ES2209144T3 - Procedimiento y componente de red de una red de comunicaciones para la conmutacion de comunicaciones de baja velocidad binaria entre modulos de entrada y modulos de salida. - Google Patents
Procedimiento y componente de red de una red de comunicaciones para la conmutacion de comunicaciones de baja velocidad binaria entre modulos de entrada y modulos de salida.Info
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Abstract
La invención se refiere a la conmutación de conexiones de baja velocidad de bits entre módulos de entrada y módulos de salida de un componente de una red (por ejemplo BSC, RNC, TRAU). De acuerdo con la invención, los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC) forman un primer nivel de conmutación. En el primer nivel de conmutación, varias conexiones de baja velocidad de bits (TDM-I) son agrupadas respectivamente en al menos un ATM mediante el módulo de entrada (ILIC). Dichas conexiones de baja velocidad de bits se sitúan en el módulo de entrada (ILIC) y tienen que ser transmitidas hacia el mismo módulo de salida (OLIC). En el segundo nivel de conmutación, el centro de conmutación ATM (ASW) garantiza la conexión de las conexiones ATM para transferir información en células ATM. Entonces, en el primer nivel de conmutación, las conexiones ATM son convertidas por el módulo de salida en la conexión de baja velocidad de bits (TDM- O) de al menos un módulo de entrada (ILIC). La conmutación combinada en dos niveles de conmutación representa una solución particularmente económica para funciones específicas para la telefonía móvil, mientras que se garantiza una calidad de voz aceptable con una buena utilización del ancho de banda ATM.
Description
Procedimiento y componente de red de una red de
comunicaciones para la conmutación de comunicaciones de baja
velocidad binaria entre módulos de entrada y módulos de salida.
La invención se refiere a un procedimiento así
como a un componente de red correspondiente para la conmutación de
comunicaciones de baja velocidad binaria entre módulos de entrada y
módulos de salida del componte de red de una red de
comunicaciones.
En las redes de comunicaciones –con preferencia
las redes de radio móvil o redes fijas- las informaciones -ejemplo
las informaciones útiles o las informaciones de señalización
durante la transmisión de voz- son transportadas con velocidades de
transmisión bajas por medio de procedimientos de acceso múltiple
por división de tiempo TDM (Time División Multiplex) a través de
líneas entre componentes de la red. Se pueden emplear, por ejemplo
líneas de conexión PCM30 o PCM24. Para la transmisión de
información por cable -en redes fijas, pero también en redes de
radio móvil, especialmente de la siguiente generación- se lleva a
cabo cada vez más la transmisión ATM (Asynchronous Transfer Mode)
con sus ventajas con respecto a las aplicaciones de banda ancha. A
pesar de todo, la transmisión de información de banda estrecha a
través de comunicaciones de baja velocidad binaria
-ejemplo, comunicaciones TDM. Continúa siendo una aplicación importante para la pluralidad de los abonados de radio móvil o de red fija. Por lo tanto, cuando en un componente de la red hay que convertir la técnica múltiple TDM en una técnica de transmisión ATM, se produce habitualmente un retraso grande -por ejemplo 48 mseg. en una transmisión de voz de 8 kbit/s. Esto conduce a un perjuicio de la calidad de la voz.
-ejemplo, comunicaciones TDM. Continúa siendo una aplicación importante para la pluralidad de los abonados de radio móvil o de red fija. Por lo tanto, cuando en un componente de la red hay que convertir la técnica múltiple TDM en una técnica de transmisión ATM, se produce habitualmente un retraso grande -por ejemplo 48 mseg. en una transmisión de voz de 8 kbit/s. Esto conduce a un perjuicio de la calidad de la voz.
En principio, existe, en efecto, una conversión
de técnica múltiple TDM en técnica de transmisión ATM, que sólo
conduce a retrasos pequeños -por ejemplo a través del llenado de
las células ATM sólo con pocos bytes- pero esto tiene como
consecuencia una utilización poco económica de la anchura de banda
ATM. Por este motivo, existe hasta ahora un problema de realizar
componentes de red de una red de telecomunicaciones de tal manera
que distribuyan internamente el tráfico a través de una instalación
de conmutación ATM y al mismo tiempo soporten tráfico TDM de baja
velocidad binaria en las líneas externas.
Se conoce por la solicitud de patente
internacional WO 95/17789 una red ATM para comunicación de banda
estrecha. Se convierten señales PCM -por lo tanto, señales de
acceso múltiple por división de tiempo- en células ATM para
conmutarlas en una instalación de conmutación ATM, que presenta un
número reducido de varias fases de conmutación. Los datos PCM, que
se pueden transmitir hacia un destino común, son agrupados en
células STM individuales.
El cometido de la presente invención es indicar
un procedimiento y un componente de la red para la conmutación de
comunicaciones de baja velocidad binaria sobre la base ATM, a
través de los cuales se puede conseguir al mismo tiempo un tiempo
de retraso lo más reducido posible y un alto grado de utilización
de la banda ancha ATM disponible.
Este cometido se soluciona según la invención a
través de las características de las reivindicaciones 1 y 5 de la
invención con respecto al procedimiento y a través de las
características de las reivindicaciones 15 y 16 de la invención con
respecto al componente de la red. Los desarrollos de la invención
están indicados en las reivindicaciones dependientes.
La invención parte de una conmutación de
comunicaciones de baja velocidad binaria entre módulos de entrada y
módulos de salida de un componente de red de una red de
comunicaciones. En este caso, los módulos de entrada y los módulos
de salida forman un primer plano de conmutación así como una
instalación de conmutación ATM dispuesta entre los módulos de
entrada y los módulos de salida forma un segundo plano de
conmutación. En el primer plano de conmutación, respectivamente,
varias comunicaciones de baja velocidad binaria desde el módulo de
entrada, que se encuentran en el módulo de entrada y que deben
transmitirse hacia uno y el mismo módulo de salida, son agrupadas
en al menos una comunicación ATM. En el segundo plano de
conmutación, se lleva a cabo desde la instalación de conmutación
ATM la conmutación de las comunicaciones ATM para la transmisión de
informaciones en células ATM. A continuación se convierten en el
primer plano de conmutación las comunicaciones ATM conmutadas de uno
o varios módulos de entrada en comunicaciones de baja velocidad
binaria del módulo de salida. Según la invención, en los módulos de
entrada y en los módulos de salida del primer plano de conmutación
están conectadas, respectivamente líneas ATM, a través de las
cuales se reciben y transmiten informaciones de varias
comunicaciones estructuradas en un cuadro múltiple por división de
tiempo o en minipaquetes ATM.
Si se distribuye el proceso de conmutación en dos
planos, entonces se transportan varias comunicaciones en común en
la misma comunicación ATM, de manera que resultan como ventajas un
retraso reducido y una buena utilización de la capacidad de células
ATM. La conmutación combinada en dos planos de conmutación
representa una solución especialmente económica para funciones
específicas de radio móvil, que asegura al mismo tiempo una calidad
aceptable de la voz con buen aprovechamiento de la anchura de banda
ATM. La invención de la conmutación de varios planos en una
instalación de conmutación ATM y en módulos de entrada y de salida
dispuestos separados de ella concilia dos aspectos esenciales entre
sí, a saber, reducir al mínimo el retraso a través de la conversión
de comunicaciones de baja velocidad binaria en técnica ATM y elevar
el aprovechamiento de la banda ancha ATM. El concepto de la
conmutación descentralizada en dos planos tiene la ventaja de que
los procesos de conmutación se pueden realizar tanto en los módulos
de entrada/módulos de salida como también en la instalación de
conmutación ATM al menos del mismo tipo o en uno y el mismo tipo.
Además, es posible de una manera sencilla y a bajo coste una
adaptación de software y hardware en los planos de conmutación a
través de un control de la conmutación.
De acuerdo con un desarrollo de la invención, una
instalación de control común asume el control tanto en el primero
como también en el segundo plano. Es especialmente ventajoso que la
instalación de conmutación ATM sea accionada a modo de un principio
de conmutación descentralizado, cuya instalación de control provoca
ajustes en los módulos de entrada y en los módulos de salida del
primer plano de conmutación. El control unitario de los planos de
conmutación uno y dos se puede realizar con gasto reducido de
hardware y de software.
De acuerdo con otras configuraciones ventajosas
de la invención existen diversos métodos, que pueden realizar la
conmutación de banda estrecha en el primer plano de conmutación.
Dos de estos métodos se basan en la recopilación de minipaquetes en
células ATM, siendo seleccionado con la ayuda de una tabla de
comunicación en el módulo de entrada y en el módulo de salida,
respectivamente, qué minipaquetes son insertados en qué célula ATM y
qué minipaquetes son distribuidos sobre qué comunicaciones del
módulo de entrada. Los métodos siguen el principio de agrupar en
primer lugar las comunicaciones -por ejemplo, comunicaciones TDM-
en salidas comunes y a continuación convertirlas en comunicaciones
de paquetes, lo que es equivalente al registro de las informaciones
en las células ATM. Este modo de proceder tiene la ventaja de que
se puede conseguir un retraso hasta cinco veces menor y al mismo
tiempo una utilización al menos doble de la anchura de banda
disponible con respecto a los dos métodos mencionados en primer
lugar.
La conmutación en dos planos se refiere con
preferencia a comunicaciones de tráfico de baja velocidad binaria,
porque representan la mayor parte del volumen de las
comunicaciones, pero se puede aplicar también a comunicaciones de
señalización y a comunicaciones de funcionamiento y de mantenimiento
(O&M, Funcionamiento y Mantenimiento).
A continuación se explica en detalle la invención
con la ayuda de ejemplos de realización con referencia a
representaciones gráficas. En este caso:
La figura 1 muestra el diagrama de bloques de un
componente de la red para la conmutación de comunicaciones en dos
planos de conmutación para una instalación de transmisión de la
comunicación.
Las figuras 2 y 3 muestran diagramas de bloques
de un módulo de entrada y de un módulo de salida para la
conmutación de las comunicaciones en el primer plano de conmutación
sobre la base de la recopilación de minipaquetes en células
ATM.
Las figuras 4 y 5 muestran diagramas de bloques
de un módulo de entrada y de un módulo de salida para la
conmutación de las comunicaciones en el primer plano de conmutación
sobre la base de la reunión de comunicaciones TDM en células
ATM.
La figura 6 muestra el modo de trabajo de
principio de un elemento de conmutación TDM para la reunión de las
comunicaciones TDM, que pertenecen al mismo módulo de salida, en
salidas comunes, y
Las figura 7 a 9 muestran diferentes principios
para llenar las células ATM con las informaciones TDM.
La figura 1 muestra el diagrama de bloques de un
componente de la red para la conmutación de comunicaciones según la
invención en dos planos de conmutación para una dirección de
transmisión de la comunicación que se continúa en las figuras
siguientes. La dirección de retorno se extiende paralelamente a la
dirección de transmisión representada, de manera que se aplican para
ellas de una manera correspondiente las explicaciones siguientes.
El componente de la red es en el ejemplo un control de la estación
de base BSC (Base Station Controller = Controlador de la Estación
de Base), que asume, como parte de una red de radio móvil GSM o de
una red de telecomunicación universal (UMTS, Universal Mobile
Telecommunication System) el control y el mando de tareas técnicas
de radio -especialmente el control de estaciones de base, o una
instalación de transcodificación TRAU (Transcoding and Rate
Adaption Unit = Unidad de Transcodificación y de adaptación de la
Velocidad), que lleva a cabo, como es sabido, en la red de radio
móvil GSM por cada canal útil una adaptación de las diferentes
velocidades de transmisión entre el control de la estación de base
BSC o el control de radio RNC y un centro de conmutación (MSC)
conectado en él así como la función de transcodificación.
En este caso, en la figura 1 se representa la
estructura funcional esencialmente idéntica para los componentes de
la red BSC, RNC, TRAU para la conmutación de las comunicaciones,
sin que se describan en detalle las funciones conocidas en sí, que
no son relevantes para la invención, del componente de la red
respectivo. También es posible una aplicación de la conmutación
según la invención, caracterizada por dos planos de conmutación, en
el centro de conmutación móvil. La invención tampoco está limitada
a componentes de red de una red de radio móvil, sino que, en
principio, soporta cualquier componente de la red, que ejerce
funciones específicas de la red fija o de la red móvil como, por
ejemplo, tareas de conmutación, de control, de transcodificación,
etc. y en este caso guía internamente el tráfico a través de la
técnica de transmisión ATM y en líneas externas el tráfico de baja
velocidad binaria, por ejemplo a través de comunicaciones TDM.
Con la invención presentada es posible, a partir
de un principio de conmutación ATM, realizar los componentes de la
red con las funcionalidades mencionadas anteriormente a modo de
ejemplo. El componente de la red BSC/TNC/TRAU presenta con este fin
una instalación de conmutación-ATM ASW, que está
constituida con preferencia por varios módulos ASM (ATM Switching
Module = Módulos de Conmutación, por ejemplo con 5 Gbps) y varios
multiplexores- ATM AMX. Los módulos de la línea (Line Interface
Circuits = Circuitos de Interfaz de la Línea) y la instalación de
control MP-CP están conectados a través de
multiplexores AMX con la instalación de
conmutación-ATM ASW. Los módulos de la línea asumen
la función de un módulo de entrada ILIC o de un módulo de salida
OLIC, en función de si está dispuesto en el lado de entrada o en el
lado de salida en la vía de transmisión. Por lo tanto, en principio
cada módulo de la línea comprende la función de un módulo de entrada
ILIC y de un módulo de salida OLIC. Se agrupan en cada caso varias
comunicaciones en el lado de entrada TDM-I de
módulos de entrada ILIC y se transmiten a través de los
multiplexores AMX en la dirección I en el ejemplo representado hacia
la instalación de conmutación-ATM ASW. La eficiencia
de la multiplexión de banda estrecha sobre los módulos de entrada
ILIC se puede elevar porque se selecciona un número alto de
comunicaciones TDM-I, por ejemplo ocho
comunicaciones por cada módulo.
La instalación de conmutación-ATM
ASW forma en este caso el segundo de los dos planos de conmutación
según la invención, funcionando según el principio de conmutación
descentralizado, en el que las vías de comunicación son establecidas
a través de tablas de comunicación en los módulos de entrada ILIC y
en los módulos de salida OLIC, que están conectados en el lado de
entrada y en el lado de salida, respectivamente, con la instalación
de conmutación-ATM ASW. Los módulos de entrada ILIC
y los módulos de salida OLIC forman el primero de los dos planos de
conmutación según la invención. En el primer plano de conmutación
se agrupan, respectivamente, varias comunicaciones
TDM-I de baja velocidad binaria, que se encuentran
en cada uno de los dos módulos de entrada ILIC representados y que
deben transmitirse hacia el mismo módulo de salida OLIC (marcado
con flechas gruesas), desde el módulo de entrada ILIC respectivo
hacia al menos una comunicación ATM. En este caso, las líneas
externas -como por ejemplo las líneas PCM 30- conducen las
informaciones de las comunicaciones TDM-I de baja
velocidad binaria, que están contenidas, según el procedimiento
múltiple TDM en varias divisiones de tiempo de un cuadro TDM.
En el segundo plano de conmutación se lleva a
cabo desde la instalación de conmutación-ATM ASW la
conmutación de las comunicaciones ATM para la transmisión de
informaciones en células ATM. A continuación se convierten en el
primer plano de conmutación las comunicaciones ATM conmutadas al
módulo de salida OLIC, que proceden desde uno o varios módulos de
entrada ILIC, en comunicaciones TDM-O de baja
velocidad binaria desde el módulo de salida OLIC. Si se distribuye,
según la invención, el proceso de conmutación en dos planos,
entonces se transportan una o varias comunicaciones TDM del lado de
entrada de un módulo de entrada ILIC en común en la misma
comunicación ATM y se asocian en el lado de salida de una manera
correcta a uno de los módulos de salida OLIC, de manera que resultan
como ventajas un retraso reducido y una buena utilización de la
capacidad de las células ATM. También se pueden hacer confluir
varias comunicaciones ATM de diferentes módulos de entrada ILIC en
el mismo módulo de salida OLIC. La conmutación combinada en dos
planos de conmutación representa una solución especialmente
económica, que asegura al mismo tiempo una calidad aceptable de la
voz con un buen aprovechamiento de la anchura de banda ATM. La
invención de la conmutación en varios planos en una instalación de
conmutación ATM y en módulos de entrada y módulos de salida ILIC y
OLIC dispuestos separados unos de otros armoniza dos aspectos
opuestos, a saber, reducir al mínimo el retraso a través de la
conversión de comunicaciones de baja velocidad binaria en técnica
ATM y elevar el aprovechamiento de la anchura de banda ATM. El
concepto de la conmutación descentralizada en dos planos tiene la
ventaja de que los procesos de conmutación se pueden realizar tanto
en los módulos de entrada/módulos de salida como también en la
instalación de conmutación ASW al menos del mismo tipo o de una y
la misma manera. Estos procedimientos de conmutación de dos planos
se pueden aplicar también cuando los módulos de entrada y los
módulos de salida ILIC y OLIC están conectados en líneas ATM
externas, que transmiten de forma estructurada las informaciones o
bien en la estructura de cuadros TDM o como minicélulas (según AAL
2, ATM Adaption Layer 2 = Minicélulas de la Capa de Adaptación
2).
Las instalaciones de control para el tratamiento
de la comunicación (call processing) pueden ser diferentes de las
instalaciones de control para las tareas de señalización o bien de
O & M (Funcionamiento y Mantenimiento). El trabajo de
conmutación del primer plano de conmutación y del segundo plano de
conmutación es asumido por la instalación de control
MP-CP (Main Processor for Call Processing =
Procesador Principal para el Tratamiento de la Comunicación) que
está acoplada con la instalación de conmutación ATM. Esto tiene la
ventaja de que debido al principio de conmutación descentralizada,
la instalación de control MP-CP solamente tiene que
realizar ajustes en los módulos de entrada y en los módulos de
salida ILIC y OLIC, para realizar tanto el control del primer plano
como también del segundo plano. Si se deja de una manera autónoma
cualquiera de las tres unidades de conmutación, por lo tanto de
acuerdo con una red de nodos de conmutación, entonces tres
instalaciones de control deberían coordinar sus acciones en cada
comunicación por medio de señalización. Esto se elimina a través de
un procesador, que lleva a cabo toda la tarea de control. Este
control unitario se puede realizar con un gasto más reducido de
hardware y de software y, dado el caso, se puede adaptar de una
manera sencilla y poco costosa a las modificaciones.
Para el caso de la configuración del componente
de la red como control de la estación de base/control por radio
BSC/RNC con una funcionalidad adicional, que consiste en el soporte
de una transmisión de datos según un servicio de datos en paquetes
GPR (General Packet Radio System = Sistema General de Radio por
Paquetes), se puede completar la disposición con una instalación
SPU (Signal Processing Unit = Unidad de Procesamiento de Señales)
(representada con puntos y trazos). La instalación SPU, que está
conectada igualmente a través de un multiplexor AMX en el módulo
ASM, dispone de un módulo de línea, que convierte las células ATM
que llegan como módulo de salida OLIC en comunicaciones TDM
TDM-O y convierte las comunicaciones TDM
TDM-I que entran como módulo de entrada ILIC en
células ATM. Además, la instalación SPU presenta un procesador de
señales digitales DSP para el tratamiento de funciones orientadas a
TDM -en el marco del servicio GPRS- sobre la base de las
informaciones contenidas en las comunicaciones TDM. Para el caso de
que el servicio GPRS sea controlado por el control de la estación
de base BSC o por el control de radio RNC, la comunicación se
extiende en primer lugar desde un módulo de entrada ILIC (flecha I
marcada gruesa) a través de la instalación de conmutación ATM ASW
hasta la instalación SPU (flecha II marcada gruesa) y después del
procesamiento de la señal se extiende desde la instalación SPU
(flecha II marcada gruesa) de nuevo a través de la instalación de
conmutación ATM ASW hasta el módulo de salida OLIC. En el caso de
aplicación de la invención sobre una instalación de
transcodificación TRAU como componente de la red se aplica de una
manera correspondiente lo explicado anteriormente, donde la
instalación SPU no está conectada opcionalmente en función de una
funcionalidad adicional sino que está conectada siempre en la vía de
transmisión. En este caso, es accionada como módulo de
transcodificación para la realización de funciones de
transcodificación.
Una alternativa a la ejecución doble de la
instalación de conmutación ATM ASW para los fines mencionados
anteriormente consiste en que las instalaciones ILIC y SPU se
pueden substituir en la vía de transmisión II por una única
instalación SPU. Ésta presenta igualmente un procesador de señales
digitales DSP para el procesamiento de señales TDM así como un
módulo de guía con la funcionalidad de un módulo de entrada ILIC,
de manera que las informaciones sobre las comunicaciones TDM
TDM-I en el lado de entrada pueden ser procesadas
de forma inmediata antes de que siga la conversión en células ATM y
la conmutación a través de la instalación de conmutación ATM ASW
(flecha II marcada gruesa) hacia el módulo de salida OLIC.
Las figuras 2 y 3 muestran diagramas en bloque de
un módulo de entrada ILIC y de un módulo de salida OLIC para la
conmutación de las comunicaciones en el primer plano de conmutación
sobre la base de la recopilación de minipaquetes en células ATM. La
figura 2 muestra la vía de transmisión de las informaciones en el
módulo de entrada ILIC desde las comunicaciones
TDM-I que llegan en el lado de entrada hasta las
células ATM que salen en el lado de salida, que son transmitidas
hacia la instalación de conmutación ATM. De una manera similar a
ello, la figura 3 muestra la vía de transmisión de las informaciones
en el módulo de salida OLIC desde las células ATM que llegan en el
lado de entrada hasta las comunicaciones TDM-O que
salen por el lado de salida.
A partir de la corriente de bits TDM entrante se
forman minipaquetes y se acumulan en recopiladores de minipaquetes
MPC, estando disponible para cada comunicación -por ejemplo
comunicación útil para la transmisión de voz -un recopilador de
minipaquetes MPC de este tipo. Los minipaquetes están constituidos
por una cabecera de paquete y por un tronco de paquete. La cabecera
del minipaquete contiene al menos la dirección de comunicación para
la definición de la comunicación respectiva. Adicionalmente pueden
estar contenidos campos de seguridad, indicaciones sobre la
longitud del minipaquete, números de secuencias, etc. En el tronco
están contenidos los datos de la comunicación, que deben
transmitirse. El tronco del minipaquete se forma recopilando a
partir de cada cuadro TDM entrante aquellas divisiones de tiempo,
que pertenecen a las comunicaciones de voz respectivas. La longitud
del tronco es algunos bytes. De esta manera, el tiempo de retraso
es tan reducido como en las células ATM parcialmente llenas.
Puesto que es posible alojar al mismo tiempo varios minipaquetes en
una célula ATM, se obtiene la ventaja de un aprovechamiento
mejorado de la capacidad de transporte de las células ATM. Con
preferencia, el formato de la cabecera del paquete de los
minipaquetes puede ser diferente. O bien se trata de un formato
propietario, para que se requiera el menor número posible de bits o
del formato que ha sido establecido en la Norma para la AAL 2. El
número reducido de bits en el formato propietario es posible cuando
se selecciona una longitud fija del tronco y se prescinde de bits de
sumas de prueba, puesto que el primer plano de conmutación está
asegurado de todas formas.
A partir de los minipaquetes acumulados se pueden
agrupar entonces células ATM en colectores de células ATM ACC. En
una tabla de la comunicación CONT1 se establece qué minipaquete
pertenece a qué colector de células ATM ACC. Las entradas y los
borrados en esta tabla son asumidos por el procesador de control
según la figura 1 durante el establecimiento y la interrupción de la
comunicación. En paralelo con ello procesa todavía la otra tabla de
comunicaciones CONT2 en el módulo de entrada ILIC, la tabla de
comunicaciones CONT2' simétrica sobre el módulo de salida OLIC
(figura 3) y su tabla de comunicaciones CONT1'. A través del
procesamiento de la tabla de comunicaciones CONT1 o bien CONT1' se
controla el primer plano de la conmutación, a través del
procesamiento de la tabla de comunicaciones CONT o bien CONT2' se
controla el segundo plano de la conmutación. Para la conmutación
del segundo plano de conmutación, el procesador de control establece
en la tabla de comunicaciones CONT2 del módulo de entrada ILIC para
cada colector de células ATM ACC a qué módulo de salida OLIC deben
llegar sus células ATM. La información sobre el módulo de salida
respectivo OLIC se suprime en la cabecera de la célula ATM. Las
células ATM abandonan los colectores de células ATM ACC cuando se
cumple al menos una de dos condiciones. O bien la célula ATM está
llena, o ha alcanzado el tiempo de llenado máximo admisible. Debe
observarse el tiempo de llenado admisible porque los minipaquetes
deben llegar al receptor dentro de una anchura de oscilación
determinada del retraso, pero al mismo tiempo no está garantizado
que un número suficiente de acumuladores de paquetes MPC manejen el
colector de células ATM ACC, para llenar la célula ATM de una
manera suficientemente rápida.
Después de abandonar el colector de células ATM
ACC, las células ATM atraviesan una instalación de retraso DEL,
configurada en el caso más sencillo como miembros de retraso
paralelos para las células ATM emitidas desde los colectores de
células ATM ACC, con tiempo de propagación aleatorio. De esta manera
se evita que todos los colectores de células ATM ACC del módulo de
entrada ILIC vacíen al mismo tiempo sus células ATM en una memoria
de células ATM ACC conectada aguas abajo, desde la que se realiza
el transporte adicional a la instalación de conmutación ATM ASW.
Existe una amenaza de una expulsión simultánea de células ATM
cuando, en el principio de la transmisión TDM, todas las líneas
externas TDM, que están conectadas en el módulo de entrada ILIC,
están sincronizadas tanto con respecto al pulso de reloj como
también a la fase del cuadro TDM. Cuando la memoria de células ATM
ACB no es suficientemente grande, se pueden perder células o se
puede exceder la anchura de oscilación máxima admisible del
retraso. Por lo tanto, la instalación de retraso DEL está conectada
con tiempo de propagación aleatorio entre los colectores de células
ATM y la memoria de células ATM ACB.
Sobre el módulo de salida OLIC confluyen
habitualmente varias comunicaciones ATM de diferentes módulos de
entrada ILIC -por ejemplo las representadas en la figura 1-,
conmutadas por la instalación de conmutación ASW. En una memoria de
células ATM del lado de entrada ACB se acumulan las células ATM
correspondientes. Con la ayuda de la información contenida en la
cabecera de la célula ATM se determina desde qué módulo de entrada
ILIC qué células ATM proceden, y a través de la tabla de
comunicación CONT2' se distribuyen las células ATM sobre varios
generadores de minipaquetes MPG. A partir de las células ATM se
desprenden en cada generador de minipaquetes MPG los minipaquetes y
se memorizan de forma intermedia en acumuladores de minipaquetes
conectados a continuación. Desde allí se lleva a cabo una
conversión de los minipaquetes en las comunicaciones
TDM-O con corriente de bits TDM, de tal forma que el
contenido de los minipaquetes es conmutado sobre la línea de salida
conectada externa respectiva con la división de tiempo
correspondiente. Una información en la cabecera del paquete de las
minicélulas proporciona el lugar de destino correcto. La tabla de
comunicación CONT1' sobre el módulo de salida OLIC se ocupa de la
asociación correcta entre minipaquetes y acumuladores de
minipaquetes MPC.
En principio, es suficiente una comunicación ATM
individual para transportar todas las comunicaciones de
minipaquetes desde el módulo de entrada ILIC hacia un módulo de
salida OLIC determinado, aunque las comunicaciones TDM del lado de
entrada y las comunicaciones TDM del lado de salida difieren
localmente. Para poder diferenciar las comunicaciones de
minipaquetes entre sí, se utiliza con preferencia un espacio de
direcciones suficientemente grande, que se puede direccionar a
través de la cabecera del minipaquete. En el procedimiento AAL 2
normalizado están disponibles como máximo 248 direcciones de
minicélulas. Si están agotadas, se establece otra comunicación ATM
entre el módulo de entrada y el módulo de salida. Como alternativa
a ello se puede diseñar también el espacio de direcciones mucho más
grande gracias al formato propietario, y se ahorra el gasto para la
instalación de otras comunicaciones ATM.
Las figuras 4 y 5 muestran diagramas de bloques
de un módulo de entrada ILIC y de un módulo de salida OLIC para la
conmutación de las comunicaciones en el primer plano de la
conmutación sobre la base de la agrupación de comunicaciones TDM en
células ATM. Mientras que el procedimiento según las figuras 2 y 3
siguen el principio de empaquetar byte por byte las comunicaciones
TDM, en el ejemplo según las figuras 4 y 5,éstas son procesadas bit
por bit. Esto tiene la ventaja de que el tiempo de retraso es
exactamente tan bajo como en el caso convencional orientado a la
línea (circuito conmutado). Al mismo tiempo, el aprovechamiento de
la anchura de banda disponible es al menos el doble que en el modo
de proceder según las figuras 2 y 3, puesto que para la
identificación de la comunicación de banda estrecha no es necesaria
ninguna cabecera del minipaquete sino que se utiliza para ello la
posición en el cuadro TDM. La conmutación de banda estrecha sobre
el módulo de entrada ILIC como sobre el módulo de salida OLIC
utiliza un cambio de capas de tiempo y un cambio de capas de
espacio, cuyo resultado son de nuevo cuadros TDM. Este cometido es
asumido por un elemento de conmutación TDM BSW (Bit Switch =
conmutación de bit), que está en condiciones de conmutar
comunicaciones TDM-I de baja velocidad binaria, que
se encuentran en el lado de entrada en el módulo de entrada, en el
lado de salida a comunicaciones TDM-O' de baja
velocidad binaria y de conmutar comunicaciones
TDM-I' de baja velocidad binaria, que se encuentran
en el lado de entrada en el módulo de salida OLIC, en el lado de
salida en comunicaciones TDM-O de baja velocidad
binaria.
En concreto, esto significa según la
representación de la figura 6, que el elemento de conmutación TDM
BSW puede conmutar cada bit individual de un cuadro TDM
TDM-FR, dividido en bits de comunicación TCHB y bits
de sincronización SYNB. Por ejemplo, en la transmisión PCM se
representa un canal de 8kbit/seg. a través de un bit respectivo por
cuadro PCM (tiempo del ciclo del cuadro 125 \museg.).
Según la figura 4, las informaciones de la
corriente binaria, acondicionadas por el elemento de conmutación
TDM BSW, son agrupadas en los colectores de células ATM ACC
conectados aguas abajo para formar células ATM, que son inscritas a
continuación en la memoria de células ATM ACB -con la ayuda de la
tabla de comunicación CONT2 para la conmutación de la(s)
comunicación(es) ATM en la instalación de conmutación ATM
ASW-. Por lo tanto, la segunda etapa a realizar en el módulo de
entrada ILIC después de la multiplexión de las comunicaciones TDM
consiste en empaquetar las informaciones conducidas por las
comunicaciones TDM en las salidas del elemento de conmutación TDM
BSW en las células ATM. Para esta segunda etapa existen principios
alternativos, que están representados en las figuras 7 a 9.
Según la figura 5, sobre el módulo de salida OLIC
confluyen de nuevo las comunicaciones ATM desde diferentes módulos
de entrada ILIC, conmutadas sobre la instalación de conmutación
ASW. En la memoria de células ATM ACB en el lado de entrada se
acumulan las células ATM correspondientes. Desde allí, las células
ATM llegan a los colectores de células ATM respectivos, donde se
lleva a cabo la asociación a través de la tabla de comunicación
CONT2', utilizada para la conmutación de la(s)
comunicación(es) ATM, en el módulo de salida OLIC. A
continuación se ejecuta un desempaquetamiento de las células ATM,
que proceden desde los colectores de células ATM, de manera que se
alimentan corrientes binarias paralelas de informaciones a las
comunicaciones TDM TDM-I' respectivas del lado de
entrada del elemento de conmutación TDM BSW y se conmutan de acuerdo
con la representación de la figura 6 hacia las comunicaciones TDM
en el lado de salida al módulo de salida OLIC.
Las figuras 7 a 9 muestran diferentes principios
para el llenado de las células ATM con las informaciones de las
comunicaciones TDM. Todas las representaciones tienen en común que
desde la entrada respectiva del elemento de conmutación TDM BSW
inciden uno o varios cuadros TDM TDM-FR con los bits
de comunicación TCHB y los bits de sincronización SYN y son
inscritos como células ATM ATM-C en la memoria de
células ATM y desde allí son transmitidos hacia la instalación de
conmutación ATM. Cada célula ATM ATM-C dispone, como
se conoce, de un campo de cabecera AHD y de un campo de
datos
ADFAT.
ADFAT.
En la figura 7, los bits que llegan desde la
salida TDM son inscritos, según la serie, en la célula ATM
ATM-C. Tan pronto como la célula ATM
ATM-C está llena, es enviada. Por no tanto no
importa si un bit pertenece a una comunicación TDM para
informaciones útiles o para informaciones de señalización
procedentes de los bits de comunicación TCHB, o procede de los bits
de sincronización SYNB del cuadro TDM TDM-FR. Por
lo tanto, no existe ninguna relación entre la fase del cuadro TDM y
la posición de las informaciones TDM en la célula ATM. En este
método, el empaquetado de los cuadros TDM en células ATM es sencillo
y se utiliza toda la anchura de banda ATM disponible.
En un método alternativo a ello según la figura 8
se empaquetan, por medio de AAL1 (ATM Adaption Layer 1 = Capa de
Adaptación 1) todas las divisiones de tiempo TDM fuera de la
división de tiempo de sincronización en las células ATM. Para que
el lado de recepción pueda reconocer la posición de las divisiones
de tiempo TDM dentro de la célula ATM, se inserta en una de cada
ocho células ATM adicionalmente un puntero POI, que remite al
comienzo de la estructura TDM, que se puede reconocer en el primer
byte de información CB0. Para este caso, las células ATM
ATM-C son designadas como "células
AAL-1 estructuradas". El procedimiento AAL1
prevé transmitir de forma periódica las células ATM. En este caso,
el periodo está sintonizado a la velocidad de los datos de la salida
TDM, de tal forma que se llena completamente cada célula ATM. De
esta manera, este método aprovecha la anchura de banda ATM
disponible y facilita la sincronización al lado de recepción
ATM.
En otro método alternativo según la figura 9,
cada célula ATM ATM-C presenta exactamente un
cuadro TDM TDM-FR. Éste está colocado en la célula
ATM ATM-C de tal forma que se puede encontrar
siempre un byte de sincronización SYNB en el mismo lugar. También
en este método se transmiten de forma periódica las células ATM y
el proceso de empaquetamiento tiene en cuenta la estructura de
cuadros TDM. Por lo tanto, no se aprovecha totalmente la anchura de
banda ATM, pero se puede realizar bien la sincronización TDM al
lado de recepción ATM y funciona, además, de la misma manera para
líneas de conexión PCM30 y PCM24 como soporte de las comunicaciones
TDM de baja velocidad binaria.
Claims (20)
1. Procedimiento para la conmutación de
comunicaciones de baja velocidad binaria entre módulos de entrada
(ILIC) y módulos de salida (OLIC) de un componente de red (por
ejemplo, BSC, RNC, TRAU) de una red de comunicaciones, en el
que
- -
- los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC) forman un primer plano de comunicación,
- -
- una instalación de conmutación ATM (ASW), dispuesta entre los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC), forma un segundo plano de conmutación,
- -
- en el primer plano de conmutación, respectivamente, varias comunicaciones (TDM-I) de baja velocidad binaria, que se encuentran en el módulo de entrada (ILIC) y que deben transmitirse al mismo módulo de salida (OLIC) son combinadas por el módulo de entrada (ILIC) para formar al menos una comunicación ATM,
- -
- en el segundo plano de conmutación, la comunicación ATM es conmutada por la instalación de conmutación ATM (ASW) para la transmisión de informaciones en células ATM, y
- -
- en el primer plano de conmutación, las comunicaciones ATM conmutadas de uno o varios módulos de entrada (ILIC) son transformadas por el módulo de salida (LIC) en las comunicaciones de baja velocidad binaria (TDM-O),
caracterizado porque
en los módulos de entrada (ILIC) y en los módulos
de salida (OLIC) del primer plano de conmutación están conectadas,
respectivamente, líneas ATM externas, a través de las cuales son
recibidas y transmitidas informaciones de varias comunicaciones,
estructuradas en minipaquetes ATM, siendo acumulados,
respectivamente, minipaquetes en los módulos de entrada (ILIC) de
primer plano de comunicación y siendo formadas células ATM a partir
de los minipaquetes acumulados, siendo seleccionado con la ayuda de
una tabla de comunicación (CONT1) qué minipaquetes son insertados
en qué células ATM.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el
que las células ATM pasan a través de una instalación de retraso
(DEL), que funciona con tiempo de propagación aleatorio, del módulo
de entrada (ILIC), antes de que sean memorizadas temporalmente en
una memoria de células ATM (ACB) y son transmitidas hacia la
instalación de conmutación ATM (ASW) del segundo plano de
conmutación.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2,
en el que los minipaquetes presentan, respectivamente, una cabecera
de paquete con al menos una dirección de comunicación, para la que
se utiliza un formato de cabecera de propiedad o un formato de
cabecera normalizado.
4. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que para la conmutación de las
comunicaciones en los módulos de salida (OLIC) del primer plano de
conmutación se acumulan, respectivamente, células ATM y se generan
y se memorizan temporalmente minipaquetes a partir de las células
ATM, siendo seleccionado con la ayuda de una tabla de comunicación
(CONT1') qué minipaquetes son distribuidos sobre qué comunicaciones
del módulo de salida (OLIC).
5. Procedimiento para la conmutación de
comunicaciones de baja velocidad binaria entre módulos de entrada
(ILIC) y módulos de salida (OLIC) de un componente de red (por
ejemplo, BSC, RNC, TRAU) de una red de comunicaciones, en el
que
- -
- los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC) forman un primer plano de comunicación,
- -
- una instalación de conmutación ATM (ASW), dispuesta entre los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC), forma un segundo plano de conmutación,
- -
- en el primer plano de conmutación, respectivamente, varias comunicaciones (TDM-I) de baja velocidad binaria, que se encuentran en el módulo de entrada (ILIC) y que deben transmitirse al mismo módulo de salida (OLIC) son combinadas por el módulo de entrada (ILIC) para formar al menos una comunicación ATM,
- -
- en el segundo plano de conmutación, la comunicación ATM es conmutada por la instalación de conmutación ATM (ASW) para la transmisión de informaciones en células ATM, y
- -
- en el primer plano de conmutación, las comunicaciones ATM conmutadas de uno o varios módulos de entrada (ILIC) son transformadas por el módulo de salida (LIC) en las comunicaciones de baja velocidad binaria (TDM-O),
caracterizado porque
en los módulos de entrada (ILIC) y en los módulos
de salida (OLIC) del primer plano de conmutación están conectadas,
respectivamente, líneas ATM externas, a través de las cuales son
recibidas y transmitidas informaciones de varias comunicaciones,
estructuradas en cuadros de acceso múltiple por división de tiempo,
donde en los módulos de entrada (ILIC) y en los módulos de salida
(OLIC), respectivamente, del primer plano de comunicación son
multiplexadas y demultiplexadas, respectivamente, las
comunicaciones (TDM-I, TDM-I') a
través de un elemento de conmutación (BSW), donde con la ayuda de
una tabla de comunicación (CON1, CONT1') se lleva a cabo una
asociación de las comunicaciones a las salidas.
6. Procedimiento según la reivindicación 5, en el
que en los módulos de entrada (ILIC) se forman y acumulan células
ATM a partir de las informaciones multiplexadas en las salidas
comunes, antes de que sean memorizadas temporalmente en una memoria
de células ATM (ACB) y sean enviadas a la instalación de
conmutación ATM (ASW) del segundo plano de conmutación.
7. Procedimiento según la reivindicación 5 ó 6,
en el que las células ATM que llegan a los módulos de salida (OLIC)
del primer plano de conmutación son memorizadas temporalmente en
una memoria de células ATM (ACB) y a continuación son acumuladas,
antes de que sean alimentadas al elemento de conmutación (BSW).
8. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que con la ayuda de otra tabla
de comunicación (CONT2) en el módulo de entrada (ILIC) se
selecciona qué células ATM son conmutadas a qué módulo de salida
(OLIC) por la instalación de conmutación ATM (ASW) del segundo plano
de conmutación.
9. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que con la ayuda de otra tabla
de comunicación (CONT2') en el módulo de salida (OLIC) se
selecciona qué células ATM son distribuidas a qué colector de
células ATM (ACC) o a qué generador de minipaquetes (MPG).
10. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 9, en el que las células ATM
(ATM-C) son llenadas de tal forma que las
informaciones que llegan a una salida común son inscritas en serie
y de manera consecutiva en la célula ATM (ATM-C),
independientemente de si se trata de informaciones útiles o de
informaciones de señalización.
11. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 9, en el que las células ATM
(ARM-C), como células ATM estructuradas, son
llenadas con las informaciones que llegan a una salida común, que
contiene un puntero (POI) para la identificación del inicio de la
estructura.
12. Procedimiento según una de las
reivindicaciones 6 a 9, en el que las células ATM
(ATM-C) son llenadas, en parte, con las
informaciones que llegan a una salida común y contienen,
respectivamente, informaciones de sincronización que se encuentran
en el mismo lugar.
13. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que se utiliza una instalación
de control (MP-CP) común para el control de las
funciones en el primero y segundo planos de conmutación.
14. Procedimiento según una de las
reivindicaciones anteriores, en el que la instalación de
conmutación ATM (ASW) es accionada a modo de un principio de
conmutación descentralizado, cuya instalación de control
(MP-CP) provoca ajustes en los módulos de entrada
(ILIC) y en los módulos de salida (OLIC) del primer plano de
conmutación.
15. Componente de red (por ejemplo, BSC, RNC,
TRAU) para la conmutación de comunicaciones de baja velocidad
binaria entre módulos de entrada (ILIC) y módulos de salida (OLIC)
de un componente de red (por ejemplo, BSC, RNC, TRAU) de una red de
comunicaciones, con
- -
- un primer plano de conmutación formado por los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC),
- -
- instalaciones en el módulo de entrada (ILIC) del primer plano de conmutación, respectivamente, para una combinación de varias comunicaciones (TDM-I) de baja velocidad binaria, que se encuentran en el módulo de entrada (ILIC) y que deben transmitirse hacia el mismo módulo de salida (OLIC), para formar al menos una comunicación ATM,
- -
- un segundo plano de conmutación formado por una instalación de conmutación ATM (ASW) dispuesto entre los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC), para la conmutación de las comunicaciones ATM para la transmisión de informaciones en células ATM, e
- -
- instalaciones en el módulo de salida (OLIC) del primer plano de conmutación para la conversión de las comunicaciones ATM, conmutadas en el módulo de salida (OLIC), de uno o varios módulos de entrada (ILIC), a las comunicaciones de baja velocidad binaria (TDM-O),
caracterizado porque
en los módulos de entrada (ILIC) y en los módulos
de salida (OLIC) del primer plano de conmutación están conectadas,
respectivamente, líneas ATM externas para la emisión y recepción
estructurada de informaciones de varias comunicaciones en un cuadro
de acceso múltiple por división de tiempo, donde en los módulos de
entrada (ILIC) y en los módulos de salida (OLIC), respectivamente,
del primer plano de conmutación, las comunicaciones
(TDM-I, TDM-I') son multiplexadas y
demultiplexadas a través de un elemento de conmutación (BSW), donde
se puede realizar con la ayuda de una tabla de comunicación (CONT1,
CONT1') una asociación de las comunicaciones a las salidas.
16. Componente de red (por ejemplo, BSC, RNC,
TRAU) para la conmutación de comunicaciones de baja velocidad
binaria entre módulos de entrada (ILIC) y módulos de salida (OLIC)
de un componente de red (por ejemplo, BSC, RNC, TRAU) de una red de
comunicaciones, con
- -
- un primer plano de conmutación formado por los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC),
- -
- instalaciones en el módulo de entrada (ILIC) del primer plano de conmutación, respectivamente, para una combinación de varias comunicaciones (TDM-I) de baja velocidad binaria, que se encuentran en el módulo de entrada (ILIC) y que deben transmitirse hacia el mismo módulo de salida (OLIC), para formar al menos una comunicación ATM,
- -
- un segundo plano de conmutación formado por una instalación de conmutación ATM (ASW) dispuesto entre los módulos de entrada (ILIC) y los módulos de salida (OLIC), para la conmutación de las comunicaciones ATM para la transmisión de informaciones en células ATM, e
- -
- instalaciones en el módulo de salida (OLIC) del primer plano de conmutación para la conversión de las comunicaciones ATM, conmutadas en el módulo de salida (OLIC), de uno o varios módulos de entrada (ILIC), a las comunicaciones de baja velocidad binaria (TDM-O),
caracterizado porque
en los módulos de entrada (ILIC) y en los módulos
de salida (OLIC) del primer plano de conmutación están conectadas,
respectivamente, líneas ATM externas para la emisión y recepción
estructurada de informaciones de varias comunicaciones en un cuadro
de acceso múltiple por división de tiempo, donde en los módulos de
entrada (ILIC) del primer plano de conmutación se pueden acumular,
respectivamente, minipaquetes y se pueden formar células ATM a
partir de los minipaquetes acumulados, donde se puede seleccionar
con la ayuda de una tabla de comunicación (CONT1), qué minipaquetes
son insertados en qué célula ATM.
17. Componente de red según la reivindicación 15
ó 16, para la realización de una función específica de radio
móvil.
18. Componente de red según la reivindicación 15,
16 ó 17, configurado como instalación de control de la estación de
base (por ejemplo, BSC) o como control de radio (por ejemplo, RNC)
para el control de estaciones de base de una red de radio
móvil.
19. Componente de red según la reivindicación 15,
16 ó 17, configurado como instalación de transcodificación (por
ejemplo, TRAU) de una red de radio móvil.
20. Componente de red según la reivindicación 15
ó 16, para la realización de una función específica de la red
fija.
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