移動通信系統中的異步傳輸模式數據轉換設備的製作方法

2023-05-05 19:06:46

專利名稱：移動通信系統中的異步傳輸模式數據轉換設備的製作方法
技術領域：
本發明一般涉及移動通信系統中的數據轉換設備，具體地，涉及異步傳輸模式(ATM)數據轉換設備。
如上所述，在MSC，BSC和BTS中信號和信息路徑主要基於ATM方法(在物理層協議(PHY)的情況下，通常使用E1(歐洲數字線路接口))。經過IP網絡可以在系統之間構成MSC和BSC複合系統的配置。現在說明IP網絡。首先，基站通過天線，經過無線鏈路與終端相連接。同樣，基站通過ATM-E1(異步傳輸模式—歐洲數字線路接口)鏈路與信元控制器(cell controller)相連接。因此，基站和信元控制器採用H/W(硬體)形式，或者程序本身被設計成能夠處理ATM數據。這裡，信元控制器與入口G/W和無線代理相連接，並通過IP網絡連接到呼叫代理和媒介G/W。按照這種方式，信元控制器最後與公共交換電話網(PSTN)相連接。
尤其當BTS如上所述改變為IP連接時，要再次設計BSC的H/W形式或者程序，但是，不幸的是，當真的這樣做時，就會發現許多的問題。這就是說，為了達到BTS和BSC之間更穩定的操作，應該對大量的系統性能進行測試，並且如果在任何一種情況下有問題的話，就要重新設計系統所需的H/W(硬體)或者S/W(軟體或者程序)，並且再次進行穩定性測試。這自然需要大量的人力資源和時間，當然需要另外的成本。主要地，這是因為IP和ATM使用完全不同的技術，因此改變單一的組成部分並不能解決所有的問題。
為達到上述的和其它的目的，在移動通信系統中，在使用網際協議(IP)的基站和使用異步傳輸模式(ATM)數據的信元控制器之間提供一種數據轉換設備，所述設備包括多個線路接口裝置，用於執行與信元控制器(基站控制器)的數據連接；物理層處理器，用於對通過線路接口裝置接收的數據進行物理層處理；ATM通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機，用於執行轉換和發送從信元控制器接收的數據和從IP基站接收的數據的交換處理；數據轉換器，用於將要發送到UTOPIA交換機的數據轉換為異步傳輸模式適配層0(AAL0)數據，以及用於將要發送到IP基站的數據轉換為乙太網數據；多個轉發器，用於在IP基站和數據轉換器之間收發數據；UTOPIA映射器，用於對來自UTOPIA交換機的數據實現UTOPIA接口；層變換器，用於將來自UTOPIA接口的數據變換為AAL0層或者AAL2層數據；和控制器，用於控制層變換器、UTOPIA映射器和UTOPIA交換機的操作。


下面參考附圖對本發明的詳細說明將會全面理解本發明和並使更多的優點更加清楚，在附圖中，用相似的參考符號來表示相同或者相似的組成部分。
圖1概略示出了MSC和BSC組合系統的結構，可以在系統之間的IP網絡上來構造；和圖2是根據本發明優選實施例的IP-BTS和ATM-BSC之間的數據接口設備方框圖。
下面參考附圖對本發明的優選實施例進行說明。在下面的描述中，由於眾所周知的功能和配置可能會使本發明在多餘的細節方面不清楚，故不詳細說明。
圖2是根據本發明優選實施例的IP-BTS(網際協議—基站收發信子系統)和ATM-BSC(異步傳輸模式—基站控制器)之間的數據接口設備方框圖。下面參照圖2對根據本發明數據接口設備的結構和操作進行說明。
線路接口單元110和115是用來在AETA板和支持ATM-E1的BSC內部的E1之間(通過AETA)接口的電路板，線路接口單元110和115按照一個PM4351支持一個E1線路的方式來配置(通過PMC-SIERRA)。所提及的具體部件數目僅僅為了說明示例。在ATM物理層處理器120中，單獨的裝置支持各自的E1線路。ATM物理層處理器120將PCM(脈碼調製)數據、E1從線路接口單元110和115接收的2[MHz]復用數據去復用為ATM數據並輸出去復用的ATM數據。該過程稱為信元映射。此外，ATM物理層處理器120進行逆信元映射。UTOPIA(ATM通用測試和操作物理層接口)交換機130可以使用現場可編程門陣列(FPGA)來配置，並且其在BSC端和IP-BTS之間執行簡單的ATM交換。
由於層變換器160沒有UTOPIA接口，所以UTOPIA映射器135執行用於操作層變換器160的接口功能。與UTOPIA交換機130類似，可以使用FPGA來配置UTOPIA映射器135。通常，在常規的CDMA-2000系統中，從AAL2層的數據中取出業務信息，以便更有效地管理BSC和BTS之間的業務。出於相似的原因，本發明同樣將來自AAL2層的數據用作業務信息。因此，層變換器160實際上象一個處理器，設法在AAL2層(ATM適配層(2是ATM通信系統架構的層)數據和AAL0層(ATM適配層(0是ATM通信系統構架的層)或者也稱為絕對彙編語言0層)數據之間進行數據轉換。這可以使用號碼薄系統協議(DSP)(TMS320C6202TI)來實現。另一方面，數據轉換器140和145使用UTOPIA交換機130和UTOPIA層來收發數據，並將從UTOPIA交換機130發送AAL0信號轉換為乙太網信號，再將乙太網信號傳送到IP-BTS。在此時，例如可以將快速乙太網(每秒100M比特的信號傳輸速度)用作與數據轉換器140和145相連接的線路。同樣，數據轉換器140和145最好是MOTOROLA系統的多媒體個人計算機(MPC)8260。
轉發器150和155分別與數據處理器140和145相連接。通常，轉發器150和155接收去向快速乙太網物理層晶片的數據，其中在第一層中使用的快速乙太網PHY晶片，例如INTEL的LXT980可以利用四個信道轉發器。總之，多個IP-BTS可以連接到一個轉發器上，並且此時的連接指物理連接。
同時，數據轉換器140和145，以及控制器190構成通路，用於在乙太網上進行內部處理器通信(IPC)。此外，控制器190象一個負責控制整個模塊的處理器，例如，每個FPGA的驅動和操作控制、層變換器控制、數據轉換器140和145的控制以及BSC和IPC之間的通信控制。此外，控制器190具有存儲器，稱為快閃記憶體210和同步動態隨機存取存儲器(SDRAM)220。這些存儲器存儲操作過程中產生的暫時數據以及其它根據本發明要處理的數據。另一存儲器稱為SDRAM 230，它是進行UTOPIA服務的控制器190的局域總線存儲器。
外部連接單元240(即，UART通用異步收發器)對接控制器190和特定外部裝置，例如操作計算機或者工作站。優選使用的外部連接單元是RS-232C埠(電子工業協會批准的推薦標準-232C標準接口，用於連接串行裝置，也稱為串行接口)。此外，為了根據本發明調整裝置的同步，外部連接單元240包括用來產生時鐘信號的同步時鐘接收機/發射機250。由於同步時鐘接收機/發射機(收發機)是各同步裝置的主要組成部分，這裡要詳細說明。同樣，對電源結構(圖2的180)沒有進行詳細的說明。
下面說明本發明的操作過程。首先，通過數據轉換器140和145將經過IP-BTS接收的業務信息轉換為AAL0層信號。然後經過UTOPIA映射器將轉換的信息從UTOPIA交換機130發送到層變換器160。層變換器160將接收的AAL0層數據變換為AAL2層數據，並將轉換的數據發送到UTOPIA映射器135。UTOPIA映射器135將AAL2層的轉換數據發送到UTOPIA交換機130。按照這種方式，IP數據被轉換成為ATM層的AAL層數據。一旦數據通過該過程被轉換，其再次通過物理層處理器120被轉換為物理層數據，並通過線路接口單元110和115發送到信元控制器。因此，在AAL2層數據轉換為AAL0層數據之後，AAL0層數據通過聲碼器操作的號碼薄系統協議再次被改變為語音(PCM脈碼調製)，之後發送到MSC或者其它的BSC。迄今為止已經說明了如何將數據從基站發送到信元控制器。通過採取相同但是順序相反的過程可以實現從信元控制器發送到基站的數據。
同時，如圖2所示根據本發明的數據轉換設備執行與IP-BTS的內部處理器通信(IPC)。為進一步說明，發送到AAL5(ATM適配層5)或者AAL0(ATM適配層0)的IPC信號經過轉發器150和155以及數據轉換器140和145輸入到UTOPIA交換機。這裡，UTOPIA交換機130經過UTOPIA接口將與接收的數據相對應的信息直接發送到控制器190。按照這種方式完成IP-BTS和數據轉換器之間的內部處理器通信。同樣，可以通過採取相同但是順序相反的過程來實現數據轉換器和IP-BTS之間的數據轉換過程。
現在說明數據轉換器內部的IPC操作。首先，控制器190和物理層處理器120通過先進先出(FIFO)緩衝器(圖2中未示出)執行與控制器190的內部處理器通信。同樣，控制器和層變換器160通過FIFO緩衝器進行內部處理通信。另一方面，數據轉換器140和145與控制器使用內部SCC(串行通信控制器)按照高級數據鏈路控制(HDLC)方法來進行內部處理通信。同樣可以採用乙太網方法來通過通信線路170收發數據。
UTOPIA交換機130是內部設計的FPGA，用於支持UTOPIA層2。因此，從物理層處理器120到數據轉換器140和145的方向稱為具有3×8埠格式的去復用「UsTx」。UTOPIA交換機130中的FPGA分析虛擬路徑標識符(VPI)和內部虛擬信道標識符(VCI)，並將它們發送到相應的路徑。因為去向數據轉換器140和145的傳輸速度非常高，當傳輸數據時，需要分散的隊列來控制數據傳輸。總之，IP和ATM之間用來聯網IP-BTS和常規BSC的接口設備能夠使用轉換ATM層數據的BSC，而不用修改BSC，並能在系統進展和系統穩定方面節省大量的系統時間。
儘管參考優選實施例對本發明進行了說明，但是本領域的技術人員應當認識到在不脫離所附權利要求公開的本發明的範圍和實質的情況下能夠做出各種修改。
權利要求
1.移動通信系統中使用網際協議的基站和使用異步傳輸模式數據的信元控制器之間的一種數據轉換設備，所述的設備包括多個線路接口裝置，用於執行與使用異步傳輸模式數據的所述信元控制器的數據連接；物理層處理器，用於對通過所述線路接口裝置接收的數據進行物理層處理；異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機，用於執行轉換和發送從所述信元控制器接收的異步傳輸模式數據和從所述網際協議基站接收的數據的交換處理；數據轉換器，用於將要發送到所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機的數據轉換為異步傳輸模式適配層0數據，以及用於將要發送到所述網際協議基站的數據轉換為乙太網數據；多個轉發器，用於在所述網際協議基站和所述數據轉換器之間收發數據；異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)映射器，用於對來自異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機的數據，實現異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)接口；層變換器，用於將來自異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)接口的數據變換為異步傳輸模式適配層0數據或者異步傳輸模式適配層2數據中的任何一種；和控制器，用於控制所述層變換器的操作、所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)映射器的操作和所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機的操作。
2.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述控制器執行與所述信元控制器的內部處理通信。
3.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述控制器執行與所述網際協議基站的內部處理通信。
4.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，還包括與所述控制器和外部操作裝置相連接的外部連接單元。
5.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，還包括存儲所述控制器使用的數據的存儲器。
6.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述物理層處理器將從所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機接收的數據轉換為物理層數據，並經過所述多個線路接口單元將其傳輸到所述信元控制器。
7.根據權利要求1所述的設備，其特徵在於，所述數據轉換器將經過所述網際協議基站接收的業務信息數據轉換為異步傳輸模式適配層0數據的信號，將被轉換的數據發送到所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機，用來發送到所述層變換器。
8.移動通信中的一種數據轉換設備，所述設備包括物理層處理器，用於對從使用異步傳輸模式數據的信元控制器接收的數據進行物理層處理；異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機，用於轉換和發送從所述信元控制器接收的異步傳輸模式數據和從所述網際協議基站接收的數據；數據轉換器，用於將要發送到所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機的數據轉換為異步傳輸模式適配層0數據，以及用於將要發送到所述網際協議基站的數據轉換為第一數據；異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)映射器，用於對來自異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口交換機的數據，實現異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口交換機(UTOPIA)接口；層變換器，用於將來自異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)接口的數據變換到異步傳輸模式適配層0數據或者異步傳輸模式適配層2數據中的任何一種；和控制器，用於控制所述層變換器的操作、所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)映射器的操作和所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機的操作。
9.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述控制器執行與所述信元控制器的內部處理通信。
10.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述控制器執行與所述網際協議基站的內部處理通信。
11.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，還包括與所述控制器和外部操作裝置相連接的外部連接單元。
12.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述物理層處理器將從所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機接收的數據轉換為物理層數據，並將其傳輸到所述信元控制器。
13.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，所述數據轉換器將經過所述網際協議基站接收的業務信息數據轉換為異步傳輸模式適配層0數據的信號，將被轉換的數據發送到所述異步傳輸模式通用測試和操作物理層協議接口(UTOPIA)交換機，用來發送到所述層變換器。
14.根據權利要求8所述的設備，其特徵在於，第一數據是乙太網數據。
全文摘要
移動通信系統中使用網際協議的基站和使用異步傳輸模式數據的信元控制器之間的一種數據轉換設備，所述設備包括多個線路接口裝置；物理層處理器；ATM通用測試和操作物理層協議接口交換機(UTOPIA)；數據轉換器；多個轉發器；UTOPIA映射器；層變換器和控制器。
文檔編號H04B7/26GK1416285SQ0214808
公開日2003年5月7日 申請日期2002年10月25日 優先權日2001年10月29日
發明者鄭昌來 申請人:三星電子株式會社