專利名稱：識別通信系統用戶接口模塊中過負荷狀態的方法
程序控制的通信系統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為接入通信終端設備而做的通信連接。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-在專業圈內稱為D信道。通過該信號通道既向通信終端設備，也向通信系統傳輸信號消息。通過對通信終端設備的操作器表層的中繼技術調整-特別是在激勵通信終端設備的場合-通過該通信系統可出現從通信系統到通信終端設備極高的信號消息通量。這種情況特別可能在通信終端設備一定的應用中導致到通信終端設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，用它來處理由在用戶接口模塊中執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被組織起來，它們在消息處理方面有不同的優先級。在一個用戶接口模塊內，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的資源處理能力。微處理器系統的過負荷既可由在通信終端設備的方向上極高的消息潮引起，也可由要傳輸到中央控制單元的消息引起。
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管理的存儲單元區尚未占用的存儲單元數目。存儲單元被臨時配給每一進程亦即任務為中間存儲信息，也就是說每一進程可以把它的數據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視存儲單元區是有缺點的，因為在這種方法中過負荷狀態識別太晚，因此不能引入快速有效的相應的措施。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位才能消除。
本發明的任務在于提出一種識別用戶接口模塊過負荷的方法，使得在發覺過負荷時通過相應的措施避免用戶接口模塊一般的故障狀態或停機。該任務通過權利要求1的特征而解決。
根據本發明的方法的重要方面在于，為識別過負荷，連續測量微處理器系統、引向通信終端設備的信號通道和存儲單元區的滿負荷，并通過把測量的滿負荷和預先給定的滿負荷界限比較來識別用戶接口模塊的過負荷。在發現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生和向引起信號消息潮的通信設備的傳輸。在這種情況下可以查明當前向其傳輸很大數目信號消息的那個通信終端設備-權利要求11-并且引入相應的措施-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備上以光學的、或者語音輸出的-權利要求14。作為另外的應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先給定的滿負荷界限比較而有利的區分多個過負荷級-權利要求2。這種對付過負荷策略在一個多級應對措施策略的情況下很有意義。這里單個的應對措施代表一個整體策略的一部分或幾部分。
根據一個有利的按照本發明的方法的實施例，用戶接口模塊測量的滿負荷在超過預先給定的滿負荷界限時可認定為過負荷。因此，低于預先給定的過負荷界限時表示正常負荷-權利要求3。為抑制極短時期的過負荷和測量錯誤，僅在預先給定的時間區間之內測量時，才確定是超過還是低于過負荷界限-權利要求4。
以有利的方式通過在一個預先給定的時間區間內的被處理的無負荷任務數而確定微處理器系統的滿負荷。如果測量的數低于一個代表滿負荷界限的預先給定的空負荷任務數，則可認定該微處理器系統過負荷-權利要求5。按優選方案通過一個計數器采集空負荷任務數-權利要求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。如果在一個時間區間內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備過負荷-權利要求7。
于是，當在一個過負荷區間內持續超過滿負荷界限時，則可確定用戶接口模塊為第一過負荷狀態。在這種情況下，建立一個指示第一過負荷狀態的消息-權利要求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的措施，而在確認過負荷后可以引入相應的措施。
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、預先給定的數比較，在低于預先給定的數時，確定存儲單元區過負荷-權利要求9。優選在每一次給連接的通信終端設備發送一個信號消息后測量存儲單元區的滿負荷-權利要求10。這一時點是有利的，因為在一次可能發生的超過滿負荷界限時可避免繼續發送消息。
按照本發明的方法的其它有利的實施例引用其它的權利要求。
下面按照一幅框圖和五幅流程圖來說明根據本發明的方法。其中

圖1表示在一個通信系統中的用戶接口模塊的程序結構；圖2表示微處理器系統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備KE。這些通信終端設備KE可以以激勵法(S)或者按照一種協議法(P)運行，前者是通信終端設備KE的所有調整由通信系統KS進行，后者是在傳輸一個信號消息si后通信終端設備獨立地調整。信號消息si通過一個由每一通信接口KA導向的信號通道D與使用信息ni，例如數字化的語音信息，一起傳輸。在通信系統KS中，用戶接口模塊SLMO與一個通信系統KS協調，并與實行控制的控制設備CCU連接。圖1另外還示出以示例表示的用戶接口模塊SLMO的程序結構，其中另外的未表示出的用戶接口模塊SLMO是以同樣的程序結構實現的。該程序結構以后面敘述的不同的進程構建。這些進程作為獨立的任務來組織，它們分配關于消息處理的不同的優先級，這些消息是由中央控制設備CCU或者通信終端設備KE來的或者到這些設備去的。
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。兩個HDLC傳輸子例程HDLCTASK、HDLC INT都包含通信驅動子例程，其中第一個HDLC傳輸子例程HDLCTASK用于發送消息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的請求以最高的優先級處理。兩個HDLC傳輸子例程HDLC TASK、HDLC INT通過一個前端設備處理器VDH通信，其中實現對由通信終端設備KE傳輸的信號信息si的中繼技術的前處理(呼叫處理)。在前端設備處理器VDH中設計了一個由程序模塊IWU-S實現的進程，它用于處理激勵通信終端設備KE(S)的中繼技術進程；另外還設計了一個由程序模塊IWU-S0實現的進程，它用于處理協議通信終端設備KE(P)-例如一個帶S0接口的ISDN通信終端設備-的中繼技術消息。另外還特別包含為建立用于激勵通信終端設備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備KE(S)的顯示信息，這里這些在每一激勵通信終端設備KE(S)上的顯示信息的信息內容在一個顯示設備上光學顯示。
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備KE的方向上實現了按照為用戶-網絡-信號和信息傳輸的OSI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備KE起到與交換技術傳輸設備和供電設備的連接環節的作用。通過該第一層程序L1P實現通信接口的接通和拆除、控制測試幫助以及實現電源管理。
為管理和操作微處理器系統資源，實現了一個操作系統COSMOS。該操作系統COSMOS也管理存儲單元區SEP的存儲單元SE，并且根據相應的請求-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SEP在操作系統塊中用虛線矩形框表示。在操作系統COSMOS中另外還設計了一個計數器Z，用它計數存儲單元區SEP的尚未占用的存儲單元SE。
為對用戶接口模塊SLMO的操作技術控制亦即操作技術調整，設計了一個安全和操作技術程序模塊STB，通過這個操作技術程序模塊STB可以使用所有關于為過負荷識別需要的滿負荷界限的操作參數。這些操作參數的特別是關于微處理器系統滿負荷界限GZS、界限完全信息長度gznl和區間時間IV以及存儲單元區滿負荷界限GZ的參數。
另外在第二層程序L2P中確定每一個在通信終端設備KE的方向上要傳輸的信號消息si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，過負荷子例程ULR配備一個存儲單元區測量子例程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的信號通道測量子例程KAD-MR。過負荷狀態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實現的進程以控制激勵通信終端設備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向不滿負荷狀態的轉變或恢復，這里當微處理器系統MPS和信號通道D在過負荷區間ZVU中并不固定為過負荷情況下建立一個由復位第一過負荷級產生的復位消息rsm，并將其通知由程序模塊IWU-S實現的進程。與此類似，在不存在存儲單元區過負荷消息sepum時，建立一個由復位第二過負荷級產生的復位消息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報告，也就是說用戶接口模塊SLMO出于正常的操作狀態。在圖6中通過rsm的符號表示出這種關系。不過這里必須注意不同的處理過程(未示出)。
權利要求
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備(KE)的通信接口(KA)并與一個通信系統(KS)的中央控制單元(CCU)連接，其中在用戶接口模塊(SLMO)內設計有一個微處理器系統(MPS)，它用于處理在任務中組織的中繼和操作進程，-用它建立傳輸到所連接的通信終端設備(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已建立的存儲單元區(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(MPS)的滿負荷；--所有信號通道(D)的滿負荷；和--存儲單元區(SEP)的滿負荷，和-用它把測量的滿負荷(Z、ZS、ZS(X)、gnl)與預先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)比較，并根據比較結果識別用戶接口模塊(SLMO)的過負荷。
2.根據權利要求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.根據權利要求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.根據權利要求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)在預先給定的時間區間內(ZV1..3)超過還是低于預先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)而確定的。
5.根據前述權利要求中的任何一個權利要求的方法，其特征在于，為確定微處理器系統(MPS)的滿負荷，測量在一個預先給定的時間區間(ZV1)內的由該微處理器系統(MPS)處理的空負荷任務(ID-T)數；滿負荷界限(GZS)由在預先給定的時間區間(ZV1)上一個預先給定的空負荷任務數(ID-T)確定；以及超過和低于滿負荷界限(GZS)是由空負荷任務(ID-T)的測量數(GZS)是超過還是低于一個預先給定的空負荷任務(ID-T)數(GZS)確定。
6.根據權利要求5的方法，其特征在于，在處理完一個空負荷任務(ID-T)時，計數器(Z)增量，在這種情況下在每一個時間區間(ZV1)后存儲該計數器(Z)的計數狀態，而該計數器(Z)向一個確定的計數器狀態(ZS)復位。
7.根據前述權利要求中的任何一個權利要求的方法，其特征在于，為確定引向通信終端設備(KE)的信號通道(D)的滿負荷，采集在一個預先給定的時間區間(ZV2)內的所有信號消息(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間(ZV2)有關的總消息長度(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先給定的極限消息長度(gznl)而確定。
8.根據權利要求5到7的方法，其特征在于，在一個過負荷區間(ZV1、2)內當持續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的消息(um1)。
9.根據前述權利要求中的任何一個權利要求的方法，其特征在于，為確定存儲單元區(SEP)的滿負荷，測量尚未占用的存儲單元(SE)數目；滿負荷界限由一個預先給定的尚未占用的存儲單元(SE)的數(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(Z)低于還是超過預先給定數目(GZ)的尚未占用的存儲單元(SE)而確定。
10.根據權利要求9的方法，其特征在于，在每次對連接的通信終端設備(KE)發送一個信號消息(si)后，要測量尚未占用的存儲單元(SE)的數目(Z)。
11.根據前述權利要求中的任何一個權利要求的方法，其特征在于，附帶地在預先給定的時間區間(ZV3)內，對通過通向一個通信終端設備(KE)的通信接口(KA)的一條信號通道(D)傳輸的信號消息(si)的每一數目(ZS(X))進行計數，并且存儲當時具有最高數目(ZS(X))的通信接口(KA)。
12.根據前述權利要求中的任何一個權利要求的方法，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.根據權利要求12的方法，其特征在于，在確認有關微處理器系統(MPS)和信號通道(D)過負荷狀態后，引入第一級減小過負荷措施；在確認有關存儲單元區(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.根據權利要求12或13的方法，其特征在于，在通信終端設備(KE)中處于第一級減小過負荷措施時，光學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備(KE)發送。
15.根據權利要求11和14的方法，其特征在于，抑制當前傳輸最大數目(ZS(X))信號消息(si)的通信接口(KA)的信號消息(si)。
16.根據權利要求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)停止運行而實現的。
17.根據權利要求11和16的方法，其特征在于，把當前傳輸最大數目(ZS(X))信號消息(si)的通信接口(KA)停止運行。
18.根據一個這樣的權利要求的方法，在執行減小過負荷措施后繼續發現過負荷時，重新起動用戶接口模塊(SLMO)。
全文摘要
根據本發明的方法，測量在一個通信系統(KS)的用戶接口模塊(SLMO)中一個微處理器系統(MPS)，所有到連接的通信終端設備(KE)的信號通道(D)和一個存儲單元區(SEP)的滿負荷(Z、ZS、ZS(X)、gnl)，并與預先給定的滿負荷界限(GZ、GZS、gznl)比較，根據比較結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，引入相應的或者總的快速有效的應對措施。
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 優先權日1995年9月20日
發明者P·施蒂芬斯, W·普什 申請人:西門子公司