数据包捆绑中的时戳偏移

摘要

一种用于数据包捆绑中的时戳偏移的系统、方法和计算机可读介质，包括：基于全局分布时间来填充全局分布时戳；接收信号单元；解析全局分布时戳与接收到信号单元的时间之间的时间差；以及基于所解析的时间差来指定时间偏移。

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请涉及2005年4月19日提交的题为“数据包捆绑中的时戳偏移”(TIME STAMP OFFSET IN DATA PACKET BUNDLING)的临时专利申请No.60/672,795以及2005年4月19日提交的题为“利用并行硬件逻辑来进行链路监控的上下文受控的数据分接器”(CONTEXT-CONTROLLED DATA TAP UTILIZING PARALLELHARDWARE LOGIC FOR LINK MONITORING)的临时专利申请No.60/672,796，并要求基于这两个专利申请的优先权，在此通过引用的方式包含其全部内容。

本发明还涉及同一天提交的题为“利用并行逻辑来进行链路监控的上下文受控的数据分接器”(CONTEX-CONTROLLED DATA TAPUTILIZING PARALLEL LOGIC FOR LINK MONITORNG)的存档号为No.139402PSP的共同转让的美国专利申请，在此通过引用的方式包含其全部内容。

技术领域

本发明一般地涉及将数据包束(data packet bundle)同步到全局分布时间(globally distributed time)，并且更特别地涉及数据包捆绑中的时戳偏移。

背景技术

目前，集成链路监控器(ILM)提供了信令服务器到数据捕获系统的交互式连接，以便监控消息业务。消息业务包括各信号单元的一部分中所包括的ILM数据包束，分别将这些信号单元标上全局分布时间，以对通过多个受监控实体的信号单元进行同步。这种将每个信号单元标上全局分布时间的过程要求处理器利用可以用于产生收益的应用(revenue generating application)。

因此，需要使每个ILM数据包束具有一个全局分布时戳，并为各信号单元标上时间偏移，该时间偏移代表全局分布时间与将信号单元写入循环缓冲器的时间之间的时间差。

发明内容

集成链路监控器(ILM)用于将信令服务器交互式地连接到数据捕获系统，以便监控消息业务。该信令服务器可以是七号信令系统(SS7)，诸如Alcatel全局信令服务器(SSG)。本发明可以为各信号单元标上时间偏移，该时间偏移代表全局分布时间与将信号单元写入循环缓冲器的时间之间的时间差。ILM数据包束包括第2层信息，诸如序列信息和检错信息。

在一个实施例中，一种用于数据包捆绑中的时戳偏移的方法包括：基于全局分布时间来填充全局分布时戳；接收信号单元；解析全局分布时戳与接收到信号单元的时间之间的时间差；以及基于所解析的时间差来指定时间偏移。

在另一个实施例中，一种用于数据包捆绑中的时戳偏移的方法包括：基于全局分布时间来填充全局分布时戳；接收信号单元；解析全局分布时戳与接收到信号单元的时间之间的时间差；从信号单元中提取第2层信息；执行第2层的功能，诸如排序和检错；将信号单元复制到直接存储器存取控制功能结构；基于所解析的时间差来指定时间偏移；指定与信号单元相关联的捆绑开销，该捆绑开销包括解码信息、与解除捆绑和信号单元的源有关的信息；对包括全局分布时间、信号单元、时间偏移和捆绑开销的集成链路监控器数据包进行捆绑；将循环缓冲器的再填充部分的占用情况从主处理器传送到集成链路监控器；为循环缓冲器的再填充部分加载所接收的信号单元和所指定的时间偏移；在对循环缓冲器的再填充部分进行加载的同时或独立于对循环缓冲器的再填充部分的加载，实时地或近似实时地将循环缓冲器的释放部分释放到主处理器；将循环缓冲器的释放部分的占用情况传送到集成链路监控器；在主处理器上接收“循环缓冲器的再填充部分已充满”的通知；以及交换循环缓冲器的释放部分和循环缓冲器的再填充部分的功能性。

在又一个实施例中，一种用于在数据包捆绑中提供时戳偏移的系统具有链路卡模块。其中该链路卡模块包括：集成链路监控器，其适合于基于全局分布时间来接收信号单元和全局分布时戳；以及定时器，其连接到该集成链路监控器，该定时器适合于解析接收到信号单元的时间与全局分布时戳之间的时间差。

在又一个实施例中，一种计算机可读介质包括指令，这些指令用于：基于全局分布时间来填充全局分布时戳；接收信号单元；解析全局分布时戳与接收到信号单元的时间之间的时间差；基于所解析的时间差来指定时间偏移；以及对包括全局分布时戳、信号单元和时间偏移的数据包进行捆绑。

附图说明

图1示出了根据本发明优选实施例的SS7系统；

图2示出了根据本发明优选实施例的连接到数据捕获系统的SS7系统；

图3示出了根据本发明优选实施例的连接到服务器的SS7系统；

图4示出了根据本发明优选实施例的集成链路监控器；

图5示出了根据本发明优选实施例的集成链路监控器、集成链路监控器的数据包束和主处理器；以及

图6示出了根据本发明优选实施例的用于数据包捆绑中的时戳偏移的流程图。

具体实施方式

现在参考图1，其中示出了七号信令(SS7)系统10，SS7链路卡12包括数字信号0级(DS-0)链路卡14和异步传输模式(ATM)T-1链路卡16。该系统可以包括：在信道化或未信道化的T-1或E-1上的消息传送部分2(MTP-2)链路卡；连接到诸如以太网之类的消息传输网络18的流控制传输协议(SCTP)链路卡或各种数字链路卡中的任意一种链路卡，这些链路卡可以通过包括多个功能块或模块的局域网(LAN)线路20或无线连接22与数据捕获系统进行通信。这些功能块或模块是软件、硬件、固件以及/或者软件、硬件和/或固件的组合。SS7链路卡12为集成链路监控器(ILM)提供并行的处理。集成链路监控器用于将信令服务器(SS7系统)交互式地连接到数据捕获系统，以便监控SS7消息业务。消息传输网络18与数据捕获系统之间的信息传送经由无线协议、有限协议以及无线协议和有限协议的组合中的至少一种协议而进行。

本发明可以为一组单独的信号单元(SU)中的每个信号单元标上时间偏移，该时间偏移代表诸如网络时间协议(NTP)之类的全局分布时间与将信号单元写入与循环缓冲器相关联的再填充部分的本地时间之间的时间差。ILM从受监控的发送链路和接收链路提取数据。该受监控的数据与来自整个全局网络上的数据在时间上必须相关。使用全局分布时间在整个网络上全局地分布时间信息。然后，必须将该全局分布时间插入到受监控数据中，以便整个全局网络上的各受监控信号单元具有时间相关性。

ILM接收全局分布时间，并填充ILM数据包束的全局分布时戳。主处理器和ILM通过循环缓冲器交换受监控的包。由ILM将ILM数据包束装配到循环缓冲器的再填充部分中，并将循环缓冲器的释放部分释放给主处理器，以便进行网络传输。然后，在主处理器对循环缓冲器的释放部分进行传送的同时或独立于主处理器对循环缓冲器的释放部分的传送，ILM开始实时地或近似实时地填充循环缓冲器的再填充部分。为了解析全局分布时间与ILM跟踪到的本地时间之间的差值，开发了定时器算法，以基于对循环缓冲器的释放操作和再填充操作来跟踪时间。

当将循环缓冲器的再填充部分传送到ILM时，将捆绑开销标上全局分布时间。实时地或近似实时地，同时地或独立地，向ILM通知循环缓冲器的再填充部分的可用性。ILM开始更新该循环缓冲器的释放部分的时间偏移。当将每个信号单元添加到循环缓冲器时，将时间偏移连同受监控的信号单元插入到捆绑数据流中。然后，通过将信号单元的时间偏移与捆绑开销中所提供的全局分布时间相加，数据捕获系统可以计算每个信号单元的全局分布时间。

ILM对发送数据链路和接收数据链路进行虚拟分接以实现一系列信号单元的校准。将校准的信号单元复制到直接存储器存取(DMA)控制功能结构，以便在主存储器内的循环缓冲器的再填充部分中装配ILM数据包束。上下文受控的第2层状态机提取第2层信息，并执行第2层功能，诸如排序和检错。基于链路输入的可用性来加载相关联的链路的上下文。输入包括来自用作控制实体的主处理器的链路控制以及生成发送数据的请求或处理接收数据的请求。将输入应用于第2层状态机，该第2层状态机利用当前的输入和加载了上下文的状态来产生下一状态和相关联的输出。对相关联的输入执行实时的或近似实时的处理。集成链路监控功能结构提供并行逻辑路径，以复制发送ILM数据包束和接收ILM数据包束。利用对当前上下文的状态的观察，针对所复制数据保持信号单元校准。直接存储器存取功能结构从第2层状态机的每个上下文中收集所提供的复制的信号单元，并生成对数据进行解码和解除捆绑，识别数据源，对来自给定源的数据进行排序，并为数据标上时戳以便使多个受监控实体具有相关性所需的捆绑开销。

用于在数据包捆绑中提供时戳偏移的系统具有链路卡模块，该链路卡模块可以包括DS-0链路卡和ATM/T1链路卡，在信道化或未信道化的T-1或E-1上的消息传送部分2链路卡，流控制传输协议链路卡或各种数字链路卡中的任意一种链路卡。该链路卡模块具有：集成链路监控器，其适合于基于全局分布时间来接收信号单元和全局分布时戳；以及定时器，其连接到该集成链路监控器。该定时器适合于解析接收到信号单元的时间与全局分布时戳之间的时间差。该集成链路监控器并行于主处理器而执行操作。消息传输网络适合于在链路卡模块与数据捕获系统之间传送信息，这种信息传送经由无线协议、有限协议以及无线协议和有限协议的组合中的至少一种协议而进行。管理处理器适合于在至少一个消息传输网络与数据捕获系统之间传送信息。

现在参考图2，SS7系统32连接到包括多个功能块或模块的数据捕获系统34。这些功能块或模块是软件、硬件、固件以及/或者软件、硬件和/或固件的组合。图中示出了SS7链路卡36，包括DS-0链路38、ATM/T-1链路40和SS7IP(网际协议)链路42，SS7IP链路42连接到消息传输网络，诸如以太网44A和以太网44B。链路卡可以包括在信道化或未信道化的T-1或E-1上的消息传送部分2链路卡、流控制传输协议链路卡或各种数字链路卡中的任意一种链路卡。管理处理器54A和管理处理器54B连接到消息传输网络44A和消息传输网络44B，消息传输网络44A和消息传输网络44B可以经由局域网52与数据捕获系统34进行通信。管理处理器负责到数据捕获系统34的发送链路状态、链路配置和系统状态。SS7系统32中的功能块执行与SS7系统10中的其相应功能块相似的功能性。消息传输网络44A和消息传输网络44B连接到管理处理器54A和管理处理器54B。通过站点LAN 52接收到全局分布时间信息。管理处理器54A和管理处理器54B利用由第一服务器50提供的全局分布时间进行时间同步。集线器46连接(45)到消息传输网络44A和消息传输网络44B，集线器46还连接到网络处理器48。

现在参考图3，其中将SS7系统示出为连接到第一服务器50，第一服务器50接着连接到包括多个功能块或模块的第二服务器62。这些功能块或模块是软件、硬件、固件以及/或者软件、硬件和/或固件的组合。SS7系统32通过链路64、66、70和74连接到消息传输网络。一组监控链路68和72提供虚拟分接以提取发送第2层信息以及数据捕获系统将接收到的接收第2层信息。

现在参考图4，其中示出了包括多个功能块或模块的ILM数据包束84。这些功能块或模块是软件、硬件、固件以及/或者软件、硬件和/或固件的组合。ILM数据包束84包括捆绑开销88、全局分布时戳92、信号单元96和时间偏移标记94。时间偏移标记94代表在ILM数据包束的再填充的开始时所标记的全局分布时间与将各信号单元写入ILM数据包束的本地时间之间的时间差。主处理器82发送全局分布时间90以在开始装配ILM数据包束时标注全局分布时戳92。全局分布时间90又称完全全局分布时间，并且全局分布时戳92又称全局分布时戳。添加到ILM数据包束的捆绑开销88包含用于排序和检错的第2层信息。监控功能结构86基于时间偏移106、108和110向ILM数据包束添加时间偏移标记94、98和102。时间偏移标记和信号单元的顺序可以改变。将信号单元的上下文写入捆绑开销。

现在参考图5，下面将描述在主处理器82与包括多个功能块或模块的监控功能结构86之间传送ILM数据包束的释放部分84A和再填充部分84B的过程。这些功能块或模块是软件、硬件、固件以及/或者软件、硬件和/或固件的组合。主处理器82将全局分布时戳A填充(1)到装配在循环缓冲器的再填充部分中的ILM数据包束84A中。主处理器82实时地或近似实时地，同时地或独立地将对循环缓冲器的再填充部分的占用情况传送(2)到监控功能结构86。在将对循环缓冲器的再填充部分的占用情况传送(6)到监控功能结构之后，查询定时器，并且ILM开始利用用于所复制信号单元的直接存储器存取控制功能结构，用接收信号单元和时间偏移标记来填充(3)再填充部分84B。ILM解析全局分布时戳与将信号单元写入循环缓冲器的再填充部分的本地时间之间的时间差。ILM指定信号单元的时间偏移。ILM提取与信号单元相关联的第2层数据。将循环缓冲器的释放部分84A释放(4)给主处理器82，而循环缓冲器的再填充部分84B由ILM占用。捆绑开销由ILM指定并包括解码信息、与解除捆绑和信号单元的源有关的信息。对包括全局分布时间、信号单元、时间偏移和捆绑开销的数据包进行捆绑。为循环缓冲器的再填充部分加载所接收的信号单元、所指定的时间偏移和捆绑开销。在将循环缓冲器的释放部分中的信息传送到主处理器之后，将循环缓冲器的释放部分的占用情况传送(5)到监控功能结构86。在对循环缓冲器的再填充部分进行加载的同时或独立于对循环缓冲器的释放部分的加载，实时地或近似实时地将循环缓冲器的释放部分释放给主处理器。主处理器82从监控功能结构86接收(6)用以告知该主处理器“循环缓冲器的再填充部分已充满”的通知。从主处理器82接收(7)从循环缓冲器的再填充部分到数据捕获系统的数据。此时，循环缓冲器的再填充部分和循环缓冲器的释放部分实时地或近似实时地，同时地或独立地交换功能性。

现在参考图6，用于数据包捆绑中的时戳偏移的方法120包括：填充全局分布时戳(步骤122)；接收信号单元(步骤124)；解析全局分布时戳与接收到信号单元的时间之间的时间差(步骤126)。将信号单元复制到直接存储器存取控制功能结构(步骤128)。基于所解析的全局分布时戳与接收到信号单元的时间之间的时间差来指定时间偏移(步骤130)。指定与信号单元相关联的捆绑开销，其中捆绑开销包括解码信息以及与解除捆绑和信号单元的源有关的信息。对包括全局分布时间、信号单元、时间偏移和捆绑开销的集成链路监控器数据包进行捆绑(步骤132)。为循环缓冲器的再填充部分加载所接收的信号单元和所指定的时间偏移(步骤134)。将循环缓冲器的再填充部分的占用情况从主处理器传送到集成链路监控器(步骤136)。在对循环缓冲器的再填充部分进行加载的同时或独立于对循环缓冲器的释放部分的加载，实时地或近似实时地将循环缓冲器的释放部分释放给主处理器(步骤138)。将循环缓冲器的释放部分的占用情况传送到集成链路监控器(步骤140)。在主处理器上接收“循环缓冲器的再填充部分已充满”的通知(步骤142)，并交换循环缓冲器的释放部分和循环缓冲器的再填充部分的功能性(步骤144)。

尽管本发明的系统的示例性实施例已经在附图中示出并在以上详细描述中进行了描述，但是应当理解，本发明不是局限于所公开的实施例，而是能够在不偏离由以下权利要求阐明并限定的本发明的本质的情况下进行多种重新布置、修改和替代。例如，本发明的功能可以完全地和/或部分地由一个或多个管理处理器、第一服务器或网络处理器模块来执行。同样，这些功能可以以当前的方式或以分布式的方式在能够跟踪时间的任意设备上或经由这些设备来执行。此外，尽管以特定方式进行了描述，但在不偏离本发明范围的情况下，可以对各功能块进行重新定位。例如，可以将管理处理器集成在SS7链路卡中。此外，尽管以特定方式进行了描述，但是可以采用更多或更少的SS7链路卡、管理处理器、消息传输网络、集成链路监控器、集线器、网络处理器、局域网或第一服务器。

此外，可以在本发明中采用更少或更多的ILM数据包束，并且这些ILM数据包束可以包括补充信息，以便实现本发明、为本发明提供附加特征，以及/或者使本发明更有效。