CN1230090A - 通信系统结构及其运行方法 - Google Patents

Abstract

为保证灾难恢复、系统迁移和网络扩充的有效机制,通信系统(图6)包括:一个窄带宽带间接口(300),它有一些网络适配器(302－306)互连到一个转换器(314－316)上,转换器提供到宽带网络支持的多个虚拟信道(318－321)的访问。这些网络适配器(302－306)另外和一些窄带干线(308－312)相连,每一干线至少支持不同通信功能中的一种。至少两个呼叫服务器(324－326)独立地连接到窄带—宽带接口(300)并用来控制干线到虚拟信道的互连,至少为两个的呼叫服务器,每个负责控制一组共享组内一般的通信功能的干线的互连。通信系统的功能因此被至少两个呼叫服务器分开。

Description

通信系统结构及其运行方法

相关专利申请

本发明涉及到于1997年8月8日申请的、以J.F.B.Cable et al的名字、并转让给北方电信有限公司的co-pending美国专利申请序列号08/907,521，共同未决的美国专利申请进一步由标题“通信连接的系统和方法”确定且其国际等效号为PCT/98/02345。

本发明还涉及到分配给北方电信的联合专利申请，其标题为“具有支持重用的管理系统结构的通信网络”，英国专利申请序列号为08/921,218,UK专利申请号为9724553.4，欧洲专利申请号98302546.1，加拿大专利中请号238603及日本专利申请号240385/98。

本发明背景本发明主要涉及通信系统的组织及其运行方法，并且特别地而不仅仅地，适用于这样的网络结构，其既支持不同资源性能，又支持混和了窄带呼叫控制，业务和用宽带连接路由。

从全球看，电信系统正处于第二代窄带数字网络(如蜂窝式全球移动通信系统)与未来具有宽带性能的多媒体数字网络(如通用移动通信系统)之间的过渡状态。这个过渡是需要的，以支持更高的数据速率通信，包括现在已被提出并实现的视频和互联网络应用。遗憾的是，此过渡状态使系统运营者显得进退两难，并且不利于宽带系统的直接实现。例如，直到自由标准的宽带系统成为可以接受的且可以被所有订户终端(如蜂窝式电话和数据传输设备)自由地得到的标准，系统运营者才会停下他们在现有窄带基础技术上的重要投资。实际上，这样的窄带基础技术已经提供了很多的业务和业务创建环境。这些在宽带网络上使用必须被重新实现。因此，今天的窄带系统必须能够兼容窄带和宽带两种用户；特别是对于服务和系统管理，呼叫建立及在不同形式的网络间的互通过程。

为了在窄带与宽带系统间的有效迁移(对此过渡状态)，系统运营者必须重点考虑，当所有的订户都连接一窄带网络，但有一个或多个中间的宽带网络被用来中继窄带订户间的信息时的互通方案。任何中间方案应该优化服务和系统管理，同时还提供可在一成熟宽带环境中重复使用的基础构架。

更详细说，电信网络包括被通信资源(通常用链路表示)连接的节点，与以用户传输方式和沿着这些链路的控制信息，及在节点中实现的路由和中继功能为特征的特定网络技术。术语路由被用来描述决定信息使用哪条路径通过网络的过程，而中继是将信息从一条链路传到另一条链路的过程，即信息仅仅是被从一条信道资源传递到另一条，没有经过变化。路由和中继功能是开发具有优化服务性能的有效系统的核心，运营者的利益和订户服务的花费与这样的优化固有的交织在一起。

将GSM作为窄带数据网络的样本形式，使用时分复用(TDM)，在一个速率为64k比特/秒的脉码调制(PCM)荷载信道上，用户信息和控制信息(或数据)是分开的。事实上，这些荷载信道每一个又可分为支持四个16kbps语音呼叫的帧，其由13kbps的采样与编码语音和3kbps的辅助信息组成，如奇偶校验和校验位(类似的)及同步信息。数据于是通过某种形式的同步转换机构如“时-空-时”类型被中继穿过节点。控制信息(如呼叫开始和撤消消息)逻辑上沿着与用户信息相同的路径(虽不总是相同的物理路径)穿过网络，并为了路由的目的，在每一用户的节点被终止。路由被按习惯实现，在每一节点，以“逐段转接”为基础使用长效路由表，即节点是足够智能化的，对决定随后的网络连接的优化路径。

控制信息被信令方案管理，其对所用网络的类型是有区别的。特别地，公共信令系统在公共网络的节点间和不同运营者的公共网络间被使用。7号信令系统是公共信令系统的唯一重要的实例。访问信令系统在订户和公共网络的边缘节点间被使用，如，在一无线电话和基站子系统(BSS)间使用，实际上，最常用的数字访问信令方案是公共信道信令系统，如综合业务数字网络(ISDN)DSS1信令方案(及其前导)和随路信令方案，这两者都从模拟信令中产生。专用方案通常由访问方案产生，但在个人网络内提供了更强的功能，如在一安全的专用分支交换机(PBX)内。

另一方面，宽带数字网络的特征在于，用户和控制信息以固定或可变长度的分组被发射，这些分组带有包含荷载信道标识的信头。与宽带系统相反，用户信息经由异步的转换机构穿过一节点被中继，该转换机构按次序捡验每个分组(使用某种修正算法)并指示其到合适的输出链路以响应输入链路和荷载信道标识。然而，路由和控制信息发射与窄带情况类似，区别只在于信令方案的技术是特定的。

为促进宽带网络的使用和通信网络到高数据速率技术(如在UMTS内部期望的2Mbps速率)的过渡，需要提供通过透明的宽带以太网络来互连窄带网络的有效机制。换句话说，宽带以太网络必须容纳和支持窄带信令方案而不影响数据完整性或以任何方式抑制数据流动或互连。进而，为鼓励预订宽带业务，运营者必须提供一可靠的且相当低廉(因此最优)的通信系统结构。

GB-A-2309362描述了通过ATM网络传输电信业务的简单机制，WO97/28629涉及到在ATM网络上运行SS7而WO96/29840描述了用回波补偿、声音增强和声音压缩使声音可在ATM上运输的设备。这些文件只展现了本发明被设计出来的技术环境的全景。

根据本发明的第一个方面，提供一通信系统包括：一个窄带宽带间接口，它有一些网络适配器互连到最少一个转换器上，转换器提供到宽带网络支持的多个虚拟信道的访问，这些网络适配器另外和一些窄带干线相连，每一干线至少支持不同通信功能中的一种。其特点为至少有两个呼叫服务器独立地和窄带宽带间接口连接，并用来控制在窄带干线和宽带的虚拟信道之间的呼叫的互连。有至少为两个的呼叫服务器，每个响应一组支持组内一般的通信功能的干线，因此通信系统功能被至少两个呼叫服务器分开。

在推荐的实施方式中，有至少为两个的呼叫服务器，每个呼叫服务器包含至少一组干线，该组干线由分散地通过网络适配器外设的集的窄带干线组成。本发明还设想此至少为两个的呼叫服务器负责互相独立的干线组，这可有利地得到容易维护和升级的模块化系统。

当在窄带干线和虚拟信道间的呼叫的路由是由至少为两个的呼叫服务器中的一个独立控制时，被一选定的呼叫服务器对互连的控制是基于在窄带干线上支持的通信功能。以这种方法，最优呼叫服务器被选中。

为了使呼叫服务器保持对系统互连中的任何物理改变的忽视，本发明推荐的实施方式进一步包括，映射被至少两个呼叫服务器使用的逻辑地址到网络适配器的物理地址的装置，其中逻辑地址独立于物理地址。事实上，推荐的实施方式包括将具有相关的第一个逻辑地址的第一个网络适配器的物理地址转换为具有相关的第一个逻辑地址的不同网络适配器的不同物理地址的方法，此转换被记录并存储于系统存储器中。

在本发明的第二方面，提供了配置通信系统的方法，通信系统包括：一个窄带宽带间接口，它有一些网络适配器连接到最少一个转换器上，转换器提供到被宽带网络支持的多个虚拟信道的访问，这些网络适配器另外与多个窄带干线相连，每一干线至少支持不同通信功能中的一种，且至少有两个呼叫服务器独立地连接到窄带宽带间接口，用来控制窄带干线和宽带网络的虚拟信道之间的呼叫互连。此方法由以下步骤组成：分离与多个在呼叫服务器之间的网络适配器相关的功能，至少为两个的呼叫服务器的每一个负责控制共享普通通信功能的一组干线的互连。

在本发明的另一方面，提供了运行通信系统的方法，包括：第一个和第二个网络适配器集连接到宽带网络，多个交换机通过一传输网络连接到网络适配器集，多个交换机每个具有相应的呼叫服务器，负责控制网络适配器和宽带网络间的信息的路由，其中相应的呼叫服务器被用来支持不同的通信系统功能，这样，功能被分布在至少两个呼叫服务器上。本方法包括以下步骤：使用第一个集来路由在宽带网络和在第一个集中与网络卡相连的订户终端之间的信息，将第二个集作为备用通信资源，检测第一个集的失败，此时在订户终端和宽带网络之间的信息路由被抑制，经过第二个集重新配置传输网络以交叉连接订户终端到宽带网络，从而重建订户终端和宽带网络之间的信息的路由。

在本发明的另一方面，提供了在一包含至少两个连接到多个窄带宽带间接口的呼叫服务器的通信系统中升级软件的方法，此接口连接窄带干线到宽带网络的虚拟信道，此至少两个呼叫服务器支持不同的通信功能，此方法包括以下骤：首先使用第一个呼叫服务器运行管理窄带干线到虚拟信道的连接的系统软件，安装升级软件到第二个呼叫服务器，重新路由窄带干线的子集从第一个呼叫服务器到第二个呼叫服务器，运行第二个呼叫服务器上的升级软件以尝试连接窄带干线的子集到虚拟信道，此步骤的运行与继续使用第一个呼叫服务器以管理窄带干线到虚拟信道相继发生，并评估对于通信系统性能的软件升级的有效性。

有利地，本发明提供了一通信系统结构，其优化了业务的提供，同时提供了产生模块化、灵活的和可扩充的系统，其可迅速被改进以提高系统可靠性和增强整体系统性能。事实上，本发明允许基础部件在网络上的分布，同时维护电信网络与标准兼容。

本发明的实施方式的示例将参照以下附图被说明，其中

图1示出了窄带通信节点的抽象模型的框图；

图2示出了订户终端在窄带和宽带网络之间互连的基本原理；

图3示出了图2的连接中介的抽象结构；

图4表示系统结构和相关机制，通过它订户终端可通过一中间宽带网络被连接；

图5示出了在本发明中要求的程序步骤的流程图，以建立通过宽带网络的多节点通信；

图6是根据本发明推荐的实施方式的通信系统结构的框图；

图7表示图6的更详细的框图；

图8显示了用于特殊业务运行的虚拟中继网络的配置，其从图6的通信系统结构中产生出来；

图9是图8的呼叫服务器的软件升级的详细流程图

图8与图10示出如本发明推荐的实施方式所设想的穿过一传输网络的网络适配器的互连和冗余的框图。

显然，有两种主要方式实现窄带订户单元通过中间宽带网络如异步传输模式(ATM)结构的互连；可在窄带网络和宽带网络(此时一专用的或备用的代码转换用于相应的窄带/宽带信息)之间的每个边界上实现一个互通功能，或者窄带信息可被在宽带子集上封装，即窄带信息被以宽带帧结构的形式封装(因此完全维持了原始编码窄带信息的完整性和格式)。对于用户信息，如编码语音或特定的数据业务，已经明确，互通功能和封装机制是可能的且只是表示附加的处理步骤，其复杂化和提高了在通信系统中编码的要求。然而，相对于控制信息(其被要求以建立和保持一个连接)，上述两种方法都有一些障碍和益处。特别地，封装允许已有业务被支持，即使这些业务不是独立地被宽带网络支持。进一步，封装容易实现。另一方面，互通只要求在每个配合点(如在窄带/宽带边界)上的局部视图，并也提供了支持窄带和宽带订户加入一个单一通话的机制。

参照图1，示出了显示窄带通信节点10的抽象模型的框图。多个电话终端12，如陆线电话或调制解调器被，典型地，连接到多个线路接口14-15(虽然在一个运营系统中只需要提供一个)。多个线路接口14-15的每个连接到一个切换装置16，切换装置16被用来将切换装置16的输入路由到合适的输出，正如所希望的那样，多个线路接口14-15还被连接(通常在独立的基础上)到呼叫服务器18上，呼叫服务器18用来管理和控制，例如，穿过窄带网络10的呼叫的建立与撤消。呼叫服务器18另外与切换装置16相连。干线信令接口20用于解码和解释在窄带网络10内部使用的信令方案，被连接在呼叫服务器18和切换装置16之间。切换装置16的输出与多个干线接口相连(虽然在一个运营系统中只需要提供一个)，多个干线接口进一步与次级交换机26，如PBXs或BSSs，相连在窄带网络10之中。

将会被理解的是，术语“订户终端”仅用来说明干线接口或线路的特定端点连接。

用户信息(业务)28-30经线路接口14-15或干线接口22-24进入窄带结构。从独立订户发出的控制信息经线路接口14-15进入，虽然从相连干线网络(如第二交换机26)发出的控制信息，即内节点信令，可以经由与业务30相同的干线或通过使用专门信道资源(未示出)进入。正如所希望的那样，呼叫服务器18处理来话呼叫请求并选择合适的输出干线或线路。更特别地，通过使用说明订户终端12间建立与断开连接的装置控制消息32，呼叫服务器18(通过切换装置16)控制特定线路到特定干线的连接。

虽然窄带系统中的绝大多数通信是双向的，此时介绍一下与单向连接有关的术语是有帮助的。连接(TA,TB)是指从终端TA到终端TB的单向连接，而(TB,TA)是指在相反方向上的互补(或独立支持)连接。

现在来看图2，它示出了本发明所要求的、订户终端在窄带网络和宽带网络之间互连的基本原理的框图。在该图中，宽带网络用来传输用户和/或控制信息。为加强对图1中所示常规窄带网络与在窄带网络间互连的附属宽带网络之间在结构上差异的理解，共同的结构用相同的参考号码标识。

在第一个节点40，多个订户终端，如陆线电话或调制解调器(为清楚起见未示出)典型地连接到窄带系统的多个线路接口14-15上(虽然在一个运营系统系统中只需要提供一个)。多个线路接口14-15中的每个与切换装置16相连，切换装置16用来将切换装置16的输入路由到合适的输出。多个线路接口14-15还与呼叫服务器18相连(通常在独立的基础上)，该服务器18用来管理和控制，例如，通过窄带网络的呼叫的建立与撤消。呼叫服务器与存储器相连，其中存储器用来存储，与真实干线和“幻象干线”相关的电路指示码(CICs)；后者的用途将在下面说明。更加特别地，存储器可记录每个真实或幻象干线的“忙”或“空闲”状态。呼叫服务器18还与连接中介44相连，中介44经总线45与切换装置18相连。连接中介44表示在本发明中所示的系统结构与图1所示的常规窄带网络的第一个差别。干线信令接口20，用来解码和解释在窄带网络内部使用的信令方案，被连接在呼叫服务器18和切换装置16之间。从切换装置16发出的输出连接到多个干线接口22-24(虽然在一个运营系统中只需要提供一个)。多个干线接口又与第二个交换机(为清楚起见未示出)，如PBXs或BSSs，在窄带网络内部相连。

切换装置16与允许实现窄带网络与宽带网络之间的互连和互操作的第一个干线网络适配器46相连，例如，对异步传输模式(ATM)操作。更特别地，干线网络适配器46的互连是通过宽带网络边界转换器50实现的，它由控制线路51连接到连接中介44并被连接中介44控制。干线网络适配器46和宽带网络边界转换器50的混合功能将在后面说明。其他窄带网络52-54，以类似的模式经各自的干线网络适配器58-60和宽带网络边界转换器60-62被连接到宽带网络48。正如所希望的，其他窄带网络52-54将通过与上述相似的基础结构被实现。

宽带网络48进一步连接到第二个节点64，典型的，是一个不同网络，它也经连接65响应连接中介44。第二个节点64还被用来与干线信令接口20经通信总线67通信。另外，可以理解，宽带网络可以支持点到点宽带通信，例如订户终端(未示出)之间的电视电话技术。

正如所希望的，术语节点和交换机是可互换的，并被用来描述独立网络，例如，被不同运营者操作的不同窄带网络。

在通信系统内部的窄带信令通常被呼叫服务器18控制，而宽带信令，即可在不同窄带网络52-54之间经中间宽带网络48发送的信令，被连接中介44控制。因此，呼叫服务器18与宽带信令的互连与运行无关。

窄带线路接口14-15，干线接口22-24和切换装置16被宽带网络48和用来提供网络关功能的干线(即窄带/宽带)网络适配器46、56-58补充。特别地，干线网络适配器46、56-58执行业务(用户信息)互通功能和信令(控制信息)封装，最终将信令中继回呼叫服务器18。

连接中介44执行的功能，用来为呼叫服务器18提供统一的连接抽象66，独立于连接是否交叉于(并完全保持在内部)窄带网络或宽带网络，或连接交叉于窄带或宽带网络。对通过整个通信系统，即窄带和宽带系统的所有终端使用统一终端名字空间标识(即标准地址格式)成为必须。

对在一单个窄带网络内部(例如属于特定运营者)的窄带到窄带连接，连接中介44将连接消息传到切换装置16(经过连接45)，其行为是透明的，为的是与图1的现有技术的窄带网络在功能上表现相同。窄带网络的切换装置16根据已知技术建立起连接，且不利用宽带网络48。对宽带网络到宽带网络的连接，连接中介44指示宽带网络或干线网络适配器46、56-58建立或中止呼叫连接，因此模拟了标准宽带操作。

然而，对窄带到宽带的连接，两种行为必须被同时执行。特别地，连接中介44既通过在窄带网络内的呼叫服务器18指示切换装置16为呼叫保持打开路由路径，又指示宽带网络的干线网络适配器46分配合适的信道资源。一旦两条路径都被确定，连接中介44发出专门消息到切换装置16和干线网络适配器46以建立连接。这就完成了被呼叫服务器所见的连接抽象。

在一运行的通信系统中，运营者之间的兼容性是希望的，如果这不是基本的要求的话。这样，在不同的“混合节点”之间建立互连(通常称为“网络关”)是一件重要的事情。在本文中，术语“混和节点”用来描述被不同的运营者操作的不同网络，每个典型地具有可转换的窄带/宽带性能和确定的业务性能。然而，中间宽带网络也许不能支持这些业务(或类似的任何业务)，也不能解释要求的窄带控制信道信令以建立一确定的窄带业务，即在不同的相邻交换机中信令协议。在此情况下，窄带网络的互连(通过中间宽带网络48)要求不同的呼叫服务器和在不同网络中的连接中介在功能上的互相协作。

参照图3，示出了图2中连接中介44的抽象结构。尽管硬件实现依赖于(因此决定于)专门的要求，典型的实现扩充了已有窄带电话交换机的性能。通过举例和解释，图3的连接中介44包括分辨智能装置68，其典型地由控制处理器实现。分辨智能装置68的功能将在后面说明。将统一终端号码映射到网络特定位置地址的终端号码数据库69连接到分辨智能装置68。时分复用(TDM)切换装置适配器70(在TDM窄带系统情况下)提供分辨智能装置68(经由面向客户的接口端71)和TDM切换装置接口72(与图2的切换装置16相似)之间的协议转换。典型地，专门连接协议72被用在分辨智能装置68和TDM切换装置适配器70之间，虽然不一定需要这样。宽带网络适配器73还通过客户接口端71连接到分辨智能装置68，分辨智能装置68与宽带网络适配器73之间的通信典型地基于专门连接协议72进行。宽带网络适配器与图2中的干线网络适配器46相似。其他用于辅助网络或业务的适配器74也可经客户端接口71连接到分辨智能装置68。宽带网络适配器73和其他适配器74将相应地分别经由控制线路51或合适的通信资源75连接到宽带网络边界转换器50。分辨智能装置还连接到提供互连设备的服务器接口端76，经由线路66连到呼叫服务器18。服务器接口端还通过次级端口77(名为“对等连接中介服务器接口”)用来互连连接中介44的分辨智能装置68到其他连接中介(如图4所示)。类似地，客户接口端71也连接到第三个端口78(名为“对等连接中介客户接口”)以互连连接中介44的分辨智能装置68到其他连接中介(如图4所示)。

可被理解，现有技术的电话交换机典型地具有一带多个容错处理器的分布式处理结构和处理器间通信设备，而切换装置可被专门的用途的处理器支持。

图3的连接中介44支持在单个容错处理器中的、即在分辨智能处理器68中的一系列实时处理。连接中介的处理器间通信设备(被专门连接协议72支持)被用来与切换装置16和呼叫服务器18进行通信。正如前面所述，虽然连接中介可使用处理器间通信设备来访问干线网络适配器上的宽带接口，连接中介44典型地引入宽带接口以能够控制宽带网络。然而，由于通信网络越来越倾向于面向宽带，呼叫服务器18和连接中介44可能会归于处理器，而只有宽带接口会直接连接到宽带网络48，窄带连接组织将被用宽带控制接口提供。

图4示出了通过中间宽带网络连接订户终端的系统结构和相关机制。例如，为了使一数据呼叫，在第一个节点40上的终端TA(如由参考号12标出的陆线电话)和第二节点52上的终端TB(如计算机内部的调制解调器，用参考号85标识)之间被支持，使用了在两个窄带节点间已有的公共信令关系。公共窄带信号链路(或资源)79和协议的建立提供通过系统的互连，因为宽带网络只需具有在窄带网络间中继业务的容量。由于不要求窄带业务被修改，宽带网络因此作为透明的信道资源出现。

第一个节点40和第二个节点52都包含干线网络适配器46和56，连接中介44和80及通过用来提供多个虚拟(或“幻象”)业务干线的公共窄带信令链路79上永久连接在一起的呼叫服务器18和81。呼叫服务器18和81因此可能通过附加的信令资源82-83与不同窄带网络的其他呼叫服务器(未示出)相连接。呼叫服务器18和81分别连接到与相应的干线网络适配器46和56相连接的连接中介44和80。干线网络适配器46和56通过宽带网络48连接到一起，同时连接中介44和80通过虚拟链路84互连。终端TA12与干线网络适配器46相连，而终端TB 85与干线网络适配器56相连。

信令链路79被用来实现两个呼叫服务器18和81间的永久连接，尽管此连接可被动态分配并由射频链路提供。事实上，在第一个节点40和第二个节点52作为窄带网络关节点预先存在于网络A和网络B间的情况下，真实的窄带E1干线已经在这两个交换机之间存在，这样，信令可在这些E1干线的时隙上承载，即，通常在时隙16上。替代地，在基于北美的系统中，两个不同的交换机可连接到一共用的STP网络。然而，一旦有了宽带网络48，补充的信令带宽可用建立通过宽带网络的链路被支持。无论如何，这多个路径表示单个的逻辑“信令关系”，通过它SS7用户部分(即呼叫服务器)能够通信和接触。

两个连接中介44和80之间建立的虚拟链路84提供了永久的“通信能力”。虚拟链路84因此具有ATM虚拟信道连接的形式。然而，SS7网络也可能被用作此通信的承载线路，例如，考虑到TCAP应用时。在连接中介44和80之间的通信链路及网络适配器46、56和切换装置也是永久的，而在网络适配器46、56和互连的订户终端TA12、TB85之间的承载业务的连接，在特定的呼叫期间或这些呼叫的特定部分被建立和终止。

此系统运行的优点在于提供了至少两个(可能是成百上千个)可分配的信令信道资源或在各自的切换装置之间的“幻象干线”，主要存在于各自的呼叫服务器18和81与各自的连接中介44和80之间。节点于是使用窄带信令以模拟在两个节点上出现的虚(或伪)终端。这些幻象干线专用于单个节点，因此，系统只允许呼叫在一个方向上形成，从第一个节点40到第二个节点52，反之亦然。因此在两个节点之间的幻象路径由两组幻象干线组成，每个方向一组。通过这个机制，可防止同一个幻象干线被两个节点干线抓住的现象出现。有利的是，幻象干线不会占用存在于各自的窄带网络之间的真实的通信资源。

关于不同交换机(即不同节点)之间的呼叫建立消息的结构，内容和功能，参照图4和图5的流程图，其示出了通过宽带网络建立多节点通信所要求的程序步骤，这可被很好地理解。

在第一个节点40，从终端TA发出的来话呼叫(或“起始地址消息”，IAM)被收到200，节点40的呼叫服务器18收到来话消息并决定呼叫必须被路由到第二个节点52。来话呼叫至少包含与TA和呼叫服务器18之间分配的干线有关的CIC以及被叫方的电话号码，在本例中为TB。在随后的通信中电话号码并不提供被TB使用的端口地址的指示，因此主要用来提供被呼叫服务器使用的路由指示。这样，电话号码仅代表TB的地址位置，虽然它随后需要被变换以到达正确的交叉点位置。

为响应来话呼叫的接收和节约真实的通信资源(例如，可支持64Kbps语音的真实通信链路)，第一个呼叫服务器18选择一个自由的幻象终端PTx，然后使用此幻象终端以建立在它和在第二个节点52上的第二个呼叫服务器81之间的幻象干线202。事实上，呼叫服务器18从与它相关的存储器19选择一可得到的、节点唯一的(“分离”)地址域表示自由幻象终端PTx。自由幻象终端PTx事实上标识幻象干线的终端地址。

典型地，一个幻象终端标识由与两个呼叫服务器18,81相关的点码和幻象干线的CIC组成。在这种情况下，两个呼叫服务器的点码的顺序将标识通信的相对方向。

第一个呼叫服务器18于是利用幻象干线来中继204一个修改后的呼叫消息(到第二个节点52的第二个呼叫服务器81)，此呼叫消息由与幻象干线相关的CIC及TB的正确的电话号码组成。第二个呼叫服务器81于是能够利用TB的电话号码“唤醒”或提示TB，现在通信系统中的某种事情会对TB感兴趣，TB已经准备好接收任何有意义的信息。遗憾的是，在此时，属于TA和第一个呼叫服务器18之间的连接的CIC已经对第二个节点52“丢失”，因为它在修改后的呼叫消息内既未被通信，也未被编码。换句话讲，第一个节点40的呼叫服务器18通知第二个节点52的呼叫服务器81有来话呼叫100，通过在一幻象干线上发送104一个修改过的来话呼叫消息，将从TA收到的所拨号码(即被叫地址)传送。

进一步，为响应来话呼叫100，第一个节点40的连接中介44建立在PTx与TA间的206幻象局内路径，属于此局内路径的信息典型地被分辨智能装置68存储在终端号码数据库69中。换句话讲，终端TA被连接到幻象终端PTx。还有，第一个连接中介44被修改后的呼叫消息(到第二个呼叫服务器81)的通信所触发。

特别地，与修改后的呼叫消息的传送同样重要地，第一个节点40的第一个连接中介44注意到幻象终端PTx是到第二个节52的输出幻象干线的终端。第一个连接中介因此传送208一个连接请求106经由虚拟链路84到第二个连接中介80，该连接请求包含幻象干线的CIC和TA的标识(可能从分配给TA与第一个呼叫服务器18之间的干线的原始CIC中产生)。典型地，呼叫发出方，即TA的实际地址被发送。

第二个节点52通过映射210收到的幻象干线的电路识别码(CIC)到相关的第二个幻象终端PTy响应(在幻象干线上收到的)修改后的来话呼叫消息。第二个幻象终端PTy被第二个节点52的第二个呼叫服务器81从相关的存储器82中选出，存储器被更新以记录PTy表示幻象干线的终点。幻象终端PTy的的选择是在一个独立的基础上。

第二个节点52，响应第二个呼叫服务器81收到修改后的来话呼叫消息，已经理解来话呼叫的目的地位于终端TB。因此，在合适的时间，第二个呼叫服务器81请求212从TB到第二个幻象终端PTy的连接，(以在幻象干线和被叫订户TB之间的第二个幻象局内路径请求的形式)，并使用常规信令发出来话呼叫请求到TB。

另外，第二个连接中介80的分辨智能装置，为响应收到(以任何顺序)解析214两个幻象终端PTx和PTy，转换这两个请求“连接TA到PTx”和“连接TB到PTy”到单个真实的连接请求“连接TA到TB”。特别地，第二个连接中介80能得出这个事实，对幻象干线有共同的CIC，因此在TA和TB之间建立直接连接的要求被这个共同点识别。第二个连接中介80于是经第二个干线网络适配器56在TA和TB之间建立了一个真正的干线连接216。在大约同一时间，(第二个节点52的)第二个连接中介80指示218(第一个节点40的)第一个连接中介44到TB的路径已准备好。

呼叫被终端TB收到，且连接的由第2呼叫中介80进行的确认被从第二个呼叫服务器81通知到第一个呼叫服务器18，且第一个连接中介44还通知116它的相应呼叫服务器18，到TB的路径已经准备好。在点220处，第一个呼叫服务器18可以开始对此呼叫计费。

在整个呼叫期间，幻象干线保持完整，撤消宽带连接是对上述呼叫建立过程的补充。熟练的受话人会明白，为清除一宽带呼叫，呼叫服务器可能会使用用于窄带(或SS7)通信的标准过程清除一个呼叫，正如所希望的那样。特别地，作为此过程的一部分，两个呼叫服务器都向它们各自的连接中介发出请求。其后，在幻象干线去话端的连接中介将传递它的释放请求到另一个连接中介，这是通过发送幻象干线的CIC实现的。端接连接中介将发出撤消宽带连接的命令，作为收到两条消息中无论先收到哪一个的响应。应注意幻象干线不可重复使用，直到这两个呼叫服务器都被(它们各自的连接中介)告知宽带连接已清除。

可以理解，每一个幻象终端的示例地址格式典型地是用于真实(即物理的而非想象的)终端的格式的特例。ASN.1对象标识符被用来标识幻象干线。替代地，一个分隔开的E.164的地址或E.164的超集可被利用，而对简单的以SS7为基础的实现，多元组(OPC,DPC,CIC)能够唯一标识一个干线(无论是真是伪)。然而，正如所理解的，对非SS7终端，如电话，则需要其他方案。例如，CIC域能被扩展到32位(而不是通常的16位)且DPC可能等同于OPC以标识终端的“线路”类型，同时CIC被用于标识交换机上的线路。然而，通常，建立幻象干线的唯一要求是，连接中介要正确地标记和记录(在终端号码数据库中)幻象干线是输入还是输出。

现在再来看图2的一般结构，一个ATM网络和国际电信联盟、电信部分(ITU-T)7号信令系统被分别来实现宽带网络和窄带控制信令。

特别地，窄带节点利用ITU-T7号信令系统的ISDN用户部分(ISUP)与其他交换机(如窄带网络52)通信以支持多节点运行。交换机端接某些窄带线路，并经由连接到一异步传输模式(ATM)网络48的干线网络适配器46来端接一些窄带线路。干线网络适配器46用在每一荷载信道与ATM虚拟信道(VC)之间的一对一关系，转换荷载信道到ATM方案。典型地，宽带网络边界转换器50、60-62及干线网络适配器46、56-58利用用于业务荷载信道的FORUM用户到网络接口(UNI)4.0版的接口和控制线路51连接到ATM网络48，同时连接中介使用UNI4.0的代理信令选顼，建立到干线网络适配器46、56-58的Q.2931连接51。

到其他交换机的窄带信令既可使用已有的窄带连接，也可使用电路仿真或帧转发经网络适配器(例，46、56-58)和宽带网络被路由。这个概念适用于全部或准相关的信令方案。到其他混合模式节点的连接以相似的方式实现。

现在可以理解，连接中介44传递窄带到窄带请求到窄带切换装置16，同时(在同一节点内)宽带到宽带的连接使用代理信令被建立以直接建立连接。对窄带到宽带连接，需要两个请求；一个到窄带切换装置16，另一个到宽带边界网络转换器50,60-62。然而，对一宽带到幻象终端的连接，连接中介传递连接请求到幻象路径另一端的第二个连接中介(参见图3的标号70)。通过使用从第二连接中介70发出的代理信令方案，连接被建立。应注意，本发明设想，把幻象终端作为宽带终端实现，这样窄带到幻象终端的连接被处理为窄带到宽带的连接和宽带到幻象终端的连接的组合。

应理解的是，业务互通功能也可以被具有中间连接的宽带网络的网络接受。在这种情况下，呼叫服务器之间的互连可以提供网络关功能，如计费和屏蔽功能，同时连接中介允许窄带终端间的端到端连接。类似地，对各自的窄带网络不可得到的信令互通功能可通过用幻象干线将呼叫服务器连接起来而提供。

总之，第二连接中介认出两个连接请求已分别被同一幻象干线的两个相反端收到，并作为响应，通过第一个订户终端12和第二个订户终端68之间的宽带网络建立直接路径。

上述连接机制提供了通过中间宽带网络对混合节点进行互连，但它不能解释因此也不能支持分离地在窄带网络内部使用的控制信道信令协议。这样的运行可以被，例如，装备了窄带信令软件的修改后的(宽带网络的)干线网络适配器支持，但通常发生在不同基础结构的交换机之间。因此，通过利用此机制建立公共控制信道，修改后的干线网络适配器能支持窄带业务资源加入窄带业务而不必请求信令互通功能的介入。

有利地，幻象干线与连接中介结构的混和导致不要求对现有窄带信令方案有任何改变的系统实现，且该系统支持所有的窄带业务。另外，对已存在的窄带呼叫服务器只要求最小的改变。事实上，此系统对任何复杂网络是可缩放的，且其可在包括TDM、ATM或帧中继的基础连接装置上运行。

现在，根据本发明，通过采用根据图6(它示出了本发明推荐的一种实施方式的虚ATM节点)的通信系统结构，增强的功能可以提供到图2和4的基本通信系统结构中。图6推荐的实施方式的实现很好地优化了业务的提供，同时提供了产生模块化的、灵活的和可扩充的系统的能力，这种系统可以被快速地用于改进系统可靠性和提高整个系统的性能。事实上，本发明允许结构部件分布于网络上，同时保持电信网络为标准兼容。

在图6,ATM系统(ATMS)300包括多个网络适配器(NA)集302-306。多个网络适配器集302-306能够分布在整个网络上(即NA集不需要被并列放置)，每个NA集302-306包含多个网络适配器。相应于每个NA集302-306，多个输入干线308-312示出了在每个集中每个孤立NA与至少一个订户终端，如陆线调制解调器或电话(也可能经过一个中间的窄带交换机)的互连。进一步，ATMS300典型地包括多个宽带转换器314-316(为清楚起见只显示出其中两个)，宽带转换器314-316每个与至少一个NA集302-306相连。这样，出现在到每个NA集的每个NA中的输入干线上的呼叫可经过一个宽带转换器被路由到多个ATM虚拟信道318-321中选定的一个，这些虚拟信道318-321互连每个宽带转换器到一个合适的宽带网络。典型地，ATMS300连接到运行和维护中心(OAM)322，其用来运行在ATMS300上的诊断和维护操作。

虽然未示出，ATMS300还包括用来促进在混和节点间的呼叫互连的连接中介，如前所述。

在ATMS300外安装的是多个呼叫服务器324-326。术语“呼叫服务器”也可被术语“分布式处理器平台”自由替换，后一术语仅用来提供被此特定结构所执行的功能的更形象的描述。每个呼叫服务器324-326负责(因此连接到)ATMS300的至少一个NA集302-306。例如，第一个呼叫服务器324可控制(两个)NA集302-304的运行和互连，而第二呼叫服务器326控制第三个NA集306的运行。还有，被确定的呼叫服务器实现的功能控制可扩展到在每个NA集302-306内部预定的子集的独立的诸NA，或，实际上，到连接到每个NA集的每个NA的独立的输入干线。换句话说，输入到单个NA集的窄带干线可被不同的呼叫服务器管理，或窄带干线的确定子集的功能控制可被多于一个的呼叫服务器管理。

在推荐的实施方式中，每个呼叫服务器还负责ATM虚拟信道318-321的子集的控制(即分配)，为此，每个呼叫服务器只有某些ATM虚拟信道可被访问。

因此，第一个呼叫服务器324(其可能负责NA 328的第一个子集)具有到ATMS300的接口329，作为ATMS300的虚视图出现。类似地，第二个呼叫服务器326也有接口330作为包含第三个NA集306的第二个子集的虚视图。因此，图6的系统结构允许独立的NA和/或NA集在通信网络内部的物理分离，该分离独立于与输入到每个NA集的独立干线或干线组相关的功能的分割。本发明推荐的实施方式的通信结构因此能够支持不同的虚拟ATMS视图。每个连接到ATMS300的呼叫服务器能控制分散的或明确的业务的运行和互连(即，在每一分布式处理平台之间都有业务的分割)。换句话说，本发明推荐的实施方式，从运行和结构两方面，提供了干线308-312和ATMS虚拟电路318-321在物理和功能上的分离。

因此，本发明的虚拟ATMS具有控制窄带干线(也可能为ATM虚拟信道)集的呼叫服务器，但呼叫服务器不能看见物理的NA、NA集或ATM交换机。

正如所希望的，业务在功能上的分离可以以声音，压缩过的声音，或多媒体业务为基础。进而，可理解的是，NA也可在呼叫服务器间共享，这样，干线上的呼叫可被选择性地路由到两个可得到的呼叫服务器之一。

相对于每个ATMS配置多个呼叫服务器324-326提供了多个优点和好处。特别地，本发明推荐的实施方式的分布式ATMS结构由本质上不同的子系统构成(由于NA与ATMS交换机基本不同)，因此，子系统可独立地开发，这样，本发明是可缩放的，以满足将来可能的实时视频的宽带要求和其他被未来公众网络要求的多媒体业务对带宽的要求。另外，推荐实施方式在结构上的分布性分离业务智能化、呼叫控制和网络互连到被标准开放接口连接的分离功能(不与独立实现的业务集可由互连互通实体组成相对抗)。本发明还可提高现有网络性能和可靠性，因为ATMS300可以用模块化和标准化方式扩展到从容量超载产生的地址表中。本发明推荐的实施方式进一步减少了每个呼叫的总花费(与基本费用，特征配置和运行有关)通过分离连接组织和业务平台之间的考虑，及通过使用现代的高密度可编程硬件实现。更特别地，通过分别考虑，ATMS允许业务在常规的数字式窄带网络380(例如被Nortel生产的DMS)或在ATMS上互通的多个呼叫服务器上实现以减少特征配置的花费。

同时，本发明推荐的实施方式的ATMS包括分为可代替模块实体的结构(包括硬件或软件或两者混合的实现)。用此方式，系统可自由扩充，且能快速维护，扩充和修理。

图7表示图6的更详细的框图。可以看到，ATMS300通过装置应用接口(FAI)350连接到呼叫服务器。网络适配器(或网络卡)352典型地包括具有实时计算平台(RCP)的分布式连接层354,RCP与连接控制处理器358相关。另外，网络适配器352包括含有数字信号处理器(DSP)362和访问适配器设备(AAE)364的ATM应用层子系统360。

与分布式连接层354相连的是ATM呼叫转换器366，例如40Gbps的麦哲伦协转换器，它具有一个分布式实时控制器368，一个ATM切换装置370和ATM接口372。典型地，ATM转换器366通过一个OC3c连接连接到NA352。通过宽带连接376,ATMS系统管理器374也被连接到其他ATMS呼叫转换器。ATMS300的ATMS系统管理器374经由Q3、GUI或等效的通信信令资源378被连接到其他ATMS系统或合适的网络，而转换器经由ATM NNI/UNI OC3/OC12C信令线路被连接到宽带网络；后一功能由图2的网络边界转换器实现。ATMS系统管理器的功能和用途将在后面说明。

网络适配器352连接到窄带网络(如DMS)380，典型地经由OC3、DS3、DS1、E1或STM-1通信资源。DMS380进一步连接到呼叫服务器324。

如前所示，每个NA集302-306是一组NA及实时计算平台，实时计算平台作为输入到NA集的干线组的装置应用接口服务器。一对RCP支持一个约两万到三万路的NA集。每个NA集302-306因此是通过ATM网络与类似产品互通的独立产品，且经过ATM在RCP和NA间进行通信。因此本发明推荐的实施方式的结构，允许在一个集中的NA可从物理上分离而不集中放置。

为了实现本发明的先进结构，装置应用接口350具有从NSAP(网络服务接入点)标识构造出的逻辑电路地址，此逻辑电路地址独立于用于识别NA中的独立干线电路(或“DSD”)的物理设备标识。此物理分离允许虚拟ATMS视图被表示到呼叫服务器并因此支持强大的开发和灾难恢复功能。更特别地，ATMS使用预先提供的查询表(例如储存在图3所示的连接中介的终端号码数据库69)将NSAP逻辑电路的地址转换到相应的物理设备标识。

通过使用NSAP标识实现Q.2931信令上的装置应用接口以提供电路地址标识，呼叫服务器能够将ATMS300作为转换装置运行，装置产生如“连接电路地址A到电路地址B”形式的请求。ATMS300不需要清楚互连所要求的路由，也不需要包含在信令中，因为这些功能由呼叫服务器实现。

ATMS管理器374是多平台管理系统，由客户和服务器平台组成。服务器平台执行要求的管理功能，而客户平台(也称桌面平台)提供人机接口。在小系统中，可应用单个服务器/桌面平台。更特别地，ATMS系统管理器374提供远程监视和错误分析，因此维护人员可被派遣执行正确的行为。正如所希望的，ATMS系统管理器374还提供了与ATMS节点和/或网络相关的安全恢复信息。

每个ATMS网络因此由以虚拟ATMSs形式出现的逻辑ATMS节点组成，此节点(从管理方面看)提供管理功能，与它们物理上是如何实现的无关。为支持虚拟ATMS的概念并提供ATMS节点集中管理，ATMS管理系统在ATMS提供的功能管理和提供这些功能的设备的管理之间有清楚的区别。于是可以考虑两个管理模型，名为：1)ATMS逻辑“黑箱”模型，它说明节点的被管理功能，而不考虑此功能在物理设备上是如何实现的；2)ATMS物理“白箱”模型，它说明此节点是怎样用它的物理设备和互连实现的。

逻辑黑箱模型包括ATMS节点外部接口的细节，如sonet,ATM和FAI。黑箱模型还标识了节点路由信息(例如ATMS节点的地址)，干线电路的逻辑地址，及内嵌信令信道(例如，随路信令，夺位信令和公共信道信令)的细节。

物理白箱模型包括属于节点构成的信息，如NA、计算平台和ATM转换器。事实上，物理白箱通常标识信息到可替换单元级，例如，用专门标识、版本类型和物理位置。白箱模型还标识节点内部的物理连接和逻辑连接信息(例如内部控制与业务虚拟电路标识)，还包括关于备用策略、备用组及对计算服务器的“事件”分配。

在这两个模型间被管理的对象和功能通过指示逻辑实体是怎样被它们的物理对应部件实现的的特殊关系被管理的。这些关系支持管理功能，例如流通提供和业务阻塞分析，这展开了模型。

考虑到对这些特殊关系实现管理技术的实现机制，以下联合应用(此处作为参考列出)说明了在虚拟ATMS中逻辑到物理的映射表可被提供和改变以影响在本发明的不同方面描述的恢复机制：1)美国专利申请序列号08/08/921,218成文于1997年8月27日以C.C.Hayball et al的名义并转让给北方电信有限公司，此联合美国专利申请等效于EP98302546.1并进而由标题“具有管理系统结构支持重用的通信网络”明确；2)美国专利申请序列号08/918,895 [申请人参考ID0806]成文于1997年8月27日以C.C.Hayball et al的名义并分配给北方电信有限公司，此联合美国专利申请等效于EP98303396.0并进而由标题“管理系统结构和支持重用的构造方法”明确；3)美国专利申请序列号08/921,649[申请人参考ID0807]成文于1997年8月27日以C.C.Hayball et al的名义并分配给北方电信有限公司，此联合美国专利申请等效于EP98302614.7并进而由标题“管理系统结构和支持重用的设计方法”明确；4)美国专利申请序列号08/921,225[申请人参考ID0808]成文于1997年8月27日以C.C.Hayball et al的名义并分配给北方电信有限公司，此联合美国专利申请等效于GB9724548.4并进而由标题“具有管理系统结构的通信网络及支持重用的设计方法”明确。

ATMS管理器本身作为一个与任何特定ATMS节点分开的逻辑实体被管理，在此方式下ATMS管理是自己构造的，其物理和功能的分开是基本的。

现在可理解，装置应用接口350由多个提供虚拟ATMS块(有时称“事件”)的共享池的虚拟电路组成。每个NA集有一对RCP，以活动/活动方式或活动/备用方式运行。每个RCP事件由一个虚拟ATMS虚拟信道配置。因此，在一个RCP失败的情况下，虚拟信道被重新配置给一对RCP的另一个。这种运行方式使得ATMS的可恢复模型对呼叫服务器是不可见的且反之亦然。正如现在所知，每个RCP还有一个连接中介，提供虚拟ATMS视图及多个对支持的TDM干线和幻象干线的处理。

一个NA集可以构成多于一个的虚拟ATMS。在这种情况下，RCP将包含多于一个的连接中介且RCP对具有两个装载共享ATMS虚拟信道连接到每个呼叫服务器，作为相对于NA集的虚拟ATMS事件运行。

配置还允许一个特殊业务运行被配置为虚拟中继网络；如图8所示。特殊业务路径可被分离且在多个地理上分散的ATMS上配置。特殊业务呼叫服务器可用一个或多个物理位置上配置且可被用一个或多个特殊业务虚拟ATMS表示。这允许有支持多个并行呼叫服务器开发的机会和在一个灵活的混合及匹配基础上进行被运营者提供的追踪业务。

特别地，参考图8，通信网络400包含多个互连的ATMS402-408。每个ATMS的互连，在推荐的实施方式中，允许一个ATMS直接连接到其他的ATMS。所有ATMS具有特殊业务路径410-416连接，同时，至少网络400的某些ATMS(例如ATMS1和ATMS2)还具有普通业务路径418-420连接。与网络400的控制有关，至少有两个分布式处理点422-424连接到网络；一个呼叫服务器被专门用来处理特殊业务，而另一个呼叫服务器被用来控制普通业务。参照图8的示例结构分布，与提供特殊业务(参考号码422)的控制有关的呼叫服务器直接连接到ATMS1(参考号码402)，而与提供普通业务(参考号码424)的控制有关的呼叫服务器直接连接到ATMS(N+1)，即具有参考号码408的呼叫服务器。

示系统结构的另一优点是，能够从一个发行软件过渡到另一个软件而不阻塞网络业务的能力。图9是详细说明升级图8所示呼叫服务器的软件流程图。

由于装置应用接口350是基于ATM连接，现在对于网络运营者，扩展ATMS以支持活动和备用虚拟ATMS的同时连接变得相对直接。特别地，呼叫服务器配置可专门用作业务网络工程，且这可用新发行的软件安装(图9的步骤430)。在一合适的时间点，此工程呼叫服务器能够从一活动和确定的呼叫服务器收到现有网络数据的拷贝(步骤431)，用来快速切断软件。在软件释放后，不同的ATMS在工程呼叫服务器上提供备用虚拟ATMS到现有呼叫服务器和活动虚拟ATMS到工程呼叫服务器上的新发行软件。新发行软件于是能够在某些预定时间间隔前后运行(图9步骤432)，以保证在断开备用虚拟ATMS(步骤434)和现有呼叫服务器被离线升级到新软件(步骤435-436)之前的满意运行(步骤433)。

更特别地，工程呼叫服务器可能用新发行软件安装，然后通过让窄带干线的子集(典型地专用于拥有工程呼叫服务器的网络运营者)重新路由到工程呼叫服务器而变为在线。于是，在软件评估期，随着测试状态完全满意，更多的干线可被逐渐路由到工程呼叫服务器。

因此，当在新发行软件上检测到错误时，系统不会发生灾难，因为活动的虚拟ATMS保持并继续用原始软件代码运行。

正如所希望的，图8的结构支持此软件升级机制，因此提供了对现有升级方案的重要改进，而现有转换处理器系统以分散的模式运行以得到和安装网络数据。实际上，分散模式升级经常通宵运行，并使网络适配器冒相当大的危险，由于任何失败都会导致全部转换失败和网络停工。

本发明提供的系统配置还可帮助进行灾难恢复，此时在ATMS中的任何部分都失败。事实上，由本发明推荐的实施方式执行的灾难恢复特别有效，因为系统的每个元件对有效地恢复都易受影响，由于本发明的结构恢复了使控制可被重建的环境。相反，现有技术的系统复制方案总是无效的，由于网络运营者的要求包括存储稳定呼叫。

特别地，参考图10，若在NA集302-306和交换机(即ATMS)之间的连接是通过传输网络444,444具有交叉连接能力，一个NA集(如NA集306)失败可通过重新配置到交叉连接的传输链路到一个备用NA集，如NA集304而恢复。本发明的虚ATM概念允许干线以对呼叫服务器透明的方式重新配置到备用NA集。特别地，ATMS系统管理器通过重新连接在本发明的虚拟ATMS(黑箱模型)中所管理的对象到ATMS设备(白箱模型)中的新部件来影响ATMS的重新配置。此重新连接具有触发功能，它启用备用NA业务及任意新的连接中介，并重新配置终端号码数据库69以反映新的逻辑到物理的变换。典型地，图3的分辨智能装置68(或其他系统处理器)监督终端号码数据库69的更新。一个在ATMS和呼叫服务器之间的专门管理信道被用来通知呼叫服务器现在哪个连接中介可得到，同时被呼叫服务器使用的用来影响连接建立的NSAP地址不受系统变化的影响。因此，虚拟ATMS的逻辑定义保持不变，尽管现在呼叫服务器是连接到一个不同的NA(或集)。因此，业务可经备用NA集被容易和有效地重新路由。

如上所述，在每个NA集和一个ATM核446之间的接口由标准传输机制提供，如同步数字系列。因此，允许NA集从ATM核446远程采用，其依次帮助减轻由火灾、水灾和地震造成的系统失败的影响。

进一步，由于在一NA集(或NA组)和虚拟ATMS之间的关系是独立于NA集与ATM核之间关系的，本发明推荐的实施方式提供了连接外部物理路由的能力，此外部物理路由分散连接到不同ATM核的NA上。ATM核的失败(或ATM核转换器，如图7的ATMS转换器336)将导致通过此核的路由上的业务能力损失，但路由将不会被完全断开。特别地，NA到两个ATM核的双路径和ATM核容量的过度提供(即冗余路由的提供)可被用于实现严格路由，此时ATM核的灾难对业务无影响。

在一提供软件升级的类似程式中，到每个ATMS的第二个呼叫服务器的提供保证了呼叫服务器的失败可通过在可得到的呼叫服务器之间进行选择性地转换而被解决。

最后，与ATMS系统管理器失败有关，系统在多个平台上的运行控制的分布保证了特定的失败不会摧毁整个网络而只影响与此失败的ATMS系统管理器平台有关的设备。任何失败的ATMS系统管理器平台可被离线恢复，通过它的内部维护程序或通过服务，这样系统的全部运行可在可接受的时间期限内恢复。

总之，如呼叫服务器所见，通过在电路地址和在设备底座内的NA的物理业务电路地址之间提供灵活映射，本发明推荐的实施方式允许物理的(真实的)ATMS300作为虚拟ATMS出现。再有，显示给呼叫服务器的虚拟ATMS视图可从分布于多个ATM核系统的多个NA(或NA集)产生，因此允许扩充、业务评估和灾难恢复能力。

Claims (37)

1．一通信系统包括：

一个窄带宽带间接口(300)，它有一些网络适配器(46,56)互连到最少一个转换器(314-316)上，所述转换器提供到宽带网络支持的多个虚拟信道(318-321)的访问，这些网络适配器(46,56)另外和一些窄带干线(308-312)相连，每一窄带干线至少支持多种不同通信功能中的一种，其特征在于

至少有两个呼叫服务器(324-326)独立地和窄带宽带间接口(300)连接，并用来控制在窄带干线和宽带网络的虚拟信道之间的呼叫的互连。此至少为两个的呼叫服务器中的(324-326)每个负责一组支持每一组内普通的通信功能的干线，使得通信系统功能被至少两个呼叫服务器(324-326)分开。

2．权利要求1的通信系统，其中多个网络适配器被安装入多个网络适配器集(302-306)中。

3．权利要求2的通信系统，其中多个集(302-306)包含支持相关通信功能的网络适配器。

4．权利要求1或3的通信系统，其中至少两个呼叫服务器(324-326)中的每个包含至少一组干线。

5．权利要求1或4的通信系统，其中多个网络适配器(46,56)分布在通信系统中。

6．权利要求1或5的通信系统，其中至少两个呼叫服务器(324-326)负责相互独立的干线组。

7．权利要求1或6的通信系统，其中呼叫在窄带干线上的互连被至少为两个的呼叫服务器(324-326)中的任一个独立地控制。

8．权利要求7的通信系统，其中至少为两个的呼叫服务器(324-326)中的一个被选择以控制被窄带干线支持的基于通信功能的呼叫的互连。

9．权利要求1或8的通信系统，其中一条窄带干线支持单个通信功能。

10．权利要求2的通信系统，其中干线组包含输入到多个网络适配器集(302-306)的诸干线。

11．权利要求1或9的通信系统，进一步包括被宽带网络互连的多个地理上分散的窄带-宽带接口(402-408)，其中至少两个呼叫服务器(422-424)包括：

第一个呼叫服务器(424)用来管理在通信系统内和多个地理上分散的诸窄带一宽带接口之间的第一组通信业务的控制。

第二个呼叫服务器(422)用来管理在通信系统内和多个地理上分散的诸窄带--宽带接口之间的第二组通信业务的控制。

12．权利要求11的通信系统，其中第一个呼叫服务器(424)是有效的系统控制设备，而第二个呼叫服务器(422)是备用的系统控制设备，其被选择性地运行以支持通信系统功能。

13．权利要求11或12的通信系统，其中第二组通信业务包括跟踪业务，其中第一组通信业务包括被通信系统支持的现有订户业务。

14．权利要求1或13的通信系统，其中至少为两个的呼叫服务器(422-424)具有相关的虚拟信道。

15．权利要求14的通信系统，其中相关的虚拟信道被唯一分配给诸独立的呼叫服务器。

16．权利要求1或15的通信系统，进一步包括，映射被至少两个呼叫服务器使用的逻辑地址到网络适配器的物理地址的装置，其中逻辑地址独立于物理地址。

17．权利要求16的通信系统，进一步包括，将具有相关的第一个逻辑地址的第一个网络适配器的物理地址转换为具有相关的第一个逻辑地址的不同网络适配器的不同物理地址的装置。

18．权利要求16或17的通信系统，进一步包括用来存储在逻辑地址和物理地址之间的映射关系的存储器。

19．权利要求17或18的通信系统，其中逻辑地址是网络业务访问点标识。

20．权利要求16或19之一的通信系统，其中物理地址是单独的干线电路标识。

21．权利要求16或20中任一项的通信系统，进一步包括在至少两个呼叫服务器(324-326)和窄带--宽带接口(300)间相连的装置应用接口(329,330,350)，此至少为两个的呼叫服务器用来经装置应用接口向窄带--宽带接口传送逻辑地址。

22．权利要求16的通信系统，其中物理地址是独立窄带干线。

23．配置通信系统的方法包括：一个窄带宽带间接口(300)，它有多个网络适配器(46,56)互连到至少一个转换器(314-316)上，转换器提供到被宽带网络支持的多个虚拟信道(318-321)的访问，这些网络卡另外与多个干线(308-312)相连，所述诸干线的每一条至少支持多种不同通信功能中的一种，且至少有两个呼叫服务器(324-326)独立地连接到窄带宽带间接口，用来控制窄带干线和宽带网络的虚拟信道之间的呼叫互连。

此方法由以下步骤组成：

分离与在呼叫服务器之间的多个网络适配器相关的功能，至少为两个的呼叫服务器的每一个负责控制共享普通通信功能的一组干线的互连。

24．根据权利要求23配置通信系统的方法，进一步包括分布网络适配器(46,56)于通信系统的步骤。

25．根据权利要求23或24配置通信系统的方法，进一步包括映射被至少两个呼叫服务器使用的逻辑地址到网络适配器的物理地址的步骤，其中逻辑地址独立于物理地址。

26．根据权利要求25配置通信系统的方法，进一步包括，将具有相关的第一个逻辑地址的第一个网络适配器的物理地址转换为具有相关的第一个逻辑地址的不同网络适配器的不同物理地址的步骤。

27．运行通信系统的方法包括：网络适配器的第一个集(302)和第二个集(306)连接到宽带网络(446)，多个交换机(440-442)通过一传输网络(444)连接到网络适配器集，多个交换机每个具有相应的呼叫服务器(324-326)，负责控制网络适配器和宽带网络间的信息的路由，其中相应的呼叫服务器被用来支持不同的通信系统功能，这样，功能被分布在至少两个呼叫服务器上，本方法包括以下步骤：

使用第一个集(302)路由在宽带网络和在第一个集中与网络适配器相连的订户终端之间的信息，

将第二个集(306)作为备用通信资源，

检测第一个集(302)的失败，此时在订户终端和宽带网络之间的信息路由被抑制，

经过第二个集重新配置传输网络以交叉连接订户终端到宽带网络，从而重建订户终端和宽带网络之间的信息的路由。

28．权利要求27的方法，进一步包括分布网络适配器集(302-306)于通信系统的步骤。

29．权利要求27或28的方法，进一步包括，映射被至少两个呼叫服务器使用的逻辑地址到网络适配器的物理地址的步骤，其中逻辑地址独立于物理地址。

30．权利要求29的方法，进一步包括，将具有相关的第一个逻辑地址的第一个网络适配器的物理地址转换为具有相关的第一个逻辑地址的不同网络适配器的不同物理地址的步骤。

31．在一包含至少两个连接到多个窄带宽带间接口(402-408)的呼叫服务器(422-424)的通信系统中升级软件的方法，此接口连接窄带干线到宽带网络的虚拟信道，此至少两个呼叫服务器支持不同的通信功能，此方法包括以下步骤：

首先使用第一个呼叫服务器(424)运行管理窄带干线到虚拟信道的连接的系统软件，

安装(430)升级软件到第二个呼叫服务器(422)，

重新从第一个呼叫服务器路由窄带干线的子集到第二个呼叫服务器，

运行(432)第二个呼叫服务器上的升级软件以尝试连接窄带干线的子集到虚拟信道，此步骤的运行发生在继续使用第一个呼叫服务器以管理窄带干线到虚拟信道的连接，并

评估(433)对于通信系统性能的软件升级的有效性。

32．根据权利要求31升级软件的方法，安装升级软件的步骤进一步包括安装(431)现有网络数据到第二个呼叫服务器的步骤。

33．根据权利要求31或32的升级软件系统的方法，进一步包括将所有窄带干线的控制转移到第二个呼叫服务器的步骤。

34．根据权利要求33的升级软件系统的方法，进一步包括以下步骤：

将第一个呼叫服务器脱机(434)，

安装(435)升级软件到第一个呼叫服务器，

再次将第一个呼叫服务器引入通信系统，

安装现有网络数据到第一个呼叫服务器，及

重新从第二个呼叫服务器路由(436)窄带干线到第一个呼叫服务器。

35．根据权利要求31或34的升级软件系统的方法，其中窄带干线的子集是属于通信系统的网络运营者的专有干线。

36．根据权利要求31或35的升级软件系统的方法，进一步包括，映射被至少两个呼叫服务器使用的逻辑地址到网络适配器的物理地址的步骤，其中逻辑地址独立于物理地址。

37．权利要求36的方法，进一步包括，将具有相关的第一个逻辑地址的第一个网络适配器的物理地址转换为具有相关的第一个逻辑地址的不同网络适配器的不同物理地址的步骤。

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