專利名稱：蜂窩通信系統(tǒng)中的后臺(tái)軟件加載的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明通常涉及蜂窩通信系統(tǒng)中的軟件加載，并且特別適用于在維持話音或數(shù)據(jù)話務(wù)的同時(shí)加載后臺(tái)軟件的方法。
發(fā)明的背景在諸如蜂窩通信系統(tǒng)的復(fù)雜電子設(shè)備的操作中軟件加載起著非常重要的作用。在蜂窩系統(tǒng)中，軟件加載在幾種情況下是必要的。例如現(xiàn)代蜂窩系統(tǒng)的功能在很大程度上受軟件的控制。軟件加載的一個(gè)普通動(dòng)機(jī)是提供以預(yù)定軟件包的移動(dòng)釋放形式使系統(tǒng)升級(jí)。另外，可以增加功能的變換和增強(qiáng)，并由新安裝的軟件啟動(dòng)。根據(jù)示例，利用由新軟件啟動(dòng)的相對(duì)較小的硬件變更則工作在高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)(AMPS)的模擬網(wǎng)絡(luò)能夠升級(jí)到數(shù)字高級(jí)移動(dòng)電話系統(tǒng)(D-AMPS)。


圖1說明在典型蜂窩網(wǎng)絡(luò)中加載軟件的當(dāng)前方法。用于加載軟件的計(jì)算機(jī)終端10連接到移動(dòng)交換中心(MSC)12。終端10通常位于MSC 12的同一位置，它允許從中央存儲(chǔ)單元加載。MSC 12利用諸如脈沖編碼調(diào)制(PCM)鏈路的高速數(shù)字連接而接入多個(gè)基站。PCM鏈路是光鏈路或有線鏈路，它能夠根據(jù)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)經(jīng)過遠(yuǎn)距離有效地發(fā)送數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)。一個(gè)被廣泛使用的標(biāo)準(zhǔn)鏈路是規(guī)定以1.544Mb/s傳輸數(shù)據(jù)的T1鏈路。另外，T1標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定傳輸24個(gè)時(shí)隙，其中一個(gè)時(shí)隙對(duì)應(yīng)一個(gè)模擬會(huì)話或三個(gè)數(shù)字模式(D-AMPS)會(huì)話。這24個(gè)時(shí)隙中，23個(gè)用于攜帶話音數(shù)據(jù)，而一個(gè)時(shí)隙，時(shí)隙9，保留為傳輸控制信息。希望利用相同的傳輸鏈路來傳輸話音和軟件數(shù)據(jù)以便達(dá)到最高效率，因此時(shí)隙9用來在加載期間攜帶軟件數(shù)據(jù)。
T1鏈路14耦合MSC 12到基站1(BS1)，用于在各部分之間進(jìn)行有效的高速通信。無論在哪，基站典型地包含8到72個(gè)設(shè)備，其中每個(gè)設(shè)備能包括例如發(fā)送機(jī)和接收機(jī)(即收發(fā)信機(jī))、位置核實(shí)模塊(LVM)、射頻測(cè)試環(huán)路(RFTL)、組合調(diào)諧控制器(CTC)、或其它配備的微處理器單元。軟件加載過程要求每個(gè)設(shè)備在加載期間脫機(jī)或設(shè)定在空閑狀態(tài)。在工業(yè)中這通常被稱為“阻塞”該設(shè)備并且必須在加載之前順序?qū)γ總€(gè)設(shè)備進(jìn)行這種處理。因?yàn)榧虞d每個(gè)設(shè)備無論如何可能要花費(fèi)幾秒到幾十秒，那么很明顯軟件加載可能花費(fèi)很多時(shí)間。應(yīng)注意加載速度極大地依賴于所用傳輸線路的速度和容量。另外，由于典型的蜂窩網(wǎng)絡(luò)包含多個(gè)基站，每個(gè)基站在其設(shè)備中將以類似的順序方式擁有加載的軟件。在上述示例中，MSC 12經(jīng)過T1鏈路17連接到BS2，而BS3經(jīng)過T1鏈路19連接到MSC 12。整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的完整軟件加載會(huì)花費(fèi)幾分鐘到幾小時(shí)甚至幾天。因此這種方法的主要限制是每個(gè)設(shè)備在規(guī)定的時(shí)間段被“強(qiáng)制”停止服務(wù)。而停止服務(wù)，則設(shè)備就不能用做話務(wù)因此剝奪蜂窩運(yùn)營者潛在的收入。此外，當(dāng)前的方法麻煩、低效和費(fèi)時(shí)因此需要更好的解決方案。
按照上述，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)中有效和經(jīng)濟(jì)的軟件加載技術(shù)，在允許軟件加載的同時(shí)允許設(shè)備進(jìn)行當(dāng)前的話務(wù)服務(wù)。
發(fā)明概要簡(jiǎn)要地說，根據(jù)多個(gè)實(shí)施例，本發(fā)明在蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)提供透明地加載軟件的技術(shù)。該方法包含通過數(shù)字傳輸鏈路發(fā)送軟件數(shù)據(jù)到基站指定設(shè)備的諸步驟。每個(gè)設(shè)備包括運(yùn)行期存儲(chǔ)器、備份存儲(chǔ)器和設(shè)備處理器。數(shù)據(jù)在同時(shí)相關(guān)設(shè)備可以提供服務(wù)的后臺(tái)寫入備份存儲(chǔ)器。在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，當(dāng)設(shè)備空閑時(shí)新加載的數(shù)據(jù)從備份存儲(chǔ)器拷貝到運(yùn)行期存儲(chǔ)器中。
在第二實(shí)施例中，當(dāng)軟件在后臺(tái)寫入備份存儲(chǔ)器之后，處理器轉(zhuǎn)換設(shè)備操作以便當(dāng)設(shè)備空閑時(shí)從備份存儲(chǔ)器運(yùn)行。此轉(zhuǎn)換能使設(shè)備按新的軟件來操作。也執(zhí)行存儲(chǔ)器標(biāo)志的改變，即備份存儲(chǔ)器變?yōu)楫?dāng)前運(yùn)行期存儲(chǔ)器而先前的運(yùn)行期存儲(chǔ)器變?yōu)楫?dāng)前備份存儲(chǔ)器。隨后的軟件加載寫入最新指定的備份存儲(chǔ)器中并再執(zhí)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換。附加的軟件加載將繼續(xù)以此方式循環(huán)。
在第三實(shí)施例中，包含運(yùn)行期存儲(chǔ)器和備份存儲(chǔ)器的單獨(dú)存儲(chǔ)體(bank)用來代替分離的諸存儲(chǔ)體。該備份存儲(chǔ)器的開始存儲(chǔ)單元由位于運(yùn)行期存儲(chǔ)器足夠后的指針表示。類似地，軟件寫入后臺(tái)的備份存儲(chǔ)器以便避免打擾可能的設(shè)備話務(wù)。當(dāng)設(shè)備空閑時(shí)，處理器將代碼執(zhí)行轉(zhuǎn)換到備份存儲(chǔ)器的開始位置。然后設(shè)備按新的軟件操作并且執(zhí)行存儲(chǔ)器標(biāo)志的轉(zhuǎn)換。在后來的軟件加載中，數(shù)據(jù)寫入后臺(tái)的前運(yùn)行期存儲(chǔ)器區(qū)域中。設(shè)備處理器再次執(zhí)行適當(dāng)?shù)闹羔樲D(zhuǎn)換。附加加載按需要重復(fù)進(jìn)行加載和指針轉(zhuǎn)換。
本發(fā)明公開的諸實(shí)施例提供了有效、經(jīng)濟(jì)和對(duì)用戶透明的加載軟件方法。該方法實(shí)質(zhì)上消除了故障時(shí)間和由于軟件加載造成對(duì)蜂窩運(yùn)營者的收入損失。當(dāng)閱讀以下詳細(xì)說明書和學(xué)習(xí)各個(gè)附圖時(shí)，本發(fā)明的這些和其他的優(yōu)點(diǎn)將變得更明顯。
附圖簡(jiǎn)述本發(fā)明連同其它目的和優(yōu)點(diǎn)可以參考以下說明書并結(jié)合附圖理解，其中圖1表示在蜂窩通信系統(tǒng)中加載軟件的現(xiàn)有技術(shù)；圖2說明根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的后臺(tái)軟件加載方法；圖3說明根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的后臺(tái)軟件加載方法；圖4說明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的后臺(tái)軟件加載方法。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)說明在基本蜂窩通信系統(tǒng)中，移動(dòng)交換中心(MSC)通過數(shù)字傳輸鏈路連接到多個(gè)基站。這些基站在地理上分散以形成該系統(tǒng)的覆蓋區(qū)。每個(gè)基站被指定覆蓋規(guī)定區(qū)域或網(wǎng)孔，其中話音或數(shù)據(jù)的雙向無線電通信可以在移動(dòng)站和相關(guān)網(wǎng)孔內(nèi)的基站之間進(jìn)行。軟件加載程序在MSC開始，軟件數(shù)據(jù)分配到各個(gè)基站。下面是根據(jù)本發(fā)明的軟件加載方法的描述。
在示范程序中，軟件加載不打擾基站中的任何現(xiàn)用設(shè)備的操作。這種情況的發(fā)生是因?yàn)檫\(yùn)行該設(shè)備的當(dāng)前駐留軟件在加載處理期間不進(jìn)行改寫。圖2說明根據(jù)第一實(shí)施例的軟件加載方法。為簡(jiǎn)單起見，只描述基站(BS)中一個(gè)設(shè)備的軟件加載示例。MSC 22利用T1鏈路26連接到BS24。在軟件加載程序中，指定軟件加載的設(shè)備由MSC選擇。軟件數(shù)據(jù)隨后通過T1鏈路在時(shí)隙9發(fā)送到BS24并送到指定設(shè)備。T1鏈路規(guī)范的時(shí)隙9被保留為發(fā)送控制信號(hào)并用來在加載期間攜帶軟件數(shù)據(jù)。本領(lǐng)域技術(shù)人員知道在加載期間用于攜帶軟件數(shù)據(jù)的時(shí)隙可以根據(jù)所用的標(biāo)準(zhǔn)而改變，例如，在E1鏈路規(guī)范中時(shí)隙16用于這種數(shù)據(jù)傳輸。另外，可以使用其它協(xié)議來指定軟件數(shù)據(jù)在多個(gè)時(shí)隙中發(fā)送，以便更快、更有效的加載。
與基站中的每個(gè)設(shè)備有關(guān)的成分包括運(yùn)行期存儲(chǔ)器(rtm)27、備份存儲(chǔ)器(bpm)28和處理器30。該設(shè)備按存儲(chǔ)在包含操作軟件當(dāng)前版本的rtm 27中的代碼運(yùn)行。軟件加載過程可以在設(shè)備操作中即處理話音或數(shù)據(jù)話務(wù)中完成。這將通過將新軟件寫入與設(shè)備操作隔離的bpm 28來產(chǎn)生。這個(gè)動(dòng)作在后臺(tái)發(fā)生，由此使得在加載期間設(shè)備不受打擾。處理器30設(shè)定和監(jiān)視數(shù)據(jù)傳送到bpm 28，并且當(dāng)設(shè)備變?yōu)榭臻e時(shí)引導(dǎo)數(shù)據(jù)從bmp 28傳送到rtm 27。將數(shù)據(jù)拷貝到rtm 27的過程以微秒方式在更新的時(shí)間間隔32內(nèi)發(fā)生。從bpm 28到rtm 27的拷貝可以按從MBC 22傳送來的信號(hào)開始進(jìn)行，以便保證該動(dòng)作不打擾進(jìn)行中的話務(wù)。涉及處理話務(wù)的時(shí)間臨界任務(wù)可以由MSC給出比涉及軟件加載的時(shí)間臨界任務(wù)更高的優(yōu)先權(quán)。因此MSC警告處理器設(shè)備正在運(yùn)行中，并延遲拷貝該數(shù)據(jù)以便保證維持話務(wù)。
為了允許根據(jù)本實(shí)施例進(jìn)行操作對(duì)現(xiàn)存設(shè)備的修改也是必要的。例如可以需要給每個(gè)設(shè)備增加和配置附加的備份存儲(chǔ)體(bpm28)以便接收發(fā)送的軟件。許多現(xiàn)存設(shè)備包含阻塞該設(shè)備的處理器，用于軟件加載和維持等等?？梢詫?duì)駐留軟件部分進(jìn)行修改以便允許處理器管理這兩個(gè)存儲(chǔ)體。另外，可以進(jìn)行MSC的操作軟件的修改以便實(shí)施該后臺(tái)軟件加載功能。
圖3說明按照本發(fā)明的第二實(shí)施例的后臺(tái)軟件加載技術(shù)。該實(shí)施例對(duì)實(shí)施例1而言稍有變化，它基本包括rtm 27、bpm 28的相同設(shè)備部分和設(shè)備處理器30`。類似地，MSC 22通過T1鏈路在時(shí)隙9發(fā)送軟件數(shù)據(jù)到指定基站設(shè)備24`的bpm 28。另外，通過在后臺(tái)將軟件數(shù)據(jù)寫入bpm 28在該設(shè)備著手啟動(dòng)的同時(shí)可進(jìn)行軟件加載。處理器30`管理后臺(tái)活動(dòng)并當(dāng)該設(shè)備變?yōu)榭臻e時(shí)由MSC 22警告。當(dāng)感應(yīng)到空閑狀態(tài)時(shí)，處理器30`具有立即轉(zhuǎn)換從rtm 27到bpm 28運(yùn)行期操作的可能性。也就是說bpm變成當(dāng)前rtm，反之依然，以致于保證設(shè)備將按新軟件操作?；蛘?，MSC能夠引導(dǎo)處理器延遲直到所有的設(shè)備在轉(zhuǎn)換到新軟件之前已經(jīng)更新為止。
在隨后的軟件加載中，數(shù)據(jù)寫入前rtm并且經(jīng)歷如前所述的適當(dāng)轉(zhuǎn)換。附加的軟件加載將在當(dāng)前指定的rtm和bpm之間前后循環(huán)。處理器30`的駐留軟件包括用于保持存儲(chǔ)體包含當(dāng)前rtm代碼的跟蹤的一個(gè)措施。對(duì)于現(xiàn)存設(shè)備來說，執(zhí)行駐留處理器軟件的相對(duì)簡(jiǎn)單修改，以包括這個(gè)功能。本實(shí)施例的主要優(yōu)點(diǎn)是一旦完成后臺(tái)軟件加載，那么設(shè)備實(shí)質(zhì)上能夠同時(shí)轉(zhuǎn)換到新軟件上。
圖4說明根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的后臺(tái)軟件加載技術(shù)。類似地，MSC 22經(jīng)過T1鏈路26在時(shí)隙9發(fā)送軟件數(shù)據(jù)到基站設(shè)備24``的bpm28`。該實(shí)施例包括單獨(dú)的存儲(chǔ)器29，它具有足夠的容量來包含具有相應(yīng)開始地址A1和A2的兩個(gè)rtm27`和bpm28`。處理器30``引導(dǎo)后臺(tái)加載到與bpm28`有關(guān)的開始地址A2。同時(shí)，設(shè)備按存儲(chǔ)在rtm27`中的軟件操作并在軟件加載到bpm28`期間未受到干擾的。當(dāng)設(shè)備變?yōu)榭臻e時(shí)，處理器30``將指針地址從A1改為A2以便能執(zhí)行新加載的軟件。在隨后的加載中，軟件寫入先前rtm27`的空間，此rtm27`然后變?yōu)楫?dāng)前bpm。不需要修改存儲(chǔ)器配置，由此只要求對(duì)駐留設(shè)備軟件作相對(duì)小地改變，以便能使處理器保持對(duì)當(dāng)前存儲(chǔ)器標(biāo)志和當(dāng)前rtm和bpm的開始指針地址的跟蹤。
本發(fā)明公開在后臺(tái)方便地加載軟件的技術(shù)，它提供了在蜂窩網(wǎng)絡(luò)中加載、修改或替代軟件的能力而不打擾現(xiàn)用設(shè)備。該描述的方法還通過消除高成本的故障時(shí)間而提供了對(duì)軟件加載的有效和經(jīng)濟(jì)的解決方案。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是由于以相同的方式繼續(xù)使用標(biāo)準(zhǔn)T1鏈路，那么就不要求對(duì)軟件發(fā)送的標(biāo)準(zhǔn)方法的修改。
本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行修改而不脫離本發(fā)明的原理。特別是，該發(fā)明原理可以用到根據(jù)例如碼分多址(CDMA)、全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)或個(gè)人數(shù)字蜂窩(PDC)工作的蜂窩系統(tǒng)中。應(yīng)理解本發(fā)明不局限于公開的特定實(shí)施例，而是希望覆蓋在所附權(quán)利要求定義的本發(fā)明的精神和范疇內(nèi)的修改。
權(quán)利要求
1.在通信系統(tǒng)中加載軟件的一種方法，其中所述通信系統(tǒng)包含移動(dòng)交換中心，利用數(shù)字傳輸鏈路與移動(dòng)交換中心通信的基站，其中所述基站包括運(yùn)行期存儲(chǔ)器，備份存儲(chǔ)器和設(shè)備處理器，該方法包含以下諸步驟經(jīng)過數(shù)字傳輸鏈路從移動(dòng)交換中心發(fā)送軟件數(shù)據(jù)到基站中的備份存儲(chǔ)器；和執(zhí)行已經(jīng)加載到備份存儲(chǔ)器中的軟件數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述執(zhí)行步驟是通過從備份存儲(chǔ)器拷貝軟件數(shù)據(jù)到運(yùn)行期存儲(chǔ)器來完成的。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中從備份存儲(chǔ)器拷貝軟件數(shù)據(jù)到運(yùn)行期存儲(chǔ)器是由該設(shè)備處理器引導(dǎo)的。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中軟件數(shù)據(jù)的拷貝在一個(gè)更新時(shí)間間隔期間產(chǎn)生。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中經(jīng)過數(shù)字傳輸鏈路的數(shù)據(jù)傳輸發(fā)生在按T1鏈路標(biāo)準(zhǔn)分配的時(shí)隙9上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中數(shù)據(jù)的傳輸發(fā)生在多個(gè)時(shí)隙中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述執(zhí)行步驟通過由設(shè)備處理器從運(yùn)行期存儲(chǔ)器到備份存儲(chǔ)器的轉(zhuǎn)換操作來完成，由此導(dǎo)致與至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)設(shè)備有關(guān)的操作按最新加載的軟件來運(yùn)行。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中運(yùn)行期存儲(chǔ)器和備份存儲(chǔ)器包含在一個(gè)單獨(dú)存儲(chǔ)體中，其中所述執(zhí)行步驟是通過將存儲(chǔ)單元指針改變?yōu)閭浞荽鎯?chǔ)器來完成的，由此導(dǎo)致與至少一個(gè)收發(fā)信機(jī)設(shè)備有關(guān)的操作運(yùn)行最新加載的軟件。
9.一個(gè)通信系統(tǒng)，包含一個(gè)移動(dòng)交換中心；經(jīng)過數(shù)字傳輸鏈路與該移動(dòng)交換中心通信的基站，所述基站包括多個(gè)收發(fā)信機(jī)設(shè)備，其中每個(gè)所述設(shè)備包括一個(gè)運(yùn)行期存儲(chǔ)體，一個(gè)備份存儲(chǔ)體和一個(gè)設(shè)備處理器；以及與該基站進(jìn)行無線通信的移動(dòng)站；其中軟件數(shù)據(jù)經(jīng)過到備份存儲(chǔ)體的傳輸鏈路從移動(dòng)交換中心發(fā)送到所述收發(fā)信機(jī)設(shè)備之一，并且其中所述一個(gè)收發(fā)信機(jī)設(shè)備正在進(jìn)行的話務(wù)由該運(yùn)行期存儲(chǔ)體處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信系統(tǒng)，其中所述數(shù)字傳輸鏈路是T1光鏈路。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信系統(tǒng)，其中當(dāng)所述一個(gè)收發(fā)信機(jī)設(shè)備空閑時(shí)，設(shè)備處理器從備份存儲(chǔ)器拷貝數(shù)據(jù)到運(yùn)行期存儲(chǔ)器。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信系統(tǒng)，其中當(dāng)移動(dòng)交換中心發(fā)送信號(hào)時(shí)，該設(shè)備處理器從運(yùn)行期存儲(chǔ)器向備份存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)換設(shè)備操作，由此執(zhí)行最新加載的軟件。
13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的通信系統(tǒng)，其中該運(yùn)行期存儲(chǔ)器和該備份存儲(chǔ)器包含一個(gè)單獨(dú)的存儲(chǔ)體以致于給該備份存儲(chǔ)器分配與運(yùn)行期存儲(chǔ)器不同的開始地址，并且其中處理器從運(yùn)行期存儲(chǔ)器轉(zhuǎn)換設(shè)備操作以按備份存儲(chǔ)器運(yùn)行，使得通過改變指針到所述不同的開始地址來執(zhí)行最新加載的軟件。
全文摘要
公開了在蜂窩通信系統(tǒng)中加載軟件的方法。該方法允許軟件數(shù)據(jù)在后臺(tái)進(jìn)行加載,而同時(shí)收發(fā)信機(jī)設(shè)備可以進(jìn)行話音或數(shù)據(jù)話務(wù)。每個(gè)設(shè)備包括運(yùn)行期存儲(chǔ)器、備份存儲(chǔ)器和設(shè)備處理器。數(shù)據(jù)從移動(dòng)交換中心發(fā)送到指定設(shè)備的備份存儲(chǔ)器中,同時(shí)該設(shè)備按運(yùn)行期存儲(chǔ)器操作。在第一實(shí)施例中,當(dāng)設(shè)備空閑時(shí),該數(shù)據(jù)從備份存儲(chǔ)器拷貝到運(yùn)行期存儲(chǔ)器中。在第二實(shí)施例中,當(dāng)設(shè)備空閑時(shí)轉(zhuǎn)換設(shè)備操作按備份存儲(chǔ)器來運(yùn)行。隨后的軟件加載在運(yùn)行期和備份存儲(chǔ)器之間循環(huán)。在第三實(shí)施例中,單獨(dú)的存儲(chǔ)體包含運(yùn)行期存儲(chǔ)器和備份存儲(chǔ)器。備份存儲(chǔ)器區(qū)域位于存儲(chǔ)體中與運(yùn)行期存儲(chǔ)器區(qū)域不同的存儲(chǔ)單元。該軟件數(shù)據(jù)在后臺(tái)寫入備份存儲(chǔ)器區(qū)域而不打擾設(shè)備話務(wù)。當(dāng)設(shè)備空閑時(shí),存儲(chǔ)單元指針轉(zhuǎn)換到備份存儲(chǔ)器區(qū)域以便該設(shè)備運(yùn)行最新加載的軟件。本發(fā)明的原理允許減少故障時(shí)間并對(duì)用戶透明的高效軟件加載。
文檔編號(hào)G06F13/00GK1262851SQ9880698
公開日2000年8月9日 申請(qǐng)日期1998年5月15日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月20日
發(fā)明者B·E·G·格尼爾 申請(qǐng)人:艾利森電話股份有限公司