MXPA02003528A - Sistema y metodo para proporcionar servicios pots en un medio ambiente de dsl en caso de fallas. - Google Patents

Abstract

Se presenta un sistema y metodo para proporcionar un servicio telefonico. Se recibe una senal analogica desde un telefono y la senal analogica se convierte en una senal digital en un primer formato. Se proporciona un modem para recibir la senal digital en el primer formato. Tambien se proporciona un digitalizador para recibir la senal analogica desde el telefono. El sistema, en un primer modo de operacion, acopla la senal digital en el primer formato al modem, y en un segundo modo de operacion, acopla la senal analogica desde el telefono al digitalizador. El segundo modo de operacion puede ser, por ejemplo, un modo de operacion de falla de suministro electrico.

Description

SISTEMA Y MÉTODO PARA PROPORCIONAR SERVICIOS POTS EN UN MEDI AMBIENTE DE DSL EN CASO DE FALLAS INTRODUCCIÓN La presente invención generalmente se relaciona co un sistema y método de comunicación, y más particularment con un sistema y método para proporcionar servicios de voz por ejemplo, POTS, en el caso de fallas del sistema. Est invención es aplicable a, por ejemplo, un sistema d comunicación DSL.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Con la creciente popularidad de la Internet, más más negocios y clientes residenciales están demandando acces al ancho de banda de alta velocidad. El acceso al ancho d banda se puede proporcionar a través de diferentes tipos d medios físicos, tales como cable, satélite o el alambrad telefónico de cobre tradicional. Puesto que el alambrado telefónico típicament representa un alto porcentaje de penetración en casas negocios existentes, se han propuesto diversas innovacione para aumentar el ancho de la banda de la planta loca telefónica existente. Una de esas innovaciones es, po ejemplo, un módem que puede operar a una velocidad de hast 56 kbps. Otra innovación es el servicio de Línea d Suscriptor Digital (DSL) . El servicio DSL usa el ciclo loc de cobre existente para proporcionar los servicios a usuario final. Otra atracción del DSL es que es capaz proporcionar servicio tanto de alta velocidad como servic de voz telefónica usando el mismo par de alambra telefónico. En la Figura 1 se ilustra una topología de r genérica para el DSL. El servicio del DSL se entrega a trav de alambrados telefónicos regulares 2-1 o 2-2 usan Multiplexores de Acceso de DSL (DSLAMs) 3 en una ofici central. Para clientes que solamente reciben el servicio datos a través del DSL, el servicio se termina en l instalaciones del cliente con un módem DSL o enrutado mostrado como equipo 4 CPE. En un sistema tradicional q ofrece servicios de solo datos DSL, coexiste el servicio PO con el servicio DSL puesto que la señalización de POTS es en banda base y DSL existe en una banda de frecuencia m alta en el mismo alambrado que entra o sale de l instalaciones del cliente. En ambos sitios las instalacion del cliente y la oficina central, los fraccionadores POTS y 17 funcional para fraccionar la señal de POTS a partir la señal de datos. La señal POTS se enruta a la red de v tradicional 14 en la oficina central y los datos DSL enrutan a DSLAM 3, como se muestra en la Figura 1. La siguiente generación de dispositivos han intenta mejorar el valor del enlace DSL por medio de agrega servicios de valor agregado tales como enlaces de voz digita en esta red. En ese modelo, la voz digitalizada (qu posiblemente esta comprimida para la eficiencia del ancho d banda) se transporta junto con los datos a través del enlac DSL. Para el servicio combinado de voz y datos, el servici de DSL se termina por medio de un dispositivo que proporcion acceso integrado de voz y datos, que se muestra como CPE 5 e la Figura 1. Tales dispositivos ofrecen un puerto Ethernet para puertos POTS analógicos múltiples y de datos, po ejemplo, 7-1 y 7-2 para voz. ün DSLAM 3 sirve como un multiplexor de paquete, qu típicamente entrega tráfico a partir de clientes múltiple sobre un enlace ascendente de alta velocidad 8 a una red paquete 9 regional o metropolitana. La red de dato típicamente consiste de un conmutador ATM. El protocolo d paquete que se usa por medio de los DSLAMs es el protocolo paquete tal como el ATM o relé de encuadre para apoyar la vo y los datos. Puesto que el servicio de datos principal usa por los clientes DSL es accesar la Internet 11, la red paquete está conectada a la Internet, típicamente a través un ^dispositivo conocido como un Sistema de Administración Suscriptor 12. También se puede usar la conexión a rede entre empresas o de datos para apoyar a los trabajadores q tienen su casa como base, por ejemplo.

Se usa una puerta de enlace de voz 13 para d servicios de voz a los clientes del DSL. La puerta de enla de voz 13 conecta la red de paquete a la red telefónica conmutación pública (PSTN) 14. Las corrientes de voz digit se convierten en formato de paquete para transportar sobre red de paquete entre la puerta de enlace de voz y dispositivo de acceso integrado en las instalaciones d cliente. La puerta de enlace de voz conecta al PSTN por med de un conmutador telefónico, por ejemplo, un conmutador Clas 4 o 5. Puesto que la puerta de enlace de voz 13 represen una red de acceso digital a partir del punto de vista d conmutador telefónico, la conexión entre la puerta de enla y el conmutador telefónico típicamente hace uso de u interfase estándar para sistema de transporte de ciclo t como GR-303, TR-008 o V5. A este tipo de señal se le cono como señal en banda. Existe una segunda clase de señ empleada para comunicarse con un transporte de ciclo digit más inteligente o dispositivo con margen. La pila de señal conoce como SS7 y representa un paradigma de señal fuera banda. La conexión del dispositivo con margen al teléfono través de la pila de protocolo SS7 es un enlace que es lógicamente separado de los espacios de tiempo sincrónic usado en la clase de los protocolos de señal en banda. Lo q se ha descrito hasta este punto es la arquitectura genéri conocida para implementar un servicio DSL. Adicionalmente a los datos tradicionales y lo servicios POTS, diversos fabricantes de equipo está introduciendo equipo para servicios integrados de voz digita y datos sobre el DSL. Como ejemplo, la empresa Copperco Communications Inc., de California proporciona equipo proveedores del servicio DSL para que ofrezcan servicios DSL En particular, la empresa ha propuesto la arquitectura DS CopperCompleteMR, que se muestra por ejemplo, en la Figura 2. La arquitectura del sistema proporcionado po CopperComplete™ DSL usa una puerta de enlace de voz 21 atrá del conmutador ATM 22. La puerta de enlace de voz 21 es un pieza adicional de equipo que convierte el tráfico de vo empaquetado a señales de voz aceptables al PSTN (Re Telefónica de Conmutación Pública) a través de un conmutado 23 Clase 5. La puerta de enlace de voz 21 convierte la celdas de la Capa de Adaptación ATM 2 (AAL2) de entrada señales de voz multiplexadas de división de tiempo y la envía al conmutador 23 Clase 5 usando las troncales 24 T múltiples. Esta interfase es, por ejemplo, la interfase GR 303, la misma que usaron los transportadores del cicl digital (DLC), como se describió anteriormente en relació con la Figura 1. Se cree que la ruta de voz usada en las arquitectura de Coppercom es un circuito virtual permanente (PVC) que s configuró durante el aprovisionamiento del dispositivo CPE no en tiempo real. Este PVC transporta todo el tráfico de vo así como el tráfico de señales. Lá" arquitectura de paquet usada es la Capa de Adaptación ATM 2 (AAL2) para e encapsulado ATM. La AAL2 tiene la habilidad de permitir conexione múltiples multiplexadas en un circuito virtual (VC) . L multiplexación de corrientes múltiples de datos se realiza e la Capa de Adaptación ATM. La adaptación ATM solamente s realiza en los puntos de extremo de una red ATM. Las celda en una red ATM están enrutadas o conmutadas con base en s identificador de ruta virtual/canal virtual (VP/VC) . En e caso de un circuito virtual permanente (PVC) , como en el cas de la arquitectura Coppercom, las celdas se conmutan al mism destino permanente establecido previamente cuando s aprovisionó la CPE. La arquitectura Coppercom no usa la red ATM par establecer y quitar las conexiones de voz, pero en su luga usa la puerta de enlace de voz. No es, por lo tanto, posibl sacar ventaja de la red ATM para conmutar las llamadas de vo individuales. Esto es porque, como se explicó previamente, e la arquitectura Coppercom, las llamadas múltiples de voz s multiplexan junto con los datos de señales en un sol circuito virtual ATM. El contenido de la corriente de celd ATM es transparente a la red ATM. La red ATM solament examina el encabezado para asegurarse que éstos sean enviad al destino correcto. La asignación o conmutación de llamad en esta arquitectura es independiente de la red ATM. asignación de llamada no se puede determinar hasta que señal y los datos de voz sean desmultiplexados en la puer de enlace de voz. Adicionalmente, la publicación WO 99/14929 descri un aparato para proporcionar un servicio telefónico sobre u red de paquete. No obstante, contrario a la presen invención, el aparato no menciona el uso de la utilización paquetes de datos ATM para enrutar una llamada de voz en medio ambiente de DSL. Además, ese aparato no pare contemplar rutas alternas cuando se encuentra un falla en modo.

COMPENDIO DE LA INVENCIÓN Los actuales inventores reconocen que exist diversos inconvenientes en las arquitecturas DSL anteriore Por medio de usar el ATM AAL2 para transportar la voz, est arquitecturas agregan costos importantes y complejidades equipo del usuario final en términos de compresión (cuan aplica) , supresión de silencio, ajustes de retraso de llena de paquete variable. Adicionalmente, existirá la necesidad multiplexar corrientes múltiples de datos sobre un circui virtual ATM en la CPE. Además, esta arquitectura no permite sacar ventaja directa de la red ATM (por ejemplo, e conmutador ATM)_ en términos de capacidades dinámicas d arreglo de conexión y desplazamiento, lo que resulta en e uso ineficiente de los recursos del sistema. Por consiguiente, en su lugar los actuales inventore han llegado a una mejor solución como la de usar la ATM AAL para transportar el tráfico de voz. La AAL1 proporciona u método sencillo para transportar la voz a través de la re ATM así como la habilidad para establecer o quita dinámicamente las conexiones en la capa de ATM dentro de l misma red ATM (vea, por ejemplo ITU-TI . 363. 1 : B-ISDN AT Adaptatíon Layer Specification; Tipo 1AAL) . En consecuencia, un aspecto de la presente invenció es una arquitectura de comunicación cuya ruta de voz se bas en una combinación de un PVC y un circuito virtual conmutad (SVC) . El PVC se establece a partir de la CPE del puert troncal en el DSLAM. El SVC es la conexión dinámica que pued existir en el conmutador ATM con el propósito de establecer quitar las conexiones de voz. Cada una de las rutas de voz s transporta en un circuito virtual ATM independiente, más bie que multiplexar múltiples de ellos juntos. El tráfico de vo se transporta usando AAL1. La información de señalizació también es transportada independientemente de la voz también se pone en ruta hacia el procesador de control d servicio más bien que directamente al conmutador.

En esta arquitectura, el valor de la ruta virtual canal virtual identifica directamente la informació contenida dentro de la celda y el usuario para el cual s pretende. Por medio de usar un circuito virtual AT independiente por cada canal de voz, es posible establecer quitar la conexión en el conmutador ATM (usando un circuit virtual conmutado) . Un procesador de control de servicio control externamente el conmutador a través de señales en banda. Est arquitectura explota el poder del conmutador ATM por medio d usar sus capacidades para establecer y quitar dinámicament las conexiones. En esta arquitectura, no se hace ningun decisión en la capa de Adaptación ATM en la red ATM, lo datos se envían al destino correcto con base en el VP/VC. Esta conexión se establece en la Capa ATM. En otro aspecto de la invención, los actuale inventores reconocen que en un sistema DSL tradicional, u partidor POTS (Antiguo Servicio Telefónico Sencillo) se us típicamente para terminar con la conexión de datos DSL en e DSLAM y el servicio en el conmutador de la telco. Lo anterio se muestra, por ejemplo, en una modalidad que se muestra e la Figura 1. Por medio de tener una conexión telefónica qu termine en el conmutador de la telco existe un servicio d "línea de vida" en vista de que el servicio POTS recib energía independientemente en la oficina central de l compañía de teléfonos más bien que desde el hogar o el lug del negocio de los consumidores. Si ocurriera una falta suministro eléctrico, el servicio POTS aun estar disponible. Por otro lado, en un sistema DSL habilitado con vo en donde las lineas de voz primaria y secundaria s transportadas en el espectro del DSL más bien que en POT existe el problema de no tener el servicio de la línea vida telefónica en caso de una falta de suministro eléctric Con el propósito de mantener el servicio de línea de vida, podría usar el sistema DSL habilitado con voz para ofrec únicamente líneas telefónicas secundarias adicionales depender en el POTS tradicional para el servicio telefóni primario. En este escenario, como se describe anteriorment POTS se termina en el conmutador de la compañía de teléfono y no existe una función de concentración para líneas de v primarias en la red DSL habilitada con voz. La función concentración solamente se puede lograr para las líneas voz secundarias. Lo anterior es inaceptable desde el punto vista del proveedor del servicio DSL. Sería necesar asegurar desde la compañía de teléfonos las terminaciones d conmutador por línea POTS en un mapeo de uno-a-uno de telco. Por consiguiente, se presentan un sistema y méto que resuelven el problema de ofrecer POTS a partir de la r DSL y también habilita al proveedor del servicio DSL concentrar localmente el tráfico telefónico primario secundario. Lo anterior significa que un proveedor d servicio DSL no necesita tener un mapeo uno-a-uno por líne POTS. Esta invención suministra una pieza de equipo a la re DSL. Esta se puede integrar en el DSLAM tradicional o pued ser una pieza de equipo totalmente diferente. La pieza d equipo funciona como un terminador y digitalizador POTS. L función de esta entidad es terminar la línea POTS, po ejemplo, en la oficina central y digitalizar la voz, convertirla a ATM, y entonces terminarla dentro de la red DS en el punto del conmutador ATM. El terminador POTS tiene un funcionalidad similar al dispositivo CPE 33-1 del cliente e la Figura 3, en términos de señalización y digitalización d la señal de voz y convertir la señal a formato ATM. Todos lo puertos de voz en el dispositivo CPE del cliente se puede transportar a través de la red DSL, y en caso de falta d suministro eléctrico, un relé o interruptor en el dispositiv CPE puede conectar uno de los teléfonos directamente a l línea POTS. Consecuentemente se presentan un sistema y métod para proporcionar un servicio telefónico. Una señal analógic se recibe desde un teléfono y la señal analógica se conviert en una señal digital en un primer formato. Se proporciona u módem para recibir la señal digital en el primer formato.

También se proporciona un digitalizador para recibir la seña analógica desde el teléfono. El sistema, en un primer modo d operación, acopla al módem la señal digital en el prime formato, y en el segundo modo de operación, acopla a digitalizador la señal analógica del teléfono. El segund modo de operación puede ser, por ejemplo, un modo de falla d operación. Es también importante notar que este aspecto de l invención puede ser aplicado a otras arquitecturas DSL (po ejemplo las que se muestran en la Figuras 1 o 2) , así como l arquitectura mejorada que se muestra en la Figura 3 de l presente invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La Figura 1 muestra un diagrama de bloque de un arquitectura DSL conocida para proporcionar servicios. La Figura 2 muestra un diagrama de bloque de otr arquitectura DSL para proporcionar servicios tanto de vo como de datos. La Figura 3 es un diagrama de sistema de un sistem DSL de conformidad con los principios de la present invención. La Figura 4 muestra una modalidad detallada ejempla de una unidad CPE en forma de diagrama de bloque de circuito. La Figura 5 muestra ún diagrama de bloque para reali zar una operación de enlace descendente dentro del FPGA 45.

La Figura 6 muestra un enlace ascendente de l Función de Intratrabajo de Encapsulado de Celda ATM. La Figura 7 muestra el diagrama del escenari operacional para colocar o iniciar una llamada. La Figura 8 muestra el diagrama del escenario para l llamada en secuencia operacional del proceso. La Figura 9 muestra el diagrama del escenario par la operación de desconectar la llamada CPE iniciada por un CPE. La Figura 10 muestra el diagrama del escenari operacional para las llamadas de entrada. La Figura 11 muestra el diagrama del escenari operacional de la desconexión de una llamada iniciada por e conmutador de la compañía telefónica o NCS . La Figura 12 muestra un diagrama de bloque de un > interfase GR-303. La Figura 13 muestra una modalidad ejemplar de un SC en un medio ambiente distribuido. La Figura 14 es un diagrama de bloque que muestr cómo los canales de voz están colocados entre una CPE y l compañía telefónica, a través de un SCP. La Figura 15 muestra el flujo lógico de las rutas d datos entre La CPE y NCS. La Figura 16 es otro diagrama de bloque de las ruta de datos entre las CPEs y el NCS.

La Figura 17 ilustra cómo las rutas de datos de vo están configuradas como velocidad de transferencia de bit variable (VBR) mientras que las rutas de comando y del PC s configuran como velocidad de transferencia de bits n especificada (URB) . La Figura 18 es un ejemplo de las rutas de datos par el tráfico de voz a través del NCS. La Figura 19 es un ejemplo del diagrama de bloque d donde se puede reducir la velocidad real de transporte par un sistema que consiste de 6 CPEs. La Figura 20 muestra el método tradicional de ofrece el servicio POTS a través de la red DSL. La Figura 21 es una modalidad de una manera par ofrecer el servicio POTS de conformidad con los principios d la presente invención. La Figura 22 es un diagrama de bloque ejemplar de u digitalizador o terminador POTS para suministrar el servici POTS de conformidad con los principios de la present invención.

DESCRIPCIÓN DETALLADA En la Figura 3 se muestra una modalidad ejemplar d conformidad con los principios de la presente invención. El Sistema de Diagrama de Bloque 30 está compuesto d diversos bloques funcionales. El Dominio del Sistema 300 est compuesto de un dominio de Equipo de Oficina Central (CO) 3 (al que también se le refiere como Sistema de Control de Re (NCS) de aquí en adelante) y el dominio de Equipo en la Instalaciones del Cliente (CPE) 32. Los bloques de componente dentro del Dominio del Sistema y sus respectiva interfases son: Equipo en las Instalaciones del Cliente (CPE) Unidad 33-n Multiplexor de Acceso de Línea del Suscriptor Digital (DSLAM 34 Conmutador ATM 35 Puerta de Enlace de Internet 36 Procesador de Control de Servicio (SCP) 37 Unidad 33-n CPE La unidad 33-n CPE consiste de una unidad Módem DS interna que entrelaza, por ejemplo, hasta 4 teléfono analógicos separados 38-1 a 38-4 (a través de POTS) y un conexión 39 Ethernet lOBase-T. Desde el extremo analógico de cliente, el dispositivo CPE, por ejemplo, 33-1, acepta l entrada analógica desde cada uno de los teléfonos 38-1 a 38 4, convierte la entrada analógico a datos digitales, empaqueta los datos en paquetes ATM (POTS sobre ATM), co cada conexión que tiene un singular VPI/VCI. Un VPI es u Identificador de Ruta Virtual y un VCI es un Identificador d Canal Virtual. La red ATM está orientada a la conexión l cual se puede caracterizar por un par de VPI/VCI. El VPI s usa para identificar una ruta virtual que existe sobre u medio físico. El VCI se usa para identificar el canal virtua dentro de una ruta virtual. Lo anterior conduce al concept de un PVC (circuito virtual permanente) o un SVC (circuit virtual conmutado) . Un PVC es una conexión entre dos extremo y generalmente se configura manualmente. Es una ruta d extremo a extremo que se estableció usando el valor de lo pares VPI/VCI en cada nodo a lo largo del trayecto de la re ATM. Un SVC es similar a un PVC, excepto que se establece se quita sobre una base de demanda usando un protocolo d señales . Los datos de Ethernet también son encapsulados e celdas ATM con un VPI/VCI singular. La corriente de la celd ATM se envía a un Módem DSL interno dentro de la unidad CP para que sea modulado y entregado al DSLAM 34. Desde el extremo del DSLAM, se recibe la señal DSL es desmodulada por el Módem DSL CPE y es entregada al proces de Detección VPI/VCI. Entonces se extraen los datos de l celda ATM con el VPI/VCI que iguala los del teléfono de usuario final y se convierten a POTS analógicos que se van entregar a uno de los teléfonos 38-1 a 38-4. Los datos de l celda ATM con el VPI/VCI que iguala la conexión Ethernet de usuario final se extraen y se entregan a un transcepto Ethernet interno para que sean entregados al puerto Ethernet El proceso anterior será descrito a fondo en relación con l siguiente descripción detallada de la CPE y los componentes.

DSLAM 34 El DSLAM 34 desmodula los datos de los módems DS múltiples 33-1 a 33-n y concentra los datos dentro de, po ejemplo, una red principal ATM para conectarse al resto de l red. El DSLAM 34 proporciona servicios de arrastre haci atrás para paquetes, celdas, y/o aplicaciones basadas e circuitos a través de la concentración de las líneas DSL e las salidas ATM al Conmutador ATM 35.

Conmutador ATM 35 El conmutador ATM CO 35 es la vértebra de la red ATM El conmutador ATM realiza diferentes funciones en la red entre ellas: • Transporte de Celda • Multiplexación y concentración • Control de Tráfico • Administración de capa ATM De interés particular en el Dominio del Sistema 30 es que el conmutador ATM proporciona la ruta y pone en l zona intermedia de memoria con relación al DSLAM 34, e Procesador de Control de Servicio 37 y la Puerta de Enlace d Internet 36, y apoyo de emulación de circuito TI en relació con el Conmutador Público 40 que maneja las llamada telefónicas de voz. Una modalidad ejemplar de un conmutador ATM pudier ser un Conmutador de Multiservicios Newbridg MainStreetXpress 36170 (Newbridge 36170) . Este conmutado tiene capacidad de DSLAM y capacidad de control DS individual por medio de tarjetas de Emulación de Circuito TI Es posible que ni la capacidad del DSLAM ni el control DS sean integrados en el conmutador, sino que más bien e componentes discretos. Otra modalidad ejemplar de un conmutador ATM pued ser un Concentrador de Acceso Lucent con tarjetas T opcionales agregadas. El concentrador funciona como e mecanismo de ruta para agregar y dispersar datos a diverso destinos dentro y fuera del NCS, bajo el control del SCP 37. En una modalidad de la invención, las tarjetas T opcionales están instaladas en el conmutador ATM que permit que las celdas ATM sean colocadas sobre un espacio de tiemp como parte de una conexión TI. Pueden estar, por ejemplo, puertos Ti por tarjeta. En este caso, la tarjeta TI s conecta a la red conmutada de Telco. Otra interfase ejemplar del conmutador ATM 37 a conmutador 40 de telco puede ser a través de una interfas GR-303. La interfase GR-303 define un Grupo de Inferíase (IG que puede contener desde 2 hasta 28 conexiones DSl. Lo canales 12 y 24 se usan para información de control en l primera conexión DSl. Si existe una segunda DSl en el IG éste contiene información de control redundante en lo canales 12 y 24 también. Estos canales solamente se usan e las primeras 2 conexiones DSl. Todas las otras conexiones DS utilizan todos los 24 canales para el tráfico de voz. Para los DSl sea 1 o 2 que contienen información d control, el canal 12 se usa como el Canal de Administració de Espacio de Tiempo (TMC) y el canal 24 se usa como el Cana de Operaciones Incrustado (EOC) . En la Figura 12 se muestra un diagrama de bloque d esta interfase.

Puerta de Enlace de Internet 36 La Puerta de Enlace de Internet 36 proporciona par la señal ATM soporte de operación de interconexión de rede IP sobre ATM en conexión para y del conmutador ATM 35. Un modalidad ejemplar de una Puerta de Enlace de Interne pudiera ser un Enrutador de Alto Desempeño Cisco Series 7200 Este enrutador tiene la capacidad para cuatro puertos ATTM 32 puertos Ethernet lOBase-T. También se pueden selecciona otros modelos con base en su capacidad y desempeño.

Procesador de Control de Servicio (SCP) 37 El SCP 37 proporciona conversión de dirección demanda asignación y convoca funciones administrativa similares a un servidor de Servicio de Nombre de Dominio d la Internet (DNS) . Así mismo, el SCP 37 estaría disponibl para otras funciones, tales como funciones de la clave d descarga al CPE y el ancho de la banda y la llamad administrativa (por ejemplo, ocupado) así como otro servicios de aprovisionamiento y tareas de arreglo. Una modalidad ejemplar de un SCP es un Performanc 500 series PC, a la venta en Gateway, poblada con uno o do Adaptadores Servidores Fore Systems ForeRunnerHE 155 ATM. E ForeRunnerHE 155 suministra el SCP con una conectivida completa doble OC-3 al Newbridge 36170 que puede servir com un conmutador ATM. Uno de los adaptadores ATM servirá como e enlace de comando dedicado al Newbridge 36170. Si e Newbridge 36170 apoya un tipo de control Proxy Server y s ese canal de control requiere un puerto por separado entonces el segundo adaptador ATM se instalaría en el SCP Este adaptador ATM entonces serviría como la ruta de dato para un PVC entre el SCP y el Newbridge 36170. La Figura 13 muestra otra modalidad ejemplar de u SCP en un medio ambiente distribuido. Las unidades d decisión (CPUs) 1305-1 a 1305-n consistirán de una o má computadoras (para montaje en perchas) empacadas del estant industrial que hacen funcionar un sistema operativo capaz d realizar tareas funcionales. Note que CPUs diferentes puede hacer funcionar diferentes sistemas operativos si divers softwares requieren una plataforma específica con propósito de operar. La plataforma deseada debe ser escalabl para que se pueda agregar energía adicional de procesamient con un mínimo de trabajo o de cambios de diseño. Como se muestra en la figura, todos los componente están conectados a través de una LAN 1310 privada inter (por ejemplo Ethernet) para facilitar la comunicación y l conectividad. La matriz de almacenamiento de datos 131 comprende unidades de almacenamiento adheridas a la red q están conectadas a la LAN 1310 (por ejemplo una Ethernet para facilitar la comunicación y la conectividad. La matri de almacenamiento de datos 1311 comprende unidades almacenamiento adheridas a la red que están conectadas a l LAN 1310. Esto permitirá el acceso directo a los datos través del dispositivo de acceso remoto en el caso de que s requiera acceso para verificar el estado y/o para hace reparaciones. El bloque de interfase ATM 1320 es la interfase qu transforma las celdas ATM en datos que pueden ser procesado por los CPUs. En una alternativa, se podría usar para est propósito un NIC ATM en una o más CPUs. Las señales de control para y desde el DSLAM y e conmutador ATM también se requieren para la operación NCS Estas pueden ser señales en banda o fuera de banda.

La Figura 14 es un diagrama de bloque que muestra d qué manera los canales de voz están asignados entre una CPE la Telco, a través de un SCP, de conformidad con la present invención. Una conexión lógica SCP - CPE se usa par controlar las rutas de datos entre la unidad CPE, el ISP Telco. Todas las rutas de datos entre las CPEs y el NC tendrán PVCs ya establecidos. Lo anterior permitirá un acces de 24 horas al ISP y un canal que permitirá el intercambio d información de control entre el SCP y CPE. Los canales de voz también serán PVCs (cada uno co una velocidad variable) pero solamente entre CPE y e conmutador ATM, como se muestra en la Figura 14. El SC tendrá que establecer una conexión en tiempo real entre l Telco y el canal de voz, a través de, por ejemplo, u conmutador ATM, a medida que solicitan las llamadas. Esto s debe al número de cantidad limitada de DSOs entre NCS y l Telco. Cada ruta de datos de voz requerirá un DSO con e propósito de conectarse a la Telco. Por cuestione económicas, el número de DSOs será menor que el número tota de posibles canales de voz. Debido a lo anterior, el SC tendrá que distribuir dinámicamente los DSOs como se requerido a los canales de voz CPE. El SCP será responsabl de manejar y establecer todas las conexiones de voz par ambas, llamadas de entrada y llamadas de salida al NCS y su CPEs.

Como se muestra en la Figura 14, el número total canales de voz a partir de las CPEs (XN) es mayor que número disponible de espacios DSO (M) que salen del NCS. P consiguiente, el SCP debe ubicar los canales D dinámicamente puesto que las llamadas están conectadas a l CPEs. El SCP tiene un canal de comando al conmutador ATM q éste usa para emitir comando al conmutador ATM de tal mane que pueda enrutar los canales de voz CPE a la interfase TI finalmente a la Telco. Cuando se establece una ruta de datos de llamada voz a la Telco, se le da comando al conmutador ATM para q ponga en ruta el VPI/VCI apropiado a uno de los espacios D en una de las tarjetas TI. El rastreo de los cuales puert DSOs y TI que está disponible se mantiene por medio del SC Todas las conversiones de celdas ATM son manejadas por l tarjetas TI. El SCP controla todos los aspectos del conmutador A incluyendo el arreglo inicial. El control del conmutador A se puede lograr a través de una de las siguientes maneras: 1. a través del puerto RS232 usando u emulación de terminal. Esto es señal fuera de banda 2. a través del puerto Ethernet usando Telne Esto es señal fuera de banda 3. asignando un PVC entre el SCP y el conmutad ATM. El SCP opera un cliente SNMP y controla el conmutad por medio de usar señal en banda; y/o 4. a través del uso del API en el conmutador AT (la Puerta de Enlace de Señal PacketStar) . Esto es señal e banda. El uso de la señal en banda probablemente proporcion la respuesta más rápida del conmutador ATM pero con un complejidad aumentada de la interfase. En adición, la seña en banda puede usar rutas de datos ATM ya establecidas. L anterior es especialmente útil en caso de que el SCP y e conmutador ATM no estén co-localizados . Note que la señal fuera de banda puede utilizar la rutas de datos ATM que ya están en existencia y proporciona seudo señal en banda. Por ejemplo, a través del uso de l Emulación de la Red del Área Local (LAÑE) suministrado por e ATM. El SCP se puede comunicar con la puerta de enlace d Internet IP 36 a través del puerto RS232 o por medio de usa un cliente SNMP vía TCP/IP. La interfase TI al conmutador de la Telco 4 transforma las celdas ATM en datos que se colocan sobre u canal DSO y son transmitidos a través de una línea TI a conmutador de la Telco. Sucede lo mismo a la inversa cuand los datos se reciben en el NCS. La interfase TI consiste de tarjetas de línea que so instaladas como opciones en el conmutador ATM. El SCP pondr en ruta los datos a un espacio DSO individual en una tarjet TI por medio de emitir un comando al conmutador ATM.

Implementación de unidad CPE Detallada En la forma del diagrama de bloque de circuito en l Figura 4 se muestra una modalidad detallada ejemplar de un unidad CPE 33-n. La modalidad de la arquitectura de la unida CPE puede comprender, por ejemplo, un conector Altera 10K100 240 FPGA 45, dos Tarjetas de Evaluación MTK-40131 SH POTS 44 1 y 44-2, un Paquete de Evaluación de Módem Alcatel MTK-2014 DSL 46, y diversos dispositivos periféricos tales com memoria SRAM 413 y procesador de capa física Ethernet 420 Cada uno de estos componentes principales de unidades CPE s describe en detalle en los siguientes párrafos. Esto componentes se pueden usar para probar y evaluar, así com implementar los principios de la presente invención. Un experto en la técnica fácilmente reconocerá qu los componentes seleccionados y descritos en la presente par implementar una unidad CPE, por ejemplo, CPE 33-1, d conformidad con la presente invención son solamente ejemplos Estos han sido seleccionados principalmente con el propósit de estar capacitados para implementar los principios de l presente invención expeditamente, usando productos fácilment disponibles del estante. Como será evidente a un experto e la técnica, también se pueden usar otros circuitos circuitos integrados que realizan las mismas funciones qu estos componentes como se describe en la presente.

Interfase de Teléfono - Tarjetas de Evaluación 44-1 y 44-Alcatel MTK-40131 SH POTS Las tarjetas de Evaluación 44-1 y 44-2 Alcatel MTK 40131 se usan como tarjetas de interfase a teléfonos POT 38-a 38-4 (que se muestran en la Figura 1) a través de la conexiones RJ11 41-1 a 41-4. Estas tarjetas que comprende funciones tales como, por ejemplo, Conversión Analógico Digital (A/D), Conversión Digital a Analógico (D/A), y e control de la interfase de línea, necesaria para conectar lo conjuntos de teléfonos analógicos u otras terminale analógicas en sistemas de comunicaciones digitales. Como se muestra en la Figura 4, cada una de la Tarjetas de Evaluación MTK-40131 contienen tres dispositivos dos Circuitos de Inferíase de Línea de arrastre corto (S LIC) 42-n que suministra la señal y la interfase de energía las líneas analógicas (una por línea) y un CODEC basado e DSP (CODSP) 43-n que suministra todas las funciones d procesamiento de señal hasta para dos líneas telefónica independientes de dos alambres. La interfase digital a las Tarjetas de Evaluació Alcatel MTK-40131 es la Inferíase de Circuito General (GCI) La señal de timbre, señal con auricular colgado, señal co auricular descolgado y detección de alarma son toda proporcionadas a la Altera FPGA 44 por las Tarjetas d Evaluación Alcatel MTK-40131, a través de la interfase GCI o 2. Las dos Tarjetas de Evaluación Alcatel MTK-40131 44-y 44-2 suministran POTS analógicos a la interfase digita para hasta cuatro teléfonos analógicos 38-1 a 38-4. Desd luego, se pueden usar más o menos de estas Tarjetas d Evaluación y de conformidad con lo anterior, el resto de circuito se escala hacia arriba o hacia abajo, par proporcionar la capacidad para acomodar más o menos de teléfonos analógicos. Para los datos de enlace descendente (es decir, haci el teléfono de un usuario final) , las rutas CODSP 43-1 o 43-que introducen datos GCI a una de las unidades MTC-30132 S LIC para conversión D/A y entrega a uno de los puerto telefónicos analógicos 41-1 a 41-4. Para los datos de enlac ascendente (es decir hacia la red) , las unidades 42-1 a 42-MTC-30132 SH LIC convierten los datos analógicos del puert telefónico de entrada a digital y entrega los datos digitale a los CODSP 43-1 y 43-2. Entonces los CODSPs entregan lo datos digitales al FPGA 45 a través de las interfases GCI como se indicó previamente.

Módem ADSL - Paquete de Evaluación 46 de Módem ADSL d Velocidad Adaptable Alcatel MTK-20140 El conjunto de chips 46 Alcatel MTK-20140, como s muestra en la Figura 4, consiste de un Analógico de Entrada Salida 47 (MTC-20144) y un chip digital 48 (MTC-20146). E MTC-20146 integra tres componentes y/o funciones: • Módem DMT (Multi Tono Discreto) • Controlador Transceptor ADSL Dedicado con micropro gramación asociada • Ensamblador ATM Por consiguiente el MTK-20140 suministra todas la funciones activas requeridas para implementar un módem D ADSL completo con base ATM, de velocidad adaptable. La interfase de datos entre el MTK-20140 y la Alter FPGA 45 está implementada como una interfase UTOPIA AT 410. La MTK-20140 también suministra un partidor POTS 41 con conectividad a dos puertos RJ11 49-1 y 49-2. El RJ1 49-1 se puede usar para entablar conexión al par d alambres del teléfono desde la oficina central, po ejemplo, mientras que el otro enchufe, 49-2, se puede usa para establecer conexión a un teléfono POTS analógico.

Procesamiento ATM - Programable de Campo de pines Alte 10K100A 240 Circuito Predifundido de Puerta (FPGA) 45 El Altera FPGA 45 (que de aquí en adelante ser referido simplemente como FPGA) ha sido programado par suministrar procesamiento ATM general para el servicio DSL En particular, las funciones del FPGA 45 comprende procesamiento de corriente de celdas ATM, procesamiento d control de señales, Inferíase GCI al MTK-40131 SH POT unidades 44-1 y 44-2, interfase UTOPIA y control al módem 4 MTK-20140 ADSL, y control de tráfico y Moldeo para la unida CPE en general.

Funciones de Intratrabajo DSO / ATM (I F' s) En la ruta de enlace ascendente FPGA (CPE a Red) datos de 56 kbps serán empacados en celdas ATM como parte d la función de Encapsulación de Celdas ATM proporcionada po el FPGA 45. Los datos de 56 kbps son los datos que s transportan en un canal DSO. La cuestión sobre qué ancho de banda se requiere par transferir un solo DSO parecía ser inofensiva y honesta hast que uno lee las especificaciones del Forum ATM de af-vtoa 0078 (Circuit Emulation Service Interoperabilit Specification) y af-vtoa-0085 (Specifications of (DBCES Dynamic Bandwidth Utilization - In 64 kbps Time Slot Trunkin Over ATM - Using CES) . De conformidad con la af-vtoa-0078, un solo DS podría requerir el ancho de la banda completo si éste es e único canal activo en el TI. Esto puede estar bien para un trama de maniobras, pero no está bien para la ruta del enla ascendente ADSL. La especificación af-vtoa-0085 permite q no se envíen canales inútiles, pero aun así la sobrecarga d puntero consume el ancho de banda. Ambas especificacion permiten (de hecho necesitan) el uso de los IWF' s para ayud con la administración eficiente del ancho de banda. En el sistema DSL de conformidad con la presen invención, los datos DSO se deben empacar en celdas ATM t eficientemente como sea posible (en términos del uso d ancho de banda). Existen IWF' s en ambas rutas la de enla ascendente FPGA y la de enlace descendente así como en red. En la ruta de enlace ascendente CPE, el IWF empaca l datos de 56 kbps (en octetos) en una carga útil de celda AT y espera hasta que la carga útil esté completa antes transmitir la celda. Lo anterior introduce una pequeña demo (aproximadamente 6 microsegundos) en los datos transmitidos.

En la ruta de enlace descendente de la CPE, el I extrae los datos de la carga útil y los entrega a la unid MTK-40131 SH POTS a una velocidad de 56 kbps. Los IWF' s de red son análogos a los IWF' s de la CPE. Los IWF' s de la r puedan estar contenidos en un cuadro dirigible entre conmutador ATM y una tarjeta CES del TI. Alternativament puede existir una tarjeta CES de TI que realiza el IWF de red como se necesite para los datos DSO. Ruta de Enlace Descendente FPGA El módem ADSL 46 envía los datos al FPGA 45 a travé de la interfase UTOPIA 410. Los datos de UTOPIA se introduce en la función de Modelado y Control de Tráfico 411 en e FPGA, el cual enruta los datos a la Barra Colectora de Celda ATM 412 interna. Cada uno de los nodos en la Barra Colector de Celdas ATM 412 interna realiza la detección y filtr VPI/VCI en las celdas ATM de entrada, como se muestra par los ejemplos, como bloques 420-1 a 420-6. Si la función de detección VPI/VCI detecta un igualación VPI/VCI, el nodo de proceso pasa los datos de l celda ATM a la función de extracción de carga útil de l celda ATM, que se muestra como bloques 421-1 a 421-6. Para los puertos de teléfono, la función d extracción de carga útil de la celda ATM envía los datos d carga útil extraídos a la unidad MTK-40131 SH POTS a travé del protocolo de la barra colectora GCI. Para la ruta de Proceso de Control 422, la función de extracción de carg útil de la celda ATM envía los datos de carga útil extraído a la función de Proceso de Control 423. Entre otras cosas, la función de Proceso de Contro 423 proporciona la asignación VPI/VCI para los otros puerto CPE. Para la ruta Ethernet, la función de extracción de carg útil de la celda ATM 421-6 envía los datos de carga úti extraídos al Chip de Inferíase Físico lOBase-T (ML4653) 420. El proceso de extracción de carga útil de enlac descendentes para todos los puertos contiene un IWF (como s describe anteriormente) que reúne los datos de 64 kbps d DSO de las celdas ATM, y envía los datos a la unidad MT 40131 SH POTS 44-1 o 44-2 a 56 kbps, para la conversió adicional a voz analógica. En la Figura 5 se muestra u diagrama de bloque para realizar esta operación de enlac descendente dentro del FPGA 45. En particular, la Función de Operación Intratrabajo 50 de enlace descendente comprende un contado 51, FIFO 52 y Convertidor e Inferíase 53, cuya función se descrita en relación con las siguientes tablas 1-8. Como se describe anteriormente, también se necesit una Función de Operación Intratrabajo de Encapsulación d Celda ATM de enlace ascendente. Lo anterior se muestra en l Figura de la presente invención. Como se muestra en la Figura 6, los datos del puert de teléfono (a través de la interfase GCI) y los datos de Chip de la Inferíase Física Ethernet lOBase-T introducen su respectivas funciones de Encapsulación de Celdas ATM en 60 Las celdas ATM que resultan se envían a la función d Generación VPI/VCI 420, la cual inserta los datos VPI/VCI e la celda y entre la celda ATM a la función de Modelado Control de Tráfico 411. Entonces estos datos se envían a l unidad módem MTK-20140 ADSL 46 para su transmisión. L función de Encapsulación de Celda ATM de enlace ascendent para todos los puertos contiene un IWF que respalda los dato del DSO en cargas útiles de celda ATM y entrega los datos a módem ADSL. La CPE FPGA 45 formatea una celda ATM AAL1 para lo puertos de teléfono en la manera que se describe por medio d las tablas 1 hasta 8 usando el contador 61, FIFO 62, convertidor 63. El puntero de Transferencia de Dato Estructurados (SDT) en el sistema siempre tiene un valor d 0x00. La secuencia del campo de conteo que contienen la tablas se refiere al campo de conteo en secuencia en el camp SN definido en la Sección 2.4.2.1 del ITU-T 1.363.1. E contador 61 del campo de conteo en secuencia es un campo de bits que se inicia con un valor de 0 e incrementa en cad celda sucesiva hasta un máximo de 7 y entonces se envuelve un valor de 0 (módulo 8) . Cuando el contador SN está en 0, e puntero SDT está presente en las celdas ATM. A este format de relleno de la celda ATM se le conoce como 1x56 con CAS Los bits ABCD (bits CAS) se colocan en el orden de ABCD alineado a la izquierda ("A" es el MSB, " D" es el bit 4). E mordisco inferior se rellena con 0. Los bits CAS se roba (robo de bits) del LSB de las tramas 6, 12, 18, y 24 de l Supertrama Extendida (ESF) , compuesta de 24 tramas DSl má formateo. Conteo 0 en Secuencia # de Total de Bytes Tipo de Datos Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 7 Puntero SDT 1 31 24 Muestras DSO 24 32 Bits CAS 1 53 21 Muestras DSO 21 Tabla 1 - Campo de Conteo en Secuencia = 0 Conteo 1 en Secuencia # de Total de Bytes Tipo de Datos Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 9 3 Muestras DSO 3 10 Bits CAS 1 34 24 Muestras DSO 24 35 Bits CAS 1 53 18 Muestras DSO 18 Tabla 2 - Campo de Conteo en Secuencia = 1 Conteo 2 en # de Secuencia Tipo de Datos Bytes Total de Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 12 6 Muestras DSO 6 13 Bits CAS 1 37 24 Muestras DSO 24 38 Bits CAS 1 53 15 Muestras DSO 15 Tabla 3 - Campo de Conteo en Secuencia 2 Conteo 3 en Secuencia # de Total de Bytes Tipo de Datos Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 15 9 Muestras DSO 9 16 Bits CAS 1 40 24 Muestras DSO 24 41 Bits CAS 1 53 12 Muestras DSO 12 Tabla 4 - Campo de Conteo en Secuencia 3 Conteo 4 en Secuencia # de Total de Bytes Tipo de Datos Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 18 12 Muestras DSO 12 19 Bits CAS 1 43 24 Muestras DSO 24 44 Bits CAS 1 53 9 Muestras DSO 9 Tabla 5 - Campo de Conteo en Secuencia 4 Conteo 5 en Secuencia # de Total de Bytes Tipo de Datos Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 21 15 Muestras DSO 15 22 Bits CAS 1 46 24 Muestras DSO 24 47 Bits CAS 1 53 6 Muestras DSO 6 Tabla 6 - Campo de Conteo en Secuencia 5 Conteo 6 en Secuencia # de Total de Bytes Tipo de Datos Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 24 18 Muestras DSO 18 25 Bits CAS 1 49 24 Muestras DSO 24 50 Bits CAS 1 53 3 Muestras DSO 3 Tabla 7 - Campo de Conteo en Secuencia 6 Conteo 7 en Secuencia # de Total de Bytes Tipo de Datos Bytes 5 Encabezamiento Celda ATM 5 6 Encabezamiento AAL1 SAR PDU 1 27 21 Muestras DSO 21 28 Bits CAS 1 52 24 Muestras DSO 24 53 Bits CAS 1 Tabla 8 - Campo de Conteo en Secuencia 7 Generación de Reloj 425 La Generación del Reloj Programable EEPROM FS6370 I 425 suministra sincronización para el FPGA y diverso periféricos. Se usa una entrada 426 de 16 MHz al FS6370 e vista de que esta frecuencia facilita la generación de mucha otras frecuencias del reloj del sistema que se necesitan. L señal de reloj de 20 MHz se usa para el proceso de Ethernet la señal del reloj de 512 kHz se usa para apoyar la interfas GCI. En otra implementación, un reloj del sistema maestr puede reemplazar esta señal de reloj de 512 kHz.

SRAM 413 El FPGA 45 usará una SRAM 413 como memori transitoria RAM en caso de que se cuente con suficient memoria adentro del FPGA para manejar todo lo del FIFO empaquetar la RAM que se necesite para las funciones d procesamiento ATM y Ethernet. Puerto de Explosión BIT 430 El FPGA 45 tiene como base la SRAM y requiere un configuración después del encendido. El puerto de Explosió BIT es un encabezamiento en la tarjeta que se usa par configurar el FPGA 45 solamente durante el desarrollo de prototipo. No se debe instalar el EPC1 de la serie EPRO cuando se usa el puerto de Explosión BIT. El EPC1 de la seri EPROM 435 configurará el FPGA durante las operacione normales , Interfase Ethernet 420 El ML2653 de 28 pines, del Chip de la Infería Física 10BASE-T 420, es una interfase física completa pa aplicaciones de par trenzado y Ethernet AUI. Este combina MAU 10BASE-T, Codificador/Descodificador Manchester y filtr de la Inferíase de Par Trenzado en un IC monolítico. ML2653 420 puede seleccionar automáticamente entre u interfase AUI y de par trenzado basado en los Pulsos Enlace. El ML2653 se conforma al IEEE 802.31-1990 (lOBase-T) y junto con la formación del encabezado en el FPGA, acepta y proporcionará paquetes de Ethernet de conformidad con norma G.802 para estructura de paquete.

Flujo Lógico de la Ruta de Datos La Figura 15 muestra el flujo lógico de las rutas datos a partir de la CPE a través del NCS y de regre nuevamente (bidireccional) . También se muestran los format de datos usados entre los diferentes bloques funcionales. Las rutas de los datos de voz se pueden conectar a red de la Telco a través de enlaces TI como se descri anteriormente. Un TI consiste de 24 canales de voz llamad DSO's como se muestra anteriormente. De esta manera cada ru de los datos de voz usa uno de los 24 canales DSO de conexión TI. Las rutas de los datos de voz tienen una velocida variable de transferencia de bits (VBR) mientras que la rutas de comando y de PC tienen una velocidad d transferencia de bits no especificada (UBR) como se muestra por ejemplo, en la Figura 17. La Figura 16 es un diagrama de bloque de las rutas d datos entre las CPEs y el NCS.' Note que las rutas de datos de Comando y de PC so UBR mientras que todas las rutas de voz se especifican com VBR y se les asigna un VPI/VCI singular para cada ruta Consulte la sección de Administración de Tráfico de Voz par una descripción de cómo el NCS administra la asignación d ruta de datos para los canales de voz. Los datos de voz s formatean usando as-vtoa-0078 en AAL1. El canal de Comando es un canal no bloqueador al NC (y finalmente al SCP) para que una CPE siempre esté e contacto con NCS. El ancho de banda se debe asignar para e máximo número de CPEs tengan suficiente ancho de banda par permitir la comunicación con NCS. La ruta de datos de PC también es un canal n bloqueador, pero podría caer al mínimo del ancho de banda e caso de una congestión de la red. De acuerdo con lo anterio este canal no bloqueador requiere que le sea asignad suficiente ancho de banda.

A medida que las celdas ATM se mueven a través de NCS, las celdas pueden traducir sus direcciones AT (VPIs/VCIs) . Adicionalmente, en el DSLAM se pueden bloquea las celdas ATM que transportan datos de voz. La Figura 16 e un ejemplo de las rutas de datos para las celdas ATM de do CPEs,. En este ejemplo, existen 2 canales de voz activos; l Voz 1 de la CPE 1 y la Voz 3 de la CPE 2. Los otros canale de voz están "bloqueados" en el DSLAM ya que no está transportando ningún dato. Consulte el párrafo d Administración de Tráfico de Voz para una descripción de cóm ocurre esto.

Secuencias de Flujo de Llamadas Operacionales Las siguientes secciones describen cómo cada uno d los principales componentes de la presente invención opera en respuesta a diferentes escenarios de flujo de llamadas. La Figura 7 muestra el diagrama del escenari operacional para hacer o iniciar una llamada. En lo siguientes párrafos se describe adicionalmente la enumeració en secuencia. 1. Una de las 4 líneas telefónicas en la CP está descolgada. 2. La LIU correspondiente da una señal qu indica que han descolgado. 3. La unidad procesadora CPE reconoce el cambi de estado de descolgado. 4. La unidad procesadora CPE formatea una celda ATM qu contiene un identificador de CPE único, la indicación d descolgado, y la ID del puerto de teléfono en la CPE. 5. La CPE emite la celda ATM a la red a travé de la interfase DSL. 6. El DSLAM pasa la celda ATM al conmutador ATM el cual lo enruta hacia la SCP. 7. El SCP determina la disponibilidad de u espacio DSO que se conecte a la red pública. 8 (a) . El SCP determina que no está disponible e DSO. 8 (b) . El SCP genera la retroalimentación de usuario. En este caso, esa retroalimentación no es nada, par emular la red telefónica cuando no está disponible un conexión al conmutador. 9. El SCP crea una ruta VP/VC que conecta e espacio DSO disponible al puerto DSLAM de la CPE. 10. El SCP verifica su base de datos y recuper el número telefónico correspondiente al puerto de la CPE. 11. El SCP informa a la tarjeta de línea TI de número telefónico de la llamada (la fuente) . 12. El SCP crea una celda ATM, la cual contien el VP/VC de la conexión establecida y un mensaje d confirmación de la conexión. 13. La celda creada por el SCP se transmite través del conmutador ATM al puerto del conmutador AT conectado al DSLAM y a la CPE. Esta celda VP/VC termina en l unidad procesadora CPE. 14. La unidad procesadora CPE recibe la celd ATM. 15. La unidad procesadora CPE configura l generación/detección VP/VC al VP/VC al que está dirigido. 16. El canal ATM VP/VC empieza a transportar l carga útil del DSO entre el LIU de la CPE a todo lo largo d las tarjetas de emulación de línea TI en el conmutador. 17. La llamada en progreso, generación de tono, y l detección de tono procede entre la unidad telefónica y la re telefónica pública. La Figura 8 muestra el diagrama del escenario para l secuencia operacional de la llamada en curso. La Figura 9 muestra el diagrama del escenario para l desconexión operacional iniciada por una CPE. En lo siguientes párrafos se describe adicionalmente la enumeració en secuencia. 1. Una de las 4 líneas telefónicas en la CPE e colgada durante una llamada establecida en Progreso. 2. La LIU correspondiente da una señal a l unidad procesadora CPE que indica que han colgado. 3. La unidad procesadora CPE reconoce el cambi de estado de colgado. 4. La unidad procesadora CPE formatea una celd ATM que contiene un identificador de CPE único, la indicació de colgado, y la ID del puerto de teléfono en la CPE. 5. La CPE emite la celda ATM a la red a travé de la interfase DSL. 6. El DSLAM pasa la celda ATM al conmutador ATM el cual lo enruta hacia la SCP. 7. El SCP reconoce la solicitud de la CPE. 8. El SCP le informa a la emulación de línea T sobre la desconexión de la llamada. 9. El SCP desplaza la ruta VP/VC que conecta e espacio DSO disponible al puerto DSLAM de la CPE. 10. El SCP crea una celda ATM que confirma que l llamada ha sido desplazada. 11. La celda creada por el SCP es transmitida través del conmutador ATM al puerto del conmutador AT conectado al DSLAM y de ahí a la CPE. Esta celda VP/V termina en la unidad procesadora CPE. 12. La unidad procesadora CPE recibe la celd ATM. 13. La unidad procesadora CPE remueve l generación/detección VP/VC al puerto desconectado. La Figura 10 muestra el diagrama del escenari operacional para una llamada de entrada. En los siguient párrafos se describe adicionalmente la enumeración secuencia. 1. Inicialmente el SCP está monitoreando estado de la interfase TI conectada a la red telefóni pública. 2. Un canal DSO indica una llamada de entrada. 3. El SCP determina el destino del núme telefónico a partir de las tarjetas de emulación de línea TI 4. El SCP busca la ID del puerto de la CCPE una base de datos relacionando números telefónicos e Ids Puertos . 5. El SCP crea una conexión VP/VC al DSLAM de CPE que contiene el puerto del teléfono que está como blanco 6. El SCP crea una celda ATM que contie información sobre la llamada de entrada, el puerto que est como blanco, y el VP/VC establecido. Esta celda se transmit a la unidad procesadora CPE. 7. La unidad procesadora CPE recibe la celda configura el puerto que está como blanco con el VP/VC. 8. La CPE timbra el teléfono en el puerto RJ apropiado. 9. En este punto, se establece la conexión des el emulador de línea TI al puerto telefónico de la CPE. La Figura 11 muestra el diagrama del escenari operacional de la desconexión de una llamada iniciada por e conmutador de la Telco o NCS. En los siguientes párrafos s describe adicionalmente la enumeración en secuencia. 1. El SCP inicialmente está monitoreando e estado de la interfase TI conectada a la red telefónic pública . 2. Un canal DSO indica la terminación de un llamada existente. 3. El usuario del dispositivo CPE cuelga. 4. El LIU correspondiente señala una condició de colgado a la unidad procesadora CPE. 5. La unidad procesadora CPE reconoce el cambi de estado de colgado. 6. La unidad procesadora CPE formatea una celd ATM que contiene un identificador de CPE, la indicación d colgado, y la ID del puerto telefónico en la CPE. 7. La CPE emite la celda ATM en la red a travé de la interfase DSL. El DSLAM pasa la celda ATM al conmutado ATM, el cual la enruta al SCP. 8. El SCP reconoce la solicitud de la CPE. 9. El SCP informa a la emulación de línea TI d la desconexión de la llamada. 10. El SCP desplaza la ruta VP/VC que conecta e espacio DSO disponible al puerto DSLAM de la CPE. 11. El SCP crea una celda ATM que reconoce e desplazamiento de la llamada. 12. La celda creada por el SCP es transmitida través del conmutador ATM al puerto del conmutador A conectado al DSLAM y de ahí a la CPE. Esta celda VP/ termina en la unidad procesadora CPE. 13. La unidad procesadora CPE recibe la celda A y remueve la generación/detección VP/VC al puer desconectado .

Administración de Tráfico de Voz La administración de tráfico de voz se refiere control de los datos que transporta información de voz través del NCS y cómo se administra éste cuando existe meno capacidad en el sistema que la cantidad máxima teórica datos que podrían pasar a través del sistema. Por ejemplo, s existen 100 líneas telefónicas conectadas al NCS pe solamente se cuenta con 10 líneas DSO conectadas a la Telco las líneas DSO se deben asignar dinámicamente puesto que s requieren conexiones para cada una de las conexione telefónicas deseadas. Se emplearán estadísticas para asignar una cantida económica de ancho de banda de datos físicos en diverso puntos en el sistema. Puesto que este número será menor q la cantidad máxima teórica de datos, existen diferente puntos en el sistema en donde pudiera ocurrir el bloqueo datos (es decir, que una conexión de voz no se pue completar) . El SCP tendrá la responsabilidad de administr la asignación de los canales de datos según sea solicitad Y, en el caso de que no se pueda satisfacer una solicitud, SCP tiene la responsabilidad de salir graciosamente de es condición e informar a la entidad solicitante d incumplimiento . La Figura -18 es un ejemplo de las rutas de datos pa el tráfico de voz a través del NCS. Note que cada CPE muest un canal de voz de va del NCS a través de un PVC. Como se muestra en la figura, existe un potencial que una llamada se esté bloqueando en el DSLAM o en conmutador de la Telco. El bloqueo potencial en el DSLAM s determina por el tamaño de la ruta de datos del DSLAM-al conmutador ATM. El bloqueo potencial en el conmutador de Telco se determina por el número de líneas DSO. Cada uno de los canales de voz PVC se estable cuando la CPE está conectada al sistema. El PVC se especifi como una Velocidad de Transferencia de Bit Variable (VBR) Esto permite al DSLAM y al conmutador ATM que estén "sob suscritos". Esto es, el conmutador ATM permitirá que tod las conexiones sean establecidas puesto que se establec como VBR. La CPE no transmitirá los datos en ningún canal voz hasta que así se lo ordene el SCP. En el ejemplo que se muestra en la Figura 18, ca DSLAM tiene solamente suficiente ancho de banda para apoya un solo canal de voz al conmutador ATM. No obstante, e posible que se intentara establecer conexión de 3 canales Antes de una conexión, ninguna de las CPEs está transmitiendo datos en el canal de voz, por lo que el DSL no está pasando datos al conmutador ATM. Lo anterior permit que el DSLAM-al-conmutador ATM esté completamente sin uso e este ejemplo. Una vez que se establece una conexión entre un CPE (por ejemplo, CPE 2) Y LA Telco, EL SCP enviará u comando a la CPE 2 para que empiece a transmitir los datos d voz en su canal de datos. Ahora la ruta de datos entre DSL 1 y el conmutador ATM está completa. No se puede hace ninguna otra conexión de voz hasta que se remueve la conexió de la CPE 2. Aun cuando se ha establecido un PVC entre cad CPE y el conmutador ATM, el SCP tiene control sobre l asignación del ancho de banda por medio de comandar cada CP para que transmita o no transmita datos de voz. Administración de Tráfico de No Voz Las rutas de datos que no transportan datos de vo (es decir, los canales de Comando y datos de PC) no so bloqueadoras y tendrán un mínimo de ancho de banda disponibl para cada ruta. La administración de tráfico es de meno importancia para los SCPs en este caso puesto que el arregl inicial para cada ruta de datos especificará la ruta como UB con un mínimo de velocidad de datos. Los dispositivos AT reforzarán esta velocidad de datos como una función del mism protocolo ATM. A medida que cambia la velocidad real d transporte del sistema, el ancho de banda para cada canal s ajustará de conformidad con la cantidad de datos que se está tratando de pasar a través de ese canal. Lo anterior requerirá que cada "punto de obstrucción en la ruta de datos sea implementado de tal manera que ésto sean capaces de manejar la mínima cantidad de ancho de band requerido para el número de CPEs conectadas al NCS. La Figura 19 es un ejemplo del diagrama de bloqu que señala en dónde se puede reducir la velocidad d transferencia de bits para un sistema que consiste de 6 CPEs Cada uno de los PVCs en la Figura tiene un potencia que se debe limitar en cada ubicación como se indica. Po consiguientes, la cantidad requerida de ancho de band (incluyendo el sobrecosió del protocolo de transmisión) par todos los canales de datos no bloqueadores que está conectados a-l sistema.

Servicios POTS Mejorados Como se menciona anteriormente, los inventore actuales reconocen la necesidad de suministrar un servici POTS el cual sea inmune a, por ejemplo, fallas de suministr eléctrico en las instalaciones del cliente y que tambié posee la habilidad para estar concentrado estáticamente par el uso eficiente del ancho de banda. La línea del antiguo servicio telefónico estánda (POTS) que se introduce a los hogares depende del suministr eléctrico de la tarjeta de línea de la oficina central qu usa una batería o un generador. En caso de una falla d suministro eléctrico en las residencias, este servici telefónico continua estando disponible, aun si el suscripto está suscrito a un servicio DSL. La . Figura 20 muestra una manera tradicional d terminar un servicio POTS analógico al conmutador de transportador titular de la central telefónica local (ILEC) aun cuando esté suscrito al servicio DSL. Esta arquitectur usa un partidor POTS 2001 y otro partidor POTS 2002 en e extremo respectivo de la terminación del cliente y de l oficina central. En caso de una falla de suministro eléctric en las instalaciones del cliente, el partidor POTS 200 automáticamente evitará el proceso de la CPE en la instalaciones del cliente y el partidor POTS 2002 pondrá e ruta este tráfico POTS a un conmutador 2003 de la telco través de una ruta de voz analógica 2004. Un experto en l técnica fácilmente reconocería que esta arquitectura d proporcionar un servicio POTS es aplicable al sistema que s muestra en las Figuras 1, 2 o 3. Aun cuando la arquitectura que se muestra en l Figura 20 ciertamente es capaz de continuar con el suministr del servicio POTS en caso de, por ejemplo, una falla en suministro eléctrico, los inventores actuales reconoc diversos inconvenientes con esta arquitectura. Primero, n existe manera de concentrar estadísticamente el tráfico POT antes de que el tráfico POTS llegue al conmutador LE Adicionalmente, un transportador de una central telefóni local competitiva (CLEC) , tal como el proveedor de DSL, e incapaz de administrar y hacer la provisión del servici telefónico analógico como parte de su oferta, puesto que es proveedor sigue dependiendo de la terminación de este tráfi POTS de respaldo directamente en el conmutador ILEC. La Figura 21 muestra un sistema y método mejorado ofrecer POTS a través de una red DSL para superar la desventajas de la arquitectura que se describe anteriormente Como se muestra en la Figura 21, se agrega un digitalizado POTS 2105 a la red. El digitalizador POTS 2105 se acopl entre un partidor POTS 2102 y un conmutador ATM 2106. función de este equipo 2102 es terminar la línea POT analógica, digitalizar la voz, convertirla a ATM, y entonce terminarla en la red DSL en el punto del conmutador ATM 210 Esta pieza de equipo tiene una funcionalidad similar dispositivo CPE del cliente como se muestra en las Figuras y 4 y descrita anteriormente en términos de digitalizar l voz analógica, convertir la voz digitalizada a una corrient ATM y señalar y comunicar con un Procesador de Control Servicio . En la Figura 21, los partidores POTS o lo conmutadores 2101 y 2102 automáticamente pondrían en ruta e tráfico POTS al digitalizador POTS, en el caso de una fall de suministro eléctrico en las instalaciones del cliente. L anterior se puede hacer de muchas maneras conocidas, ta como, por ejemplo, bajo el control de una CPU cuando ést detecta que la línea de suministro eléctrico ha caído po debajo de cierto umbral. Entonces, la CPU conmutaría l conexión desde el teléfono al terminador POTS o digitalizado 2105. Adicionalmente, aun cuando el partidor POTS 2101 s muestra como una unidad separada de la CPE 33-1, éste s podría incorporar como parte de la unidad CPE como se muestr por ejemplo, como elemento 414 de la unidad CPE que s muestra en la Figura 4. La Figura 22 muestra un diagrama de bloque detallad de un digitalizador o terminador POTS ejemplar, d conformidad con la presente invención. El dispositiv comprende tarjetas de línea POTS 2201-1 a 2201-n procesadores de celda ATM 2202-1 a 2202-n y Multiplexo Estadístico 2203. Las funciones de las tarjetas de línea POT son similares a la que ya se han descrito para las interfase 44-1 o 44-2 del dispositivo CPE, como se muestra en la Figur 4. De la misma manera, las funciones del procesador de celd ATM 2202-1 a 2202-n son similares a las que ya se ha descrito para la sección de procesamiento ATM 45 de dispositivo CPE, como se muestra en la Figura 4. Entonces e multiplexor (mux) Estadístico 2203 suministrará la función multiplexar para multiplexar las que están disponibles en lo paquetes de datos ATM dentro de un DSl o corriente más alt como se muestra en la Figura 22, para acoplarla a u conmutador telco, por ejemplo. La arquitectura mejorada descrita anteriormente pa ofrecer POTS a través de una red DSL, como se muestra en l Figura 20, consecuentemente le da al operador de la red DS la capacidad para administrar todo el servicio telefónico e una red DSL. La arquitectura también es capaz de suministra el servicio telefónico POTS en caso de que, por ejemplo ocurra una falla en el suministro eléctrico en la instalaciones del cliente, puesto que a la pieza de equi adicional 2105 se le suministra energía ya sea a través una batería o un generador en la oficina central.

Claims (20)

REIVINDICACIONES

1. Un sistema (Figura 21) para proporcionar servicio telefónico en un medio ambiente de ciclo suscriptor digital que comprende: una unidad de interfase de cliente (Unidad CPE) pa recibir una señal analógica desde un teléfono y convertir l señal analógica en una señal digital en un primer formato, e primer formato que es un formato compatible con ATM; un módem (SDLAM) que reside remotamente de la unida de interfase del cliente para recibir la señal digital en primer formato; un digitalizador de señal (2105) capaz de recibir l señal analógica del teléfono; un conmutador ATM (35) colocado entre el equipo las instalaciones del cliente y la red telefónica conmuta pública (40) ; y el sistema, en un primer modo de operación, qu acopla la señal digital en el primer formato al módem; y e un segundo modo de operación, que acopla la señal analógic del teléfono al digitalizador.

2. El sistema de conformidad con l reivindicación 1, en donde el primer modo de operación es u modo de operación normal.

3. _ El sistema de conformidad con l reivindicación 2, en donde el segundo modo de operación es u modo de falla de operación.

4. El sistema de conformidad con l reivindicación 1, en donde la señal digital en el prime formato está acoplada al módem a través de un ciclo d suscriptor digital.

5. El sistema de conformidad con l reivindicación 1, en donde la señal analógica del teléfon está acoplada al digitalizador a través del alambrad telefónico.

6. El sistema de conformidad con l reivindicación 3, en donde la señal analógica del teléfon está acoplada al digitalizador a través del alambrad telefónico.

7. El sistema de conformidad con l reivindicación 1, en donde el módem además convierte la seña digital recibida en el primer formato a una señal digital e un segundo formato.

8. El sistema de conformidad con l reivindicación 6, en donde el digitalizador además conviert la señal analógica recibida desde el teléfono a una seña digital en un tercer formato.

9. El sistema de conformidad con l reivindicación 7, en donde el segundo formato es igual al de " tercer formato.

10. Un método para proporcionar un servici telefónico usando un ciclo de suscriptor digital, q comprende los pasos de: recibir una señal analógica desde un teléfono convertir la señal analógica a una señal digital en formato ATM compatible; acoplar la señal analógica en el formato a un mód que reside remotamente en un primer modo de operación; y acoplar la señal analógica desde el teléfono en lug de que un digitalizador resida remotamente, en un segun modo de operación.

11. El método de conformidad con la reivind cación 10, en donde el servicio telefónico es un POTS.

12. El método de conformidad con reivindicación 10, en donde el primer paso de acoplado realiza por medio de un ciclo de suscriptor digital.

13. El método de conformidad con reivindicación 10, en donde el segundo paso de acoplado realiza por medio de un ciclo de suscriptor digital.

14. El método de conformidad con reivindicación 12, en donde el segundo paso de acoplado realiza por medio de un ciclo de suscriptor digital.

15. El método de conformidad con reivindicación 10, que además comprende el paso de convert la señal digital recibida en el primer formato a una señ digital en un segundo formato en el módem.

16. El método de conformidad con l reivindicación 10, que además comprende el paso de converti la señal analógica recibida desde el teléfono a una seña digital en un tercer formato en el digitalizador.

17. El método de conformidad con l reivindicación 16, en donde el segundo formato es igual a tercer formato.

18. El método de conformidad con l reivindicación 10, en donde el segundo modo de operación e un modo de falla de operación.

19. Un aparato para suministrar un servicio d voz DSL, que comprende: una interfase para acoplar a un teléfono en la instalaciones del cliente; un procesador para convertir una señal analógic desde el teléfono a una señal digital en un format compatible ATM; y un conmutador, en un primer modo de operación operativo para acoplar la señal digital a un módem en un localidad remota; y en un segundo modo de operación, par acoplar la señal analógica desde un teléfono a u digitalizador en una localidad remota.

20. El aparato de conformidad con l reivindicación 19, en donde el segundo modo de operación e un modo de falla.