JP3605404B2 - 移動通信システムでの非同期伝送モードデータ変換装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は移動通信システムでデータを変換する装置に関するもので、特に非同期伝送モード(ATM:Asynchronous Transfer Mode)データ変換装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
現在、PLMN(Public Land Mobile Network)でのトラヒック(traffic)情報、例えば音声及びデータ伝送がますます速くなるにつれ、CDMA方式を使用するIS−95Cシステムの基礎において、高速データ伝送のためにATMデータ伝送を遂行することが推奨されつつある。このような傾向はMSC(Mobile Switching Center)だけでなく、BSC(Base Station Controller)及びBTS(Base Transceiver Subsystem)にも見ることができる。また、PLMNの伝達方式はall IP(Internet Protocol)に類似する形態に変化している。CDMAシステムの場合、3GPP(3rd Generation Partnereship Project)や3GPP2(3rd Generation Partnership Project 2)でall IP網に関する統一案がある程度、設けられているが、これを実用化した製品は未だなく、特定区間で専用プロトコル(Proprietary Protocol)として具現されているだけである。
【0003】
上述したように、MSC、BSC及びBTS間の信号と情報通路は、主にATM方式(この場合、PHY(Physical Layer Protocol)、E1(European digital line interface)を利用している)を基本としている。図1はシステム間IPネットワーク上に形成することができるMSC(エアーエージェント18及びアクセスG/W16)とBSCの結合システムの形態を示したシステム構成図である。図1を参照してIPネットワークを説明する。基地局(BTS)12はアンテナ10−1、…、10−nやCOAX(Coaxial)回線を通じて端末と無線リンクで連結される。また、基地局12は基地局制御器(BSC)14とATM−E1リンクを通じて連結される。従って、基地局12と基地局制御器14はH/W(HardWare)形状やプログラム自体がATMデータを処理できるように設計されている。そして基地局制御器14はIOS(Inter Operability Specification)回線及びTDM(Time Division Multiplex)回線を通じてアクセス(Access)G/W16及びエアーエージェント(Air Agent)18に連結され、IP網20を通じてコールエージェント(Call Agent)22及びメディア(Media)G/W24に連結されるている。このようにして、基地局制御器14は、端で公衆電話交換網(PSTN)30と連結される。
【0004】
上述したようにBTSをIP接続に変える場合、BSCのH/W形状やプログラムの再設計過程が必要となり、これによって多くの問題が発生する。即ち、BTSとBSC間の安定した運用のために多くのシステム性能をテストし、問題が発生する度にシステムに必要なH/WまたはS/W(SoftWare又はプログラム)の再設計及び安定化テストなどを遂行する必要があるので、多くの人的資源や時間が要求され、そしてそれに応じた追加費用が発生することになる。これは、IPとATMの技術自体が完全に相異なるからである。そして、このことから、前述した問題をすべて解決して単一コンポーネントに変更することができない。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の目的は、IP−BTSとATM−BSC間でインタフェースすることができる装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上述した目的を達成するために本発明のデータ変換装置は、移動通信システムでIPを使用する基地局(BTS)とATMデータを使用する基地局制御器(BSC)又はセル制御器(cell controller)との間に位置するデータ変換装置であって、ATMデータを利用する基地局制御器とデータ接続を形成する多数のラインインタフェース部と、ラインインタフェース部を通じて受信したデータを物理階層処理する物理階層処理機と、基地局制御器から受信したATMデータとIP基地局から受信したデータの変換及び伝達のためのスイッチングを遂行するUTOPIAスイッチと、UTOPIAスイッチに伝達するデータをAAL0階層のデータに変換し、IP基地局に伝達するデータをイーサネットデータに変換するデータ変換器と、IP基地局とデータ変換器との間のデータ送受信を遂行する多数の反復器と、UTOPIAスイッチから受信したデータをUTOPIAインタフェースするUTOPIAマッパーと、UTOPIAマッパーから受信したデータをAAL0階層、またはAAL2階層のデータに変換する階層変換器と、階層変換器、UTOPIAマッパー及びUTOPIAスイッチの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする。
【0007】
このデータ変換装置による制御部は、基地局制御器とIPC通信を遂行することができ、IP基地局とIPC通信を遂行することができるとよい。
【0008】
データ変換装置は、制御部と連結され、外部運用者装置と連結される外部接続装置をさらに備えることができ、制御部で使用されるデータを貯蔵するメモリ部をさらに備えることもできる。物理階層処理機は、UTOPIAスイッチから受信したデータを多数のラインインタフェース部を通じて基地局制御器に伝送するようにするとよい。データ変換器は、IP基地局から受信したトラヒック情報をAAL0階層のデータ信号に変換し、この変換データを階層変換器に伝達するためにUTOPIAスイッチに伝送すると好ましい。
【0009】
また、本発明では、ATMデータを使用する基地局制御器から受信したデータを物理階層処理する物理階層処理機と、基地局制御器から受信したATMデータとIP基地局から受信したデータの変換及び伝達のためのスイッチングを遂行するUTOPIAスイッチと、UTOPIAスイッチに伝達するデータをAAL0階層のデータに変換し、IP基地局に伝達するデータを第1データに変換するデータ変換器と、UTOPIAスイッチから受信したデータをUTOPIAインタフェースするUTOPIAマッパーと、UTOPIAマッパーから受信したデータをAAL0階層、またはAAL2階層のデータに変換する階層変換器と、階層変換器、UTOPIAマッパー及びUTOPIAスイッチの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とする移動通信システムでのデータ変換装置を提供する。
【0010】
このデータ変換装置による制御部は、前記基地局制御器とIPC通信を遂行することができ、IP基地局とIPC通信を遂行することができるようにするとよい。
【0011】
また、データ変換装置は、制御部と連結され、外部運用者装置と連結される外部接続装置をさらに備えると好ましい。物理階層処理機は、UTOPIAスイッチから受信したデータを基地局制御器に伝送するデータ変換するとよい。データ変換器は、IP基地局から受信したトラヒック情報をAAL0階層のデータ信号に変換し、この変換データを階層変換器に伝達するためにUTOPIAスイッチに伝送するようにしてもよい。なお、第1データは、イーサネット(登録商標)(Ethernet(登録商標))データであると好ましい。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態について添付図を参照しつつ詳細に説明する。下記の説明において、本発明の要旨のみを明瞭にする目的で、関連した公知機能又は構成に関する具体的な説明は省略する。
【0013】
図2は本発明の望ましい実施形態に従うIP−BTSとATM−BSC間のデータインタフェース装置のブロック構成図である。以下、図2を参照して本発明によるデータインタフェース装置の構成及び動作を詳細に説明する。
【0014】
ラインインタフェース部(E1 LIU)110、115はATM−E1を支援するBSC内のAETAボード(AETA社で製造したボード)及びE1インタフェースを遂行するためのボードである。ラインインタフェース部110、115は一つのPM4351(PMC−SIERRA社)が一つのE1ラインを支援するように構成されている。ATM物理階層処理機(ATM E1 PHY)120は個々の装置によってそれぞれ一つのE1ラインを支援するように構成される。このようなATM物理階層処理機120は、ラインインタフェース部110、115から受信した2[MHz]E1の多重化(Muxed)データであるPCM(Pulse Code Modulation)データをATMデータに逆多重化(demuxed)し、これを出力する。即ち、セルマッピング(cell mapping)を遂行する。また、ATM物理階層処理機120はセルマッピングの逆過程も同様に遂行する。UTOPIA(Universal Test and Operations Physical layer Protocol Interface for ATM)スイッチ130はFPGA(Field Programmable Gate Array)で構成することができ、BSC端とIP−BTS間の簡単なATMスイッチング機能を遂行する。
【0015】
UTOPIAマッパー135は階層変換器160がUTOPIAインタフェース(UTOPIA Interface)を有していないので、階層変換器160の動作のためのインタフェース機能を遂行する。このようなUTOPIAマッパー135はFPGAで構成することができる。一般的に、既存のCDMA−2000システムではBSCとBTS間の効率的なトラヒック(traffic)管理のために、トラヒック情報をAAL2階層のデータとして使用している。このような理由から、本発明でもトラヒック情報をAAL2階層のデータとして使用することを前提に説明する。従って、階層変換器160はAAL2階層のデータとAAL0階層のデータ間変換を遂行するプロセッサのようになる。これはDSP(Directory System Protocol)(TMS320C6202:TI)を利用して具現することができる。一方、UTOPIAスイッチ130とUTOPIAレベルでデータを送受信するデータ変換器140、145は、UTOPIAスイッチ130から受信したAAL0信号をイーサネット(登録商標)信号に変換してIP−BTSに伝達する。この時、データ変換器140、145と連結されるライン(回線)はファストイーサネット(Fast Ether Net)を使用することができる。また、データ変換器140、145はモトローラ(登録商標)のMPC8260で具現することができる。
【0016】
各データ変換器140、145と連結されるそれぞれの反復器150、155はファストイーサネットの物理階層チップからデータを受信する。ファストイーサネットPHYチップは、レベルワン(Level one)を使用し、例えばインテル(登録商標)LXT980を4チャネル反復器(Channel Repeater)として利用することができる。従って、一つの反復器には多数個のIP−BTSを連結することができ、この場合の連結は物理的な連結を意味する。
【0017】
データ変換器140、145と制御部190間はイーサネット(Ethernet(登録商標))上でIPC(Inter Processor Communication)を遂行するためのパスを形成する。そして制御部190は全体モジュールの制御を担当するプロセッサとして、各FPGAの駆動と動作、階層変換器の制御、データ変換器140、145の制御及びBSCとのIPC通信などを遂行する。フラッシュメモリ210とSDRAM220は制御部190のメモリであり、動作遂行中に発生する一時的なデータ、つまり、本発明に応じて動作するプログラムデータを貯蔵する。他のメモリであるSDRAM230は制御部190がUTOPIAサービスを遂行するためのローカルバスメモリとなる。即ちローカルバスに伝達されるデータの緩衝動作を遂行する。
【0018】
外部接続部(例えば、UART:Universal Asynchronous Receiver Transmitter)240は制御部190と外部の特定装置、例えば運用者コンーピュータ、またはワークステーションなどとインタフェースで連結するための装置である。従って、RS−232Cポートを利用して構成することができる。そして、本発明による装置の同期を合わせるためにクロック信号を発生する同期クロック受信器及び送信器を設けている。同期クロック受信器と送信器は、一般的に同期の必要な装置にすべて設けられるものであるので、詳細な説明は省略する。また、図2では電源供給のための構成が符号180のブロックで示されているが、これに対する詳細な説明は省略する。
【0019】
このような構成によって本発明で処理される過程を説明する。IP−BTSを通じて受信したトラヒック情報は、データ変換器140、145でAAL0階層の信号に変換される。この変換された情報はUTOPIAスイッチ130からUTOPIAマッパー135を通じて階層変換器160に伝達される。階層変換器160はAAL0階層の受信データをAAL2階層のデータに変換してUTOPIAマッパー135に伝達する。これによってUTOPIAマッパー135はAAL2階層に変換されたデータをUTOPIAスイッチ130に伝達する。従って、上述した過程を通じてIPデータがATM階層のAAL2階層のデータに変換される。このように変換されたデータは物理階層処理機120で物理階層データに変換され、ラインインタフェース部110、115を通じて基地局制御器に伝達される。基地局制御器でも類似動作をしてAAL2をAAL0形態に変換した後、このAAL0をボコーダ(Vocoder)として動作するDSP(direction system protocol)を通じて音声(PCM:pulse code modulation)に変換し、MSC、または他のBSCに伝達する。上述した過程は基地局から基地局制御器への動作であり、基地局制御器から受信したデータを基地局に伝達する過程は、上述した逆過程を通じて遂行される。
【0020】
一方、本発明による図2のデータ変換装置は、IP−BTSとのIPC処理を遂行する。これを詳述すると、下記の通りである。AAL5またはAAL0で伝達されたIPC信号は、反復器150、155とデータ変換器140、145を通じてUTOPIAスイッチ130に入力される。UTOPIAスイッチ130は受信したデータの該当情報をUTOPIAインタフェースを通じて制御部190に直接伝達する。即ち、IP−BTSとデータ変換装置とのIPC通信は、上述した過程を通じて遂行される。またデータ変換装置とIP−BTS間のデータ処理過程は、前記過程の逆過程を通じて遂行される。
【0021】
データ変換装置内部のIPC動作を説明する。制御部190と物理階層処理機120は先入先出バッファ(FIFO Buffer:図2に示せず)を通じてIPC通信を遂行する。同様に、制御部190と階層変換器160も先入先出バッファを通じてIPC通信を遂行する。一方、データ変換器140、145と制御部190間のIPC通信は、内部SCC(Serial Communication Controller)を利用したHDLC(High Level Data Link Control)方式を利用して遂行することができる。イーサネット方式はデータをコミュニケーションライン170を通して送受信するように構成することもできる。
【0022】
UTOPIAスイッチ130はUTOPIAレベル2(UTOPIA level2)を支援することができるように内部設計されたFPGAである。従って、物理階層処理機120からデータ変換器140、145への方向は、8×3ポート(port)形態の多重(mux)である“UsRx”と呼ばれ、データ変換器140、145から物理階層処理機120への方向は、3×8ポート(port)形態の逆多重又は分離(demux)である“UsTx”と呼ばれる。UTOPIAスイッチ130を構成するFPGAは、内部でVPIとVCIを分析して該当経路(path)に伝達する機能を遂行し、送信の場合は、データ変換器140、145への方向が高速であるので、別のキュー(Queue)を設けてデータの伝達を制御する。
【0023】
【発明の効果】
上述したように、IP−BTSを既存のBSCと連動するためにIPとATM間のインタフェース装置を構成することにより、ATMレベルのデータ処理をするBSCを修正なしで使用することができ、システム開発及び安定化のための時間や投資などを低減ことができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術によるシステム間IPネットワーク上に形成されたMSCとBSCの結合システムの構成図。
【図2】本発明の望ましい実施形態によるIP−BTSとATM−BSC間のデータインタフェース装置のブロック構成図。
Claims (14)
- 移動通信システムでIPを使用する基地局とATMデータを使用する基地局制御器との間のデータ変換装置であって、
ATMデータを利用する前記基地局制御器とデータ接続を形成する多数のラインインタフェース部と、
前記ラインインタフェース部を通じて受信したデータを物理階層処理する物理階層処理機と、
前記基地局制御器から受信したATMデータと前記IP基地局から受信したデータの変換及び伝達のためのスイッチングを遂行するUTOPIAスイッチと、
前記UTOPIAスイッチに伝達するデータをAAL0階層のデータに変換し、前記IP基地局に伝達するデータをイーサネットデータに変換するデータ変換器と、
前記IP基地局と前記データ変換器との間のデータ送受信を遂行する多数の反復器と、
前記UTOPIAスイッチから受信したデータをUTOPIAインタフェースするUTOPIAマッパーと、
前記UTOPIAマッパーから受信したデータをAAL0階層、またはAAL2階層のデータに変換する階層変換器と、
前記階層変換器、前記UTOPIAマッパー及び前記UTOPIAスイッチの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とするデータ変換装置。 - 前記制御部は、前記基地局制御器とIPC通信を遂行する請求項1記載のデータ変換装置。
- 前記制御部は、前記IP基地局とIPC通信を遂行する請求項1記載のデータ変換装置。
- 前記制御部と連結され、外部運用者装置と連結される外部接続装置をさらに備える請求項1記載のデータ変換装置。
- 前記制御部で使用されるデータを貯蔵するメモリ部をさらに備える請求項1記載のデータ変換装置。
- 前記物理階層処理機は、前記UTOPIAスイッチから受信したデータを前記多数のラインインタフェース部を通じて前記基地局制御器に伝送する請求項1記載のデータ変換装置。
- 前記データ変換器は、前記IP基地局から受信したトラヒック情報をAAL0階層のデータ信号に変換し、該変換データを前記階層変換器に伝達するために前記UTOPIAスイッチに伝送する請求項1記載のデータ変換装置。
- 移動通信システムでのデータ変換装置であって、
ATMデータを使用する基地局制御器から受信したデータを物理階層処理する物理階層処理機と、
前記基地局制御器から受信したATMデータと前記IP基地局から受信したデータの変換及び伝達のためのスイッチングを遂行するUTOPIAスイッチと、
前記UTOPIAスイッチに伝達するデータをAAL0階層のデータに変換し、前記IP基地局に伝達するデータを第1データに変換するデータ変換器と、
前記UTOPIAスイッチから受信したデータをUTOPIAインタフェースするUTOPIAマッパーと、
前記UTOPIAマッパーから受信したデータをAAL0階層、またはAAL2階層のデータに変換する階層変換器と、
前記階層変換器、前記UTOPIAマッパー及び前記UTOPIAスイッチの動作を制御する制御部と、を備えることを特徴とするデータ変換装置。 - 前記制御部は、前記基地局制御器とIPC通信を遂行する請求項8記載のデータ変換装置。
- 前記制御部は、前記IP基地局とIPC通信を遂行する請求項8記載のデータ変換装置。
- 前記制御部と連結され、外部運用者装置と連結される外部接続装置をさらに備える請求項8記載のデータ変換装置。
- 前記物理階層処理機は、前記UTOPIAスイッチから受信したデータを前記基地局制御器に伝送する請求項8記載のデータ変換装置。
- 前記データ変換器は、前記IP基地局から受信したトラヒック情報をAAL0階層のデータ信号に変換し、該変換データを前記階層変換器に伝達するために前記UTOPIAスイッチに伝送する請求項8記載のデータ変換装置。
- 前記第1データは、イーサネットデータである請求項8記載のデータ変換装置。
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