CN1255007A - 用于确定唯一识别公共总线上硬件单元地址的方法和设备 - Google Patents

Abstract

一种动态确定总线地址的方法和设备,该地址唯一地识别公共总线上的硬件单元。在所描述的一个小区站实施方案中,每个小区站包括:在公共总线上与多个硬件单元通信的硬件控制器。地址空间在逻辑上分成两个范围,即,称之为公共访问地址的第一地址范围,和称之为指定地址的第二地址范围。保留一个地址给负责分配地址的主节点,例如,硬件控制器。因此,每个硬件单元在一个公共访问地址上与硬件控制器通信以请求一个通道。

Description

用于确定唯一识别公共总线上 硬件单元地址的方法和设备

本发明涉及分配总线地址的方法和设备，具体涉及动态分配总线地址给安装在如小区站的装置上硬件单元的方法和设备。

普通蜂窝式电话系统包括：中央控制站，它把蜂窝式电话系统与任何合适的电话交换系统，诸如，公共交换电话网(PSTN)，以及一个或多个小区站互连。小区站一般远离中央控制站，且通常遍及蜂窝式电话服务区域。电话呼叫可以由中央控制站按照熟知的方式有选择地安排在PSTN的标准陆线电话用户与蜂窝式电话单元之间，或直接地安排在在两个蜂窝式电话单元之间。更详细地描述合适的蜂窝式电话系统，例如，可参阅美国专利No.4,829,554，合并在此供参考。

为了使小区站完成所要求的功能，此小区站通常包含一般称之为“电路组件”的硬件单元。例如，相同的小区站可以包括：一组收发信机和其他的硬件设备，诸如，控制和定时板，用于按照熟知的方式与蜂窝式电话单元的通信。此外，小区站可以包括：一个或多个用于通信的接口板，例如，在有PSTN开关的T1线上。为了使小区站能正确地与各种硬件单元中的每一个通信和监控每个硬件单元，该小区站还包括：硬件控制器。硬件控制器和每个硬件单元通常由小区站存储在框架或机架上。

在硬件单元失效或要求例行服务的情况下，小区站上给定的硬件单元可能要用兼容的不同制造商，型号或版本的硬件替换。此外，可能添加一些另外的硬件单元以增大小区站的容量，或可能改变小区站的配置。当每个新的硬件单元添加到小区站时，该硬件单元通常必须与小区站上的特定扇区(天线)和载频有关。

每个硬件通常与公共总线上的硬件控制器通信以及互相之间通信。为了区分公共总线上每个硬件单元，给每个硬件单元分配唯一的地址。硬件控制器保留一份与每个硬件单元相关的扇区和载频目录，和对应的总线地址。硬件控制器存储的系统配置信息必须与实际上存储在小区站上的物理硬件单元一致。

然而，某些确定系统配置信息的系统是劳动密集的且要求大量的人工，该配置信息包括每个硬件单元的扇区，载频，和总线分配。具体地说，对于安装在给定小区站上的全部硬件单元，操作员通常手工方式进入每个硬件单元的物理地址与对应的逻辑连接(扇区和载频)之间的关系。此外，每个插槽往往有预连线的地址。当硬件单元插入到插槽中时，该硬件单元从底板读出地址值，并利用该地址与公共总线上的其他硬件单元和硬件控制器通信。由于预连线的底板地址有很少或没有物理位置信息，需要利用手工方式产生的转换信息把底板地址转换成该地址上的硬件单元类型以及与硬件单元相关扇区和载频的知识。

从利用普通技术得到系统配置信息的上述缺点可以看出，需要有一种技术，能够自动确定系统配置信息和分配公共总线上的地址。

总的来说，按照本发明的一个方面，公开一种动态确定唯一地识别公共总线上硬件单元地址的方法和设备，在所描述小区站的一个实施方案中，每个小区站包括：硬件控制器，用于在公共总线上与多个硬件单元通信。

按照本发明的一个方面，每个硬件单元动态得到总线地址，该总线地址唯一地识别公共总线上的硬件单元。地址空间在逻辑上分成两个范围，即，称之为公共访问地址的第一地址范围，和称之为指定地址的第二地址范围。保留一个地址给负责分配地址的主节点，例如，硬件控制器。因此，每个硬件单元与一个公共访问地址上的硬件控制器通信，用于请求通道；此后，一旦由硬件控制器分配了地址，就在指定地址上通信。

通过分配公共访问地址空间中一个地址给每个器件类型，使公共访问通道上多个硬件单元之间的冲突减至最少。因此，不同类型的硬件单元能够并行地执行访问过程，因为它们在不同的公共访问通道上访问。在另一个实施方案中，通过分配多个公共访问地址和由每个硬件单元随机选取一个公共访问地址，使冲突减至最少。分配多个公共访问通道减少了总线初始化时间，因为硬件单元不太可能必须等待适合的访问通道。

利用相同的公共访问通道，首先听一下是否听到有任何其他的硬件单元在发送，硬件单元可以访问总线以得到指定地址。若公共访问通道是空白的，则硬件单元利用给硬件控制器保留的地址送出标识信息给硬件控制器。公共访问地址与标识消息有关，所以，硬件控制器可以在硬件单元的公共访问地址上用地址分配消息对该硬件单元给以响应。地址分配消息携带硬件控制器从指定地址空间选取的新地址分配。利用指定地址访问硬件单元产生所有进一步的通信。此后，公共访问地址可供另一个硬件单元使用。

参照以下详细的描述和附图，可以更完全地了解本发明以及本发明的更多特征和优点。

图1是一个示意方框图，表示按照本发明的小区站；

图2是一个示意方框图，表示按照本发明图1中的硬件单元；

图3表示按照本发明总线地址空间的分块范例，分配公共访问通道和指定地址；和

图4是一个流程图，描述图2中硬件单元完成的系统配置过程范例。

图1是一个方框图，表示按照本发明描述的小区站100结构。小区站100最好包括：硬件控制器110，在公共总线115上与多个硬件单元200A-200H通信。硬件单元200A-200H可以安装在，例如，小区站100中一个或多个框架或机架130上。以下结合图2进一步讨论，诸如硬件单元200的硬件单元200A-200H。

按照本发明的一个特征，每个硬件单元200A-200H动态得到一个总线地址，该地址唯一地识别公共总线115上的硬件单元200A-200H。如图3所示，本发明在逻辑上把地址空间分成两个范围，即，此处称之为公共访问地址的第一地址范围，和此处称之为指定地址的第二地址范围。每个地址空间的大小可以变化，以满足给定系统的需要，这对于一般专业人员而言是显而易见的。在理论上，本发明支持高达N-2个硬件单元，其中N是地址空间的大小(减去的2个是硬件控制器110和至少一个公共访问地址)。因此，每个硬件单元在一个公共访问地址上与硬件控制器110通信，请求一个通道；此后，一旦由硬件控制器110分配了地址，就在一个指定的地址上通信。

按照本发明的另一个特征，公共访问通道上多个硬件单元之间的冲突被减至最少。在一个实施例中，通过给每个器件类型分配公共访问地址空间中一个地址，使冲突减至最少。因此，例如，所有特定器件类型的硬件单元利用地址253请求一个地址。所以，不同类型的硬件单元能够并行地执行访问过程，因为它们在不同的公共访问通道上访问。若相同类型的两个硬件单元在同一时刻试图访问公共总线115，则可以实施“后退和再试”机理。这种情况的处理，如同在典型的随机访问方案中一样，在地址分配消息交换中包含一个来自访问硬件单元的唯一值。此唯一值可以是某个硬件编号，例如，序列号，或只是一个随机数。按照这一方法，访问硬件单元能够保证，通过检查地址分配消息中正确的唯一值，该地址分配消息是给这个硬件单元的。

在另一个实施方案中，通过分配多个公共访问地址和由每个硬件单元随机选取一个公共访问地址，使冲突减至最少。通过分配多个公共访问通道还减少了总线初始化时间，因为硬件单元不太可能必须等待适合的访问通道。

一般来说，当硬件控制器110在公共总线115上开始发送时，总线初始化开始。在硬件控制器110首先发送之前，硬件单元200A-200H并不在公共总线115上发送。一旦硬件控制器110在公共总线115上发送以后，则硬件单元200A-200H可以访问总线115，利用相同的公共访问通道，首先听一下是否听到任何其他的硬件单元200A-200H在发送。若公共访问通道是空白的，则利用分配给硬件控制器110的地址，该硬件单元送出一个标识消息给硬件控制器110。公共访问地址是与标识消息相关，所以硬件控制器110能够对该硬件单元给以响应。

然后，硬件控制器110在硬件单元的公共访问地址上送回地址分配消息给硬件单元200A-200H。该地址分配消息携带硬件控制器110从指定地址空间选取的新地址分配。例如，地址分配可以是从指定地址空间按顺序分配的。利用指定地址产生访问硬件单元所有进一步的通信。此后，公共访问地址可供另一个硬件单元使用。

一旦所有的硬件单元已执行了访问过程，它们利用其指定地址继续运行，直到它们执行硬件复位，在此之后硬件单元再一次通过访问过程以得到一个(可能是不同的)地址。此外，一旦按照本发明给硬件单元分配总线地址，小区站100正常地运行，按照要求，把从中央控制站(未画出)接收到的消息传送给硬件单元200A-200H，反之亦然。

如图1所示，小区站100最好包括：硬件控制器110及相关的存储器，例如，数据存储器件120，它可以是分布的或局部的。硬件控制器110可以是单个处理器，或若干个并行运行的局部或分布处理器。数据存储器件120和/或只读存储器(ROM)可以存储一条或多条指令，硬件控制器110能够检索，解释和执行这些指令。

数据存储器件120最好包括：代码150，完成监控功能和其他的常规的功能，用于与蜂窝式电话和中央控制站(未画出)的通信。更详细地描述小区站100的常规功能，例如，参阅美国专利NO.4,829,554，把它合并在此供参考。此外，数据存储器件120包括：硬件单元配置数据库160，用于存储与小区站100上每个硬件单元相关的载频，帧，扇区编号(例如，α，β，γ)，单元类型和单元编号。此外，数据存储器件120包括：与硬件单元200A-200H通信的系统配置过程400以编译配置信息，并产生硬件单元配置数据库160，以下结合图4要进一步要讨论的。

应当注意到，小区站100可以提供局部配置信息给中央小区控制器(未画出)，对于专业人员而言是显而易见的。按照这种方式，中央小区控制器能够远程确定如小区站100的每个小区站的配置。

图2是一个方框图，表示按照本发明所描述的硬件单元200结构。如图2所示，每个硬件单元包括：处理器210及相关的存储器，例如，数据存储器件220，它可以是分布的或局部的。处理器210可以是单个处理器，或若干个并行运行的局部或分布处理器。数据存储器件220和/或只读存储器(ROM)可以存储一条或多条指令，处理器210能够检索，解释或执行这些指令。

数据存储器件220最好包括：完成常规功能的代码250，用于与图1中硬件控制器110的通信。此外，数据存储器件220包括：系统配置过程400，与硬件控制器110合作，动态得到硬件单元的总线地址，并提供识别硬件单元的信息给硬件控制器110，以下结合图4要讨论的。

如以上所指出的，硬件控制器110和每个硬件单元200共同实施系统配置过程400，如图4中所示的过程范例，给每个硬件单元动态分配总线地址，并提供识别硬件单元的信息给硬件控制器110。

如图4所示，在步骤410硬件单元200接通电源以后起动系统配置过程400。此后，在步骤420，硬件单元在公共访问通道上听一下其他的硬件单元。在所描述的实施例中，硬件单元在给其器件类型分配的公共访问通道上听一下其他的硬件单元。

在步骤430，完成测试以确定公共访问通道是否被利用。若在步骤430确定公共访问通道被利用，则在回到步骤420并继续上述的方法之前，程序控制在步骤435等待预先规定的一段时间。然而，若在步骤430确定公共访问通道没有被利用，则在步骤440硬件单元在适合的公共访问通道上送出消息给硬件控制器110，在适合的公共访问通道上等待响应。送给硬件控制器110的最初消息可以包括硬件单元配置信息的指示，例如，载频，扇区，单元类型，和单元编号。

然后在步骤450，利用接收到请求的公共访问通道，硬件控制器110送出地址分配给硬件单元。如以上所指出的，地址分配可以包括该硬件单元的唯一标识符。

在步骤460，硬件单元完成测试以确定地址分配是否给这个硬件单元。若在步骤460确定，地址分配不是给这个硬件单元，则在程序控制回到步骤460之前，在步骤470该硬件单元等待下一个地址分配消息(或可以重新发送其请求)。

然而，若在步骤460确定，地址分配是给这个硬件单元的，则该硬件单元在步骤480利用指定地址开始进一步的通信。

应当明白，此处描述和所展示的实施例和各种变化仅仅用于说明本发明的原理，在不偏离本发明范围和精神的条件下，专业人员可以实施各种改型。

Claims (18)

1.一种用于动态确定地址的方法，该地址唯一地识别公共总线上的硬件单元，所述方法包括以下步骤：

请求公共访问通道上一个地址；和

接收指定的地址，用于进一步在所述总线上通信。

2.按照权利要求1的方法，还包括步骤：分配多个所述公共访问通道。

3.按照权利要求2的方法，还包括步骤：至少分配一个公共访问通道给每种类型的所述硬件单元。

4.按照权利要求2的方法，其中所述地址请求是在随机选取的所述多个公共访问通道之一上送出的。

5.按照权利要求1的方法，还包括步骤：用所述地址请求发送标识信息，该标识信息描述所述硬件单元以及所述硬件单元是如何位于大件装置内的。

6.一种在多个硬件单元所利用的公共总线上分配地址空间的方法，所述方法包括以下步骤：

在所述地址空间中至少分配一个地址作为用于请求地址的公共访问通道；和

在所述地址空间中分配一个地址范围作为指定地址，用于与所述硬件单元通信。

7.按照权利要求6的方法，其中多个地址被分配给所述公共访问通道。

8.按照权利要求7的方法，还包括步骤：至少分配一个公共访问通道给每种类型的所述硬件单元。

9.按照权利要求8的方法，其中硬件单元随机选取一个所述公共访问通道用于请求地址。

10.一种用于动态确定地址的系统，该地址唯一地识别公共总线上的硬件单元，所述系统包括：

存储器，用于存储计算机可读代码；和

处理器，连接到所述存储器，所述处理器被配置，以：

在公共访问通道上请求一个地址；和

接收指定的地址，用于进一步在所述总线上通信。

11.按照权利要求10的系统，其中所述处理器还被配置，以分配多个所述公共访问通道。

12.按照权利要求11的系统，其中所述处理器还被配置，以至少分配一个公共访问通道给每种类型的所述硬件单元。

13.按照权利要求11的系统，其中所述地址请求是在随机选取的所述多个公共访问通道之一上送出的。

14.按照权利要求10的系统，其中所述处理器还被配置，以用所述地址请求发送标识信息，该标识信息描述所述硬件单元以及所述硬件单元是如何位于大件装置内的。

15.一种用于在多个硬件单元所利用的公共总线上分配地址空间的系统，所述系统包括：

存储器，用于存储计算机可读代码；和

处理器，连接到所述存储器，所述处理器被配置，以：

在所述地址空间中至少分配一个地址作为用于请求地址的公共访问通道；和

在所述地址空间中分配一个地址范围作为指定地址，用于与所述硬件单元通信。

16.按照权利要求15的系统，其中多个地址被分配给所述公共访问通道。

17.按照权利要求16的系统，其中所述处理器还被配置，以至少分配一个公共访问通道给每种类型的所述硬件单元。

18.按照权利要求16的系统，其中硬件单元随机选取一个所述公共访问通道用于请求地址。

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