專利名稱：短信元管理單元和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一個短信元管理單元和方法，更進一步說，涉及一個為了管理包含傳輸在一個標準的ATM信元的有效負載中多路復用的許多短信元的短信元多路復用ATM傳輸系統(tǒng)中的一個短信元終端單元的短信元管理單元和方法。當把如語音之類的高度實時信息以低比特率轉(zhuǎn)換到一個ATM信元中，向一個標準ATM信元有效負載儲存信息直到把它充滿時就增加了延時，因此使信息的質(zhì)量降低。為了防止這樣，已建議只在部份的ATM信元有效負載中放入信息的部份填充方法。
此外，還已建議用一個比標準ATM信元的48個八比特組更短的信元的短信元法來用于處理例如局部環(huán)境中的低比特率數(shù)據(jù)。


圖14A和14B分別表示部份填充法和短信元法。
如圖14A表示的部份填充法有一個部份填充信元匯編器92把用于部分的填充的空白數(shù)據(jù)加到輸入數(shù)據(jù)中以填滿一個標準ATM信元，并把它輸出到一個B-ISDN網(wǎng)絡上。一個部份填充信元反匯編器93從自B-ISDN網(wǎng)絡接收的部份填充信元抽取數(shù)據(jù)，并輸出這個數(shù)據(jù)。
如圖14B表示的短信元法有一個短信元匯編器94，它形成一個和輸入數(shù)據(jù)長度匹配的信元，并把這個信元以獨特的信元槽結(jié)構(gòu)輸出到一個專用網(wǎng)絡中。一個短信元反匯編器95從自專用網(wǎng)絡接收的短信元中抽取數(shù)據(jù)，并輸出這個數(shù)據(jù)。
然而，部份填充法有一個問題，因為只用了有效負載的一部份而降低了標準ATM信元有效負載的效率，因而降低了傳輸效率。
另一方面，短信元法也有一個問題，在于需要有獨特的信元槽結(jié)構(gòu)的專用網(wǎng)絡，致使和一個標準的ATM交換網(wǎng)絡(B-ISDN網(wǎng)絡)匹配復雜化。
鑒于這些問題，本專利申請人，在日本專利申請?zhí)朜o.8-52169中提出一個有高傳輸效率以及和標準ATM傳輸系統(tǒng)良好匹配性能的短信元多路復用法，它主要傳輸比標準ATM信元有效負載更短的短信元，其長度雖然可以超過48個八比特組，但基本上是48個八比特組或更短些。圖15A和15B是表示這樣的短信元多路復用法一個例子的框圖。在圖15A和15B中，一個標準ATM信元匯編器101把各種類型的輸入信息轉(zhuǎn)換成短信元，考慮到輸入信息的信息長度，把這些短信元放入一個標準ATM信元中，并把標準ATM信元輸出到B-ISDN網(wǎng)絡107。一個標準ATM信元反匯編器102把B-ISDN網(wǎng)絡107饋送來的并經(jīng)標準ATM信元匯編器101匯編的標準ATM信元反匯編到短信元中，把短信元轉(zhuǎn)換成原來輸入信息的形式，并輸出到各自的信道上。用這樣的安排，可以得到有高效率短延時以及和標準ATM系統(tǒng)良好匹配的短信元ATM信元多路復用。
然而，在短信元多路復用傳輸系統(tǒng)中，許多短信元連接被在短信元終端間的單個虛擬連接(VC)中多路復用。
與此相關，雖然通常B-ISDN中定義的OAM(操作，管理和維護)功能可以達到在VC基礎上(F5流)的管理，但不能達到包含在VC中的短信元連接基礎上的管理，因為沒有在短信元連接基礎上定義的OAM功能。
既然不可能在短信元連接基礎上管理，也就不可能在相應于短信元連接的最終用戶基礎上管理。附帶地說，當前B-ISDN定義OAM功能如故障撿測，連接測試，話音質(zhì)量監(jiān)控，等等作為管理的內(nèi)容。
因此，本發(fā)明的一個目的是提供一個短信元管理單元和方法，能夠在短信元連接的基礎上達到OAM功能，這是常規(guī)技術中不可能達到的。
本發(fā)明的另一個目的是提供一個短信元管理單元和方法，能夠?qū)崿F(xiàn)端點到端點OAM管理，它可以方便地和裝有標準OAM功能的標準ATM網(wǎng)絡匹配，這里″端點″在一個移動網(wǎng)絡的情況是指一個基站。
按照本發(fā)明的第一個方面，在一個短信元終端單元中的一個短信元管理單元包含在一個短信元多路復用ATM傳輸系統(tǒng)中，該系統(tǒng)發(fā)送在一個標準ATM信元的有效負載中多路復用的許多短信元，這個短信元管理單元包含一個為了識別短OAM信元的短OAM信元分支部分；和一個在響應短OAM信元分支部分輸出時操作的短OAM處理器，其中短OAM處理器包含
一個執(zhí)行普通功能的標準OAM處理器；和一個執(zhí)行在短OAM信元和標準OAM信元之間轉(zhuǎn)換的編譯器。
在短OAM信元管理單元中，短信元多路復用ATM系統(tǒng)還可以包含一個OAM功能監(jiān)視器，它向短OAM處理器發(fā)送OAM管理命令。
根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，當把許多短信元多路復接到一個標準ATM信元的有效負載中進行短信元傳輸時，一個短信元管理方法包含第一步，用包含在至少一個短信元中的OAM標識符在短信元中識別出一個短OAM信元，把該短OAM信元轉(zhuǎn)移到一個短OAM處理器；和第二步，用短OAM處理器對接收到的短OAM信元進行OAM信元處理。
在短OAM信元管理方法中，第二步可以包含步驟把短OAM處理器接收到的短OAM信元用預定的編譯規(guī)則編譯成標準OAM信元；和把該標準OAM信元作為標準OAM信元進行分析，進行OAM處理。
按照本發(fā)明，基于多路復接到一個ATM短信元多路復用傳輸段中的單個虛擬連接上的短信元連接的管理被定義為F7流。F7流包含現(xiàn)在B-ISDN中定義的F4和F5流包含的全部OAM功能。為了實現(xiàn)F7流，本發(fā)明重新為短信元提供可變長度的OAM信元(見圖8)。
還有，作為一個功能性結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可以提供如圖2所示，一個在短信元匯編器/反匯編器11中的短OAM信元分支部分11A，一個在短信元終端單元1中的短OAM處理器14，一個為了映射短OAM信元和標準OAM信元的短OAM信元/標準OAM信元編譯器14B，和一個為了處理在短OAM處理器14中的標準OAM信元的標準OAM處理器14A。OAM功能是按照從一個OAM功能監(jiān)視器40送來的命令執(zhí)行的，而獨立的警告或單元發(fā)生的類似的信息被送到OAM功能監(jiān)視器40。
這樣，根據(jù)本發(fā)明，在個別短信元連接基礎上的OAM功能就成為可能，而在通常的技術則是不可能的。此外，可以實現(xiàn)端點到端點的OAM管理，它和裝有標準OAM功能的標準ATM網(wǎng)絡有良好的匹配(見圖11A，11B和12)。
本發(fā)明上述和其他的目的，效果，性能和優(yōu)點通過以下對實施例的描述和相隨的畫圖而將顯得更清楚。
圖1是表示圖1A和圖1B間的關系的圖解。
圖1A是表示采用本發(fā)明的短信元終端單元之間的短信元多路復用傳輸系統(tǒng)的框圖；圖1B是表示采用本發(fā)明的短信元終端單元之間的短信元多路復用傳輸系統(tǒng)的框圖；圖2是表示一個在圖1所示短信元終端單元中的OAM功能結(jié)構(gòu)的細節(jié)的框圖；圖3是一個標準OAM信元信息字段說明圖；圖4A是一個說明AIS和RDI功能識別字段的圖解；圖4B是一個說明連續(xù)性校驗功能識別字段的圖解；圖5是一個說明回送功能識別字段的圖解；圖6是一個說明監(jiān)控功能識別字段的圖解；圖7是一個說明啟動/停止功能識別字段的圖解；圖8A是一個說明一個短AIS和RID信元的圖解；圖8B是一個說明一個短連續(xù)性校驗信元的圖解；圖8C是一個說明一個短回送信元的圖解；圖8D是一個說明一個短監(jiān)控信元的圖解；圖8E是一個說明一個短啟動/停止信元的圖解；圖9是一個說明一個短信元信頭的圖解；圖10是一個說明在短OAM信元和標準OAM信元之間編譯的編譯規(guī)則的圖解；圖11是表示圖11A和圖11B間的關系的圖解。
圖11A是一個說明和F7流關聯(lián)的OAM信元的操作的框圖；圖11B是一個說明和F7流關聯(lián)的OAM信元的操作的框圖；圖12是一個說明和F7流關聯(lián)的OAM信元的操作的圖解；圖13是表示圖13A和圖13B間的關系的圖解。
圖13A是說明一個應用本發(fā)明的連接測試的框圖；圖13B是說明一個應用本發(fā)明的連接測試的框圖；圖14A和14B是表示通常的技術的框圖；和圖15是表示圖15A和圖15B間的關系的圖解。
圖15A是一個表示作為本發(fā)明一個先決要求的短信元多路復用ATM傳輸技術的框圖。
圖15B是一個表示作為本發(fā)明一個先決要求的短信元多路復用ATM傳輸技術的框圖。
現(xiàn)在將本發(fā)明參照相隨的附圖加以說明。
按照本發(fā)明的一個實施例重新定義F7流(它使一個短OAM信元為了管理流動而達到管理)以實現(xiàn)傳輸在ATM的一個單個虛擬連接(VC)中多路復用的短信元時在短信元連接的基礎上的管理。
F7流包含現(xiàn)在B-ISDN(它使標準的OAM信元流動而達到管理)中定義的F4和F5流中的全部OAM功能(如故障管理，性能管理)。
為了實現(xiàn)新的F7流，本發(fā)明為短信元提供可變長度的OAM信元。為了在基站和交換局進行短OAM信元和標準OAM信元映射提供一個短OAM信元/標準OAM信元編譯器14B。此外，為了實現(xiàn)在標準B-ISDN中定義的管理功能(F4和F5流)使用一個常用的標準OAM處理器15。
現(xiàn)在將根據(jù)本發(fā)明的一個實施例參照相隨的附圖加以詳細說明。
圖1A和1B表示為實現(xiàn)在短信元終端單元1和2之間的短信元多路復用傳輸?shù)囊粋€普通系統(tǒng)的配置。短信元終端單元1和2的配置可以用于移動通信網(wǎng)絡的基站和交換局之間的短信元多路復用傳輸。
短信元終端單元1和2各含一個數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器10或20，一個短信元匯編器/反匯編器11或21，一個標準ATM信元匯編器/反匯編器12或22，和一個ATM信元發(fā)送器和接收器13或23。短信元匯編器/反匯編器11(21)把從數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器10(20)送來的信息形成一個短分組，并向短信元提供一個如信道識別符，短信元長度，分組有效負載類型，用戶到用戶指示，信頭誤差控制等信息作為信頭。標準ATM信元匯編器/反匯編器12(22)把多路復用短信元放入單個標準ATM信元中，并為它提供一個標準ATM信頭。ATM信元發(fā)送器和接收器13(23)把數(shù)據(jù)發(fā)送到連接短信元終端單元2(1)的一個ATM信道上。
用圖1A和1B中的這樣配置，短信元終端單元1在反向鏈上把從數(shù)據(jù)發(fā)送器和接收器10送來的信息形成短信元，并且把許多短信元多路復接到一個或幾個標準ATM信元中，將它們傳送到短信元終端單元2。在另一方面，短信元終端單元2從多路復接的標準ATM信元中抽取短信元，并把它們按照原來的格式恢復成數(shù)據(jù)。在正向鏈中進行和上述相反的過程。
圖2中所示的系統(tǒng)中，除了包含圖1A和1B中的之外，還有一個短OAM信元分支部分11A，一個標準OAM信元分支部分12A，一個短OAM處理器14，一個標準OAM處理器15和一個OAM功能監(jiān)視器40，以執(zhí)行F5(或F4)流和F7流。
在本實施例中，短信元終端單元1和2作為發(fā)送端和接收端的功能，以屬于標準ATM信元匯編器/反匯編器12的方式分別被提供常用的標準OAM處理器15，以便按照標準B-ISDN定義的F5(或F4)流完成OAM管理。短OAM處理器14也以同樣的方法在短信元終端單元1和2中被提供，以便按照本發(fā)明的F7流進行管理。
短OAM處理器14包含一個常用的標準OAM處理器14A(F7流)和一個短OAM信元/標準OAM信元編譯器14B以實現(xiàn)一個新的功能。此外，短信元匯編器/反匯編器11被提供具有和標準OAM信元分支部分12A等效的功能(識別短OAM信元)的一個短OAM信元分支部分11A，標準OAM信元分支部分12A是在標準ATM信元匯編器/反匯編器12中為了按照標準ATM信元信頭中的有效負載類型(PT)識別標準OAM信元被提供的。
OAM功能監(jiān)視器40往標準OAM處理器15或短OAM處理器14送一個OAM管理的啟動命令如連接測試，性能測試，以便由標準OAM處理器15或短OAM處理器14插入，抽取或監(jiān)視想要的標準OAM信元。此外，OAM功能監(jiān)視器40可以接收從標準OAM處理器15來的報警，如故障撿測，性能下降，該處理器15為識別性能下降而定時地插入和抽取信元而進行自我診斷。
圖3-7是說明B-ISDN定義的標準OAM信元的信息字段的圖解。備有三個類型OAM故障管理，性能管理和激活/撤消。故障管理有三個類型用AIS(報警指示信號)或RDI(遙測缺陷指示)作故障撿測；為了連接測試的連續(xù)性校驗；和為了故障位置測試的回送。性能管理包含正向監(jiān)控和反向通知。
圖8A-8E是說明短OAM信元的信息字段圖解。在本例中，每個信元包含一個由三個八比特組組成的信頭，一個OAM類型，一個功能類型，一個功能說明字段和一個EDC(誤差撿測碼)(CRC-10)字段。功能說明字段是由標準OAM信元移去空白的八比特組形成。這樣由于從有效負載中盡量去掉無用信息而改善短信元的傳輸效率。
圖9是說明短信元信頭格式的一個例子的圖解。在短信元信頭中的信息包含一個信道識別符(CID)，一個短信元長度指示(LI)，一個分組有效負載類型(PPT)，一個用戶到用戶指示(UUI)，和一個信頭誤差控制(HEC)，分別由八比特，六比特，二比特，三比特和五比特組成。
用短信元信頭中的PPT和UUI可以判定短信元是一個用戶信元還是一個OAM信元，因此許可短OAM信元分支部分11A把短信元分路轉(zhuǎn)移。
圖10是由短OAM信元/標準OAM信元編譯器14B(見圖2)執(zhí)行的編譯規(guī)則一個例子的圖解。這個例子的特征在短信元的長度是可變的，因而可以根據(jù)信頭的短信元長度再生從標準OAM信元移去的空白部份。
或者短OAM信元的短信元長度根據(jù)OAM類型和功能類型的變化可以唯一地預先決定，因而類似空白八比特組的空白部份不用考慮短信元長度而自動再生。為了唯一地決定長度，短OAM信元分支部分11A可能擁有一個表，列出OAM類型，功能類型和短信元長度，或增加的空白信息部份的值。
圖11A，11B和12是說明與在區(qū)段(segment)間和當短信元終端單元70，72，74和76與ATM信元終端單元80和82級聯(lián)連接時從端點到端點的F7流關聯(lián)的OAM信元的操作。區(qū)段流隨意地決定在網(wǎng)絡中可以用作連接節(jié)點的各單元中的一對終端點，并在網(wǎng)絡中的區(qū)段運行OAM信元流。端點到端點流通過許多連接節(jié)點完成OAM信元流。
如圖11A，11B和12所示，F(xiàn)7流中的端點到端點流特征在于雖然OAM信元按照短OAM信元和標準OAM信元間的映射而改變其形式，它們?nèi)匀荒軌蚩醋鲉蝹€的連續(xù)流來管理。此外，給短OAM處理器(如圖2中的14)提供標準OAM處理器(如圖2中的14A)更便于使短OAM信元和標準ATM網(wǎng)絡相匹配。
下面參照圖13A和13B，敘述連接測試程序的一個例子。這里假設在移動通信網(wǎng)絡的一個基站和一個交換局之間進行短信元多路復用傳輸。
首先，假定某個用戶使用的連接是一個虛擬連接VC1 210中的短信元虛擬連接SC1 211。為了驗證SC1 211連接，一個OAM功能監(jiān)視器250命令基站200中的一個標準OAM處理器201(F7流)產(chǎn)生一個連續(xù)性校驗信元。在對它的響應中，短OAM處理器202(F7流)中的標準OAM處理器201定間隔地以標準OAM信元的形式產(chǎn)生連續(xù)性校驗信元。標準OAM信元由短OAM信元/標準OAM信元編譯器203用圖10所示的方法轉(zhuǎn)換成短OAM信元，短OAM信元通過一個短信元匯編器/反匯編器204送到一個標準ATM信元匯編器/反匯編器206，在這里短OAM信元和其他的用戶信元多路復接到一個或幾個標準OAM信元中，通過一個ATM發(fā)送器和接收器209傳送到一個ATM信道210上。
在另一方面，交換局300中，短OAM信元多路復接到標準OAM信元中，通過一個ATM信元發(fā)送器和接收器301傳送到一個抽取短OAM信元的標準ATM信元匯編器/反匯編器303。被抽出的短OAM信元由一個短OAM信元分支部分309按照它的信頭中的PPT和UUI從其他的用戶短信元分開，并送到短OAM處理器305(F7流)中的短OAM信元/標準OAM信元編譯器307。這里敘述的一個區(qū)段流是在PPT和UUI提供區(qū)段流的敘述的情況。反之，當PPT和UUI提供端點到端點流的敘述，短OAM信元分支部分309就判斷出這個敘述是端點到端點流的，并且短信元/標準信元編譯器308把短OAM信元轉(zhuǎn)換成標準OAM信元，該標準OAM信元通過一個ATM交換機310送到標準ATM網(wǎng)絡上。在這種情況，可以證實從端點到端點的連接。
和基站的過程相反的過程中，短OAM信元由短OAM信元/標準OAM信元編譯器307轉(zhuǎn)換成標準OAM信元，并送到一個標準OAM處理器306。以標準OAM信元形式的連續(xù)性校驗信元被短OAM處理器305(F7流)中的標準OAM處理器306定時地抽出，其結(jié)果送到OAM功能監(jiān)視器250。如果沒有抽到連續(xù)性校驗信元，OAM功能監(jiān)視器250就作出在某處發(fā)生故障的判定。
在上述過程中，交換局和基站間或從端點到端點間的連接可以被驗證。
雖然，以上是敘述連接測試，其他OAM功能如故障撿測，性能測試等也可以用F7流按同樣的過程實現(xiàn)。
本發(fā)明已經(jīng)按有關各實施例詳細說明，并且從上述的技術看，顯然可以在本發(fā)明的更寬廣方面不離本發(fā)明而作出變化和修改，并且因此本發(fā)明在附加的權限要求中包含作為本發(fā)明的主旨范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
權利要求
1.一個包含在一個短信元多路復用ATM傳輸系統(tǒng)中的短信元終端單元中的短信元管理單元，該ATM傳輸系統(tǒng)傳輸在一個標準ATM信元的有效負載中多路復用的許多短信元，上述短信元管理單元包含一個用來識別一個短OAM信元的短OAM信元分支部分；和一個響應上述短OAM信元分支部分的輸出進行操作的短OAM處理器，其中上述短OAM處理器包含一個為執(zhí)行普通功能的標準OAM處理器；和一個為執(zhí)行短OAM信元和標準OAM信元間轉(zhuǎn)換的編譯器。
2.在權限要求1要求的短信元管理單元，其中上述短信元多路復用ATM傳輸系統(tǒng)還包含一個OAM功能監(jiān)視器，該監(jiān)視器發(fā)送一個OAM管理命令給上述短OAM處理器。
3.一個短信元管理方法，當把許多短信元在一個標準ATM信元的有效負載中多路復用來進行短信元傳輸時，包括第一步，用一個包含在至少一個上述短信元中的OAM識別符在上述短信元中識別出一個短OAM信元，使短OAM信元分支到一個短OAM處理器；和第二步，用上述短OAM處理器對收到的短OAM信元進行一次OAM信元處理。
4.在權限要求3要求的短信元管理方法，其中第二步包含如下步驟把上述短OAM處理器收到的短OAM信元用一個預先確定的編譯規(guī)則轉(zhuǎn)換成一個標準OAM信元；和把上述標準OAM信元作為一個標準OAM信元進行分析以進行一次OAM處理。
全文摘要
一個短信元管理單元能夠執(zhí)行除了由一個通常B－ISDN定義的VC(虛擬連接)基礎上的OAM功能(F5流)之外,還能夠執(zhí)行包含在VC中的短信元連接基礎上的OAM(操作,管理和維護)功能(重新定義為F7流)。F7流包含全部OAM功能如故障管理,性能管理,即那些包含在F4和F5流中,使在現(xiàn)有B－ISDN中定義的標準OAM信元流通而進行的管理。
文檔編號H04Q3/00GK1174463SQ97112779
公開日1998年2月25日 申請日期1997年6月19日 優(yōu)先權日1996年6月20日
發(fā)明者斉藤佑吉, 田村基, 中村寬 申請人:Ntt移動通信網(wǎng)株式會社