專利名稱：交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)接口的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及交換系統(tǒng)調(diào)制解調(diào)器接口。
使用調(diào)制解調(diào)器，可以在“普通老式電話業(yè)務(wù)”(POTS)語(yǔ)音頻段電話網(wǎng)絡(luò)上傳輸數(shù)字化數(shù)據(jù)，例如由個(gè)人計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。常規(guī)的各種調(diào)制解調(diào)器使用與POTS兼容的信令來(lái)建立通過(guò)POTS中心局交換系統(tǒng)到目的地調(diào)制解調(diào)器的語(yǔ)音頻段通信信道。始發(fā)地和目的地的各調(diào)制解調(diào)器通過(guò)將數(shù)據(jù)編碼為在電話網(wǎng)絡(luò)上端點(diǎn)到端點(diǎn)地傳輸?shù)恼Z(yǔ)音頻段信號(hào)來(lái)交換數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)?？晒┻x擇地，可以通過(guò)數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)連接，在綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)線路上端點(diǎn)到端點(diǎn)地向目的地?cái)?shù)字終端傳輸數(shù)字化數(shù)據(jù)，上述數(shù)字終端典型地跟用于語(yǔ)音頻段數(shù)據(jù)的目的地調(diào)制解調(diào)器安裝在一起。
存在各種不同的在POTS上傳輸數(shù)據(jù)的調(diào)制解調(diào)器調(diào)制標(biāo)準(zhǔn)，以便提供兼容于POTS的數(shù)字化數(shù)據(jù)的語(yǔ)音頻段編碼。例如，執(zhí)行國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)V.34標(biāo)準(zhǔn)的各種調(diào)制解調(diào)器都能支持28.8Kbps(千比特每秒)的語(yǔ)音頻段數(shù)據(jù)傳輸，并且支持V.90標(biāo)準(zhǔn)的各種調(diào)制解調(diào)器在網(wǎng)絡(luò)到用戶的方向上能支持大約56 Kbps，而在用戶到網(wǎng)絡(luò)的方向上能支持33.6Kbps。也可以使用較低速率的調(diào)制解調(diào)器或傳真機(jī)協(xié)議，例如V.17,V.21,V.22,V.22bis,V.27,V.29,V.32，或V.32bis。介于始發(fā)地和目的地各調(diào)制解調(diào)器之間的最高數(shù)據(jù)通信速率尤其取決于所支持的調(diào)制解調(diào)器協(xié)議以及介于各調(diào)制解調(diào)器之間的通信信道上的端點(diǎn)到端點(diǎn)電氣干擾。
各種POTS電話信號(hào)，包括通過(guò)兼容于POTS語(yǔ)音頻段的調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行交換的信號(hào)，典型地始發(fā)于用戶室內(nèi)設(shè)備(CPE)，并且沿著一對(duì)終結(jié)于中心局POTS線路卡的雙絞線環(huán)路進(jìn)行傳輸。與POTS兼容的線路卡提供各種信號(hào)傳輸功能，例如振鈴電壓，CPE功率，雙音多頻(DTMF)音調(diào)檢測(cè)，以及脈沖撥號(hào)檢測(cè)，還有模擬POTS信號(hào)與數(shù)字脈沖編碼調(diào)制(PCM)格式之間的雙向轉(zhuǎn)換。常規(guī)的POTS線路卡典型地接口于中心局POTS交換系統(tǒng)(“POTS交換機(jī)”)。POTS交換機(jī)通過(guò)從始發(fā)地CPE向終到地CPE按照路由傳送一次POTS呼叫來(lái)建立語(yǔ)音頻段數(shù)據(jù)連接。在典型的數(shù)字POTS交換機(jī)中，各種POTS語(yǔ)音頻段信號(hào)被轉(zhuǎn)換為64 Kbps脈沖編碼調(diào)制(PCM)數(shù)據(jù)流。如同其他兼容于POTS的業(yè)務(wù)那樣，并且不管調(diào)制解調(diào)器所支持的數(shù)據(jù)速率是多少，典型地都將調(diào)制解調(diào)器所產(chǎn)生的語(yǔ)音頻段各頻率編碼為64Kbps PCM數(shù)據(jù)流，以便在電話網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行傳輸。通過(guò)POTS交換機(jī)按路由傳送始發(fā)于調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)要求POTS交換機(jī)資源專用于介于始發(fā)地和目的地調(diào)制解調(diào)器之間的語(yǔ)音頻段信道。例如，可以使用64 Kbps時(shí)分多路復(fù)用局間中繼線來(lái)提供通往遠(yuǎn)方中心局或長(zhǎng)途服務(wù)提供商的交換機(jī)的語(yǔ)音頻段信道連接。
總的來(lái)說(shuō)，在一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用以在各中繼線信道以及基于信元的網(wǎng)絡(luò)之間交換數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信裝置。該裝置包括中繼線接口電路，數(shù)據(jù)接口電路，以及信元切分電路。中繼線接口電路接收從始發(fā)方送往接收方的連續(xù)比特率呼叫數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接口電路通過(guò)操作被連接到中繼線接口電路，并且通過(guò)操作能接收來(lái)自中繼線信道的呼叫數(shù)據(jù)并提取始發(fā)數(shù)據(jù)流。信元切分電路通過(guò)操作能接收來(lái)自數(shù)據(jù)接口電路的始發(fā)數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元。
本發(fā)明的各實(shí)施例可以包括一種或多種下列特征。本裝置可以包括多塊電路卡，它們借助于通往背板的背板接口建立物理上的連接。背板互聯(lián)電路將信元切分電路跟背板接口互相連接，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。中繼線接口電路可以從ISDN基本速率接口“B”信道接收呼叫數(shù)據(jù)。本裝置還可以包括控制電路，它通過(guò)ISDN“D”信道發(fā)送和接收控制數(shù)據(jù)?？刂齐娐犯鶕?jù)所接收的跟一條特定的“B”信道相關(guān)的信令數(shù)據(jù)來(lái)確定信元路由以及其他標(biāo)題字段數(shù)據(jù)，并且向信元切分電路提供標(biāo)題字段數(shù)據(jù)，以便將其納入到所產(chǎn)生的各數(shù)據(jù)信元之中。呼叫數(shù)據(jù)可以是語(yǔ)音頻段調(diào)制解調(diào)器信號(hào)的64 Kbps的脈沖編碼調(diào)制表示。
各實(shí)施例還可以包括中繼線接口電路，它能從多條中繼線信道接收呼叫數(shù)據(jù)。來(lái)自每一條中繼線信道的數(shù)據(jù)可以形成各數(shù)據(jù)信元，各具有標(biāo)題數(shù)據(jù)，它們將各數(shù)據(jù)信元跟特定的各中繼線信道聯(lián)系起來(lái)。信元切分電路可以包括信道捆綁電路，用以從多條中繼線信道接收各始發(fā)數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生與合成數(shù)據(jù)流相關(guān)的各數(shù)據(jù)信元。
而且，本發(fā)明的各實(shí)施例可以包括數(shù)據(jù)信元重組電路，它能從各數(shù)據(jù)信元中提取有效負(fù)荷數(shù)據(jù)，并向中繼線接口電路提供已提取的數(shù)據(jù)，以便在一條中繼線信道上傳輸該數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)接口電路可以包括在第二呼叫數(shù)據(jù)中插入各起始位和各停止位的電路，以便對(duì)第二始發(fā)數(shù)據(jù)流進(jìn)行定界。本裝置可以包括異步網(wǎng)絡(luò)接口，用以將各數(shù)據(jù)信元從信元切分電路發(fā)送到數(shù)據(jù)信元網(wǎng)絡(luò)。
總的來(lái)說(shuō)，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元的方法。該方法包括在中繼線信道上接收連續(xù)比特率呼叫數(shù)據(jù)，處理該呼叫數(shù)據(jù)，以便提取從始發(fā)方送往接收方的始發(fā)數(shù)據(jù)流，將始發(fā)數(shù)據(jù)流切分為信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及形成含有信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)信元。
本發(fā)明的各實(shí)施例可以包括一種或多種下列特征。提取始發(fā)數(shù)據(jù)流可以包括提取由各起始位和各停止位來(lái)定界的各分段?？梢栽诘诙欣^線信道上接收呼叫數(shù)據(jù)，處理該呼叫數(shù)據(jù)，以便產(chǎn)生第二始發(fā)數(shù)據(jù)流，將第二始發(fā)數(shù)據(jù)流切分為第二信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)并形成各第二數(shù)據(jù)信元。各數(shù)據(jù)信元可以含有標(biāo)題數(shù)據(jù)，它將各數(shù)據(jù)信元跟它們各自的中繼線信道聯(lián)系起來(lái)。還可以通過(guò)背板接口來(lái)接收各數(shù)據(jù)信元?？梢酝ㄟ^(guò)從各第二數(shù)據(jù)信元提取有效負(fù)荷數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生第二呼叫數(shù)據(jù)，并且可以在中繼線信道上發(fā)送第二呼叫數(shù)據(jù)。對(duì)始發(fā)數(shù)據(jù)流的切分可以包括由信元切分電路進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生符合ATM適應(yīng)層-5協(xié)議的含有標(biāo)題數(shù)據(jù)以及信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)信元。
總的來(lái)說(shuō)，在另一個(gè)方面，本發(fā)明提供一種用于在各中繼線信道以及基于信元的網(wǎng)絡(luò)之間交換數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信裝置，該裝置包括中繼線接口裝置，用于通過(guò)中繼線信道接收呼叫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接口裝置，用于接收呼叫數(shù)據(jù)并提取數(shù)據(jù)流，以及信元切分裝置，用于接收數(shù)據(jù)流并產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元。
本發(fā)明的各實(shí)施例可以提供一種或多種下列優(yōu)點(diǎn)。它可以減少對(duì)POTS和ISDN電話網(wǎng)絡(luò)和中繼線資源的占用。能夠?qū)崿F(xiàn)來(lái)自連續(xù)比特率數(shù)據(jù)源的突發(fā)性數(shù)據(jù)的有效傳輸。通過(guò)以下的說(shuō)明以及隨后的權(quán)利要求書，(本發(fā)明的)其他特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加清楚。


圖1是POTS語(yǔ)音頻段和ISDN電話網(wǎng)絡(luò)。
圖2是異步傳輸模式網(wǎng)絡(luò)。
圖3A,3B和3C表示標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元字段。
圖4A和4B是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)混合網(wǎng)絡(luò)的各部件。
圖5是根據(jù)本發(fā)明的一塊DSLAM調(diào)制解調(diào)器卡的功能圖。
圖6是根據(jù)本發(fā)明的一塊DSLAM調(diào)制解調(diào)器卡的功能圖。
圖7是根據(jù)本發(fā)明的一塊ATM電路卡。
圖8是根據(jù)本發(fā)明的一塊DSLAM ISDN卡的功能圖。
圖9是根據(jù)本發(fā)明的一塊示例性的DSLAM ATM傳輸卡的功能圖。
圖1表示示例性的POTS和/或ISDN電話網(wǎng)絡(luò)。電話網(wǎng)絡(luò)100可以包括多個(gè)中心局，各服務(wù)于一個(gè)特定地理區(qū)域以內(nèi)的用戶。每一個(gè)中心局都包括一部數(shù)字中心局交換機(jī)，例如朗訊技術(shù)公司的5ESS交換機(jī)，用以按路由傳送連續(xù)比特率的POTS和ISDN呼叫(在本文中稱為“信道”連接)。例如，第一中心局可以由交換機(jī)120提供服務(wù)，而第二中心局則由交換機(jī)121提供服務(wù)。語(yǔ)音頻段POTS信號(hào)和/或ISDN數(shù)字信號(hào)在用戶室內(nèi)設(shè)備(CPE)101-105以及交換機(jī)120和121之間進(jìn)行交換。
POTS/ISDN交換機(jī)120和121典型地通過(guò)POTS或ISDN線路卡被連接到雙絞線環(huán)路111-115。POTS線路卡能產(chǎn)生和端接(接收)來(lái)自CPE 101-105并沿著環(huán)路111-115發(fā)送過(guò)來(lái)的模擬POTS信號(hào)，并將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為與中心局交換機(jī)兼容的電信號(hào)。在具有數(shù)字POTS/ISDN交換機(jī)(例如，朗訊科技公司的5ESS交換機(jī))的中心局里面，由POTS線路卡將模擬POTS信號(hào)轉(zhuǎn)換為連續(xù)比特率(CBR)的64 Kbps脈沖編碼調(diào)制(PCM)信道。為了支持語(yǔ)音業(yè)務(wù)，ISDN線路卡直接地沿著具有ISDN CPE的荷載(或“B”)信道發(fā)送和接收64 Kbps數(shù)據(jù)。ISDN線路卡還可以向ISDN CPE發(fā)送64K Kbps CBR數(shù)據(jù)。ISDN基本速率接口(BRI)CPE能支持兩條64 Kbps有效負(fù)荷信道和一條16 Kbps BRI數(shù)據(jù)(或“D”)信道。D信道典型地被用來(lái)在ISDN CPE以及POTS/ISDN交換機(jī)之間交換信令和呼叫控制消息。
POTS/ISDN交換機(jī)120,121可以在與交換機(jī)互相連接的各用戶之間按路由傳送POTS和ISDN呼叫，并且能將呼叫按路由傳送到遠(yuǎn)方交換機(jī)的各用戶。典型地使用大容量的“中繼線”連接123和124將呼叫傳送到遠(yuǎn)方交換機(jī)。典型地使用標(biāo)準(zhǔn)化的同步數(shù)字中繼線連接，例如1.5Mbps的T1中繼線，1.5Mbps的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)23B+D基本速率接口(PRI)中繼線，45 Mbps的T3中繼線，或155Mbps的同步傳輸模式(STM)同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)連接來(lái)提供中繼線連接123和124。典型地，這些中繼線連接包括多個(gè)64Kbps連續(xù)比特率(CBR)信道。每一條CBR信道典型地專用于一次單獨(dú)的POTS語(yǔ)音頻段呼叫或者一次單獨(dú)的ISDN B信道連接?？梢酝ㄟ^(guò)一個(gè)被稱為“轉(zhuǎn)接”交換機(jī)122的中間交換機(jī)來(lái)建立中繼線連接123和124的路由。轉(zhuǎn)接交換機(jī)122允許多個(gè)中心局交換機(jī)120和121在轉(zhuǎn)接交換機(jī)處實(shí)現(xiàn)互聯(lián)。
可以從安裝有POTS調(diào)制解調(diào)器或ISDN終端適配器的個(gè)人計(jì)算機(jī)101通過(guò)POTS/ISDN網(wǎng)絡(luò)100向，例如，因特網(wǎng)服務(wù)提供商(ISP)的接入點(diǎn)(POP)，或其他數(shù)據(jù)服務(wù)提供商傳送數(shù)據(jù)。POTS調(diào)制解調(diào)器將始發(fā)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為POTS網(wǎng)絡(luò)兼容信號(hào)格式，由此允許使用標(biāo)準(zhǔn)的POTS信令以及由POTS交換機(jī)120,121和轉(zhuǎn)接交換機(jī)122提供的語(yǔ)音呼叫路由，通過(guò)POTS語(yǔ)音頻段網(wǎng)絡(luò)100來(lái)傳送始發(fā)數(shù)據(jù)流?？梢詮氖及l(fā)地計(jì)算機(jī)101通過(guò)本地中心局交換機(jī)120以及通過(guò)轉(zhuǎn)接交換機(jī)122向目的地交換機(jī)121按路由傳送這樣的呼叫。在目的地交換機(jī)121中，還可以通過(guò)1.5Mbps的綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)23B+D基本速率接口(PRI)或其他中繼線連接125將呼叫按路由傳送到一個(gè)調(diào)制解調(diào)器池130。調(diào)制解調(diào)器池130可以是，例如，Ascend通信公司的Max TNT調(diào)制解調(diào)器池，3Com/美國(guó)機(jī)器人公司的總控接入調(diào)制解調(diào)器池，Cisco系統(tǒng)公司的調(diào)制解調(diào)器池，或者Livingston/朗訊科技公司的調(diào)制解調(diào)器池。調(diào)制解調(diào)器池130還可以被看作是遠(yuǎn)方接入服務(wù)器或遠(yuǎn)方接入集線器。類似地，從ISDN CPE在一條ISDN B信道中傳送的始發(fā)數(shù)據(jù)流可以從ISDN CPE通過(guò)網(wǎng)絡(luò)按路由傳送到與ISDN兼容的調(diào)制解調(diào)器池。
通過(guò)例如以太網(wǎng)連接，SCSI連接，或者其他數(shù)字接口，將調(diào)制解調(diào)器池130連接到數(shù)據(jù)服務(wù)提供商的計(jì)算機(jī)設(shè)備131。調(diào)制解調(diào)器池130可以接收多次POTS和/或ISDN呼叫，并將已調(diào)制信號(hào)轉(zhuǎn)換為解調(diào)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，連同來(lái)自ISDN B信道的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)一起，跟計(jì)算機(jī)設(shè)備131進(jìn)行交換。例如，具有ISDN 23B+D PRI接口的調(diào)制解調(diào)器池130可以從V.34調(diào)制解調(diào)器接收23路單獨(dú)的POTS呼叫，將已接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為28.8Kbps數(shù)據(jù)流，隨后將28.8Kbps轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)分組，后者隨即跟計(jì)算機(jī)設(shè)備131進(jìn)行交換。類似地，PRI B信道可以含有來(lái)自用戶室內(nèi)設(shè)備的基本速率ISDN B信道的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，上述數(shù)據(jù)連同POTS調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)跟計(jì)算機(jī)設(shè)備131進(jìn)行交換。
在典型的網(wǎng)絡(luò)100中，每一個(gè)POTS的64Kbps CBR中繼線連接在呼叫的持續(xù)時(shí)間以內(nèi)都被專用于一次單獨(dú)的POTS呼叫。在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的情況下，例如，當(dāng)在“突發(fā)性的”呼叫的情況下進(jìn)行數(shù)據(jù)交換時(shí)，這樣的專用中繼線用法可能是無(wú)能為力的。當(dāng)數(shù)據(jù)交換含有在相當(dāng)長(zhǎng)時(shí)間少活動(dòng)或不活動(dòng)之后跟隨著相當(dāng)高的數(shù)據(jù)傳輸活動(dòng)的周期時(shí)，數(shù)據(jù)就是“突發(fā)性的”。在少活動(dòng)和不活動(dòng)期間，64Kbps POTS信道保持專用于POTS連接。這種專用信道用法可能對(duì)網(wǎng)絡(luò)容量提出過(guò)分的需求，并且，其結(jié)果是，在網(wǎng)絡(luò)100中得到較低的服務(wù)質(zhì)量。類似地，用戶基本速率接口ISDNB信道在ISDN B信道連接期間，將一條或兩條64Kbps CBR信道通過(guò)網(wǎng)絡(luò)緊密地聯(lián)系在一起。
各種可供選擇的數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)可以使用共享的傳輸資源以及端點(diǎn)到端點(diǎn)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸。一種這樣的可供選擇的方案就是異步傳輸模式(ATM)網(wǎng)絡(luò)。圖2表示一種異步傳輸模式網(wǎng)絡(luò)。ATM網(wǎng)絡(luò)200在各端點(diǎn)之間按路由傳輸固定大小的數(shù)據(jù)分組，稱為ATM信元。在ATM網(wǎng)絡(luò)200中，介于用戶室內(nèi)設(shè)備(CPE)201-206以及基于ATM的數(shù)字用戶線路接入復(fù)用器(各DSLAM)221和222之間的數(shù)字連接211-216典型地位于電話公司各中心局里面，它們向處于ATM網(wǎng)絡(luò)230之中的ATM信元路由交換機(jī)提供一個(gè)互聯(lián)點(diǎn)。各DSLAM可以是，例如，Diamond Lane公司的Speedlink系統(tǒng)，Cisco系統(tǒng)公司的6100型，Alcatel公司的DSLAM AA1000型，或者其他DSLAM?？梢允褂?，例如數(shù)字用戶線路(DSL)，異步數(shù)字用戶線路(ADSL)，高比特率數(shù)字用戶線路(HDSL),T1,T3，或者其他數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
來(lái)自多個(gè)CPE端點(diǎn)201-206的ATM信元可以在共享的網(wǎng)絡(luò)通信鏈路224-229上被多路復(fù)同，并且被ATM交換節(jié)點(diǎn)(“ATM交換機(jī)”)231-234按路由傳送。ATM交換機(jī)是使用虛擬信道來(lái)提供交換和多路復(fù)用數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿嫦螂娐返牡烷_(kāi)銷分組交換機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，通過(guò)使用ATM信元多路復(fù)用可以在多個(gè)端點(diǎn)中共享ATM信元通路的通信容量。異步時(shí)分(ATD)以及快速分組交換都是替代名詞，它們已經(jīng)被用來(lái)說(shuō)明類似的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)。
各種ATM交換機(jī)和網(wǎng)絡(luò)都使用一種典型地跟國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)所采納的各種ATM信元格式其中之一相一致的數(shù)據(jù)單元格式。ITU標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元具有5字節(jié)的標(biāo)題字段以及48字節(jié)的有效負(fù)荷字段。標(biāo)題字段載有關(guān)于ATM信元通過(guò)在通信網(wǎng)絡(luò)中的ATM交換設(shè)備的傳輸和路由信息。有效負(fù)荷字段用來(lái)傳輸來(lái)源于或到達(dá)于CPE201-206的數(shù)據(jù)。
圖3A表示具有如ITU所定義的53字節(jié)格式的ATM信元。ATM信元300包括標(biāo)題字段301和有效負(fù)荷字段302。ITU標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)題字段301可以是用戶-網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)題325(圖3B)或者網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)題350(圖3C)。用戶-網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)題325(圖3B)以及網(wǎng)絡(luò)-網(wǎng)絡(luò)接口標(biāo)題350(圖3C)各包括一個(gè)虛擬路徑標(biāo)識(shí)符(VPI)字段以及一個(gè)虛擬信道標(biāo)識(shí)符(VCI)字段。VPI和VCI字段傳送用于通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)230按路由傳送ATM信元以及用于將在一條共享路徑上被多路復(fù)用的每一個(gè)ATM信元跟特定的CPE 201-206聯(lián)系起來(lái)，上述CPE 201-206是該信元的來(lái)源地或目的地。在1994年發(fā)表于ATM論壇的《ATM用戶網(wǎng)絡(luò)接口說(shuō)明書，版本3.1》里面，將能找到關(guān)于VPI和VCI標(biāo)題字段以及關(guān)于GFC,PTI,CLP,HEC標(biāo)題字段的附加信息。
對(duì)具有“突發(fā)性的”數(shù)據(jù)傳輸模式的CPE來(lái)說(shuō)，ATM數(shù)據(jù)傳輸可能是有利的。這樣的CPE可以具有長(zhǎng)的數(shù)據(jù)傳輸沉默時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)既不發(fā)送也不接收ATM信元。在這樣的時(shí)間內(nèi)，特定的CPE沒(méi)有使用共享的傳輸資源，例如中繼線224-229，并且那些共享的資源可以分配給在ATM網(wǎng)絡(luò)200之中的其他CPE使用。
參看圖4A，圖中示出了連接POTS以及ATM各傳輸部件的混合網(wǎng)絡(luò)400。來(lái)源于或到達(dá)于POTS的語(yǔ)音頻段調(diào)制解調(diào)器或ISDNCPE的數(shù)據(jù)可以在始發(fā)的中心局被轉(zhuǎn)換為ATM信元并通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)提供商那里，而避免使用電話網(wǎng)絡(luò)中繼線以及轉(zhuǎn)接交換機(jī)的容量。網(wǎng)絡(luò)400包括多個(gè)類似于圖1和圖2所示的部件(在圖1，2和4A中，相同號(hào)碼的部件具有基本上等效的功能)。網(wǎng)絡(luò)400包括一部POTS中心局交換機(jī)120，它向POTS CPE 101-103提供POTS語(yǔ)音頻段服務(wù)。POTS交換機(jī)120可以包括通往附加的POTS網(wǎng)絡(luò)交換設(shè)備的中繼線接口，上述交換設(shè)備通過(guò)POTS網(wǎng)絡(luò)100(圖1)提供常規(guī)的呼叫路由。交換機(jī)120還包括通往在一個(gè)基于ATM的數(shù)字用戶線路接入多路復(fù)用器410的調(diào)制解調(diào)器池卡的中繼線接口411。中繼線連接411可以是ISDN 23B+D PRI連接，它允許多達(dá)23路POTS呼叫或ISDN B信道連接跟DSLAM 410建立路由。接口411還可以是其他類型的中繼線接口，例如T3接口，T1接口，或者SONET接口，同時(shí)可以包括附加的信令接口，例如7號(hào)信令系統(tǒng)(SS7)接口。POTS呼叫傳送已調(diào)制的數(shù)據(jù)，并且來(lái)自一部已安裝的計(jì)算機(jī)101的ISDN B信道連接可以通過(guò)POTS交換機(jī)跟DSLAM 410建立路由。在DSLAM那里，連續(xù)比特率信道跟ATM各信元進(jìn)行雙向轉(zhuǎn)換，以便在ATM網(wǎng)絡(luò)230上進(jìn)行傳輸。
參看圖4B，在電路卡實(shí)施方案中，DSLAM 410包括背板總線411，用以接納多個(gè)電路卡，進(jìn)行各電路卡的互聯(lián)，并將電路卡連接到ATM網(wǎng)絡(luò)接口卡412。例如，DSLAM 410可以接納數(shù)字用戶線路卡451-453，以便通過(guò)雙絞線連接211-213接收基于ATM的信元通信。此外，DSLAM 410可以包括通往運(yùn)行，管理，維護(hù)和設(shè)備(OAMP)系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，以及網(wǎng)絡(luò)信令系統(tǒng)的接口。DSLAM 410還包括一塊調(diào)制解調(diào)器池卡470，它通過(guò)中繼線連接411被連接到中心局交換機(jī)120。調(diào)制解調(diào)器池卡使得通過(guò)中繼線信道提取始發(fā)信號(hào)流成為可能。
在各種實(shí)施方案中，通過(guò)調(diào)制解調(diào)器池卡470提取的始發(fā)信號(hào)流可以，例如，通過(guò)調(diào)制解調(diào)器池卡470被格式化為ATM各信元，或者可以通過(guò)其他DSLAM電路被格式化為ATM信元。始發(fā)數(shù)據(jù)流是，例如，來(lái)源于一部個(gè)人計(jì)算機(jī)并且隨后被POTS語(yǔ)音頻段調(diào)制解調(diào)器或ISDN終端設(shè)備調(diào)制的數(shù)據(jù)。在來(lái)自調(diào)制解調(diào)器或ISDN終端設(shè)備的連續(xù)比特率傳輸中，可以用起始和停止指示符(“各起始位”和“各停止位”)對(duì)始發(fā)數(shù)據(jù)流進(jìn)行定界。然后，所產(chǎn)生的ATM信元可以從調(diào)制解調(diào)器池卡通過(guò)背板412被交換到ATM網(wǎng)絡(luò)接口412(譯者注應(yīng)為224)并向ATM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備231提供，以便例如按路由傳送到目的地DSLAM 436(圖4A)，在這里，各ATM信元可以被反轉(zhuǎn)換為已調(diào)制的語(yǔ)音頻段調(diào)制解調(diào)器信號(hào)或ISDN數(shù)據(jù)流。若目的地CPE 436兼容于ATM，則目的地DSLAM 436可以通過(guò)互聯(lián)435向CPE 436提供各ATM信元。ATM CPE 436提供通往數(shù)據(jù)服務(wù)提供商的計(jì)算機(jī)設(shè)備131的接口。始發(fā)數(shù)據(jù)流也可以按照類似的方式從目的地CPE返回到始發(fā)地CPE。
參看圖5，圖中示出了用于DSLAM 410的調(diào)制解調(diào)器池卡500。調(diào)制解調(diào)器池卡500具有通往POTS交換機(jī)120(圖4)的中繼線接口501以及通往DSLAM 410的背板互聯(lián)各部件的接口502。在ISDN中繼線實(shí)施例中，接口501可以是ISDN 23B+D PRI接口。ISDN 23B+DPRI接口具有23條64Kbps“有效負(fù)荷”(B)信道以及一條64KbpsPRI數(shù)據(jù)(D)信道。23條B信道在卡500以及交換機(jī)120(圖4)之間提供多達(dá)23條數(shù)字化POTS連接。D信道在POTS交換機(jī)120(圖4)以及卡500之間傳送信令和控制信息。
提供調(diào)制解調(diào)器池卡500包括多路復(fù)用電路515，它將23條B信道中的每一條連接到一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接口521-543。電路515還將ISDN PRI D信道連接到控制接口電路550。每一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接口521-543將調(diào)制解調(diào)器已調(diào)制的數(shù)據(jù)跟多路復(fù)用器515進(jìn)行交換，并將原始數(shù)據(jù)流跟ATM信元切分與重組電路(SAR)514進(jìn)行交換。切分與重組電路(SAR)514將已接收的入呼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各ATM信元。可以使用標(biāo)準(zhǔn)的ATM適應(yīng)層-5業(yè)務(wù)(AAL-5)或其他標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)＠腁TM適應(yīng)層業(yè)務(wù)來(lái)完成到ATM信元的轉(zhuǎn)換。在1994年發(fā)表的貝爾核心出版物GR-1113-CORE，《異步傳輸模式及ATM適應(yīng)層(AAL)協(xié)議》中，定義了AAL-5以及其他AAL數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)。SAR電路514可以是一個(gè)通用微處理器，它被編程去實(shí)施AAL-5或其他適應(yīng)層協(xié)議。可供選擇地，可以通過(guò)處理器511來(lái)實(shí)現(xiàn)SAR電路功能，或者在專用電路中實(shí)現(xiàn)此種功能。
SAR電路514通過(guò)將已接收的數(shù)據(jù)放到ATM信元的有效負(fù)荷字段并向該數(shù)據(jù)添加一個(gè)ATM信元標(biāo)題，來(lái)將由調(diào)制解調(diào)器接口電路521-543接收的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為各ATM信元。ATM信元標(biāo)題包括用以標(biāo)識(shí)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)絊AR電路的調(diào)制解調(diào)器接口521-543的數(shù)據(jù)。例如，為了標(biāo)識(shí)跟一個(gè)特定的數(shù)據(jù)單元相聯(lián)系的調(diào)制解調(diào)器電路，SAR電路514為每一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接口521-543分配唯一的VPI/VCI數(shù)值。例如，SAR電路可以將23種唯一的VPI/VCI數(shù)值存儲(chǔ)到存儲(chǔ)器512之中，并將每一個(gè)接口521-543聯(lián)系于23種唯一的VPI/VCI數(shù)值當(dāng)中的不同的一種。在卡的初始化階段，可以向該卡提供23個(gè)VPI/VCI對(duì)，其中，通過(guò)背板接口502連接到該卡的網(wǎng)絡(luò)控制裝置對(duì)存儲(chǔ)在卡存儲(chǔ)器512之中的VPI/VCI信息進(jìn)行配置。一個(gè)唯一的入呼數(shù)據(jù)VPI/VCI數(shù)值以及一個(gè)不同的唯一的出呼數(shù)據(jù)VPI/VCI數(shù)值可以聯(lián)系于每一個(gè)調(diào)制解調(diào)器接口521-543，或者同樣的數(shù)值可以在兩個(gè)方向中使用。
可以通過(guò)控制處理器511來(lái)控制VPI/VCI數(shù)值和其他標(biāo)題數(shù)據(jù)的分配，或者通過(guò)一個(gè)網(wǎng)絡(luò)管理處理器進(jìn)行控制，上述處理器通過(guò)DSLAM背板接口502將運(yùn)行，管理，維護(hù)和設(shè)備(OAMP)數(shù)據(jù)送到處理器511。在靜態(tài)分配VPI/VCI的實(shí)施方案中，各VPI/VCI數(shù)值都是預(yù)先確定的，并且通過(guò)外部網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)將一個(gè)單獨(dú)的VPI/VCI數(shù)值聯(lián)系于每一部收發(fā)信機(jī)521-543。已分配的VPI/VCI數(shù)值確定了通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)230(圖4)到達(dá)預(yù)定目的地(例如通往預(yù)定的數(shù)據(jù)服務(wù)提供商的ATM接口436)的一條路徑。例如，在DSLAM 410中的每一塊卡500都聯(lián)系于一個(gè)單獨(dú)的POTS搜索組的情況下，就可以使用靜態(tài)分配VPI/VCI的實(shí)施方案，使得到達(dá)一塊特定卡500的所有POTS數(shù)據(jù)呼叫都被送往相同的數(shù)據(jù)服務(wù)提供商。
可供選擇地，在動(dòng)態(tài)分配VPI/VCI的實(shí)施方案中，可以根據(jù)從ISDN D信道接收的信令數(shù)據(jù)來(lái)動(dòng)態(tài)地確定VPI/VCI的數(shù)值。例如，從ISDN D信道發(fā)送過(guò)來(lái)并且被控制電路550所接收的標(biāo)準(zhǔn)的ISDNQ.931信令消息就能識(shí)別在ISDN PRI中繼線中跟B信道相聯(lián)系的已撥出的目的地電話號(hào)碼。每一條B信道都可以聯(lián)系于不同的已撥出的目的地電話號(hào)碼，并且可以按照在始發(fā)CPE處所撥出的電話號(hào)碼，在每次呼叫的基礎(chǔ)上來(lái)改變?cè)撾娫捥?hào)碼。通過(guò)使用已撥出的目的地電話號(hào)碼，處理器511確定與該P(yáng)OTS呼叫相聯(lián)系的目的地?cái)?shù)據(jù)服務(wù)提供商，并且能夠掛接跟已撥出的目的地(電話號(hào)碼)相聯(lián)系的VPI/VCI對(duì)?？梢愿鶕?jù)在存儲(chǔ)器512中存儲(chǔ)的，將已撥出的目的地電話號(hào)碼跟VPI/VCI數(shù)值聯(lián)系起來(lái)的表格來(lái)選擇VPI/VCI對(duì)。
在用于分配VPI/VCI的示例性表格分配方法中，第一數(shù)據(jù)服務(wù)提供商可以聯(lián)系于，例如，已撥出的數(shù)碼“202-555-1234”第二數(shù)據(jù)服務(wù)提供商可以聯(lián)系于，例如，已撥出的數(shù)碼“402-555-5678”。為在卡500以及ATM信元接收設(shè)備之間傳送的信元提供的第一組VPI/VCI數(shù)值聯(lián)系于第一數(shù)據(jù)服務(wù)提供商，類似地，第二組VPI/VCI數(shù)值被送往第二數(shù)據(jù)服務(wù)提供商。可以將卡500連接到一部中心局交換機(jī)，上述交換機(jī)被配置成能將無(wú)論是第一還是第二已撥號(hào)數(shù)碼的呼叫都傳送到同一塊卡500。當(dāng)通過(guò)一條特定的“B”信道在交換機(jī)與卡500之間建立一次新呼叫時(shí)，“D”信道可以含有這樣的信令信息，它表明在始發(fā)CPE處所撥的是第一或第二數(shù)碼。若所撥的是第一數(shù)碼，則從第一組VPI/VCI數(shù)值中取出一個(gè)不使用的VPI/VCI數(shù)值掛到“B”信道。類似地，若所撥的是第二數(shù)碼，則從第二組VPI/VCI數(shù)值中取出一個(gè)不使用的VPI/VCI數(shù)值掛到“B”信道。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以由介于處理器511以及在DSLAM 410中的一塊單獨(dú)的控制卡之間的通信來(lái)確定VPI/VCI數(shù)值。還可以使用其他的分配VPI/VCI數(shù)值的方法。具有通往POTS交換機(jī)的非ISDN接口的各種調(diào)制解調(diào)器池卡，例如各種具有T1接口的卡，可以包括用于分配VPI/VCI數(shù)據(jù)的其他信令和控制機(jī)制。例如，調(diào)制解調(diào)器卡可以具有通往POTS電話網(wǎng)絡(luò)共用信道信令系統(tǒng)[(例如7號(hào)信令系統(tǒng)(SS7)網(wǎng)絡(luò)]的接口，或者可以具有能處理T1中繼線“搶位信令”信息的控制電路。
借助于SAR電路514從調(diào)制解調(diào)器接口521-543數(shù)據(jù)流來(lái)組合ATM信元，并將后者送往背板接口電路513。背板接口電路513控制著從調(diào)制解調(diào)器池卡通過(guò)DSLAM背板到達(dá)在DSLAM處的ATM網(wǎng)絡(luò)接口的數(shù)據(jù)傳輸。例如，接口電路513包括ATM信元緩沖存儲(chǔ)，總線信令，以及總線仲裁等各項(xiàng)功能?？偩€接口電路513能夠?qū)崿F(xiàn)，例如，CompactPCITM總線接口，VMEbusTM接口，或其他總線或非總線(點(diǎn)到點(diǎn))接口，或者在Diamond Lane通信公司SpeedlinkTM？多路復(fù)用器(以前稱為HitchhikerTM多路復(fù)用器)中的背板接口。
調(diào)制解調(diào)器池卡500還能從DSLAM網(wǎng)絡(luò)接口電路接收ATM數(shù)據(jù)信元，并將各數(shù)據(jù)信元轉(zhuǎn)換為已調(diào)制的語(yǔ)音頻段POTS數(shù)據(jù)信號(hào)，以便傳送到各CPE調(diào)制解調(diào)器。線路卡背板接口電路513從DSLAMATM網(wǎng)絡(luò)接口或其他DSLAM部件接收ATM數(shù)據(jù)信元，并且在將各信元送往SAR電路514之前，先將各ATM信元送入緩沖存儲(chǔ)器。SAR電路514根據(jù)ATM標(biāo)題數(shù)據(jù)，例如VPI/VCI數(shù)據(jù)，來(lái)確定適當(dāng)?shù)恼{(diào)制解調(diào)器接口521-543，從ATM信元有效負(fù)荷中提取外送數(shù)據(jù)，并將外送數(shù)據(jù)發(fā)往已確定的目的地調(diào)制解調(diào)器接口，以便通過(guò)荷載信道(B)傳送到POTS交換機(jī)。接著，POTS交換機(jī)完成通往用戶室內(nèi)設(shè)備(CPE)調(diào)制解調(diào)器的連接。
可以在調(diào)制解調(diào)器池接口電路521-543和/或SAR電路514和/或背板接口512中實(shí)現(xiàn)緩沖存儲(chǔ)功能，以便通過(guò)調(diào)制解調(diào)器接口521-543來(lái)調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)流，并保持與CPE調(diào)制解調(diào)器兼容的傳輸比特率。例如，可以跟CPE調(diào)制解調(diào)器交換串行數(shù)據(jù)的各起始位和各停止位，以表明有效數(shù)據(jù)何時(shí)被發(fā)送。SAR電路可以包括產(chǎn)生數(shù)據(jù)的各起始位和各停止位的功能，以便適當(dāng)?shù)卣{(diào)整從調(diào)制解調(diào)器池卡到CPE調(diào)制解調(diào)器的數(shù)據(jù)流量。例如，若沒(méi)有數(shù)據(jù)從調(diào)制解調(diào)器池卡被傳送到CPE調(diào)制解調(diào)器，則可以發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)停止位。當(dāng)從CPE調(diào)制解調(diào)器接收到表示一段沉默時(shí)間的停止位的數(shù)據(jù)時(shí)，SAR電路514就不需要產(chǎn)生用于特定的調(diào)制解調(diào)器連接的ATM信元。類似地，在沒(méi)有接收到送往以特定的調(diào)制解調(diào)器為目的地的ATM信元的一段時(shí)間(表明在該連接的數(shù)據(jù)服務(wù)提供商一側(cè)，出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸沉默)內(nèi)，SAR電路可以在送往調(diào)制解調(diào)器接口電路521-543的數(shù)據(jù)流中插入各停止位。調(diào)制解調(diào)器池卡電路，例如處理器511，可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)協(xié)議功能，以利于通過(guò)POTS調(diào)制解調(diào)器連接的數(shù)據(jù)傳輸。例如，在不同的實(shí)施例中，接口卡500可以包括支持各種通信協(xié)議，例如點(diǎn)到點(diǎn)協(xié)議(PPP)，串行線路接口協(xié)議(SLIP)，網(wǎng)絡(luò)控制協(xié)議(NCP)，網(wǎng)間協(xié)議(IP)，網(wǎng)間協(xié)議控制協(xié)議(IPCP)，口令字認(rèn)證協(xié)議(PAP)，以及查問(wèn)答復(fù)驗(yàn)證協(xié)議(CHAP)。接口卡可以包括通往DSLAM控制處理器或其他處理部件的背板接口，以實(shí)現(xiàn)這些協(xié)議的處理。而且，調(diào)制解調(diào)器池卡可以對(duì)始發(fā)于CPE的數(shù)據(jù)進(jìn)行封裝，并通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)將該數(shù)據(jù)送往能處理各種通信協(xié)議的服務(wù)器436(圖4)。
可以在各單獨(dú)的DSLAM電路卡上提供調(diào)制解調(diào)器接口電路521-543以及ATM信元轉(zhuǎn)換。參看圖6和7，調(diào)制解調(diào)器池卡600具有通往POTS交換機(jī)的中繼線接口601(圖4)以及通往對(duì)DSLAM 410的各部件進(jìn)行互聯(lián)的背板的接口502。各接口601,602，電路615,621-643，以及650基本上對(duì)應(yīng)于圖5的各部件501,502,515,521-543和550。調(diào)制解調(diào)器池卡600的調(diào)制解調(diào)器接口621-643將從POTS中繼線連接到達(dá)該卡的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為已解調(diào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。在背板接口602上，已解調(diào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流通過(guò)背板接口電路614跟ATM信元轉(zhuǎn)換卡進(jìn)行交換。參看圖7，在背板接口602和701上，來(lái)自一個(gè)或多個(gè)調(diào)制解調(diào)器池卡600的已解調(diào)的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流跟ATM信元轉(zhuǎn)換卡進(jìn)行交換。信元轉(zhuǎn)換卡700通過(guò)對(duì)ATM信元進(jìn)行切分與重組以及對(duì)ATM信元標(biāo)題數(shù)據(jù)進(jìn)行分配，將從調(diào)制解調(diào)器卡接收的連續(xù)比特率數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為各ATM信元。
也可以將來(lái)自基本速率ISDN(2B+D)連接的連續(xù)比特率數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為ATM信元，以便通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳輸。參看圖8，圖中示出了一塊ISDN池卡800，圖8中的各部件501-502,511-515以及550在功能上對(duì)應(yīng)于圖5中的相同號(hào)碼的各部件。ISDN池卡800通過(guò)接口501從交換機(jī)120接受ISDN基本速率接口連接。通過(guò)ISDN基本速率接口連接進(jìn)行交換的每一條B信道都被連接到B信道接口電路821-843。像調(diào)制解調(diào)器電路521-543(圖5)那樣，B信道接口電路821-843跟SAR電路交換數(shù)據(jù)，以便進(jìn)行處理，并轉(zhuǎn)換為ATM信元，如同針對(duì)卡500(圖5)所作的說(shuō)明那樣。
在信道捆綁實(shí)施例中，每一塊調(diào)制解調(diào)器卡500,600或ISDN接口卡800都提供信道捆綁業(yè)務(wù)。信道捆綁指的是將多個(gè)低速率數(shù)據(jù)連接組合為一個(gè)單獨(dú)的較高速率的數(shù)據(jù)連接。例如，參看圖4，個(gè)人計(jì)算機(jī)101具有通往POTS交換機(jī)的兩個(gè)調(diào)制解調(diào)器以及兩個(gè)POTS連接111。每一個(gè)調(diào)制解調(diào)器可以是能進(jìn)行28.8 Kbps數(shù)據(jù)傳輸?shù)腣.34調(diào)制解調(diào)器。若需要在計(jì)算機(jī)101以及遠(yuǎn)方信息源之間進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)傳輸，則來(lái)自計(jì)算機(jī)101的兩條28.8Kbps數(shù)據(jù)傳輸信道可以被“捆綁”為一條相當(dāng)于具有大約56Kbps傳輸容量的單獨(dú)的數(shù)據(jù)傳輸信道。
參看圖5，準(zhǔn)備由調(diào)制解調(diào)器池卡500進(jìn)行捆綁的每一條信道通過(guò)獨(dú)立的調(diào)制解調(diào)器接口521-543到達(dá)該卡，并且由接口電路521-543獨(dú)立地進(jìn)行解調(diào)。處理器511，通過(guò)從控制接口550，調(diào)制解調(diào)器接口521-543，或SAR電路514接收控制數(shù)據(jù)，就能確定待捆綁的各信道。例如，CPE 101通過(guò)在由調(diào)制解調(diào)器進(jìn)行連接建立以及性能協(xié)調(diào)的過(guò)程中，在每一個(gè)調(diào)制解調(diào)器的發(fā)送數(shù)據(jù)中納入一項(xiàng)信道捆綁請(qǐng)求，就能開(kāi)始進(jìn)行信道捆綁?？梢允褂脴?biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫腎SDN信道捆綁協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)ISDN信道捆綁。類似地，可以使用標(biāo)準(zhǔn)的或?qū)Ｓ玫睦墔f(xié)議，例如由Windows 98TM/操作系統(tǒng)所提供的那些，來(lái)實(shí)現(xiàn)POTS調(diào)制解調(diào)器數(shù)據(jù)捆綁。可以由，例如，調(diào)制解調(diào)器接口521-543或者SAR電路514來(lái)檢出信道捆綁請(qǐng)求數(shù)據(jù)。在檢出信道捆綁請(qǐng)求之后，處理器511就指示SAR電路去捆綁各信道?？梢酝ㄟ^(guò)，例如，將來(lái)自第一信道的數(shù)據(jù)跟來(lái)自第二信道的數(shù)據(jù)按字節(jié)進(jìn)行交織，由此形成較高比特率的交織數(shù)據(jù)流。隨后，通過(guò)SAR電路514將較高比特率的交織數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換為ATM信元。SAR電路514可以包括數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)器以及處理邏輯，以便使來(lái)自待捆綁的各數(shù)據(jù)信道的數(shù)據(jù)流實(shí)現(xiàn)同步。類似地，可以將信道捆綁應(yīng)用于ISDN池卡800(圖8)。
還可以通過(guò)獨(dú)立的信道捆綁卡來(lái)提供信道捆綁。參看圖6和7，如前所述，調(diào)制解調(diào)器池卡600能接收多個(gè)POTS調(diào)制解調(diào)器連接，并向ATM信元轉(zhuǎn)換卡700提供數(shù)字化的數(shù)據(jù)流。在信元轉(zhuǎn)換卡700上的SAR電路714可以在從調(diào)制解調(diào)器池卡600接收的數(shù)據(jù)流中檢出信道捆綁請(qǐng)求，并按照類似于針對(duì)卡500(圖5)所說(shuō)明的方式來(lái)捆綁各信道。例如，在待捆綁的各信道被連接到獨(dú)立的調(diào)制解調(diào)器池卡的場(chǎng)合，使用獨(dú)立的信道捆綁卡，例如卡700，可能是有利的。在這種情況下，調(diào)制解調(diào)器池卡將不能捆綁各信道(除非通過(guò)例如背板接口502或介于各調(diào)制解調(diào)器池卡之間的其他接口向調(diào)制解調(diào)器池卡提供剩余的信道數(shù)據(jù))。然而，獨(dú)立的卡700可以從獨(dú)立的各信道池卡接收數(shù)據(jù)，并將每一條信道的數(shù)據(jù)捆綁為單獨(dú)的ATM數(shù)據(jù)流。當(dāng)待捆綁的各信道被連接到獨(dú)立的各調(diào)制解調(diào)器卡500時(shí)，還可以使用具有ATM接口的，通往各調(diào)制解調(diào)器卡500的獨(dú)立的信道捆綁卡。在這種情況下，每一塊調(diào)制解調(diào)器卡500都可以從它所接收的信道產(chǎn)生ATM信元，向獨(dú)立的信道捆綁卡提供各ATM信元，并且獨(dú)立的信道捆綁卡可以將來(lái)自獨(dú)立的調(diào)制解調(diào)器卡的各ATM信元分解和重新組合為單獨(dú)的已捆綁的ATM信元流。如圖所示，信道捆綁卡700包括收發(fā)信機(jī)715。收發(fā)信機(jī)715可以向ATM信元路由網(wǎng)絡(luò)提供，例如，ATM模式的SONET連接。因此，例如，在DSLAM中，卡700可以跟一個(gè)或多個(gè)調(diào)制解調(diào)器池卡600(圖6)配合使用，以便在各調(diào)制解調(diào)器池卡以及ATM網(wǎng)絡(luò)之間建立相互連接。在使用獨(dú)立的傳輸卡的實(shí)施例中，各調(diào)制解調(diào)器池卡600和700還有信道捆綁卡700可以向獨(dú)立的ATM傳輸卡900(圖9)提供數(shù)據(jù)，上述ATM傳輸卡是為介于DSLAM以及ATM信元路由網(wǎng)絡(luò)之間的ATM信元傳輸而提供的。傳輸卡900(圖9)包括，例如，背板接口913，收發(fā)信機(jī)電路915，邏輯電路911和912。在某些實(shí)施例中，傳輸卡900還可以包括ATM切分與重組(SAR)電路，后者通過(guò)操作可以被連接到背板接口以及收發(fā)信機(jī)電路。
可以用在數(shù)量上少于或多于本文所述的接口信道電路來(lái)構(gòu)成調(diào)制解調(diào)器池卡以及ISDN池卡。例如，調(diào)制解調(diào)器接口卡可以具有通往POTS交換機(jī)的T3接口，以便接受672路64Kbps連續(xù)比特率信道。調(diào)制解調(diào)器和ISDN B信道可以分別地被實(shí)現(xiàn)為獨(dú)立的離散裝置，或者可以成為集成的硬件裝置的一部分。例如，超大規(guī)模集成電路可以在一個(gè)單獨(dú)的“芯片”中包括23個(gè)調(diào)制解調(diào)器接口，一個(gè)D信道接口，以及一個(gè)ISDN PRI多路復(fù)用器。還可以通過(guò)配置軟件的通用處理器或數(shù)字信號(hào)處理器來(lái)提供調(diào)制解調(diào)器和ISDN接口。在DSLAM中，可以將功能分割到多塊板上。例如，第一電路板可以包括各調(diào)制解調(diào)器收發(fā)信機(jī)，并且可以通過(guò)專用數(shù)字背板接口被連接到第二電路板，后者具有ATM信元切分與重組電路以及ATM網(wǎng)絡(luò)接口電路。
在不同的各實(shí)施例中，無(wú)論是ITU標(biāo)準(zhǔn)的53字節(jié)ATM信元，非標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元，或者是ITU標(biāo)準(zhǔn)的以及非標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元，都可以通過(guò)背板接口從調(diào)制解調(diào)器池卡發(fā)送出去。例如，可以通過(guò)將一個(gè)奇偶校驗(yàn)字節(jié)添加到標(biāo)準(zhǔn)的53字節(jié)信元上，來(lái)形成非標(biāo)準(zhǔn)的54字節(jié)信元。附加的奇偶校驗(yàn)字節(jié)可以為前面的53字節(jié)ITU標(biāo)準(zhǔn)的ATM信元提供奇偶校驗(yàn)?？梢栽谡{(diào)制解調(diào)器池卡以及處于DSLAM 410之中的其他部件之間發(fā)送這樣一種54字節(jié)信元，而在通往ATM網(wǎng)絡(luò)的接口上，將其轉(zhuǎn)換為標(biāo)準(zhǔn)化的53字節(jié)信元。調(diào)制解調(diào)器池卡以及調(diào)制解調(diào)器池卡外殼可以包括通往，例如，調(diào)制解調(diào)器池卡外殼各控制部件以及網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)的附加接口。
例如，若不具備支持?jǐn)?shù)據(jù)到ATM信元轉(zhuǎn)換的始發(fā)的中心局DSLAM，則POTS調(diào)制解調(diào)器呼叫和/或ISDN B信道，可以通過(guò)POTS/ISDN網(wǎng)絡(luò)按路由傳輸?shù)揭粋€(gè)具有有效的數(shù)據(jù)到ATM信元轉(zhuǎn)換能力的中間中心局。然后在中間中心局進(jìn)行數(shù)據(jù)到ATM信元轉(zhuǎn)換，并且通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)將所得到的各ATM信元傳送到目的地端點(diǎn)。由此可以避免使用介于中間中心局以及目的地端點(diǎn)之間的電話網(wǎng)絡(luò)中繼線以及中間交換機(jī)。
在某些應(yīng)用中，通過(guò)目的地DSLAM可以將ATM信元反轉(zhuǎn)換為已調(diào)制的數(shù)據(jù)，并且來(lái)自ATM信元的數(shù)據(jù)可以作為調(diào)制解調(diào)器的已調(diào)制數(shù)據(jù)被送往目的地。
在傳真機(jī)實(shí)施例中，介于始發(fā)地和目的地傳真機(jī)設(shè)備之間的已調(diào)制數(shù)據(jù)可以在始發(fā)地中心局或中間網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)被轉(zhuǎn)換為各ATM信元，并且作為各ATM信元按照路由被傳送到目的地端點(diǎn)。例如，來(lái)自始發(fā)地傳真機(jī)設(shè)備的已調(diào)制數(shù)據(jù)可以通過(guò)始發(fā)地中心局交換機(jī)按路由傳送到與傳真機(jī)兼容的從調(diào)制解調(diào)器到ATM信元的轉(zhuǎn)換卡，傳真機(jī)數(shù)據(jù)可以被放置在ATM信元的各有效負(fù)荷之中，并且通過(guò)ATM網(wǎng)絡(luò)按路由傳送到目的地端點(diǎn)。在目的地端點(diǎn)，處于各ATM信元之中的傳真機(jī)數(shù)據(jù)可以被反轉(zhuǎn)換為已調(diào)制的傳真機(jī)數(shù)據(jù)，以便送往目的地傳真機(jī)設(shè)備。
本文所示的各種特定的電路卡和各種電路元件都是示例性的。各種實(shí)施例可能包括通過(guò)背板進(jìn)行互聯(lián)的各電路卡，或者可能包括一塊單獨(dú)的電路板或卡，在其上集成了為建立調(diào)制解調(diào)器池卡到ATM信元網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)所需的所有元件。各種實(shí)施例并不局限于本文所示的特定的各種電路卡設(shè)計(jì)安排。各種實(shí)施例可以包括不同數(shù)目或設(shè)計(jì)安排的各種電路卡，并且電路卡可以包括本文圖示的各元件，或者可以包括各元件的不同設(shè)計(jì)安排或組合，以便實(shí)現(xiàn)POTS和ISDN數(shù)據(jù)到ATM信元的轉(zhuǎn)換。
還有其他的各實(shí)施例也處于下列權(quán)利要求書的范圍之內(nèi)。
我對(duì)我的發(fā)明提出下列
權(quán)利要求
權(quán)利要求
1．用于在各中繼線信道以及基于信元的網(wǎng)絡(luò)之間交換數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信裝置，該裝置包括中繼線接口電路，通過(guò)操作能在中繼線信道上接收連續(xù)比特率呼叫數(shù)據(jù)，上述呼叫數(shù)據(jù)包括從始發(fā)方送往接收方的始發(fā)數(shù)據(jù)流；數(shù)據(jù)接口電路，通過(guò)操作被連接到中繼線接口電路，該數(shù)據(jù)接口電路通過(guò)操作能接收來(lái)自中繼線信道的呼叫數(shù)據(jù)并提取始發(fā)數(shù)據(jù)流；以及信元切分電路，通過(guò)操作能接收來(lái)自數(shù)據(jù)接口電路的始發(fā)數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元。
2．如權(quán)利要求1所述裝置，其中，呼叫數(shù)據(jù)是64Kbps的語(yǔ)音頻段調(diào)制解調(diào)器信號(hào)的脈沖編碼調(diào)制表示。
3．如權(quán)利要求1所述裝置，還包括背板接口，它被配置成向背板提供物理的互聯(lián)；以及背板互聯(lián)電路，它通過(guò)操作將信元切分電路跟背板接口互相連接，以便進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，該互聯(lián)電路通過(guò)操作能接收來(lái)自信元切分電路的各數(shù)據(jù)信元，并在該背板上發(fā)送各數(shù)據(jù)信元。
4．如權(quán)利要求1所述裝置，還包括數(shù)據(jù)信元重組電路，用以從各第二數(shù)據(jù)信元中提取有效負(fù)荷數(shù)據(jù)，并產(chǎn)生含有已提取的有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的第二始發(fā)數(shù)據(jù)流；并且其中背板互聯(lián)電路還包括這樣的電路，它通過(guò)操作能從背板接收各第二數(shù)據(jù)信元，并將各第二數(shù)據(jù)信元送往數(shù)據(jù)信元重組電路；數(shù)據(jù)接口電路還包括用以接收第二始發(fā)數(shù)據(jù)流并向中繼線接口電路提供第二呼叫數(shù)據(jù)的電路；以及中繼線接口電路還包括在中繼線信道上發(fā)送第二呼叫數(shù)據(jù)的電路。
5．如權(quán)利要求1所述裝置，其中，數(shù)據(jù)接口電路還包括在第二呼叫數(shù)據(jù)中插入各起始位和各停止位的電路，以便對(duì)含有第二始發(fā)數(shù)據(jù)流的第二呼叫數(shù)據(jù)的各分段進(jìn)行定界。
6．如權(quán)利要求1所述裝置，還包括異步網(wǎng)絡(luò)接口，由背板通過(guò)操作將它連接到背板互聯(lián)電路，異步網(wǎng)絡(luò)接口通過(guò)操作將各數(shù)據(jù)信元從信元切分電路發(fā)送到數(shù)據(jù)信元網(wǎng)絡(luò)。
7．如權(quán)利要求1所述裝置，其中，各數(shù)據(jù)信元還包括信元標(biāo)題字段，信元標(biāo)題字段包括虛擬路徑標(biāo)識(shí)符和虛擬信道標(biāo)識(shí)符數(shù)據(jù)。
8．如權(quán)利要求1所述裝置，其中，信元切分電路執(zhí)行ATM適應(yīng)層5(AAL-5)協(xié)議，將始發(fā)數(shù)據(jù)流切分為各數(shù)據(jù)信元有效負(fù)荷字段。
9．如權(quán)利要求1所述裝置，其中中繼線接口電路包括用以接受23B+D綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(ISDN)基本速率接口中繼線的電路；呼叫數(shù)據(jù)包括來(lái)自一條被選定的ISDN基本速率接口“B”信道的“B”信道數(shù)據(jù)；以及“B”信道數(shù)據(jù)包括從始發(fā)方送往接收方的始發(fā)數(shù)據(jù)流。
10．如權(quán)利要求9所述裝置，還包括被連接到中繼線接口電路的控制電路，用以在ISDN基本速率接口“D”信道上發(fā)送和接收控制數(shù)據(jù)。
11．如權(quán)利要求10所述裝置，其中，信元切分電路通過(guò)操作被連接到控制電路，以便接收標(biāo)題字段數(shù)據(jù)。
12．如權(quán)利要求11所述裝置，其中控制電路通過(guò)操作能接收與所選定的“B”信道相關(guān)的“D”信道信令數(shù)據(jù)，以便基于所接收的信令數(shù)據(jù)，將信元路由數(shù)據(jù)跟所選定的“B”信道聯(lián)系起來(lái)，并且向信元切分電路提供標(biāo)題字段數(shù)據(jù)，該標(biāo)題字段數(shù)據(jù)包括路由數(shù)據(jù)。
13．如權(quán)利要求1所述裝置，其中，該裝置含有由一塊背板加以連接的多塊電路卡。
14．如權(quán)利要求11所述的數(shù)據(jù)通信裝置，其中中繼線接口電路還包括這樣的電路，它通過(guò)操作可在第二中繼線信道上接收第二呼叫數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接口電路還包括這樣的電路，它通過(guò)操作能接收第二呼叫數(shù)據(jù)并提取第二始發(fā)數(shù)據(jù)流；以及信元切分電路，它通過(guò)操作能接收來(lái)自數(shù)據(jù)接口電路的第二始發(fā)數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生各第二數(shù)據(jù)信元。
15．如權(quán)利要求14所述裝置，其中各數(shù)據(jù)信元還包括第一標(biāo)題數(shù)據(jù)；各第二數(shù)據(jù)信元還包括第二標(biāo)題數(shù)據(jù)；第一標(biāo)題數(shù)據(jù)將各數(shù)據(jù)信元跟中繼線信道聯(lián)系起來(lái)；以及第二標(biāo)題數(shù)據(jù)將各第二數(shù)據(jù)信元跟第二中繼線信道聯(lián)系起來(lái)；
16．如權(quán)利要求1所述的數(shù)據(jù)通信裝置，其中中繼線接口電路還包括這樣的電路，它通過(guò)操作可在第二中繼線信道上接收第二連續(xù)比特率呼叫數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接口電路還包括這樣的電路，它通過(guò)操作能接收第二呼叫數(shù)據(jù)，并提取第二始發(fā)數(shù)據(jù)流；信元切分電路還包括信道捆綁電路；信道捆綁電路包括這樣的電路，它通過(guò)操作能接收始發(fā)數(shù)據(jù)流以及第二始發(fā)數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生第3數(shù)據(jù)流，第3數(shù)據(jù)流包括來(lái)自始發(fā)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)以及來(lái)自第二始發(fā)數(shù)據(jù)流的數(shù)據(jù)；以及由信元切分電路產(chǎn)生的各數(shù)據(jù)信元包括第3數(shù)據(jù)流數(shù)據(jù)。
17．在介于各中繼線信道以及基于信元的網(wǎng)絡(luò)之間交換數(shù)據(jù)的裝置中，一種用于產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元的方法包括在中繼線信道上接收連續(xù)比特率呼叫數(shù)據(jù)；處理呼叫數(shù)據(jù)，以便提取從始發(fā)方送往接收方的始發(fā)數(shù)據(jù)流；將始發(fā)數(shù)據(jù)流切分為信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)；以及形成含有信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)信元。
18．如權(quán)利要求17所述方法，其中，呼叫數(shù)據(jù)包括各起始位和各停止位，各起始位和各停止位對(duì)含有始發(fā)數(shù)據(jù)流的呼叫數(shù)據(jù)的各分段進(jìn)行定界，并且其中提取始發(fā)數(shù)據(jù)流包括提取由各起始位和各停止位來(lái)定界的呼叫數(shù)據(jù)的各分段。
19．如權(quán)利要求17所述方法還包括在第二中繼線信道上接收第二呼叫數(shù)據(jù)；處理第二呼叫數(shù)據(jù)，以便產(chǎn)生第二始發(fā)數(shù)據(jù)流；將第二始發(fā)數(shù)據(jù)流切分為第二信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)；形成含有第二有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的各第二數(shù)據(jù)信元。其中各數(shù)據(jù)信元都含有標(biāo)題數(shù)據(jù)，它將各數(shù)據(jù)信元跟中繼線信道聯(lián)系起來(lái)，并且各第二數(shù)據(jù)信元都含有第二標(biāo)題數(shù)據(jù)，它將各第二數(shù)據(jù)信元跟第二中繼線信道聯(lián)系起來(lái)。
20．如權(quán)利要求17所述方法，還包括在背板接口上發(fā)送各數(shù)據(jù)信元。
21．如權(quán)利要求17所述方法還包括在背板接口上接收各第二數(shù)據(jù)信元；通過(guò)從各第二數(shù)據(jù)信元提取有效負(fù)荷數(shù)據(jù)來(lái)產(chǎn)生第二數(shù)據(jù)流；處理第二數(shù)據(jù)流，以便產(chǎn)生第二呼叫數(shù)據(jù)；在中繼線信道上發(fā)送第二呼叫數(shù)據(jù)。
22．如權(quán)利要求17所述方法，其中，呼叫數(shù)據(jù)是64Kbps的語(yǔ)音頻段調(diào)制解調(diào)器信號(hào)的脈沖編碼調(diào)制表示，并且處理呼叫數(shù)據(jù)包括通過(guò)對(duì)語(yǔ)音頻段調(diào)制解調(diào)器信號(hào)的表示進(jìn)行解調(diào)來(lái)產(chǎn)生始發(fā)數(shù)據(jù)流，并從已解調(diào)數(shù)據(jù)中提取始發(fā)數(shù)據(jù)流。
23．如權(quán)利要求17所述方法，其中，對(duì)始發(fā)數(shù)據(jù)流進(jìn)行切分包括由信元切分電路進(jìn)行處理，以便產(chǎn)生含有標(biāo)題數(shù)據(jù)以及信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)信元。
24．如權(quán)利要求17所述方法，其中，信元切分電路包括ATM適應(yīng)層-5的切分與重組電路。
25．用于在各中繼線信道以及基于信元的網(wǎng)絡(luò)之間交換數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)通信裝置，該裝置包括中繼線接口裝置，用于在中繼線信道上接收呼叫數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)接口裝置，用于接收呼叫數(shù)據(jù)并提取數(shù)據(jù)流；以及信元切分裝置，用于接收數(shù)據(jù)流并產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元。
全文摘要
公開(kāi)了用于在連續(xù)比特率(CBR)的各中繼線信道以及基于信元的網(wǎng)絡(luò)之間交換數(shù)據(jù)的方法與裝置。該裝置包括中繼線接口電路(501)，數(shù)據(jù)接口電路(各調(diào)制解調(diào)器1－23)，以及信元切分電路(514)。中繼線接口電路(501)接收CBR呼叫數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)接口電路被連接到中繼線接口電路，前者通過(guò)操作能接收來(lái)自中繼線信道的呼叫數(shù)據(jù)，并提取始發(fā)數(shù)據(jù)流。信元切分電路(514)通過(guò)操作能接收來(lái)自數(shù)據(jù)接口電路的始發(fā)數(shù)據(jù)流，并產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元。產(chǎn)生各數(shù)據(jù)信元的各種方法包括在中繼線信道上接收CBR呼叫數(shù)據(jù)，處理呼叫數(shù)據(jù)，以便提取從始發(fā)方送往接收方的始發(fā)數(shù)據(jù)流，將始發(fā)數(shù)據(jù)流切分為信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)，以及形成含有信元有效負(fù)荷數(shù)據(jù)的各數(shù)據(jù)信元。
文檔編號(hào)H04L12/66GK1318170SQ99808721
公開(kāi)日2001年10月17日 申請(qǐng)日期1999年6月14日 優(yōu)先權(quán)日1998年6月15日
發(fā)明者喬治·T·豪利 申請(qǐng)人:諾基亞高速接入產(chǎn)品公司