[发明专利]综合通信网转换器

说明书

本发明涉及综合通信网络转换器，特别是支持宽范围功能的综合通信网络转换器。传统的综合通信网络转换器以美国Harris公司制造的20-200综合通信网络转换器为代表。此综合通信网络转换器由美国第4,688,212号专利说明公开，对北美(μ-Law)和欧洲(A-Law)两者的多路传输设备都适应，在处理同步和非同步两者的电路转换和分组转换数据时高达2Mbits/s。

用20-20开关的结构和操作的描述将有助于对下文所描述的发明的完全了解。这个基于微处理器的系统的硬件包括联系电话接口单元的外部设备卡。电话接口单元包含线路、中继线和服务单元的电路。服务单元可以是DTMF接收器，MF接收器，串行接口单元等等。集中控制器通过电话总线与一些外部设备卡互连。集中控制器包括一个电话控制单元(Telephony Control Unit)(TCU)和一个呼叫处理器单元(Call Processor Unit)(CPU)。

综合通信网络交换器最多可提供2048端口和最多具有1920个无阻塞(non-blocking)外部设备，如电话，打印机，调制解调器，磁带驱动器，数据设备等等，它们如下面所描述组成端口组。每个端口组最多包含32个外设接口单元，并与一个端口组总线联系起来，一些端口组总线构成要描述的电话总线的一部分。因此，提供60根端口组总线可具有1920个外部设备(32×60＝1920)。其余128个端口，对应于另外的4个端口组，为单音(Tone)和会议(Conference)功能专用。

外设电路通过电话总线耦合到一个电话控制单元(TCU)，下文要更详细描述的电话总线实际上是一大组小总线，这些小总线构成多路传输树的一部分。电话总线把所有线路，中继线，其他电话和数据特性单元连结到电话控制器，也为编码和类似设备提供时序。电话控制单元协调外部设备和集中控制器的呼叫处理器单元(CPU)之间的所有通信。因此，呼叫处理器单元和电话控制单元一起组成对外设的集中控制。所以，综合通信网络交换器可看成包含(1)一些电话外设，(2)一个电话总线树，和(3)一个包含一个电话控制器单元(TCU)和一个呼叫处理器单元(CPU)的集中控制器。通过电话总线树外设同TCU通信，接着通过TCU外设同CPU通信。

电话控制单元(TCU)不仅协调呼叫处理器单元和外设之间的所有通信，也为服务请求扫描外设，提供到设备的声音/数据连结的切换，并为PCM，编码和数据提供时序。TCU对呼叫处理器单元表现为一个分成2048块的32千字节的存储器，每块16个字节。每个地址指定一个块。与一个给定外设有关的全部功能表现在所分配给该外设的16字节的块中。

呼叫处理器单元(CPU)是一个面向总线的微处理器综合体(complex)。典型地CPU包含一个服务单元，多个微处理器，双端口DRAM，和一个磁盘子系统。更准确地说，一个双端口DRAM与每个微处理器有关联并操作用来存储从磁盘装入的码和提供指令给有关的处理器。另外，服务单元为总线提供时钟和优先分析器(Prior-ity resolver)为有效/备用和切换控制提供交叉耦合状态寄存器中断，提供对电话控制器单元的接口，并为与外设数据通信提供信号分组传送(Signaling Packet Transfer)(SPT)功能。

电话总线树包含一组总线，这组总线在外部设备和集中控制之间构成一个多路传输树。在综合交换网中，有1920个外部设备，60根总线，每根分配给一个32端口的端口组。因为每根总线以标准的2.048MHz速率运行，32字节的PCM数据将每帧分成32个时隙以125As传输。按上述安排显然1920个外部设备中的每一个在每帧间隔期间发送一个字节PCM数据。就是说在每帧中所有外设能被发送。

信令信息(Signaling information)，它是数字数据不构成PCM声音信息，利用一个16帧辅助多路周期(SubmultiplexingCycle)或超帧(super frame)发送。如本领域所知，信令信息和PCM声音信息是通过在一个外设和集中控制之间分开的线发送的。就是说，到一个外设的总线不是一根单线而是许多线，每根线被连接传送不同类型的信息。例如一根合适的总线可包含7根线。两根线分配给PCM数据，一根用于PCM发送，另一根用于PCM接收。另外的两根线分配来传送信令信息，一根用于信令信息发送，另一根用于信令信息接收。第6根线用来传送时钟信号，而第7根线是地线。所以，对PCM和数据所有时隙(time slots)的所有位都是可用的。