DE19747213C2 - Telekommunikationssystem - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Telekommunikationssystem bestehend aus einer Vielzahl von parallelen Arbeitseinheiten (working unit 1, 2, 3), die über ein passives Verdrahtungssnetzwerk (back-plane system) mit den Arbeitseinheiten zugeordneten Benutzerschnittstellen (user interface 1, 2, 3) verbunden sind, wobei mindestens eine über gesteuerte Schaltmittel angeschlossene Schutzeinheit (protection unit) vorgesehen ist, die beim Ausfall mindestens einer Arbeitseinheit deren Funktion übernimmt.

Ein solches Telekommunikationssystem ist aus der Praxis bekannt (Fig. 1). Bei diesem System sind mehrere parallele Arbeitseinheiten (working units 1, 2, 3) vorgesehen, denen entsprechende Benutzerschnittstellen (user interface 1, 2, 3) zugeordnet sind. Die Verbindung zwischen Arbeitseinheit und Benutzerschnittstelle erfolgt über das passive Verdrahtungsnetzwerk.

Um beim Ausfall einer Arbeitseinheit an deren Stelle ersatzweise eine Schutzeinheit zu aktivieren, ist hierbei vorgesehen, am Ausgang der Schutzeinheit einen Schalter vorzusehen, bei dessen Aktivieren die Schutzeinheit an die jeweilige Benutzerschnittstelle der ausgefallenen Arbeitseinheit angeschlossen wird. Dieser Schalter weist der Anzahl der Arbeitseinheiten entsprechende Schalterstellungen auf. Zusätzlich ist am Ausgang jeder Arbeitseinheit ein EIN/AUS-Schalter vorgesehen.

Dieses System hat eine Reihe von Nachteilen:
Die Schalter sind physikalisch auf die Arbeitseinheiten einerseits und die Schutzeinheit andererseits aufgeteilt. Es sind zwei verschiedene Typen von Schalter-Elementen erforderlich, wodurch ein erhöhter Raumbedarf und erhöhte Kosten entstehen. Die Verzweigung der Benutzerschnittstellenleitungen jeweils in zur Arbeitseinheit und zur Schutzeinheit zugehörige Leitungen ist in der Praxis schwierig, weil ein Telekommunikationssystem dieser Art mehrere Hundert von Benutzerschnittstellen aufweisen kann. Solche Verzweigungen erhöhen also die Anzahl der Schichten im mother board und damit die Kosten beträchtlich. Arbeits- und Schutzeinheit sind darüber hinaus aufgrund der unterschiedlichen verwendeten Relaistypen nicht mehr identisch, so daß sie als getrennte Produkte verkauft werden.

Eine andere Lösung, die aus der Praxis bekannt ist, ist in Fig. 2 dargestellt. Hierbei sind alle Arbeitseinheiten über eine gemeinsame Verbindung mit der Schutzeinheit gekoppelt. Die Umschaltung erfolgt über jeweils am Ausgang der Arbeitseinheiten angebrachte Relais.

Diese Lösung hat gegenüber der zuvor diskutierten Gestaltung zwar den Vorteil, daß nur eine Art von Relais vorzusehen ist und eine Vielzahl von Drahtverbindungen im Verdrahtungsnetzwerk vermieden werden kann, da ein gemeinsamer "Schutz-Bus" verwendet wird.

Aber auch diese Lösung weist Nachteile auf, weil zum einen die Schutzeinheit und die Arbeitseinheiten nicht identisch sind, so daß verschiedene Produkte verwendet werden müssen. Zum anderen geht, falls eine beschädigte Arbeitseinheit ausgetauscht werden soll, die Verbindung zur Schutzeinheit aufgrund des gemeinsam verwendeten Schutz-Buses verloren. Zur Abhilfe ist hierzu ein spezieller Stecker erforderlich, der im Falle des Herausnehmens der Arbeitseinheit einen entsprechenden Kurzschluß verursacht, so daß der Schutz-Bus weiter verwendbar ist. Solche Stecker sind jedoch teuer.

Der Erfindung liegt davon ausgehend die Aufgabe zugrunde, ein Telekommunikationssystem der eingangs genannten Art dahin weiterzuentwickeln, daß die Umrüstung vom nicht geschützten auf den geschützten Betrieb kostengünstig erreichbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß für jede Benutzerschnittstelle ein alternativ die zugehörige Arbeitseinheit oder die mindestens eine Schutzeinheit aktivierendes Schaltelement (Element A, B, C) vorgesehen ist, wobei jedes Schaltelement von einer übergeordneten Steuereinrichtung (supervisor) steuerbar ist.

Die Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß die Umschaltfunktion zwischen Arbeitseinheit(en) und Schutzeinheit(en) auf den Bereich außerhalb des Verdrahtungsnetzwerkes (back-plane system) ausgelagert ist. Über die übergeordnete Steuereinrichtung werden die Schalterstellungen der Schaltelemente entsprechend dem Bedarf beim Ausfall einer Arbeitseinheit angesteuert und entsprechend der vorgesehenen Schalterstellung die Verbindung zwischen der Benutzerschnittstelle und dem dann aktiven Terminal (ungestörte Arbeitseinheit oder Schutzeinheit) aufgebaut. Diese Lösung ist insbesondere dadurch vorteilhaft, weil sich bei der Verwendung eines solchen externen "Schutzmoduls" eine einfache und kostengünstige Nachrüstungsmöglichkeit ergibt. Die für die erforderliche Schaltfunktion vorgesehenen Schaltelemente sind alle außerhalb der Benutzerschnittstellen angeordnet, wobei jeder Arbeitseinheit genau ein Schaltelement zugeordnet ist. Die vorzugsweise als Relais-Elemente ausgeführten Schaltelemente können unabhängig von den anderen oder in Baueinheit mit denselben installiert werden.

Die Erfindung zeichnet sich insbesondere dadurch aus, daß die Schnittstelleneinheiten im geschützten und im ungeschützten System identisch sind, was zu Kostenvorteilen führt.

Auch das mother board ist identisch in geschützten und ungeschützten Systemen. Nur die Steuerleitungen für die Schaltelemente (Relais) benötigen Hardware-Resourcen auf dem mother board.

Gemäß der erfindungsgemäßen Lösung kann jedes Schaltelement (Relais-Element) ohne Störung des Verkehrs auf den benachbarten Einheiten ausgetauscht werden, wodurch die Wartung erheblich erleichtert wird.

Mit der erfindungsgemäßen Lösung läßt sich ein N × M-Modul aufbauen, wobei N der Anzahl der Arbeitseinheiten und M der Anzahl der vorgesehenen Schutzeinheiten entspricht. Dabei muß die Vielfachheit der Schalterstellungen der einzelnen Schaltelemente so ausgelegt sein, daß sie der Zahl M + 1 entspricht. Im einfachsten Fall, bei einer einzigen Schutzeinheit, benötigt jedes Schaltelement also zwei Schalterstellungen.

Ein solches Schutzmodul kann bei bereits ausgelieferten Systemen in einfacher Weise nachgerüstet werden, indem das Modul auf die sub-rack Anschlüsse aufgesetzt wird, ohne daß weitere Systemkomponenten ausgetauscht werden müssen.

Daher eignet sich das erfindungsgemäße Schutzmodul vor allem für diejenigen Anwendungen, bei denen Systeme ohne Schutzfunktion vorhanden sind und auf Schutzfunktion nachgerüstet werden sollen.

Weitere Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert.

Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild gemäß einer aus dem Stand der Technik bekannten Lösung

Fig. 2 ein Blockschaltbild gemäß einer zweiten aus dem Stand der Technik bekannten Lösung

Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels gemäß Erfindung.

Fig. 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau eines Telekommunikationssystems nach Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Telekommunikationssystem besteht zunächst aus parallel zueinander angeordneten Arbeitseinheiten (working unit 1, 2, 3), deren Eingänge zum bidirektionalen Datenaustausch mit einem (nicht dargestellten) Koppelfeld dienen.

Der Einfachheit halber ist im Telekommunikationssystem nach Fig. 3 nur der unidirektionale Datenaustausch von der Arbeitseinheit zu den entsprechenden Benutzerschnittstellen dargestellt. Prinzipiell ergibt sich der entsprechende Aufbau des Systems in der entgegengesetzten Datenflußrichtung, also von der Benutzerschnittstelle ausgehend über die Arbeitseinheit zum Koppelfeld.

Die Verbindung der Arbeitseinheiten gemäß Fig. 3 mit einer ersten Schnittstelleneinrichtung (sub-rack user interface 1, 2, 3) erfolgt über eine passive Verdrahtungslogik (auch als back-plane system oder mother board bezeichnet). Diese Einheit enthält lediglich passive Elemente zur Herstellung der gewünschten Verbindungen.

An die ersten Schnittstelleneinrichtungen angeschlossen ist ein externes Schutzmodul (external protection modul), welches jeder Arbeitseinheit (working unit 1, 2, 3) zugeordnet einzelne Schaltelemente (Element A, B, C) enthält, die baulich zusammengefaßt sind.

Parallel zu den Arbeitseinheiten ist eine Schutzeinheit (protecting unit) vorgesehen, die ebenfalls an die erste Schnittstelleneinrichtung angeschlossen ist. Die Verbindungsleitungen dieser Schutzeinrichtung sind zu allen der genannten Elemente A, B, C hergestellt.

Jedes der Elemente A, B, C weist einen Umschalter auf, der zwischen den oberen und unteren Stellungen umschaltbar ist, wobei in der oberen Stellung die jeweils dem Schaltelement zugeordnete Arbeitseinheit mit der ausgangsseitig des externen Schutzmoduls angeordneten weiteren Schnittstelleneinheit verbunden ist, während in der unteren Stellung die Schutzeinheit mit dem entsprechenden Anschluß der weiteren Schnittstelleneinheit verbunden ist.

Die Steuerung der Elemente A, B, C erfolgt über eine Steuerlogik in Form eines Supervisor-Moduls. Mittels des Supervisor-Moduls wird festgestellt und entschieden, welche Arbeitseinheit durch die vorgesehene Schutzeinheit ersetzt werden soll, so daß mittels der Supervisor- Einheit das der jeweiligen Arbeitseinheit zugeordnete Element A, B, C aus der dargestellten oberen Schalterstellung in die untere Schalterstellung gelangt derart, daß die Schutzeinheit nunmehr die Funktion der entsprechenden Arbeitseinheit übernehmen kann.

Die Supervisor-Einheit selbst ist gegen Ausfall geschützt.

Sämtliche Schaltelemente der Elemente A, B, C sind als Relais-Bauelemente ausgeführt, so daß ihre Funktion unabhängig vom jeweiligen Netzbetrieb ist.

Auf dem back-plane system werden abgesehen von den Ressourcen für die Durchschleifung der Anschlüsse der Supervisor-Einheit keine weiteren Ressourcen zur Sicherstellung der Schutzfunktion benötigt, da die gesamte Schutzfunktion auf einen Bereich außerhalb der ersten Schnittstelleneinrichtung ausgelagert ist.

Anstelle der dargestellten drei Arbeitseinheiten läßt sich eine beliebige Vielzahl von N Arbeitseinheiten vorstellen. Auch statt einer einzigen verwendeten Schutzeinheit läßt sich eine Vielfachheit von M Schutzeinheiten denken, wodurch eine entsprechende Vielfachheit der Schalter der Elemente vorgesehen sein muß.

Mit dieser Lösung läßt sich ein Schutzmodul mit einer Vielfachheit von N × M aufbauen.

Die einzelnen Schaltelemente sind dabei als räumliche Einheit in einer Modul-Bauweise zusammengefaßt, so daß sie auf die bestehende Schnittstelleneinheit (sub-rack- user-interface) aufgesetzt werden kann und sich eine entsprechende Kompatibilität ergibt.

Claims (9)

1. Telekommunikationssystem bestehend aus einer Vielzahl von parallelen Arbeitseinheiten (working unit 1, 2, 3), die über ein passives Verdrahtungssnetzwerk (back-plane system) mit den Arbeitseinheiten zugeordneten Benutzerschnittstellen (user interface 1, 2, 3) verbunden sind, wobei mindestens eine über gesteuerte Schaltmittel angeschlossene Schutzeinheit (protection unit) vorgesehen ist, die beim Ausfall mindestens einer Arbeitseinheit deren Funktion übernimmt, dadurch gekennzeichnet, daß für jede Benutzerschnittstelle ein alternativ die zugehörige Arbeitseinheit oder die mindestens eine Schutzeinheit aktivierendes Schaltelement (element A, B, C) vorgesehen ist, wobei jedes Schaltelement von einer übergeordneten Steuereinrichtung (supervisor) steuerbar ist.

2. Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Schaltelement 1 + M Schalterstellungen aufweist, wobei M die Anzahl der vorgesehenen Schutzeinheiten ist.

3. Telekommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß N Schaltelemente vorgesehen sind, wobei N der Anzahl der Arbeitseinheiten entspricht.

4. Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente von einer gemeinsamen übergeordneten Steuereinrichtung gesteuert sind.

5. Telekommunikationssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die übergeordnete Steuereinrichtung mit weiteren Schutzmitteln ausgestattet ist.

6. Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente als Relais ausgeführt sind.

7. Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltelemente räumlich zusammengefaßt als Moduleinheit ausgebildet sind.

8. Telekommunikationssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Moduleinheit an das Benutzerschnittstellen-Anschlußfeld anschließbar gestaltet ist.

9. Telekommunikationssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Datenübertragungsrichtung (von Arbeitseinheit zur Benutzerschnittstelle; bzw. von Benutzerschnittstelle zur Arbeitseinheit) zugeordnet separate Schaltelemente vorgesehen sind.