专利名称：采用异步转移模式交换机的动态电路仿真的制作方法
技术领域：
本发明与电信有关，具体地说，与电话交换局中交换设备有关。
电信网通常包括交换局。一般，主叫方连接到始发交换局，该交换局可能通过一个或多个转接交换局连接到服务于被叫方的目的交换局。电信网的交换局通常包括用来为用户之间的连接选择路由的一个或多个交换机。交换局通常包括交换机构(或核心)、以及第一组端口和第二组端口。第一组中的某端口接收来自上游交换局的电话数据并且预备电话数据，以便通过交换机构传输到第二组端口中适当的一个端口。第二组中某端口预备从交换机构获得的电话数据，以供进一步传输，例如传输到又一个[下游]交换局。
一种现有技术的电路交换机包括例如AXE-10群接线器，如图8所示。图8示出可以把多达16种设备820-1，...820-16安置在一般设备箱822中。各个设备820通过DL2接口826与数字链路(DL)复用器、即DL-MUX 824连接。各个DL2接口826包括31个用户时隙。在上下文中，时隙对应于64千比特/秒(每125∶s重复8比特数据)。DL-MUX 824将来自各个DL2接口826的时隙复用到DL3接口828中。DL3接口828容纳496个用户时隙。大量的一般设备箱822-1，...822-n可以连接到群接线器830，对设备箱822的这种数目的限制因素仅仅是群接线器830的容量。
图1的群接线器30可以是时间-空间-时间(TST)、时间-空间(TS)或任何其他基于电路的体系结构，这些都是本领域的技术人员众所周知的。
如上所述，对增加用于电信交换局的端口数目的需求源于提供分组业务，特别是例如住宅用户对因特网的使用。住宅因特网用户具有与其他电话业务的用户相比、完全不同的业务量特征。例如，典型电话业务量具有平均约2分钟的呼叫持续时间。另一方面，采用拨号接入方式的因特网用户通常具有20分钟或更长的使用持续时间。当然，这种增加的呼叫持续时间对本地交换局的负载有显著影响。对因特网接入不断增长的需求以及随之而来的增加的呼叫持续时间，需要更大带宽和交换局的交换机中有更多端口。据估计，如果现有的普通老式电话业务(POTS)要与这种数据分组应用保留在一起，则电信交换局可能需要数量为先前两倍的端口。
因此，存在对升级现有已安装的电话交换局的明显需求，以便支持利用“几乎永久”的因特网接入的数据通信，做到这一点而不影响现有的POTS/ISDN(综合业务数字网)业务。一种选择是更换交换局的整个电路交换组件，这是必须例如更换交换局的所有软件的成本高的选择。另一种可能的解决方案是仅仅更换交换机构(不用整个地更换本地交换局)。而在仅更换机构的解决方案中，新的交换机构应该能够同时支持老式PSTN/ISDN和分组数据业务(例如，因特网业务流量)。
在上述方面，已经提出更换整个交换机构，使得交换机构不再是电路交换机构，而是信元交换结构(MPSR)，它能够完成信元交换以及电路交换的仿真。参见1995年4月“International SwitchingSymposium”卷1中Deloddere的“窄带交换局向宽带的演变”。遗憾的是，这种建议有严重缺陷。例如，电路交换的仿真需要非常大的总开销。在这点上，对于各个64千比特/秒(kbps)样本，内部需要544kbps，对应于750％的总开销。目前，最大的交换局可能需要128千个端口的交换机构规模。所建议的交换机制可用于这种大交换机构的仿真，但是导致约70吉比特/秒(Gbps)用于ATM(异步转移模式)的交换机构。这样的规模是相当巨大的，因为目前大多数ATM交换机构具有大约20Gbps的规模。这种建议的仿真交换机构所需的绝对规模可能阻碍其有效实现。
例如，上述建议中提到的ATM是一种面向分组的传递方式，它采用异步时分多路复用技术。分组称为信元并且通常有固定的大小。常规的ATM信元包括53个八位字节，其中5个构成首标，48个构成“净荷”或信元的信息部分。ATM信元的首标包括两个用于标识ATM网络中通过它来传送信元的连接的参数，具体来讲，即VPI(虚通路标识符)和VCI(虚信道标识符)。一般，虚通路是在网络的两个交换节点之间定义的主要路径；虚信道是各个主要通路上的一个特定连接。
一般，各种ATM适配层已经被标准化，专用于承载某种类型的业务量。例如，称为AAL1(国际电信联盟标准化的)的ATM适配层针对在网络层的仿真电路交换数据(例如语音)。但是利用AAL1仿真TDM(时分多路复用)网络中的单个电路交换在获得高带宽利用与低延迟方面存在问题。下面将描述用于克服此问题的两种众所周知的技术(单用户和组合填充)以及各自的优缺点。
第一种技术出现在将AAL1用于单用户的电路仿真时。如果ATM连接用于单个64kbps信道，则单向分组延迟大约为6ms。(47×125∶s)。如果采用次速率，则延迟会更加严重。对于16kbps，单向延迟约为24ms，而且对电路交换的单向延迟要求是每64kbps的连接大约0.5ms。对这种延迟问题的已知解决方案是部分地填充ATM信元。但是部分信元填充解决方案会导致巨大的带宽浪费(为了满足0.5ms延迟，要求各个ATM信元中仅放入4个时隙)。在本实例中的带宽浪费是采用784kbps来承载64kbps，即每500∶s发送53(ATM信元大小)中的4个有用的八位字节。
解决上述带宽浪费问题的第二种技术是提供用于组合用户、即组合填充的电路仿真。第二种技术用于例如其中每个时隙具有其给定位置的E1或T1(一次群速率传输系统)的结构化电路仿真。然后，每个时隙可依次构成一个64kbps的连接。ATM信元内部是以这样的方式构成的不同的64kbps电路连接复用到相同的ATM连接中。每个连接具有其给定的位置。这个解决方案将低延迟与高带宽利用组合起来。这种解决方案适合于两端点之间有效连接的数目是恒定的、或者带宽无论是否被使用都可用的情况。典型的实例是集群，其中两节点之间的租用E1可以承载三十个64kbps连接而不管它们是否被使用。
但是，在交换机中(其中始终在转接各连接的流量)，组合填充解决方案可能会破碎。ATM信元净荷中分配的时隙必须在呼叫持续时间里保持。例如，考虑图9所示的情况，其中交换系统840有四个端口842A、842B、842C和842D通过ATM交换机844互连。每个至交换机的端口842可以处理对应于496个时隙的负载、另加ATM信元首标的总开销。
图9的情况说明带宽浪费最小的第一现有技术的组合填充仿真实例。图9的实例说明496个时隙(即64kbps的连接)是如何从端口842A到端口842B互连的。在端口842C和端口842D之间，另一组的496个时隙互连。从端口842A到端口842C或者从端口842B到端口842D，没有业务量。建立11个ATM信元的帧。帧的前10个ATM信元被完全填充，而该帧的第11个信元被半填充。该帧每125∶s重复一次。第一个ATM信元保存关于连接的1-47的数据；下一个ATM信元保存关于连接48-94的数据；依此类推。每个分配的时隙映射到由AAL1帧中编号所定义的连接。
图10的情况说明带宽浪费最小的第一现有技术的组合填充仿真实例。如果每个ATM信元中除第一个连接(连接1、48、95......)以外的所有64kbps连接都被清除，直到帧中的最后一个ATM信元，则显然在AAL1帧中会有许多空洞。但是，尽管用到其余连接上的带宽变为仅仅一小部分，带宽也不会减小。如果端口842C现在要建立至端口842B的连接，则由于从端口842A到端口842B的ATM信元流中的空洞而导致无带宽可用。无法提供端口842C至端口842B之间的任何新连接。再者，由于同样的原因，端口842A无法建立至端口842D的任何连接。
因此，如果完全填充，则单个信道到ATM信元中的电路仿真会产生许多延迟，或者如果部分填充，则太多带宽浪费。另一方面，用来自许多用户的信道组合填充的电路仿真可能导致分片。
除AAL1外，新发展的AAL2也可用来仿真电路交换的数据。AAL2提供将多达248个连接复用到一个ATM连接中的方法。AAL2针对每个连接的单个用户，但是也可以承载组合用户，尽管没有象针对AAL1中所出现的那样定义的标准。AAL2提供具有自己的连接标识符的独立的可变长度的分组。分组的首标是三个八位字节。在单用户的AAL1解决方案中规定如果要保持0.5us最大值的单向延迟特性，就不能在ATM信元中设置3个以上的时隙(64kbps)。该限制同样适用于AAL2，这导致约50％的带宽浪费(AAL2分组首标是3个八位字节而净荷为3个八位字节[注意ATM总开销并不包括在这些百分比中])。对于次速率(即8和16kbps)，在同样的延迟约束下总开销将更严重。
因此，所需要的以及本发明的目的是升级电信网络现有的电路交换节点的方法。
为了升级电信交换局的现有电路交换机，用ATM交换机代替TST结构的电路交换机中的空间交换机，并且采用动态结构化仿真法来实现低延迟和高利用率。所述交换机采用连接在发送端口和接收端口之间的ATM交换机构或核心。在ATM交换机中，对于每个发送端口/接收端口的组合，需要至少一个ATM-VCC(虚信道连接)，每125μs发送ATM-VCC的ATM信元结构的帧。用于该ATM-VCC的帧中ATM信元的数目随着当前负载情况、即在两端口之间选择路由的窄带连接的数目而变化(例如从1到64个ATM信元)。本发明使通过交换机的窄带连接可以从ATM信元帧结构中动态地添加或删除。
根据本发明的实施例的电信交换局所用的交换机根据预定的ATM-VCC使入局TDM帧中的时隙适合于ATM帧，还根据通过交换局的ATM交换机构承载的连接的变化数目动态地改变用于预定ATM-VCC的ATM帧中ATM信元的数目。交换局包括ATM交换机构；发送端口；以及接收端口。带内同步信号是在通过ATM交换机构选择从发送端口到接收端口的路由的ATM帧中被载送的，以便根据连接的变化数目调整发送端口和接收端口之间的变化帧结构。根据一个实例的实现，用于预定ATM-VCC的ATM帧中ATM信元的数目在1和64之间变化，用于预定ATM-VCC的ATM帧中的一个ATM信元运送11个时隙。
发送端口和接收端口都包含一对映射表。在各端口中，在任何给定的时间，这些映射表其中之一会作为活动映射表，而另一个映射表则作为非活动映射表。在发送端口中，活动映射表被用来为预定ATM-VCC上的现有业务量情况准备ATM帧，而在接收端口中，活动映射表被用来对用于预定ATM-VCC上现有业务量情况的ATM帧进行解码。在发送端口中，非活动映射表被用来为预定ATM-VCC上变化的业务量情况准备ATM帧，而在接收端口中，非活动映射表被用来对用于预定ATM-VCC上变化的业务量情况的ATM帧进行解码。响应来自控制单元、指示发送端口与接收端口之间通过交换机构承载的连接的数目上的改变(例如帧结构的改变)的信号，发送端口第一映射表和发送端口第二映射表的作用是交换的或者颠倒的。一旦发送端口中发生颠倒，发送端口就向接收端口发出带内同步信号。响应来自发送端口的带内同步信号，交换接收端口第一映射表和接收端口第二映射表的作用。
在本发明的一种模式中，来自发送端口的带内信号包括ATM帧中所包含的八位字节，所述八位字节具有表位域，用于协调变化的帧结构(例如，用于指示接收端口第一映射表和接收端口第二映射表交换其作用)。
图1是根据本发明的实施例的交换节点的示各部分的示意图。
图2是图1的交换节点的发送端口的逻辑的示意图。
图3是图1的交换节点的接收端口的逻辑的示意图。
图4是图1的交换节点的信号发送顺序的示意图。
图5是图1的交换节点所采用的ATM信元帧的示意图。
图6是图5的ATM信元帧中所包含的DCE(动态电路仿真)控制八位字节的示意图。
图7是根据本发明的一种模式的图1的交换节点中帧的发送和接收的定时示意图。
图8是现有技术的电路交换机的示意图。
图9是具有较小带宽浪费的现有技术的电路仿真方案的示意图。
图10是具有较大带宽浪费的现有技术的电路仿真方案的示意图。
附图的详细描述在下列描述中，为了说明而非限制的目的，提出了特定的细节，诸如具体的体系结构、接口、技术等，以便提供对本发明的透彻理解。但是，对于本领域的技术人员，显然可以在脱离这些特定细节的其他实施例中实施本发明。在其他实例中，省略对众所周知的设备、电路和方法的详细描述，以免不必要的细节使本发明的描述难以理解。
图1示出根据本发明的实施例的交换节点10。交换节点10包括交换控制单元12以及通过ATM交换机44连接的多个端口42。虽然图1中仅示出四个端口、具体来讲即端口42A-42D，但是，应该理解，这种图解说明仅仅是代表性的，交换节点10中可能会采用比图示多得多的端口。每个端口42分别通过相应的TDM传输链路(这种TDM传输链路是本领域中众所周知的)52A-52D连接到窄带网络。图1还示出分别通过ATM传输链路54A-54D连接到ATM交换机44的各个端口42A-42D。交换控制单元12分别通过控制线路56A-56D连接到各个端口42。
图5提供对ATM帧60的图解说明，ATM帧60从端口42中一个发送端口发送，并且通过ATM交换机44到达端口42中一个接收端口。在图1中，情况是这样的，发送端口是端口42A而接收端口是端口42B。因此，端口组合是端口42A/端口42B，对于该组合，需要至少一个ATM-VCC(虚信道连接)。根据本发明，用于发送端口/接收端口组合的ATM-VCC的帧中所承载的ATM信元62的数目随着当前的负载情况(即发送端口和接收端口之间承载的窄带连接的数目)而变化。也就是说，在交换机的任何两个给定端口之间选择路由的窄带连接所用的帧中ATM信元的数目适应于这种有效窄带连接的实际需求。在最佳实施例中，用于发送端口/接收端口组合的ATM-VCC所用的帧中承载的ATM信元62的数目可在1至64个ATM信元的范围内变动，图5表示具有11个ATM信元62-1-62-11的实施例。
因为用于发送端口/接收端口组合的ATM-VCC所用的帧中承载的ATM信元的数目随着当前的负载情况而改变，所以本发明必须根据窄带连接的添加或拆除来动态地重新配置帧。因此，如下面更详细说明的，本发明的端口42必须均具有两侧缓冲器，这些缓冲器的第一侧和第二侧轮流起到以下作用(1)作为用来组装要发送的帧的写缓冲器；(2)作为用于读出组装帧的读缓冲器。同样地，各个端口42必须具有用来将各个窄带连接与帧中的ATM信元/时隙相关的两个映射表，具体来讲，即活动映射表和非活动映射表。活动映射表被用于例如在写缓冲器中为现有窄带连接准备帧。当对窄带连接的数目作出变更(例如，添加或拆除)时，预期到该变更，非活动映射表被用于准备帧。当实际发生变更(通过信令来提示)时，活动映射表和非活动映射表的作用互换。所提供的信令向端口42指示何时会发生帧的改变，使得端口42可以协调的方式调换第一和第二映射表的作用，以便反映用于发送端口/接收端口组合的ATM-VCC的窄带连接中的变化。
图1的交换节点10的各个端口42既具有发送侧，也具有接收侧。如此处所用的，“发送”和“接收”是从交换节点10的ATM交换机44的角度而言的。也就是说，端口42的发送侧在与该端口连接的TDM传输链路52上接收入局的基于TDM的帧，并且向ATM交换机44发送ATM信元的帧。端口42的接收侧接收通过ATM交换机44转发的ATM信元的帧，并且与出局TDM传输链路52连接。图2表示用于交换节点10的端口42的发送侧的逻辑，为方便起见，此处称为“发送端口”。同样地，图3表示用于交换节点10的端口42的接收侧的逻辑，此处称为“发送端口”。
实例的发送端口100的逻辑在图2中表示为接收TDM传输链路52上的TDM帧，并将这些帧的时隙加到时隙计数器单元102和ATM-VCC选择器104。ATM-VCC选择器104用来为入局TDM帧的时隙选择到多个ATM-VCC板106-1至106-n其中之一的路由。时隙计数器单元102将入局TDM帧上的时隙加到映射表索引选择器108。映射表索引选择器108为时隙选择路由，以用作第一映射表110(映射表0)和第二映射表112(映射表1)其中之一的索引。各映射表110和112是由发送端口100的发送控制单元114来配置的。映射表索引选择器108所加的索引用于从当前作为活动映射表的第一映射表110和第二映射表112中任何一个中获取入口。映射表输出选择器116选择活动映射表(或者第一映射表110或者第二映射表112)，使得输出的入口可以例如被发送控制单元114用来控制发送端口100的其他要素，从而配置出局活动帧以及(在需要时)非活动帧。在此方面，ATM-VCC选择器104受到控制，使得TDM帧的入局时隙加至ATM-VCC板106-1至106-n其中之一。各个ATM-VCC板106具有帧缓冲器120，包括第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124。无论是第一侧帧缓冲器122还是第二侧帧缓冲器124作为活动写缓冲器，均通过发送控制单元114与帧缓冲器馈送选择器126通信。当到达从活动帧缓冲器读出帧的时间，帧缓冲器读出选择器128在输出控制单元130控制下选择第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124中正确的一个，并且将帧加至FIFO(先进先出)单元132。FIFO单元132包括复用器134和由各个ATM-VCC板106-1至160-n馈送的FIFO寄存器136-1至136-n。
图3所示的实例接收端口200的逻辑基本上与图2的发送端口100相反。在图3中，接收端口200被表示为从ATM交换机44接收ATM传输链路54上的各帧ATM信元。以与发送端口100类似的方式，接收端口200具有时隙计数单元202；ATM-VCC选择器204；多个ATM-VCC板206-1至206-n；映射表索引选择器208；第一映射表210；第二映射表212；以及接收控制单元214。各个ATM-VCC这些板206具有帧缓冲器220，其中包括帧缓冲器第一侧222；帧缓冲器第二侧224；帧缓冲器馈送选择器226；帧缓冲器读出选择器228；以及输入控制单元230。接收端口200还具有FIFO输入单元232，后者包括FIFO寄存器236和ATM-VCC选择器238。ATM-VCC选择器204具有连接到多个ATM-VCC板206-1至206-n的帧缓冲器读出选择器228的输出端的输入端。ATM-VCC选择器204的输出端连接到TDM帧发生器240。
把连接的变化(例如，建立或拆除一个或多个连接)在IAM(初始地址消息)信令线路13上通知给交换控制单元12(见图1)。正如下面所说明的，根据本发明的动态电路仿真，无论何时帧构成发生变化(例如添加或拆除连接)，该变化会首先被交换控制单元12(在各个信令线路56上)作为信号发送到发送端口100的发送控制单元114和接收端口200的接收控制单元214，使得可以在发送端口100和接收端口200的非活动映射表中实施该变更。此后，把带内同步信号(例如在通过ATM交换机44发送的ATM信元中)从发送端口100提供给接收端口200，通知接收端口200发生变更的确切时间。一旦同步，发送端口100和接收端口200的映射表变换作用，使得发送端口100和接收端口200中以前是非活动映射表的(先前用于处理预期的变更)变成活动映射表。
下面描述的是图1的交换节点10的端口42A作为发送端口100而端口42B作为接收端口200的情况。参考图5所示的ATM帧60的实例帧结构，只需要一个ATM信元62-1(帧的第一个ATM信元)在端口42A和端口42B之间输送用于ATM-VCC的11个时隙(代替图10的情况中需要的11个ATM信元)。ATM帧60中的空带宽空间被空闲信元所填充(空闲信元的使用对于本领域的技术人员而言是众所周知的)。
工作时，图1所示的交换节点10的交换控制单元12知道何时需要控制连接的建立/释放。交换控制是使交换机在例如N-ISUP(窄带ISDN用户部分)网络中工作所需的现有技术功能。交换控制单元12终接N-ISUP信令，提取相关信息并将其转换成用于操作交换节点10的端口42的节点内部格式。入局连接的建立或连接释放导致控制信号从交换控制单元12发到相关的端口42。本领域的技术人员都明白交换控制单元12如何处理和分发相关的控制信号。下面参考图4，详细说明根据本发明实施例的实例控制信号发送方案。以熟悉ATM技术的人员所理解的方式，本发明采用在交换节点10中各端口42之间预先建立的ATM连接。
图4说明通过图1的交换节点10建立新窄带信元的实例信号发送过程。为简化起见，图4的信号发送方案局限于在该顺序中仅有一次建立或拆除操作，而且仅示出一个发送和接收端口。
信号4-1说明根据众所周知的N-ISUP的现有技术的简化呼叫建立。IAM信号基本上提供了通过交换节点10建立窄带连接所需的所有信息。交换控制单元12处理入局呼叫建立并且确定该呼叫的发送和接收端口(例如图1所示的实例中，发送端口为发送端口100而接收端口为接收端口200)。
从交换控制单元12发到接收端口200的信号4-2为ATM帧60的变化准备接收端口200。交换控制单元12以信号通知将要发生的确切变化，例如要在ATM信元帧60中何处设置新时隙。本领域的技术人员会明白如何用众所周知的N-ISUP(窄带ISDN用户部分)在两个端口之间建立ATM连接。
信号4-3是从接收端口200发到交换控制单元12的确认信号，它提示接收端口200已经为ATM帧60中的预期变更作了准备。作为为预期变更所作准备的一部分，接收端口200根据信号4-2中通知的变更更新它的非活动映射表。接收端口200现在就处于等待带内同步信号的状态。在此等待状态中，接收端口200拒绝类型4-2的新信号。该端口会保持此等待状态，直到向它发送类型4-5的信号(而且交换控制单元12已经发出信号4-7)。
交换控制单元12将信号4-4发到接收端口100，通知发送端口100对ATM帧60预期的变更与以前(通过信号4-2)发送到接收端口200的相同。发送端口100准备其内部逻辑(例如，它的非活动映射表，参见图2)，以便反映交换控制单元12所通知的变更。
发送端口100一为这些变更准备好它的内部逻辑，发送端口100就向接收端口200发送信号4-5。信号4-5是带内信号，这意味着该信号是经由ATM帧60中的ATM信元来传达并通过ATM交换机44来发送的。带内从发送端口100发送到接收端口200的信号4-5具有使发送端口100和接收端口200同步的功能。在所考虑的实例中，信号4-5所映新窄带信道已添加到图5的ATM信元帧结构中的事实。
因此，本发明涉及发送端口100和接收端口200之间的带内信令。此上下文中的带内信令意味着两个端口之间的ATM信元帧中添加了附加信息(参见图4)。传达的带内信令指明帧结构的变更，即无变更、或者是否添加或拆除新窄带信道。需要带内信令来使发送端口和接收端口同步。
信号4-6从接收端口200被发送到交换控制单元12，向交换控制单元12指示所述两个端口(即发送端口100和接收端口200)之间操作已完成。换言之，信号4-6通知接收端口200已经检测到带内同步信号(信号4-5)，并且已相应地采取行动。交换控制单元12现在能够开始从任何其他端口到接收端口200的新的建立/拆除操作，即改变到同一端口的另一个ATM-VCC中的ATM信元帧结构。只要交换控制单元12可以并行处理信号方案程序，去往其他接收端口的其他ATM-VCC所用的帧结构可以很好地被同时变更。
从交换控制单元12发出的信号4-7确认两个目标端口(所述实例中的发送端口100和接收端口200)之间的ATM-VCC所用的处理过程已完成。交换控制现在可以将IAM(例如，经IAM信令线路14[参见图1])传播到网络中的下一个节点，指示在网络的这个节点(具有交换节点10的节点)上建立了连接。
上面描述了当建立连接时在交换节点10内执行的信令。读者会理解基本相同类型的信令序列会在拆除连接时发生。
正如从上述内容应当理解的，本发明不局限于一次只执行一个变更。换言之，帧结构可以包含大量的变更。也就是说，当依据信号4-5的传达切换到的新帧格式时，此后发送的帧可包括多个与切换之前发送的帧相关的连接变更。
正如上面联系信号4-6简短地提及的，在信号处理过程中只可以改变到特定接收端口的ATM-VCC之一。为了改变到同一端口的另一个ATM-VCC中的连接，需要交换控制单元12等到接收到信号4-6为止。
在此讨论的示例实施例中，图8的DL-MUX 824被替换为端口42，该端口42使成批的入局DL2线路(下文称为TDM帧)与ATM-VCC配合，每个端口组合有一个ATM-VCC。当然，本发明不限于包括16条DL2的TDM帧。TDM帧可以很好地包括2000条有用的窄带信道的整个STM(同步传送模块)-1。重要的问题是，按照ATM信元帧结构中添加或拆除的窄带信道，连接变更的同步。这种变更或切换必须在不干扰未受影响的其他窄带连接的前提下完成。
在一种模式中，本发明利用每个ATM-VCC、即ATM信元帧结构所用的一组的两个映射表。在这点上，如图2所示，发送端口100具有第一映射表110和第二映射表112，同样地接收端口200具有第一映射表210和第二映射表212。在任何给定的时间，用于每个ATM-VCC的表之一是活动的，并且与所传输的ATM信元帧结构中的实际净荷一致。ATM-VCC的另一个(非活动的)表用于构建新的ATM信元帧结构。当完成非活动表中的变更时，这两个表轮换了它们的作用。带内信号(信号4-5[参见图4])关于要用哪个表(第一映射表210或第二映射表212)作为活动表提示接收端口200。
在根据本发明交换窄带连接的所有端口之间，建立ATM-VCC。每个组合需要至少一个ATM-VCC。每个ATM-VCC的带宽要求动态地根据所建立的窄带连接的实际数目而变化。ATM信元帧60(见图5)用于承载窄带信道。在ATM-VCC中，ATM信元帧60每125∶s重复一次。如果在端口之间没有建立的窄带信道连接(ATM-VCC)，则完全不需要发送ATM信元帧60。ATM信元帧60的结构是逻辑地连接在一起的多达64个ATM信元。帧中的每个ATM信元62可以容纳47个窄带(即64kbps)连接。帧中的ATM信元的数目对应于为用于发送端口/接收端口组合的ATM-VCC建立的窄带连接的数目。对于每个47信道的边界，必须添加新的ATM信元到帧中。根据本发明，ATM信元帧60具有根据ATM-VCC当前的负载情况动态地改变帧中用于发送端口/接收端口组合的ATM-VCC的ATM信元62的数目的特性。这种动态改变是利用带内信令协议(用于信号4-5[见图4])、以及分别联系图2和图3描述的专用发送和接收端口逻辑来实现的。
图6表示以上讨论的同步信号4-5(见图4)所采用的带内信令的实例格式。带内信令由帧60中各个ATM信元62中位于开头的“动态电路仿真”控制八位字节DCE来支持。如上所述，ATM帧60是在两个端口42之间半永久地建立的ATM-VCC中运送的。ATM帧60每125μs发送一次。
图6的DCE控制八位字节被划分为三个域，具体为域6-1、域6-2和域6-3。域6-1也称为帧位或表位，其值或者为0或者为1。域6-1的表位为0值，表示在发送端口100中第一映射表110是活动的，而在接收端口200中第一映射表210是活动的。反过来，域6-1的表位为1值，表示在发送端口100中第二映射表112是活动的，而在接收端口200中第二映射表212是活动的。
图6的DCE控制八位字节的域6-2是6位二进制计数器(统计包含的从0到63的值)。域6-2的计数器的目的在于在逻辑上将ATM帧60连接在一起。在帧60中的第一个ATM信元62-1中，域6-2的计数器被设置为零，在帧的下一个ATM信元62-2中，域6-2的计数器被设置为1，依此类推。因此在所述实施例中，帧中ATM信元的最大允许数目是64，相当于每个ATM-VCC最多有64×47＝3008个窄带信道。如果两个端口之间需要更多的窄带信道，则必须建立新的ATM-VCC，实现多达3008个附加的窄带信道。顺便提一下，3008个窄带信道(即64kbps)超过这种链路的现今技术状态下的155MbpsTDM链路中能容纳的数目。域6-2的计数器用于检测帧边界和ATM信元的丢失。由于帧是重复的，所以不需要任何针对丢失的ATM信元的特定预防措施。在接收侧，来自前一帧的旧值可以保留在表中。(每隔一帧的间隔，这些值被更新一次)。
图6的DCE控制八位字节的域6-3是奇偶校验位，它保护DCE八位字节的完整性。接收端口200可以检测误码的奇数。借助奇偶校验保护域或八位字节对本领域的技术人员来说是众所周知的。
现在描述图2的发送端口100的工作方式。发送端口100接收每125μs重复一次的基于TDM(时分多路复用)的帧。TDM帧可以具有PDH(准同步数字体系)或SDH(同步数字体系)结构，或者二者兼有。帧的实例是针对PDH E1和T1(E1大多用于欧洲而T1大多用于美国)。对于SDH，STM-1(同步转移模式)大多用于窄带连接。在此上下文中，STM-1对于欧洲和美国是同样的。本领域的技术人员都理解如何使TDM帧与125∶s的重复率同步。
发送端口100的时隙计数器单元102在每个125μs的时间间隔开始处启动。时隙计数器单元102按TDM帧中每个时隙递增一个值。时隙计数器单元102以每时隙一个入口的方式对映射表编址(或者第一映射表110或者第二映射表112)。映射表中的数据包含有关如何处理正涉及的入局时隙的信息。第一映射表110和第二映射表112其中之一处于活动状态，而另一个处于非活动状态。
利用从活动映射表中获得的入口，发送控制单元114能够将每个时隙引导到它的预定ATM-VCC(例如到各ATM-VCC板106中适当的一个)，并且知道应当把该时隙放在它的ATM信元结构的净荷中何处(例如，写入帧缓冲器中的位置)。活动映射表保存从所涉及的发送端口100到所有接收端口200的实际窄带连接表。
非活动映射表用于为来自所涉及的发送端口100的窄带连接的变更作准备。发送控制单元114根据信号4-4所提供的信息准备非活动映射表。当作出变更时，活动和非活动映射表互换作用，即活动映射表变成非活动映射表，而非活动映射表变成活动映射表。该互换操作必须与时隙计数器单元102同步，即该互换操作必须在时隙计数器单元102返回并再次从零开始时进行。发送端口100中映射表的互换还与适当的ATM-VCC板106中的输出控制单元130同步，所以一个125μs周期之后，在两个帧缓冲器122和124之间将发生变更。等待125μs是必需的，因为这正是填充与新连接情况相关的新帧缓冲器所用的时间。
对于每个入局时隙，映射表具有一个入口，它保存用于发送该入局时隙的信息。在这点上，映射表入口用于将时隙引导到预先指定的ATM-VCC。该预先指定的ATM-VCC是将时隙从发送端口100送到接收端口200的VCC。将入局时隙引导到适当的预先指定的ATM-VCC是在发送控制单元114的控制下由ATM-VCC选择器104来执行的。ATM-VCC选择器104具有可以加到任何ATM-VCC板106的输出，使得入局时隙可以被引到预先指定的ATM-VCC。在这点上，必须为每个端口组合预先指定至少一个VCC。ATM信元中的VCI被ATM交换机44用来将信元交换到它的接收端口200。如何建立VCC和分配VCI是ATM团体中众所周知的技术。
映射表入口还告知发送控制单元114写入侧的帧缓冲器的位置(例如，第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124中任何一个为写缓冲器)。连接建立时，入局时隙存储在缓冲器中给定的位置。ATM信元结构中时隙的顺序可以完全由映射表来控制。
因此，通过查询映射表110和112中活动的一个，在发送端口100中，可以将任何一个入局时隙引导到它的ATM-VCC和每125∶s重复一次和运行时的ATM信元结构中的位置。在图2中，帧缓冲器120具有两侧122和124。在任何给定的时刻，这两个帧缓冲器侧122和124其中之一被用作写入侧缓冲器而另一个则作为读取侧缓冲器。帧缓冲器读出选择器128用于选择第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124中哪个作为读取侧帧缓冲器。当完成新帧结构并且已发生同步时，执行移位或切换，使得第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124改变作用。第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124彼此独立地工作。没有这种独立性，某些时隙可能会延迟超过125μs，而另一些仅延迟几个μs。为了避免这种有差异的延迟，帧缓冲器必须是成双的。在125μs周期中，在第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124之一中写入而从另一个中进行读取。在下一个周期中，第一侧帧缓冲器122和第二侧帧缓冲器124互换作用。
ATM-VCC板106的输出控制单元130从地址0到最后存储的ATM信元的尾部(例如所述实施例中多达63个信元)依次清空活动帧缓冲器。ATM信元帧的大小(即多少个ATM信元)必须由发送控制单元114存储在输出控制单元130中。在运行时，输出控制单元130为结构中每个ATM信元生成ATM信元首标和DCE八位字节。ATM信元首标始终不变，而DCE八位字节可以改变帧缓冲器指示(域6-1)，并且域6-2的计数器必须递增(见图6)。在125μs时间间隔内卸载具有ATM信元首标和DCE八位字节的完整帧结构。
FIFO寄存器136-1至136-n，每个活动ATM-VCC对应一个，提供给ATM交换机44。本来ATM交换机一般要求不间断地传递ATM信元。当完整的ATM信元被存储在FIFO 136时，会通知ATM交换机44。ATM交换机44则卸载该信元，并根据ATM信元首标中的VCI将其送到接收端口200。在争用的情况下，以循环的方式清空FIFO寄存器136-1至136-n。
现在描述图3的接收端口200的工作方式。接收端口200的操作基本上是发送端口100的逆操作。来自ATM交换机44的入局ATM信元被存储在FIFO寄存器236中。当FIFO寄存器236的输出中存在一个完整的ATM信元时，就提取该信元。FIFO寄存器236的输出处的逻辑检查该信元属于什么ATM-VCC(由ATM信元首标中的VCI给定)。根据信元的ATM-VCC，ATM-VCC选择器238把信元引到ATM-VCC板206-1至206-n中适当的一个。
在帧缓冲器的写入侧，ATM信元净荷(47个八位字节)存储在所选择的ATM-VCC板206的帧缓冲器单元120中、在DCE八位字节中计数值给定的位置。每个帧缓冲器单元220具有两个缓冲器侧，具体为缓冲器侧222和缓冲器侧224。每隔125μs，缓冲器侧222和224轮流起到写缓冲器或读缓冲器的作用。当缓冲器侧222或224作为读取侧缓冲器时，从其中逐个时隙地卸载先前125μs时间间隔内存储的ATM信元帧结构的净荷。从读取侧缓冲器读取是由活动映射表控制的(即第一和第二映射表210和212之一作为活动映射表)。活动映射表保存有关应当如何把来自所有ATM-VCC的存储在帧缓冲器220中的时隙映射到TDM帧中的信息。时隙计数器单元202对活动映射表寻址，并且对TDM帧中每一个新时隙递增。卸载取决于帧缓冲器220能够保存哪种标准类型的TDM帧，例如E1中32个时隙而STM-1中2430个。在达到TDM帧中的最大时隙数时，时隙计数器单元202复位并从头开始计数。TDM帧发生器240是需要的，因为TDM帧中某些位置包含不同于直通连接时隙的其他信息(例如同步信息)。
因此，在接收端口200(同发送端口100一样)，有一个活动映射表和一个非活动映射表。当非活动映射表用于为新变更作准备时，活动映射表用于控制所有ATM-VCC的卸载。映射表的变更由来自交换控制的信号4-2(见图4)控制，信号4-2包含将非活动映射表变更到新情况的所有信息。当非活动映射表变更时，接收控制将确认信号(信号4-3[参见图4])发送回接收控制单元214，并进入“等待带内同步信号”状态。它还为可预期DCE域中帧代码的变更的所涉及的ATM-VCC准备输入控制单元230。当所涉及的ATM-VCC的输入控制单元230检测到帧代码的变化(例如，域6-1[参见图6]中的不同值)时，向接收控制单元214发出通知。接收控制单元214就变更这些映射表(例如活动映射表变为非活动的，反之亦然)。该变更必须与时隙计数器单元202的复位同步，而且与存储了完整的新ATM信元帧(以及执行帧缓冲器从写入侧缓冲器到读取侧缓冲器的互换)的时间同时进行。此后，接收控制单元214将信号4-6(参见图4)发送回交换控制单元12，指示“任务完成”。接收控制单元214现在可以进入“空闲”状态，等待下一次呼叫建立，即新的信号4-2。
图7是表示根据本发明的ATM帧7-A的处理的简化时序图，具体描述交换节点10针对ATM帧7-A的操作，该操作始于接收TDM帧，在帧缓冲器中进行写和读，一般来讲是ATM帧60从发送端口100到接收端口200的移动过程。
图7表示实例帧的瞬像，其中包括经历五个125μs连续的帧时间、具体为帧时间7-1到7-5的帧7-A。图7的左边栏被划分为发送端口100的框和接收端口200的框。发送端口100的框具有标为“TDM帧”、“FB写”、“FB读”以及“FIFO”的四个垂直排列的部分，它们分别对应于入局TDM帧、帧缓冲器122和124中任意一个作为写入侧帧缓冲器、帧缓冲器122和124中随意一个作为读取侧帧缓冲器以及FIFO单元132。同样地，接收端口200的框也具有标为“FIFO”、“FB写”、“FB读”以及“TDM帧”的四个垂直排列的部分，分别对应于FIFO寄存器236、帧缓冲器222或224中任意一个作为写入侧缓冲器、帧缓冲器222或224中任意一个作为读取侧缓冲器、以及从TDM帧发生器240输出的出局TDM帧。在图7，图形信息在水平方向上与垂直列出的各个部分对齐，反映本发明的交换节点10在帧时间7-1至7-5期间有关各个部分的操作。下面关于图7描述的各个过程每125μs重复一次。
在图7中，TDM帧中的时隙每125μs帧时间重复一次。时隙的内容可逐帧地改变，因为它们包含PCM(脉冲编码调制)语音。主流程占用五个帧时间，即帧时间7-1至7-5。图7中虚线所示的每个过程表示这种重复性，下文将不予描述。帧缓冲器并非实际按图7中时间概念来说明。在图7中，帧缓冲器被当作临时占位符。在整个125μs时间间隔期间，可以从帧缓冲器读取和写入时隙，因为它们包含每125μs帧轮换一次的写入和读取侧。
在帧时间7-1，对于帧7-A，发送端口100的活动映射表(参见图2)从TDM帧中取出指定的时隙，以便在发送控制单元114的控制下，把帧7-A的帧内容写到属于所涉及的ATM-VCC板106的帧缓冲器122或124(任意一个作为写入侧缓冲器)中。把到达的时隙写入到写入侧帧缓冲器中由活动映射表给定的位置上。在写操作之后，(在最佳实施例中)帧缓冲器122或124包含整个ATM信元帧。下方被遮住的帧缓冲器表示它属于发往另一个接收侧的另一个ATM-VCC。(映射表还存储了125μs周期期间从TDM帧到该缓冲器的时隙。)图7的帧时间7-2说明第一.侧帧缓冲器122以及第一侧帧缓冲器122切换状态，使得就帧7-A而言，在帧时间7-1期间写入时隙的帧缓冲器现在处于读状态。刚刚切换到读状态的帧缓冲器现在含有完整的ATM信元结构(在图7所示的实例中，仅有若干时隙被卸载并放入FIFO单元132，并且随后输入ATM交换机44。因此，在此情况中仅一个ATM信元就足够了)。图7的被挡住的帧缓冲器执行相同的操作，即，将其内容以ATM信元结构的形式卸载到FIFO。
在帧时间7-3，帧7-A的ATM信元被传送到ATM-VCC所给定的接收端口200。在接收端口200接收的信元被存储在FIFO寄存器236中。为了说明图7，假定125μs是ATM信元足以选择路由通过ATM交换机44的时间。但是，本发明当然不限于经过ATM交换机44的信元的任何特定时间。FIFO寄存器236以易于通过现有技术来理解的方式(例如让平均等待时间为125μs时间间隔的倍数)将延迟变化与重复的125μs边界对齐。
在帧时间7-4，FIFO寄存器236中的帧7-A的ATM信元净荷内容被写入到给定ATM-VCC的帧缓冲器220。在图7中，被遮住的ATM信元表示来自另一个发送端口的另一个ATM-VCC。
在帧时间7-5，帧缓冲器220正在移位，使得其中写入帧7-A的帧缓冲器第一侧222和帧缓冲器第二侧224其中之一现在将状态切换到读状态。接收端口200的活动映射表(参见图3)在时隙将要被放入出局TDM帧的时刻从帧缓冲器220取出时隙。可以从属于不同ATM-VCC的所有帧缓冲器220中的所有位置读取映射表。这样，就可以由TDM帧发生器240来组装出局TDM帧。
如上所述，图2和图3分别表示用于发送端口100和接收端口200的重复的映射表。当从活动映射表中的入口提取数据时，运行期间，另一个映射表(非活动映射表)则用于准备变更。一旦变更准备就绪，就会发生映射表作用的互换。这种互换必须在两个125μs帧之间、即时隙计数器绕回时进行。
考虑如下情况，映射表的互换发生在帧时间7-1和帧时间7-2之间的边界处。因此，在帧时间7-2内从入局TDM帧、即帧7-B取出的时隙由新映射表控制，而且不同于前一个帧(即帧7-B)中的时隙。但是，它不会干扰从帧缓冲器读取帧7-A，因为帧7-A的那些时隙存储在前一个TDM帧中，而且在物理上的另一个帧缓冲器中。
在帧时间7-3，当影响帧7-B的新连接情况传播到帧缓冲器读取侧(图7中未示出)时，发送端口100的输出控制单元130会生成指示该帧已变更的DCE八位字节(参见图6)。
在帧时间7-5期间，新的连接情况(例如帧7-B)会到达接收端口200中帧缓冲器单元220的写入侧帧缓冲器。现在DCE八位字节告知接收端口200的映射表新的连接情况(即帧7-B中的信元)。然后，接收端口200利用映射表相应地在帧缓冲器中写入。接收端口200将利用旧映射表从帧缓冲器中读取。因此，它不会变更前一个连接情况(对于帧7-A)，因为它是从物理上分开的帧缓冲器的读取侧取出的，并且在前一个帧时间7-4期间被写入帧缓冲器。在随后的帧时间7-6(图7中未示出)，新的映射表也将用于处理帧7-B的读取侧。这样，新连接情况(由帧7-B代表)就可以通过交换机传播，而旧的连接(例如帧7-A)中不会有任何时隙的丢失或重复。
因此，本发明提出一种替换整个交换机的经济的备选方案。本发明用此处所述的时分功能和新的动态电路仿真法替换DL-MUX824(参见图8)。此外，本发明用标准ATM交换机代替群接线器830(见图8)。或者，本发明用能够切换比标准ATM信元小的信元的信元交换机构代替群接线器。有利的是，本发明的技术可以应用于大多数现有技术的ATM交换机。
本发明不限于只建立窄带呼叫。可适合于任何带宽。此外，在同一信令处理过程中，可以建立或拆除若干个呼叫，只要它涉及同一个ATM-VCC即可。
因此，本发明对组合用户采用电路仿真，但是让这种仿真动态化，例如“动态电路仿真”。因此，本发明使窄带连接能通过交换机添加到ATM信元帧结构中或从其中拆除。在这点上，无论何时发生帧结构上的变更(即添加或拆除连接)，首先都会用信号把该变更通知给ATM交换机44的各侧上的两个端口(发送端口100和接收端口200)。此后，在帧结构中带内提供同步信号4-5，以便在接收端口(接收端口200)指示发生该变更的确切时间。
对照图10所示的带宽浪费的现有技术，利用本发明可以作出巨大节省。避免了分片，帧中ATM信元的数目适合于活动窄带连接的实际需求。最大带宽损失对应于46个时隙(例如，如果只建立两个端口之间的一个窄带连接)。
按照对上述内容的理解，如果只传送一个窄带信道，就浪费了ATM信元净荷中其余46个有用八位字节。应用相同的基本思想，但减少ATM信元净荷的大小，例如减少到十个八位字节，在帧的最后的ATM信元中，可以提高粒度和进一步减少浪费。利用更小的ATM信元、例如所谓的微型信元，可以进一步减少带宽浪费。例如，帧中最后一个信元可以被调整到时隙的实际使用数目(参见图9)。这种技术对次速率处理会很重要，因为信道可以是每125∶s仅重复一比特。可以用中央信元交换机作为独立功能来交换基于信元的业务量。最常见的基于信元的业务量是ATM信元，但是其他格式也是可行的，例如，比常规ATM信元小的微型信元。
话音传输是一种新出现的用于因特网的新业务。由于因特网业务量可用的带宽有限，将利用话音压缩来传送话音。网间协议的话音交换机制必须得到优化，以便用于比64kbits/s低得多的带宽。上述的信元交换机结构可以用灵活的信元大小来满足这种需求。
在基于ATM的远程通信中，在延迟与带宽增益之间存在折衷。如果每个窄带连接采用一个ATM-VCC，则分组延迟是6ms。本发明说明如何以差粒度为代价、可以将此延迟降低到125∶s。如果不运用上述的微型信元方案，则在此情况下本发明会让出3Mbps带宽损失。而对于ATM-VCC中同一连接允许一定数量的连续时隙，可以提高粒度。例如，如果将5个时隙接续并允许用于同一个连接，则只发生0.5ms的延迟，而最坏情况下的带宽浪费降低到512kbps。
本发明有利于经济地和有效地提高用于超过128k(千)个端口(例如，256k、512k等)的交换机构规模的64千比特电路的数目，实现一般认为无阻塞的大型电路交换机比同样规模的无阻塞ATM交换机更为经济。
本发明允许利用ATM交换机构的成本优势来实现用于电路交换业务的交换结构。而且，本发明允许在证实确有业务量需求时进行升级。
虽然本发明是联系目前被认为是最实用和最佳的实施例来说明的，但是应当理解本发明不限于所公开的实施例，相反，意在涵盖所附权利要求书的精神和范围内包含的各种修改和等效方案。
权利要求
1.一种用于电信交换局的交换机，它根据预定ATM-VCC(异步转移模式-虚信道连接)使入局TDM(时分多路复用)帧中的时隙适合于ATM帧，并且根据通过所述交换局的ATM交换机构承载的连接的变化数目来动态地改变用于所述预定ATM-VCC的所述ATM帧中ATM信元的数目。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于所述交换局包括所述交换机构；发送端口；以及接收端口；其中在通过所述ATM交换机构选择从所述发送端口到所述接收端口的路由的ATM帧中承载带内同步信号，用来根据所述连接的变化数目调整所述发送端口与所述接收端口之间变化的帧结构。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于来自所述发送端口的所述带内信号包括所述ATM帧中所含的八位字节，以及所述八位字节具有用于调节所述变化的帧结构的表位域。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于用于所述预定ATM-VCC的所述ATM帧中ATM信元的数目在1到64之间变化。
5.如权利要求1所述的装置，其特征在于用于所述预定ATM-VCC的所述ATM帧中的一个ATM信元输送11个时隙。
6.一种用于电信交换局的交换机，它包括发送端口；接收端口；连接在所述发送端口与所述接收端口中间的ATM交换机构；其中对于经所述ATM交换机构选择从所述发送端口到所述接收端口的路由的连接，所述发送端口根据预定ATM-VCC使入局TDM帧中的时隙适合于ATM帧；控制单元，它监控所述发送端口和所述接收端口，以便根据经所述交换机构在所述发送端口与所述接收端口之间传送的连接的数目、动态地改变用于所述预定ATM-VCC的所述ATM帧中ATM信元的数目。
7.如权利要求6所述的装置，其特征在于所述发送端口包括发送端口第一映射表和发送端口第二映射表，其中所述发送端口第一映射表和所述发送端口第二映射表交替起到发送端口活动映射表和发送端口非活动映射表的作用，所述发送端口活动映射表用于为所述预定ATM-VCC上的现有业务量情况准备ATM帧；而所述发送端口非活动映射表被所述发送端口用于为所述预定ATM-VCC上变化后的业务量情况准备ATM帧；以及响应来自所述控制单元、指示经所述交换机构在所述发送端口与所述接收端口之间承载的连接的数目的变化的信号，切换所述发送端口第一映射表和所述发送端口第二映射表的作用。
8.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述发送端口还包括发送端口帧缓冲器，它具有第一侧和第二侧，其中所述发送端口帧缓冲器的所述第一侧和所述第二侧交替起到在其中写入ATM帧和从其中读出ATM帧的作用。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于所述接收端口包括接收端口第一映射表和接收端口第二映射表，其中所述接收端口第一映射表和所述接收端口第二映射表交替起到接收端口活动映射表和接收端口非活动映射表的作用，所述接收端口活动映射表被用来对用于所述预定ATM-VCC上现有业务量情况的ATM帧进行解码；所述接收端口非活动映射表被所述接收端口用来对用于所述预定ATM-VCC上变化的业务量情况的ATM帧进行解码；以及响应来自发送端口的信号，交换所述接收端口第一映射表和所述接收端口第二映射表的作用。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于来自所述发送端口的所述信号是在经所述ATM交换机构选择从所述发送端口到所述接收端口的路由的ATM帧中承载的带内信号。
11.如权利要求10所述的装置，其特征在于来自所述发送端口的所述带内信号包含所述接收端口第一映射表和所述接收端口第二映射表要交换作用的指示。
12.如权利要求10所述的装置，其特征在于来自所述发送端口的所述带内信号包括所述ATM帧中含有的八位字节，其中所述八位字节具有表位域，它指示所述接收端口第一映射表和所述接收端口第二映射表要交换作用。
13.如权利要求9所述的装置，其特征在于所述发送端口还包括具有第一侧和第二侧的接收端口帧缓冲器，其中所述接收端口帧缓冲器的所述第一侧和所述第二侧交替起到在其中写入ATM帧和从其中读出ATM帧的作用。
14.如权利要求6所述的装置，其特征在于用于所述预定ATM-VCC的ATM帧中ATM信元的数目在1到64之间变化。
15.如权利要求6所述的装置，其特征在于用于所述预定ATM-VCC的ATM帧中的一个ATM信元输送11个时隙。
16.一种操作电信交换局中的交换机的方法，所述方法包括对于经所述交换局的ATM交换机构选择路由的连接，根据预定ATM-VCC使入局TDM帧中的时隙适合于ATM帧；利用所述预定ATM-VCC，根据通过所述ATM交换机构承载的连接的变化数目，动态地改变用于所述预定ATM-VCC的所述ATM帧中ATM信元的数目。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述交换机包括发送端口和接收端口，所述方法还包括在通过所述ATM交换机构从所述发送端口到所述接收端口的ATM帧中发送带内同步信号，以便根据所述连接的变化数目调整所述发送端口与所述接收端口之间变化的帧结构。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于所述交换机包括发送端口和接收端口，以及所述方法还包括在所述发送端口中建立发送端口第一映射表和发送端口第二映射表；在所述发送端口第一映射表和所述发送端口第二映射表之间交替起到发送端口活动映射表和发送端口非活动映射表的作用；利用所述发送端口活动映射表来准备用于所述预定ATM-VCC上现有的业务量情况的ATM帧；利用所述发送端口非活动映射表来准备用于所述预定ATM-VCC上变化的业务量情况的ATM帧；以及响应来自控制单元的信号，交换所述发送端口第一映射表和所述发送端口第二映射表的作用。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于还包括在所述发送端口中设置发送端口帧缓冲器，所述发送端口帧缓冲器具有第一侧和第二侧；以及在所述发送端口帧缓冲器的所述第一侧和所述第二侧之间轮流起到在其中写入ATM帧和从其中读出ATM帧的作用。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于还包括在所述接收端口中建立接收端口第一映射表和接收端口第二映射表；在所述接收端口第一映射表和所述接收端口第二映射表之间轮流起到接收端口活动映射表和接收端口非活动映射表的作用；利用所述接收端口活动映射表对用于所述预定ATM-VCC上现有的业务量情况的ATM帧进行解码；利用所述接收端口非活动映射表对用于所述预定ATM-VCC上变化的业务量情况的ATM帧进行解码；以及响应来自发送端口的信号，交换所述发送端口第一映射表和所述发送端口第二映射表的作用。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于来自所述发送端口的所述信号是在经所述ATM交换机构选择从所述发送端口到所述接收端口的路由的ATM帧中承载的带内信号。
22.如权利要求21所述的方法，其特征在于来自所述发送端口的所述带内信号包含所述接收端口第一映射表和所述接收端口第二映射表要交换作用的指示。
23.如权利要求21所述的方法，其特征在于来自所述发送端口的所述带内信号包括所述ATM帧中所含的八位字节，其中所述八位字节具有表位域，它指示所述接收端口第一映射表和所述接收端口第二映射表要交换作用。
24.如权利要求20所述的方法，其特征在于还包括在所述接收端口中设置具有第一侧和第二侧的接收端口帧缓冲器，其中所述接收端口帧缓冲器的所述第一侧和所述第二侧轮流起到在其中写入ATM帧和从其中读出ATM帧的作用。
25.如权利要求16所述的方法，其特征在于还包括在1到64之间改变用于所述预定ATM-VCC的所述ATM帧中ATM信元的数目。
26.如权利要求16所述的方法，其特征在于还包括在用于所述预定ATM-VCC的所述ATM帧中的一个ATM信元中包含11个时隙。
全文摘要
根据本发明实施例的电信交换局的交换机根据预定ATM－VCC(异步转移模式－虚信道连接)使入局TDM(时分多路复用)帧中的时隙适合于ATM帧,并且根据经由交换局的ATM交换机构(40)承载的连接的变化数目、动态地改变用于预定ATM－VCC的ATM帧中ATM信元的数目。交换局包括ATM交换机构、发送端口(100)以及接收端口(200)。在经ATM交换机构选择从发送端口到接收端口的路由的ATM帧中承载带内同步信号,以便根据连接的变化数目调整发送端口与接收端口之间变化的帧结构。根据一种实例实施方案,用于预定ATM－VCC的ATM帧中ATM信元的数目在1到64之间变化,而且用于预定ATM－VCC的ATM帧中的一个ATM信元输送11个时隙。
文档编号H04L12/54GK1390409SQ00815638
公开日2003年1月8日 申请日期2000年9月13日 优先权日1999年9月16日
发明者H·弗洛林, E·弗里曼, L·G·彼得森 申请人:艾利森电话股份有限公司