DE60306645T2

DE60306645T2 - Rückwandleiterplattenarchitektur für einen medienserver

Info

Publication number: DE60306645T2
Application number: DE60306645T
Authority: DE
Inventors: M. Andrew Vancouver FUSSELL; R. Paul Port Coquitlam RUSSELL
Original assignee: Radisys Canada Inc
Current assignee: Radisys Canada Inc
Priority date: 2002-05-24
Filing date: 2003-05-23
Publication date: 2007-08-30
Anticipated expiration: 2023-05-24
Also published as: CN100359504C; EP1508096B1; CN1656466A; AU2003233697A1; AU2003233697A8; WO2003100627A1; HK1082070A1; US20040003152A1; EP1508096A1; DE60306645D1; US7467179B2

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung betrifft Datenserver und betrifft insbesondere Datenserver die spezifisch als Medienserver für den Einsatz zusammen mit Telefonienetzwerken, Videokonferenznetzwerken und dergleichen arbeiten. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf eine Rückwandleiterplattenarchitektur für einen Datenserver der unmittelbar zuvor beschriebenen Art gerichtet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Datenserver finden sich im allgemeinen unter vielen Bedingungen für viele Zwecke. Jedoch ist die vorliegende Erfindung insbesondere auf den Einsatz von Datenservern in Mediennetzwerken gerichtet, in denen die Mediendaten in Paketform übertragen werden. Solche Verwendungen können speziell in den Fällen von Medien-Gateways und Medienserver für Mediennetzwerke, so wie Telefonienetzwerke sein.
Tatsächlich ist es insbesondere in der Umgebung von Telefonienetzwerken, wo die vorliegende Erfindung ihren besonderen Nutzen findet. Telefonienetzwerke transportieren insbesondere Sprachdaten, die in digitales Format codiert worden sind. Jedoch, obwohl das menschliche Ohr bis zu einem gewissen Masse nachsichtig ist, wird es signifikante Unterbrechungen oder Verzögerungen beim Durchgeben gesprochener Nachrichten nicht tolerieren. Mit anderen Worten, anders als in Datennetzwerken, in denen Verzögerungen oder Unterbrechungen bei der Lieferung von Daten in Paketform toleriert werden können, wenigstens in gewissem Maße, muß die Übertragung und Verarbeitung von Sprachnachrichten und auch Videonachrichten und dergleichen im wesentlichen in Echtzeit stattfinden. Somit müssen Datenserver, so wie Gateways und Medienserver, in einer solchen Weise aufgebaut werden, daß sie in der Lage sind, mit hohem Durchsatz und Genauigkeit der Datenverwaltung und -verarbeitung arbeiten.
Die folgende Diskussion ist insbesondere auf Medienserver gerichtet, es wird jedoch verstanden werden, daß die Diskussion ebenso auf Gateways und dergleichen anwendbar ist, wie es denjenigen, die in der Technik bewandert sind, deutlich werden wird.
Medienserver, wie sie in Telefonienetzwerken benutzt werden, führen eine Vielzahl grundlegender und verbesserter Dienstleistungen aus, die Konferenzschaltung, interaktive Sprachantwort, Transcodieren, Ankündigen und weitere fortgeschrittene Sprachdienste umfassen. Sie können auch in Netzwerken benutzt werden, die Videokonferenz-Dienstleistungen bereithalten, ebenso wie typische Dienstleitungen beim Datenaustausch der Art, die über das Internet, über virtuelle private Netzwerke, innerhalb von Weitverkehrsnetzwerken und lokalen Netzwerken und dergleichen stattfinden. In jedem Fall sind die Daten irgendeiner Art, seien es Sprach-, Video-, numerische oder Textdaten, in Paketform – das heißt, die Daten werden in Paketen verschickt.
Medienserver sind direkt mit einem Paketnetzwerk verbunden und können daher im Einsatz an vielen Orten für Dienstleistungsprovider gefunden werden, einschließlich denjenigen, die drahtlose, Kabelmodem-, xDSL-Faser- und Kupferzugangstechnologien zur Verfügung stellen; vorausgesetzt jedoch, daß das Kernnetzwerk, in dem der unmittelbare Server gefunden werden kann, eines ist, das auf Pakettechnologien, so wie IP und ATM, basiert.
Medienserver führen Echtzeitverarbeitung von Medienströmen durch, die von solchen Geräten wie Personal Computern, IP-Telefonen, mobilen Telefonen und traditionellen Telefonen über einen geeigneten Medien-Gateway kommen. Typische Funktionen, die von Medienservern durchgeführt werden können, umfassen das Decodieren und Sammeln von DTMF-Tönen, sie können komplexe Audioankündigungen spielen, sie können mehrere Audiosignale überbrücken, sie können zwischen unterschiedlichen Codiertypen und Bitraten transcodieren, sie können Audiosignale für die automatische Spielsteuerung im Pegel verschieben und Text in Sprache oder Sprache in Text umwandeln. Medienserver können auch Sprachbefehle erkennen, Videosignale überbrücken und Faxströme decodieren/codieren.
Typischerweise sind Medienserver ein Teil einer verbesserten Dienstleistungsinfrastruktur in einer weichschaltenden Architektur. Die Medienserver werden als Slaves arbeiten, um Logik zu bedienen, die in einem Anwendungsserver oder in einer Weichschaltung innewohnt, und Hardware nach dem Stand der Technik zur Verfügung stellen, die aktualisiert werden kann und die fast unbegrenzte Skalierbarkeit zeigt, ungeachtet der Dienstleistungslogik, die in einem Anwendungsserver oder einer Weichschaltung verwendet werden kann, ungeachtet dessen, ob ein Medienverbindungsnetzwerk vorliegt oder nicht, so wie eines, das für andere als VOIP-Telefonie erforderlich ist.
Zwei weitere ebenfalls anhängige Anmeldungen, mit den Aktenzeichen PCT/CA03/00775 und PCT/CA03/00776, gleichzeitig mit dieser angemeldet, beschreiben weitere Merkmale und Besonderheiten von Datenservern und insbesondere von Medienservern der Art, die hierin im allgemeinen betrachtet wird. Die vorliegende Erfindung ist insbesondere auf die Architektur der Rückwandleiterplatte eines Medienservers gerichtet.
Durch die Rückwandleiterplattenarchitektur, die hierin gelehrt wird, wird ein Medienserver zur Verfügung gestellt, der eine Multipunkt-zu-Multipunkt-Kommunikationsstruktur mit redundanter Architektur erlaubt.
Insbesondere, wie es hiernach angemerkt wird, gibt es viele kleine Busse, die parallel laufen dürfen, so daß sie als ein großer Bus wirken. Darüberhinaus ist die Bus-Redundanz gegeben, da irgendeiner der Busse abgeschaltet werden kann, und die anderen Busse werden noch weiterhin arbeiten. Dies steht im Gegensatz zu herkömmlichen großen Bussen, die als eine einzelne Einheit arbeiten und einen anderen großen Bus gleicher Struktur erfordern, um Redundanz im Störfall zur Verfügung zu stellen.
Die vorliegende Erfindung sorgt auch für die effiziente Kommunikation zwischen Karten auf einem Einschub in einem Medienserver.
Das US-Patent Nr. 6 249 834 offenbart einen Server, der eine Vielzahl von PCI-Bussen verwendet, jedoch kann jede PCI-Vorrichtung nur auf einen PCI-Bus zugreifen. Eine PCI-Vorrichtung auf einem PCI-Bus kann zur Zeit nur mit einer PCI-Vorrichtung kommunizieren.
Das US-Patent Nr. 5 764 895 offenbart auf LAN basierende Vorrichtungen, die über einen einzigen Hochgeschwindigkeitsbus miteinander verbunden sind. Jede Vorrichtung kann zur Zeit nur ein Paket hinausschicken.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG:
Zu diesem Zweck stellt die vorliegende Erfindung einen Datenserver zum Einsatz in Netzwerken zur Verfügung, in denen Medien in Paketform übertragen werden sollen. Solche Medien können typischerweise Audiodaten in Paketform, Videodaten in Paketform, Steuerdaten in Paketform, Informationsdaten in Paketform und Kombinationen daraus sein.
Der Datenserver weist wenigstens einen Karten-Einschub auf, obwohl es unter manchen Umständen, wenn dies nötig ist, mehr als einen Karten-Einschub geben kann.
Jedenfalls wird der wenigstens eine Karten-Einschub eine aktive Buscontroller-Karte und wenigstens eine weitere Karte enthalten. Es kann auch eine redundante Buscontroller-Karte geben.
Es gibt auch eine Rückwandleiterplatte, die auf dem Karten-Einschub vorliegt; und die Rückwandleiterplatte umfaßt eine Medienbusgruppe mit einer Vielzahl von Medienbussen in dieser.
Jede Karte auf dem Einschub trägt eine Vielzahl von Ports, und Daten in Paketform können zu und von jedem Port über die Rückwandleiterplatte übertragen werden.
Die Vielzahl der Medienbusse ist so ausgelegt, daß sie Mediendaten in Paketform zwischen den Karten, die auf dem Einschub installiert sind, transportieren.
Jedes Medienpaket aus Daten, das über die Medienbusse verschickt werden soll, hat einen angefügten Routing-Header. Jedes Medienpaket wird über wenigstens einen aus der Vielzahl von Medienbussen zu wenigstens einer aus den wenigstens einen Medienprozessorkarten auf dem Einschub geschickt.
Rahmenerkennungsinformation und Taktimpulsfolgen werden zu jeder Karte auf dem Einschub über die Rückwandleiterplatte weitergegeben.
Jeder Karte auf dem Einschub wird eine spezifische Einschubposition in der Medienbusgruppe zugewiesen, so daß Daten, die von jeder Karte auf dem Einschub geschickt werden, eine bestimmte Quellen-Einschubposition haben, die innerhalb des Medienpaketes identifiziert wird, wenn es verschickt wird. Auch wird irgendein Medienpaket, das an eine spezielle Karte auf dem Einschub adressiert ist, die jeweilige Einschubposition der Karte in ihrem Routing-Header enthalten.
Immer dann, wenn die Buscontroller-Karte einen Fehler einer beliebigen anderen Karte oder eines beliebigen anderen Busses auf der Rückwandleiterplatte erfaßt oder immer dann, wenn die Einschub-Controllerkarte über einen solchen Fehler informiert wird, wird die Karte oder der Bus von der Buscontroller-Karte isoliert, und Medienpakete, die eigentlich zu der isolierten Karte oder über den isolierten Bus verschickt werden sollen, werden anderswohin gesendet.
Typischerweise ist die wenigstens eine weitere Karte auf dem Einschub eine Medienprozessor-Karte.
In manchen Fällen, wie hiernach gemerkt, wird der wenigstens eine Karten-Einschub eine redundante Buscontroller-Karte enthalten.
Darüberhinaus wird ein Datenserver im Einklang mit der vorliegenden Erfindung typischerweise eine Vielzahl von Medienprozessorkarten enthalten.
Im Einklang mit der vorliegenden Erfindung wird die aktive Buscontroller-Karte den Zugang zu der Medienbusgruppe steuern, um so zu steuern, welcher oder welche aus der Vielzahl der Medienbusse Medienpakete zu irgendeiner bezeichneten Zeit übertragen wird.
Wenn irgendwelche zwei Karten auf dem Einschub einen Fehler bei der aktiven Buscontroller-Karte berichten, wird die redundante Buscontroller-Karte die aktive Buscontroller-Karte deaktivieren und wird eine neue aktive Buscontroller-Karte.
Auch kann zu jedem beliebigen Zeitpunkt irgendein Medienpaket von irgendeinem Port zu irgendeiner Karte oder zu irgendeinem anderen Port auf irgendeiner Karte auf dem Einschub gesendet werden.
Bei einem typischen Datenserver im Einklang mit der vorliegenden Erfindung, wenn irgendein Port auf irgendeiner Karte eine Vielzahl von Medienpaketen über eine Vielzahl von Medienbussen zu einem einzigen Zielport auf einer einzigen Karte sendet, unterscheidet sich jedes Medienpaket auf jedem Medienbus von jedem Medienpaket auf jedem anderen Medienbus.
Darüberhinaus, wenn eine Vielzahl von Medienpaketen von dem irgendeinem Quellenport gesendet wird, werden sie von dem Zielport in derselben Reihenfolge empfangen, in der sie von dem Quellenport gesendet worden sind.
Eine andere Möglichkeit der vorliegenden Erfindung ist, daß, wann immer ein Fehler auf einem der Vielzahl der Medienbusse erfaßt wird, die aktive Buscontroller-Karte den fehlerhaften Bus isolieren wird. Somit wird es ermöglicht, daß Medienpakete über die verbleibenden Medienbusse übertragen werden.
Ähnlich, wenn ein Fehler irgendeiner Karte erfaßt wird, wird die aktive Buscontroller-Karte die ausgefallene Karte isolieren. Somit können Medienpakete über die Rückwandleiterplatte zu den verbleibenden Karten auf dem Einschub übertragen werden.
Noch weiter, wenn irgendeine Karte einen Fehler beim Lesen von Daten von einem spezifischen Medienbus erfaßt, wird der aktive Buscontroller es verweigern, die Übertragung von Medienpaketen über den bestimmten Medienbus zu der einen Karte zu erlauben.
Eine weitere Möglichkeit bei der vorliegenden Erfindung besteht darin, daß irgendeine Karte auf dem Einschub ein Flußsteuerflag für irgendeinen Port auf der Karte setzen kann, wobei das Flußsteuerflag von der aktiven Buscontroller-Karte erkannt werden wird, um so den Fluß von Medienpaketen zu irgendeinem Port, bei dem das Flußsteuerflag aktiviert worden ist, auszuschließen.
Eine übliche Konfiguration eines Datenservers gemäß der vorliegenden Erfindung ist, daß er als ein Medienserver zur Verwendung in Netzwerken konfiguriert ist, bei denen Sprachdaten in Paketform durch das Netzwerk übertragen werden.
Jedoch kann ein Datenserver gemäß der vorliegenden Erfindung als ein Medien-Gateway zur Verwendung in Netzwerken konfiguriert sein, wobei Sprachdaten in Paketform durch das Netzwerk übertragen werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN:
Die neuen Merkmale, von denen geglaubt wird, daß sie für die vorliegende Erfindung charakteristisch sind, was ihre Struktur, Organisation, Verwendung und Arbeitsverfahren betrifft, zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen, werden aus der folgenden Beschreibung besser verstanden werden, in der eine gegenwärtig bevorzugte Ausführungsform der Erfindung nun beispielhaft veranschaulicht wird. Es wird jedoch ausdrücklich verstanden, daß die Zeichnungen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und Beschreibung dienen und nicht als eine Definition der Grenzen der Erfindung gedacht sind. Ausführungsformen dieser Erfindung werden nun beispielhaft in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen beschrieben werden, in denen:
1 eine schematische Blockdarstellung eines Karteneinschubs bei einem Datenserver gemäß der vorliegenden Erfindung ist; und
2 eine zeitbasierende Darstellung eines einzelnen Medienrahmens zeigt.
GENAUE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN:
Die neuen Merkmale, von denen geglaubt wird, daß sie für die vorliegende Erfindung charakteristisch sind, was ihre Struktur, Organisation, Verwendung und Arbeitsverfahren betrifft, zusammen mit weiteren Aufgaben und Vorteilen, werden aus der folgenden Diskussion besser verstanden werden.
Der 1 zugewandt ist ein schematisches Blockschaubild für einen Karten-Einschub für einen Datenserver, der als ein Medienserver konfiguriert ist, bei 10 gezeigt. Es ist beabsichtigt, daß der Medienserver Medien verarbeitet, die in Paketform übertragen werden, typischerweise Audiodaten in Paketform, Videodaten in Paketform, Steuerdaten in Paketform, Informationsdaten in Paketform und Kombinationen aus diesen.
Der Einschub hat typischerweise eine Anzahl von Kartenschächten, die auf der Einschubseite 12 einer Schnittstelle 50 zu finden sind. Auf der anderen Seite der Schnittstelle 50 befindet sich eine Rückwandleiterplatte 14.
Verschiedene Karten werden in den Kartenschächten auf dem Einschub 12 eingebaut werden. Sie umfassen eine Buscontroller-Karte 22 und wenigstens eine Medienprozessor-Karte 18, 20 und optional eine redundante Buscontroller-Karte 26. Es wird bemerkt werden, daß die Medienprozessor-Karte 18 als Nummer 1 identifiziert ist; und die Medienprozessor-Karte 20 ist als Nummer N identifiziert.
Typischerweise werden die aktive Buscontroller-Karte 22 und die redundante oder bereitgehaltene Buscontroller-Karte 26, wenn sie vorliegen, in dem ersten und letzten Kartenschacht auf dem Einschub 12 eingebaut.
Die Rückwandleiterplatte umfaßt eine Medienbusgruppe 30, welche eine Vielzahl von Medienbussen 30A bis 30R hat.
Jede der Karten 18, 20, 22, 26 ist mit der Medienbusgruppe 30 mittels Medienbusverbindern 32 verbunden.
Typischerweise ist die Vielzahl der Medienbusse 30 so ausgelegt, daß sie Medienpakete unter den Karten transportieren, die auf dem Einschub installiert sind, einschließlich Audiodaten in Paketform, Videodaten in Paketform, Steuerdaten in Paketform, Informationsdaten in Paketform und Kombinationen aus diesen.
Wann immer Medienpakete über die Busse verschickt werden sollen, werden sie jedes einen angefügten Routing-Header haben.
Auch wird jedes Medienpaket, das über wenigstens einen aus der Vielzahl der Medienbusse 30 verschickt wird, zu wenigstens einer Karte 22, 18, 20 oder 26 gesendet.
Rahmenerkennungsinformation und Taktimpulse werden von den Bussen 36 bzw. 38 übertragen, die auch auf der Rückwandleiterplatte zu finden sind; und sie werden von den Bussen bei 40a und 42a zu den jeweiligen Karten bei 40b bzw. 42b geleitet.
Eine Vielzahl von Medienpaketen zu einer Vielzahl von Zielen kann über eine Vielzahl von Medienbussen parallel übertragen werden.
Eine Vielzahl von Medienpaketen von einem einzelnen Quellenport zu einem einzelnen Zielport kann über eine Vielzahl von Medienbussen parallel übertragen werden, und die zeitliche Reihenfolge wird an dem Zielport wiederhergestellt werden.
Wenn ein Port auf einer Karte ein Medienpaket zu einem Port auf einer anderen Karte übertragen möchte, wird er eine Anfrage auf einen Medienbus setzen. Der Buscontroller wird dann die Anfrage lesen, bestimmen, über welchen Medienbus das Paket herübergeschickt werden kann, dann den Medienbus dem anfragenden Port bewilligen. Der Port wird dann das Medienpaket auf den Medienbus bringen, für den die Bewilligung gegeben worden ist.
Zusammen mit Übertragungsanfragen wird jede Karte Flußsteuerdaten übertragen. Die Flußsteuerdaten legen fest, über welche Ports und welche Medienbusse die Karte Medienpakete empfangen kann. Diese Information wird von dem Buscontroller verwendet, wenn er festlegt, welche Anfragen auf welchem Medienbus zu bewilligen sind.
Rahmenerkennungsinformation und Taktimpulsfolgen werden zu jeder Karte auf dem Einschub über die Rückwandleiterplatte weitergegeben. Die Rahmenerkennungsinformation wird von Karten und dem Buscontroller verwendet, um die Startzeiten von Paketen festzulegen, und die Zeitfenster, um Anfragen, Flußsteuerdaten und Bewilligungen zu übertragen.
Eine Prüfsumme ist in jedem Paket, jeder Anfrage und jeder Bewilligung enthalten, die auf die Rückwandleiterplatte übertragen werden.
Wenn irgendeine Karte ein Paket auf einen Medienbus schreibt, wird der Buscontroller die Prüfsumme lesen, die es in dem Routing-Header geschrieben trägt. Falls der Buscontroller eine fehlerhafte Prüfsumme lesen sollte, wird der Buscontroller einen fehlerhaften Bus annehmen und die Bewilligung des Medienbusses beenden, wird aber weiter Bewilligungen ausgeben und erlauben, daß Medienpakete über die verbleibenden Medienbusse übertragen werden.
Wenn jedoch der Buscontroller ein zweites Paket mit einer fehlerhaften Prüfsumme von derselben Karte erhält, aber auf einem unterschiedlichen Medienbus, wird der Buscontroller annehmen, daß die Karte fehlerhaft ist, und wird keine Bewilligungen für die Karte ausgeben, wird jedoch weiter Bewilligungen ausgebenen und erlauben, daß Medienpakete zu und von den verbleibenden Karten in dem Einschub übertragen werden.
Wenn der aktive Buscontroller irgendwelche Bewilligungen überträgt, werden alle Karten die Prüfsumme innerhalb der Bewilligungen lesen. Wenn eine Karte eine fehlerhafte Prüfsumme aus der Bewilligung lesen sollte, nimmt die Karte an, daß der Bus, über den die Bewilligung übertragen worden ist, fehlerhaft ist, und wird dauerhaft ihr Flußsteuerflag für den Bus setzen. Dies wird verhindern, daß der Buscontroller erlaubt, daß irgendwelche Pakete zu der Karte über den Bus übertragen werden. Die Karte wird auch ein Flag setzen, das angibt, daß von dem aktiven Buscontroller ein Problem gesehen wurde.
Wenn der aktive Buscontroller irgendwelche Bewilligungen an den Medienbus schreibt, wird er mit der Bewilligung auch eine Prüfsumme schreiben. Der redundante Buscontroller wird die Prüfsummenausgabe von dem aktiven Buscontroller lesen. Wenn der redundante Buscontroller eine ungültige Prüfsumme von dem aktiven Buscontroller liest und eine andere Karte auch ein Flag gesetzt hat, das ein Problem mit dem aktiven Buscontroller anzeigt, wird der redundante Buscontroller den aktiven Buscontroller deaktivieren und wird der aktive Buscontroller.
Der 2 zugewandt wird ein Schnappschuß des Medienbus während eines einzelnen Rahmens gezeigt.
Die Medienbusgruppe 30 kann typischerweise bis zu 18 Busse haben, von denen jeder 8 Bit breit ist, und der zum Beispiel bei 45 MHz laufen kann, wie es durch die Taktimpulsfolge 52 festgelegt ist.
Jede Karte wird ihre Flußsteuerinformation auf einen bestimmten Medienbus übertragen, zur Zeit „TA" nachdem der Paketrahmen 60 beginnt. Der Medienbus, auf den die Karte ihre Flußsteuerung ausgibt, ist ein vorbestimmter Standard. Zum Zwecke dieser Erläuterung sei angenommen, daß die Karte im Schacht 1 standardmäßig ihre Flußsteuerinformation auf den Medienbus MA bringen wird, und die Karte im Schacht 2 wird ihre Flußsteuerinformation auf den Medienbus MB bringen usw. Für diese Arbeitszuweisung muß M größer oder gleich N sein, wobei M die Anzahl der Medienbusse ist und N die Anzahl der Karten in dem Einschub ist. Die Differenz zwischen den beiden (M – N) ist die Anzahl der Ersatzbusse. Eine Karte kann ihre Flußsteuerdaten auf einen Ersatzbus in dem Fall, daß ein Fehler auf ihrem Standardbus erfaßt wird, bringen.
Unmittelbar anschließend an die Flußsteuerinformation wird die Karte ihre Anfrageliste auf denselben Medienbus bringen, auf den sie ihre Flußsteuerinformation gebracht hat. Eingeschlossen in die Anfrageliste ist eine Prüfsumme.
Die aktive Buscontroller-Karte wird die Flußsteuer- und Anfrageinformation von der Rückwandleiterplatte lesen. Der Buscontroller wird alle Anfragen von allen Karten lesen und Freigaben zur Zeit „TC" nach dem Beginn eines Rahmens auf jeden Medienbus bringen, der freigegeben worden ist. Wenn ein Medienbus nicht freigegeben ist, dann wird eine Nullfreigabe auf den Medienbus gebracht. Alle Freigaben, entweder gültige oder Nullen, enthalten eine Prüfsumme.
Irgendein Port auf irgendeiner Karte kann irgendein Paket auf irgendeinen Medienbus übertragen, solange ihm eine Freigabe für den Bus während des vorangegangenen Rahmens erteilt worden ist.
Irgendein Port auf irgendeiner Karte kann ein Paket von irgendeinem Medienbus empfangen.
Als Antwort auf eine Übertragungsanfrage wird der aktive Buscontroller eine Bewilligung erteilen, wenn der Medienbus verfügbar ist und die Zielkarte den Medienbus nicht flußgesteuert hat und der Zielport nicht flußgesteuert ist. Wenn irgendeines dieser Kriterien nicht gilt, dann wird für die Anfrage keine Bewilligung erteilt, und die anfragende Karte wird die Anfrage während des folgenden Rahmens erneut übertragen.
Wenn die Anfragen bearbeitet werden, wird der aktive Buscontroller 22 immer die Anfragen in der Reihenfolge freigeben, in der er sie empfangen hat und wird Medienbusse in einer vorbestimmten Reihenfolge bewilligen. Zum Beispiel, wenn zwei Anfragen für ein einziges Ziel während desselben Rahmens bearbeitet werden, und wenn festgestellt wird, daß Medienbus A, Medienbus D und Medienbus H die Anfragen behandeln können, dann wird Medienbus A immer für die erste Anfrage bewilligt und Medienbus D wird für die zweite Anfrage bewilligt. Indem man den Zielport die Medienpakete von dem Medienbus in derselben vorbestimmten Reihenfolge (A vor D) lesen läßt, wird die Reihenfolge beibehalten, selbst wenn mehrere Pakete von derselben Quelle zu demselben Ziel über den Medienbus in demselben Rahmen übertragen werden.
Wenn einmal einer Karte ein Bus bewilligt ist, wird die Karte das bestimmte Medienpaket während des folgenden Rahmens auf den Medienbus bringen, für den sie die Bewilligung erhalten hat. Die Karte bringt zunächst den Header 62 des Paktes auf den Medienbus. Der Header des Paketes enthält die Quellenkarte und die Identität des Quellenports und die Identitäten von Zielkarte und Zielport ebenso wie eine Prüfsumme. Die Karte wird dann den Nutzteil des Paketes auf den Medienbus bis zur Zeit „TA" bringen. Die Karte wird dann den Nutzteil wiederum auf den Medienbus von der Zeit „TB" bis zur Zeit „TC" bringen. Zum Zeitpunkt „TD" wird die Karte den verbleibenden Nutzteil auf den Medienbus bringen, bis zum Endes des Rahmens zum Zeitpunkt „TL".
Neben dem Header 62 des Paketes wird typischerweise jedes Medienpaket mehrere unterschiedliche Komponenten aufweisen, einschließlich der folgenden: ein Beginn des Nutzteils 64; Flußsteuerung 66; Übertragungsanfrage 68; des Nutzteils 70; Freigabedaten 72; und Ende des Nutzteils 74.
Zwischen jedem Zeitfenster, in dem ein Medienpaket gesendet werden kann, kann es eine vorbestimmte Anzahl von Taktzyklen geben (typischerweise einen), die es erlaubt, daß die Treiber für die Rückwandleiterplatte ohne Konflikt ein- und ausgeschaltet werden.
Wenn irgendeine Karte ein Paket auf einen Medienbus schreibt, wird der aktive Buscontroller 22 die Prüfsumme lesen, die innerhalb des Routing-Headers des Paketes geschrieben worden ist. Sollte der Buscontroller eine fehlerhafte Prüfsumme lesen, wird der Buscontroller einen fehlerhaften Bus annehmen und die Bewilligung des Medienbusses beenden; jedoch wird er weiter bewilligen und erlauben, daß Medienpakete über die verbleibenden Medienbusse übertragen werden. Wenn der bestimmte Bus der Standardbus für eine Karte ist, auf die sie ihre Flußsteuerung und Anfragedaten bringt, dann wird der Buscontroller eine spezielle Bewilligung auf einen Ersatzbus bringen. Beim Lesen dieser speziellen Bewilligung wird die festgelegte Karte beginnen, ihre Flußsteuerung und Anfragedaten auf den Ersatzbus zu bringen.
Wenn jedoch der aktive Buscontroller 22 ein zweites Paket mit einer fehlerhaften Prüfsumme von derselben Karte erhält, jedoch auf einem zweiten Medienbus, wird der Buscontroller annehmen, daß die Karte fehlerhaft ist und wird das Bewilligen von Anfragen für die Karte beenden. Andererseits wird der Buscontroller weiter Anfragen bewilligen und erlauben, daß Medienpakete zu und von den verbleibenden Karten in dem Einschub übertragen werden.
Wenn der aktive Buscontroller 22 irgendwelche Bewilligungen überträgt, werden alle Karten die Prüfsumme innerhalb der Bewilligungen lesen. Falls eine Karte eine fehlerhafte Prüfsumme von der Bewilligung lesen sollte, nimmt die Karte an, daß der Bus, über den die Bewilligung übertragen worden ist, fehlerhaft ist, und wird dauerhaft das Flußsteuerflag für den Bus setzen. Dies wird verhindern, daß der Buscontroller es erlaubt, daß irgendwelche Pakete, die an die Karte übertragen werden sollen, über den Bus laufen. Die Karte wird auch ein Flag setzen, das aussagt, daß sie einen Fehler von dem aktiven Buscontroller 22 erhalten hat.
Wenn der aktive Buscontroller 22 irgendwelche Bewilligungen für den Medienbus schreibt, wird er auch eine Prüfsumme mit der Bewilligung schreiben. Der redundante Buscontroller 26 wird die Prüfsumme lesen, die von dem aktiven Buscontroller 22 ausgegeben wird. Wenn der bereitgehaltene Buscontroller 26 eine ungültige Prüfsumme von dem aktiven Buscontroller 22 liest, wird der redundante Buscontroller 26 eine Prüfung durchführen um zu sehen, ob irgendwelche anderen Karten einen Fehler von dem aktiven Buscontroller gesehen haben. Wenn eine weitere Karte einen Fehler berichtet hat, wird der redundante Buscontroller weiter den aktiven Buscontroller deaktivieren und dann selbst der aktive Buscontroller werden.
Ein Medienserver zum Einsatz in Netzwerken, wo Medienpakete übertragen werden, ist beschrieben worden, insbesondere im Hinblick auf die Architektur der Rückwandleiterplatte, welcher eine Medienbusgruppe mit einer Vielzahl von Medienbussen umfaßt. Beispiele der Art, in der Paketdatenfluß gesteuert wird, sind beschrieben worden, und verschiedene Alternativen und optionale Ausgestaltungen sind angesprochen worden.
Jedoch, wie angemerkt, obwohl eine typische Konfiguration für Datenserver gemäß der vorliegenden Erfindung die als Medienserver zur Verwendung in Netzwerken ist – wobei Sprach- und andere Daten in Paketform durch das Netzwerk übertragen werden, können sie auch als Medien-Gateways zur Verwendung bei ähnlichen oder identischen Netzwerken für Audio- und andere Daten in Paketform konfiguriert werden.

Claims

Datenserver (10) zur Verwendung in Netzwerken, wo Medien in Paketform übertragen werden, wobei solche Medien aus der Gruppe gewählt sind, die aus paketierten Tondaten, paketierten Videodaten, paketierten Steuerdaten, paketierten Informationsdaten und Kombinationen davon bestehen, wobei der Datenserver gekennzeichnet ist durch: mindestens einen Karten-Einschub (12), der eine aktive Buscontroller-Karte (22), mindestens eine Medienprozessor-Karte (18, 20, 26) und eine Rückwandleiterplatte (14) enthält; wobei jede Karte eine Vielzahl von Ports hat, von und zu denen Daten in Paketform über diese Rückwandleiterplatte übertragen werden; wobei die Rückwandleiterplatte eine Medienbusgruppe (30) mit einer Vielzahl von Medienbussen (30A, 30R) in dieser aufweist; wobei jeder Port auf einer beliebigen Karte ein beliebiges Medienpaket zu einem beliebigen Medienbus übertragen kann; wobei die Vielzahl von Medienbussen dafür angepaßt ist, Mediendaten in Paketform (60) zwischen den auf dem Einschub installierten Karten zu transportieren; wobei an jedes Medienpaket ein Routing-Header (62) angefügt ist und wobei jedes Medienpaket über mindestens einen aus der Vielzahl von Medienbussen an mindestens eine von der mindestens einen Medienprozessor-Karte auf dem Einschub gesendet wird; wobei Rahmenerkennungsinformation und Taktimpulsfolgen an jede Karte auf dem Einschub über die Rückwandleiterplatte weitergegeben werden; wobei jede Karte auf dem Einschub eine spezifische Einschubposition in der Medienbusgruppe zugewiesen wird, wobei jedes Medienpaket, das von jeder Karte auf dem Einschub gesendet wird, eine spezifische Quellen-Einschubposition hat, die in dem Medienpaket kenntlich gemacht wird, wenn es gesendet wird; wobei jedes Medienpaket, das an eine spezifische Karte auf dem Einschub adressiert wird, die jeweilige spezifische Einschubposition dieser Karte in ihrem Routing-Header enthält; und wobei immer dann, wenn die Buscontroller-Karte einen Fehler einer beliebigen anderen Karte oder eines beliebigen anderen Busses auf der Rückwandleiterplatte erfaßt oder über einen solchen Fehler informiert wird, die Karte oder der Bus durch die Buscontroller-Karte isoliert wird und Medienpakete, die dazu bestimmt sind, an diese isolierte Karte oder über diesen isolierten Bus gesendet zu werden, anderswohin gesendet werden.
Datenserver nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Karten-Einschub ferner eine redundante Buscontroller-Karte (26) enthält.
Datenserver nach Anspruch 2, wobei, wenn zwei beliebige Karten auf dem Einschub einen Fehler bei der aktiven Buscontroller-Karte melden, die redundante Buscontroller-Karte die aktive Buscontroller-Karte sperrt und zu einer neuen aktiven Buscontroller-Karte wird.
Datenserver nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei eine Vielzahl von Medienprozessor-Karten vorhanden ist.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die aktive Buscontroller-Karte den Zugang zu der Medienbusgruppe steuert, um zu steuern, welcher oder welche aus der Vielzahl von Medienbussen Medienpakete zu einer beliebigen festgelegten Zeit übertragen werden.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zu einem beliebigen Zeitpunkt ein beliebiges Medienpaket von einem beliebigen Port auf einer beliebigen Karte an einen beliebigen anderen Port auf einer beliebigen Karte auf dem Einschub gesendet werden kann.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn ein beliebiger Port auf einer beliebigen Karte eine Vielzahl von Medienpaketen über eine Vielzahl von Medienbussen an einen einzelnen Ziel-Port auf einer Karte sendet, die Vielzahl von Medienpaketen, die von einem beliebigen Quellen-Port gesendet werden, von dem Ziel-Port in der gleichen Reihenfolge empfangen werden, wie sie von dem Quellen-Port gesendet werden.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn ein Fehler auf einem beliebigen aus der Vielzahl von Medienbussen ermittelt wird, die aktive Buscontroller-Karte den fehlerhaften Bus isoliert, wodurch zugelassen wird, daß Medienpakete über die verbleibenden Medienbusse übertragen werden.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn ein Fehler einer beliebigen Karte ermittelt wird, die aktive Buscontroller-Karte die fehlerhafte Karte isoliert, wodurch zugelassen wird, daß Medienpakete über die Rückwandleiterplatte an die verbleibenden Karten auf dem Einschub übertragen werden.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei, wenn eine beliebige Karte einen Fehler bei Lesen von Daten von einem spezifischen Medienbus ermittelt, sich der aktive Buscontroller weigert, die Übertragung von Medienpaketen über diesen spezifischen Medienbus an diese eine Karte zuzulassen.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine beliebige Karte auf dem Einschub ein Flußsteuerflag für einen beliebigen Port auf dieser Karte setzen kann, wobei dieses Flußsteuerflag von der aktiven Buscontroller-Karte erkannt wird, um einen Fluß von Medienpaketen zu einem beliebigen Port, für den das Flußsteuerflag gesetzt worden ist, auszuschließen.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Datenserver als ein Medienserver zur Verwendung in Netzwerken konfiguriert ist, wobei paketierte Sprachdaten durch das Netzwerk übertragen werden.
Datenserver nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Datenserver als Medien-Gateway zur Verwendung in Netzwerken konfiguriert ist, wobei paketierte Sprachdaten durch das Netzwerk übertragen werden.