DE2708244A1

DE2708244A1 - Anordnung zur steuerung eines vermittlungssystems

Info

Publication number: DE2708244A1
Application number: DE19772708244
Authority: DE
Inventors: Jean Charpentier; Pierre Charransol; Jacques Hauri
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1976-02-27
Filing date: 1977-02-25
Publication date: 1977-09-01
Also published as: IT1083484B; GB1576934A; DE2708244B2; SE7701978L; BE851810A; FR2342611A1; FR2342611B1; NL7701985A

Description

Anordnung zur Steuerung eines Vermittlungssystems

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Steuerung einesVermittlungssystems.Anordnungen dieser Art werden insbesondere in Fernsprech-WählVermittlungsanlagen eingesetzt, die eine solche Anordnung zur Steuerung eines Zeit-oder Raumkoppelfeldes enthalten.

Schw/Ba

Eine Anordnung, die eine solche Funktion ausübt,ist in der Patentanmeldung P 26 07 687.9 beschrieben. Die dort beschriebene Anordnung enthält η gleiche Steuereinheiten» die jeweils mit einem autonomen Speicher versehen sind, und das Programm für das Daten-Management eines Typs von Bauorganen ist in die autonomen Speicher von zwei dieser Steuereinheiten geschrieben, wobei diese Anordnung auf die Gesamtheit der zu verwaltenden Organe ausgedehnt ist. Ferner enthält die Anordnung Austauschspeicher mit kleinerer

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Kapazität als die autonomen Speicher, mit deren Hilfe die Steuereinheiten paarweise miteinander verbunden werden können, damit von einer Steuereinheit zur anderen die Daten übertragen werden können, die sich auf die zu verwaltenden Organe beziehen.

Diese Anordnung ermöglicht die Erfüllung jeder gängigen Management-und Verarbeitungsfunktion durch die eine und/ oder die andere der zwei Steuereinheiten, denen sie zugeordnet sind, was die Lösung der Sicherheitsanforderungen ermöglicht, indem die Abspeicherungsgrenzen der sich auf diese Funktion beziehenden Grenzen nur auf die autonomen Speicher der zwei betrachteten Steuereinheiten eingeschränkt werden, wobei die Anzahl der Steuereinheiten von der Stärke der erforderlichen Verarbeitung abhängt.

Andrerseits ist die Anwendung der Anordnung besonders flexibel, wobei zur Verarbeitung einer Funktion zwei Betriebsarten möglich sind. Die ausgewählte Betriebsart hängt vom Funktionstyp ab.

Bei der ersten Betriebsart gewährleistet eine der zwei Steuereinheiten die gesamte Verarbeitung, während die andere bei dieser Verarbeitung passive Steuereinheit über die Entwicklung des Zustandes der verarbeiteten Elemente informiert wird, wobei diese Entwicklung in den zwei Steuereinheiten gespeichert wird.

In der zweiten Betriebsart wird die Verarbeitung von den zwei Steuereinheiten gemäß einer variablen und zu dieser Verarbeitung gehörigen Verteilung gewährleistet, wobei sich diese zwei Steuereinheiten gegenseitig über die

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Entwicklung der ablaufenden Prozesse informieren.

Die Verteilung der Verarbeitungen in den zwei Steuereinheiten ermöglicht es, die Belastung zwischen den zwei Steuereinheiten im Normalbetrieb auszugleichen. Durch dynamisches Verändern der Verarbeitungsanteile in der Gesamtheit der Steuereinheiten kann die Belastung der Einheiten auch im Falle einer Überlastung oder des Abschaltens einer Einheit gleich bleiben.

Diese Regelung wird umso mehr erleichtert, je größer die Anzahl der Verarbeitungsvorgänge in Bezug auf die Anzahl der Steuereinheiten ist.

Die Anzahl der Austauschspeicher zwischen den die Aufgabe der Steuereinheiten übernehmenden Kleinrechnern wächst
jedoch sehr schnell mit der Anzahl der Steuereinheiten ; eine solche Anordnung kanp praktisch bei mehr als sechs
Steuereinheiten nicht gebaut werden.

Die erfindungsgemäße Anordnung ermöglicht es, diese Einschränkungen dadurch zu beseitigen, daß Mikrorechner
verwendet werden, die hierarchisch mit Kleinrechnern
verbunden sind, die die Steuereinheiten bilden, und daß
zwischen den Kleinrechnern eine SammelUbertragungsleitung vorgesehen wird, die von einem doppelt vorhandenen Leitrechner überwacht wird.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines AusfUhrungsbeispiels an Hand der Zeichnung, die das Schaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung zeigt.

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Die zu betrachtenden Funktionen können in drei Gruppen zerlegt werden, Je nachdem, ob sie bei der Befehlsverarbeitung Austauschvorgänge zwischen den verschiedenen Steuereinheiten zum richtigen Herstellen und Schützen der Verbindungen erfordern oder nicht. Aus diesemGrund erfolgen bei der Herstellung einer Verbindung zwischen zwei Teilnehmern Informationsaustauschvorgänge zwangsläufig unter Berücksichtigung der verschiedenen Orte der sich auf diese zwei Teilnehmer beziehenden Daten (Listen bezüglich der Besetztzustände, der Teilnehmeridentitäten

usw ) . In diesem Fall kann eine der Steuereinheiten,

die mit dieser Verarbeitung beauftragt ist, spezialisiert werden, was sie auf keinen Fall von den anderen Einheiten unabhängig macht. Im Gegensatz dazu treten bei gewissen Funktionen keine Austauschvorgänge auf, wie es beispielsweise bei vorübergehenden Funktionen der Fall ist. Wenn also auf einer Teilnehmerleitung ein bestimmter Zustand festgestellt wird, dann finden keine Informationsaustauschvorgänge statt, sondern es erfolgt lediglich eine Abspeicherung dieses Zustandes. Allgemein gilt dies für den größten Teil der End- oder Betriebsschaltungen. Es könnten somit zwei Typen von Steuereinheiten vorgesehen werden, je nachdem, ob bei der Verarbeitung der Funktionen Informationen ausgetauscht werden müssen oder nicht.

Die auf diese Weise verwendeten Steuereinheiten sind Kleinrechner, die in der Zeichnung durch die Einheiten UC₁₁ bis UC₁, dargestellt sind, und die jeweils verschiedene Funktionen, wie die Funktionen F bis F, entsprechend dem oben angegebenen Verfahren verarbeiten können. Diese Kleinrechner sind gemäß einer üblichen Anordnung jeweils mit Zentral-

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speichern M₁₁ bis M₁, ausgestattet. In der Zeichnung ist nur ein Teil der verwendeten Hardware dargestellt, deren Eigenschaft gerade darin besteht, daß sie modular und beliebig erweiterungsfähig ist.

Zur Verarbeitung der ihm zugeteilten Funktionen ist jeder der Kleinrechner mit Satelliteneinheiten versehen, die die von den Organen 21 bis 24 dargestellten Mikrorechner sind. Diese Mikrorechner verarbeiten ausschließlich eine Funktion, beispielsweise der Mikrorechner 21 die Funktion F-j, doch können zwei dieser Mikrorechner auch die gleiche Funktion verarbeiten, beispielsweise die Mikrorechner 23 und 24 die Funktion F*. Unter diesen Umständen müssen die Satelliteneinheiten untereinander nicht kompatibel sein, da die Steuereinheit, der sie zugeordnet sind, die übersetzung der Informationen vor dem übertragen von einer Einheit zur anderen gewährleistet. Auf diese Welse wird die Grundmöglichkeit aufrechterhalten, daß mehrere Satelliteneinheiten bei der Ausführung der gleichen Funktion im Falle einer Kapazitätsüberschreitung zusammenarbeiten können.

Jeder dieser Mikrorechner verfügt über einen zugeordneten Speicher, der die früheren Zustände aufbewahrt; der Mikrorechner 21 verfügt dabei über den Speicher M , der Mikro-

21 rechner 22 verfügt über den Speicher M₂₂ ^usw Nur

die Unterschiede der Zustände, die im Verlauf des Betriebs auftreten veranlassen eine Verarbeitung.

Jeder dieser Mikrorechner ist damit beauftragt, die Gesamtheit der Zustände, für die er zuständig ist, gemäß einer genau definierten Reihenfolge abzutasten, damit im Falle einer Zustandsänderung die schnellste und wirksamste

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Verarbeitung ermöglicht wird. Wenn die Anzahl der abzutastenden Zustände beispielsweise 16O beträgt, dann werden diese 16O Zustände in zehn Gruppen zu Jeweils 16 Zuständen aufgeteilt, und Jede Gruppe wird der Reihe nach vom Mikrorechner bis zu dem Augenblick abgetastet, an dem eine Zustandsänderung festgestellt worden ist. Das Abtasten wird dann angehalten, damit der Mikrorechner in der letzten abgetasteten Gruppe diejenigen Zustände, die sich geändert haben, identifizieren kann. Es war festzustellen, daß jedes Abtastverfahren zur einer Abtastleistung führt, die fünf bis sechsmal höher als die bei der Abtastung eines Zustands nach dem anderen ist.

Unter diesen Umständen ist zu erkennen, daß der mit mehreren Mikrorechnern ausgestattete Kleinrechner die Rolle einer logischen Konzentrationsstufe spielt. Es ist daher notwendig,daß diese Kleinrechner untereinander Informationen austauschen können.

Wie bereits erwähnt wurde, ist es praktisch nicht möglich, das in der Patentanmeldung P 26 07 687.9 beschriebene Verfahren anzuwenden, wenn die Anzahl der Kleinrechner die Zahl 6 überschreitet.

Bei diesen Bedingungen werden die Kleinrechner über eine gemeinsame Verbindung 80 miteinander verbunden, die die Rolle der allgemein als Sammelleitung bezeichneten Verbindung spielt. Diese Verbindung erfolgt über Pufferspeicher 81 bis 83, die dazu dienen, die Signalflüsse zwischen den Rechnern und der Sammelleitung anzupassen, da die an die Sammelleitung angeschlossenen Organe die Signale nur an genau festgelegten Zeitpunkten empfangen oder abgeben können.

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Im Falle einer Fernsprechvermittlung mit Zeitkopplung wird der übliche Rahmen mit 32 Kanälen und einer Dauer von 125 ws zum Austauschen von Informationen über die Sammelleitung angewendet. Bei einem auf 16 Rechner beschränkten Beispiel sind für Jeden Rechner zwei Kanäle mit 8 NE (NE = Nachrichteneinheit) reserviert, von denen der eine die Adresse des Empfangs-Kleinrechners und der andere die eigentlichen nacheinander übertragenen Informationen enthält. Die Adresse ist in 4 NE codiert, und die vier in diesem Kanal übrigbleibenden Nachrichteneinheiten werden gemäß einem üblichen Codierungsverfahren dazu verwendet, die Sicherheit der Übertragung zu gewährleisten.

Jeder Kleinrechner verfügt also zum Aussenden seiner Nachricht über zwei Zeitintervalle aus den in diesem Beispiel betrachteten 32 Zeitintervallen, und alle können nacheinander senden. Eine Adressenvergleichsschaltung für jeden der Kleinrechner stellt diejenigen Nachrichten fest, die für den Kleinrechner bestimmt sind, dem sie zugeordnet ist. Diese Anordnung gewährleistet somit die Kontinuität der Datenaustauschvorgänge.

Es gibt jedoch Fälle, in denen die systematische Reservierung einer Sendezeit für jeden Kleinrechner nicht an die Verkehrsbedingungen angepaßt ist (beispielsweise bei langen und wenig häufigen Austauschvorgängen). In diesen Fällen ist es vorteilhafter, die Austauschzeiten bedarfsweise und somit beliebig zuzuordnen. Diese Zuteilung wird mit Hilfe eines Prioritätsregelorgans bewirkt, das ein Bestandteil eines in der Zeichnung als Organ 90 dargestellten Zentralrechners ist.

Der Zentralrechner bildet eine dritte hierarchische Ebene der erfindungsgemäßen Steueranordnung. Es sei daran erinnert,

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daß die zwei ersten Ebenen die Ebene der Mikrorechner und die Ebene der Kleinrechner sind. Damit auch auf dieser Ebene die unerlässliche Sicherheit für die Anordnung erzielt wird, ist dieser Rechner, der Leitrechner, in Form eines weiteren, in der Zeichnung nicht dargestellten Rechners doppelt vorhanden, der beispielsweise mit dem zuerst genannten Rechner synchron arbeitet: diese Verdoppelung bringt wenig Redundanz des Materialaufwandes mit sich, da sie keine funktioneilen Aufgaben ausführt.

Zusätzlich zur möglichen Funktion der Prioritätsverwaltung dient dieser Leitrechner vor allem dazu, im Falle des Ausfalls eines der Kleinrechner oder des Ausfalls eines der in der zweiten hierarchischen Ebene wirkenden Mikrorechners denjenigen zu bestimmender der Ursprung des Fehlers ist, indem zu diesem Zweck zu den Kleinrechnern geeignete Testfolgen gesendet und die zurückkommenden Antworten analysiert werden. Diese Antworten sind dabei für die n-1 richtig arbeitenden Kleinrechner identisch, während der fehlerhafte Kleinrechner eine unterschiedliche Antwort zurücküberträgt, was auf Grund des angewendeten Majoritätsgesetzes die Lokalisierung des fehlerhaften Kleinrechners gestattet. Der ursprüngliche Fehlerfall ist somit auf Grund einer globalen Analyse der Verarbeitung festgestellt worden.

Wenn der fehlerhafte Kleinrechner seinen unnormalen Zustand beispielsweise durch interne Übereinstimmungstests selbst feststellen kann, dann meldet er ihn dem Leitrechner direkt, was einen Zeitgewinn gestattet.

Da die Wahrscheinlichkeit dafür, daß ein Fehler im Verlauf

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der Verarbeitung auftritt, gering ist, können die gleichen Funktionen auch von zwei synchron arbeitenden Kleinrechnern während eines kleinen Bruchteils der Zeit in der Größenordnung von 5 bis 1096 ausgeführt werden. Wenn eine Nichtübereinstimmung in den Ergebnissen auftritt, wird der Fehlerzustand zum Leitrechner gemeldet.

Der Leitrechner macht für diese Überwachung von Direktverbindungen mit den Kleinrechnern Gebrauch. Diese Direktverbindungen führen über die Pufferspeicher 91 bis 93.

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Claims

Patente nv'ältii 2708244 DipUlng. Dipl.-!ng. Dipl.-Chem. G. Leiser E. Prinz Dr. G. Hauser Ernsborgerstrasse 19 8 München 60 23.Februar 1977 Unser Zeichen: T 2155 THOMSON-CSF 173 Bd.Haussmann 75008 Paris. Frankreich

Patentansprüche

Iy Anordnung zur Steuerung eines Verraittlungssystems mit einer Gruppe aus Kleinrechnern zum Verwalten der für diese Steuerung notwendigen Funktionen sowie Austauscheinrichtungen zum Herstellen von Verbindungen zwischen diesen Kleinrechnern, gekennzeichnet durch eine Gruppe voneinander unabhängiger Mikrorechner, von denen jeder mit nur einem Kleinrechner verbunden ist, während Jeder Kleinrechner mit mehreren Mikrorechnern verbindbar ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Austauscheinrichtungen eine Sammeleitung sowie Anschlußorgane aufweisen, mit deren Hilfe die Kleinrechner Signale über die Sammelleitung aussenden und empfangen können.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußorgane derart organisiert sind, daß die Kleinrechner die Signale über die Sammelleitung an vorbestimmten Zeitintervallen aussenden können, wobei die Gesamtheit der Zeitintervalle einen regölmässig wiederholten Rahmen bildet.

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4. Anordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch einen Leitrechner, der mit einem Prioritätsregelorgan versehen ist, und Direktanschlußvorrichtungen zum Verbinden des Leitrechners mit den Kleinrechnern, wobei die Direktanschlußvorrichtungen gestatten, die Kleinrechner in beliebiger Weise mit Sendesteuersignalen über die Sammelleitung zu adressieren.
5. Verfahren zumBetätigen einer Steueranordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Mikrorechner nur eine Funktion verwaltet, wobei eine Funktion auf mehrere Mikrorechner verteilt sein kann, die an den gleichen Kleinrechner angeschlossen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens einem Mikrorechner die Überwachung einer Zustandsmenge zugeordnet ist, daß die Zustandsmenge in einzelne getrennte Gruppen unterteilt ist und daß der Mikrorechner die Zustandsmenge gruppenweise abtastet.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Leitrechner veranlaßt, daß zwei Kleinrechner während eines Bruchteils der Betriebszeit die gleiche Funktion simultan verarbeiten und dann die erhaltenen Verarbeitungsergebnisse so vergleicht, daß ein möglicher Fehler festgestellt wird.

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