專利名稱：多信元傳輸方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及多信元傳輸方法，該方法把由多個通信終端發(fā)出的數(shù)據(jù)組裝成定長分組(fixed length packets)，并且把它們傳輸給網(wǎng)絡(luò)中的其它節(jié)點，并且，本發(fā)明特別涉及能夠減少在組裝定長分組時引入的信號時延和信號質(zhì)量降低的多信元傳輸方法和裝置。


圖1是表示常規(guī)移動通信網(wǎng)絡(luò)的方框圖。無線基站100通過無線信道ch接收來自移動終端10的信號輸出。來自無線基站100的相應(yīng)信號輸出通過移動本地交換中心200、移動轉(zhuǎn)接交換中心300、移動網(wǎng)間連接交換中心400以及連接公共網(wǎng)絡(luò)和移動通信網(wǎng)絡(luò)的接口點(POI)500被發(fā)送到公共網(wǎng)絡(luò)中的目的地固定終端(電話機(jī))610。在此定義中，從無線基站到移動網(wǎng)間連接交換中心400的節(jié)點被稱作移動網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(mobile intra-network nodes)，或簡稱為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點。在公共網(wǎng)絡(luò)中提供了類似的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點。
通過交換定長分組來實現(xiàn)這些網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點間的通信。作為一種采用定長分組的通信方法，建立了ATM(異步傳輸模式)，作為一種國際標(biāo)準(zhǔn)。
圖2A表示ATM系統(tǒng)所采用的定長分組結(jié)構(gòu)的示意圖。ATM系統(tǒng)通過分解將被傳輸?shù)臄?shù)據(jù)以及通過增加包含路由選擇信息的信頭H0來產(chǎn)生一個被稱為ATM信元的53字節(jié)的定長分組20。該定長分組被用于網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點之間(例如，可參見由Hideyoshi Tominaga等著的，由日本的新ITU協(xié)會或ITU-建議I.150編輯出版的《簡明B-ISDN技術(shù)》一書)。
當(dāng)把ATM結(jié)構(gòu)運用到移動通信系統(tǒng)中時，被傳輸?shù)男畔⒈槐M可能地壓縮以有效地利用無線信道。例如，利用編譯碼器(codec)把語音信號壓縮到4-8kbps，該速率遠(yuǎn)低于64kbps這一固定網(wǎng)絡(luò)的基本傳輸速率。因此，當(dāng)數(shù)據(jù)被簡單地轉(zhuǎn)換為ATM信元時，與公共網(wǎng)絡(luò)相比，低速數(shù)據(jù)將引起相當(dāng)長的時延(信元化時延(cellularizing delay time))。這形成了一個問題，它導(dǎo)致了信息傳輸時延的增加和通信質(zhì)量的下降。
圖2B是圖解說明部分信元(partial cell)30，即包含了少量限制信元化時延的數(shù)據(jù)的ATM信元的示意圖。采用這個部分信元(定長分組)30使消除與信元化時間有關(guān)的問題成為可能。但是，這提出了一個新的問題，即它在信元中造成了一個空白(blank)，并且在空白期間不能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，這就降低了傳輸效率。
為了解決這個問題，本申請的代理人提出了日本專利申請，序號6-1368，“移動無線通信系統(tǒng)(美國專利申請序列號08/371，547)。該申請揭示了一種用來把多個短分組(short packets)多路復(fù)用為單一ATM信元的方法和裝置。這里，短分組指的是一個長度短于ATM信元的數(shù)據(jù)部分的分組)。
但是，這個采用過去技術(shù)的系統(tǒng)有著以下缺點。例如，在把多個短分組多路復(fù)用成為單一定長分組之后，當(dāng)移動網(wǎng)間連接交換中心400把它們傳遞到無線基站時，在該定長分組所通過的移動轉(zhuǎn)接交換中心300和移動本地交換中心200，該定長分組必須被分解并重新組裝。這是因為每個中心在進(jìn)行多路復(fù)用時僅考慮下一個中心，而不管該定長分組是流向相同的還是不同的無線基站。這也將帶來一個問題，它引起個別中心處的時延和通信質(zhì)量的下降。
再者，采用過去技術(shù)的系統(tǒng)把來自一組通信終端的低速信息多路復(fù)用為唯一的預(yù)定ATM信元。這帶來了將在下文中描述的一些問題。
圖3是用來圖解說明由短分組組裝定長分組的第一種方法的示意圖。在該圖中，9個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器(assemblers/disassemblers)a1至a3、b1至b3和c1至c3和相應(yīng)的終端(固定終端或移動終端)一一對應(yīng)，并且分別輸出短分組a1-1至a3-3、b1-1至b3-3以及c1-1至c3-3。這些短分組被一一送到產(chǎn)生定長分組X1-1至X1-5、X2-1至X2-5以及X3-1至X3-5的三個定長分組組裝/分解器(見圖7A和圖7B)之一。更準(zhǔn)確地講，三個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器被分配給單一定長分組組裝/分解器，以便三個短分組中的每一組被多路復(fù)用為一個定長分組。在這種情況下，因為每個定長分組能夠調(diào)節(jié)三個短分組，所以即使該分組出現(xiàn)在它的峰值負(fù)荷，每個定長分組也能夠被多路復(fù)用為一個定長分組而沒有時延。換句話說，圖3圖解表示了根據(jù)短分組出現(xiàn)率的峰值產(chǎn)生定長分組的方法。
相應(yīng)的定長分組在通信開始時裝有指示定長分組目的地的路由信息X1、X2和X3。但是，在采用過去技術(shù)的系統(tǒng)中，短分組被多路復(fù)用為唯一的預(yù)分配定長分組。例如，如圖3的底部所示，由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器a1至a3所產(chǎn)生的短分組被多路復(fù)用為定長分組X1-k，這里k＝1，2，…。對于由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器b1至b3以及c1至c3所產(chǎn)生的、可以分別被多路復(fù)用為定長分組X2-k和X3-k的短分組，上述結(jié)論是正確的。
在圖3所示的例子中，空白出現(xiàn)在除定長分組X1-4和X2-3以外的定長分組中。也就是說，在這個例子中，最大可能數(shù)值的短分組不被多路復(fù)用。這就帶來了一個問題，即，由定長分組組裝/分解器發(fā)射的定長分組中的空白中的虛擬數(shù)據(jù)(dummy data)必須被填滿，這就降低了傳輸效率。
這樣，在根據(jù)短分組出現(xiàn)的峰值把短分組多路復(fù)用為定長分組的本方法中，由于在定長分組中出現(xiàn)空白的概率的增加，傳輸效率被降低了。
圖4是圖解說明由短分組組裝定長分組的第二種方法的示意圖，該方法被推薦用以解決上述問題。在這個例子中，為10個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器提供了兩個定長分組組裝/分解器，以使由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器a1至a5、b1至b5輸出的短分組a1-1…，b1-1…被組裝成為兩個定長分組X1-1、X1-2…，以及X2-1、X2-2…。
第二種方法與第一種方法的區(qū)別在于每一定長分組的通信數(shù)據(jù)組裝/分解器的數(shù)目從3增加到了3。這是基于下述事實，來自5個數(shù)據(jù)組裝/分解器a1-a5的短分組出現(xiàn)率的平均值小于5個。換句話說，它是一種根據(jù)短分組出現(xiàn)率的平均值的多路復(fù)用方法。
正如第一種方法那樣，在第二種方法中，事先確定了短分組將被多路復(fù)用到的一個定長分組，如圖4的底部所示。例如，由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器a1至a5所輸出的短分組僅能夠被多路復(fù)用為定長分組X1-k，并且由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器b1至b5所輸出的短分組僅能夠被多路復(fù)用為定長分組X2-k。
在根據(jù)短分組出現(xiàn)率的平均值的第二種方法里，盡管與根據(jù)短分組出現(xiàn)的峰值的第一種方法相比較，傳輸效率將增加，但是，超過最大可能多路復(fù)用數(shù)目的短分組不被多路復(fù)用為該短分組應(yīng)該被多路復(fù)用為的當(dāng)前定長分組，而是被復(fù)用為下一個定長分組。這帶來了一個問題，即，它造成了時延。例如，圖4中的短分組a2-1被時延，這是因為它不被多路復(fù)用為當(dāng)前的定長分組X1-1，而是被多路復(fù)用為下一個定長分組X1-2。
本發(fā)明的目的是提出一種多信元傳輸方法和裝置，它能夠防止與把短分組組裝成定長分組有關(guān)的時延和由于該時延造成的信號質(zhì)量的下降。
本發(fā)明的另一個目的是提出一種多信元傳輸方法和裝置，該方法和裝置能夠通過防止在把短分組組裝為定長分組過程中傳輸效率的降低來有效地利用傳輸信道。
在本發(fā)明的第一方面，提出了一種多信元傳輸方法，它在網(wǎng)絡(luò)的第一個節(jié)點把由多個信源終端發(fā)出的信號組裝為短分組，把該短分組多路復(fù)用為定長分組，把該定長分組從網(wǎng)絡(luò)的第一節(jié)點傳遞給網(wǎng)絡(luò)的目的地節(jié)點，并且從目的地節(jié)點到目的地終端分配由信源終端發(fā)出的信號， 第一節(jié)點包括以下步驟從短分組的目的地信息中標(biāo)識出短分組的目的地節(jié)點；并且把短分組組裝為將被發(fā)送到短分組目的地節(jié)點的定長分組。
這里，第一節(jié)點和目的地節(jié)點間的一個或多個中間節(jié)點可以把定長分組傳遞到目的地節(jié)點，而不必改變定長分組。
第一節(jié)點可以管理一組將被傳遞到同一目的地的定長分組，并且還可以包括把短分組組裝為同組中的任一定長分組的步驟。
第一節(jié)點可以包括以下步驟監(jiān)測同組中定長分組的空閑狀態(tài)(vacant state)；以及通過優(yōu)先考慮包括了最小空白的定長分組之一，把短分組多路復(fù)用為定長分組。
第一節(jié)點可以包括以下步驟測量每一個定長分組被短分組的占用比。
禁止把短分組復(fù)用為占用比高于某一預(yù)定門限值的定長分組。
第一節(jié)點可以是一個移動網(wǎng)間連接交換中心，并且目的地節(jié)點可以是一個無線基站。
第一節(jié)點可以是一個無線基站，并且目的地節(jié)點可以是一個移動網(wǎng)間連接交換中心。
在本發(fā)明的第二方面，提出了一種多信元傳輸裝置，包括多個通信數(shù)據(jù)組裝器，用來把由信源終端發(fā)出的信號組裝成為短分組；多個定長分組組裝器，用來把短分組多路復(fù)用為定長分組；用來在網(wǎng)絡(luò)中從短分組的目的地信息中標(biāo)識出短分組的目的地節(jié)點的裝置；用來從多個定長分組組裝器中選擇出用于把短分組組裝成將被發(fā)送到目的地節(jié)點的定長分組的定長分組組裝器的裝置；以及用來在網(wǎng)絡(luò)中把定長分組傳遞到目的地節(jié)點的裝置。
這里，多信元傳輸裝置可能還包括第一節(jié)點和目的地節(jié)點間的一個或多個中間節(jié)點，其特征是中間節(jié)點在不改變定長分組的情況下把定長分組傳遞到目的地節(jié)點。
多信元傳輸裝置可以還包括用來管理一組將被傳遞到同一目的地的定長分組的裝置，以及用于選擇把短分組提供給任一用來產(chǎn)生同組定長分組的定長分組組裝器的裝置。
多信元傳輸裝置可以還包括用來監(jiān)測同組中定長分組的空閑狀態(tài)的裝置，其特征是通過優(yōu)先考慮與包括了最小空白的定長分組相對應(yīng)的定長分組組裝器，用于選擇把短分組提供給定長分組組裝器的裝置。
多信元傳輸裝置可以還包括用于測量每一個定長分組被短分組的占用比的裝置；以及用于禁止把短分組多路復(fù)用為占用比高于某一預(yù)定門限值的定長分組的裝置。
多信元傳輸裝置可以被安裝在移動網(wǎng)間連接交換中心，并且目的地節(jié)點可以是一個無線基站。
多信元傳輸裝置可以被安裝在一個無線基站，并且目的地節(jié)點可以是移動網(wǎng)間連接交換中心。
根據(jù)本發(fā)明，由通信終端發(fā)出的低速信號被轉(zhuǎn)換為將被多路復(fù)用為定長分組的短分組。在這種情況下，流向(bound for)同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(目的地)的一個或多個定長分組被處理為一組，以使短分組被多路復(fù)用為同組中的定長分組之一。這能夠避免在中間交換中心里把短分組變?yōu)槎ㄩL分組的組裝和分解過程，從而能夠減小由此所造成的傳遞時延。
另外，因為短分組和定長分組的對應(yīng)從多比1改變?yōu)槎啾榷?，所以選擇短分組被多路復(fù)用的定長分組的自由度增加了。結(jié)果是，從短分組到定長分組的轉(zhuǎn)換所引起的時延能夠被減小。另外，因為短分組能夠被有效地合并到包括一個空白在內(nèi)的任一定長分組中去，所以信道效率可以被提高。
圖1是表示一個移動通信網(wǎng)絡(luò)例子的方框圖；圖2A是圖解說明定長分組(ATM信元)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖2B是圖解說明包括空白的定長分組(部分信元)結(jié)構(gòu)的示意圖；圖3是圖解說明通過在常規(guī)系統(tǒng)中多路復(fù)用短分組的定長分組產(chǎn)生狀態(tài)的示意圖；圖4是圖解說明另一個通過在常規(guī)系統(tǒng)中多路復(fù)用短分組的定長分組產(chǎn)生狀態(tài)的示意圖；圖5是圖解說明通過在根據(jù)本發(fā)明的裝置中多路復(fù)用短分組的定長分組產(chǎn)生狀態(tài)的示意圖；圖6是圖解說明另一個通過在根據(jù)本發(fā)明的裝置中多路復(fù)用短分組的定長分組產(chǎn)生狀態(tài)的示意圖；圖7A和圖7B是表示根據(jù)本發(fā)明的多信元傳輸裝置的一個實施例的方框圖。
圖8是圖解說明存儲在本實施例的數(shù)據(jù)庫中的定長分組的路由信息的示意圖；圖9是表示網(wǎng)間連接交換中心的控制器結(jié)構(gòu)的方框圖；圖10是表示網(wǎng)間連接交換中心的控制器中路由信息捕獲模塊的運行流程圖；圖11是表示網(wǎng)間連接交換中心的控制器中數(shù)據(jù)庫管理模塊的運行流程圖。
現(xiàn)在將描述根據(jù)本發(fā)明的多信元傳輸方法和裝置的一個實施例。然而，在此之前將參照圖5和圖6描述本發(fā)明的原理。
圖5表示了一種情況，在這種情況下，根據(jù)短分組出現(xiàn)率的峰值來把短分組多路復(fù)用為定長分組。在圖5中，假定分別與通信終端(移動終端10或固定終端610)相連的所有9個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器a1至a3、b1至b3和c1至c3輸出流向同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點(例如一個特定的無線基站100)的短分組。流向同一無線基站100的三個定長分組已經(jīng)為9個短分組準(zhǔn)備好作為屬于同一組的定長分組，以便9個短分組能夠被多路復(fù)用為這些定長分組中的任何一個。換句話說，由一個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器輸出的短分組能夠被合并到同組中三個定長分組中的任何一個， 包括空區(qū)域。例如，由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器a1輸出的短分組能夠被多路復(fù)用為帶有路由信息X1、X2和X3的三個定長分組中的任何一個。
這樣，本發(fā)明具有兩個特點。
(1)流向同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點的定長分組被聚集為一組，并且流向該網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點的短分組被多路復(fù)用為該組中從頭算起的定長分組中的任意一個。這避免了中間交換中心里定長分組的組裝/分解過程，從而減小了定長分組的組裝/分解所帶來的傳遞時延。
(2)因為從通信數(shù)據(jù)組裝/分解器輸出的短分組能夠被合并到同組中任意一個定長分組中，所以能夠提高定長分組的可用性。
在圖3和圖4所示的常規(guī)方法中，單一定長分組被分配給3個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器。與之相對，在本發(fā)明中，3個定長分組被分配給9個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器。因此，盡管本發(fā)明中通信數(shù)據(jù)組裝/分解器與定長分組間的比例與常規(guī)方法中的比例一樣，然而它能夠更加自由地選擇空閑定長分組。這使增加選擇定長分組的自由度成為可能，從而減小了時延并提高了信道的有效性。
讓我們通過把圖5所示的根據(jù)本發(fā)明的方法與圖3所示的常規(guī)方法作一比較來說明這一點。例如，帶有路由信息X1的定長分組不僅能夠通過多路復(fù)用來自a組的通信數(shù)據(jù)組裝/分解器的短分組而得到，也可以通過多路復(fù)用來自b組和c組的通信數(shù)據(jù)組裝/分解器的那些短分組而得到。因此，短分組對定長分組的占用比增加了，從而增加了定長分組的可用性。圖5中的例子不產(chǎn)生信頭是路由信息X3的定長分組，原因是不需要發(fā)送它，這樣就增加了傳輸效率。
圖6表示了一種情況，在這種情況下，根據(jù)短分組出現(xiàn)率的平均值來把短分組多路復(fù)用為定長分組。分別與每一個通信終端相連的10個通信數(shù)據(jù)組裝/分解器a1至a5、b1至b5，分別對應(yīng)于信頭是路由信息X1和X2的兩個定長分組。例如，由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器a1輸出的短分組可以被多路復(fù)用為兩個定長分組中的任意一個。圖6中的例子把短分組a2-1多路復(fù)用為定長分組X2-1。這使避免出現(xiàn)在圖4所示的常規(guī)方法中短分組a2-1的時延成為可能。
下一步，將根據(jù)附圖來描述本發(fā)明的實施例。在下面的描述中，假定下標(biāo)被省略的標(biāo)記號代表由標(biāo)記號所代表的多個模塊中的任意一個或多個。例如，無線基站100系指k個無線基站1001至100k中的任意一個或多個無線基站。
圖7A和圖7B是表示根據(jù)本發(fā)明的多信元傳輸裝置的實施例的方框圖。在這些圖中，無線基站100經(jīng)由移動本地交換中心200和移動轉(zhuǎn)接交換中心300連接到移動網(wǎng)間連接交換中心400。在此定義中，這些中心和無線基站一起被稱為網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點。移動站10通過無線信道ch被連接到基站100。另一方面，電話機(jī)610通過接口點500和公共網(wǎng)絡(luò)600被連接到移動網(wǎng)間連接交換中心。
現(xiàn)在將通過例子來更詳細(xì)地描述該實施例，在該例子中，電話機(jī)610通過移動網(wǎng)間連接交換中心400與移動站10進(jìn)行通信。
(1)與信道設(shè)定有關(guān)的管理和操作。
移動網(wǎng)間連接交換中心400的控制器407探測到由固定終端610向移動站10發(fā)出的一個呼叫。更準(zhǔn)確地講，來自固定終端610的信號通過公共網(wǎng)絡(luò)600和接口點500被傳輸?shù)揭苿泳W(wǎng)間連接交換中心400。在移動網(wǎng)間連接交換中心400處，接收到的數(shù)據(jù)經(jīng)由交換器408和編碼轉(zhuǎn)換器401被提供給通信數(shù)據(jù)組裝/分解器402。編碼轉(zhuǎn)換器401在移動網(wǎng)絡(luò)和公共網(wǎng)絡(luò)所采用的通信信號間完成雙向轉(zhuǎn)換。
通信數(shù)據(jù)組裝/分解器402把由編碼轉(zhuǎn)換器401輸出的低速信息組裝成短分組，為接收到的信息加上序列號，并根據(jù)序列號的次序來重新定位接收到的信息。這是因為當(dāng)由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器輸出的短分組被多路復(fù)用為多個將被發(fā)射的定長分組時，它們到達(dá)接收端的次序可能不同于它們被發(fā)射的次序。換句話說，由于定長分組的產(chǎn)生狀態(tài)或定長分組經(jīng)過移動通信網(wǎng)絡(luò)交換中心的路線的不同，短分組的次序可能被打亂。
每一個由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器402輸出的短分組保持目的地移動站的號碼作為呼叫標(biāo)識信息。移動網(wǎng)間連接交換中心的控制器407確定采用呼叫標(biāo)識信息的目的地?zé)o線基站100，并且設(shè)定定長分組的信頭中所保持的路由信息，從而完成信道設(shè)定。
準(zhǔn)確地講，控制器407在移動站10的位置登記所處區(qū)域通過多個無線基站100為移動站10完成尋呼。當(dāng)被尋呼的移動站10響應(yīng)時，接收該響應(yīng)的無線基站成為訪問基站，并且把本無線基站的號碼通知控制器407。在這種情況下，讓我們假定訪問基站是無線基站1001。
下一步，在移動網(wǎng)間連接交換中心400和訪問基站1001之間設(shè)定一個信道。
首先，控制器407訪問數(shù)據(jù)庫700，為無線基站1001即網(wǎng)絡(luò)中的目的地基站捕獲路由信息。捕獲到的信息被寫入一個定長分組的信頭以產(chǎn)生如圖5和圖6所示的定長分組。
由定長分組組裝/分解器404來完成定長分組的產(chǎn)生。首先，控制器407通過判定電路406選擇一個空閑定長分組組裝/分解器，并把路由信息提供給它。所選擇的定長分組組裝/分解器404用由路由信息構(gòu)成的信頭和由來自通信數(shù)據(jù)組裝/分解器402的短分組構(gòu)成的數(shù)據(jù)段形成一個定長分組，并把該定長分組提供給定長分組交換器405。盡管定長分組和定長分組組裝/分解器404與路由信息之間具有一一對應(yīng)關(guān)系，但是該對應(yīng)不是固定的。已經(jīng)參照圖5和圖6描述了這一點。
當(dāng)存在多個流向網(wǎng)絡(luò)中同一目的地的多個定長分組時，這些定長分組的路由信息被處理為一組。換句話說，為每個目的地把路由信息編組，并且把它存儲在數(shù)據(jù)庫中作為組信息進(jìn)行管理。
圖8是表示存儲在數(shù)據(jù)庫700中的路由信息結(jié)構(gòu)的示意圖。該路由信息包括存儲著全部路由信息的一張完整的路由信息列表710和存儲著現(xiàn)在使用的路由信息的當(dāng)前路由信息列表720。
當(dāng)前路由信息列表720把代表網(wǎng)絡(luò)中同一目的地的各種路由信息作為組信息730來存儲。這樣，現(xiàn)在使用中的單個路由信息750被作為組信息730來存儲。例如，圖5中的單個路由信息X1、X2和X3不僅登記作為單個信息750，而且也被登記作為組信息730。這是因為3個定長分組中的路由信息X1、X2和X3是流向同一網(wǎng)絡(luò)內(nèi)節(jié)點。提供標(biāo)志740，用來指出與組信息730相對應(yīng)的定長信息組沒有滿足預(yù)定的通信質(zhì)量。如果試圖把一個新的呼叫多路復(fù)用為一組當(dāng)前的定長分組，這種情況就可能出現(xiàn)。
圖9是表示移動網(wǎng)間連接交換中心400中控制器407的結(jié)構(gòu)的方框圖?？刂破?07管理路由信息和數(shù)據(jù)庫700?？刂破?07包括路由信息捕獲模塊410、數(shù)據(jù)庫管理模塊420、呼叫標(biāo)識信息通知器430和控制定長分組交換器403和405的連接控制器440。
如圖10中的流程圖所示，在已經(jīng)確定了來自固定終端610的呼叫的網(wǎng)絡(luò)內(nèi)目的地(在這種情況下是無線基站1001)之后，路由信息捕獲模塊410訪問數(shù)據(jù)庫700(步驟S1)以尋找流向目的地節(jié)點的組信息730(步驟S2)。如果沒有標(biāo)志被加到尋找到的組信息中，也就是說，如果現(xiàn)在所用的定長分組中至少有一個是可用的，那么就捕獲了與組號碼相對應(yīng)的路由信息(步驟S3)。隨后，路由信息捕獲模塊410把所得到的路由信息與用于處理該呼叫的通信數(shù)據(jù)組裝/分解器402間的關(guān)系通知判定模塊406(步驟S4)。在這種情況下，不重寫數(shù)據(jù)庫700中的路由信息。這樣做的原因是由于采用現(xiàn)在使用的定長分組來發(fā)送路由信息，路由信息是不變的。
與之相對，如果標(biāo)志被加到流向目的地的組信息中，那么與該組的路由信息有關(guān)的定長分組被占用并且是不可用的。這樣，路由信息捕獲模塊410尋找全部的路由信息列表710(步驟S5)，并且得到未處于使用中的并與該組相對應(yīng)的路由信息(步驟S6)。然后，路由信息捕獲模塊410把所得到的路由信息和通信數(shù)據(jù)組裝/分解器間的關(guān)系通知判定電路406。在這種情況下，路由信息捕獲模塊410修改數(shù)據(jù)庫中當(dāng)前的路由信息(步驟S7)。準(zhǔn)確地說，如果目的地組已經(jīng)被設(shè)定，那么它把得到的路由信息增加作為那一組的單個信息750。另一方面，如果目的地組尚未被設(shè)定，也就是說，如果得到的路由信息是流向所確定目的地的第一個定長分組，那么路由信息不僅被登記作為單個信息750，而且被登記作為組信息730。當(dāng)捕獲新的路由信息時，路由信息捕獲模塊410把使用中的組信息被修改這一事實通知判定電路406。
如圖11中的流程圖所示，數(shù)據(jù)庫管理模塊420實現(xiàn)上述處理過程。更準(zhǔn)確地講，當(dāng)數(shù)據(jù)庫管理模塊420從判定電路406接到使用中的如果新的呼叫將被復(fù)用時定長分組不再滿足預(yù)定通信質(zhì)量的通知時(步驟S11)，數(shù)據(jù)庫管理模塊訪問定長分組700的路由信息(步驟S12)，并且產(chǎn)生目前使用中的組信息的標(biāo)志740(步驟S13)。標(biāo)志740指示應(yīng)該從完整的路由信息列表中為今后出現(xiàn)的呼叫選擇新的未使用的路由信息。
呼叫標(biāo)識信息通知器430把組信息和呼叫標(biāo)識信息通知目的地?zé)o線基站1001中的控制器107。準(zhǔn)確地講，呼叫標(biāo)識信息通知器430在已經(jīng)得到流向目的地?zé)o線基站1001的路由信息之后，通過移動轉(zhuǎn)接交換中心300和移動本地交換中心200把組信息和呼叫標(biāo)識信息通知目的地?zé)o線基站1001中的控制器107。
接收到該通知的無線基站1001中的控制器107選擇與組信息相對應(yīng)的定長分組組裝/分解器104，并且控制定長分組交換器105，以使被傳遞的定長分組被分配給所選擇的定長分組組裝/分解器104?？刂破?07把呼叫標(biāo)識信息通知給判定電路106。這樣，判定電路106控制定長分組交換器103，以使從定長分組組裝/分解器104輸出的短分組被分配到與呼叫標(biāo)識信息相對應(yīng)的通信數(shù)據(jù)組裝/分解器102。被分配給通信數(shù)據(jù)組裝/分解器102的短分組被分解成為低速信息，該低速信息通過發(fā)射器和接收器101被傳輸?shù)脚c通信數(shù)據(jù)組裝/分解器102相連的移動站10。
這樣，呼叫標(biāo)識信息通知器430把新的呼叫標(biāo)識信息和組信息通知給無線基站1001。在這種情況下，在移動轉(zhuǎn)接交換中心300和移動本地交換中心200之間，以及移動本地交換中心200和無線基站1001之間選擇空閑路由信息。所選擇的路由信息被設(shè)定在每個節(jié)點的定長分組的信頭中，并且被通知給無線基站1001。
這樣，信道被設(shè)定，從而使信息交換成為可能。
(2)與信道設(shè)定之后的通信有關(guān)的管理和操作。
一旦開始了固定終端610和移動站10間的通信，移動網(wǎng)間連接交換中心400的判定電路406監(jiān)測每個定長分組的數(shù)據(jù)部分的存儲狀態(tài)。根據(jù)所監(jiān)測的結(jié)果，判定電路406控制定長分組交換器403，以將由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器402輸出的短分組分配給與組信息中的路由信息相對應(yīng)的定長分組組裝/分解器中的一個。這個控制符合前面與圖5和圖6有關(guān)的描述。該分配被完成，以致所產(chǎn)生的定長分組被填滿，而不是短分組被平均地分配給多個定長分組組裝/分解器。換句話說，在選擇中，帶有較少空間的數(shù)據(jù)部分的定長分組被賦予了較高的優(yōu)先級，從而增加了定長分組的可用性。
判定電路406決定著在把多個短分組多路復(fù)用為定長分組的過程中是否能滿足預(yù)定的通信質(zhì)量。換句話說，它決定了把由通信數(shù)據(jù)組裝/分解器輸出的短分組多路復(fù)用成為該組的定長分組時，是否滿足一個與分組(packeting)有關(guān)的時延標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)短分組復(fù)用到與現(xiàn)在所使用的組信息相對應(yīng)的一個或多個定長分組組裝/分解器的輸入狀態(tài)來做出這個決定。如果與分組有關(guān)的時延標(biāo)準(zhǔn)被滿足，那么判定電路406不采取任何特別步驟。相反，如果上述標(biāo)準(zhǔn)不被滿足，那么判定電路406把那一事實通知控制器407。
與分組有關(guān)的時延標(biāo)準(zhǔn)采用由多路復(fù)用短分組所形成的定長分組的占用比。這是因為該占用比與時延有高度的關(guān)聯(lián)。準(zhǔn)確地講，隨著占用比增加，被多路復(fù)用的最大可能數(shù)目的短分組到達(dá)定長分組組裝/分解器的可能性增加了。一個被多路復(fù)用的超過最大可能數(shù)目的短分組不能被多路復(fù)用為它應(yīng)該被多路復(fù)用成為的定長分組，從而造成了時延。判定電路406有規(guī)律地監(jiān)測為每個流向同一目的地的組所計算的占用比。
這樣，從移動網(wǎng)間連接交換中心400發(fā)出的定長分組根據(jù)包括在信頭中的路由信息通過移動轉(zhuǎn)接交換中心300和移動本地交換中心200。在這個過程中，根據(jù)通信開始時的目的地來選擇路由信息。因此，所有被多路復(fù)用為定長分組的短分組被傳遞到目的地?zé)o線基站1001。這樣，因為定長分組根據(jù)包含在信頭中的路由信息來傳遞，所以定長分組所經(jīng)過的移動轉(zhuǎn)接交換中心300和移動本地交換中心200不需要具有定長分組的組裝/分解功能。
盡管前面的描述解釋了從固定網(wǎng)絡(luò)中的固定終端610到移動站10的呼叫連接，可以以類似方式來處理一個來自移動站10的反方向的呼叫，這是因為在移動站對無線基站的尋呼響應(yīng)之后，信道設(shè)定過程類似于上面所描述的過程，因此可以得到指示目的地的路由信息，從而通過采用類似于前面的實施例中的那些裝置和步驟來進(jìn)行通信。在這種情況下，無線基站100的控制器107備有一個管理從無線基站100到移動網(wǎng)間連接交換中心400的路由信息的數(shù)據(jù)庫。此外，判定電路106以類似于判定電路406的方式工作。
盡管我們拿目的地是無線基站的情況來解釋這個實施例，然而可以用類似的裝置，采用其它節(jié)點來達(dá)到類似的效果，只要這些節(jié)點被具備定長分組組裝/分解功能。另外，盡管該實施例解釋了從高階節(jié)點(交換中心)向低階節(jié)點的(無線基站)的信息傳遞，然而，從低階節(jié)點向高階節(jié)點的反向信息傳遞可以以類似方式來實現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.一種多信元傳輸方法，采用該方法在網(wǎng)絡(luò)中的第一節(jié)點把由多個信源終端發(fā)出的信號組裝成短分組，把上述短分組多路復(fù)用為定長分組，在網(wǎng)絡(luò)中從上述第一節(jié)點把上述定長分組傳遞給目的地節(jié)點，并且從上述目的地節(jié)點向目的地終端分配由上述信源終端發(fā)出的信號，上述第一節(jié)點包括以下步驟從上述短分組的目的地信息中標(biāo)識上述短分組的上述目的地節(jié)點；以及把上述短分組組裝成將被發(fā)送到上述短分組的上述目的地節(jié)點的上述定長分組。
2.權(quán)利要求1所述的多信元傳輸方法，其特征在于在上述第一節(jié)點和上述目的地節(jié)點間的一個或多個節(jié)點把上述定長分組傳遞到上述目的地節(jié)點，而不改變上述定長分組。
3.權(quán)利要求2所述的多信元傳輸方法，其特征在于上述第一節(jié)點作為一組處理將被傳遞到同一目的地的上述諸定長分組，并且包括把上述短分組組裝為同組的上述諸定長分組中任意一個的步驟。
4.權(quán)利要求3所述的多信元傳輸方法，其特征在于上述第一節(jié)點包括以下步驟監(jiān)測上述同組中的上述定長分組的一個空閑狀態(tài)；以及通過優(yōu)先考慮包括了最小空白的上述定長分組之一，把上述短分組多路復(fù)用為上述定長分組。
5.權(quán)利要求4所述的多信元傳輸方法，其特征在于上述節(jié)點包括以下步驟測量每一個上述定長分組與上述短分組之間的占用比；以及禁止上述短分組被多路復(fù)用為占用比高于某一預(yù)定門限值的上述定長分組。
6.權(quán)利要求1所述的多信元傳輸方法，其特征在于上述第一節(jié)點是移動網(wǎng)間交換中心，并且上述目的地節(jié)點是無線基站。
7.權(quán)利要求1所述的多信元傳輸方法，其特征在于上述第一節(jié)點是無線基站，并且上述目的地節(jié)點是移動網(wǎng)間交換中心。
8.多信元傳輸裝置包括用于把由信源終端發(fā)出的信號組裝成短分組的多個通信數(shù)據(jù)組裝器；用于把上述短分組多路復(fù)用為定長分組的多個定長分組組裝器；用于在網(wǎng)絡(luò)中從上述短分組的目的地信息中標(biāo)識出上述短分組的目的地節(jié)點的裝置；用于從上述多個定長分組組裝器中選擇定長分組組裝器的裝置，上述定長分組組裝器用于把上述短分組組裝成將被發(fā)送到上述目的地節(jié)點的上述定長分組；以及用于在網(wǎng)絡(luò)中把上述定長分組傳遞到上述目的地節(jié)點的裝置。
9.權(quán)利要求8所述的多信元傳輸裝置還包括在上述第一節(jié)點和上述目的地節(jié)點之間的一個或多個中間節(jié)點，其特征是上述中間節(jié)點在不改變上述定長分組的前提下把上述定長分組傳遞到上述目的地節(jié)點。
10.權(quán)利要求9所述的多信元傳輸裝置還包括用于管理將被傳遞給同一目的地的一組上述定長分組的裝置，并且用于選擇的裝置提供上述短分組給用來產(chǎn)生同組中上述定長分組的任意一個上述定長分組組裝器。
11.權(quán)利要求10所述的多信元傳輸裝置，還包括用于在上述同組中監(jiān)測上述空閑狀態(tài)的裝置，其特征是用于選擇的裝置通過優(yōu)先考慮與包括一個最小空白的定長分組相對應(yīng)的上述定長分組組裝器，把上述短分組提供給上述定長分組組裝器。
12.權(quán)利要求11所述的多信元傳輸裝置，還包括用于測量每一個上述定長分組與上述短分組之間的占用比的裝置；以及用于禁止上述短分組被多路復(fù)用為占用比高于某一預(yù)定門限值的上述定長分組的裝置。
13.權(quán)利要求8所述的多信元傳輸裝置，其特征是上述多信元傳輸裝置被安裝在移動網(wǎng)間交換中心，并且上述目的地節(jié)點是一個無線基站。
14.權(quán)利要求8所述的多信元傳輸裝置，其特征是上述多信元傳輸裝置被安裝在無線基站，并且上述目的地節(jié)點是一個移動網(wǎng)間連接交換中心。
全文摘要
一種移動通信網(wǎng)絡(luò)中的多信元傳輸裝置，能夠防止把短分組組裝成定長分組(ATM信元)所帶來的時延及由該時延造成的通信信號質(zhì)量的降低，以及把短分組組裝成定長分組所帶來的傳輸效率的降低。當(dāng)由電話機(jī)發(fā)出的低速信息被移動網(wǎng)間連接交換中心的通信數(shù)據(jù)組裝/分解器轉(zhuǎn)換為短分組，跟著由定長分組組裝/分解器來把短分組多路復(fù)用到定長分組時，在網(wǎng)絡(luò)中為每一目的地節(jié)點(例如一個特定的無線基站)編組由多個電話機(jī)發(fā)出的短分組，并且這些短分組被多路復(fù)用為屬于流向短分組的目的地的同一組的定長分組。這避免了在中間交換中心的定長分組的分解/重新組裝過程，從而實現(xiàn)了一個高效率的ATM交換系統(tǒng)。
文檔編號H04L12/56GK1146838SQ96190118
公開日1997年4月2日 申請日期1996年2月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年2月23日
發(fā)明者三田泰弘, 藪崎正実, 梅田成視 申請人:Ntt移動通信網(wǎng)株式會社