DE3629931A1 - Hierarchisches synchronisationsverfahren und schaltungsanordnung fuer vermittlungsstellen eines vermaschten fernmeldenetzes - Google Patents

Hierarchisches synchronisationsverfahren und schaltungsanordnung fuer vermittlungsstellen eines vermaschten fernmeldenetzes

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Description

Die Erfindung betrifft ein hierarchisches Synchroni­ sationsverfahren für Vermittlungsstellen eines vermasch­ ten Fernmeldenetzes gemäß dem Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1.
Mobile Wählvermittlungssysteme werden häufig im mili­ tärischen Bereich sowie bei bestimmten Bedarfsträgern, z. B. bei der Polizei, beim Katastrophenschutz, auf Groß­ baustellen eingesetzt. In einem solchen mobilen Wählver­ mittlungssystem können alle Teilnehmer durch Selbstwahl im eigenen Netz sowie in gleichartigen benachbarten Netzen direkt und ohne Verzögerung erreicht werden. Bei einem solchen mobilen Wählvermittlungssystem ist es not­ wendig, das Netz schnell aufzubauen und zu verändern, so daß bei der Zusammenstellung die benötigten Vermittlungs­ einrichtungen unter Berücksichtigung der jeweiligen Betriebsbedingungen ausgewählt werden können und ein Ortswechsel der Teilnehmer ohne Eingriff in die Organisa­ tion des Netzes möglich ist.
Jeder Teilnehmer erhält eine fest zugeordnete Rufnummer, welche davon unabhängig ist, an welcher Stelle des Netzes sich der Teilnehmer gerade befindet. Das mobile Wählver­ mittlungssystem ist dabei an die schwankende Ausdehnung der Netze, an die sich wandelnde Netzstruktur, an das sich stark verändernde Verkehrsaufkommen und an die wechselnde Verfügbarkeit von Verbindungswegen anzu­ passen.
In PKI Technische Mitteilungen 1/1985, Seiten 18 bis 26 ist ein Multi-Kommunikationssystem MKS 200 ausführlich bechrieben und erläutert. Im Kapitel 3 "Netzaspekte", Seite 23, mittlere Spalte bis Seite 26, linke Spalte sind der Aufbau des Netzes unter Verwendung eines Zielsuchver­ fahrens und die Anforderungen an die Netzsynchronisation erläutert. Hinsichtlich der Netzsynchronisation ist auf Seite 25, linke Spalte ausgeführt, daß der Aufbau des Taktverteilnetzes (Taktbaum) mittels Netzwerkmanagement- Meldungen im zentralen Zeichenkanal erfolgt.
Für die Netzsynchronisation sind eine Reihe verschiedener Synchronisationsverfahren bekannt, welche in Fernmelde- Praxis Band 59/1982, Seiten 887 bis 910, insbesondere Seite 892 näher beschrieben sind. Auf Seite 892 ist be­ züglich der hierarchischen Master-Slave-Methode angege­ ben, daß dieses Verfahren besonders für Maschennetze geeignet ist. Eine Vermittlungsstelle arbeitet dabei als Master mit einem unabhängigen Takt, der zur Steuerung der Takte der untergeordneten Slave-Vermittlungsstellen benutzt wird. Dabei ist jedem Takt entsprechend der Stellung in der Hierarchie eine Kennung zugeordnet, wobei beim Ausfall des Master-Taktes automatisch der in der Hierarchie nächstniedrigere Slave-Takt zur Synchronisa­ tion herangezogen wird.
Beim hierarchischen Master-Slave-Verfahren müssen laufend Informationen über den hierarchischen Status der Vermitt­ lungsstellen übertragen und in jeder Vermittlungsstelle ausgewertet werden. In einem mobilen Wählvermittlungs­ system mit einer Vielzahl von Vermittlungsstellen führt dies zu einer hohen Verkehrsbelastung in den Vermitt­ lungsstellen, bei der Übertragung und Auswertung der im zentralen Zeichenkanal übertragenen Synchronisationsmel­ dungen. Beim Ausfall des Master-Taktes oder Ausfall der Verbindungsleitung zwischen der Master-Vermittlungs­ stelle und der Slave-Vermittlungsstelle erfordert die Wiederherstellung der Synchronisation bei einer langen Kennung sehr viel Zeit zur Auffindung des Master-Takts.
In Fernmelde-Praxis ist nicht weiter erläutert, auf welche Art und Weise bei Ausfall des Master-Taktes der in der Hierarchie nächst niedrigere Slave-Takt ermittelt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein hier­ archisches Synchronisationsverfahren derart anzugeben, daß die Netzsynchronisation innerhalb kürzester Zeit her­ gestellt werden kann und daß die Sicherstellung der Netz­ synchronisation, die Verkehrsbelastung in den Vermitt­ lungsstellen nur geringfügig erhöht.
Diese Aufgabe wird durch ein hierarchisches Synchroni­ sationsverfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße hierarchische Synchronisationsver­ fahren weist den Vorteil auf, daß der Aufbau des Takt­ baumes ohne Kenntnis der Netztopologie automatisch er­ folgt und daß bereits im Nachrichtennetz vorhandene Ein­ richtungen für das Zielsuchverfahren (vgl. PKI Technische Mitteilungen 1/1985, Seiten 18 bis 26), für die Netz­ synchronisation mitbenutzt werden können. Der Speicher­ aufwand für die Taktmeldungen (Klassen- und Synchron- Kennung) in den einzelnen Vermittlungsstellen ist gering und durch die Anwendung des vorgenannten Synchronisations­ verfahren kann der kürzeste und freie Verbindungsweg im Fernmeldenetz auf einfache Art und Weise gefunden werden.
Die Ausgestaltung des hierarchischen Synchronisationsver­ fahrens gemäß Patentanspruch 2 weist den Vorteil auf, daß durch die zeitliche Bewertung nicht alle empfangenen Taktmeldungen ausgewertet werden müssen, wodurch die Belastung der Vermittlungsstellen für das Auswerten der empfangenen Taktmeldungen reduziert werden kann. Dadurch wird auf einfache Art und Weise der kürzeste Taktbaum aufgebaut.
Die Ausgestaltung des hierarchischen Synchronisationsver­ fahrens gemäß Patentanspruch 3 weist den Vorteil auf, daß durch die zusätzliche Markierung die Eindeutigkeit beim Aufbau des Taktbaums sichergestellt wird.
Die Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens erfordert lediglich eine entsprechende Programmierung einer für das Zielsuchverfahren benutzten Steuereinrich­ tung.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der in der Zeich­ nung dargestellten Ausführungsform für verschiedene Be­ triebszustände des Fernmeldenetzes näher beschrieben und erläutert. Es zeigt
Fig. 1 eine Ausführungsform für eine Schaltungsanord­ nung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens,
Fig. 2 den Ablauf der Synchronisation bei Inbetrieb­ nahme von Verbindungsleitungen,
Fig. 3 den Ablauf der Synchronisation bei Ausfall einer Verbindungsleitung,
Fig. 4 den Ablauf der Synchronisation in einem hier­ archischen Fernmeldenetz,
Fig. 5 für ein Fernmeldenetz gemäß Fig. 4 den Ablauf de Synchronisation bei Ausfall der Netzüber­ gangsverbindungsleitung,
Fig. 6 den Ablauf der Synchronisation in einem hier­ archischen Fernmeldenetz mit zwei Maschen­ netzen auf derselben hierarchischen Netzebene und
Fig. 7 für ein Fernmeldenetz gemäß Fig. 6 den Ablauf der Synchronisation bei Ausfall der Netzübergangsverbindungs­ leitung zur Vermittlungsstelle der höheren Netzebene, wobei eine Netzübergangsverbindungsleitung zwischen den beiden Maschennetzen besteht.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform zur Durchführung des erfindungsgemäßen hierarchischen Synchronisationsver­ fahrens. In einer Vermittlungsstelle VSt ist eine mit dem Fernmeldenetz in Verbindung stehende Steuereinrichtung ST und mindestens ein mit dieser verbundener Speicher Sp angeordnet. In diesem Speicher Sp werden in jeder Ver­ mittlungsstelle VSt sowohl Klassen- als auch Synchron- Kennung gespeichert. Beim Einschalten der Vermittlungs­ stelle VSt wird im Speicher Sp zunächst die dieser Ver­ mittlungsstelle VSt zugeordnete Klassen- und Synchron- Kennung eingetragen und bleibt gespeichert. Weiterhin ist in der Vermittlungsstelle VSt mindestens ein mit der Steuereinrichtung ST verbundenes Zeitglied Z vorgesehen, welches von der Steuereinrichtung ST beim Aussenden der Klassen- und Synchron-Kennung gestartet und beim Empfang dieser Klassen- und Synchron-Kennung wieder zurückgesetzt wird.
Das erfindungsgemäße hierarchische Synchronisationsver­ fahren wird im folgenden für verschiedene Netzkonfigura­ tionen und verschiedene Betriebszustände im Fernmeldenetz näher erläutert.
Die Netzsynchronisation erfolgt ohne Kenntnis des Netzab­ bilds, so daß auch beispielsweise bei einem teilzerstör­ ten Fernmeldenetz der Betrieb möglich ist, da die Taktab­ hängigkeit der Vermittlungsstellen VSt stets eindeutig geregelt ist. Wird beim Synchronisationsvorgang in der Vermittlungsstelle VSt ein Umschalten auf eine andere Verbindungsleitung vorgenommen, so werden in der Verbin­ dungsleitung lediglich Störgeräusche hervorgerufen, es gehen jedoch dabei keine Gesprächsverbindungen verloren.
Bei jeder Änderung des Netzabbilds baut sich das Taktnetz automatisch auf bzw. um. Solche Änderungen im Netzabbild werden hervorgerufen durch:
  • 1. Inbetriebnahme des Leitungsnetzes sowie Netzerwei­ terung,
  • 2. Inbetriebnahme von Verbindungsleitungen und Ausfall dieser Verbindungsleitungen des Fernmeldenetzes,
  • 3. Ausfall einzelner Vermittlungsstellen VSt,
  • 4. Inbetriebnahme einer Netzübergangsverbindungsleitung in einem hierarchischen Fernmeldenetz und Ausfall dieser Netzübergangsverbindungsleitung und
  • 5. Inbetriebnahme einer Netzübergangsverbindungsleitung in einem hierarchischen Fernmeldenetz mit zwei Maschen­ netzen auf derselben hierarchischen Netzebene und Ausfall dieser Netzübergangsverbindungsleitung.
Zur Ermittlung der Rangfolge zwischen den verschiedenen Vermittlungsstellen VSt und damit der Taktabhängigkeit, ist jeder Vermittlungsstelle VSt eine Klassen-Kennung und eine Synchron-Kennung zugeordnet. Die Einteilung der Ver­ mittlungsstellen VSt in die einzelnen Klassen kann bei­ spielsweise wie im folgenden angegebenen vorgenommen werden:
  • Klasse 1: Vermittlungsstellen VSt mit Netzübergangsver­ bindungsleitungen zu Vermittlungsstellen VSt einer höheren Netzebene,
  • Klasse 2: Vermittlungsstellen VSt mit Netzübergangsver­ bindungsleitungen zu in einem Maschennetz der­ selben Hierarchieebene angeordneten Vermitt­ lungsstellen VSt, welche eine Netzübergangsver­ bindungsleitung zu einer Vermittlungsstelle in einer höheren Hierarchiebene aufweisen,
  • Klasse 3: Vermittlungsstellen VSt ohne Netzübergangsver­ bindungsleitungen.
Die Vermittlungsstellen VSt der Klasse 1 haben die höchste Priorität und allen Vermittlungsstellen VSt des Fernmeldenetzes ist jeweils eine ganz bestimmte und von Vermittlungsstelle zu Vermittlungsstelle unterschiedliche Synchron-Kennung zugeordnet, wobei die Synchron-Kennung mit der Zahl 1 die höchste Priorität bedeutet.
In den Fig. 2 bis 7 sind die verschiedenen Vermittlungs­ stellen VSt durch Blöcke dargestellt, wobei durch die Beschriftung in den Blöcken durch die erste Zahl die Klassen-Kennung und die zweite Zahl die Synchron-Kennung angegeben ist. Durch die -Linie soll auf eine Verbin­ dungsleitung ohne Taktgewinnung, durch die -Linie auf eine Verbindungsleitung mit Taktführung hingewiesen wer­ den, wobei die Pfeilspitze die Taktrichtung angibt. Zur Netzsynchronisation werden Taktmeldungen T, Mastersuch­ meldungen S und Masterresetmeldungen R im zentralen Zeichenkanal gesendet und in jeder Vermittlungsstelle VSt im Speicher SP 1 gespeichert. In den Meldungen T, S, R ist stets die Nummer der aussendenden Vermittlungsstelle VSt enthalten.
Die Taktmeldungen T (ergänzt in den Fig. 2 bis 7 durch die Klassen-Kennung und Synchron-Kennung) werden dazu be­ nutzt, die Taktabhängigkeit zwischen zwei Vermittlungs­ stellen VSt festzustellen. Wenn eine Vermittlungsstelle VSt eine Taktmeldung T mit höherer Priorität erhält, so sendet diese über alle anderen Verbindungsleitungen diese Taktmeldung T weiter und wählt als Verbindungsweg jene Verbindungsleitung aus, von welcher die Taktmeldung T zuerst empfangen wurde. Dadurch werden mehrfach eingehen­ de Taktmeldungen T gleicher Priorität nicht mehr weiter­ verarbeitet.
Um auch dann einen fehlerfreien Taktbaum erstellen zu können, wenn im Fernmeldenetz mehrere Ereignisse gleich­ zeitig auftreten und sich die Meldungen überschneiden, wird beim Senden der Taktmeldungen T eine Markierung zur Unterscheidung verschiedener Betriebszustände im Fernmel­ denetz hinzugefügt. Die verschiedenen Betriebszustände können sein
  • a) Inbetriebnahme einer Verbindungsleitung,
  • b) Zweitwegsuche,
  • c) Neusynchronisation nach Verlust der Synchronisation.
Die Markierungen werden entsprechend ihrer Priorität be­ arbeitet, wobei die Markierung betreffend der Neusyn­ chronisation die höchste Priorität aufweist.
Die Mastersuchmeldungen S dienen dazu, bei Ausfall einer Verbindungsleitung festzustellen, ob noch ein weiterer Verbindungsweg zum ursprünglichen Taktmaster vorhanden ist. Der Taktmaster leitet bei Empfang einer Mastersuch­ meldung S durch Aussenden einer Taktmeldung T die Bildung eines neuen Taktbaums ein. Der Mastersuchmeldung S kann zusätzlich zur Nummer der aussendenden Vermittlungsstelle VSt eine weitere Nummer hinzugefügt werden, um den mehr­ fachen Empfang derselben Mastersuchmeldung S erkennen zu können.
Die Masterresetmeldung R dient dazu, eine völlige Neu­ synchronisation des Fernmeldenetzes einzuleiten. Dies er­ folgt dann, wenn beispielsweise der ursprüngliche Takt­ master der höchsten Priorität ausgefallen ist. Auch bei der Masterresetmeldung R kann zusätzlich zur Nummer der aussendenden Vermittlungsstelle VSt eine Nummer hinzuge­ fügt werden, um den mehrfachen Empfang derselben Master­ resetmeldung R erkennen zu können.
Anhand Fig. 2 wird im folgenden die Inbetriebnahme von Verbindungsleitungen des Fernmeldenetzes näher beschrie­ ben und erläutert, wobei als Netzstruktur ein Maschennetz zugrunde gelegt wird. Zum Zeitpunkt t 0 werden zwei Ver­ bindungsleitungen in Betrieb genommen und die Rangfolge der beteiligten Vermittlungsstellen 2 und 4 bzw. 3 und 5 wird mittels der Taktmeldungen T 3/2 und T 3/4 bzw. T 1/3 und T 3/5 ermittelt. Wie bereits erläutert, bedeuten die ver­ schiedenen Zahlen jeweils die Klassen-Kennung und die Synchron-Kennung bei der Taktmeldung T.
Zum Zeitpunkt t 1 ist die Taktabhängigkeit zwischen den verschiedenen Vermittlungsstellen 2 bis 5 ermitelt, wo­ bei die Vermittlungsstelle 4 den Takt mit der höheren Priorität von der Vermittlungsstelle 2 und die Vermitt­ lungsstelle 5 den Takt von der Vermittlungsstelle 3 über­ nimmt. Dadurch entstehen zwei Netzinseln.
Zum Zeitpunkt t 2 wird eine Verbindungsleitung zwischen den beiden Netzinseln in Betrieb genommen und mittels der Taktmeldungen T 1/3 und T 3/2 wird die Rangfolge der Takte festgestellt.
Da die Vermittlungsstelle 3 innerhalb des Leitungsnetzes die höchste Priorität aufweist, sendet zum Zeitpunkt t 3 die Vermittlungsstelle 4 die empfangene Taktmeldung T 1/3 über alle Verbindungsleitungen zu den benachbarten Ver­ mittlungsstellen VSt, d. h. zur Vermittlungsstelle 2 aus.
Zum Zeitpunkt t 4 ist in den Vermittlungsstellen 2 und 4 die Umschaltung auf den Takt der Vermittlungsstelle 3 erfolgt.
Zum Zeitpunkt t 5 wird zwischen den Vermittlungsstellen 2 und 3 ein weiteres Leitungsbündel in Betrieb genommen. Zwischen den beiden Vermittlungsstellen werden Taktmel­ dungen T 1/3 ausgetauscht und da die jeweils empfangenen Taktmeldungen dieselbe Priorität aufweisen, erfolgt in den Vermittlungsstellen 2 und 3 keine Reaktion (beide Vermittlungsstellen beziehen den Takt vom selben Takt­ master). Für den Fall, daß gerade eine Zweitwegsuche durchgeführt wird, werden die Taktmeldungen T mit gleicher Priorität über alle Leitungen zu allen an die Vermittlungsstelle VSt angeschlossenen Vermittlungsstel­ len VSt weitergegeben.
Wird bei Inbetriebnahme einer Verbindungsleitung gerade eine Zweitwegsuche oder eine Neusynchronisation durchge­ führt, so werden keine Taktmeldungen T gesendet, sondern die entsprechende Mastersuchmeldung S bzw. Masterreset­ meldung R von der Vermittlungsstelle VSt gesendet.
Zum Zeitpunkt t 6 wird das Leitungsnetz um die Vermitt­ lungsstelle 1 erweitert. Zwischen den Vermittlungsstellen 1 und 3 werden Taktmeldungen T ausgetauscht.
Da die Vermittlungsstelle 1 die höchste Priorität auf­ weist, sendet die Vermittlungsstelle 3 zum Zeitpunkt t 7 die empfangene Taktmeldung T 1/1 über alle Verbindungs­ leitungen zu den angeschlossenen Vermittlungsstellen 2 und 4 aus.
Zum Zeitpunkt t 8 bezieht die Vermittlungsstelle 3 den Takt von der Vermittlungsstelle 1. Zwischen den Ver­ mittlungsstellen 2 und 4 werden Taktmeldungen T 1/1 ausge­ tauscht.
Zum Zeitpunkt t 9 schaltet die Vermittlungsstelle 2 seinen Taktbezug um, wodurch innerhalb des Leitungsnetzes ein synchroner Taktbaum aufgebaut ist. Zum Zeitpunkt t 10 wird eine neue Verbindungsleitung zwischen der Vermittlungs­ stelle 1 und 5 in Betrieb genommen. Zwischen den beiden Vermittlungsstellen 1 und 5 werden Taktmeldungen T 1/1 ausgetauscht.
Da die Vermittlungsstellen 1 und 5 denselben Taktmaster haben, wird zum Zeitpunkt t 11 der Taktbaum nicht geän­ dert.
Anhand Fig. 3a und Fig. 3b wird im folgenden das hie­ rarchische Synchronisationsverfahren bei Ausfall einer Verbindungsleitung im Fernmeldenetz näher beschrieben und erläutert. Fällt eine Verbindungsleitung aus, über welche keine Taktübertragung erfolgt ist, so hat dies in der Vermittlungsstelle VSt bei der Netzsynchronisation keinen Einfluß. Beim Ausfallen einer Verbindungsleitung über welche der Taktmaster zur Vermittlungsstelle VSt übertra­ gen wurde, versucht die Vermittlungsstelle VSt einen zweiten Verbindungsweg zum ursprünglichen Taktmaster zu finden.
Falls nur noch ein einziger Verbindungsweg zur benachbar­ ten Vermittlungsstelle VSt in Betrieb ist, kann diese Verbindungsleitung nicht unmittelbar zur Taktableitung herangezogen werden, da die benachbarten Vermittlungs­ stellen VSt diese Verbindungsleitung bereits zur Taktab­ leitung benutzen könnten. Beim Aussenden der Mastersuch­ meldung S ist sicherzustellen, daß keine Taktschleifen hergestellt werden.
Die Vermittlungsstellen VSt leiten die empfangene Master­ suchmeldung S über die jeweiligen Verbindungsleitungen zu allen angeschlossenen Vermittlungsstellen VSt weiter. Der Suchvorgang wird nur in jener Vermittlungsstelle VSt überwacht, deren Verbindungsleitung, über welche der Takt bezogen wurde, ausgefallen ist. Während dieser Zeit wer­ den keine Taktmeldungen T wegen Inbetriebnahme von Leitungsbündeln bearbeitet. Falls während des Suchvor­ gangs eine solche Verbindungsleitung in Betrieb genommen wird, wird anstelle der Taktmeldung T über diese Verbin­ dungsleitung die Mastersuchmeldung S gesendet. Beim Aus­ fall sämtlicher Verbindungsleitungen zu benachbarten Ver­ mittlungsstellen läuft die Vermittlungsstelle als Insel weiter und leitet den Takt von der eigenen Taktquelle ab.
Das hierarchische Synchronisationsverfahren wird im folgenden für den Fall näher beschrieben und erläutert, daß ein Zweitweg zum ursprünglichen Taktmaster im Fern­ meldenetz zur Verfügung steht (vgl. Fig. 3a). Die Steuer­ einrichtung ST startet beim Aussenden der Klassen- und Synchron-Kennung das Zeitglied Z, dessen Verzögerungszeit so groß gewählt wird, daß die Mastersuchmeldung S das gesamte Fernmeldenetz durchlaufen kann. Empfängt die Steuereinrichtung ST die Mastersuchmeldung S während der Verzögerungszeit, so wird das Zeitglied Z wieder zurück­ gesetzt und von der Steuereinrichtung ST erneut gestar­ tet. Dadurch werden Überschneidungen von Mastersuchmel­ dungen S beim Aufbau des neuen Taktbaums vermieden.
Ist die Verzögerungszeit abgelaufen, so sendet die Ver­ mittlungsstelle VSt erneut die Klassen- und Synchron- Kennung aus, wobei zum Unterscheiden der Funktion von gesendeter Klassen- und Synchron-Kennung nun die Markie­ rung zur Kennzeichnung der Taktmeldung hinzugefügt wird. Die Taktmeldung T wird, wie bereits weiter oben geschrie­ ben, von den Vermittlungsstellen VSt ausgewertet, um den Takt mit der höchsten Priorität zu ermitteln. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Verzögerungszeit des Zeitglieds Z so gewählt werden, daß die Laufzeiten sowohl der Mastersuchmeldung S als auch der Taktmeldung T berücksichtigt werden. Falls sich im Fernmeldenetz mehrere Taktmaster befinden, wird in jeder Vermittlungs­ stelle VSt anhand der empfangenen Klassen- und Synchron- Kennung der Takt mit der höchsten Priorität ermittelt und der Taktbaum aufgebaut.
Zum Zeitpunkt t 0 liegt ein synchrones Netz vor, wobei die Vermittlungsstelle 1 den Takt mit der höchsten Priorität aufweist und die weiteren Vermittlungsstellen 2 bis 5 diesen Takt zur Synchronisation heranziehen.
Zum Zeitpunkt t 1 ist die Verbindungsleitung zwischen den Vermittlungen 1 und 3 ausgefallen. Dieser Ausfall der Verbindungsleitung wird von der Steuereinrichtung ST in der Vermittlungsstelle 3 erkannt und von der Steuerein­ richtung ST werden über die Verbindungsleitungen zu allen angeschlossenen Vermittlungsstellen VSt Mastersuchmel­ dungen S 1/1 ausgesandt.
Die von den Vermittlungsstellen 2, 4 und 5 empfangenen Mastersuchmeldungen S 1/1 werden zum Zeitpunkt t 2 eben­ falls über alle Verbindungsleitungen zu allen ange­ schlossenen Vermittlungsstellen VSt ausgesandt.
Zum Zeitpunkt t 3 empfängt die Vermittlungsstelle 1 die Mastersuchmeldung S 1/1, welche die Vermittlungsstelle 5 gesendet hat, wodurch die Steuereinrichtung ST in der Vermittlungsstelle 1 ihrerseits nun eine Taktmeldung T 1/1 sendet.
Die über die Verbindungsleitung zwischen den Vermitt­ lungsstellen 1 und 5 in der Vermittlungsstelle 5 empfangene Taktmeldung T 1/1 wird von der Steuereinrich­ tung ST zum Zeitpunkt t 4 über die Verbindungsleitung zur Vermittlungsstelle 3 gesendet.
Zum Zeitpunkt t 5 sendet die Vermittlungsstelle 3 die Taktmeldung T 1/1 über die Verbindungsleitung zu den an­ geschlossenen Vermittlungsstellen 2 und 4 aus.
In der Vermittlungsstelle 3 wird zum Zeitpunkt t 6 der Takt umgeschaltet und die Vermittlungsstellen 2 und 4 senden die empfangenen Taktmeldungen T 1/1 allen an diese angeschlossenen Vermittlungsstellen zu.
Zum Zeitpunkt t 7 ist der synchrone Netzzustand wieder erreicht.
Anhand der Fig. 3b wird im folgenden der Fall beschrie­ ben, daß kein Zweitweg zum ursprünglichen Taktmaster im Fernmeldenetz vorhanden ist. Während der Verzögerungszeit des Zeitglieds Z werden von der Vermittlungsstelle VSt keine ausgesendeten Mastersuchmeldungen S empfangen, so daß die Steuereinrichtung ST zur Neusynchronisation des Netzes eine Mastersuchmeldung R sendet. Fällt diese Ver­ mittlungsstelle VSt während des Suchvorgangs aus, so er­ kennen dies alle an diese Vermittlungsstelle VSt ange­ schlossenen Vermittlungsstellen VSt, wodurch diese eine erneute Zweitwegsuche mittels Mastersuchmeldungen S ein­ leiten. Diese Zweitwegsuche wird nur in den Vermittlungs­ stellen VSt, welche den Mastervorgang eingeleitet haben, auch zeitlich überwacht. Dadurch wird gewährleistet, daß das Fernmeldenetz stets neu synchronisiert wird, auch wenn der ursprüngliche Taktmaster und jene die Zweitweg­ suche einleitende Vermittlungssstelle VSt während des Suchvorgangs ausfallen sollten.
Zum Zeitpunkt t 0 ist das Fernmeldenetz synchron und die Vermittlungsstelle 1 weist den Takt mit der höchsten Priorität auf.
Zum Zeitpunkt t 1 erkennt die Vermittlungsstelle 5 den Ausfall der Verbindungsleitung zur Vermittlungsstelle 1 und sendet eine Mastersuchmeldung S 1/1 zu allen an die Vermittlungsstelle 5 angeschlossenen Vermittlungsstellen aus.
Zum Zeitpunkt t 2 leitet die Vermittlungsstelle 3 die von der Vermittlungsstelle 5 empfangene Mastersuchmeldung S 1/1 zu den an die Vermittlungsstelle 3 angeschlossenen Vermittlungsstellen 2 und 4 weiter.
Diese Vermittlungsstellen 2 und 4 senden zum Zeitpunkt t 3 die Mastersuchmeldung S 1/1 aus.
Da in der Vermittlungsstelle 5 zum Zeitpunkt t 4 die gesendete Mastersuchmeldung von der Vermittlungsstelle 1 nicht wieder empfangen wurde, ist eine Neusynchronisation des Fernmeldenetzes erforderlich. Die Vermittlungsstelle 5 sendet deshalb zum Zeitpunkt t 4 eine Masterresetmeldung R aus, wodurch die Neusynchronisation des Fernmeldenetzes eingeleitet wird und die Steuereinrichtung ST startet das Zeitglied Z 1.
Zum Zeitpunkt t 5 leitet die Vermittlungsstelle 3 die empfangene Masterresetmeldung R zu allen an diese Ver­ mittlungsstelle 3 angeschlossenen Vermittlungsstellen weiter.
Die Vermittlungsstellen 2 und 4 senden zum Zeitpunkt t 6 die Masterresetmeldung R aus.
Zum Zeitpunkt t 7 ist in der Vermittlungsstelle 5 die Ver­ zögerungszeit abgelaufen, so daß die Vermittlungsstelle 5 als erste eine Taktmeldung T 3/5 sendet. Diese Taktmel­ dung T 3/5 wird von der Vermittlungsstelle 3 empfangen und zur Ermittlung des Takts mit der höchsten Priorität herangezogen.
Da der Takt der Vermittlungsstelle 3 eine höhere Priori­ tät aufweist, sendet die Vermittlungsstelle 3 zum Zeit­ punkt t 8 zu allen angeschlossenen Vermittlungsstellen eine Taktmeldung T 1/3 aus.
Die Vermittlungsstellen 2, 4 und 5 schalten zum Zeitpunkt t 9 den Takt um, senden die Taktmeldung T 1/3 aus, so daß zum Zeitpunkt t 10 der netzsynchrone Zustand wieder er­ reicht ist.
Der folgenden Beschreibung des hierarchischen Synchroni­ sationsverfahren liegt die Annahme zugrunde, daß eine Netzübergangsverbindungsleitung zu einer Vermittlungs­ stelle einer höheren hierarchischen Netzebene in Betrieb genommen wird. Hierbei können mehrere Fälle unterschieden werden:
  • 1. Die Vermittlungsstelle VSt mit der Netzübergangsver­ bindungsleitung war weder vorher noch wird sie nachher den Takt mit der höchsten Priorität aufweisen. In diesem Fall vermerkt die Vermittlungsstelle VSt nur die geänder­ te Priorität und der Aufbau des Taktbaums wird hiervon nicht beeinflußt.
  • 2. Die Vermittlungsstelle VSt hat bereits den Takt mit der höchsten Priorität aufgewiesen. In diesem Fall wird eine Taktmeldung T zu allen angeschlossenen Vermittlungs­ stellen VSt gesendet, unter Verwendung der neuen Klassen- und Synchron-Kennung.
  • 3. Aufgrund der neuen Priorität wird die Vermittlungs­ stelle VSt nun Taktmaster und von dieser Vermittlungs­ stelle VSt wird nun der Taktbaum aufgebaut (vgl. Fig. 4).
Wird eine Netzübergangsverbindungsleitung in Betrieb ge­ nommen, während im Fernmeldenetz eine Neusynchronisation durchgeführt wird, so wird die neue Klasse nur in der Vermittlungsstelle VSt gespeichert. Wird gerade eine Zweitwegsuche im Fernmeldenetz durchgeführt, so wird von den Vermittlungsstellen VSt die Suche abgebrochen und eine Neusynchronisation eingeleitet, falls jene Vermitt­ lungsstelle VSt, an welche die in Betrieb genommene Netz­ übergangsverbindungsleitung angeschlossen ist, neuer Taktmaster wird. Andernfalls wird in der Vermittlungs­ stelle VSt nur die neue Klasse vermerkt.
Zum Zeitpunkt t 0 liegt der netzsynchrone Zustand vor und die Vermittlungsstelle 1 ist wegen der höheren Priorität der Synchron-Kennung Taktmaster. Zum Zeitpunkt t 1 wird die Netzübergangsverbindungsleitung zur Vermittlungs­ stelle GAFCON in Betrieb genommen. Da die Vermittlungs­ stelle 3 zum Zeitpunkt t 1 einen Takt mit der höchsten Priorität aufweist, sendet diese zu allen angeschlossenen Vermittlungsstellen Taktmeldungen T 1/3 aus. Zum Zeit­ punkt t 2 schalten die Vermittlungstellen 1 und 3 ihre Takte um, während die Vermittlungsstellen 2 und 4 die Taktmeldungen T 1/3 aussenden. Zum Zeitpunkt t 3 ist der netzsynchrone Zustand wieder erreicht, wobei der Taktbaum von der Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene aus aufgebaut ist.
Im folgenden wird davon ausgegangen, daß eine weitere Netzübergangsverbindungsleitung zur der Vermittlungsstel­ le der höheren Netzebene besteht, wobei jene Netzüber­ gangsverbindungsleitung ausfällt, über welche der Takt­ baum aufgebaut wurde (vgl. Fig. 5). Fällt dagegen eine Vermittlungsstelle aus, welche zwar eine Netzübergangs­ verbindungsleitung zu einer Vermittlungsstelle der höheren Netzebene aufweist, jedoch nicht Taktmaster ist, so wird dies in der Vermittlungsstelle vermerkt, da jedoch der Taktmaster unverändert vorhanden ist, hat dies auf den aufgebauten Taktbaum im Leitungsnetz keinen Ein­ fluß. Fällt dagegen, wie in Fig. 5 dargestellt, die Netz­ übergangsverbindungsleitung zum Taktmaster aus, so muß das Fernmeldenetz neu synchronisiert werden, da andere Vermittlungsstellen VSt ihrerseits Netzübergangs­ verbindungsleitungen zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene aufweisen könnten. Da die Netzsynchro­ nisation ohne Kenntnis des Netzabbilds erfolgt, muß zuerst dieses festgestellt werden, wobei eine Master­ resetmeldung R bei Ausfall der Netzübergangsverbindungs­ leitung im Fernmeldenetz übertragen wird. Zur Sicher­ stellung, daß die Masterresetmeldung R das gesamte Fern­ meldenetz durchlaufen kann, wird beim Aussenden von der Steuereinrichtung ST das Zeitglied Z 1 gestartet, wodurch die Neusynchronisation um die Verzögerungszeit des Zeit­ glieds später beginnt. Jede Vermittlungsstelle VSt, welche eine Masterresetmeldung R erhält, startet mittels der Steuereinrichtung ST das Zeitglied Z 1 und jene Ver­ mittlungsstelle VSt, für welche die Verzögerungszeit zuerst abgelaufen ist, beginnt mit der Neusynchro­ nisation.
Zum Zeitpunkt t 0 ist das Fernmeldenetz synchron und die Vermittlungsstellen 1 und 3 weisen eine Netzübergangsver­ bindungsleitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene auf. Die Vermittlungsstelle VSt weist den Takt mit der höchsten Priorität auf, welchen diese über die Netzübergangsverbindungsleitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene bezieht. Zum Zeitpunkt t 1 fällt diese Netzübergangsverbindungsleitung zur Vermitt­ lungsstelle GAFCON der höheren Netzebene aus und die Ver­ mittlungsstelle 1 sendet eine Masterresetmeldung R zu allen an diese angeschlossene Vermittlungsstelle VSt. Zu den Zeitpunkten t 2 und t 3 senden diese Vermittlungsstel­ len VSt jeweils die Masterresetmeldung R an alle daran angeschlossenen Vermittlungsstellen VSt aus. Da zum Zeit­ punkt t 4 in der Vermittlungsstelle 1 die Verzögerungszeit des Zeitglieds Z 1 zuerst abgelaufen ist, beginnt diese mit der Neusynchronisation und sendet eine Taktmeldung T 3/1 aus. Die Vermittlungsstelle 3 erkennt zum Zeitpunkt t 5 , daß der ihr zugeordnete Takt die höhere Priorität aufweist und sendet ebenfalls zu allen daran angeschlos­ senen Vermittlungsstellen ihre Taktmeldung T 1/3 aus. Zum Zeitpunkt t 6 schaltet die Vermittlungsstelle 3 zur Takt­ ableitung auf die Netzübergangsverbindungsleitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene um. Die Vermittlungsstelle 1 erkennt, daß der Takt der Vermitt­ lungsstelle 3 die höhere Priorität besitzt und schaltet auf den neuen Taktmaster in der Vermittlungsstelle 3 zur Ableitung des Takts um. Die Vermittlungsstellen 1 und 2 senden zum Zeitpunkt t 6 an alle angeschlossenen Vermitt­ lungsstellen die Taktmeldungen T 1/3 aus. Zum Zeitpunkt t 7 ist der netzsynchrone Zustand wieder erreicht, wobei der Taktbaum über eine andere Netzübergangsverbindungs­ leitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netz­ ebene aufgebaut ist.
Das hierarchische Synchronisationsverfahren wird im folgenden für ein Fernmeldenetz mit zwei Maschennetzen auf derselben hierarchischen Netzebene beschrieben, wobei die beiden Maschennetze Netzübergangsverbindungsleitungen zu einer Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene aufweisen. Beim Ausfall einer Netzübergangsverbindungs­ leitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netz­ ebene, wird jene Vermittlungsstelle VSt zum Taktmaster, welche eine Verbindungsleitung zum benachbarten Maschen­ netz PATRIOT aufweist. Damit wird erreicht, daß über das benachbarte Maschennetz PATRIOT ein Verbindungsweg zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene aufgebaut werden kann.
Zum Zeitpunkt t 0 liegt der netzsynchrone Zustand vor und die Vermittlungsstelle 3 leitet über die Netzübergangs­ verbindungsleitung zur Vermittlungsstelle GAFCON ihren Takt ab. Zwischen der Vermittlungsstelle 1 und dem be­ nachbarten Maschennetz PATRIOT besteht eine Verbindung, wobei das benachbarte Maschennetz PATRIOT selbst eine Netzübergangsverbindungsleitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene aufweist. Zum Zeitpunkt t 1 wird die Netzübergangsverbindungsleitung zwischen der Vermittlungsstelle 3 und der Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene unterbrochen. Die Vermittlungsstel­ le 3 sendet zu allen angeschlossenen Vermittlungsstellen Masterresetmeldungen R aus und startet das Zeitglied Z 1. Zum Zeitpunkt t 2 sind, infolge der im Maschennetz durch­ gelaufenen Masterresetmeldungen R, in den verschiedenen Vermittlungsstellen VSt die im Speicher SP abgespeicher­ ten Klassen- und Synchron-Kennung diesen zugeordnet worden.
Zum Zeitpunkt t 3 ist in der Vermittlungsstelle 3 die Ver­ zögerungszeit des Zeitglieds Z 1 zuerst abgelaufen, so daß diese mit der Neusynchronisation des Netzes beginnt und eine Taktmeldung T 3/3 an alle angeschlossenen Vermitt­ lungsstellen VSt absendet. Die Vermittlungsstelle 5 erkennt anhand des Vergleichs der empfangenen Taktmeldung T mit der im Speicher SP abgespeicherten Klassen- und Synchron-Kennung die niedrigere Priorität und schaltet ihren Takt um. Ebenso erfolgt dies in der Vermittlungs­ stelle 4. Die Vermittlungsstellen 1 und 2 erkennen zum Zeitpunkt t 4, daß der zugeordnete Takt die höhere Priorität aufweist und senden an alle angeschlossenen Vermittlungsstellen entsprechende Taktmeldungen T 2/1 und T 3/2 aus. Die Vermittlungsstelle 4 schaltet zum Zeit­ punkt t 5 aufgrund der empfangenen Taktmeldung mit höherer Priorität ebenso wie die Vermittlungsstellen 1 und 2 den Takt um.
Die Vermittlungsstelle 3 leitet zu allen angeschlossenen Vermittlungsstellen VSt die empfangene Taktmeldung T 2/1 mit der höchsten Priorität weiter. Aufgrund dieser neuen Taktmeldung T 2/1 der höheren Priorität erfolgt zum Zeitpunkt t 6 in den Vermittlungsstellen 2, 3 und 4 die Taktumschaltung bzw. Weitergabe der Taktmeldung T 2/1. Zum Zeitpunkt t 7 ist im Maschennetz der netzsynchrone Zustand wieder erreicht, wobei über die Vermittlungsstel­ le 1, welche eine Verbindung zum benachbarten Maschennetz PATRIOT aufweist, der Takt bezogen wird.
Anhand Fig. 7 wird das hierarchische Synchronisationsver­ fahren für den Fall einer Netzstruktur, bestehend aus zwei Maschennetzen der gleichen Hierarchiestufe und einer Netzübergangsverbindungsleitung eines der beiden Maschen­ netze zu einer Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene, beschrieben. Fällt nun die Netzübergangsver­ bindungsleitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netzebene aus, so führt dies im Maschennetz zu einer Neu­ synchronisation, wobei das benachbarte Maschennetz PATRIOT in die Netzsynchronisation nicht einbezogen wird. Dadurch wird die Bildung von Taktbäumen über mehrere Maschennetze hinweg vermieden, wobei als Nachteil möglicherweise eine schlechtere Qualität von Verbindungen zu den benachbarten Maschennetzen sich einstellen kann.
In Fig. 7 ist der netzsynchrone Zustand zum Zeitpunkt t 0 dargestellt. Die Vermittlungsstelle 1 weist eine Verbin­ dungsleitung zu dem benachbarten Maschennetz PATRIOT auf. Zu Zeitpunkt t 1 wird die Netzübergangsverbindungs­ leitung zur Vermittlungsstelle GAFCON der höheren Netz­ ebene unterbrochen, wodurch die Vermittlungsstelle 3 an alle angeschlossenen Vermittlungsstellen Masterresetmel­ dungen R sendet und das Zeitglied Z 1 startet. Zum Zeit­ punkt t 2 ist allen Vermittlungsstellen VSt des Maschen­ netzes die im Speicher SP gespeicherte Klassen- und Synchron-Kennung zugeordnet. In der Vermittlungsstelle 3 ist die Verzögerungszeit des Zeitglieds Z 1 zuerst abge­ laufen, so daß diese Vermittlungsstelle 3 zuerst mit der Neusynchronisation des Maschennetzes beginnt und an alle angeschlossenen Vermittlungsstellen die Taktmeldung T 3/3 sendet.
Aufgrund des Vergleichs der im Speicher SP gespeicherten Klassen- und Synchron-Kennung mit der empfangenen Takt­ meldung T 3/3, erkennt zum Zeitpunkt t 4 die Vermittlungs­ stelle 5 die höhere Priorität der empfangenen Taktmeldung T 3/3, schaltet ihren Takt um und speichert die Taktmel­ dung T 3/3 im Speicher SP 1. Die Vermittlungsstellen 1 und 2 erkennen aufgrund des Vergleichs die höhere Priorität der im Speicher SP gespeicherten Klassen- und Synchron- Kennung und senden ihrerseits an alle angeschlossenen Vermittlungsstellen VSt eine Taktmeldung T 3/1 und T 3/2 aus.
Aufgrund des in jeder Vermittlungsstelle VSt vorgenom­ menen Vergleichs erfolgt in der Vermittlungsstelle 4 zum Zeitpunkt t 5 die Taktumschaltung, ebenso wie dies in der Vermittlungsstelle 2 durchgeführt wird. Die Vermittlungs­ stelle 3 sendet die Taktmeldung T 3/1 mit der höchsten Priorität an alle angeschlossenen Vermittlungsstellen VSt aus und der Takt der Vermittlungsstelle 1 wird zur Ableitung des Taktbaums herangezogen. Zum Zeitpunkt t 6 erfolgt in den Vermittlungsstellen 2, 3 und 4 die Taktum­ schaltung und zum Zeitpunkt t 7 ist der netzsynchrone Zustand wieder erreicht. Der Takt mit der höchsten Priorität wird von der Vermittlungsstelle 1 des Maschen­ netzes bezogen.

Claims (6)

1. Hierarchisches Synchronisationsverfahren für Vermitt­ lungsstellen (VSt) eines vermaschten Fernmeldenetzes, bei dem den Takten in den Vermittlungsstellen (VSt), ent­ sprechend der Stellung der Vermittlungsstelle (VSt) in der Hierarchie, eine Klassen-Kennung zugeordnet ist, da­ durch gekennzeichnet, daß jeder Vermittlungsstelle (VSt) zusätzlich eine von Vermittlungsstelle (VSt) zu Vermitt­ lungsstelle (VSt) unterschiedliche Synchron-Kennung zuge­ ordnet wird und daß zur Synchronisation die Vermittlungs­ stelle (VSt) zu allen angeschlossenen Vermittlungsstellen (VSt) eine Klassen- und Synchron-Kennung senden, in jeder Vermittlungsstelle (VSt) anhand der empfangenen Klassen- und Synchron-Kennung die Takthierarchie ermittelt wird und der Takt mit der höchsten Priorität zur Synchroni­ sation herangezogen wird.
2. Hierarchisches Synchronisationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Vermittlungsstelle (VSt), nach Ermittlung des Taktes mit der höchsten Priorität, die entsprechende Klassen- und Synchron-Ken­ nung an alle angeschlossenen Vermittlungsstellen (VSt) sendet und daß in jeder Vermittlungsstelle (VSt) anhand der zuerst empfangenen Klassen- und Synchron-Kennung die Wegeauswahl erfolgt.
3. Hierarchisches Synchronisationsverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Vermittlungsstelle (VSt) zur Unterscheidung der Funktion gesendeter Klassen- und Synchron-Kennung, dieser eine Markierung (T oder S oder R) hinzufügt.
4. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ver­ mittlungsstelle (VSt) eine mit dem Fernmeldenetz in Ver­ bindung stehende Steuereinrichtung (ST) und mindestens ein mit dieser verbundener Speicher (SP) vorgesehen ist, und daß die Steuereinrichtung (ST) die empfangene und in einem Speicher (SP 1) zwischengespeicherte Klassen- und Synchron-Kennung mit der gespeicherten Klassen- und Synchron-Kennung vergleicht und jenen Takt mit der höchsten Priorität zur Synchronisation heranzieht.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekenn­ zeichnet, daß in der Vermittlungsstelle (VSt) mindestens ein mit der Steuereinrichtung (ST) verbundenes Zeitglied (Z) vorgesehen ist, welches von der Steuereinrichtung (ST) beim Aussenden der Klassen- und Synchron-Kennung gestartet und beim Empfang dieser Klassen- und Synchron- Kennung wieder zurückgesetzt wird.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Steuereinrichtung (ST), in Abhängigkeit der Funktion von gesendeter Klassen- und Synchron-Ken­ nung, die Verzögerungszeit eines weiteren Zeitglieds (Z 1) unterschiedlich vorgibt.
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