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.

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ES2209144T3 ES98923992T ES98923992T ES2209144T3 ES 2209144 T3 ES2209144 T3 ES 2209144T3 ES 98923992 T ES98923992 T ES 98923992T ES 98923992 T ES98923992 T ES 98923992T ES 2209144 T3 ES2209144 T3 ES 2209144T3
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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.
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.
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.
ES98923992T 1997-03-24 1998-03-11 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. Expired - Lifetime ES2209144T3 (es)

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DE19757598 1997-12-23
DE19757598A DE19757598A1 (de) 1997-12-23 1997-12-23 Verfahren und Netzkomponente eines Kommunikationsnetzes zur Vermittlung von niederbitratigen Verbindungen zwischen Eingangsbaugruppen und Ausgangsbaugruppen

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