-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren
zum Betrieb einer Telekommunikationsanlage sowie eine solche Anlage,
die eine Mehrzahl von intelligenten Steuerungen enthält, die
durch einen Steuerungsbus untereinander verbunden sind und einander
verbindungsbezogene und weitere anlageninterne Nachrichten übermitteln
und den Empfang solcher Nachrichten mit Bestätigungsnachrichten quittieren.
-
Telekommunikationsanlagen oder -systeme (TK-Anlagen)
realisieren Telekommunikationsnetze im privaten Bereich, insbesondere
im Unternehmensumfeld. Die Anforderungen an moderne TK-Anlagen betreffen
nicht nur die Abwicklung von unternehmensinternen und nach extern
reichenden Sprachverbindungen, sondern auch die intelligente Verknüpfung von
Telefon und Computer für
eine Vielzahl von Diensten, die unter dem Stichwort CIT (Computer
Integrated Telephony) zusammengefasst werden. Hierunter fällt die
Ausgestaltung von Telearbeitsplätzen,
aber auch die Erbringung von Dienstleistungen für externe Anrufer, also etwa
Kundenbetreuung oder Telemarketing.
-
Eine TK-Anlage besteht aus mindestens
einer Rechnereinheit bzw. Steuerung, die die Vermittlung und den
Verbindungsauf- und -abbau für
die angeschlossenen Teilnehmer bewerkstelligt. Darüberhinaus
sind für
CIT-Dienste die PCs der Mitarbeiter an die Steuerungen angeschlossen,
außerdem
meist weitere Rechner, die etwa zusätzliche Daten zur Verfügung stellen.
Sind Steuerungen für
Leistungen ausgelegt, die über
die reine Vermittlung hinausgehen, werden sie auch als intelligente
Steuerungen bezeichnet. Im Folgenden wird auf diese Eigenschaft nicht
jedesmal explizit hingewiesen.
-
Konzepte für TK-Anlagen sehen (außer für sehr kleine
Anlagen z.B. im Heimbereich) meist eine Mehrzahl von Steuerungen
vor, weil eine modulare Anlage einfacher an geänderte Anforderungen angepasst
werden kann als eine Anlage, die aus einer monolithischen Zentralsteuerung
besteht. Letzteres müsste
bei wachsender Mitarbeiter- bzw. Teilnehmerzahl komplett ersetzt
werden. Außerdem
müsste der
Anbieter eine Vielzahl von Zentralsteuerungen für verschiedene Teilnehmerkapazitäten entwickeln
und pflegen. Eine Produktpalette für modulare TK-Anlagen kann hingegen
im Extremfall auf nur einer einzigen Steuerung basieren, die als
solche für
eher kleine Netze ausgelegt ist, bspw. für den Anschluss von etwa 20
bis zu maximal 40 Teilnehmern. Steigt die Zahl der Teilnehmer über den
Maximalwert, etwa weil das Unternehmen wächst, werden weitere Steuerungen
in die TK-Anlage integriert.
-
Eine modulare Anlage bietet sowohl
dem Hersteller Vorteile, nämlich
durch geringere Herstellungskosten für eine übersichtlichere Produktpalette, als
auch dem Anwender, dessen TK-Anlage einfach und kostengünstig an
die jeweils konkret bestehenden oder unmittelbar vorauszusehenden
Erfordernisse angepasst werden kann. Um diesen Vorteil modularer
Anlagen voll nutzen zu können,
sollte sich der Ausbau einer TK-Anlage über einen Zeitraum von wenigstens
einigen Jahren erstrecken können.
-
Bei einer solchen Anlage mit mehreren
Steuerungen verlaufen die Verbindungen zwischen zwei Endgeräten typischerweise über mehr
als eine Steuerung, z.B. wenn ein erstes Endgerät an eine erste Steuerung und
ein zweites Endgerät
an eine zweite Steuerung direkt angeschlossen ist. Die Steuerungen
müssen
dann Nachrichten untereinander austauschen können, wobei diese Nachrichten
etwa zum Aufbau und Abbau einer Verbindung, für CIT-Dienste oder für anlageninterne
Zwecke benötigt
werden. Anlageninterne Zwecke erfordern etwa das Versenden von Bestätigungsnachrichten
zur Bestätigung
des Empfangs vorher empfangener Nachrichten, oder von Unterbrechungsnachrichten
(interrupt messages). Hierfür
und natürlich
zur Übermittlung
der eigentlichen Nutzdaten, also etwa der Sprachsignale, sind die
Steuerungen durch einen Steuerungsbus verbunden.
-
Ein solcher Steuerungsbus stellt
für TK-Anlagen
eine Technologie zur Nachrichtenübertragung zur
Verfügung;
diese Technologie umfasst wesentliche Aspekte der Funktionalität eines
lokalen Datenübertragungsnetzes
(Local Area Network, LAN), wie es aus dem Internet-Umfeld bekannt
ist.
-
Beispielsweise ist der Steuerungsbus
zur gesicherten Übermittlung
von Nachrichten in der Weise ausgebildet, dass keine Nachrichten
verloren gehen, die Reihenfolge der Nachrichten zwischen zwei Steuerungen
immer eingehalten wird und keine Nachrichten-Verdoppelung stattfindet.
Ein geeigneter Steuerungsbus verfügt über mehrere, etwa 16, voneinander
unabhängige
Kanäle
zur Übermittlung
von Nachrichten. Der Nachrichtenaustausch zwischen Steuerungen kann
etwa so durchgeführt
werden, dass Nachrichten, die keine Bestätigungsnachrichten sind und
keine Benutzerdaten enthalten, auf einem ersten Kanal und Bestätigungsnachrichten
auf einem zweiten Kanal übertragen
werden. Benutzerdaten werden dann auf den restlichen Kanälen übertragen.
-
Moderne Steuerungen sind intern meist
so organisiert, dass auf einer Mehrzahl von Bearbeitungseinheiten,
die in einer Zusammenstellung aus Hardware und/oder Software ausgeführt sein
können,
eine Mehrzahl von Bearbeitungsvorgängen oder Prozessen (oder,
aus dem Englischen, Tasks) ausgeführt werden. Bearbeitungsvorgänge können etwa Steuervorgänge oder
Auswertungsvorgänge
sein oder umfassen. Insbesondere kann für eine Schnittstelle, die die
Ankoppelung an den Steuerungsbus in Richtung zu einer oder mehreren
anderen Steuerungen herstellt, eine Schnittstellenkarte vorhanden sein,
die eventuell sogar über
einen eigenen Prozessor, eigenen Speicher und ein eigenes Betriebssystem
verfügt.
-
Steuerungen werden in ihren Hardware-
wie Software-Aspekten kontinuierlich weiterentwickelt. Beispielsweise
finden schnellere Prozessoren Verwendung und der verfügbare Speicherplatz
erhöht sich
durch leistungsfähigere
Speicherelemente. Daher unterscheidet sich eine Steuerung für einen
gegebenen Einsatzbereich von ihren Vorgängerversionen u. U. erheblich
was etwa die Verarbeitungs geschwindigkeit von Nachrichten angeht.
Dies gilt auch bereits dann, wenn zwischen den Versionen nur ein Zeitraum
von einem oder wenigen Jahren liegt.
-
Für
den Einsatz in modularen TK-Anlagen ist es aber, wie oben ausgeführt, wünschenswert,
dass neuere und ältere
Steuerungen zusammenwirken können.
In solchen heterogenen Anlagen treten allerdings Probleme auf, die
mit der unterschiedlichen Verarbeitungsgeschwindigkeit der Steuerungen
zusammenhängen.
-
Eine einzelne Verbindung wird typischerweise
in einem Zeitraum von 100 – 300
Millisekunden aufgebaut. Ist eine Steuerung zur gleichen Zeit mit mehreren
Vorgängen
dieser Art beschäftigt,
werden eintreffende, verbindungsbezogene Nachrichten eventuell nicht
sofort bearbeitet, sondern zwischengespeichert und bereits erzeugte
Nachrichten werden eventuell nicht sofort gesendet, sondern ebenfalls
zwischengespeichert.
-
Ist der Speicherplatz zur Zwischenspeicherung
von Nachrichten ausreichend, und werden in der Steuerung voreingestellte,
zeitbezogene Grenzwerte nicht überschritten,
wird der Verbindungsaufbau lediglich verzögert, was für den Benutzer kaum merklich
bleibt.
-
Ist der zur Verfügung stehende Speicherplatz
jedoch reserviert, werden bekannte Verfahren zur Überlastabwehr
durchgeführt,
insbesondere werden weitere zwischenzuspeichernde Nachrichten verworfen,
was in der Regel zum Abbruch eines betroffenen Verbindungsaufbaus
führt.
-
Überschreiten
die Verzögerungen,
die sich entlang einer Verbindung über mehrere Steuerungen kumulieren
können,
in einer Steuerung die voreingestellten Grenzwerte bspw. für das Eintreffen
einer Antwort von einer anderen Steuerung, wird ebenfalls der weitere
Aufbau einer Verbindung abgebrochen. Der Benutzer erhält dann
je nach TK-Anlage ein Besetztzeichen oder ein anderes, entsprechendes
Signal.
-
Dieses Verhalten tritt natürlich insbesondere dann
auf, wenn die Kapazitätsgrenzen
einer TK-Anlage erreicht werden. Jedoch treten in jeder TK-Anlage
mit vielen unabhängigen
Benutzern neben einer Grundlast von abzuarbeitenden, verbindungsbezogenen
Vorgängen
auch Lastspitzen an einzelnen Steuerungen auf, etwa dann, wenn zufällig gerade ungewöhnlich viele
Benutzer einen Verbindungsaufbau anfordern, der diese Steuerung
betrifft. Während solcher
Lastspitzen kann es im Extremfall ebenfalls zum Abbruch von Verbindungen
kommen, auch wenn die Grundlast die Kapazität der TK-Anlage nicht überschreitet.
-
Durch die Einführung einer oder mehrerer, neuerer
Steuerungen mit erhöhter
Bearbeitungsgeschwindigkeit in eine TK-Anlage verändern sich
u. U. die Nachrichtenströme
in der TK-Anlage. Insbesondere nimmt, sogar bei ansonsten unveränderten
Bedingungen, das Auftreten von Lastspitzen bei den älteren Steuerungen
zu. Dies hat seinen Grund darin, dass Last-Kumulierungen an einer
Stelle der TK-Anlage, die durch eine etwa dort bisher vorhandene, ältere Steuerung
bereits zeitlich entzerrt worden wäre (nämlich durch eine der eigenen
Bearbeitungsgeschwindigkeit angepasste Zwischenspeicherung), jetzt
durch eine neuere Steuerung problemlos bearbeitet werden kann, und
durch diese dann an die übrige
TK-Anlage weitergegeben wird. Insbesondere in Situationen, in der
eine ältere
Steuerung bereits ausgelastet ist, führen Nachrichtenströme von einer
oder mehreren neueren Steuerungen, bei denen Nachrichten in schneller
Folge eintreffen, an dieser Steuerung zu einer Überlastsituation, die ohne
Beeinträchtigung
der Benutzer mit den oben geschilderten Mitteln nicht beherrschbar
ist.
-
Die geschilderten Überlastsituationen
sind für
die Benutzer durch verschlechterte Erreichbarkeit interner und externer
Teilnehmer, aber auch Fehler etwa bei CIT-bezogenen Merkmalen bemerkbar. Die problematische
Systemstabilität
heterogener Anlagen kann im schlimmsten Fall den Vorteil modularen Aufbaus
zunichte machen.
-
Aus der
DE 38 08 413 C1 ist eine
Nebenstellenanlage mit einer Mehrzahl von Steuerungen bekannt. Die
Steuerungen sind über
einen aus Parallel- und Seriell-Bus bestehenden Steuerungsbus miteinander
verbunden. Über
diesen werden alle Ar ten von Nutz- und Signalisierungsinformationen
in einheitlicher Form zwischen den Steuerungen ausgetauscht. Hierdurch
wird die Erweiterung einer Nebenstellenanlage in modularer Weise
ermöglicht,
wobei auch Steuerungen unterschiedlicher Leistungsfähigkeit
integriert werden können,
ohne dass eine übergeordnete,
zentrale Steuerungsinstanz erforderlich wäre. Allerdings werden die Aspekte
der Systemstabilität und
der Bewältigung
von Überlastsituationen
in derartigen Anlagen in der Druckschrift nicht behandelt.
-
Die der Erfindung zugrundeliegende
Aufgabe besteht also darin, Verfahren zum Betrieb von TK-Anlagen
und entsprechende TK-Anlagen anzugeben, um die Systemstabilität insbesondere
heterogener TK-Anlagen zu verbessern, und zwar in Bezug auf die Überlastabwehr
im Nachrichtenverkehr zwischen solchen Steuerungen, die sich durch
ihre Bearbeitungsgeschwindigkeiten und/oder ihren verfügbaren Speicherplatz
unterscheiden.
-
Diese Aufgabe wird in ihrem Verfahrensaspekt
durch Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs
5 gelöst
und in ihrem Vorrichtungsaspekt durch eine TK-Anlage mit den Merkmalen
des Anspruchs 9 oder des Anspruchs 11.
-
In dem ersten vorgeschlagenen Verfahren übermittelt
wenigstens eine erste Steuerung einer TK-Anlage Informationen, die
ihren Zustand betreffen, in einer Bestätigungsnachricht an eine zweite Steuerung
der Anlage. Die übermittelten
Informationen werden in der zweiten Steuerung ausgewertet und die Übermittlung
der nächsten
bereits erzeugten Nachricht an die erste Steuerung in Abhängigkeit vom
Ergebnis des Auswertungsvorganges verzögert.
-
Bekannte Verfahren zur Überlastabwehr, welche
ausschließlich
die erste Steuerung einbeziehen, beruhen letztlich stets auf dem
Verwerfen von Nachrichten, sobald der verfügbare Speicherplatz ausgeschöpft ist.
Sind jedoch Informationen über
den Zustand der ersten Steuerung in einer sendenden Steuerung durch Übermittlung
bekannt, kann diese zweite Steuerung an dem Verfahren zur Überlastabwehr
beteiligt werden. Sie kann insbesondere die weitere Sendung von
Nachrichten an die erste Steuerung verzögern, sofern solche Nachrichten
bereits erzeugt wurden und zur Übermittlung
an die erste Steuerung zwischengespeichert wurden. Der Speicher
der zweiten Steuerung wird für
die zwischengespeicherten Nachrichten genutzt, steht also mittelbar der
ersten Steuerung als ergänzender
Speicherplatz zur Verfügung.
-
Indem wesentliche Anteile des Verfahren
die zweite Steuerung betreffen, wird die Bearbeitungskapazität der ersten
Steuerung entlastet. Auch wird die Bearbeitungskapazität der ersten
Steuerung besser ausgenutzt. Die erste Steuerung erhält nämlich die verzögerten Nachrichten
von der zweiten Steuerung häufig
nach dem Ende einer Lastspitze, so dass sie die Nachrichten ohne
weitere Probleme bearbeiten kann. Ohne Einsatz des vorgeschlagenen
Verfahrens wäre
ein wesentlicher Teil der in Reaktion auf diese Nachrichten in der
ersten Steuerung erzeugten Nachrichten in der ersten Steuerung verworfen
worden. Insgesamt wird die Bearbeitungskapazität und der Speicher der ersten
Steuerung durch die Bearbeitungskapazität und den Speicher der zweiten Steuerung
in einer Weise unterstützt,
die geeignet ist, die Systemstabilität zu verbessern. Dadurch werden die
Vorteile einer modular aufgebauten TK-Anlage insbesondere auch für heterogene
Anlagen voll nutzbar.
-
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens
ist, dass durch die Übermittlung
der Zustandsinformationen in Bestätigungsnachrichten keine zusätzlichen
Nachrichten für
diesen Zweck erforderlich sind. Das Verfahren belastet den Steuerungsbus
also nicht zusätzlich.
-
In einer bevorzugten Ausgestaltung
des Verfahrens betreffen die Informationen bezüglich des Zustandes der ersten
Steuerung eine erste Nachrichten-Anzahl, gegeben durch die Anzahl
von auf der ersten Steuerung erzeugten und noch nicht übermittelten
Nachrichten, sowie eine Speicherblock-Anzahl, gegeben durch die
Anzahl der reservierten Speicher-Blöcke, wobei der Speicher der
ersten Steuerung durch eine Mehrzahl von Speicher-Blöcken gebildet
wird. Über
diese für
effektive Verfahren zur Überlastabwehr
jedenfalls wesentlichen Informationen kann die zweite Steuerung
eine momentane oder eventuell bevorstehende Überlastsituation an der ersten
Steuerung feststellen.
-
Diese Feststellung und die Reaktion
darauf erfolgt in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung so,
dass in Reaktion darauf, dass die erste Nachrichten-Anzahl größer ist
als ein erster Grenzwert oder dass die Speicherblock-Anzahl größer ist als
ein zweiter Grenzwert, die zweite Steuerung Nachrichten an die erste
Steuerung nach einer durch einen ersten Verzögerungswert gegebenen Verzögerungszeit
sendet. Sind sowohl die erste Nachrichten-Anzahl größer als
der erste Grenzwert, als auch die Speicherblock-Anzahl größer als
der zweite Grenzwert, sendet die zweite Steuerung Nachrichten an
die erste Steuerung nach einer durch einen zweiten Verzögerungswert
gegebenen Verzögerungszeit.
-
Wird eine Überlastsituation der ersten
Steuerung durch die zweite Steuerung festgestellt, bietet das den
Vorteil, dass nur die zweite Steuerung, etwa bei ihrer Einbringung
in eine TK-Anlage, an die erste Steuerung angepasst werden muss.
Die Grenzwerte, die als Indikatoren einer Überlastsituation wirken, werden
entsprechend der Leistungsfähigkeit
der ersten Steuerung eingestellt, ohne dass jedoch an der ersten
Steuerung selbst Anpassungen erforderlich sind.
-
Sofern der zweite Verzögerungswert
das Doppelte des ersten Verzögerungswertes
beträgt, verringert
sich die Zahl der einzustellenden Werte an der zweiten Steuerung,
ohne dass der diesbezügliche
Vorteil des Verfahrens, nämlich
eine längere
Verzögerung
der Nachrichten bei Vorliegen einer besonders massiven Überlastsituation,
dadurch eingeschränkt
wird.
-
Gemäß dem zweiten vorgeschlagenen
Verfahren wird die Erzeugung einer an eine erste Steuerung gerichteten
Nachricht durch einen Bearbeitungsvorgang in einer zweiten Steuerung
in Abhängigkeit
vom Ergebnis eines Auswertungsvorganges verzögert, wobei in dem Auswertungsvorgang
solche Informationen ausgewertet werden, die den Zustand der zweiten
Steuerung betreffen.
-
Dieses Verfahren kann in einer Steuerung eingesetzt
werden, in der eine Überlaststituation
(hier der zweiten Steuerung) erreicht ist bzw. bevorstehen könnte. Das
Verfahren verhindert, dass Nachrichten verworfen werden müssen weil
der Speicher zur Zwischenspeicherung von zu sendenden Nachrichten seine
Kapazitätsgrenzen
erreicht hat. Das Verfahren kann etwa für einen Bearbeitungsvorgang
oder, mehrfach angewandt, eine Mehrzahl von Bearbeitungsvorgängen genutzt
werden, die Speicher und/oder Bearbeitungskapazität der ersten
Steuerung besonders belasten.
-
Bei gleichzeitigem Einsatz der beiden
vorgeschlagenen Verfahren ergibt sich die Möglichkeit, bei Vorliegen einer Überlastsituation
in der ersten Steuerung die Sendung von Nachrichten von der zweiten an
die erste Steuerung mithilfe des ersten Verfahrens zu verzögern, und
gleichzeitig mithilfe des zweiten Verfahrens die Entstehung einer Überlastsituation
in der zweiten Steuerung als Folge der verlängerten Zwischenspeicherung
der Nachrichten zu verhindern. Darüberhinaus können die mit Verzögerung gesendeten
Nachrichten solche sein, die bereits mit Verzögerung erzeugt wurden, woraus
sich insgesamt eine noch weitergehende Entlastung der ersten Steuerung
ergibt.
-
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
des zweiten Verfahrens betreffen die Zustandsinformationen bezüglich der
zweiten Steuerung eine zweite Nachrichten-Anzahl, gegeben durch
die Anzahl der Nachrichten, die auf dieser Steuerung erzeugt wurden
und die an die erste Steuerung gerichtet sind und noch nicht übermittelt
wurden, und eine dritte Nachrichten-Anzahl, gegeben durch die Anzahl der
Nachrichten, die von dem Bearbeitungsvorgang der zweiten Steuerung
erzeugt wurden und die an die erste Steuerung gerichtet sind und
noch nicht übermittelt
wurden.
-
Diese Informationen sind wesentlich
für die Indikation
einer momentanen oder eventuell bevorstehende Überlastsituation an der zweiten
Steuerung; die dritte Nachrichten-Anzahl ermöglicht insbesondere bei mehrfacher
und gleichzeitiger Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Feststellung
des Bearbeitungsvorganges oder der Bearbeitungsvorgänge, die
wesentlich zur Erzeugung von Nachrichten für die erste Steuerung beitragen.
-
Bevorzugte Ausführungsformen des zweiten Verfahrens
machen Gebrauch von der Tatsache, dass in vielen Steuerungen steuerungs-interne
Vorgänge
Prioritätswerte
aufweisen, wobei bei einer Mehrzahl abzuarbeitender Vorgänge derjenige
mit dem höchsten
Prioritätswert
abgearbeitet wird.
-
In einer Ausgestaltung ist in der
zweiten Steuerung ein Regulierungsvorgang vorgesehen, der kontinuierlich
an sich selbst gerichtete Nachrichten erzeugt und steuerungs-intern
an sich selbst übermittelt.
Der Regulierungsvorgang weist einen Prioritätswert auf, der größer ist
als der Prioritätswert
des Bearbeitungsvor ganges. In Reaktion darauf, dass die zweite Nachrichten-Anzahl
größer ist
als ein dritter Grenzwert und dass die dritte Nachrichten-Anzahl größer ist
als ein vierter Grenzwert, wird der Regulierungsvorgang gestartet
und nach einem durch einen Verzögerungswert
gegebenen Zeitraum wieder beendet.
-
Beispiele für bekannte Vorgänge, die
als Regulierungsvorgänge
herangezogen werden können, werden
in den Ausführungsbeispielen
geschildert. Die Priorität
eines Regulierungsvorganges ist wegen der meist grundlegenden Bedeutung
des herangezogenen Vorganges hoch im Vergleich zu dem verbindungsbezogenen
Bearbeitungsvorgang. Daher wird der verbindungsbezogene Vorgang
während
des Verzögerungszeitraumes
nicht weiter durchgeführt; es
werden also auch keine entsprechenden Nachrichten erzeugt. Da die
Nachrichten des Regulierungsvorganges an ihn selbst gerichtet sind,
verlassen sie die Steuerung nicht, belasten also auch nicht den
Steuerungsbus. Die Nutzung des meist vorhandenen Regulierungsvorganges
auf der zweiten Steuerung zur Verzögerung der Erzeugung weiterer Nachrichten
ist eine einfache und effektive Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
Eine andere erfindungsgemäße Ausgestaltung
des zweiten Verfahrens beruht darauf, dass in der zweiten Steuerung
die Prioritätswerte
von Bearbeitungsvorgängen
veränderbar
sind und ferner in der zweiten Steuerung ein Hintergrundvorgang
(im Englischen Background- oder Idle-Task) vorgesehen ist, dessen
Abarbeitung zeitlich unbegrenzt andauert. Auch hier werden in den
Ausführungsbeispielen
bekannte Aspekte von Steuerungen bzw. Vorgänge genannt, die die geschilderten
Merkmale aufweisen.
-
In dieser Ausgestaltung wird in Reaktion
darauf, dass die zweite Nachrichten-Anzahl größer ist als ein dritter Grenzwert
und dass die dritte Nachrichten-Anzahl größer ist als ein vierter Grenzwert,
dem Bearbeitungsvorgang auf den sich die dritte Nachrichten-Anzahl
bezieht, ein Prioritätswert
zugewiesen, der niedriger ist als der Prioritätswert des Hintergrundvorganges.
Nach einem durch einen Verzögerungswert
gegebenen Zeitraum wird diesem Bearbeitungsvorgang wieder der ursprüngliche
Prioritätswert zugewiesen.
-
Auch dieses Verfahren kann gleichzeitig mehrfach
angewendet werden, so dass eine Mehrzahl von Bearbeitungsvorgängen an
der Erzeugung von Nachrichten gehindert werden.
-
Diese Ausgestaltung bietet den Vorteil,
dass gezielt ein einzelner oder ein Ensemble von Bearbeitungsvorgängen an
der Erzeugung von Nachrichten gehindert werden kann, und zwar genau
solche, die in einer momentanen Situation besonders viele Nachrichten
erzeugen. Während
des Verzögerungs-Zeitraumes
werden diese Vorgänge
nicht bearbeitet, sondern die Steuerung bearbeitet andere Vorgänge mit
höherer
Priorität
als der Hintergrundvorgang oder diesen selbst. Andere Vorgänge können insbesondere
solche sein, die nur unwesentlich zum Nachrichtenaufkommen beitragen.
-
Es ist für den Fachmann offensichtlich,
dass Grenzwerte sowie Verzögerungswerte
durch administrative Eingriffe veränderbar sein können, etwa mittels
einer Debugger-Einheit der zweiten Steuerung. Dadurch kann ein und
dieselbe zweite Steuerung an verschiedene Ausführungen der ersten Steuerung,
es kann sich etwa um verschiedene Vorgängerversionen der zweiten Steuerung
handeln, angepasst werden.
-
Die Merkmale und Vorteile erfindungsgemäßer TK-Anlagen
ergeben sich im wesentlichen aus den Merkmalen und Vorteilen der
erfindungsgemäßen Verfahren.
-
Insbesondere verfügt in Bezug auf wenigstens
das erste vorgeschlagene Verfahren in einer erfindungsgemäßen Telekommunikationsanlage
mit wenigstens einer ersten und zweiten Steuerung die erste Steuerung über eine
Bestätigungseinheit,
die zur Erzeugung einer Bestätigungsnachricht
in Reaktion auf eine Nachricht, die von der zweiten Steuerung eintrifft,
und zur Ermittlung von Zustandsinformationen, die den Zustand der
ersten Steuerung betreffen, und zur Einfügung der Zustandsinformationen
in die Bestätigungsnachricht
ausgebildet ist.
-
Die zweite Steuerung weist eine Bestätigungs-Auswertungseinheit
und eine Sende-Steuerungseinheit auf, wobei die Bestätigungs-Auswertungseinheit
zur Auswertung der Bestätigungsnachricht
von der ersten Steuerung und zur Sendung einer Bestätigungs-Empfangsnachricht
an die Sende-Steuerungseinheit in Reaktion auf die Auswertung der
Bestätigungsnachricht,
und die Sende-Steuerungseinheit
zur Steuerung der Sendung einer erzeugten Nachricht an die erste
Steuerung in Reaktion auf den Empfang der Bestätigungs-Empfangsnachricht von der Bestätigungs-Auswertungseinheit
ausgebildet sind. Die Bestätigungs-Auswertungseinheit ist
zur Verzögerung
der Sendung der Bestätigungs-Empfangsnachricht
an die Sende-Steuerungseinheit in Reaktion auf die Zustandsinformationen
der ersten Steuerung ausgebildet.
-
In Bezug auf das zweite vorgeschlagene
Verfahren weist die zweite Steuerung eine Bearbeitungseinheit für die Durchführung eines
Bearbeitungsvorganges, die zur Erzeugung einer Nachricht führt, die
an die erste Steuerung gerichtet ist, und eine Sende-Steuerungseinheit
zur Steuerung der Sendung der erzeugten Nachricht an die erste Steuerung
auf, und die Sende-Steuerungseinheit ist zur Ermittlung von Zustandsinformationen,
die den Zustand der zweiten Steuerung betreffen, ausgebildet. Darüber hinaus
ist die Sende-Steuerungseinheit zur Steuerung einer Verzogerung
der Erzeugung weiterer, an die erste Steuerung gerichteter Nachrichten durch
den Bearbeitungsvorgang in Reaktion auf die Zustandsinformationen
ausgebildet.
-
Vorteile und Zweckmäßigkeiten
der Erfindung ergeben sich weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung
von drei bevorzugten Ausführungsbeispielen
anhand der drei Figuren, die in Form jeweils eines Funktions-Blockschaltbildes
jeweils eine erfindungsgemäße, vereinfacht
dargestellte TK-Anlage zeigen.
-
Das erste Ausführungsbeispiel mit der 1 bezieht sich auf ein Verfahren
zum Betrieb einer TK-Anlage nach Anspruch 1 bzw. eine solche TK-Anlage
nach Anspruch 9.
-
Das zweite Ausführungsbeispiel mit der 2 bezieht sich auf ein Verfahren
zum Betrieb einer TK-Anlage nach Anspruch 5 und insbesondere Anspruch
7 bzw. eine solche TK-Anlage nach Anspruch 11 und insbesondere Anspruch
13.
-
Das dritte Ausführungsbeispiel mit der 3 bezieht sich auf ein Verfahren
zum Betrieb einer TK-Anlage nach Anspruch 5 und insbesondere Anspruch
8 bzw. eine solche TK-Anlage nach Anspruch 11 und insbesondere Anspruch
14.
-
Von der TK-Anlage des ersten Ausführungsbeispiels
sind in der 1 eine erste
Steuerung 10 und eine zweite Steuerung 20 sowie
von dem die beiden verbindenden Steuerungsbus der Nachrichtenkanal 31 sowie
der Kanal für
Bestätigungsnachrichten 32 gezeigt.
-
In der Sendeauftragsschlange 21 der
Steuerung 20, die Sendeaufträge für Nachrichten, die an die Steuerung 10 gerichtet
sind, verwaltet, befinden sich keine Nachrichten an die Steuerung 10.
Jedoch sind von nicht gezeigten Bearbeitungsvorgängen der Steuerung 20 zwei
Nachrichten erzeugt worden, die an die Steuerung 10 zu
senden sind.
-
Die Nachrichten werden von der Nachrichtenschlangenverwaltung 22 der
Sende-Steuerungseinheit 23 in
einer Übermittlung 201 zugestellt.
Die Sende-Steuerungseinheit 23 trägt die Nachrichten
in einem Vorgang 202 in die Sendeauftragsschlange 21 ein.
Die Sende-Steuerungseinheit 23 erteilt durch eine Übermittlung 203 der
Sendeeinheit 24 den Auftrag, die erste Nachricht zu senden.
Die Sendeeinheit 24 entnimmt der Sendeauftragsschlange 21 in
einem Zugriffsvorgang 204 den Sendeauftrag für die erste Nachricht,
und veranlasst in einem Zugriffsvorgang 205 die Übermittlung
des Nachrichteninhaltes von der Speicherverwaltung 25.
In einem Übermittlungsvorgang 301 wird
die Nachricht von der Sendeeinheit 24 über den Nachrichtenkanal 31 an
die Steuerung 10 übermittelt.
-
Die Empfangseinheit 15 der
Steuerung 10 übergibt
den Nachrichteninhalt der durch die Übermittlung 301 erhaltenen
Nachricht der Speicherverwaltung 12 in einem Vorgang 101.
Außerdem
stellt die Empfangseinheit 15 die Nachricht in einem Vorgang 102 die
Nachrichtenschlangen-Verwaltung 13 ein, von wo die Weiterleitung
der Nachricht an den Empfängervorgang
in der Steuerung 10 erfolgt. Schließlich sendet die Empfangseinheit 15 in
einer Übermittlung 103 eine
Nachricht an die Bestätigungseinheit
11, um die Übermittlung
einer Bestätigungsnachricht
an die Steuerung 20 zu veranlassen.
-
Die Bestätigungseinheit 11 ermittelt
durch eine Abfrage 104 von der Nachrichtenschlangen-Verwaltung 13 eine
Nachrichten-Anzahl N1, die die Anzahl von auf der Steuerung 10 erzeugten
und noch nicht übermittelten
Nachrichten angibt. Ferner ermittelt die Bestätigungseinheit 11 durch
eine Abfrage 105 von der Speicherverwaltung 12 die
Anzahl NM der reservierten Speicherblöcke. Der Speicher besteht aus
einer Mehrzahl von Speicher-Blöcken,
von denen je nach Auslastung der Steuerung 10 eine bestimmte
Anzahl für
Informationen reserviert ist, wobei die Informationen sich beispielsweise
auf zu sendende Nachrichten beziehen.
-
Die Bestätigungseinheit 11 erzeugt
eine Bestätigungsnachricht
und beauftragt mittels einer Übermittlung 106 die
Sendeeinheit 14, die Bestätigungsnachricht an die Steuerung 20 zu
senden. Die Bestätigungsnachricht
wird in einem Übermittlungsvorgang 302 über den
Bestätigungskanal 32 an
die Steuerung 20 übermittelt.
-
Die Empfangseinheit 25 der
Steuerung 20 übermittelt
die Inhalte der Bestätigungsnachricht
an die Bestätigungs-Auswertungseinheit 26.
In der Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 sind
drei Parameter MESSAGE_1, MEMORY und TIMEOUT_1 in einem wiederbeschreibbaren
Speicher gespeichert, denen durch administrative Zugriffe, z. B.
mittels einer nicht gezeigten Debugger-Einheit, Werte zugewiesen
werden können.
MESSAGE_1 ist der Wert 64, MEMORY der Wert 128, und TIMEOUT_1 der Wert
200 zugewiesen. Diese Werte sind für typische TK-Anlagen vorteilhaft,
wie sich beispielsweise durch Tests einer solchen Anlage unter Lastbedingungen im
Labor zeigen lässt.
-
In der Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 ist
ferner eine Vergleichereinheit 27 funktional vorhanden,
die jeweils N1 mit MESSAGE_1 und NM mit MEMORY ver gleicht und jeweils
ein positives Ergebnis übergibt,
wenn ein übermittelter
Wert größer ist als
der Vergleichsparameter. Die Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 reagiert
auf kein, ein oder zwei positive Ergebnisse jeweils verschieden.
Hier wird zunächst
angenommen, einer der beiden übermittelten
Werte sei größer als
der zugehörige
Parameter, also etwa N1 = 72. In Reaktion auf ein positives Ergebnis
sendet die Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 eine
Startnachricht in einer Übermittlung 206 an eine
Verzögerungseinheit 28.
Die Startnachricht enthält
den Wert von TIMEOUT_1. In Reaktion auf den Eingang dieser Startnachricht
erzeugt die Verzögerungseinheit 28 nach
einem Zeitraum, der durch den Wert von TIMEOUT_1 in Einheiten von
Millisekunden gegeben ist, also nach 200 Millisekunden, eine Stoppnachricht,
die in einer Übermittlung 207 an
die Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 übermittelt wird.
-
In Reaktion auf den Eingang der Stoppnachricht übermittelt
die Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 eine
Bestätigungs-Empfangsnachricht
in einer Übermittlung 208 an
die Sende-Steuerungseinheit 23. Ermittelt die Vergleichereinheit 27 kein,
positives Ergebnis, d.h. sind beide übermittelten Zustandswerte
kleiner als der jeweilige Parameter, übermittelt die Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 die
Bestätigungs-Empfangsnachricht
sofort an die Sende-Steuerungseinheit 23. Ermittelt die
Vergleichereinheit 27 zwei positive Ergebnisse, sind also beide übermittelten
Werte größer als
ihre Vergleichsparameter, wird eine Startnachricht an die Verzögerungseinheit 28 gesendet,
die das Doppelte des Wertes von TIMEOUT_1 enthält. Die Stoppnachricht erreicht
die Bestätigungs-Auswertungseinheit 26 also
erst nach 400 Millisekunden, die die Bestätigungs-Empfangsnachricht entsprechend verzögert in der Übermittlung 208 an
die Sende-Steuerungseinheit 23 sendet.
-
Mit dem Erhalt der Bestätigungs-Empfangsnachricht
kann die Sende-Steuerungseinheit 23 den zuletzt
durchgeführten
Sendeauftrag abschließen, was
durch einen Vorgang 209 geschieht, durch den der Sendeauftrag
aus der Sendeauftragsschlange 21 ausgetragen wird. Danach
stellt die Sende-Steuerungseinheit 23 fest,
dass ein weiterer Sendeauftrag vorliegt, und veranlasst den nächsten Sendevorgang durch
einen Vorgang 203.
-
Ein zweites Beispiel beschreibt ein
Verfahren zum Betrieb einer TK-Anlage und eine solche nach Anspruch
5 bzw. 11. Die Anlage besteht wie in dem ersten Ausführungsbeispiel
aus zwei Steuerungen, von der in der 2 nur
die zweite Steuerung 20 gezeigt ist. Es ist möglich, dass
die TK-Anlage nach dem im ersten Beispiel geschilderten Verfahren
betrieben wird. Dann werden Überlastsituationen
an der ersten Steuerung dadurch entschärft, dass an die erste Steuerung
gerichtete Nachrichten länger
auf der zweiten Steuerung 20 verbleiben. Hierdurch kann es
jedoch zu einer Überlastung
der Ressourcen der Steuerung 20 kommen. In einer solchen
Situation ist eine Nachricht von einem Bearbeitungsvorgang 290 einer
Bearbeitungseinheit 29 der Steuerung 20 erzeugt
worden, die an die erste Steuerung gerichtet ist. Die Nachricht
wird in einem Vorgang 220 an die Nachrichtenschlangenverwaltung 22 überstellt,
die das Vorliegen einer Nachricht durch einen Vorgang 201 an
die Sende-Steuerungseinheit 23 meldet.
-
In der Sende-Steuerungseinheit 23 sind
drei Parameter MESSAGE_2, MESSAGE_3, und TIMEOUT_2 in einem wiederbeschreibbaren
Speicher gespeichert, denen durch administrative Zugriffe, z. B.
mittels einer nicht gezeigten Debugger-Einheit, Werte zugewiesen
werden können. TIMEOUT_2
ist etwa der Wert 200 zugewiesen.
-
Die Sende-Steuerungseinheit 23 ermittelt durch
eine Abfrage 222 von der Sendeauftragsschlange 21,
die nur Nachrichten behandelt, die an die erste Steuerung gerichtet
sind, eine Nachrichten-Anzahl N2, die durch die Anzahl aller Sendeaufträge in der
der Sendeauftragsschlange 21 gegeben ist.
-
In der Sende-Steuerungseinheit 23 ist
ferner eine Vergleichereinheit 40 funktional vorhanden,
die N2 mit MESSAGE_2 vergleicht und ein positives Ergebnis übergibt,
wenn der ermittelte Wert größer ist als
der Vergleichsparameter.
-
Dieses sei der Fall. Dann ermittelt
die Sende-Steuerungseinheit 23 durch weitere Auswertung der
durch den Vorgang 222 erhaltenen Informationen eine Nachrich ten-Anzahl
N3, die durch die Anzahl aller Sendeaufträge in der Sendeauftragsschlange 21 gegeben
ist, die von dem Bearbeitungsvorgang 290 erzeugt wurden.
Die Vergleichereinheit 40 vergleicht N3 mit MESSAGE_3 und übergibt
ein positives Ergebnis, dass anzeigt, dass der ermittelte Wert größer ist
als der Vergleichsparameter.
-
In Reaktion auf das positive Ergebnis
sendet die Sende-Steuerungseinheit 23 eine Startnachricht in
einer Übermittlung 223 an
die Verzögerungseinheit 28.
Die Startnachricht enthält
den Wert von TIMEOUT_2. Die Sende-Steuerungseinheit 23 sendet
ferner in einem Vorgang 224 eine Regulierungs-Startnachricht
an einen Regulierungsvorgang 410, der auf einer Regulierungseinheit 41 durchgeführt wird.
Die Regulierungseinheit 41 startet in Reaktion auf den
Empfang einer Regulierungs-Startnachricht den Regulierungsvorgang 410,
der kontinuierlich an sich selbst gerichtete Nachrichten erzeugt. Diese
werden nur innerhalb der Regulierungseinheit 41 an eben
diesen Regulierungsvorgang 410 übermittelt.
-
In diesem Beispiel weisen steuerungs-interne
Vorgänge
Prioritätswerte
auf. In der Steuerung 20 weisen Steuerungsvorgänge zur
Steuerung der internen Abläufe
höhere
Prioritätswerte
auf als Bearbeitungsvorgänge
für die
Bearbeitung von Anwendungen, die etwa den Auf- und -abbau von Verbindungen betreffen.
Zur Veranschaulichung ist in der 2 eine
Achse 50 eingezeichnet, auf der in Pfeilrichtung zunehmend
höhere
Prioritätswerte
A, R und Ü angezeichnet
sind. Der Prioritätswert
A sei derjenige des Bearbeitungsvorganges 290, der Prioritätswert Ü sei derjenige
eines Überwachungsvorganges
(Supervisor Task) 420.
-
Bei einer Mehrzahl abzuarbeitender
Vorgänge
wird derjenige mit dem höchsten
Prioritätswert
abgearbeitet. Das sei momentan der Regulierungsvorgang 410 mit
einem Prioritätswert
R, der zwischen den Werten für
Steuerungs- und Bearbeitungsvorgänge
liegt. Bearbeitungsvorgänge,
insbesondere der Bearbeitungsvorgang 290, werden nicht
bearbeitet. Da der Regulierungsvorgang 410 sich nicht selbst beendet,
sondern kontinuierlich läuft,
wird der Bearbeitungsvorgang 290 kontinuierlich an der
Erzeugung weiterer Nachrichten gehindert. Weitere Vorgänge mit
höherer
Priorität
als der Regulierungsvorgang, also etwa der Überwa chungsvorgang 420 mit einem
hohen Prioritätswert Ü, werden
ohne Einschränkungen
durchgeführt.
-
Insbesondere trägt die Sende-Steuerungseinheit 23 die
zu übermittelnde
Nachricht in einem Steuerungsvorgang 202 in die Sendeauftragsschlange 21 ein.
Die weitere Behandlung der Nachricht erfolgt entsprechend dem ersten
Ausführungsbeispiel.
-
In Reaktion auf die durch die Übermittlung 223 übermittelte
Startnachricht von der Sende-Steuerungseinheit 23 erzeugt
die Verzögerungseinheit 28 nach
einem Zeitraum, der durch den Wert von TIMEOUT_2 in Einheiten von
Millisekunden gegeben ist, also nach 200 Millisekunden, eine Stoppnachricht,
die in einer Übermittlung 226 an
die Sende-Steuerungseinheit 23 übermittelt wird.
-
In Reaktion auf den Eingang der Stoppnachricht übermittelt
die Sende-Steuerungseinheit 23 eine Regulierungs-Stoppnachricht
in einer Übermittlung 227 an
die Regulierungseinheit 41. Es handelt sich bei der Regulierungs-Stoppnachricht um
eine Nachricht, die den Regulierungsvorgang 410 dazu veranlasst,
die Erzeugung von an sich selbst gerichteten Nachrichten einzustellen.
-
Sofern keine übergeordneten Steuerungsvorgänge mit
hoher Priorität
vorliegen, erhält
der Bearbeitungsvorgang 290 nunmehr wieder Durchführungskapazitäten zugeteilt,
kann also insbesondere wieder Nachrichten erzeugen, die an die erste
Steuerung gerichtet sind.
-
Ein drittes Ausführungsbeispiel beschreibt eine
alternative Ausführung
des Verfahrens zur verzögerten
Erzeugung von Nachrichten, die ebenfalls die den Vorgängen zugewiesenen
Prioritätswerte nutzt.
Die 3 zeigt eine zweite
Steuerung 20 einer TK-Anlage, die in vielen Einzelheiten
wie diejenige im zweiten Beispiel ausgeführt ist. Entsprechende Einheiten
und Vorgänge
sind mit gleichen Bezugsziffern versehen, die folgende Beschreibung
konzentriert sich auf die Unterschiede zu dem zweiten Ausführungsbeispiel.
-
In der Steuerung 20 liegt
eine Hintergrund-Bearbeitungseinheit 44 vor, auf der ein
Hintergrund-Bearbeitungsvorgang 440 durchgeführt wird. Der
Hintergrund-Bearbeitungsvorgang 440 (im
Englischen Background- oder Idle-Task) kann etwa als Eingabe-Abfragevorgang
vorliegen. Der so ausgeführte
Hintergrund-Bearbeitungsvorgang 440 muss bei
Betrieb der Steuerung 20 mindestens dann durchgeführt werden,
wenn keine anderen Steuerungs- oder Bearbeitungsvorgänge durchzuführen sind,
und weist im Allgemeinen den niedrigsten, in der 3 mit H bezeichneten, Prioritätswert aller Vorgänge auf.
-
In der Steuerung 20 liegt
ferner eine Prioritäts-Steuerungseinheit 43 vor,
die in Reaktion auf eine Einstellnachricht, die von der Sende-Steuerungseinheit 23 in
dem Vorgang 224 übermittelt
wird, einen Prioritäts-Steuerungsvorgang 430 startet.
Die Einstellnachricht enthält
eine Kennzeichnung des Bearbeitungsvorganges 290 sowie
einen Prioritätswert
A', der niedriger
ist als der Prioritätswert
H des Hintergrund-Bearbeitungsvorganges 440.
-
Der Prioritäts-Steuerungsvorgang 430 verändert den
Prioritätswert
A des Bearbeitungsvorganges 290 in den Prioritätswert A'. Damit erhält der Bearbeitungsvorgang 290 keine
Durchführungskapazitäten mehr
zugeteilt, weil stets mindestens der Hintergrund-Bearbeitungsvorgang 440 bevorzugt
zu bearbeiten ist.
-
Wie für das zweite Ausführungsbeispiel
geschildert, übermittelt
die Sende-Steuerungseinheit 23 nach
dem Verzögerungszeitraum
eine Nachricht in einem Vorgang 227, die in diesem dritten
Ausführungsbeispiel
an den Prioritäts-Steuerungsvorgang 430 gerichtet
ist. Bei der Nachricht handelt es sich um eine Rückstellnachricht, die wie die
Einstellnachricht eine Kennzeichnung des Bearbeitungsvorganges 290 enthält, jedoch
keinen Prioritätswert.
Durch die Rückstellnachricht
wird der Prioritäts-Steuerungsvorgang 430 veranlasst,
den Prioritätswert
des Bearbeitungsvorganges auf den ursprünglichen Wert, nämlich einen
vorgegebenen Standardwert für den
Bearbeitungsvorgang 290, zurückzustellen. Aufgrund des wieder
höheren
Prioritätswertes
bekommt der Bearbeitungsvorgang 290 erneut Durchführungskapazitäten zugeteilt.
-
Die Erfindung ist nicht auf diese
Ausführungsbeispiele
und die oben hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern ebenso in einer
Vielzahl von Abwandlungen möglich,
die im Rahmen fachgemäßen Handelns
liegen.
-
- 10
- erste
Steuerung
- 11
- Bestätigungseinheit
- 12
- Speicherverwaltung
- 13
- Nachrichtenschlangenverwaltung
der ersten Steuerung
- 14
- Sendeeinheit
der ersten Steuerung
- 15
- Empfangseinheit
der ersten Steuerung
- 20
- zweite
Steuerung
- 21
- Sendeauftragsschlange
- 22
- Nachrichtenschlangenverwaltung
der zweiten Steuerung
- 23
- Sende-Steuerungseinheit
- 24
- Sendeeinheit
der zweiten Steuerung
- 25
- Empfangseinheit
der zweiten Steuerung
- 26
- Bestätigungs-Auswertungseinheit
- 27
- Vergleichereinheit
in der Bestätigungs-Auswertungseinheit
- 28
- Verzögerungseinheit
- 29
- Bearbeitungseinheit
- 31
- Nachrichtenkanal
im Steuerungsbus
- 32
- Kanal
für Bestätigungsnachrichten
im Steuerungsbus
- 40
- Vergleichereinheit
in der Sende-Steuerungseinheit
- 41
- Regulierungseinheit
- 42
- Überwachungseinheit
- 43
- Prioritätssteuerungseinheit
- 44
- Hintergrund-Bearbeitungsvorgang
- 50
- Achse
zur Veranschaulichung der Prioritäten einiger Vorgänge