JP2001527367A - 非同期転送モード交換機内の自己構成プロセッサ - Google Patents

非同期転送モード交換機内の自己構成プロセッサ

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JP2001527367A JP2000526096A JP2000526096A JP2001527367A JP 2001527367 A JP2001527367 A JP 2001527367A JP 2000526096 A JP2000526096 A JP 2000526096A JP 2000526096 A JP2000526096 A JP 2000526096A JP 2001527367 A JP2001527367 A JP 2001527367A
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Abstract

(57)【要約】 自己構成ノードが、非同期転送モード(ATM)交換機の対応するポートに関連付けられた複数のデータプロセッサを含む。ノードがサービスに入ると、各プロセッサは各プロセッサのID及びATM交換機ポート位置を含む初期メッセージを、すべてのATM交換機ポートに自動的に同報通信する。プロセッサにより同報通信された初期メッセージを受信した後、指定された主プロセッサは同報通信しているプロセッサのID及びATM交換機ポート位置をデータベースに格納し、初期メッセージを同報通信しているプロセッサに明確に宛てられた認知応答を送信する。この受信された認知応答信号から、プロセッサは主プロセッサのID及びATM交換機位置を認識する。各ボードプロセッサについて格納されたID及び位置情報を使用して、ATM交換機を通りプロセッサ間に内部制御パス(ICP)が確立される。内部制御パスは、プロセッサ間の制御メッセージ及びその他の情報の通信に使用される。このように、マルチプロセッサ、ATM交換機ベースのノードの自動構成は、主プロセッサによるプロセッサのポーリング、又は人間のオペレータの介在を必要とせずに達成される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の分野】
本発明はマルチプロセッサ構成に関連し、更に詳細には、非同期転送モード(
ATM)交換機内のマルチプロセッサ構成に関連するものである。
【0002】
【発明の概要及び背景】
本発明のアーキテクチャでは、複数の機能モジュール・ボード(FMB:Funct
ion Module Board)が非同期転送モード(ATM)交換機コアに接続される。各
機能モジュール・ボードは、1つ又は複数のデータプロセッサ、分散オペレーテ
ィング・システムと1つ又は複数のアプリケーションプログラムを含むソフトウ
ェア、及び特にATM交換機ポートを含むハードウェア回路を含む。ATM交換
機コアは複数の行列ユニット(RCU:Row-Column-Unit)を含み、各ATM交換
機ポートがRCUの1つに論理的に接続される。FMBがATM交換機コアスロ
ットに接続されると、その論理接続が確立される。各機能モジュールにおいて実
行されるタスクを調整するために、分散オペレーティング・システムが各機能モ
ジュール内の1つ又は複数のボードプロセッサBPにより実行される。信号及び
トラフィック情報が、ATM交換機コアを通して様々な機能モジュール間でパス
指定される。このような非同期通信を実施するために、各機能モジュールはAT
M交換機コアに接続された他の機能モジュールのIDと位置を知る必要がある。
特に、選択的なプロセッサ間通信を実施するために、ATM交換機コアを通った
内部接続すなわちパスが確立される必要がある。
【0003】 このような位置とID情報、及びプロセッサ間の内部制御パス(ICP)は人
間のオペレータにより手動で確立することができるが(たとえば各機能モジュー
ル・ボード上に含まれるDIP交換機を使用して)、これらの構成タスクが自動
的に実行できれば、労力とコストがきわめて低減されることになる。したがって
、本発明では、ボードプロセッサは初期スタートアップ時も、新規又は交換の機
能モジュール・ボードがATM交換機コアに接続されたときも、いずれの場合も
自己構成を実行できるようにする。
【0004】 すなわち、本発明の目的は、ATM交換機に関連付けられた複数のプロセッサ
の自動構成を提供することにある。
【0005】 本発明の他の目的は、ATM交換機に関連付けられたプロセッサ間に内部制御
パスを自動的に確立することにある。
【0006】 本発明の他の目的は、新しいプロセッサがATM交換機に関連付けられる場合
に、それらを自動的に構成することにある。
【0007】 本発明の他の目的は、2つ以上のATM交換機に関連付けられたプロセッサの
配列を自動的に構成することにある。
【0008】 本発明の他の目的は、接続されたATM交換機の異なるものに関連付けられた
プロセッサ間に内部制御パスを自動的に確立することにある。
【0009】 自動構成ノードが複数の機能モジュール・ボードを含み、各機能モジュール・
ボードは、1つ又は複数のボードプロセッサ及び対応するATM交換機ポートを
含み、非同期転送モード(ATM)交換機の使用可能なスロットに接続される。
ノードがサービスに入ると、各ボードプロセッサは初期メッセージをすべてのA
TM交換機ポート位置に自動的に同報通信する。初期メッセージは、各ボードプ
ロセッサのIDとATM交換機ポート位置を含む。
【0010】 ボードプロセッサの1つは主プロセッサとして機能する。主プロセッサは、ボ
ードプロセッサから同報通信された初期メッセージを受信すると、そのボードプ
ロセッサのIDとATM交換機ポート位置とをデータベースに格納し、初期メッ
セージを同報通信したボードプロセッサに明確に宛てられた認知応答を送信する
。この認知応答(acknowledgment)信号により、ボードプロセッサは主プロセッサ
のIDとATM交換機ポート位置を認識する。
【0011】 次に、各ボードプロセッサについて格納されたIDと位置情報を使用して、プ
ロセッサ間でATM交換機を通る内部制御パス(ICP)が確立される。好まし
い実施形態では、ICPは主プロセッサがICPの半分を確立し、ボードプロセ
ッサがICPの他の半分を確立することにより、主プロセッサとボードプロセッ
サとで相互に確立される。内部制御パスは、様々なボードプロセッサが制御メッ
セージや他の情報を選択的に通信するために使用される。後者の例としては、主
プロセッサは、確立された内部制御パスを使用して、1つ又は複数のボードプロ
セッサにソフトウェアをダウンロードできる。
【0012】 このように、本発明の第1の例示的実施形態では、ノードの構成において、主
プロセッサによるボードプロセッサのポーリング又は人間のオペレータの介在を
必要とせずに、マルチプロセッサ、ATM交換機ベースのノードを自動的に構成
可能である。各ボードプロセッサについて格納された基本構成情報には、ボード
プロセッサのIDとATM交換機ポート位置とが含まれる。他の構成情報も格納
できる。
【0013】 本発明の第2の例示的実施形態では、たとえば容量及び/又は機能をノードに
追加するために、新しい機能モジュール・ボードがATM交換機コアの空いてい
るスロットに接続される。新しい機能モジュール・ボードが追加されると、ボー
ドプロセッサはそのIDとATM交換機ポート位置とを含む初期メッセージを自
動的に同報通信する。主ボードプロセッサは、この初期同報通信メッセージを受
信し、メッセージに含まれるIDとATM交換機ポート位置を格納し、認知応答
を送信する。主ボードプロセッサ及び新しいボードプロセッサは、新しいボード
プロセッサと主プロセッサ間に、ATM交換機コアを通る内部制御パスを最初に
確立する。新しく追加されるボードプロセッサの追加、及び自動構成は、すでに
構成済みのボードプロセッサの動作を中断させない。
【0014】 本発明の第3の例示的実施形態では、2つ以上のATM交換機コアに接続され
た機能モジュール内にボードプロセッサを構成する。たとえば、それぞれ第1及
び第2のATM交換機コアに接続された第1及び第2の交換端末ボード(ETB
)を介して、第1及び第2のATM交換機間に物理リンクが確立される。すなわ
ち、ETBがよりツイスト線、同軸ケーブル、光ファイバなどの物理回線に接続
する。各交換端末ボードの動作は、対応するボードプロセッサにより制御される
。第1及び第2のATM交換機に接続されるボードプロセッサの配列の中の1つ
が、主プロセッサに指定される。たとえば、主プロセッサは第1のATM交換機
のポートに接続される。
【0015】 主プロセッサは、第1及び第2の両方のATM交換機内のボードプロセッサを
構成する。第2のボードプロセッサの各々が第2のATM交換機のすべてのポー
トに初期メッセージを同報通信すると、擬似主プロセッサとして機能する第2の
ETBは、物理リンクを介して情報を第1のETBにリレーする。第1のETB
はその情報を「変換(translate)」し、主プロセッサに提供する。
【0016】 主プロセッサは変換された情報を格納し、第1と第2のETB及び物理リンク
を介して、第2のATM交換機に接続された同報通信するプロセッサからの初期
メッセージを認知応答する。このように実行することで、主及びボードプロセッ
サは第1及び第2のATM交換機を通る内部制御パスを相互に確立する。いくつ
かの内部制御パスは、第1及び第2のETBを通って、物理リンク上でパス指定
される。したがって、物理リンク及び第1と第2のETBを使用することによっ
て、第1及び第2のATM交換機コアに接続されたボードプロセッサが自動的に
構成され、すべてのプロセッサが同じATM交換機コアに接続されているかのよ
うに効果的に操作される。
【0017】 本発明の上記及び他の目的と長所は、図面及び本発明の詳細な説明と共に、下
記に詳しく説明される。
【0018】 本発明は、添付図面で例を示して説明するものであり、これらに制限するもの
ではなく、添付図面では類似の要素は類似の参照番号で示される。
【0019】 [図面の簡単な説明] 以下の説明では、本発明を完全に理解するために、特定のアーキテクチャ、ア
プリケーション、インタフェース、技法などの特定の詳細を制限ではなく例示を
目的として記述する。ただし、本発明がこれらの特定の詳細から外れる他の実施
形態で実施可能であることは、当業者には明らかであろう。この他、本発明を不
必要に詳細に説明することにより不明瞭にならないように、よく知られている方
法、プロトコル、デバイス及び回路の詳細な説明は省略する。
【0020】 本発明は、ATMベースのプラットフォーム上に構築された複数の局又はノー
ドを有する移動無線通信ネットワークに、特に有利に適用される。このような移
動無線通信ネットワークについては、1997年12月19日に提出され、19
98年3月16日に正式な米国特許出願として提出された関連する米国仮特許出
願(代理人ドケット2380−12)、名称「Asynchronous Tr
ansfer Mode Platform for Mobile Comm
unications」、米国特許出願番号第60/068,097に詳細が記
述され、参照により本発明に組み込まれる。
【0021】 たとえば、図1に示す公衆陸上移動ネットワーク(PLMN)10では、3つ
の局、すなわちノード12と20が示され、ATMベースのプラットフォーム上
に構築される。移動交換制御装置(MSC)12が公衆陸上移動ネットワーク1
0を、公衆交換電話網(PSTN)、統合サービスディジタルネットワーク(I
SDN)などの他の固定ネットワークに接続する。2つの基地局20が、MSC
12を無線空中インタフェース28を介して個々の移動局30に接続する。
【0022】 移動交換制御装置12は、ATM交換機コア14を含む。ATM交換機コア1
4のスロットに接続される複数の機能モジュール・ボード(FMB)は、主プロ
セッサボード(MPB)16及びいくつかのボードプロセッサ(BP)18を含
む。各ボードプロセッサは、プログラムとデータ、及びデータの処理とプログラ
ムの実行のためのデータ処理回路を含む。ボードプロセッサは相互に通信し、非
同期転送手続きをATMインタフェース15上で使用して、ATM交換機コア1
4を通る接続をセットアップする。一般に、移動交換制御装置12は、移動局3
0との間のすべての接続のセットアップと制御を実行し、また補足的サービスを
提供する。移動局30の移動性に関しては、MSC12は移動加入者データ及び
移動加入者位置を適切なデータベース(図示せず)を使用して更新する。MSC
12は、「ハンドオーバ」又は「ハンドオフ」と呼ばれることがある移動加入者
の音声パスの連続性も処理する。
【0023】 移動交換制御装置12は、複数の基地局20(例示のために2つだけを示す)
に、トラフィック及び信号インタフェース19を介して接続される。各基地局2
0は、ATM交換機コア22を含む。複数の機能モジュール・ボード(FMB)
26がATMインタフェース25を介してATM交換機コア22に接続される。
また、機能モジュール主プロセッサボード24も、各ATM交換機コアのスロッ
トの1つに接続される。
【0024】 図2を参照すると、各機能モジュール・ボード(FMB)はデータプロセッサ
又はデータプロセッサのグループ、メモリ、及び専用ハードウェア回路を含む。
各FMBはATM交換機コアのスロットに接続される。ATM交換機コアはそれ
ぞれスロットに関連付けられた行列ユニット(RCU)からなり、ATM交換機
の「ポート」は対応するRCU/スロットと論理的に関連付けられる。したがっ
て、ボードプロセッサがATM交換機ポートに接続される、又は関連付けられる
と記述される場合は、その接続/関連は論理的な接続/関連であると理解される
。物理的にATM交換機コアスロットに接続するのはFMBである。
【0025】 各機能モジュール・ボードの一部にATM交換機コアを加えたものが、ATM
交換機自体を構成する(点線で示す)。ATM交換機に含まれる各機能モジュー
ル・ボードの部分は、ATM交換機ポートとして示すことができるが、ATMセ
ルの入及び出力のバッファリング、データのカプセル化、ATMヘッダ及びルー
ティングタグの追加、VPI/VCIセル分析と変換などのATM交換機ポート
機能を実行するため、専用のデータ処理及び格納ハードウェアリソースを含むこ
とが好ましい。このようなバッファリング、分析、及び変換は、ATM交換機コ
アを通るパスの確立に必要である。
【0026】 各機能モジュール・ボードに関連付けられたATM交換機ポート間は、伝送パ
スすなわちリンクで接続される。各リンクは、そのリンクで使用される特定のプ
ロトコルに従ってセルのパッケージングを実行するリンク回路を含む。各リンク
は、複数の接続用のセルを伝送することができる。ATM交換機コアの内部のパ
スは選択的に制御され、ATM交換機の入口側からATM交換機の出口側にメッ
セージが移動できるようにコアの特定のポートが接続される。各ATM交換機ポ
ート用の各機能モジュール・ボードに見られるキューすなわちバッファは、AT
M交換機コアを介した交換の前にセルを格納する。行列ユニットを備えた交換機
コアは、本質的にはATM交換機のポート間のクロス接続のように機能する。
【0027】 質の異なるサービスを実施するために、セルが複数の優先順位クラスの中の1
つを有する場合がある状況では、各プロセッサボードは優先順位クラスの数に相
当する数のキューすなわちバッファを設けることができる。セルは、入力キュー
セレクタにより適切なバッファに入れられ、出力キューセレクタにより適切な時
点でバッファから読み取られる。もちろん、本発明で使用されるATM交換機コ
ア及びプロトコルの特定の詳細は、特定のATMアーキテクチャ又はATMプロ
トコルに制限されるものではない。
【0028】 図1に戻ると、基地局20は移動無線局30に対する無線インタフェースを処
理し、移動無線ネットワーク10内での1つ又は複数のセルのサービスに必要な
送受信機及びアンテナなどの無線装置を含む。このような機能には、無線送信、
フェージング効果を補償するための均一化及び多様性機能を含む移動局からの無
線信号受信、基地局と移動局間のアップリンク及びダウンリンク接続での信号の
強度と品質を測定するための品質測定、タイミング及びアライメント測定、基地
局無線トランスミッタ電力制御及び移動局電力制御、無線パス上の多重化、シス
テム情報とページングメッセージのチャネルコーディング、インターリービング
、ブロードキャスティング、及び移動局からの無線チャネル要求の受信が含まれ
る。これらの機能が機能モジュール・ボード26の様々なものにより配信され、
実行されることが好ましい。
【0029】 公衆陸上移動無線10がATMプラットフォーム上に構築され、固定長セルに
基づく接続型ATM伝送プロトコルを使用する。ATMプロトコルは、個々のネ
ットワークユーザからの情報を含むセルが周期的に繰り返される必要がないとい
う観点において、非同期である。各ATMセルは53バイトを含み、その中の5
バイトはATMセルヘッダからのもので、また48バイトは伝送のために提供さ
れた実際の情報を運び、「ペイロード(payload)」と呼ばれることがある。各A TMセルは所与の「仮想チャネル」、すなわち物理リンクがサポートする接続に
関連付けられる。各接続は、ヘッダの2つのサブフィールド、すなわち仮想チャ
ネル識別子(VCI)と仮想パス識別子(VPI)とにより識別される。これら
のフィールドは一緒になって、特定の接続についての移動無線ネットワーク10
を介したセルの多重化、多重化解除、及び交換に使用される。VCIとVPIは
アドレスではない。むしろ、これらは接続が確立されたときに各ATMセグメン
ト又はリンク内で明示的に指定され、接続が持続する間維持される。
【0030】 ATM交換機は入力ポート上で入力セルを受信したときに、入力されたセルの
VPI、VCI、及び入力ポート物理識別子に基づき、このセルをパス指定する
出力ポートを決定しなければならない。ATM交換機がセルヘッダに代入する新
しいVPIとVCI値を決定するので、セルは次のATMネットワーキングセグ
メントに正しくパス指定される。ATM交換機は、一般にセルヘッダのVPIと
VCI情報に加えて入力ATM交換機ポートを識別する「物理層」情報に基づき
、VP/VC接続テーブル内でこの接続情報を検索する。
【0031】 ボードプロセッサ上で実行される特定のアプリケーションは、ATM適応層(
AAL)により、ATMプロトコル層に固有の特性から分離される。本発明は特
定のATM適応層のカテゴリ又はタイプに限定されるものではないが、好ましい
実装の1つは、単一のATM交換機コアに接続されたボードプロトコルモジュー
ル間のATM接続にAAL−5を使用する。AAL−5は、ローカルエリアネッ
トワーク(LAN)で一般的に見られるデータトラフィックの伝送に特に適応さ
れているので、ローカルなプロセッサ間通信によく適用できる。MSC12や基
地局20などの移動ネットワークノード内のATMプラットフォームを実装する
ために、任意の満足のいくATM交換機コア及びプロトコルトポロジーを使用で
きる。
【0032】 本発明は図1に示す移動通信ネットワーク10に有利に適用されるが、図3に
示す一般的な第1の実施形態で詳細を説明するように、一般的な適用がなされる
ものである。図3は、ATM交換機コア50の個々のスロットに接続された単一
の主プロセッサボード(MPB)52と複数の機能モジュール・ボード(FMB
)54を含む。主プロセッサボード52及びFMB54は、AAL−5などの適
切なAALインタフェースを介してATM交換機コア50と接続する。
【0033】 主プロセッサとボードプロセッサ間の通信は、ATM交換機コア50を通る内
部制御パス(ICP)に基づく。内部制御パス58の例が、ATM交換機コア5
0を通る点線で示される。内部制御パスは、一般的なプロセッサからプロセッサ
の制御信号接続である。例示的実施形態では、ICPは「スター型」トポロジー
と呼ばれる最初の最小トポロジーを確立するために設けられる。ここでは、各ボ
ードプロセッサが主プロセッサへの独自のICPを持つように、単一のICPが
主プロセッサをボードプロセッサの1つに接続する。もちろんICPはすべての
プロセッサ間で自動的に確立できる。適切なアプリケーションソフトウェアがい
ったんプロセッサにロードされると、アプリケーションの要求により、任意のボ
ードプロセッサ間に追加のICPを確立できる。
【0034】 好ましい例示的実施形態では、各ICPは主プロセッサと各ボードプロセッサ
により相互に確立される。主プロセッサがICPの主プロセッサ側の半分を確立
し、ボードプロセッサがICPの他の半分を確立する。
【0035】 内部制御パスを確立するためには、主プロセッサはボードプロセッサのID、
及びボードプロセッサが接続されているATM交換機ポート位置を知らなければ
ならない。このようなATM交換機コアを通る内部制御パスにより、別個のバス
構造又はボードプロセッサに接続された他の信号線を必要とせずに、プロセッサ
間通信が可能になる。更に、本発明は、有利なことに、ATM交換機コアを通る
これらの内部制御パスを、自動的かつ人間のオペレータの介在又は主プロセッサ
によるボードプロセッサのポーリングを必要とせずに確立できる。
【0036】 次に、通信用の各種のボードプロセッサを構成するための内部制御パス(IC
P)を確立する手続きを、図4のフローチャートで示すICPルーチン(ブロッ
ク60)を参照して説明する。システムスタートアップ、たとえば電源投入又は
リセット後などにおいて、各ボードプロセッサ54は初期化メッセージを同報通
信する(ブロック62)。初期化手続きは、各FMBのPROM内に格納され、
同じATM交換機コアに接続されたすべてのATM交換機ポートへの初期化メッ
セージの同報通信を含む。初期化メッセージは主プロセッサからの認知応答を受
信するまで、定期的に送信される。
【0037】 各初期化メッセージは、ボードプロセッサのIDとATM交換機ポート位置と
を含む、同報通信しているボードプロセッサのための構成情報を含む。他の構成
情報には、FMBタイプ、FMBタイプの特別なバージョン、ATM交換機ポー
トの速度、FMB上のアドレス指定可能なデバイスの数、FMB上のデバイスの
タイプ、PROM化され、ロードされたソフトウェアのID及びバージョン、パ
ス指定可能なATMアドレスなどが含まれる。たとえば、初期化メッセージは、
同報通信しているボードプロセッサを明示的に識別する、コード化されたATM
交換機ポート位置に対応する仮想パス識別子(VPI)と仮想接続識別子(VC
I)とを含むことができる。
【0038】 主プロセッサ(MP)は、同報通信メッセージに基づき、各ボードプロセッサ
の識別子とATM交換機ポート位置とを、データベース又は他のメモリテーブル
内に格納する(ブロック64)。代替的には、主プロセッサは、どのボードプロ
セッサが初期化メッセージを送信したかを、ATMセルペイロード内のATM交
換機ポートIDの明示的な識別により決定できる。主プロセッサだけが、各ボー
ドプロセッサの初期化メッセージを認知応答する(ブロック66)。初期化メッ
セージは、他のボードプロセッサでは無視される。認知応答メッセージは、IC
Pの主プロセッサ側の半分を確立し、また主プロセッサとそのATM交換機ポー
ト位置とを識別する情報を含む。したがって、認知応答メッセージがボードプロ
セッサにより受信されると、ICPのボードプロセッサ側の半分が確立される(
ブロック68)。ボードプロセッサは、新しく確立されたICPを介して、主プ
ロセッサのIDとATM交換機ポート位置とを確認するメッセージを、直接主プ
ロセッサに送り返す(ブロック70)。ATM交換機コアに接続される様々なプ
ロセッサ間での信号及び他のタイプの制御情報の伝送は、これらの内部制御パス
を介して実施される。たとえば、主プロセッサは、確立された内部制御パスを介
してボードプロセッサにソフトウェアをダウンロードできる(ブロック72)。
【0039】 本発明の方法によると、ATM交換機コアに接続されたプロセッサは、主プロ
セッサがボードプロセッサにポーリングすることなく、ATM交換機を介した選
択的なプロセッサ間通信のために自動的に構成される。また、このような構成又
はプロセッサ間通信を実施するために、外部バス構造を介した外部信号も必要で
はない。
【0040】 本発明の第2の例示的実施形態は、機能モジュール・ボード(FMB)がすで
にATM機能モジュール交換機コアに接続されているすべての構成済みプロセッ
サを再構成する手間を必要とせずに、ATM交換機コアでFMBのモジュール交
換又は追加を実施することに関連する。図5のフローチャートに示す交換/追加
ルーチン(ブロック80)を参照する。新規又は交換機能モジュールがATM交
換機コアに取り付けられると(ブロック82)、新規又は交換機能モジュール上
のプロセッサは初期化メッセージを自動的に同報通信する(ブロック84)。上
記の説明のように、初期化メッセージはプロセッサのID及びATM交換機ポー
ト位置を含む。この後、図4で説明したシステムスタートアップ後の内部制御パ
ス手続き、すなわちブロック64〜72が実装され、新規又は交換機能モジュー
ルとの適切な内部制御パスが構成、確立され、またATM交換機が再構成される
(ブロック86)。
【0041】 有利なことには、新規の機能モジュール・プロセッサボードの交換又は追加は
、すでに構成済みのボードプロセッサの動作を中断しない。通常、保守又は他の
サービスのために装置をオフラインにすることは、情報通信システムでは容認で
きない。更に、オペレータが200の同時コールを処理可能なノードを最初にイ
ンストールした場合、たとえば400の同時コールを処理するようにノードをア
ップグレードするために、実行中のコールを妨害することなく追加ボードを「作
動中に」追加することが有利である。本発明のこの第2の例示的実施形態では、
増加と拡張が予測され、修理、サービス、アップグレード、又は拡張のためにノ
ード全体をオフラインにする必要なしに、容易に対応できる。
【0042】 次に、本発明の第3の例示的実施形態を、図6の機能ブロック図を参照に説明
する。2つ以上のATM交換機が一緒に接続される場合がある。図6には、たと
えば3つのATM交換機90、100及び110がそれぞれATM−A、ATM
−B、及びATM−Cのラベルで示される。FMBはATM交換機コアスロット
に物理的に接続されていることが理解されるであろうが、以下の説明では、簡素
化のためにボードプロセッサ(BP)がATM交換機ポートに関連付けられると
記述する。したがって、複数のボードプロセッサが3つのATM交換機の各々の
交換ポートに関連付けられる。詳細には、ATM交換機Aは、交換機ポートに関
連付けられた主プロセッサ92を含む。他のボードプロセッサ94に加えて、A
TM交換機Aは交換端末ボード(ETB)プロセッサ96と98も含む。ATM
交換機Bは、ボードプロセッサ102及び交換端末ボードプロセッサ104を含
む。ATM交換機Cは、ボードプロセッサ112及び交換端末ボードプロセッサ
114を含む。
【0043】 ATM交換機BもCも、主プロセッサボードを装備していない。図6に示す全
てのプロセッサが、ATM交換機Aに関連付けられる主プロセッサにより監視及
び維持される、拡張型だが統一されたプロセッサネットワークとして表示され構
成される。
【0044】 プロセッサネットワークの最初の構成及びATM交換機BとCのボードプロセ
ッサ間の内部制御パスの確立は、交換端末ボードプロセッサを使用して実施され
る。直接ATM通信リンク106がATM−Aの交換端末ボード96とATM交
換機Bの交換端末ボード104との間に確立される。同様に、ATM通信リンク
116がATM交換機Aの交換端末ボード98とATM交換機Cの交換端末ボー
ド114との間に確立される。ATM交換機の第3のレベルが、たとえばETB
114を介してATM通信リンク116上からATM交換機D(図示せず)に確
立される。更に、同様の方法で階層レベルが追加できる。内部制御パスは、図3
〜5で説明した手続きに従い、主プロセッサと他の「A」ATM交換機ボードプ
ロセッサ間に、ATM交換機Aを通って確立される(点線で示す)。
【0045】 図6に示す拡張型ボードプロセッサ・ネットワーク内にATM交換機B及びA
TM交換機Cのボードプロセッサを構成するための、他のATM交換機「B」及
び「C」におけるBPのためのICPの確立手続きについて、次に説明する。追
加の階層ATM交換機の構成には、同様の手続きが実施される。システムスター
トアップ時に、ATM交換機B及びCに関連付けられたボードプロセッサは、そ
れぞれのATM交換機上のすべてのポートに初期化メッセージを同報通信する。
これらの初期化メッセージは、プロセッサIDとATM交換機ポート位置とを含
む。ATM交換機BとCには主プロセッサがないので、これらの初期化メッセー
ジはまだ認知応答されない。ATM交換機Aに関連付けられた主プロセッサは、
すでにATM交換機Aに関連付けられたプロセッサボードを構成しているので、
主プロセッサは交換端末ボード96及び98を認識し、VPI変換ソフトウェア
をロードする。
【0046】 「近端(near-end)」ETB96と98(主プロセッサから見て)とが認識され
、VPI変換ソフトウェアを含む関連ソフトウェアがロードされると、主プロセ
ッサ92は、事前定義されたメッセージを、近端ETB96と98を介して、対
応する直接ATM通信リンク106と116を通り「遠端(far-end)」ETB1 04と114(これも、主プロセッサから見て)に送信する。事前定義されたメ
ッセージは、一時的にATM交換機100及び110のETB104と114と
を擬似主プロセッサとして指定する。詳細には、遠端ETBが事前定義されたメ
ッセージを直接ATM通信リンクを通して受信すると、そのETBはそれ自体を
対応するATM交換機の擬似主プロセッサとして認識するように構成される(た
とえばPROM内で)。このように認識すると、各擬似主ETBはそれぞれのA
TM交換機に接続されたボードプロセッサからのすべての初期化メッセージを、
そのATM通信リンクを通して主プロセッサのATM交換機に向けてリレーする
【0047】 これらの初期化メッセージが近端ETB96と98により受信されると、各初
期化メッセージのVPIが変換され、すなわち第1のATM交換機90内の対応
する近端ETBに一意に関連付けられた新しいVPIにリマップされる。VPI
変換により、主プロセッサはこれらの初期化メッセージが特定の遠端ETBに接
続されたATM交換機から発信されていると認識できる。この結果、第2レベル
(又は他の追加レベル)ATM交換機からの各初期化メッセージは、主プロセッ
サに到達したときに固有のVPI/VCIの組み合わせをもつことになる。VP
Iは特定のATM交換機IDを示す。
【0048】 主プロセッサは特定の初期化メッセージが発信された場所をVPIから知るの
で、内部制御パス(ICP)の第1の半分が確立される。認知応答メッセージが
主プロセッサから新しく確立されたICPを使用して適切な近端ETBに送信さ
れる。この近端ETBは認知応答メッセージを対応するATM通信リンクを通し
て遠端ETBにリレーする。遠端ETBは認知応答メッセージを正しいボードプ
ロセッサに送信する。このように、ICPの第2の半分が確立される。ボードプ
ロセッサは、主プロセッサのIDとATM交換機ポート位置に関する情報を受信
したことの確認メッセージを主プロセッサに送信する。確認メッセージは確立さ
れたICPを使用して主プロセッサに送信されるので、遠端ETBはもう擬似主
プロセッサとしては機能しない。初期化手続き中に、第2及び他のレベルのAT
M交換機内のボードプロセッサは、確立されたICPに擬似主プロセッサが含ま
れていたことを認識しない。
【0049】 この後、主プロセッサは異なるレベルのATMにある様々なボードプロセッサ
に、確立された内部制御パスを介してソフトウェアをダウンロードできる。AT
M交換機のいずれかに新規又は交換FMBが接続される場合、新規又は交換ボー
ドプロセッサは初期化メッセージを同報通信し、上記で説明したボードプロセッ
サ構成及びICPセットアップ手続きが実行される。
【0050】 このように、本発明により、単一のATM交換機ベースノード、及びATM交
換機ベースノードの多重レベルネットワークの柔軟性と拡張性がきわめて増大す
る。プロセッサ間通信を確立するための初期化及び構成手続きが自動的に発生し
、プロセッサベースで自己起動される。この結果、これらの手続きは、数個のボ
ードプロセッサが接続されているだけの単一のATM交換機のみを使用するきわ
めて小さなシステムから、それぞれが多数のボードプロセッサを有する複数のA
TM交換機を、交換端末モジュールを介して接続する広範なネットワークまで適
用可能である。
【0051】 本発明を、現時点で最も有用で好ましい実施形態と見なされるものに関連して
説明したが、本発明が開示された実施形態に限定されないことが理解されるであ
ろう。本発明は、添付の特許請求の範囲の精神と範囲に含まれる様々な変更及び
同等の配列を包含するように意図されたものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明が有利に適用できる移動無線通信ネットワークを示す図である。
【図2】 ATM交換機コア及び各接続された機能モジュール・ボードの一部からなるA
TM交換機を示す機能ブロック図である。
【図3】 本発明の第1の例示的実施形態の機能ブロック部である。
【図4】 第1の例示的実施形態による自己構成方法例の概略を示すフローチャートであ
る。
【図5】 本発明の第2の例示的実施形態による方法例の概略を示すフローチャートであ
る。
【図6】 本発明の第3の例示的実施形態を示す機能ブロック図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SZ,UG,ZW),EA(AM ,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ,TM) ,AL,AM,AT,AU,AZ,BA,BB,BG, BR,BY,CA,CH,CN,CU,CZ,DE,D K,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM ,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,KE, KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS,L T,LU,LV,MD,MG,MK,MN,MW,MX ,NO,NZ,PL,PT,RO,RU,SD,SE, SG,SI,SK,SL,TJ,TM,TR,TT,U A,UG,UZ,VN,YU,ZW 【要約の続き】 タの介在を必要とせずに達成される。

Claims (32)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 非同期転送モード(ATM)交換機の対応するポートに各々
    関連付けられた複数のプロセッサを含むノード内で、 前記プロセッサの1つが、前記1つのプロセッサのID及びATM交換機ポー
    ト位置を含む初期メッセージを自動的に送信するステップと、 前記プロセッサの他の1つが、前記初期メッセージを受信し、かつ認知応答を
    送信するステップとを含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 前記1つのプロセッサが前記認知応答を受信した後に、前記
    他方のプロセッサに確認メッセージを送信するステップを更に含むことを特徴と
    する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 前記他方のプロセッサが主プロセッサであり、かつ前記プロ
    セッサの他のものがボードプロセッサであり、 前記方法が、 最初のスタートアップ時に、前記各ボードプロセッサが各プロセッサのID
    及びATM交換機ポート位置を含む初期メッセージを自動的に同報通信するステ
    ップと、 前記主プロセッサのみが各ボードプロセッサの初期メッセージ同報通信に対
    して認知応答で応答するステップとを更に含むことを特徴とする請求項1に記載
    の方法。
  4. 【請求項4】 前記主プロセッサが各ボードプロセッサの前記ID及び位置
    を格納するステップと、 各ボードプロセッサの前記ID及び位置を使用して、前記プロセッサが選択的
    に通信するATMを通る内部制御パスを確立するステップとを更に含むことを特
    徴とする請求項3に記載の方法。
  5. 【請求項5】 前記確立された内部制御パスを使用して、前記主プロセッサ
    から前記ボードプロセッサの各々にソフトウェアをロードするステップを更に含
    むことを特徴とする請求項4に記載の方法。
  6. 【請求項6】 前記初期メッセージが前記1つのプロセッサに対応する仮想
    パス識別子(VPI)及び仮想接続識別子(VCI)により識別され、前記VC
    IがATM交換機ポート位置に関連付けられ、かつ前記VPIがATM交換機に
    関連付けられることを特徴とする請求項1に記載の方法。
  7. 【請求項7】 前記認知応答が、前記他方のプロセッサが関連付けられるA
    TM交換機ポート位置を識別する識別子を含むことを特徴とする請求項1に記載
    の方法。
  8. 【請求項8】 新規のプロセッサを前記ATM交換機の空いているポートに
    関連付けるステップと、 前記新規プロセッサのID及びATM交換機ポート位置とを含む前記新規プロ
    セッサからの初期メッセージを、前記他方のプロセッサに自動的に送信するステ
    ップと、 前記プロセッサの他のものが、前記新規プロセッサからの前記初期メッセージ
    を受信し、かつ認知応答を送信するステップと、 前記新規プロセッサを備えた前記ATM交換機を通る内部制御パスを確立する
    ステップとを更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
  9. 【請求項9】 前記新規プロセッサが前記複数のプロセッサの動作を中断し
    ないことを特徴とする請求項8に記載の方法。
  10. 【請求項10】 第1の非同期転送モード(ATM)交換機コアと、 前記ATM交換機コアに接続され、各々がATM交換機ポート位置に関連付け
    られるプロセッサを有するプロセッサボードの第1のセットとを含み、 前記ATM交換機コアを介して前記プロセッサ間の選択的な通信を可能にする
    ために、前記プロセッサが自己を自動的に構成するシステム。
  11. 【請求項11】 前記プロセッサの1つが主プロセッサであり、かつ残りの
    各プロセッサが前記主プロセッサにより受信され、認知応答される初期化メッセ
    ージを送信することを特徴とする請求項10に記載のシステム。
  12. 【請求項12】 前記初期化メッセージが各プロセッサのID及びATM交
    換機ポート位置を含むことを特徴とする請求項11に記載のシステム。
  13. 【請求項13】 各ブロードキャスタされた初期化メッセージに認知応答す
    る前記主プロセッサだけと共に、前記初期化メッセージを前記他のプロセッサに
    同報通信する各プロセッサを更に含むことを特徴とする請求項12に記載のシス
    テム。
  14. 【請求項14】 前記主プロセッサが各ボードプロセッサのID及び位置を
    格納し、かつ各プロセッサの前記位置とIDを使用して、前記主プロセッサと残
    りのプロセッサが選択的に通信するATM交換機コアを通る内部制御パスを確立
    することを特徴とする請求項13に記載のシステム。
  15. 【請求項15】 前記主プロセッサが、前記確立された内部制御パスを使用
    して前記ボードプロセッサの各々にソフトウェアをロードすることを特徴とする
    請求項14に記載のシステム。
  16. 【請求項16】 前記初期化メッセージが前記1つのプロセッサに対応する
    仮想パス識別子(VPI)及び仮想接続識別子(VCI)により識別され、前記
    VCIがATM交換機ポート位置に関連付けられ、かつ前記VPIがATM交換
    機に関連付けられることを特徴とする請求項10に記載のシステム。
  17. 【請求項17】 前記認知応答が前記他方のプロセッサが接続されたATM
    交換機ポート位置を識別する識別子を含むことを特徴とする請求項10に記載の
    システム。
  18. 【請求項18】 プロセッサボードの第2のセットが接続される第2のAT
    M交換機コアを更に含み、 前記第1及び第2のATM交換機コアが共に個々の交換端末ボード(ETB)
    を介して接続され、 前記主プロセッサが各ボードプロセッサの前記位置及びIDを格納し、かつ各
    ボードプロセッサの前記ID及び位置を使用して、前記主プロセッサ及びボード
    プロセッサの前記第1及び第2のセットが選択的に通信する、前記第1及び第2
    のATM交換機コアを通る内部制御パスを確立することを特徴とする請求項11
    に記載のシステム。
  19. 【請求項19】 個々のETBを介して前記第1のATM交換機ETBに直
    接接続される、又は他のATM交換機ETBに接続されるプロセッサボードのセ
    ットを各々が有するATM交換機コアの複数の層を更に含み、 前記主プロセッサが各ATM交換機に接続される各ボードプロセッサの前記位
    置IDを格納し、また各ボードプロセッサの前記ID及び位置を使用して、前記
    主プロセッサと個々のATM交換機コアに接続された前記各ボードプロセッサが
    選択的に通信する、ATM交換機コアを通る内部制御パスを確立することを特徴
    とする請求項18に記載のシステム。
  20. 【請求項20】 第1及び第2の非同期転送モード(ATM)交換機がそれ
    ぞれ対応するポートに関連付けられた複数のプロセッサを含む複数のノードの通
    信ネットワークにおいて、 前記第1及び第2のATM交換機間に、前記第1及び第2のATM交換機に接
    続された、各々が対応するプロセッサを含む第1及び第2の拡張モジュールを通
    るリンクを確立するステップと、 前記第1のATM交換機に関連付けられた前記プロセッサの1つを主プロセッ
    サとして指定するステップと、 前記主プロセッサが前記第1及び第2のATM交換機とそれぞれ関連付けられ
    た前記第1及び第2のプロセッサを構成するステップとを含むことを特徴とする
    方法。
  21. 【請求項21】 前記構成するステップが、 前記第2のATM交換機に関連付けられた前記第2の各プロセッサが、前記確
    立されたリンクを介して前記各プロセッサのID及びATM交換機ポート位置を
    含む初期メッセージを前記主プロセッサに自動的に送信するステップと、 前記主プロセッサが各初期メッセージを受信し、かつ前記確立されたリンクを
    介して前記第2の各プロセッサに認知応答を送信するステップとを更に含むこと
    を特徴とする請求項20に記載の方法。
  22. 【請求項22】 前記第2の各プロセッサにおいて前記認知応答を受信した
    後で、前記確立されたリンクを介して確認メッセージを前記主プロセッサに送信
    するステップを更に含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。
  23. 【請求項23】 前記第2の各プロセッサからの前記初期メッセージを前記
    確立されたリンクを介して前記第1の拡張モジュールにリレーするために、前記
    第2の拡張モジュール上のプロセッサを一時的な擬似主プロセッサとして指定す
    るステップを更に含むことを特徴とする請求項22に記載の方法。
  24. 【請求項24】 前記第2の各プロセッサが、前記第2の各プロセッサのI
    D及びATM交換機ポート位置を含む初期メッセージを前記第2のATM交換機
    の前記ポートに自動的に同報通信するステップと、 前記第1の拡張モジュールが、前記確立されたリンクを介して前記同報通信さ
    れた第2のATM交換機ID及び交換機ポート位置を受信し、かつ対応する第1
    のATM交換機ID及び交換機ポート位置に変換するステップを更に含むことを
    特徴とする請求項21に記載の方法。
  25. 【請求項25】 前記主プロセッサが、前記第1の拡張モジュールに対して
    認知応答で応答するステップと、 前記第1の拡張モジュールが、前記認知応答を前記確立されたリンクを介して
    送信するステップと、 前記第2の拡張モジュールが、前記認知応答を前記第2のプロセッサに送信す
    るステップとを更に含むことを特徴とする請求項24に記載の方法。
  26. 【請求項26】 前記主プロセッサが、前記第1及び第2の各プロセッサの
    前記位置及びIDを格納するステップと、 前記第1及び第2のプロセッサが選択的に通信する前記第1及び第2のATM
    交換機に、それぞれ関連付けられた前記第1及び第2のプロセッサ間に前記AT
    M交換機を通る内部制御パスを確立するステップとを更に含み、 前記内部制御パスのいくつかが前記第1及び第2の拡張モジュールを通ってパ
    ス指定されることを特徴とする請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項27】 前記第1及び第2の拡張モジュールを使用して、前記第2
    のプロセッサに前記主プロセッサからソフトウェアをロードするステップを更に
    含むことを特徴とする請求項26に記載の方法。
  28. 【請求項28】 前記第2のATM交換機の空いているポートに新規の第2
    のプロセッサを関連付けるステップと、 前記新規のプロセッサのID及びATM交換機ポート位置を含む前記新規の第
    2のプロセッサからの初期メッセージを、前記第1及び第2の拡張モジュールを
    使用して前記確立されたリンクを介して前記主プロセッサに自動的に送信するス
    テップと、 前記主プロセッサが前記新規の第2のプロセッサの初期メッセージを受信し、
    かつ前記第1及び第2の拡張モジュールを使用して認知応答を送信するステップ
    とを更に含むことを特徴とする請求項21に記載の方法。
  29. 【請求項29】 前記新規の第2のプロセッサと前記空いているポートとの
    関連付けが、構成済みの第1及び第2のプロセッサの動作を中断しないことを特
    徴とする請求項28に記載の方法。
  30. 【請求項30】 非同期転送モード(ATM)交換機の対応するポートに関
    連付けられた複数プロセッサの配置であって、 前記プロセッサの1つが主プロセッサであり、 前記プロセッサの他のものがボードプロセッサであり、 前記主プロセッサが前記ボードプロセッサをポーリングせずに、前記ATM交
    換機を通った選択的なプロセッサ間通信のために前記プロセッサが自動的に構成
    されることを特徴とする複数プロセッサの配置。
  31. 【請求項31】 前記各ボードプロセッサが、各ボードプロセッサのID及
    びATM交換機ポート位置を含む初期メッセージを自動的に同報通信し、各初期
    メッセージが、前記ATM交換機を通り各ボードプロセッサへの内部制御パスの
    一部を確立するためのものであることを特徴とする請求項30に記載の複数プロ
    セッサの配置。
  32. 【請求項32】 各ボードプロセッサが、初期メッセージに対する前記主プ
    ロセッサからの認知応答を使用して、前記主プロセッサと各ボードプロセッサ間
    の前記内部制御パスの残りの部分を確立することを特徴とする請求項31に記載
    の複数プロセッサの配置。
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