專利名稱：基于組合信元的異步轉(zhuǎn)移模式交換機(jī)的信元重組方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于語音交換的基于組合信元2的異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)交換機(jī)用于語音交換時(shí)的信元重組方法。
現(xiàn)今ATM交換方式作為一種全新的交換方式，已被ITU選為B_ISDN的交換技術(shù)，它提供了支持具有不同業(yè)務(wù)屬性的多種業(yè)務(wù)交換的可能性。目前大部分的電信業(yè)務(wù)為窄帶業(yè)務(wù)，ATM網(wǎng)絡(luò)將和現(xiàn)有電信網(wǎng)共存相當(dāng)長的時(shí)間，在這段時(shí)間內(nèi)應(yīng)解決好兩種網(wǎng)絡(luò)的互連問題，人們正在多方面地探索如何將ATM交換技術(shù)用于實(shí)時(shí)窄帶業(yè)務(wù)的信息交換。ATM用于窄帶/語音業(yè)務(wù)交換的方式之一是組合信元方式，在這種方式下，組織在一個(gè)信元中的呼叫只能為去往同一目的地的呼叫，該方法帶寬利用率較高，組裝時(shí)延最低。HAX超級交換機(jī)系采用ATM交換方式實(shí)現(xiàn)語音交換的交換機(jī)，該交換機(jī)采用了分布式結(jié)構(gòu)，中心部分采用ATM交換技術(shù)，周圍節(jié)點(diǎn)與中心部分相連。周圍節(jié)點(diǎn)除負(fù)責(zé)本模塊內(nèi)部電話交換外，對于跨模塊電話，將一個(gè)呼叫的語音信息適配到一個(gè)信元時(shí)隙3，中心部分負(fù)責(zé)信元的交換以完成電話交換模塊間的電話交換，即采用了一種時(shí)分交換—信元交換—時(shí)分交換結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)，可以利用ATM的高交換能力組織大型局用程控交換機(jī)而不必研制大規(guī)模交換矩陣，可以利用ATM交換方式的靈活性方便地實(shí)現(xiàn)各種新業(yè)務(wù)的交換，便于實(shí)現(xiàn)與ATM骨干網(wǎng)的互連，它還解決了信元組裝時(shí)延問題。由此可見HAX超級交換機(jī)是一種利用ATM交換技術(shù)實(shí)現(xiàn)語音交換的較好方案。采用這種交換方式實(shí)現(xiàn)語音交換也存在著一些問題，必須采取一定的措施加以解決。其中問題之一是信元的非充滿現(xiàn)象，這是因?yàn)樵谠摲N交換機(jī)實(shí)現(xiàn)跨模塊電話交換時(shí)，組裝的ATM信元在寬帶交換部分進(jìn)行是不可分割的，只有去往同一電話交換模塊的呼叫才能組裝在同一信元中，而釋放呼叫對應(yīng)的信元時(shí)隙隨機(jī)分布在占用語音信元中，即占用信元時(shí)隙的釋放是隨機(jī)的，因此信元存在著非充滿現(xiàn)象，它會(huì)造成寬帶交換部分交換效率的降低，有可能出現(xiàn)去往某些模塊的信元利用率過低而去往另一些模塊的呼叫因?yàn)闊o空閑時(shí)隙及空閑信元4而被損失掉，降低交換機(jī)的服務(wù)質(zhì)量，而且這種現(xiàn)象將隨交換機(jī)支持的電話交換模塊數(shù)的增加表現(xiàn)得更加明顯，降低交換機(jī)支持的用戶線數(shù)。本發(fā)明的目的是·提供一種基于組合信元的ATM交換機(jī)的信元重組方法，一種正常情況下的信元重組方法。即當(dāng)去往相應(yīng)模塊信元的信元利用率較低而鏈路負(fù)荷較高時(shí)，壓縮去往相應(yīng)模塊的呼叫占用的信元數(shù)，將信元利用率低的信元中占用的時(shí)隙移入高信元利用率信元的空閑時(shí)隙中(下稱此操作為正常信元重組)。將空閑下來的信元用于去往其它模塊的呼叫或支持其它業(yè)務(wù)，從而降低呼損，提高服務(wù)質(zhì)量，支持更大規(guī)模交換機(jī)的實(shí)現(xiàn)。
·提供一種基于組合信元的ATM交換機(jī)的信元重組方法，一種故障情況下信元重組方法。一般情況下為保證交換機(jī)工作的高可靠性，在電話交換模塊間往往提供多個(gè)交換通路，這樣在其中一個(gè)交換通路故障的情況下可以將故障通路上的正在通話的呼叫倒換到正常通路上。為提高信元利用率減少占用信元數(shù)，應(yīng)盡可能將故障通路上正在通話的呼叫插入到正常通路上去往同一模塊的非充滿信元5的空閑信元時(shí)隙，這些非充滿信元全部占用完畢后如果有空閑信元可供占用，則占用空閑信元將故障通路上正在通話的呼叫移入占用信元中(下稱此操作為故障信元重組)。
·故障情況下信元重組算法優(yōu)先級高于正常情況下信元重組算法優(yōu)先級。
本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的1、一種基于組合信元的ATM交換機(jī)的信元重組方法，它由正常情況下信元重組算法構(gòu)成，包括信元充滿率和鏈路負(fù)荷檢測算法、重組觸發(fā)條件檢查算法、重組控制算法和重組執(zhí)行算法。信元重組算法步驟是(1)信元充滿率和鏈路負(fù)荷檢測算法(1.1)交換機(jī)僅用于語音交換時(shí)，在呼叫申請到達(dá)時(shí)執(zhí)行下列操作a、檢測到相應(yīng)電話交換模塊的信元中是否有空閑信元時(shí)隙，若有轉(zhuǎn)b步驟，若沒有，查看電話交換模塊中有無空閑信元可供使用，若有轉(zhuǎn)b步驟，否則執(zhí)行重組觸發(fā)條件檢查算法(2)；b、結(jié)束；(1.2)用于交換多種業(yè)務(wù)的情況時(shí)，在呼叫釋放時(shí)執(zhí)行重組觸發(fā)條件檢查算法(2)；(2)重組觸發(fā)條件檢查算法a1、判斷經(jīng)過信元重組后到其它模塊占用的信元數(shù)是否可以減少而且減少后占用信元時(shí)隙數(shù)(slots)與呼叫數(shù)(calls)是否滿足slots＞calls？若滿足上述條件，將該電話交換模塊標(biāo)識放入進(jìn)行重組的電話交換模塊集合；b1、若進(jìn)行重組的電話交換模塊集合非空，向重組控制算法(3)發(fā)送重組請求消息(Repack_req)；c1、結(jié)束；(3)重組控制算法接收到重組請求消息(Repack_req)后，重組控制算法開始執(zhí)行；a2、從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中取出一電話交換模塊標(biāo)識，并從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中除去該電話交換模塊標(biāo)識；b2、向重組執(zhí)行算法發(fā)送重組執(zhí)行消息(Repack_exe)，通知與該電話交換模塊執(zhí)行信元重組的電話交換模塊標(biāo)識；c2、接收重組執(zhí)行算法發(fā)送的重組確認(rèn)消息(Repack_conf)后，判斷是否發(fā)生需執(zhí)行故障信元重組的全局故障或本ATM接口故障？若發(fā)生，則轉(zhuǎn)e2步驟；d2、若進(jìn)行重組的電話交換模塊集合非空轉(zhuǎn)a2步驟；e2、如果發(fā)現(xiàn)故障重組控制算法收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，轉(zhuǎn)到故障重組控制算法b7步驟執(zhí)行；
f2、結(jié)束；(4)重組執(zhí)行算法重組執(zhí)行算法應(yīng)重組控制算法的要求執(zhí)行兩電話交換模塊間(分為主控方、受控方)的信元重組，重組執(zhí)行過程中，為保證在重組期間不影響呼叫的正常進(jìn)行，主控方在接收到受控方重組執(zhí)行完畢前，在原信元及新信元的時(shí)隙中同時(shí)發(fā)送接收語音信息。重組執(zhí)行算法接收重組執(zhí)行消息(Repack_exe)后，開始執(zhí)行主控方算法；其步驟是(4.1)主控方算法a3、向受控方發(fā)送重組開始消息(Repack_start)，等待受控方的重組開始確認(rèn)消息(Repack_conf)；b3、收到對方重組放棄信息(Repack_abort)，轉(zhuǎn)f3步驟；c3、如果收到對方的重組開始消息(Repack_start)，根據(jù)事先確定的優(yōu)先級判斷自己是否應(yīng)作為主控方，若本方優(yōu)先級高則繼續(xù)作為主控方，等待受控方的重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)，否則變?yōu)槭芸胤?，向主控方發(fā)送重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)，轉(zhuǎn)受控方算法b4步驟，接收重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)后，轉(zhuǎn)d3步驟；d3、執(zhí)行下列操作·將低信元利用率信元中的呼叫倒換到高信元利用率的信元中，·建立新信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，保存舊信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·記錄倒換呼叫對應(yīng)的新信元時(shí)隙，·用重組結(jié)果消息(Repack_eff)將重組結(jié)果(倒換呼叫與新信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系)通知受控方，等待受控方的重組完成消息(Repack_com)；e3、接收重組完成消息(Repack_com)后，執(zhí)行·刪除舊信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·釋放變?yōu)榭臻e的信元，·復(fù)位變?yōu)榭臻e的信元對應(yīng)的VP/VC翻譯表，f3、向重組控制算法發(fā)生重組確認(rèn)消息(Repack_conf)；g3、結(jié)束；(4.2)、受控方算法a4、接收到信元重組開始消息(Repack_start)，若本ATM接口模塊發(fā)生影響語音通路的故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_abort)并轉(zhuǎn)d4步驟，否則發(fā)送重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)給主控方，禁止與主控方的信元重組，等待重組結(jié)果消息(Repack_eff)；b4、接收重組結(jié)果消息(Repack_eff)后，若發(fā)生影響語音通路的本ATM接口模塊故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_abort)并轉(zhuǎn)c4步驟，否則執(zhí)行下列操作·建立新信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·刪除舊信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·記錄倒換呼叫對應(yīng)的新信元時(shí)隙，·釋放變?yōu)榭臻e的信元，·復(fù)位變?yōu)榭臻e的信元對應(yīng)的虛通路/虛信道(VP/VC)翻譯表，執(zhí)行完畢向主控方發(fā)送重組完成消息(Repack_com)；c4、若重組控制算法曾向本算法發(fā)送過重組執(zhí)行消息(Repack_exe)，向重組控制算法發(fā)送重組確認(rèn)消息(Repack_conf)，轉(zhuǎn)e4步驟，否則轉(zhuǎn)d4；d4、若故障重組控制算法收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，轉(zhuǎn)到故障重組控制算法的b7步驟；e4、結(jié)束。
2、一種用于語音交換的基于組合信元的ATM交換機(jī)的信元重組方法，它由故障情況下信元重組算法構(gòu)成，其包括故障情況檢測算法、故障重組觸發(fā)條件檢查算法，故障全局控制算法，故障重組控制算法和故障重組執(zhí)行算法。故障信元重組算法步驟是(1)先由故障情況檢測程序檢測交換通路是否有故障，若發(fā)生故障執(zhí)行故障重組觸發(fā)條件檢查算法(2)；(2)故障重組觸發(fā)條件檢查算法設(shè)此時(shí)交換機(jī)安裝n個(gè)電話交換模塊，編號為1、2、…、n，其步驟是a5、故障僅影響從某一基本交換單元的電話交換模塊(設(shè)為1、2)到其它電話交換模塊的呼叫時(shí)，執(zhí)行小規(guī)模信元重組，確定與模塊1進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合(為2、3、…、n)，確定與模塊2進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合(為3、…、n)，將它們構(gòu)成一個(gè)故障重組二維表，轉(zhuǎn)c5步驟；b5、故障影響所有電話交換模塊間的呼叫時(shí)，執(zhí)行大規(guī)模信元重組，確定與各電話交換模塊進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合，與模塊1進(jìn)行重組的電話交換模塊集合為(2、…、n)，與模塊2進(jìn)行重組的電話交換模塊集合為(3、…、n)，…，與模塊n-1進(jìn)行重組的電話交換模塊集合為(n)，將它們構(gòu)成一個(gè)故障重組二維表，轉(zhuǎn)c5步驟，否則轉(zhuǎn)d5步驟；故障重組二維表如下所示
c5、向故障全局控制算法發(fā)送故障重組請求消息(Frepack_req)；d5、結(jié)束；(3)故障全局控制算法故障全局控制算法在接收到故障重組請求消息(Frepack_req)后執(zhí)行，其步驟是a6、從故障重組二維表中取出一行，并從故障重組二維表中除去該行；b6、向控制電話交換模塊的故障重組控制算法發(fā)送故障重組指示消息(Frepack_ind)，通知其進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合；c6、接收到故障重組確認(rèn)消息(Frepack_conf)，判斷故障重組二維表是否為空，若不為空轉(zhuǎn)a6步驟；d6、結(jié)束；(4)故障重組控制算法故障重組控制算法在接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)后執(zhí)行，其步驟是a7、如果發(fā)現(xiàn)本電話交換模塊正在執(zhí)行正常情況信元重組，等待正常情況信元重組的結(jié)束；b7、從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中取出一電話交換模塊標(biāo)識，并從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中除去電話交換模塊標(biāo)識；c7、向故障重組執(zhí)行算法發(fā)送故障重組執(zhí)行消息(Frepack_exe)，通知與該電話交換模塊執(zhí)行信元重組的電話交換模塊標(biāo)識；d7、接收重組執(zhí)行算法發(fā)送的故障重組確認(rèn)消息(Frepack_exe_conf)后，判斷進(jìn)行重組的電話交換模塊集合是否為空，若非空轉(zhuǎn)b7步驟；e7、向全局控制算法發(fā)送故障重組確認(rèn)消息(Frepack_conf)；f7、結(jié)束；(5)故障重組執(zhí)行算法故障重組執(zhí)行算法接收到故障重組執(zhí)行消息(Frepack_exe)后開始執(zhí)行主控方算法；其步驟是(5.1)主控方算法a8、向受控方發(fā)送故障重組開始消息(Frepack_start)，等待受控方故障重組開始確認(rèn)消息(Frepack_start_conf)，協(xié)商故障重組可以使用的空閑信元數(shù)(主控方、受控方中允許使用空閑信元數(shù)的較小值作為協(xié)商結(jié)果)。
b8、收到故障重組開始確認(rèn)消息(Frepack_start_conf)后，執(zhí)行下列操作·將故障通路上處于通話狀態(tài)的呼叫移入正常通路上未充滿信元的空閑時(shí)隙上，·未充滿信元占用完畢后，如果還有空閑信元可供使用，將故障通路上處于通話狀態(tài)的呼叫移入移入空閑信元上，·為變?yōu)檎加脿顟B(tài)的信元選擇虛通路標(biāo)識(VPI)、虛信道標(biāo)識(VCI)，·建立新選擇VPI、VCI對應(yīng)的VP/VC翻譯表，·建立改變的信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·調(diào)整呼叫與信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系，c8、用故障重組結(jié)果消息(Frepack_eff)將重組結(jié)果(倒換呼叫與新信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系)通知受控方，等待受控方的故障重組完成消息(Frepack_com)；d8、收到受控方的故障重組完成消息(Frepack_com)后，向重組控制算法發(fā)送故障重組執(zhí)行確認(rèn)消息(Frepack_exe_conf)報(bào)告重組執(zhí)行完畢；e8、結(jié)束；(5.2)受控方算法a9、接收到故障重組開始消息(Frepack_start)，向主控方發(fā)送故障重組開始確認(rèn)消息(Frepack_start_conf)；b9、收到主控方的故障重組結(jié)果消息(Frepack_eff后)，執(zhí)行下列操作·按照故障重組結(jié)果消息(Frepack_eff)內(nèi)容將故障通路上正在進(jìn)行的呼叫倒換到正常通路上，·按照Frepack_eff消息內(nèi)容為變?yōu)檎加脿顟B(tài)的信元確定VPI、VCI，·建立新確定VPI、VCI對應(yīng)的VP/VC翻譯表，·建立改變的信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·調(diào)整呼叫與信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系，處理完畢后向主控方發(fā)送故障重組完成消息(Frepack_com)；c9、結(jié)束。
3、故障情況下信元重組算法優(yōu)先級高于正常情況下信元重組算法優(yōu)先級在執(zhí)行正常情況下信元重組控制算法時(shí)，若收到重組確認(rèn)消息(Repack_conf)后，如果發(fā)生影響語音通路的故障且故障重組控制算法已接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，則立即轉(zhuǎn)到故障型重組控制算法的b7步驟執(zhí)行；如果發(fā)生影響語音通路的故障但是故障重組控制算法尚未接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，則停止本次正常信元重組。執(zhí)行正常情況下信元重組執(zhí)行算法中的受控方算法(4.2)a4步驟時(shí)，若本ATM接口摸塊發(fā)生影響語言通路的故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_aboat)并轉(zhuǎn)受控方算法(4.2)中的d4步驟，此時(shí)若發(fā)現(xiàn)故障重組控制算法已接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，則立即轉(zhuǎn)到故障型重組控制算法的b7步驟執(zhí)行；執(zhí)行正常情況下信元重組控制算法中的受控方算法(4.2)b4步驟時(shí)，接收重組結(jié)果消息(Repack_eff)后，若發(fā)生影響語言通路的本ATM接口摸塊故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_aboat)并轉(zhuǎn)受控方算法(4.2)中的c4步驟。即故障情況下信元重組算法優(yōu)先級高于正常情況下信元重組算法。
本發(fā)明由于采用上述信元重組算法提高了ATM交換機(jī)用于語音通信時(shí)的信元利用率及通信通路發(fā)生故障情況下的通信可靠性。
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對本發(fā)明作進(jìn)一步描述。圖2～6利用消息順序圖(Message sequence chart----MSC圖)對正常信元重組算法進(jìn)行說明。


圖1是重組控制算法總體圖。對重組算法作了概要說明。
圖2是重組控制MSC圖。該圖利用MSC圖對正常重組的重組控制算法與重組執(zhí)行算法之間的消息交互進(jìn)行了說明。
圖3是重組執(zhí)行情況1MSC圖。該圖利用MSC圖對正常重組未發(fā)生沖突時(shí)重組執(zhí)行算法的主控方與受控方，一次完整信元重組過程的消息交互進(jìn)行了說明。
圖4是重組執(zhí)行情況2MSC圖。該圖利用MSC圖對正常重組執(zhí)行算法中受控方收到Repack_start消息后發(fā)現(xiàn)發(fā)生了影響本電話交換模塊語音通路的故障時(shí)主控方與受控方之間的消息交互進(jìn)行了說明。
圖5是重組執(zhí)行情況3MSC圖。該圖利用MSC圖對正常重組執(zhí)行算法中受控方收到Repack_eff消息后發(fā)現(xiàn)發(fā)生了影響本電話交換模塊語音通路的故障時(shí)主控方與受控方之間的消息交互進(jìn)行了說明。
圖6是重組執(zhí)行情況4MSC圖。該圖利用MSC圖對正常重組發(fā)生沖突時(shí)重組執(zhí)行算法的主控方與受控方一次完整信元重組過程的消息交互進(jìn)行了說明。
圖7～9利用MSC圖對故障信元重組算法進(jìn)行說明。
圖7是故障全局控制MSC圖。該圖利用MSC圖對故障全局控制算法與故障重組控制算法之間的消息交互進(jìn)行了說明。
圖8是故障重組控制MSC圖。該圖利用MSC圖對故障重組控制算法與故障重組執(zhí)行算法之間的消息交互進(jìn)行了說明。
圖9是故障重組執(zhí)行MSC圖。該圖利用MSC圖對故障重組執(zhí)行算法的主控方與受控方一次完整信元重組過程的消息交互進(jìn)行了說明。
我們提出的信元重組算法的硬件環(huán)境如圖10所示。從圖中可見，HAX超級交換機(jī)采用分布式方式進(jìn)行組織，中心部分為寬帶交換單元，它用于互連基本交換單元，負(fù)責(zé)為基本交換單元中的電話交換模塊間提供信令通路、語音通路。每個(gè)基本交換單元可以最多安裝兩個(gè)電話交換模塊及一個(gè)ATM接口模塊，兩個(gè)電話交換模塊相互獨(dú)立，它們之間的信息交換也需要通過寬帶交換單元，ATM接口模塊實(shí)際為一IWU，負(fù)責(zé)同步交換方式及異步交換方式之間的適配，電話交換模塊間的呼叫的完成需要經(jīng)過下列環(huán)節(jié)電話交換模塊、ATM接口模塊、寬帶交換單元、ATM接口模塊、電話交換模塊。電話交換模塊與ATM接口模塊間采用同步方式(利用PCM時(shí)隙)將語音信息從電話交換模塊傳送到ATM接口模塊或在相反的路由中傳送。ATM接口模塊—寬帶交換單元—ATM接口模塊間采用異步方式(ATM信元)傳送信息。
當(dāng)某一呼叫需要經(jīng)過兩個(gè)電話交換模塊配合完成時(shí)，呼叫需要占用下列資源電話交換模塊與ATM接口模塊之間的PCM時(shí)隙、ATM接口模塊—寬帶交換單元—ATM接口模塊之間的信元時(shí)隙。在ATM接口模塊處，需要記錄PCM時(shí)隙與ATM信元時(shí)隙的對應(yīng)關(guān)系，建立PCM時(shí)隙與信元時(shí)隙之間的翻譯表，建立VP/VC翻譯表。在發(fā)送端通過該翻譯表將一呼叫PCM時(shí)隙中的信息放到相應(yīng)信元時(shí)隙中，利用信元交換實(shí)現(xiàn)將呼叫語音信息從發(fā)送端ATM接口模塊到寬帶交換單元再到接收端ATM接口模塊。接收端ATM接口模塊負(fù)責(zé)將信元時(shí)隙中的信息放到相應(yīng)呼叫的PCM時(shí)隙中，從而將語音信息從ATM接口模塊送到接收電話交換模塊。從圖中可見，電話交換模塊間有三條通路，ATM接口模塊信元采用負(fù)荷分擔(dān)的方式在這三條通路間選擇一條通路使用。
上述信元重組算法在HAX超級交換機(jī)硬件環(huán)境下，以PSOS實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)為軟件平臺，應(yīng)用C語言進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)。該交換機(jī)已通過了鑒定。其中正常信元重組中的所有算法均位于ATM接口模塊；故障信元重組中的故障重組觸發(fā)條件檢查算法、故障重組全局控制算法位于寬帶交換單元，故障信元重組中的其余算法位于ATM接口模塊。
注釋1、重組算法的設(shè)計(jì)基于下述假設(shè)·故障情況由故障處理算法通知ATM接口模塊，ATM接口模塊接收到影響語音通路的故障后，禁止新呼叫的處理，·恢復(fù)對新呼叫的處理由故障處理完成，·因故障不能保持的呼叫由呼叫處理算法對其釋放。
2、本專利申請中的組合信元方式指信元信息域的每一字節(jié)用于傳送一路語音信息，這樣利用AAL 1一個(gè)信元最多可以傳送47路呼叫的語音信息。
3、信元時(shí)隙信元凈荷的一個(gè)字節(jié)，由信元的VPI、VCI及字節(jié)在信元凈荷中所處的序號標(biāo)識。
4、HAX超級交換機(jī)中，語音虛信道工作方式為CBR方式，每個(gè)語音虛信道每隔125μs發(fā)送一個(gè)語音組合信元，125μs發(fā)送的語音信元數(shù)對應(yīng)占用的虛信道數(shù)。這樣可用總的語音信元數(shù)(可用語音虛信道數(shù))減去占用語音信元數(shù)(占用語音虛信道數(shù))等于空閑信元數(shù)(空閑語音虛信道數(shù))。
5、非充滿信元指信元的信息域中尚有空閑信元時(shí)隙的信元。
權(quán)利要求
1.一種基于組合信元的異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)交換機(jī)的信元重組方法，它由正常情況下信元重組算法構(gòu)成，其特征在于，正常情況下信元重組算法包括信元充滿率和鏈路負(fù)荷檢測算法、重組觸發(fā)條件檢查算法、重組控制算法和重組執(zhí)行算法。信元重組算法步驟是(1)信元充滿率和鏈路負(fù)荷檢測算法(1.1)交換機(jī)僅用于語音交換時(shí)，在呼叫申請到達(dá)時(shí)執(zhí)行下列操作a、檢測到相應(yīng)電話交換模塊的信元中是否有空閑信元時(shí)隙，若有轉(zhuǎn)b步驟，若沒有，查看電話交換模塊中有無空閑信元可供使用，若有轉(zhuǎn)b步驟，否則執(zhí)行重組觸發(fā)條件檢查算法(2)；b、結(jié)束；(1.2)用于交換多種業(yè)務(wù)的情況時(shí)，在呼叫釋放時(shí)執(zhí)行重組觸發(fā)條件檢查算法(2)；(2)重組觸發(fā)條件檢查算法a1、判斷經(jīng)過信元重組后到其它模塊占用的信元數(shù)是否可以減少而且減少后占用信元時(shí)隙數(shù)(slots)與呼叫數(shù)(calls)是否滿足slots＞calls？若滿足上述條件，將該電話交換模塊標(biāo)識放入進(jìn)行重組的電話交換模塊集合；b1、若進(jìn)行重組的電話交換模塊集合非空，向重組控制算法(3)發(fā)送重組請求消息(Repack_req)；c1、結(jié)束；(3)重組控制算法接收到重組請求消息(Repack_req)后，重組控制算法開始執(zhí)行；a2、從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中取出一電話交換模塊標(biāo)識，并從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中除去該電話交換模塊標(biāo)識；b2、向重組執(zhí)行算法發(fā)送重組執(zhí)行消息(Repack_exe)，通知與該電話交換模塊執(zhí)行信元重組的電話交換模塊標(biāo)識；c2、接收重組執(zhí)行算法發(fā)送的重組確認(rèn)消息(Repack_conf)后，判斷是否發(fā)生需執(zhí)行故障信元重組的全局故障或本ATM接口模塊故障？若發(fā)生，則轉(zhuǎn)e2步驟；d2、若進(jìn)行重組的電話交換模塊集合非空轉(zhuǎn)a2步驟；e2、如果發(fā)現(xiàn)故障重組控制算法收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，轉(zhuǎn)到故障重組控制算法b7步驟執(zhí)行；f2、結(jié)束；(4)重組執(zhí)行算法重組執(zhí)行算法應(yīng)重組控制算法的要求執(zhí)行兩電話交換模塊間(分為主控方、受控方)的信元重組，重組執(zhí)行過程中，為保證在重組期間不影響呼叫的正常進(jìn)行，主控方在接收到受控方重組執(zhí)行完畢前，在原信元及新信元的時(shí)隙中同時(shí)發(fā)送接收語音信息。重組執(zhí)行算法接收重組執(zhí)行消息(Repack_exe)后，開始執(zhí)行主控方算法；其步驟是(4.1)主控方算法a3、向受控方發(fā)送重組開始消息(Repack_start)，等待受控方的重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)；b3、收到對方重組放棄信息(Repack_abort)，轉(zhuǎn)f3步驟；c3、如果收到對方的重組開始消息(Repack_start)，根據(jù)事先確定的優(yōu)先級判斷自己是否應(yīng)作為主控方，若本方優(yōu)先級高則繼續(xù)作為主控方，等待受控方的重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)，否則變?yōu)槭芸胤剑蛑骺胤桨l(fā)送重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)，轉(zhuǎn)受控方算法b4步驟，接收重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)后，轉(zhuǎn)d3步驟；d3、執(zhí)行下列操作·將低信元利用率信元中的呼叫倒換到高信元利用率的信元中，·建立新信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，保存舊信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·記錄倒換呼叫對應(yīng)的新信元時(shí)隙，·用重組結(jié)果消息(Repack_eff)將重組結(jié)果(倒換呼叫與新信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系)通知受控方，等待受控方的重組完成消息(Repack_com)；e3、接收重組完成消息(Repack_com)后，執(zhí)行·刪除舊信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·釋放變?yōu)榭臻e的信元，·復(fù)位變?yōu)榭臻e的信元對應(yīng)的虛通路/虛信道(VP/VC)翻譯表，f3、向重組控制算法發(fā)生重組確認(rèn)消息(Repack_conf)；g3、結(jié)束；(4.2)、受控方算法a4、接收到信元重組開始消息(Repack_start)，若本ATM接口模塊發(fā)生影響語音通路的故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_abort)并轉(zhuǎn)d4步驟，否則發(fā)送重組開始確認(rèn)消息(Repack_start_conf)給主控方，禁止與主控方的信元重組，等待重組結(jié)果消息(Repack_eff)；b4、接收重組結(jié)果消息(Repack_eff)后，若發(fā)生影響語音通路的本ATM接口模塊故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_abort)并轉(zhuǎn)c4步驟，否則執(zhí)行下列操作·建立新信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·刪除舊信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·記錄倒換呼叫對應(yīng)的新信元時(shí)隙，·釋放變?yōu)榭臻e的信元，·復(fù)位變?yōu)榭臻e的信元對應(yīng)的虛通路/虛信道(VP/VC)翻譯表，執(zhí)行完畢向主控方發(fā)送重組完成消息(Repack_com)；c4、若重組控制算法曾向本算法發(fā)送過重組執(zhí)行消息(Repack_exe)，向重組控制算法發(fā)送重組確認(rèn)消息(Repack_conf)，轉(zhuǎn)e4步驟，否則轉(zhuǎn)d4步驟；d4、若故障重組控制算法收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，轉(zhuǎn)到故障重組控制算法的b7步驟；e4、結(jié)束。
2.一種基于組合信元的異步轉(zhuǎn)移模式(ATM)交換機(jī)的信元重組方法，它由故障情況下信元重組算法構(gòu)成，其特征在于，故障情況信元重組算法包括故障情況檢測算法、故障重組觸發(fā)條件檢查算法，故障全局控制算法，故障重組控制算法和故障重組執(zhí)行算法。故障信元重組算法步驟是(1)先由故障情況檢測程序檢測交換通路是否有故障，若發(fā)生故障執(zhí)行故障重組觸發(fā)條件檢查算法(2)；(2)故障重組觸發(fā)條件檢查算法設(shè)此時(shí)交換機(jī)安裝n個(gè)電話交換模塊，編號為1、2、…、n，其步驟是a5、故障僅影響從某一基本交換單元的電話交換模塊(設(shè)為1、2)到其它電話交換模塊的呼叫時(shí)，執(zhí)行小規(guī)模信元重組，確定與模塊1進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合(2、3、…、n)，確定與模塊2進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合(3、…、n)，將它們構(gòu)成一個(gè)故障重組二維表，轉(zhuǎn)c5步驟；b5、故障影響所有電話交換模塊間的呼叫時(shí)，執(zhí)行大規(guī)模信元重組，確定與各電話交換模塊進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合，與模塊1進(jìn)行重組的電話交換模塊集合為(2、…、n)，與模塊2進(jìn)行重組的電話交換模塊集合為(3、…、n)，…，與模塊n-1進(jìn)行重組的電話交換模塊集合為(n)，將它們構(gòu)成一個(gè)故障重組二維表，轉(zhuǎn)c5步驟，否則轉(zhuǎn)d5步驟；c5、向故障全局控制算法發(fā)送故障重組請求消息(Frepack_req)；d5、結(jié)束；(3)故障全局控制算法故障全局控制算法在接收到故障重組請求消息(Frepack_req)后執(zhí)行，其步驟是a6、從故障重組二維表中取出一行，并從故障重組二維表中除去該行；b6、向控制電話交換模塊的故障重組控制算法發(fā)送故障重組指示消息(Frepack_ind)，通知其進(jìn)行信元重組的電話交換模塊集合；c6、接收到故障重組確認(rèn)消息(Frepack_conf)，判斷故障重組二維表是否為空，若不為空轉(zhuǎn)a6步驟；d6、結(jié)束；(4)故障重組控制算法故障重組控制算法在接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)后執(zhí)行，其步驟是a7、如果發(fā)現(xiàn)本電話交換模塊正在執(zhí)行正常情況信元重組，等待正常情況信元重組的結(jié)束；b7、從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中取出一電話交換模塊標(biāo)識，并從進(jìn)行重組的電話交換模塊集合中除去電話交換模塊標(biāo)識；c7、向故障重組執(zhí)行算法發(fā)送故障重組執(zhí)行消息(Frepack_exe)，通知與該電話交換模塊執(zhí)行信元重組的電話交換模塊標(biāo)識；d7、接收重組執(zhí)行算法發(fā)送的故障重組確認(rèn)消息(Frepack_exe_conf)后，判斷進(jìn)行重組的電話交換模塊集合是否為空，若非空轉(zhuǎn)b7步驟；e7、向全局控制算法發(fā)送故障重組確認(rèn)消息(Frepack_conf)；f7、結(jié)束；(5)故障重組執(zhí)行算法故障重組執(zhí)行算法接收到故障重組執(zhí)行消息(Frepack_exe)后開始執(zhí)行主控方算法；其步驟是(5.1)主控方算法a8、向受控方發(fā)送故障重組開始消息(Frepack_start)，等待受控方故障重組開始確認(rèn)消息(Frepack_start_conf)，協(xié)商故障重組可以使用的空閑信元數(shù)(主控方、受控方中允許使用空閑信元數(shù)的較小值作為協(xié)商結(jié)果)；b8、收到故障重組開始確認(rèn)消息(Frepack_start_conf)后，執(zhí)行下列操作·將故障通路上處于通話狀態(tài)的呼叫移入正常通路上未充滿信元的空閑時(shí)隙上，·未充滿信元占用完畢后，如果還有空閑信元可供使用，將故障通路上處于通話狀態(tài)的呼叫移入空閑信元中，·為變?yōu)檎加脿顟B(tài)的信元選擇虛通路標(biāo)識(VPI)、虛信道標(biāo)識(VCI)，·建立新選擇虛通路標(biāo)識(VPI)、虛信道標(biāo)識(VCI)對應(yīng)的VP/VC翻譯表，·建立改變的信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·調(diào)整呼叫與信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系，c8、用故障重組結(jié)果消息(Frepack_eff)將重組結(jié)果(倒換呼叫與新信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系)通知受控方，等待受控方的故障重組完成消息(Frepack_com)；d8、收到受控方的故障重組完成消息(Frepack_com)后，向重組控制算法發(fā)送故障重組執(zhí)行確認(rèn)消息(Frepack_exe_conf)報(bào)告重組執(zhí)行完畢；e8、結(jié)束；(5.2)受控方算法a9、接收到故障重組開始消息(Frepack_start)，向主控方發(fā)送故障重組開始確認(rèn)消息(Frepack_start_conf)；b9、收到主控方的故障重組結(jié)果消息(Frepack_eff后)，執(zhí)行下列操作·按照故障重組結(jié)果消息(Frepack_eff)內(nèi)容將故障通路上正在進(jìn)行的呼叫倒換到正常通路上，·按照故障重組結(jié)果消息(Frepack_eff)消息內(nèi)容為變?yōu)檎加脿顟B(tài)的信元確定虛通路標(biāo)識(VPI)、虛信道標(biāo)識(VCI)，·建立新確定虛通路標(biāo)識(VPI)、虛信道標(biāo)識(VCI)對應(yīng)的虛通路/虛信道(VP/VC)翻譯表，·建立改變的信元時(shí)隙與PCM時(shí)隙的翻譯表項(xiàng)，·調(diào)整呼叫與信元時(shí)隙對應(yīng)關(guān)系，處理完畢后向主控方發(fā)送故障重組完成消息(Frepack_com)；c9、結(jié)束。
3.根據(jù)權(quán)利要求1和2所述的信元重組方法，其特征在于，在執(zhí)行正常情況下信元重組控制算法時(shí)，若收到重組確認(rèn)消息(Repack_conf)后，如果發(fā)生影響語音通路的故障且故障重組控制算法已接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，則立即轉(zhuǎn)到故障型重組控制算法的b7步驟執(zhí)行；如果發(fā)生影響語音通路的故障但是故障重組控制算法尚未接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，則停止本次正常信元重組；執(zhí)行正常情況下信元重組執(zhí)行算法中的受控方算法(4.2)a4步驟時(shí)，若本ATM接口摸塊發(fā)生影響語言通路的故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_aboat)并轉(zhuǎn)受控方算法(4.2)中的d4步驟，此時(shí)若發(fā)現(xiàn)故障重組控制算法已接收到故障重組指示消息(Frepack_ind)，則立即轉(zhuǎn)到故障型重組控制算法的b7步驟執(zhí)行；執(zhí)行正常情況下信元重組控制算法中的受控方算法(4.2)b4步驟時(shí)，接收重組結(jié)果消息(Repack_eff)后，若發(fā)生影響語言通路的本ATM接口摸塊故障或全局故障向主控方發(fā)送重組放棄消息(Repack_aboat)并轉(zhuǎn)受控方算法(4.2)中的c4步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于語音交換的基于組合信元的異步轉(zhuǎn)移模式交換機(jī)的信元重組方法。它由正常情況下和故障情況下的信元重組算法組成,前者包括:信元充滿率和鏈路負(fù)荷檢測算法,重組觸發(fā)條件檢查算法,重組控制算法和重組執(zhí)行算法。故障情況下信元重組算法包括:故障情況檢測算法,故障型重組觸發(fā)條件檢查算法,全局控制算法,故障型重組控制算法和故障型重組執(zhí)行算法。本發(fā)明提高了交換模塊的信元利用率及故障情況下的通信可靠性。
文檔編號H04L12/56GK1244079SQ9811720
公開日2000年2月9日 申請日期1998年8月5日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月5日
發(fā)明者褚立文, 陳俊亮, 程時(shí)端, 宋茂強(qiáng), 宋峰 申請人:北京郵電大學(xué), 南方通信(惠州)實(shí)業(yè)有限公司