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Verfahren
und Kommunikationseinrichtung zur Realisierung zumindest einer ausfallsicheren Kommunikationsbeziehung
durch eine in einem Kommunikationsnetz angeordnete Kommunikationseinrichtung.
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In
aktuellen Kommunikationsnetzen bzw. Kommunikationssystemen erfordern
erhöhte
Datenmenge, höhere
Anforderungen an Ausfallsicherheit und die Anschaltung einer größeren Anzahl
von Teilnehmern an Kommunikationseinrichtungen die Realisierung
von Ersatzschaltemechanismen, um bei Hardware- oder Leitungsausfällen die
Funktionen innerhalb eines Kommunikationsnetzes aufrecht erhalten
zu können.
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In
DE 198 31 562 ist beispielsweise
das Prinzip der Leitungsredundanz in gemäß der Synchronen Digitalen
Hierarchie ausgestalteten Kommunikationsnetzen bzw. in Sonet-Übertragungsnetzen
offenbart, wobei mit Hilfe der Leitungsredundanz der auf den Leitungen
zu übertragende
Datenverkehr vor Ausfall geschützt
werden soll. Dabei wird durch eine zweite Leitung ein redundanter Übertragungsweg
zur Verfügung
gestellt, der im Fehlerfall den Datenverkehr der ursprünglich benutzten
Datenleitung übernehmen
kann. Weit verbreitet ist die sogenannte 1 + 1-Leitungsredundanz,
bei der am sendenden Ende der Übertragungsstrecke
der zu übertragende
Verkehr über
eine sogenannte Bridge auf beide Leitungen annähernd gleichzeitig gesendet
werden kann und am empfangenen Ende über einen sogenannten "Selektor" der Datenverkehr
von einer der beiden Leitungen zur weiteren Verarbeitung ausgewählt werden
kann.
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Desweiteren
ist in
US 5,740,157 ein
in einem Kommunikationsnetz angeordnetes Netzwerkelement beschrieben,
in welchem mehrere redundant ausgelegte Module angeordnet sind.
Die an das Netzwerkelement angeschlossenen, redundant ausgelegten Übertragungsstrecken
sind jeweils mit einem High Speed Interface-Modul, einem Cross-Connect-Modul
und einem Drop-Modul verbunden, welche jeweils redundant ausgelegt
sind. Bei Ausfall eines Moduls in der aktuell aktiven Übertragungsstrecke
(working line) wird nicht die gesamte Modulkette deaktiviert und
die dafür
entsprechend vorgesehenen, redundanten Module in der Ersatz-Modulkette (protection
line) aktiviert, vielmehr wird das fehlerhafte Modul deaktiviert
und das entsprechend dafür
vorgesehene redundante Modul aktiviert.
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Neben
dem Schutz des Datenverkehrs auf der Übertragungsleitung müssen auch
die Funktionen der, in der jeweiligen Kommunikationseinrichtung
angeordneten Schnittstellenbaugruppe vor Ausfall geschützt werden.
Im Rahmen einer Baugrup penredundanz wird eine zweite Baugruppe zur
Verfügung
gestellt und der ersten Baugruppe zugeordnet, die im Fehlerfall
die Funktionen der ursprünglich
benutzten Baugruppe übernehmen
kann.
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Leitungs-
und Baugruppenredundanz können
gemäß oben genannter
Offenlegungsschrift kombiniert werden. Dabei wird die Ersatzschaltung der
Datenleitung und der Schnittstellenbaugruppe miteinander gekoppelt.
Ein Ersatzschalten der Leitung führt
automatisch zum Ersatzschalten der Schnittstellbaugruppe und umgekehrt.
Dieses Verfahren wird insbesondere in großen Kommunikationseinrichtungen
angewendet, die mit einer größeren Anzahl
von Übertragungsleitungen
beschaltet sind. Diese Kommunikationseinrichtungen verfügen neben
den Schnittstellenbaugruppen über
Baugruppen, die zentrale Funktionen der Kommunikationseinrichtung
wahrnehmen, wie z.B. Vermittlungsfunktionen oder zentrale Steuerfunktionen.
Diese Baugruppen können
ebenfalls mit Baugruppenredundanz vor Ausfall gesichert sein. Die
Baugruppenredundanz der zentralen Baugruppen ist aber nicht mit der
Baugruppenredundanz der Schnittstellenbaugruppe oder der Leitungsredundanz
gekoppelt.
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1 zeigt in einem Blockschaltbild
eine Kommunikationseinrichtung, in der Leitungs- und Baugruppenredundanz
implementiert sind. Die Leitungsredundanz und die Baugruppenredundanz
der Schnittstellenbaugruppe sind miteinander gekoppelt. Der von
der Kommunikationseinrichtung abgehende Datenstrom wird mittels
einer Bridge über
beide Schnittstellenbaugruppen auf beide abgehende Leitungen geführt, während aus
dem über
die Schnittstellenbaugruppe geführten
ankommenden Datenströmen
mittels des Selektors ein in der Kommunikationseinrichtung weiter
zu verarbeitender Datenstrom ausgewählt wird. Die zentrale Steuerfunktion
dieser Kommunikationseinrichtung ist von den Schnittstellenbaugruppen
und Leitungen getrennt ausgeführt, kann
aber ebenfalls redundant vorhanden sein. Bei einer Ersatzschaltung
der Leitungen und der Schnittstellenbaugruppen wird die zentrale
Steuerfunktion nicht umgeschal tet. Bei einer Ersatzschaltung der zentralen
Steuerfunktion sind Leitungen und Schnittstellenbaugruppen nicht
betroffen. Entsprechendes gilt für
weitere, in der Kommunikationseinrichtung jeweils realisierte zentrale
Funktionen, wie etwa die Vermittlungsfunktion.
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In
kleineren Kommunikationseinrichtungen, wie sie z.B. in Teilnehmeranschlussnetzen
zu finden sind, muss einerseits aus Kostengründen eine hohe Integration
innerhalb der Kommunikationseinrichtung erreicht werden und andererseits
aber auch Redundanz zum Schutz der immer größer werdenden Datenmengen und
Teilnehmerzahlen sowie zur Verbesserung der Ausfallsicherheit vorgesehen
werden.
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Die
hohe Integration führt
neben dem Erhöhen
der an eine Teilnehmerbaugruppe anschließbaren Teilnehmerzahlen auch
zur Integration von zentralen Funktionen der Kommunikationseinrichtung mit
von vielen Teilnehmern gemeinsam genutzten zentralen Übertragungsschnittstellen.
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Darüber hinaus
können
mehrere dieser Kommunikationseinrichtungen in einer Kette miteinander
verbunden werden, damit auf der Seite des zentralen Kommunikationsnetzes
nur eine statt mehrerer Übertragungsleitungen
genutzt werden muss. Die zur Verkettung benutze Übertragungsleitung ist dabei
ebenfalls redundant ausgeführt – siehe 2. Die Übertragungsschnittstelle wird
aus Kostengründen
zusammen mit der zum zentralen Kommunikationsnetz führenden Übertragungsschnittstelle
und zentralen Funktionen der Kommunikationseinrichtung auf einer
Baugruppe integriert.
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Durch
das Zusammenfassen von zentralen Funktionen und zentralen Übertragungsschnittstellen auf
einer Baugruppe bzw. Schnittstellenbaugruppe können die Leitungsredundanz
der Übertragungsleitungen
und die Baugruppenredundanz der gemeinsamen Baugruppen nicht mehr
wie bisher miteinander gekoppelt werden. Auch die Leitungsredundanzen
der zum zentralen Kommu nikationsnetz führenden Übertragungsleitung und der
zur Verkettung benutzten Übertragungsleitung
dürfen
nicht miteinander gekoppelt sein. Dies würde nachteilig dazu führen, dass
bei Leitungsersatzschaltung der zum zentralen Kommunikationsnetz
führenden Übertragungsleitung
auch zentrale Funktionen der Kommunikationseinrichtung, insbesondere
die zentrale Steuerfunktion, sowie die zur Verkettung genutzte Übertragungsleitung
umgeschaltet werden müssten. Ebenso
nachteilig müssten
bei einer Leitungsersatzschaltung in einem Abschnitt einer Kette
von Kommunikationseinrichtungen alle Abschnitte dieser Kette, sowie
die zentralen Funktionen der an dieser Kette zusammengeführten Kommunikationseinrichtungen
umgeschaltet werden.
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Somit
liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Leitungs- und Baugruppenredundanz für eine Kommunikationseinrichtung
zu realisieren, bei der die Übertragungsschnittstelle
der Übertragungsleitung
und die zentralen Steuerfunktionen auf einer Baugruppe bzw. Anschlusseinheit
integriert sind. Die Aufgabe wird ausgehend von bei einem Verfahren
und einer Kommunikationseinrichtung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und
9 durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.
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Beim
erfindungsgemäßen Verfahren
zur Realisierung zumindest einer ausfallsicheren Kommunikationsbeziehung
durch eine in einem Kommunikationsnetz angeordnete Kommunikationseinrichtung sind
mehrere in der Kommunikationseinrichtung angeordnete und einander
zugeordnete Anschlusseinheiten vorgesehen, an die jeweils eine von
mehreren zur Realisierung der zumindest einen Kommunikationsbeziehung
vorgesehenen, redundanten Übertragungsleitungen
angeschlossen ist. Eine der zur Realisierung der zumindest einer
Kommunikationsbeziehung vorgesehenen, redundanten Übertragungsleitungen
und der damit verbundenen Anschlusseinheit werden kommunikationsbeziehungsspezifische
Informationen übermittelt.
In jeder der Anschlusseinheiten sind Steuerfunktionen zur Steuerung
von zentral in der Kommunikationseinrichtung realisierten, kommunikationseinrichtungspezifischen
Funktionen und/oder von in der jeweiligen Anschlusseinheit realisierten
anschlusseinheitspezifischen Funktionen vorgesehen.
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Der
wesentliche Aspekt des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass bei Ausfall zumindest eines Teils der Steuerfunktionen in einer
der Anschlusseinheiten zumindest die ausgefallenen kommunikationseinrichtungspezifischen
und/oder anschlusseinheitspezifischen Funktionen durch die Steuerfunktionen
der zumindest eine zugeordnete Anschlusseinheit gesteuert werden.
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Der
wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass in Kommunikationsnetzen bzw. Kommunikationseinrichtungen, welche
beispielsweise im Teilnehmeranschlussbereich angeordnet sind – auch als
Digital Subscriber Line Access Multiplexer DSLRM bezeichnet – auf kostengünstige Weise
ausfallsichere Übertragungsschnittstellen
zum zentralen Kommunikationsnetz und zentrale Funktionen der Kommunikationseinrichtungen auf
einer Baugruppe bzw. Anschlusseinheit integrierbar sind. Die zentralen
Funktionen können
Steuerfunktionen, Vermittlungsfunktionen, Takt- und Synchronisiereinrichtungen,
Managementschnittstellen usw. oder Teilfunktionen einer oder mehrerer
dieser Funktionen umfassen.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
kombiniert in vorteilhafter Weise die Leitungsredundanz für ein oder
mehrere Übertragungsleitungen
mit einer Baugruppenredundanz für
eine zentrale Baugruppe bzw. Anschlusseinheit, die sowohl die Schnittstellenfunktionen
als auch zentrale Steuerfunktionen der Kommunikationseinrichtung
enthält.
Dabei bleibt die Leitungsredundanz der Schnittstellen unabhängig voneinander
und eine Ersatzschaltung einer Übertagungsleitung
bzw. Übertragungsschnittstelle
führt auch
nicht zum Ersatzschalten der Baugruppe bzw. Anschlusseinheit. Das
Ersatzschalten der zentralen Funktionen bzw. der Baugruppe kann
zum Ersatzschalten der daran angeschlossenen Übertragungsleitungen führen. Daraus
ergeben sich folgende Vorteile:
- – kostengünstige Realisierung
von Baugruppen- und Leitungsredundanz, da Übertragungsschnittstellen-
und zentrale Funktionen auf einer Baugruppe integriert sind.
- – Geringe
Fehlerwirkbreite im Kommunikationsnetz, da trotz Integration einer Übertragungsschnittstelle
und der zentralen Steuerfunktion auf einer Baugruppe ein Ausfall
einer Übertragungsleitung
nicht zusätzlich
zur Ersatzschaltung der Baugruppe bzw. der Anschlusseinheit einschließlich der
zentralen Steuerfunktion und damit zu zusätzlichen Ausfallzeiten führt.
- – Geringe
Fehlerwirkbreite im Kommunikationsnetz, da sich trotz Integration
mehrerer Übertragungsschnittstellen
auf einer Baugruppe ein Leitungsausfall einer Übertragungsleitung nicht über die
Baugruppenredundanz auf weitere Übertragungsleitungen
auswirkt.
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Weitere
vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sowie eine Kommunikationseinrichtung
zur Realisierung zumindest einer ausfallsicheren Kommunikationsbeziehung
sind den weiteren Ansprüchen
zu entnehmen.
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Im
folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren
anhand mehrerer Zeichnungen näher
erläutert.
Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Kommunikationseinrichtung,
in der Leitungs- und Baugruppenredundanz implementiert sind,
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2 die Hintereinanderschaltung
mehrerer Kommunikationseinrichtungen zu einer Kette,
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3 einen netzseitigen Anschluss
der Kommunikationseinrichtung an eine oder mehrere weitere Kommunikationseinrichtungen,
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4 eine Kommunikationseinrichtung,
in der erfindungsgemäß die Leitungs-
und Baugruppenredundanz unabhängig
voneinander implementiert sind,
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5-7 beispielhaft die Ersatzschaltung einer Übertragungsleitung
im Falle eines Leitungsfehlers und die Ersatzschaltung einer Baugruppe
im Falle einer schaltungstechnischen Fehlers sowie deren Auswirkungen
auf die übrigen
redundanten Funktionen.
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4 zeigt in einem Blockschaltbild
eine in einem Kommunikationsnetz, beispielsweise einem SDH-Kommunikationsnetz,
angeordnete Kommunikationseinrichtung KE, bei der die erfindungsgemäße Unabhängigkeit
von Leitungs- und Baugruppenredundanz erfüllt ist. Die jeweils im Rahmen
einer ausfallsicheren Kommunikationsbeziehung kb1,2 vorgesehenen,
redundant zugeführten Übertragungsleitungen ÜL1, ÜL3, bzw. ÜL2, ÜL4 werden
an redundant ausgeführte Übertragungsschnittstellen ÜSS1...4
angeschlossen, wobei diese redundant ausgeführten Übertragungsschnittstellen ÜSS1...4 auf
unterschiedlichen zentralen Baugruppen bzw. Anschlusseinheiten AE1,
2 angeordnet sind. Die Übertragungsleitungen ÜL1, ÜL3 bzw. ÜL2, ÜL4 bilden
dabei hinsichtlich der Leitungsredundanz und hinsichtlich der jeweils
zu realisierenden Kommunikationsbeziehung kb1,2 ein Paar.
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Für das weitere
Ausführungsbeispiel
sei angenommen, daß die
erste und dritte Übertragungsleitung ÜL1,2 an
eine erste weitere Kommunikationseinrichtung Z1 und die zweite und
vierte Übertragungsleitung ÜL2,4 an
eine zweite weitere Kommunikationseinrichtung Z2 angeschlossen ist – in 4 dargestellt.
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Des
Weiteren sind in der Kommunikationseinrichtung KE redundant ausgeführte zentrale Steuerfunktionen
zsf1 bzw. zsf2 realisiert, wobei diese redundant ausgeführten Steuerfunktionen
zsf1, 2 ebenfalls auf den unterschiedlichen zentralen Anschlusseinheiten
AE1, 2 angeordnet sind. Diese zentralen Steuerfunktionen zsf1, zsf2
werden von einer Steuereinheit STE bzw. von einem Prozessor ausgeführt, der
darüber
hinaus auch lokale Steuerfunktionen auf der jeweiligen Anschlusseinheit
AE1, 2 ausführen
kann, wie z.B. Steuerfunktionen für die Übertragungsschnittstellen ÜSS1, 2 bzw. ÜSS3, 4.
Die zentralen Steuerfunktionen zsf1, 2 sind über eine Kommunikationsverbindung
KV miteinander verbunden, über
die der Ablauf der Ersatzschaltung koordiniert werden kann und über die
zentralen Steuerfunktionen zsf1, 2 miteinander synchronisiert werden können. Die
Kommunikationsverbindung KV enthält sowohl
hardwaredominante Anteile für
zeitkritische Ersatzschalteprozeduren und für Ersatzschaltefälle, in
denen eine softwaregesteuerte Umschaltung nicht mehr möglich ist,
als auch softwaredominierte Anteile für weniger zeitkritische Abläufe.
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Bei
der in 4 dargestellten
Kommunikationseinrichtung ist die Existenz einer Bridge- und einer
Selektorfunktion, die hier als bekannt vorausgesetzt werden, ebenfalls
angedeutet, ohne dass deren Anordnung oder Ausführung innerhalb der Kommunikationseinrichtung
näher beschrieben
sein soll.
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Die
teilnehmerseitigen Schnittstellen der Kommunikationseinrichtung,
wie beispielsweise xDSL-Schnittstellen oder weitere zur Kaskadierung genutzte Übertragungsschnittstellen
sind wesentliche Bestandteile der Kommunikationseinrichtung, welche
in 4 nicht dargestellt
sind.
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Die
erfindungsgemäße, in 4 dargestellte Redundanzarchitektur
ist nicht abhängig
von der Realisierung der zentralen Vermittlungsfunktion der Kommunikationseinrichtung.
Diese Redundanzarchitektur kann beispielsweise zusammen mit einer Bus-basierten
Vermittlungsarchitektur, einer Koppelnetzbasierten oder einer sternförmig angedeuteten seriellen
Schnittstellen-basierten Vermittlungsarchitektur realisiert werden.
Die Vermittlungsarchitektur kann selbst ebenfalls redundant aufgebaut
sein und es können
Teile dieser Vermitt lungsarchitektur auf den zentralen Anschlusseinheiten
AE1 bzw. AE2 integriert sein.
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Die
Verbindung der Kommunikationseinrichtung mit einem TMN-System (TMN: telecommunication
management network) kann über
eine sogenannte "Imband-Verbindung" erfolgen. Dabei
wird die Verbindung zum TMN-System zusammen mit dem übrigen Verkehr
im Rahmen einer "Imband-Verbindung" auf dem Übertragungsleitungen
geführt.
Sie kann auch gemäß einer "Outband-Verbindung" realisiert sein,
wobei die Kommunikationseinrichtung über separate Schnittstellen,
beispielsweise einer Ethernet-Schnittstelle,
mit dem TMN-System verbunden ist. Beide Möglichkeiten können mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens
bzw. mit der erfindungsgemäßen Redundanzarchitektur
realisiert werden.
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Die
zentrale Taktgeneratorfunktion für
die Kommunikationseinrichtung kann ebenfalls auf dem zentralen Anschlusseinheiten
AE1, 2 integriert sein.
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Eine
Ersatzschaltung im Sinne der Leitungsredundanz kann bei einem Ausfall
einer Übertragungsleitung ÜL1...4 stattfinden.
Eine Ersatzschaltung im Sinne der Baugruppenredundanz kann bei einem
Fehler der Hardware oder Teilen der Hardware einer Anschlusseinheit
BG1, 2 oder bei einem nicht reparierbaren Softwarefehler in der
zentralen Steuerfunktion zsf1, 2 stattfinden. Die Redundanz der
zentralen Steuerfunktion zsf1, 2 ist somit Bestandteil der Baugruppenredundanz.
Ein Hardwarefehler auf einer Baugruppe bzw. Anschlusseinheit AE1,
2 kann auch ein Fehler in der Hardware einer Übertragungsschnittstelle ÜSS1...4
sein.
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Erfindungsgemäß ist es
möglich,
bei einem Fehler, der eindeutig der zentralen Steuerfunktion zuzuordnen
ist, die Ersatzschaltung der zentralen Steuerfunktion zsf1, 2 ohne
gleichzeitige Ersatzschaltung der Baugruppe bzw. Anschlusseinheit
AE1, 2 durchzuführen.
Die Ersatzschaltung der Übertragungs leitung ÜL1...4 als
Folge der Ersatzschaltung der zentralen Steuerfunktion einer Anschlusseinheit
AE1, 2 kann hier vorteilhaft vermieden werden. Dabei darf der Fehler
der zentralen Steuerfunktion zsf1, 2 jedoch nicht die zur Ersatzschaltung
der zentralen Steuerfunktion zsf1, 2 erforderlichen Funktionen beeinträchtigen.
Zum Austausch der defekten Baugruppe bzw. Anschlusseinheit AE1,
2 kann später
trotzdem die Ersatzschaltung der Anschlusseinheit AE1, 2 erforderlich
sein.
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Bei
einer Aktualisierung der Software für die zentrale Steuerfunktion
einer Anschlusseinheit AE1, 2 kann die Unabhängigkeit von Leitungs- und
Baugruppenredundanz vorteilhaft ausgenutzt werden, in dem zunächst eine
erste zentrale Steuerfunktion zsf1, 2 mit neuer Software aktualisiert
bzw. geladen wird, während
die andere, die aktive Funktion der Steuerung der Kommunikationseinrichtung
KE übernimmt.
Nach erfolgter Aktualisierung der ersten zentralen Steuerfunktion
zsf1 kann eine Umschaltung der zentralen Steuerfunktion erfolgen
und die zweite zentrale Steuerfunktion zsf2 mit neuer Software geladen
bzw. aktualisiert werden, während
die erste zentrale Steuerfunktion zsf1 die aktive Funktion der Steuerung
der Kommunikationseinrichtung KE übernimmt. Eine Umschaltung
der jeweils an eine Anschlusseinheit AE1, 2 angeschlossenen Übertragungsleitungen ÜL1, 2 bzw. ÜL3, 4 ist
dabei nicht erforderlich.
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Die
zentrale Steuerfunktion zsf1, 2 kann z.B. zu Testzwecken mit einem
manuellen Umschaltebefehl umgeschalten werden. Hierbei ist eine
Umschaltung der Übertragungsleitungen ÜL1, 2 bzw. ÜL3, 4 ebenfalls
nicht erforderlich.
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Bei
der Ersatzschaltung einer Übertragungsleitung
(Leitungsredundanz) wird der über
diese Übertragungsleitung übermittelte
Datenverkehr mittels der Bridge- und Selektorfunktion der Kommunikationseinrichtung
KE auf die redundante Übertragungsleitung ÜL1...4 umgeschaltet.
Der Datenverkehr der an die zweite Übertragungsschnittstelle ÜSS1...4
angeschlossenen Leitung wird dabei keiner Umschaltung unterzogen.
Diese Leitung bleibt im gleichen Zustand wie vor der Umschaltung
der ersten Leitung. Die Umschaltung einer Übertragungsleitung führt nicht
zu einer Umschaltung der zentralen Steuerfunktion zsf1, 2.
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Bei
der Ersatzschaltung der Anschlusseinheit bzw. Baugruppe AE1, 2 (Baugruppenredundanz) werden
alle Funktionen der Baugruppe auf die redundante Baugruppe übertragen.
Diese Funktionen beinhalten auf die Funktionen der Übertragungsschnittstellen ÜSS1, 2 bzw. ÜSS3, 4. Übertragungsleitungen,
deren Datenverkehr über
die Ersatz zu schaltende Baugruppe geführt wird, müssen im Zuge der Ersatzschaltung
der Baugruppe ebenfalls umgeschaltet werden.
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Erfindungsgemäß haben
die im Rahmen der Leitungsredundanz durchzuführenden Maßnahmen keine Auswirkungen
auf eine jeweils andere an die jeweilige Anschlusseinheit AE1, 2
angeschlossenen Übertragungsleitung.
Des Weiteren haben die im Rahmen der Leitungsredundanz durchzuführenden Maßnahmen
keine Auswirkungen auf die Baugruppenredundanz. Maßnahmen
der Baugruppenredundanz können
aber Maßnahmen
der Leitungsredundanz beinhalten. Ferner kann die zentrale Steuerfunktion
zsf1, 2 einer Anschlusseinheit AE1, 2 unabhängig von der Leitungsredundanz
und der Baugruppenredundanz umgeschaltet werden. Im folgenden soll
anhand zweier Ausführungsbeispiele
die Ersatzschaltung einer Übertragungsleitung ÜL1...4 im
Falle eines Leitungsfehlers und die Ersatzschaltung einer Baugruppe
bzw. Anschlusseinheit AE1, 2 im Falle eines Hardwarefehlers auf
der Anschlusseinheit AE1, 2 sowie deren Auswirkung auf die übrigen redundanten
Funktionen verdeutlicht werden.
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Im
folgenden soll der Zustand, bei welchen über eine Übertragungsleitung ÜL1...4 der
aktive durch den Selektor ausgewählte
Verkehr übertragen wird,
mit dem Betriebszustand "aktiv" bezeichnet werden.
Die redundante Leitung ÜL1...4
hat in diesem Fall den Betriebszustand "standby". Die aktive zentrale Steuerfunktion
zsf1, 2 sei ebenfalls mit dem Zustand "aktiv" beschrieben, während die redundante Steuerfunktion
zsf1, 2 mit dem Betriebszustand "standby" beschrieben werden
soll.
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Beispiel 1: Leitungsersatzschaltung
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Im
Ausgangszustand zeigen, wie in 5 dargestellt,
die Übertragungsleitungen ÜL1 und ÜL2 sowie
die zentrale Anschlusseinheit AE1 im Zustand "aktiv". Die Übertragungsleitungen ÜL1...4 seien
beispielsweise nach der synchronen digitalen Hierarchie (SDH) ausgestaltete
STM-1-Übertragungsleitungen, wobei ÜL1 und ÜL2 im Sinne
der SDH-/Sonet-Leitungsredundanz "working-Übertragungsleitungen" repräsentieren
und die Übertragungsleitungen ÜL3 und ÜL4 "protection-Leitungen" repräsentieren.
Auf den "protection-Leitungen" ÜL3, 4 läuft das Steuerprotokoll der
SDH-/Sonet-Leitungsredundanz.
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Ein
Fehler auf der Übertragungsleitung ÜL1 mit dem
Betriebszustand "aktiv" wird durch die auf der
ersten Anschlusseinheit AE1 angeordnete Übertragungsschnittstelle ÜSS1 erkannt.
Die in der zentralen Steuerfunktion zsf1 enthaltene lokale Steuerfunktion
der Anschlusseinheit AE1 meldet diesen Fehler über die Kommunikationsverbindung
KV an die in der zentralen Steuerfunktion zsf2 der zweiten Anschlusseinheit
AE2 enthaltene lokale Steuerfunktion. Über die dritte Übertragungsleitung ÜL3 wird
mit dem am anderen Ende der Übertragungsleitungen ÜL1 und ÜL3 angeschlossenen
Gerät bzw.
Kommunikationseinrichtung die Ersatzschaltung der Übertragungsleitungen über das
Steuerprotokoll der SDH-/Sonet-Leitungsredundanz vereinbart und
gesteuert. Innerhalb der Kommunikationseinrichtung KE wird der zwischen
den teilnehmerseitigen Baugruppen – nicht dargestellt – und der
ersten Übertragungsleitung ÜL1 übertragene
Datenverkehr mittels Bridge und Selektor auf die Übertragungsleitung ÜL3 umgeschaltet.
Auch der zwischen der zweiten Übertragungsleitung ÜL2 und der
ersten Übertragungsleitung ÜL1 übertragene
Datenverkehr wird mittels Bridge und Selektor auf eine Verbindung
zwischen der zweiten und dritten Übertragungsleitung ÜL2 und ÜL3 umgeschaltet.
Erfindungsgemäß findet
eine Ersatzschaltung der Baugruppen nicht statt. Nach Durchführung der
Leitungsersatzschaltung – dieser Zustand
ist in 6 dargestellt – sind die Übertragungsleitungen ÜL3 und ÜL2 sowie
die Anschlusseinheit AE1 im Zustand "aktiv". Die Übertragungsleitungen ÜL2 und ÜL4, sowie
die erste Anschlusseinheit AE1 wurde nicht Ersatzgeschaltet.
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Beispiel 2: Baugruppenersatzschaltung
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Im
Ausgangszustand seien, wie in 6 dargestellt,
die Übertragungsleitungen ÜL3 und ÜL2 sowie
die erste Anschlusseinheit AE1 im Zustand "aktiv". Des Weiteren ist die in der ersten
Anschlusseinheit AE1 angeordnete zentrale Steuerfunktion zsf1 im
Zustand "aktiv". Des Weiteren seien
die in Beispiel 1 genannten Voraussetzungen auch in diesem Ausführungsbeispiel
gültig.
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Die
in der zentralen Steuerfunktion zsf1 enthaltene lokale Steuerfunktion
der ersten Anschlusseinheit AE1 erkennt einen Hardwarefehler auf
der ersten Anschlusseinheit AE1 und meldet diesen an die zentrale
Steuerfunktion zsf1. Die zentrale Steuerfunktion zsf1 übermittelt
entsprechende Informationen über
den Hardwarefehler über
die Kommunikationsverbindung KV an die in der zweiten Anschlusseinheit
AE2 angeordnete zentrale Steuerfunktion zsf2. Mit Hilfe der übermittelten
Informationen wird der in der zweiten Anschlusseinheit AE2 angeordneten,
zentralen Steuerfunktion zsf2 mitgeteilt, dass eine Baugruppenersatzschaltung
stattfinden muss, worauf die zentrale Steuerfunktion zsf2 die Ersatzschaltung
durchführt.
Abhängig
von den Auswirkungen des Hardwarefehlers auf der zentralen Anschlusseinheit
AE1 kann vor der Baugruppenersatzschaltung noch eine kontrollierte
Leitungsersatzschaltung für
die Übertragungsleitungen ÜL2 und ÜL4 durchgeführt werden.
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Nach
Durchführung
der Baugruppen Ersatzschaltung – in 7 dargestellt – sind die Übertragungsleitungen ÜL3 und ÜL4 sowie
die zweite Anschlusseinheit AE2 im Zustand "aktiv". Die Übertragungsleitungen ÜL2 und ÜL4 mussten
im Rahmen der Baugruppenersatzschaltung ebenfalls umgeschaltet werden,
während
sich die Übertragungsleitungen ÜL1 und ÜL3 bereits
in einem Zustand befanden, der bei Baugruppenersatzschaltung nicht
zur Leitungsersatzschaltung führt.
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Im
Folgenden seien die Hardware-dominierten Anteile der in den Ausführungsbeispielen
genannten Kommunikationsverbindung KV zwischen der ersten und zweiten
Anschlusseinheit AE1, AE2 genauer erläutert. Folgende Funktionen
sollen über Hardwarebasierte
Schnittstellen zwischen den Anschlusseinheiten AE1 und AE2 bereitgestellt
werden:
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Funktion 1:
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Das
Erkennen eines Defekts der Partner-Anschlusseinheit AE1, AE2, wobei
auf der defekten Anschlusseinheit bzw. Baugruppe davon ausgegangen werden
muss, dass deren zentrale Steuerfunktion zsf1, 2 oder Teile der
zentralen Steuerfunktionen nicht mehr funktionsfähig sind.
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Funktion 2:
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Das
Erkennen des Vorhandenseins einer aktiven Redundanzbaugruppe bzw.
Redundanzanschlusseinheit im laufenden bzw. aktiven System. Dies
ist erforderlich, wenn beispielsweise nach einer Reparatur eine
Partner-Baugruppe bzw. Partner-Anschlusseinheit
der Kommunikationseinrichtung während
des aktiven Betriebes zugesteckt wird. Anhand der Hardwarebasierten
Schnittstelle kann die zugesteckte Anschlusseinheit schon vor Aktivierung
Ihres Kommunikationsinterfaces zur aktiven Partnerbaugruppe bzw.
Partner-Anschlusseinheit erkennen, ob zentrale Systemressourcen
bzw. Systemschnittstellen auf der zugesteckten Anschlusseinheit
aktiviert werden dürfen.
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Funktion 3:
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Das
Deaktivieren von externen Schnittstellen einer defekten Anschlusseinheit
bzw. Baugruppe durch die redundante Partner-Baugruppe bzw. Partner-Anschlusseinheit.
Die redundante, aktive Partner-Baugruppe bzw. Partner-Anschlusseinheit
kann dabei vor dem Deaktivieren der externen Schnittstellen der
Partner-Baugruppe bzw. Partner-Anschlusseinheit noch Diagnosefunktionen
zur Fehlereingrenzung im System anstoßen. Durch das Deaktivieren der
externen Schnittstellen einer defekten Baugruppe bzw. Anschlusseinheit
kann unter bestimmten Fehlerquellen eine Isolation des Fehlerzustandes
erreicht werden, so dass die Voraussetzungen für einen ungestörten oder
eventuell eingeschränkten
Ersatzschaltebetrieb durch die Partner-Baugruppe bzw. Partner-Anschlusseinheit
möglich
wird.