ES2281419T3 - Sistema de conmutacion de red distribuida basado en atm. - Google Patents

Abstract

Sistema de conmutación distribuida para establecer y conectar una llamada telefónica, que se origina con una red telefónica de origen y termina en una red telefónica de terminación, para la transmisión a través de una red de conmutación ATM distribuida, comprendiendo el sistema: un elemento (18) de red, que reside fuera de la red de conmutación ATM distribuida, para recibir un mensaje de señalización para una llamada telefónica desde la red telefónica de origen con señalización de canal común de banda estrecha; un dispositivo (30) de función de interfuncionamiento de control y de señalización centralizados (CS-IWF) para proporcionar procesamiento y control de la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida, estando conectado el dispositivo (30) (CS-IWF) para recibir la señalización de canal común de banda estrecha desde el elemento (18) de red y presentando una interfaz para proporcionar procesamiento y establecimiento de la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida con señalización de banda ancha según el mensaje de señalización.

Description

Sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM.

Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención

La presente invención se refiere a telecomunicaciones. Más particularmente, la presente invención se refiere a un sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM para su uso dentro de una red telefónica conmutada pública (PSTN).

2. Información de los antecedentes

El eje central de red actual es una consolidación de redes diferentes, que incluyen, por ejemplo modo de transferencia asíncrona (ATM), retransmisión de tramas, multiplexación por división de tiempo (TDM), línea privada, etc. La variedad de redes es necesaria para albergar diferentes tipos de acceso, por ejemplo, xDSL, RDSI, acceso de línea, etc.

El eje central de red en la actualidad emplea numerosos protocolos porque cada tipo de red requiere sus propios protocolos. Incluso dentro sólo de la red de voz, hay múltiples protocolos y por lo tanto se requieren conversiones de protocolo. Es decir, un protocolo entrante, por ejemplo, Bellcore GR-303, se comunica con portadoras de bucle digitales (DLC) para controlar canales de voz que entran en el conmutador. Dentro del conmutador, un protocolo del conmutador diferente transfiere el tráfico a través del conmutador. Para complicar adicionalmente la situación, el protocolo de conmutador interno de cada proveedor es exclusivo. Otro protocolo, es decir un protocolo de línea de enlace (por ejemplo, Sistema de Señalización 7 (SS7)), es necesario para mover el tráfico desde el conmutador de origen hasta el conmutador de destino. El gran número de protocolos que operan dentro del eje central de red complica las comunicaciones dentro del eje central.

El eje central a día de hoy presenta desventajas a parte de una plétora de protocolos. Por ejemplo, cada tipo de red se gestiona de manera diferente con su propio sistema de gestión, frecuentemente desde una ubicación diferente. Por lo tanto, se requieren muchas áreas de competencia para gestionar el eje central de la red. En otras palabras, se requiere un gran número de ingenieros, con diferentes conjuntos de habilidades, para gestionar la red heterogénea.

La arquitectura de oficina central en la actualidad demanda también una ingeniería y gestión onerosas. Más específicamente, cada oficina central debe gestionarse separadamente. Para agravar el problema, cada oficina central presenta una configuración única, diferente de las demás oficinas centrales. Por ejemplo, oficinas centrales diferentes pueden tener diferentes conmutadores de proveedor (tipos de conmutador), así como diferentes configuraciones de hardware de conmutador. Por lo tanto se requiere una variedad de personal, con diferentes conjuntos de habilidades, para gestionar una única oficina central. Además, la ingeniería de instalaciones y líneas de enlace entre las oficinas centrales y sus conmutadores consume un gran número de personal con conjuntos de habilidades únicas así como recursos físicos.

Se ha propuesto sustituir conmutadores tándem por una arquitectura distribuida, denominada como sistema de líneas de enlace de voz sobre ATM (VTOA), para reducir el número de líneas de enlace entre oficinas centrales y, en consecuencia, la ingeniería de las líneas de enlace entre oficinas terminales. El VTOA está, sin embargo, limitado a la interconexión de líneas de enlace (es decir, interconexión de conmutador de proveedor de servicios en oposición a acceso de clientes) y todavía requiere los servicios de conmutadores de clase 5. En consecuencia, incluso con VTOA, el eje central de red requiere múltiples protocolos y hardware adicional para proporcionar todas las interconexiones de conmutador necesarias.

Otro problema de las redes de voz actuales es que los conmutadores de Clase 5 de oficina terminal, tales como el Lucent 5ESS y Nortel DMS 100, son conmutadores exclusivos que emplean hardware y software exclusivos. Es decir, la mejora y sustitución de conmutadores no es una tarea fácil, debido en parte a su exclusividad. Por lo tanto, existe una necesidad de componentes con una implementación de hardware genérica que se base en software y tarjetas de personalidad para proporcionar funcionalidad específica.

La arquitectura de red actual no se distribuye bien dentro de un área metropolitana debido a los requerimientos de transporte y base tecnológica de los actuales conmutadores de Clase 5. Por lo tanto, la actual topología telefónica basada en oficina central está limitada a límites geográficos y frecuentemente requiere portadoras de bucle digitales (DLC) y otras unidades de telefonía remotas. Por lo tanto, existe una necesidad de sustituir los conmutadores actuales de Clase 5 de oficina terminal por un sistema de conmutador distribuido. Esto permitirá la extensión de los límites de conmutador de oficina central a la bóveda de entorno controlado (CEV) del área de servicio de la portadora (CSA) o incluso al emplazamiento del cliente para clientes medianos y grandes.

Por lo tanto, existe una necesidad de un eje central de red más eficiente que permita todo tipo de accesos y se gestione mediante un único sistema de gestión desde una única ubicación o un número limitado de ubicaciones. El sistema de gestión debería poder conversar con todos los componentes de la red utilizando un único protocolo normalizado, reduciendo significativamente la necesidad de conversión de protocolo. Sería deseable también si el hardware pudiera eliminarse. Una red de este tipo requeriría sólo pericia en una única área y por lo tanto reduciría el personal requerido para la gestión de la red.

Un sistema alternativo de conmutación de red basado en ATM se da a conocer en el documento US 6.049.531.

Glosario de siglas

A-IWF

Access Interworking Function (Función de interfuncionamiento de acceso)

AAL

ATM Adaptation Layer (Capa de adaptación ATM)

ABR

Available Bit Rate (Velocidad de transferencia bits disponible)

ACM

Address Complete Message (Mensaje completo de dirección)

ADPCM

Adaptive Differential Pulse Code Modulation (Modulación de código de impulso diferencial adaptivo)

ADNSS

ATM Based Distributed Network Switching System (Sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM)

ADSL

Asymmetric Digital Subscriber Line (Línea de abonado digital asimétrica)

AIN

Advanced Intelligent Network (Red de inteligencia avanzada)

ANM

Answer Message (Mensaje de respuesta)

ANSI

American National Standards Institute (Instituto nacional de normalización de los EE.UU.)

ATM

Asynchronous Transfer Mode (Modo de transferencia asíncrono)

BAF

Bellcore AMA Format (Formato AMA de Bellcore)

B-ISUP

Broadband ISDN User Part (Parte de usuario de RSDI de banda ancha)

CAS

Channel Associated Signaling (Señalización asociada a canal)

CBR

Constant Bite Rate (Velocidad de transferencia de bits constante)

CCS

Common Channel Signaling (Señalización de canal común)

CES

Circuit Emulation Service (Servicio de emulación de Circuito)

CEV

Controlled Environment Vault (Bóveda de entorno controlado)

CIC

Circuit Identification Code (Código de identificación de circuito)

CSA

Carrier Serving Area (Área de servicio de la portadora)

CS-IWF

Control and Signaling Interworking Function (Función de interfuncionamiento de control y señalización)

DLC

Digital Loop Carrier (Portadora de bucle digital)

DPC

Destination Point Code (Código de punto de destino)

DS0

Digital Signal Level 0 (Nivel 0 de señal digital) (formato de señal digital a 64 Kbps)

DS1

Digital Signal Level 1 (Nivel 1 de señal digital) (formato de señal digital a 1,544 Mbps)

LAM

Initial Address Message (Mensaje de dirección inicial)

IP

Internet Protocol (Protocolo de internet)

IPM

Impulses Per Minute (Impulsos por minuto)

ISDN

Integrated Service Digital Network (Red digital de servicio integrado, RDSI)

ISUP

ISDN User Part (Parte de Usuario de RSDI)

ITU-T

International Telecommunications Union - Telecommunications (Asociación de Telecomunicaciones Internacional - Telecomunicaciones)

IWF

Interworking Function (Función de interfuncionamiento)

IXC

Interexchange Carrier (Portadora de intercambio)

LA-IWF

Line Access Interworking Function (Función de interfuncionamiento de acceso de línea)

LA-CPS

Line Access Call Processor Server (Servidor de procesador de llamada de acceso de línea)

OAM&P

Operations, Administration, Maintenance, and Provisioning (Operaciones, Administración, Mantenimiento y Suministro)

OC12

Optical Carrier Level 12 signal (622 Mbps) (Señal de nivel 12 de portadora óptica (622 Mbps))

OC3

Optical Carrier Level 3 signal (155 Mbps) (Señal de nivel 3 de portadora óptica (155 Mbps))

OPC

Originating Point Code (Código de punto de origen)

OSS

Operations Support Systems (Sistemas de soporte de operaciones)

PCM

Pulse Code Modulation (Modulación de Código de Impulso)

PLA-IWF

Private Line Interworking Function (Función de interfuncionamiento de línea privada)

PNNI

Private Network - Network Interface (Red privada - Interfaz de red)

POTS

Plain Old Telephone Service (Servicio telefónico tradicional)

PSTN

Public Switched Telephone Network (Red telefónica conmutada pública)

PVC

Permanent Virtual Connection (Conexión virtual permanente)

SS7

Signaling System 7 (Sistema 7 de señalización)

SSP

Service Switching Point (Punto de conmutación de servicio)

STP

Signal Transfer Point (Punto de transferencia de señal)

STS1

Synchronous Transport Signal, level 1 (Señal de transporte síncrona, nivel 1)

SVC

Switched Virtual Connection (Conexión virtual conmutada)

TACPS

Trunk Access Call Processing Server (Servidor de procesamiento de llamada de acceso por línea de enlace)

TA-IWF

Trunk Access Interworking Function (Función de interfuncionamiento de acceso por línea de enlace)

TDM

Time Division Multiplexing (Multiplexación por división de tiempo)

UBR

Undefined Bit Rate (Velocidad de transferencia de bits indefinida)

UNI

User-to-Network Interface (Interfaz de Usuario-a Red)

VPI/VCI

Virtual Path Identifier/Virtual Channel Identifier (Identificador de trayectoria virtual/Identificador de canal virtual)

VTOA

Voice and Trunking over ATM (Sistema de líneas de enlace y voz sobre ATM)

xDSL

Digital Subscriber Line (Línea de abonado digital)

Breve descripción de los dibujos

La presente invención se describe adicionalmente en la descripción detallada que sigue, con referencia a la pluralidad de dibujos indicados a modo de ejemplos no limitativos de realizaciones de la presente invención, en los que los números de referencia similares representan partes similares a través de diversas vistas de los dibujos, y en los que:

la figura 1 muestra una arquitectura a modo de ejemplo de un sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM, según un aspecto de la presente invención;

la figura 2 muestra una arquitectura a modo de ejemplo de un sistema de conmutación tándem virtual de red distribuida basado en ATM que incluye una red de señalización fuera de banda, según un aspecto de la presente invención;

la figura 3 muestra una agrupación de servidores a modo de ejemplo, según un aspecto de la presente invención;

la figura 4 ilustra una arquitectura de grupo de enlace a modo de ejemplo, según un aspecto de la presente invención;

la figura 5 muestra un diagrama de flujo de llamada para el establecimiento de conexión POTS, según un aspecto de la presente invención;

la figura 6 muestra un diagrama de flujo de llamada para la liberación de conexión POTS, según un aspecto de la presente invención;

la figura 7 muestra un diagrama de flujo de llamada para el establecimiento de conexión RDSI, según un aspecto de la presente invención;

la figura 8 muestra un diagrama de flujo de llamada para la liberación de conexión RDSI, según un aspecto de la presente invención;

La figura 9 muestra una arquitectura a modo de ejemplo de un sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM para acceso de línea privada, según un aspecto de la presente invención;

la figura 10 un flujo de establecimiento de línea privada a modo de ejemplo, según un aspecto de la presente invención;

Descripción detallada de las realizaciones

A la vista de lo anterior, la presente invención se dirige a proporcionar un sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM (ADNSS) para sustituir el eje central de red estándar. Un sistema de este tipo es más eficiente y reduce los grupos de enlace necesarios sin disminuir el volumen de procesamiento de llamadas. Además, la presente invención permite tipos de acceso deseados de los clientes de empresa y domésticos para interconectarse a la red.

Según la presente invención se proporciona una nueva arquitectura de conmutación de voz, el sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM (ADNSS). La nueva arquitectura emplea tecnología ATM mientras el tejido de red, una agrupación de servidores para control de llamadas y funciones administrativas, y dispositivos de borde que proporcionan accesos de tipo tradicional y nuevo a la red. Los dispositivos de borde distribuidos se denominan de manera genérica como funciones de interfuncionamiento de acceso (o A-IWF). El tejido de red incluye una malla parcial distribuida de conmutadores ATM. La agrupación de servidores consiste en una pasarela de señalización, un servidor de control de llamada, un servidor de facturación, un servidor de tonos y avisos y un servidor de gestión de conmutador.

Según un aspecto de la presente invención, se proporciona un sistema (ADNSS) de conmutación de red distribuida basado en Modo de Transferencia Asíncrono (ATM). El sistema incluye una red de conmutación ATM distribuida; y dispositivos de función de interfuncionamiento de acceso múltiple (A-IWF) que operan cada uno como una pasarela que permite acceso de telefonía estándar y acceso de tipo de circuito de datos para interconectarse al tejido de conmutación ATM distribuido. El sistema incluye también un dispositivo de función de interfuncionamiento de control y señalización (CS-IWF) centralizados que realiza funciones de control de llamada y funciones administrativas. El dispositivo CS-IWF está adaptado para interconectar señalización de banda estrecha y de banda ancha para procesamiento y control de llamadas dentro de la red de conmutación ATM y puede ser una agrupación de servidores. La agrupación de servidores incluye una pasarela de señalización que interconecta la CS-IWF a una red de banda estrecha; un servidor de facturación que crea y recoge registros detallados de llamada de intentos de llamada a través del ADNSS; y un servidor de prestaciones que realiza funciones de control de llamada. El servidor de prestaciones puede incluir un servidor de gestión de sistema que realiza operaciones, administración, mantenimiento y suministro (OAM&P); y un servidor de control de llamada. El servidor de control de llamada realiza funciones de control de llamada y funciones de control de dispositivo para las A-IFW. El servidor de control de llamada soporta, de manera transparente para el usuario, servicios y prestaciones actualmente soportadas por el conmutador telefónico de clase 5. Estos servicios pueden incluir todas las prestaciones basadas en el conmutador (por ejemplo, llamada en espera, llamada a tres bandas, reenvío de llamadas, etc.) y basadas en la red (identificador de línea de llamada, provisión de nombre de llamada, rellamada automática, etc.). La agrupación de servidores puede incluir también un servidor de tonos y avisos que proporcione tonos y avisos de red telefónica.

Según otro aspecto de la presente invención, cada dispositivo A-IWF incluye también una función de interfuncionamiento de acceso de línea (LA-IWF) que se interconecta con dispositivos de emplazamiento de cliente de bucle de dos hilos o de cuatro hilos que proporciona servicios telefónicos POTS, RDSI, de moneda y xDSL. La LA-IWF puede incluir también una función de acceso de interfuncionamiento de línea de enlace que convierte líneas de enlace de oficina terminal desde canales TDM a células ATM empleando un servicio de emulación de circuito. Cada LA-IWF puede incluir tarjetas de personalidad, controlando cada tarjeta de personalidad

\hbox{el tipo de acceso que alberga  la
LA-IWF.}

Según otro aspecto de la presente invención, las funciones A-IWF como un dispositivo de función de interfuncionamiento de acceso de línea privada (PLA-IWF) que soporta circuitos ancho de banda dedicado que se interconectan con líneas privadas de cliente. En una realización, los circuitos de línea privada se establecen y desconectan desde un único punto de suministro. Además, los circuitos de línea privada son SVC que garantizan un ancho de banda especificado con anterioridad. Si una SVC falla, se libera la SVC y se establece otra SVC para que se restaure la SVC que ha fallado.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para establecer y conectar una llamada a través de un sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM que incluye una LA-IWF de origen y una LA-IWF de terminación, y un LACPS. El método incluye dispositivos de acceso de exploración con la LA-IWF de origen para detectar una condición de descolgado de uno de los dispositivos de acceso; y generar un tono de marcado desde el LACPS y transmitir el tono de marcado a través de la LA-IWF de origen al dispositivo de acceso descolgado. El método incluye también recoger dígitos de marcación en la LA-IWF y reenviar los dígitos al LACPS; y determinar un destino de encaminamiento en el LACPS. El método incluye además informar a la LA-IWF, asociada al destino de encaminamiento, de una petición de terminación de llamada y una dirección de la LA-IWF de origen; y establecer una vía de red desde la LA-IWF de terminación a la LA-IWF de origen.

En una realización, la LA-IWF de origen proporciona el tono de marcado al dispositivo de acceso descolgado. La información puede incluir también informar a la LA-IWF de origen sobre una dirección de la LA-IWF de terminación y un puerto donde residen los dígitos marcados. En este caso, establecer la vía de red incluye también establecer una vía de red desde la LA-IWF de origen a la LA-IWF de terminación. De manera alternativa, o adicional, la vía de red puede establecerse desde la LA-IWF de origen a la LA-IWF de terminación. En otra realización, el LACPS realiza medidas administrativas, e inicia la facturación de la llamada.

Según otro aspecto de la presente invención, se proporciona un método para suministrar una línea privada en un sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM. Este método incluye recibir una orden para un circuito dedicado desde una oficina de origen a una oficina terminal; e introducir la orden en un sistema de suministro para definir el circuito de punto a punto. El método incluye también determinar el equipamiento de puerto desocupado; asignar una SVC asignada permanentemente o "permanente" desde la oficina de origen a la oficina de terminación en una orden de servicio; e informar a una PLA-IWF asociada a la oficina de origen de que la SVC tiene que establecerse. El método incluye además la formulación de un mensaje para establecer la SVC; configurando una conexión cruzada interna desde el puerto asignado por la orden de servicio a un VPI/VCI de ATM asignado a la SVC; e informar a una PLA-IWF asociada a la oficina de terminación de que un puerto asignado por la orden de servicio estará subordinado al puerto asignado de la oficina de origen. El método incluye también asociar los puertos; recibir el mensaje de establecimiento de la oficina de origen; y configurar la conexión cruzada entre el VPI/VCI de ATM asignado y el puerto TDM.

Según otro aspecto de la presente invención, un sistema (ADNSS) de conmutación de red distribuida basado en modo de transferencia asíncrono (ATM) incluye una red de conmutación ATM distribuida. El sistema incluye también dispositivos (A-IWF) con función de interfuncionamiento de acceso múltiple que operan cada uno como una pasarela que permite a los dispositivos del emplazamiento del cliente interconectarse directamente en el tejido de conmutación ATM distribuido. El sistema incluye además un dispositivo (CS-IWF) con función de interfuncionamiento de control y señalización centralizados que realiza funciones de control de llamada y funciones administrativas y está adaptado para interconectar señalización de banda ancha y de banda estrecha para procesamiento y control de llamadas dentro de la red de conmutación ATM. En una realización, cada A-IWF incluye tarjetas de personalidad, controlando cada tarjeta de personalidad el tipo de acceso que alberga la A-IWF.

Según otro aspecto de la presente invención, un sistema (ADNSS) de conmutación de red distribuida basado en modo de transferencia asíncrono (ATM) incluye una red de conmutación ATM distribuida. El sistema incluye también dispositivos (LA-IWF) con función de interfuncionamiento de acceso de línea, que operan cada uno como una pasarela que permite a los dispositivos del emplazamiento del cliente interconectarse directamente en el tejido de conmutación ATM distribuido. La LA-IWF se interconecta con dispositivos del emplazamiento de cliente de bucle de dos hilos o de cuatro hilos que proporcionan servicios telefónicos POTS, RDSI, de moneda y xDSL. El sistema incluye además un dispositivo (CS-IWF) con función de interfuncionamiento de control y señalización centralizados que realiza funciones de control de llamada y funciones administrativas y está adaptado para interconectar señalización de banda ancha y de banda estrecha para procesamiento y control de llamadas dentro de la red de conmutación ATM. La CS-IWF incluye una agrupación de servidores que consiste en una pasarela de señalización que interconecta la CS-IWF a una red de banda estrecha, un servidor de facturación que crea y recoge registros de detalles de llamada de intentos de llamada a través de ADNSS, y un servidor de prestaciones. El servidor de prestaciones incluye un servidor de gestión de sistema que realiza operaciones, administración, mantenimiento y suministro (OAM&P), un servidor de control de llamada que realiza funciones de control de llamada y funciones de control de dispositivo para las A-IWF. El servidor de control de llamada soporta, de manera transparente para el usuario, servicios y prestaciones normalmente soportados por el conmutador telefónico de clase 5, tales como prestaciones basadas en el conmutador (por ejemplo, llamada en espera, llamada a tres bandas, reenvío de llamadas, etc.) y basadas en la red (identificador de línea de llamada, provisión de nombre de llamada, rellamada automática, etc.). El servidor de prestaciones incluye también un servidor de tonos y avisos que proporciona tonos y avisos de red telefónica. En una realización, cada LA-IWF incluye tarjetas de personalidad, controlando cada tarjeta de personalidad el tipo de acceso que alberga la LA-IWF. Las tarjetas de personalidad, como es de sobra conocido, son tarjetas específicas de servicio desarrolladas específicamente para un servicio específico.

Con referencia ahora a la figura 1, se describe el sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM según la presente invención. El edificio 20 de oficina terminal de origen (denominada de manera intercambiable como oficina central) y el edificio 22 de oficina terminal de terminación alojan cada uno típicamente conmutadores de clase 5 tales como el 5ESS disponible por Lucent Technologies, Inc. de Murray Hill, New Jersey, o el DMS100 disponible por Northern Telecom Ltd. (Nortel Network) de Canadá. Sin embargo, cualquier otro conmutador de oficina terminal de clase 5 puede sustituirse por los conmutadores de Nortel y Lucent. Dentro de cada edificio de oficina terminal reside una función de interfuncionamiento de acceso tal como una función 27 de interfuncionamiento de acceso de línea (LA-IWF); y una función 28 de interfuncionamiento de acceso de línea de enlace (TA-IWF) (anteriormente denominada como T-IWF). De manera alternativa, la LA-IWF 27 puede residir fuera del edificio de oficina terminal y en el caso de interconectarse con una portadora 29 de intercambio (IXC), la unidad 28 TA-IWF puede residir fuera del edificio de oficina terminal. También se muestra un punto 18 de transferencia de señalización (STP). El punto 18 de transferencia de señalización es ampliamente conocido en la técnica y puede suministrarse, por ejemplo, por Alcatel de Francia. El punto 18 de transferencia de señalización se comunica con las oficinas 20, 22 terminales a través de señalización SS7. Se proporciona una red 26 de conmutación de modo de transferencia asíncrono (ATM). Los conmutadores ATM dentro de la red pueden suministrarse por proveedores tales como, pero sin limitarse a, Lucent Technologies, Cisco Systems, Inc. de San José, California, o Nortel Networks.

La TA-IWF 28 convierte las líneas de enlace de voz de oficina terminal desde canales TDM a células ATM. Más particularmente, la TA-IWF 28 segmenta los canales de corriente portadora de 64 Kbps a las células ATM en una dirección y vuelve a montar las células ATM en los canales de 64Kbps en la otra dirección. Preferiblemente, las TA-IWF 28 se distribuyen a través de la PSTN con una TA-IWF 28 correspondiendo a cada oficina 20, 22 terminal. Una TA-IWF 28 a modo de ejemplo es una pasarela 4000 multiservicio de sucesión (Succession Multiservice Gateway, SMG), suministrada por Nortel. Sin embargo, puede emplearse cualquier otra TA-IWF 28 adecuada.

La LA-IWF soporta funciones de acceso de línea para Servicio telefónico tradicional (POTS), línea digital de abonado RDSI, monedas, retransmisión de tramas, ATM nativo, SONNET, y la familia xDSL de líneas de acceso de datos. La LA-IWF 27 soportará también futuros tipos de acceso a medida que estén disponibles. Para la línea xDSL, la LA-IWF soporta el canal de datos a la red de datos. La función de la unidad 27 LA-IWF se basa en el tipo de tarjeta, (tarjetas de personalidad) que ocupan ranuras de tarjetas de aplicaciones en la unidad. La LA-IWF 27 puede incorporar también las funciones de interconexión de línea de enlace de la TA-IWF 28 así como línea privada y acceso inalámbrico. Es decir, se contempla que las unidades LA-IWF 27 y TA-IWF 28 puedan fusionarse en una plataforma común que realizaría las funciones de acceso y de enlace del conmutador telefónico así como el acceso a (datos de) línea privada y el acceso de telefonía inalámbrica.

La red distribuida basada en ATM requiere un dispositivo 30 con función de interfuncionamiento de control y señalización (CS-IWF) centralizados. Aunque se describe como dispositivo, la CS-IWF 30 pueden ser múltiples dispositivos o cualquier combinación de hardware o software. La CS-IWF 30 realiza funciones de control de llamada necesarias así como conversión entre una señalización de banda estrecha, por ejemplo, protocolo SS7, y un protocolo de señalización de banda ancha para control y procesamiento de llamadas dentro de la red ATM. Preferiblemente, una única CS-IWF 30 da servicio a todas las LA-IWF 27 y TA-IWF 28 en un área metropolitana. Una CS-IWF 30 a modo de ejemplo es un servidor de llamadas en sucesión (Sucession Call Server, SCS), proporcionado por Nortel. Sin embargo, cualquier otra CS-IWF 30 adecuada puede emplearse.

Las LA-IWF 27, TA-IWF 28, CS-IWF 30, la red 26 de conmutación ATM, y los enlaces de interconexión en conjunto comprenden el sistema de conmutación de red distribuida basado en ATM. El sistema se considera distribuido porque las funciones de conmutación se realizan en parte por las LA-IWF 27 que se ubican cerca de las oficinas 20, 22 terminales de manera distribuida.

Por lo tanto, la presente invención reduce el número total de líneas de enlace necesarias en una oficina 20, 22 terminal, mejora la utilización de la línea de enlace y reduce o elimina la tarea de previsión y suministro. Según una realización, para llamadas locales, excepto al número de emergencias, servicios de información telefónica, llamadas a través de operador, las líneas de enlace pueden eliminarse en general. Además, las necesidades de crecimiento de líneas de enlace en los conmutadores 20, 22 de oficina terminal pueden cumplirse más fácilmente porque el aspecto TA-WIF de la presente invención permite ajuste a escala soportado por redes ATM. El ajuste a escala se consigue gracias al mayor ancho de banda de la red ATM y la multiplexación estadística de la red ATM, que utiliza más eficazmente el ancho de banda existente.

TA-IWF

El despliegue de las TA-IWF 28 permite a una oficina 20, 22 terminal manejar volúmenes de llamadas normales mientras tienen sólo uno o unos pocos grupos grandes de líneas de enlace conectados a la red, eliminando, por lo tanto, la necesidad de suministrar grupos de líneas enlace diferentes separados a diferentes destinos y oficinas. Además, el ancho de banda total del sistema de líneas de enlace se comparte por el tráfico para todos los destinos porque las conexiones virtuales ATM se suministrar bajo demanda mediante señalización. En consecuencia, el ancho de banda no está dedicado a ningún canal de voz TDM entre ubicaciones predeterminadas, sino que se comparte dinámicamente.

La función TA-IWF 28 de interfuncionamiento de acceso a la línea de enlace es un dispositivo que se ubica preferiblemente en la misma estructura o edificio que aloja cada conmutador 20, 22 de oficina terminal. Más particularmente, la TA-IWF 28 se implementa con uno o más dispositivos físicos externos al conmutador 21, pero dentro de la misma oficina terminal que aloja el(los) correspondiente(s) conmutador(es) 21. La razón para la coubicación es que cuanto antes se conviertan los enlaces TDM a ATM, antes se disfrutará de las ventajas de las ganancias de la multiplexación estadística ATM. Como la TA-IWF 28 está ubicada físicamente en la oficina 20, 22 central, la TA-TWF 28 debe cumplir los requisitos ambientales de la oficina central. En una realización preferida, se satisface el nivel 3 de normas de construcción de equipos de red (network equipment building standards, NEBS).

Preferiblemente, la TA-IWF 28 se ajusta a escala desde menos de 100 hasta 16.000 líneas de enlace; sin embargo, a medida que se desarrollan nuevos procesadores, se incrementará la capacidad. Según una realización preferida, la interfaz es T1, T3 y OC-3 compatibles en el terminal TDM y DS-3, OC-3 y OC-12 compatibles en el lado ATM. Preferiblemente las señales ATM son UNI 3.1, UNI 4.0, o PNNI 1.0 en el lado ATM. Cada llamada se transporta mediante un establecimiento de conexión virtual conmutada ATM a través de señalización. La TA-IWF 28 actúa como un multiplexador en oposición a un conmutador. Es decir, la función de conmutación no se ubica dentro de la TA-IWF 28. La función de conmutación puede ubicarse por el contrario dentro de la A-IWF 27, que podría también realizar las funciones de la TA-IWF 28.

Son posibles múltiples implementaciones para la TA-IWF 28. Puede integrarse en el conmutador 20, 22, puede integrarse en un conmutador de borde ATM, o puede suministrarse como un dispositivo independiente de finalidad especial que no tiene capacidad de conmutación. Proporcionar la TA-IWF 28 dentro del conmutador de borde ATM o de manera independiente requiere no cambiar o realzar cambios mínimos en los conmutadores 20, 22 existentes. De manera preferible, la TA-IWF 28 está coubicada muy próxima al conmutador 20, 22 en la misma oficina terminal con el fin de maximizar la eficacia del enlace.

Como la ATM es una tecnología orientada a paquetes más que a circuitos, la ATM debe emular características de circuito para transportar tráfico, tal como voz, a una velocidad de transferencia de bits constante (CBR). Esta emulación se denomina servicio de emulación de circuito (CES). La TA-IWF 28 convierte entre las líneas de enlace a 64 Kbps y las células ATM empleando un método ampliamente conocido de emulación de circuito que se describe en "Circuit Emulation Service Interoperability Specification Version 2.0" del ATM Forum Technical Committee (enero de 1997), que se incorpora expresamente en el presente documento como referencia en su totalidad. Preferiblemente, el servicio de nivel 1 de servicio digital (DS1) nx64 Kbps estructurado descrito en la especificación de interoperación CES se emplea para conectar el equipo DS1 a través de los circuitos emulados transportados en una red ATM. El sistema de emulación de circuito estructurado DS1 a nx64 Kbps transporta eficazmente líneas de enlace TDM a través de la red del sistema de líneas de enlace ATM. El CES DS1 estructurado requiere conmutadores ATM para tratar uno o más DS0 en un circuito T1 como conexiones virtuales ATM individuales.

Según el servicio CES DS, cada función de interfuncionamiento se conecta a una red 26 ATM a través de interfaces físicas. Las interfaces físicas son interfaces físicas de interfaz de red de usuario (UNI) ATM que tienen dos requisitos o características. El primer requisito es que la interfaz ATM proporciona ancho de banda adecuado para transportar tráfico nx64 después de la segmentación. El segundo requisito es que la interfaz ATM debe poder transmitir un sincronismo que puede trazarse hasta una fuente de referencia primaria desde la red ATM a la función de interfuncionamiento cuando no se soporta una conexión externa al sincronismo de red. Las funciones de interfuncionamiento están también conectadas a circuitos estándares de velocidad de transferencia de bits constante (CBR), tales como oficinas 20, 22 terminales. Las funciones de interfuncionamiento, conectadas de esta manera, extienden el circuito de velocidad de transferencia de bits constante (CBR) a través de la red 26 ATM de una manera transparente para los conmutadores 20, 22.

Una función importante del servicio de emulación de circuito que opera dentro de la TA-IWF 28 es la adaptación de tráfico de circuito a las células ATM. Esta función se llama la adaptación ATM. Como se ha descrito anteriormente, cuando las líneas de enlace multiplexadas por división de tiempo se convierten en células ATM, tiene lugar el proceso de adaptación ATM. Más generalmente, la adaptación ATM se refiere a convertir información no formateada como ATM al tamaño y formato de células ATM. Para que el tráfico de circuito, tal como voz, se convierta al formato ATM, dos capas de adaptación que puede usarse adecuadamente son la capa 1 de adaptación ATM (AAL1) y la capa 2 de adaptación ATM (AAL2). Sin embargo, la presente invención no se limita a AAL1 y AAL2 y pueden emplearse otras capas que pueden convertir satisfactoriamente el tráfico a células ATM, tal como AAL5.

Según una realización, el servicio de emulación de circuito DS nx64 Kbps estructurado emplea AAL1 de manera que el tráfico de circuito se trata como tráfico a velocidad de bits constante (CBR) dentro del sistema de conmutación ATM. Sin embargo, el sistema no se limita a AAL1 y otros protocolos tales como AAL2 pueden adoptarse para incorporar prestaciones de ahorro de ancho de banda tales como compresión de voz y supresión de silencio, que pueden mejorar adicionalmente la eficiencia del ancho de banda.

AAL1 se ha normalizado tanto en la Internacional Telecommunications Union Telecommunication (ITU-T) como en el American Nacional Standards Institute (ANSI) desde 1993 y se prefiere para utilizar con servicios de emulación de circuito debido a su simplicidad. AAL1 está diseñada para soportar servicios de velocidad de transferencia de bits constante y permite la especificación de la velocidad de transferencia de célula máxima, proporción de pérdida de célula y variación de retardo de célula. Dependiendo de la implementación, el ancho de banda de la velocidad de transferencia de célula máxima puede ser dedicado o estar garantizado.

Hay una diferencia entre ancho de banda dedicado y garantizado. Cuando se dice que el ancho de banda de velocidad de transferencia de célula máxima está dedicado al servicio de velocidad de transferencia de bits constante, ningún otro servicio puede utilizar nada del ancho de banda de velocidad de transferencia de bits constante, incluso aunque no se esté utilizando por el propio servicio de velocidad de transferencia de bits constante. Sin embargo, si el ancho de banda de velocidad de transferencia de célula máxima está garantizado para el servicio de velocidad de bits constante, la parte no utilizada del ancho de banda dedicado de la velocidad de transferencia de bits constante puede utilizarse por otros servicios, siempre que los otros servicios acuerden devolver el ancho de banda cuando el servicio de velocidad de transferencia de bits constante lo necesite.

AAL1 introduce retardo adicional porque cada conexión AAL1 ATM transporta información para tan sólo un único usuario. Con entrada de voz a 64 Kbps, se tarda 5,875 milisegundos, o aproximadamente seis milisegundos para llenar una carga útil de una célula ATM.

Una alternativa a AAL1 es AAL2. AAL2 comenzó como una contribución al comité T1S1.5, un subcomité de normalización ANSI. AAL2 se introdujo posteriormente al Grupo de Trabajo ITU-T 13 en mayo de 1996 bajo el nombre provisional de AAL-CU en el que CU significaba usuario compuesto. AAL2 se ha definido ahora en la Recomendación I363.2 del ITU-T.

AAL2 permite que la voz se transporte como datos a velocidad de transferencia de bits variable (VBR) mientras que mantiene su naturaleza sensible al retardo. El soporte de AAL2 para tráfico de velocidad de transferencia de bits variable (VBR) permite utilizar muchas prestaciones de ahorro de ancho de banda, tales como compresión de voz y supresión de silencio. Estas prestaciones se explican con más detalle a continuación.

AAL2 permite a múltiples usuarios compartir una única conexión ATM, mientras permite a cada usuario seleccionar un parámetro de calidad de servicio potencialmente diferente. La estructura de AAL2 tiene en cuenta también el empaquetamiento de paquetes de corta longitud en una o más células ATM. A diferencia de AAL1, que tiene un tamaño de carga útil fijo, AAL2 ofrece una carga útil variable dentro de las células y a través de las células. La carga útil variable proporciona una mejora considerable en eficiencia del ancho de banda de la emulación de circuito estructurado sobre AAL1.

Un aspecto importante de AAL2 es el parámetro de retardo de llenado de paquete. El parámetro de retardo de llenado de paquete permite al operador de red establecer un periodo de tiempo durante el cual se ensamblan las unidades de datos del protocolo AAL2 y después se segmentan en células ATM. El establecimiento de este parámetro permite al operador de red controlar el retardo de construcción de célula. Esto permite al operador intercambiar retardo y eficiencia de ancho de banda con el fin de cumplir los requisitos de retardo de algunas conexiones de voz. Por ejemplo, para voz por modulación de código de impulso (PCM) a 64 Kbps para llenar una célula ATM, se tardan 6 milisegundos. AAL2 puede reducir este retardo a la mitad estableciendo el retardo de llenado de paquetes en 3 milisegundos, lo que tendría como resultado que cada carga útil de célula ATM se llenara a la mitad. Por lo tanto, se intercambia un 50% de pérdida de ancho de banda por un 50% de menos retardo.

Esencialmente lo que permiten AAL1 o AAL2 es elegir el transporte de líneas de enlace de voz a través de una red ATM como tráfico de velocidad de transferencia bits constante o tráfico de velocidad de transferencia de bits variable. Si la voz se envía como tráfico de velocidad de transferencia de bits constante, entonces se emplea el servicio de emulación de circulación DS1 nx64 Kbps estructurado de Forum ATM que utiliza AAL1. Si se envía voz como tráfico de velocidad de transferencia de bits variable en tiempo real, entonces se emplea AAL2 como la capa de adaptación ATM, por lo tanto aprovechando las numerosas prestaciones de eficiencia y mejora en el rendimiento soportadas por AAL2.

Función de interfuncionamiento de control y señalización

La función de la CS-IWF 30 es crear un puente entre señalización de banda estrecha en el PSTN y señalización de banda ancha dentro de la red 26 ATM. Dos tipos de métodos de señalización entre oficinas se emplean en las redes actuales, señalización de canal común (CCS) (es decir, señalización de banda estrecha) y señalización asociada a canal (CAS). CAS es un tipo más antiguo de señalización en la que la información de señalización se transporta en el mismo canal de la portadora que la información de usuario y tiene poca importancia para la presente
invención.

Como el protocolo de señalización entre oficinas dominante que se usa actualmente es el Sistema de señalización 7 (SS7), la S-IWF 30 se proporciona para interactuar con el SS7 y permitir el soporte de SS7 dentro de la red 26 ATM. El SS7 es un protocolo de señal de canal común (CCS) para información de control de llamada. El protocolo se transporta a través de una red separada físicamente de la de los canales de la portadora de voz.

Con referencia a la figura 2, se proporciona explicación acerca de cómo la presente invención soporta la señalización SS7 dentro de la red 26 ATM conservando el proceso de señalización de SS7 existente y la integridad del mensaje ISUP. El conmutador de clase 5 de origen dentro de la oficina 20 terminal envía su mensaje ISUP al punto 18 de transferencia de señalización. Posteriormente, el punto 18 de transferencia de señalización reenvía el mensaje a la CS-IWF 30, que traduce los mensajes ISUP entrantes y controla el procedimiento de establecimiento de llamada de TA-IEF 28. Por ejemplo, los códigos de punto únicos se traducen a direcciones ATM para las TA-IWF 28 de origen y de terminación. Una conexión ATM se establece entonces entre las dos TA-IWF 28 a través de un protocolo de señalización ATM, tal como parte de usuario RDSI de banda ancha (B-ISUP) definida por el ITU-T, PNNI definido por el Forum ATM, o UNI 3.0, 3.1, 4.0 definidos por el Forum ATM. En el lado de destino, la CS-IWF 30 compone un mensaje ISUP y lo envía al punto 18 de transferencia de señalización, que entonces completa el establecimiento de conexión con mensajes ISUP a la oficina 22 terminal de destino.

Un flujo de llamada a modo de ejemplo se describe ahora con referencia a la figura 2. Sin embargo, una explicación con mayor detalle puede encontrarse en la solicitud de patente estadounidense Nº 09/287.092. Después de que la oficina 20 terminal de origen (es decir, el conmutador de clase 5) crea un mensaje ISUP, la oficina 20 terminal de origen envía el mensaje ISUP al punto 18 de transferencia de señalización. El punto 18 de transferencia de señalización encamina el mensaje ISUP a la CS-IWF 30 a través de un conjunto de enlaces A (conexiones entre la oficina terminal y el STP). En la CS-IWF 30, se procesa el mensaje ISUP y se distribuye la información de control de llamada a las TA-IWF 28 a través de la red 26 ATM. La CS-IWF también formula un mensaje ISUP tiendo en cuenta la línea de enlace receptora y lo envía de vuelta al punto 18 de transferencia de señalización. El punto 18 de transferencia de señalización encamina el mensaje ISUP a la oficina 22 terminal de terminación. La oficina 22 terminal de terminación reserva entonces la línea de enlace correspondiente. En este punto, puede establecerse una conexión virtual ATM entre las TA-IWF 28 para transportar el tráfico de voz. Así, la CS-IWF 30 convierte entre señalización de banda estrecha y ATM para establecer conexiones. Las conexiones virtuales ATM se establecen dinámicamente por el sistema a través de señalización, como se describe posteriormente con referencia a las SVC. Aunque los protocolos de señalización deben basarse en normas, tales como ATM UNI o PNNI, el protocolo exacto puede variar entre
implementaciones.

El transporte de los mensajes ISUP desde las oficinas 20,22 terminales puede realizarse de dos maneras. Los mensajes ISUP pueden transportarse en la red SS7 sin cambios, o los mensajes ISUP pueden transportarse en la red ATM en una conexión ATM especial. Según una realización, los mensajes ISUP se transportan en la red SS7 porque simplifica la responsabilidad de las TA-IWF 28 y preserva la salida de naturaleza de banda de la red de señalización SS7.

La CS-IWF 30 debería tener un código de punto único, incluso para un sistema con un par redundante de CS-IWF. Debería también proporcionarse dos conjuntos de interfaces T1 a un par acoplado de puntos de transferencia de señalización. Además, debería proporcionarse una interfaz usuario a red (UNI) ATM OC-3 a la red ATM. Preferiblemente, la CS-IWF 30 soporta una red de líneas de enlace de al menos 500.000 líneas de enlace y puede conectar 3.000.000 de llamadas en una hora punta. Como están desarrollándose nuevos procesadores, la capacidad aumentará. La CS-IWF debería ser preferiblemente (pero no necesariamente) un dispositivo de propósito especial autónomo.

En una realización, la CS-IWF 30 emplea un concepto de agrupación de servidores, descrita con referencia a la figura 3. El concepto de agrupación de servidores permite a los ordenadores de calidad comercial cumplir con las normas aplicables a los sistemas de conmutación telefónicos para realizar funciones de control y administrativas para el ADNSS. Lo siguiente es una explicación de una funcionalidad básica a modo de ejemplo necesaria para la conmutación telefónica para líneas y líneas de enlace.

La figura 3 es un dibujo del control de llamada y conectividad OAM&P (operaciones, administración, mantenimiento y suministro) dentro del ADNSS distribuido geográficamente. La conectividad de funciones se muestra como una disposición LAN/WAN aunque también es posible una conectividad alternativa. Las cajas mostradas están destinadas a funcionar con el servidor 300 de prestaciones que realiza funciones especiales que dependen de la carga del software. La agrupación de servidores incluye una función 400 de servidor de señalización, un servidor 500 de facturación, múltiples dispositivos de acceso de banda estrecha y una interfaz de red de banda ancha.

El servidor 300 de prestaciones puede dividirse adicionalmente en una función 333 de servidor de gestión de conmutación (SMS, Switch Management Server) (también mostrado en la figura 1) que realiza OAM&P, una función 350 de servidor de control de llamada que realiza control de llamada y una función 370 de servidor de tono y avisos que proporciona tonos y avisos de red telefónica. La función de control de llamada puede dividirse adicionalmente en servidores de procesamiento de llamada de acceso 354 a la línea y de acceso 356 a la línea de enlace. Este concepto de agrupación de servidores permite la flexibilidad de usuario de producto en la selección de software de conjunto de características desplegables mientras mantiene una o más plataforma(s) hardware comercial(es) común(es) sobre el que se ejecuta el software.

La función 356 de servidor de procesamiento de llamada de acceso a la línea de enlace (TACPS), se relaciona directamente con una funcionalidad de acceso a la línea de enlace conmutador telefónico de clase 5. Las características soportadas por el conmutador telefónico de clase 5 se soportan en el ADNSS. Esta función de servidor realiza todas las funciones de control de dispositivos y de procesamiento de llamadas para la TA-IWF 28.

La función 354 de servidor de procesamiento de llamada de acceso a la línea (LACPS) también se relaciona directamente con una funcionalidad de acceso a la línea de conmutador telefónico de clase 5. Los servicios y características soportadas por el conmutador de clase 5 se soportan en el ADNSS. Esta función de servidor realiza todo el control de dispositivos y llamadas para la LA-IWF 27.

El servidor 333 de gestión de conmutador (SMS) proporciona la funcionalidad de operación, administración, mantenimiento y suministro (OAM&P) de conmutador. Desde esta plataforma funcional el usuario puede desplegar y activar la construcción de unidades de bloque del ADNSS. Sirve como el único punto de interfaz para todos los sistemas de soporte de operaciones (OSS). El SMS 333 recoge datos de rendimiento y mediciones de tráfico y proporciona una capacidad de generación de informes para estos datos. La función también recoge indicaciones de alarma generadas mediante unidades periféricas del ADNSS y los formatea de manera que se interpreten fácilmente por el personal de mantenimiento. El servidor actúa como la interfaz de mantenimiento a las unidades periféricas del ADNSS para diagnósticos de problemas del sistema y actualizaciones del software del software del sistema.

La función 570 de servidor de avisos y tonos de red proporciona una plataforma que es común a todas las unidades periféricas del ADNSS. Proporciona, si es necesario, los tonos basados en red proporcionados actualmente por el conmutador de clase 5. Tonos de ejemplo incluyen un tono de ocupado de 120 IPM (impulsos por minuto) y un tono de ocupado de 60 IPM. La clase debería proporcionar avisos de red genéricos del conmutador de clase 5 así como proporcionar una interfaz para proporcionar avisos de clientes personalizados. Un ejemplo de un aviso genérico es el código vacante, es decir, el número marcado no es un número válido.

La función 400 de servidor de señalización es el punto de interfaz a la red del sistema de señalización 7 de señalización de canal común (CCSSS) de banda estrecha. Esta función de servidor proporciona el interfuncionamiento de mensaje entre la parte de usuario de red digital de servicios integrados (ISUP) SS7 de banda estrecha, la parte de aplicación con capacidades de transacción (TCAP), la base de datos de portabilidad de número local (LNP) y las bases de datos de red inteligente avanzada (AIN) y las funciones de servidor de prestaciones ADNSS. La función 400 de pasarela de red de señalización permite así al servidor 300 de prestaciones ADNSS lanzar transacciones a todos los servicios asociados con estos componentes.

La función 500 de servidor de facturación crea o recoge registros detallados de llamadas para todos los intentos de llamada a través del ADNSS. Estos intentos de llamada incluyen todas las llamadas normales, de corta duración y larga duración. Las llamadas de corta duración son normalmente inferiores a algunos segundos mientras que las llamadas de larga duración pueden extenderse sobre el límite de medianoche. Esta función es el punto único de interfaz para los sistemas colectores de facturación en grandes cantidades y proporciona los diversos formatos que requieren los diferentes colectores. El ejemplo más destacado de una función de este tipo que podría emplearse es el formato AMA Bellcore (BAF).

Los dispositivos de acceso de banda estrecha incluyen la A-IWF. Permite múltiples tipos de acceso (POTS, RDSI, xDSL, etc.) a la red de banda ancha. La interfaz de red de banda ancha incluye dispositivos de transporte (conmutadores ATM, conmutadores de retransmisión de tramas, etc.) que proporcionan conmutación y transporte de tráfico de paquetes entre dos puntos distantes.

Desde un punto de vista de implementación, pueden separarse la TA-IWF 28/LA-IWF 27 Y la CS-IWF 30. En la realización ilustrada, la CS-IWF sirve centralmente a múltiples LA-IWF 27 y TA-IWF 28. Como alternativa, una CS-IWF puede servir a una TA-IWF 28/LA-IWF 27 respectiva.

Función de interfuncionamiento de acceso a la línea

La función de interfuncionamiento de acceso a la línea (LA-IWF) es la pasarela que permite a cualquier tipo de circuito de datos o telefonía estándar acceder a la interfaz dentro de la estructura de conmutación distribuida del ADNSS. La LA-IWF en el ADNSS funciona como la interfaz para múltiples dispositivos de emplazamiento de cliente de bucle de dos o cuatro hilos que proporcionan servicios telefónicos POTS, RDSI, de moneda y xDSL. Esta unidad proporciona funcionalidad BORSCHT de línea de abonado de conmutador telefónico de clase 5 a estas interfaces. Ejemplos de funciones BORSCHT son:

B

\;

- Suministro de batería a líneas de abonado.

O

\;

- Protección contra sobretensión, es decir, protección secundaria de tarjeta de línea.

R

\;

- Suministro de corriente de llamada, por ejemplo, la potencia de timbre.

S

\;

- Supervisión del dispositivo de abonado, es decir, la función de escaneo de línea que detecta solicitudes {}\hskip0,3cm de servicio.

C

\;

- Funciones de codificador/decodificador, es decir, la conversión de analógico a digital.

H

\;

- Híbrido, es decir, conversión de 2 hilos a 4 hilos.

T

\;

- Prueba, es decir, acceso de prueba a instalaciones físicas así como acceso de prueba digital cuando sea {}\hskip0,3cm necesario.

Otras funciones realizadas por esta unidad pueden incluir: generación del tono de marcado para avisar al cliente de que el sistema está preparado para recibir dígitos marcados; dispositivos de reconocimiento de múltiples frecuencias de tono dual o impulso de marcado para decodificar los dígitos marcados; y una capacidad en horquilla para llamadas a otro abonado de la misma unidad. La LA-IWF puede realizar también una función para proporcionar capacidad de conexión permanente. Es decir, bajo el control de suministro desde el SMS, se establece una SVC desde la interfaz de acceso hasta la interfaz de acceso entre unidades dentro del ADNSS. Esta SVC estará activa hasta que se desconecte por el suministro SMS y se restablecerá automáticamente de cualquier avería de la estructura de la red a lo largo de su recorrido.

La LA-IWF puede actuar como un multiplexor de acceso al servicio (SAM) bajo el control de la CS-IWF sin tener las limitaciones asociadas con el SAM. Es decir, aunque el SAM es específico del servicio, limitado a interconectar ATM con ATM o retransmisión de tramas, y solo funciona con líneas privadas, la LA-IWF funciona con cualquier tipo de acceso. La función LACPS de la CS-IWF proporciona funciones de procesamiento de llamada y control de dispositivo para la LA-IWF. Se emplea un protocolo de control de llamada normalizado industrial entre el LACPS y la LA-IWF. Ejemplos son: los ITU H.323; el protocolo de iniciación de sesiones (SIP, Session Initiated Protocol) emergente; y el IETF e ITU H.248 MEGACO.

Según un aspecto de la presente invención, la TA-IWF se expande y envuelve a la LA-IWF, haciendo la arquitectura un verdadero sistema de conmutación de red para cualquier tipo de acceso.

Según una realización de la presente invención, puede utilizarse la supresión del silencio. La supresión del silencio es un mecanismo para ahorrar ancho de banda de red adicional no transmitiendo las pausas en una conversación de voz en la red. La supresión del silencio puede emplearse en el extremo del emisor no generando muestras de voz cuando el nivel del habla está por debajo de un umbral dado. Con la modulación de códigos de impulsos diferenciales adaptativos (ADPCM), la supresión del silencio da como resultado menos bits por muestra durante la inactividad del habla. La supresión del silencio puede realizarse en una red de líneas de enlace ATM, por ejemplo, por un módulo de voz en un conmutador de borde ATM. El módulo de voz detecta silencio y detiene la transmisión de estos intervalos silenciosos en la red ATM.

La supresión de silencio también sufre de efectos secundarios. Por ejemplo, ya que la supresión del silencio extrae el ruido de fondo, un oyente puede pensar que la línea se ha desconectado cuando ocurre una pausa en la conversación. La supresión del silencio también aumenta el retardo de construcción de células ATM y añade variabilidad al retardo. La supresión del silencio debería deshabilitarse siempre cuando se detectan tonos de fax o módem. Para el sistema de líneas de enlace ATM, no se requiere la característica de supresión del silencio; sin embargo, la disponibilidad de la supresión del silencio mejora la eficiencia de la red.

La compresión de voz es otra manera de ahorrar ancho de banda de la red. La compresión de voz emplea algoritmos tales como ADPCM para reducir el tono de voz de 64 Kbps PCM estándar a 32 Kbps, 24 Kbps, 16 Kbps, o incluso 8 Kbps. Sin embargo, los efectos secundarios de la compresión de voz son una calidad de voz degradada y un aumento de retardo de construcción de células ATM. Como con la supresión de silencio, no se requiere la compresión de voz pero puede emplearse en una realización de la presente invención.

El sistema de líneas de enlace ATM para servicios de banda estrecha introduce retardo adicional al retardo causado por el transporte sobre la red ATM. El retardo adicional se asocia fundamentalmente con el almacenamiento en memoria intermedia para adaptarse a la variación del retardo de célula introducido por la red ATM y el retardo de construcción de células. Así, los tres tipos de retardo que puede experimentar el tráfico de voz cuando se transporta por una red ATM son: retardo de tránsito de red y conmutador ATM, retardo de almacenamiento en memoria intermedia en el conmutador ATM para adaptarse a la variación de retardo de célula y retardo de construcción de célula ATM. Mientras que los dos primeros tipos de retardo dependen del diseño del conmutador, medio físico, distancia, condición de tráfico, etc., el retardo de construcción de célula ATM, cuando se emplea el servicio de emulación del circuito AAL1, es fijo. Como se mencionó anteriormente, para la voz modulada de código de impulso (PCM) de 64 kbps, se tarda seis milisegundos en llenar una célula ATM con un canal de voz único. El tiempo de trayecto de eco total es por tanto 12 milisegundos más retardo de tránsito de almacenamiento en memoria intermedia adicional. Para voz comprimida, por ejemplo 32 Kbps utilizando ADPCM, el retardo se doblará a 24 milisegundos porque ahora tarda el doble de tiempo en llenar una célula ATM con los datos de voz de un canal de voz único.

Para contrarrestar un retardo excesivo, se emplean medidas de control de eco apropiadas en todas las conexiones de voz cuando el retardo final es significativo según una realización preferida, se emplea un dispositivo de control de eco activo en todas las conexiones que superan la conversación unidireccional total o trayecto de transmisión de eco de 25 milisegundos.

Tejido de red basada en ATM

La red 26 ATM se tratará ahora. Desde un punto de vista de conexión física, las líneas de enlace ATM entre oficinas de conmutación pueden establecerse con fibras punto a punto directas o por medio de un anillo de red óptica síncrona (SONET). Sin embargo, lógicamente, la red ATM permite establecer las líneas de enlaces entre oficinas de muchas maneras diferentes. Por lo tanto, dentro de la red 26 de conmutación ATM, los enlaces de línea de origen y de terminación se conectan preferiblemente por medio de conexiones virtuales establecidas de una de tres maneras.

Según una realización preferida de la invención, se proporcionan conexiones virtuales conmutadas (SVC) individuales en las que se establece una conexión virtual conmutada para cada llamada a n x 64 Kbps. Cuando se utilizan conexiones virtuales conmutadas individuales, las conexiones virtuales conmutadas se proporcionan dinámicamente a través de señalización y una velocidad de célula de pico se configura igual a n x 64 Kbps. Un ancho de banda de red ATM disponible que de otra manera estaría dedicado a transportar tráfico de voz puede utilizarse por otras aplicaciones de datos en una base dinámica. Las conexiones virtuales conmutadas individuales tienen la ventaja de que se establecen automáticamente, y el suministro bajo demanda da como resultado una eficiencia en el ancho de banda de línea de enlace.

Según otra realización, se proporciona una vía virtual permanente (PVP, Permanent Virtual Path) de malla. La vía virtual permanente de malla establece una vía virtual permanente ATM a través de la red tándem ATM entre cada dos oficinas terminales. Así, las vías virtuales permanentes se proporcionan manualmente con una velocidad de célula de pico igual al tamaño del grupo de línea de enlace existente entre las dos oficinas terminales. Como con las conexiones virtuales conmutadas individuales, el ancho de banda de red ATM disponible que de otra manera estaría dedicado a transportar el tráfico de voz puede utilizarse por otras aplicaciones de datos en una base dinámica. Entre las ventajas de la vía virtual permanente de malla está que se requiere poca o ninguna señalización, dependiendo de cuántas conexiones virtuales se utilizan en las vías virtuales permanentes. Es decir, todo lo que se requiere es obtener asignación en una vía: no se requiere establecimiento. Además, cada oficina terminal percibe líneas de enlace directas con cada una de las demás oficinas terminales. Sin embargo, la vía virtual permanente de malla requiere suministro manual y el ancho de banda de velocidad de transferencia constante garantizado y preasignado reduce la eficiencia del ancho de banda de la línea de enlace.

Según otra realización más, puede proporcionarse una vía virtual permanente en estrella. Con una vía virtual permanente en estrella, se establece una única vía virtual permanente ATM entre cada oficina terminal y la red tándem ATM. La vía virtual permanente se proporciona manualmente de manera que se proporciona sólo una vía virtual permanente y una velocidad de transferencia de célula de pico se configura igual a la suma de todas las líneas de enlace de la oficina terminal. Como con los otros dos sistemas, el ancho de banda de red ATM disponible que de otra manera estaría dedicado a transportar el tráfico de voz puede utilizarse por otras aplicaciones de datos en una base dinámica. Similar a la vía virtual permanente de malla, la vía virtual permanente en estrella tiene la ventaja de una pequeña o nula señalización, dependiendo de si y cómo se utilizan las conexiones virtuales en la vía virtual permanente. Además, cada oficina terminal percibe una línea de enlace tándem única. Además, la traducción del conmutador es fácil porque parece que una única línea de enlace abandona cada oficina terminal. Así, todo el tráfico se dirige a ese grupo de línea de enlace. Sin embargo, la vía virtual permanente en estrella tiene los inconvenientes de suministro manual y el ancho de banda de velocidad de transferencia de bits constante preasignado y asegurado reduce la eficacia del ancho de banda de la línea de enlace.

La vía virtual permanente en estrella y la vía virtual permanente de malla extraen la mayoría de la carga del establecimiento de llamada del conmutador utilizando vías virtuales permanentes proporcionadas manualmente. La utilización de la conexión virtual conmutada individual aumenta la carga del establecimiento de llamada debido a la eliminación de líneas de enlace directas.

Cuando la TA-IWF se combina con la LA-IWF, la presente invención permite el ahorro en tres amplias categorías: reducción de la terminación de línea de enlace de oficina terminal y/o incremento de desfases, reducción del ancho de banda en instalaciones de transporte asociadas con la reducción de terminación de la línea de enlace de la oficina terminal y ahorros administrativos asociados con la previsión de la línea de enlace y la conservación de registro de la línea de enlace.

La utilización de grupos grandes de líneas de enlace según la presente invención crea una capacidad de trasporte aumentada que da como resultado una reducción en los requisitos de unidad de línea de enlace en la oficina terminal. La reducción permite un descenso en el desembolso de capital para unidades de línea de enlace y/o permite una respuesta más rápida al aumento de los requisitos de las líneas de enlace provocado por el nuevo tráfico como el tráfico de acceso a Internet.

La reducción del ancho de banda en instalaciones de transporte también ocurre porque las líneas de enlace entre oficinas actuales utilizan ancho de banda tanto si se utiliza la línea de enlace como si no. La presente invención permite a las líneas de enlace utilizar ancho de banda en instalaciones de transporte sólo cuando se utiliza la línea de enlace. Cuando la línea de enlace está desocupada, no se requiere ancho de banda en la instalación de transporte. Durante los periodos de bajo tráfico a primera y última hora del día, el ancho de banda disponible en las instalaciones de transporte podría aumentar superando el 50%. En consecuencia, el ancho de banda está disponible para otras aplicaciones, tales como transferencia de datos o ficheros.

Los ahorros administrativos se realizan en dos áreas, previsión de línea de enlace y conservación de registro de línea de enlace. Hoy en día, la naturaleza del sistema de líneas de enlace requiere enormes inversiones en hardware y software para sistemas de seguimiento de líneas de enlace entre oficinas individuales. La presente invención reduce la necesidad de la conservación de tales registros detallados por líneas de enlace individuales porque las líneas de enlace son virtuales. Por lo tanto, las líneas de enlace individuales que abarcan la red sólo existen cuando las llamadas están en curso. En consecuencia, la conservación de registros en líneas de enlace individuales entre oficinas individuales puede reducirse drásticamente.

La previsión y suministro de líneas de enlace para miles de grupos de líneas de enlace individuales puede reducirse a sólo algunos grupos de líneas de enlace por oficina terminal o a ningún grupo de líneas de enlace cuando se utilizan centros de llamadas basados en red. Las cargas de llamadas para la oficina terminal pueden utilizarse para prever requisitos de líneas de enlace en lugar de requerir mediciones de grupos de líneas de enlace o líneas de enlace individuales. La recogida de datos puede también simplificarse debido a una reducción en la cantidad de datos necesarios para medir de forma precisa cargas de capacidad de transporte de oficinas.

El ADIVSS está basado en la arquitectura del sistema de conmutación genérico existente. En otras palabras, el ADNSS tiene las tres funciones básicas de un conmutador: administración y control realizados por la CS-IWF; funciones de tejido de red realizadas por los conmutadores ATM de malla parciales distribuidos; y unidades de interfaz periféricas que consisten en las unidades LA-IWF y TA-IWF.

Inicialmente, la TA-IWF realiza la interfaz de línea de enlace y la función de servicio de emulación de circuito (CES) TDM a ATM. La TA-IWF soporta velocidades de transmisión TDM desde DS1 hasta las interfaces directas. También soporta velocidades de transmisión ATM desde DS3 hasta interfaces directas.

La LA-IWF soporta funciones de acceso a línea para, entre otras cosas, servicio telefónico convencional (POTS), línea de abonado digital RDSI, líneas de acceso de moneda y de familia de datos xDSL. Para la línea xDSL, la LA-IWF soporta el canal de datos a la red de datos. La función de la unidad LA-IWF está basada en el tipo de tarjeta, (tarjetas de personalidad) que ocupan ranuras de tarjetas de aplicación en la unidad. La LA-IWF también puede incorporar las funciones de interfaz de línea de enlace así como accesos a líneas privadas e inalámbricas. Es decir, se contempla que las unidades LA-IWF y TA-IWF podrían fusionarse en una plataforma común que realizaría las funciones de línea de enlace y de acceso del conmutador telefónico así como el acceso a líneas privadas y acceso a telefonía inalámbrica.

La unidad LA-IWF proporciona las ventajas de facilitar el desarrollo del concepto de la oficina central virtual. La oficina central virtual permite movimiento lejos del límite geográfico tradicional CO que domina la industria actualmente. Al eliminar estos límites desaparecerán la necesidad de portadores de bucle digitales (DLC) y otras unidades de telefonía remotas. Los límites de la oficina central virtual se extenderán ahora a la bóveda de entorno controlado (CEV) del área de servicio portadora (CSA) y al emplazamiento del cliente para grandes y medianos clientes.

Flujos de llamada Acceso a línea de enlace

Un escenario de flujo de llamada para acceso a líneas de enlace se describe ahora con referencia a la figura 4. Inicialmente, una parte 19 que llama, por ejemplo, 235-1111 marca un destino 23, por ejemplo 676-2222. La oficina 20 terminal de la parte que llama (oficina A terminal) recoge los dígitos marcados correspondientes al número llamado y comprueba tablas de encaminamiento para determinar la oficina terminal que está conectada al destino marcado. Después de determinar la oficina 22 terminal de destino (oficina B terminal), la oficina A terminal encuentra una línea de enlace (por ejemplo, la línea 6 de enlace) que se conecta a la TA-IWF 28 de la oficina A terminal. Suponiendo que la línea de enlace está desocupada, la oficina A terminal reserva la línea 6 de enlace.

La oficina A terminal inicia entonces un mensaje SS7 IAM que contiene, entre otra información, lo siguiente: dirección de encaminamiento del punto de transferencia de señalización de la CS-IWF 30; número de teléfono que llama; número de teléfono llamado e identificación de la línea de enlace (CIC) para la línea 6 de enlace. Después de que el punto 18 de transferencia de señalización recibe el mensaje IAM, el punto 18 de transferencia de señalización reenvía el mensaje a la CS-IWF 30. La CS-IWF 30, basándose en el número de teléfono que llama, identifica la TA-IWF 28 de origen (TA-IWF A) con su dirección ATM u otro identificador. La CS-IWF 30 envía entonces el CIC a la TA-IWF A por medio de un mensaje ATM a través de una red ATM (es decir, señalización en banda). La CS-IWF 30, basándose en el número de teléfono llamado, identifica la TA-IWF 28 de destino (TA-IWF B) con su dirección ATM u otro identificador. La CS-IWF 30 envía entonces una solicitud a la TA-IWF 28 para una línea de enlace desocupada, a través de una conexión ATM (es decir, señalización en banda) en la red 26 ATM.

La TA-IWF A recibe el mensaje desde la CS-IWF 30, y basándose en el CIC recibido, determina el canal DS0 correspondiente en sus interfaces de línea. La TA-IWF B también recibe una solicitud desde la CS-IWF 30. En consecuencia, la TA-IWF B encuentra un canal DS0 desocupado en sus interfaces de línea y lo reserva, por ejemplo, la línea 35 de enlace. La TA-IWF B determina el CIC para este DS0 y envía el CIC a la CS-IWF 30 a través de un mensaje ATM.

La CS-IWF 30 recibe el mensaje desde la TA-IWF B y envía un mensaje IAM al punto 18 de transferencia de señalización que contiene, entre otra información, lo siguiente: una dirección de encaminamiento del punto de transferencia de señalización de la oficina B terminal; número de teléfono que llama; número de teléfono llamado; y una identificación de la línea de enlace (CIC). El punto 18 de transferencia de señalización recibe el mensaje IAM y lo reenvía a la oficina B terminal.

La oficina B terminal recibe el mensaje IAM y utiliza el CIC recibido para reservar la línea de enlace correspondiente, por ejemplo, la línea 35 de enlace. La oficina B terminal comprueba el número de teléfono llamado para las características de llamadas activas y colgadas. La oficina B terminal mantiene la línea, aplica el timbre de llamada a la línea y un tono de llamada a la línea 35 de enlace (suponiendo que 676-2222 está colgada). La oficina B terminal conecta entonces la línea a la línea 35 de enlace e inicia un mensaje SS7 ACM al punto 18 de transferencia de señalización.

El punto 18 de transferencia de señalización recibe el mensaje ACM y lo reenvía a la CS-IWF 30. Cuando la CS-IWF 30 recibe el mensaje ACM, el CS-IWF 30 envía el mensaje a la TA-IWF A, solicitando que la TA-IWF A establezca una conexión ATM con la TA-IWF B o viceversa. Es decir, la TA-IWF B puede establecer una conexión con la TA-IWF A.

En respuesta al mensaje recibido, la TA-IWF A establece una conexión CBR de 64 Kbps con la TA-IWF B. La TA-IWF A también asigna el DS0 apropiado a la conexión virtual conmutada saliente. Al mismo tiempo, la TA-IWF B asocia la conexión virtual conmutada entrante al DS0 correspondiente. Después de que se establece la conexión, la TA-IWF A envía un mensaje ATM a la CS-IWF 30, que indica el establecimiento de la conexión ATM.

La CS-IWF 30 recibe el mensaje desde la TA-IWF A 28 y la CS-IWF 30 envía un mensaje ACM al punto 18 de transferencia de señalización. El punto 18 de transferencia de señalización recibe el mensaje ACM y lo reenvía a la oficina A terminal. La oficina A terminal recibe el mensaje ACM desde el punto 18 de transferencia de señalización y conecta 235-1111 a la línea 6 de enlace.

Por consiguiente, la parte 19 que llama a 235-1111 oye el tono de la llamada. Cuando el destino 23 en 676-2222 descuelga el teléfono, la oficina B terminal detecta el descolgado y elimina el tono de la llamada. La oficina B terminal inicia entonces un mensaje ANM al punto 18 de transferencia de señalización. El punto 18 de transferencia de señalización recibe el mensaje ANM y lo reenvía a la CS-IWF 30. La CS-IWF 30 recibe el mensaje ANM desde el punto 18 de transferencia de señalización e inicia un mensaje ANM al punto 18 de transferencia de señalización.

El punto 18 de transferencia de señalización recibe el mensaje desde la CS-IWF 30 y lo reenvía a la oficina A terminal. La oficina A terminal recibe el mensaje ANM desde el punto 18 de transferencia de señalización e inicia una medición de facturación necesaria. Finalmente, la parte 19 que llama

\hbox{en 235-1111 habla con el  destino 23 en
676-2222.}

Una descripción más detallada del flujo de llamada descrito anteriormente aparece en la solicitud de patente estadounidense Nº 09/287.092

Acceso a la línea

La figura 5 es un ejemplo de un flujo de llamada POTS para establecer una conexión, según una realización de la presente invención. Aunque el flujo de llamada es similar al flujo de llamada estándar, los componentes que ejecutan el proceso son novedosos. En la siguiente descripción, la LA-IWF se trata como dos componentes separados: la tarjeta de personalidad o interfaz de línea; y el procesador LA-IWF, o cerebros de la LA-IWF. Inicialmente, la función del procesador LA-IWF de origen detecta una solicitud de dispositivo de acceso para el servicio. Con los servicios POTS, banda base xDSL y de moneda, el sensor está normalmente adherido a la línea que detecta el flujo actual cuando el aparato telefónico se descuelga. Estos sensores de línea se exploran periódicamente por dispositivos, por ejemplo, el procesador LA-IWF, para esta indicación. Cuando el procesador LA-IWF reconoce la solicitud, inicia el establecimiento de una vía para un dispositivo de generación de tono que proporciona el tono de marcado. Este dispositivo de tono puede estar presente en la LA-IWF o puede ser un recurso acumulado en un servidor común a varias o a todas las LA-IWF, tal como la CS-IWF. Los tonos normalizados industriales se proporcionan de esta manera. Cualquier prueba de protección de red de iniciación por servicio debería realizarse durante este intervalo.

Una vez que el tono de marcado está presente, la supervisión de la línea se pasa a un dispositivo justamente anterior al híbrido de dos hilos a cuatro hilos. Cuando el tono de marcado está presente en la interfaz de usuario, se emplea la sincronización estándar industrial. Tras la detección del primer dígito marcado, tono o impulso, se elimina la vía al generador de tono (por ejemplo, se libera la vía desde el generador de tono al usuario final) y la línea está conectada a un dispositivo decodificador que interpreta el dígito. Durante este proceso se utiliza la sincronización estándar industrial. El dispositivo decodificador puede estar presente en la LA-IWF o puede ser un recurso acumulado en un servidor común a varias o a todas las LA-IWF. Una vez que se han recogido los dígitos se pasan al LACPS utilizando un protocolo de control de llamada estándar, por ejemplo, ITU H.323, SIP o IETF e ITU H.248 MEGACO.

El LACPS realiza el encaminamiento de los dígitos marcados e informa a la LA-IWF de origen de la dirección de la LA-IWF de terminación y el puerto donde los dígitos marcados residen y pasa el control de vuelta a la LA-IWF de origen para el establecimiento de llamada. Como alternativa, el LACPS informa a la LA-IWF de terminación que se está llamando a uno de sus puertos y pasa el control a la LA-IWF de terminación para el establecimiento de llamada. Como alternativa, el LACPS puede controlar toda la llamada. Estas tres alternativas impactan donde deberían residir la inteligencia del control de llamada y la potencia del procesador. El método de conexión hacia atrás se describirá a continuación.

Cuando la LA-IWF de terminación percibe una llamada, la LA-IWF de terminación comienza las pruebas de integridad de red de pre-llamado en la línea mientras establece la vía de red de vuelta a la LA-IWF de origen utilizando protocolos normalizados industriales. Una vez que las pruebas de pre-llamado se han completado con éxito, la potencia de timbre se aplica a la línea a través de un recurso que reside en la LA-IWF de terminación. En paralelo, la LA-IWF de terminación proporciona un timbre audible sobre la vía establecida a la LA-IWF de origen. Este recurso de timbre reside en la LA-IWF de terminación. En la LA-IWF de origen el lado recibido del híbrido se ataja para proporcionar el timbre audible de usuario.

Cuando el usuario llamado contesta, la LA-IWF de terminación informa a la LA-IWF de origen, que ataja el lado de transmisión del híbrido para permitir comunicación de dúplex completa. La LA-IWF de terminación también informa al LACPS de la respuesta. El LACPS realiza entonces la actualización de conteo de medidas administrativas apropiadas e inicia la facturación de la llamada, si se requiere.

La figura 6 muestra un flujo de llamada POTS a modo de ejemplo para liberar una línea. Una vez que los dispositivos de acceso finalizan el servicio, por ejemplo, cuelgan el teléfono, la supervisión de la línea detecta una condición de colgado. Como resultado, la LA-IWF de origen libera la vía. La LA-IWF de terminación envía entonces un mensaje que confirma la liberación a la LA-IWF de origen, que libera su vía a la interfaz de línea. Finalmente, después de que se ha liberado la vía de red, se almacena la exploración de la línea.

La figura 7 muestra un flujo de llamada RDSI a modo de ejemplo, que es similar al flujo POTS excepto en que el flujo RDSI requiere una función de procesador de canal-D, que es bien conocida, en la arquitectura ADNSS. Esta función de canal-D podría residir en la LA-IWF de origen o en el LACPS dependiendo de dónde se coloque la potencia de procesamiento. El tono marcado se suministra por el dispositivo RDSI y podría emplearse el método En-bloc bien conocido de intercambio de mensaje de protocolo. Tras la recepción del mensaje de establecimiento RDSI, la LA-IWF de origen envía el número marcado al LACPS y el escenario de establecimiento sigue el flujo POTS descrito anteriormente. En la LA-IWF de terminación la función de procesador de canal-D envía un mensaje de establecimiento al dispositivo RDSI. Sigue entonces al escenario POTS con timbre audible y respuesta. La liberación RDSI, mostrada en la figura 8, es similar al escenario POST, excepto en que la liberación inicial para el procesador de canal-D, y después de que se ha liberado la vía de red, se envía un mensaje que confirma

\hbox{la liberación desde el procesador de
canal-D.}

Acceso a línea privada

La presente invención puede aplicarse en el suministro de líneas privadas alquiladas (es decir, circuitos de alta capacidad). El suministrar líneas privadas alquiladas en las redes actuales es un proceso complicado y propenso a errores. Utilizando la red ATM propuesta, puede eliminarse la mayoría de la complejidad y suministro, debido a la capacidad de ATM para establecer automáticamente conexiones a través de la señalización. Sólo los circuitos de extensión en los puntos finales necesitan suministrarse y mantenerse. Según esta realización, se proporciona una función de interfuncionamiento de acceso a línea privada.

La función de interfuncionamiento de acceso a línea privada (PLA-IWF) es una unidad que puede soportar cables coaxiales de ancho de banda dedicados que proporcionan la interfaz para líneas privadas de clientes. El nivel más bajo de señalización de datos (DS) soportado es DS1 o 1,544 Mbps progresando después a las velocidades de transferencia DS3, STS1, y OC3. Esta unidad también debería tener capacidades ATM SAM. Aunque la PLA-IWF podría ser un dispositivo separado, en la figura 9 la TA-IWF 28 proporciona la funcionalidad de línea privada. Como alternativa, la LA-IWF podría proporcionar tal funcionalidad.

El establecimiento de circuito y dispositivo de unidad está bajo el control del LACPS. Los circuitos se establecen a través del ADNSS mediante el suministro realizado en el SMS y se ejecutan mediante el LACPS. El circuito puede ser una ATM SVC permanente que garantizará al usuario el ancho de banda contratado. Este ancho de banda contratado puede ser CBR, velocidad de transferencia de bits variable en tiempo real (VBR_{RT}), velocidad de transferencia de bits variable que no es en tiempo real (VBR_{NRT}), ABR, o velocidad de transferencia de bits no definida (UBR).

Según esta realización, la SVC sólo se desconecta mediante el suministro, permitiendo el paradigma de una línea privada redundante. Si hay un fallo en la vía de red ATM para esta línea privada, se emitirá una liberación y la PLA-IWL de origen emitirá otro mensaje de conexión que reestablecerá la SVC, restaurando por tanto la línea privada que ha fallado.

La PLA-IWF está bajo el control del LACPS. La línea privada en el ADNSS es similar al circuito permanente en el conmutador de clase 5. Es un recurso suministrado de extremo a extremo. Una de las diferencias es el tamaño del cable coaxial que se establece. En el conmutador de clase 5 un circuito permanente está basado en DS0 y utiliza un recurso TDM fijo. En ADNSS este circuito permanente puede ser de cualquier ancho de banda hasta OC3. Se suministra este ancho de banda a través de una SVC de PLA-IWF a PLA-IWF. Esto permite el único punto de suministro para un circuito basado en ATM de PLA-IWF a PLA-IWF.

Se describe ahora un escenario de flujo de establecimiento de línea privada ADNSS con referencia a la figura 10. Inicialmente, el centro de orden de servicio toma una orden para un circuito de 1,544 Mbbps a través de la red desde la oficina A a la oficina B. El empleado de orden de servicio introduce la orden de servicio en un flujo a través del sistema de suministro (u opcionalmente directamente en el ADNSS) con los atributos apropiados que definen el circuito punto a punto. A medida que la orden fluye a través del sistema de suministro, se cuestionan los sistemas de existencias apropiados para asignaciones de equipo de puerto desocupado y entonces se actualizan cuando se incorporan los puertos en la orden de servicio.

Una interfaz de orden de servicio mecanizado al SMS permite al flujo a través del sistema de suministro asignar una SVC permanente desde la oficina A a la oficina B. La asignación se lleva a cabo asociando el puerto PLA-IWF de la oficina A al puerto PLA-IWF de la oficina B y asignando el ancho de banda, 1,544 Mbps, al puerto. Cuando el sistema de suministro se termina con la entrada de información descriptiva de circuito en el SMS, éste ordena al SMS ejecutar la orden.

El sistema actualiza su base de datos y descarga la información de suministro nuevo al LACPS para ponerlo en marcha. El LACPS informa entonces a la PLA-IWF de la oficina A maestro, tal como se define mediante la información descriptiva de circuito, que necesita para establecer una SVC. La PLA-IWF de la oficina A o una función proxy formula un mensaje de protocolo basado en normas (por ejemplo, UNI 4.0, PNNI 1.0, etc.) para establecer la SVC a través de la red ATM.

La PLA-IWF de la oficina A fija una interconexión interna desde el puerto TDM asignado por la orden de servicio al ATM VPI/VCI asignado a la SVC. El LACPS informa entonces a la PLA-IWF de la oficina B esclavo de que se asigna un puerto TDM mediante la orden de servicio y que este puerto estará subordinado puerto asignado de la oficina A. A través de protocolos (por ejemplo, BICC) basados en normas se asocian los puertos de banda ancha y banda estrecha. Al recibir el mensaje de establecimiento desde la PLA-IWF de la oficina A, la PLA-IWF de la oficina B fija la conexión cruzada entre los puertos ATM VPI/VCI y TDM asignados. En este momento el circuito está disponible para el acoplamiento al equipo del cliente. A la finalización de este acoplamiento y de las pruebas de alineamiento, el circuito puede entrar en funcionamiento.

Aunque la invención se ha descrito con referencia a varias realizaciones a modo de ejemplo, se entiende que las palabras que se han utilizado son palabras de descripción e ilustración, más que palabras de limitación. Pueden realizarse cambios dentro del ámbito de las reivindicaciones adjuntas, tal como se expone en este momento y como se corrigen, sin salir del alcance y espíritu de la invención en sus aspectos. Aunque la invención se ha descrito con referencia a medios, materiales y realizaciones particulares, la invención no está prevista para limitarse a los detalles dados a conocer; más bien, la invención se extiende a todas las estructuras, métodos y usos funcionalmente equivalentes tales como los que están dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, debido a que el ADNSS es un sistema de enchufar y listo (plug and play), se contempla que el ADNSS trabajará con sistemas de protocolo de internet (IP). Además, el ADNSS puede migrar desde células ATM a un eje central de alta velocidad más nuevo, por ejemplo, conmutación de terabytes, ya que cada vez está más disponible.

Según diversas realizaciones de la presente invención, algunos de los métodos descritos en el presente documento están previstos para el funcionamiento como programas de software que se ejecutan mediante un procesador de ordenador. Las implementaciones de hardware dedicadas que incluyen, pero no limitadas a, circuitos integrados específicos de aplicación, disposiciones lógicas programables y otros dispositivos de hardware pueden asimismo construirse para implementar los métodos descritos en el presente documento. Además, las implementaciones de software alternativas que incluyen, pero no están limitadas a, procesamiento distribuido o procesamiento distribuido de componente/objeto, procesamiento paralelo, o procesamiento de máquina virtual pueden construirse para implementar los métodos descritos en el presente documento.

También debería observarse que las implementaciones de software de la presente invención tal como se describen en el presente documento se almacenan de manera opcional sobre un medio de almacenamiento tangible, tal como: un medio magnético tal como un disco o cinta; un medio magnetoóptico o óptico tal como un disco; o un medio de estado sólido tal como una tarjeta de memoria y otro paquete que aloja una o más memorias de sólo lectura (no volátiles), memorias de acceso aleatorio, o memorias regrabables (volátiles). Un adjunto de archivo digital a correo electrónico u otro archivo o conjunto de archivos de información independiente se considera un medio de distribución equivalente a un medio de almacenamiento tangible. Por lo tanto, se considera que la invención incluye un medio de almacenamiento tangible o medio de distribución, tal como se enumera en el presente documente y que incluye medios sucesores o equivalentes reconocidos en la técnica, en la que se almacenan las implementaciones de software en el presente documento.

Aunque la presente memoria descriptiva describe componentes y funciones implementadas en las realizaciones con referencia a normas y protocolos particulares, la invención no se limita a tales normas y protocolos. Cada uno de la normas representa ejemplos del estado de la técnica. Tales normas se reemplazan periódicamente por equivalentes más rápidos y más eficaces que tienen esencialmente las mismas funciones. Por lo tanto, la sustitución de las normas y protocolos que tienen las mismas funciones son y se considerarán equivalentes a aquellas presentadas en el presente documento.

Claims (17)

1. Sistema de conmutación distribuida para establecer y conectar una llamada telefónica, que se origina con una red telefónica de origen y termina en una red telefónica de terminación, para la transmisión a través de una red de conmutación ATM distribuida, comprendiendo el sistema:

un elemento (18) de red, que reside fuera de la red de conmutación ATM distribuida, para recibir un mensaje de señalización para una llamada telefónica desde la red telefónica de origen con señalización de canal común de banda estrecha;

un dispositivo (30) de función de interfuncionamiento de control y de señalización centralizados (CS-IWF) para proporcionar procesamiento y control de la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida, estando conectado el dispositivo (30) (CS-IWF) para recibir la señalización de canal común de banda estrecha desde el elemento (18) de red y presentando una interfaz para proporcionar procesamiento y establecimiento de la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida con señalización de banda ancha según el mensaje de señalización.

2. Sistema de conmutación distribuida según la reivindicación 1, en el que el elemento (18) de red comprende un punto de transferencia de señalización para enviar la señalización de canal común de banda estrecha al dispositivo CS-IWF.

3. Sistema de conmutación distribuida según las reivindicaciones 1 ó 2, que comprende además un conmutador (20, 22) de origen que origina la llamada telefónica y reenvía el mensaje de señalización, que incluye una sola dirección de encaminamiento, al elemento (18) de red;

en el que el dispositivo (30) CS-IWF recibe señalización de canal común de banda estrecha desde el elemento de red, basada en la dirección de encaminamiento, comprendiendo la dirección de encaminamiento un código de punto único del dispositivo CS-IWF.

4. Sistema de conmutación distribuida según cualesquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una pluralidad de dispositivos (27) de función de interfuncionamiento de acceso a una línea (LA-IWF) cada uno para funcionar como una pasarela que interconecta directamente los dispositivos de emplazamiento de los clientes en la red (26) de conmutación ATM distribuida, interconectándose los dispositivos LA-IWF con uno de un dispositivo de emplazamiento de cliente de bucle de dos hilos o de cuatro hilos que proporciona servicios telefónicos POTS, RDSI, de moneda y xDSL.

5. Sistema de conmutación distribuida según la reivindicación 4, en el que al menos uno de los dispositivos LA-IWF comprende además un dispositivo (28) de interfuncionamiento de acceso troncal (TA-IWF) para recibir líneas de enlace de oficina terminal desde canales TDM y para convertir las líneas de enlace a células ATM, recibiendo el dispositivo TA-IWF información de señalización de banda ancha desde el dispositivo (30) CS-IWF a través de la red (26) de conmutación ATM distribuida.

6. Sistema de conmutación distribuida según cualquier reivindicación anterior, en el que el mensaje de señalización comprende al menos un mensaje ISUP para establecer la llamada telefónica.

7. Sistema de conmutación distribuida según cualquier reivindicación anterior, en el que la señalización de canal común de banda estrecha comprende una señalización de sistema de señalización (SS7).

8. Sistema de conmutación distribuida según cualquier reivindicación anterior, en el que la señalización de banda ancha comprende una señalización de interfaz de red a red privada (PNNI).

9. Sistema de conmutación distribuida según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la señalización de banda ancha comprende señalización de parte de usuario RDSI de banda ancha (B-ISUP).

10. Sistema de conmutación distribuida según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en el que la señalización de banda ancha comprende señalización de interfaz de usuario a red (UNI).

11. Método de conmutación distribuida para utilizar dentro de un dispositivo (30) (CS-IWF) de función de interfuncionamiento de control y señalización centralizados para establecer y conectar una llamada telefónica, que se origina con una red telefónica de origen y que termina con una red telefónica de terminación, para transmisión a través de una red de conmutación ATM distribuida, comprendiendo el método las etapas de:

realizar todas las funciones de control para procesamiento y control de una llamada telefónica dentro de la red (26) de conmutación ATM distribuida y reenviar la señalización de banda ancha a través de la red de conmutación ATM distribuida para procesamiento y control de llamada;

\newpage

recibir señalización de canal común de banda estrecha desde un elemento (18) de red que reside fuera de la red de conmutación ATM distribuida y que interconecta la señalización de canal común de banda estrecha y la señalización de banda ancha; y

controlar la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida con la señalización de banda ancha, basándose en la señalización de canal común de banda estrecha recibida.

12. Método de conmutación distribuida según la reivindicación 11 que comprende:

recibir señalización de canal común de banda estrecha desde el elemento (18) de red basándose en una sola dirección de encaminamiento, desde la red telefónica de origen, comprendiendo la dirección de encaminamiento un código de punto único del dispositivo CS-IWF.

13. Método de conmutación distribuida según la reivindicación 11 ó 12, que comprende recibir líneas de enlace de oficina terminal desde canales TDM y para convertir las líneas de enlace a células ATM.

14. Método de conmutación distribuida según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 13, en el que la recepción de señalización de canal común de banda estrecha desde un elemento (18) de red comprende recibir señalización de sistema de señalización (SS7).

15. Método de conmutación distribuida según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que el control de la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida con la señalización de banda ancha comprende controlar con señalización de interfaz de red a red privada (PNNI).

16. Método de conmutación distribuida según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que el control de la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida con la señalización de banda ancha comprende controlar con señalización de parte de usuario RDSI de banda ancha (B-ISUP).

17. Método de conmutación distribuida según cualquiera de las reivindicaciones 11 a 14, en el que el control de la llamada telefónica dentro de la red de conmutación ATM distribuida con la señalización de banda ancha comprende controlar con señalización de interfaz de usuario a red (UNI).