硬件控制器和监视器.pdf

提供了一种传输系统(100)。该系统(100)包括：硬件监视器(130)，用于收集有关相关硬件部件的性能信息(165)；系统信息数据库(S1)，用于根据所收集的性能信息(165)进行刷新，并产生系统状态信息(160)；以及硬件控制器(120)，用于根据所收集的性能信息(165)和系统状态信息(160)，有选择地将报警改变消息传达给硬件部件(112)中的一个或多个。

1.  一种传输系统，包括：
硬件监视器，用于收集有关相关硬件部件的性能信息；
系统信息数据库，用于根据所收集的性能信息进行刷新，并产生系统状态信息；以及
硬件控制器，用于根据所收集的性能信息和该系统状态信息，有选择地将报警改变消息传达给硬件部件中的一个或多个。

2.  根据权利要求1的系统，其中该性能信息包括报警指示和错误数。

3.  根据权利要求1的系统，其中该硬件控制器包括：
改变响应产生器；以及
一个或多个系统硬件端口控制器，用于被耦合到改变响应产生器。

4.  根据权利要求1的系统，还包括通知设备，用于将所收集的性能信息和系统状态信息传输给一个或多个相关远程单元。

5.  根据权利要求4的系统，其中该通知设备是嵌入式操作信道。

6.  根据权利要求1的系统，其中该一个或多个硬件部件包括一个或多个硬件驱动器。

7.  根据权利要求6的系统，其中该一个或多个硬件驱动器包括一个或多个传送硬件驱动器、发光二极管驱动器以及供电驱动器。

8.  根据权利要求6的系统，其中该一个或多个硬件驱动器包括数字用户线路驱动器、E1驱动器、数据端口驱动器、发光二极管驱动器和供电驱动器中的一个或多个。

9.  根据权利要求1的系统，还包括应用程序接口，用于在该硬件控制器和该一个或多个硬件部件之间提供接口。

10.  一种本地传输系统，包括：
检测设备，用于识别本地传输系统内的报警信息，并且识别从一个或多个相关远程单元中接收的报警信息；
系统信息数据库，用于存储系统状态信息，并且根据由检测设备识别的报警信息进行刷新；以及
硬件控制器，用于根据该报警信息和该系统状态信息，有选择地将报警改变消息传达给一个或多个硬件部件。

11.  根据权利要求10的系统，其中该硬件控制器包括：
改变响应产生器；以及
一个或多个端口控制器，被耦合到改变响应产生器。

12.  根据权利要求10的系统，其中该报警信息包括报警指示和错误数。

13.  根据权利要求10的系统，其中该检测设备是嵌入式操作信道。

14.  根据权利要求10的系统，其中该一个或多个硬件部件包括一个或多个硬件驱动器。

15.  根据权利要求6的系统，其中该一个或多个硬件驱动器包括一个或多个传送硬件驱动器、发光二极管驱动器以及供电驱动器。

16.  一种传输系统，包括：
系统信息数据库；以及
硬件模块，用于收集有关相关硬件部件的性能信息，并且在相关硬件部件和系统信息数据库之间提供接口；
其中系统信息数据库用于根据系统性能信息进行刷新，并且产生系统状态信息；以及
其中根据所收集的性能信息和系统状态信息，硬件模块有选择地将报警改变消息传达给一个或多个硬件部件。

17.  根据权利要求16的系统，其中该一个或多个硬件部件包括一个或多个硬件驱动器。

18.  根据权利要求17的系统，其中该一个或多个硬件驱动器包括一个或多个传送硬件驱动器、发光二极管驱动器以及供电驱动器。

19.  根据权利要求16的系统，其中该硬件控制器包括：
改变响应产生器；以及
一个或多个端口控制器，被耦合到改变响应产生器。

20.  根据权利要求16的系统，其中该性能信息包括报警指示和错误数。

21.  一种传输系统，包括
系统信息数据库，用于产生系统状态信息；
传送硬件监视器，用于收集有关相关传送硬件部件的性能信息；
传送硬件控制器；
其中根据所收集的性能信息和系统状态信息，传送硬件控制器有选择地与一个或多个硬件驱动器进行通信，以便实现进行结构改变；
其中硬件监视器用于询问该一个或多个硬件驱动器，并且检测报警条件；以及
其中一个或多个硬件驱动器中，每一个都用于通过应用程序接口与传送硬件控制器进行通信。

22.  根据权利要求21的系统，其中该一个或多个硬件驱动器包括E1驱动器、数字用户线路驱动器和数据端口驱动器中的一个或多个。

23.  根据权利要求21的系统，其中该传送硬件控制器包括：
改变响应产生器；以及
一个或多个端口控制器，被耦合到改变响应产生器。

24.  根据权利要求23的系统，其中该改变响应产生器包括消息队列，用于接收由系统信息数据库产生的报警改变消息。

25.  一种用于传输系统的硬件管理方法，该方法包括：
检测报警指示；
根据该报警指示，执行信息计算；
用该信息计算和该报警指示刷新相关的系统信息数据库；
将报警改变消息发布给硬件控制器和通知设备中的一个或多个；
接收该报警改变消息，并且根据该报警改变消息和相关报警的当前状态，确定要改变的硬件；以及
通过硬件驱动器，请求对硬件的当前结构进行改变。

26.  根据权利要求25的方法，其中根据报警改变消息确定要改变的硬件包括，在一个端口接一个端口的基础上，根据当前系统条件确定如何操作。

27.  根据权利要求25的方法，还包括通知一个或多个相关远程单元处于报警状态的改变。

28.  根据权利要求27的方法，还包括
检测在一个或多个相关远程单元上处于报警状态的改变；
将在处于报警状态改变的信息上的改变存储在一个或多个相关远程单元的系统信息数据库中；
将报警改变消息发布给远程单元硬件控制器；
接收报警改变消息，并且询问该数据库该报警当前处于哪种状态；以及
通过相关硬件驱动器，改变一个或多个相关远程单元的硬件的当前结构。

29.  根据权利要求25的方法，其中将报警改变消息发布给硬件控制器包括将报警改变消息传递给消息队列。

30.  根据权利要求29的方法，其中将报警改变消息传递给消息队列使得该硬件控制器运行。

31.  根据权利要求25的方法，其中检测报警指示包括周期性地检测硬件部件的状态改变。

32.  根据权利要求25的方法，其中检测报警指示包括检测硬件部件的硬件报警和错误数。

33.  根据权利要求32的方法，还包括累加错误数，并且根据用户指定的要求，记录报警指示。

34.  根据权利要求25的方法，其中用信息计算和报警指示刷新相关系统信息数据库，包括：
将报警指示和相关信息计算传递给系统信息数据库；
接收报警指示和相关信息计算；以及
将当前报警指示和相关信息计算存储在一个或多个表中，以用于以后的检索。

35.  根据权利要求34的方法，其中存储当前报警指示和相关信息计算包括定时地标记给当前报警指示加时间戳。

36.  根据权利要求25的方法，其中根据报警指示执行信息计算包括，计算性能统计数字，并且根据用户指定的要求，为传输系统中的各个端口产生报警。

37.  根据权利要求25的方法，其中检测报警指示包括检测远程信号丢失、同步字丢失和供电不足中的一个或多个。

38.  一种硬件管理方法，包括：
从传输系统的远程单元中接收处于报警状态的改变的通知；
将在处于报警状态的改变的信息上的改变存储在系统信息数据库中；
将报警改变消息发布给硬件控制器；
接收该报警改变消息，并且询问该数据库该报警当前处于哪种状态：以及
通过相关硬件驱动器改变该当前硬件结构。

39.  根据权利要求38的方法，其中接收处于报警状态的改变的通知包括接收远程信号丢失、同步字丢失和供电不足中的一个或多个的通知。

40.  根据权利要求38的方法，其中将在处于报警状态的改变的信息上的改变存储在系统信息数据库中包括定时地标记在给处于报警状态的改变的信息加时间戳上的改变。

41.  根据权利要求38的方法，其中将报警改变消息发布给硬件控制器包括将报警改变消息传递给消息队列。

42.  根据权利要求41的方法，其中将报警改变消息传递给消息队列使得硬件控制器运行。

43.  根据权利要求38的方法，其中通过相关硬件驱动器改变当前硬件结构包括，在一个端口接一个端口的基础上，改变当前硬件结构。

44.  一种在传输系统的本地单元中的硬件管理的方法，该方法包括：
检测来自本地单元的传送硬件的报警指示；
处理报警指示，以用于性能信息计算；
将报警指示传递给相关数据库；
接收报警指示，定时地标记给报警指示加时间戳，并存储报警指示以用于以后检索；
将报警改变消息发布给本地单元的硬件控制器，其中报警改变消息表示特定报警的状态已经发生改变，
将报警改变消息发布给嵌入式操作信道，以便报告给相关远程单元；以及
根据所有传输系统中现有的报警和当前传输系统的结构，执行对本地单元的传送硬件的结构改变。

45.  根据权利要求44的方法，其中检测来自本地单元的传送硬件的报警指示包括周期性地询问本地单元的传送硬件的报警信号和状态改变。

46.  一种在传输系统的本地单元中的硬件管理的方法，该方法包括：
接收来自嵌入式操作信道的报警更新，该嵌入式操作信道与远程单元相关；
将报警更新信息存储在相关数据库中；
将报警改变消息发布给硬件控制器，其中该报警改变消息表示特定报警的状态已经发生改变；
接收报警改变消息；
询问该数据库该报警当前处于哪种状态；以及
根据所有传输系统中现有的报警和当前传输系统的结构，执行对本地单元的传送硬件的结构改变。

硬件控制器和监视器
技术领域
本发明通常涉及电子领域，尤其涉及传送硬件的控制和管理。

背景
随着高速语音和数据传输的引入，对通信系统内传送硬件的管理的需求也已显著地增加了。由于程序员致力于减少系统开销、增加存储器以及增加系统操作的功能，所以与通信系统有关的线路卡也变得越来越复杂。目前，当要求改变线路卡上的或与线路卡有关的特定硬件块时，有关电路板上的许多模块中的一个的功能询问所有不同的结构块。该功能确定，硬件中的情况是否已经改变并且硬件中的情况是否需要被改变。然后，该功能进行系统的所有块的重构。这些操作不仅效率低，还要求大量的系统开销和存储器。
出于上述原因，以及出于将在下面叙述的其它原因，在现有技术中，需要在通信系统中的传送硬件以及其它系统中的各种类型的硬件的管理方面进行改进，其中，在阅读和理解本说明书的基础上，这些原因对于本领域技术人员而言是显而易见的。

概述
本发明的实施例解决了通信系统之类的系统中的硬件管理方面的上述问题以及其它问题，并且通过阅读和研究随后的说明将会理解这一点。
在一个实施例中，提供了一种传输系统。该系统包括：硬件监视器，用于收集有关相关硬件部件的性能信息；系统信息数据库，用于根据所收集的性能信息进行刷新，并产生系统状态信息；以及硬件控制器，用于根据所收集的性能信息和系统状态信息，有选择地将报警改变消息传达给硬件部件中的一个或多个。
在一个实施例中，提供了一种本地传输系统。该系统包括：检测设备，用于识别本地传输系统内的报警信息，并且识别从一个或多个相关远程单元中接收的报警信息；以及系统信息数据库，用于存储系统状态信息，并且根据由检测设备识别的报警信息进行刷新。该系统还包括硬件控制器，用于根据报警信息和系统状态信息，有选择地将报警改变消息传达给一个或多个硬件部件。
在一个实施例中，提供了一种硬件管理方法。该方法包括：从传输系统的远程单元中接收处于报警状态的改变的通知；将处于报警状态信息的改变存储在系统信息数据库中；以及将报警改变消息发布给硬件控制器。该方法还包括：接收报警改变消息，并且询问数据库该报警目前处于哪种状态，以及通过相关硬件驱动器改变当前硬件结构。
在另一个实施例中，提供了一种用于传输系统的硬件管理方法。该方法包括：检测报警指示；根据报警指示，执行信息计算；以及用信息计算和报警指示刷新相关系统信息数据库。该方法还包括：将报警改变消息发布给硬件控制器和通知设备，接收报警改变消息，并且根据报警改变消息和相关报警的当前状态，确定要改变的硬件，以及通过硬件驱动器，请求对硬件的当前结构进行改变。
附图的简要说明
图1是按照本发明教导的在传输系统中用于控制和监视硬件的系统的一个实施例的方块图。
图2是按照本发明教导的包括硬件控制器的系统的一个实施例的方块图。
图3是按照本发明教导的用于传输系统的硬件管理方法的一个实施例的流程图。
图4是按照本发明教导的用于传输系统的硬件管理方法的另一个实施例的流程图。
详细说明
在随后的详细说明中，可以参考所附的附图，这些附图构成了本发明的一部分，并且，附图中，以示例的方式示出了可以实施本发明的特殊的示意性实施例。现在对这些实施例进行更加详细的描述，以使本领域技术人员能够实施本发明，并且将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，也可以使用其它实施例，并且可以进行逻辑、机械或电子的改变。因此，随后的详细说明不应当看作是限定性的。
本发明的实施例提供了用作传输系统中硬件上地管理机构的系统和方法。该系统和方法可以在包括硬件控制器和硬件监视器的不同部分和系统等级(例如软件、软硬件的结合、硬件等)中实现。硬件控制器对来自硬件的报警做出回应。硬件监视器收集有关该硬件的性能信息。在一个实施例中，硬件控制器和硬件监视器都包括一个模块。该模块用作相关数据库和该硬件之间的接口。在一个实施例中，该模块为通信传输系统(例如DSL、HDSL、xDSL线路卡等)提供传送硬件控制器和传送硬件监视器。在一个实施例中，该传输系统设计遵循用于在单一电线对上传输和多路复用数据的G.SHDSL的要求。
本发明的实施例提供了用于硬件的监视和控制系统，其中该系统是可扩展、有可塑性并且是可模块化的。它允许在多个硬件端口中扩展，这种扩展能够很容易地实现。例如，为了从一个数字用户线端口扩展到两个数字用户线路端口，所有需要的是改变程序中的识别码。该系统用两个数字用户线路端口进行更新，并由此进行操作。系统内控制器的数量可以简单地通过附加辅助控制器进行扩展。这些辅助控制器通知它们的存在，并且该系统用这些辅助控制器配置其操作。
图1是按照本发明教导的在传输系统中用于控制和监视硬件的系统的一个实施例的方块图，其中该传输系统通常以100示出。系统100包括系统信息(SI)数据库124，被耦合在硬件监视器130和硬件控制器120之间。硬件控制器120用于与一个或多个硬件驱动器112-1至112-N进行通信。
在一个实施例中，硬件控制器120和硬件监视器130都包括硬件模块150。模块150是系统硬件(例如E1、DSL、数据端口)上的管理机构。硬件控制器120对来自相关硬件的报警做出回应，并且硬件监视器130收集有关相关硬件的性能信息。模块150是SI数据库124和任意相关硬件之间的接口。在一个实施例中，该相关硬件包括传送硬件，例如E1/T1端口、数字用户线路端口、串行数据端口或类似的端口。在另一实施例中，该相关硬件还包括发光二极管端口、供电控制或类似的端口。
模块150用于与不同类型的传输系统一起操作，其中该传输系统具有一种或多种应用模式。例如，包括线路卡的通信传输系统(例如，提供的DSL、HDSL、xDSL)提供E1、DSL、串行数据传输等之中的一个或多个。
硬件监视器130作为一个任务来实现，该任务负责周期性地对不同硬件部件的状态改变进行检测。在一个实施例中，硬件监视器130对报警或错误数进行检测，并保持该单元的SI数据库124是刷新过的。在一个实施例中，SI数据库124为24小时和7天的历史累加每个错误数，并将该报警记录为最先和最后发生的事件。在其它实施例中，SI数据库124累加错误数，并根据用户要求记录报警。在一个实施例中，硬件监视器130计算性能统计数字，并且为该系统中的每个端口产生报警。硬件监视器130可以被编程为，提供有关系统操作的统计数字和信息，还根据用户要求产生信号。
在操作过程中，传送硬件控制器120负责对发生在SI数据库124中的改变做出回应。传送硬件控制器124对各种报警(远程信号丢失(RLOS)、同步字丢失(LOSW)、供电不足(PFS)等)做出回应。根据SI数据库124中的改变，传送硬件控制器120利用适当的硬件驱动器(多个)112-1至112-N使相关硬件发生改变。
传送硬件监视器130和传送硬件控制器120密切配合，从而使一个类似传输系统的系统工作。在一个实施例中，它们不是在相同的任务中实现的，并且在硬件监视器130和硬件控制器120之间没有直接连接。传送硬件监视器130和传送硬件控制器120使用SI数据库124，以便于在它们之间进行通信。例如，当该硬件需要对报警事件做出回应时，用新的报警指示更新SI数据库124，并且相关硬件改变其当前结构。
传送硬件监视器130被实现为一组周期性的事件。传送硬件监视器130询问不同硬件部件(例如驱动器112-1至112-N)的当前状态。
在当前系统中，由于在结构方面的改变，硬件控制器不得不向该数据库进行轮询。本发明的实施例包括：硬件监视器130，用于监视该硬件并刷新SI数据库124，依次向硬件控制器120发送消息，该消息表示系统中的当前报警和/或被检测到的错误。结果，在一个系统中，管理硬件所需的系统开销的总数被有效地减少。此外，在多个指定部分中实现硬件管理使得该系统中的硬件管理更容易理解，其中该多个指定部分包括硬件监视器130和硬件控制器120，它们通过SI数据库124进行连接。
在一个实施例中，系统100还包括通知设备160，用于将已收集的性能信息和系统状态信息传输给一个或多个相关远程单元。在另一实施例中，系统100还包括检测设备165，用于识别从一个或多个相关远程单元中接收的报警信息。在一个实施例中，通知设备160是嵌入式操作信道。在一个实施例中，检测设备165是嵌入式操作信道。
图2是按照本发明教导的包括硬件控制器的系统的方块图的一个实施例，其中该系统常用200示出。系统200包括被耦合到硬件控制器220的系统信息数据库224。硬件控制器220包括改变响应产生器240，其中改变响应产生器240被耦合到一个或多个硬件端口控制器250-1至250-X。硬件端口控制器250-1至250-X通过应用程序接口(API)260与端口驱动器212-1至212-Y进行通信。
在操作过程中，硬件控制器220被实现为在消息队列244上挂起的任务。SI数据库224确定数据库224中的元素已经改变，并且通知硬件控制器220。消息队列244收集从SI数据库224中接收的消息，注意数据库224已经改变的部分，以便相关硬件能够据此进行改变。SI数据库224还确保，没有将相同的消息的多个例子传递给硬件控制器220。例如，SI数据库224接收来自一个或多个设备的信息，其中这些设备用于监视报警，并且确定相关硬件的状态。SI数据库224将所接收的信息与存储在SI数据库224中的当前信息进行比较，并且，仅当相关硬件中已经发生改变时，才将消息提供给硬件控制器220。在一个实施例中，消息队列244是连接到硬件控制器220中的单独的接口。当消息被传递给消息队列244时，用户使硬件控制器220运行。在一个实施例中，SI数据库224是能够将消息传递给硬件控制器220的仅有的模块。
许多不同的消息都能够被传递给消息队列244。每个消息都通知硬件控制器220在相关系统中已经发生改变。在一个实施例中，存在两种类型的消息：
1.处于报警状态的改变的通知；以及
2.在结构上改变的通知。
这些消息当中的每一个都被传递给相同的将要被硬件控制器220处理的消息队列244。在一个实施例中，由SI数据库224发送给硬件控制器220的消息包括，已经改变的结构对象的数据库元素标识(ID)或者已经连同改变的位置一起改变了状态的特定的报警ID。在一个实施例中，在系统200进行操作以便控制通信系统中的传送硬件的情况下，该改变的位置可能是本地单元或远程单元。下面的表1包括用于报警通知的可能的消息列表，作为支持DSL上的E1/T1和/或串行数据的通信传输系统的一个实施例。下面的表2包括用于结构通知的可能的消息列表，作为支持DSL上的E1/TI和/或串行数据的通信传输系统的一个实施例。
表1-报警通知消息