专利名称：一种异步传递方式信元交换系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种ATM(异步传递方式)信元交换系统，特别是涉及使用一种新颖信元交换技术实现的ATM信元交换系统。
图1是一个说明普通线路交换系统的框图。
如图所示，该普通线路交换系统包括多个用于交换本地呼叫的子交换系统10-1至10-n，和一个用于控制整个交换系统和在子交换系统10-1至10-n之间交换一全局呼叫的主交换系统20。
子交换系统10-1至10-n中每一个都包括一个本地CPU(中央控制单元)11，用于判断一用户呼叫是本地呼叫还是全局呼叫；一个本地交换单元12，用于根据一判断结果交换一本地呼叫；和一个多路复用器/去复用器13，其连接在本地交换单元12和用于全局呼叫复用/去复用的一链路之间。
此外，主交换系统20包括一个用于管理所有呼叫信息和一数据库的主CPU21，一个用于根据主CPU21的一控制信号交换所述全局呼叫的主交换单元22，和与所述子交换系统10-1至10-n对应的多路复用器/去复用器23-1至23-n。
本地交换单元12由一个时分接线器构成，而主交换单元22由一个时分接线器或一个空分接线器构成。此外，所述时分接线器具有与用户数量相应的交换能力，且该本地交换单元12和主交换单元22通过一链路连接。
下面参考图1将对该普通线路交换系统的呼叫建立过程进行描述。
首先，对个子系统10-1的本地呼叫和两个子系统10-1和10-2之间的全局呼叫进行描述。
1．本地呼叫当由一用户1产生的呼叫通过一个2Mbps的PCM(脉冲编码调制)高速通道输入到子系统交换系统10-1中时，本地CPU11判断该呼叫是与子交换系统之间的一全局呼叫相对应还是与每个子交换系统中的一本地呼叫相对应。此时，通过对所述用户的按键输入等进行检测实施所述呼叫判断。
由于判断的结果，如果该呼叫是一个本地呼叫，本地CPU11控制本地交换单元12的一个时分接线器和通过一控制线33向主交换系统20的主CPU21输出一个相应的建立信息，以便主CPU21控制子交换系统10-1的交换状态。因而，根据本地交换单元12的一个交换操作，在子交换系统10-1的用户1和用户n之间的通信被实现。
2．全局呼叫此外，作为判断的结果，如果该呼叫是子交换系统10-1和10-2之间的一个全局呼叫，本地CPU11控制本地交换单元12，并通过控制线33把用户1的识别码和用户n的识别码通知给主CPU21。因而，通过本地交换单元12交换的用户1的一声频数据通过一高速通道31被输入到多路复用器/去复用器13，多路复用器/去复用器13对声频数据进行复用并通过链路32发送到主交换系统20。
此时，主交换系统20的主CPU21接收通过控制线33输入的用户1和n的识别码，然后根据数据库识别用户n的子交换系统10-2，由此控制主交换单元22和通过控制线33向子交换系统10-2输出用户n的识别码。此外，多路复用器/去复用器23-1使通过链路32输入的用户1的声频数据去复用，并将其输出到主交换单元22。
因而，主交换单元22根据主CPU21的一控制信号交换相应的高速通道31，由多路复用器/去复用器23-1去复用的用户1的声频数据被多路复用器/去复用器23-2再次去复用，然后通过链路32被发送到子交换系统。
子交换系统10-2的本地CPU11根据从主CPU21输入的用户n的一识别信息控制本地交换单元12，以便通过多路复用器/去复用器13对与链路32连接的高速通道31和与该用户连接的高速通道31进行交换，由此构成一个通信线路(全局呼叫建立)，这样，由多路复用器/去复用器13去复用的用户1的声频数据被传送到用户n。此外，本地CPU11通过控制线33向主CPU21输出一相应的建立完成信息。
因而，通过上述的信元建立过程实现了子交换系统10-1的用户1和子交换系统10-2的用户n之间通信。此外，子交换系统10-3至10-n之间的本地呼叫和子交换系统10-3至10-n与主交换系统20之间的全局呼叫以上述的方式也被实现。
然而，普通的线路交换系统具有以下问题第一，在普通的线路交换系统中，由于主交换单元和本地交换单元之间的交换速率为2Mbps，所以不能实现需要高速交换操作的多媒体业务。
第二，普通的线路交换系统具有额外的控制线。尤其是，为了实现无阻塞线路交换操作，主交换系统和子交换系统的时分接线器应该具有与用户数量相应的预定交换容量。因而，交换接线板的数量增加，从而使系统结构变得复杂，成本上升。
第三，普通的线路交换系统具有多个本地CPU，由此能够实现分布控制结构。然而，在普通的线路交换系统中，由于主CPU对所有呼叫信息和从本地CPU输入的数据库进行管理，所以并不能完全实现分布控制结构。结果，如果主CPU发生差错，整个系统都可能受影响，从而导致不便和使系统的性能下降。
第四，即使普通的线路交换系统具有利用主交换单元处理大容量数据的能力，但由于高成本和有限的安装空间，与整个线路数量相应的交换能量也不能实现。因此，本发明的一个目的是提供一种克服了传统技术中遇到的上述问题的ATM信元交换系统。
本发明的另一个目的是提供一种ATM信元交换系统，其通过把一种ATM信元交换技术应用到普通线路交换系统中，在高速交换操作的基础上能够实现各种多媒体业务。
本发明的又一个目的是提供一种ATM信元交换系统，其利用一种ATM信元交换技术能够实现一种结构简单且完全分布控制的结构。
本发明的再一个目的是提供一种ATM信元交换系统，通过根据无阻塞方法交换全局和本地呼叫，其操作与话务量无关。
为了实现上述目的，根据本发明的一第一实施例提供一种ATM信元交换系统，该系统包括连接在一发送用户数据的高速通道与一ATM型高速线之间的一个以上的节点，用于在该用户数据和一ATM信元之间实现转换操作；一个ATM交换单元，用于通过高速链路从节点之一接收一ATM信元，根据信首信息判断目的地和把该ATM信元传送到节点中之一。
为了实现上述目的，根据本发明的一第二实施例提供一种ATM信元交换系统，该系统包括多个为TDM型传输线的PCM高速通道；多个节点，用于把来自该PCM高速通道的声频数据转换成一ATM信元或把该ATM信元转换成一声频数据；一个高速链路，其是一个ATM型传输线；和一个ATM交换单元，其通过所述高速链路与多个节点连接，根据来自所述节点的ATM信元的信首信息判断目的地和为一用户呼叫选择路由。
为了实现上述目的，根据本发明的一第三实施例提供一种ATM信元交换系统，该系统包括多个为TDM型的PCM高速通道；多个节点，用于交换来自PCM高速通道的声频数据和在一声频数据和一ATM信元之间执行转换操作；一个ATM型高速链路；和一个ATM交换单元，其通过所述高速链路与各节点连接为一用户呼叫选择路由，所述ATM交换单元包括多个与各节点匹配的链路接口和一个时分接线器，根据通过链路接口单元输入的一ATM信元的信首信息判断目的地和将其传送到该节点的另一侧。
通过下面的描述，本发明的其他优点，目的和特性将变得更清楚。
通过下面所给出的详细描述及通过说明方式给出的附图，本发明将变得更容易理解，所述描述和附图对本发明并不构成限制。所述附图中图1是说明普通线路交换系统的框图；图2是说明根据本发明的一个ATM信元交换系统的框图；图3是说明图2的信元转换单元的详细框图；图4是说明图2的信元交换/复用单元的详细框图5是说明图3的Tx高速通道缓冲器和Rx高速通道缓冲器的示意图；图6是说明图5的信道区域的示意图；图7是说明图3的Tx信元缓冲器和Rx信元缓冲器的示意图；图8是说明图7的信元缓冲器区域的详细示意图；图9是说明图8的信元缓冲器控制表的详细示意图；图10是说明图8的信元缓冲器的示意图；图11是说明图4的CPU接口存储器的示意图；和图12是说明在图4的SAR中产生的分组数据信元的示意图。
图2是说明根据本发明的一个ATM信元交换系统的框图。
如图所示，根据本发明的该ATM信元交换系统包括多个节点30-1至30-n，它们连接在一PCM型高速通道301和一ATM型155Mbps高速链路401之间，用于执行一用户数据和一ATM信元之间的转换操作；和一个ATM交换单元40，其通过一个155Mbps高速链路401与节点30-1至30-n连接，根据来自节点30-1至30-n的ATM信元的一信首信息判断目的地和为一用户的呼叫选择路由。
节点30-1至30-n中的每一个都具有相同的结构和包括一个CPU31，一个信元转换单元32，一个信元交换/复用单元33，和一个链路接口34。
ATM交换单元40包括多个与节点30-1至30-n对应的链路接口单元41-1至41n，和一个ATM接线器42，用于对通过链路接口单元41-1至41n来自一ATM信元的信首信息进行判断和把用户呼叫分别输出到节点30-1至30-n。同时，ATM接线器42包括一个ATM信元交换芯片。
此外，每个节点30-1至30-n的CPU31判断该用户的呼叫是否一个全局呼叫还是一个本地呼叫，由此执行各种控制操作和输出作为一信元建立信息的消息。
信元转换单元32是一个连接在一TDM型传输线(高速通道)301和一ATM型传输线(155Mbps链路)401之间的模块。信元转换单元32连接在32个Tx高速通道501和32个Rx高速通道502之间。每个高速通道的帧由32个时隙构成。
信元交换/复用单元33连接在CPU31，信元转换单元32与链路接口34之间，用于执行该系统中处理的一声频数据信元的交换操作和发送/接收CPU31的CPU数据信元。
此外，链路接口34包括一个STM-1 SONET机架并被连接在多路复用/去复用单元205和一高速链路401之间，用于发送/接收ATM信元。
图3示出了信元转换单元32。
因为信元转换单元32以并行方式执行数据转换，所以Tx高速通道501的连接部分与SPC101(串/并转换器)连接，而Rx高速通道502的连接部分与PSC101(并/串转换器)连接。
SPC101根据一高速通道号码和一信道号码把来自32个Tx高速通道501的1比特串行数据转换成8比特并行数据，随后将其存储在Tx高速通道缓冲器102中，其包括与32个Tx高速通道对应的32个串/并逻辑部件。
PCC(PCM/信元转换器)103从Tx高速通道缓冲器102中读取一4比特数据，并根据该被读取数据的一高速通道号码和一信道号码把该读取的数据存入Tx信元缓冲器104的一相应区域。
CPC(信元/PCM转换器)108根据一高速通道号码和信道号码从Rx信元缓冲器中读取4比特数据随后将其存储在Rx高速通道缓冲器109中，和根据该信元信首的目的地的一高速通道号码和信道号码把通过Rx_FIFO106输入的声频数据信元Rx_信元存入Rx高速通道缓冲器109。
PSC110是一个用于把一8比特并行数据转换成一1比特串行数据的模块，其包括与32个Rx高速通道502对应的32个并/串逻辑部件。PSC110根据一高速通道号码，信道号码和帧号码执行字节对准，由此从Rx高速通道缓冲器109中读取一8比特并行数据。
CPU接口111是一个用于与CPU31接口的模块，其具有一个1K字节RAM。因而，当一个消息由两个字长(4-字节)构成时，在该RAM中就形成了Tx_队列和Rx_队列，以便有可能形成存储64个消息的队列。因而，CPU31编辑或读取存储在Tx信元缓冲器104中的控制数据。
更详细地说，在CPU31可以访问的状态下，CPU接口111把在Rx_队列中形成的数据存入Tx信元缓冲器104，或从Tx信元缓冲器104读取数据并存入所述Tx_队列。
图4示出了信元交换/多路复用单元33。
CPU接口201执行与该CPU接口的功能，并如图11中所示，CPU接口202存储信元建立信息，即来自CPU31的消息。
SAR(分段与重组)203以基于硬件的方式把存储在CPU接口202中的消息分成48个小段，并把它们转换成分组数据信元。
信元转换单元接口204把来自信元转换单元32的声频数据信元Tx_信元交换到信元转换单元32，并输出到链路接口单元34，和通过链路接口单元34把来自ATM交换单元40的ATM信元中的一声频数据信元发送到信元转换单元32。同时，利用一个9比特FIFO实现与信元转换单元32的接口。第9比特表示信元的开始(SOC)。因而，信元转换单元接口204利用该SOC比特恢复一信元分段误差。
多路复用/去复用单元205把通过信元转换单元接口204输入的声频数据信元和从SAR203输出的分组数据信元进行多路复用以形成一个ATM信元，和对来自ATM交换单元40的ATM信元去复用成声频数据信元和分组数据信元。
此外，Tx_链路接口206和Rx_链路接口207执行多路复用/去复用单元205和链路接口单元34之间的一个UTOPIA接口功能。
下面将参考附图对根据本发明的ATM信元交换的操作进行描述。
首先，将对在节点30-1中交换的本地呼叫和在两节点30-1和30-2之间交换的全局呼叫进行说明。
当用户1产生一个呼叫时，节点30-1的CPU31判断一相应呼叫是全局呼叫还是本地呼叫。信元转换单元32把通过高速通道301输入的用户1的一个声频数据转换成以每个时隙为基础的信元形式，并输出到信元交换/多路复用单元33。
信元转换单元32通过一个ATM型信元实现一个VC(虚拟连接)。更具体地说，除了5字节信元信首中一个信首的差错检测/控制(HEC)之外，利用4字节构成一个VP(虚拟通路)和VC(虚拟信道)。
就是说，第一和第二字节是使用一个比特映射格式的目的地节点号码，在ATM交换单元40的一个ATM信元交换芯片中使用，由此形成一个VP。此外，第三和第四字节是利用一编码格式的目的地高速通道号码和时隙号码，在信元转换单元32中使用以形成一个VC。此时，VP可由多路复用/去复用单元205用作广播，而VC被用于点对点连接。
下面将详细说明信元转换单元32的信元转换操作。
如图3所示，假设用户1的一个声频数据通过32个Tx高速通道501中的一个Tx高速通道被输入。
SPC101根据与Tx高速通道1匹配的一串/并逻辑把一个1比特声频数据转换成一个8比特并行数据，并根据一高速通道号码和信道号码顺序地把该转换的8比特并行数据存入Tx高速通道缓冲器102的一个相应区域。
当Tx高速通道缓冲器102把一4字节声频数据存入Tx高速通道缓冲器102时，一个高速通道中的一个时隙需要8字节存储空间，以便PCC103从Tx高速通道缓冲器102中读取一4字节声频数据。该存储空间整个为8K字节。
图5示出了Tx高速通道缓冲器102和Rx高速通道缓冲器109。
Tx高速通道缓冲器102被分成两组，原因在于PCC103访问组2，而SPC101访问组1，反之亦然。此外，每一组由32个信道区域构成。每个信道区域由32个高速通道区域构成，如图6中所示。此时，一个预定高速通道区域由一个字长构成。
因而，为了形成一个高速通道区域，由于构成32信道的一个高速通道的一基本单元(周期125μs)需要与4个帧脉冲同步，所以需要相应于4个帧脉冲的时间以便SPC101构成组1。
PCC103从Tx高速通道缓冲器102的组2中读取4字节声频数据，并根据一高速通道号码和信道号码将读取的数据存入Tx_信元缓冲器104，由此形成一个声频数据信元。此外，只要当声频数据信元产生时，该被产生的数据信元通过Tx_FIFO105被发送到信元交换/多路复用单元33。
图7示出了Tx_信元缓冲器104和Rx_信元缓冲器107。
Tx_信元缓冲器104根据高速通道被分成32个区域(高速通道0至高速通道1F)，每个区域由32个信元缓冲器区域(CB0至CB1F)构成。
如图8所示，每个信元缓冲器区域由一个信元缓冲器控制表和一个其中实际存储有一48字节声频数据(有效负载)的信元缓冲器构成。此时，一个信元缓冲器控制表供一个信元缓冲器使用。Tx_信元缓冲器控制表具有一个用于控制将一存储在Tx高速通道缓冲器102中的声频数据通过信道移到Tx_信元缓冲器104的程序的信息，而Rx_信元缓冲器控制表具有一个用于控制将一声频数据信元存入Rx_信元缓冲器107，和通过信道把存储在Rx_信元缓冲器107中的数据移到Rx高速通道缓冲器109的程序的信息。
图9和图10示出了一个信元缓冲器控制表和该信元缓冲器的详细结构。
．APV(核准)表示指示一信元缓冲器允许使用或不允许使用的位。
．FT(功能类型)表示在TOHIC的4种操作类型中选择一种操作类型的位。
．WRBP(写缓冲器指针)表示指示在由两个区域构成的信元缓冲器中当前被使用的一个区域的位。
．CP(复制)表示指示把一个信元发送到两个目的地的一点到两点连接的位。
．SN(序列号)表示当前正被产生的信元编号，当被信元被发送时，其值与有效负载的第一字节相组合。
．DR_ID(DTMF寄存器识别符)表示DTMF寄存器的编号，当FT为“10”时，该DTMF寄存器中存储有一DTMF(双音多频)。
．WPTR(写指针)表示一位置信息。数据通过该信息被存储在一个信元缓冲器中。
．WCNT(写计数)表示指示在一个信元缓冲器中形成至APL的一个空间的信息。
．APL(可用有效负载长度)表示指示在一信元有效负载区域中一有效数据的长度的信息。
．CSM_OPN(接线器上使用的输出端口号码)表示指示一目的地节点号的信息。
．CPU表示指示被发送到目的地的CPU的信元的位。
．COM表示指示被发送到一公共缓冲器的信元的位。
．H/W#表示目的地的一高速通道号码。
．CH表示目的地的一信道号码。
．CSI(收敛子层指示符)不使用。
．SNP(序列号码保护)被用于检查序列号码的差错。
因而，PCC103根据一状态机器的状态转变执行一信元转换操作。
就是说，PCC103从Tx高速通道缓冲器102的组2中读取一4字节声频数据并存取一控制表，以便读取与一高速通道号码和一信道号码对应的信元缓冲器号码，由此把一声频数据顺序地存入一相应的信元缓冲器。
此外，利用读取的信元缓冲器号码作为存取地址，把从信元缓冲器控制表中读取的WPTR(写指针)和APL(可用有效负载长度)进行比较。作为比较的结果，WPTR和APL相同，PCC103把一SN(序列号)存入一相应信元缓冲器的第一字节，由此形成一个声频数据。
因此，信元转换单元32在32条2Mbps PCM串行数据线(被称作高速通道)上的声频数据按时隙转换成信元，并把该信元转换成32条2Mbps PCM串行数据线(高速通道)上的时隙数据。
信元交换/多路复用单元33通过CPU接口201与CPU31连接，和执行UTOPIA接口功能，通过Tx_链路接口206和Rx_链路接口207与链路接口34的STM-1 SONET机架连接。此外，SAR203读取CPU31存入CPU接口存储器202并根据硬件分成48字节数据的消息，由此转换成一分组数据信元。
就是说，如图11所示，CPU31通过CPU接口201把一消息存入CPU接口存储器202，并设定无线寻呼业务为“1”。此后，SAR203检测上述操作和从CPU接口存储器202中读取所述消息的长度值。此外，通过将8与该消息长度值相加获得的值被确定为分组数据的长度值。只要当SAR203从CPU接口存储器202中读取所述消息至一字节时，所述分组数据的长度值就被减“1”。当该分组数据的长度值变为“0”时，上述的长度值将不再被减。在分组数据的长度值变为“0”时形成的信元是该分组数据的最终信元。
如果所述分组数据的长度值不是48的整数倍，该最终信元的有效负载部分被部分地充填。此时，SAR203用“0”填入剩余部分。此外，SAR203相应于整个分组数据产生一个检查-求和值，并将其加到最终信元的最后字节中。
图12示出了一个分组数据信元。
利用该分组数据的信首部分产生该信元的信首部分。根据位匹配方法，目的地节点指示符能够显示最大16个目的地节点。CPU位是该信元为一分组数据信元的信息并被置为“1”，根据在COCAH中产生的一声频数据信元，该CPU位被置为“0”。
此外，源节点号码(源节点#)是用于指示一传输节点的信息，当该信息被存入目的地的分组缓冲器存储器时使用该源节点号码。信元序列号码表示被转变为信元的消息粒子的顺序。因为由于ATM交换单元40的特性信元不会以反向顺序转变，所以信元序列号码被用于检测信元丢失，而不是指示信元的顺序。此外，该信元序列号码具有0至9的一个值，因为分组数据的最大规模为480字节。
1．本地呼叫首先，当CPU31判断用户1的呼叫是一本地呼叫时，信元交换/多路复用单元33的信元转换单元接口204把从信元转换单元32接收的一声频数据信元(Tx_信元)交换到信元转换单元32。
交换到信元转换单元32的声频数据信元Rx_信元通过Rx_FIFO106被顺序地存入Rx_信元缓冲器107,CPC108根据一高速通道号码和一信道号码从Rx_信元缓冲器107中读取一4字节数据，和把该读取的数据存入Rx高速通道缓冲器109。此外，PSC110使高速通道号码，信道号码和帧号码字节对准，并从Rx高速通道缓冲器109中读取一8比特并行数据和将其转换成一1比特串行数据。
由PSC110转换的1比特串行数据通过Rx_高速通道502之一(例如，Rx_高速通道1)输出，以便由信元交换/多路复用单元33交换的声频数据信元Rx_信元被转换成该高速通道上的时隙数据，并被发送到一相应的用户(例如用户n)。
2．全局呼叫此外，如果CPU31判断用户1的呼叫是一全局呼叫时，信元转换单元接口204从信元转换单元32向多路复用/去复用单元205输出一声频数据信元Tx_信元，多路复用/去复用单元205将该声频数据信元Tx_信元和来自SAR203的分组数据信元多路复用，由此形成一ATM信元并通过Tx_链路接口204输出。结果，该ATM信元通过链路接口34和高速链路401被发送到ATM交换单元40。
此时，信元多路复用/去复用单元209根据一种统计TDM方法对该声频数据信元和分组数据信元进行多路复用。信元交换/多路复用单元33以2.8μs为单位通过Rx_链路接口207接收该信元。此时，上述时间被称作信元时隙(CTS)，而指示该CTS的边界的脉冲信号被称作CST同步信号。
具体地说，一旦当该CTS同步信号被应用时，多路复用/去复用单元205确定是该声频数据信元被处理还是该分组数据信元被处理。在信元转变延迟的情况下，因为与分组数据信元相比，声频数据信元比较敏感，所以多路复用/去复用单元205给予声频数据信元一个优先权。
此外，通过高速链路401输入到ATM交换单元40的ATM信元通过链路接口单元41-1被输入到ATM接线器42,ATM接线器42利用该ATM信元的信首信息判断目的地。此后，ATM信元通过链路接口单元41-2和高速链路401(即ATM信元的路由选择过程)被发送到节点30-2。
发送到节点30-2的ATM信元通过链路接口34被输入到信元交换/多路复用单元33，信元交换/多路复用单元33将该ATM信元去复用为声频数据信元和分组数据信元，以便该分组数据信元被输入到CPU31，声频数据信元被发送到信元转换单元32。
具体地说，多路复用/去复用单元205将通过Rx_链路接口207输入的ATM信元去复用为一声频数据信元和一分组数据信元，该分组数据信元被输出到SAR203，而该声频数据信元通过信元转换单元接口204被发送到信元转换单元32。
因而，信元转换单元32的CPC108通过Rx_FIFO106接收声频数据信元Rx_信元，根据该声频数据信元Rx_信元的信首中目的地的高速通道号码和信道号码将该接收的声频数据信元存入Rx高速通道缓冲器109，以便该声频数据信元Rx_信元被转换成该高速通道上的时隙数据。与本地呼叫一样，该被转换的时隙数据通过Rx_高速通道502中之一(例如，Rx_高速通道32)发送到一个相应的用户(例如，用户n)。
因而，由于通过ATM交换单元40使全局呼叫无阻塞，所以在节点30-1的用户1和节点30-2的用户2之间实现了多路复用通信。
至此，已简单地对节点30-1中交换的本地呼叫和在节点30-1和30-2之间交换的全局呼叫进行了描述。每个节点中的本地呼叫和全局呼叫均同样地以上述的方式执行。
在本发明中，实现高速交换操作而无需考虑声频数据，运动图象和普通数据的业务特性是可能的。此外，本发明并不限于PCM数据，就是说，相应于MPEG,ATM,PCS数据等能够执行多路复用业务功能的各节点都可在一155Mbps高速链路的基础上以一ATM信元类型方式连接。
如上所述，通过将ATM信元交换技术应用到普通线路交换系统中有可能减少安装在ATM交换单元上的交换板子的数量，从而简化了系统和降低了组装费用。
在传统技术中由主CPU执行的呼叫交换操作在本发明中是由每个节点的CPU执行的，由此能够实现一种完全的分布控制结构。因而，即使在ATM交换单元中出现了差错，与现有技术相比，整个系统也不会瘫痪，从而有可能提高系统的性能和稳定性。
在本发明中，由于相应于MPEG,ATM,PCS数据等能够执行多路复用业务功能的各节点都可通过一155Mbps高速链路以一ATM信元类型方式连接，所以以高速交换操作为基础可以提供各种多媒体业务。
此外，由于以无阻塞方式对所有呼叫进行处理，所以话务量不受影响，从而提高了系统的稳定性和用户的满意度。
虽然为了说明的目的对本发明的优选实施例进行了描述，但是本领域的技术人员将会清楚，各种改进、添加和替换都是可能的，不会脱离所附权利要求中限定的本发明的范围和精神。
权利要求
1．一种ATM(异步传递方式)信元交换系统包括连接在一发送用户数据的高速通道与一ATM型高速线之间的一个以上的节点，用于在该用户数据和一ATM信元之间实现转换操作；和一个ATM交换单元，用于通过高速链路从所述节点之一接收一ATM信元，根据信首信息判断目的地和把该ATM信元传送到所述节点中的另一个节点。
2．根据权利要求1的系统，其中所述用户数据包括声频数据，PCM数据，MPEC数据和PCS数据。
3．根据权利要求1的系统，其中所述ATM交换单元包括多个链路接口单元，与高速链路连接并与多个节点相匹配；和一个由一ATM信元交换芯片构成的ATM接线器，用于判断通过链路接口单元中之一输入的ATM信元的信首信息。
4．根据权利要求1的系统，其中所述节点每个包括一个CPU(中央处理单元)，用于判断用户呼叫是一本地呼叫还是一全局呼叫；一个信元转换单元，用于把一用户数据转换成一信元或将一信元转换成一用户数据；一个信元交换/多路复用单元，用于在本地呼叫的情况下将从信元转换单元输入的信元交换到信元转换接线器，和在全局呼叫的情况下使分组数据信元多路复用并随后构成一ATM信元；和一个链路接口单元，用于把来自信元交换/多路复用单元的ATM信元输出到高速链路。
5．根据权利要求4的系统，其中所述信元转换单元与TDM类型的32个Tx_高速通道和32个Rx_高速通道连接。
6．根据权利要求4的系统，其中所述链路接口单元包括一个STM-1SONET机架。
7．根据权利要求4的系统，其中所述信元转换单元包括一个SPC(串/并转换器)，用于把一用户数据转换成一8比特并行数据；一个Tx_高速通道缓冲器，用于存储来自SPC的输出数据；一个Tx_信元缓冲器；一个Tx_FIFO；一个PCC(PCM/信元转换器)，用于从Tx_高速通道缓冲器中以4字节读取一数据和根据一高速通道号码和一信道号码把该读取的数据存入Tx_信元缓冲器；一个Rx_FIFO；一个Rx_信元缓冲器；一个Rx_高速通道缓冲器；一个CPC(信元/PCM转换器)，用于把从Rx_信元缓冲器中读出的一4字节数据或通过Rx_FIFO接收的一用户数据信元存入该Rx_高速通道缓冲器；和一个PSC(并/串转换器)，用于从Rx_高速通道缓冲器中读取一并行数据和把该读取的数据转换成一串行数据。
8．根据权利要求7的系统，其中所述Tx_高速通道缓冲器和Rx_高速通道缓冲器被分成两组，其中PCC和CPC之一进入组2，而SPC和PSC之一进入组1。
9．根据权利要求7的系统，其中当一用户呼叫是一本地呼叫时，所述CPC从Rx_信元缓冲器中读取一4字节数据，并根据一高速通道号码和一信道号码把该读取的数据存入Rx_高速通道缓冲器，而当该用户呼叫是一全局呼叫时，根据通过Rx_FIFO输入的信元的信首信息对一高速通道号码和一信道号码进行判断，并根据判断的高速通道号码和信道号码把该输入信元存入Rx_高速通道缓冲器。
10．根据权利要求4的系统，其中所述信元交换/多路复用单元包括一个CPU接口；一个CPU接口存储器，用于存储一来自CPU的消息；一个SAR(分段与重组)，用于在所述消息和分组数据信元之间执行一转换操作；一个信元转换单元接口，用于根据一呼叫判断信息接口连接一用户数据信元；一个信元多路复用/去复用单元，用于对来自信元转换单元接口的信元和来自SAR的分组数据信元进行多路复用/去复用；和一个Tx_链路接口和一个Rx_链路接口，用于与信元多路复用/去复用单元和链路接口单元接口连接。
11．根据权利要求10的系统，其中所述SAR把一存入CPU接口存储器的消息分成48字节的消息，并把该划分的消息转换成一分组数据信元，由此通过组合该分组数据信元构成一消息。
12．根据权利要求10的系统，其中在本地呼叫的情况下，所述信元转换单元接口把一来自信元转换单元的信元交换到该信元转换单元，在全局呼叫的情况下，把上述信元传送或仅把来自链路接口单元的ATM信元中的用户数据信元发送到该信元转换单元。
13．根据权利要求10的系统，其中所述信元多路复用/去复用单元对来自信元转换单元接口的信元和来自SAR的分组数据信元进行多路复用，由此构成一ATM信元，和把该来自链路接口单元的ATM信元去复用成一用户数据信元和一分组数据信元。
14．一种ATM信元交换系统，包括多个为TDM型传输线的PCM高速通道；多个节点，用于把来自该PCM高速通道的声频数据转换成一ATM信元或把该ATM信元转换成一声频数据；一个高速链路，其是一个ATM型传输线；和一个ATM交换单元，其通过所述高速链路与多个节点连接，根据来自所述节点的ATM信元的信首信息判断目的地和为一用户呼叫选择路由。
15．根据权利要求14的系统，其中所述ATM交换单元包括多个与所述多个节点匹配的链路接口单元；和一个ATM时分接线器，根据通过链路接口单元输入的ATM信元的信首信息判断目的地和将其传送到一目的地节点。
16．根据权利要求15的系统，其中所述ATM时分接线器通过从信首读取一VCI(虚拟信道指示符)判断一目的地。
17．根据权利要求15的系统，其中所述节点每个包括一个CPU，用于判断用户呼叫是一本地呼叫还是一全局呼叫；一个信元转换单元，用于在一声频数据和一信元之间执行一转换操作；一个信元交换/多路复用单元，用于在本地呼叫的情况下把来自信元转换单元的一声频数据信元再交换到该信元转换单元，和在全局呼叫的情况下把该声频数据信元与CPU数据复用以构成一ATM信元；和一个链路接口单元，用于把来自信元交换/多路复用单元的ATM信元输出到一高速链路。
17．根据权利要求17的系统，其中所述信元转换单元包括一个SPC，用于把一声频数据转换成一并行数据；一个Tx_高速通道缓冲器，用于存储来自SPC的输出数据；一个Tx_信元缓冲器；一个Tx_FIFO；一个PCC，用于从Tx_高速通道缓冲器中读取一数据和根据一高速通道号码和一信道号码把该读取的数据存入Tx信元缓冲器；一个Rx_FIFO；一个Rx_信元缓冲器；一个Rx_高速通道缓冲器；一个CPC，用于在一本地呼叫情况下根据一高速通道号码和一信道号码把把从Rx_信元缓冲器中读取的一数据存入Rx_高速通道缓冲器，和在全局呼叫的情况下根据通过Rx_FIFO接收的信元的信首信息判断的一高速通道号码和一信道号码把一声频数据信元存入Rx_高速通道缓冲器；和一个PSC，用于从Rx_高速通道缓冲器中读取一并行数据和把该读取的数据转换成一串行数据。
19．根据权利要求17的系统，其中所述信元交换/多路复用单元包括一个CPU接口；一个CPU接口存储器，用于存储一来自CPU的消息；一个SAR，用于对存入CPU接口存储器的消息进行划分，将分开的消息转换成一分组数据信元，并通过组合该分组数据信元构成一消息；一个信元转换单元接口，用于在本地呼叫的情况下把来自信元转换单元的一声频数据信元再交换到该信元转换单元，和在全局呼叫的情况下把该声频数据信元输出到链路接口单元或仅把来自该链路接口单元中的一声频数据信元发送到该信元转换单元；一个信元多路复用/去复用单元，用于对来自信元转换单元接口的一声频数据信元和来自SAR的一分组数据信元进行多路复用/去复用，由此构成一ATM信元，和把来该节点另一侧的该ATM信元去复用成一声频数据信元和一分组数据信元；和一个Tx_链路接口和一个Rx_链路接口，用于与信元多路复用/去复用单元和链路接口单元接口连接。
20．一种ATM信元交换系统，包括多个为TDM型传输线的PCM高速通道；多个节点，用于交换来自该PCM高速通道的声频数据和在一声频数据与一ATM信元之间执行转换操作；一个ATM型高速链路；和一个ATM交换单元，其通过所述高速链路与所述节点连接，为一用户呼叫选择路由，所述ATM交换单元包括多个与所述节点匹配的链路接口单元；和一个ATM时分接线器，根据通过链路接口单元输入的一ATM信元的信首信息判断目的地和将其传送到该节点的另一侧。
全文摘要
本发明公开了一种ATM信元交换系统。该系统包括连接在一发送用户数据的高速通道与一ATM型高速线之间的一个以上的节点,用于在该用户数据和一ATM信元之间实现转换操作;和一个ATM交换单元,用于通过高速链路从所述节点之一接收一ATM信元,根据信首信息判断目的地和把该ATM信元传送到所述多个节点中的另一个节点。
文档编号H04L12/56GK1212543SQ9811777
公开日1999年3月31日 申请日期1998年9月10日 优先权日1997年9月10日
发明者朴重赫 申请人:Lg情报通信株式会社