Способ переключения блоков в узле, осуществляющем пересылку пакетов данных (варианты)

 

Изобретение относится к способу осуществления переключения блоков в телекоммуникационном узле, предназначенном для пересылки данных. В соответствии с изобретением, трафик, предназначенный для каналов заменяемого блока, буферизуется, и буфера с передаваемыми данными заменяемого блока освобождаются путем передачи содержащихся в них данных в их место назначения. После этого заменяющий блок подключается к каналам заменяемого блока, и информация узла обновляется для обеспечения соответствия новой конфигурации, и начинается прием входящего трафика из линии. Наконец, исходящий трафик активизируется путем освобождения буферизованного трафика через заменяющий блок. Техническим результатом является простота и эффективность процедуры переключения блоков в системах телекоммуникации. 2 н.п. и 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к осуществлению переключения блоков в телекоммуникационном узле, осуществляющем пересылку пакетов данных.

Одной из проблем для узлов, обеспечивающих пересылку пакетов данных таких, как цифровые телефонные коммутаторы, концентратора, повторители и т.п. является запуск резервного блока без каких-либо возмущений, т.е. без потери данных рабочей нагрузки (трафика).

В типовом случае протоколы связи являются в высокой степени стандартизованными и включают в себя механизмы восстановления при сбоях. В одном из таких известных механизмов восстановления все сообщения повторно повторяются из точки, известной на обоих конца линии связи. Аппаратура, выпускаемая разными изготовителями, может находиться на концах линии связи, и в этом случае на обоих таких концах должен реализоваться стандартизированный механизм восстановления для обеспечения взаимодействия.

Также известны механизмы восстановления, при которых передача связи между каналами и их возврат в исходное состояние реализуются путем буферизации, определяемой стандартными условиями. Ни в таких стандартах (например, МТР), ни в разработанных на их основе системах (например, коммутационная станция Nokia DX200) невозможно определить ввиду требований совместимости стандартных условий такую буферизацию, при которой переключение блока (т.е. его смена) могло бы осуществляться без нарушений связи.

Поэтому известные протоколы не включают в себя буферизацию, вследствие его какие-либо определения, относящиеся к методам осуществления, в них отсутствуют. Назначением буферизации по стандарту МТР является не переключение многоканального блока, а восстановление каналов/шин в случаях сбоев в функционировании.

Кроме того, стандартизированные протоколы (UNI, NNI), используемые в системах пересылки пакетов данных, не включают в себя какого-либо механизма восстановления при сбое, типичного для протоколов, таким образом, обеспечение отказоустойчивости является важным для любой реализации ретрансляции кадра. При переключении блоков ни она из возможностей, предоставляемых стандартом протокола, например относящихся к буферизации или повторной передаче, не может быть использована для поддержки такого переключения.

Таким образом, аппаратура, включающая телекоммуникационные протоколы, обычно дублируется в известных телекоммуникационных системах для достижения отказоустойчивости. В таких случаях точнее дублирование аппаратуры поддерживается на уровне действующего блока в реальном времени. Это весьма трудный и сложный способ осуществления переключения блоков, в котором оба блока, участвующие к процедуре переключения, работают надлежащим образом.

Задачей изобретения является создание способа простой и эффективной процедуры реализации переключения блоков в системах телекоммуникации. Способ, соответствующий изобретению, отличается тем, что включает следующие операции: буферизации рабочей нагрузки, предназначающейся для каналов блока, подлежащего замене; освобождения буферов передаваемых данных каналов блока, подлежащего замене, путем передачи содержащихся в низ данных в их место назначения; подключение заменяющего блока к каналам блока, подлежащего замене и обновление информации узла так, чтобы соответствовать новой конфигурации, и начало приема рабочей нагрузки из линии; активизации исходящей рабочей нагрузки путем освобождения буферизованной рабочей нагрузки через заменяющий блок.

За счет использования принципа буферизации в соответствии с изобретением оказывается возможным осуществлять процедуру переключения блоков в соответствии с любым протоколом, если к протоколу можно добавить примитивы, относящиеся к управлению буфером. Обычно предварительным условием является совместимость протокольных стеков на обоих концах.

Способ, соответствующий изобретению, особенно пригоден для реализации так называемого подготовленного переключения, при котором оба блока, участвующие в процедуре переключения, работают надлежащим образом. Этот способ может быть использован при переключении N+1 избыточных блоков без какой-либо значительной аппаратной поддержки, например, в связи с обслуживанием или наращиванием аппаратуры, когда осуществляется удаление действующего фрагмента аппаратуры из рабочей нагрузки. Блок, подлежащий замене, в типовом случае содержит различные физические каналы пакетной рабочей нагрузки.

Способ, соответствующий изобретению, может также быть использован для коммутации единственного канала, коммутации логического канала или физического канала и в случаях, когда переключение блоков осуществляется между узлами, которые имеют резервные или альтернативные каналы.

Изобретение основывается на той идее, что, так как, например, в протоколах ретрансляции кадров внутренний протокол сети не стандартизирован, однако стандартизация доведена до интерфейса абонента (UNI) и интерфейса между сетями (NNI), то для сети можно выработать протокол, наилучшим образом подходящий для реализации. Также можно разработать протокол для передачи в направлении абонентского конца канала связи. Это может быть реализовано наиболее просто при использовании на обоих концах аппаратуры, производимой одним и тем же изготовителем.

Принцип буферизации согласно изобретению особенно эффективен для использования в цифровом узле, основанном на распределенной структуре, например, таком, как цифровая телефонная коммутационная станция Nokia DX200.

Другие предпочтительные варианты осуществления изобретения отличаются признаками, изложенными в пунктах формулы изобретения.

На фиг. 1 изображено обобщенное представление телекоммуникационной сети, содержащей телекоммуникационные узлы, предназначенные для пересылки пакетных данных; на фиг.2 - пример избыточного (резервного) узла, в котором может быть использован способ, соответствующий изобретению.

В телекоммуникационной сети (см. фиг.1) телекоммуникационные узлы, пересылающие пакетные данные, обозначены ссылочными позициями A, B, C и т.д. Для узла A показан ряд блоков 21 - 2N, которые обрабатывают пакетные данные, и ряд абонентов T1 - TM, соединенных с узлом A. Кроме того, для узла A отдельно показано коммутационное поле 1, которое представляет собой переключающий элемент, определяющий пересылку рабочей нагрузки (трафика) между абонентами, блоками и различными узлами, и путем программирования которого реализуется смена каналов. Стрелка N в узле A условно обозначает задачу, которая может быть решена с помощью настоящего изобретения, т.е. в данном примере переключение с блока 21 на блок 2N.

В узле на фиг. 2 коммутационный элемент, который выполняет переключение блоков, обозначен позицией 1, а ряд переключаемых блоков (на чертеже показаны два), которые представляют собой блоки обработки пакетных данных, обозначены позициями 21 - 2N (как на фиг. 1). В типовом случае каждый блок обрабатывает ряд физических каналов 5, данные в которых пересылаются через коммутационный элемент 1 в каналы между различными узлами и/или в абонентские каналы 3. Шина 4 представляет собой шину передачи данных, обеспечивающую функционирование узла как внутри него, так и между различными блоками. Из этой шины передачи данных каждый блок получает пакеты данных, предназначенные для соответствующих каналов, с использованием многостанционного доступа с временным разделением каналов или какого-либо иного принципа мультиплексирования. Шина 5 переносит пакеты данных, подлежащие пересылке, а также принимаемые пакеты данных.

Процедура переключения блоков, реализуемая в соответствии с изобретением, наиболее проста в случае, когда аппаратура на удаленном конце, т.е. другие узлы и абонентские станции, подключенные к узлу, в котором выполняется переключение блоков, имеют возможность по запросу от этого узла буферизовать их исходящую рабочую нагрузку (трафик) на время переключения вместо ее пересылки. Для выполнения этого запрос на буферизацию исходящего трафика передается на другие узлы и/или абонентские станции, осуществляющие связь по каналам блока, подлежащего замене (одного из блоков 21 - 2N). Одновременно пакеты в буфере передаваемых данных соответствующих каналов узла передаются в их место назначения и буфер освобождается, так что информационное содержимое блока, подлежащего замене, может быть выгружено. Вслед за этим информация управляющего компьютера (не показан) узла обновляется для обеспечения соответствия новой конфигурации, информация поля коммутации в переключающем элементе 1 изменяется, и трафик в рассматриваемых каналах начинает передаваться через блок, на который произведено переключение и который может представлять собой любой блок из группы 21 - 2N, кроме вышеупомянутого блока, подлежащего замене.

Если, например, лишь некоторые из других узлов или абонентских станций, соединенных с данным узлом, имеют возможность буферизации своих собственных каналов передачи данных, то узел, в котором осуществляется переключение блоков, должен сам буферизовать входящий трафик для этой части. На практике буферизации может осуществляться в заменяющем блоке до тех пор, пока новая информация, соответствующая новой ситуации, не будет обновлена в узле и до тех пор, пока буфера бока, подлежащего замене, не будут освобождены путем передачи их содержимого.

Если дополнительная буферизация в узле нежелательна, то может быть использована процедура, аналогичная вышеописанной, тогда аппаратура, способная осуществлять буферизацию в процессе переключения блоков, осуществляет такую буферизацию, а пакеты, передаваемые другой аппаратурой, разрушаются в данном узле, причем в этом случае пакеты данных для таких соединений будут потеряны.

Если ни один другой узел или абонентская станция, соединенные с данным узлом, не могут буферизовать пакеты, подлежащие пересылке к данному узлу, на время переключения блока, то узел, выполняющий переключение блоков, должен, естественно, буферизовать весь трафик в течение времени переключения блоков.

Обновление новой информации должно осуществляться так, чтобы пакеты не передавались в неправильной последовательности. Буферизация может выполняться, например, для старых и новых пакетов, в двух частях, чтобы пакеты не смешивались в одном и том же буфере и тем самым не образовывали бы неверную последовательность.

В качестве примера осуществления переключения блоков можно упомянуть ситуацию, при которой физические и логические каналы имеют резервные соединения между, например, узлами. Если резервные соединения распределены в различные блоки (что может быть определено), то конкретный блок может быть выведен из трафика путем переключения трафика посредством передачи связи на другой блок и резервное соединение согласно общепринятой процедуре передачи связи (осуществляемой без нарушений связи). Передача связи на резервное соединение в этом случае соответствует буферизации. Блок, который должен быть заменен, может при необходимости заменяться без каких-либо нарушений трафика, и трафик из этих каналов может быть возвращен обратно в исходные каналы связи посредством заменяющего блока аналогично тому, как описано выше.

Для специалиста в данной области техники должно быть ясно, что варианты осуществления изобретения не ограничиваются приведенными выше примерами, а могут изменяться без изменения сущности изобретения в пределах представленной формулы изобретения.

Формула изобретения

1. Способ осуществления переключения блоков в узле, предназначенном для пересылки пакетов данных, отличающийся тем, что включает буферизацию рабочей нагрузки, направляемой в каналы блока, подлежащего замене, освобождение буферов передаваемых данных каналов блока, подлежащего замене, путем передачи содержащихся в них данных в их место назначения, подключение заменяющего блока к каналам блока, подлежащего замене, и обновление информации узла для обеспечения соответствия новой конфигурации и начало осуществления приема трафика из линии, активизация исходящего трафика путем вывода буферизованного трафика через заменяющий блок.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что входящий трафик к каналам блока, подлежащего замене, прерывают передачей запроса на буферизацию исходящего трафика на время переключения блоков к удаленному концу каналов относительного блока, подлежащего замене.

3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что часть входящего трафика каналов блока, подлежащего замене, буферизуют на удаленном конце, а часть - на конце блока, подлежащего замене, предпочтительно в заменяющем блоке, в процессе осуществления переключения блоков.

4. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что весь входящий трафик блока, подлежащего замене, буферизуют на конце блока, подлежащего замене, предпочтительно в заменяющем блоке, на время осуществления переключения блоков.

5. Способ осуществления переключения блоков в узле, предназначенном для пересылки пакетов данных, отличающийся тем, что включает направление рабочей нагрузки, предназначенной для каналов блока, подлежащего замене, в резервные каналы узла в соответствии с процедурой передачи связи, освобождение буферов передаваемых данных каналов блока, подлежащего замене, путем передачи содержащихся в них данных в их место назначения, подключение заменяющего блока к каналам блока, подлежащего замене, и обновление информации узла для обеспечения соответствия новой конфигурации, и начало приема данных входящего трафика из линии, выполнение процедуры передачи связи для исходящего трафика от резервных каналов к каналам заменяющего блока.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что переключение блоков выполняют путем коммутации трафика каждого канала на второй блок в резервном канале путем процедуры передачи связи, после чего заменяемый блок, который не обрабатывает трафик, заменяют на заменяющий блок, и затем трафик возвращают в исходные каналы в заменяющем блоке.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике передачи дискретных сообщений и предназначено для устранения искажений в передаваемых сигналах Целью изобретения является повышение достоверности правильной регистрации телеграфных посылок

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для исправления ошибок

Изобретение относится к вычислительной технике, а именно к устройствам связи. Технический результат - повышение эффективности кабельных соединений между платой управления и модулем связи и уменьшение плотности кабельных соединений. Передающее устройство содержит: корпус, включающий в себя первую, вторую и третью полки, при этом каждая полка имеет один отсек, причем каждый отсек позволяет свободно монтировать или демонтировать плату; первую плату управления; первый модуль связи, который соединен с первой платой управления и осуществляет радиосвязь; и второй модуль связи, который соединен с первой платой управления и осуществляет связь, которая быстрее радиосвязи. Первая плата управления установлена в отсеке первой полки. Первый модуль связи установлен в отсеке второй полки, и вторая полка выполнена с одной стороны от первой полки. Второй модуль связи установлен в отсеке третьей полки, и третья полка выполнена по отношению к первой полке на стороне, противоположной от первого модуля связи. Второй модуль связи размещен смежно с первой платой управления. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к вычислительной технике имеющей сложную многоуровневую ветвящуюся структуру с высоким уровнем живучести в процессе боя. Технический результат заключается в повышении надежности работы автоматизированной системы управления боевого корабля за счет применения структурного и функционального резервирования на уровне системы, приборов, модулей, информативных линий связи и программируемых логических интегральных схем (ПЛИС). Система содержит К автоматизированных рабочих мест, модули АРМ, содержащие ПЛИС основные и резервные, М серверов, один из которых является сервером резервного копирования, модули серверов, содержащие ПЛИС основные и резервные, L коммутаторов, модулей коммутаторов, содержащие ПЛИС основные и резервные, модули автоматизированной системы контроля, диагностики и управления, информационную сеть, N приборов питания, программное обеспечение, дополнительную диагностическую сеть, основные и резервные вычислительные приборы, в состав которых входят модуль ЭВМ, модуль ДЗУ, модуль ввода-вывода. 2 ил.

Изобретение относится к области связи и, в частности, к способу переключения основного/резервного контроллеров узла на основе сети распределения контента (CDN). Технический результат заключается в обеспечении возможности сбережения ресурсов. Способ переключения включает определение состояния текущего основного контроллера узла резервным контроллером узла и, если основной контроллер узла находится в ненормальном состоянии, выбор одного из резервных контроллеров узла, который посредством замены станет новым основным контроллером узла, при этом процедура выбора включает следующие шаги: выбор согласно заранее заданному правилу резервным контроллером узла, который первым обнаруживает, что текущий основной контроллер узла находится в ненормальном состоянии, одного из резервных контроллеров узла, который станет новым основным контроллером узла, и передачу запроса на переключение для уведомления упомянутого резервного контроллера узла; переключение выбранного резервного контроллера узла так, что он становится новым основным контроллером узла, на основе упомянутого запроса на переключение, уведомление остальных резервных контроллеров о результате переключения и передачу отчета менеджеру. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к области систем передачи данных. Техническим результатом является повышение достоверности принимаемой двоичной информации. Устройство для приема двоичной информации по двум параллельным каналам связи содержит входной элемент И 1 и входной элемент ИЛИ 2, выходы которых соединены соответственно с входами первого и второго блоков защиты от ошибок 3, 4, при этом информационные входы входных элементов И 1 и ИЛИ 2 соединены с первой и второй шиной параллельных каналов связи 5, 6. Устройство также содержит третий и четвертый блоки защиты от ошибок 7, 8, четыре элемента НЕ 9, 10, 11, 12, четыре элемента И 13, 14, 15, 16, четыре ключа 17, 18, 19, 20 и второй элемент ИЛИ 21, информационный выход устройства 22 и выход сигнала переспроса 23. 1 ил.

Изобретение относится к области связи и вычислительной технике и может быть использовано в устройствах передачи данных. Техническим результатом является повышение надежности. Устройство содержит блоки повышения достоверности, накопители информации, блоки ключей, элементы ИЛИ-НЕ, сумматор по модулю два, блок выдачи информации, элементы И и ИЛИ, блок статистического контроля, содержащий триггеры, счетчики, элементы И, ИЛИ, НЕ, светодиоды, формирователь одиночного импульса. 3 ил.

Изобретение относится к технике связи и может быть использовано в системах передачи данных. Технический результат - повышение достоверности принимаемой информации без снижения пропускной способности системы передачи данных за счет критерийного анализа состояния каналов и своевременной замены неисправного канала исправным резервным. Устройство содержит входные блоки первого и второго каналов, резервный канал, логический блок с сумматором по модулю два, три ключа, элемент И, три декодеры, два ключевых блока, регистр выдачи информации, блок анализа результатов декодирования, блок управления повторением кодовых комбинаций принимаемой информации с соответствующим выходом, входной коммутатор каналов, делитель частоты, два счетчика, блок формирования запросов перехода на резервный канал. 1 ил.

Группа изобретений относится к работе сети управления. Технический результат - повышение безопасности и эксплуатационной надежности сети управления. Для этого предложен способ работы сети управления с единственным соединением между первым управляющим компьютером и вторым резервным управляющим компьютером через сеть, к которой подключено множество функционально важных технических устройств обработки данных. Информационно-техническое соединение между компьютерами и устройствами обеспечено посредством команды опроса состояния, причем для начала работы сети управления проверяется коммуникационное соединение между обоими компьютерами. При положительном результате проверки первому компьютеру назначается функция ведущего, а при отрицательном результате проверки оба компьютера присоединяют к себе устройства в установленной последовательности. При присоединении предопределенного количества устройств к одному из обоих компьютеров он принимает функцию ведущего, а другой компьютер - функцию резервного, при находящемся ниже заданного количестве устройств, подключенных к каждому из обоих компьютеров, генерируется сигнал, который сигнализирует состояние неисправности сети управления. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к технологиям сетевой связи. Технический результат заключается в повышении скорости передачи данных в сети. Способ связи между узлами, включающий: снабжение каждого пакета потока (11) данных, подлежащего пересылке, соответствующим идентификатором; передачу дублированных данных упомянутого потока данных от передающего узла (N0) в принимающий узел (N1) по меньшей мере по двум линиям (А, В) связи; и на принимающем узле: прием и буферизацию пакетов из упомянутых по меньшей мере двух линий связи для последующей пересылки упомянутого потока данных; при этом идентификатор соответствует позиции пакета в потоке данных, и шаг буферизации включает восстановление заранее заданной части потока данных в единственном общем индексированном буфере с использованием пакетов, принятых по меньшей мере по одной из упомянутых по меньшей мере двух линий связи. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх