WO2006125390A1 - Procede et appareil de transfert d’informations de controle sur un lien de multiplexage inverse de mode de transfert asynchrone - Google Patents

Description

异歩传输模式反向复用链路传送控制信息的方法及装置

技术领域 本发明涉及通信领域， 尤其涉及一种异步传输模式反向复用链路传 送控制信息的方法及装置。

背景技术

ATM ( Asynchronous Transfer Mode, 异步传输模式）是一种数据传 输技术， 建立在异步时分复用基础上， 适用于局域网和广域网， 具有高 速数据传输率， 支持许多种类型如声音、 数据、 传真、 实时视频、 音频 和图像的通信。 ATM支持 IMA ( Inverse Multiplexing for ATM, ATM的 反向复用）技术。

IMA是由 ATM Forum (论坛）提出的一个标准的物理层传输协议。 如图 1所示， IMA可以将多条物理链路 110合并成一条逻辑链路 120，所 合并的逻辑链路 120的速率近似于各物理链路 110的速率之和。

IMA的基本原理为： 在应用 ATM技术的网络发送端， 将接收到的 ATM层的高速信元流分摊到多个低速的物理链路 110上进行传输； 在该 网络的接收端， 再将接收到的各个独立的低速信元流合并， 重新还原成 一条单一的高速信元流， 然后递交到接收端的 ATM层。 其中所述分摊和 合并都是采用轮循策略。

为了在现有应用 ATM技术的网絡中实现 IMA技术，《ATM反向复用 技术规范》 在原有的 B-ISDN ( Broadband Integrated Services Digital Network, 宽带综合业务数字网）协议参考模型的基础上定义了一个新的 子层， 即 IMA子层。

IMA的应用示意图如图 2所示， IMA将 E1 210作为物理层， IMA 子层 220位于 E1 (物理层） 210的 TC ( TransmissionConvergence , 传输 会聚）子层与 ATM层 230之间。 《ATM反向复用技术规范》还定义了对 TC子层的修改、 IMA管理信息数据库的目标。 IMA将多个 E1接口经过 捆绑后进行统一管理， 扩大了应用 ATM技术的网络的带宽应用。

由于在实际的网络应用中， 低层次的协议承载着高层次的协议， 所 以如果低层次的协议出现异常， 则比其高层的高层次的协议也不能正常 工作。 由于 IMA子层高于传输汇聚子层和物理介质子层， 低于 ATM层， 因此， 在 IMA的实际应用中就存在着这样一种异常现象， 在所述异常现 象中， IMA的异常状态示意图如图 3所示： 即 E1层 210的传输汇聚子层 和物理介盾子层均正常， 但是 IMA子层 220出现异常。 此时， 网络的物 理连接正常， 但是所有用户数据无法进行传递。

3G ( 3rd Generation,第三代通信系统）无线网络 于 ATM交换的， 3G的网络侧设备和基站侧设备之间有的是采用 IMA的方式进行连接的。 如果在应用 IMA技术的 3G的网络侧设备和基站侧设备间出现上面所述 的异常现象, 网络侧将无法给基站侧下达任何命令， 基站侧设备将处于

"孤岛" 状态。 现有技术中， 对这种异常现象的解决方法是： 采用人工 的方式， 在网络侧和基站侧两端进行设备复位或者 IMA組复位。

所述现有技术的解决方法的缺点为： 由于在实际的网絡应用中， 网 络侧设备和基站侧设备通常具有较远的距离， 甚至处于不同的城市之间。 因此， 采用人工的方式， 在网络侧和基站侧两端进行设备复位或者 IMA 组复位的操作比较困难， 同时在网络侧和基站侧两端重新建立连接的操 作也比较困难， 这将导致网络的维护工作量非常大。

发明内容

鉴于上述现有技术所存在的问题， 本发明的目的是提供一种异步传 输模式反向复用链路传送控制信息的方法及装置， 可以减少网络维护的 工作量， 減少网络运营成本。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种异步传输模式反向复用链路传送控制信息的方法， 包括：

A、 将需要在使用异步传输模式反向复用 IMA链路的网絡侧和基站 侧设备之间传送的控制信息填充到物理层帧的空闲时隙；

B、 在所述物理层帧的空闲时隙， 在使用 IMA链路的网络侧和基站 侧设备之间传送所述控制信息。

所述的步骤 A具体包括：

Al、将需要在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送的控制 信息编写成命令码；

A2、 利用所述增加了命令码下发和处理功能的驱动软件， 将所编写 的命令码填充到物理层的空闲时隙。

所述的步驟 A1中，

在 IMA链路发生故障时，将网络侧设备下发到基站侧设备的 IMA链 路复位控制信息或设备复位控制信息编写成命令码。

所述的步骤 A1中，

在 IMA链路工作正常时， 将需要在网络侧和基站侧设备之间传送的 状态控制信息编写成命令码。

所述的步骤 B具体包括：

在所述填充控制信息的命令码的物理层帧的空闲时隙， 将所述控制 信息在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送。

还包括：

利用所述在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送的控制信 息， 在发生故障的使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间重新建立连 接。

所述的方法适用于 Fractional分段的 IMA链路。

所述的方法适用于使用 IMA或分段的 IMA链路的异步传输模式网 络。

本发明还提供一种异步传输模式反向复用链路传送控制信息的装 置， 包括：

控制信息填充单元， 当需要在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备 之间传送控制信息时， 用于将所述控制信息填充到物理层帧的空闲时隙； 传送单元， 用于在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送所 述控制信息。

其中， 该控制信息填充单元是物理层驱动模块。

其中， 该装置位于网络侧和 /或基站侧设备中。

由上述本发明提供的技术方案可以看出， 本发明和现有技术相比， 具有如下优点： 本发明在 IMA发生异常的情况下， 通过 E1空闲时隙在 网络侧和基站侧之间传递 IMA链路控制信息 ,解决了由于 IMA异常造成 的网络侧和基站侧设备连接中断和基站侧设备由此产生的 "孤岛，， 问题。 本发明在网络侧和基站侧之间提供了一种自动恢复连接的手段。 利用本 发明， 可以减少网络维护的工作量， 减少网络运营成本。

附图说明 图 1为现有技术中 IMA的基本原理图；

图 2为现有技术中 IMA的应用示意图；

图 3为现有技术中 IMA的异常状态示意图；

图 4为本发明采用的 E1的帧结构图；

图 5为本发明所述方法的基本原理图；

图 6为本发明所述方法的具体处理流程图。

具体实施方式 本发明提供了一种异步传输模式反向复用链路传送控制信息的方 法。 本发明的核心为： 在 IMA发生异常的情况下， 通过 E1 空闲时隙在 网络侧和基站侧之间传递 IMA链路控制信息， 在网絡侧和基站侧两端重 新建立连接。

为了更好地描述本发明， 我们先简单介绍一下 E1 系统和 E1的帧结 构。

E1系统是一种常用的物理层接口， IMA功能通常在基于 E1的 ATM 网珞中实现。 El系统是由 ITU-T ( International Telecommunications Union- Telecommunication standardization sector, 国际电信联盟 -电信标准 "^门 ) 建议的， 其电气接口符合 G.703 , 帧结构符合 G.704, E1是标准的物理层 接口。其在物理连接上包括 1根收线 TX和 1根发线 RX， El的码字本身 含有时钟信息， 不另外需要时钟信号。

E1的帧结构如图 4所示， E1帧分奇数帧和偶数帧两种， E1帧的 0 时隙作为同步时隙， 不能携带数据信息。 偶数帧的 0 时隙传输同步信号 "0011011" , 奇数帧的 0时隙的第二位固定为 "1" , 以和偶数帧的第二位 "0" 区别。

E1帧的其余时隙可携带用户数据信息，ΕΙ的 CAS( Channel Associated Signaling, 随路信令）复帧格式中采用 16时隙传输随路信令， 1 ~ 15和 17 - 31时隙传输数据信息， 目前 CAS复帧已经基本不再使用， 但是出于 兼容性的考虑，ΕΙ用于 ATM网络的 UNI(用户网络接口）时，也使用 1 ~ 15和 17 ~ 31时隙传输数据信息， 16时隙作为空闲时隙不使用。

当 ATM网络出现 IMA子层异常而 E1层正常的情况时， 高层协议的

ATM命令或者数据已经无法传递， 但是 E1层是正常的， E1帧的传输也 是正常的， 只是 E1帧 1 ~ 15和 17 ~ 31时隙所携带的用户数据信息是无 效的。

本发明所述方法就是基于上面所述的 E1系统和 E1的帧结构， 其基 本原理图如图 5所示， 其基本原理为：

当 ATM网络出现 IMA子层 220异常而 E1层 210正常的情况时，使 用设备驱动软件 300直接填充 E1的第 16时隙， 此时， 因为 E1层的物理 连接是正常的， E1帧的传输也是正常的， 那么网络侧和基站侧两端的设 备就可以通过 E1的第 16时隙进行一定的信息交互。 网络侧设备可以通 过该时隙将 IMA复位命令或者设备复位命令下发到成为 "孤岛" 的基站 侧设备， 基站侧设备利用接收到的复位命令 , 可以重新建立和网络侧设 备的连接， 从而不需要人工进行复位操作。 这样就为成为 "孤岛" 的终 端设备提供了一条简便的逃生通道， 同时也降低了人工复位操作所带来 的高额维护成本。

本发明所述方法的具体处理流程如图 6所示。 包括如下步骤： 步骤 6-1、在 E1层的驱动软件中增加单字节命令码下发和处理功能。 在 ATM网络的网络侧和基站侧设备的 E1层驱动软件中， 增加 E1 帧 16时隙数据接收和发送功能， 增加单字节命令码下发和命令码处理功 步驟 6-2、 将需要在网络侧和基站侧设备之间传递的控制信息， 编写 成单字节命令码。

E1的 16时隙可携带一个字节的信息， 因此， 当 ATM网络出现 IMA 子层异常而 E1层正常的情况时， 将需要在网络侧和基站侧设备之间传递 的控制信息， 编写成单字节命令码。 比如将网络侧设备下发到基站侧设 备的 IMA复位或者设备复位控制信息编写成单字节命令码。

当 IMA子层和 E1层都处于正常工作状态时， 也可以通过 E1的 16 时隙传递 IMA子层的工作状态信息。作为 IMA子层正常工作时的控制信 息的补充， 可以进一步增强 IMA功能的可靠性。 此时， 需要分析 IMA的 各种状态信息， 提取希望关注的信息， 统一编码成单字节命令码。

步骤 6-3、 利用所述驱动软件， 通过 E1层的 16时隙将所编写的单字 节命令码在网络侧和基站侧设备之间传递。

使用所述增加了单字节命令码下发和处理功能的 E1层的驱动软件直 接填充 E1层的 16时隙。

当 IMA子层工作异常而 E1层工作正常时， 通过该时隙将 IMA复位 命令或者设备复位命令等控制信息命令码在网络侧和基站侧设备之间传 递， 从而使网络侧和基站侧设备之间重新建立连接；

当 IMA子层和 E1层都处于正常工作状态时， 通过该时隙将 IMA子 层工作状态命令码在网络侧和基站侧设备之间传递。

本发明还可以应用在 Fractional (分段的） IMA这种特殊的 IMA应用 方式中， 以及 UNI和 Fractional ATM等 ATM承载应用方式。

相应地， 本发明还提供异步传输模式反向复用链路传送控制信息的 装置， 该装置位于网络侧和 /或基站侧设备中。

当需要在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送控制信息 时， 该装置将所述控制信息填充到物理层帧的空闲时隙， 并在使用 IMA 链路的网络侧和基站侧设备之间传送所述控制信息。

一个实施例中， 该装置包括控制信息填充单元， 当需要在使用 IMA 链路的网络侧和基站侧设备之间传送控制信息时， 用于将所述控制信息 填充到物理层帧的空闲时隙； 传送单元， 用于在使用 IMA链路的网络侧 和基站侧设备之间传送所述控制信息。

所述控制信息填充单元可以是物理层驱动模块。

以上所述， 仅为本发明较佳的具体实施方式， 但本发明的保护范围 并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭示的技术范 围内， 可轻易想到的变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

权 利 要 求

1、 一种异步传输模式反向复用链路传送控制信息的方法， 其特征在 于， 包括：

A、 将需要在使用异步传输模式反向复用 IMA链路的网络侧和基站 侧设备之间传送的控制信息填充到物理层帧的空闲时隙；

B、 在所述物理层帧的空闲时隙， 在使用 IMA链路的网絡侧和基站 侧设备之间传送所述控制信息。

2、 根据权利要求 1所述异步传输模式反向复用链路传送控制信息的 方法， 其特征在于， 所述的步驟 A具体包括：

A1、将需要在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送的控制 信息编写成命令码；

A2、 利用物理层的驱动软件， 将所编写的命令码填充到物理层的空 闲时隙。

3、 根据权利要求 2所述异步传输模式反向复用链路传送控制信息的 方法， 其特征在于， 所述的步骤 A1中， 在 IMA链路发生故障时， 将网 络侧设备下发到基站侧设备的 IMA链路复位控制信息或设备复位控制信 息编写成命令码。

4、 根据权利要求 2或 3所述异步传输模式反向复用链路传送控制信 息的方法， 其特征在于， 所述的步骤 A1 中， 在 IMA链路工作正常时， 将需要在网络侧和基站侧设备之间传送的状态控制信息编写成命令码。

5、 根据权利要求 4所述异步传输模式反向复用链路传送控制信息的 方法， 其特征在于， 所述的步骤 B具体包括：

在所述填充控制信息的命令码的物理层帧的空闲时隙， 将所述控制 信息在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送。

6、 根据权利要求 1或 5所述异步传输模式反向复用链路传送控制信 息的方法， 其特征在于， 还包括：

利用所述在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送的控制信 息， 在发生故障的使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间重新建立连 接。

7、 根据权利要求 1所述异步传输模式反向复用链路传送控制信息的 方法， 其特征在于， 所述的方法适用于 Fractional分段的 IMA链路。

8、 根据权利要求 1或 7所述异步传输模式反向复用链路传送控制信 息的方法，其特征在于，所述的方法适用于使用 IMA或分段的 IMA链路 的异步传输模式网络。

9、 一种异步传输模式反向复用链路传送控制信息的装置， 其特征在 于， 包括：

控制信息填充单元， 当需要在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备 之间传送控制信息时， 用于将所述控制信息填充到物理层帧的空闲时隙； 传送单元， 用于在使用 IMA链路的网络侧和基站侧设备之间传送所 述控制信息。

10、 根据权利要求 9 所述异步传输模式反向复用链路传送控制信息 的装置， 其特征在于， 所述控制信息填充单元是物理层驱动模块。

11、 根据权利要求 9或 10所述异步传输模式反向复用链路传送控制 信息的装置， 其特征在于， 该装置位于网络侧和 /或基站侧设备中。