專利名稱：分組交換設(shè)備的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及分組交換設(shè)備(例如一個(gè)系統(tǒng)中交換臺(tái)之間的ATD(模擬-時(shí)間-數(shù)字)交換設(shè)備)的一種故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置。
在可能不設(shè)重復(fù)交換平面(switch plane)或若設(shè)有的話彼此互不同步的純異步ATD交換設(shè)備中，故障檢測(cè)是根據(jù)差錯(cuò)相關(guān)技術(shù)而不是根據(jù)直接的平面比較進(jìn)行的。
這種交換設(shè)備中通信業(yè)務(wù)的管理涉及帶寬監(jiān)測(cè)，以測(cè)定各通信線路的應(yīng)用相對(duì)于計(jì)劃或協(xié)商應(yīng)用的有效程度。在這種情況下，計(jì)劃應(yīng)用與交換的聯(lián)接建立狀態(tài)(connection set-up phase)有關(guān)，該交換的交換路徑是根據(jù)基于數(shù)據(jù)速率和聯(lián)接的統(tǒng)計(jì)性質(zhì)對(duì)交換鏈路的負(fù)荷情況進(jìn)行的預(yù)測(cè)而選擇的。協(xié)商應(yīng)用則與可按服務(wù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)付費(fèi)的用戶的服務(wù)等級(jí)有關(guān)。
由于新的聯(lián)接是在目前進(jìn)行的聯(lián)接的占用時(shí)間期間以不能精確預(yù)測(cè)的方式建立起來的，因而出現(xiàn)偏離計(jì)劃占用率的偏差是預(yù)料中的事。此外，故障情況會(huì)促使通信業(yè)務(wù)的重新分配，這是因?yàn)樾枰獓@故障點(diǎn)重新選擇路由，包括自行排除故障的技術(shù)。
如果交換時(shí)完全知道其交換聯(lián)接關(guān)于峰值對(duì)平均值帶寬類型和信息流源或信息組源類型，則可以減小偏離計(jì)劃占用率的偏差。
同樣，由于不正當(dāng)使用或誤操作也會(huì)產(chǎn)生對(duì)協(xié)商占用率的偏差。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種能有效地解決上述問題的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置。
本發(fā)明的另一個(gè)目的是提供一種用以履行故障檢測(cè)和通信業(yè)務(wù)監(jiān)測(cè)兩種完全不同的功能的邏輯機(jī)構(gòu)。該邏輯機(jī)構(gòu)是個(gè)計(jì)數(shù)裝置，其中由可預(yù)定的不同閾值起動(dòng)各報(bào)警器，并消除故障，還促使在交換設(shè)備之內(nèi)或之外重新選擇路由，或甚至還能迫使產(chǎn)生斷開狀態(tài)。
按照本發(fā)明，提供一種用于分組交換設(shè)備的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置，該設(shè)備具有多個(gè)輸入端口和多個(gè)輸出端口，所述各輸入和輸出端口是由多個(gè)交換單元互連進(jìn)行配置的，各交換單元包含許多虛擬電路交換交叉點(diǎn)，其特征在于，各虛擬電路具有一相應(yīng)的計(jì)數(shù)裝置，該計(jì)數(shù)裝置用以測(cè)定各相應(yīng)輸入和輸出端口處純凈數(shù)據(jù)流(net data flows)之間的差值，且具有可預(yù)定的閾值，在出現(xiàn)超閾值的情況時(shí)促成報(bào)警信號(hào)的產(chǎn)生。
現(xiàn)在參看


本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例。附圖中圖1示出了一個(gè)512個(gè)端口交換設(shè)備的典型結(jié)構(gòu);
圖2示出了安置在一個(gè)外交換端口處計(jì)數(shù)裝置的一個(gè)例子，該裝置包括一輸入端口和圖1在一個(gè)傳輸方向上通信用的相應(yīng)的輸出端口。
參看圖1，圖中示出了512個(gè)端口交換設(shè)備的典型結(jié)構(gòu)。該設(shè)備包括許多交換單元，例如0-7，各交換單元有八個(gè)輸入端。各交換單元含有一些用以使送往各輸出端口的數(shù)據(jù)流變得平穩(wěn)的隊(duì)列。各交換單元系互連得使任一輸入端口可連接到任一輸出端口。圖中的結(jié)構(gòu)以折疊的形式表示，因而各輸入端口是和各輸出端口在同一側(cè)的。
在交換設(shè)備輸入端或通到交換設(shè)備結(jié)構(gòu)的外端口的輸出端(例如包括圖1上左輸入端口和上右輸出端口的端口)處，各虛擬電路設(shè)有構(gòu)成本發(fā)明基礎(chǔ)的各種計(jì)數(shù)元件。設(shè)置的各自動(dòng)記錄器(register)用以記錄傳送到某一虛擬電路上的交換設(shè)備的數(shù)據(jù)量與從該交換設(shè)備在通過該交換設(shè)備的通路的另一端接收的數(shù)據(jù)量之間的差值。為了這樣做，必須配備有將數(shù)據(jù)接收端口所收到的數(shù)據(jù)量通知給數(shù)據(jù)發(fā)送端口的裝置。各端口既是接收數(shù)據(jù)的端口又是向交換設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)的端口，因此在各虛擬電路的各傳輸方向上必須配備有在交換結(jié)構(gòu)內(nèi)的對(duì)稱的信息通路。鑒于交換設(shè)備是用來給交換設(shè)備各端口之間的虛擬電路提供交互的數(shù)據(jù)通信通路，因此作為第二種用途，有關(guān)橫貫各虛擬電路中交換設(shè)備所傳送的數(shù)據(jù)量的信息傳輸最好采用同樣的通信裝置。
這里假設(shè)所有虛擬電路在交換設(shè)備中是雙向的，盡管虛擬電路實(shí)際上是單向的。雙向傳輸時(shí)采用同樣的標(biāo)號(hào)值。前面已經(jīng)說過本交換設(shè)備實(shí)際上是折疊式的，而且是單側(cè)的，因此虛擬電路的各方向是通過交換設(shè)備的單獨(dú)通路，就是說，從端口X至端口Y，和從端口Y至端口X，如一般系統(tǒng)X型交換設(shè)備情況一樣。
各分組頭標(biāo)擁有附加信息組，表示從傳送最后一個(gè)分組起在虛擬電路上所收到的分組數(shù)。該信息組的值來自有關(guān)表示所收到的分組數(shù)的各虛擬電路的計(jì)數(shù)裝置。對(duì)于多達(dá)31個(gè)所收到的分組而言，信息組的大小和計(jì)數(shù)值約為5個(gè)二進(jìn)制位。應(yīng)該指出，計(jì)數(shù)值在兩個(gè)傳輸方向上容許有很大的差別。為給單向虛擬電路提供必要的條件，若計(jì)數(shù)值累積到信息組的大小，則可由數(shù)字線路終端單元產(chǎn)生一個(gè)分組。在接收端，從所發(fā)送的分組值減去該計(jì)數(shù)值。這個(gè)差值應(yīng)大于信息組的大小，例如7個(gè)二進(jìn)制位。該計(jì)數(shù)值累積到預(yù)定值以上時(shí)就會(huì)導(dǎo)致報(bào)警指示的觸發(fā)。預(yù)定值可以存儲(chǔ)在虛擬電路的翻譯程序存儲(chǔ)器中，因此各虛擬電路的預(yù)定值可能不同，從而可以使與兩個(gè)方向上分組率(packet rates)預(yù)期的比值有關(guān)的故障檢測(cè)時(shí)間為最小。
參看圖2，圖中只示出了那些與故障檢測(cè)計(jì)數(shù)器有關(guān)的頭標(biāo)翻譯程序的輸出情況。為清楚起見，這里沒有示出其它基本操作頭標(biāo)的翻譯程序。圖中只示出了X接收至Y發(fā)送的通信話務(wù)方向的線路。為檢驗(yàn)Y接收至X發(fā)送的通信話務(wù)方向，可能要配備另一完全相同的裝置。可以看到，計(jì)數(shù)裝置如附圖1中所示的那樣，通過分組交換網(wǎng)1進(jìn)行連接。
首先看設(shè)備的發(fā)端接收虛擬電路和發(fā)端發(fā)送虛擬電路側(cè)，各數(shù)據(jù)分組沿線路2和3傳送，頭標(biāo)信息分別由電路4和5檢測(cè)和提取，檢測(cè)到某一頭標(biāo)時(shí)，電路4就產(chǎn)生輸出，傳送到組合器6，使發(fā)端加法電路7獲得一個(gè)增量。電路4提取虛擬電路標(biāo)號(hào)，將其傳送到組合器8，使其可形成頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)電路9地址的一部分。同樣，電路5提取終端加法器值∑TD，再經(jīng)由反相器電路10傳送到組合器6，以便使發(fā)端加法電路7獲得一個(gè)增量。虛擬電路標(biāo)號(hào)也由電路5提取，傳送到組合器8，以便訪問頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)電路9。頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)電路9還加有預(yù)置閾值信息組，并產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號(hào)輸出n和輸出m。輸出n表示負(fù)荷計(jì)數(shù)值信息組，用以控制發(fā)端加法電路7，電路7包含有7位數(shù)據(jù)。發(fā)端加法電路7的輸出∑FC，傳送到閾值檢測(cè)器11。此輸出也傳送到頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)電路9，以便保持現(xiàn)行的和值∑FC，該∑FC表示交換設(shè)備中各單元的視在數(shù)目(apparent number)。頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)電路9的輸出也傳送到閾值檢測(cè)電路11，當(dāng)發(fā)端加法電路7和頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)電路9測(cè)定故障情況時(shí)，就促使閾值檢測(cè)電路11產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)。
現(xiàn)在看設(shè)備的終端接收虛擬電路和終端發(fā)送虛擬電路側(cè)，沿線路12和13傳送的各數(shù)據(jù)分組的頭標(biāo)信息分別由電路14和15檢測(cè)和提取。電路14產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號(hào)，一個(gè)輸出信號(hào)表示VC標(biāo)號(hào)，這個(gè)輸出信號(hào)即刻被傳送到頭標(biāo)插入電路16，該頭標(biāo)插入電路16促使頭標(biāo)再插入線路12上的數(shù)據(jù)分組中。另一個(gè)信號(hào)明確表示有頭標(biāo)檢測(cè)出，且系傳送到延遲電路17和“與”門18。延遲電路17的輸出于是使終端加法電路19復(fù)位。終端加法電路19包含5位數(shù)據(jù)。頭標(biāo)檢測(cè)和提取電路15產(chǎn)生兩個(gè)輸出信號(hào)，第一個(gè)信號(hào)表示識(shí)別了頭標(biāo)，此信號(hào)傳送到終端加法電路19，使該電路的計(jì)數(shù)值增加1。電路15所產(chǎn)生的第二個(gè)信號(hào)表示虛擬電路的地址，用以訪問頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)器20，存儲(chǔ)器20的輸出信號(hào)則用以裝入終端加法電路19。電路19的輸出∑TD傳送到“與”門18的另一個(gè)輸入端，并傳送到“與”門21的一個(gè)輸入端。該輸出也傳送到門22，該門22的第二輸入端永久地接到邏輯1輸入信號(hào)流，該門22的輸出端連接到“與”門21的另一輸入端?！芭c”門18和21的輸出加到組合器23相應(yīng)的輸入端上，組合器23的輸出則用作頭標(biāo)插入電路16的另一個(gè)輸入信號(hào)。電路16由組合器23的輸出、以及從電路14收到的虛擬電路標(biāo)號(hào)信號(hào)控制。電路16工作時(shí)促使頭標(biāo)和信息組在線路12的數(shù)據(jù)分組中結(jié)合起來。
信息組∑TD含有終端加法器在從相應(yīng)線路收到數(shù)據(jù)分組時(shí)讀出的值，例如∑TD是自發(fā)送最后一個(gè)分組起在終端虛擬電路上所收到的各分組的差值。應(yīng)該理解的是，只有當(dāng)傳輸是單向路徑傳輸時(shí)，且只有當(dāng)∑TD的值達(dá)最大計(jì)數(shù)值31時(shí)，∑TD才會(huì)在終端至發(fā)端的方向上發(fā)送。
此外，可以使各計(jì)數(shù)器安排可調(diào)節(jié)的各種閾值從而起動(dòng)下列各種操作調(diào)換保密計(jì)劃(或程序塊)，持續(xù)性檢查，重選交換路徑，重新配置，網(wǎng)絡(luò)重選路由，和拒絕通信業(yè)務(wù)。
此外，在計(jì)數(shù)器各輸出端應(yīng)用相關(guān)技術(shù)有助于交換裝置內(nèi)部和網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)中各故障的診斷。
上述檢測(cè)故障和監(jiān)測(cè)帶寬的計(jì)數(shù)器法具有易于實(shí)施和能避免現(xiàn)有技術(shù)存在的各種缺點(diǎn)的優(yōu)點(diǎn)。它為交換設(shè)備所需要進(jìn)行的監(jiān)視提供了簡(jiǎn)單而高效的方法。
上述故障檢測(cè)設(shè)備能比任何已知的設(shè)備(例如，根據(jù)平面對(duì)比和所有序數(shù)進(jìn)行檢測(cè)的設(shè)備)更全面地檢測(cè)頭標(biāo)翻譯功能。如果在訪問同一個(gè)頭標(biāo)翻譯程序存儲(chǔ)單元以獲取加法器信息組的同時(shí)，在兩個(gè)傳輸方向上使用同一個(gè)虛擬電路，則這種效果更顯著。
權(quán)利要求
1.一種用于分組交換設(shè)備的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置，該分組交換設(shè)備具有多個(gè)輸入端口和多個(gè)輸出端口，所述各輸入和輸出端口系由多個(gè)交換單元互連進(jìn)行配置的，各交換單元包括多個(gè)虛擬電路交換交叉點(diǎn)，其特征在于，各虛擬電路具有一相應(yīng)的計(jì)數(shù)裝置，該計(jì)數(shù)裝置用以測(cè)定各相應(yīng)輸入和輸出端口處純凈數(shù)據(jù)流之間的差值，且具有可預(yù)定的閾值，該閾值在有超閾值的情況發(fā)生時(shí)促成報(bào)警信號(hào)的產(chǎn)生。
2.如權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，各虛擬電路的預(yù)定閾值存儲(chǔ)在虛擬電路翻譯程序存儲(chǔ)器中。
3.如權(quán)利要求1所述的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，計(jì)數(shù)裝置用以記錄虛擬電路連接的各交換端口處接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的平均差值。
4.基本上如以上所述的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置。
5.基本上如以上參照附圖所述的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置。
全文摘要
本發(fā)明的故障檢測(cè)和帶寬監(jiān)測(cè)裝置設(shè)有與各虛擬電路交叉點(diǎn)有關(guān)的一個(gè)計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)器可設(shè)一個(gè)公用或單獨(dú)的閾值，該閾值在有超閾值的情況發(fā)生時(shí)促成報(bào)警信號(hào)的產(chǎn)生。計(jì)數(shù)裝置用以記錄虛擬電路連接的各交換端口處接收和發(fā)送數(shù)據(jù)的平均差值，并用以測(cè)定相應(yīng)的各輸入和輸出端口的純凈數(shù)據(jù)流的差值。因此可以區(qū)別往/返通信業(yè)務(wù)的不平衡和交換裝置中信息損失的情況。
文檔編號(hào)H04L12/56GK1050963SQ90108458
公開日1991年4月24日 申請(qǐng)日期1990年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1989年10月13日
發(fā)明者約翰·斯潘塞·阿諾德, 阿歷山大·施羅德·菲利普 申請(qǐng)人:Gec-普列斯長(zhǎng)途電訊有限公司