Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Verbindungsanordnung für ein Mobilkommunikationssystem und im Besonderen ein Mobilkommunikationssystem mit einer Anordnung zum Durchführen ATM-basierter Verbindungen zwischen einer Steuereinheit und einem Sender/Empfänger-Teilsystem einer Basisstation sowie zwischen der Basisstation und einem Mobilvermittlungszentrum.

Ein typisches Mobilkommunikationssystem enthält ein Mobilvermittlungszentrum, eine Basisstation, die mit dem Mobilvermittlungszentrum durch Draht verbunden ist, und ein Mobil-Endgerät oder eine Mobilstation mit einer drahtlosen Verbindung zu der Basisstation. Die Basisstation enthält eine Basisstation-Steuereinheit und ein Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem.

In dem herkömmlichen Mobilkommunikationssystem wird ein Synchronous Transfer Mode (STM) oder ein verbindungsloser Paketübertragungsmodus für die Verbindung zwischen dem Mobilvermittlungszentrum und der Basisstation-Steuereinheit und die Verbindung zwischen der Basisstation-Steuereinheit und dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem verwendet. Daher kann es bei dem Verbinden des Mobilvermittlungszentrums mit der Basisstation-Steuereinheit oder dem Verbinden der Basisstation-Steuereinheit mit dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem unter Verwendung einer Vielzahl physikalischer Verbindungen vorkommen, dass sich der Verkehr an lediglich einer der physikalischen Verbindungen konzentriert, wodurch die Nutzungseffizienz des Gesamtsystems verringert wird.

Zusätzlich wird in dem STM-System jedes Kanalband (d.h. Zeitschlitz) einer spezifischen Quelle zum Senden des Verkehrs zugewiesen. Daher bleibt, wenn die Quelle keinen Verkehr zu senden hat, der entsprechende Kanal leer und der leere Kanal kann nicht von anderen Quellen verwendet werden. Dies verringert die Verkehrssendeeffizienz.

In der nahen Zukunft stellen Mobilkommunikationssysteme Multimedia-Verkehrsdienste bereit, die Sprach-, Daten- und Bildinformationen beinhalten. Die Sprach-, Daten- und Bildinformationen weisen unterschiedliche QoS(Quality of Service)-Bedingungen in Bezug auf Datenverlust und Sendeverzögerung auf, so dass es notwendig ist, den Verkehr nach QoS-Anforderungen zu verarbeiten. Zum Beispiel wird die Dienstqualität in Bezug auf Sprachsendung durch geringen Datenverlust nicht in großem Maße beeinflusst, aber drastisch verschlechtert, wenn Sendeverzögerung auftritt. Dagegen wird in Bezug auf Datensendung die Dienstqualität durch Sendeverzögerung nicht in großem Maße beeinflusst, aber sie ist sehr empfindlich gegenüber den Auswirkungen von Datenverlust. Jedoch ist es bei dem STM-Mobilkommunikationssystem oder dem Mobilkommunikationssystem mit verbindungslosem Paketübertragungsmodus nicht einfach, die Dienstqualität nach dem Typ von Medium oder dem Typ von Verkehr zu verwalten, so dass es nicht möglich ist, eine optimale Dienstqualität für jedes der jeweiligen Medien bereitzustellen.

EP 0 679 042 A betrifft ein ATM(Asynchronous Transfer Mode)-Kommunikationsnetz, das wenigstens ein Mobil-Endgerät umfasst, das so eingerichtet ist, dass es sich in Funkkommunikation mit einer Vielzahl von Basisstationen befindet. Die Basisstationen sind mit Hilfe eines Teilnetzes und einer Teilnetz-Interferenzeinheit mit einem Zugangsnetz verbunden. Das Zugangsnetz ist mit einer Mobilnetz-Schnittstelleneinheit verbunden. Jede Teilnetz-Schnittstelle und jede Mobilnetz-Schnittstelleneinheit enthält Teilungs-Kombinations-Einrichtungen, die eingerichtet sind, so zu arbeiten, dass ein Mobil-Endgerät zu einer Zeit mit einer oder mehreren Basisstationen verbunden sein kann.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nutzungseffizienz physikalischer Verbindungen in einem Mobilkommunikationssystem zu erhöhen.

Diese Aufgabe wird durch die vorliegende Erfindung und im Besonderen durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt. Bevorzugte Ausführungen sind der Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Es ist des Weiteren ein Aspekt der vorliegenden Erfindung, die Sendeeffizienz des Verkehrs in einem Mobilkommunikationssystem zu erhöhen.

Es ist des Weiteren ein anderer Aspekt der vorliegenden Erfindung, einen Multimedia-Verkehrsdienst in einem Mobilkommunikationssystem zu ermöglichen.

Um diese und andere Aspekte zu erreichen, führt ein Mobilkommunikationssystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung eine ATM(Asynchronous Transfer Mode)Technik ein, um Hochgeschwindigkeits-Informationen und Multimedia-Verkehr mit verschiedenen Eigenschaften effizient zu senden. Zusätzlich führt das Mobilkommunikationssystem die AAL2(ATM Adaptation Layer 2)- und IMA(Inverse Multiplexing for ATM)-Techniken ein, um die Sendeeffizienz zu erhöhen, wenn eine begrenzte Sendeverbindung oder ein begrenztes Sendeband verwendet wird. Bei ATM wird eine Informationseinheit mit einer festen Größe verwendet, die „Zelle" genannt wird.

Nach einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine ATM-Zellen-Verarbeitungsvorrichtung eine ATM-Schnittstelle zum Empfangen von ATM-Zellen, die über eine Vielzahl physikalischer Verbindungen gestreut gesendet oder verteilt werden, und zum Wiederherstellen der empfangenen ATM-Zellen zu einem ATM-Zellenstrom; eine AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung zum Vermitteln wenigstens eines innerhalb jeder ATM-Zelle in dem ATM-Zellenstrom multiplexierten AAL2-Pakets gemäß Routing-Informationen, die beim Verbindungsaufbau bereitgestellt werden, zum Multiplexen der vermittelten AAL2-Pakete gemäß ATM-Verbindungen und zum Erzeugen einer internen ATM-Zelle mit demselben Format wie die empfangenen ATM-Zellen; und einen ATM-Switch zum Vermitteln der internen ATM-Zelle gemäß den Routing-Informationen.

Die ATM-Schnittstelle enthält eine Vielzahl physikalischer Verbindungen zum Empfangen der gestreut gesendeten oder verteilten ATM-Zellen; und eine IMA(Inverse Multiplexing for ATM)-Verarbeitungseinrichtung zum IMA-Verarbeiten der empfangenen ATM-Zellen, um die der IMA-Verarbeitung unterzogenen ATM-Zellen zu dem ATM-Zellenstrom wiederherzustellen.

Die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung enthält eine ATM-Schnittstelle zur ATM-Schicht-Verarbeitung der empfangenen ATM-Zelle gemäß den Routing-Informationen und zum Ausgeben der der ATM-Schicht-Verarbeitung unterzogenen empfangenen ATM-Zellen als eine Eingangs-AAL2-Zelle; eine AAL2-Synchronisiereinrichtung zum Synchronisieren jedes AAL2-Paketes durch Erfassen eines Anfangspunktes der AAL2-Pakete, die in der Eingangs-AAL2-Zelle enthalten sind, auf Basis einer Paketeinheit; einen AAL2-Switch zum Vermitteln der synchronisierten AAL2-Pakete gemäß den Routing-Informationen; eine AAL2-Formatiereinrichtung zum Multiplexen der vermittelten AAL2-Pakete gemäß virtueller Kanäle und zum Erzeugen einer Ausgangs-AAL2-Zelle mit dem gleichen Format wie die Eingangs-AAL2-Zelle; eine CID(Channel Identifier)-Änderungseinrichtung, die mit der AAL2-Synchronisiereinrichtung und dem AAL2-Switch verbunden ist, um unter Verwendung der Zellen-Routing-Informationen festzustellen, ob unter den durch den AAL2-Switch zu vermittelnden Paketen Pakete sind, die gleichzeitig zu der identischen ATM-Verbindung zu vermitteln sind, und zum Ändern der CID der Pakete so, dass die CID der Pakete nicht identisch miteinander sind, wenn die Pakete vorhanden sind; und eine Einrichtung zum Formatieren einer internen ATM-Zelle, die einen ATM-Zellen-Header und ein Routing-Tag an die Ausgangs-AAL2-Zelle anhängt und eine resultierende interne ATM-Zelle erzeugt.

Nach einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst eine ATM-Zellen-Verarbeitungsvorrichtung einen ATM-Switch zum Vermitteln eines Eingangs-ATM-Zellenstroms gemäß Routing-Informationen; eine ATM-Schnittstelle mit einer Vielzahl physikalischer Verbindungen zum gestreuten Senden oder Verteilen eines Sende-ATM-Zellenstroms an die physikalischen Verbindungen und zur IMA-Verarbeitung des über die physikalischen Verbindungen gestreut empfangenen ATM-Zellenstroms, um den empfangenen ATM-Zellenstrom zu einem ATM-Zellenstrom wiederherzustellen; und eine AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung zum direkten Ausgeben des von dem ATM-Switch vermittelten ATM-Zellenstroms über einen ersten Weg, zum Empfangen des wiederhergestellten ATM-Zellenstroms über einen zweiten Weg, zum Vermitteln wenigstens eines in jeder ATM-Zelle in dem empfangenen ATM-Zellenstrom multiplexierten AAL2-Pakets gemäß Routing-Informationen, die beim Verbindungsaufbau bereitgestellt werden, zum Multiplexen der vermittelten AAL2-Pakete gemäß ATM-Verbindungen und zum Erzeugen einer internen ATM-Zelle mit einem korrekten Format, das von dem ATM-Switch zu vermitteln ist.

Nach einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst ein Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem in einem Mobilkommunikationssystem eine RF-Verarbeitungseinrichtung, die drahtlos mit einem Mobil-Endgerät verbunden werden kann, zum Verarbeiten von Informationen, die zu dem Mobil-Endgerät gesendet und von ihm empfangen werden; eine Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der von der RF-Verarbeitungseinrichtung empfangenen Informationen in einen ATM-Zellenstrom und eines Eingangs-ATM-Zellenstroms in ein korrektes Format, das von der RF-Verarbeitungseinrichtung zu verarbeiten ist; einen ATM-Switch zum Vermitteln des durch die Umwandlungseinrichtung umgewandelten ATM-Zellenstroms gemäß den Routing-Informationen; eine AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung zum direkten Ausgeben des von dem ATM-Switch vermittelten ATM-Zellenstroms über einen ersten Weg (von dem ATM-Switch 172 über die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung zu der ATM-Schnittstelle 190), zum Vermitteln wenigstens eines in jeder ATM-Zelle in dem über einen zweiten Weg empfangenen ATM-Zellenstrom multiplexierten AAL2-Pakets gemäß Routing-Informationen, die beim Verbindungsaufbau bereitgestellt werden, zum Multiplexen der vermittelten AAL2-Pakete gemäß ATM-Verbindungen und zum Erzeugen einer internen ATM-Zelle mit einem korrekten Format, das von dem ATM-Switch zu vermitteln ist; und eine ATM-Schnittstelle mit einer Vielzahl physikalischer Verbindungen zur IMA-Verarbeitung des über den ersten Weg ausgegebenen ATM-Zellenstroms, um den ATM-Zellenstrom gestreut an die physikalischen Verbindungen zu senden oder zu verteilen, und zur IMA-Verarbeitung der über die physikalischen Verbindungen empfangenen ATM-Zellen, um die empfangenen ATM-Zellen zu einem ATM-Zellenstrom wiederherzustellen und den ATM-Zellenstrom über den zweiten Weg auszugeben.

Nach einem vierten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält ein Mobilkommunikationssystem eine Basisstation mit einer Sender/Empfangseinrichtung und einer Steuereinheit, wobei die Basisstation eine drahtlose Verbindung zu einem Mobil-Endgerät hat, und ein Mobilvermittlungszentrum, das über einen Draht mit der Basisstation verbunden ist.

Die Basisstation-Sender/Empfangseinrichtung enthält eine RF-Verarbeitungseinrichtung zum Verarbeiten von Informationen, die zu dem Mobil-Endgerät gesendet werden und von ihm empfangen werden; eine Umwandlungseinrichtung zum Umwandeln der von der RF-Verarbeitungseinrichtung empfangenen Informationen in einen ATM-Zellenstrom und eines Eingangs-ATM-Zellenstroms in ein korrektes Format, das von der RF-Verarbeitungseinrichtung zu verarbeiten ist; eine erste ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung, die einen ersten Weg, auf dem die erste ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung den durch die Umwandlungseinrichtung umgewandelten ATM-Zellenstrom direkt ausgibt, sowie einen zweiten Weg hat, wobei die erste ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung einen Eingangs-ATM-Zellenstrom in Bezug auf jede ATM-Zelle nach AAL2-Vermittlung multiplexiert und den multiplexierten ATM-Zellenstrom nach ATM-Vermittung an die Umwandlungseinrichtung ausgibt; und eine erste ATM-Schnittstelle mit einer Vielzahl erster physikalischer Verbindungen zur IMA-Verarbeitung des über den ersten Weg ausgegebenen ATM-Zellenstroms, um den ATM-Zellenstrom gestreut zu den ersten physikalischen Verbindungen zu senden, und zur IMA-Verarbeitung der über die ersten physikalischen Verbindungen empfangenen ATM-Zellen, um die empfangenen ATM-Zellen zu einem ATM-Zellenstrom wiederherzustellen und den ATM-Zellenstrom über den zweiten Weg auszugeben.

Die Basisstation-Steuereinheit enthält eine zweite ATM-Schnittstelle mit einer Vielzahl zweiter physikalischer Verbindungen, die mit der ersten ATM-Schnittstelle über die zweiten physikalischen Verbindungen verbunden werden können; eine zweite ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung, die einen ersten Weg, auf dem die zweite ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung einen an der zweiten ATM-Schnittstelle empfangenen ATM-Zellenstrom direkt ausgibt, und einen zweiten Weg hat, wobei die zweite ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung einen Eingangs-ATM-Zellenstrom in Bezug auf jede ATM-Zelle nach AAL2-Vermittlung multiplexiert und den multiplexierten ATM-Zellenstrom nach ATM-Vermittlung an die zweite ATM-Schnittstelle ausgibt; und eine dritte ATM-Schnittstelle mit einer Vielzahl dritter physikalischer Verbindungen zur IMA-Verarbeitung des über den ersten Weg der zweiten ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung ausgegebenen ATM-Zellenstroms, um den ATM-Zellenstrom gestreut über die dritten physikalischen Verbindungen zu senden oder zu verteilen, und zur IMA-Verarbeitung der über die dritten physikalischen Verbindungen empfangenen ATM-Zellen, um die empfangenen ATM-Zellen zu einem ATM-Zellenstrom wiederherzustellen und den wiederhergestellten ATM-Zellenstrom über den zweiten Weg der zweiten ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung auszugeben.

Das Mobilvermittlungszentrum enthält eine vierte ATM-Schnittstelle mit einer Vielzahl vierter physikalischer Verbindungen, die mit der dritten ATM-Schnittstelle über die vierten physikalischen Verbindungen verbunden werden können; eine dritte ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung, die einen ersten Weg, auf dem die dritte ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung einen an der vierten ATM-Schnittstelle empfangenen ATM-Zellenstrom direkt ausgibt, und einen zweiten Weg hat, wobei die dritte ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung einen Eingangs-ATM-Zellenstrom in Bezug auf jede ATM-Zelle nach AAL2-Vermittlung multiplexiert und den multiplexierten ATM-Zellenstrom nach ATM-Vermittlung an die vierte ATM-Schnittstelle ausgibt; und eine fünfte ATM-Schnittstelle mit einer Vielzahl fünfter physikalischer Verbindungen zur IMA-Verarbeitung des über den ersten Weg der dritten ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung ausgegebenen ATM-Zellenstroms, um den ATM-Zellenstrom gestreut über die fünften physikalischen Verbindungen zu senden oder zu verteilen, und zur IMA-Verarbeitung der über die fünften physikalischen Verbindungen empfangenen ATM-Zellen, um die empfangenen ATM-Zellen zu einem ATM-Zellenstrom wiederherzustellen und den wiederhergestellten ATM-Zellenstrom über den zweiten Weg der dritten ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung auszugeben.

Die vorgenannten und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden ausführlichen Beschreibung offensichtlicher, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen zur Kenntnis genommen wird, bei denen:

1 ein Blockdiagramm ist, das ein Mobilkommunikationssystem mit einer ATMbasierten Verbindungsanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;

2A und 2B ausführliche Blockdiagramme sind, die die in 1 gezeigten ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtungen darstellen;

3 ein Diagramm ist, das ein AAL2-CPS-DPU(Common Part convergence Sublayer-Protocol Data Unit)-Format darstellt, das auf die in den 2A und 2B gezeigte AAL2-Schnittstelle angewendet wird;

4 ein Blockdiagramm ist, das die Verarbeitungseinrichtung der 2A und 2B mit einer CID-Zuweisungsfunktion nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt;

5A und 5B Diagramme sind, die den Nachschlagespeicher der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellen;

6 ein Diagramm ist, das AAL2-Pakete darstellt, die durch die ATM-Schnittstelle der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden;

7 ein Diagramm ist, das AAL2-Pakete darstellt, die durch die AAL2-Synchronisiereinrichtung und die CID-Änderungseinrichtung der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden;

8A und 8B Diagramme sind, die AAL2-Pakete darstellen, die durch den AAL2-Switch der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden;

9 ein Diagramm ist, das AAL2-Pakete darstellt, die durch AAL2-Formatiereinrichtung der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verarbeitet werden;

10 ein Diagramm ist, das eine interne ATM(IATM)-Zelle darstellt, die durch die I-ATM-Formatiereinrichtung der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verarbeitet wird;

11A und 11B Diagramme sind, die Vermittlung einer IATM-Zelle darstellen, die durch den ATM-Switch der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung verarbeitet wird;

12 ein ausführliches Blockdiagramm ist, das die ATM(IMA)-Schnittstelle der 2A und 2B nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung darstellt; und

13 ein Blockdiagramm ist, um verschiedene beispielhafte Anwendungen des Systems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung zu erklären.

Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird hierin im Folgenden mit Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden wohlbekannte Funktionen oder Konstruktionen nicht ausführlich beschrieben, da sie die Erfindung durch unnötige Ausführlichkeit verschleiern würden.

In einem Mobilkommunikationssystem nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung erfolgt die Verbindung zwischen dem Mobilvermittlungszentrum und der Basisstation-Steuereinheit oder zwischen der Basisstation-Steuereinheit und dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem auf Basis der ATM(Asynchronous Transfer Mode)-Technik statt der STM-Technik oder der Technik mit verbindungslosem Paketübertragungsmodus. Auch wenn die Erfindung hierin im Folgenden mit Bezugnahme auf ein Mobilkommunikationssystem beschrieben wird, kann die Erfindung auf jedes ATMbasierte Kommunikationssystem angewendet werden, das IMA(Inverse Multiplexing for ATM)- und AAL2-Techniken einsetzt.

Die Erfindung hat die folgenden Merkmale. Erstens streut die Erfindung den Verkehr unter Einsatz der IMA-Technik gleichmäßig auf eine Vielzahl physikalischer Verbindungen, um dadurch die Nutzungseffizienz der physikalischen Verbindungen zu erhöhen. Zweitens ist, da die Erfindung die ATM-Technik verwendet, das Kanalband (virtuelle Verbindung) nicht auf eine spezifische Quelle festgelegt. Daher kann eine Quelle, die Verkehr zu senden hat, den Verkehr über ein verfügbares Kanalband senden, um dadurch die Sendeeffizienz des Verkehrsflusses erhöhen. Drittens stellt die Erfindung eine virtuelle ATM-Verbindung auf der physikalischen Verbindung unter Verwendung der AAL2(ATM-Adaptation Layer 2)-Technik ein und sendet Verkehr über die eingestellte physikalische Verbindung. Bei ATM wird eine Informationseinheit mit einer festen Größe verwendet, die „Zelle" genannt wird. Daher kann, wenn der zu sendende Kanalverkehr in der Größe kleiner ist als die Nutzdaten der Zelle, mehr als ein Verkehrskanal durch Multiplexen gesendet werden. Folglich wird, solange es Kanalverkehr zu senden gibt, eine Zelle nicht mit den teilweise leeren Nutzdaten gesendet, wodurch die Sendeeffizienz erhöht wird. Viertens kann die Erfindung durch Einsetzen der ATM-Technik die Dienstqualität (Verlust und Verzögerung) nach den ATM-Anforderungen steuern. Das heißt, dass, wenn jeder Dienst unterschiedliche Qualität erfordert, die erforderliche Dienstqualität durch Einstellen der für die Dienstqualität geeigneten ATM-Verbindung erfüllt werden.

1 zeigt ein Mobilkommunikationssystem mit einer ATM-basierten Verbindungsanordnung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung. Das Mobilkommunikationssystem enthält ein Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100, eine Basisstation-Steuereinheit 200 und ein Mobilvermittlungszentrum 300. Im Besonderen weisen das Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100, die Basisstation-Steuereinheit 200 und das Mobilvermittlungszentrum 300 ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtungen 170, 250 bzw. 350 auf. Das Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100 enthält eine ATM-Schnittstelle 190 zur Verbindung mit der Basisstation-Steuereinheit 200; die Basisstation-Steuereinheit 200 enthält eine ATM-Schnittstelle 230 zur Verbindung mit dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100 und eine ATM-Schnittstelle 270 zur Verbindung mit dem Mobilvermittlungszentrum 300; und das Mobilvermittlungszentrum 300 enthält eine ATM-Schnittstelle 330 zur Verbindung mit der Basisstation-Steuereinheit 200. Des Weiteren enthält das Mobilvermittlungszentrum 300 eine ATM-Schnittstelle 370 zur ATM-Verbindung mit einem anderen Mobilvermittlungszentrum oder einem anderen Netz (z.B. ATM oder STM). Die ATM-Schnittstelle 230 in der Basisstation-Steuereinheit 200 kann außerdem mit einer Vielzahl von Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystemen verbunden werden.

Mit Bezugnahme auf 1 enthält das Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100 eine Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem-Hauptverarbeitungseinrichtung 110, eine RF-Verarbeitungseinrichtung 130, eine RF-ATM-Umwandlungseinrichtung 150, eine ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 170 und die ATM-Schnittstelle 190. Die Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem-Hauptverarbeitungseinrichtung 110 steuert den Gesamtbetrieb des Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystems 100. Die RF-Verarbeitungseinrichtung 130 tauscht Funkinformationen mit den Mobil-Endgeräten 10 bis 12 zur Funkverbindung mit (oder zum Funkzugang zu) den Mobil-Endgeräten 10 bis 12 aus. Die RF-Verarbeitungseinrichtung 130 enthält eine Antenne, einen Duplexer, eine Empfangseinrichtung, eine Sendeeinrichtung und eine Basisband-Verarbeitungseinrichtung. Die RF-ATM-Umwandlungseinrichtung 150 wandelt die von den Mobil-Endgeräten 10 bis 12 empfangenen Funkinformationen in Informationen mit einem für ein Festnetz geeigneten Format um und wandelt von dem Festnetz empfangene Informationen in ein für das Funknetz geeignetes Format um. Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung führt die RF-ATM-Umwandlungseinrichtung 150 ATM-Anpassungsschicht-Verarbeitung und Multiplexen an dem von den Mobil-Endgeräten 10 bis 12 empfangenen Funkverkehr durch und wandelt dann den verarbeiteten Funkverkehr in eine für das ATM-Netz korrekte ATM-Zelle um. Die ATM-Anpassungsschicht-Verarbeitung führt Konvergenzverarbeitung an den paketvermittelten Funkinformationen durch, setzt die konvergenzverarbeiteten Paketinformationen zu einer Vielzahl von Zellen neu zusammen und fügt einen Header an dem Kopf jeder Zelle ein, um ein Informationsfeld zu erzeugen. Die ATM-Anpassungsschicht-Verarbeitung entspricht der AAL2-Verarbeitung. Im Gegensatz dazu hängt AAL5-Verarbeitung lediglich den Trailer an das Ende jeder Zelle an. Der Header wird in jedes Informationsfeld, das durch die ATM-Anpassungsschicht-Verarbeitung erzeugt wird, eingefügt, um dadurch die ATM-Zelle zu erzeugen. Zum Umwandeln der von dem Festnetz empfangenen Informationen in das für das Funknetz geeignete Format führt die RF-ATM-Umwandlungseinrichtung 150 den umgekehrten Vorgang durch.

Die 2A und 2B zeigen die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtungen 170 und 250, die in dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100 bzw. der Basisstation-Steuereinheit 200 enthalten sind. Im Besonderen zeigt 2A die ausführliche Struktur der ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 170 in dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100 und ihre Verbindung mit der ATM-Schnittstelle 190 und 2B zeigt die ausführliche Struktur der ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 250 in der Basisstation-Steuereinheit 200 und ihre Verbindung mit der ATM-Schnittstelle 230. Auch wenn dies nicht getrennt dargestellt wird, weist die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 350 in dem Mobilvermittlungszentrum 300 vorzugsweise die gleiche Struktur und den gleichen Betrieb wie bei den ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtungen 170 und 250 auf.

Mit Bezugnahme auf 2A enthält die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 170, die ATM- und AAL2-Routing und -Vermittlung sowie ein AAL2-Multiplexen durchführt, einen ATM-Switch 172 und eine AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180. Der ATM-Switch 172 empfängt eine ATM-Zelle von der RF-ATM-Umwandlungseinrichtung 150, bestimmt einen Routing-Weg für die empfangene ATM-Zelle gemäß den Vermittlungsinformationen, die von der Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem-Verarbeitungseinrichtung 110 bereitgestellt werden, und vermittelt dann die ATM-Zelle gemäß dem bestimmten Routing-Weg. Die Vermittlungsinformationen werden von der Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem-Oberschicht-Verarbeitungseinrichtung 110 beim Verbindungsaufbau empfangen und werden bis zum Verbindungsabbau in einer Routing-Tabelle des ATM-Switch 172 gespeichert. Der ATM-Switch 172 wird über einen Steuerbus von der Verarbeitungseinrichtung 110 mit Vermittlungsinformationen, die in seiner Routing-Tabelle zu speichern sind, versehen und vermittelt die ATM-Zelle zu einem Routing-Weg, der gemäß den in der Routing-Tabelle gespeicherten Vermittlungsinformationen bestimmt wurde. Die in der Routing-Tabelle des ATM-Switch 172 gespeicherten Vermittlungsinformationen enthalten eine Kennung virtuellen Ausgangswegs (VPI), eine Kennung virtuellen Ausgangskanals (VCI) und eine Ausgangskanalnummer und der Routing-Weg wird durch Analysieren der Kennung virtuellen Wegs/Kennung virtuellen Kanals einer Eingangs-ATM-Zelle und unter Verwendung der Vermittlungsinformationen bestimmt. Die in der Routing-Tabelle des ATM-Switch 172 gespeicherten Vermittlungsinformationen und die Informationen für den CID-Änderungs- und AAL2-Vermittlungsvorgang der AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 werden von der Verarbeitungseinrichtung 110 beim Verbindungsaufbau empfangen und in einem Nachschlagespeicher 183 der AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 gespeichert; diese Informationen werden beispielhaft in den 5A und 5B gezeigt und werden bis zum Verbindungsabbau verwendet. In den von dem ATM-Switch 172 vermittelten ATM-Zellen (ATM-Zellenstrom) wird eine Vielzahl von AAL2-Paketen multiplexiert. Ein solcher ATM-Zellenstrom weist die in 3 gezeigte Struktur auf und wird auf die ATM-Schnittstelle 190 mit der in 12 gezeigten Struktur angewendet.

12 zeigt die ausführliche Struktur der ATM-Schnittstellen 190 und 230, die in dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100 bzw. der Basisstation-Steuereinheit 200 enthalten sind. Auch wenn dies nicht getrennt dargestellt wird, ist zu beachten, dass die ATM-Schnittstelle 270 in der Basisstation-Steuereinheit 200 und die ATM-Schnittstellen 330 und 370 in dem Mobilvermittlungszentrum 300 vorzugsweise die gleiche Struktur aufweisen.

Mit Bezugnahme auf 12 enthält die ATM-Schnittstelle 190, die eine IMA-Funktion und eine ATM-Physikalische-Schicht-Funktion durchführt, eine IMA-Verarbeitungseinrichtung 195 und eine Vielzahl physikalischer Verbindungen 191 bis 193. Die IMA-Verarbeitungseinrichtung 195 empfängt den ATM-Zellenstrom und verteilt die in dem empfangenen ATM-Zellenstrom multiplexierten AAL2-Pakete (oder ATM-Zellen) auf die physikalischen Verbindungen. Das heißt, dass die IMA-Verarbeitungseinrichtung 195 den ATM-Zellenstrom sequenziell auf n physikalische Verbindungen PHY_LINK#1 bis PHY_LINK #N verteilt. Wenn zum Beispiel der ATM-Zellenstrom aus den ATM-Zellen-CELL#1 bis CELL#N besteht, sendet die IMA-Verarbeitungseinrichtung 195 CELL#1 über die erste physikalische Verbindung 191, CELL#2 über die zweite physikalische Verbindung 192 und CELL#N über die n-te physikalische Verbindung 193. Die physikalischen Verbindungen können eine T1-Verbindungsleitung (1,544 Mbps), eine E1-Verbindungsleitung (2,048 Mbps), eine DS3-Verbindungsleitung (45 Mbps) und eine E3-Verbindungsleitung (34 Mbps) sein. Bei einer Ausführung der vorliegenden Erfindung werden acht E1-Verbindungsleitungen für die physikalischen Verbindungen verwendet.

Die jeweiligen Zellen des ATM-Zellenstroms, die von der IMA-Verarbeitungseinrichtung 195 gestreut über die erste bis n-te physikalische Verbindung 191 bis 193 gesendet werden, werden über die physikalischen Verbindungen 231 bis 233 auf eine IMA-Verarbeitungseinrichtung 235 in der ATM-Schnittstelle 230 der Basisstation-Steuereinheit 200 angewendet. Die IMA-Verarbeitungseinrichtung 235 stellt dann den ursprünglichen ATM-Zellenstrom wieder her, der in dem Format mit dem Eingangs-ATM-Zellenstrom der IMA-Verarbeitungseinrichtung 195 in dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100 identisch ist. Das heißt, dass die IMA-Verarbeitungseinrichtung 235 die gestreuten ATM-Zellen zu dem ATM-Zellenstrom wiederherstellt. Der wiederhergestellte ATM-Zellenstrom wird auf die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 250 in der Basisstation-Steuereinheit 200 angewendet.

Zu weiteren Informationen über das ATM-Zellenstrom-Wiederherstellverfahren siehe „Inverse Multiplexing for ATM (IMA) Specification Version 1.0", AF-PHY-0086.000, ATM-Forum Technical Committee, Juli 1997.

Mit Bezugnahme auf 2B enthält die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 250 in der Basisstation-Steuereinheit 200 einen ATM-Switch 252 und eine AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 260 und führt den gleichen Vorgang wie die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 170 von 2A durch. Die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 260 enthält eine ATM-Schnittstelle 261, eine AAL2-Synchronisiereinrichtung 262, einen Nachschlagespeicher 263, eine CID-Änderungseinrichtung 264, einen AAL2-Switch 266, eine AAL2-Formatiereinrichtung 267 und eine interne ATM(IATM)-Formatiereinrichtung 268. Das Durchführen von AAL2-Verarbeitung an dem ATM-Zellenstrom, in den eine Vielzahl von ATM-Zellen (AAL2-Pakete) durch die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 260 multiplexiert werden, erhöht die Effizienz der Sendebandbreite und verhindert Sendeverzögerung. Da die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 250 der Basisstation-Steuereinheit 200 AAL2-Verarbeitung an dem von der IMA-Verarbeitungseinrichtung 230 wiederhergestellten ATM-Zellenstrom auf die gleiche Weise durchführt wie bei der ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 170 des Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystems 100, wird die ausführliche Betriebsbeschreibung der ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 250 durch eine Beschreibung der ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 170 des Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystems ersetzt, die im Folgenden mit Bezugnahme auf 2A erfolgt.

Mit Bezugnahme auf 2A sendet die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 den von dem ATM-Switch 172 vermittelten ATM-Zellenstrom über einen ersten Weg direkt an die ATM-Schnittstelle 190. Jedoch wird die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 über einen zweiten Weg mit dem ATM-Zellenstrom versehen, der von der ATM-Zellen-Schnittstelle 190 wiederhergestellt wurde, nachdem er von der ATM-Schnittstelle 230 der Basisstation-Steuereinheit 200 verteilt wurde. Der zweite Weg verläuft von der ATM-Schnittstelle 190 über die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung zu dem ATM-Switch 172. Die AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 enthält eine ATM-Schnittstelle 181, eine AAL2-Synchronisiereinrichtung 182, einen Nachschlagespeicher 183, eine CID-Änderungseinrichtung 184, einen AAL2-Switch 186, eine AAL2-Formatiereinrichtung 187 und eine IATM-Formatiereinrichtung 188. Die ATM-Schnittstelle 181 führt ATM-Schicht-Verarbeitung an einer nach Physikalische-Schicht-Verarbeitung empfangenen ATM-Zelle durch und gibt die verarbeitete AAL2 CPS-PDU (Common Part Convergence Sublayer-Protocol Data Unit, hierin im Folgenden als eine AAL2-Zelle bezeichnet) mit dem in 3 gezeigten Format an die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 aus.

Die Physikalische-Schicht-Verarbeitungsfunktion bezieht sich auf die Funktion zum Extrahieren eines Bitstroms aus dem Lichtstrahl oder der elektrischen Wellenform, der/die von einem Sendemedium (z.B. optische Faser oder Koaxialkabel) gesendet wird, zum Erfassen gültiger Abtastwerte davon und zum Ausgeben einer ATM-Zelle. Die ATM-Schicht-Verarbeitungsfunktion bezieht sich auf die Funktion des Multiplexens/Demultiplexens einer ATM-Zelle, zum Durchführen von Zellen-Routing (einschließlich Routing virtuellen Wegs und Routing virtuellen Kanals), zum Erzeugen/Löschen eines Zellen-Headers, zum Erkennen/Extrahieren einer priorisierten/nichtpriorisierten Zelle, zum Steuern eines generischen Stroms, zum Verarbeiten eines signalisierenden virtuellen Kanals und zum Durchführen von OAM(Operation, Administration and Maintenance)-Funktionen. Da die Physikalische-Schicht-Verarbeitungsfunktion und die ATM-Schicht-Verarbeitungsfunktion Fachleuten wohlbekannt sind und nicht direkt mit dem Betrieb der vorliegenden Erfindung verwandt sind, wird eine ausführliche Beschreibung der Funktionen hierin vermieden. Jedoch wird hierin die ATM-Schicht-Verarbeitung auf den Vorgang beschränkt, mit dem die ATM-Schnittstelle 181 einen Zellen-Routing-Vorgang zum Demultiplexen einer empfangenen ATM-Zelle gemäß den ATM-Verbindungen virtueller Verbindung und virtuellen Wegs in Abhängigkeit von dem ATM-Zellen-Header durchführt und die resultierende AAL2-Zelle ausgibt. Beim Zellen-Routing wird die ATM-Schnittstelle 181 durch die Verarbeitungseinrichtung (Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem) 110 gesteuert. Die Verarbeitungseinrichtung (Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem) 110 ist über einen Steuerbus (nicht gezeigt) mit der ATM-Schnittstelle 181 und der IATM-Formatiereinrichtung 188 verbunden, um sie mit Informationen über die Kennung virtuellen Wegs/Kennung virtuellen Kanals für Zellen-Routing zu versehen, um dadurch Umwandlung der Kennung virtuellen Wegs/Kennung virtuellen Kanals durchzuführen.

Die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 empfängt die von der ATM-Schnittstelle 181 verarbeitete AAL2-Zelle. Die in die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 eingegebene AAL2-Zelle ist eine ATM-Zelle von 3, aus der ein ATM-Zellen-Header gelöscht wird, d.h. die AAL2-CPS-PDU. Ein Benutzerinformationsfeld INFORMATION der AAL2-Zelle enthält wenigstens einen AAL2-Paket-Header (d.h. AAL2-CPS-Paket-Header) und Nutzdaten CPS-INFO. Das Benutzerinformationsfeld kann wenigstens ein AAL2-Paket enthalten, d.h. einen oder mehr AAL2-Paket-Header und ihre verbundenen Nutzdaten. Zum Beispiel können in dem Benutzerinformationsfeld der AAL2-Zelle Echtzeit-Sprachdaten und andere Daten mit einer kurzen Länge als eine Vielzahl von Paketen multiplexiert werden. Die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 führt eine AAL2-Synchronisierfunktion zum Erfassen der Anfangspunkte von einem oder mehr AAL2-Paketen, die in jeder AAL2-Zelle der virtuellen ATM-Verbindungen multiplexiert werden, durch. Durch diese AAL2-Synchronisierfunktion können der CID-Änderungsvorgang und der AAL2-Vermittlungsvorgang, die folgen, auf Basis einer Paketeinheit für jede virtuelle ATM-Verbindung durchgeführt werden. Die AAL2-Synchronisierfunktion wird unter Verwendung eines in dem AAL2-CPS-PDU-Header enthaltenen Offset-Felds OSF und eines in dem AAL2-Paket-Header enthaltenen Längenindikators LI durchgeführt. Der Anfangspunkt des ersten AAL2-Pakets wird unter Verwendung des OSF erfasst und der Anfangspunkt jedes nachfolgenden AAL2-Pakets kann unter Verwendung des LI erfasst werden, da die Länge des AAL2-Pakets in Abhängigkeit von dem in dem vorhergehenden AAL2-Paket-Header enthaltenen LI berechnet werden kann.

3 zeigt das durch ITU-T Recommendation I.363.2(D) definierte AAL2-CPS-PDU-Format, das in die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 von 2A eingegeben wird.

Mit Bezugnahme auf 3 besteht die AAL2-CPS-PDU (d.h. AAL2-Zelle) aus einem 1-Byte(8-Bit)-CPS-PDU-Header, Benutzerinformationen und einem Füllzeichen. Der CPS-PDU-Header (hierin im Folgenden als ein AAL2-Zellen-Header bezeichnet) besteht aus einem 6-Bit-OFS, einem 1-Bit-SN(Sequenznummer)-Feld und einem 1-Bit-P(Parität)-Feld. Das OSF (Offset-Feld), Informationen zu dem Anfangspunkt der AAL2-CPS-Paket-Nutzdaten CPS-INFO, zeigt ein Intervall zwischen dem OSF und den CPS-Paket-Nutzdaten an. SN zeigt eine Sequenznummer der CPS-PDU an und wird auf Basis von Modulo-2 bestimmt. P zeigt eine Parität an und vorzugsweise wird eine ungerade Parität verwendet.

Die Benutzerinformationen bestehen aus einem 24-Bit(3-Byte)-AAL2-CPS-Paket-Header (hierin im Folgenden als ein AAL2-Paket-Header bezeichnet) und 45/64-Byte-Nutzdaten CPS-INFO. Der AAL2-Paket-Header besteht aus einer 8-Bit-CID, einem 6-Bit-LI, 5-Bit-Benutzer-zu-Benutzer-Informationen und eine 5-Bit-Header-Prüfsumme. Hier ist das CID(Channel Identification)-Feld eine eindeutige Nummer, die einen AAL2-Paket-Kanal kennzeichnet. Die CID wird durch einen CID-Zuweisungsteil, der später beschrieben wird, zugewiesen und wird bis zum Abbau des AAL2-Kanals verwendet. Der LI (Längenindikator) zeigt die Länge der CPS-Paket-Nutzdaten an und kann die Länge von 45 oder 64 Byte als Maximum anzeigen, da die CPS-Paket-Nutzdaten Informationen von 45 oder maximal 64 Byte enthalten können. Die Benutzer-zu-Benutzer-Informationen werden zur Kommunikation zwischen CPS-Benutzern verwendet. Die Header-Prüfsumme wird zum Erfassen von Fehlern verwendet, die in dem CPS-Paket-Header erzeugt werden. Die CPS-Paket-Nutzdaten CPS-INFO sind ein Feld zum Tragen von Echtzeit-Informationen, die eine kurze Länge aufweisen, wie Sprachdaten, und können eine Vielzahl von Paketen durch Multiplexen tragen. Hier kann CPS-INFO Pakete mit einer Länge von 45 oder maximal 64 Byte tragen. Auch wenn 3 zeigt, dass das Benutzerinformationsfeld zur Vereinfachung ein AAL2-Paket enthält, kann das Benutzerinformationsfeld eine Vielzahl von AAL2-Paketen enthalten.

Das in 3 gezeigte AAL2-CPS-PDU-Format ist ein AAL2-Zellen-Format, das auf die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 angewendet wird, nachdem eine empfangene ATM-Zelle einer Physikalische-Schicht-Verarbeitung und ATM-Schicht-Verarbeitung durch die ATM-Schnittstelle 181 unterzogen wurde. Die AAL2-Zelle wird nach Synchronisierungsverarbeitung durch die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 auf die CID-Änderungseinrichtung 184 angewendet. Die CID-Änderungseinrichtung 184 ist aus dem folgenden Grund erforderlich. Ein CID-Wert, der eine eindeutige Nummer für jeden AAL2-Kanal ist, wird durch den CID-Zuweisungsteil gemäß virtueller ATM-Verbindungen zugewiesen. Die CID wird zum Erkennen der Kanäle, die in einer einzelnen virtuellen Verbindung multiplexiert werden, verwendet. Jedoch kann eine Kollision zwischen solchen zugewiesenen CID nach dem Vermittlungsvorgang durch den AAL2-Switch 126 auftreten, da der AAL2-Switch damit arbeitet, mehr als eine virtuelle Verbindung auf eine andere abzubilden. Daher ist die CID-Änderungsfunktion erforderlich, um die Kollision zu verhindern. Im Besonderen könnten, wenn die über unterschiedliche virtuelle ATM-Verbindungen gesendeten AAL2-Pakete AAL2-vermittelt und dann zu derselben einzelnen virtuellen ATM-Verbindung gesendet werden, ihre CID-Werte miteinander identisch sein. Da keine Möglichkeit besteht, das AAL2-Paket zu erkennen, wenn es eine Vielzahl identischer CID-Werte auf einer einzelnen virtuellen ATM-Verbindung gibt, ist es notwendig, die CID-Werte der AAL2-Pakete, die gleichzeitig an dieselbe virtuelle ATM-Verbindung auszugeben sind, so zu ändern, dass sie gegenüber einander eindeutig sind. Hier wird zwar der Begriff „virtuelle ATM-Verbindung" verwendet, aber die Prinzipien können auf ATM-Verbindungen, einschließlich virtueller Wege sowie virtueller Kanäle, angewendet werden, über die die ATM-Zelle übertragen wird. In der folgenden Beschreibung wird die ATM-Verbindung zur Vereinfachung der Erklärung lediglich auf den virtuellen Kanal beschränkt.

Der Nachschlagespeicher 183 speichert Zellen-Routing-Informationen (Informationen zur Kennung virtuellen Kanals), CID-Routing-Informationen und Routing-Tag-Informationen (PT-Informationen) zur ATM-Vermittlung, wie in den 5A und 5B gezeigt. Die vorgenannten Routing bezogenen Informationen werden durch die Verarbeitungseinrichtung 110 bereitgestellt, nachdem eine Signalisierungsprozedur mit der anderen Partei beim Verbindungsaufbau durchgeführt wurde.

Die CID-Änderungseinrichtung 184 entscheidet anhand der in dem Nachschlagespeicher 183 gespeicherten CID-Werte, ob es notwendig ist, die CID-Werte für die AAL2-Pakete zu ändern, und ändert, wenn dies notwendig ist, die CID-Werte des AAL2-Pakets. Das heißt, dass die CID-Änderungseinrichtung 184 die CID-Werte der AAL2-Pakete so ändert, dass die CID-Werte der AAL2-Pakete nicht miteinander identisch sind, wenn den gleichzeitig an denselben virtuellen Kanal auszugebenden AAL2-Paketen beim Erstellen des AAL2-Pakets die identische CID zugewiesen wird. Wenn zum Beispiel die AAL2-Pakete des ersten und des zweiten virtuellen Kanals mit derselben CID eingegeben werden und sie auf einem bestimmten einzelnen virtuellen Kanal auszugeben sind, kann die CID für das AAL2-Paket des ersten virtuellen Kanals in eine neue CID, die nicht in dem AAL2-Paket des anderen virtuellen Kanals verwendet wird, geändert werden. Statt die CID für das AAL2-Paket des ersten virtuellen Kanals zu ändern, kann außerdem ein Verfahren zum Ändern der CID für das AAL2-Paket des zweiten virtuellen Kanals Anwendung finden. Die an diesem Punkt geänderte CID wird bis zum Abbau des AAL2-Pakets verwendet.

Die Verarbeitungseinrichtung 110 steuert den gesamten Betrieb des Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystems 100. Bei einer Ausführung steuert die Verarbeitungseinrichtung 110 den Betrieb des ATM-Switch 172, der AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 und der ATM-Schnittstelle 190. Im Besonderen führt die Verarbeitungseinrichtung 110 die Funktion zum Zuweisen des für die virtuelle ATM-Verbindung zu verwendenden Werts der Kennung virtuellen Wegs/Kennung virtuellen Kanals durch, d.h. sie führt Zellen-Routing-Steuerung durch. Um die Funktion zum Zuweisen des Werts der Kennung virtuellen Wegs/Kennung virtuellen Kanals durchzuführen, wird die Verarbeitungseinrichtung 110 mit Zellen-Routing-Informationen (Kennung virtuellen Wegs/Kennung virtuellen Kanals) durch Signalisierung mit der anderen Partei beim Verbindungsaufbau versehen und steuert die ATM-Schnittstelle 181 und die IATM-Formatiereinrichtung 188 gemäß den Zellen-Routing-Informationen. Zusätzlich führt die Verarbeitungseinrichtung 110 außerdem eine ATM-Zellen-Kopierfunktion und eine AAL2-Paket-Kopierfunktion durch. Zum Durchführen der ATM-Zellen-Kopierfunktion stellt die Verarbeitungseinrichtung 110 Routing-Tag-Informationen und ATM-Zellen-Header-Informationen, die zum Zellenkopieren erforderlich sind, für die IATM-Formatiereinrichtung 188 bereit und der ATM-Switch 172 führt einen Vermittlungsvorgang auf Basis dieser Informationen durch. Die ATM-Zellen-Kopierfunktion kann außerdem durchgeführt werden, indem die Verarbeitungseinrichtung 110 den ATM-Switch 172 direkt steuert. Die AAL2-Paket-Kopierfunktion wird durchgeführt, indem die Verarbeitungseinrichtung 110 den AAL2-Switch 186 steuert. Des Weiteren führt die Verarbeitungseinrichtung 110 eine Funktion zum Zuweisen der CID, die jedes AAL2-Paket kennzeichnet, durch und 4 zeigt die Struktur der Verarbeitungseinrichtung 110 zum Durchführen der CID-Zuweisungsfunktion.

Mit Bezugnahme auf 4 enthält die Verarbeitungseinrichtung 110 eine CID-Zuweisungs-Steuereinheit 412 und einen CID-Puffer 414 und weist die CID für jedes AAL2-Paket durch AAL2-Signalisierung mit der anderen Partei zu. Der CID-Puffer 414 speichert eine Vielzahl freier CID. Bei Empfang einer AAL2-Kanal(Paket)-Einrichtungsanforderung erzeugt die CID-Zuweisungs-Steuereinheit 412 ein Lesesignal READ und liest eine in dem vorderen Ende des CID-Puffers 414 gespeicherte CID, um die gelesene CID als die CID für den AAL2-Kanal (Paket) zuzuweisen. Beim Zuweisen der CID zu den AAL2-Paketen erzeugt die CID-Zuweisungs-Steuereinheit 412 ein Schreibsignal WRITE, um die CID für den abgebauten AAL2-Kanal in das hintere Ende des CID-Puffers 414 zu schreiben. Das heißt, dass der CID-Puffer 414 die freien CID für Zuweisung speichert, und bei Empfang einer AAL2-Kanal-Einrichtungsanforderung liest die CID-Zuweisungs-Steuereinheit 412 eine CID, die in dem CID-Puffer 414 gespeichert ist, auf Basis von FIFO (First-In-First-Out), um die gelesene CID zuzuweisen, und schreibt dann die abgebaute CID auf der Basis von FIFO in den CID-Puffer 414.

Kehrt man zurück zu 2A, führt der AAL2-Switch 186 eine Vermittlungsfunktion auf Basis einer AAL2-Paketeinheit unter der Steuerung der Verarbeitungseinrichtung 110 durch. Des Weiteren kann der AAL2-Switch 186 eine Kopierfunktion auf Basis einer AAL2-Paketeinheit durchführen. Hier bezieht sich die Kopierfunktion auf simultanes Ausgeben eines spezifischen AAL2-Pakets an mehrere virtuelle ATM-Kanäle. Für diese Kopierfunktion ist es notwendig, eine CID zu verwenden, um das zu kopierende Paket getrennt zu kennzeichnen. Da Informationen über die für das zu kopierende Paket zu verwendende CID außerdem in dem Nachschlagespeicher 183 gespeichert werden können, bestimmt der AAL2-Switch 186 eine für das zu kopierende Paket zu verwendende CID unter Verwendung der in dem Nachschlagespeicher 183 gespeicherten Informationen und führt die Kopierfunktion für das von der bestimmten CID angezeigte AAL2-Paket durch.

Die AAL2-Formatiereinrichtung 187 setzt die AAL2-Pakete, die zu demselben virtuellen ATM-Kanal zu multiplexieren sind, aus den von dem AAL2-Switch 186 vermittelten AAL2-Paketen zusammen, um eine AAL2-CPS-PDU (d.h. AAL2-Zelle) zu erzeugen. Das heißt, dass die AAL2-Formatiereinrichtung 187 die AAL2-Pakete multiplexiert, eine AAL2-Zelle mit demselben Format wie die von der AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 empfangene AAL2-Zelle erzeugt und die erzeugte AAL2-Zelle an die IATM-Formatiereinrichtung 188 ausgibt.

Die IATM-Formatiereinrichtung 188, die über den Steuerbus mit der Verarbeitungseinrichtung 110 verbunden ist, wandelt die AAL2-Zelle, zu der eine Vielzahl von AAL2-Paketen multiplexiert werden, in eine interne ATM-Zelle um, die in dem System verwendet wird. Hier bezieht sich der Vorgang des Erzeugens einer internen ATM-Zelle auf den Vorgang des Hinzufügens, an dem Kopf der internen ATM-Zelle, eines Routing-Tags und eines ATM-Zellen-Headers zum Ermöglichen von ATM-Vermittlung. Informationen zu dem Routing-Tag und dem ATM-Zellen-Header werden von der Verarbeitungseinrichtung 110 bereitgestellt.

Der ATM-Switch 172 vermittelt die von der IATM-Formatiereinrichtung 188 erzeugte interne ATM-Zelle. Ein allgemeiner ATM-Switch kann für den ATM-Switch 172 verwendet werden.

Die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 in der ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 170 hat die in 2A gezeigte Struktur und führt die AAL2-Verarbeitungsfunktion, wie oben beschrieben, durch. Es erfolgt nun eine Beschreibung in Bezug auf einen AAL2-Verarbeitungsvorgang, der von der Vorrichtung nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird. Die 5A bis 11B sind Diagramme zum Erklären des AAL2-Verarbeitungsvorgangs und des mit ihm verbundenen ATM-Vermittlungsvorgangs nach der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung.

Die 5A und 5B zeigen die Struktur der Routing-Tabellen zum Durchführen eines Vorgangs nach der bevorzugten Ausführung der vorliegenden Erfindung. Solche Routing-Tabellen können in dem Nachschlagespeicher 183 von 2A implementiert werden.

Im Besonderen zeigt 5A eine Routing-Tabelle gemäß der Zeit zum Verarbeiten einer aktuellen Minizelle (d.h. AAL2-Paket) und 5B zeigt eine Routing-Tabelle gemäß der Zeit zum Verarbeiten der nächsten Minizelle. In den Routing-Tabellen werden VCI_I und VCI_O, die Eingangs- bzw. Ausgangskennungen virtuellen Kanals anzeigen, von der Verarbeitungseinrichtung 110 für den AAL2-Switch 186 bereitgestellt. CID_I und CID_O, die Eingangs- bzw. Ausgangs-AAL2-Paketnummern anzeigen, werden von der Verarbeitungseinrichtung 110 für die CID-Änderungseinrichtung 184 bereitgestellt. PT_I und PT_O, die ATM-Zellen-Eingangs- bzw. Ausgangsports des ATM-Switch 172 anzeigen, werden unter der Steuerung der Verarbeitungseinrichtung 110 für die IATM-Formatiereinrichtung 188 bereitgestellt.

Nimmt man nun an, dass eine ATM-Zelle in die ATM-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 eingegeben wurde, dann führt die ATM-Schnittstelle 181 ATM-Schicht-Verarbeitung an der Eingangs-ATM-Zelle durch und gibt die resultierende verarbeitete ATM-Zelle aus. Wie in 6 gezeigt wird, enthält diese ATM-Zelle eine AAL2-CPS-PDU, in der eine Vielzahl von AAL2-Paketen multiplexiert sind. In 6 bezeichnet „H" den in 3 gezeigten ATM-Zellen-Header, schraffierte Blöcke bezeichnen die CPS-PDU-Header, Blöcke mit Gittermuster bezeichnen die AAL2-Paket-Header und die eingekreisten Ziffern 1 bis 8 bezeichnen CID der AAL2-Pakete. Zur Vereinfachung der Erklärung zeigt 6, dass die CID der AAL2-Pakete bereits zugewiesen wurden. Es ist jedoch zu beachten, dass die CID auf Basis einer Paketeinheit zugewiesen wird, wenn eine AAL2-Kanal-Einrichtungsanforderung auftritt, und bis zum Abbau des Kanals verwendet wird.

Die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 in der AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 empfängt die AAL2-Zelle (AAL2-CPS-PDU) in dem Format von 6 von der ATM-Schnittstelle 181. An diesem Punkt wurden die AAL2-Pakete, die in den AAL2-Zellen unterschiedlicher virtueller ATM-Kanäle enthalten sind, nicht miteinander synchronisiert. Daher erkennt die AAL2-Synchronisiereinrichtung 182 das AAL2-Paket und synchronisiert die AAL2-Pakete unterschiedlicher virtueller ATM-Kanäle miteinander. Nächstfolgend empfängt die CID-Änderungseinrichtung 184 die Zellen, die gemäß den unterschiedlichen virtuellen ATM-Kanälen synchronisiert wurden, und ändert die CID auf Basis einer Paketeinheit, soweit notwendig. Wenn dies geschieht, wird für die CID-Änderungseinrichtung 184 ein neuer CID-Wert, der ausgehend von dem ursprünglichen CID-Wert beim Kanaleinrichten von der Verarbeitungseinrichtung 110 mit der Zuweisungsfunktion geändert wurde, bereitgestellt und dieser CID-Wert wird in dem Nachschlagespeicher 183 gespeichert und bis zu dem Abbau des Kanals beibehalten.

Mit Bezugnahme auf 7 sind zu der aktuellen Zeit t1 die CID des AAL2-Pakets mit der Kennung virtuellen Kanals = 41 und die CID des AAL2-Pakets mit der Kennung virtuellen Kanals = 43 beide „2" und zu der nächsten Zeit t2 sind die CID des AAL2-Pakets mit der Kennung virtuellen Kanals = 42 und die CID des AAL2-Pakets mit der Kennung virtuellen Kanals = 44 beide „9". Dies ist an sich kein Problem. Jedoch werden sowohl das AAL2-Paket „2" mit der Kennung virtuellen Kanals = 41 und das AAL2-Paket „2" mit der Kennung virtuellen Kanals = 43 auf denselben virtuellen Ausgangskanal, VCI_O, 83, abgebildet, wie in 5A gezeigt. Auf dieselbe Weise werden sowohl das AAL2-Paket „9" mit der Kennung virtuellen Kanals = 42 und das AAL2-Paket „9" mit der Kennung virtuellen Kanals = 44 auf denselben virtuellen Ausgangskanal, VCI_O, 84, abgebildet, wie in 5B gezeigt. Daher muss die CID-Änderungseinrichtung 184 die CID für diesen und andere Fälle, bei denen die AAL2-Pakete unterschiedlicher virtueller ATM-Kanäle mit der identischen CID zu der identischen Kennung virtuellen Kanals multiplexiert werden, so ändern, dass CID-Kollision verhindert wird. Zum Beispiel führt die CID-Änderungseinrichtung 184 CID-Änderung an dem AAL2-Paket mit der Kennung virtuellen Kanals = 41 zu der aktuellen Zeit t1 und dem AAL2-Paket mit der Kennung virtuellen Kanals = 42 zu der nächsten Zeit t2 durch. Durch diesen CID-Änderungsvorgang wird die CID des AAL2-Pakets mit der Kennung virtuellen Kanals = 41 zu der aktuellen Zeit t1 von „2" auf „3" geändert und dann wird die CID des AAL2-Pakets mit der Kennung virtuellen Kanals = 42 zu der nächsten Zeit t2 von „9" auf „1" geändert. Daher gibt es, auch wenn das AAL2-Paket mit der Kennung virtuellen Kanals = 41 und das AAL2-Paket mit der Kennung virtuellen Kanals = 43 zu der aktuellen Zeit t1 in demselben virtuellen Kanal multiplexiert werden oder das AAL2-Paket mit der Kennung virtuellen Kanals = 42 und das AAL2-Paket mit der Kennung virtuellen Kanals = 44 zu der nächsten Zeit t2 durch den folgenden AAL2-Vermittlungsvorgang in demselben virtuellen Kanal multiplexiert werden, keine Überlappung der CID der multiplexierten AAL2-Pakete. Diese neu geänderten CID-Werte werden von der CID-Zuweisungs-Steuereinheit 412 der Verarbeitungseinrichtung 110 bereitgestellt.

Der AAL2-Switch 186 führt den in den 8A und 8B gezeigten Vermittlungsvorgang an den AAL2-Paketen, an denen die CID-Änderungsfunktion durchgeführt wurde, auf Basis einer Paketeinheit durch. An diesem Punkt führt der AAL2-Switch 186 den Vermittlungsvorgang durch, wobei die von der Verarbeitungseinrichtung 110 bereitgestellten VCI_I- und VCI_O-Werte in den Routing-Tabellen, die in den 5A und 5B gezeigt werden, verwendet werden.

Mit Bezugnahme auf 8A führt der AAL2-Switch 186 zu der aktuellen Minizellen(AAL2-Paket)-Zeit t1 Vermittlung so durch, dass ein Paket „3" mit VCI_I = 41 an VCI_O = 83 ausgegeben wird, ein Paket „7" mit VCI_I = 42 an VCI_O = 84 ausgegeben wird, ein Paket „2" mit VCI_I = 43 an VCI_O = 83 ausgegeben wird und ein Paket „5" mit VCI_I = 44 an VCI_O = 81 ausgegeben wird.

Mit Bezugnahme auf 8B führt der AAL2-Switch 186 zu der nächsten Minizellen(AAL2-Paket)-Zeit t2 Vermittlung so durch, dass ein Paket „4" mit VCI_I = 41 an VCI_O = 81 ausgegeben wird, ein Paket „1" mit VCI_I = 42 an VCI_O = 84 ausgegeben wird, ein Paket „6" mit VCI_I = 43 an VCI_O = 82 ausgegeben wird und ein Paket „9" mit VCI_I = 44 an VCI_O = 84 ausgegeben wird.

Da die Paketlänge nicht fest, sondern variabel ist, wie in 3 gezeigt, ist der AAL2-Switch 186 in einer Hardware wie dem ATM-Switch 172 schwierig durchzuführen. Stattdessen ist für den AAL2-Switch 186 zu bevorzugen, dass er in einer Software als ein Paket-Switch implementiert wird.

Die AAL2-Formatiereinrichtung 187 multiplexiert die AAL2-Pakete, die von dem ATM-Switch 186 zu demselben virtuellen ATM-Kanal vermittelt wurden, um eine einzelne AAL2-Zelle (AAL2-CPS-PDU) in dem Format von 3 zu erzeugen. Die erzeugte AAL2-Zelle wird beispielhaft in 9 gezeigt. Hier ist das Paket „8" ein zuvor vermitteltes AAL2-Paket.

Die IATM-Formatiereinrichtung 188 wandelt die von der AAL2-Formatiereinrichtung 187 ausgegebene AAL2-Zelle in eine Zelle in dem Format von 10 um, das das korrekte Format ist, um von dem ATM-Switch 172 vermittelt zu werden. An diesem Punkt werden das Routing-Tag und der ATM-Zellen-Header an dem Kopf jeder Zelle hinzugefügt.

Der ATM-Switch 172 empfängt die von der IATM-Formatiereinrichtung 188 erzeugte I-ATM-Zelle und führt Vermittlung durch, wie in den 11A und 11B gezeigt. An diesem Punkt führt der ATM-Switch 172 den Vermittlungsvorgang unter Verwendung der von der Verarbeitungseinrichtung 110 bereitgestellten Routing-Tag-Informationen (PT_O-Wert) auf der in den 5A und 5B gezeigten Routing-Tabelle durch.

Mit Bezugnahme auf 11A führt der ATM-Switch 172 zu der aktuellen IATM-Zellen-Zeit Vermittlung so durch, dass eine Zelle, die an einem Eingangsport #0 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #1 ausgegeben wird, eine Zelle, die an einem Eingangsport #1 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #2 ausgegeben wird, eine Zelle, die an einem Port #2 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #3 ausgegeben wird und eine Zelle, die an einem Eingangsport #3 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #0 ausgegeben wird.

Mit Bezugnahme auf 11B führt der ATM-Switch 172 zu der nächsten IATM-Zellen-Zeit Vermittlung so durch, dass eine Zelle, die an einem Eingangsport #0 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #0 ausgegeben wird, eine Zelle, die an einem Eingangsport #1 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #3 ausgegeben wird, eine Zelle, die an einem Eingangsport #2 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #1 ausgegeben wird und eine Zelle, die an einem Eingangsport #3 eingegeben wird, an einen Ausgangsport #2 ausgegeben wird.

Eine IATM-Zellen-Zeit entspricht einer Vielzahl von AAL2-Paket(Minizellen, CPS-Paket)-Zeiten. Da die AAL2-Paketgröße variabel ist, kann die Anzahl von AAL2-Paket-Zeiten, die einer IATM-Zellen-Zeit entsprechen, variiert werden. Das heißt, dass, auch wenn die IATM-Zellen-Zeit fest ist, die Minizellen-Zeit in Abhängigkeit von der AAL2-Paketgröße variabel ist.

Kehrt man zurück zu 1, führen die Verarbeitungseinrichtungen Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem-Hauptverarbeitungseinrichtung 110, Basisstation-Steuereinheits-Hauptverarbeitungseinrichtung 210 und Mobilvermittlungszentrums-Hauptverarbeitungseinrichtung 310 in dem Basisstation-Sender/Empfänger-Teilsystem 100, der Basisstation-Steuereinheit 200 bzw. dem Mobilvermittlungszentrum 300 Kommunikation zwischen Verarbeitungseinrichtungen durch, indem sie ATM-Zellen miteinander austauschen. Die Basisstation-Steuereinheit 200 und das Mobilvermittlungszentrum 300 enthalten in 1 gezeigte Anwendungsprogramme 290 und 390 zum Durchführen verschiedener Vorgänge. Des Weiteren kann die ATM-Schnittstelle 370 in dem Mobilvermittlungszentrum 300 außerdem über einen ATM-Switch oder einen STM-Switch entweder mit einem anderen Mobilvermittlungszentrum 300 oder mit anderen Netzen verbunden werden. Das heißt, dass das in 1 gezeigte Mobilvermittlungszentrum 300 über eine ATM-Netzknotenschnittstelle mit einem anderen Mobilvermittlungszentrum und anderen Netzen verbunden werden kann.

13 zeigt ein Blockdiagramm, das verschiedene beispielhafte Anwendungen des ATM-Zellen-Verarbeitungssystems nach einer Ausführung der vorliegenden Erfindung erklärt.

Mit Bezugnahme auf 13 enthält das neuartige ATM-Zellen-Verarbeitungssystem einen ATM-Switch 172, eine AAL2-Zellen-Verarbeitungseinrichtung 180 und eine ATM(IMA)-Schnittstelle 190, wie in 1 gezeigt. Verschiedene Dienstvorrichtungen können über eine Schnittstelle 400 mit dem ATM-Switch 172 verbunden werden. Das heißt, dass ein Mobil-Endgerät 10 über die RF-Verarbeitungseinrichtung 130 von 1 mit der Schnittstelle 400 verbunden werden kann. In diesem Fall wandelt die Schnittstelle 400 von dem Mobil-Endgerät 10 empfangene Funkinformationen nach RF-Verarbeitung in der RF-Verarbeitungseinrichtung 130 in ein für das Festnetz korrektes Format um und wandelt von dem Festnetz empfangene Informationen in ein für das Funknetz korrektes Format um. Dieser Vorgang entspricht einem Vorgang der RF-ATM-Umwandlungseinrichtung 150 von 1.

Zusätzlich können außerdem ein ATM-PABX (Private Automatic Branch Exchange) 410 und ein ATM-Endgerät 420 mit der Schnittstelle 400 verbunden werden. Des Weiteren kann außerdem ein Nicht-ATM-Endgerät 430 über eine ATM-Anpassungseinrichtung, 432 mit der Schnittstelle 400 verbunden werden. Hier kann, da die von dem ATM-PABX 410, dem ATM-Endgerät 420 und dem Nicht-ATM-Endgerät 430 das für das Festnetz geeignete Format, d.h. ATM-Zellen-Format, aufweisen, die Schnittstelle 400 die Eingangs-ATM-Zelle ohne getrennte Verarbeitung direkt für den ATM-Switch 172 bereitstellen.

Wie oben beschrieben wurde, verwendet das neuartige Mobilkommunikationssystem nicht nur die fundamentale ATM-Technik, sondern außerdem die AAL2- und IMA-Techniken. Durch Verwendung der ATM-Technik kann die Sendeeffizienz erhöht werden und Multimedia-Verkehrsverarbeitung durch statistisches Multiplexen erleichtert werden. Zusätzlich kann die Sendeeffizienz in virtuellen Verbindungen unter Verwendung der AAL2-Technik erhöht werden und die Nutzungseffizienz der physikalischen Verbindungen unter Verwendung der IMA-Technik erhöht werden.