专利名称：控制交换机的方法及其控制装置与程序模块以及转接系统的制作方法
技术领域：
本发明分别涉及控制交换机的方法、涉及交换机的控制装置、程序模块以及交换机和转接系统。
从时间历程上在转接系统里涉及到两种基本类型的控制系统集中式控制和分布式控制。本发明是以这两种类型的系统为基础的。
带有分布式控制的转接系统，例如，在B.Bonami等的“System12—Systemstruktur”，Elektrisches Nachrichtenwesen，Vol.56，No.2/3，1981，一文中得到描述。其中，一个交换机由多个计算机模块和一个数字转接网络所构成，数字转接网络用于建立用户间的音频呼叫和实现计算机模块间的通信链路。控制任务被分配到协同执行转接操作的多个相类似的计算机模块上。
在Nick skaperda的“EWSD MORGEN—ZukunftssichereKommvnikation”，telcom report，Vol.11，No.6，1988.一文中描述了另外一种带有集中式控制的交换机。这种交换机也包括一个数字转接网，用户通过部分地执行部分控制功能的数字通信线单元或通信线/中继线组和该数字转接网络相连。中央控制功能是由一个协调处理机完成的。它是一个实时运行的多重处理系统，包括一个用于O&M功能(O&M＝操作及维护)的基处理机、可变个数的呼叫处理机和一个公用存储器。
这两种类型的控制系统的问题在于，因为交换机所需的业务次数不断增大，控制系统所执行的功能变得越来越复杂。一方面，为实现新一代的交换机需要日益提高的研制费用。另一方面，还要求提高交换机的计算能力。在上面提到的带有集中式控制的转接系统里，这些要求造成采用多重处理系统，利用多重处理系统可以不同的方式满足不断提高的实时能力的要求。
本发明的一个目的是减小转接系统的控制的复杂性。
为达到上述目的，本发明提供一种控制交换机的方法，其特征在于两个不同的控制装置，即第一控制装置和第二控制装置，合作执行转接操作并且为这个目的相互通信；该第一控制装置通过实时控制程序执行标准转接任务；而该第二控制装置通过非实时的控制程序执行其它的转接任务。
本发明还提供一种用于交换机的控制装置，其特征在于所述控制装置和另一个控制装置相连接，该另一个控制装置和所述控制装置不同并且由实时控制程序执行标准转接任务；所述控制装置设计成由非实时的控制程序执行其它的转接任务，并且在执行转接操作中它和所述另一个控制装置合作和通信。
一种用于交换机的控制装置，其特征在于所述控制装置和另一个不同于所述控制装置的控制装置相连接；所述控制装置由实时控制和程序执行转接任务；并且所述控制装置设计成由实时控制程序执行标准转接任务并在执行转接操作中它和所述另一个控制装置合作和通信。
本发明还提供一种意向在该交换机的控制装置中执行的并包括一组控制指令的用于交换机的程序模块，其特征在于该控制指令组是对应于实时控制程序构造的，并且，当在控制装置里受到执行时其按下述方式控制在该控制装置中的操作，即使得控制装置执行其它的转接任务并且在执行转接操作时和另一个控制装置合作和通信，所述另一个控制装置和所述控制装置不同并且由实时控制程序执行标准转接任务。
本发明还提供一种意向在交换机的控制装置中执行的并包括一组控制指令的用于交换机的程序模块，其特征在于该组控制指令是对应于实时控制程序构造的，并且，当在控制装置中执行时其按下述方式控制在该控制装置中的操作，即使得控制装置执行标准转接任务并且在执行转接操作中和另一个不同的控制装置合作和通信。所述另一个控制装置由非实时的控制程序执行其它的转接任务。
本发明又提供一种包括转接网络和控制设备的交换机，其特征在于，该控制设备包括第一控制装置和与第一控制装置不同的第二控制装置；该第一控制装置设计成由实时的控制程序执行标准转接任务；并且该第二控制装置设计成由非实时的控制程序执行其它的转接任务而且在执行转接操作时它和该第一控制装置合作和通信。
提供包括多个各带有控制设备和转接网络的交换机的转接系统，其特征在于，各个交换机的控制设备包括第一控制装置和与该第一控制装置不同的第二控制装置；该第一控制装置设计成由实时的控制程序执行标准的转接任务；该第二控制装置设计成由非实时的控制程序执行其它的转接任务并且在执行转接操作时它和该第一控制装置合作和通信；而且至少一个第二控制装置设计成为几个交换机执行高层操作。
本发明是基于认识到研制和测试实时控制程序的费用大大高于研制和测试非实时控制程序的费用。
本发明的基本思想是在执行转接操作时两种控制装置相互协调，两种控制装置中的一种通过实时控制程序执行标准的转接任务，而另一种通过非实时的控制程序执行其它的转接任务。这样，不同类型的任务利用不同的相适应的控制程序来实现。本思想可应用于本文开端处所提及的两种类型的控制系统。
因为采用了使得控制程序的实现适应于不同类型的任务，本发明具有减少控制程序复杂度的优点。这样即减少了测试及研制的费用又减少了为满足计算能力的要求所涉及的复杂度。
本发明的另一个优点是实现了标准转接任务和服务性能的分离。这使得有可能分离这两个不同区域的研制周期，其有利处在于标准转接任务的研制周期要长于服务性能的研制周期。
本发明的还一个优点是在这两个控制装置之间可以定义一个中央接口，从而提供开放系统能力。
通过对本发明的实施方式连同附图的下述说明，本发明可变为更加明白。附图是
图1是根据本发明用于交换机的控制系统的方块图，以及图2是根据本发明的包括图1的交换机的转接系统结构的符号表示法。
根据本发明的方法将描述为用于根据本发明的交换机中，该交换机构成根据本发明的转接系统的一部分并且包括根据本发明的控制装置，这些控制装置由根据本发明的程序模块控制。
图1表示根据本发明的转接系统的控制系统。该控制系统包括两个相互通信的控制装置CONTR1和CONTR2。
控制装置CONTR1实时地执行标准转接任务或执行基本转接任务。它包括八个计算机模块M1至M8，它们经通信网络KN交换数据。计算机模块M7和控制装置CONTR2通信。
计算机模块M1至M8中的每一个都包括一个计算机和多个外围部件，这些外围部件尤其允许经过通信网络KN和其它的计算机模块进行数据通信。计算机模块M7还包括允许和控制装置CONTR2进行数据通信的外围部件。计算机模块M1至M8分别由一个或多个实时控制程序控制并且单独地或共同地实时执行基本转接任务。对计算机模块M1至M8的设计是清楚的，例如，可以从题为“Hardware-Struktur”，Elektrisches Nachrich-tenwesen，Vol.58.No.2/2，1981，pages 135-147的一文中，或者该卷的其它文章中得到。
熟练的技术人员对于控制程序的实时实现及非实时实现之间的差别是熟悉的，例如，参见H.-J.Siegert和由R.Oldenburg Ver-lag Miinchen/Wien 1991出版的“Handbuch der Informatik”序列中的“BelriebssystemeEine Einfiihrung”一书中的12.8章“Echtzeitsysteme”。该差别主要在于所采用操作系统及控制程序的类型。例如，采用基于借助所谓的状态机表示法的编程概念是实时实现控制程序的明显标志。
通信网络KN是数字交换网络，在交换机中利用它建立用户间的连接。但是当然也有可能利用专用通信网络来建立计算机模块M1至M8之间的数据通信。
八个计算机模块M1至M8的这个数量仅是按例子的方式来选择的，同样，控制装置CONTR1可以不是用多个分布式计算机模块来构成，而是用一个执行计算机模块M1至M8的任务的高性能主机来构成。这个计算机也应该通过实时控制程序执行这些任务。
控制装置CONTR2是由带有外围部件的主机构成的，这些外围部件尤其用于实现与计算机模块M7的数据通信和实现与人机通信设备的连接。控制装置CONTR2通过非实时的控制程序执行其它的转接任务。
控制装置CONTR2也可由二个或更多的计算机构成，这些计算机通过通信网络相互连接并且协同处理控制装置CONTR2的任务。
两个控制装置CONTR1和CONTR2协同执行转接操作。控制装置CONTR1实时地执行转接任务，在必要时为控制装置CONTR2服务进行再分类工作。控制装置CONTR2执行更复杂的转接任务，诸如完成服务性能、对计算机模块M1至M8实施控制。
现在参考图2更详细地说明对控制装置CONTR1和CONTR2之间的不同转接任务的划分以及对这些任务的执行。图2表示根据本发明的转接系统的结构。
图2表示五个控制层LAYER1至LAYER5。
控制层LAYER1至LAYER5包括18个处理单元PU1至PU18。这些处理单元PU1至PU18中的每个处理单元执行一给定的任务，其代表着一个计算机模块或者代表着由一个计算机执行的进程。
控制层LAYER1和LAYER2位于控制装置CONTR1里，控制层LAYER3和LAYER4位于控制装置CONTR2里。控制层LAYER5位于一个或多个计算机系统里，远离该交换机。该计算机系统可对几个交换机提供操作作用。还有可能省掉控制层LAYER5或者把控制层LAYER5移到控制装置CONTR2上。
控制层LAYER1包括处理单元PU1至PU5；控制层LAYER2包括处理单元PU6至PU8；控制层LAYER3包括处理单元PU9至PU11；控制层LAYER4包括处理单元PU12至PU14；而控制层LAYER5包括处理单元PU15至PU18。控制层LAYER1和LAYER2的处理单元PU1至PU8通过数字交换网络互连。通过接口INTER处理单元PU7和处理单元PU9至PU11相连。控制层LAYER3的处理单元PU9至PU11分别和控制层LAYER4的处理单元PU12至PU14相连接。控制层LAYER4的处理单元PU12至PU14相互连接，并且处理单元PU12和控制层LAYER5的处理单元PU15及PU16相连，处理单元PU13和处理单元PU16及PU17相连，处理单元PU14和处理单元PU16及PU18相连。
控制层LAYER1的处理单元PU1至PU5由计算机模块M1至M5构成。它们实时地执行分散型操作，诸如传送操作和路由操作。这意味着两个或更多的处理单元PU1至PU5同时执行相同的任务。
控制层LAYER2的处理单元PU6和PU8由计算机模块M6至M8构成。它们局部地执行集中型任务，诸如和通话建立或数据收集有关的任务。为执行这些任务，由控制层LAYER1的处理单元PU1至PU5启动这些任务，反过来这些任务又访问这些处理单元以控制这些任务。有可能存在也可能不存在把控制层LAYER1的一组处理单元永久性地分配给控制层LAYER2的一个处理单元(分别为集中式控制或分散式控制)。
通过处理单元PU7和接口INTER，控制层LAYER2的处理单元可和控制层LAYER3的处理单元PU9至PU11通信。还有可能设计两个或更多的类似于处理单元PU7的处理单元，从而控制层LAYER2的处理单元可以通过经接口INTER引导的两条或更多条的路径和控制层LAYER3的处理单元通信。
控制层LAYER3的处理单元PU9和PU11代表着由构成控制装置CONTR2的基础的计算机所执行的进程。它们从两个方面接收请求，一个方面来自实时执行任务的控制层LAYER2，另一个方面来自非实时执行任务的控制层LAYER4。处理单元PU9至PU11集中地处理这些请求并且协调它们。此处，它们向控制层LAYER2及控制层LAYER4的处理单元提供服务，以允许这些单元互相通信。该通信例如可通过下装/上装机制实现。而且，处理单元PU9至PU11通过控制指令访问控制层LAYER2的处理单元，或者处理单元PU9至PU11把任务或信息传送给控制层LAYER4的处理单元。这样控制层LAYER3代表着实时任务执行和非实时任务执行之间的适当接口，实时任务的执行是由控制层LAYER1和LAYER2实现的，而非实时任务的执行是由控制层LAYER4和LAYER5实现的。
控制层LAYER4的处理单元PU12至PU14还代表着由构成控制装置CONTR2的基础的计算机所执行的进程。这些进程根据非实时的控制程序执行任务并且是由控制层LAYER3或控制层LAYER5的处理单元启动的。控制层LAYER4的处理单元PU12至PU14执行更复杂的转接任务、服务和O&M任务(O&M＝运行和维护)。这些任务例如涉及ISDN(综合业务数字网络)业务性能、用户业务性能、集中式小交换机业务、个别通话记录、汽车无线电通信业务及应用、或者智能网络。
控制层LAYER4可被划分成两个或更多的子层。例如，较高子层里的处理单元可以向较低子层里的一个或多个处理单元提供服务，而且较低子层的处理单元可以向较高子层的这些处理单元分配部分任务以供处理。
并且，控制层LAYER4的处理单元可以向控制层LAYER5的处理单元分配部分任务。控制层LAYER5的这些处理单元还可以供同一交换机或者不同交换机的控制层LAYER4的几个处理单元使用。
用控制层LAYER4的处理单元完成下述功能是有利的—出错管理功能，如为交换机提供错误监视器，故障定位，报警相关或者把报警变换到目标模块里。
—对于不具备严格时间要求的数据进行前处理和后处理。这些数据例如为测量数据、通话费用数据、用户数据或者关于通信路径的数据。
—为了和网络管理中心联接提供一个Q3适配器。
—提供和准备统计数据。
—图形地表示交换机状态的功能。
当与网络管理有关的转换操作只和局部数据及交换机的机制有关时，用控制层LAYER4处理单元全部地或部分地执行与网络管理有关的转接操作是有利的。这些操作例如为路径寻找管理、号码分析管理、计费和费率管理、用户访问管理或话务流管理操作或普通信号系统的管理操作。也有可能由控制层LAYER4的处理单元执行与网络管理有关的操作，如和用户管理、传输网络管理或系统保密有关的操作。
控制层LAYER5处理单元PU15至PU18为交换机的运行以及交换机所提供的服务提供管理功能。从而它们执行服务任务和网络管理任务。为了这个目的，它们和控制层LAYER4的处理单元通信，以从控制层LAYER4的处理单元请求数据或向控制层LAYER4的处理单元传送控制指令。从而处理单元PU15至PU18执行通常在网络管理中心执行的操作。这样，控制层LAYER5的处理单元PU15至PU18中的一个或多个处理单元可以转接系统的几个或全部交换机合作。
权利要求
1.一种控制交换机的方法，其特征在于两个不同的控制装置(CONTR1、CONTR2)，即第一控制装置(CONTR1)和第二控制装置(CONTR2)，合作执行转接操作并且为这个目的相互通信；该第一控制装置(CONTR1)通过实时控制程序执行标准转接任务；而该第二控制装置(CONTR2)通过非实时的控制程序执行其它的转接任务。
2.如权利要求1所术的方法，其特征在于控制装置(CONTR1、CONTR2)是由多个分层排列在二个或更多层(LAYER1至LAYER2)里的处理单元(PU1至PU14)构成的；并且不同层的处理单元(PU1至PU14)处理不同类型的任务。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于第一和第二控制装置(CONTR1、CONTR2)通过一个中央逻辑接口(INTER)相互通信。
4.如权利要求2和3所述的方法，其特征在于第一控制装置(CONTR1)的各层(LAYER1、LAYER2)和第二控制装置(CONTR2)的各层(LAYER3至LAYER5)向该中央逻辑接口(INTER)集中各任务并且从该中央逻辑接口(INTER)分散各任务。
5.如权利要求2所述折方法，其特征在于处理单元(PU9至PU14)是由计算机执行的逻辑进程所构成的。
6.如权利要求2所述的方法，其特征在于处理单元(PU1至PU8)是由计算机模块(M1至M8)构成的。
7.一种用于交换机的控制装置(CONTR2)，其特征在于所述控制装置(CONTR2)和另一个控制装置(CONTR1)相连接，该另一个控制装置(CONTR1)和所述控制装置(CONTR2)不同并且由实时控制程序执行标准转接任务；所述控制装置(CONTR2)设计成由非实时的控制程序执行其它的转接任务，并且在执行转接操作中它和所述另一个控制装置(CONTR1)合作和通信。
8.一种意向在该交换机的控制装置(CONTR2)中执行的并包括一组控制指令的用于交换机的程序模块，其特征在于该控制指令组是对应于实时控制程序构造的，并且，当在控制装置(CONTR2)里受到执行时其按下述方式控制在该控制装置(CONTR2)中的操作，即使得控制装置(CONTR2)执行其它的转接任务并且在执行转接操作时和另一个控制装置(CONTR1)合作和通信，所述另一个控制装置(CONTR1)和所述控制装置(CONTR2)不同并且由实时控制程序执行标准转接任务。
9.一种用于交换机的控制装置(CONTR1)，其特征在于所述控制装置(CONTR1)和另一个不同于所述控制装置(CONTR1)的控制装置(CONTR2)相连接；所述控制装置(CONTR1)由实时控制和程序执行转接任务；并且所述控制装置(CONTR1)设计成由实时控制程序执行标准转接任务并在执行转接操作中它和所述另一个控制装置(CONTR2)合作和通信。
10.一种意向在交换机的控制装置(CONTR1)中执行的并包括一组控制指令的用于交换机的程序模块，其特征在于该组控制指令是对应于实时控制程序构造的，并且，当在控制装置(CONTR1)中执行时其按下述方式控制在该控制装置(CONTR1)中的操作，即使得控制装置(CONTR1)执行标准转接任务并且在执行转接操作中和另一个不同的控制装置(CONTR2)合作和通信，所述另一个控制装置(CONTR2)由非实时的控制程序执行其它的转接任务。
11.一种包括转接网络和控制设备的交换机，其特征在于，该控制设备包括第一控制装置(CONTR1)和与第一控制装置(CONTR1)不同的第二控制装置(CONTR2)；该第一控制装置(CONTR1)设计成由实时的控制程序执行标准转接任务；并且该第二控制装置(CONTR2)设计成由非实时的控制程序执行其它的转接任务而且在执行转接操作时它和该第一控制装置(CONTR1)合作和通信。
12.如权利要求11所述的交换机，其特征在于该第一控制装置(CONTR1)包括多个计算机模块(M1至M8)。
13.如权利要求11所述的交换机，其特征在于该第二控制装置(CONTR2)是由设计成执行几个逻辑进程的主机构成的。
14.一种包括多个各带有控制设备和转接网络的交换机的转接系统，其特征在于，各个交换机的控制设备包括第一控制装置(CONTR1)和与该第一控制装置(CONTR1)不同的第二控制装置(CONTR2)；该第一控制装置(CONTR1)设计成由实时的控制程序执行标准的转接任务；该第二控制装置(CONTR2)设计成由非实时的控制程序执行其它的转接任务并且在执行转接操作时它和该第一控制装置(CONTR1)合作和通信；而且至少一个第二控制装置(CONTR2)设计成为几个交换机执行高层操作。
全文摘要
交换机的控制系统由两个不同设计、在执行转接操作中合作和通信的控制装置组成。控制装置中一个由实时的控制程序执行标准转接任务，而控制装置中的另一个由非实时的控制程序执行其它的转接任务。
文档编号G06F9/44GK1128480SQ9511854
公开日1996年8月7日 申请日期1995年10月30日 优先权日1994年10月31日
发明者费里德里克·基尔, 卡尔-海因茨·莱盖特 申请人:阿尔卡塔尔有限公司