[发明专利]使用ATM交换的移动网络

说明书

本发明涉及远程通信网络，特别是涉及使用异步传输模式(ATM)的各种传输系统的各种移动网络。本发明也涉及在ATM系统中的移动性控制以及呼叫控制等各种功能。

在远程通信中当前的两个发展趋势是移动通信和各种宽带网络。宽带一词典型地指的是高于2Mbit/s的比特率。窄带通常指的是一种在64 kbit/s以下的比特率。从64 kbit/s到2Mbit/s之间的比特率有时也被认为是宽带。至少由于两条(兼容的)理由使得各种宽带网络具有吸引力：

1)在多个用户中划分出来的一个单独的宽带网络承载者(它们中很少或没有需要独享全部带宽的)，在灵活性以及各种传输系统的建立方面可以提供一些好处。

2)在各单独的传输信道上待传输的信息可能需要各种宽带信道。诸用户需要高质量的业务，这又反过来要求高的比特率。这样的业务包括，例如，视频会议，高速数据传输，等等。这些业务的一个共同的特点就是多媒体，它把图像、声音和数据都组合到一种业务之中。

由于它的许多长处，异步传输模式(ATM)在各种标准化的宽带综合业务数字网络(B-ISDN)协议的结构中被选择作为传输技术。在这种连接中，“传输”一词指的是在数据链路层(即，OSI 7层协议中的第2层，以下称为ATM层)中ATM交换以及多路复用技术的使用，该ATM层在一个网络范围内将终端用户的通信从一个源节点接转到一个目标节点。在源节点与目标节点之间建立起若干虚拟连接，它要求该网络具有交换功能。通常通过在ATM层中不同的虚拟连接，进行信令和用户信息的传送。在ATM层中，由一个虚拟路径标识符VPI以及一个虚拟信遭标识符VCI来标识一次虚拟连接。

在ATM中，将信息切分成若干个固定长度的信元进行传递，在一个单位时间内，信元的数目与用户的带宽要求成正比。如图2所示，每一个53字节的信元被划分为一个5字节的报头以及一个48字节的信息字段。

报头的主要用途是对为一次特定的呼叫提供一条虚拟信道的一个信元序列的一个连接号码加以标识。在ATM层中被多次复用的诸虚拟路径的多个号码可以被连接到一个或者相同的物理层(即，OSI7层协议中的第1层)，在一个用户至网络接口UNI处，用一个8比特的VPI来标识每一条路径，而在一个网络节点接口处，则用一个12比特的VPI来标识每一条路径。每一条路径可以包括多条虚拟信道，其中的每一条都用一个16比特的VCI加以标识。报头还可以包括其他字段，例如一个报头误码控制字段HEC，一个类属流量控制字段GFC，一个信元丢失优先级字段CLP以及一个载荷类型字段PT。

介于一个ATM用户终端与一部ATM交换机(一个专用UNI)之间，以及介于专用与公用ATM网络(一个公用UNI)之间的用户至网络接口UNI，连同与之有关的一组UNI信令(以及一个ATM单元)，至少在下列建议书中被定义：

[1]ATM用户至网络接口规格，第3.1版，ATM论坛，1994；

[2]ATM用户至网络接口(UNI)信令规格，第4.0版，ATM论坛，1994年6月；

[3]ITU-TQ.2931建议书(1994)，宽带综合业务数字网络(B-ISDN)，第2号数字信令系统(DSS 2)，用于基本呼叫/连接控制的用户至网络接口(UNI)第3层规格，ITU-T。

在移动网络中，各种无线接口通常是窄带的。通常用一种星型或树型网络结构的电路交换连接来实现各种移动网络传输系统。为了增加诸传输系统的容量和灵活性，在各种移动网络中也采用了不同的宽带分组交换传输系统，例如在专利文件WO 9319559，WO9400959，EP 0366342和EP 0426269中描述了一个移动系统，其中诸基站经过诸路由器被连接到ATM网络诸交换机。通过ATM网络，在各基站之间建立由诸基站控制的虚拟连接。基本的移动性管理基于诸路由表，它们被保存在诸基站和诸ATM交换机之中，并且随着诸用户的移动而被更新。专利文件GB 2268359和EP 679042描述了一个ATM接入网，其中，在诸基站以及一个移动网络接口之间存在永久性的ATM虚拟连接(为了加速呼叫建立过程)，为每一次呼叫单独地分配所述诸连接。

未来的一种可能的发展趋势就是各种移动系统将具有一个宽带的无线接口。在这种情况下，该移动系统的传输系统也应当是宽带的，这是由ATM技术所提供的一种潜在的变通方案。