JP3733132B2 - 通信システムにおけるｔｃｐ／ｉｐを利用したプロセッサ間通信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、通信システムにおける各プロセッサ及びシステム間通信のためのプロセッサ間通信(Inter Processor Communication：以下、‘ＩＰＣ’と称する)装置及び方法に関し、特に、ＴＣＰ／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)を利用するプロセッサ間通信装置及び方法に関する。
従来の一般的な通信システムではＩＰＣのためにＲＳ−４２２方式または非同期転送方式(Asynchronous Transfer Mode：ＡＴＭ)を利用した方式を使用してきた。これは、それらの方式が検証され、安定的な方式であるからであった。
例えば、符号分割多重接続(Code Division Multiple Access：ＣＤＭＡ)２Ｇ(second generation)システムでは、ＣＩＮ(Communication Inter Networking)を利用したＲＳ−４２２方式を用いてプロセッサ及びシステム間メッセージ(msg)通信を行い、３ＧシステムではＡＴＭスイッチ及びＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ(Multiplexer/Demultiplexer)を用いてセル(cell)通信を行ってきた。そして、制御局と基地局の間にはＥ１／Ｔ１あるいは光ファイバ(optic fiber)が物理的媒体として使用されている。また、プロセッサ間あるいはボード(board)間メッセージ通信は、バス(BUS)構造を利用しているが、該方式は、通常、バックボード(backboard)構造を持つシステムで一般的に使用される方法であって、具現が容易で、比較的速い速度を利用した通信が可能であり、制御が簡単である。
ところが、上述したような従来の技術は、ＣＩＮ(３Ｇ)方式やＡＴＭ(３Ｇ)方式ともＩＰＣ(Inter Processor Communication)のための別途の制御ボードを必要とする。つまり、２ＧシステムはＩＰＣ制御のためのＨＩＰＡ(High speed Interconnect Processor Assembly)及びＨＩＮＡ(High capacity IPC Assembly)ボードを必要とし、３ＧシステムはＡＳＦＡ(ATM Switch and Fabric Board Assembly)というＡＴＭスイッチボードとＭＵＸ／ＤＥＭＵＸのためのＡＣＭＡ(ATM Cell MUX/DEMUX Assembly)というボードを一定枚数のプロセッサボードごとにさらに具備しなければならない。こうした構造ではシステムの柔軟性及び拡張性が劣り、外部インターフェース(Ｉ／Ｆ)を行う上で制限がある。しかも、上述したような高価のボードが必要とされるために製品の原価が上昇し、競争力の低下につながるという問題があった。また、部分バス構造を採用することによってバックボードの設計が複雑となり、信号のルーティングが多発してしまう。
一方、既存の高速のプロセッサ間あるいはシステム間通信方式は、バス構造及びＡＴＭ方式(asynchronous transfer mode)を用いて構成されている。まず、バス構造を利用する場合、通信する二つのノード間のシグナルライン(signal line)が多くなるため、ハードウェア(Ｈ／Ｗ)構成(design)が複雑となり、外部のノイズにも弱くなり、エラー発生の可能性が高まってしまう。そして、バス間の通信時、該当バスの占有のためのArbitorが必要となるため、各ボードまたは別途のバス制御用プロセッサ及びデバイスが必要となってしまう。また、ＡＴＭ方式を利用する場合にも、高価のＡＴＭスイッチ及びＭＵＸ／ＤＥＭＵＸデバイスが必要となり、開発にも長期間かかる。しかも、これらの方法は小型の通信システムには適していない。
したがって、本発明の目的は、外部インターフェースを行う上での制限を低減させ、システムの柔軟性及び拡張性を増大させることのできるプロセッサ間通信装置及び方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、製品の価格を下げ、製品の競争力を高められる通信システムのプロセッサ間通信装置及び方法を提供することにある。
上記の目的を達成するために、本発明は、通信システムにおけるＴＣＰ／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)を利用したプロセッサ間通信装置として、イーサネット（登録商標）デバイスドライバとＩＰＣ(Inter-processor communication)モジュールとの間のインターフェースを提供し、受信したメッセージに対してメッセージのタイプを決定し、受信したメッセージのタイプがノン−フレームデータならメッセージプロセスモジュールに伝達し、フレームデータならデータタイプと一致する第１メールボックスにメッセージを待機させるイーサネット（登録商標）インターフェースモジュールと；このイーサネット（登録商標）インターフェースモジュールにより転送されたメッセージを受信し、このイーサネット（登録商標）インターフェースモジュールから受信されたメッセージをノン−フレームデータに対応する第２メールボックスに待機させるメッセージプロセスモジュールと；このメッセージプロセスモジュールを通じたデータ送受信、第１及び第２メールボックス管理、ＩＰＣバッファ管理、ＩＰＣ制御機能を行うためのインターフェースを提供し、イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール及びメッセージプロセスモジュールと通信する共通ＡＰＩ(common API(application programming interface))モジュールと；を含むことを特徴とするＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信装置を提供する。
また、本発明に係るＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システムは、受信したメッセージのタイプを決定した後、そのメッセージの決定タイプがノン−フレームデータなら当該データを転送し、メッセージの決定タイプがフレームデータなら当該データをフレームデータに対応する第１メールボックスに待機させ、イーサネット（登録商標）ネットワークと通信するイーサネット（登録商標）デバイスドライバとＩＰＣモジュールとの間のインターフェースを提供するイーサネット（登録商標）インターフェースモジュール(Ethernet（登録商標） Interface Module)と；イーサネット（登録商標）インターフェースモジュールにより転送されたメッセージを受信し、ノン−フレームデータに対応する第２メールボックスにイーサネット（登録商標）インターフェースモジュールから転送されたメッセージを待機させるメッセージプロセスモジュール(Msg Process Module)と；メッセージプロセスモジュールを通じたデータ転送及び受信、第１及び第２メールボックス管理、ＩＰＣバッファ管理、及びＩＰＣ制御機能を行うためのインターフェースを提供し、イーサネット（登録商標）インターフェース及びメッセージプロセスモジュール、そしてＡＮＣ、ＷＳＭ、及びＥＭＳより選択されたＩＰＣモジュールと通信する共通ＡＰＩモジュール(Common API(Application Programming Interface) Module)と、からなる通信サブシステムを少なくとも一つ含むと好ましい。
さらに、上記の目的を達成するために、本発明は、イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、１ｘＥＶ−ＤＯに対応して構成されたソフトウェアによって動作するＡＮＣ(access network controller)と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、動作及び状態管理を行うＷＳＭ(wide area switching module)と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、加入者管理を行い、ＡＮＣにセッション情報を提供するＤＬＲ(data location register)と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、イーサネット（登録商標）ネットワーク及びＤＬＲの動作及び管理を行うＥＭＳ(element management system)と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、１ｘＥＶ−ＤＯ加入者のための確認を行うサーバと；イーサネット（登録商標）ネットワークを通じて、１ｘＥＶ−ＤＯデータおよびシグナリングデータをＡＮＣに転送するＡＮＴＳ(access network transceiver system)と、を含み、ＡＮＣは、パケットデータサービスのためにＡＮＴＳとマッチング機能を行うとともに１ｘＥＶ−ＤＯに対応する呼プロセシングを行い、ＡＮＣ、ＷＳＭ、及びＥＭＳは、イーサネット（登録商標）ネットワークを通じてＴＣＰ／ＩＰに基づいて相互間通信を行うことを特徴とするＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システムを提供する。
さらにまた、本発明に係るＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法は、イーサネット（登録商標）ネットワークと接続し、１ｘＥＶ−ＤＯに対応して呼処理を行うＡＮＣ(access network controller)を１ｘＥＶ−ＤＯに対応するソフトウェア命令に対応して動作させる段階と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続したＷＳＭ(wide area switching module)で動作及び状態管理を行う段階と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、ＡＮＣにセッション情報を提供するＤＬＲ(data location register)で加入者管理を行う段階と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続したＥＭＳでイーサネット（登録商標）ネットワーク及びＤＬＲの動作及び管理を行う段階と；イーサネット（登録商標）ネットワークに接続したサーバで１ｘＥＶ−ＤＯ加入者のための確認を行う段階と；パケットデータサービスのためにＡＮＴＳとマッチング機能を行うＡＮＣに、１ｘＥＶ−ＤＯデータおよびシグナリングデータをイーサネット（登録商標）ネットワークを通じて、ＡＮＴＳ(access network transceiver system)で転送する段階と；イーサネット（登録商標）ネットワークを通じてＴＣＰ／ＩＰにより、ＡＮＣ、ＷＳＭ、及びＥＭＳ間の相互通信を行う段階と、を含むことを特徴とする。
本発明によれば、ＴＣＰ／ＩＰを利用したイーサネット（登録商標）環境でＩＰＣを実現することによって、ソフトウェア及び外部インターフェースに対して柔軟性が保障され、製品の価格競争力が高まり、且つ、媒体に対応する様々な転送速度を利用し得るＩＰＣが具現可能になる。
以下、本発明の好ましい一実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。図面中、同一の各構成要素には同一の参照符号および符号を共通使用し、周知技術については適宜説明を省略するものとする。
以下に記述する本発明はＴＣＰ／ＩＰを利用したＩＰＣ装置及び方法に関するものである。ＴＣＰ／ＩＰは、近来脚光を浴びているオープンインターフェースであって、イーサネット(Ethernet)（登録商標）ケーブルが敷設されているならどこでも通信可能な構造となっている。特に、各ボード間の通信にＴＣＰ／ＩＰを利用することによってバックボードの設計に当たって最小限の簡単なデザインが可能となる。一方、ＴＣＰ／ＩＰはハードウェア(Ｈ／Ｗ)及びソフトウェア(Ｓ／Ｗ)技術の発達に伴いＬＡＮ(Local Access Area)及びＷＡＮ(Wide Area Network)環境での高速及び高い信頼性を実現している。これによりＴＣＰ／ＩＰは今後も広く使用され、且つ急速に発展していくと予想される。
以下、本発明を具体例をあげて説明する。特に、下記ではＩＰベースのＥＶ−ＤＯ(Evolution Data Only)システムの例について述べる。
図１に、本発明の一実施形態によるＩＰ ＥＶ−ＤＯシステムの網構成図を示す。
本実施形態では、図１に示したＡＮＣ(Access Network Controller)の各ボード間また各ＮＥ(Network Equipment)間におけるＩＰＣをＴＣＰ／ＩＰを用いて具現する。図１を参照して本発明の構成要素を説明すると、次のようになる。
まず、本実施形態のＩＰ ＥＶ−ＤＯ網は、１ｘＥＶ−ＤＯ Ｓ／Ｗ及び１ｘＥＶ−ＤＯチャネルカード(Channel card)を実装し、ＡＮＣ＝ＩＰ＝ＥＶ−ＤＯ間ＩＰインターフェースを使用する。さらに、１ｘＥＶ−ＤＯ ＲＦの適用により新しい基地局装備（ＢＴＳ）を使用することになる。ＡＮＣ １０４は、１ｘＥＶ−ＤＯ Ｓ／Ｗを適用し、ＡＮＣ＝ＩＰ＝ＥＶ−ＤＯ間ＩＰインターフェースを使用し、標準化を適用する(InterOperability Specification：ＩＯＳ)。
この時、ＩＰＣはＴＣＰ／ＩＰに変更される。また、ＷＳＭ(Wide area Switching Module)１０６は、網の運用及び状態管理などの使用者インターフェースのためのサーバ装備であり、ＤＬＲ(Data Location Register)１０８は、加入者管理のためのサーバ装備であり、ＥＭＳ １１０は、ＤＬＲ １０８を含めて全体的な網運用管理のための装備である。
次にこれらの構成要素について詳細に説明する。図２は本発明の実施形態によるＡＮＣシステム構成ボードを示している。
まず、ＡＮＣ １０４は、ＡＮＴＳ(access network transceiver system)１００とＰＤＳＮ(Packet data servicing node)／ＦＡ１１４の間に位置するシステムであり、パケットデータサービス(Packet Data Service)のためにＤＣＮ(Data Communication Network)及びＡＮＴＳ(access network transceiver systems)１００とマッチング（整合）機能を行う。ＡＮＣ １０４は１ｘＥＶ−ＤＯの呼処理及びSelector Function(ＳＦ)、ＲＬＰ(Radio Link Protocol)及びＰＣＦ(Packet Control Function)などを処理する。また、ＡＮＣ １０４は、ＷＳＭ １０６との接続による運用／メンテナンス機能、ＤＬＲ １０８との接続による移動性管理(Mobility Management)機能、ＡＮ−ＡＡＡ(access network-authorization, authentication and accounting)サーバ１１２との接続による１ｘＥＶ−ＤＯに対する端末認証機能を行う。
ＡＮＣ １０４は、機能的に多種のボードで構成される。各ボードは共通の信号(Common Signal)、すなわちクロック及びアラームなど、バックボードを通じて全てのボードが共通的に使用する信号を送受信する。ボード間あるいはシステム間メッセージ転送のための信号はイーサネット（登録商標）ドライバとファストイーサネット（登録商標）ポートを通じてボード間あるいは外部システム間に伝達される。
ＡＮＴＳ １００は、ＡＮＣ １０４とＡＴ(Access Terminal、接続端末)との間に位置するシステムであって、ＩＳ−８５６を支援する。また、ＡＮＴＳ １００は、上位ＡＮＣ １０４システムと１ｘＥＶ−ＤＯのデータ及びシグナリング(Signaling)データを送受信する。ＩＰ ＥＶ−ＤＯ基地局は、１ｘＥＶ−ＤＯに対する無線資源(Air Resource)管理、ＲＦ(Radio Frequency)スケジューリング、オーバーヘッドチャネル(Over Head Channel)管理、逆方向電力制御(Reverse Power Control)などを管理するための機能を持つ。
ＤＬＲ(Data Location Register)１０８は、ＡＮＣ １０４のソフトウェアブロックである。ＤＬＲ １０８が１ｘＥＶ−ＤＯシステムで担当する機能は、大きく、セッション制御(Session Control)機能と移動性管理(Mobility management)機能である。このためにＤＬＲ １０８は端末の臨時ＩＤ(ＵＡＴＩ：unicast access terminal identifier)を割り当て、端末とシステム間のセッション階層(session layer)情報を保持し、セッション情報をＡＮＣ(ＢＳＣ)１０４に提供する。また、ＤＬＲ １０８は、端末から、端末の位置情報アップデートメッセージを受信して変更された位置を管理し、その位置情報を後に呼出(Paging)機能あるいはKeepAlive機能などに利用する。また、ＤＬＲ １０８は、端末に割り当てるサブネット(Subnet)(ＵＡＴＩを割り当てるグループ)情報及び呼出領域を管理し、これを追加／変更する機能を果たす。詳述した機能を行うためにＤＬＲ １０８は、ＩＰＣと接続されたＡ１３を通じてＡＮＣ １０４とメッセージ送受信を行う。また、ＤＬＲ １０８は各種運用者整合及び運用メッセージなどの出力のためにＷＳＭ １０６とファストイーサネット（登録商標）で連動する。
ＡＮ−ＡＡＡ(access network-authorization, authentication and accounting)サーバ１１２はＡＮＣ １０４に接続されたシステムであって、１ｘＥＶ−ＤＯ加入者に対する端末認証を行う。ＡＮ−ＡＡＡ １１２は、１ｘＥＶ−ＤＯ網を利用しようとする接続端末(Access Terminal)の適法性を検査する装置であって、二重化のためのＨＡ(High Availability)とリアルタイムデータベース処理可能な構造をもって接続端末認証、ＩＭＳＩ(International Mobile Subscriber Identity)割当などの機能を行う。ＨＡ(high availability)１１８及びＡＡＡ(authorization, authentication and accounting)サーバ１２０は、図１に示すように、ＩＰネットワーク１１６に接続されている。
ＡＮ−ＡＡＡサーバ１１２は、ＵＤＰ／ＩＰ(User datagram protocol/Internet protocol)基盤のワークステーションでＲＡＤＩＵＳ(Remote Authentication Dial-In User Service)プロトコル(または、将来のＤＩＡＭＥＴＥＲプロトコル)に基づいてＡＮ(Access Network)と通信を行い、網管理センターとの接続及びデータ変換のために顧客管理センターインターフェース機能及びネットワーク管理センターインターフェース機能を持つ。ＤＩＡＭＥＴＥＲプロトコルはＲＡＤＩＵＳプロトコルを向上させたものである。
ＡＮ−ＡＡＡサーバ１１２は、システム管理、運用者インターフェース及びメンテナンスのためのグラフィック・ユーザー・インターフェース(Graphic User Interface；ＧＵＩ)を提供する。ＡＮ−ＡＡＡサーバ１１２は、端末に対する認証権限を行うためにＲＡＤＩＵＳプロトコルを使用し、権限確認のために加入者データベースに該当加入者の権限及びその他のプロフィール情報を管理する。ＡＮ−ＡＡＡサーバ１１２として動作するためにはＩＳＯ４．ｘのＡ１２プロトコルを満足しなければならない。
ＷＳＭ １０６は、ＡＮＣ １０４及びＩＰ ＥＶ−ＤＯの各種運用者整合及び運用メッセージなどの出力のためにＡＮＣ １０４とファストイーサネット（登録商標）で接続される。ＷＳＭ １０６はシステム管理及びメンテナンスのためにＧＵＩ環境を提供する。ＷＳＭ １０６は容量拡張に際してＩＰ ＥＶ−ＤＯシステムの構成管理のためのＰＬＤ(Program Loading Data)生成、増・減設及びシステムのローディングを行うことができる。
このように構成される網において本発明に係るＴＣＰ／ＩＰを利用したＩＰＣは、下記のようになる。図３は、ＩＰＣブロック構成図であり、図４はＴＣＰ／ＩＰ方式のＩＰＣを説明するための図である。以下、図３及び図４を参照して本発明の実施形態によるＩＰＣを説明する。
図３のＩＰＣブロックはＩＰ ＥＶ−ＤＯシステムにおける通信サブシステムであって、イーサネット（登録商標）を基盤に同ノード(node)内あるいは異なるノード間のアプリケーションタスク間メッセージ送受信を担当するソフトウェアブロックである。ＩＰＣブロックはアプリケーションタスク３００、共通ＡＰＩモジュール(Common API(Application Programming Interface) Module)３０２、メッセージプロセスモジュール(Msg Process Module)３０４、イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール(Ethernet（登録商標） Interface Module)３０６などで構成される。
共通ＡＰＩモジュール３０２は、ＩＰＣと上位アプリケーションプログラムとのインターフェースを担当するモジュールであって、ノン−フレーム(Non-Frame)データ送受信、フレームデータ送受信、メールボックス開／閉、ＩＰＣバッファ割当及び返還、ＩＰＣ制御機能などに対するインターフェースを提供する。共通ＡＰＩモジュール３０２は、ＩＰＣにおいて最上位階層に位置し、上方にはアプリケーションプログラムとのインターフェースを持ち、下方にはメッセージプロセスモジュール３０４とイーサネット（登録商標）インターフェースモジュール３０６とのインターフェースを持っている。
共通ＡＰＩモジュール３０２の下位に位置するメッセージプロセスモジュール３０４は、イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール３０６を通じて入力されたノン−フレームデータに対して、メールボックスフィールド(mailbox field)を読んだ後、該当メールボックスに、受信したメッセージを待機(queuing)させる。この時、メッセージプロセスモジュール３０４は、通常、メールボックスに待機しているメッセージの数を調べ、受信メッセージが許容メッセージ数を超過すると、最古のメッセージを削除し、最新のメッセージを待機させるように構成される。メッセージプロセスモジュール３０４は、メッセージを待機させた後にはメールボックスに入ってくるメッセージを待つタスクが存在するか判断し、該当タスクが存在するとそのタスクを呼び起こし(wake-up)、タスクが存在しないとリターンする。
メッセージプロセスモジュール３０４は、ＩＰＣ上において上方には共通ＡＰＩモジュール３０２とのインターフェースを持ち、下方にはイーサネット（登録商標）インターフェースモジュール３０６とのインターフェースを持っている。
ＩＰＣ上でメッセージプロセスモジュール３０４の下位に位置するイーサネット（登録商標）インターフェースモジュール３０６は、アプリケーションプログラムが他のノードにメッセージを送信したり、他のノードから送信したメッセージを受信する時イーサネット（登録商標）デバイスドライバ(Ethernet（登録商標） Device Driver)とＩＰＣとの間のインターフェースを提供する。イーサネットインターフェースモジュール３０６は、受信したメッセージに対してメッセージのタイプを決定した後、受信したメッセージがノン−フレームデータなら当該メッセージをメッセージプロセスモジュールに伝達し、受信したメッセージがフレームデータならデータタイプと一致する特定メールボックスに当該メッセージを待機させる。イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール３０６はＩＰＣ上で見ると最下位階層に属するモジュールであって、上方には共通ＡＩＰモジュール３０２、メッセージプロセスモジュール３０４とのインターフェースを持ち、下方にはイーサネット（登録商標）デバイスドライバとのインターフェースを持っている。
ＩＰＣでは後述する基本的な三つのインターフェースを利用して他のノードへのデータ転送及び受信を行う。
ＩＰＣからイーサネット（登録商標）にデータを送信する時には、ip_sigsend(unsigned int ip_addr1, unsigned int ip_addr2, int peer_port1, int peer_port2, MSGP tr_ttx_ptr, unsigned char *tx_data, unsigned long pkt_size, int flag, unsigned char dup)関数を使用する。アプリケーションタスク(アプリケーションプログラム)３００がデータを転送するためにIPC send APIを呼び出すと、ＩＰＣは入力された目的地アドレスを媒介変数として入力してipc_get_ip( )を呼び出し、該当ターゲット(target)のip_address値を求める。そして、転送しようとするメッセージに対するストラクチャポインタ(structure pointer)であるmsgptrとmsgのフリー(free)の可否を指示するフラグ(flag)、datatype(sig_type)を入力しip_sigsendを呼び出すと、イーサネット（登録商標）デバイスドライバ３０８を経てデータが外部に転送される。
ＩＰＣからイーサネット（登録商標）にパケットを転送する時には、ip_pktsend(unsigned int ip_addr1, intpeer_port1, MSGPtr_t tx_ptr, unsigned char *tx_data, unsigned long pkt_size, int flag)関数を使用する。アプリケーションタスク(アプリケーションプログラム)３００がデータを転送するためにIPC send APIを呼び出すと、ＩＰＣはトラフィックタイプ(Traffic type)からデータタイプ(datatype)を把握した後、フレーム(frame)データでなければ前述したip_sigsend( )を呼び出し、データタイプがフレーム(frame)データなら入力された目的地アドレスを媒介変数として入力し、ipc_get_ip( )を呼び出して該当ターゲット(target)のip_address値を求める。そして、転送しようとするメッセージに対するストラクチャポインタ(structure pointer)であるmsgptrとメッセージ(msg)のフリー(free)の可否を指示するフラグ(flag)を入力してip_pktsendを呼び出すと、イーサネット（登録商標）デバイスドライバを経てデータが外部に転送される。
イーサネット（登録商標）からＩＰＣにデータを転送する時には、ip_pktrcv(NodeAddress_tnode_addr, MSGPtr_tmsgp, void *bufp, unsigned long pktlen, Traffic_ttr)関数を使用する。該関数は、イーサネット（登録商標）デバイスドライバがデータを受信する時ＩＰＣに伝達するために呼び出される関数であって、関数ボディー(body)はＩＰＣから提供する。ＩＰＣは、ip_pktrcv関数が呼び出されると、受信されるデータがフレームデータであるかノン−フレームデータであるかをtraffic_t(traffic type)より認識した後、受信されるデータがノン−フレームデータならＩＰＣ受信機タスクが処理できるようにＩＰＣが提供するストラクチャ(structure)に当該データを待機させる。一方、受信されたデータがフレームデータなら、ＩＰＣは受信データを特定メールボックスに待機させる。
本実施形態においてＩＰＣは、イーサネット（登録商標）デバイスドライバを利用して最大１００Mbpsのデータ処理速度を持つことができる。また、ノード及びプロセスボードの追加時、別途の装備無しにそれらノード及びプロセスボードを網に接続することで使用可能になる。
次に本実施形態で行われる各プロセッサ間あるいはシステム間通信のためのＩＰ(Internet Protocol)テーブル管理について説明する。
まず、プロセッサの初期設定時に当プロセッサが自分のＩＰアドレス及びＳ／Ｗローディングサーバ(ＷＳＭ １０６)のＩＰアドレスを得る方法について述べる。該ローディングサーバではＤＨＣＰ(Dynamic Host Configuration Protocol)サーバデーモン(server deamon)が実行されている。ＤＨＣＰサーバデーモンは、ＤＨＣＰクライアントからＩＰアドレス割当要求が受信されると、該当ＩＰプール(IP pool)からＩＰアドレスを選択して当該クライアントに割り当てる。この時、ローディングサーバは自分のＩＰアドレスもクライアントに通知する。プロセッサは初期設定のときＤＨＣＰクライアントを実行してＤＨＣＰサーバからサーバのＩＰアドレスと自分のＩＰアドレスを受信すると、サーバのＩＰアドレスにローディング要請メッセージを送る。これに応じてサーバは、要請されたプロセッサに好適なソフトウェアブロックを転送する。この時、システムの全プロセッサのＩＰアドレス情報を持つＩＰテーブルも共に転送する。
該当プロセッサはＳ／Ｗブロックを受信して実行することによって動作する。この時、サーバからシステムに関する全プロセッサのＩＰアドレス情報が込められたテーブルを受け取って格納した後、該当Ｓ／Ｗブロックからメッセージを転送しようとする場合には、それをＩＰテーブルから検索し該当プロセッサにメッセージを転送する。
一方、プロセッサが追加または削除される場合、これを認識したサーバは該当プロセッサの追加または削除に伴うＩＰアドレスの変更事項をアップデートした、メッセージ形態に変更されたＩＰテーブルを全プロセッサに転送する。このアップデートされたテーブルを受信したプロセッサは、自分のＩＰテーブルをアップデートする。
本発明の実施形態によるＩＰ ＥＶ−ＤＯ(Internet Protocol-based evolution-data only)システムの網構成図。 本発明の実施形態によるＡＮＣ(access network controller)システム構成ボードを示す図。 本発明の実施形態によるＩＰＣブロック構成図。 本発明の実施形態によるＴＣＰ／ＩＰ方式のＩＰＣを示す図。
符号の説明
１００ ＡＮＴＳ(Access Network Transceiver System)
１０４ ＡＮＣ(Access Network Controller)
１０６ ＷＳＭ(Wide Area Switching Module)
１０８ ＤＬＲ(Data Location Register)
１１０ ＥＭＳ(Element Management System)
１１２ ＡＮ−ＡＡＡ(Access-Network-Authorization, Authentication and Accounting)
１１４ ＰＤＳＮ／ＦＡ(Packet Data Servicing Node)
１１８ ＨＡ(High Availability)
１２０ ＡＡＡ(Authorization, Authentication and Accounting)

Claims (16)

  1. 通信システムにおけるＴＣＰ／ＩＰ(Transmission Control Protocol/Internet Protocol)を利用したプロセッサ間通信装置であって、
    イーサネット（登録商標）デバイスドライバとＩＰＣ(Inter-processor communication)モジュールとの間のインターフェースを提供し、受信したメッセージに対してメッセージのタイプを決定し、当該メッセージのタイプがノン−フレームデータならメッセージプロセスモジュールに伝達し、フレームデータならそのデータタイプと一致する第１メールボックスに当該メッセージを待機させるイーサネット（登録商標）インターフェースモジュールと、
    前記イーサネット（登録商標）インターフェースモジュールにより転送されたメッセージを受信し、この受信したメッセージをノン−フレームデータに対応する第２メールボックスに待機させるメッセージプロセスモジュールと、
    前記メッセージプロセスモジュールを通じたデータ送受信、前記第１及び第２メールボックス管理、ＩＰＣバッファ管理、ＩＰＣ制御機能を行うためのインターフェースを提供し、前記イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール及び前記メッセージプロセスモジュールと通信する共通ＡＰＩ(common API(application programming interface))モジュールと、を含むことを特徴とするＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信装置。
  2. メッセージプロセスモジュールは、第２メールボックスに待機中のメッセージ数を調査し、許容されたメッセージ数を超過する数のメッセージが受信された場合、該第２メールボックスから最古のメッセージを削除し、最も新しく受信されたメッセージを前記第２メールボックスに待機させる請求項１に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信装置。
  3. 共通ＡＰＩモジュール、イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール、及びメッセージプロセスモジュールは、ＴＣＰ／ＩＰを利用して相互通信する請求項１に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信装置。
  4. イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、１ｘＥＶ−ＤＯ(evolution-data only)に対応して構成されたソフトウェアによって動作するＡＮＣ(access network controller)と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、動作及び状態管理を行うＷＳＭ(wide area switching module)と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、加入者管理を行い、前記ＡＮＣにセッション情報を提供するＤＬＲ(data location register)と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、前記イーサネット（登録商標）ネットワーク及び前記ＤＬＲの動作及び管理を行うＥＭＳ(element management system)と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、１ｘＥＶ−ＤＯ加入者のための確認を行うサーバと、
    １ｘＥＶ−ＤＯデータを転送し、前記イーサネット（登録商標）ネットワークを通じて前記ＡＮＣにデータを転送するＡＮＴＳ(access network transceiver system)と、を含み、
    前記ＡＮＣは、パケットデータサービスのために前記ＡＮＴＳとマッチング機能を行うとともに１ｘＥＶ−ＤＯに対応する呼プロセシングを行い、前記ＡＮＣ、前記ＷＳＭ、及び前記ＥＭＳは、前記イーサネット（登録商標）ネットワークを通じてＴＣＰ／ＩＰに基づいて相互間通信を行うことを特徴とするＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システム。
  5. サーバがＡＮ−ＡＡＡ(access network-authorization, authentication and accounting)サーバに対応し、システム管理、運用者インターフェース、及びメンテナンスのためのグラフィックユーザインターフェースを提供する請求項４に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システム。
  6. ＩＰベースのＤＶ−ＤＯシステムに対応したシステムである請求項５に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システム。
  7. 受信したメッセージのタイプを決定した後、当該メッセージのタイプがノン−フレームデータなら該データを転送し、当該メッセージのタイプがフレームデータなら該データをそのフレームデータに対応する第１メールボックスに待機させ、イーサネット（登録商標）ネットワークと通信するイーサネット（登録商標）デバイスドライバとＩＰＣとの間のインターフェースを提供するイーサネット（登録商標）インターフェースモジュールと、
    前記イーサネット（登録商標）インターフェースモジュールにより転送されたメッセージを受信し、ノン−フレームデータに対応する第２メールボックスに当該メッセージを待機させるメッセージプロセスモジュールと、
    前記メッセージプロセスモジュールを通じたデータ転送及び受信、前記第１及び第２メールボックス管理、ＩＰＣバッファ管理、及びＩＰＣ制御機能を行うためのインターフェースを提供し、前記イーサネット（登録商標）インターフェース及び前記メッセージプロセスモジュール、そしてＡＮＣ、ＷＳＭ、及びＥＭＳより選択されたＩＰＣモジュールと通信する共通ＡＰＩモジュール(Common API(Application Programming Interface) )と、からなる通信サブシステムを少なくとも一つ含む請求項６に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システム。
  8. メッセージプロセスモジュールは、第２メールボックスで待機中のメッセージ数を調査し、所定のメッセージ数を超過する数のメッセージが受信された場合、前記第２メールボックスから最古のメッセージを削除し、最も新しく受信されたメッセージを前記第２メールボックスに待機させる請求項７に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システム。
  9. 共通ＡＰＩモジュール、イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール、及びメッセージプロセスモジュールは、ＴＣＰ／ＩＰに基づいてそれぞれ通信を行う請求項８に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システム。
  10. 通信サブシステムは、ＡＮＣ、ＷＳＭ、及びＥＭＳにおけるアプリケーションタスクとの間でメッセージを送信及び受信するためのソフトウェアを含む請求項９に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信システム。
  11. 通信システムにおけるＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法であって、
    イーサネット（登録商標）ネットワークと接続し、１ｘＥＶ−ＤＯに対応して呼処理を行うＡＮＣ(access network controller)を１ｘＥＶ−ＤＯに対応するソフトウェア命令に対応して動作させる段階と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続したＷＳＭ(wide area switching module)で動作及び状態管理を行う段階と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続し、前記ＡＮＣにセッション情報を提供するＤＬＲ(data location register)で加入者管理を行う段階と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続したＥＭＳで前記イーサネット（登録商標）ネットワーク及び前記ＤＬＲの動作及び管理を行う段階と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークに接続したサーバで１ｘＥＶ−ＤＯ加入者のための確認を行う段階と、
    パケットデータサービスのためにＡＮＴＳ(access network transceiver system)とマッチング機能を行う前記ＡＮＣに、１ｘＥＶ−ＤＯデータおよびシグナリングデータを前記イーサネット（登録商標）ネットワークを通じて、前記ＡＮＴＳで転送する段階と、
    前記イーサネット（登録商標）ネットワークを通じてＴＣＰ／ＩＰにより、前記ＡＮＣ、前記ＷＳＭ、及び前記ＥＭＳ間の相互通信を行う段階と、を含むことを特徴とするＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法。
  12. サーバがＡＮ−ＡＡＡ(access network-authorization, authentication and accounting)サーバに対応し、システム管理、運用者インターフェース、及びメンテナンスのためのグラフィックユーザインターフェースを提供する請求項１１に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法。
  13. ＩＰベースのＥＶ−ＤＯシステムに対応する請求項１２に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法。
  14. 受信したメッセージのタイプを決定する段階と、
    該メッセージのタイプがノン−フレームデータなら当該データを転送する段階と、
    前記メッセージのタイプがフレームデータならそのフレームデータに対応する第１メールボックスに待機させる段階と、
    イーサネット（登録商標）ネットワークで通信するイーサネット（登録商標）デバイスドライバとＡＮＣ、ＷＳＭ及びＥＭＳの中から選択されたＩＰＣモジュールとの間に提供されるイーサネット（登録商標）インターフェースモジュールにより、前記メッセージタイプの決定、前記メッセージの転送、前記第１メールボックスへのメッセージ数決定を実行する段階と、
    前記イーサネット（登録商標）インターフェースモジュールにより転送されたメッセージをメッセージプロセスモジュールで受信する段階と、
    前記イーサネット（登録商標）インターフェースモジュールから受信されたメッセージを、前記メッセージプロセスモジュールにより、ノン−フレームデータに対応する第２メールボックスに待機させる段階と、
    前記メッセージプロセスモジュールを通じたデータ転送及び受信、前記第１及び第２メールボックス管理、ＩＰＣバッファ管理、及びＩＰＣ制御機能を行い、前記イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール及び前記メッセージプロセスモジュールと通信する共通ＡＰＩモジュールを提供する段階と、をさらに含む請求項１３に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法。
  15. 第２メールボックスに待機中のメッセージ数を決定する段階と、そのメッセージ数が所定個数を超過する場合、前記第２メールボックスから最古のメッセージを削除する段階と、最も新しく受信されたメッセージを前記第２メールボックスに待機させる段階と、をメッセージプロセスモジュールにより実行する請求項１４に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法。
  16. 共通ＡＰＩモジュール、イーサネット（登録商標）インターフェースモジュール、及びメッセージプロセスモジュールは、ＴＣＰ／ＩＰでそれぞれ通信を行う請求項１５に記載のＴＣＰ／ＩＰを利用したプロセッサ間通信方法。
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