專利名稱：識別通信系統(tǒng)用戶接口模塊中過負荷狀態(tài)的方法
程序控制的通信系統(tǒng)裝備有一個中央控制單元和與之相連的用戶接口模塊，通過這些接口模塊實現(xiàn)為接入通信終端設(shè)備而做的通信連接。例如有帶24個通信接口的一個用戶接口模塊，可連接至少24個通信終端設(shè)備。通過每一個這樣的通信接口引入一個具有例如16千位/秒的標準化傳輸容量的信號通道-在專業(yè)圈內(nèi)稱為D信道。通過該信號通道既向通信終端設(shè)備，也向通信系統(tǒng)傳輸信號消息。通過對通信終端設(shè)備的操作器表層的中繼技術(shù)調(diào)整-特別是在激勵通信終端設(shè)備的場合-通過該通信系統(tǒng)可出現(xiàn)從通信系統(tǒng)到通信終端設(shè)備極高的信號消息通量。這種情況特別可能在通信終端設(shè)備一定的應(yīng)用中導(dǎo)致到通信終端設(shè)備過高的信號消息通量，從而使得用戶接口模塊過負荷。
另外每一用戶接口模塊裝備一個微處理器系統(tǒng)，用它來處理由在用戶接口模塊中執(zhí)行的進程傳輸來的處理請求。在這種情況下這些進程作為獨立的任務(wù)被組織起來，它們在消息處理方面有不同的優(yōu)先級。在一個用戶接口模塊內(nèi)，為進程間通信的消息處理和為用戶接口模塊上的其它資源的資源管理而提供了微處理器系統(tǒng)的資源處理能力。微處理器系統(tǒng)的過負荷既可由在通信終端設(shè)備的方向上極高的消息潮引起，也可由要傳輸?shù)街醒肟刂茊卧南⒁稹?br> 一個已知的識別用戶接口模塊過負荷的方法是考慮由操作系統(tǒng)管理的存儲單元區(qū)尚未占用的存儲單元數(shù)目。存儲單元被臨時配給每一進程亦即任務(wù)為中間存儲信息，也就是說每一進程可以把它的數(shù)據(jù)或者說信息存儲在分配給它的存儲單元中。
為判斷過負荷而專門監(jiān)視存儲單元區(qū)是有缺點的，因為在這種方法中過負荷狀態(tài)識別太晚，因此不能引入快速有效的相應(yīng)的措施。用戶接口模塊在超過一個過負荷門限后在故障狀態(tài)下被控制，這只能通過重新起動，也就是說通過對用戶接口模塊的復(fù)位才能消除。
本發(fā)明的任務(wù)在于提出一種識別用戶接口模塊過負荷的方法，使得在發(fā)覺過負荷時通過相應(yīng)的措施避免用戶接口模塊一般的故障狀態(tài)或停機。該任務(wù)通過權(quán)利要求1的特征而解決。
根據(jù)本發(fā)明的方法的重要方面在于，為識別過負荷，連續(xù)測量微處理器系統(tǒng)、引向通信終端設(shè)備的信號通道和存儲單元區(qū)的滿負荷，并通過把測量的滿負荷和預(yù)先給定的滿負荷界限比較來識別用戶接口模塊的過負荷。在發(fā)現(xiàn)至少兩個或三個過負荷后，可以引入針對性的或者總體的、快速有效的對應(yīng)措施。一個這樣的措施例如是，限制極大地影響處理器處理-資源的信號消息的產(chǎn)生和向引起信號消息潮的通信設(shè)備的傳輸。在這種情況下可以查明當前向其傳輸很大數(shù)目信號消息的那個通信終端設(shè)備-權(quán)利要求11-并且引入相應(yīng)的措施-也就是說不再傳輸所有的信號消息。特別適用的場合是這些信號消息在通信終端設(shè)備上以光學(xué)的、或者語音輸出的-權(quán)利要求14。作為另外的應(yīng)對措施可以使單個的或者全部通信接口停止工作，以避免每一用戶接口模塊的當前待處理的過負荷-16和17。
通過把每次測量的滿負荷與不同的預(yù)先給定的滿負荷界限比較而有利的區(qū)分多個過負荷級-權(quán)利要求2。這種對付過負荷策略在一個多級應(yīng)對措施策略的情況下很有意義。這里單個的應(yīng)對措施代表一個整體策略的一部分或幾部分。
根據(jù)一個有利的按照本發(fā)明的方法的實施例，用戶接口模塊測量的滿負荷在超過預(yù)先給定的滿負荷界限時可認定為過負荷。因此，低于預(yù)先給定的過負荷界限時表示正常負荷-權(quán)利要求3。為抑制極短時期的過負荷和測量錯誤，僅在預(yù)先給定的時間區(qū)間之內(nèi)測量時，才確定是超過還是低于過負荷界限-權(quán)利要求4。
以有利的方式通過在一個預(yù)先給定的時間區(qū)間內(nèi)的被處理的無負荷任務(wù)數(shù)而確定微處理器系統(tǒng)的滿負荷。如果測量的數(shù)低于一個代表滿負荷界限的預(yù)先給定的空負荷任務(wù)數(shù)，則可認定該微處理器系統(tǒng)過負荷-權(quán)利要求5。按優(yōu)選方案通過一個計數(shù)器采集空負荷任務(wù)數(shù)-權(quán)利要求6。
信號通道的滿負荷特別有利地通過確定一個總消息長度測量。在這種情況下為一個信號通道采集單個信號消息的消息長度，并且加在一個總消息長度上。如果在一個時間區(qū)間內(nèi)的總消息長度超過一個代表滿負荷界限的界限消息長度，則可認定通過信號通道到通信終端設(shè)備過負荷-權(quán)利要求7。
于是，當在一個過負荷區(qū)間內(nèi)持續(xù)超過滿負荷界限時，則可確定用戶接口模塊為第一過負荷狀態(tài)。在這種情況下，建立一個指示第一過負荷狀態(tài)的消息-權(quán)利要求8。這種附帶的措施避免在短時超過單個滿負荷界限時引入相應(yīng)的措施，而在確認過負荷后可以引入相應(yīng)的措施。
以有利的方式通過測量尚未占用的存儲單元確定存儲單元區(qū)的過負荷。在這種情況下，測得的未占用存儲單元與一個代表滿負荷界限的、預(yù)先給定的數(shù)比較，在低于預(yù)先給定的數(shù)時，確定存儲單元區(qū)過負荷-權(quán)利要求9。優(yōu)選在每一次給連接的通信終端設(shè)備發(fā)送一個信號消息后測量存儲單元區(qū)的滿負荷-權(quán)利要求10。這一時點是有利的，因為在一次可能發(fā)生的超過滿負荷界限時可避免繼續(xù)發(fā)送消息。
按照本發(fā)明的方法的其它有利的實施例引用其它的權(quán)利要求。
下面按照一幅框圖和五幅流程圖來說明根據(jù)本發(fā)明的方法。其中

圖1表示在一個通信系統(tǒng)中的用戶接口模塊的程序結(jié)構(gòu)；圖2表示微處理器系統(tǒng)進程滿負荷測量的流程圖；圖3表示信號通道滿負荷測量的流程圖；圖4表示存儲單元區(qū)滿負荷測量的流程圖；圖5表示特定通信接口信號通道滿負荷測量的流程圖；和圖6表示過載識別的流程圖。
圖1表示一個通信系統(tǒng)KS，其中作為示例繪出一個用戶接口模塊SLMO。在這個通信系統(tǒng)上，或者更確切地說在用戶接口模塊SLMO上可連接通信終端設(shè)備KE。這些通信終端設(shè)備KE可以以激勵法(S)或者按照一種協(xié)議法(P)運行，前者是通信終端設(shè)備KE的所有調(diào)整由通信系統(tǒng)KS進行，后者是在傳輸一個信號消息si后通信終端設(shè)備獨立地調(diào)整。信號消息si通過一個由每一通信接口KA導(dǎo)向的信號通道D與使用信息ni，例如數(shù)字化的語音信息，一起傳輸。在通信系統(tǒng)KS中，用戶接口模塊SLMO與一個通信系統(tǒng)KS協(xié)調(diào)，并與實行控制的控制設(shè)備CCU連接。圖1另外還示出以示例表示的用戶接口模塊SLMO的程序結(jié)構(gòu)，其中另外的未表示出的用戶接口模塊SLMO是以同樣的程序結(jié)構(gòu)實現(xiàn)的。該程序結(jié)構(gòu)以后面敘述的不同的進程構(gòu)建。這些進程作為獨立的任務(wù)來組織，它們分配關(guān)于消息處理的不同的優(yōu)先級，這些消息是由中央控制設(shè)備CCU或者通信終端設(shè)備KE來的或者到這些設(shè)備去的。
在中央控制單元CCU和用戶接口模塊SLMO之間的通信通過兩個HDLC傳輸子例程HDLC TASK、HDLC INT實現(xiàn)。兩個HDLC傳輸子例程HDLCTASK、HDLC INT都包含通信驅(qū)動子例程，其中第一個HDLC傳輸子例程HDLCTASK用于發(fā)送消息m到中央控制單元CCU，而第二個HDLC傳輸子例程HDLC INT負責(zé)接收從中央控制單元CCU來的消息m。在用戶接口模塊SLMO中對HDLC傳輸子例程HDLC TASK、HDLC INT的請求以最高的優(yōu)先級處理。兩個HDLC傳輸子例程HDLC TASK、HDLC INT通過一個前端設(shè)備處理器VDH通信，其中實現(xiàn)對由通信終端設(shè)備KE傳輸?shù)男盘栃畔i的中繼技術(shù)的前處理(呼叫處理)。在前端設(shè)備處理器VDH中設(shè)計了一個由程序模塊IWU-S實現(xiàn)的進程，它用于處理激勵通信終端設(shè)備KE(S)的中繼技術(shù)進程；另外還設(shè)計了一個由程序模塊IWU-S0實現(xiàn)的進程，它用于處理協(xié)議通信終端設(shè)備KE(P)-例如一個帶S0接口的ISDN通信終端設(shè)備-的中繼技術(shù)消息。另外還特別包含為建立用于激勵通信終端設(shè)備KE(S)的顯示單元的特定信息的第三層程序L3P，其專門通過一個確定的接口IS與程序IWU-S通信。第三層程序L3P主要設(shè)計用于建立和管理所有連接在每一用戶接口模塊SLMO上的激勵通信終端設(shè)備KE(S)的顯示信息，這里這些在每一激勵通信終端設(shè)備KE(S)上的顯示信息的信息內(nèi)容在一個顯示設(shè)備上光學(xué)顯示。
在一個另外的第二層程序L2P中，既在中央控制單元CCU的方向上也在通信終端設(shè)備KE的方向上實現(xiàn)了按照為用戶-網(wǎng)絡(luò)-信號和信息傳輸?shù)腛SI參考模型的第二層。該第二層為第三層亦即傳輸層接管在兩個方向上的信號信息si的保密傳輸。
第二層程序L2P與第一層程序L1P通信，LIP對每一個連接的通信終端設(shè)備KE起到與交換技術(shù)傳輸設(shè)備和供電設(shè)備的連接環(huán)節(jié)的作用。通過該第一層程序L1P實現(xiàn)通信接口的接通和拆除、控制測試幫助以及實現(xiàn)電源管理。
為管理和操作微處理器系統(tǒng)資源，實現(xiàn)了一個操作系統(tǒng)COSMOS。該操作系統(tǒng)COSMOS也管理存儲單元區(qū)SEP的存儲單元SE，并且根據(jù)相應(yīng)的請求-特別是來自消息處理的請求-臨時分配給每一進程或者更確切地說每一程序模塊，帶存儲單元SE的存儲單元區(qū)SEP在操作系統(tǒng)塊中用虛線矩形框表示。在操作系統(tǒng)COSMOS中另外還設(shè)計了一個計數(shù)器Z，用它計數(shù)存儲單元區(qū)SEP的尚未占用的存儲單元SE。
為對用戶接口模塊SLMO的操作技術(shù)控制亦即操作技術(shù)調(diào)整，設(shè)計了一個安全和操作技術(shù)程序模塊STB，通過這個操作技術(shù)程序模塊STB可以使用所有關(guān)于為過負荷識別需要的滿負荷界限的操作參數(shù)。這些操作參數(shù)的特別是關(guān)于微處理器系統(tǒng)滿負荷界限GZS、界限完全信息長度gznl和區(qū)間時間IV以及存儲單元區(qū)滿負荷界限GZ的參數(shù)。
另外在第二層程序L2P中確定每一個在通信終端設(shè)備KE的方向上要傳輸?shù)男盘栂i的消息長度L，并通知一個過負荷子例程URL。為識別過負荷狀態(tài)，過負荷子例程ULR配備一個存儲單元區(qū)測量子例程SEP-MR、一個信號通道測量子例程D-MR、一個過負荷程序UP以及一個與通信接口有關(guān)的信號通道測量子例程KAD-MR。過負荷狀態(tài)通過第一級和第二級過負荷消息um1、2特別通知由程序IWU-S實現(xiàn)的進程以控制激勵通信終端設(shè)備KE(S)。通過傳輸過負荷消息um1、2將禁止顯示信息向單個的、特別是過負荷的通信接口KA或者所有的通信接口發(fā)送，或者禁止信號消息si向單個的或者特別是過負荷的通信接口KA發(fā)送。
圖2到圖6表示在測量子例程D-MR、SEP-MR和在過負荷程序UP中實現(xiàn)的方法。每一個流程圖基本上自身已闡明，并特別顯示出為識別過負荷要進行的關(guān)于測量微處理器進程滿負荷MPS、測量信號通道滿負荷、測量存儲單元區(qū)SEP的滿負荷、測量與通信接口特定的信號通道的滿負荷和一個為識別包括不同過負荷等級的過負荷的方法步驟。在圖6中未表示用戶接口模塊SLMO向不滿負荷狀態(tài)的轉(zhuǎn)變或恢復(fù)，這里當微處理器系統(tǒng)MPS和信號通道D在過負荷區(qū)間ZVU中并不固定為過負荷情況下建立一個由復(fù)位第一過負荷級產(chǎn)生的復(fù)位消息rsm，并將其通知由程序模塊IWU-S實現(xiàn)的進程。與此類似，在不存在存儲單元區(qū)過負荷消息sepum時，建立一個由復(fù)位第二過負荷級產(chǎn)生的復(fù)位消息rsm，并將其通知所涉及的單元。如果不存在任何過負荷指示消息um1、2，因此也就沒有任何用戶接口模塊的過負荷狀態(tài)報告，也就是說用戶接口模塊SLMO出于正常的操作狀態(tài)。在圖6中通過rsm的符號表示出這種關(guān)系。不過這里必須注意不同的處理過程(未示出)。
權(quán)利要求
1.識別用戶接口模塊(SLMO)過負荷的方法，該用戶接口模塊(SLMO)上連接有通信終端設(shè)備(KE)的通信接口(KA)并與一個通信系統(tǒng)(KS)的中央控制單元(CCU)連接，其中在用戶接口模塊(SLMO)內(nèi)設(shè)計有一個微處理器系統(tǒng)(MPS)，它用于處理在任務(wù)中組織的中繼和操作進程，-用它建立傳輸?shù)剿B接的通信終端設(shè)備(KE)上的信號消息(si)并通過通信接口各自的信號通道來傳輸這些信號消息，-用它從一個由操作系統(tǒng)已建立的存儲單元區(qū)(SEP)臨時為進程間通信和資源管理的進程分配存儲單元(SE)，-用它測量--微處理器系統(tǒng)(MPS)的滿負荷；--所有信號通道(D)的滿負荷；和--存儲單元區(qū)(SEP)的滿負荷，和-用它把測量的滿負荷(Z、ZS、ZS(X)、gnl)與預(yù)先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)比較，并根據(jù)比較結(jié)果識別用戶接口模塊(SLMO)的過負荷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，通過把測量的滿負荷(Z、ZS、ZS(X)、gnl)每次與不同的、預(yù)先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)比較來識別多個過負荷級。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，在測量的滿負荷(Z、ZS、ZS(X)、gnl)超過預(yù)先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)時，認定用戶接口模塊(SLMO)為過負荷，在測量的滿負荷低于預(yù)先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)時，認定用戶接口模塊(SLMO)為正常負荷。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的方法，其特征在于，超過或低于滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)是通過測量的滿負荷(Z、ZS、ZS(X)、gnl)在預(yù)先給定的時間區(qū)間內(nèi)(ZV1..3)超過還是低于預(yù)先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)而確定的。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，為確定微處理器系統(tǒng)(MPS)的滿負荷，測量在一個預(yù)先給定的時間區(qū)間(ZV1)內(nèi)的由該微處理器系統(tǒng)(MPS)處理的空負荷任務(wù)(ID-T)數(shù)；滿負荷界限(GZS)由在預(yù)先給定的時間區(qū)間(ZV1)上一個預(yù)先給定的空負荷任務(wù)數(shù)(ID-T)確定；以及超過和低于滿負荷界限(GZS)是由空負荷任務(wù)(ID-T)的測量數(shù)(GZS)是超過還是低于一個預(yù)先給定的空負荷任務(wù)(ID-T)數(shù)(GZS)確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5的方法，其特征在于，在處理完一個空負荷任務(wù)(ID-T)時，計數(shù)器(Z)增量，在這種情況下在每一個時間區(qū)間(ZV1)后存儲該計數(shù)器(Z)的計數(shù)狀態(tài)，而該計數(shù)器(Z)向一個確定的計數(shù)器狀態(tài)(ZS)復(fù)位。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，為確定引向通信終端設(shè)備(KE)的信號通道(D)的滿負荷，采集在一個預(yù)先給定的時間區(qū)間(ZV2)內(nèi)的所有信號消息(si)的長度(L)，并且加在一個總的消息長度(gnl)上；滿負荷界限由一個與時間區(qū)間(ZV2)有關(guān)的總消息長度(gnl)確定；以及超過或低于滿負荷界限是由測量的總長度(gnl)是超過還是低于一個預(yù)先給定的極限消息長度(gznl)而確定。
8.根據(jù)權(quán)利要求5到7的方法，其特征在于，在一個過負荷區(qū)間(ZV1、2)內(nèi)當持續(xù)超過或者低于滿負荷界限(GZS、gznl)時，建立一個指示第一過負荷狀態(tài)的消息(um1)。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，為確定存儲單元區(qū)(SEP)的滿負荷，測量尚未占用的存儲單元(SE)數(shù)目；滿負荷界限由一個預(yù)先給定的尚未占用的存儲單元(SE)的數(shù)(GZ)確定；以及超過或低于滿負荷界限是由尚未占用的存儲單元(SE)的測量數(shù)(Z)低于還是超過預(yù)先給定數(shù)目(GZ)的尚未占用的存儲單元(SE)而確定。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的方法，其特征在于，在每次對連接的通信終端設(shè)備(KE)發(fā)送一個信號消息(si)后，要測量尚未占用的存儲單元(SE)的數(shù)目(Z)。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，附帶地在預(yù)先給定的時間區(qū)間(ZV3)內(nèi)，對通過通向一個通信終端設(shè)備(KE)的通信接口(KA)的一條信號通道(D)傳輸?shù)男盘栂?si)的每一數(shù)目(ZS(X))進行計數(shù)，并且存儲當時具有最高數(shù)目(ZS(X))的通信接口(KA)。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中的任何一個權(quán)利要求的方法，其特征在于，在確認用戶接口模塊(SLMO)過負荷或處于多個過負荷級中的一個過負荷級時，至少引入一個減少過負荷的措施。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的方法，其特征在于，在確認有關(guān)微處理器系統(tǒng)(MPS)和信號通道(D)過負荷狀態(tài)后，引入第一級減小過負荷措施；在確認有關(guān)存儲單元區(qū)(SEP)的尚未占用的存儲單元(SE)過負荷后，引入第二級減小過負荷措施。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13的方法，其特征在于，在通信終端設(shè)備(KE)中處于第一級減小過負荷措施時，光學(xué)的或者語音輸出的信號消息(si)不再向單個或多個強過負荷通信終端設(shè)備(KE)發(fā)送。
15.根據(jù)權(quán)利要求11和14的方法，其特征在于，抑制當前傳輸最大數(shù)目(ZS(X))信號消息(si)的通信接口(KA)的信號消息(si)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12到14的方法，其特征在于，第二級減小過負荷措施是通過把單個或多個通信接口(KA)停止運行而實現(xiàn)的。
17.根據(jù)權(quán)利要求11和16的方法，其特征在于，把當前傳輸最大數(shù)目(ZS(X))信號消息(si)的通信接口(KA)停止運行。
18.根據(jù)一個這樣的權(quán)利要求的方法，在執(zhí)行減小過負荷措施后繼續(xù)發(fā)現(xiàn)過負荷時，重新起動用戶接口模塊(SLMO)。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明的方法，測量在一個通信系統(tǒng)(KS)的用戶接口模塊(SLMO)中一個微處理器系統(tǒng)(MPS)，所有到連接的通信終端設(shè)備(KE)的信號通道(D)和一個存儲單元區(qū)(SEP)的滿負荷(Z、ZS、ZS(X)、gnl)，并與預(yù)先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)比較，根據(jù)比較結(jié)果識別該用戶接口模塊(SLMO)的過負荷。通過提前識別至少兩個過負荷，引入相應(yīng)的或者總的快速有效的應(yīng)對措施。
文檔編號H04Q11/04GK1151642SQ9611234
公開日1997年6月11日 申請日期1996年9月20日 優(yōu)先權(quán)日1995年9月20日
發(fā)明者P·施蒂芬斯, W·普什 申請人:西門子公司