Установление трактов вызовов сетей связи в широкополосных сетях связи

Установление трактов вызовов сетей связи в широкополосных сетях связи

Реферат

 

Изобретение относится к системам для установления цифровых соединений сетей связи и, более конкретно, для установления таких соединений с использованием широкополосных сетей и коммутационных систем. Достигаемый технический результат - получение большой коммутационный системы высокой емкости или большой группы тесно взаимосвязанных небольших коммутационных систем. В соответствии с изобретением поток сигналов импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) преобразуется в ячейки асинхронного режима передачи (АРП) для коммутации и передачи по сети связи. Каждая ячейка переносит одну выборку ИКМ из сорока восьми соединений речевых сигналов, имеющих общее место назначения. Ячейки передаются по виртуальным каналам АРП, причем каждый канал передает одну ячейку каждые 125 мкс. Системы передачи АРП обеспечивают интерфейсную связь с системами ИКМ без внесения значительной задержки и без дополнительной буферизации. Новые линии речевого сигнала могут быть установлены путем использования доступных интервалов в ячейках существующих виртуальных трактов. 2 с. и 53 з.п.ф-лы, 17 ил.

Изобретение относится к системам для установления цифровых соединений сетей связи и более конкретно для установления таких соединений с использованием широкополосных сетей и коммутационных систем.

Создание большого числа служб телефонной связи, таких, как служба междугородной связи, продолжает оставаться дорогостоящим. Хотя имеют место большие достижения в отношении снижения стоимости создания передающих систем большой емкости с использованием волоконной оптики, доступность к таким системам волоконной оптики и коммутация сигналов по таким системам волоконной оптики продолжают оставаться дорогостоящими. Стоимость переключения сигналов с одного канала на другой в транзитных междугородных телефонных станциях (МТС) остается высокой, что приводит к тому, что группы МТС технически оборудуются с таким расчетом, чтобы как можно больше избегать использования соединений транзитных МТС. (Считается, что даже во время часов "пик" рабочего дня менее чем 5% междугородной нагрузки, переключаемой через сеть АТ&Т, направляется через коммутатор транзитной МТС). Проблема предшествующего уровня техники состоит в том, что по причине больших междугородных станций, продолжающих основываться на использовании дорогостоящих междугородных коммутаторов для переключения транзитных вызовов, а также доступов междугородных вызовов к междугородной сети, обычно рекомендуют технически всесторонне (то есть на все возможные случаи связи) оснащать высокочастотный транзит, что является малоэкономичным, чтобы ограничить величину разговорной нагрузки, требующей транзитной коммутации в междугородной сети.

Разработан новый стандарт в отношении комбинаций передачи в широкой полосе и более узкой полосе пакетных и канальных сигналов по широкополосным линиям связи. Этот стандарт, именуемый как стандарт асинхронного режима передачи (АРП), объединяет данные в блоки данных, каждый блок данных содержит множество ячеек, каждая ячейка имеет длину 53 байта, из 53 байтов 5 байтов отведены заголовку и 48 байтов - полезной нагрузке. Когда передается сегмент АРП, каждая из ячеек может быть озаглавлена заголовком для отдельного места назначения, которое идентифицировано в заголовке. Не было сделано ни одного сколь-либо заслуживающего внимания предложения в отношении экономичного использования АРП для передачи речевых сигналов от входа в сеть связи ко множеству выходных узлов сети. Хотя стандарт АРП считается увеличивающим использование широкополосных сетей связи, в частности, тех, в которых используются средства связи на базе волоконной оптики, экономичного решения не было внесено в проблему проектирования сети связи для передачи большого множества речевых сигналов от любого из множества входных узлов сети к любому из множества выходных узлов сети, используя стандарт АРП. В частности, не было сделано сколь-либо заслуживающего внимания предложения по экономичному использованию АРП для передачи речевых сигналов, генерируемых в качестве сигналов импульсно-кодовой модуляции (ИКМ) и мультиплексированных на средствах ИКМ, и для переключения таких сигналов между коммутационными системами или модулями, и для переключения по коммутационным сетям для передачи и переключения с использованием средств связи АРП и коммутаторов.

Отмечается растущая потребность в очень больших коммутационных системах связи или их эквивалентах. Ранее эта потребность частично удовлетворялась за счет использования более мелких коммутационных систем, взаимосвязанных с помощью транзитных коммутационных систем средней емкости. В коммутационной системе, такой как коммутатор 5ESS фирмы AT&T, была разработана очень большая система, в которой используются коммутационные модули значительной емкости, соединяемые коммутатором каналов с часовым механизмом. Однако ни одно из возможных технических решений не привело к экономически удовлетворительному решению в отношении потребности в очень большой коммутационной системе или группе систем для обработки значительных количеств телефонных нагрузок, низкоскоростных информационных нагрузок сетей связи и высокоскоростных информационных нагрузок сетей связи. Не было сделано ни одного заслуживающего внимания предложения в отношении экономичного использования АРП для получения очень большой коммутационной системы очень большой емкости или большой группы небольших коммутационных систем, тесно взаимосвязанных.

В заявке на Европейский патент 225714 описаны устройства для ассемблирования составных пакетов, причем каждый пакет содержит данные для множества сетей связи к различным узлам назначения коммутатора и для обратного ассемблирования и перекомпоновки таких пакетов с целью создания пакетов, предназначенных для одного узла назначения. В работе K.Y. Eng et al.: A Framework For National Broadband (ATM/B-ISDN) Network; International Conference On Communications ICC '90, т. 2, апрель 1990, Atlanta U.S., c. 515-520 описаны устройства для национальной широкополосной сетевой архитектуры, включающей большие коммутаторы АРП, межсоединенные с помощью широкополосных средств и систем цифрового доступа и перекрестной связи.

Вышеназванные проблемы решаются с помощью настоящего изобретения, в котором множество информационных каналов, каждый предназначенный для общей выходной коммутационной системы либо модуля или группы таких систем либо модулей (узлов), объединяются в одну ячейку АРП или АРП-подобную ячейку, где речевые или узкополосные каналы данных передаются за счет использования таких ячеек, передаваемых со скоростью повторения, которая является одной и той же или кратной скорости повторения сигналов импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), которые представляют собой речевые сигналы; ячейки передаются по постоянным виртуальным каналам (ПВК) с постоянной скоростью передачи бит (ПСПБ) между входным узлом и выходным узлом сети связи. Постоянные виртуальные каналы выполнены как поток информации между конкретными входным и выходными узлами сети связи, но такие каналы должны включаться и отключаться только в случае, когда требуется или может быть освобождена дополнительная группа (размер группы определяется числом речевых каналов, которые передаются в каждой ячейке). ПВК обеспечивается в случае, когда данные коммутационных сигналов этого ПВК загружаются в часть памяти узлов, через которые проходят ПВК. ПВК активизируется, если данные движутся в активное запоминающее устройство для коммутационных сигналов этого ПВК, и сигналы посылаются по этому ПВК. В одном из вариантов выполнения изобретения каждый из 46 или 48 байтов полезной нагрузки ячейки несет байт другого канала ИКМ. В отношении каналов ИКМ, которые передают более чем 64 кбит/с, например каналы 384 кбит/с, несколько байтов, в примере 6, ячейки используются для одного канала. Предпочтительно при использовании этого вида монтажной схемы использовать систему перекрестного соединения АРП, также именуемой здесь как общая широкополосная платформа (ОШП), в промежуточных узлах для соединения трактов (участков) постоянного виртуального канала между входным и выходным узлами. Устройство для осуществления функций ОШП, описано в Electrical Engineering, том 65, N 1, октябрь 1991 г, с. 12-18. Такая система перекрестного соединения АРП выполняет функции систем, таких как системы перекрестного соединения цифрового доступа (СПСЦД) фирмы АТ&Т, по сигналам АРП и поэтому намного проще, чем междугородный коммутатор. Преимущественно, поскольку виртуальные тракты соединяют входной коммутатор с выходным коммутатором, управляющие сигналы должны передаваться в данном случае только между этими двумя коммутаторами и не требуется их посылать промежуточным коммутаторам, когда ПВК уже возбужден. Возбуждение ПВК может потребовать нотификации промежуточных ОШП, если эти ОШП уже не имеют управляющих данных ПВК в активной памяти. Преимущественно системы перекрестного соединения АРП могут взаимно соединяться с использованием широкополосных средств связи. Преимущественно такая схема монтажа упрощает нормальный процесс выбора канала для использования при установлении соединения для нового телефонного вызова. Преимущественно скорость активизации и дезактивизации ПВК в ответ на изменения в схемах движения достаточно низкая, так что эти системы перекрестного соединения АРП могут легко устанавливать и аннулировать тракты виртуальных каналов в соответствии с требованиями изменения нагрузки.

Когда нет изменений в нагрузке, то есть когда уровень нагрузки между разными некоторыми входными и выходными узлами не изменяется в достаточной мере, чтобы требовать добавления постоянного виртуального канала между двумя узлами и соответствующего удаления других постоянных виртуальных каналов, системы цифрового перекрестного соединения выполняют простую функцию. Функция состоит в маршрутизации ячейки каждого временного интервала, 125 мкс, от входного тракта до обозначенного выходного тракта для каждой такой ячейки. Это является основной функцией системы перекрестного соединения АРП. Далее, скорость изменения обеспеченных ПВК особенно низкая, требующая только очень длительных интервалов реагирования на запрос в отношении обеспечения дополнительных неактивных ПВК.

Проблема получения большой коммутационной системы высокой емкости или большой группы тесно взаимосвязанных небольших коммутационных систем решена в соответствии с изобретением, в котором сигналы от множества каналов импульсно-кодовой модуляции (ИКМ), где каждый канал предназначен для одного вызова связи, каждый из вызовов предназначен для общего коммутационного модуля или независимой коммутационной системы, пакетируются в одну объединенную ячейку АРП или АРП-подобную ячейку, и в котором речевые сигналы передаются на и от общей широкополосной платформы (ОШП) для коммутации ячеек АРП с использованием таких ячеек, передаваемых со скоростью повторения, которая равна или кратна скорости повторения сигналов ИКМ, которые представляют собой речевые сигналы; ячейки передаются по постоянным виртуальным каналам (ПВК) с постоянной скоростью передачи бит (ПСПБ) от входного коммутационного модуля или системы на ОШП, на выходной коммутационный модуль или коммутационную систему. Постоянные виртуальные каналы обеспечиваются как нагрузка между конкретными изменениями входного и выходного коммутатора или модуля, но такие каналы нуждаются в активизации или дезактивизации только в случае, когда требуется или может быть освобождена дополнительная группа (размер группы определяется числом речевых каналов, которые передаются в каждой ячейке). Преимущественно применение этого вида монтажной схемы, системы перекрестного соединения АРП, ОШП может использоваться для соединения трактов постоянного виртуального канала между входной и выходной коммутационными системами или модулями.

В соответствии с одним вариантом выполнения каждая объединенная ячейка АРП переносит один байт, каждый из 46 или 48 речевых сообщений, и объединенные ячейки ПВК с ПСПБ передаются со скоростью передачи одна ячейка за 125 мкс. Преимущественно такая монтажная схема упрощает интерфейс с существующими системами ИКМ.

Экономичное использование АРП для передачи речевых сигналов ИКМ достигается в соответствии с изобретением, где множество сигналов ИКМ, каждый предназначенный для общей по месту назначения коммутационной системы либо группы или коммутационного модуля либо группы, преобразуется в ячейки АРП или АРП-подобные ячейки посредством нового интерфейсного блока АРП (БАРП), выходные речевые сигналы которого передаются с использованием таких ячеек, каждая из которых несет множество речевых каналов, передаваемых со скоростью повторения, которая равна или кратна скорости повторения сигналов ИКМ, которые представляют собой речевые сигналы; ячейки передаются от БАРП на коммутаторы АРП (общие широкополосные платформы или ОШП) с постоянной скоростью передачи бит (ПСПБ) по постоянным виртуальным каналам (ПВК) между БАРП и ОШП. Преимущественно такая монтажная схема дает возможность использования стандартного кодирования ИКМ и аппаратуры уплотнения каналов ИКМ для интерфейсной связи с абонентами и/или локальными АТС (автоматическими телефонными станциями) и дает возможность использовать средства АРП и коммутаторы для взаимного соединения БАРП и их соединенных коммутационных модулей или систем.

В соответствии с одним вариантом выполнения каждая ячейка АРП несет один байт каждого канала, обслуживаемого ячейкой. Преимущественно такая монтажная схема посылает байты канала со скоростью один байт в течение каждых 125 мкс; это устраняет необходимость в дополнительной буферизации и сводит до минимума нежелательную задержку при передаче сигналов по двухпроводным телефонным средствам связи, тем самым снижая эхо-проблемы.

В соответствии с одним вариантом выполнения изобретения предусматривается использование множества ПВК с ПСПБ, причем множество представляет избыток числа ПВК, которое фактически может передаваться в любой момент времени, однако только постоянные виртуальные каналы, которые были возбуждены, могут передавать сигналы для телефонных вызовов. Дополнительные ПВК возбуждаются в случае необходимости, если все каналы ПВК между источником и узлом назначения полностью заняты, то есть если все эти ПВК не имеют свободных каналов.

В соответствии с одним вариантом выполнения изобретения, когда необходимо активизировать дополнительный постоянный виртуальный канал с ПСПБ, используются принципы, аналогичные принципам маршрутизации нагрузки сети в реальном масштабе времени, как описано в патенте США 5101451. Предпочтительный выбор дополнительного ПВК с ОШП, подлежащего активизации, представляет собой ПВК с ПСПБ, который проходит по прямому тракту между входным и выходным узлами. Если такой ПВК с ПСПБ невозможен, тогда выбирается альтернативный ПВК с ПСПБ в соответствии с выбором трактов, которые менее нагружены. Преимущественно такая монтажная схема распределяет дополнительную нагрузку по линиям связи, которые наиболее легко воспринимают эту нагрузку.

В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения группа каналов, переносимая некоторыми ПВК с ПСПБ, вся является одним каналом связи, то есть для передачи нагрузки от конкретного узла источника до конкретного узла назначения, за исключением оговоренного в следующем разделе. Преимущественно такая монтажная схема дает возможность выбирать канал узлу источника без необходимости согласования или иной проверки с узлом назначения; это сокращает время установления соединения вызова и использование средств обработки вызова.

В соответствии с другим вариантом выполнения изобретения некоторые ПВК с ПСПБ несут двустороннюю нагрузку в заданных каналах. Например, в ячейке АРП половина каналов, переносимых этой ячейкой, может быть распределена для одного направления инициирования вызова (например, исходящие вызовы от узла), а другая половина - для другого направления (например, поступающие на этот узел). Преимущественно такая монтажная схема сокращает минимальный размер числа каналов, составляющих маршрут, несущий по крайней мере один вызов в каждом направлении, одновременно устраняя хорошо известные проблемы "дрожания".

В соответствии с одним аспектом предпочтительного варианта выполнения изобретения узлы периодически сообщают своим соседям текущее состояние занятости каждого тракта сети. Затем используются принципы маршрутизации нагрузки сети в реальном масштабе времени, как описано в патенте США 5101451, чтобы выбрать направление, в котором выбирается наименее занятый маршрут между двумя узлами, имеющими прямые тракты с высокой нагрузкой, путем выбора этой комбинации двух или трех последовательных трактов, которая ведет к использованию наименее занятых трактов. Такая монтажная схема обеспечивает управление выбором маршрута непосредственно с помощью входного узла.

На фиг. 1 показана блок-схема, показывающая сеть коммутаторов подключения, соединенных друг с другом; на фиг. 2 - схема соединений с коммутаторами подключения такой сети; на фиг. 3 - один интервал длиной 125 мкс ячеек АРП (сокращения приведены в конце описания изобретения); ячейки с постоянной скоростью передачи бит (ПСПБ), несущие речевые каналы, используются для передачи каждые 125 мкс; на фиг. 4 - сегмент АРП, содержащий ячейку ПСПБ и ячейку с изменяемой (переменной) скоростью передачи бит (ИСПБ); на фиг. 5 - ячейка ПСПБ для реализации двусторонней нагрузки; на фиг. 6 - сеть передачи сигналов синхронной сети оптической связи (СCOС)/АРП по фиг. 1; на фиг. 7 - блок-схема коммутатора подключения по фиг. 1; на фиг. 8 - блок-схема блока интерфейса асинхронного режима передачи (БАРП) для установления связи между сигналами ИКМ и сигналами АРП; на фиг. 9-13 - различные блоки БАРП; на фиг. 14 - управляющий комплекс блока общей широкополосной платформы (ОШП) для коммутирования ячеек АРП; на фиг. 15-17 - схемы последовательности операций, показывающие процессы выбора канала для связи, включающих в себя активизацию постоянных виртуальных каналов и объединение нагрузки частично нагруженных постоянных виртуальных каналов.

Фиг. 1 представляет собой блок-схему, на которой показано множество взаимосвязанных систем коммутаторов подключения сети. Группа коммутаторов 1 подключения имеет доступ к общей сети 10 перекрестного соединения в соответствии с настоящим изобретением. Сеть перекрестного соединения является сетью перекрестного соединения АРП, содержащей множество взаимосвязанных узлов перекрестного соединения АРП. Каждый узел перекрестного соединения АРП способен переключать каждую входящую ячейку по любой входящей линии на любую выходящую линию. Ячейки с постоянной скоростью передачи бит (ПСПБ) используются для передачи речевой нагрузки ИКМ и ячейки с изменяемой скоростью передачи бит (ИСПБ) используются для передачи объединенных в пакеты данных. Большую часть нагрузки, проходящей через сеть перекрестного соединения АРП, когда она используется как междугородная сеть связи, составляет нагрузка ПСПБ, где индивидуальные ячейки ПСПБ через каждый цикл 125 мкс соединяются с местом назначения. Узел перекрестного соединения АРП может использоваться для общей широкополосной платформы (ОШП), благодаря наличию ПВК и относительно низкой скорости активизации и дезактивизации этих ПВК. Схема маршрутизации для конкретного постоянного виртуального канала (ПВК) не изменяется такое количество времени, сколько обеспечивается ПВК; ПСПБ может направляться в соответствии с ПВК в течение времени, пока ПВК остается активным. Динамическая часть коммутации узлов АРП главным образом связана с коммутацией ячеек ИСПБ, заголовки которых могут быть разными в каждом цикле 125 мкс и которые должны коммутироваться соответственно.

Термин ИКМ, как он используется в описании, означает и речевые сигналы, передаваемые ИКМ, и данные (включая факсимильную связь и видеосвязь), передаваемые по каналам ИКМ.

Узел, как определено в описании, является объектом, который собирает и комплектует выходную нагрузку и который распределяет входную нагрузку. Блок интерфейса асинхронного режима передачи (БАРП), описываемый ниже, является одним примером такого узла, который может распределять нагрузку по множеству коммутационных модулей одного или более коммутаторов 5ESS или который может распределять нагрузку по одному или более автономным коммутаторам. Узел является доступом к сети для взаимосоединения таких узлов или является промежуточной коммутационной точкой в такой сети.

На фиг. 1 показан обмен сообщениями, необходимый для завершения выбора канала ПВК с ПСПБ. Входной узел посылает сигналы на выходной узел (сообщение 3) об идентичности источника и частей назначения и идентификации ПВК. Узел назначения сообщает с подтверждением (сообщение 4) правильную идентификацию тракта.

На фиг. 1 также показаны тракты, напрямую соединяющие между собой коммутаторы подключения. Эти коммутаторы подключения взаимосвязаны посредством трактов 5 коммутаторов взаимного подключения, которые несут сигналы СCOС/АРП и соединены с центральной сетью 10 передачи сигналов СCOС/АРП посредством трактов 6 доступа СCOС/АРП. Термин СCOС (синхронная сеть оптической связи) используется здесь для обозначения любого или обоих стандартов США (СCOС) или европейского стандарта СЦИ (синхронная цифровая иерархия). СCOС/АРП означает сигналы СCOС или СЦИ, используемые для переноса ячеек АРП.

Сами коммутаторы подключения подключены через множество локальных коммутаторов и, как показано на фиг. 2, локальные коммутаторы соединяются с коммутаторами подключения с помощью цифровых линий связи, как американская 24-канальная традиционная линия связи многоканальной системы передачи дискретной информации с использованием ИКМ или европейские 32-канальные системы для переноса сигналов ИКМ, которые преобразуются в коммутаторах подключения в ячейки ПСПБ сигналов АРП. Когда сами цифровые линии связи несут объединенные в пакеты данные, то в этом случае эти данные обрабатываются блоком коммутации пакета в рамках КМ, посылаются через блок ВСК этого КМ на БАРП, где они преобразуются в ячейки АРП с ИСПБ и передаются по ПВК с ИСПБ на ОШП. Дополнительно каналы тональной сигнализации обрабатываются как каналы ПСПБ или ИСПБ и переносятся соответственно в каналы ячейки ПСПБ или ячейки ИСПБ одного канала описанного ниже типа. Необходимо отметить, что при переносе каналов тональной сигнализации через сеть АРП необходимость в отдельной системе тональной сигнализации с использованием точек передачи сигнала (ТПС) отпадает.

На фиг. 3 показан один цикл в 125 мкс типичного сигнала АРП, который появляется на выходе блока интерфейса асинхронного режима передачи (БАРП) (фиг. 8). Цикл в 125 мкс состоит из ряда ячеек ПСПБ и ряда ячеек ИСПБ. Для удобства они показаны как сгруппированные в начале и в конце каждого интервала, но можно также распределить ячейки ИСПБ среди групп ячеек ПСПБ. Преимущество группирования ячеек ПСПБ, таким образом, состоит в том, что приоритет ячеек ПСПБ может быть обеспечен, и конструкция процессора файла ячеек (фиг. 11, блок 630) упрощена. Сигналы, поступающие в БАРП, распределяются между ячейками ПСПБ и ИСПБ. Ячейки ПСПБ передаются от общей широкополосной платформы (ОШП) (блок 550, фиг.8) по возможности сразу после их приема, тем самым обеспечивая им приоритет по сравнению с ячейками ИСПБ; выход ОШП соединен с БАРП, за счет чего он имеет перемежающиеся ячейки ПСПБ и ИСПБ.

На фиг.4 показано содержание ячейки ПСПБ и ячейки ИСПБ. Содержание ячейки ПСПБ включает в себя сигналы для множества каналов. Так как ячейка АРП содержит 5-байтовый заголовок и 48 байтов полезной нагрузки, пригодной монтажной схемой будет та, которая идентифицирует 5-байтовый заголовок конкретного постоянного виртуального канала, представленного ячейкой ПСПБ, и имеет ячейку ПСПБ, которая содержит индивидуальные байты (выборки ИКМ) 48 речевых каналов (DSO-сигналы).

Альтернативно, 46 DSO были перенесены и двухбайтовый индекс для идентификации, какая группа 46 DSO по данному виртуальному каналу передается в конкретную ячейку. В этом альтернативном варианте множество ячеек АРП для одного виртуального тракта передается каждые 125 мкс, но ячейки с конкретным индексом посылаются только один раз каждые 125 мкс. Альтернативная монтажная схема служит для снижения числа виртуальных трактов, которые сеть связи должна поддерживать.

Ячейка ИСПБ, показанная на фиг.4, содержит заголовок и полезную нагрузку, где полезная нагрузка связана с одним каналом и одним местом назначения в соответствии со стандартами МККТТ в отношении АРП. Действительно, ячейка ИСПБ представляет собой часть пакета данных, передаваемых от коммутаторов подключения данного источника на коммутатор подключения назначения междугородной телефонной сети.

Разумеется, можно также иметь ячейки ПСПБ, все содержание которых отведено одному сообщению, если передача сообщения является такой связью, как сигнал 1,5 Мбит/с, необходимый для уплотненного телевизионного сигнала. В случае широкополосных сигналов, таких как телевидение высокой четкости (ТВЧ), более удобно соединять эти сигналы непосредственно с ОШП. Основываясь на использовании, выбранном для ПВК с ПСПБ, как оно выбирается в данном случае коммутатором подключения источника, полезная нагрузка в каждой ячейке используется так, как она выбрана, с одним и тем же расположением, производимым для всех ячеек, передаваемых по ПВК с ПСПБ в течение длительности существования этого ПВК.

На фиг. 5 показана одна ячейка ПСПБ, несущая двустороннюю нагрузку, первые n байтов передают на n каналов исходящей нагрузки, а байты от (n плюс 1) до 48 передают на (48 минус n) каналов входящей нагрузки. Так как выходной узел подключает канал, байты для исходящей нагрузки комплектуются одним узлом, а байты для поступающей нагрузки - другим узлом. Так как предоставление свободных каналов исчисляется до 1 вверх для исходящей нагрузки и вниз от 48 для поступающей нагрузки, то если много меньше, чем общее количество каналов являются активными, тогда вообще будет возможно передвинуть точку деления, установленную в этом случае между каналом n и каналом n плюс 1 в направлении дополнительных запросов в отношении каналов. Ячейки ПСПБ двусторонней нагрузки, в частности, полезны для переноса нагрузки между источником и местом назначения, когда предусматривается относительно небольшая такая нагрузка.

На фиг.6 показана структура сети передачи сигнала СCOС/АРП. Эта сеть содержит группу ОШП 550, взаимосвязанных частично или полностью посредством трактов СCOС/АРП межсоединенной ОШП. Каждая ОШП содержит взаимосвязанный модуль 535 управления АРП (МУА) для регистрации и управления виртуальными соединениями, устанавливаемыми в соединенной ОШП. Каждая из ОШП 550 в сети 10 выполняет только функцию перекрестного соединения, осуществляемую под управлением присоединенного МУА. ОШП 550 соединяются с упомянутыми коммутаторами 1 подключения посредством трактов 6 доступа.

Чтобы полностью использовать преимущество необходимых компонентов монтажной схемы маршрутизации нагрузки сети в реальном масштабе времени, может потребоваться обеспечение виртуальных каналов, как одно- или двухтрактовый виртуальный канал, из которых один или оба тракта могут потребовать использования постоянно предоставленной промежуточной ОШП. Это упрощает процесс выбора ближайшего оптимального обеспеченного канала для активизации, когда это становится необходимым, хотя обеспечение активных каналов может не быть оптимальным.

На фиг. 7 представлена блок-схема коммутатора 1 подключения. Коммутатор 5ESS производства фирмы АТ&Т, подробно описанный в АТ&Т Technical Journal, том 64, N 6, часть 2, июль-август 1985, с. 1303-1564, является коммутатором, описанным для использования по изобретению. Он включает в себя множество коммутационных модулей. Вход от локального коммутатора 2 (фиг.1) оканчивается на коммутационном модуле 510. Этот коммутационный модуль содержит оба блока цепи и коммутации пакета, и такой модуль описан у M.W.Beckner, J.A.Davis, E. J. Gausmann, T. L. Hiller, P. D. Olson и G.A.VanDine в патенте США 4592048 "Integrated Packet Switching and Circuit Switching System". Этот модуль управляется процессором 511 модуля коммутации, который взаимодействует с манипулятором 513 сообщений для приема и передачи сообщений. Входы системы передачи дискретной информации с использованием ИКМ от локальных коммутаторов 2 оканчиваются в цифровом интерфейсе 515 и коммутируются в результате двустороннего обмена 517 временными интервалами. Так как сигналы, поступающие на цифровой интерфейс, также содержат сигналы коммутируемого пакета (например, сигналы от D-каналов источников цифровой сети (связи) с комплексными услугами (ЦСКУ)), то также предусмотрен блок 519 коммутации пакета. Выходы этого блока коммутации пакета подаются на блок двустороннего обмена временными интервалами для дальнейшей коммутации по выходным цифровым трактам КМ 510. Дополнительно блок 521 интерфейса СCOС предусмотрен для соединения с сигналами ИКМ, передаваемыми по линиям связи СCOС от локальных коммутаторов. Выходы коммутационного модуля 510 представляют собой группу трактов управления и синхронизации сети (УСС 523,....,524) (обычно до 20). Сигналы трактов УСС передаются по трактам волоконной оптики и могут быть выполнены достаточно длинными для возможности дистанционного размещения КМ. Подгруппа этих 20 трактов тогда оканчивается в блоке 540 интерфейса асинхронного режима передачи (БАРП). Другие подгруппы соединяются с другими БАРП, последние также соединяются с ОШП 550. Выход БАРП представляет собой множество сигналов СCOС/АРП для общей широкополосной платформы (ОШП) 550. МУА, продолжение модуля 530 организации прохождения (МО), используется для управления коммутационными соединениями в общей широкополосной платформе 550 и осуществления общих функций в отношении множества коммутационных модулей, соединенных с конкретной общей широкополосной платформой (ОШП) 550. ОШП также используется для коммутации сигналов между различными коммутационными модулями 510, соединенными с ОШП 550, чтобы транспортировать транзитные вызовы между локальными коммутаторами 2, которые не соединены с общим коммутационным модулем.

На фиг.7 показана конфигурация, в которой БАРП может быть физически отделен от ОШП и КМ; оба тракта УСС и СCOС/АРП выполнены для возможности передачи сигналов на большие расстояния. Очевидно, что если БАРП примыкает к или является частью либо КМ, либо ОШП, эти средства могут быть упрощены.

Как и блок перекрестного соединения АРП, ОШП способна выполнять функцию соединения ячеек АРП между входами АРП и выходами АРП. Для обеспечения того, чтобы сложные ячейки ПСПБ, которые несут речевую нагрузку, не задерживались или не терялись, ячейки ПСПБ получают высокий приоритет. Они посылаются на линии связи, которые выбраны как имеющие достаточную ширину полосы частот, чтобы поддерживать их перенос, а буферизация всегда в состоянии распределить эти ячейки. Имитационное моделирование показало, что вероятность задержки через ОШП при превышении 50 мкс в отношении ячейки ПСПБ, даже когда линии связи полностью загружены, составляет менее 110^-11. Передача сигналов узкополосных ИСПБ и ячеек с другим приоритетом гарантируется благодаря резервам ширины полосы частот в линиях связи, которые зарезервированы для этой цели. Эти ячейки ИСПБ используют буферы, которые отделяют их от ячеек ПСПБ, даже если они в одной и той же линии связи. Широкополосные соединения используют отдельные линиии связи, непосредственно входящие в ОШП. Эти широкополосные сигналы используют разные буферы в ОШП, которые отделяют их от буферов узкополосных ПСПБ и ИСПБ.

ОШП может соединяться с сетью, как показано на фиг.1, или может просто использоваться для соединения с группой БАРП и их соединяемых КМ для образования одной очень большой коммутационной системы или группы коммутационных систем, при этом большая система или группа соединяется с другими коммутационными системами через сеть, соединенную с КМ. В течение переходного периода существующие мультиплексированные реле времени (описаны в упомянутом АТ& Т Technical Journal, например, на с. 1425-1426) могут продолжать нести часть нагрузки используемых КМ, а БАРП и ОШП могут нести остальную нагрузку.

Хотя в этом варианте выполнения входные сигналы на БАРП поступают от группы коммутационных модулей одной коммутационной системы, такой как модуль коммутатора 5ESS, технические решения согласно изобретению могут применяться в равной степени, если вместо коммутационных модулей отдельные коммутационные системы соединяются с БАРП.

На фиг.8 представлена блок-схема блока 540 интерфейса асинхронного режима передачи (БАРП). БАРП в целом управляется центральным контроллером БАРП (ЦК БАРП). Входные сигналы поступают от блока 517 обмена временными интервалами одного или более коммутационных модулей 510. Выходные сигналы поступают на общую широкополосную платформу (ОШП) 550. БАРП считается входным и выходным узлом сети связи, а ПВК соединяет два БАРП. Это дает возможность передавать нагрузку, собираемую от нескольких КМ, по одному ПВК от одного БАРП другому БАРП. Выходные сигналы блоков 517 обмена временными интервалами, которые представляют собой группы трактов УСС, поступают на пространственный коммутатор 610, который имеет 48 выходов, ведущих к широкому буферу 620 ячеек (ПБЯ). Каждый тракт УСС передает 512 16-битовых временных интервала каждые 125 мкс. 16 бит включают в себя 8 ИКМ или биты данных пользователя, 7 внутренних управляющих бит и один бит паритета. Все биты, кроме 8 бит ИКМ, игнорируются до образования ячейки АРП. ШБЯ 620 включает 48 отдельных побайтно организованных блоков памяти, выходы которых могут затем использоваться параллельно для образования 48-байтовой полезной нагрузки ячейки АРП. Пространственный коммутатор используется для коммутации выходов трактов УСС с соответствующим одним из блоков 621,..., 625 памяти с 48 виртуальными каналами, 48-байтовый параллельный выход и 5-байтовый выход, представляющий заголовок, от процессора 630 списка ячеек поступают на один из 8 сдвиговых регистров 651, . ..,652. Конкретный сдвиг выбирается одним из блоков 653,..., 654 выборки с управлением от процессора 630 списка ячеек. Выход каждого из этих сдвиговых регистров поступает через один из селекторов 663,...,664 ПСПБ/ИСПБ на блок 661,...,662 обработки линии (БОЛ), и каждый БОЛ генерирует поток данных СCOС/АРП. Эти 8 потоков данных затем коммутируются в общей широкополосной платформе (ОШП) 550. Термин ОШП, как он используется в настоящем описании, означает коммутатор перекрестного соединения АРП, имеющий в этом случае входы и выходы АРП/СCOС. Обработка ячеек ИСПБ описывается ниже. Подробности обработки пакетов для ячеек ИСПБ приведены в разделе 4.4 подробного описания изобретения.

Число трактов УСС, которое может оканчиваться на одном пространственном коммутаторе, ограничено скоростью блоков памяти ШБЯ и ПСЯ. Если несколько КМ оканчивается на одном БАРП, желательно максимизировать количество; в предпочтительном варианте выполнения используется 20 трактов УСС, но с помощью настоящего способа возможно использовать большее количество, например 60.

На фиг.9 показан пространственный коммутатор 610. 48 селекторов 701,..., 702, каждый управляемый управляющим блоком 703,...,704 памяти, используется для коммутации выходов входящих трактов УСС с соответствующим одним из блоков памяти 48 виртуальных каналов, которые образуют широкий буфер ячеек. Каждый байт в каждом из трактов УСС может поступать на одну из 48 позиций в широком буфере ячеек. Кроме того, селектор 710, управляемый управляющим блоком 711 памяти, используется для направления (пакетных) данных с переменной скоростью передачи бит, включая сигнализацию и другие сообщения, на устройство 670 сообщений по уровням (УСУ) (фиг.8). УСУ преобразует сообщения в ячейках АРП, которые передаются процессором 630 списка ячеек через селектор 663, ..., 664 ПСПБ/ИСПБ в один из БОЛ 661,...,662 в ОШП после п