-
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
-
1. Technisches Gebiet
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Redundanzsystem für einen
Digitale-Teilnehmeranschlussleitung-Access-Multiplexer (DSLAM) und
spezieller ein Redundanzsystem für
einen DSLAM, der auf der Seite einer Vermittlungsstelle eingebaut
ist.
-
2. Beschreibung des Standes der Technik
-
Die
asymmetrische digitale Teilnehmeranschlussleitung (ADSL) ist eine
Technik, die eine bestehende verdrillte Zweidraht-Telefonleitung
verwendet, um eine Breitbandverbindung mit dem Internet bereitzustellen.
In letzter Zeit wird der Preis annehmbar, so dass schrittweise ADSL
anstelle einer herkömmlichen
Einwahlverbindung und einer Internet-Mietleitung verwendet wurde.
Immer mehr Geschäfts- und Privatkunden
haben ADSL angemeldet.
-
Allgemein
weist die Basiskonfiguration von ADSL eine ATU-R (ADSL-Transceivereinheit
auf der Seite des entfernten Anschlusses, d. h. ein ADSL-Modem/Router)
auf Kundenseite auf, die mit einer ATU-C (ADSL-Transceivereinheit
auf der Seite der Vermittlungsstelle) auf der Seite der Vermittlungsstelle
verbunden ist, wie es in PAPA DEL J ET AL: „DSLAM – A BROADBAND DIGITAL SUBSCRIBER
LINE ACCESS MULTIPLEXER SYSTEM",
NEC RESEARCH AND DEVELOPMENT, Vol. 40, Nr. 1 Januar 1999 (01.1999)
offenbart ist.
-
Der
Bedarf an ADSL hat sich schrittweise erhöht, so dass es für den ADSL-Dienst
notwendig ist, sehr viele DSLAM auf der Seite der Vermittlungsstelle
aufzubauen, um den Bedarf einer großen Anzahl von ADSL-Kunden
nach einer Verbindung mit dem Internet zu decken.
-
Beispielsweise
kann jeder ATU-C-Anschluss des DSLAM auf der Seite der Vermittlungsstelle
eine maximale Downstream-Geschwindigkeit
von 8 Mbit/s und eine maximale Upstream-Geschwindigkeit von 1 Mbit/s bereitstellen.
Die Betriebsgeschwindigkeit von ADSL wird oft in fünf Klassen
eingeteilt, nämlich Downstream/Upstream
512K/64K, 768K/128K, 1,5M/384K, 3M/512K und 6M/640K. Daher kann
der DSLAM vor der substantiellen Verarbeitung in dem ATU-C-Anschluss
zunächst
einen Erste-Stufe-Multiplex-Prozess im Hinblick auf die Geschwindigkeitsklasse
des Teilnehmers ausführen.
Das kann die Anzahl der Teilnehmer erhöhen.
-
1 zeigt
die Struktur der herkömmlichen DSLAM-Anlage.
Eine herkömmliche
DSLAM-Anlage 10 weist zumindest zwei Sets von Steuerkarten 20 und
eine Mehrzahl von Anschlusskarten 30 auf. Jede Steuerkarte 20 weist
zumindest ein Set eines WAN-Verbindungsports 21 und
mehrere Sets von Anschlusskarte-Verbindungsports 22 auf.
Der WAN-Verbindungsport 21 ist mit dem Internet verbunden.
-
Der
Anschlusskarte-Verbindungsport 22 ist jeweils mit einem
Steuerkarte-Verbindungsport 31 jeder Karte 30 verbunden.
Jede Anschlusskarte 30 weist zwei Sets von Steuerkarte-Verbindungsports 31 zum
Verbinden mit den Steuerkarten 20 auf. Die Anschlusskarte 30 weist
ferner mehrere Sets von ATU-C-Anschlüssen 32 zum
jeweiligen Verbinden mit der ATU-R (ADSL-Modem/Router) auf der Seite des Teilnehmers
auf.
-
Eine
der beiden Steuerkarten 20 befindet sich im aktiven Zustand,
während
sich die andere im Bereitschaftszustand befindet. Für den Fall,
dass sich die aktive Steuerkarte 20 im Fehler- oder Entfernt-Zustand
befindet, wird die Bereitschafts-Steuerkarte 20 sofort
in den aktiven Zustand gesetzt. Daher weist jede Anschlusskarte 30 zwei
Sets von Steuerkarte-Verbindungsports 31 zum jeweiligen
Verbinden mit den beiden Steuerkarten 20 auf. Das bezeichnet man
als „Zweileitungsverbindung".
-
Jede
Karte 30 weist zwei Sets von Steuerkarte-Verbindungsports 31 auf,
so dass der Umfang der Schaltung der Anschlusskarte exzessiv ist.
Außerdem
erhöhen
sich die Kosten für
die Bauelemente und Verbindungsleitungen. Deshalb kann es nur ein Set
einer Redundanz-Steuerkarte 20 geben. In dem Fall, dass
sich beide Sets von Steuerkarten 20 im Fehlerzustand befinden,
fällt der
DSLAM aus.
-
Die
vorliegende Erfindung ist dazu gedacht, ein Y-Verbindungsschema zur Lösung des
obigen Problems bereitzustellen. Jede Anschlusskarte 30 weist
nur einen Steuerkarte-Anschlussport 31 auf, welcher mit
zumindest zwei Sets von Steuerkarten über dieselbe Verbindungsleitung
verbunden ist. Das kann den beanspruchten Platz der Anschlusskarte 30 minimieren
und die Kosten für
die Bauelemente reduzieren. Daher können mehr Anschlusskarten 30 in
der DSLAM-Anlage mit der gleichen Größe angeordnet werden. Außerdem können mehr
als die Hälfte
der Verbindungsleitungen des herkömmlichen DSLAM eingespart werden.
-
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
-
Es
ist daher ein primäres
Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Redundanzsystem und -verfahren für einen
DSLAM bereitzustellen. Das Redundanzsystem setzt ein Y-Verbindungsschema
anstelle des Zweileitungs-Verbindungsschemas eines herkömmlichen
DSLAM ein. Außerdem
ist das Redundanzsystem mit einem Erfassungsmittel ausgebildet,
welches die Steuerkarte im Entfernt- oder Fehlerzustand automatisch
umschalten kann. Deshalb kann der beanspruchte Platz der Anschlusskarte
des DSLAM minimiert werden und die Kosten für die Bauelemente können reduziert
werden. Auch können
eine große Anzahl
von Verbindungsleitungen des DSLAM eingespart werden.
-
Gemäß dem obigen
Ziel weist das Redundanzsystem für
einen DSLAM der vorliegenden Erfindung eine Mehrzahl von Steuerkarten,
wobei jede mehrere Anschlusskarte-Verbindungsports und mehr als einen
Netzwerk-Verbindungsport aufweist, eine Mehrzahl von Anschlusskarten,
wobei jede mehrere Anschluss-Verbindungsports und einen Steuerkarte-Verbindungsport aufweist,
und eine Mehrzahl von Y-Verbindungsleitungen
auf. Dieselbe Y-Verbindungsleitung wird verwendet, um einen der
Steuerkarte-Verbindungsports mit zwei oder mehr Anschlusskarte-Verbindungsports
zu verbinden. Mittels der Erfassung der Steuerkarten kann der Betriebszustand
auf den Y-Verbindungsleitungen erfasst und umgeschaltet werden.
Eine der Steuerkarten wird in den aktiven Zustand gesetzt und die
verbleibenden Steuerkarten werden in den Bereitschaftszustand gesetzt.
-
Das
Verfahren für
einen DSLAM der vorliegenden Erfindung weist Schritte auf des Bereitstellens
einer Mehrzahl von xTU-C's (variable Digitale-Teilnehmeranschlussleitung-Transceivereinheit auf
der Seite der Vermittlungsstelle, wie zum Beispiel ADSL, SHSDL (symmetrisches
Hochgeschwindigkeits-DSL)
und VDSL (Very high speed DSL)) und einer Mehrzahl von Sets von
Breitband-Multiplexern, welche über
Y-Verbindungsleitungen
jeweils mit jeder xTU-C verbunden sind, des fortlaufenden Erfassens,
ob sich die Breitband-Multiplexer im Entfernt- oder Fehlerzustand
befinden, und des Setzens nur eines Sets der vorhandenen und nicht
fehlerhaften Breitband-Multiplexer
in den aktiven Zustand, um für die
Multiplex-Verarbeitung
und das Verbinden der xTU-C's
mit dem Netzwerk zu sorgen, und des Setzens der verbleibenden Breitband-Multiplexer in den Bereitschaftszustand.
-
Die
vorliegende Erfindung ist am besten durch die folgende Beschreibung
und die beigefügten
Zeichnungen zu verstehen, wobei:
-
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
-
1 die
Struktur einer herkömmlichen
DSLAM-Anlage zeigt;
-
2 die
Struktur der Verbindungsleitungen des Redundanzsystems der vorliegenden
Erfindung zeigt;
-
3 ein
Blockschaltdiagramm des Redundanzsystems der vorliegenden Erfindung
ist; und
-
4 ein
Arbeitsablaufplan des Redundanzsystems der vorliegenden Erfindung
ist.
-
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSFORMEN
-
Die
nachstehend erwähnte
Anschlusskarte kann für
ADSL oder verschiedene digitale Teilnehmeranschlussleitungen (xDSL),
wie zum Beispiel SHDSL und VDSL eingesetzt werden.
-
2 zeigt
die Struktur der Verbindungsleitungen des Redundanzsystems der vorliegenden
Erfindung. 3 ist ein Blockschaltdiagramm
des Redundanzsystems der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende
Erfindung wird hauptsächlich
in einem Digitale-Teilnehmeranschlussleitung-Access-Multiplexer (DSLAM) 100 verwendet.
Der DSLAM dient dazu, einen Multiplex-Zugang zu einem Netzwerk 300,
wie zum Beispiel dem Internet, für
eine Mehrzahl von entfernten xTU-R's 200 bereitzustellen. Die
xTU-R 200 kann ein xDSL-Modem oder -Router sein.
-
Mit
Bezug auf 3 sind in dem DSLAM der vorliegenden
Erfindung ein Datenbus 110, mehrere Sets von Steuerkarten 120 und
mehrere Sets von Anschlusskarten 130 angeordnet. Der Datenbus 110 ist mit
einer Mehrzahl von Bus-Sockeln verbunden, die für die Steuerkarten 120 und
die Anschlusskarten 130 eingerichtet sind. Der Datenbus 110 dient
hauptsächlich
dazu, das Datensignal der Anschlusskarten 130 und das Steuersignal
der Steuerkarten 120 auszutauschen.
-
Jede
Steuerkarte 120 weist eine Mehrzahl von Anschlusskarte-Verbindungsports 121 und
zumindest einen Netzwerk-Verbindungsport 122 zum Verbinden
mit einem Weitverkehrsnetz 300 auf. Vorzugsweise kann Glasfaserkabel
verwendet werden, um eine größere Bandbreite
zu erzielen. Es ist zumindest ein Set eines Breitband-Multiplexers
in der Steuerkarte 120 zum Bereitstellen eines Multiplex-Zugangs
zu dem Netzwerk 300 für
die Anschlusskarten 130 angeordnet.
-
Jede
Anschlusskarte 130 weist eine Mehrzahl von Anschluss-Verbindungsports 131 und
einen Steuerkarte-Verbindungsport 132 auf. Die Anschluss-Verbindungsports 131 sind
jeweils mit den xTU-R's 200 verbunden.
Vorzugsweise verwenden die digitalen Teilnehmeranschlussleitungen
meistens die herkömmlichen
ATM-Leitungen zum
Verbinden mit der Benutzerseite. Mehrere xTU-C's sind in der Anschlusskarte 130 zum
jeweiligen Verbinden mit den xTU-R's 200 (im Folgenden als entferne
Modemeinrichtungen bezeichnet) angeordnet, um für einen Verbindungszugang zwischen
den entfernten Modemeinrichtungen 200 und dem Netzwerk
zu sorgen.
-
Die
Anschlusskarte 130 der vorliegenden Erfindung weist nur
ein Set eines Steuerkarte-Verbindungsports 132 auf. Das
unterscheidet sich von dem herkömmlichen
DSLAM, welcher zwei Sets von Steuerkarte-Verbindungsports aufweist.
Deshalb setzt die vorliegende Erfindung mehrere Y-Verbindungsleitungen 140 ein,
das heißt,
jeder Steuerkarte-Verbindungsport 132 verwendet dieselbe
Verbindungsleitung 140 zum Verbinden mit den Anschlusskarte-Verbindungsports 121 von
zwei oder mehr Sets von Steuerkarten 120. Dementsprechend
werden über die
Hälfte
der Verbindungsleitungen jeder Anschlusskarte 130 eingespart.
-
Jedoch
sollte auf der Y-Verbindungsleitung 140 der vorliegenden
Erfindung der Fall vermieden werden, dass sich mehr als ein Set
einer Steuerkarte 120 zur gleichen Zeit im aktiven Zustand
befindet. Deshalb ist die Steuerkarte 120 mit einem Erfassungsmittel
ausgebildet zum Erfassen, ob nur ein Set einer Steuerkarte 120 in
den aktiven Zustand gesetzt ist und sich die verbleibenden Steuerkarten 120 im Bereitschaftszustand
befinden.
-
4 ist
ein Arbeitsablaufplan des Redundanzsystems der vorliegenden Erfindung.
Im Betrieb werden zuerst eine Mehrzahl von xTU-C's und zumindest zwei Sets von Breitband-Multiplexern
(Steuerkarte) bereitgestellt (Schritt 201). Die xTU-C's sind in der DSLAM-Anschlusskarte 130 angeordnet,
während
die Breitband-Multiplexer in der DSLAM-Steuerkarte 120 angeordnet
sind.
-
Dann
wird die Y-Verbindungsleitung 140 jeweils mit einer xTU-C
und zwei Sets von Breitband-Multiplexern verbunden (Schritt 202).
Das heißt,
dieselbe Verbindungsleitung wird mit einer xTU-C und zwei Sets von
Breitband-Multiplexern verbunden. Zur Erhöhung der Zuverlässigkeit
der Systemredundanz könnten
mehr als zwei Sets von Breitband-Multiplexern
verwendet werden.
-
Dann
wird fortlaufend erfasst, ob sich die Breitband-Multiplexer an der Y-Verbindungsleitung 140 im
Entfernt- oder Fehlerzustand befinden (Schritt 203). In
dem Fall, dass erfasst wird, dass sich mehrere Sets von Breitband-Multiplexern im Vorhanden- und
Fehlerfrei-Zustand befinden, wird nur ein Set eines Breitband-Multiplexers
in den aktiven Zustand gesetzt, um für eine Multiplex-Verarbeitung
und eine Verbindung der xTU-C's
mit dem Netzwerk zu sorgen. Die verbleibenden Breitband-Multiplexer
befinden sich im Bereitschaftszustand (Schritt 204).
-
In
dem Fall, dass erfasst wird, dass es Breitband-Multiplexer gibt, die sich im Entfernt-
oder Fehlerzustand befinden (Schritt 203), wird entschieden, ob
die Breitband-Multiplexer
solche im aktiven Zustand sind (Schritt 205). Wenn das
nicht stimmt, kann man ihn ignorieren. Wenn es stimmt, wird sofort
ein anderes Set eines Breitband-Multiplexers im Vorhanden- und Fehlerfrei-Zustand
in den aktiven Zustand geschaltet und gesetzt, um fortlaufend für eine Multiplex-Verarbeitung und
eine Verbindung der xTU-C's mit
dem Netzwerk zu sorgen (Schritt 206).
-
Um
die Ziele der Erfassung und des automatischen Umschaltens zu erreichen,
können
in der bevorzugten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung (weiter mit Bezug auf 3)
eine Steuereinheit 123 und ein Zustandsrekorder 124 in
der Steuerkarte 120 vorgesehen werden. Die Steuereinheit 123 kann den
Ausgabe-/Eingabe-Betrieb von jedem Anschlusskarte-Verbindungsport 121 der
Steuerkarte 120 steuern. Die Steuereinheiten 123 von
allen Steuerkarten 120 sind miteinander verbunden, um sicherzustellen,
dass sich nur ein Set einer Steuerkarte 120 im aktiven
Zustand befindet.
-
Mittels
der Verbindung zwischen den Steuereinheiten 123 zeichnen
die Zustandsrekorder 124 synchron die Betriebszustände der
Steuerkarten 120 an den Y-Verbindungsleitungen 140 auf.
Dementsprechend können
die Steuerkarten an den Y-Verbindungsleitungen 140 die
Ausgabe-/Eingabe-Zustände der
Anschlusskarte-Verbindungsports 121 synchron steuern, das
heißt,
die Betriebszustände
der Steuerkarten 120 steuern. Deshalb kann das Ziel eines
automatischen Umschaltens zwischen den fehlerhaften und den Redundanz-Breitband-Multiplexern
erreicht werden.
-
Wenn
beispielsweise ein neues Set einer Steuerkarte 120 in den
Bus-Sockel an der Y-Verbindungsleitung 140 eingesteckt
wird, liest und dupliziert die Steuereinheit 123 dort oberhalb
sofort die aufgezeichneten Werte in den Zustandsrekordern 124 an den
anderen Steuerkarten 120 und ändert auch synchron die aufgezeichneten
Werte in allen Zustandsrekordern 124, um die Betriebszustände der
Steuerkarten 120 zu erneuern. In dem Fall, dass es Steuerkarten 120 im
Entfernt- oder Fehlerzustand gibt, ändert der Zustandsrekorder 123 synchron
den aufgezeichneten Wert von dieser, um zu entscheiden, ob sich
die Steuerkarte 120 im aktiven Zustand befindet. Wenn das
stimmt, wird sofort eine Redundanz-Steuerkarte in den aktiven Zustand
geschaltet und gesetzt.
-
Die
obigen Ausführungsformen
werden nur verwendet, um die vorliegende Erfindung zu erläutern, es
ist nicht beabsichtigt, dass sie ihren Bereich beschränken.