устройство для дублирования обслуживающего устройства беспроводной связи

Формула изобретения

Устройство для дублирования обслуживающего устройства беспроводной связи, содержащее процессор физической иерархии для преобразования заголовка входного элемента данных беспроводной связи в электрический сигнал и передачи этого сигнала путем преобразования физической иерархии асинхронного режима передачи (АРП) для согласующего сигнала, преобразуя входные электрические сигналы в оптические сигналы, которые представляют входные данные, не имеющие соединения, отличающееся тем, что оно содержит процессор дублированного элемента данных для преобразования заголовка по отношению к входному элементу сигналов согласования в соответствии с их адресами места назначения и для отпирания только буферов на одну сторону процессора дублированного элемента данных в соответствии с состоянием сигнала, выбранным внутренним блоком выбора состояния дублирования, по отношению к элементу, который завершает преобразование заголовка, а также контроллер дублирования для обслуживания, восстановления многоэлементной передачи и связи-управления элементов, переданных от процессора дублированного элемента данных, при этом контроллер дублирования предназначен для отпирания и передачи только буферов на одну сторону дублированного контроллера в соответствии с состоянием сигнала, выбранным внутренним контроллером состояния дублирования, по отношению к элементу обработки.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к сети, работающей в асинхронном режиме передачи данных (АТМ), а более точно - к устройству для дублирования обслуживающего устройства беспроводной связи, улучшающего его надежность. Обслуживающее устройство обслуживает данные беспроводной связи.

По мере все более широкого использования сети АТМ основной задачей является согласование существующих сетей, например локальных вычислительных сетей (LAN), телефонных сетей общего пользования (PSTN) и т.д., с сетью АТМ.

Так как для LAN предполагается существование услуги данных связи, то было проведено много исследований работы сети АТМ на основе услуги данных связи. Например, АТМ FORUM провел исследование возможности эмуляции LAN для использования высокоскоростной АТМ-LAN путем эмуляции иерархии МАС (канала коллективного доступа) существующей LAN, группа решения задач проектирования Internet (IETF) провела исследование разложения адресов (AR) и способа формирования кадра во время передачи программы обслуживания данных протокола Internet (IP) на АТМ сеть. МСЭ-Э провел исследования протоколов для предоставления услуг данных беспроводной широкополосной связи (CBDS) путем использования обслуживающего устройства беспроводной связи.

Обслуживающее устройство беспроводной связи выполняет функцию маршрутизации в процессе преобразования данных беспроводной связи, вводимых посредством функции обеспечения межсетевого обмена (IWF), непосредственно связанной с обслуживающим устройством по адресу места назначения формы E.164 для их передачи на IWF места назначения посредством кибернетической связи способом, подходящим для телефонной сети общего пользования.

На фиг. 1 показано известное обслуживающее устройство беспроводной связи, которое содержит плату 2 обработки элементов и плату 4 управления. Плата 2 обработки элементов, кроме этого, содержит приемопередатчик 6 светового сигнала, блок 8 физической иерархии и процессор 10 преобразования заголовка.

Приемопередатчик 6 светового сигнала на плате 2 обработки элементов преобразует световой сигнал в электрический сигнал после его приема по внешней линии передачи светового сигнала для передачи на процессор 8 физической иерархии. Кроме этого, приемопередатчик 6 светового сигнала осуществляет обратное преобразование электрического сигнала, переданного от процессора 8 физической иерархии в световой сигнал для его передачи во внешней линии передачи светового сигнала. Блок физической иерархии 8 выполняет функции физической иерархии АТМ, связанные с выделением элемента АТМ из потока данных электрического сигнала, получаемого от приемопередатчика светового сигнала, и выявляет ошибки в данных посредством проверочной последовательности заголовка (HCS). Процессор 8 физической иерархии изготовлен на основе общеизвестной микросхемы РМ5346 SUNL CHIP. Процессор 10 преобразования заголовка выполняет функцию преобразования элемента, переданного от процессора 8 физической иерархии, в величины идентификатора виртуального пути (VPI)/идентификатора виртуального канала (VCI)/идентификатора сообщения (MID) в соответствии с адресами места назначения, передавая преобразованный элемент на процессор 8 физической иерархии, и выделяет элемент многоэлементной передачи для его передачи на плату управления 4.

Плата управления 4 выполняет функции обслуживания, восстановления, многоэлементной передачи и связи-управления ОАМ (работа, организация и обслуживание) и осуществляет ввод элемента многоэлементной передачи во время связи с платой обработки элемента 2.

Сигналы согласования совместной работы блоков имеют следующий вид. Имеются сигналы A для согласования процессора физической иерархии с процессором преобразования заголовка. Эти сигналы включают TSOC, TDAT (0 : 7), TCA, TWRENB, RSOC, RDAT (0 : 7), RCA, RRENB и т.д., которые соответствуют РМ5346 SUNL CHIP (справочник РМ5346 SUNL CHIP). Кроме этого, имеются сигналы B для передачи ОАМ и элемента многоэлементной передачи от платы управления 4 на процессор 10 преобразования заголовка. Эти сигналы содержат сигналы 16-битных шин приема/передачи TD (0 : 15) и RD (0 : 15), однобитный сигнал для указания начала TSOD элемента приема/передачи и RSOC, однобитный сигнал для указания конца TEOC элемента приема/передачи и REOC, а также сигналы для чтения/записи данных FRD/RWR (FIFO чтение/ FIFO запись).

На фиг. 7 показаны диаграммы синхронизации этих сигналов.

Однако, так как известное обслуживающее устройство представляет единый блок, то возникают проблемы во время работы, обслуживания и восстановления обслуживающего устройства, включая проблемы, связанные с тем, что во время возникновения каких-либо ошибок обслуживающего устройства работа обслуживающего устройства прекращается до его замены исправным устройством обслуживания.

Целью изобретения является создание устройства для дублирования обслуживающего устройства беспроводной связи, в котором исключены указанные выше недостатки.

Другой целью изобретения является создание устройства для дублирования обслуживающего устройства беспроводной связи, имеющего улучшенную надежность и характеристики.

Для достижения указанных целей в соответствии с изобретением предлагается устройство для дублирования обслуживающего устройства беспроводной связи, содержащее процессор физической иерархии для преобразования входных данных беспроводной связи в электрический сигнал, передавая на выход сигналы согласования посредством обработки физической иерархии АТМ преобразованного сигнала и обработки входных сигналов в их обратном порядке, процессор элемента дублирования для выполнения работы по преобразованию заголовка по отношению к входному элементу сигналов синхронизации в соответствии с их адресами мест назначения и для подключения только буферов одностороннего процессора элементов в соответствии с состоянием сигнала, выбранным внутренним блоком выбора состояния дублирования по отношению к элементу, который завершает операцию обработки заголовка, а также контроллер дублирования для обслуживания, восстановления, многоэлементной передачи и связи-управления элементов, принятых от процессора элементов дублирования, при этом контроллер дублирования предназначен для подключения и передачи только содержания буферов одностороннего контроллера в соответствии с состоянием сигнала, выбранным внутренним контроллером состояния дублирования по отношению к обрабатываемому элементу.

на фиг. 1 изображена блок-схема известного обслуживающего устройства беспроводной связи; на фиг. 2 - блок-схема устройства дублирования обслуживающего устройства беспроводной связи в соответствии с изобретением; на фиг. 3 - блок-схема платы физической иерархии по изобретению; на фиг. 4 - блок-схема платы обработки элементов 30 и 40 по изобретению; на фиг. 5 - блок-схема платы управления 50 и 60 по изобретению; на фиг. 6 - схема блока выбора состояния дублирования 78 по изобретению; на фиг. 7 - диаграммы сигналов синхронизации платы управления 4 и процессора преобразования заголовка 10 по изобретению.

В активном режиме (режиме резервирования устройства дублирования) к устройству добавляется аппаратное обеспечение, которое работает совместно с устройством.

Таким образом, когда обнаруживается какая-либо ошибка в работе аппаратного обеспечения, то оно немедленно подключается к резервному аппаратному обеспечению для нормального функционирования.

Устройство дублирования содержит плату обработки физической иерархии 20 (фиг. 2), платы обработки элементов дублирования 30 и 40, а также платы управления дублированием 50 и 60.

Имеется единственная внешняя линия передачи светового сигнала, но при этом система имеет двойные ресурсы. Плата 20 обработки физической иерархии выполняет функции распределения сигналов между платами дублирования и взаимосвязывает их для согласования ресурсов с внешней линией передачи световых сигналов.

Плата 20 (фиг. 3) обработки физической иерархии включает приемопередатчик светового сигнала 22, процессор 24 физической иерархии АТМ и генератор 26 тактовой частоты. В этой структуре интерфейсы с другими платами включают линию передачи световых сигналов для передачи и приема световых сигналов, 8-битного униполярного сигнала согласования D, для согласования между собой плат обработки элементов дублирования 30 и 40 и основной генератор тактовой частоты E на 20 МГц для подачи основной тактовой частоты во время обработки элементов на платы обработки элементов дублирования 30 и 40.

Каждая из плат обработки элементов 30 и 40 (фиг. 4) включает буфер 70 передачи сигнала согласования физической иерархии 70, блок 72 преобразования заголовка элемента, буфер 74 передачи элементов ОАМ и элементов многоэлементной передачи, буфер 76 согласования VME и блок 78 выбора первого состояния дублирования. Сигналы для внешнего согласования плат обработки элементов 30 и 40 включают сигналы согласования шины VME для согласования плат обработки элементов с платами управления 50 и 60, а также сигнал согласования H элемента ОАМ и элемента многоэлементной передачи, т.е. TSOC, TDATA (0 : 15), TWR, TEOC, RSOC, RDATA (0 : 15), RFD, REOC и т.д. Кроме этого, сигналы согласования включают 8-битный униполярный сигнал согласования E для приема/передачи данных на/от платы обработки физической иерархии 20, т.е. TD (0 : 7), TSOC, TCA, RD (0 : 7), RSOC, RCA и т.д. Эти сигналы тоже содержат сигнал синхронизации (20 М CLK) E, который передается от платы обработки физической иерархии 20, и сигналы F для выбора состояния дублирования между дублирующими платами обработки элементов 40 и 50, т.е. XFAIL, XACT_ STB, FAIL, 20 MCLK и т.д.

Блок выбора состояния дублирования включает инвертор 90 (фиг. 6), вентили И 92 и 94, вентили ИЛИ 96, 98, 100, 103 и D-триггер.

После приема сигналов F для выбора дуального состояния, т.е. XFAIL, XACT_{_}STB, FAIL 20 MCLK, RESET и т.д., для выбора дуального состояния, т.е. ACT_{_}STB блок выбора состояния дублирования 78 передает сигнал 1 путем следующей логической операции. Как показано далее, сигналы FAIL, XFAIL и XACT_{_}STB указывают на низкую активность, "/" - на отрицательную активность и что от D-триггера 102 был передан сигнал Q, причем сигнал D передается от D-триггера 102 заранее.

ACT/STBQ=/FAIL*/XFAIL*ACT_STB.D*/RESET

+/ACT_STB.D*/XACT_STB.D*/FAIL*/XFail*_RESET

+/Fail*XFail*/RESET

Каждая из плат управления имеет процессор 80 (фиг. 5), ОАМ и буфер многоэлементной передачи 82, буфер согласования VME и контроллер второго состояния дублирования 86. Сигнал для внешнего согласования плат управления 50 и 60 включает сигнал интерфейса шины VME, сигнал H согласования элементов ОАМ и элементов многоэлементной передачи, а также сигналов G для выбора состояния дублирования между платами управления дублированием 50 и 60, т.е. PACT, XPACT, PFAIL, XPFAIL, 20 МГц и т.д.

Работа устройства для дублирования обслуживающего устройства осуществляется следующим образом.

Операция дублирования в соответствии с настоящим изобретением завершается аппаратным обеспечением в активном режиме/режиме резервирования. Поэтому сигналы DE, H, шины VME и т.д., соответственно введенные для плат дублирования, т.е. для плат обработки элементов 30 и 40 и плат управления 50 и 60, передаются на плату активного состояния, а также на плату состояния резервирования. Таким образом, каждая из плат выполняет одну и ту же операцию в соответствии с входным сигналом синхронизации, но от плат дублирования возможна передача сигналов D, E, H и сигналов шины VME только при наличии платы активного состояния, выбранного блоком выбора состояния дублирования. Поэтому при возникновении какой-либо ошибки платы активного режима, блок выбора состояния дублирования немедленно обнаруживает ее и подключает эту плату к плате резервного режима.

Далее полностью будет описана рабочая процедура обработки элемента беспроводной связи.

Данные беспроводной связи, которые представляют собой световой сигнал, передаются на плату обработки физической иерархии 20 (фиг. 2). Световой сигнал преобразуется в электрический сигнал в приемопередатчике светового сигнала 22 (фиг. 3). Электрический сигнал преобразуется в сигнал согласования D в процессоре физической иерархии АТМ 24 (фиг. 2). Сигнал согласования D используется платами обработки элемента дублирования 30 и 40. Каждая из плат обработки элемента 30 и 40 выполняет VPI и VCI преобразования входного элемента в соответствии с адресами места назначения. Если входной элемент является ОАМ элементом или элементом многоэлементной передачи, то он передается на платы управления дублированием 50 и 60 посредством сигнала согласования H. Поэтому платы управления 50 и 60 выполняют процедуру копирования элемента посредством элемента многоэлементной передачи, а посредством элемента ОАМ эти платы передают его на платы обработки элементов 30 и 40 после соответствующего обслуживания и восстановления.

Платы управления 30 и 40 отпирают только буферы плат управления стороны с "низким" уровнем управления, т.е. буфер ОАМ и буфер многоэлементной передачи 82, а также буфер согласования шины VME 84 в соответствии с сигналами J, генерируемыми контроллером состояния дублирования 86, т.е. PACT_{_}STB . Таким образом, сигнал согласования H передается только от разблокированных плат управления и затем передается на платы обработки элементов 30 и 40.

Что касается элементов с преобразованными заголовками, то в этом случае платы преобразования элементов 30 и 40 отпирают только буфер передачи согласования физической иерархии 70 стороны с "низким" уровнем управления в соответствии с сигналами I, выбранными блоком выбора состояния дублирования 78, т.е. ACT_{_}STB . Таким образом, сигнал D передается только от разблокированной платы обработки элемента и передается плате обработки физической иерархии 20. Плата обработки физической иерархии 20 обрабатывает этот сигнал процессором физической иерархии АТМ 24, а затем преобразует его в световой сигнал посредством приемопередатчика световых сигналов 22 для передачи его по линии передачи светового сигнала.

Как было описано выше, система дублирования изобретения имеет дуальный режим работы с дополнительным аппаратным обеспечением, так что она гибко может справляться с ошибками. В то же время данная система быстро переключает две платы в активный режим/режим резервирования посредством аппаратного обеспечения для предотвращения ухудшения характеристик благодаря операции дублирования, а также реализует функцию просмотра ошибок, так что между этой парой плат всегда может поддерживаться однородное состояние.