DE2607687C2

DE2607687C2 - Verfahren zum Steuern von Gruppen von Geräten in einer mit elektronischer Datenverarbeitung arbeitenden Fernsprechvermittlungsanlage und deren Ausbildung

Info

Publication number: DE2607687C2
Application number: DE2607687A
Authority: DE
Inventors: Pierre Charransol; Roger Palaiseau Danis; Jacques Paris Hauri
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1975-02-25
Filing date: 1976-02-25
Publication date: 1982-08-12
Also published as: ES445531A1; FR2302652A1; GB1531334A; DE2607687A1; FR2302652B1; US4048482A; CH612553A5; IT1053890B; BE838868A; NL7601854A

Description

a) im normalen Betrieb werden die Funktionen von einer der beiden Steuereinheiten unter Verwendung der in einem jeder Steuereinheit zugeordneten autonomen Verarbeitungsspeicher gespeicherten Verarbeitungsdaten ausgeführt, und

b) im FaSl einer Störung einer der Steuereinheiten werden ihre Funktionen auf die anderen Steuereinheiten verteilt, indem die Verarbeitungsdaten aus dem autonomen Verarbeitungsspeicher der gestörten Steuereinheit in die Verarbeitungsspeicher der anderen Steuereinheiten über Austauschspeicher E überführt werden, nämlich:

Austauschspeicher £Ί, 2, £Ί. 3, Ει, » im Fall einer Störung der 1. Steuereinheit, Austauschspeicher E\, ₂, E% 3, £2, „ im Fall einer Störung der 2. Steuereinheit usw. und Austauschspeicher E\, _Λ E% _α Εχ _n im Fall einer Störung der λ-ten Steuereinheit

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall einer Störung die Verarbeitungsdaten in Abhängigkeit von einem allgemeinen Überwachungssystem überführt werden, daß mit zu den verschiedenen Steuereinheiten gehörenden Überwachungseinrichtungen verbunden ist

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlage einen Komplex von Softwaremoduln enthält, die in N ungefähr gleiche Teile und derart unterteilt sind, daß N= kn gilt (k ist ganzzahlig und größer als 1), wobei die Verteilung dieser Teile auf die η Steuereinheiten so erfolgt, daß jede von ihnen 2Jt Softwaremoduln verarbeitet

4. Fernsprechvermittlungsanlage, die mit elektronischer Datenverarbeitung arbeitet und durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, daß sie π Steuereinheiten (Ui bis

U_n) und -^Y^· Austauschspeicher (Ei, 2 bis E₃, _n)

enthält, die die η Steuereinheiten paarweise miteinander verbinden.

5. Anlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie zwischen den Steuereinheiten (U\ bis U_n) und den zu steuernden Geräten Zwischenschaltungen (Ci, D\ bis C_n, DJ enthält, die pro Gerätegruppe spezialisiert sind und ρ Schaltungspaare bilden, welche jeweils einer der ρ Gruppen zugeordnet sind, wobei die beiden Schaltungen ein und desselben Paares untereinander austauschbar sind.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern von ρ Gruppen von Geräten in einer mit elektronischer Datenverarbeitung arbeitenden Fernsprechvermittlungsanlage, mit Steuereinheittn, die ρ Funktionen / erfüllen, welche darin bestehen, die ρ Gruppen von Geräten unter Verwendung eines Komplexes von Verarbeitungsdaten, die sich auf die in Verarbeitung befindlichen Fernsprechsignale beziehen, zu steuern. Ein solches Verfahren ist aus der DE-OS 15 24 212 bekannt

Die Erfindung betrifft ferner eine Femsprechvermittlungsanlage, die durch ein solches Verfahren gesteuert wird. Zur Erläuterung der Erfindung wird zunächst ein komplexes Signalvermittlungssystem betrachtet das von als Steuereinheiten bezeichneten Rechnern gesteuert wird.

Die Anwendung von Datenverarbeitungsanlagen führt zur Zentralisierung der Steuerfunktionen. Auf dem Weg zur Zentralisierung ergibt sich indessen ein Hindernis durch die Tatsache, daß eine Betriebsunterbrechung der zentralen Steuereinheit, wenn nur eine solche Steuereinheit vorgesehen ist, viel zu ernste Folgen für die Datenverarbeitung hat, insbesondere in der Telefon- oder Telegraphenvermittlung.

Bei dem bekannten Verfahren nach der DE-OS 15 24 212 gelangen zwei gleichwertige Steuereinheiten zum Einsatz. Allgemein geht man davon aus, daß es zwei Hauptkategorien von Steueranordnungen mit zwei Steuereinheiten gibt In der ersten Kategorie arbeiten die beiden Steuereinheiten normalerweise parallel, wobei jede Steuereinheit alle laufenden Funktionen erfüllt allerdings nur für die Hälfte der ankommenden Signale. Im Störungsfall kann eine der Steuereinheiten den gesamten Verkehr abwickeln. Das erfordert aber zu allererst eine große Umgestaltung des Netzes, da der Teil des Inhalts jedes Speichers, der von den verarbeiteten Signalen abhängig ist, für die beiden

Speicher verschieden ist

In der zweiten Kategorie arbeiten die beiden Steuereinheiten im Mikrosynchronismus, wobei die zweite Steuereinheit die Operationen der ersten Steuereinheit wiederholt, was ermöglicht, die Operation zu überprüfen und die andere Steuereinheit im Störungsfall zu ersetzen. Der Nachteil ist die Verschwendung eines Großteils der eingesetzten Gesamtverarbei tungskapazi tat In der einen und in der anderen Kategorie bringt die Konzentration der Intelligenz und des Speichers in lediglich zwei Steuereinheiten eine große Starrheit der Anordnung mit sich und macht eine rationelle Anpassung von genormten Steuereinheiten an Zentralen mit unterschiedlichen Kapazitäten unmöglich.

Man kann offenbar Steuereinheiten verwenden, welche Speicher mit je nach Bedarf unterschiedlichen Kapazitäten enthalten, aber nichtsdestoweniger bleibt die Tatsache bestehen, daß die anderen Einrichtungen der für die maximale Verkehrskapazität dimensionier ten Steuereinheiten bei einem schwachen Verkehr überflüssig werden.

Es ist andererseits bereits eine Steueranordnung mit mehreren Steuereinheiten vorgeschlagen worden, die für die verschiedenen Eingangssignale parallel arbeiten, wobei jede Steuereinheit für ein n-tel des Verkehrs arbeitet. Jede der η Steuereinheiten erfüllt, wie in den beiden Kategorien von Anordnungen mit zwei Steuereinheiten, alle Funktionen. Man erzielt dabei eine

bessere Anpassung der Steueranordnung an die Erfordernisse des Netzes, da es genügt, die Zahl π zu verändern.

Aber, mit Rücksicht auf eine enorme Verschwendung an Speicherkapazität, was die permanenten oder semipermanenten Daten bezüglich der Art der auszuführenden Operationen anbetrifft, konnte nicht die Rede davon sein, jeder der η Steuereinheiten einen autonomen Speicher zu geben, der ihr alle erforderlichen Daten liefert

Diese Schwierigkeit kann umgangen werden, indem den π Steuereinheiten ein gemeinsamer Speicher gegeben wird. Das Sicherheitsprinzip wird aber illusorisch, wenn die Störung genau den gemeinsamen Speicher beeinflußt, der dann doppelt vorgesehen werden muß.

Andererseits bringt die Mehrfachverarbeitung auf ein und demselben Speicher oder auf zwei gleichen Speichern Probleme bezüglich der Software (Zeitteilung) und bezüglich der Hardware (Zugriffslogik mit veränderlicher Priorität) mit sich, die in dem Maße ausgebaut werden müssen, in dem sich die Anzahl η der Steuereinheiten ändert

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zum Steuern von Gruppen von Geräten in einer mit elektronischer Datenverarbeitung arbeitenden Fernsprechvermittlungsanlage, das einerseits die volle Funktionsfähigkeit beim Auftreten einer Störung gewährleistet andererseits aber eine beträchtliche Einspaiung der Gesamtverarbeitungskapazität insbesondere Speicherkapazität ermöglicht

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren der eingangs genannten Art gelöst das gemäß der Erfindung dadurch gekennzeichnet ist daß die ρ Funktionen / auf η Steuereinheiten (n > 2) so verteilt werden, daß jede Funktion /durch zwei Steuereinheiten virtuell erfüllt werden kann, und daß reell ausgeführt werden:

a) im normalen Betrieb werden die Funktionen von einer der beiden Steuereinheiten unter Verwendung der in einem jeder Steuereinheit zugeordneten autonomen Verarbeitungsspeicher gespeicherten Verarbeitungsdaten ausgeführt und

b) im Falle einer Störung einer der Steuereinheiten werden ihre Funktionen auf die anderen Steuereinheiten verteilt indem die Verarbeitungsdaten aus dem autonomen Verarbeitungsspeicher der gestörten Steuereinheit in die Verarbeitungsspeicher der anderen Steuereinheiten über Austauschspeicher E überführt werden, nämlich:

Austauschspeicher Ei, 2, £Ί, 3, £Ί, „ im Fall einer Störung der 1. Steuereinheit
Austauschspeicher E\, 2, £2, % Εχ „ im Fall einer Störung der 2. Steuereinheit
Austauschspeicher £1,» £2, n, £3, η im Fall einer Störung der /j-ten Steuereinheit

Unter einer gerade ablaufenden Funktion /, ist die Steuerung von Management- und Verarbeitungsoperationen zu verstehen, d. h. von sich auf den Zweck des Vermittlungssystem selbst beziehenden Operationen, unter Ausschluß derjenigen Operationen, die sich mit einer nicht doppelt vorhandenen Steuerung begnügen können. Durch das Verfahren nach der Erfindung wird ermöglicht daß jede laufende Funktion durch die eine und/oder die andere von zwei Steuereinheiten leicht ausgeführt werden kann, wodurch die Sicherheitsvorschriften erfüllt werden, ohne daß es erforderlich ist die sich auf die Funktion beziehenden Programme zu verdoppeln.

Die durch die Erfindung geschaffene Fernsprechvermittlungsanlage, die mit elektronischer Datenverarbeitung arbeitet und durch das obige Verfahren geleitet wird, ist dadurch gekennzeichnet daß sie π Steuereinheiten und-^—- Austauschspeicher enthält die die η

Steuereinheiten paarweise miteinander verbinden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachfolgend an Hand der Zeichnungen näher beschrieben. In den Zeichnungen zeigt

F i g. 1 schematisch das Prinzip einer Steueranordnung, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet und

Fig.2 ein Ausführungsbeispiel dieser Steueranordnung.

In den Figuren sind die mehrfachen Verbindungen zwischen zwei Elementen symbolisch durch eine ausgezogene Linie dargestellt worden, die in dem Fall einer gegenseitigen Verbindung mit zwei entgegengerichteten Pfeilen versehen ist

In F i g. 1 enthalten die π Steuereinheiten U\, Lk... U_n, n>2, von denen nur die beiden ersten und die letzte dargestellt worden sind, jeweils einen nicht dargestellten autonomen Speicher. Die π Steuereinheiten sind

gegenseitig paarweire durch

n(n-l)

kleine Austauschspeicher £{i, 2), £(i,3), £1. n> £(2. njusw. verbunden.

Die Anordnung zur Steuerung von ρ Funktionen enthält ρ Paare von Steuerschaltungen C), A; Ci, D₂;... Cp, Dp, die in F i g. 1 nicht dargestellt sind und für jedes Paar gleich sind und von denen jede zur Einfügung zwischen eine Steuereinheit und eine Gruppe von Geräten vorgesehen ist, deren Management (Leitung) eine laufende Funktion ist: von den Schaltungen Q und Di kann wegen ihrer Gleichheit die eine und/oder die andere an dieselbe Gruppe von zu leitenden Geräten angeschlossen sein.

Die Steueranordnung kann gegebenenfalls weitere Steuerschalltungen enthalten, von denen jede zur Einfügung an dem Ausgang einer Steuereinheit vorgesehen ist, um ihr das Ausführen einer der nichtlaufenden Funktionen, wie beispielsweise die Steuerung von herkömmlichen Peripheriegeräten, zu ermöglichen.

Bei dem Verfahren der Anwendung der Steueranordnung wird angenommen, daß der Teil der Programme zur Steuerung der ρ Gruppen von Geräten, der von den Eingangssignalen des Vermittlungssystems unabhängig ist, für jede Gruppe von Geräten in den autonomen Speicher von zwei und nur zwei Steuereinheiten eingetragen ist Zwei Arten von Situationen können für jede Steuereinheit vorhanden sein, nämlich:

— die Situation des normalen Betriebes, wobei jede Steuereinheit eine Gruppe von Geräten steuert;

— die Situation der Störung einer Steuereinheit die, nachdem sie einem System zur allgemeinen Überwachung gemeldet worden ist, die Übertragung der für die Steuerung der Gruppe von Geräten erforderlichen Informationen über einen Austauschspeicher zwischen der gestörten Steuereinheit und der vorgesehenen Steuereinheit bewirkt, welche den für die Steuerung der Gruppe von Organen erforderlichen Programmteil enthält.

F i g. 2, welche eine Ausführungsform der Steueranordnung nach der Erfindung zeigt wird gleichzeitig mit

dem Verfahren zur Anwendung der Anordnung beschrieben.

Um die Beschreibung klar zu gestalten, wird folgender einfacher Fall angenommen:

Es gibt vier Funktionen: fj(i= 1,2,3,4). Jede Funktion besteht aus der Steuerung einer Gerätegruppe zur Leitung oder speziellen Verarbeitung.

Die Anzahl der Steuereinheiten beträgt vier.

Jede der Funktionen soll durch zwei Steuereinheiten ausgeführt werden können. Jede Steuereinheit ist nur für zwei Funktionen vorgesehen. Das führt zu folgendem Schema:

— Einheit 1: Funktionen f\ und f₂

— Einheit 2: Funktionen h und /3

— Einheit 3: Funktionen h und A

— Einheit 4: Funktionen u und /i

Die Funktion Λ ist beispielsweise das Management der Sucheinrichtungen, die Funktion F₂ das der Konzentratoren, usw. Die Verteilung der Funktionen, wie sie oben angegeben ist, wird als gestaffelt bezeichnet

In F i g. 2 ist jede der Steuereinheiten zum besseren Verständnis in Blöcke L k und i_c aufgespalten worden (i= 1,2,3 und 4 aufeinanderfolgend), wobei:

— die Blöcke 1b,2_b usw. den autonomen Speicher,

— die Blöcke i_a 2_cusw. die Zugriffsschaltung für den autonomen Speicher, und

— die Blöcke t» 2, usw. den übrigen Teil der Elemente jeder Steuereinheit

darstellen.

Mit den Zugriffsschaltungen sind außerdem die Austauschspeicher Ei. 2, E\. 3, E₁, 4, £2. 3, E₂. 4 und £3, ₄ verbunden.

Die Zwischensteuerschaltungen zwischen einer Steuereinheit und einer Gruppe von Geräten, deren Management auf ein und derselben Funktion beruht, sind halbiert, nämlich C\ und D\ für die Funktion /1, C₂ und D₂ für die Funktion /2, G und Ch für die Funktion Z₃, G und A für die Funktion A.

Jede dieser Zwischenschaltungen Q und D, ist mit einer gewissen Anzahl von gesteuerten Geräten für die Funktion //(symbolisch durch Quadrate dargestellt) über eine ODER-Schaltung (die durch den Block 101 bzw. 102 bzw. 103 bzw. 104 für die betreffende Gruppe von gesteuerten Geräten dargestellt ist) verbunden.

Die Zwischenschaltungen, die erforderlich sind, damit die Übertragung der Befehle von der Steuereinheit zu den gesteuerten Geräten in angemessener Form erfolgt, werden außerdem benutzt, UiIi die sich auf den Zustand der gesteuerten Organe beziehenden Daten über die Zugriffsschaltungen l_o 2a 3_C und 4_e zu den zentralen Speichern der Steuereinheiten zu übertragen.

Der Betrieb jeder Steuereinheit wird durch ein mit der Bezugszahl 60+/bezeichnetes Überwachungsgerät überwacht, welches zweiseitig mit dem Block /* verbunden ist, und ein Gerät 70 zur allgemeinen Überwachung ist zweiseitig mit den Ader Geräten 60+/ verbunden. Die Überwachungsgeräte 60+/und 70 sind herkömmliche Geräte.

In dem Verfahren nach der Erfindung werden die Programme, die für die Ausführung der Funktionen £· . unabhängig von den Daten, welche in Abhängigkeit von dem Zustand des Netzes veränderlich sind und über die Zwischenschaltungen Q und D, zu den Steuereinheiten übertragen werden, benötigt werden, in jeden der autonomen Speicher der beiden entsprechenden Steuereinheiten eingetragen.

Wenn keine Störung vorliegt, sind zwei Betriebsarten u.a. möglich. Bei der ersten Betriebsart führt jede Steuereinheit nur eine Funktion aus, nämlich die Einheit / führt die Funktion f, aus, wobei die Zwischenschaltungen D nicht benutzt werden.

Die Austauschspeicher werden für die Informationen benutzt, die für die Koordinierung der Verarbeitungen erforderlich sind, die untereinander eine Reihenfolgebeziehung haben, beispielsweise die verschiedenen Funktionen, die für die sich auf dieselbe Adresse beziehenden Signale auszuführen sind.

15· Wenn ein fehlerhaftes Arbeiten der Steuereinheit 2 beispielsweise durch das Überwachungsgerät 62 erkannt wird, unterbricht dieses den Betrieb der Steuereinheit 2, und ein Gerät zur allgemeinen Überwachung (nicht dargestellt) gibt Alarm.

Die Einheit 2 wird dann außer Betrieb gesetzt, während die Verbindungen zwischen den Einheiten 1 und 2 hergestellt werden. Es handelt sich dann nämlich um die Einheit 1, die im Rahmen des Möglichen die Funktionen l\ und F₂ ausführen soll, solange die Einheit 2 nicht repariert worden ist Der Austauschspeicher E(\. ₂> gestattet dann, die sich auf die in der Verarbeitung befindlichen Signale beziehenden Daten in den Speicher It zu übertragen.

Es ist zu erkennen, daß die Einheit 4 ebenfalls außer Betrieb gesetzt werden kann, ohne daß deswegen die Ausführung der Gesamtheit der Funktionen aufhört

Man kann auch im normalen Betrieb jede Steuereinheit für die beiden Funktionen benutzen, die sie auszuführen in der Lage ist, aber jede lediglich für eine Hälfte des Verkehrs. Die doppelten Verbindungen von F i g. 2 werden dann ständig benutzt Bei einer Störung, beispielsweise in der Steuereinheit 2, wird die Aufgabe derselben dann auf die Steuereinheiten 1 (für F₂) und 3 (für /3) verteilt In der vorstehend beschriebenen Weise werden die Funktionen in ebensoviele Kategorien unterteilt wie Steuereinheiten vorhanden sind. Das Ergebnis der gestaffelten Verteiltung ist, daß jede Kategorie immer durch wenigstens zwei Steuereinheiten und niemals durch mehr als zwei verarbeitet wird.

In gewissen Fällen kann es aber vorzuziehen sein, die Funktionen auf eine Anzahl zu verteilen, die größer ist als die der Steuereinheiten, beispielsweise wenn die auszuführenden Funktionen sehr zahlreich sind. Nimmt man beispielsweise vier Steuereinheiten und sechs Funktionen an, so kann die Verteilung der virtuellen Funktionen folgendermaßen lauten:

Steuereinheit 1 /j f₂ /3
2 /, /₄ /s

3 /₂ Λ /β

4 /3 /5 /₆

Im normalen Betrieb kann die Verteilung der effektiven Funktionen so sein, daß jede Steuereinheit alle ihre virtuellen Funktionen für eine Hälfte des Verkehrs ausführt, wobei ihre Aufgabe im Stönmgsfau dann auf die drei anderen Steuereinheiten verteilt wird.

Es ist zu erkennen, daß in diesem Beispiel der Schutz der Funktionen im Fall der Störung einer Steuereinheit zn einer besseren Verteilung als in dem dargelegten ersten Fall führt Es handelt sich tatsächlich um die

Verallgemeinerung des Begriffs der Staffelung, dessen verschiedene behandelte Fälle hier nur als nicht als Einschränkung zu verstehendes Beispiel dienen.

In der Praxis könnte man immer die Dimensionierung der besonderen Anordnung in einem bestimmten System folgendermaßen vornehmen:

Die vorgesehene Datenverarbeitungsleistung dient als Basis für die vorhergehende Wahl der Anzahl π der Steuereinheiten.

Dann wird die gesamte Anzahl von Verarbeitungssoftwaremoduln in N ungefähr gleichen Teilen und derart angeordnet, daß gilt N= kn (k ganzzahlig).

Die Verteilung der N Teile auf die π Steuereinheiten erfolgt so, daß jede Steuereinheit q Softwaremoduln zu

verarbeiten hat, so daß gilt:

,=2^=2* η

Die Anwendungsanpassungsfähigkeit dieses Verfahrens ist sehr groß und ist nur zu dem Zweck angegeben worden, eine theoretische Stütze für eine Maßnahme zu bilden, die leicht in intuitiver Weise für kleine Werte von Λ/und η verwirklicht werden kann.

Die angegebene Bedingung ist erforderlich, damit ein und derselbe Softwaremodul sich nur in lediglich zwei Speichern befindet. Sie ist ausreichend, um eine Lösung zu finden (die generell nicht die einzige ist).

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Steuern von ρ Gruppen von Geräten in einer mit elektronischer Datenverarbeitung arbeitenden Femsprechvermittlungsanlage, mit Steuereinheiten, die ρ Funktionen /erfüllen, welche darin bestehen, die ρ Gruppen von Geräten unter Verwendung eines Komplexes von Verarbeitungsdaten, die sich auf die in Verarbeitung befindlichen Fernsprechsignale beziehen, zu steuern, dadurch gekennzeichnet,

daß die ρ Funktionen /auf π Steuereinheiten (n>2) so verteilt werden, daß jede Funktion /durch zwei Steuereinheiten virtuell erfüllt werden kann, und daß reell ausgeführt werden: