CN1050657A - 用于电信交换系统与资源无关的体系 - Google Patents

Abstract

本发明提供利用数据传送系统、呈现为具有多个 彼此无关功能级结构体系的电信系统。连接到本系 统外围上的通信设备仅终接于实际级，为了通过通信 交换机进行传输，把数据通道化，达到提供通道服务 的第一处理级。然后，把数据多路复用，并且，通过帧 传送系统传输给本系统和呼叫处理资源。

Description

本发明一般地涉及电信交换系统，特别是涉及用于这种系统中一种与资源无关的体系（a  resource  decoupled  architechture）。

在过去的几十年中，电话交换系统以日益加快的速度不断地发展。机电系统（例如，交叉制自动电话局）让位于存储程序的中央控制交换系统。接着，这后一种系统随着可能取得的技术进步不断地增强，最后一直到现代全数字交换系统投入了使用。

在存储程序中央交换系统发展的各个阶段中，现有系统保持着类似的一般体系，这种体系通常包括：用来处理呼叫和一般地引导中心局工作的中央控制单元;用来接口到电话线、干线的外围系统;以及用来把各条电话线、干线互连起来的交换网。当然，还包括其它各种子系统，例如，输入-输出设备。

当前这一代数字交换系统通过把大量分配处理装入到系统内已取得最佳化。为了使呼叫处理的容量为最大，同时，为了容许组件扩展，使中央呼叫处理器所执行的功能保持为最少，并且，把级别较低的信令和呼叫处理功能尽可能多地交给外围子系统。

这样，外围子系统把看来自然组合在一起的许多功能组合起来，在依据规约与电气接口的种种外界与典型地包括时分多路传输（DTM）交换网、信息通过设备和中央处理器的统一开关的内界之间提供接口功能。这样，传统上分配给当前“智能”外围设备的功能通常包括：A/B位（以及，对于超帧，为C/D位）信令;多频（MF）、双单音多频（DTMF）信令;综合服务数字网（ISDN）D通道信令;单元式无线电控制信令;为了单音和单音接收器的应用以及为了把各个语言通道集中起来而进行的时间开关;数字收集和呼叫管理;呼叫前行声、振铃的控制和回答。这些功能以及其它功能的实现，已使外围设备非常复杂了。

实际上，外围设备的设计是以下各点的折衷：装配灵活性、内装装置的扩展能力、以及对于某一范围内的服务和功能进行控制的处理能力。这样，与打算用于业务范围广阔的外围设备相比较，主要专门用于一种业务的外围设备在实现最佳化方面要容易得多。

当各种业务的属性例如，脉冲编码调制（PCM）的带宽要求、所采用的信令方法和需要处理的呼叫量显著不同时，设计者就必须在创造出能够制造的新型外围设备或者不充分地利用超出设计要求的“通用”外围设备之间进行选择。在第一种情况下，对于生产厂家和用户都产生了沉重的管理负担;在第二种选择下，使得产品价格较高，这在最不复杂、最常见的服务（例如，普通旧式电话服务，POTS）方面，有着重大的影响。

当必须适应全新的、或预料不到的服务或接口时，另一个问题就出现了。如果现有设计通过改型以后不能提供这些服务或接口，就需要开发新的外围设备。这种情况过去发生过，例如，在前几年推出所谓专用商用电话机时;随着综合服务数字网（ISDN）的推出和DS-3高阶数据率格式的使用，这种情况现在也正在发生着。在不久的将来，随着索尼特（Sonet）格式的推出和同步传送方式（ATM）宽带业务的使用，还会遇到类似的问题。

因此，本发明的一个目的是，提供一种用于电信交换系统中与资源无关的体系。

本发明的另一个目的是，提供可容许在对系统的服务措施中灵活地支配资源的一种电信交换系统体系。

本发明的再一个目的是，提供一种对新电话网的服务和电话网的交换系统外围接口子系统的新数据格式影响为最小的一种交换系统体系。

本发明提供一种系统体系，利用这种体系，外围单元的分配处理能力仅受限于把外部信号格式以定时和信息通道配置的形式适应于交换系统内部格式的需要上。对于出现在外围单元电话网侧的全部数据信息重新定格式，并且，将其通入交换系统，以便在不同级上进行进一步处理。在第一级上，对于信令信息进行转换，并且，将其传送到完成第二级处理的大容量呼叫处理器上。因此，提供附加的外围单元来适应新服务要容易得多，因为对于这种新单元来说，全部智能或半智能功能（例如，各种电话线、干线的信令电路）都不需要重新执行。

从根本上讲，这里描述的交换机体系提供了一种非常灵活的配置，在这种配置下，通过提高系统核心的处理能力，就能提供新功能和新服务，通过附加于第二级的、适当编程以便提供所需新功能和新服务的、一个或一个以上的处理器，来提高系统核心的处理能力。事实上，正如从随后的描述所能弄清的那样，本发明交换机体系使得在电话网中能够提供全智能节点型的电话交换系统;亦即，本发明交换机体系使得实际上能够提供一种几乎能够接口到任何一种传送设备上的交换系统、以便对长途电话和/或包括用户呼叫服务功能以及作为网络单元中一个集成的节点〔例如，服务交换点（SSP）、信号传送点（STP）和服务控制点（SCP）〕的功能在内的终端局提供普通旧式电话服务（POTS）。

根据本发明，为包括多个功能级的电信系统提供了一种体系。第一级提供一种到外界的、实际的外围接口和功能，以便把连接到该外围接口上的通信设备所出现的数据通道化。使通道化的数据经把外围接口与处理装置有效地隔开的通道交换网络，通入一数字信号处理装置中。处理装置的作用是，对于所接收的通道化数据提供规约转换、通道服务和信息复用。第二级提供具有多个端口的帧交换机，其中这种交换机适应于：根据信息中所包括的路由信息，为该信息在其任何两个端口之间选定路由。帧交换机的作用是，把数字信号处理装置连接到第三级上的呼叫处理资源上，从而使彼此隔开。

从第二方面来看，本发明为电信系统提供一种体系，该电信系统的体系包括第一电路装置，该第一电路装置用来提供用于通信设备上的实际终端、并且用来提供与这种通信设备上的数据相应的通道化数据。第二电路装置对于通道化数据提供规约转换、通道服务和信息复用。第一和第二电路装置通过用来在这两者之间通过通道化数据的通道交换机连接起来。通过帧交换装置，把用来对于该电信系统提供系统控制和呼叫处理资源的第三电路装置与第二电路装置连接起来。

从第三方面来看，本发明提供一种包括具有多个端口的帧交换机的电信交换系统，这种帧交换机适应于：根据信息所包括的路由信息，为该信息在其任何两个端口之间选定路由。把多个应用处理器中的每一个处理器连接到帧交换机的相应端口上;对这些处理器中的至少一个处理器适当编程，以便控制交换系统的工作;并对于另一个处理器也适当编程以便处理电话呼叫。连接的通道交换机用以接受通道化的数据及在一个处理器的控制下，在输入、输出端口中预定的端口之间交换数据。接口电路把多个通信设备从外界连接到交换系统上，并且适应于把通信设备中的信息格式化使其成为与通道交换机兼容的通道化数据。连接在通道交换机预定端口及至少一个帧交换机端口之间的转换器电路使来自通道交换机的通道化数据格式化使其成为与帧交换机兼容的分组数据，并且，把来自帧交换机的分组数据格式化成为与通道交换机兼容的通道化数据。

如上所述，公知的交换系统体系倾向于专项服务，难于扩展和改型，因为服务/资源都适合于最大的特定要求。一旦达到了这些要求，扩展容量时，经常就需要重新设计中央处理器和其它功能单元，例如，外围接口设备。

另一方面，本发明体系能够在与其它级无关的几个级下，可变地提供资源。例如，利用帧传送系统把呼叫处理资源设置于与系统中其余资源无关的单一级上。每当需要大量的呼叫处理资源时，就可以把附加的处理器连接到帧交换机上，这些处理器能够利用帧交换机与当前处理的资源以及系统的其余资源通信。类似地，通道服务的提供甚至可以广泛地改型，而不影响外围设备，因为当利用交换网时，通道服务是由与外围设备无关的资源提供的。

对于根据本发明构成的交换系统提供新服务时，只需要为通信设备提供附加的实际终端，并且，把处理资源的软件修改成为提供新服务，这一点也应该能够实现。不修改通道和帧传送系统、也不重新设计外围单元，就可以实现这一点。

下面将结合附图，来描述本发明的一个实施例，其中：

图1为说明电信系统先有技术中典型体系的电路方框图;

图2为根据本发明电信系统的方框电路图;

图3为图2所示通道帧处理器电路的电路方框图;

图4为示出图3所示电路的结构布局图;

图5为图3所示通用装置电路的逻辑方框图;

图6为说明在通用装置与图3所示应用电路之间接口互连的逻辑方框图;

图7为图3所示应用电路的逻辑方框图;

图8为图2所示外围接口电路的方框图;以及

图9为图8所示一部分电路的逻辑方框图。

图1示出用于表示全世界现有的当代电信交换系统的体系。这种系统的全面描述可在1980年7月15日公告的第4213201号美国专利中、以及在贝尔北方研究有限公司（Bell-Northern  Research  Ltd.）出版的出版物：1980年《电信姐妹4》（“Telesis-four”1980）和1983年《电信姐妹3》（“Telesis-three”1983）中找到。这种系统在过去几年中得到了很大发展，图1表示当前在北美电话系统中比较通用的系统之一。

图1示出具有双重处理核心10的系统，它的每一半都包括具有全部必需数据和程序存储器的大容量处理器，以便执行与呼叫处理有关的功能。信息交换机11（也是双重的）用来在核心10与交换网12之间选定信息路由，交换网12包括一对相同的平行平面。为了考虑可靠性，使通过交换网的数据通过这两个平面来交换。

在这一系统的最近发展中，信息交换机11是具有多个端口的、高速、大容量的帧交换机。将交换系统的全部部件或子系统直接地或间接地连接到交换机11上，于是，它们就能以很高的速度和统一的方式彼此通信。这样，这种配置容许外围单元上的任何端口访问呼叫处理核心或者应用处理器17中的任何一个应用处理器。通过把附加的处理器连接到交换机11的相应端口上，可以增加新功能和提高系统的容量。帧交换机11完全是双重的，通常以共享负载的方式运行，尽管每一个独立的单元本身都能承担全部信息负载。系统各端口彼此完全独立地起作用，系统各端口之间的通信通过交换机11以端口对端口为基础地进行，而不是以多端口对单端口为基础。通过使每一个进入一个端口的数据包载有逻辑地址和实际地址，才使端口之间的这种松耦合成为可能。这在1989年3月29日公告的第4816826号美国专利中作了全面的描述。

交换网12是一种与64kb/S语音和数据通道互连的、无连线、无阻塞、可扩展的交换机。网络12，通过外围线路以及外围设备，处理核心10和信息交换机11之间的信息通路而进、出该网的外围设备对外围设备通信提供交换功能;外围设备，处理核心10和信息交换机11之间的通路可以通过矩阵的半永久性固定接线来提供。网12包括两个相同的平面，通过双重配置，即在两个平面内都建立全部接点，并且，把外围设备连接到两个平面的相同部分上，来实现可靠性。这样，在单一平面内出现故障的情况下，能够保证在任何两个终点之间存在着真正的网络通路。网络12的每一个平面可以包括例如分成4个单元、每一个单元具有32K输入通道和32K输出通道的128K通道的矩阵。输入通道传播到其它单元，使得每一个单元具有总计为128K通道的输入容量。每一个单元可以把128K输入通道中的任何一个通道与32K输出通道中的任何一个通道相交换。用这样的方法，4个单元提供总计为128K输入乘以128K输出的无阻塞型交换通路。对于这种交换网可从第4450557号美国专利中得到较好的了解。

从高速度和大容量看来，利用大容量的DS-512光导纤维线路把系统的这三个主要单元互连起来。这些线路能够载有最多511个10位的数据字节，或者是脉冲编码调制（PCM）通道及一个用于线路同步的通道。在通道交换机12与信息交换机11之间的线路载有很多个时间复用的信息通道，把处理核心中的每一个双重的计算组件连接到（未示出）信息交换机11的两个平面上，以便提供所需等级的可靠性。

可以把网络12通过许多外围单元在外围一侧连接到外界上，图1中，这许多外围单元以线路群控制器（LGC）外围单元13、数字干线控制器单元（DTC）14和电话线-干线控制器单元（LTC）15来表示。这些外围单元包括接口电路，例如用于连接到电话网的电话线及干线上的线路集中器组件（LCM）和干线组件（TM）。这种电路的描述可从上面提到的第4213201号美国专利和其它出版物中得到。当然，一个典型的系统还包括其它子系统，特别是用于连接到外部设备（例如，操作和维护装置）上的输入/输出系统16。

刚刚描述的系统硬件结构以分布处理体系为基础。处理器设置于处理核心10、信息交换器11、交换网12和LGC、DTC、LTC、LCM和TM的每一个中。这种结构摆脱了具有扫描、监控、收集数据这样一种功能的且实时强化的处理核心。系统的功能单元通过串行数字数据线路、根据预定的格式和规约（例如，DS-30、DS-30A、DS-1、DS-512和HDLC，以及DMS-X和DMS-Y）进行通信。这些描述可从例如都是颁发给本发明受让人的、第4750165号和第4698809号美国专利中找到。当然，DS-1（例如，T1载波）是北美电话网中用于数字传输的基本标准。

正如一般周知的那样，公知的与用户电话线接口的外围单元必须执行例如，信号处理、线路监控、线路振铃和单调发生等任务。语言信号处理把模拟语言信号转换成数字PCM，并且，将其格式化成为与系统内部通信线路的格式相一致。另外，这样的子系统必须能够控制与系统内部通信线路的格式相一致。另外，这样的子系统必须能够控制拨号脉冲和双单音多频（DTMF）信令，并且，提供线路状态的集中，线路状态的集中通过外围设备中的时间开关技术来实现。

另一方面，干线电路把交换系统接口到世界范围电话网的其余部分上。虽然DS-1（1.544  Mb/S）格式是用于北美系统的一个标准;但是，它仍以乘倍的方式存在，例如DS-2（6.312  Mb/S）和DS-3（44.736  Mb/S）。其余格式和规约的应用也在增长，例如，通用通道发信号规约CCIS-6、CCS-7和HDLC，以及包括单元式无线电控制发信号的其它专门数据传输电路。因此，数字干线控制器（DTC）必须能够接口到种类繁多的外部数据源上并使其格式化，作到与交换系统兼容。这通常是通过提供这样的外围干线设备来实现的，该设备具有力图满足到达及来自各种位置的预计通信条件的特定干线电路的混合。

外围单元例如，电话线-干线控制器（LTC）15为电话线与干线的混合网提供了一个接口。取决于所预期的通信，把到外围单元的外围端口分配到电话线和干线上。

除了必须能够执行的大量功能以外，交换系统的外围单元不断地发展着，以便处理新传输设备和新服务。例如，现有系统正在发展，以便处理综合服务数字网（ISDN）业务、综合服务节点功能和智能节点功能，以及自适应地控制新的数据率，例如，DS-3（44.736Mb/S）;和新的光传输数据格式，例如索尼特（Sonet）。

重新设计系统的现有外围单元以便处理新服务或现有服务的新混合，通常需要改变外围设备中处理器的软件以及接口硬件。例如，采用ISDN、DS-3和Sonet时，就是这种情况，因为这类应用的实现超出了现有外围设备中通常内装的扩展能力和处理能力。

图2为根据本发明交换系统的方框图;该图表示与任何已知系统的根本的不同在于：系统的外围设备仅终接了用户/网接口的实际层部分。利用通道交换机把其余的处理功能与接口分离开来，该通道交换机允许在软件控制下灵活地支配资源。图2示出具有多个输入/输出端口的帧交换机20，这种输入/输出端口用于连接到各种设备，例如呼叫处理器（核心）21、标记为电话线/干线伺服装置（LTS）的应用处理器22和其它应用处理器23上。还提供了控制线路24，以便容许控制在核心处理器与通道交换机25之间传送的信号。交换机25具有连接到高速接口（HSI）装置26上的端口以及连接到低速接口（LSI）装置28上的端口;交换机25还具有连接到通道帧处理器（CFP）27上的接口，27依次又连接到帧交换机20上。

帧交换机20、核心处理器21和通道交换机25的类型可以与结合图1全面描述的相似名称单元的类型相同。交换机25为无阻塞型时间交换网，这种时间交换网提供具有恒定的延时、不受限制的NX64kb/S服务和高达该网容量的宽带服务。交换机25从来自帧交换机20的DS-512线路得到定时。该交换机的控制处理器软件可以下行装入（downloaded），网接点可以利用在控制线路24上接收的信息来控制。

正如以上所简述的那样，HSI、LSI外围设备与例如图1中所示范的先有技术中的外围设备之间的主要差别在于：HSI和LSI外围设备仅终接了用户/网接口的实际层部分。用户/网信令信息以例如在ISDN  PRA（基本速率）及CCS71的数据通道的通用通道信令形式或者例如AB位和MF的相关信令的形式，经过通道交换机25透明地通入CFP  27中。利用各种应用电路在CFP  27中进行的处理容许由这些信令流访问帧交换机20，因而访问了呼叫处理资源，这种资源可以归属于呼叫处理器21、或LTS  22、或一个应用处理器23。

该HSI外围组件是设计用来支持高速传输设备例如，DS-1、DS-3的实际终端，HSI外围组件可以容易地自适应于支持ISDN和Sonet数据。HSI外围组件的功能包括这两个网平面的实际终端，这两个网平面包括完整性校验和奇偶校验、每一个通道网平面的选择、DS-0通道的格式化、以及在通道交换机25与外部传输设备之间的速率转换。其它功能包括维护和报警处理以及滑动控制、时钟恢复、线路驱动和传统上涉及设备接口的实际层终端的全部其它功能。

通道-帧处理器27基本上是自适应于提供各种通道/帧接口功能的连接子系统。正如以下详述的那样，CFP可以包括各个应用电路组（ACP）的灵活混合;这种应用电路组与定向于通道信令〔例如，AB位和多频（MF）〕，通道化信息构成的信令（例如，ISDN的D通道和TR-303信息电路）以及通道交换机与帧交换机之间的用户数据信号相接口。而HSI装置把信令信息通道化，以便通过通道交换机25传输，CFP识别信令，并且，为了通过帧交换机20传输到适当的处理器上而准备帧信息。图2所示系统的各种设备最好用光导纤维线路互连起来，以获得光导纤维宽带能力、减少电磁干扰（EMI）辐射和减少对电磁干扰的敏感度等优点。这种线路可载有DS-512格式的10B  12B编码数据，正如第4698809号美国专利中所描述的那样。对于这些先导纤维线路可用沿它们长度上的小圈识别。

输入/输出系统29具有连接到帧交换机20上、用来与包括处理器21到23的系统其余部分通信的一个或多个端口，还有用于连接到操作管理和维护（OAM）中心、以及成帧数据源（例如，乙太网和X.25数据线路）上的其它端口。

图2中示为LTS  22的电话线/干线伺服装置（LTS）实际上可能是在应用处理器上运行的软件呼叫处理的应用。对于全部实际用途来说，可以认为，电话线/干线伺服装置是呼叫处理处理器21的一部分。这种组合说明了：通过把核心处理器的某些功能分配给另一个处理器、并且，使这些处理器通过帧交换机20通信，来减轻核心处理器的负载容量。当然，LTS组件也可以是类似于核心处理器21的双重计算机组件，加上必要的存储单元。类似地，通过附加应用处理器23就可以把新应用加到这种系统上。

在现有交换系统中，主要呼叫处理子系统和维护子系统在呼叫处理器与外围组件之间进行分配，这些系统的整体协调发生在中央处理器中。另一方面，在图2的系统中，主要呼叫处理与维护的关系已从外围单元迁移到LTS  22中。载波维护是保持访问外围设备的仅有系统，这些系统的协调保持在中央处理器21中进行。这样，LTS处理器的应用使得当前在图1系统中执行的呼叫处理服务经过极小的变动就能用于图2的系统中;现在，核心处理器与LTS通信，而不是为了实际呼叫处理要访问外围单元。LTS基本上代替了在包括规约处理的先有技术外围单元中最终状态下机器的功能。电话线和干线的终端特定属性，例如，信令接收器、数据通道处理器等等，由LTC来分配和维护，而不是像先有技术系统中那样由核心处理器来进行分配与维护。这样，图2表示与现有系统的根本不同在于：未来的、或者扩展的业务只要求交换系统附加必要的外围硬件，以便提供新格式或者新服务，而对现有硬件的影响为最小。

如上所述，通道帧处理器（CFP）提供大量的、可以在软件控制下分配给外围接口的资源/服务。它通过使用例如，IDLC发信息、提出DS-1性能报告、数据通道ISDN的访问信令和/或速率高达DS-1的用户数据服务的信息交换机提供HDLC成帧的数据的帧延时。为了通过信息交换机对于交换机核心进行延时，CFP还提供外围信息线路的多路传输;CFP还提供支持通道服务电路的应用，例如，单音发送器/接收器、会议桥形网等等。

这三类功能利用不同的应用硬件在CFP通用装置的单一体系结构中执行。在这一方面，CFP是为开展特定资源的应用提供环境的一般子系统，这些特定资源可以是作为相应应用电路（ACP）实现的数字信号处理器。

如图3所示，把CFP的体系分成通用装置部分和应用装置部分。通用装置负责在应用装置与电信交换系统的其余部分之间提供接口。通用装置包括所示一对双重的通道/帧接口（CFI）装置0和1，通道/帧接口装置0和1通过纤维接口电路（FIC）30、31和光导纤维线路连接到双重的帧交换机装置20和双重的通道交换机装置25上。所示应用装置部分包括三个重复的ACP：信息线路的多路转换开关（LMX）、HDLC帧收发器（HFT）、可编程序的信号处理器（PSP）。其它ACP例如，数字通知控制器可当然地加到这种体系上。

在通道侧的接口通过双重的纤维线路连接到交换网25的每一个平面上;在帧侧的接口则连接到每一个帧交换机上。

在CFI与ACP之间的接口通过专用串行线路连接到每一对ACP上。串行线路通过多路传输功能从纤维线路中得到，这种多路传输功能基本上就是把通道侧和帧侧的一部分带宽分配给一对ACP。从每一个CFI装置到各对ACP有三条这样的串行线路：一条载有通道侧的通信;两条载有指定给每一个帧开关的、帧侧的通信。帧侧的串行线路还载有作为硬件的信令寄存器（未示出），这种硬件在CFI与ACP之间传送状态信息。如上所述，应用装置可以由多个可用作双重对或用作独立装置的多个ACP组成。在任何情况下，一对ACP共享连接到各CFI上的串行线路。应该指出，要求ACP的各种变型对通用装置提供相同的接口。

对于具有运行处理器（主控装置MCS）和专用系统信息线路的主要电路组件CFI和ACP中的任何一个组件进行独立的控制。在全部状态（活动的、不活动的等等）下，系统的核心处理器可以作到给全部电路组件发信息。还应该指出，在线路之间发信息也是可行的，并能用来同步CFP子系统软件的活动性。在线路之间发信息时，可以通过帧交换机装置、利用外部数据通道来进行。

如上所述，纤维接口电路30和31是冗余的或者是双重的，因为纤维线路的部件连接到两个网络平面上和帧交换机单元上。另一方面，CFI可以是热备分，因此，可以设想利用不活动的装置来提供服务而不损失上下文或数据。

图4示出CFP体系的“展开”图，还示出通道侧与帧侧分开的布局。该图主要说明在CFI中存在着分别用于通道侧和帧侧数据通路的两条完全不同的数据通路，还说明每一个双重的ACP对如何连接到双重的CFI和纤维接口电路上。为了描述CFP中的数据流，“接收”指的是向着ACP流动的数据，“发送”指的是从ACP流出的数据。这个定义将用于帧和通道这两侧。

图5为图3和图4中所示通用装置的逻辑方框图，可用于进一步说明其工作情况。如上所述，纤维接口电路30、31中的每一个电路终接来自网络平面的纤维线路，并且，对于光信号进行转换，以便接口到四心纤维线路接口电路（QFLIC）上，对于接收方向，QFLIC提取时钟和帧脉冲，并且，把数据从串行线路速率转换到为了接口到CFI上所用的并行格式。把数据和定时信号与发送方向无关地接口到每一个CFI单元上。CFI根据CFI活动性状态电路（ACT）的指示，选择来自活动的CFI单元的数据和定时源。利用从纤维线路得到的时钟和帧脉冲，驱动接收数据的定时。在发送方向上，利用活动的CFI驱动定时。正如在这种技术中传统的那样，在CFI之间的活动性交换机容许当活动的CFI发生故障时，从一个通用装置切换到另一个通用装置上。

在接收方向上，每一个CFI都把串行数据通路从每一个FIC接口到收/发电路（DTRC）上。在这一点上，输入通道侧的数据通路包括两个数据流CD1和CD0，每一个数据流来自表示该网络两个平面的FIC中的每一个FIC。来自两个DTRC的数据进行多路传输，以便通过单一接口、接口到主接口电路（HIC）上。

在发送方向上，从分成5对的ACP接收10条串行线路，这5对ACP进行逻辑“或”运算，成为5个接口到通道HIC上的信号。该HIC把串行数据转换成并行格式，并且，通过单一接口把同一数据传播到两个DTC上。每一个网络平面有一个DTRC把数据编码成纤维线路码，把所形成的数据通过并行接口传送到两个纤维接口电路30、31上。

正如下面所讨论的那样，通道侧的数据通路终接在ACP的应用硬件上。串行线路接口到ACP上的HIC上，该HIC把串行线路转换成并行格式。连接存储器控制对应用硬件上的时隙分配。

通道侧数据通路与帧侧数据通路之间的根本不同是，通道侧的数据是平面基准的，而帧侧的数据是负载共享的。这样，对于每一个帧交换机单元来说，帧侧的数据具有分开的、专用的、通过通用装置的数据通路。

到FIC和来自FIC的数据接口到两个帧DTRC上，每个帧交换器单元有一个DTRC。来自帧DTRC的数据馈送到两个分开的帧HIC上，以形成一对专用的数据通路，每一条数据通路包括一个DTRC-HIC对。HIC把纤维线路的时隙分离成5个串行线路，这5个串行线路与可能的5对ACP进行交换，在接收通路中，每一条线路传播给一对ACP;在发送通路中，从一对ACP进行逻辑“或”运算。

如下所述，帧侧的数据通路终接在ACP的应用硬件上。串行线路接口到ACP上的HIC上，该HIC把数据转换成并行格式。

由于在CFP中采用了多重的串/并和并/串转换，所以，出于封装的考虑，实际上分开的线路各个部分之间容许采用高速连接。

图6说明一个通道接口单元与两对ACP之间的互连布局。

如前所述，通道帧处理器插入到通道交换机25与帧交换机之间，并且，用来把通道化的信息多路转换成为帧的信息，或者相反转换。同时，备有设备以便对于通过这两个交换机接收的数据执行应用和服务。

把应用和服务分组成为利用将定应用电路自适应地执行的特定功能。其中某些实例，前面已在图3中标出，例如线路多路转换开关、HDLC帧收发器、以及可编程序的信号处理器。

利用线路多路转换开关（LMX）在外围设备与系统开关处理核心之间来中继外围系统发信息。LMX对于在CFP通道侧接口到宽带宽有效负载线上的一些外围发信息线路进行多路转换，转换到在CFP帧侧上的每一个信息交换机装置上。LMX对于终端具有处理能力，并且能够为起源于外围设备的信息进行终接及选定路由。因为当通过每一个交换网平面时都重复了信息，并且，把信息透明地恢复给软件，所以，外围设备不需要从通道交换机的故障中恢复信息了。现在，全部信息数据在新外围设备上汇编，并且，通过交换网转发到LMX上，以便进行进一步配置。

利用HDLC帧收发器（HFT）来终接HDLC成帧，并且，在终端用户访问与系统帧交换机之间来中继HDLC帧数据。对于在通道侧接口到帧侧信息交换机上的HDLC帧数据，HFT实现第二层规约的成帧子层。通过的数据可能是数据通道上ISDN访问信令，或者可能是为N用户指定的数据业务。HFT提供HDLC帧终端，还为ISDN的B和D通道选定路由、帧中继服务以及IDLC遥发信息。

可编程序信号处理器（PSP）提供灵活的通道服务电路应用。这些应用可以是能够从核心处理器下行装入的。为了用于电话的语言或数据通道，PSP提供可编程序的信号处理资源，PSP功能的核心是多个数字信号处理器（DSP）单元。DSP单元接口到通道侧和帧侧的线路上，并且，支持通道入/通道出和通道入/帧出的应用。

附图中的图7说明ACP通用的电路结构，因此，这些ACP对于CFP通用装置提供了通用功能的接口。把ACP结构分成通用硬件部分和应用硬件部分。通用硬件实现功能性或者与CFI的接口。一对HIC  60、61终接到每一个CFI装置和来自每一个CFI装置的串行线路，并且，提供线路上串行数据到总线62上并行数据的转换，总线62互连ACP的电路功能。这样，ACP通用硬件主要在ACP应用硬件与CFI硬件之间提供接口功能。

ACP应用硬件包括由适当编了程序以便利用从总线62获得的数据达到所需功能的处理器来实现的应用单元。

子系统的同步由CFI来控制，CFI锁定于外部定时基准，并且把所形成的时钟和帧脉冲分配给其它电路。这些示为连接到ACP通用硬件上的各个输入。实际上，用于子系统定时的外部基准取自帧交换机纤维线路。

为了保证系统的牢固性，每一个重复的电路组件对都能够自主地确定活动性（ACT），还能够独立地、对所有其它部分转换活动性。通过在CFI与利用串行线路的每一个ACP对之间利用交叉耦合，使上述情况成为可能;这排除了根据故障和硬件中相互关系的那些通用方式。通过保证CFI活动性转换不冲击数据通路和同步，使CFI的活动性状态对于各种应用是独立的;使ACP的活动性对CFI是透明地进行的，因为共享串行线路的“或”运算受ACP的控制。

通道帧处理器系统能够从帧交换单元中的任何一个单元进行遥控复位，这种帧交换单元采用申请日为1987年10月8日的、序列号为548919的加拿大专利申请书中所描述的复位系统。复位时将给CFP发信号：利用帧交换单元把报警码序列插入到帧侧的纤维线路中。这项插入在软件控制下利用帧交换机纤维接口电路板来执行。把已知序列的每一个报警码插入到线路上的全部时隙中。两个报警码复位序列允许把CFI单独复位。紧接在起动子程序投入使用之后，或者是如果电信交换系统已确定CFP装置的工作已紊乱，则利用复位。

活动的CFI能够独立地给配对的CFI以及每一个ACP电路产生复位信号。利用CFI复位活动的ACP时，将起动ACP的活动性开关。

如上所述及如图2所示，本发明系统通过与各种传输源（例如，DS-1、DS-3、Sonet）兼容的接口电路接口到外界上。接口电路的作用是，把来自各种传输源的数据通道化成为与通道交换机25兼容的格式。

图8为自适应于控制DS-1数据的示范性接口电路的方框图。把两对干线接口电路（TIC）80A、81A和80B、81B中的每一个干线接口电路连接到多个（例如28个）DS-1传输源上、并且响应于这些传输源，以便提供传统的数据恢复功能以及提供故障检测、速率和规约转换、以及时钟恢复。TIC还备有用于恢复和重新格式化成为一个嵌入到DS-1数据流中的、不同的信令信息（例如，A、B、C、D位）流的电路。

TIC  80、81产生多个（例如，7个）载有8MHZ数据的串行数据流;在一对主处理器电路（HPC）32A、82B中，把这些串行数据流转换成多个并行数据流;然后，通过一对FIC  83A、83B和纤维线路84A、84B，把这多个并行数据流馈送到通道交换机平面0、1上。正如上面结合图5所描述的那样，每一个FIC包括一个选择电路，用来从一个HPC或另一个HPC以及格式化电路中选择数据，以便产生DS-512数据并且接口到光导纤维线路84A、84B上。

图9为HPC  82A或82B的方框图。图9A示出从TIC  80、81的串行数据线路到多个主接口电路（HIC）90A、91A、92A上的连接，90A、91A、92A在连接到DTRC  94A的总线93A上产生并行数据，94A又产生与FIC  83A、83B兼容的数据。HPC  82A、82B中的每一个HPC也包括活动性电路95A、95B和微控制器系统（MCS）96A、96B。当然，活动性电路互连并且连接到FIC  83A、83B的选择电路上。

虽然以DS-1数据源作为实例描述了图8的电话网子系统，但是，应该清楚，通过以自适应于把出现在传输设备上的任何数据转换成与HPC兼容数据源的电路来代替TIC，该系统就能够简单地接口到电话网的任何其它设备上。改变连接到系统上传输设备的混合仅需要对于电话网提供接口卡的相应混合，这也应该能够实现，因为在外围设备上并不提供交换机的服务/资源。

这样，可以看出，本发明提供用于电信系统的新体系，其中，外围设备对交换机的访问严格地在实际级实现;其中，交换机的服务和资源通过利用逻辑外围设备来提供，这种逻辑外围设备是通过在交换机内部对于资源进行处理而建立的，并且，可以根据要求进行改变和/或扩展。

与资源无关的体系（例如，这里所描述的）对于支持实际上是无限的服务范围来说具有灵活性;这种体系能够敏感地、有效地重新构成一般的通道处理和帧处理的资源，以便从事于任何受到多种多样的窄带口、宽带和宽带接口所支持的任何想得到的服务。

Claims (21)

1、一种电信系统，这种电信系统包括：

用来为通信设备提供实际终端，并且，用来把该通信设备上的数据转换成通道化数据的第一电路装置；

包括数字信号处理资源，用来提供通道化数据的规约转换通道服务和信息多路传输的第二电路装置；

连接到第一与第二电路装置之间，用来在其间通过通道化数据的通道交换机；

用来对该电信系统提供系统控制和呼叫处理资源的第三电路装置；以及

用来在第二与第三电路装置之间通过数据的帧传送系统。

2、根据权利要求1中所限定的电信系统，其中，帧传送系统包括具有多个端口的帧交换机，该帧交换机自适应于，根据信息中所包括的路由信息为该信息在其任何两个端口之间选定路由。

3、根据权利要求2中所限定的电信系统，其中，通道交换机是无阻塞电路交换网络。

4、根据权利要求3中所限定的电信系统，其中，通道交换机能够转换相连的nx64  kb/S通信线，此处，n为小于25的整数。

5、根据权利要求4中所限定的电信系统，其中，第一电路装置包括用来控制通道化数据带宽分配的装置。

6、根据权利要求3中所限定的电信系统，其中，数字信号处理资源包括用来提供规约转换的第一数字信号处理器，用来提供通道服务的第二数字信号处理器，以及用来提供信息多路传输的第三数字信号处理器。

7、根据权利要求6中所限定的电信系统，其中，利用光导纤维数据线路把帧交换机、通道交换机、第三电路装置互连起来。

8、根据权利要求1中所限定的电信系统，还包括连接到帧传送系统上，用来为载有分组数据的通信系统提供实际终端，并且，用来在通信设备与帧传送系统之间收发数据的接口电路装置。

9、一种电信交换系统，这种电信交换系统包括：

具有多个端口的帧交换机，该帧交换机自适应于，根据信息中所包括的路由信息为该信息在其任何两个端口之间选定路由;

多个处理器，可以通过帧交换机上的一个端口访问每一个处理器;把一个处理器适当编程，以便检测交换系统的工作，把另一个处理器适当编程，以便处理电话呼叫;

自适应于接收通道化数据，并且，在一个处理器的控制下，在其预定的输入、输出端口之间交换该数据的通道交换机;

用于连接到多个通信设备上，并且，用来把通信设备上的信息格式化成为与通道交换机兼容的通道化数据的接口电路;

连接到通道交换机的预定端口与帧交换机的至少一个端口之间，用来把来自通道交换机的通道化数据格式化成为与帧交换机兼容的分组数据，并且，把来自帧交换机的分组数据格式化成为与通道交换机兼容的通道化数据的转换器电路。

10、根据权利要求9中所限定的电信交换系统，其中，接口电路包括用来从通信设备上的数据提取信令数据，并且，以适合于通过通道交换机进行传输的格式把该信令数据通道化的装置。

11、根据权利要求10中所限定的电信交换系统，其中，转换器电路包括响应于信令数据，用来把该信令数据翻译成信令信息，并且，用来把该信令信息格式化成为适合于通过帧交换机传输到呼叫处理器上的信息的装置。

12、根据权利要求11中所限定的电信交换系统，其中，通道交换机是无阻塞电路交换网络。

13、根据权利要求12中所限定的电信交换系统，其中，利用载有DS-512级或其分谐波数据的光导纤维数据线路把帧交换机、通道交换机、转换器电路、接口电路互连起来。

14、一种电信系统，这种电信系统包括：

用来把这种系统连接到载有数据的传输设备上的装置;

用来在实际级接口该传输设备，并且，用来把该传输设备上的数据通道化的装置;

用来对通道化数据提供通道服务的数字信号处理装置;

用来在接口装置与通道化装置之间把通道化数据通到数字信号处理装置上，借以彼此隔开的装置;

用来提供系统控制和呼叫处理资源的电路装置;以及

用来将用于提供系统控制和呼叫处理资源的电路装置连接数字信号处理装置，借以使这些装置彼此有效地隔开的装置。

15、根据权利要求14中所限定的电信系统，其中，通道交换网络用来在接口装置与通道化装置之间把通道化数据通到数字信号处理装置上。

16、根据权利要求15中所限定的电信系统，其中，通道交换网络是无阻塞式的。

17、根据权利要求16中所限定的电信系统，其中的装置可以控制通道交换网络，以便在相连的64kb/S通道上运载n×64kb/S的数据。

18、根据权利要求15中所限定的电信系统，其中的装置用来从电路装置连接数字信号处理装置的装置是帧传送系统。

19、根据权利要求18中所限定的电信系统，其中，帧传送系统是具有多个端口的帧交换机，该帧交换机自适应于，根据信息中所包括的路由信息为该信息在其任何两个端口之间选定路由。

20、根据权利要求19中所限定的电信系统，其中，用来提供系统控制和呼叫处理资源的装置包括多个处理器，把每一个处理器连接到帧交换机的相应端口上。

21、根据权利要求19中所限定的电信系统还包括：用来为载有分组数据的通信设备提供实际终端，并且，用来把分组数据转换成为与帧交换机兼容的格式的接口电路装置，该接口电路装置被连接到该帧交换机的至少一个端口上。

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