CN1134954C - 发射机的数据通信信道处理设备、协议栈结构及其运行方法 - Google Patents

Abstract

构建发射机的数据信道处理器的协议栈的方法，协议栈包括：具有公共管理接口协议(CMIP)、远端运行业务单元(ROSE)、和关联控制业务单元(ACSE)的应用层；具有与所用的语言语句有关的概括语法概念1(ASN.1)的呈现层；使用X.225标准的对话层；用于数据通信的输送层；进行路由的网络层；和用于通信数据的第一到第十八子网。第一和第二子网以互相相反的第一和第二方向与系统进行数据通信，第三到第十八子网通过DPRAM与从属处理器进行数据通信。

Description

发射机的数据通信信道处理设备、协议栈结构 及其运行方法

本申请要求1998年2月30日向韩国工业产业局提交的、序列号为NO.98-60979的、题为“用于发射机的数据通信信道处理设备，协议栈结构和它们的运行方法”的申请的优先权。

本发明总的涉及用于发射机的数据通信信道(DCC)处理设备和该设备的运行方法，更具体地，涉及用于数据通信信道处理设备。

通常，发射机涉及链接两个发射机或把交换系统链接到用户的设备。这样的发射机总的被划分成射频发射机和有线发射机，以及有多种类型的有线发射机。在这些发射机中，光发射机利用光信号。光发射机通过光链路链接两个发射机，或把一个交换系统链接到一个发射机，或把一个发射机链接到多个用户。这样的使用光链路的光发射机通过数据通信信道(DCC)传送数据。现在，将结合图1来讨论光发射机。

发射机10通过光链路被链接到发射机20。可以由分别在发射机10和20中提供的数据信道处理器11和21来处理数据，并在发射机10和20之间传送数据。将把发射机10作为例子进行描述，因为两个发射机10和20具有相同的结构。首先，数据信道处理器11控制向东的或向西的数据通信，它在其较低层中具有多个从属处理器12a，12b，...，和12n。从属处理器的类型和数目取决于发射机10的处理容量。例如，一个2.5G发射机具有四个处理速率是625M的从属处理器。从属处理器通过光链路还被链接到另一个设备或用户。从属处理器通常通过以太网被链接到数据信道处理器11。发射机10的数据信道处理器11具有协议栈。使用协议的各个从属处理器12a，12b，...，和12n也具有协议栈。下面将参照图2对于数据信道处理器11和从属处理器12a，12b，...，和12n的协议栈进行描述。

首先，数据信道处理器11具有一个由OSI(开放系统互联)提供的7层的协议栈。更具体地，数据信道处理器11具有作为应用层31的最上层，应用层31具有用于数据通信的CMIP(公共管理接口协议)、用于远端运行业务的ROSE(远端运行业务单元)、和ACSE(关联控制业务单元)。应用层31的较低层如下。呈现层32具有与所使用的语言的语句有关的ASN.1(概括语法概念1)。对话(session)层33采用X.225标准。输送层34负责数据通信，以及网络层35负责路由。数据链路层36被划分成使用LAPD(D-信道的链路接入程序)的段和LLC1段。LAPD段又被划分成用于在数据信道处理器11的向东的方向上的数据通信的第一子网和用于在数据信道处理器11的向西的方向上的数据通信的第二子网。这样，物理层37具有用于通过光链路进行向东的或向西的处理的段。LLC1段被链接到从属处理器以用于数据处理。

每个从属处理器包括网络层41、数据链路层42、和物理层43。数据链路层42被划分成两个段，即LAPD和LLC1，正如在数据信道处理器11的数据链路层36的情形中那样。以2.5G的光发射机作为例子，LAPD包括四个子网以及具有一个从属DCC。

通过提供该结构，发射机中的每个从属处理器具有OSI 7-层协议栈，由此增加了软件的费用。这是因为费用随着将协议栈附加到一个系统而增加。另外，当每个数据信道处理器和从属处理器在一个发射机中配备以一个协议栈时，构成一个节点的发射机就具有两个网络业务接入点(NASP)。这使得操作员或系统不必要地去执行分配两个网络业务接入点给一个节点的工作的麻烦。这样，操作员在系统运行和维修时将会发生混淆，因为系统取决于被接入的是数据信道处理器还是从属处理器而具有不同的地址。

如上所述，两个不同的地址被分配给一个节点，以及结构被形成为好像一个节点占用两个节点那样，这就造成了网络节点数的增加，由此，增加了网络的负荷。这是因为各个相应的协议栈必须相互交换许多数据，以便于传送不同的路由信息，以及节点数的增加导致更多的数据的需要，由此增加了网络的负荷。

另外，由于驻留在从属处理器中的许多软件需要在程序开发上投入很多劳动和时间以及需要更多的用于驻留程序的存储器，例如，DRAM，SRAM，或FRAM，结果，导致了设备本身的价格增加。而且，数据信道处理器通过以太网被链接到从属处理器，以太网是与用于提供网络管理子系统(NMS)与操作员之间的接口的图形用户接口(GUI)所使用的网络相同的网络。这对NMS或GUI的使用设置了限制，从而增加了负荷。

如上所述，在发射机的数据信道处理器和从属处理器中分开使用OSI 7-层协议栈涉及以下问题：(1)软件费用的增加；(2)由于两个地址被分配给一个节点，很难管理地址；(3)一个节点以与两个节点相同的方式来运行；(4)许多不必要地驻留在从属处理器中的软件需要更多的硬件，例如存储器，由此提高了设备的价格；以及(5)网络负荷增加，并且对于使用其它业务产生了更多的限制。

所以，本发明的目的是：提供一种低价格的、不影响其它业务和不会分配两个地址给一个节点的数据通信信道处理设备，以及用于运行该数据通信信道处理设备的方法。

为了达到本发明的以上目的，提供了用于构建发射机中的数据信道处理器的协议栈的方法，该协议栈包括：具有公共管理接口协议(CMIP)、远端运行业务单元(ROSE)、和关联控制业务单元(ACSE)的应用层；具有与所使用的语言的语句有关的概括语法概念1(ASN.1)的呈现层；使用X.225标准的对话层；用于数据通信的输送层；进行路由的网络层；以及用于通信数据的第一到第十八子网。这里，第一和第二子网以互相相反的第一和第二方向与系统进行数据通信，以及第三到第十八子网通过DPRAM与从属处理器进行数据通信。

在本发明的另一个方面，提供了一种用于发射机的数据通信信道处理设备，它包括：数据信道处理器，具有用于通过DPRAM(数据处理随机存取存储器)与从属处理器进行数据通信的协议栈；从属处理器，包括用于执行把通过光链路所接收的数据记录到DPRAM中、从DPRAM读出数据、以及把该数据输出到光链路的任务；以及DPRAM，用于记录从从属处理器或数据信道处理器输出的数据，和用于在从属处理器与数据信道处理器之间进行数据通信。

从以下结合附图所作的详细描述，将更明显地看出本发明的以上的和其它的目的、特性和优点，其中

图1是显示发射机中数据通信信道(DCC)的结构的方框图；

图2是安装在数据信道处理器和从属处理器中的协议栈的示意图；

图3是显示被应用到按照本发明的发射机的数据信道处理器的OSI 7-层协议栈的示意图；

图4是显示被安装在按照本发明的发射机的数据信道处理器中的软件的结构的示意图；

图5是显示被安装在按照本发明的发射机的从属处理器中的软件的结构的示意图；以及

图6是在按照本发明在初始化期间在数据信道处理器与从属处理器之间传送的信号的流程图。

下面将参照附图描述本发明的优选实施例。在附图中，熟知的功能或结构不再详细描述，因为它们会以不必要的细节遮掩本发明。

首先，将参照图1对于本发明的发射机的修改的结构进行描述。

参照图1，发射机10通过光链路被链接到第二发射机20。发射机10具有数据信道处理器11，用于通过光链路的向东的或向西的数据通信，以及多个从属处理器12a，12b，...，和12n，被链接到数据信道处理器11的较低层。这些从属处理器12a，12b，...，和12n也通过光链路被链接。假定光发射机是2.5G的设备，发射机具有四个625M传输速率的光处理器。数据信道处理器11通过DPRAM被链接到各个相应的从属处理器12a，12b，...，和12n。也就是说，本发明与相关技术的做法的不同处在于，在把数据信道处理器11链接到各个相应的从属处理器12a，12b，...，和12n时，以DPRAM代替以太网。这样，对于从数据信道处理器11到各个从属处理器12a，12b，...，和12n的数据传输，数据信道处理器11将数据记录到发送DRAM的发送区域中，以及相应的从属处理器从发送区域读出数据。同时，在数据从各个从属处理器12a，12b，...，和12n被发送到数据信道处理器11的情况下，各个从属处理器将数据记录到DPRAM的发送区域中，以及数据信道处理器11从发送区域读出数据。通过DPRAM，数据在数据信道处理器11与各个从属处理器12a，12b，...，和12n之间传送，而不需要使用以太网。在另一个方法中，数据信道处理器11可通过LAN(局域网)被链接到各个从属处理器12a，12b，...，和12n。

再者，数据信道处理器11与相关的技术在OSI 7-层协议栈的较低层中的不同处在于，各个从属处理器12a，12b，...，和12n仅仅具有一个驱动器，而不是OSI 7-层协议栈。

图3是被应用到按照本发明的发射机的数据信道处理器的OSI 7-层协议栈的说明性图。在以下的描述中，假定数据信道处理器11通过DPRAM被链接到各个从属处理器12a，12b，...，和12n，以及发射机是2.5G设备。

现在，将对于按照本发明的发射机10的数据信道处理器11中提供的0SI 7-层协议栈进行描述。

参照图3，最上层，即应用层31包括用于通信业务的CMIP(公共管理接口协议)、用于远端运行业务的ROSE(远端运行业务单元)、和ACSE(相关控制业务单元)。至于应用层31的较低层，呈现层32具有与这里所使用的语言的语句有关的ASN.1(概括语法概念1)；对话层33采用X.225标准；输送层34通信数据；以及网络层35负责路由。因此，上述的功能是与相关技术的功能相同的。下面将详细地描述本发明的已修改的各层。

属于数据链路层36a的所有子网使用LAPD。在发射机是2.5G设备的情况下，在2.5G发射机中配备以第一到第十八子网。这里，第一和第二子网负责通过向东的或向西的光链路的数据通信，正如相关技术中的情形那样。2.5G发射机10具有四个从属处理器，在2.5G发射机10的较低层中提供的每个从属处理器与四个子网相匹配。也就是，第一从属处理器12a与第三到第六子网相匹配，第二从属处理器12b与第七到第十子网相匹配，第三从属处理器12c与第十一到第十四子网相匹配，以及第四从属处理器12d与第十五到第十八子网相匹配。然而，对于匹配的次序没有具体的限制，只要每个从属处理器与四个子网相匹配。

物理层37a被划分成两段：一段是用于处理通过光链路的在向东的或向西的方向上的数据的段，以及另一段是被连接到DPRAM的段。也就是，第一和第二子网通过向东的或向西的光链路链接，正如在相关技术的情形那样，以及第三到第十八子网通过DPRAM与各个从属处理器进行数据通信。由于这个结构，要求在子网上的配置信息作为备份信息而被存储在数据信道处理器11的存储器中。也就是，在数据信道处理器11的内部的或分开的存储器中存在有配置备份。接着，将对于按照数据链路层和物理层的被安装在发射机的数据信道处理器中的软件的结构进行描述。

图4是被安装在按照本发明的发射机的数据信道处理器中的软件的示意图。现在，将参照图4对于被安装在发射机的数据信道处理器中的软件的结构进行详细的描述。

被安装在数据信道处理器中的软件的结构被划分成三段：一个接入方法段，一个驱动器段，和一个用于写入DPRAM或从DPRAM读出的段。

首先，在接入方法段中，预备装置(provision)111产生预备信号给驱动器段。向下处理器112按照数据链路层36a的LAPD协议处理数据，以及输出处理的数据给驱动器段。对于数据处理，向下处理器112包括用于打开/关闭一个文件的LAPD_open/LAPD_close，用于使用/结束该文件的LAPD_on/LAPD_off，以及用于向下处理文件的LAPD_down。向上处理器113处理从驱动器段接收的数据，并且包括用于读出向上处理的数据的LAPD_read_task。

其次，在驱动器段，第一和第二发送任务121a和121b把从接入方法段的向下处理器112输出的数据发送到另一个发射机。即，第一和第二发送任务121a和121b发送数据到向东的或向西的发射机。所以，在第一发送任务121a发送数据到向东的发射机的情况下，第二发送任务121b发送数据到向西的发射机。同样地，在第一发送任务121a发送数据到向西的发射机的情况下，第二发送任务121b发送数据到向东的发射机。这意味着，第一和第二发送任务121a和121b是通常在用于在互相相反的方向上发送数据的发射机中所使用的LAPD驱动器。另外，第一和第二发送任务121a和121b是用于处理从向东的或向西的发射机接收的数据的任务。以与第一和第二发送任务121a和121b相同的方式，第一和第二接收任务122a和122b只处理从一个发射机接收的数据。

按照本发明，驱动器段也包括向下驱动器130，用于产生从数据链路层36a通过DPRAM到各个从属处理器的接收的数据，以及向上驱动器140，用于产生通过DPRAM到数据链路层36a的向上处理器113的数据。向下驱动器130内部地配备了向下从属部件131a，131b，...，131n，它们分别相应于各自相应的从属处理器121a，121b，...，和121n。例如，在2.5G发射机中，向下方向驱动器130包括第一到第四向下方向从属部件131a，131b，131c，和131d。向下从属部件与从属处理器一一对应，以及被用来发送数据。向上驱动器140从DPRAM读出数据，并把读出的数据输出到数据链路层36a的向上处理器113。另外，向上驱动器140内部地配备与各个从属处理器一一对应的向上从属部件。例如，在2.5G发射机中，向上驱动器140包括第一到第四向上从属部件141a，141b，141c，和141d。向上驱动器140收集从DPRAM接收的所有数据，并把读出的数据输出到数据链路层36a的向上处理器113。配置任务123从向上驱动器140接收有关软件结构的信息。

接着，将参照图4的结构来描述运行。在数据发送到另一个发射机的情况下，向下处理器112输出数据到第一和第二发送任务121a和121b，它们又把数据发送到向上处理器113。为了从另一个发射机接收数据，第一和第二接收任务122a和122b接收数据，并把数据发送到向上处理器113。为了把数据从数据链路层36a发送到各个从属处理器，预备装置111产生预备信号给向下驱动器130。向下驱动器130转移到数据接收模式。在数据接收模式下，向下驱动器130把要被发送到从属处理器的数据输出到向下驱动器130。向下驱动器130把接收的数据输出到相应的向下从属部件。在接收到数据后，各个向下从属部件把数据记录到相应的DPRAM的输出区域。通过这些程序，数据被发送到从属处理器。

当数据被各个从属处理器存储在DPRAM的相应的区域时，各个向上从属部件从DPRAM读出数据，并把读出的数据输出到向上驱动器130。然后，向上驱动器130收集从各个向上从属部件输出的数据，并把收集的数据输出到数据链路层36a的向上处理器113。

图5是被安装在按照本发明的发射机的从属处理器中的软件的示意图。现在，将参照图5对于被安装在从属处理器中的软件的结构和运行进行详细的描述。

DPRAM接收任务211从DPRAM读出数据，然后从DPRAM删除读出的数据。DPRAM接收任务211把读出的数据输出到LAPD发送部件220，以及产生同步信号给从属配置任务213。从属配置任务213把接收到同步信号输出到DPRAM发送任务215。通过这些程序，DPRAM发送部件215可同步地发送数据。LAPD发送部件220接收从DPRAM接收任务211输出的数据，并把接收的数据划分到相应的LAPD发送任务，由此把数据输出到相应的线路上。也就是，第一到第四LAPD发送任务222a到222d分别通过相应的光链路来发送数据。同时，LAPD接收部件230的第一到第四LAPD接收任务232a到232d通过光链路来接收数据。在通过光链路接收数据后，各个LAPD接收任务232a到232d把接收的数据输出到LAPD接收部件230。LAPD接收部件230收集从各个LAPD接收任务232a到232d处接收到的数据，并把数据输出到DPRAM发送任务215。在从LAPD接收部件230接收数据后，DPRAM发送任务215把该数据按照从从属配置任务213处接收的同步信号记录到DPRAM的相应的区域中。通过这些程序，从属处理器可执行数据处理而不需要OSI 7-层协议栈。

图6是在按照本发明在初始化期间在数据信道处理器与从属处理器之间传送的信号的流程图。关于在初始化期间的信号流程，现在将结合图6进行说明。

数据信道处理器11在属于它的从属处理器的各端口中选择一个特定的从属处理器的端口，并在步骤302输出初始化信号MSG_LDCU_INIT。也就是，数据信道处理器11从多个从属处理器的端口中选择特定的端口以便输出初始化信号。在步骤304，数据信道处理器11输出消息检验信号MSG_CHECK给从属处理器。这里，当选择的端口被链接到数据信道处理器11时，在步骤306，从属处理器输出消息检验信号MSG_CHECK给数据信道处理器11。在从从属处理器接收到消息检验信号MSG_CHECK后，在步骤308，数据信道处理器11输出消息LAPD配置信号给从属处理器，由此通知：数据信道处理器被接入，以及把从属处理器的存在记录到数据信道处理器11的配置任务中。当从属处理器的选择和初始化完成时，过程的流程就返回到步骤302，以便将初始化信号输出到与另一个从属处理器相连的端口。这样的初始化程序可以只为了数据信道处理器11的初始化以及在预定的时间单位内执行。另外，在产生告警信号的情况下，初始化程序可在预定的时间单位内进行，以便于查明告警的释放。

如上所述，通过只在发射机的数据信道处理器中提供OSI 7-层协议栈，本发明具有减少被安装在构成发射机的设备中的协议栈数目的优点，由此降低发送设备的总的价格。另外，数据通过DPRAM或LAN在数据信道处理器与从属处理器之间被传送，以便减少以太网的业务量。而且，安装在发射机的从属处理器中的程序数目的减少将导致系统上的负荷的减小，以及使用较少的、用于安装驻留的程序存储器，可以降低发射机的价格。

虽然已参照本发明的某些优选实施例显示和描述了本发明，但本领域技术人员将会看到，在其中可以作出在形式上和细节上的各种改变，而不背离由附属权利要求规定的本发明的精神和范围。

Claims (6)

1.用于发射机的数据通信信道处理设备，包括：

数据信道处理器，具有用于通过数据处理随机存取存储器(DPRAM)与从属处理器进行数据通信的协议栈；

从属处理器，包括以下任务：用于把通过光链路接收的数据记录到DPRAM中、从DPRAM读出数据、以及把数据输出到光链路；以及

所述DPRAM用于记录从从属处理器或数据信道处理器输出的数据，以及用于在从属处理器与数据信道处理器之间进行数据通信。

2.用于构建发射机中的数据信道处理器的协议栈的方法，该协议栈包括：

应用层，具有公共管理接口协议、远端运行业务单元、和关联控制业务单元；

呈现层，具有与所使用的语言的语句有关的概括语法概念1；

使用X.225标准的对话层；

用于数据通信的输送层；

进行路由的网络层；

其特征在于，

用于通信数据的第一到第十八子网，

其中，第一和第二子网以互相相反的第一和第二方向与系统进行数据通信，以及第三到第十八子网通过DPRAM与从属处理器通信数据。

3.用于构建发射机的数据信道处理设备的软件的方法，其中软件包括一个接入方法段和一个驱动器段，用于在数据链路层和从属处理器与系统之间在第一方向和第二方向上的数据通信，其中第一方向和第二方向是互相相反的，

接入方法段包括：

预备装置，用于在把数据发送到驱动器段以前输出预备信号；

向下处理器，用于打开、关闭、使用、结束和处理向下的文件；以及

向上处理器，用于处理从驱动器段接收的数据，

驱动器段包括：

第一和第二发送任务，用于以第一方向和第二方向发送数据到系统；

向下驱动器，用于从向下处理器接收数据和把接收的数据记录到DPRAM；以及

向上驱动器，用于从DPRAM读出记录的数据和把数据输出到向上处理器。

4.用于构建被连接到发射机的数据信道处理设备的较低层的从属处理器的软件的方法，该软件包括：

DPRAM接收任务，用于从DPRAM读出数据，和向下处理数据；

D-信道的链路接入程序(LAPD)发送部件，用于把从DPRAM接收任务读出的数据发送到用户或在其较低层中的系统；

LAPD接收部件，用于收集从LAPD接收任务处接收的数据，和向上输出该数据；

DPRAM发送任务，用于把从LAPD接收部件接收的数据记录到DPRAM，以便把该数据输出到数据信道处理器；以及

从属配置任务，用于匹配在DPRAM接收任务与DPRAM发送任务之间的配置。

5.如权利要求4中要求的方法，其特征在于，其中LAPD接收部件包括至少一个LAPD接收任务，以及LAPD发送部件包括至少一个LAPD发送任务。

6.用于在发射机的数据信道处理器初始化期间运行被链接到较低层的从属处理器的方法，包括以下步骤：

在数据信道处理器处，发送初始化信号到从属处理器；

在数据信道处理器处，输出消息检验信号到从属处理器；

在从属处理器处，输出接收的消息检验信号到数据信道处理器；以及

在数据信道处理器处，在从从属处理器接收到消息检验信号以后，输出消息LAPD配置信号到从属处理器。

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