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Diese
Erfindung bezieht sich auf Telekommunikationssysteme und spezieller
auf die Bereitstellung von Redundanz für Signalisierungsmodule in
einem Telekommunikationssystem.
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Signalisierungspunkte
in Telekommunikationsnetzen, wie z. B. Signal-Transfer-Punkte und Dienstkontrollpunkte
werden weiterhin immer komplexer, da sie immer mehr Signalisierungsverbindungen
und verschiedene Typen von Signalisierungsverbindungen bearbeiten.
Zusätzlich
dazu werden Signalisierungspunkte komplexer, da sie mehr hoch entwickelte
Dienste bereitstellen, wie Nummernübertragbarkeit (Local Number
Portability, LNP) und globale Titelumsetzung (Global Title Translation,
GTT).
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In
EP 592 153 A2 wird
ein Telekommunikationssystem mit redundanten Signalisierungs-Schnittstellen offen
gelegt. Gemäß diesem
Dokument ist jedes Netzwerkelement mit redundanten Signalisierungs-Schnittstellen
ausgestattet, wobei die Idee ist, dass wenn eine ausfällt, die
andere deren Aufgaben übernimmt.
Weiterhin gemäß diesem
Dokument müssen
redundante SS7-Signalisierungs-Schnittstellen, obwohl sie Nachrichten
nach dem SS7-Standard
identisch bearbeiten, beträchtlich
unterschiedliche Software-Designs aufweisen. Beruhen die redundanten
SS7-Signalisierungs-Schnittstellen auf verschiedenen Software-Designs, nimmt man
an, dass das Telekommunikationsnetz weniger empfindlich gegen bestimmte
Software-Fehler ist, da ein Fehler wahrscheinlich nicht in beiden
Signalisierungs-Schnittstellen
gleichzeitig auftritt.
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Wenn
Signalisierungspunkte komplexer werden, werden sie leider auch schwieriger
zu verwalten, da mehr Komponenten, Schnittstellen und Signalisierungsverbindungen
vorhanden sind, die verwaltet und gewartet werden müssen. Wenn
Signalisierungspunkte komplexer werden, wird weiterhin jeder Signalisierungspunkt
kritischer für
die Gesamt-Leistungsfähigkeit
des Telekommunikationssystems, so dass es unerlässlich ist, dass sie selten
außer
Betrieb sind.
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Somit
ist ein Signalisierungspunkt wünschenswert,
der eine weiterentwickelte Funktionalität für die Verwaltung, die Kontrolle
und Aufrechterhaltung der Signalisierungsverbindungen und/oder eine zuverlässige Konfiguration
hat.
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren und eine Vorrichtung,
mit denen wenigstens einige der Nachteile und Probleme, die mit
Methoden nach dem bisherigen Stand der Technik und Vorrichtungen
zur Bereitstellung von Redundanz für Signalisierungsmodule in
einem Telekommunikationssystem verbunden sind, beträchtlich
verringert oder beseitigt werden. Demgemäß liefert die vorliegende Erfindung
ein Verfahren und eine Vorrichtung, die Redundanz für Signalisierungsmodule
in einem Telekommunikationssystem bereitstellen kann.
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein System zur Verwaltung von Signalisierungsnachrichten
in einem Telekommunikationssystem. Das System enthält ein erstes
Steuermodul und ein zweites Steuermodul. Das erste Steuermodul ist
in der Lage, Signalisierungsnachrichten von einer Vielzahl von Signalisierungsverbindungen
zu empfangen, die Signalisierungsnachrichten zu verarbeiten und
die verarbeiteten Signalisierungsnachrichten über eine Kommunikations-Netzwerkschnittstelle
zu senden. Das zweite Steuermodul ist in der Lage, die Signalisierungsnachrichten
von der Vielzahl von Signalisierungsverbindungen zu empfangen, die
Signalisierungsnachrichten zu verarbeiten und die verarbeiteten
Signalisierungsnachrichten über
eine Kommunikations-Netzwerkschnittstelle
zu senden. Das System enthält
auch eine Matelink, die an das erste Steuermodul und an das zweite
Steuermodul gekoppelt ist. Die Matelink ist in der Lage, den Status
des ersten Steuermoduls an das zweite Steuermodul und den Status
des zweiten Steuermoduls an das erste Steuermodul zu senden. Das
erste Steuermodul und das zweite Steuermodul sind weiterhin in der
Lage, entweder im aktiven Modus oder im Standby-Modus zu sein, wobei
nur eines von dem ersten Steuermodul und dem zweiten Steuermodul
zu einem Zeitpunkt im aktiven Modus ist, und das Steuermodul im
aktiven Modus die verarbeiteten Signalisierungsnachrichten über die
zugehörige
Kommunikations-Netzwerkschnittstelle und die Stausnachrichten über die
Matelink sendet.
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Weiterhin
liefert die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Verwaltung von
Signalisierungsnachrichten in einem Telekommunikationssystem. Das
Verfahren umfasst den Empfang von Signalisierungsnachrichten von
einer Vielzahl von Signalisierungsverbindungen in einem ersten Steuermodul
und die Verarbeitung der Signalisierungsnachrichten im ersten Steuermodul.
Das Verfahren umfasst auch das Senden der verarbeiteten Signalisierungsnachrichten
vom ersten Steuermodul über
eine Kommunikations-Netzwerkschnittstelle.
Das Verfahren umfasst weiterhin den Empfang der Signalisierungsnachrichten
von der Vielzahl von Signalisierungsverbindungen in einem zweiten
Steuermodul und die Verarbeitung der Signalisierungsnachrichten
im zweiten Steuermodul. Das Verfahren umfasst zusätzlich das
Senden von Statusnachrichten für
das erste Steuermodul zum zweiten Steuermodul, wobei das erste Steuernmodul
im aktiven Modus ist und das zweite Steuermodul sich im Standby-Modus
befindet.
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Die
vorliegende Erfindung bietet mehrere technische Vorteile. In bestimmten
Ausführungen
erlaubt die vorliegende Erfindung zum Beispiel, individuelle Signalisierungsverbindungen
zu testen und falls erforderlich zu sperren. Als weiteres Beispiel
erlaubt die vorliegende Erfindung in bestimmten Ausführungen,
eine Gruppe von Signalisierungsverbindungen gleichzeitig zu sperren.
Als letztes Beispiel liefert die vorliegende Erfindung in bestimmten
Ausführungen
Redundanz der Module, welche die Signalisierungsnachrichten auf
den Signalisierungsverbindungen verwalten.
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Weitere
technische Vorteile werden einem Fachmann angesichts der folgenden
FIGUREN, Beschreibungen und Ansprüche sofort offensichtlich.
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Die
vorliegende Erfindung kann leichter verstanden werden, wenn man
auf die begleitenden Zeichnungen zusammen mit der folgenden detaillierten
Beschreibung Bezug nimmt:
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1 zeigt eine Ausführung eines
Systems zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen in einem Telekommunikationssystem;
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2 zeigt eine detailliertere
Ansicht einer Ausführung
eines Elementes zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen für das System
in 1;
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3 zeigt eine detailliertere
Ansicht eines Verbindungs-Umwandlungs-Moduls und eines Verbindungs-Schnittstellenmoduls
für das
Element zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen in 2;
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4 zeigt detaillierte Ansicht
einer Ausführung
eines Computers für
das Verbindungs-Schnittstellenmodul in 3;
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5 zeigt eine detailliertere
Ansicht einer Ausführung
eines Verbindungs-Umwandlungs-Moduls
für das
Element zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen in 2;
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6 zeigt eine detailliertere
Ansicht einer Ausführung
eines Moduls zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen für das Element
zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen in 2;
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7 zeigt eine Ausführung einer
Signalisierungs-Karte im Modul zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen
in 6, wobei das Element
zur Steuerung von Signalisierungsverbindungen Nachrichten des Zeichengabesystems
Nr. 7 auf DS0A-Signalisierungsverbindungen
unterstützt;
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8 zeigt eine Ausführung einer
Matelink-Nachricht; und
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9 ist ein Flussdiagramm,
das eine Ausführung
eines Verfahrens zur Ebenenumschaltung zeigt.
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1 zeigt eine Ausführung eines
Systems 10 zur Steuerung von Signalisierungsnachrichten
in einem Telekommunikationsnetz. Allgemein ist System 10 dazu
gedacht, Signalisierungsnachrichten zu erzeugen, zu empfangen und/oder
zu vermitteln. Wie gezeigt, enthält
System 10 eine Vielzahl von Steuerelementen (CEs), wie
z. B. ein Peripherie- und Last-Steuerlement
(PLCE) 70 und ein Signalisierungsdienst-Steuerelement (SSCE) 40,
die durch ein Kommunikationsnetz 20 miteinander gekoppelt
sind. Jedes CE führt
einzelne Funktionen bei der Steuerung und Wartung bestimmter Geräte aus,
sowie bei der Steuerung von Signalisierungs-, Verwaltungs- und Wartungsfunktionen
in System 10. Die CEs können über serielle
oder parallele analoge Verbindungen, digitale Verbindungen oder
jeden anderen Typ von Verbindung, die elektrische oder elektromagnetische
Signale übertragen
kann, mit Kommunikationsnetz 20 gekoppelt sein.
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In
bestimmten Ausführungen
kann System 10 als einzelner Signal-Transfer-Punkt (STP)
in einem Netzwerk mit kanalgebundener Signalisierung (CCS) dienen.
Somit könnte
System 10 eine Fehlererkennung und Korrektur der Ebene
zwei für
Signalisierungsnachrichten und Netzwerk-Leitweglenkungs-Funktionen
der Ebene drei für
die Signalisierungsnachrichten, sowie andere Dienste, wie z. B. Global
Title Translation (GTT) und Local Number Portability (LNP) bereitstellen.
In bestimmten Ausführungen
unterstützt
System 10 Signalisierungsnachrichten des Zeichengabesystems
Nr. 7 (SS7). In einer speziellen dieser Ausführungen unterstützt System 10 auch
die europäischen
(ITU) und die japanischen Versionen der Signalisierungs-Verbindungs-Funktion der
Ebene 2. In anderen Ausführungen
kann das System als Signalisierungs-Punkt (SP) in einem S 12-Signalisierungs-Netzwerk dienen.
In noch anderen Ausführungen
kann System 10 Signalisierungsdienste für eine Vielzahl anderer Protokolle
bereitstellen, wie z. B. das Internet-Protokoll (IP). System 10 könnte auch
in einer Vielzahl von anderen Zeichngabesystemen und/oder Vermittlungssystemen nützlich sein.
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Kommunikationsnetz 20 kann
ein Ethernet-Netzwerk, ein ATM-(Asynchronous Transfer Mode)-Netzwerk,
ein Frame-Relay-Netzwerk oder ein Netzwerk eines beliebigen anderen
Typs sein, das elektronisch oder elektromagnetisch Informationen austauschen
kann. In bestimmten Ausführungen
enthält
Kommunikationsnetz 20 aus Zuverlässigkeitsgründen zwei Ethernet-Vermittlungen
mit einhundert Megabit, wobei jede Vermittlung über eine Verbindung mit ein
Gigabit an die andere angeschlossen ist. Darüber hinaus sind alle CEs und
alle Peripherieeinrichtungen, die Einfluss auf mehr als eine Signalisierungsverbindung
haben, redundant konfiguriert, wodurch verhindert wird, dass irgendein
Signalausfall den Betrieb des Systems 10 beeinflusst. Zur
Kommunikation zwischen CEs kann das Real-Time Bearer Protocol (RTB),
das Internal Package Protocol (IPP), TCP/IP oder jedes andere geeignete
Nachrichtenübertragungsprotokoll
verwendet werden.
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Detaillierter
erläutert
bietet PLCE 70 Wartungs- und Überwachungsfunktionen für alle in
System 10 bereitgestellten Steuerungsprozessoren und Peripherieeinrichtungen.
Demgemäß ist PLCE 70 ein logisches
Haupt-Steuerelement von System 10. PLCE 70 bietet
die Initialisierung und das Laden des Systems, Mensch-Maschine-Kommunikation
(MMC), Service-Eingaben für
ein Betriebsunterstützungssystem
(OSS), Steuerung von Peripheriegeräten zur Massenspeicherung,
zentrales Konfigurations-Management, zentrales Steuerungs-Fehlermanagement,
zentrales Steuerungs-Testmanagement, Ereignisberichte, Alarm-Management,
Kern-/Fehler-Dateimanagement und Takt-Management. PLCE 70 bietet zum
Beispiel die Systeminitialisierung für alle Prozessoren und Geräte in System 10, beginnend
beim Einschalten. Als weiteres Beispiel verarbeitet PLCE 70 Benutzerbefehle
und verteilt sie an das richtige Untersystem. Als weiteres Beispiel
bietet PLCE 70 die Wartungs-Verarbeitung auf Prozessoren und Geräten und ändert den
Zustand der Geräte,
um sie aus dem Dienst zu nehmen/wieder in Dienst zu bringen. Als
letztes Beispiel empfängt
und verarbeitet PLCE 70 in System 10 erkannte
Fehler und koordiniert das Entfernen fehlerhafter Geräte aus dem
Dienst. PLCE 70 kann auch eine Vielzahl weiterer Funktionalitäten enthalten.
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Ein
Signal-Management-Steuerelement (SMCE) 30 verwaltet das
Signalisierungs-Untersystem.
Speziell bietet SMCE 30 das Management der Signalisierungs-Route,
das Management des Signalisierungsverkehrs, die Signalisierungs-Konfiguration und
das Management des Transportfunktionsteils (SCCP).
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SSCE 40 enthält logische
Datenbanken und Abschirmungs-Dienste für das Signalisierungs-Untersystem.
SSCE 40 steuert jedoch keine zur Signalisierung gehörende Hardware.
Zusätzlich
dazu kann SSCE 40 Nummernübertragbarkeits-Dienste (LNP) bereitstellen.
In Ausführungen,
in denen System 10 SS7-Nachrichten unterstützt, kann
SSCE 40 auch SCCP mit Global Title Translation (GTT), Gateway-Abschirmung
und Pufferung, sowie Routing des Nachrichtenübertragungsteils (MTP) bereitstellen. Signalisierungs-Verbindungs-Steuerelemente
(SLCEs) 90 steuern die Hardware von Signalisierungsverbindungen,
um das Management von Signalisierungsverbindungen bereitzustellen.
In bestimmten Ausführungen
steuern SLCEs 90 die Hardware für SS7-Verbindungen und enthalten Funktionalitäten bis
hoch auf die MTP Ebene 3. In einigen dieser Ausführungen bieten SLCEs 90 SCCP-Funktionalitäten, GTT
mit SCCP, sowie Gateway-Abschirmung.
Jedes SLCE 90 hat eine Vielzahl von Signalisierungsverbindungen 92,
die Signalisierungsnachrichten von/zu anderen Netzwerk-Punkten,
wie z. B. einer Fernsprechvermittlung (CO), übertragen. SLCEs 90 übertragen
auch die Signalisierungsnachrichten zum geeigneten CE. In speziellen
Ausführungen
sind Signalisierungsverbindungen 92 ein Teil einer Implementation
eines digitalen Datensystems (DDS) zwischen einem STP oder SS und
einem abgesetzten STP oder SS.
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Ein
Verkehrsmessungs- und Messungs-Steuerelement (TMMCE) 50 enthält den zentralen
Mechanismus zum Sammeln aller im System 10 erfassten Messdaten.
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Ein
Datenbank-Management-Steuerelement (DMCE) 60 enthält die Datenbank-Management- und Überwachungsfunktionen
der Hardware der SSCE 40 für die Nummernübertragbarkeit
(LNP) und das Anwendungs-Orts-Register (ALR). DMCE 60 steuert
keine in Zusammenhang zur Signalisierung stehende Hardware.
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System 10 enthält auch
den Betriebs-, Verwaltungs- und Wartungs-(OAM)-Agenten 80. OAM-Agent 80,
der auch mit Kommunikationsnetz 20 gekoppelt ist, stellt
die Haupt-OAM-Funktionalität für System 10 bereit.
Demgemäß ist OAM-Agent 80 die oberste
Komponente in der logischen Steuer-Hierarchie für OAM. OAM-Agent 80 bietet
GUI-Benutzerschnittstellen
und OSS-Dienste und überträgt Daten über Kommunikationsnetz 20 zu/von
PLCE 70. In der in 1 gezeigten
Ausführung
ist OAM-Agent 80 kein CE, und daher wird er von PLCE 70 nicht
gesteuert oder konfiguriert. PLCE 70 ist jedoch nicht von
OAM-Agent 80 abhängig,
um den Rest des Systems zu steuern.
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In
einer speziellen Ausführung
enthalten alle CEs in System 10 Prozessoren auf der Basis
des Mobile Pentium II auf Peripherie-Komponenten-Verbindungs-(CPI)-Karten
mit kompaktem Formfaktor. Jede Karte enthält zwei Ethernet-Schnittstellen
zur Kommunikation mit System 10 und nimmt eine S12-Tochterkarte
zum Anschluss an das S12-Digital-Vermittlungsnetz
(DSN) auf. SLCEs 90 nehmen auch eine SS7-Tochterkarte auf.
Die Tochterkarten entsprechen den CPI-Spezifikationen IEEE P 1386.1
und PICMG 2.1 für
das Kartenprofil und die Steckverbinder. Die Software in den CEs
ist in der Standard-S12-Organisation
geschichtet und enthält
das Standard-Sl2-Betriebssystem und Anwendungsprogramme. Die CEs
können
jedoch eine Vielzahl anderer Strukturen und Konfigurationen haben.
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Obwohl
eine Vielzahl von Funktionen bezüglich
jedes CE erläutert
wurde, kann jedes CE auch zusätzliche
oder weniger Funktionen enthalten. Darüber hinaus können die
erläuterten
Funktionen unter den angegebenen CEs verteilt, auf weniger CEs zusammengefasst
oder auf mehrere CEs aufgeteilt werden. Zusätzlich dazu müssen nicht
alle der Funktionen und/oder CEs in einem System gemäß der vorliegenden
Erfindung vorhanden sein.
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2 zeigt eine detailliertere
Ansicht einer Ausführung
von SLCEs 90 für
System 10. Wie man sehen kann, enthalten Signalisierungsverbindungen 92 Eingangsverbindungen 92A,
Ausgangsverbindungen 92B, Eingangsverbindungen 92C und
Ausgangsverbindungen 92D. Eingangsverbindungen 92A und
Ausgangsverbindungen 92B bilden einen Satz von Signalisierungsverbindungen,
und Eingangsverbindungen 92C und Ausgangsverbindungen 92D bilden
einen anderen Satz von Signalisierungsverbindungen. Wie man ebenfalls
sehen kann, enthält
SLCE 90 eine Vielzahl von Modulen. Signalisierungsnachrichten,
die vom Kommunikationsnetz 20 eintreffen, werden zuerst
von einem Signalisierungs-Umwandlungs-Modul (SLTM) empfangen, wie z. B. SLTM 200A,
das eine physikalische Verbindungs-Schnittstelle für Signale im SLCE 90 bereitstellt.
An SLTM 200A ist ein Signalisierungsverbindungs-Steuermodul
(SLCM) 100A gekoppelt, welches den Haupt-Steuermechanismus
für eine
Ebene, die "A-Ebene" von SLCE 90 bereitstellt.
Ebenfalls an SLTM 200A gekoppelt ist ein Bussteuerungs-Umwandlungs-Modul
(BCTM) 300A, das Timing- und Referenz-Taktsignale für die A-Ebene
von SLCE 90 verteilt. BCTM 300A verteilt auch
ein Rücksetz-Signal
an die Module in der A-Ebene. PLCE 70 steuert BCTM 300A.
SLTM 200A ist auch an ein Verbindungs-Umwandlungs-Modul
(LTM) 400A gekoppelt, das eine physikalische Schnittstelle
für Eingangsverbindungen 92A und
Ausgangsverbindungen 92B bereitstellt. Somit bietet LTM 400A die
Kopplung zu den Eingangsverbindungen 92A, den Ausgangsverbindungen 92B und
zu SLTM 200A. An LTM 400A ist ein Verbindungs-Schnittstellen-Modul
(LIM) 500A gekoppelt. LTM 500A formatiert Signalisierungsnachrichten
von Eingangsverbindungen 92A für SLCM 100A und formatiert
Signalisierungsnachrichten vom SLCM 100A für Ausgangsverbindungen 92B.
Zusammen bieten LTM 400A und LIM 500A eine physikalische
Schnittstelle zwischen Eingangsverbindungen 92A und Ausgangsverbindungen 92B und
SLCM 100A. An SLTM 200A ist außerdem ein LTM 600A gekoppelt,
der an ein LIM 700A gekoppelt ist. LTM 600A und
LIM 700A erlauben es der A-Ebene von SLCE 90,
doppelt so viele Signalisierungsverbindungen 92 zu verarbeiten,
wenn sie in SLCE 90 installiert sind. Zur Verarbeitung
von mehr Signalisierungsverbindungen 92 können zusätzliche
LTM/LIM-Paare installiert werden.
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Man
beachte, dass SLCE 90 auch einen entsprechenden Satz von
Modulen hat – SLCM 100B, SLTM 200B,
BCTM 300B, LTM 400B, LIM 500B, LTM 600B und
LIM 700B. Diese Module sind exakte Duplikate der oben beschriebenen
Module und sind gedacht, Redundanz für den Fall bereitzustellen, dass
in einem der Module in der A-Ebene ein Fehler auftritt. Somit wird
SLCE 90 in zwei Ebenen unterteilt, die A-Ebene und die
B-Ebene.
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In
speziellen Ausführungen
ist eine bidirektionale Verbindung 95 zwischen SLTM 200A und SLTM 200B gekoppelt.
Verbindung 95 wird "Matelink" genannt. Der Zweck
der Matelink ist es, das Standby-SLCM in Synchronisation zum aktiven SLTM
zu halten, um einen Fehler in der aktiven Ebene rechtzeitig zu erkennen,
um möglicherweise
den Betrieb und die Verarbeitung der Signalisierungsnachrichten
zu übernehmen,
d. h. eine "Umschaltung" durchzuführen. Um
dies zu erreichen, sendet Verbindung 95 Daten bezüglich des
Betriebs jeder Signalisierungsverbindung 92 im Hintergrund
zur Standby-Ebene. Die Daten können
den Hardware-Status, Software-Status, Signalisierungsverbindungs-Status,
Empfangs-Sequenz-Nummern, Sende-Sequenz-Nummern und/oder jede andere
geeignete Information enthalten. Man beachte, dass beide Ebenen
mit jeder der Signalisierungsverbindungen 92 gekoppelt
sind. Somit empfangen SLCM 100A und SLCM 100B beide
Signalisierungsnachrichten von den Signalisierungsverbindungen 92.
Zusätzlich
dazu empfangen sowohl SLCM 100A als auch SLCM 100B über Kommunikationsnetz 20 Signalisierungsnachrichten,
die über
die Signalisierungsverbindungen 92 zu übertragen sind. Die Kommunikation
wird jedoch nur von der aktiven Ebene durchgeführt.
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In
Betrieb wird eine Signalisierungsnachricht auf einer der Eingangsverbindungen
in einem Satz von Signalisierungsverbindungen, wie z. B. Eingangsverbindungen 92A,
von zwei LTMs empfangen, wie z. B. LTM 400A und LTM 400B,
von wo sie an ein zugeordnetes LIM weitergegeben wird, wie z. B.
LIM 500A und LIM 500B. Die LIMs formatieren die
Signalisierungsnachricht von der Eingangsverbindung neu und senden
sie zum SLTM 200A, bzw. SLTM 200B. SLTM 200A und
SLTM 200B übertragen
die neu formatierte Signalisierungsnachricht dann zu SLCM 100A,
bzw. SLCM 100B. SLCM 100A und SLCM 100B führen erneut
eine Neuformatierung die Signalisierungsnachricht durch. Nur eines
der SLTM 100A und SLTM 100B sendet jedoch die
zweimal neu formatierte Signalisierungsnachricht über Kommunikationsnetz 30 zu
SMCE 30.
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Umgekehrt
wird eine Signalisierungsnachricht von Kommunikationsnetz 20,
die an eine der Ausgangsverbindungen, wie z. B. eine der Ausgangsverbindungen 92B,
gerichtet ist, zuerst von SLTM 200A und SLTM 200B empfangen.
Die Signalisierungsnachricht wird dann an SLCM 100A und SLCM 100B gesendet.
SLCM 100A und SLCM 100B formatieren die Signalisierungsnachricht
dann neu und senden sie über
SLTM 200A, bzw. SLTM 200B entweder an LTM 400A und
LTM 400B oder LTM 600A und LTM 600B.
Die empfangenden LTMs senden dann das Signal zu ihren zugehörigen LIMs. Dann
formatieren die empfangenden LIMs die Signalisierungsnachricht neu
für die
Kommunikation über die
geeignete der Signalisierungsverbindungen 92. Nur eines
der empfangenden LIMs sendet die neu formatierte Signalisierungsnachricht
jedoch auf die geeignete der Ausgangsverbindungen.
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Zusätzlich dazu
sind SLCM 100A und SLCM 100B für die Steuerung der Signalisierungsverbindungen 92 verantwortlich.
In speziellen Ausführungen
lösen SLCM 100A und
SLCM 100B die Verbindungs-Ausrichtung für die Signalisierungsverbindungen 92 aus,
nachdem sie eine Nachricht erhalten haben, dass die Initialisierung
beendet ist. SLCM 100A und SLCM 100B sind auch
für Wartung/Fehler/Wiederanlauf
verantwortlich. Zusätzlich
dazu ist diese Funktion verantwortlich für den Test der Signalisierungsverbindungen 92.
In Ausführungen,
in denen SLCM 100A und SLCM 100B SCCP unterstützen, führen SLCM 100A und
SLCM 100B auch SCCP-Routing-Funktionen aus. Mit SCCP können SLCM 100A und
SLCM 100B auch GTT- und LNP-Dienste unterstützen.
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SLCM 100A und
SLCM 100B steuern auch Funktionen zum Sperren von Rückschleifen
und Übertragungen
für die
jeweilige Ebene. Zum Beispiel kann in speziellen Ausführungen
SLCM 100A Befehle erzeugen, die zum SLTM 200A und/oder
LIM 500A gesendet werden, um eine Rückschleife zwischen SLCM 100A und
SLTM 200A, SLTM 200A und einem entfernten Signalisierungspunkt,
SLCM 100A und LIM 500A, oder LIM 500A und
einem entfernten Signalisierungspunkt aufzubauen. Eine Vielzahl
anderer Rückschleifen
kann ebenfalls aufgebaut werden. In einer Rückschleife werden die am Ende
der Schleife empfangenen Daten mit den gesendeten Daten verglichen,
um festzustellen, ob Fehler in SLCE 90 vorliegen, die Fehler
zu isolieren und möglicherweise
die Fehlerursache zu bestimmen. Zusätzlich dazu kann SLCM 100A Befehle
erzeugen, um die Kommunikation von Signalisierungsnachrichten von
LIM 500A zu den Ausgangsverbindungen 92B zu sperren.
In bestimmten Ausführungen
kann das SLCM in der Standby-Ebene, wie z. B. SLCM 100B,
auch Befehle erzeugen, um diese Kommunikation durch die aktiven
LIMs, wie z. B. LIM 500A, zu sperren und sie über die
Matelink zu den aktiven LIMs senden. In speziellen Ausführungen
verursachen diese Befehle, dass ein Relais die Kopplung der LIMs
in der aktiven Ebene zu den Ausgangsverbindungen unterbricht. Die
Sperren der Rückschleife
und der Kommunikation können
beseitigt werden, indem ein Rücksetz-Signal
von einem SLCM angelegt wird.
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In
speziellen Ausführungen
unterstützt
SLCE 90 SS7-Signalisierungsnachrichten. In einigen dieser Ausführungen
kann SLCE 90 auch zusätzliche
Signalisierungsnachrichten-Protokolle
unterstützen,
wie z. B. S12 oder IP.
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3 zeigt eine detailliertere
Ansicht eines LTM 400A und LIM 500A für die gezeigte
Ausführung von
SLCE 90. Im Allgemeinen bietet LTM 400A die Steckverbindungen
von LIM 500A zu den Eingangsverbindungen 92A,
den Ausgangsverbindungen 92B und SLTM 200A. LIM 500A wiederum
bietet die Zusammenstellung und Verteilung von Signalisierungsnachrichten.
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Wie
gezeigt enthält
LTM 400A einen Signalisierungsverbindungs-Koppler 410 zum
Anschluss von Eingangsverbindungen 92A. LTM 400A enthält auch
eine Vielzahl von Schutz-Schaltkreisen 420A–Z,
eine für
jede der Eingangsverbindungen 92A, weil LTM 400A und
LIM 500A ihren Betrieb fortsetzen müssen, nachdem spezielle metallische,
longitudinale und Kurzschluss-Belastungen angewendet wurden. In
bestimmten Ausführungen
sorgt jeder der Schutz-Schaltkreise 420A–Z mit
drei Überspannungsableitern
(TVS) SMBJ10CA für
diesen Schutz, obwohl zahlreiche andere, einem Fachmann wohlbekannte
Schutzschaltungen ebenfalls verwendet werden könnten. LTM 400A enthält auch
einen Signalisierungsverbindungs-Koppler 430 zum Abschluss von
Ausgangsverbindungen 92B. An den Signalisierungsverbindungs-Koppler 430 sind
Schutzschaltkreise 440A–Z gekoppelt, einer
für jede
Ausgangsverbindung 92B. Die Schutzschaltkreise 440A–Z sind
so konfiguriert wie die Schutzschaltkreise 420A–Z.
In einigen Ausführungen
sind die Schutzschaltkreise 420A–Z und die Schutzschaltkreise 440A–Z jedoch
nicht erforderlich. Signalisierungsverbindungs-Koppler 410 und
Signalisierungsverbindungs-Koppler 430 können Verbinder
eines beliebigen Typs sein, die einem Fachmann wohl bekannt sind,
und in einer speziellen Ausführung
sind sie Mini-Sub-P-Verbinder hoher Dichte. LTM 400A enthält auch
eine Verbindungs-Schnittstelle 460. Verbindungs-Schnittstelle 460 bietet
eine physikalische Schnittstelle zur Kommunikation elektrischer
Signale zwischen LIM 500A und STLM 200A. LTM 400A empfängt Steuerdaten,
Signalisierungsnachrichten und Taktsignale über Verbindungs-Schnittstelle 460. LIM 500A sendet
Steuerdaten, die Statusinformationen enthalten, und Signalisierungsnachrichten über Verbindungs-Schnittstelle 460.
LTM 400A enthält weiterhin
einen Rückwandplatinen-Verbinder 450 zur Übertragung
von Nachrichten zum/vom LIM 500A. Rückwandplatinen-Verbinder 450 ist
an Signalisierungsverbindungs-Koppler 410,
an Signalisierungsverbindungs-Koppler 430 und Verbindungs-Schnittstelle 460 gekoppelt.
Rückwandplatinen-Verbinder 450 kann
ein CPI-(Peripheral Component Interconnect)-Verbinder ein ISA-(Industry
Standard Architecture)-Verbinder oder ein Verbinder eines beliebigen Typs
sein, über
den elektrische oder elektromagnetische Signale ausgetauscht werden
können.
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Wie
dargestellt, enthält
LIM 500A einen Rückwandplatinen-Verbinder 510,
der zu Rückwandplatinen-Verbinder 450 passt.
In speziellen Ausführungen
bieten Rückwandplatinen-Verbinder 510 und Rückwandplatinen-Verbinder 450 eine Hot-Swap-Funktion. Ein Hot-Swap-Controller
LTD 1422 kann die Schaltkreise für einen sanften Start ansteuern.
In einigen dieser Ausführungen
verwenden Rückwandplatinen-Verbinder 510 und
Rückwandplatinen-Verbinder 450 die
Standard-CPI-Rückwandplatinen-Verbinder
J1–J5.
Rückwandplatinen-Verbinder 510 erlaubt
es LIM 500A, Signale mit LTM 400A auszutauschen.
An Rückwandplatinen-Verbinder 510 sind
eine Vielzahl von Empfängern 520A–Z gekoppelt,
wovon jeder einem der Schutzschaltkreise 420A–Z,
und damit Eingangsverbindungen 92A entspricht. Die Empfänger 520A–Z empfangen
Signalisierungsnachrichten von den Schutzschaltkreisen 420A–Z und
bringen sie in ein Format, das für
einen Computer 570 geeignet ist, der an jeden der Empfänger 520A–Z gekoppelt
ist. Computer 570, der in bestimmten Ausführungen
ein FPGA 6024A von Altera ist, bietet eine Schnittstelle zwischen
den Eingangsverbindungen 92A und SLTM 200A und
zwischen SLTM 200A und den Ausgangsverbindungen 92B und
einer Vielzahl von Steuerfunktionen in LIM 500A, und wird
detailliert mit Bezug auf 4 beschrieben.
An den Computer 570 ist eine Vielzahl von Treibern 530A–Z gekoppelt.
Die Treiber 530A–Z erzeugen
Signale, die Signalisierungsnachrichten für die Kommunikation über Ausgangsverbindungen 92B darstellen.
An jeder der Treiber 530A–Z ist eine der Isolationseinrichtungen 535A–Z gekoppelt.
Die Isolationseinrichtungen 535A–Z unterbrechen die
Verbindung zwischen jedem der Treiber 530A–Z und
den Ausgangsverbindungen 92B, wenn sie freigegeben sind.
In einer speziellen Ausführung ist
jede der Isolationseinrichtungen 535A–Z ein Halbleiterrelais.
In der gezeigten Ausführung
puffert ein Puffer 536, der drei Hochstrom-Transistoren
BCR 503 enthält,
die Isolationseinrichtungen 535A–Z.
-
An
den Computer 570 ist außerdem ein Sender 540 gekoppelt,
der in der Lage ist, über
die Verbindungs-Schnittstelle 460 Signalisierungsnachrichten
und Steuerdaten zum SLCM 100A zu senden. Weiterhin ist
ein Empfänger 550 an
den Computer 570 gekoppelt. Empfänger 550 empfängt Signalisierungsnachrichten
und Steuerdaten vom SLCM 100A und sendet sie im Allgemeinen
zum Computer 570. Man beachte jedoch, dass ein Rücksetzsignal
vom SLCM 100A zu einer Stromversorgungs-Rücksetz-Einrichtung 560 geleitet
wird, mit der LIM 500A und LTM 400A zurückgesetzt
werden. Computer 570 wird bei einem Rücksetzen durch ein EEPROM 571 neu
initialisiert. Zusätzlich
dazu wird ein Weiterleitungs-Freigabe-Signal die Isolationseinrichtungen 535A–Z aktivieren.
-
Die
Eingangsverbindungen 92A und Ausgangsverbindungen 92B können serielle
oder parallele analoge Verbindungen, digitale Verbindungen oder
jeder andere Typ von Verbindung sein, über die elektrische oder elektromagnetische
Signale übertragen
werden können.
In bestimmten Ausführungen
ist jede der Signalisierungsverbindungen 92 eine DS0A-Signalisierungsverbindung,
für die
eine Vierdraht-Schnittstelle mit einer Nennimpedanz von einhundertfünfunddreißig Ohm
verwendet wird. Jede DS0A-Signalisierungsverbindung
ist ein synchrones Datensignal mit vierundsechzig Kilobit pro Sekunde, das
ein bipolares NRZ-(Non-Return-to-Zero)-Format hat. Zusätzlich dazu
werden die "Einsen" mit einem AMI-(Alternate
Mark Inversion)-Verfahren codiert, wobei die Einsen zwischen negativen
und positiven Werten wechseln. Dem achten Bit in jedem Datenbyte
wird eine Netzwerk-Steuerfunktion zugewiesen. Die verbleibenden
sieben Bit in jedem Datenbyte stehen für die Datenübertragung zur Verfügung. Daher beträgt die Datenübertragungsrate
sechsundfünfzig Kilobit
pro Sekunde. In speziellen Ausführungen
sind vierundzwanzig DS0A-Verbindungen an Signalisierungsverbindungs-Koppler 410 von
LTM 400A gekoppelt, und die Signalisierungsnachrichten
von den vierundzwanzig DS0A-Verbindungen werden dann von Computer 570 gemultiplext
und in einem seriellen Byte-Multiplex-Strom mit zweiunddreißig Kanälen mit
2,048 Megahertz zu SLCM 100A übertragen, wobei jede DS0A-Verbindung ein Byte
in jedem Datenstrom hat. Zusätzlich
dazu empfängt
LIM 500A einen seriellen Datenstrom mit Byte-Multiplex
und zweiunddreißig
Kanälen,
der vierundzwanzig Datenkanäle aufweist,
die zu demultiplexen und auf den DS0A-Ausgangsverbindungen, den
Ausgangsverbindungen 92B, zu übertragen sind.
-
Die
Treiber 530A–Z können analoge
Treiber, digitale Treiber oder Einrichtungen eines beliebigen Typs
sein, die elektrische oder elektromagnetische Signale zur Kommunikation
mit einem entfernten Punkt erzeugen können. In bestimmten Ausführungen
können
alle Treiber 530A–Z ein
Steuersignal vom SLCM 100A empfangen, mit dem die Treiber 530A–Z gesperrt
werden. In speziellen Ausführungen
ist jeder der Treiber 530A–Z ein analoger Treiber, der
sowohl für
die positiven als auch negativen Ausgangspegel, oder Impulse, ein
Transistor-Transistor-Logik-(TTL)-Steuersignal
vom Computer 570 akzeptiert. Somit leitet der entsprechende
Transistor, wenn eines der Steuersignale auf High-Pegel gelegt wird.
Das übertragene
Signal an Signalisierungsverbindungs-Koppler 430 hat eine
Amplitude von weniger als sieben Zehntel Volt für eine "Null" und
eine Amplitude zwischen drei und fünfeinhalb Volt für eine "Eins".
-
Die
Empfänger 520A–Z können analoge Empfänger, digitale
Empfänger
oder Bauelemente eines beliebigen anderen Typs sein, die elektrische oder
elektromagnetische Signale erkennen können. In speziellen Ausführungen
akzeptiert jeder der Empfänger 520A–Z einen
positiven und einen negativen Impuls von einem DS0A-a/b-Signaladern-Paar
und kann das Signal akzeptieren/erkennen, nachdem es ein Null bis
eintausendfünfhundert
Fuß langes
verdrilltes, abgeschirmtes Kabel mit dem Durchmesser AWG 24 (0,511
mm) durchlaufen hat. Ein Impuls auf einer den Eingangsverbindungen 92A wird über einen
Transformator mit einer Mittenanzapfung gekoppelt, der ein positives
und ein negatives Ausgangssignal für zwei Differenzempfänger DS26C32
erzeugt.
-
Computer 570 enthält einen
Prozessor und einen Speicher. Der Prozessor kann ein Computer mit
komplexem Instruktionssatz (Complex Instruction Set Computer, CISC),
ein Computer mit reduziertem Instruktionssatz (Reduced Instruction
Set Computer, RISC), ein FPGA (Field Programmable Gate Array) oder
ein Gerät
eines beliebigen anderen Typs sein, das elektronische Informationen
elektronisch manipulieren kann. Der Speicher kann ein Speicher mit wahlfreiem
Zugriff (RAM), ein Festwertspeicher (ROM), ein Compact-Disk-Festwertspeicher (CD-ROM),
Register und/oder ein beliebiger anderer Typ von Gerät zur flüchtigen
oder nichtflüchtigen
magnetischen oder optischen Speicherung sein.
-
Die
Verbindung zwischen Verbindungs-Schnittstelle 460 und SLTM 200A kann
eine serielle oder parallele analoge Verbindung, eine digitale Verbindung
oder jeder andere Typ von Verbindung sein, die elektrische oder
elektromagnetische Signale übertragen
kann. Man beachte, dass SLCM 100A die Isolationseinrichtungen 535A–Z und
das Rücksetz-Signal
zur Stromversorgungs-Rücksetz-Einrichtung 560 direkt
steuert.
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In
speziellen Ausführungen
ist die Signalisierungsverbindung zwischen Verbindungs-Schnittstelle 460 und
SLTM 200A eine TP2-Verbindung. LIM 500A benutzt
diese Verbindung, um Signalisierungsnachrichten auszutauschen, Befehle
zu empfangen und den Status zu SLCM 100A zurückzusenden.
Als TP2-Schnittstelle hat Verbindungsschnittstelle 460 eine
Steuerschnittstelle und eine Datenschnittstelle. Die Signale auf
der TP2-Schnittstelle durchlaufen LTM 400A direkt ohne Änderung.
Somit sorgt LTM 400A nur für die Steckverbindungen der
TP2-Schnittstelle für
LIM 500A.
-
Die
TP2-Datenschnittstelle enthält
eine serielle Duplex-Verbindung mit Byte-Multiplex und zweiunddreißig Kanälen zwischen
LTM 400A und SLTM 200A. Die Bit-Reihenfolge in jedem
Byte entspricht der Reihenfolge, in der die Daten an jeder Eingangsverbindung 92A empfangen
wurden, oder der Reihenfolge, in der die Daten auf jeder der Ausgangsverbindungen 92B zu
senden sind. In speziellen Ausführungen
werden jedoch nur die ersten vierundzwanzig Kanäle benutzt und die restlichen
Kanäle
auf Null gesetzt, weil nur vierundzwanzig Eingangsverbindungen 92A und
vierundzwanzig Ausgangsverbindungen 92B an LIM 500A gekoppelt
sind.
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Die
TP2-Steuerschnittstelle besteht aus einem seriellen Datenstrom,
einem Eingangssignal zur Anzeige einer gültigen Nachricht, einem seriellen Ausgangs-Datenstrom
und einem Ausgangssignal zur Anzeige einer gültigen Nachricht. Der Eingangs-Datenstrom
und das Signal zur Anzeige einer gültigen Nachricht werden an
Computer 570 gesendet, und der serielle Ausgangs-Datenstrom
und das Ausgangssignal zur Anzeige einer gültigen Nachricht werden zum
SLTM 200A gesendet. Der TP2-Eingangs-Datenstrom wird als
Adressfeld mit acht Bit, ein Datenfeld mit acht Bit, ein Lese-/Steuerfeld
mit einem Bit und ein Paritäts-Feld
mit einem Bit formatiert. Die Adresse und die Daten werden mit dem
LSB zuerst ausgegeben. Der Ausgangs-Datenstrom enthält aus einem
Speicher des Computers 570 gelesene Daten oder ein Fehler-Statussignal.
Zusätzlich
dazu liefert die Steuerschnittstelle ein Aktivierungssignal der
Isolationseinrichtung und ein Stromversorgungs-Rücksetz-Signal.
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Die
TP2-Schnittstelle verwendet die Technologie der Differenz-Signalisierung
mit geringer Spannung (LVDS). In manchen Ausführungen wird eine charakteristische
Impedanz von einhundert Ohm bevorzugt. Die TP2-Schnittstelle wird
unter Verwendung eines 2,048 MHz-Taktsignals und eines Synchronisationssignals
vom BCTM 300A oder SLCM 100A über die Schleife getaktet.
Die Taktperiode beträgt
488 Nanosekunden, und alle Daten werden bei der ansteigenden Flanke
des Taktsignals ausgegeben und bei der anschließenden Flanke des Taktsignals
sowohl für
LIM 500A als auch SLCM 100A abgetastet. Die Daten
können
bis zu fünfzig
Nanosekunden nach der ansteigenden Flanke des Taktes ausgegeben
werden und behalten mehr als einhundert Nanosekunden Anstiegszeit
vor der folgenden Flanke des Taktes. Die Datenausgabe zum SLCM 100A vom
LIM 500A wird nicht später
als 43 Nanosekunden plus die Verzögerung von Takt zu Ausgabe und
die Takt-Unsymmetrie von SLCM 100A nach der ansteigenden
Flanke des 2,048 MHz-Taktes gültig.
In diesen Ausführungen
ist der Sender 540 ein TTL/LVDS-Umsetzer, und Empfänger 550 ist
ein LVDS/TTL-Umsetzer. In der TP2-Datenschnittstelle sind keine
Schutzvorkehrungen codiert. Der Signalisierungs-Algorithmus überprüft für jeden
Kanal den Dateninhalt auf der Grundlage von Nachricht zu Nachricht.
Man beachte, dass SLCM 100A über diese Schnittstelle die
Isolationseinrichtungen 535A–Z und das Stromversorgungs-Rücksetz-Signal 560 direkt
steuert. Wenn keine Fehler aufgetreten sind, sendet Computer 570 ein
Signal zur Anzeige einer gültigen
Nachricht zu SLCM 100A.
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Obwohl
LTM 400A und LIM 500A als getrennte Karten gezeigt
wurden, die über
Rückwandplatinen-Verbinder
miteinander verbunden sind, können
LTM 400A und LIM 500A auf eine Vielzahl anderer
Arten konstruiert und konfiguriert sein. Zum Beispiel kann die gesamte
Funktionalität
von LTM 400A und LIM 500A auf einer Karte angeordnet
oder über mehrere
Karten verteilt sein. Zusätzlich
dazu kann ein Teil der Hardware durch Software ersetzt werden und/oder
ein Teil der Software kann durch Hardware ersetzt werden. Es gibt
eine Vielzahl anderer Konstruktionen und Konfigurationen.
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4 zeigt detaillierte Ansicht
einer Ausführung
von Computer 570 für
Ausführungen,
in denen Eingangsverbindungen 92A und Ausgangsverbindungen 92B DS0A-Verbindungen sind
und in denen eine TP2-Schnittstelle zwischen LTM 400A und SLTM 200A verwendet
wird. Somit bietet Computer 570 eine Schnittstelle zwischen
den gemultiplexten seriellen Datenströmen der TP2s und den DS0A-Signalisierungsverbindungen.
Wie gezeigt, ist Computer 570 ein FPGA, der Multiplexer 572A–Z,
AMI-(Alterante Mark Inverter)-Kombinatoren 574A–Z und Serien-Parallel-Wandler 576A–Z enthält, wobei
ein Satz von jedem einem der Empfänger 520A–Z zugeordnet
ist. Im Betrieb werden die Daten von jedem der Empfänger 520A–Z als
zwei TTL-Signale empfangen, wobei das erste "positive Eins-Impulse" und das zweite "negative Eins-Impulse" darstellt. Diese Signale
werden dann ohne Erkennung von Bipolar-Fehlern "ODER"-verknüpft, um
das DS0A-Signal zu erzeugen. Das resultierende Signal wird in ein
Datenregister für
den Kanal geschoben. Dann wird der Inhalt jedes Datenregisters in
ihre Multiplex-Position in einem Schieberegister 578 kopiert
und an Sender 540 auf dem Weg zu SLTM 200A ausgegeben.
Die Größe von Schieberegister 578 kann
entsprechend der Anzahl von Eingangsverbindungen 92A gewählt werden.
Somit wird für
vierundzwanzig Eingangsverbindungen 92A Schieberegister 578 einhundertzweiundneunzig
Bit enthalten.
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Zusätzlich dazu
enthält
FPGA 580 ein Schieberegister 580, das dieselbe
Größe hat wie
Schieberegister 578, parallel zu den Serien-Wandlern 582A–Z und
den AMI-Generatoren 584A–Z. Im Betrieb empfängt Schieberegister 580 den
Byte-gemultiplexten seriellen Datenstrom von Empfänger 550 und
gibt ein unterschiedliches Byte des seriellen Stromes an jeden der
Parallel-Serien-Wandler 582A–Z aus, wobei jedes
Byte einem anderen Kanal entspricht. Jeder Parallel-Serien-Wandler 582A–Z wandelt
dann die parallelen Bits in serielle Bits und gibt sie an den zugehörigen AMI-Generator 584A–Z aus,
der dann auf der Grundlage der Bits eine AMI-Modulation erzeugt.
Von jedem der AMI-Generatoren 584A–Z wird ein Signal
zu einem der zugehörigen
Treiber 530A–Z zur
Kommunikation über
die Ausgangsverbindungen 92B übergeben.
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Computer 570 empfängt auch
Steuerdaten von SLCM 100A und/oder SLTM 200A über Empfänger 550.
Die Steuerdaten bestehen aus einem Adressfeld mit acht Bit, einem
Datenfeld mit acht Bit, einem Lese-/Schreib-Steuerfeld mit einem
Bit und einem Paritäts-Feld
mit einem Bit und umfassen insgesamt achtzehn Bits. Die Steuerdaten
werden zuerst von einem Schieberegister 590 empfangen.
Dann werden die Daten von einem Paritäts-Überprüfer 592 überprüft und wenn
die Steuernachricht eine Schreiboperation angibt, von einem Adress-Überprüfer 594. Wenn ein
Paritätsfehler
aufgetreten ist, wird ein Paritäts-Fehlersignal
zum SLCM 100A ausgegeben. Wenn die Adresse, auf die geschrieben
werden soll, reserviert ist oder nur gelesen werden kann, wird außerdem ein
Adress-Fehlersignal erzeugt und an SLCM 100A weitergeleitet.
Wenn entweder ein Paritätsfehler
oder ein Adressfehler erkannt wird, wird die Lese- oder Schreib-Operation
der Steuernachricht verworfen. Wenn jedoch kein Fehler aufgetreten
ist, und wenn ein Schreib-Befehl angegeben wurde, werden die Daten
in ein Adressregister in Register 596 geschrieben. Für die Ausgabe
werden die Daten aus einem Register gelesen, je nachdem, ob eine
Lese- oder Schreib-Operation spezifiziert wurde, und zusammen mit
einer Signatur, die eine gültige
Nachricht angibt, zum SLCM 100A gesendet.
-
Jeder
Kanal im LIM 500A, wobei ein Kanal einer Signalisierungsverbindung
entspricht, hat Steuerbits im Computer 570, um die Kommunikation
der zugehörigen
Ausgangsverbindung 92B zu sperren, um eine Verbindungs-Rückschleife
aufzubauen und um eine lokale Rückschleife
aufzubauen. Beim Anlegen eines Stromversorgungs-Rücksetz-Signals an LIM 500A werden
alle Kommunikationen gesperrt, und alle Rückschleifen können entfernt
werden.
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Ein
Steuerbit zum Sperren der Übertragung kann
für jeden
Kanal auf der Grundlage eines Befehls vom SLCM 100A gesetzt
werden. Durch Setzen des Steuerbit zum Sperren der Übertragung
für einen
bestimmten Kanal wird der entsprechende der AMI-Generatoren 584A–Z,
der diesem Kanal zugeordnet ist, gesperrt, wobei der zugeordnete
der Treiber 530A–Z in
einen Zustand hoher Impedanz geschaltet wird. Zusätzlich dazu
können
alle AMI-Generatoren 584A–Z gleichzeitig
gesperrt werden, indem alle Übertragungs-Steuerbits
auf einmal gesetzt werden. Diese Funktion wird typischerweise benutzt,
wenn die A-Ebene von SLCE 90 vom aktiven in den Standby-Modus
wechselt, wozu es erforderlich ist, dass die Treiber 530A–Z mit
dem Senden von Signalisierungsnachrichten über die Ausgangsverbindungen 92B aufhören. Somit
kann SLCM 100A eine Anweisung an LIM 500A geben,
mit dem Senden von DS0A-Signalisierungsnachrichten über alle
Ausgangsverbindungen 92B aufzuhören, wenn die A-Ebene von SLCE 90 im
Standby-Modus ist. Man beachte, dass dieses Steuersignal keine Wirkung
auf Signalisierungsnachrichten hat, die von den Empfängern 520A–Z empfangen
werden.
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Wenn
sowohl das Verbindungs-Rückschleifen-Steuerbit
als auch das lokale Rückschleifen-Steuerbit
nicht gesetzt sind, werden Signalisierungsnachrichten von den Empfängern 520A–Z zum Sender 540 und
vom Empfänger 550 zu
den Treibern 530A–Z übertragen.
Wenn das lokale Rückschleifen-Steuerbit
jedoch vom SLCM 100A für
einen bestimmten Kanal gesetzt wurde, werden die von Empfänger 550 für diesen
Kanal empfangenen Daten über
einen der lokalen Rückschleifen-Pfade 586A–Z zurück zum Sender 540 gesendet.
Diese lokale Rückschleife
wird durch die entsprechenden der Multiplexer 572A–Z erzielt,
wie z. B. Multiplexer 572A, welche die AMI-codierten Ausgangsignale
für einen Treiber,
wie z. B. für
Treiber 530A, anstelle der AMI-codierten Daten von einem
Empfänger,
wie z. B. Empfänger 520A,
auswählen.
Wenn die lokale Rückschleife
eingeschaltet ist, werden die Daten, die vom SLCM 100A für den Kanal
mit der Rückschleife
empfangen werden, auch an den entsprechenden der Treiber 530A–Z ausgegeben,
aber Daten, die vom Kanal vom entsprechenden der Empfänger 520A–Z empfangen
werden, wie z. B. Empfänger 520A werden
verworfen.
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Wenn
SLCM 100A das Verbindungs-Rückschleifen-Steuerbit für einen
Kanal setzt, werden Daten, die vom entsprechenden der Empfänger 520A–Z empfangen
werden, zum entsprechenden der Treiber 540A–Z über einen
der Verbindungs-Rückschleifen-Pfade 587A–Z zurück gesendet.
Diese Rückschleife
erlaubt es, den Inhalt eines Serien-Parallel-Wandlers 576A–Z über einen
der Verbindungs-Rückschleifen-Pfade 587A–Z in
einen entsprechenden der Parallel-Serien-Wandler 582A–Z zu kopieren.
Somit werden die von einem oder mehreren der Empfänger 520A–Z empfangenen
Signalisierungsnachrichten wieder an den entsprechenden einen oder
die mehreren der Treiber 530A–Z ausgegeben. Während die
Verbindungs-Rückschleife
eingeschaltet ist, werden die Signalisierungsnachrichten, die von
den Empfängern 520A–Z für den Kanal
mit der Rückschleife
empfangen werden, auch an den Sender 540 ausgegeben. Signalisierungsnachrichten,
die vom Empfänger 550 für den Kanal
empfangen werden, werden jedoch verworfen.
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5 zeigt eine detailliertere
Ansicht einer Ausführung
eines SLTM 200A für
diese Ausführung von
SLCE 90. Wie gezeigt, liefert SLTM 200A eine physikalische
Schnittstelle zwischen SLCM 100A und LTM 400A,
zwischen SLCM 100A und LTM 600A, zwischen SLCM 100A und
SLCM 100B und zwischen SLCM 100A und Kommunikationsnetz 20.
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SLTM 200A enthält eine
Verbindungs-Schnittstelle 210 und eine Verbindungs-Schnittstelle 220.
Verbindungs-Schnittstelle 210 und Verbindungs-Schnittstelle 220 koppeln SLTM 200A an
LTM 400A, bzw. LTM 600A. An Verbindungs-Schnittstelle 210 ist
ein Empfänger/Sender 215 gekoppelt,
und an Verbindungs-Schnittstelle 220 ist ein Empfänger/Sender 225 gekoppelt.
Der Empfänger/Sender 215 und
der Empfänger/Sender 225 können ein
analoger Empfänger/Sender,
ein digitaler Empfänger/Sender,
oder jeder andere Typ von Einrichtung sein, die elektrische oder
elektromagnetische Signale senden oder empfangen kann. Ein Computer 230 ist
sowohl an Empfänger/Sender 215 als
auch Empfänger/Sender 225 gekoppelt.
Computer 230, der in bestimmten Ausführungen ein auf SRAM basierendes
FPGA von Altera ist, verwaltet die Steuerdaten und Signalisierungsnachrichten
zwischen SLCM 100A und LTM 400A/LIM 500A über Verbindungs-Schnittstelle 210 und
zwischen SLCM 100A und LTM 600A/LIM 700A über Verbindungs-Schnittstelle 220.
In bestimmten Ausführungen
haben die Verbindungs-Schnittstelle 210 und
die Verbindungs-Schnittstelle 220 eine Nachrichten-Schnittstelle
und eine Steuerschnittstelle. In einigen dieser Ausführungen
sind die Schnittstellen SCSI-Fine-Pitch-D-Steckverbinder. Im Allgemeinen
sind diese Funktionen, die LTM 400A/LIM 500A und
LTM 600A/LIM 700A vom Computer 230 bereitgestellt werden,
identisch. Somit wird sich die folgende Diskussion auf LTM 400A/LIM 500A konzentrieren.
-
Zusätzlich dazu
bietet Computer 230 Rückschleifen-Funktionen
von SLCM 100A zu SLCM 100A und von LIM 500A zu
LIM 500A. Wenn der Rückschleifen-Modus
nicht eingeschaltet ist, werden die Steuerdaten und die Signalisierungsnachrichten vom
LIM 500A zum SLCM 100A und vom SLCM 100A zum
LIM 500A weitergegeben.
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Computer 230 ist über einen
Rückwandplatinen-Verbinder 240 mit
SLCM 100A verbunden. Hierdurch ist SLTM 200A der
Abschluss für
die Steuer- und Signalisierungsschnittstellen des SLCM 100A. Man
beachte, dass SLTM 200A zwei Nachrichtenpfade zum und vom
SLCM 100A bereitstellt. Jeder dieser Pfade kann entweder
serielle oder parallele analoge Verbindungen, digitale Verbindungen
oder jeder andere Typ von Verbindung umfassen, die elektrische oder
elektromagnetische Signale übertragen kann.
Jeder Pfad enthält
einen Satz von Sendesignalen und einen Satz von Empfangssignalen.
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Der
Computer 230 ist über
Rückwandplatinen-Verbinder 240 auch
mit BCTM 300A gekoppelt. Der Computer 230 empfängt Timing-Signale
vom BCTM 300A über
Rückwandplatinen-Verbinder 240. In
speziellen Ausführungen
empfängt
der Computer 230 diese Signale über unsymmetrische TTL-Signale mit
geringer Spannung (LCX-Technologie). BCTM 300A sendet ein
Taktsignal mit 19,44 MHz, eine Überrahmen-Anzeige
(SFI) mit 19,44 MHz und ein Taktsignal mit 8,192 MHz, das mit dem
Taktsignal mit 19,44 MHz abgeglichen ist. Der Computer 230 benutzt
das Taktsignal mit 8,192 MHz, um das Taktsignal mit 2,048 MHz zur
Verwendung mit der TP2-Schnittstelle zum STM 400A zu erzeugen.
Der Computer 230 leitet diese Taktsignale auch an SLCM 100A weiter.
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An
den Rückwandplatinen-Verbinder 240 ist auch
ein Empfänger/Sender 260 angeschlossen.
An den Empfänger/Sender 260 ist
ein Matelink-Koppler 270 angeschlossen. In speziellen Ausführungen
ist Matelink-Koppler 270 ein SCSI-Fine-Pitch-D-Steckverbinder.
Im Allgemeinen leitet SLTM 200A die Matelink-Schnittstellensignale
vom Rückwandplatinen-Verbinder 240 zum
Matelink-Koppler 270 und vom Matelink-Koppler 270 zum
Rückwandplatinen-Verbinder 240 weiter.
SLTM 200A verfügt
jedoch über
einen Signalverfolgungs-Anschluss für ein Matelink-Erkennungssignal
vom SLTM 200B, sendet ein Ebenen-Freigabe-Umschaltsignal
vom SLCM 100A zum Computer 230 und sendet ein Übertragungs-Freigabe-Signal
vom SLCM 200B zum Computer 230. Im Allgemeinen
werden Synchronisationssignale über
die Matelink gesendet. Somit erlaubt es die Matelink, dass Signalisierungsverbindungs-Automaten
synchronisiert bleiben, so dass bei Auftreten eines Fehlers in der
aktiven Ebene die Standby-Ebene die Verantwortung für die Signalisierungsverbindungen 92 übernehmen
kann. Die Matelink-Signale kommen sowohl vom SLCM 100A als
auch vom SLCM 100B. Die Matelink wird außerhalb
des SLCE 90 nicht überwacht
oder gewartet.
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Rückwandplatinen-Verbinder 240 ist
auch an einen Netzwerk-Koppler 250 und einen Netzwerk-Koppler 255 gekoppelt.
Netzwerk-Koppler 250 und Netzwerk-Koppler 255 koppeln
SLTM 200A und somit SLCM 100A mit dem Kommunikationsnetz 20. In
einer speziellen Ausführung
sind Netzwerk-Koppler 250 und Netzwerk-Koppler 255 Ethernet-Schnittstellen, wie
z. B. RJ-45-Anschlüsse
und Transformatoren.
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SLTM 200A enthält auch
eine Stromversorgungs-Rücksetzeinrichtung 280.
Stromversorgungs-Rücksetzeinrichtung 280 kann über Steuerdaten
aktiviert werden, die vom SLCM 100A empfangen werden. Durch
Aktivierung der Stromversorgungs-Rücksetzeinrichtung 280 wird
auch das Stromversorgungs-Rücksetz-Signal
für Stromversorgungs-Rücksetzeinrichtung 560 von
LIM 500A über Verbindungsschnittstelle 210 angelegt.
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Der
Computer 230 enthält
einen Prozessor und einen Speicher. Der Prozessor kann ein CISC, RISC,
ein FPGA oder ein Gerät
eines beliebigen anderen Typs sein, das elektronische Informationen elektronisch
manipulieren kann. Der Speicher kann RAM, ROM, CD-ROM, Register
und/oder ein beliebiger anderer Typ von Gerät zur flüchtigen oder nichtflüchtigen
magnetischen oder optischen Speicherung sein.
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Der
Empfänger/Sender 260 kann
ein analoger Empfänger/Sender,
ein digitaler Empfänger/Sender
oder jeder andere Typ von Empfänger/Sender sein,
der elektrische oder elektromagnetische Signale empfangen und senden
kann. In speziellen Ausführungen
verwendet Empfänger/Sender 260 die LVDS-Technologie
mit einer Impedanz von einhundert Ohm für alle Matelink-Signale.
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Im
Betrieb empfängt
SLTM 200A Signalisierungsnachrichten vom LTM 400A über Verbindungsschnittstelle 210.
Die Signalisierungsnachrichten vom LTM 400A werden dann
zum Empfänger/Sender 215 gesendet,
der sie demoduliert und sie an Computer 230 sendet. Der
Computer 230 leitet dann die Signalisierungsnachrichten
und die Steuerdaten zum SLCM 100A weiter. Zusätzlich dazu
empfängt
Computer 230 durch einen umgekehrten, aber gleichen Prozess
Signalisierungsnachrichten und Steuerdaten vom SLCM 100A und
gibt sie zum LTM 400A weiter. Somit ist SLTM 200A der
Abschluss der seriellen Befehlsschnittstelle vom SLCM 100A.
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In
speziellen Ausführungen
sind die Nachrichtenschnittstellen zwischen SLCM 100A und
Computer 230 serielle Schnittstellen mit zwei Verbindungen – eine zum
Senden von Nachrichten vom SLCM 100A zum SLTM 200A und
eine zum Senden von Nachrichten vom SLTM 200A zum SLCM 100A. Takt-,
Rahmen- und Nachrichtensignale sind in jeder Richtung vorhanden.
Für Ausführungen,
in denen Signalisierungsverbindungen 92 DS0A-Verbindungen sind,
können
in jedem Kanal acht Bit Daten enthalten sein.
-
In
speziellen Ausführungen
besteht der Steuerpfad aus zwei seriellen Verbindungen, eine von
Computer 230 zum Rückwandplatinen-Verbinder 240 und
einer vom Rückwandplatinen-Verbinder 240 zum
Computer 230. Das serielle Schnittstellenformat zum SLTM 200A besteht
aus einem Adressfeld mit zwölf
Bit, auf das ein Datenfeld mit acht Bit, ein Lese-/Schreib-Anzeige-Bit
und ein Paritäts-Bit
folgt. Als Reaktion auf einen Lese- oder Schreibvorgang gibt SLTM 200A ein
Datenfeld mit acht Bit, eine Anzeige, dass die Transaktion durchgeführt/fehlgeschlagen ist,
und ein Paritäts-Bit
zurück.
-
Im
Betrieb entnimmt der Computer 230 die Steuerdaten für jeden
SLCM 100A – Befehl
aus dem seriellen Bitstrom. Der Computer 230 führt dann
eine Paritätsüberprüfung durch
und, wenn sie erfolgreich war, decodiert er die empfangene Adresse,
um zu bestimmen, ob der Zugriff lokal ist oder Verbindungsschnittstelle 210 betrifft.
Wenn festgestellt wird, dass der Zugriff lokal ist, führt der
Computer 230 die befohlene Operation auf seiner lokalen
Speicher-Zuordnungs-Funktion aus und gibt eine Statusmeldung zurück.
-
Wenn
jedoch der Zugriff für
die Verbindungsschnittstelle 210 ist, speichert Computer 230 die
Information in einem lokalen, dem Speicher zugeordneten Register,
die Information wird dann in ein für LIM 500A geeignetes
Format umgewandelt und über die
Verbindungsschnittstelle 210 gesendet. Wenn LIM 500A eine
Antwort zurücksendet, überprüft Computer 230 die
Antwort, zum Beispiel indem er eine Paritätsprüfung durchführt, und sendet eine Statusnachricht
zum SLCM 100A zurück.
Für alle
Leseoperationen von LIM 500A sendet der Computer 230 die
aktuellen Daten von LIM 500A oder vom lokalen Register
zurück.
Für Schreiboperationen
sendet der Computer 230 eine kombinierte Statusnachricht
aus zehn Bits zurück,
welche die Anzeige enthält,
ob die Schreiboperation durchgeführt/fehlgeschlagen
ist. Das Datenfeld enthält
auch ein Durchgeführt/Fehlgeschlagen-Bit
für die
Schnittstelle zwischen Verbindungsschnittstelle 210 und
LIM 500A in beiden Richtungen und ein Durchgeführt/Fehlgeschlagen-Bit
für das
Lesen von SLTM 200A von SLCM 100A und einen Adressfehler.
Zu jeder Zeit während
der normalen Verarbeitung wird, wenn der Computer 230 einen Fehler
erkennt, die Status-Antwortnachricht
dazu verwendet, die Fehlerbedingung an SLCM 100A zu melden.
Zusätzlich
dazu überwacht
der Computer 230, ob LTM 400A vorhanden ist, indem
er die Aktivität
der Datensignale von dem Modul überwacht. Wenn
das Fehlen von Daten erkannt wird, wird SLCM 100A mit einem
Fehlersignal darüber
informiert.
-
Zusätzlich dazu
empfängt
SLTM 200A Nachrichten, die von SLCM 100A für eines
der Steuerelemente erzeugt wurden, die an das Kommunikationsnetz 20 gekoppelt
sind. SLTM 200A leitet diese Signale von Rückwandplatinen-Verbinder 240 über einen
oder beide Netzwerk-Koppler 250 oder Netzwerk-Koppler 255 zum
Kommunikationsnetz 20 weiter.
-
Weiterhin
empfängt
SLTM 200A Matelink-Signale, die an SLCM 100B oder
SLCM 100A gerichtet sind. SLTM 200A sendet diese
Signale über
Matelink-Koppler 270 unter Verwendung von Empfänger/Sender 260 zu
SLTM 200B. Zusätzlich
dazu empfängt
SLTM 200A Matelink-Signale vom SLCM 100B über Matelink-Koppler 270.
Diese Signale werden im Allgemeinen dann an Empfänger/Sender 260 empfangen
und zum SLCM 100A gesendet. Matelink-Koppler 270 stellt
jedoch eine Rückschleife
eines bestimmten Steuersignals vom SLCM 100B bereit. Dieses
Rückschleifen-Steuersignal
erfordert nicht, dass SLTM 200A oder SLCM 100A mit
Strom versorgt werden. Wenn SLCM 100B dieses Signal zum SLTM 200A sendet,
und kein Rücksignal
erhält,
weiß SLCM 100B somit,
dass das Matelink-Kabel aus dem Matelink-Koppler 270 herausgezogen
wurde. Weiterhin bietet Empfänger/Sender 260 einen
Pfad zum Computer 230. Dieser Pfad wird verwendet, wenn SLCM 100B die
Fähigkeit
von LIM 500A und LIM 700A, Signale zu den Ausgangsverbindungen 92B, bzw.
zu den Ausgangsverbindungen 92D zu senden, sperren möchte. Dieses
Steuersignal von SLCM 100B wird weitergegeben, um Computer 230 zu
steuern, der dann ein Signal zu LTM 400A weitergibt. Nachdem
dieses Signal LTM 400A und LTM 600A erreicht hat,
aktiviert es die Isolationseinrichtungen, wie z. B. Isolationseinrichtungen 535A–Z,
um die Fähigkeit
von LIM 500A und LIM 700A, Signalisierungsnachrichten über die
Ausgangsverbindungen 92B und 92D zu senden, zu
sperren.
-
Die
Funktion zur Freigabe des Weiterleitens ist tatsächlich eine Kombination der
Zustände
von zwei Steuersignalen. Das Steuersignal, welches die Geräte freigibt,
wird daher vom Computer 230 nur angelegt, wenn beide Signale
vorhanden sind. Das erste Steuersignal muss vom SLCM 100A angelegt
werden und zeigt an, dass ein Ebenenwechsel auftritt. Das zweite
Steuersignal ist das gerade beschriebene Weiterleitungs-Freigabe-Signal
vom SLCM 100B.
-
Zusätzlich dazu
kann der Computer 230 dazu verwendet werden, Informationen
zum SLCM 100A und LIM 500A zurückzuschleifen. Im Normalbetrieb
leitet der Computer 230 die Daten zwischen SLCM 100A und
LIM 500A weiter. Der Computer 230 kann jedoch
so konfiguriert werden, Nachrichtendaten vom SLCM 100A und
Nachrichtendaten vom LIM 500A zurückzuschleifen. Man beachte,
dass sich diese Operationen nicht gegenseitig ausschließen und daher
der Computer 230 nur eingestellt werden kann, beide Nachrichten
gleichzeitig zurückzuschleifen.
-
In
einer speziellen Ausführung
bilden Empfänger/Sender 215 und
Verbindungsschnittstelle 210 eine TP2-Schnittstelle zu
LTM 400A. Wie oben erläutert,
empfängt
und sendet die TP2-Schnittstelle serielle Datenströme mit 2,048
MHz zwischen SLTM 200A und LTM 400A.
-
Die
TP2-Schnittstelle hat eine Nachrichten-Schnittstelle und eine Steuerschnittstelle.
Die Nachrichten-Schnittstelle benutzt eine serielle Duplex-Verbindung
mit zweiunddreißig
Kanälen
und Byte-Multiplex, um Nachrichten zwischen SLTM 200A und
LTM 400A zu übertragen.
Man beachte, dass in bestimmten Ausführungen nur einige der Kanäle benutzt
und die nicht benutzen Kanäle
auf Null gesetzt werden. Die Nachrichten-Schnittstelle hat vier
Signale – einen
Ausgangs-Nachrichtenstrom, einen Eingangs-Nachrichtenstrom, ein
Rahmen-Synchronisationssignal
und ein Taktsignal. Die Steuerschnittstelle bietet wiederum eine
Steuer-/Status-Verbindung zum LTM 400A für Befehls-,
Steuer- und Statusinformationen. Die Steuerschnittstelle verwendet
einen seriellen Datenstrom mit einem Adressfeld mit acht Bit, einem
Datenfeld mit acht Bit, einem Lese-/Schreib-Steuerfeld mit einem
Bit und einem Paritäts-Feld
mit einem Bit, also insgesamt achtzehn Bits zum Senden von Steuerdaten
zum LIM 500A. Steuerdaten vom LIM 500A enthalten
Fehlersignale von fehlgeschlagenen Speicher-Schreiboperationen oder
Paritätsüberprüfungen,
aus dem Speicher gelesene Daten, ein Paritätsbit und ein Signal, das die
Gültigkeit
einer Nachricht angibt. Zusätzlich dazu
unterstützt
die Steuerschnittstelle ein Isolationseinrichtungs-Freigabe-Signal
und ein Rücksetz-Signal.
Die Steuerschnittstelle kann nur eine Operation zu einem Zeitpunkt
unterstützen.
Die TP2-Schnittstelle verwendet LVDS mit einer charakteristischen
Impedanz von einhundert Ohm für
alle Befehls-, Steuer-, Daten- und Statussignale zum und vom LTM 400A.
Auch in dieser Ausführung
ist der Verbindungs-Koppler 210 ein SCSI-Fine-Pitch-D-Steckverbinder. Demgemäß ist Empfänger/Sender 215 ein
LVDS-zu-TTL-Wandler und ein TTL-zu-LVDS-Wandler.
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6 zeigt eine detailliertere
Ansicht einer Ausführung
eines SLCM 100A für
SLCE 90 in 2. Wie
gezeigt, enthält
SLCM 100A einen Rückwandplatinen-Verbinder 130,
der zu Rückwandplatinen-Verbinder 240 passt.
An Rückwandplatinen-Verbinder 130 ist
eine Signalisierungskarte 140 gekoppelt. Signalisierungskarte 140 sendet
und/oder empfängt
Matelink-Nachrichten, Steuerdaten, Signalisierungsnachrichten und
Taktsignale zu/von SLTM 200A über Rückwandplatinen-Verbinder 130.
Signalisierungskarte 140 verarbeitet Signalisierungsnachrichten
von Signalisierungsverbindungen 92 für Kommunikationsnetz 20 und
Signalisierungsnachrichten von Kommunikationsnetz 20 für Signalisierungsverbindungen 92.
Zusätzlich
dazu empfängt
Signalisierungskarte 140 Systemmanagement-Übertragungen über Kommunikationsnetz 20 und
bietet eine Hardwaresteuerung für
SLCE 90. An Signalisierungskarte 140 ist eine
Bus-Brücke 118 gekoppelt.
Bus-Brücke 118 steuert
den Zugriff auf einen Prozessor 110 und einen Speicher 114,
die an Bus-Brücke 118 gekoppelt
sind. Prozessor 110 bietet ein Management einer höheren Ebene
für die
Signalisierungsnachrichten in SLCM 100A und Leitweglenkungs-Funktionen
für die Signalisierungsnachrichten über Kommunikationsnetz 20.
Ebenfalls an Bus-Brücke 118 gekoppelt
ist eine Netzwerk-Schnittstellenkarte (NIC) 120, die auch
an Rückwandplatinen-Verbinder 130 gekoppelt ist.
NIC 120 formatiert Nachrichten von Prozessor 110 für das Kommunikationsnetz 20.
Demgemäß kann NIC 120 eine
Ethernet-Karte, eine ATM-Karte oder jeder andere Typ von Gerät sein,
das Signale für die
Kommunikation über
ein Kommunikationsnetz 20 konfigurieren kann.
-
In
speziellen Ausführungen
können
Rückwandplatinen-Verbinder 130 und
Rückwandplatinen-Verbinder 240 eine
Hot-Swap-Funktion bereitstellen. Ein Hot-Swap-Controller LTD 1422 kann die FET-Soft-Start-Schaltkreise
steuern. In einigen dieser Ausführungen
verwenden Rückwandplatinen-Verbinder 130 und
Rückwandplatinen-Verbinder 240 die
Standard-CPI-Rückwandplatinen-Verbinder J1-J5.
Es existiert auch eine Vielzahl anderer Einrichtungen zur Kopplung
von SLCM 100A mit SLTM 200A.
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Der
Prozessor 110 kann ein CISC, ein RISC, ein FPGA oder ein
Gerät eines
beliebigen anderen Typs sein, das elektronische Informationen elektronisch
manipulieren kann. Der Speicher 114 kann ein RAM, ROM,
CD-ROM, Register und/oder ein beliebiger anderer Typ von Gerät zur flüchtigen
oder nichtflüchtigen
magnetischen oder optischen Speicherung sein. Zusätzlich dazu
kann Bus-Brücke 118 eine ISA-Bus-Brücke, eine
PCI-Bus-Brücke oder
ein Brücke
eines beliebigen anderen Typs für
einen Bus von Prozessor 110 sein. In speziellen Ausführungen
kann Signalisierungskarte 140 eine PCI Mezzanine Card (PMC)
sein.
-
Um
die Redundanz zu erhalten, werden alle über die Signalisierungsverbindungen 92 empfangenen
Signalisierungsnachrichten sowohl zum SLCM 100A als auch
zum SLCM 100B übertragen.
Die Signalisierungsnachrichten werden von der aktiven Einheit von
SLCM 100A und SLCM 100B vollständig verarbeitet, aber auf
der Standby-Einheit nur teilweise. Dies erlaubt es sowohl SLCM 100A als
auch SLCM 100B, die Reihenfolgenummern der empfangenen
Signalisierungsnachrichten nachzuverfolgen. Über das Kommunikationsnetz 20 empfangene
Signalisierungsnachrichten werden sowohl von SLCM 100A als
auch von SLCM 100B vollständig verarbeitet.
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In
regelmäßigen Abständen werden
Statusinformationen, wie z. B. der Verbindungs-Status und die Reihenfolgenummer für jede der
Signalisierungsverbindungen 92 zum Standby-SLCM 100A und SLCM 100B gesendet.
Die Zeitdauer liegt innerhalb der Zeit, die ein SLCM benötigt, die
kleinste Signalisierungsnachricht an eine der Signalisierungsverbindungen 92 zu
senden. Unter Verwendung der über die
Matelink empfangenen Daten kann der Standby-SLCM die Reihenfolgenummern
verwenden, die zuletzt zugewiesen und vom aktiven SLCM beobachtet
wurden.
-
Zusätzlich dazu
werden Fehler, die im aktiven SLCM auftreten, über Verbindung 95 dem
Standby-SLCM signalisiert. Wenn der Standby-SLCM feststellt, dass
eine Umschaltung erforderlich ist, löst er eine aus. Darüber hinaus
kann der aktive SLCM auch feststellen, dass eine Umschaltung erforderlich
ist, und dem Standby-SLCM signalisieren, dass er die Umschaltung
durchführen
soll.
-
In
speziellen Ausführungen
besitzt Signalisierungskarte 140 die Funktionalität einer
Signalisierungsverbindung der MTP Ebene 2 (MTP-2) und bietet Echtzeit-MTP-2-Verarbeitungsfunktionen
für bis zu
vierundsechzig SS7-Signalisierungsverbindungen mit vierundsechzig
Kilobit pro Sekunde. In diesen Ausführungen unterstützt Signalisierungskarte 140 die
MTP-2-Signalisierungsverbindungs-Funktions-Spezifikationen Bellcore
GR-246- CORE Kapitel T1.111.3
und ANSI T1.111.3 und bietet eine Hardwaresteuerung der MTP-2-Signalisierungsverbindung.
In anderen Ausführungen
werden auch die europäische
(ITU) Version C7 und/oder die japanische Version J1 der Ebene-2-Signalisierungsverbindungs-Funktionen unterstützt.
-
Obwohl
SLCM 100A und SLTM 200A als getrennte Karten erläutert wurden,
die über
Rückwandplatinen-Verbinder
miteinander verbunden sind, können
SLCM 100A und SLTM 200A auf eine Vielzahl anderer
Arten konstruiert und konfiguriert werden. Zum Beispiel kann die
gesamte Funktionalität
von SLCM 100A und SLTM 200A auf einer Karte untergebracht
oder auf mehrere Karten verteilt werden. Zusätzlich dazu kann ein Teil der
Hardware durch Software ersetzt werden und/oder ein Teil der Software kann
durch Hardware ersetzt werden. Es existiert eine Vielzahl anderer
Konstruktionen und Konfigurationen.
-
7 zeigt eine Ausführung der
Signalisierungs-Karte 140 im SLCM 100A, wo SLCE 90 Nachrichten
des Zeichengabesystems Nr. 7 auf DS0A-Signalisierungsverbindungen
unterstützt.
Wie gezeigt, enthält
Signalisierungs-Karte 140 ein FPGA 150 für HDLC (High
Level Data Link Control), ein FPGA 160 für die MTP-2-Verbindungs-Zustandssteuerung
(MLSC), ein FPGA 170 für
eine Matelink-Schnittstelle für Ebene
2 – Ebene
3 (ML2L3I) und ein Konfigurations-FPGA 180. Diese FPGAs
bieten die Steuerung und Verarbeitung von Signalisierungsnachrichten und
Matelink-Nachrichten. In dieser Ausführung verfügen ML2L3I FPGA 170 und
das Konfigurations-FPGA 180 über Memory Mapping.
-
Signalisierungs-Karte 140 enthält auch
ein Nachrichten-Dual-Port-RAM (MRAM) 192 und ein Kontext-Dual-Port-RAM
(CRAM) 194. MRAM 192, das an HDLC FPGA 150 und
ML2L3I FPGA 170 gekoppelt ist, speichert Signalisierungsnachrichten
für den
Abruf durch Prozessor 110 oder als Vorbereitung für die Übertragung
durch HDLC FPGA 150. MRAM 192 enthält auch
Statusinformationen für
HDLC FPGA 150. CRAM 194, der an MLSC FPGA 160 und ML2L3I
FPGA 170 gekoppelt ist, enthält die aktuelle Zustandsinformation
für alle
vierundsechzig MTP-2-Kanäle.
Prozessor 110 kann über
ML2L3I FPGA 170 auf den zweiten Port von CRAM 194 zugreifen.
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Die
Signalisierungskarte 140 enthält weiterhin Verbinder 141 zur
Kopplung von HDLC FPGA 150 mit dem Rückwandplatinen-Verbinder 130 und den
PCI-Verbindern 143 zur Kopplung einer PCI-Brücke 142 mit
Prozessor 110. PCI-Brücke 142 kann
in Übereinstimmung
mit der PCI Local Bus Specification Revison 2.1 konstruiert
sein. Alle FPGAs haben PCI-Schnittstellen für den Zugriff auf PCI-Brücke 142.
Ein Flash-Speicher 182 wird dazu verwendet, die FPGAs während der
Initialisierung zu konfigurieren.
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Die
Verbindungen zwischen den Komponenten auf Signalisierungskarte 140 können serielle
oder parallele analoge Verbindungen, digitale Verbindungen oder
jeder andere Typ von Verbindung sein, die elektrische oder elektromagnetische
Signale übertragen
kann.
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HDLC
FPGA 150 führt
die Unterstützungsfunktion
der physikalischen Ebene für
DS0A und Timing aus, sowie die Funktionen des HDLC-Typs für MTP-2.
MRAM 192 speichert von HDLC FPGA 150 empfangene
Signalisierungsnachrichten für
den Abruf durch Prozessor 110 und Signalisierungsnachrichten
von Prozessor 110, die auf die Übertragung durch HDLC FPGA 150 warten.
MRAM 192 enthält auch
Statusinformationen für
HDLC FPGA 150. ML2L3I FPGA 170 liefert die Schnittstelle
zu Prozessor 110 auf dem zweiten Port von MRAM 192.
HDLC FPGA 150 hat auch eine parallele Schnittstelle zu MLSC
FPGA 160, um Status- und Ereignis-Nachrichten an die MTP-2-Automaten
zu liefern. HDLC FPGA 150 liefert auch alle Leitungs-Timing-Unterstützungsfunktionen.
-
HDLC
FPGA 150 enthält
einen HDLC-Controller 151, der an zwei Signalisierungsnachrichten-Pfade
zum SLTM 200A gekoppelt ist. Jeder Pfad hat Takt-, Rahmen-
und gemultiplexte serielle Daten sowohl in Sende-, als auch Empfangsrichtung.
In speziellen Ausführungen
sind die Pfade serielle Datenströme,
die mit einer Frequenz von 2,048 MHz und mit acht Bit aus jedem
der zweiunddreißig
Kanäle
pro Rahmen arbeiten. Die Hardware unterstützt zwar die Verwendung aller
zweiunddreißig
Kanäle, jeder
Kanal kann aber nach Bedarf abgeschaltet werden. In anderen Ausführungen
sind die Pfade serielle Datenströme,
die mit einer Frequenz von 1,544 MHz und mit acht Bit aus jedem
der vierundzwanzig Kanäle
pro Rahmen arbeiten, gefolgt von einem unbenutzten Bit pro Rahmen.
Beide Pfade sollten vom selben Typ sein.
-
HDLC
FPGA 150 hat einen Empfangspuffer für jeden Kanal. Die Daten werden
für jeden
Kanal einmal pro Rahmen seriell in die Puffer geschrieben, zu einem
Zeitpunkt jeweils acht Bit. Die Daten werden mit sechzehn Bit zu
einem Zeitpunkt aus dem Puffer gelesen. Die Daten können aus
HDLC-Daten von DS0A-Testdaten bestehen.
-
Jeder
der Kanäle
wird als freigegeben oder gesperrt konfiguriert. Ein freigegebener
Kanal zeigt an, dass eine bestimmte Sorte von Daten verarbeitet wird – entweder
im normalen oder im Testmodus. Ein Kanal im normalen Modus verarbeitet
HDLC-Daten und ein Kanal im Testmodus erzeugt und/oder empfängt DS0A-Testdaten.
Wenn im normalen Modus der Kanal inaktiv ist, werden die eintreffenden
Daten auf DS0A-Rückschleifen-Codes
vom entfernten Ende überwacht.
-
Zu
einem Zeitpunkt werden nur die Daten für einen Kanal verarbeitet.
Zu Beginn eines zugeteilten Zeitschlitzes jedes Kanals werden die
Automaten von MRAM 192 mit den vorherigen Zuständen geladen,
die während
des vorherigen Rahmens gespeichert wurden. Die Daten für den Kanal
werden aus dem Puffer gelesen und durch die Automaten verarbeitet.
Nach der Verarbeitung der Daten werden die Automaten angehalten,
und der aktuelle Zustand wird erneut in MRAM 192 gespeichert.
-
Im
Allgemeinen unterstützt
HDLC FPGA 150 die Kanaltestfunktionen Bellcore GR-246-Core Kapitel
T1.111.7. Demgemäß gibt es
mehrere Arten von Rückschleifen,
die auf HDLC FPGA 150 verfügbar sind. Die entfernte Kanal-Rückschleife
und die lokale Rückschleife
sind definiert und arbeiten unabhängig für jeden der Kanäle. Die
Nachrichtenpfad-Rückschleife
ist definiert und arbeitet unabhängig
für die beiden
Nachrichtenpfade. Die Nachrichtenpfad-Querverbindungs-Rückschleife
und die Systemkanal-Crossconnect-Rückschleife
sind global definiert.
-
Die
entfernte Kanal-Rückschleife
schleift die empfangenen Daten zurück zu den Sendedaten eines
bestimmten Kanals. Die Empfangsdaten werden auch verarbeitet, aber
das Senden von Daten ist blockiert.
-
Die
lokale Rückschleife
schleift die Sendedaten zurück
zu den Empfangsdaten. Die Sendedaten werden auch über die
Verbindung gesendet, aber die von der Verbindung eintreffenden Daten
werden blockiert.
-
Die
Systemkanal-Querverbindungs-Rückschleife
ist für
die Verwendung während
des normalen Betriebs gedacht, um Tests im Hintergrund zu erlauben,
die auf zwei unbenutzten Kanälen
durchgeführt
werden, während
auf den aktiven Kanälen
die normale Verarbeitung stattfindet.
-
Die
lokale Nachrichtenpfad-Rückschleife
ist unabhängig
für jeden
Nachrichtenpfad. Jede Rückschleife
verbindet den Sende-Nachrichtenpfad direkt mit dem Empfangs-Nachrichtenpfad,
wodurch alle Kanäle
in einem bestimmten Nachrichtenpfad effektiv zurückgeschleift werden. Der Sende-Nachrichtenpfad
wird weiter gesendet, aber der eintreffende Nachrichtenpfad ist
blockiert.
-
Die
Nachrichtenpfad-Querverbindungs-Rückschleife verbindet die Nachrichtenpfade miteinander.
Zum Beispiel wird der Sendeteil eines Nachrichtenpfades mit dem
Empfangsteil eines anderen Nachrichtenpfades verbunden. Diese Rückschleife
ist zur eigenständigen Überprüfung der Funktionalität des MTP-2-Algorithmus
auf einer höheren
Ebene als die Rückschleife
einzelner Nachrichtenpfade gedacht.
-
HDLC
FPGA 150 kann eine Rückschleife
mit Zwischenspeicherung, eine Rückschleife
ohne Zwischenspeicherung oder nur eine Daten-Rückschleife ausbauen. Eine Rückschleife
mit Zwischenspeicherung wird aufgebaut, indem ein bestimmter DS0A-Steuercode gesendet
wird. Ein externes Netzwerkelement muss dieses Muster erkennen und die Daten
zum HDLC FPGA 150 zurückschleifen.
Wenn sie einmal eingeschaltet ist, bleibt die Rückschleife, bis eine andere
bestimmte Sequenz von DS0A-Codes gesendet wird. Wenn sie einmal
eingerichtet ist, wird ein Daten-Testmuster gesendet, und der Empfänger überwacht
die eintreffenden Daten auf dasselbe Muster und liefert den Status
der Ergebnisse zum MRAM 192. Eine Rückschleife ohne Zwischenspeicherung
wird ausgelöst,
indem für
ungefähr
eine Sekunde ein Steuercode gesendet wird, auf den ein abwechselndes
Muster eines Bytes des Steuercodes ohne Zwischenspeicherung und
ein Byte des Testmusters gesendet wird. Die Rückschleife wird entfernt, indem
die Übertragung
der abwechselnden Muster angehalten und ein Frei-Datenmuster gesendet
wird. Die Ergebnisse werden in MRAM 192 gespeichert. Um
nur Daten zurückzuschleifen,
sendet HDLC FPGA 150 ein spezifiziertes Muster und vergleicht
die eintreffenden Daten mit den gesendeten Daten. Es werden keine
DS0A-Rückschleifen-Codes gesendet
oder nach ihnen gesucht. Die aktuelle Rückschleife muss manuell eingestellt
werden. Die Ergebnisse werden im MRAM 192 gespeichert.
Die für
jeden Test in MRAM 192 gespeicherten Ergebnisse können den
Muster-Synchronisations-Status,
den Bitfehler-Zählwert,
den Zählwert
für fehlerhafte
Rahmen, die Anzahl von gesendeten Rahmen und die Anzahl empfangener
Rahmen enthalten.
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HDLC
FPGA 150 enthält
auch einen Sendepuffer für
jeden Kanal. Jeder Kanal multiplext die Kanäle, vierundzwanzig für DS0A,
die zusammen zum SLTM 200A übertragen werden.
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HDLC
FPGA 150 enthält
auch einen Fehlerstatus 150. Wenn in HDLC FPGA 150 bestimmte Fehler
auftreten, meldet Fehlerstatus 150 die Fehler an Konfigurations-FPGA 180.
In speziellen Ausführungen
kann Fehlerstatus 150 zweiunddreißig verschiedene Fehler an
Konfigurations-FPGA 180 melden.
-
MLSC
FPGA 160 führt
die ANSI-Automaten-Funktionen für
MTP-2 aus. Diese umfassen die Behandlung der Auswahl der Signaleinheit,
die Reihenfolgesteuerung, die Justierung, Zeitgeber und TMM-Funktionen.
Automaten, Zeitgeber und Zähler werden
so behandelt, wie in ANSI T1.111.3 definiert, wie auch die für die TMM-Berichte
erforderlichen Zählwerte.
Zusätzlich
dazu führt
MLSC FPGA 160 alle Aspekte für die MTP-2-Ebene-2-Peer-to-Peer-Flußsteuerung
durch, wozu eine grundlegende Fehlerkorrektur verwendet wird, sowie die
Erzeugung und den Abschluss von Füll-Signaleinheiten (Fill-In-Signal-Units,
FISUs) und Verbindungs-Status-Signaleinheiten (Link-Status Signal Units,
LSSUs). Man beachte jedoch, dass 1) die Begrenzung, Justierung und
Fehlererkennung für
den Empfang und das Senden von Blöcken in HDLC FPGA 150 verlagert
wurden; 2) ML3L2I FPGA 170 Ausfälle von Prozessor 110 erkennt;
3) eine präventive
zyklische Neuübertragung
nicht unterstützt
wird; und 4) die Fehlerintervall-Überwachung nicht unterstützt wird.
MLSC FPGA 160 arbeitet zu einem Zeitpunkt auf einem einzigen
Kanal und erkennt Ereignisse – alle
Ebene-3-Eingaben, HDLC-Eingaben oder ein Zeitgeber-Ereignis. Wenn
für eine
Verbindung ein Ereignis erkannt wird, werden die Daten für die Verbindung
aus CRAM 194 geladen, verarbeitet, aktualisiert und zurück in CRAM 194 geschrieben.
Bei Beendigung der Operation für
ein Ereignis wird eine Ausgabe erzeugt und an ML2L3I FPGA 170,
HDLC FPGA 150 oder Konfigurations-FPGA 180 übergeben.
-
MLSC
FPGA 160 enthält
eine Zeitgeber-Aktualisierung 161, Ereignis-Warteschlangen 163,
einen Kontext-Umschalter 165, einen MTP-Algorithmus 167 und
einen Fehlerstatus 169. Zeitgeber-Aktualisierung 161 bietet
eine Zehn-Millisekunden-Aktualisierung
der Zeitgeber. Ereignis-Warteschlangen 163 stellen für jedes
Ereignis einen Satz von FIFOs und eine Zeitgeber-Aktualisierungs-Funktion
bereit. Kontext-Umschalter 165 wählt aus, welches Ereignis zu
verarbeiten ist und lädt
MTP-2-Algorithmus 167 mit den Daten einer Verbindung aus
CRAM 194 – Zustandsinformation,
Statistik und Zeitgeber-Werte. HDLC-Ereignisse
werden sofort verarbeitet, gefolgt von Zeitgeber-Ereignissen und
L3-Ereignissen, die von Prozessor 110 ausgegeben werden.
Ein HDLC-Ereignis tritt immer dann auf, wenn ein Befehl vom HDLC
FPGA 150 ausgegeben wird, wie z. B. wenn eine Signalisierungsnachricht
gesendet, empfangen oder angefordert wurde. Ein Zeitgeber-Ereignis tritt immer
dann auf, wenn ein lokaler Zeitgeber abläuft. Ein L3-Ereignis besteht
aus einem Befehl und einer Verbindung, auf die er angewendet wird. MTP-2-Algorithmus 167 verarbeitet
die MTP-2-Funktion für
die geladene Verbindung und aktualisiert alle erforderlichen Zeitgeber.
Wenn MTP-Algorithmus 167 die Verarbeitung beendet hat,
speichert Kontext-Umschalter 165 den neuen Zustand der
Verbindung in CRAM 194. Fehlerstatus 169 verfolgt
alle Hardwarefehler, wie z. B. Paritätsfehler und FIFO-Überläufe, und
meldet sie an Konfigurations-FPGA 180.
-
Jeder
Befehl vom ML2L3I FPGA 170 wird in einem, zwei oder drei
Bytes empfangen. Ein Byte wird empfangen, wenn der Befehl für alle Verbindungen
gilt (ein globaler Befehl), zwei Bytes werden empfangen, wenn der
Befehl für
eine einzige Verbindung gilt, und drei Bytes werden empfangen, wenn der
Befehl für
die Matelink gilt. Als Teil des Befehls enthalten sind ein Startbit
und ein Paritätsbit.
-
Jeder
Befehl zum ML2L3I FPGA 170 wird im Speicher des ML2L3I
FPGA 170 gespeichert. Jeder Status wird in der Form von
zwei oder sechs Bytes gesendet. Zwei Bytes werden gesendet, wenn
ein Ebene-2-Status, ein Status von MAM 192 oder ein Testmodus-Status gewählt ist,
und sechs Bytes werden gesendet, wenn ein Matelink-Status gewählt ist.
-
Im
Normalbetrieb empfängt
ML2L3I FPGA 170 abgehende Signalisierungsnachrichten von
Prozessor 110 und speichert sie in MRAM 192. HDLC FPGA 150 wiederum
sendet die Nachricht. MLSC FPGA 160 steuert diesen Prozess,
indem es eine Vorwärts-Reihenfolgenummer
(FSN) für
ML2L3I FPGA 170 bereitstellt, die in CRAM 194 gespeichert wird
(so dass ML2L3I FPGA 170 weiß, welche Nachricht von Prozessor 110 abzuholen
ist), und indem es erkennt, wann MRAM 192 mit einer zu
sendenden Nachricht fertig ist. MLSC FPGA 160 benachrichtigt dann
HDLC FPGA 150, dass ein Puffer bereit für eine Übertragung ist, indem es ein
Rückwärts-Anzeige-Bit (BIB),
eine Rückwärts-Reihenfolgenummer
(BSN) und ein Vorwärts-Anzeige-Bit
(FIB) sendet. MRAM 192 enthält zwei Puffer für die abgehenden
Nachrichten jeder Verbindung, damit einer senden kann, während der
andere gefüllt
wird.
-
Zusätzlich dazu
empfängt
HDLC FPGA 150 eintreffende Nachrichten von einer Verbindung
und speichert die Nachricht in MRAM 192. MRAM 192 enthält zwei
Puffer für
die eintreffenden Nachrichten jeder Verbindung. ML2L3I FPGA 170 übergibt
dann die Nachricht an Prozessor 110. MLSC FPGA 160 steuert
diesen Prozess, indem es zuerst erkennt, wann MRAM 192 mit
einer Nachricht für
Prozessor 110 fertig ist. MLSC FPGA 160 ist verantwortlich
für die Überprüfung der
Reihenfolge-Nummern und Anzeige-Bits für die eintreffenden Nachrichten.
Wenn das Anzeige-Bit anzeigt, dass der Puffer bereits voll war,
wird ein Fehlersignal zu Konfigurations-FPGA 180 gesendet.
Wenn eine Nachricht korrekt empfangen wird, benachrichtigt MLSC
FPGA 160 das ML2L3I FPGA 170, die Nachricht zu
Prozessor 110 zu übertragen.
Andernfalls wird ML2L3I FPGA 170 nicht benachrichtigt,
wodurch die Nachricht verworfen wird. Wenn ML2L3I FPGA 170 die Übergabe
der Nachricht zu Prozessor 110 beendet hat, löscht MLSC
FPGA 160 das Bit, welches anzeigt, dass der Puffer voll
ist.
-
ML2L3I
FPGA 170 bietet Zugang zu den Nachrichtenübertragungs-
und Steuerfunktionen von MTP-2. Die Nachrichtenübertragungsfunktion bietet die
Fähigkeit, über eine
Ebene 2/Ebene 3 – Schnittstelle
(L2L3I) 171 Nachrichten in den und aus dem Speicher 114 zu
bewegen, ohne dass Prozessor 110 eingreifen muss. Diese
Nachrichten werden in MRAM 192 lokal gespeichert. Über eine
PCI-Schnittstelle 179 hat Prozessor 110 Zugriff
zu verschiedenen Steuer- und Statusfunktionen auf der MTP-2-Signalisierungsverbindung,
wie z. B. MLSC FPGA 160, HDLC FPGA 150, MRAM 192,
CRAM 194, Matelink und die physikalischen Schnittstellenfunktionen,
wie z. B. LIM 500A. Zusätzlich
dazu kann ML2L3I FPGA 170 über die PCI-Schnittstelle 179 einen
globalen Status zum Konfigurations-FPGA 180 senden. Matelink-Schnittstelle 175 bietet
den Kommunikationspfad zu einem redundanten SLCM, SLCB 100B,
zur Synchronisation verschiedener Prozesse. Matelink-Schnittstelle 175 bietet
eine Anzeige des Fehlerstatus zum SLCM 100B, eine Synchronisation
des aktuellen MTP-2-Zustandes und der Reihenfolgenummer, eine Umschaltsteuerung,
und eine Aktiv/Standby-Verriegelung. ML2L3I FPGA 170 enthält auch
eine Umwandlungs-Modul-Schnittstelle
(Transition Module Interface, TMI) 177. Der Zweck von TMI 177 ist
die Bereitstellung der Kommunikation zwischen Prozessor 110 und
SLTM 200A für
Steuerdaten. Zusätzlich
dazu erlaubt TMI 177 es SLCM 100B, unaufgefordert
Statusnachrichten an Prozessor 110 über Konfigurations-FPGA 180 weiterzugeben.
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L2L3I-Schnittstelle 171 ist
verantwortlich für die Übertragung
von Signalisierungsnachrichten zwischen Speicher 114 und
MRAM 192 und für
die Kommunikation von Ebene-3-Signalisierungsnachrichten zwischen
Prozessor 110 und MLSC FPGA 160. L2L3I-Schnittstelle 171 kann
sowohl als Ziel, als auch als Anzeige an einem CPI-Bus wirken.
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Die
L3-Steuerschnittstelle der L2L3I-Schnittstelle 171 kann
vier Informationstypen weiterleiten. Um diese Informationen weiterzuleiten,
benutzt L2L3I FPGA 170 eine parallele Ausgabe-Schnittstelle
zum MLSC FPGA 160, die aus einem Schreib-Freigabe-Bit,
einem Datenfeld mit acht Bit, einem Start-Befehlsbit und einem Paritätsbit besteht.
Wenn ein Paritätsfehler
während
einer Übertragung
entdeckt wird, wird ein Fehlersignal gesetzt. Die L3-Steuerschnittstelle
kann Steuerinformation der Ebene 3 zum MLSC FPGA 160 weiterleiten,
die vom Prozessor 110 erzeugt wurde. Sie kann auch Daten weiterleiten,
die sie über
die Matelink-Schnittstelle 175 empfangen hat, und globale
Fehlerbedingungen zum MLSC FPGA 160 weiterleiten. Die Daten
werden von der Matelink-Schnittstelle 175 als eine Serie von
Nachrichten weitergeleitet, wobei jede Nachricht die Verbindungsnummer,
die Befehlskennung, den Matelink-Nachrichtentyp, eine Zwei-Bit-Zahl,
die angibt, welches der vier Bytes der Matelink-Daten diese Nachricht
enthält,
und ein Byte der Matelink-Nachricht enthält. Weiterhin kann sie Handshake-Signale vom
ML2L3I FPGA 170 zum MLSC FPGA 160 weiterleiten,
welche die Übertragung
von Nachrichten zwischen MRAM 192 und Speicher 114 anzeigen.
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L2L3I 171 liefert
auch die Nachrichtenbearbeitung von Ebene 2 zu Ebene 3 und von Ebene
3 zu Ebene 2. In der Eingangsrichtung müssen Signalisierungsnachrichten
in MRAM 192 zum Speicher 114 übertragen werden. Wenn die
Signalisierungsnachricht bereit zur Übertragung ist, sendet MLSC
FPGA 160 eine Nachricht, welche die Kanalnummer und die Puffer-Anzeige
auf der Status-Schnittstelle der Ebene 2 enthält. L2L3I 171 führt dann
diese Übertragung durch.
In der Ausgangsrichtung werden Signalisierungsnachrichten in eine
pro Kanal vorhandene Warteschlange in Speicher 114 gestellt.
Prozessor 110 benachrichtigt L2L3I 171 dann, dass
eine Signalisierungsnachricht bereit ist. L2L3I 171 wartet
auf den Empfang einer Nachricht vom MLSC FPGA 160, dass
ein Ausgangs-Nachrichtenpuffer für
den Kanal leer ist. Nach der Durchführung der Übertragung sendet L2L3I 171 eine
Quittung für
die Übertragung
an MLSC FPGA 160, indem sie eine Nachricht mit der entsprechenden
Kanalnummer und der Puffer-Anzeige auf der Ebene-3-Steuerschnittstelle
erzeugt.
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ML2L3I 171 enthält eine
Watchdog-Zeitgeber-Funktion. Der in diesen Zeitgeber geschriebene Wert
ist eine maximale Anzahl von zweieinhalb Millisekunden-Perioden,
die auftreten können,
bevor der Wert vom Prozessor erneut geschrieben wird. Jedes Mal,
wenn der interne Watchdog-Zeitgeber nicht erneut geschrieben wird,
wird eine globale Fehlermeldung über
die Hardware-Watchdog-Zeitgeber-Zeitüberschreitung erzeugt. Wenn
das Standby-SLCM nicht vorhanden oder nicht bereit ist, wird dieser
Fehler bewirken, dass MLSC FPGA 160 einen Ausfall-Zustand
des lokalen MTP-2-Prozessors erklärt. Wenn das Standby-SLCM jedoch
vorhanden und bereit ist, wird es nach einer Ebenen-Umschaltung
auf der Grundlage dieser Bedingung, die über die Matelink zum Standby-SLCM übertragen
wird, den Betrieb übernehmen.
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Die
L2-Status-Schnittstelle von L2L3I 171 führt drei Funktionen aus. Erstens überträgt sie von MLSC
FPGA 160 erzeugte Status-Informationen des L2-Automaten
und von Ausgangs-Änderungen
zum Prozessor 110. Zusätzlich
dazu empfängt
sie Befehle vom MLSC FPGA 160 für die Matelink-Schnittstelle 175.
MLSC FPGA 160 übergibt
auf diese Weise Zustands- und Reihenfolge-Informationen zum Standby-SLCM.
Ebene-2-Statusnachrichten
für die
Matelink-Schnittstelle 175 werden in sechs Datenwerten empfangen – Verbindungs-Nummer
und Befehlskennung, Matelink-Nachrichtentyp und ein Zwei-Bit-Feld, das die verbleibende
Anzahl gültiger
Bytes angibt, und bis zu vier Datenbytes. Schließlich empfängt sie von MLSC FPGA 160 erzeugte
Handshake-Signale, welche den Empfang oder das Senden bestimmter Nachrichten-Puffer
in MRAM 192 bestätigen.
Um diese Befehle weiterzuleiten, benutzt L2L3I FPGA 170 eine
parallele Schnittstelle zum MLSC FPGA 160, die aus einem
Schreib-Freigabe-Bit, einem Datenfeld mit acht Bit, einem Start-Befehlsbit
und einem Paritätsbit besteht.
Wenn ein Paritätsfehler
oder ein falscher Beginn des Signal-Statussignals während einer Übertragung
auftritt, wird ein Fehlersignal gesetzt.
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TMI 177 kann
dazu verwendet werden, eine Vielzahl von Signalisierungsverbindungs-Formaten zu unterstützen. Für die aktuelle
Ausführung
ist das Signal zu SLTM 200A ein serielles Signal. Somit
wird ML3L2I FPGA 170 PCI-Zugriffe in einen seriellen Datenstrom
umwandeln. Das serielle Schnittstellen-Format besteht aus einem
Adressfeld mit zwölf
Bit, auf das ein Datenfeld mit acht Bit, ein Lese-/Schreib-Steuerfeld
mit einem Bit und ein Paritäts-Bit
folgt. Als Reaktion auf eine Lese- oder Schreiboperation gibt SLTM 200A ein
Datenfeld mit acht Bit, ein Ein-Bit-Feld, dass anzeigt, ob die Transaktion durchgeführt/fehlgeschlagen
ist, und ein Paritäts-Feld
mit einem Bit zurück.
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Eine
Schreib- oder Leseoperation zum SLTM 200A hat drei mögliche Fehlerbedingungen – einen Zeitüberschreitungs-Fehler,
einen Empfangs-Paritäts-Fehler
oder einen Operations-Fehler im SLTM 200A, der durch das
gesetzte Bit zur Anzeige, ob die Transaktion durchgeführt/fehlgeschlagen
ist, angezeigt wird. Wenn ML2L3I FPGA 170 nach einer Schreib-
oder Leseoperation nicht innerhalb von sechseinhalb Mikrosekunden
eine Antwort zurückerhält, werden
im Speicher ein Zeitüberschreitungsfehler-Flag
und ein Flag für
neue Daten gesetzt, und Konfigurations-FPGA 180 wird benachrichtigt.
Wenn in der Antwort-Nachricht ein Paritätsfehler aufgetreten ist, werden
im Speicher das Paritätsfehler-Flag und das Flag
für neue
Daten gesetzt, und Konfigurations-FPGA 180 wird benachrichtigt.
Weiterhin werden, wenn eine Schreib- oder Leseoperation nicht erfolgreich
war, alle zehn Bits plus ein Flag für neue Daten im Speicher abgelegt.
Prozessor 110 kann feststellen, ob eine Schreiboperation
erfolgreich war oder nicht, indem er das Flag für neue Daten abfragt oder auf
ein Interrupt-Signal reagiert, das von Konfigurations-FPGA 180 erzeugt
wird.
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Matelink-Schnittstelle 175 hält die Automaten
des Online- und des Standby-SLCM auf MTP-2-Ebene 2 synchronisiert,
indem es Ebene-2-Zustandsinformation und Reihenfolgenummern vom
aktiven SLCM zum Standby-SLCM sendet. Diese Information wird dann
zur Ebene-2-Schnittstelle auf dem Standby-SLCM übertragen, um die Synchronisation
für den
Fall einer Umschaltung auf das Standby-SLCM aufrecht zu erhalten.
Matelink-Schnittstelle 175 wird auch dazu benutzt, die Funktionsfähigkeit
des aktiven SLCM zu überwachen,
indem Hardware- und Software-Fehlermeldungen interpretiert werden.
Zusätzlich
dazu kann Matelink-Schnittstelle 175 dazu benutzt werden,
sowohl einen Fehler durch Herausziehen des SLCM/Stromversorgungs-Fehler,
als auch einen Fehler durch Herausziehen von Verbindung 95 zu überprüfen, indem ein
Signal zum zugehörigen
SLTM gesendet wird, das es auf einem nicht aktiven und auf einem
aktiven Pfad zurücksendet.
Die Hardware-Statusnachricht enthält die Parität, Watchdog-Zeitgeber-Anzeigen und
Hardwarefehler-Anzeigen, die dazu verwendet werden können, Entscheidungen
zur Ebenen-Umschaltung
zu treffen. Matelink-Schnittstelle 175 erlaubt auch die
Umschaltung zum Standby-SLCM unter Host-Prozessor-Software-Steuerung
auf dem aktuell aktiven SLCM.
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Das
Matelink-Schnittstellenformat ist eine serielle Duplex-Verbindung
mit Bit-Mapping.
Die Signale enthalten in jeder Richtung ein Synchronisationssignal,
ein Taktsignal und ein serielles Datensignal.
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8 zeigt eine Ausführung einer
Matelink-Nachricht 800. Wie gezeigt, enthält Matelink-Nachricht 800 ein
Paritäts-Feld
mit einem Bit, ein Nachrichtentyp-Feld mit drei Bit, ein Kanal-Feld
mit acht Bit und ein Nachrichtendaten-Feld mit zweiunddreißig Bit.
Jede Matelink-Nachricht 800 wird seriell zuerst auf das
Matelink-LSB geschoben.
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Unter
Verwendung von Matelink-Nachricht 800 können zum Standby-SLCM Nachrichten
gesendet werden, die Hardwarefehler-Status-Typ, Softwarefehler-Status-Typ, Übertragungs-Kennungs-Typ, mit
dem pro Nachricht Transaktions-Kennnummern und ihre zugeordneten
MTP-2-FSNs zum Standby-SLCM zur Aufnahme in die Warteschlange während einer
Umschaltung weitergegeben werden, und ein MTP-2-Nachrichtentyp angezeigt
werden, der genügend
Informationen über
Zustand und Reihenfolgenummer pro Nachricht und pro Verbindung für das Standby-SLCM
weitergibt, um die aktive Steuerung zu übernehmen, während ein
MTP-2-Zustand "In
Betrieb" oder ein
Ausfall-Zustand des lokalen Prozessors beibehalten wird, wenn er
vor der Umschaltung vorhanden war. Somit können diese Nachrichten in einer
Ausführung
die Kanalnummer, den MTP-2-Zustand, das Vorwärts-Sende-Anzeige-Bit(FIB)/die Vorwärts-Sende-Reihenfolgenummer
(FSN) und das Rückwärts-Empfangs-Anzeige-Bit(BIB)/die
Rückwärts-Empfangs-Reihenfolgenummer
(BSNR) enthalten. Man beachte, dass die Synchronisation nur auf
MTP-2-Ebene 2 erreicht wird, weil Signalisierungsnachrichten auf
dem Standby-SLCM verloren gehen, da die Sendepuffer per Software
gelöscht werden,
um bei Initialisierung des Standby-SLCM die Duplizierung von Nachrichten
zu vermeiden. Eine Vielzahl anderer Nachrichtentypen könnte ebenfalls gesendet
werden. Zusätzlich
dazu sind einem Fachmann andere Konfigurationen für Matelink-Nachricht 800 gut
bekannt.
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Die
zur Matelink-Schnittstelle 175 gehörenden physikalischen Verbindungen
enthalten auch das Umschaltsignal, ein Isolationsschaltkreis-Freigabe-Signal,
ein Signal zum Testen des aktiven SLCM und zwei Matelink-Rücksignale,
die zwischen einem Herausziehen des Matelink-Kabels und einem Stromversorgungsfehler/einem
Herausziehen der Karte unterscheiden. Zusätzlich dazu wird von Matelink-Schnittstelle 175 ein
Steuerebenen-Auswahlsignal
erzeugt, aber auf SLTM 200A abgeschlossen.
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Matelink-Datenübertragungen
erfolgen mit einer Datenrate, die für alle der möglichen
Signalisierungskanal-Formate sicherstellt, dass alle Daten für jeden
Kanal innerhalb der Zeit zum Standby-SLCM übertragen werden, die zur Übertragung
der Nachrichteneinheit mit der Mindestgröße durch den aktiven SLCM erforderlich
ist. In speziellen Ausführungen
beträgt
diese Rate 19,44 MHz.
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Darüber hinaus
werden, obwohl Matelink-Schnittstelle 175 kontinuierlich
betriebsbereit ist, neue Zustands-/Reihenfolgenummer-Daten pro Kanal
nur auf die Matelink-Schnittstelle
gegeben, nachdem auf dem aktiven SLCM mit dem Senden der Signalisierungsnachricht
begonnen wurde.
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Während Perioden,
in denen keine MTP-2-Nachrichten verfügbar sind, schaltet die Matelink-Schnittstelle 175 zwischen
dem Senden von Hardware- und Software-Statusnachrichten um. Die Hardware-Statusnachricht
enthält
den aktuellen Zustand des lokalen Aktiv/Standby-Status plus lokal
erkannte Hardwarefehler, die dazu verwendet werden können, eine
Ebenen-Umschaltung zu bewirken. Die Software-Statusnachricht enthält den Zustand
der Ausgabe-Freigabe der Sende-Matelink, das Signal zur Vorbereitung
einer Ebenen Umschaltung, das Signal zur Freigabe einer Isolationseinrichtung,
das Signal zum Zwingen einer lokalen Karte in den aktiven Zustand
und achtundzwanzig Bits eines in der Software definierten Fehlerstatus,
der dazu verwendet werden kann, eine Ebenen-Umschaltung zu bewirken.
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Der
Zweck des Konfigurations-FPGA 180 für MLSC FPGA 160 ist
es, einen maskierbaren Interrupt für Prozessor 110 bereitzustellen.
In Konfigurations-FPGA 180 befinden sich ein Statusregister
mit zweiunddreißig
Bit, sowie ein Interrupt-Freigabe-Register mit zweiunddreißig Bit.
Konfigurations-FPGA 180 wiederum verwaltet die Interrupt-Freigabe-Register,
das Lesen und Löschen
des Statusregisters und die Erzeugung eines Interrupts über CPI-Brücke 142.
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9 zeigt ein Flussdiagramm 900,
das ein Verfahren zur Durchführung
einer Ebenen-Umschaltungs-Operation in SLCE 90 zeigt. Der
in Flussdiagramm 900 gezeigte Prozess ist aus der Perspektive der
Standby-Ebene in SLCE 90 angegeben. In Entscheidungsblock 904 bestimmt
das SLCM der Standby-Ebene, ob ein entfernter Hardwarefehler im
aktiven SLCM aufgetreten ist. Wenn im aktiven SLCM kein Hardwarefehler
aufgetreten ist, bestimmt das Standby-SLCM dann in Entscheidungsblock 908,
ob in der aktiven Ebene ein Stromausfall aufgetreten ist. Wenn in
der aktiven Ebene kein Stromausfall erkannt wird, bestimmt das Standby-SLCM
dann in Entscheidungsblock 912, ob die Matelink herausgezogen wurde.
Wenn entweder von Entscheidungsblock 904, Entscheidungsblock 908 oder
Entscheidungsblock 912 eine positive Antwort empfangen
wird, bestimmt das Standby-SLCM in Entscheidungsblock 916,
ob es freigegeben wurde, um eine Ebenen-Umschaltung durchzuführen, die
auf einem entfernten Hardwarefehler beruht. Wenn die auf einem entfernten Hardwarefehler
beruhende Ebenen-Umschaltung für das
Standby-SLCM freigegeben wurde, bestimmt das Standby-SLCM in Entscheidungsblock 920,
ob die lokale Signalisierungs-Karte für die Umschaltung vorbereitet
wurde. Wenn die lokale Signalisierungs-Karte für die Umschaltung vorbereitet
wurde, sendet das Standby-SLCM in Funktionsblock 924 ein Signal
zur Einschaltung des Standby-Modus an die aktive Signalisierungskarte.
Anschließend ändert das Standby-SLCM
in Funktionsblock 928 seinen internen Status von Standby
auf aktiv. Standby-SLCM protokolliert dann in Funktionsblock 932 die
Quelle für
die Ebenen-Umschaltung und führt
in Funktionsblock 936 eine Initialisierungs-Sequenz durch.
Anschließend
wird Standby-SLCM zum aktiven SLCM, und das aktive SLCM wird zum
Standby-SLCM. Somit wird Flussdiagramm 900 nun die Funktionen
darstellen, die vom neuen Standby-SLCM ausgeführt werden, um die Überwachung
auf eine Ebenen-Umschaltung durchzuführen.
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Wenn
in Entscheidungsblock 916 die Ebenen-Umschaltung für einen
entfernten Hardwarefehler jedoch nicht freigegeben war, oder wenn
in Entscheidungsblock 904 kein entfernter Hardwarefehler erkannt
wurde, oder wenn in Entscheidungsblock 908 kein entfernter
Stromversorgungsfehler erkannt wurde, und in Entscheidungsblock 912 nicht
erkannt wurde, dass die Matelink herausgezogen wurde, bestimmt Standby-SLCM
in Entscheidungsblock 940, ob ein entfernter Softwarefehler
vorliegt. Wenn in Entscheidungsblock 940 erkannt wird,
dass ein entfernter Softwarefehler vorliegt, bestimmt das Standby-SLCM
dann in Entscheidungsblock 944, ob die Standby-Ebene für die durch
einen Softwarefehler bewirkte Umschaltung freigegeben ist. Wenn
die Standby-Ebene so freigegeben ist, bestimmt das Standby-SLCM
in Entscheidungsblock 920, ob die lokale Signalisierungskarte
für die
Umschaltung vorbereitet ist. Wenn die Signalisierungskarte vorbereitet wurde,
führt Standby-SLCM
die Operationen in den Funktionsblöcken 924, 928, 932 und 936 aus,
wie oben erläutert.
Wenn Entscheidungsblock 920 jedoch das Ergebnis liefert,
dass die lokale Signalisierungskarte nicht für die Umschaltung vorbereitet
wurde, fährt
Standby-SLCM mit Entscheidungsblock 948 fort. Wenn in Entscheidungsblock 940 kein
entfernter Softwarefehler erkannt wird, oder in Entscheidungsblock 944 erkannt
wird, dass die Ebene nicht für
eine durch einen Softwarefehler bewirkte Umschaltung freigegeben
ist, fahrt Standby-SLCM ebenfalls mit Entscheidungsblock 948 fort.
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In
Entscheidungsblock 948 bestimmt das Standby-SLCM, ob vom
aktiven SLCM ein Signal zur Ebenen-Umschaltung empfangen wurde.
Wenn in Entscheidungsblock 948 vom aktiven SLCM ein Signal
zur Aktivierung der Ebenen-Umschaltung empfangen wurde, führt Standby-SLCM
die Funktionen in den Funktionsblöcken 924, 928, 932 und 936 aus, wie
oben erläutert.
Wenn Entscheidungsblock 948 jedoch das Ergebnis liefert,
dass vom Standby-SLCM kein
Signal zur Aktivierung der Ebenen-Umschaltung erkannt wurde, beginnt
Standby-SLCM damit, seine Überwachungsfunktionen
zu wiederholen.
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Obwohl
in Flussdiagramm 900 eine spezielle Methode zur Feststellung
der Aktivierung einer Ebenen-Umschaltung erläutert wird, kann eine Vielzahl anderer
Methoden verwendet werden, um die Aktivierung einer Ebenen-Umschaltung
festzustellen. Zum Beispiel kann die Anzahl der Blöcke in Flussdiagramm 900 vergrößert, verringert,
ersetzt oder umsortiert werden, und es wird immer noch eine Methode
zur Feststellung der Aktivierung einer Ebenen-Umschaltung erhalten.