutación móvil.
La figura 3 muestra una representación esquemática de los interfaces de una red de radio móvil con una comunicación ATM entre el controlador de la estación de base y el centro de conmutación móvil o estación de base.
La figura 4 muestra una representación esquemática de los interfaces de una red de radio móvil con una comunicación ATM de un centro de conmutación móvil en una red ATM.
La figura 5 muestra una representación esquemática de los interfaces de una red de radio móvil con una comunicación ATM de un centro de conmutación móvil en una red ATM y de una estación de base con interfaz UMTS.
La figura 6 muestra una representación esquemática de un centro de conmutación ATM y
La figura 7 muestra un canal virtual con células ATM y minicélulas ATM.
En la figura 1 se muestran instalaciones e interfaces de una red de radio móvil GSM. Entre una estación móvil MS y una estación de base BTS existe un interfaz de radio según un procedimiento TDMA (time division multiple access = acceso múltiple por división de tiempo). A través de un interfaz Abis PCM (pulse code modulation = modulación del código de impulso) la estación de base BTS está conectada con un controlador de la estación de base BSC, que cumple funciones para el control y la administración de los recursos de radio de las estaciones de base.
El controlador de la estación de base BSC está conectado a través de otro interfaz Abis PCM con una unidad de transcodificador TRAU, que lleva a cabo funciones para la codificación de canal y la adaptación de canal entre la estación de base BTS y un interfaz de conmutación móvil MSC. La unidad de transcodificador TRAU está conectada igualmente con el interfaz de conmutación móvil MSC igualmente a través de un interfaz PCM. También la conexión en red de varios centros de conmutación móvil MSC entre sí on bien la transición a otras redes de comunicaciones se realiza según procedimientos de transmisión STM.
A partir de esta configuración de la red se pretende ahora una transmisión sobre la base de minicélulas ATM de acuerdo con un protocolo AAL2 (ATM adaptation layer 2). A tal fin, se amplía el controlador de la estación de base BSC, llamado en adelante centro de conmutación ATM BSC, de la manera acorde con la invención. En las figuras 6 y 7 se representan más detalles.
Con relación a una red de radio móvil futura, por ejemplo una red de comunicaciones UMTS, están previstas las etapas de migración de acuerdo con las figuras 2 a 5.
De acuerdo con la figura 2, entre el centro de conmutación ATM BSC y otro centro de conmutación móvil MSC existe una comunicación ATM para minicélulas ATM ATM(AAL2). Además, según la figura 3, se puede conectar una estación de base BTS a través de una comunicación ATM de este tipo para minicélulas ATM ATM(AAL2) en el centro de conmutación ATM BSC. Otra etapa de migración se muestra en la figura 4. El centro de conmutación ATM BSC está conectado con un centro de conmutación móvil MSC a través de una comunicación ATM para minicélulas ATM ATM(AAL2), estando conectado este centro de conmutación móvil MSC a una red de comunicaciones ATM (backbone network = red de base). En este caso es posible ya una transmisión ATM cerrada hasta el interfaz de radio.
La red de radio móvil según la figura 5 es una red de comunicaciones UMTS futura, en la que también el interfaz de radio está configurado nuevo, por lo que se emplea una combinación ventajosa de TDMA, FDMA (frequency division multiple access =acceso múltiple por división de frecuencia) y CDMA (code division multiple access = acceso múltiple por división de código) para la separación de los abonados sobre el interfaz de radio. El centro de conmutación ATM BSC según la invención se emplea también en este escenario.
La figura 6 muestra un centro de conmutación ATM BSC, que contiene una instalación de conmutación ATM CC, cinco instalaciones de conmutación LIC para minicélulas ATM m1, m2, m3, mn, un procesador central MPU para una transmisión de voz, un procesador central MPU-GPRS para una transmisión de datos en paquetes, una unidad de alarma ALI y una unidad de memoria SP.
Las instalaciones de conmutación LIC para minicélulas ATM m1, m2, m3, mn están conectadas con la instalación de conmutación ATM CC a través de comunicaciones ATM. Dos instalaciones de conmutación LIC para minicélulas ATM m1, m2, m3, mn -a la izquierda- están conectadas, de acuerdo con un procedimiento de transmisión STM PCM30 (30 canales de datos útiles con submultiplexión para cuatro comunicaciones individuales y dos canales de señalización, respectivamente) a través del interfaz Abis con estaciones de base BTS. Otras dos instalaciones de conmutación ATM LIC para minicélulas m1, m2, m3, mn -a la izquierda- están conectadas igualmente a través delineas de comunicación según un procedimiento de transmisión STM PCM30 por medio del interfaz Asub con un centro de conmutación móvil MSC. Una tercera instalación de conmutación LIC de este tipo está conectada a través de una línea de comunicación con un centro de conmutación móvil MSC a través de una comunicación ATM.
Las instalaciones de conmutación ATM LIC están configuradas como grupos estructurales periféricos y llevan a cabo la adaptación de las comunicaciones a las estaciones de base BTS y a los centros de conmutación móvil MSC. Generan minicélulas ATM m1, m2, m3, mn y evalúan estas minicélulas ATM m1, m2, m3, mn. Entre las instalaciones de conmutación ATM LIC del interfaz Abis y del interfaz Asub se conectan canales virtuales VC a través de la instalación de conmutación ATM CC -línea continua. La instalación de conmutación ATM CC conecta los canales virtuales VC según una multiplexión ATM.
Por otra parte, la figura 6 muestra comunicaciones de señalización -línea de trazos- que se transmiten entre las instalaciones de conmutación ATM LIC y los interfaces Abis y Asub o terminan en el procesador central MPU. La conmutación de las comunicaciones de señalización se realiza a través de la instalación de conmutación ATM CC y a través del procesador central MPU. Con la instalación de conmutación ATM CC está conectado, además, un procesador central MPU-GPRS para una transmisión de datos en paquetes según GPRS, que lleva a cabo la señalización para este servicio. Los procesadores centrales llevan a cabo la conversión de los protocolos de señalización LAPD sobre el interfaz Abis y CCS7 del interfaz Asub y utilizan el protocolo ATM AAL1. Además, están conectados con la instalación de memoria SP formada a través del disco duro y con la instalación de alarma ALI. El disco duro SP memoriza las informaciones de asociación para la señalización y la instalación de alarma ALI evalúa los mensajes de error y los señaliza a un centro de operaciones y de mantenimiento.
La función de las instalaciones de conmutación ATM LIC para las minicélulas m1, m2, m3, mn con la ayuda de una tabla de asociación Tab memorizada se ilustra a partir de la representación del canal virtual VC según la figura 7. En este canal virtual VC se transmiten las células ATM a1, a2 de acuerdo con el procedimiento de transmisión ATM. La longitud de estas células ATM a1, a2 es en este caso de 53 bytes, donde 5 bytes representan la información de organización Ha y 48 bytes representan la información útil. Estas células ATM a1, a2 se pueden transmitir de una manera convencional a través de la instalación de conmutación ATM CC.
En las células ATM a1, a2, en la parte de las informaciones útiles, están contenidas minicélulas ATM m1, m2, m3, mn, que están constituidas de nuevo por informaciones de organización Hm e informaciones útiles c1. Estas informaciones útiles c1 son las informaciones de una comunicación individual, que entran a través de las comunicaciones STM o ATM desde las estaciones de base BTS o centros de conmutación móvil MSC en el interfaz de conmutación ATM BSC o bien son transmitidas hacia allí.
En las instalaciones de conmutación ATM LIC se lleva a cabo la conversión del formato de las informaciones c1, c2, c3, c4 de las comunicaciones individuales, por ejemplo de los cuatro canales de submultiplexión de uno de los 30 canales PCM, en minicélulas ATM m1, m2, m3, mn, así como la incrustación de las minicélulas ATM m1, m2, m3, mn en células ATM a1, a2 para la transmisión de la instalación de conmutación ATM CC o bien para la recuperación de las informaciones c1, c2, c3, c4 a partir de las células a1, a2 recibidas por la instalación de conmutación ATM
La instalación de conmutación ATM LIC recibe informaciones c1, c2, c3, c4, por ejemplo en cada caso 2 bits en una división de tiempo de la comunicación PCM 30 desde cuatro conexiones de comunicación. Para estas cuatro conexiones de comunicaciones se genera en cada caso una información de organización característica Hm de las minicélulas ATM m1, m2, m3, mn, que se utiliza durante la comunicación. La longitud de las informaciones útiles es, por ejemplo 1 byte = 8 bits, de manera que se acumulan en cada caso las informaciones c1 de cuatro divisiones de tiempo consecutivas de una conexión de comunicación y se escriben en una minicélula ATM m1 con la ayuda de la tabla de asociación Tab.
El llenado de la célula ATM a1 se lleva a cabo con la ayuda de la tabla de asociación Tab a través de la inscripción de varias minicélulas ATM m1, m2, m3, mn en la célula ATM a1. Para mantener reducido el retraso de las informaciones que es significativo para la transmisión de voz, debe garantizarse que se transmita a intervalos reducidos una célula ATM a1 para las informaciones c1, c2, c3, c4.
La longitud de las minicélulas ATM m1, m2, m3, mn se ajusta a través de las instalaciones de conmutación ATM LIC y se indica a través de una designación de la longitud en las informaciones de organización Hm, de manera que se pueden utilizar longitudes diferentes de las células para las comunicaciones de voz y para las comunicaciones de señalización. Además, durante el llenado de la célula ATM a1, a2 a través de las minicélulas ATM m1, m2, m3, mn es posible exceder los límites de las células. Se puede transmitir una minicélula ATM también a dos células ATM a1 y a2.

Claims (14)

1. Procedimiento para la conmutación de informaciones de comunicaciones individuales (c1, ..., c4) en un centro de conmutación (BSC), que contiene una instalación de conmutación ATM (CC) para células ATM (a1, a2) de varios canales virtuales (VC), caracterizado porque el centro de conmutación ATM (BSC) contiene al menos dos instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) que presentan informaciones de organización, en las instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, .. mn)
se asocian informaciones de las comunicaciones individuales (c1, .., c4), respectivamente, a minicélulas ATM (m1, m2, ..mn)
se conmutan las minicélulas ATM (m1, m2,.. mn) sobre la base de las informaciones de organización (Hm), y
se incrustan minicélulas ATM (m1, m2, ..mn) en células ATM (a1, a2),
en la instalación de conmutación ATM (CC):
se transmiten las células ATM (a1, a2) en canales virtuales (VC).
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que en las instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, ..mn) son evaluadas las células ATM (a1, a2) y las informaciones de las comunicaciones (c1, .., c4) individuales son recuperadas en las minicélulas ATM (m1, m2, ..mn).
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que a través de las instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, ..mn) se pueden ajustar individualmente las longitudes de las minicélulas ATM (m1, m2, ..mn) de acuerdo con las comunicaciones (c1, ..., c4).
4. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que las informaciones de las comunicaciones (c1, .., c4) individuales son recibidas por la instalación de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, ..mn) de acuerdo con un procedimiento de transmisión STM.
5. Procedimiento según la reivindicación 4, en el que las informaciones de una comunicación (c1) individual son acumuladas durante varios instantes de recepción y luego son asignadas a una minicélula ATM (m1, m2, .. mn).
6. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la incrustación de las minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) en la célula ATM (a1, a2) es independiente del retículo celular de las células ATM (a1, a2).
7. Procedimiento según una de las reivindicaciones anteriores, en el que a través de las instalaciones de conmutación (LIC) para las minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) se generan informaciones de organización (Ha, Hm) para las células ATM (a1, a2) y para las minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) y se incrustan en las células (a1, a2, m 1, m2, .. mn) correspondientes.
8. Centro de conmutación ATM (BSC) con una instalación de conmutación ATM (CC) para la conmutación de células ATM (a1, a2) de varios canales virtuales (VC), caracterizado porque el centro de conmutación ATM (BSC) contiene al menos dos instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) que presentan informaciones de organización (Hm) parta la asignación de informaciones de comunicaciones (c1, .., c4) individuales a minicélulas ATM (m1, m2, .. mn), para la conmutación de las minicélulas ATM (m1, m2, ..mn) sobre la base de las informaciones de organización (Hm) y para la incrustación de las minicélulas ATM (m1, m 2, .. mn) en células ATM (a1, a2), y porque la instalación de conmutación ATM (CC) está prevista para la transmisión de las células ATM (a1, a2) en canales virtuales (VC).
9. Centro de conmutación ATM (BSC) según la reivindicación 8, en el que las instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) están concebidas como instalación periférica de la instalación de conmutación (CC).
10. Centro de conmutación ATM (BSC) según la reivindicación 8 ó 9, con las instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) para la conversión e informaciones de comunicaciones (c1, .., c4) individuales de un procedimiento de transmisión STM a un procedimiento de transmisión ATM.
11. Centro de conmutación ATM (BSC) según una de las reivindicaciones 9 ó 10, en el que están conectados grupos estructurales periféricos (LIC) para la recepción de informaciones según el procedimiento de transmisión STM y según el procedimiento de transmisión ATM.
12. Centro de conmutación ATM (BSC) según una de las reivindicaciones 8 a 11, con las instalaciones de conmutación (LIC) para minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) que presentan medios para la memorización de una tabla de asociación (Tab) para la asociación de una comunicación individual, respectivamente, a una información de organización (Hm) para minicélulas ATM (m1, m2, .. mn) y medios para la evaluación de la tabla de asociación (Tab).
13. Centro de conmutación ATM (BSC) según una de las reivindicaciones 8 a 12, que está concebido como controlador de la estación de base de una red de radio móvil.
14. Centro de conmutación ATM (BSC) según una de las reivindicaciones 8 a 12, que está concebido como concentrador de red de una red de acceso.
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