专利名称：媒体服务器的底板结构的制作方法
技术领域：
本发明涉及数据服务器，特别是涉及专门充当与电话网、电视会议网和类似网络相关联使用的媒体服务器的数据服务器。本发明尤其涉及上述类别的数据服务器的底板结构。
背景技术：
数据服务器通常发现自身处于用于各种目的的多种环境中。但是，本发明特别地涉及在以分组格式发送媒体数据的媒体网络中使用数据服务器。这种使用可以特别用于诸如电话网的媒体网络的媒体网关和媒体服务器中。
实际上，特别是在电话网络的环境中，本发明有其特别的用途。电话网络承载特别是已经被编码为数字格式的语音数据。但是，尽管人耳可宽泛到一定程度，但是它将不能容忍语音消息传送的明显中断或延迟。换句话说，与数据网络不同，其中至少在某种程度上可以容忍分组数据传送的延迟或中断，实质上必须实时地传送和处理语音消息还有视频消息等等。因此，必须以这样一种方式来构成诸如网关和媒体服务器的数据服务器，以便服务器能够具备高吞吐量和数据管理和处理的精度。
以下讨论专门针对媒体服务器，但是应该明白，正如对于本领域的普通技术人员所显而易见的是，所述讨论可同样应用于网关等类似服务器。
在电话网络中应用媒体服务器，执行各种基本和增强业务，包括会议、交互语音响应、代码转换、广播和其它高级语音业务。他们还可以应用于提供视频会议业务和基于因特网、虚拟专用网络、以及在广域网和局域网等等内产生的典型数据交换业务类型的网络中。在每种情况下，任何类型的数据，不论该数据是语音、视频或数字或文本数据都被分组，即以分组来发送数据。
媒体服务器直接与分组网络相连，因此可以发现在许多业务提供商位置包括提供无线、电缆调制解调、xDSL、光纤、和铜接入技术的位置中使用；但是，假如发现即时服务器位于其中的核心网，则该网为基于诸如IP和ATM分组技术的网络。
媒体服务器执行媒体流的实时处理，其流经由适当媒体网关源自如个人计算机、IP电话、移动电话和传统电话设备。媒体服务器执行典型功能包括解码和收集DTMF音调，播放复合音频广播，桥接多音频信号，在不同编解码器类型和比特率之间代码转换，为自动增益控制电平移位音频信号，转换文本为语音或转换语音为文本。媒体服务器还可以识别语音命令、桥接视频信号，以及解码/编码传真流。
通常媒体服务器为软件交换结构中增强业务基础结构的一部分。媒体服务器将用作驻留在应用服务器或软交换中业务逻辑的从属设备，并提供可升级的并且表现几乎无限缩放能力的目前技术水平硬件，而不考虑应用到应用服务器或软交换中的业务逻辑，以及不考虑是否存在诸如不同于VOIP电话需要的媒体网关。
两个同时提交的待审专利申请(申请序号*****，和******)公开了数据服务器的其它特征和特性，特别是公开了在此考虑的媒体服务器。本发明特别针对媒体服务器的底板结构。
通过这里所教导的底板结构，使允许多点对多点通信结构的媒体服务器配备有冗余结构。
特别是，正如下文将要说明的那样，存在允许并行运行的多个小总线，以便充当一个大总线。此外，提供了总线冗余度，因为任何一条总线都可以停止运行，但是其它总线将仍然继续操作。这与作为单一单元操作并且需要另一个相同结构的大总线以便提供故障事件冗余的常规大总线形成对照。
本发明还提供了媒体服务器机架的诸多插件之间的有效通信。
发明概述为此，本发明提供了一种在以分组格式发送媒体的网络中使用的数据服务器。这种媒体通常可以是分组化音频数据、分组化视频数据、分组化控制数据、分组化信息数据及其组合。
数据服务器包括至少一个插件机架，尽管在某些需要的环境中可以有一个以上的插件机架。
无论如何，至少一个插件机架将包含一个有效总线控制器插件以及至少一个其它插件。还可以有一个冗余总线控制器插件。
还可以有一个呈现在插件机架上的底板；并且该底板包括具有多条媒体总线的媒体总线组。
机架上的每个插件具有多个插件端口，并且分组格式的数据可以经由底板在每个端口来回传送。
多条媒体总线适合于承载安装在机架上的诸多插件之中的分组格式的媒体数据。
经由媒体总线发送的数据的每个媒体分组具有添加在其上的路由报头。每个媒体分组经由多条媒体总线的至少一条总线被发送给机架上的至少一个媒体处理器插件。
成帧信息和时钟脉冲串经由底板转到机架上的每个插件。
机架上的每个插件被分配给媒体总线组上的特定机架位置，以便从机架的每个插件发送的数据具有源的特定机架位置，在插件发送数据时所述源的特定机架位置被标识在媒体分组内，此外，正在寻址所述机架上特定插件的任何媒体分组将包括在其路由报头中该插件的相应机架位置。
在总线控制器插件每次检测底板上任何其它插件或者任何总线的故障时，或者机架控制器插件该每次被通知这种故障时，由总线控制器插件隔离该插件或者总线，并且将打算发送给已隔离插件或者打算经由已隔离总线发送的媒体分组发送到其它地方。
通常，机架上的至少一个插件是媒体处理器插件。
在下述的某些情况下，至少一个插件机架将包含冗余总线控制器插件。
此外，本发明的数据服务器通常将包含多个媒体处理器插件。
根据本发明，有效总线控制器插件控制对媒体总线组的接入，以便控制多条媒体总线中的哪一条或哪几条总线将在任何指定时间发送媒体分组。
当机架上任何两个插件报告有效总线控制器插件有故障时，冗余总线控制器插件将停用该有效总线控制器插件并且变成一个新的有效总线控制器插件。
此外，在任何时刻，任何媒体分组都可以从任何一个插件的任何端口发送到机架的任何插件的任何其它端口。
在本发明的典型数据服务器中，当任何一个插件的任何一个端口经由多条媒体总线把多个媒体分组发送给单一插件的单一目的地端口时，每条媒体总线的每个媒体分组不同于每个其它媒体总线上每个媒体分组。
此外，当所述任何一个源端口发送多个媒体分组时，目的地端口将按照源端口发送它们的相同顺序接收这些媒体分组。
根据本发明的又一个方面，只要多条媒体总线中的任何一条总线检测到一个故障时，有效总线控制器插件就将隔离有故障的总线。因而，将允许媒体分组经由剩余的媒体总线进行传送。
同样，当检测到任何插件的故障时，有效总线控制器插件将隔离有故障的插件。因而，将允许媒体分组经由底板传送到机架上的剩余插件。
此外，如果任何一个插件从特定媒体总线检测到不能读取数据，则有效总线控制器将不允许媒体分组经由该特定媒体总线传送到该一个插件上。
根据本发明的另一方面，机架上的任何插件可以产生用于该插件的任何端口的一个流控制标记，有效总线控制器插件将识别该流控制标记，以便阻止媒体分组流入已经产生流控制标记的任何端口。
本发明的数据服务器的一般配置是配置供网络使用的媒体服务器，其中分组化语音数据经由该网络传送。
此外，本发明的数据服务器可以配置供网络使用的媒体网关，其中分组化语音数据经由该网络传送。
附图简要说明从下面的通过举例方式说明本发明的优选实施例的附图中将会更好地理解被认为是本发明关于结构、组织、使用以及操作方法的特征的新特点，以及本发明的其它目的和优点。然而，显然可以理解这些附图仅仅用于图示和说明的目的，而不打算作为限制本发明的定义。下面将结合附图以实例方式说明本发明的实施例。
图1是本发明的数据服务器插件机架的方框示意图；图2显示了单一媒体帧的时间表示。
优选实施例的详细说明从下面讨论中将会更好地理解本发明关于结构、组织、使用以及操作方法的特征的新特点，以及本发明的其它目的和优点。
参见图1所示，配置为媒体服务器10的数据服务器的插件机架的方框示意图。媒体服务器是用来处理以分组格式发送的媒体，特别是处理分组化音频数据、分组化视频数据、分组化控制数据、分组化信息数据及其组合。
机架通常具有设置在接口50的机架侧12上的许多插件槽。在接口50的另一侧具有底板14。
各种插件将安装于机架12的插件槽中。这些插件包括总线控制器插件22、至少一个媒体处理器插件18、20，和任意的冗余总线控制器插件26。应当注意，媒体处理器插件18被标识为1号，而媒体处理器插件20被标识为N号。
通常，有效总线控制器插件22和冗余或者备用总线控制器插件26，如果存在的话，安装于机架12的第一和最后插件槽中。
底板包括具有多条媒体总线30A至30R的媒体总线组30。
插件18、20、22、26之每个通过媒体总线连接器32连接媒体总线组30。
通常，多条媒体总线30适合于承载安装在机架上的诸多插件之中的媒体分组，包括分组化音频数据、分组化视频数据、分组化控制数据、分组化信息数据及其组合。
只要媒体分组经由总线发送，这些媒体分组就将每个具有添加到其上的路由报头。
此外，经由多条媒体总线30的至少一条总线发送的每个媒体分组被发送给至少一个插件22、18、20或26。
成帧信息和时钟脉冲分别从总线36和38(它们分别位于底板上)转送，并且从40a和42a处的总线分别转送到40b和42b处的相应插件。
多个媒体分组经由多条媒体总线并行地传送到多个目的地。
多个媒体分组可以经由多条媒体总线并行地从单一源端口传送到单一目的地端口，并且在目的地端口将记录时间顺序。
当插件上的端口要向另一个插件的端口传送媒体分组时，它将一个请求放置到一条媒体总线上。媒体控制器随后将读取该请求，确定经由哪条媒体总线发送分组，然后准许该媒体总线给予请求的端口。该端口随后将媒体分组放置到在其上发出准许的媒体总线上。
除了发送请求之外，每个插件还将发送流控制数据。该流控制数据指定插件能够在哪个端口和哪条总线上接收媒体分组。当总线控制器确定哪个请求在哪条媒体总线上准许时，该总线控制器使用该信息。
成帧信息和时钟脉冲串经由底板被转发到机架上的每个插件。成帧信息由插件和总线控制器使用以确定分组的起始时刻、发送请求的时隙、流控制数据和准许。
校验总和包含于发送到底板上的每个分组、每个请求和每个准许之内。
当任何插件把分组写入媒体总线时，总线控制器将读取已经在路由报头内写入的校验总和。如果总线控制器应当读取故障校验总和，则总线控制器将假定一条故障总线，并停止对该媒体总线的准许，但是将继续准许和允许媒体分组经由剩余的媒体总线发送。
然而，如果总线控制器在不同的媒体总线上收到来自相同插件的具有故障校验总和的第二分组，则总线控制器将假定该插件有故障，并且将停止对该插件的准许，但是将继续发送准许并允许媒体分组发送到机架中的剩余插件，并允许从剩余插件中发送媒体分组。
当有效总线控制器发送任何准许时，所有插件都将读取准许内的校验总和。如果插件应当从该准许中读取故障校验总和，则插件假定在其上发送准许的总线有故障，并且将为该总线永久地设置其流控制标记。这将防止总线控制器允许任何分组经由该总线被发送到该插件。插件还将产生一个指示能够从有效总线控制器看到问题的显示标志。
当有效总线控制器把任何准许写入媒体总线时，还将写入带有准许的校验总和。冗余总线控制器将读取由总线控制器输出的校验总和。如果冗余总线控制器从有效总线控制器读取一个无效校验总和，并且另一个插件也已经产生一个指示该有效总线控制的问题的标志，则冗余总线控制器将停用该有效总线控制器，并变成有效总线控制器。
参见图2所示的单一帧期间的媒体总线的瞬像。
媒体总线组30通常具有18条总线，其每条总线宽度为8比特，并且可以运行在诸如时钟脉冲串52所确定的例如45MHz上。
在分组帧60开始之后的时间“TA”上，每个插件将在一个特定媒体总线上发送其流控制信息。插件输出其流控制的媒体总线是一个预定的默认值。为了便于说明，假设将被默认的槽1中的插件把其流控制信息放置在媒体总线MA上，槽2中的插件将其流控制信息放置在媒体总线MB上，等等。对于该工作分配，M必需大于或者等于N，其中M是媒体总线的数量，N是机架的插件的数量。两者之差(M-N)是多余总线的数量。如果在其默认总线上检测到故障，则插件可以把其流控制数据放置在多余总线上。
在流控制信息之后，插件将把其请求列表放置在放置其流控制信息的相同媒体总线上。该请求列表中包含一个校验总和。
有效总线控制器将从底板读取流控制和请求信息。总线控制器将读取来自所有插件的所有请求，并在一帧开始之后的时间“TC”把准许放置在已经准许的每条媒体总线上。如果媒体总线没有被准许，则把无效准许放置到该媒体总线上。所有准许，不论有效还是无效，都包含一个校验总和。
任何插件上的任何端口都可以在任何媒体总线上发送任何分组，只要在先前帧期间已经为该总线发放了准许。
任何插件上的任何端口都可以从任何媒体总线接收分组。
响应发送请求，如果媒体总线有效则有效总线控制器将发放准许，并且目的地插件不受该媒体总线流控制，以及目的地端口不受流控制。如果这些标准中的任何一个未达到，则不对该请求发放准许，并且该请求插件将在以下一帧期间重发请求。
在处理请求时，有效总线控制器22将总是以接收请求的顺序准许所述请求，并且将以预定顺序准许媒体总线。例如，如果在同一帧期间处理用于单一目的地的两个请求，并且如果确定媒体总线A、媒体总线D和媒体总线H可以接纳这两个请求，媒体总线A总是被准许(同意)第一请求，并且媒体总线D将准许第二请求。在目的地端口已经按相同的预定顺序(A在D之前)读取来自媒体总线的媒体分组后，即使当在同一帧中经由该媒体总线将多个分组从同一源传送到同一目的地，也保持该顺序。
一旦插件已经被准许一条总线，该插件就在下一帧期间把指定的媒体分组放置在接收准许的媒体总线上。插件首先把分组报头62放置在媒体总线上。分组报头包括源插件和源端口身份、目的地插件和目的地端口身份以及校验总和。然后插件把分组净荷放置在媒体总线上直到时间“TA”。插件在从时间“TB”到时间“TC”期间再次把净荷方式在该媒体总线上。在时间“TD”，插件将把剩余净荷放置在媒体总线上，直至时间“TL”的帧结束。
除了分组报头62外，每个媒体分组通常还将包括几个不同的成份，包括净荷起点64；流控制66；传送请求68；净荷中段70；准许数据72；和净荷结尾74。
在可以发送媒体分组的每个时隙之间，可以存在预定数量的时钟周期(通常为一个)，它允许底板驱动器没有冲突地通/断。
当任何插件把分组写入媒体总线时，有效总线控制器22将读取已经写入分组路由报头内的校验总和，总线控制器将假定一条故障总线，并停止对该媒体总线的准许；但是该总线控制器将继续准许和允许媒体分组经由剩余的媒体总线进行传送。如果指定总线是一条放置其流控制和请求数据的插件的默认总线，则总线控制器将把一个特殊准许放置在多余总线上。一旦读取该特殊准许，指定的插件将开始把它的流控制和请求数据放置在多余总线上。然而，如果有效总线控制器22在第二媒体总线上接收来自同一插件的具有故障校验总和的第二分组，则总线控制器将假定该插件有故障，并停止对该插件请求的准许。另一方面，总线控制器将继续准许请求并允许媒体分组向并且从机架的剩余插件进行传送。
当有效总线控制器22发送任何准许时，所有插件将读取该准许内的校验总和。如果插件应当从该准许读取故障校验总和，则插件假定发送准许的总线有故障，并且将为该总线永久地设置流控制标志。这将避免控制器允许任何分组经由该总线传送给插件。插件还将产生指示已经从有效总线控制器22收到故障的标志。
当有效总线控制器22把任何准许写入媒体总线时，它还将写入具有准许的校验总和。冗余总线控制器26将读取有效总线控制器22输出的校验总和。如果备用总线控制器26从有效总线控制器22读取无效校验总和，则冗余总线控制器26将校验查看任何其它插件是否已经看见来自有效总线控制的故障。如果另一个插件已经报告了一个故障，则冗余总线控制器将开始停用有效总线控制器，然后它自己变成有效总线控制器。
上文已经说明了供传送媒体分组的网络使用的媒体服务器，特别是说明了包括具有多条媒体总线的媒体总线组的底板的结构。上文还说明了控制分组数据流的方式的实例，并且还提到了各种可替代和任选的配置。
然而，应当注意，尽管本发明的数据服务器的典型配置是供网络使用的媒体服务器，其中经由网络发送分组化语音和其它数据，但是也可以把该媒体服务器配置为媒体网关，供用于分组化音频和其它数据的类似或相同网络使用。
权利要求
1.一种在以分组格式传送媒体的网络中使用的数据服务器(10)，其中该媒体选自由分组化音频数据、分组化视频数据、分组化控制数据、分组化信息数据及其组合构成的组，所述数据服务器特征在于至少一个包括一个有效控制器插件(22)的插件机架(12)、至少一个其它插件(18、20、26)和底板(14)；其中，每个插件具有多个端口，以分组格式的数据经由所述底板从该端口传出和向该端口传送；其中，所述底板包括具有多条媒体总线(30A，30R)的媒体总线组(30)；其中，所述多条媒体总线适合于承载安装于所述机架上的诸多插件之中的以分组格式(60)的媒体数据；其中，每个媒体分组具有添加在其上的路由报头(62)，并且其中每个所述媒体分组经由所述多条媒体总线的至少一条总线发送到所述机架的所述至少一个媒体处理器插件；其中，成帧信息和时钟脉冲串经由所述底板转发到所述机架上的每个插件；其中，所述机架上每个插件被分配给所述媒体总线组上的特定机架位置，因而从所述机架的每个插件发送的每个媒体分组具有源的特定机架位置，当发送媒体分组时，所述源的特定机架位置被标识在所述媒体分组内；其中，正在寻址所述机架上特定插件的任何媒体分组包括在其路由报头中该插件的相应的特定机架位置；以及其中，在所述总线控制器插件每次检测所述底板上任何其它插件或者任何总线的故障时，或者每次被通知这种故障时，由所述总线控制器插件隔离所述插件或者总线，并且把打算发送给该已隔离插件或者打算经由该已隔离总线发送的媒体分组发送到其它地方。
2.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，所述至少一个其它插件是媒体处理器插件(18，20)。
3.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，至少一个插件机架还包含冗余总线控制器插件(26)。
4.根据权利要求3所述的数据服务器，其中，所述机架包含至少一个媒体处理器插件(18、20)。
5.根据权利要求4所述的数据服务器，其中，存在多个媒体处理器插件。
6.根据权利要求2所述的数据服务器，其中，所述有效总线控制器插件控制对所述媒体总线组的接入，以便控制所述多条媒体总线中哪一条或哪几条总线将在任何指定时间发送媒体分组。
7.根据权利要求3所述的数据服务器，其中，当所述机架上任何两个插件报告所述有效总线控制器插件有故障时，所述冗余总线控制器插件将停用该有效总线控制器插件并且变成一个新的有效总线控制器插件。
8.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，在任何时刻、任何媒体分组都可以从任何一个插件的任何端口发送到所述机架的任何插件的任何其它端口。
9.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，当任何插件的任何端口经由多条媒体总线把多个媒体分组发送给插件的单一目的地端口时，每条媒体总线的每个媒体分组不同于每个其它媒体总线上每个媒体分组。
10.根据权利要求9所述的数据服务器，其中，所述目的地端口按照所述源端口发送媒体它们的相同顺序接收由所述任何一个源端口发送的多个媒体分组。
11.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，当在多条媒体总线中的任何一条总线上检测到一个故障时，所述有效控制器插件就将隔离有故障的总线，从而允许经由剩余的媒体总线传送媒体分组。
12.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，当检测到任何插件的故障时，所述有效控制器插件将隔离有故障的插件，从而允许经由所述底板把媒体分组传送到所述机架上的剩余插件。
13.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，如果任何一个插件将测到不能从特定媒体总线读取数据，则有效总线控制器将不允许媒体分组经由该特定媒体总线传送到该一个插件上。
14.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，所述机架上任何插件可以产生用于该插件的任何端口的一个流控制标记，所述有效总线控制器插件将识别该流控制标记，以便阻止媒体分组流入已经产生所述流控制标记的任何端口。
15.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，所述数据服务器配置为供网络使用的媒体服务器，其中分组化语音数据经由所述网络传送。
16.根据权利要求1所述的数据服务器，其中，所述数据服务器配置为供网络使用的媒体网关，其中分组化语音数据经由所述网络传送。
全文摘要
本发明涉及一种在以分组格式传送媒体的网络中使用的数据服务器(10)，包括至少一个包含一个有效控制器插件(22)的插件机架(12)，至少一个如媒体处理器插件(18，20)的其它插件和一个底板(14)。该底板包括媒体总线组(30)。每个分组具有添加在其上的路由报头(62)。数据经由单一媒体总线任意地发送到单一插件，或者发送到多个不同插件。成帧信息和时钟脉冲串(52)经由所述底板转发到每个插件；每个插件被分配给一个地址，以便发自每个插件发送的数据具有每次插件希望发送数据到其它地方时所标识的源地址。此外，正在寻址每个插件的数据包括在其路由报头中该插件的相应目的地址。总线控制器插件能够检测和隔离有故障的插件和总线，并且分组将经由剩余总线继续传送到剩余的插件上。在存在冗余总线控制器的情况下，冗余总线控制器可以检测差错，停止该有效总线控制器插件的业务，并且自身变成有效总线控制器。
文档编号G06F13/40GK1656466SQ03811923
公开日2005年8月17日 申请日期2003年5月23日 优先权日2002年5月24日
发明者安德鲁·M.·富塞尔, 保罗·R.·鲁塞尔 申请人:康伟达有限公司