配置方法
2023-05-26 13:25:36 1
專利名稱：配置方法
技術領域：
本發明涉及配置計算機設備的方法，更具體地說，涉及保證滿足對系統設置的約束條件的配置的方法。
背景技術：
現代通信終端一般包括適合於信號處理的一組不同種類的硬體設備。這樣的設備包括數位訊號處理器(DSP)，專用集成電路(ASIC)和可重配置硬體(R-HW)。
通信領域，尤其是無線通信領域的快速增長已導致許多不同協議正被採用。例如，一些通信設備使用GSM(全球移動通信系統)協議，而其它通信設備使用UMTS(通用移動通信服務)協議。常規的通信終端包含不能被重新配置的固定的信號處理部件。於是，這樣的終端不能改變它們的行為，以便處理一種協議而不是另一種協議，於是存在靈活性的問題。
軟體無線電允許通過下載在恰當的微處理器上執行，以便影響終端的操作的各種軟體組件，在運行時間定義諸如無線終端之類設備的操作。公布的美國專利申請US2002、0144134A1(Watanabe等)描述了一種這樣的軟體無線電系統。
一般來說，傳送的軟體允許終端的基帶行為被改變。在一些情況下，對基帶行為的改變可以是從一種協議到另一種協議的完全重新配置，例如，把一個終端配置成利用GSM協議，而不是UMTS協議操作。另一方面，可以進行部分重新配置，以致在不改變操作標準的情況下影響行為。
WO01/90890(Roke Manor Research Limited)描述一種用於重新配置軟體無線電終端的重新配置管理器。重新配置管理器管理來自各個源的請求，並通過下載恰當的軟體，在終端內的恰當設備上執行該軟體，進行重新配置。WO01/90890還說明一種面向對象的實現，其中恰當的類別被下載並被例示，以便提供必需的功能。當重新配置導致第一類別被第二類別替換時，說明動態綁定是支持功能，行為和接口方面的變化所必需的。
通信系統通常是根據嚴格的截止時間操作的硬實時系統，例如，一個設備必須在預定的時間內處理信號，以便允許另一設備對處理後的信號進行操作。不滿足所有截止時間的通信系統被認為出錯。於是，重要的是任何軟體無線電系統提供保證其各種組件的實現將滿足任意時間約束條件的裝置。
發明內容
本發明的一個目的是消除或至少減輕上面陳述的問題。
根據本發明的第一方面，提供一種配置計算機設備的方法，包括產生計算機設備要實現的行為的模型，所述模型包括任意實現必須滿足的至少一個約束條件；和定位實現模型規定的行為的至少一個軟體組件；其中所述至少一個軟體組件包含用於返回和所述至少一個約束條件相關的值的裝置。
所述模型包含多個通信的抽象代理組件，並且至少一個軟體組件可包含每個抽象代理組件的一個具體代理組件。每個具體的代理組件可提供一種可被調用，以便返回和至少一個約束條件相關的值的方法。每個具體的代理組件可實現一個公共接口，該接口可規定該方法。每個抽象代理組件可被定義成實現所述公共接口的抽象類別。對應於每個抽象代理組件的所述具體代理組件或每個具體代理組件可以是該抽象代理組件的子代。
所述方法可利用Java程式語言來實現。
約束條件可以是執行時間約束。約束條件可以是能耗約束。可相對於模型規定約束條件。可相對於模型的單一組件規定約束條件。
根據本發明的第二方面，提供一種計算機設備，包括產生計算機設備要實現的行為的模型的裝置，所述模型包括任意實現必須滿足的至少一個約束條件；和定位實現模型規定的行為的至少一個軟體組件的裝置；其中至少一個軟體組件包含用於返回和至少一個約束條件相關的值的裝置。
根據本發明的第三方面，提供一種攜帶電腦程式代碼裝置的數據載體，所述電腦程式代碼裝置使計算機產生計算機設備要實現的行為的模型，所述模型包括任意實現必須滿足的至少一個約束條件；和定位實現模型規定的行為的至少一個軟體組件；其中至少一個軟體組件包含用於返回和至少一個約束條件相關的值的裝置。
在本說明書中，通常結合Java程式語言使用的術語被用於描述本發明的特徵。要認識到本發明決不局限於利用Java程式語言的實現，用於涉及Java程式語言的特徵的術語應被解釋成包括任意其它程式語言的任何等同特徵。
現在將參考附圖，舉例說明本發明的實施例，其中圖1是無線通信終端的通信網絡的示意圖；圖2是表示根據本發明，圖1的通信終端的配置的示意圖；圖3是更詳細地表示本發明的配置的圖1和2的通信終端的一部分的示意圖；圖4是圖3的算法圖的示意圖；圖5是表示圖3的配置中使用的類別的UML類別圖。
具體實施例方式
首先參見圖1，圖1中圖解說明了多個通信終端1，所述多個通信終端1被配置成相互通信，並且於圖1中未示出的其它通信終端通信。要認識到通信終端可利用無線或有線裝置通信，並且可利用各種可用通信協議中的任意之一通信。每個終端可以是例如行動電話機，諸如包含恰當的通信硬體的膝上型計算機之類的計算機，或者包括行動電話機的手持式計算機。
圖1還包括利用有線，或者最好是無線連接裝置3，與終端1通信的配置設備2。在已知的軟體無線電系統中，配置設備2把軟體傳送給通信終端1之一，以便影響該通信終端的行為。
本發明不僅通過在終端內的微處理器上執行下載的軟體，而且通過配置適當的硬體加速器，例如專用集成電路(ASIC)或可重配置硬體(R-HW)，使終端的行為可被影響。
圖2圖解說明本發明的配置。終端1包含在控制處理器5上執行的本地配置管理器4。一般來說，控制處理器5運行控制任務，以便影響終端1的行為。終端1還包含專用於信號處理任務的多個硬體加速器處理資源6。硬體加速器處理資源6一般包括一組不同種類的硬體設備，所述一組不同種類的硬體設備包括數位訊號處理器(DSP)和利用各種參數配置的ASIC，所述數位訊號處理器是能夠執行用良好定義的指令集規定的代碼。
終端通過無線鏈路8與遠程網絡節點7通信。網絡節點包括藉助無線鏈路8，終端1可訪問的遠程配置管理器9。
本地配置管理器4可以訪問軟體組件庫10。遠程配置管理器9可以訪問遠程軟體組件庫11。本地和遠程庫10、11都保存設備的細節，和用於這些設備的使設備按照各種方式操作的配置。遠程軟體組件庫11一般是主庫，新的設備和設備配置被加入其中。本地軟體組件庫10包含終端1正在使用或者已用過的設備的細節以及設備配置。另外，本地軟體組件庫10包含默認行為所需的設備配置。在配置管理器4、9的控制下，根據需要，可在遠程軟體組件庫11和本地軟體組件庫之間複製數據。
在圖2中所示的配置中，系統同時包括通過無線鏈路8通信的本地配置管理器4和遠程配置管理器9。但是，在本發明的一些實施例中，終端1的配置可由通過無線鏈路8與終端通信的遠程配置管理器9執行，或者另一方面由本地配置管理器4獨立進行。
利用圖2中圖解說明的體系結構的配置不僅如同常規的軟體無線電中那樣，允許使用諸如DSP之類的微處理器，而且還允許使用諸如ASIC之類更快的硬體。
本地配置管理器4建立利用控制處理器5，建立和操縱的應用模型12和硬體模型13。遠程配置管理器9也具有應用模型14和硬體模型15。下面參考圖3說明在終端1的配置中，這些模型的功能。
圖3圖解說明了終端1的配置，這裡終端將實現UMTS無線電行為。在控制處理器5上執行的本地配置管理器4從本地庫10取回代表UMTS基帶行為的算法圖16。該算法圖利用數據流模型，說明實現UMTS行為所需的功能。算法圖16描述要求每個組件提供的結構(即，連接組件，從而提供必需功能的方式)和接口。算法圖16通過把每個所需組件表示成抽象的代理組件，提供這種模型化。每個抽象代理組件定義一個接口，不過無實現。配置管理器4的功能是查找提供抽象代理連同相關實現定義的接口的具體代理組件的位置。這些具體代理組件提供實現算法圖16的行為所必需的軟體。下面說明該過程。
圖4中更詳細地表示了圖3的算法圖16。可看出利用三個抽象代理組件定義UMTS行為瑞克接收器代理17，渦輪解碼器代理18和過濾器代理19。瑞克接收器代理17通過抽象信道組件20與渦輪解碼器代理18連接。瑞克接收器代理17通過抽象信道組件21與過濾器代理19連接。
再次參見圖3，配置管理器建立並管理代表存在於正被配置的通信終端上的硬體的硬體模型22。硬體模型22模擬終端的每個組件。在圖3的例子中，可以看出，終端的硬體加速器資源6包括受DSP管理器24控制的DSP 23，受CC管理器26控制的可配置計算機(CC)25(上面提及的R-HW的一個例子)，和受ASIC管理器28控制的ASIC 27。
配置管理器4必須在庫10(或者圖2的遠程庫11)中找出由圖4的算法圖中的抽象代理組件定義的每個功能的恰當的具體代理組件。每個具體的代理必須對應於硬體模型22的硬體設備。當恰當的具體代理組件已被找出時，建立應用模型29，它是和在算法圖16中規定的抽象代理組件對應的具體代理組件的運行時間模型。每個具體的代理組件與硬體模型22的對應組件連接，以允許恰當的硬體加速器資源6的控制。
硬體加速器資源6可按照不同的方式配置。例如，為了配置DSP23以提供過濾器功能，在DSP上執行寫入DSP的指令集中的一塊代碼30。為了配置CC 25以實現瑞克接收器，必須向CC提供恰當的配置數據31，而ASIC 27需要恰當的參數32，以便起渦輪解碼器的作用。恰當的配置數據與應用模型29內的各個具體的代理組件連接，並被提供給硬體模型22中的恰當管理器，以便配置對應的硬體加速器資源6。
從上面的說明中可看出，具體的代理組件提供由它所對應的抽象代理定義的接口，同時提供對特定的硬體加速器尋址的裝置。從而，該體系結構提供藉助相應的具體代理組件，對任意指定組件的多個不同硬體實現尋址的機構，每個具體的代理組件定義到更高級功能的公共接口。從而，不僅能夠如同常規軟體無線電中那樣利用DSP，而且能夠利用諸如ASIC或CC之類硬體加速器部件重新配置終端行為，假定提供了恰當的具體代理組件。所有具體代理由配置管理器4按照相同的方式處理，並且更高級功能能夠按照共同的方式對組件尋址，與它們的底層實現無關。
應用模型29是圖2的應用模型12之一，硬體模型22是圖2的硬體模型13之一。但是，如果配置由遠程配置管理器9執行，那麼應用模型29理應是圖2的模型14之一，硬體模型22應是圖2的模型15之一。
圖5是表示如上所述的組件之間的層次關係的UML類別圖。在該層次結構的頂端，是定義兩種公共方法的代理接口33。如同在Java程式語言中，接口定義由聲明實現該接口的類別實現的方法。接口本身僅僅包含無方法的實現的方法標題(類似於功能原型)。本領域的技術人員易於理解Java接口的使用，並且在Flanagan，D.″Java in anutshell″，2ndEdition，O′Reilly，1997，第77-80頁中描述了Java接口的使用，該說明在此引為參考。
圖5表示實現代理接口的抽象類別RakeReceiveProxy 34。這意味著該類別的所有實例必須提供上述公共方法或者把這些方法的提供授權給其子代。在RakeReceiveProxy類別是抽象的情況下，它本身決不能被例示，相反僅僅起類別層次中的額外一層的作用，並且能夠充當其它類別的父代，從而，為RakeReceiveProxy的子代的任意類別必須實現在RakeReceiveProxy類別34的代理接口33中規定的任何方法，在類別33中沒有提供該方法的任何實現。本領域的技術人員易於理解抽象類別在面向對象的遺留層次中的這種使用，並且在上面引用的Java in a nutshell，第49-101頁中描述了這種使用。
具有為其父代的RakeReceiveProxy的任何類別必須提供代理接口規定的方法getActualExectionTime和getActualPowerConsumption，假定RakeReceiveProxy本身不實現這些方法。從而，RakeReceiveProxy類別把這些方法的實現委託給其子代。
在圖5中，RakeReceiveProxy類別具有兩個子類別RakeDSP 35和RakeASIC 36。這些具體類別實現在代理接口33中規定的getActualExectionTime和getActualPowerConsumption。代表瑞克接收器的任何具體代理組件是抽象類別34的子代。從而，代表瑞克接收器的所有代理組件提供到外界的統一接口。
RakeDSP類別35是在DSP上實現瑞克接收器的具體代理組件。RakeASIC 36是在ASIC上實現瑞克接收器的具體代理組件。從而，類別35、36應被包括在圖3中圖解說明的形式的應用模型中。
再次參見圖5，可看出代理接口33定義的兩種方法是公用方法(由前綴「+」表示)。第一種方法getActualExectionTime返回整數值，以預定的時間單位表示實現接口的類別所代表的組件的執行時間。第二種方法getActualPowerConsumption返回整數值，以預定的單位表示實現接口的類別所代表的組件的能耗。
算法圖(圖4)利用通信的抽象代理組件的數目定義行為。另外，算法圖還包含約束規範。例如，算法圖可規定選來實現瑞克接收器的具體代理組件必須具有在一定限度內的執行時間，以及在某一極限內的能耗。
當選擇實現抽象代理組件表示的功能的具體代理組件時，配置管理器調用具體代理組件提供的方法，以便獲得該組件的實際執行時間和能耗值。隨後可比較獲得的執行時間和能耗值與在算法圖中規定的約束條件，以保證配置選擇的組件滿足在算法中規定的任意約束條件。
配置管理器能夠確保所有具體的代理組件提供如同在頂級接口33(圖5)中定義的那些必需方法。從而，圖5中圖解說明的類別層次向配置管理器提供按照公共方式操縱所有代理組件，以便獲得可與在算法圖中規定的約束條件比較的能耗和執行時間數據。
要認識到在本發明的一些實施例中，可相對於整個算法圖16，而不是在單個代理組件上規定總的能耗約束條件。在這種情況下，配置管理器必須調查具體代理的所有可能組合，以便確定哪些組合滿足總能耗約束條件。
要認識到上面雖然說明了執行時間和能耗約束條件，不過本發明並不局限於這樣的約束條件，相反本發明適用於對系統提出的任意約束條件或者約束條件的組合。
在上面的說明中，算法圖被描述成利用多個抽象的代理組件來實現，每個抽象的代理組件是一個抽象的Java類別。要認識到算法圖可用提供必需的行為規範的任意數目的方式來實現。例如，在本發明的一些實施例中，算法圖被實現成根據預定的語法編寫的明文文檔。
要認識到在本發明的一些實施例中，可提供多個不同的算法，每個算法對應於終端要實現的不同功能。在這樣的實施例中，通過從庫中選擇恰當的算法圖，並建立包含與該算法圖的抽象代理組件對應的具體代理組件的應用模型，重新配置終端。例如，能夠提供用於GSM和UMTS的算法圖，隨後可通過按照上述方式產生恰當的應用模型，把終端配置成提供任一功能。要認識到在一些情況下，最好產生供並行使用的多個應用模型，從而例如能夠同時提供GSM和UMTS功能。
雖然上面給出的說明的各個部分涉及Java程式語言，不過本領域的技術人員易於理解可按照類似的方式使用任意其它的面向對象的程式語言。此外，本發明並不局限於面向對象的實現，相反，可用任何恰當的計算機程式語言來實現。
權利要求
1.一種配置計算機設備的方法，包括產生計算機設備要實現的功能的模型，所述模型包括任意實現必須滿足的至少一個約束條件；和定位實現模型規定的功能的至少一個軟體組件；其中所述至少一個軟體組件包含用於返回和所述至少一個約束條件相關的值的裝置，並且只有當所述值滿足所述約束條件時，才選擇組件。
2.按照權利要求1所述的方法，其中所述模型包含多個通信的抽象代理組件，所述至少一個軟體組件包含每個抽象代理組件的一個具體代理組件。
3.按照權利要求2所述的方法，其中每個具體代理組件提供一種可被調用，以便返回和所述至少一個約束條件相關的值的方法。
4.按照權利要求3所述的方法，其中每個具體代理組件實現一個公共接口，所述接口規定該方法。
5.按照權利要求4所述的方法，其中每個抽象代理組件被定義成實現所述公共接口的抽象類別。
6.按照權利要求5所述的方法，其中對應於每個抽象代理組件的所述具體代理組件或每個具體代理組件是該抽象代理組件的子代。
7.按照權利要求1-6任意之一所述的方法，其中所述方法利用Java程式語言來實現。
8.按照權利要求1-7任意之一所述的方法，其中約束條件是執行時間約束。
9.按照權利要求1-8任意之一所述的方法，其中約束條件是能耗約束。
10.按照權利要求1-9任意之一所述的方法，其中相對於模型規定約束條件。
11.按照權利要求1-10任意之一所述的方法，其中相對於模型的單一組件規定約束條件。
12.按照權利要求1-11任意之一所述的方法，其中計算機設備是通信終端。
13.一種計算機設備，包括產生計算機設備要實現的功能的模型的裝置，所述模型包括任意實現必須滿足的至少一個約束條件；和定位實現模型規定的功能的至少一個軟體組件的裝置；其中所述至少一個軟體組件包含用於返回和所述至少一個約束條件相關的值的裝置，並且只有當所述值滿足所述約束條件時，才選擇組件。
14.按照權利要求13所述的計算機設備，其中所述模型包含多個通信的抽象代理組件，所述至少一個軟體組件包含每個抽象代理組件的一個具體代理組件。
15.按照權利要求14所述的計算機設備，其中每個具體代理組件提供一種可被調用，以便返回和所述至少一個約束條件相關的值的方法。
16.按照權利要求15所述的計算機設備，其中每個具體代理組件實現一個公共接口，所述接口規定該方法。
17.按照權利要求16所述的計算機設備，其中每個抽象代理組件被定義成實現所述公共接口的抽象類別。
18.按照權利要求17所述的計算機設備，其中對應於每個抽象代理組件的所述具體代理組件或每個具體代理組件是該抽象代理組件的子代。
19.按照權利要求13-18任意之一所述的計算機設備，其中約束條件是執行時間約束。
20.按照權利要求13-19任意之一所述的計算機設備，其中約束條件是能耗約束。
21.按照權利要求13-20任意之一所述的計算機設備，其中相對於模型規定約束條件。
22.按照權利要求13-21任意之一所述的計算機設備，其中相對於模型的單一組件規定約束條件。
23.按照權利要求13-22任意之一所述的計算機設備，其中計算機設備是通信終端。
24.一種攜帶電腦程式代碼裝置的數據載體，所述電腦程式代碼裝置使計算機產生計算機設備要實現的功能的模型，所述模型包括任意實現必須滿足的至少一個約束條件；和定位實現模型規定的功能的至少一個軟體組件；其中所述至少一個軟體組件包含用於返回和所述至少一個約束條件相關的值的裝置，並且只有當所述值滿足所述約束條件時，才選擇組件。
25.一種攜帶使計算機執行根據按照權利要求1-12任意之一所述的方法的程序的電腦程式代碼裝置的數據載體。
全文摘要
一種配置計算機設備的方法，包括產生計算機設備要實現的功能的模型，所述模型包括任意實現必須滿足的至少一個約束條件，和定位實現模型規定的功能的至少一個軟體組件。所述至少一個軟體組件包含用於返回和所述至少一個約束條件相關的值的裝置，並且只有當所述值滿足所述約束條件時，才選擇組件。
文檔編號G06F9/445GK1771478SQ20048000113
公開日2006年5月10日 申請日期2004年9月30日 優先權日2003年9月30日
發明者羅洛·伯吉斯 申請人:株式會社東芝