数字通信系统的非侵入远程监视和报告的制作方法

专利名称：数字通信系统的非侵入远程监视和报告的制作方法
技术领域：
本发明的领域本发明涉及通信网络的非侵入，良性监视，用于检测在网络的一个或多个节点处警报，并通过与被监视的网络不同的传信系统向远程响应中心报警。
本发明的背景用于确定数字通信网络状态的有用的信息，一般由网络每一被管理的位置或节点收集和存储。一般通过带内协议，诸如简单网络管理协议(SNMP)和公共管理信息协议(CMIP)，使网络管理站可获得这一信息。SNMP和CMIP在以下文献中有述“SNMP，SNMPv2，andCMIPThe Practical Guide to Network-Management Standards”byWilliam Stallings，published by Addison-Wesley Publishing Company，Reading，Mass.01857。
存储在被管理位置的信息一般以包在正被监视的同一通信通路内向网络管理站发送。这种使用监视信道从网络节点进行网络管理信息的通信具有三个明显的缺陷。首先，若干通信通路丢失，则状态信息不能被发送到网络管理站。其次，通过正在被监视的通信通路发送状态信息耗费了该通信通路一部分容量。第三，对同一通信通路的争用常常把所希望的状态报告减慢到不可接受的延迟水平。先有技术网络监视系统的这些特性严重限制以至降低了这种系统的用户监视网络的价值。
U.S.Patent No.5,648,966描述了现有网络通路作为用于向监视站转发监视信息的报告通路的作用。然而，这一专利没有讲到使用由一个或多个不与正由网络管理系统监视的通信通路竞争的通信通路实现的报告通路。这一专利也没有说及采用便于快速，低成本安装的无线报告通路。
就先有技术的局限性来看，有必要采用不与由网络管理系统监视的网络通信通路竞争容量的替代的通信通路。还有必要采用替代的无线通信通路，以允许节省成本的，灵活和快速调配网络监视系统。
本发明的概述本发明能够自动地监视数字通信网络的状态，用于向远程响应中心报告质量问题。这一监视操作是基于使用不是现有的通信网络部分的替代的通信通路，通过监视网络节点或台站以非侵入，良性方式完成的。因而，正被监视的通信网络的容量不会受到监视行动或报告的影响。此外，通过使用替代的与正在被网络管理系统监视的通信网络容量没有竞争的通信通路，诸如无线通信链路，本发明能够以快速的方式实现这种警告报告。
本发明提供了一种监视系统，用于在诸如T1线路这样的数字通信网络中，对于诸如停机等典型的报警或维护情况，监视网站或节点。一种网桥能够通过接入到数字通信网络的被动连接获得关于节点的性能与质量的信息。一种预定特性分析器能够通过该网桥收集性能和/或质量信息。响应这种收集的信息，预定特性分析器能够比较预定的条件与阈值。在收集的信息超过对于预定条件的阈值的情形下，预定的特性分析器产生表示可报告事件的触发信号。该触发信号一般被报告给处理器，该处理器转而通过替代的通信通路，即不是现有的通信网络组件的通信通路，转发关于可报告事件的消息，能够自动向单独的或中心监视站报警。无线收发器能够从处理器接收可报告事件，并通过替代的通信通路向网络管理系统传输该消息。重要的是，这一替代的通信通路不与正在由网络管理系统监视的通信网络容量竞争。
本发明还提供了非侵入监视数字通信网络的方法，用于检测状态信息，诸如在网络节点中发生的维护事件或问题。这一状态信息能够通过不同于正由远程响应中心监视的通信网络的通信通路，由监视器报告给远程响应中心，也称为网络管理系统。监视器能够通过“接入”网络的通信通路的网桥收集关于通信网络的一个或多个节点的信息。响应检测到收集的信息对一个或多个预定特性的偏离，监视器能够产生报告消息，用于通过替代的通信通路，一般是无线通信通路传送。这一替代的通信通路不同于正在由远程响应中心监视的通信网络或与之是分开的。
本发明的监视器一般包括一监视装置，用于监视通信通路诸如T1线路的节点，并用于响应在被监视的通信通路中检测到警告事件而产生事件或警告消息。例如，监视装置能够提供对T1线路质量连续的非侵入监视。数字蜂窝式通信机，通过与被监视的通信通路无关的双向无线通信链路，能够用来向网络管理员，控制中心，或其它相关部门传送事件消息。
对于本发明的一个方面，监视器不需要字段级编程，因为编程逻辑能够以命令和数据的形式通过无线通信链路从远程控制中心传输给监视器。在主单元实现中，监视装置能够监视多个T1线路的操作，并向中心数字蜂窝式通信机产生报告消息，用于通过替代的无线通信通路进行后继的传输。
对于本发明的一方面，监视系统能够使用如U.S.PatentNo.5,526,401，5,546,444，5,794,144，及5,873,043中描述的CellemetryData Service的无线通信技术，通过蜂窝式无线电话系统的额外控制信道作为数据消息传送每一可报告事件。对比的专利文献在此说明书中整体结合以资对比。业内专业人员将能够理解，本发明的范围包含其它无线通信系统用作为被监视的数字通信网络中替代的通信通路。
就以上所述，通过阅读以下详细的说明并参照附图和权利要求，对本发明的这些和其它特性和优点可以有更清晰的理解和领会。
附图的简要说明

图1是一框图，表示根据本发明的一个实施例，与由网络管理系统监视的通信网络通路物理上结合在一起的示例性被动监视单元。
图2是一框图，表示根据本发明的一实施例，配置在一数字通信网络中监视通信节点的被动监视单元。
在此结合并构成说明书一部分的附图，示出本发明的示例性实施例，并与以上给出的总的描述及以下的详细说明一同，用来解释本发明的原理。
示例性实施例的详细说明现在参照附图组，其中几个图中相同的标号表示相同的元件，图1提供了一示例性被动监视单元组件的图示，该单元物理上与由网络管理系统监视数字通信网络的通信网络通路结合为一体。现转向图1，监视器1包括网桥2，预定的特性分析器3，及离散事件接口6。监视器1还能够包含一处理器4，结合在监视器组件内或网络上安装在该组件之外，用于控制监视器1的操作。
网桥2提供了高阻抗、可变增益的前端，用于连接或“接入”通向监视器1的通信网络的通信通路。网桥能够包括可变增益放大器以补偿在被监视的通信通路上放置组件引起的传入损失。网桥2高阻抗特性的使得可以忽略被监视通信通路所耗用的电流。网桥2到由监视器1监视的数字通信通路的连接在物理上是由接口7和8形成的。在一示例性实施例中，接口7和8采用工业标准RJ48C连接器实现到网桥2的连接。
数字通信通路，一般称为“四导线电路”，支持由发送通路和接收通路进行的双向通信。每一通路一般包括一“对”导线，因而名为“四线”电路。接口7能够连接到通信网络的接收通路，同时接口8能够连接到网络的发送通路。使用高阻抗连接，网桥2能够从通信网络抽取在接口7和8上呈现的信息特性，而不会冲击或干扰正常通信操作。
网桥2的输出被发送到预定的特性分析器3，该分析器最好对预定的特性连续地监视这一输出数据流。典型的预定特性包括接口的发送或接收侧任一方的“失步”，“位错率”或“信号损失”。附加的特性能够可选地由离散事件接口6提供，该接口能够把被选择的事件，诸如接点闭合，篡改(tamper)开关，温度阈值及限位开关传递给监视器接口9和控制接口10。如以下参照图2更为详细的说明，接口7，8和9能够共同被看作为到监视器1的单一的接口，诸如图2中所示的接口101。总之，表示预定特性的信息能够通过网桥2或离散事件接口6的输出提供给预定特性分析器3。
为了确定可报告事件，预定的特性分析器3能够比较由网桥2或离散事件接口6输出的预定特性与阈值。在预定特性偏离阈值的情形下，预定特性分析器6为通信网络指示可报告事件。在检测到可报告特性时，预定特性分析器3通过监视器1与处理器4之间延伸的链路通知处理器4。处理器4转而能够准备报告消息并将该消息转发给无线收发器5，以便向数字通信系统的远程响应中心，也称为网络管理系统发送。
监视器1能够使用如U.S.Patent No.5,526,401，5,546,444，5,794,144，及5,873,043中描述的CellemetryData Service的功能，将每一可报告事件作为数据消息通过蜂窝式无线电话(CMR)系统传送。在这些对比的美国专利中描述的数据消息系统包括数据报告装置，至少一个可移动切换中心(MSC)，及直接连接或非直接连接到MSC或信号转移点(STP)的数据收集系统。对于本发明的监视应用，无线收发器5按对比专利中描述的数据报告装置之一来实现。当数据报告装置首先标识自己或“登记”以便与MSC操作时，数据报告装置能够通过CMR系统的蜂窝式网络控制信道传输包含所选择的数据的数据消息。另外，数据报告装置能够通过蜂窝式网络控制信道，以被格式化而表示“呼叫源”信号的数据消息发送选择的数据。MSC转而能够向数据收集系统通过通信链路发送数据消息。这样，数据消息系统通过使用蜂窝式网络控制信道用于在中心位置与一个或多个远程现场之间的数据通信，利用了蜂窝式通信设备已经安装的基础的好处。
业内专业人员将能够理解，本发明的范围包括其它无线通信系统，用作为被监视的数字通信网络中替代的通信通路。例如，专用的基于单元的无线通信系统能够用来在监视器1与远程响应中心之间传送事件消息。类似地，双向无线寻呼系统能够用来支持事件消息从监视器1向远程响应中心传输。又另一种无线通信介质是多蜂窝式移动无线电话系统的SMS能力。
虽然监视器1包括表示为在图1中分离的物理元件的几个组件，但应当明白，监视器也可以配置为单独的同质的物理单元，其某些或所有功能以软件，或通过电子装置与软件的组合被模拟。
业内专业人员还能够理解，本发明的范围能够包括监视器1部件的模块化组件。对于这种模块化部件的实施例，网桥2、预定特性分析器3和离散事件接口6的组合能够被结合在单一的组件12内。这一模块化组合方法使处理器4能够与多个监视器1接口，这样，在某些基于主单元使用单一处理器控制多个监视器的实现方式的安装中，能够降低成本。对于监视系统的这种主单元实现方式，通信链路11能够把处理器连接到其它监视器1。
现参见图2，一改或多个监视器的操作环境一般包括通信系统中，诸如有一个或多个通信通路102的数字远程通信系统中，多个节点103和104。监视器1能够通过连接被连接到单个节点，诸如网络节点103，或“n”个节点。连接101一般连接在网络节点与图1中所示的监视器1的接口7，8和9之间。响应检测到对于被监视节点的可报告事件，监视器1能够产生事件消息，供通过无线通信通路105和无线网络106传输。无线通信通路105和无线网络106的组合是与被监视的通信通路102分开且独立的，后者一般是通过T1电路实现的。无线网络106能够通过通信链路107向远程响应中心108转发该事件消息。
除了检测和报告预定的特性事件之外，本发明还提供了一种机制，以便远程和无线地把当地的离散控制事件操作引导到监视器1的操作环境。从远程响应中心108发出的命令消息能够通过数据通信链路107、无线网络106及无线链路105传送到监视器1。图1的离散事件接口能够由通用的开关闭合接口实现，这种接口可用于能够由开关接点闭合激活任何控制。由监视器1收到的命令能够操作离散事件接口6中的中继接点，从而改变被控制的装置与控制接口10之间的电连续性。这样，通过离散事件接口6和控制接口10，能够实现在监视器1的环境中操作的可控制装置的远程控制。
应当连接的是，这里所述的具体实施例是通过例子的方式公开的，在不背离所附权利要求集的范围和精神之下，业内专业人员可作出其它的改型。
权利要求
1.非侵入监视通信网络的一种方法，用于通过与被监视的通信网络不同的替代的通信通路检测预定的特性并向远程响应中心发出警告，该方法包括以下步骤从通信网络中节点获得信息；如果获得的信息的预定特性偏离阈值，则产生事件报告；及通过与正被监视的通信网络不同的替代的通信通路传送事件报告。
2.权利要求1的方法，其中替代的通信通路包括无线网络，而数字通信网络包括分开的独立的有线网络。
3.权利要求1的方法，其中从通信网络中的节点获得信息的步骤包括使用高阻抗、可变增益连接，以便接入通信网络的节点。
4.权利要求1的方法，其中从通信网络中的节点获得信息的步骤包括使用网桥连接通信网络，该网桥包括可变增益放大器，以补偿由于在通信网络中网桥的放置而引起的插入损失。
5.权利要求4的方法，其中从通信网络中的节点获得信息的步骤还包括向预定的特性分析器传送由网桥输出的信息，以便识别表示事件的预定的特性。
6.权利要求4的方法，其中产生事件报告的步骤还包括使用与网桥连接的预定特性分析器比较预定的特性与阈值；及如果预定特性偏离阈值，则识别事件，且使用与预定特性分析器连接的处理器准备包含事件的事件报告。
7.权利要求1的方法，其中产生事件报告的步骤包括比较预定的特性与阈值；如果预定的特性偏离阈值，则识别事件，并准备包含事件的报告。
8.权利要求1的方法，其中通过替代的通信通路传送事件报告的步骤，包括向与替代通信通路连接的远程响应中心传送包含事件报告的报告消息。
9.一种计算机可读介质，具有用于执行权利要求1中所述步骤的计算机可执行指令。
10.一种通过与被监视的通信网络不同的替代的通信通路非侵入控制可控制装置的方法，包括以下步骤使用监视器从通信网络收集信息，如果所收集的信息预定的特性偏离阈值，则监视器可操作以便通过该替代的通信通路向远程响应中心传送事件报告；通过替代的通信通路从远程响应中心向监视器传送控制信号；及响应在监视器处理控制信号通过可控制装置执行控制操作。
11.权利要求10的方法，其中替代的通信通路包括无线网络，而通信网络包括分开且独立的有线网络。
12.权利要求11的方法，其中处理控制信号的步骤包括对控制信号解码以产生用于向监视器的离散事件接口输出的指令，该离散事件接口响应指令而可操作以启动控制操作。
13.权利要求12的方法，其中离散事件接口包括开关闭合接口，具有在接收指令时可控制的中继接点。
14.权利要求10的方法，其中执行控制操作的步骤包括响应控制信号控制监视器处的中继接点状态，中继接点控制监视器与可控制装置之间的电连续性。
15.一种计算机可读介质，具有用于执行权利要求10中所述步骤的计算机可执行指令。
16.一种用于非侵入监视通信网络的监视器，包括网桥，连接到通信网络，可操作用于从通信网络收集信息；预定的特性分析器，可操作以检测通过网桥输出的信息中预定的特性；处理器，与预定的特性分析器连接，如果预定的特性偏离阈值，则可操作以产生事件报告；及发送器，与处理器连接，用于通过与通信网络不同的替代的通信通路向远程响应中心发送事件报告。
17.权利要求16的系统，其中监视器还包括离散事件接口，与预定通信分析器连接，可操作用于通过替代的通信通路从通信网络收集信息，并从远程响应中心接收指令，并响应该指令对通信网络执行控制操作。
全文摘要
一种监视系统，用于在诸如T1线路等数字通信网络，对诸如停机等典型的警报或维护情况，监视网站或节点。一种网桥通过接入数字通信网络的被动连接，能够获得关于节点的性能和质量的信息。一种预定的特性分析器能够收集由网桥输出的性能和/或质量信息。响应这种收集的信息，预定的特性分析器能够比较预定的条件与阈值。在收集的信息超过或偏离对于预定条件的阈值时，预定的特性分析器产生表示可报告事件的触发信号。该触发信号一般报告给处理器，处理器转而通过替代的通信通路，即不是现有的通信网络的组件的通信通路，转发关于可报告事件的消息，能够自动对单独的或中心监视站发出警报。无线收发器能够从处理器接收可报告事件消息，并通过警报通信通路向网络管理系统传输该消息。重要的是，这一警报通信通路不与正由网络管理系统监视的通信网络容量竞争。
文档编号H04L12/24GK1419763SQ01807106
公开日2003年5月21日 申请日期2001年1月30日 优先权日2000年2月24日
发明者小托马斯·M·埃墨里 申请人:纽米雷克斯投资公司