DE4316500C2 - Verfahren zum Wechseln einer Anlagensoftware - Google Patents

Description

Systembedingt oder aufgrund von kundenspezifischen Anforde­ rungen an eine Kommunikationsanlage werden beispielsweise eine Anlagensoftware oder Programmodule in einer mikroprozes­ sorgesteuerte Kommunikationsanlage gewechselt. Bisher war es üblich, daß ein Softwareaustausch in einer Kommunikationsan­ lage zu "verkehrsarmen Zeiten" durchgeführt wurde. Je nach Änderungsumfang führte der Softwarewechsel zu einer Ein­ schränkung oder bei einer kompletten Auswechselung der Anla­ gensoftware zur Abschaltung des Vermittlungsbetriebs der Kom­ munikationsanlage. Bevor der Vermittlungsbetrieb nach einem Softwarewechsel wieder aufgenommen wird, wird die Anlagen­ software durch Prüf- und/oder Testroutinen in der Kommunika­ tionsanlage getestet. Diese Tests vor der Wiederinbetriebnah­ me der Kommunikationsanlage sind zeitintensiv und führen oft zu länger andauernden Einschränkungen oder Unterbrechungen des Betriebs der Kommunikationsanlage.

Aus der deutschen Patentschrift DE 41 34 207 C1 ist ein Verfahren zum Laden eines Doppelrechner-Standby-Systems mit einer neuen Anwendersoftware bekannt. Bei diesem Verfahren wird die neue Anwendersoftware von einer externen Datenquelle aus über einen externen Datenkanal in den aktiven Rechner und von dort über einen internen Datenkanal in den passiven Rechner geladen. Am Ende des Ladevorgangs wird der passive Rechner gesteuert und in den aktiven Zustand geschaltet, wenn die neue Anlagensoftware fehlerfrei ist. Dieses Verfahren weist jedoch den Nachteil auf, daß die neue Anlagensoftware nur allgemein auf eine Fehlerfreiheit hin getestet wird. Dies kann beispielsweise ein Test auf Vollständigkeit aller zum Programmstart nötigen Programmodule sein oder auf das Vorhandensein von genügend Speicherplatz.

Des weiteren wird in Apel U., Online-Software-Erweiterung und -Änderung, in: Elektrisches Nachrichtenwesen, Bd. 64, No. 4, 1990, S. 327-333, ein Verfahren angesprochen, bei dem entweder eine Erweiterung oder ein teilweiser Austausch von Software in einem laufenden System ermöglicht wird, ohne daß Dienste unterbrochen oder beeinträchtigt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren an­ zugeben, bei dem in einer Kommunikationsanlage während des Betriebs eine Anlagensoftware gewechselt sowie auf ihre Funktion hin getestet werden kann.

Vorteilhafte Ausführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind aus den Unteransprüchen zu entnehmen.

Weitere Einzelheiten werden aus den nachfolgenden näheren Erläuterungen zu einem Ausführungsbeispiel gemäß der Erfin­ dung anhand der Zeichnungen ersichtlich.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Prinzipschaltbild einer Kommunikatonsanlage,

Fig. 2 eine Gliederung der Anlagensoftware und

Fig. 3, 4 ein Ablaufdiagramm.

Fig. 1 zeigt schematisch, in einem zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Umfang, eine mikroprozessorgesteuer­ te Kommunikationsanlage K. Die wesentlichen Komponenten der Kommunikationsanlage K sind: eine aus mehreren Funktionsein­ heiten gebildeten Durchschalteeinheit D und einen ebenfalls aus mehreren Funktionseinheiten gebildeten Betriebs- und Datenserver ADS. Die in der Durchschalteeinheit D zusammenge­ faßten Funktionseinheiten sind Anschaltegruppen LTG1, . . . , LTGn, eine Peripherieeinheit P, eine Koppelnetzeinheit GSN, eine zentrale Geräteeinheit ZG und eine zentrale Steuerein­ heit CC.

In der Durchschalteeinheit D werden alle Vermittlungsfunktio­ nen realisiert und sämtliche Schnittstellen zur vermittlungs­ technischen Umwelt, wie z. B. zu den Endgeräten oder zu Ver­ mittlungsterminals sowie Leitungen und Gateways zu anderen Netzen, bedient. Ein wesentlicher Bestandteil der Durchschal­ teeinheit D ist die Zentralsteuereinheit CC. Die Zentral­ steuereinheit CC wird im wesentlichen aus den gedoppelten Funktionseinheiten: Prozessor P1 und P2 mit den zugeordneten Speichereinheiten MEMA, MEMS den Schnittstellenprozessoren IPA, IPS und den hier nicht dargestellten Meldepuffer gebil­ det. Dieser Meldepuffer ist zwischen den die Funktionsein­ heiten P1, P2, MEMA, MEMS, IPA, IPS verbindenden Multibus und einer -High Level Data Link Control-Bus HDLC Übertragungs­ strecke zu der zentralen Geräteeinheit ZG angeordnet. Aufgabe des Schnittstellenprozessors IPA ist es, als aktiver Schnitt­ stellenprozessor, Daten vom Multibus auf einen Anlagensystem- Bus IEC umzusetzen und umgekehrt. Die beiden Schnittstellen­ prozessoren IPACCH, IPSCCH die durch einen IEC-Bus verbunden sind, haben die Aufgabe Daten zwischen einem aktiven und einem im Standby-Betrieb arbeitenden Prozessor P1 und P2 aus­ zutauschen, so daß die statischen und dynamischen Daten der Prozessoren P1, P2 identisch sind. Der Betriebs- und Daten­ server ADS ist das Administrationszentrum der Kommunikations­ anlage, er bedient alle betriebstechnischen Geräte und bietet beispielsweise eine Anschlußmöglichkeit eines Datenkanals zu einer externen Datenverarbeitungsanlage. Die Aufgabe des Betriebs- und Datenservers ADS ist es unter anderem, eine Adaption der vom Betreiberterminal BT kommenden Kommandos an die Kommunikationsanlage K vorzunehmen. Die Speicherperiphe­ rie SPE des ADS umfaßt z. B. ein Magnetband für das Einlesen oder Übernehmen des neuen Anlagenprogrammsystems (z. B. neue Softwareversion) sowie das Ein- und Ausgeben von System- und Anwenderdateien (z. B. Dump-Dateien) und einen Arbeitsplat­ tenspeicher HD für die Speicherung aller im System einge­ setzten Programmkomplexe, System- und Anwenderdateien. Die Funktionseinheit - Wartungs- und Alarmsteuerung - MAC berei­ tet alle Informationen zum und vom Wartungs- und Alarmfeld MAP auf.

Um den gesamten Leistungsumfang der mikroprozessorgesteuerten Kommunikationsanlage K sicherzustellen bedarf es entsprechend realisierter Programmprozeduren oder Funktionen. Diese Funk­ tionen sind zum einen in Funktionen der Betriebstechnik und zum anderen in Funktionen der Sicherheitstechnik zusammenge­ faßt. Zur Betriebstechnik gehören beispielsweise Funktionen, die die Kommunikationsanlage K in Betrieb nehmen und den Betrieb aufrecht erhalten. Die Sicherungstechnik gewährlei­ stet hingegen, daß das System einen möglichst hohen Grad an Verfügbarkeit aufweist. Zur Sicherstellung des Leistungsum­ fangs gehört beispielsweise auch, daß Funktionseinheiten der Durchschalteeinheit D, insbesondere die der Zentralen Steuer­ einheit CC, gedoppelt vorhanden sind. Die gedoppelten Funk­ tionseinheiten werden im Standby-Zustand betrieben. Das bedeutet beispielsweise für die Funktionheiten CCA, CCS, daß diese ständig mit den gleichen statischen und dynamischen Daten versorgt sind. Im Fehlerfall kann somit ohne Auswirkung auf den Kommunikationsbetrieb das Kommunikationssystem auf die im Standby-Zustand betriebenen Funktionseinheiten umge­ schaltet werden.

Die Abarbeitung einzelner Aufgaben der Betriebstechnik wird durch MML(Mensch-Maschine-Sprache) Kommandos veranlaßt, die zum Aufruf von betriebstechnischen Aufträgen AMO′s, die im Speicherbereich SPE des Betriebs- und Datenservers ADS abge­ speichert sind, führen. Die Programme der AMO′s werden nach ihrem Aufruf in die Speichereinheit MEMA oder MEMB der Pro­ zessor P1 oder P2 zur Abarbeitung geladen. Bei diesen Pro­ grammen wird dabei unter Programmodulen der Verwaltung, die ein Abfragen und Ändern aller semipermanten Daten der Daten­ basen in der Kommunikationsanlage K ausführen können, der Wartung, die das Prüfen, Sperren und Entsperren von System­ funktionseinheiten ermöglichen sowie den Programmodulen zur Verkehrsmessung unterschieden.

Fig. 2 zeigt die Gliederung der in der Kommunikationsanlage verwendeten Anlagensoftware.

In Fig. 3, 4 ist ein Ablaufdiagramm "SPLIT" dargestellt, das den Ablauf der Programmprozeduren darstellt, die zum Beispiel den Wechsel einer Anlagensoftware in einer Kommunikationsan­ lage ermöglichen.

Mit den Programmodulen die im Ablaufdiagramm "SPLIT" zusam­ mengefaßt sind, wird jeweils die nicht aktive Hälfte, der Zentralsteuerung CC zur Ausführung der Servicefunktionen wie Regenerierung einer Datenbasis, Generierung einer Datenbasis oder zum Wechsel eines Arbeitsplattenspeichers genutzt um eine Anlagensoftware zu wechseln, ohne daß der Vermittlungs­ betrieb der Kommunikationsanlage K beeinträchtigt wird. Hier in diesem Ausführungsbeispiel ist die aktive Hälfte der Zen­ traleinheit CC mit CCA und die nicht aktive Hälfte mit CCS benannt. Für die Abarbeitung dieser Servicefunktionen wird die nicht aktive Hälfte CCS der Zentralsteuerung CC nicht in den für, bei einem Duplexbetrieb üblichen Standby-Zustand sondern in einen neuen Prozessorzustand, den Zustand Stand­ alone, überführt. Während des Stand-alone-Zustandes wird der aktiven Hälfte CCA mit Prozessor P1 der Zentralsteuerung CC ein nicht übernahmefähiger Prozessor P2 simuliert. Ein wäh­ rend dieser Zeit eingeleiteter Softwarerestart in der Zen­ tralsteuerung CC führt nicht zu einem Softwarerestart Duplex, sondern zu einem Softwarerestart Simplex in der Zentralsteue­ rung CC. Die nicht aktive Zentralsteuerungshälfte CCS wird dabei sicherungstechnisch wie ein Server an dem Anlagensy­ stem-Bus IEC betrachtet. Die betriebstechnischen Aufträge AMO′s werden jeweils zum Ausführen der gewünschten Service­ funktionen, wie z. B. generieren der Kundendaten, in den Spei­ cherbereich MEMS des nicht aktiv am Vermittlungsbetrieb beteiligten Teils CCS der Zentralsteuerung CC geladen. Neben dem bereits erwähnten Stand-alone Prozessorzustand des Standby-Prozessors CCS ist ein weiterer Prozessorzustand ein Stand-alone-finished-Zustand in der Weise definiert, daß in diesem Zustand ein "Hochlauftest" der neuen Software erfolgt und gezielt die Aktivitätsübernahme erfolgen kann.

Nachfolgend sind die einzelnen Schritte des in Fig. 3 darge­ stellten Ablaufdiagramms "SPLIT" beispielsweise für einen Wechsel der gesamten auf einem Arbeitsplattenspeicher HD abgespeicherten Anlagensoftware beschrieben.

In einer ersten Programmprozedur wird die nicht aktive Zen­ tralsteuerungshälfte CCS und dessen sicherheitstechnischer Zustand ermittelt, z. B. nicht "Aktiv" oder "Standby" und wenn nötig eine Standby-Restoration eingeleitet oder abgeschlos­ sen.

Danach wird die nicht aktive Hälfte CCS der Zentralsteuerung CC über einen Hardrestart in einen neuen Prozessorzustand den Stand-alone-Zustand gebracht.

Die Zustandsänderung vom Standby-Zustand in den Stand-alone Zustand setzt einen störungsfreien Datenaustausch über einen die beiden Prozessoreinheiten CCA, CCS verbindenden Cross- Channel CCH voraus. Der Stand-alone-Zustand des Standby-Pro­ zessors (z. B. P2) ist im wesentlichen durch folgende Merkmale ausgebildet:

• - die Standby-Hälfte greift auf den Systemkatalog (in dem z. B. Zieladressen vermerkt sind) der aktiven CC-Hälfte zu.
• - nach einem Hardrestart der Standby-Hälfte wird diese nicht mit der Fehleranalyse der Zentraleinheit FA-CC aktiv syn­ chronisiert.
• - die READY-Leitung des Standby-Prozessors wird nicht gesetzt.
• - AM-Update (kein Austausch von statischen Daten) und die Standby-Restoration wird nicht gestartet.
• - die "ACTIVE"-Leitung des Prozessors P1 wird bewertet, z. B. ein activ low des Prozessors P1 führt zum Hardrestart in der nicht aktiven CC-Hälfte des P2. Die nicht aktive CC-Hälfte läuft wieder in den Stand-alone Zustand hoch, die aktive Hälfte CCA wird nach einem Hardrestart wieder aktiv. Führt die aktive Hälfte CCA einen Softrestart CC Simplex durch, erkennt die Stand-alone-Hälfte CCS dies an einem Cross-Chan­ nel-Ausfall und läuft mit einem Hardrestart wieder in den Zustand Stand-alone.

Nachdem der Betriebszustand des Prozessors P2 nach einem Restart in den Stand-alone-Zustand überführt ist und eine Zustandsabfolge einer Fehleranalyse-Prüfprogrammprozedur den Stand-alone-Zustand bestätigt hat, wird im AMC (Admistration Maintenance Controller) des Betriebs- und Datenservers ADS eine zentrale Programmweiche umgelegt, so daß alle Programmo­ dule die zur Ausführung des betriebstechnischen Auftrags der -Administration und Maintenance Order- "AMO REGEN" benötigt werden im "Stand-alone" Prozessor ausgeführt werden können. Nach Ende der Programmprozedur "AMO REGEN" wird die Programm­ weiche wieder zurückgesetzt. Mit diesem Programmodul "AMO REGEN" werden kundenspezifische Daten wie z. B. Baugruppen oder Leistungsmerkmale aus einem Speicherbereich MEMS des im "Stand-alone"-Zustand betriebenen Prozessors P2 ausgelesen und aufgrund dieser Daten eine Einrichte- und Änderungskom­ mandos enthaltende Kommandostapel-Datei erstellt und z. B. auf einem Magnetband gesichert. Danach wird der Arbeitsplatten­ speicher HD mit der "alten" Anlagensoftware durch einen neuen Arbeitsplattenspeicher HD, mit neuer oder modifizierter Anla­ gensoftware, ausgetauscht. Ein nach einer Betriebsstörung in der nicht aktiven CC-Hälfte CCS eintretender Betriebsausfall und ein daraufhin eingeleiteter "restart" in der nicht akti­ ven CC-Hälfte beeinträchtigt nicht den Vermittlungsbetrieb der aktiven CC-Hälfte CCA. Die nicht aktive CC-Hälfte, in diesem Ausführungsbeispiel P2, wird nach dem Arbeitsplatten­ speicherwechsel HD neu geladen und "fährt" mit leerer Daten­ basis in den Zielzustand Stand-alone.

Entsprechend dem Verfahrensschritt bei der Regenerierung vom kundenspezifischen Daten in eine Kommandostapel-Datei wird die nicht aktive Hälfte CCS der Zentralen Steuerung CC abge­ fragt, ob sich diese nach dem Wechsel der neuen Anlagensoft­ ware im Stand-alone-Zustand befindet. Nach einer Bestätigung dieser Abfrage und Umlegen der Programmweiche werden die kun­ denspezifischen Daten aus der Kommandostapel-Datei generiert. Nachdem die Anlagensoftware mit den kundenspezifischen Daten getestet wurde, wird der Stand-alone-Zustand des Prozessors P2 nach einen Hardrestart in einen Stand-alone-finished- Zustand überführt. Der NMI(Nicht-Maskierbarer Interrupt) "Partner-Ausfall" führt zum Löschen des Kennzeichens für einen Splitbetrieb (z. B. "Stand-alone" Zustand des Prozessors P2) und zur Aktivitätsübernahme (Vermittlungsbetrieb) im Stand-alone-finished-Zustand betriebenen Prozessors CCS. Nachdem der "Stand-alone-finished" Zustand des Standby- Prozessors CCS erreicht ist wird durch einen Hardrestart die Aktivität des aktiven Prozessors CCA an den Standby-Prozessor CCS abgegeben. Die aktive CC-Hälfte wird mit der neuen Anla­ gensoftware hochgefahren und in den Zielzustand-Standby gebracht. Neben dem genannten Hardrestart kann ein Softre­ start Duplex ebenso zur Aktivierung des neuen Arbeitsplat­ tenspeichers HD führen.

Claims (12)

1. Verfahren zum Wechseln einer Anlagensoftware in einer mikroprozessorgesteuerten Kommunikationsanlage (K) mit einer redundant ausgebildeten Steuereinheit (CC) mit zwei Prozesso­ ren (P1, P2), von denen der eine aktiv ist und vermittlungs­ technische Aufgaben der Kommunikationsanlage (K) steuert und der andere im Standby-Zustand betrieben wird, gemgemäß der aktive Prozessor (P1) in seinem aktiven Zustand gehalten wird und die neue Anlagensoftware durch den Standby-Prozessor gestartet und auf Fehlerfreiheit untersucht wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Standby-Prozessor (P2) aktiviert wird,
daß der Standby-Prozessor (P2) in einen Betriebszustand Stand-alone gebracht wird,
daß die neue Anlagensoftware mit Hilfe des aktiven Standby- Prozessors nach Maßgabe von System- und Prüfprozeduren ausführenden Programmodulen mit aktuellen kundenspezifischen Daten getestet wird, wobei die aktuellen kundenspezifischen Daten zuvor aus der alten Anlagesoftware ausgelesen und daraus eine Kommandostapel-Datei erstellt wird, daß die neue Anlagensoftware auf die Kommandostapel-Daten zurückgreift und daraus wieder kundenspezifische Daten generiert und diese Daten in einen den Programmodulen der neuen Anlagensoftware jeweils zugeordneten Speicherbereich abgespeichert werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine Prozeßkommunikation über einen Datenkanal (IEC) zwi­ schen den Prozessoren (P1, P2) während der Aktivierung des Standby-Prozessors nicht stattfindet.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß vor der Aktivierung des Standby-Prozessors eine aktuelle Standby-Restoration abgeschlossen wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Standby-Restoration aktuelle kundenspezifische Daten in einem dem Standby-Prozessor (P2) zugeordneten Spei­ cherbereich (MEMS) abgespeichert werden.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Standby-Prozessor (P2) durch einen Hardrestart in den Stand-alone-Zustand überführt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach Maßgabe von Programmprozeduren betriebstechnische Aufträge (AMO) ausgeführt werden, wobei von den in einem Speicherbereich des Stand-alone-Prozessors (P2) abgespei­ cherten kundenspezifischen Daten eine Kommandostapel-Datei erstellt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß nach Erstellung und Abspeicherung der Kommandostapel- Datei auf einem Speichermedium der Kommunikationsanlage (K), ein neuer Arbeitsplattenspeicher (HD) in die Kommunikations­ anlage (K) eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Arbeitsplattenspeicher (HD) eine neue Anlagen­ software abgespeichert ist.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stand-alone Zustand des Standby-Prozessors (P2) in einen Stand-alone finished-Zustand überführt wird, wobei der Standby-Prozessor (P2) im Stand-alone-finished-Zustand den vermittlungstechnischen Betrieb des aktiven Prozessors (P1) übernimmt.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß während des Stand-alone-finished-Zustandes des Standby- Prozessors (P2) der aktive Prozessor (P1) mit der neuen Anla­ gensoftware geladen wird.

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach einem Softrestart des aktiven Prozessors (P1) wieder alle wesentlichen vermittlungstechnischen Aufgaben von diesem übernommen werden.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Stand-alone-finished-Zustand des Standby-Prozessors (P2) wieder in den Standby-Zustand überführt wird.