[发明专利]能够提供语音呼叫服务的ATM交换设备和方法

说明书

本发明涉及异步转移模式交换设备，具体涉及能够提供语音呼叫服务的ATM交换设备和方法。

一般，ATM是采用异步时分复用技术的特定的面向分组的转移模式，其中统一了电路交换和分组交换，多条诸如语音，视频和数据的数据信息被组成有固定长度的块，称为信元。ATM在一种传输模式下可以和分组交换系统和电路交换系统一样的工作，以有效地实现高速和宽带通信网。所以，ATM是实现宽带综合业务数字网(B-ISDN)的目标转移模式方法，因为它提供了有效的信息信道管理，因其带宽分配的灵活性而用于降低宽带通信网络设施的消费。

ATM技术是为宽带综合业务数字网实现的，提供诸如话音视频和数字的多种业务。每种应用在信元丢失和信元延迟方面有不同的业务要求。例如语音业务可以容忍少量的信元丢失而不能容忍信元延迟。典型的视频业务能容忍少量的信元丢失，而它对信元延迟却敏感。数据业务可以容忍相当量的信元延迟而却不能容忍信元丢失。用于ATM的语音业务保留一个挑战，因为ATM交换依赖于来自当前被使用的电路交换的一个不同的语音数据传输。所以，在语音传输期间必须给ATM交换机提供适应语音数据的附加功能。近期的研究已经通过PSTN和ATM网之间的交互作用功能给和公共电话交换网连接的用户提供语音业务。但是，在将自PSTN输出的语音数据组装成ATM信元时所涉及的信元延迟和带宽效率降低仍是一个问题。

在既采用语音业务理想的STM交换又采用同时提供普通电路交换和ATM交换的ATM交换的ATM网络中已经有多种建议。这些ATM网络的一些例子公开在US专利号5,173,901中，“用于在单一传输链路上传送同步和异步信元流的通信系统”，授予DeSomer，和美国专利号5,204,857,授予Obera的“ATM交换机系统”，美国专利号No.5,301,189,“有ATM交换中心和STM交换中心的电信网络”，授予Schmidt等，美国专利号5,483,527,“用于将ATM网和STM网接口的终端适配器”，授予Doshi等，美国专利号5,568,475“采用一个带外信号网的ATM网络结构”，授予Doshi.通常这样的ATM网被设计的以公共硬件和软件平台同时提供STM和ATM，并包括任何STM节点，ATM节点，和ATM/STM复合节点。但是已经发现存在很多缺点。例如，ATM交换机和STM交换机都需要独立地实现STM和ATM交换。业务量控制复杂并且在ATM交换机和STM交换机之间的大量业务负载可能引起瓶颈。典型地信元被延迟，在将语音数据组装成信元时的延迟对语音质量有不利影响。最后信元带宽效率降低。

公开了最小化典型ATM网络的缺点的建议，例如，美国专利号5,144,619“用于为包括ATM和STM信元的数据信号选择路由的公共存储器交换”，授予Munter,美国专利5,168,492,“旋转接入ATM-STM分组交换机”，授予Beshai等，美国专利5,359,600,“用于ATM交换系统传输STM-N信号的高吞吐量监控系统”，授予Ueda等，美国专利5,390,184,“用于ATM交换机的灵活规模机制”，授予Morris，和美国5,577,037,“处理STM信号和ATM信号的方法和采用该方法的交换系统”，授予Takatori等。例如Munter’69建议使用单一ATM交换机处理ATM和STM业务。STM信号首先被打包(这要消耗时间)，接着被以和ATM信号一样的方法进行处理。交换装置根据写入相应信头中的信息，对已经被打包的STM信号和ATM信号进行交换。Morris’184公开了ATM交换机中的一种灵活的调度机制，在单一STM交换机下使用，以处理ATM和STM业务。Takatori’037寻求独立地管理ATM和STM信号，以最小化在单一ATM系统中交换时对STM信号打包的时间延迟。尽管现在的ATM网用单一交换机处理ATM和STM业务的建议有其自身的优点，仍需对ATM网进行进一步改进，以从PSTN提供一般的语音业务。

因此本发明的一个目的是提供一种ATM交换设备，能用单一交换机同时处理ATM和STM业务。

本发明还有一个目的是提供一种ATM交换设备，能在单一交换机中完成ATM和STM的路由选择。

本发明的进一步目的是提供一种ATM交换设备，通过将不同信道的语音数据组装成每个帧周期的信元，防止信元传输延迟。

本发明还有一个目的是提供一种ATM交换设备，能同时处理ATM和STM业务，能够通过在交换机的相应端口分散交互作用功能，为STM和ATM业务之间的交互作用功能去掉其中的瓶颈。