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Die
vorliegende Erfindung betrifft den Schutz von Telekommunikationseinrichtungen
wie beispielsweise ADMs, DXCs, Mehrdiensteinrichtungen, Metro-Vorrichtungen
und ähnliche.
Konkret betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung und
ein Verfahren zum Reduzieren der Umschaltzeit von Abschnitts-/Leitungs- und Vorrichtungs-Schutzeinrichtungen
in einer solchen Vorrichtung.
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Während die
vorliegende Erfindung für
SDH, SONET und OTN verwendet werden kann, wird sie aus Gründen der
Klarheit vor Allem im Hinblick auf die SDH/SONET Standards beschrieben.
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Wie
bekannt ist, umfasst ein Netzwerkelement, z. B. ein ADM (Add/Drop
Multiplexer) oder ein DXC (Digital Cross Connect) ein oder mehrere Ein-/Ausgangs-Ports,
Backpanel-Verbindungen und ein oder mehrere Vermittlungsmatrizen.
Die Ports empfangen Eingangsflüsse
in Form von Rahmen.
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Es
sind Konfigurationen bekannt, in denen zahlreiche Abschnitts/Leitungs-
und Pfadfunktionen an den Ports statt an den Matrizen durchgeführt werden.
Dies ist günstig,
weil es für
eine geringere Komplexität
an den Matrizen sorgt.
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Das
Problem ist die Versorgung der Ports mit den richtigen Parametern
und Informationen für
den Schutz. Tatsächlich
gibt es, soweit es den Schutz betrifft, normalerweise eine Reihe
von aktiven Ressourcen und ein oder mehrere Reserve-Ressourcen. Jede
der aktiven Ressourcen ist auf eine bestimmte Weise mit bestimmten
Parametern konfiguriert. Die Reserve-Ressourcen sind entweder richtig
konfiguriert (für
zusätzlichen
Datenverkehr) oder frei von Konfigurationen, d. h. sie können gemäß dern zu
ersetzenden aktiven Ressource konfiguriert werden.
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In
einer Konfiguration SDH/SONET MSP 3:1 stehen beispielsweise drei
aktive Ressourcen und eine Reserve-Ressource zur Verfügung. Die
einzelne Reserve-Ressource kann, während das Netzwerk im Leerlauf
ist, zusätzlichen
Datenverkehr transpor tieren, und sie ist unabhängig von den anderen drei aktiven
Ressourcen konfiguriert. Außerdem
ist jede der aktiven Ressourcen unabhängig von den drei anderen konfiguriert.
Wenn eine der drei aktiven Ressourcen ausfällt, wird der zusätzliche
Datenverkehr ggf. unterdrückt
durch Einfügen
von AIS, und die Reserve-Ressource wird zum Transportieren des Datenverkehrs
mit hoher Priorität
der ausgefallenen aktiven Ressource verwendet. Somit sollte zu diesem Zeitpunkt
die Reserve-Ressource
entsprechend der ausgefallenen aktiven Ressource, die ersetzt wurde, richtig
konfiguriert sein. Es kann vorkommen, dass die Reserve-Ressource
vollständig
anders als die aktive Ressource konfiguriert ist, und dies führt dazu, dass
viele Register in kurzer Zeit von der Software aktualisiert werden.
Die Register, in der Größenordnung
von Tausenden (z. B. auf Pfadebene für ein OC-768), müssen in
sehr kurzer Zeit aktualisiert werden, um die Standardanforderungen
zu erfüllen.
Die Unterschiede zwischen den beiden Konfigurationen könnten beispielsweise
die AU-Verkettungsebene, die Überwachungseinstellungen
(z. B. Trace-Kennungen) und andere betreffen.
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Vor
diesem Hintergrund betrifft ein erstes technisches Problem die Anforderung
zur Verbesserung der Vermittlungszeit bei einem Abschnitts-/Leitungsschutz
in SDH-, SONET- und OTN-Anwendungen.
Das Ziel ist die deutliche Verbesserung der Zuverlässigkeit
eines Übertragungsnetzwerks
zur Reduzierung der Vermittlungszeit. Mit anderen Worten, das technische
Problem liegt darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Optimierung
der Rekonfiguration von Abschnitts-/Leitungs- und Pfadblockierungen sowie
zugehörige
Parameter entsprechend ihrer Definition in den relevanten Standards
zu definieren.
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Es
ist außerdem
bekannt, dass Vorrichtungskarten bereitgestellt werden, die Funktionen
ausführen,
die von den Matrizen einer Vorrichtung ausgehen und dort abgeschlossen
werden. Solche Funktionen können
beispielsweise Anpassungsfunktionen einer höheren Ordnung gegenüber einer
niedrigeren Ordnung sein. In diesem Fall werden außerdem ein oder
mehrere Reserve-Ressourcen
bereitgestellt zum Schutz einer Reihe von aktiven Ressourcen. Im Allgemeinen
sind die Reserve-Ressourcen, wenn sich die Vorrichtung im Leerlauf
befindet, im Bereitschaftsmodus und bereit, eine aktive Ressource
zu ersetzen, sobald eine solche Ressource ausfällt. Wenn also die Reserve-Ressource
aktiviert wird, muss sie entsprechend der aktiven Ressource, die sie
ersetzt, konfiguriert werden (es ist nicht im Voraus bekannt, welche
der aktiven Ressourcen ausfallen wird). Die neue Konfiguration wird
derzeit von der Software vorgenommen und erfordert einen Zeitraum,
der sich erheblich auf die Gesamtzuverlässigkeit des Übertragungsnetzwerks
auswirkt. Somit besteht auch für
den Schutz der Vorrichtung ein Bedarf zur Reduzierung der Vermittlungszeit.
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Das
Problem der von der Netzwerkschutz-Vermittlung verursachten Neuanordnung
wurde bereits untersucht, und dem Patentanmelder sind zwei wesentliche
Lösungsansätze bekannt.
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Die
erste Lösung
(wie oben beschrieben) basiert einfach auf der dynamischen Verarbeitung
und Neukonfiguration aller mit Abschnitts-/Leitungs- und Pfadblockierungen
betroffenen Parameter. Diese Neukonfiguration ist unabhängig von
allen architekturbezogenen Ansätzen
und erfordert aufgrund ihrer Komplexität viel Zeit. Dadurch wird die
erforderliche Vermittlungs-Gesamtzeit verlängert. Die erste Lösung erfordert
die Neukonfiguration aller Abschnitts-/Leitungs- und Pfadblockierungen
während der
Schutzaktion. Da sich diese Aktionen auf den Datenverkehr auswirken,
gilt: je länger
diese Phase dauert, desto länger
ist die Vermittlungszeit und desto niedriger die Netzwerkzuverlässigkeit.
Darüber
hinaus könnte
die erste Lösung
nicht einmal die Anforderungen hinsichtlich der Vermittlungszeit
für STM-256
oder STS-192 erfüllen
wegen der wachsenden Anzahl von Parametern, die im Verlauf der Vermittlung
umkonfiguriert werden müssen.
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Die
zweite Lösung
(die keine Neuanordnungen erfordert) umfasst die Implementierung
einer „zentralisierten" Architektur, die
mit der in ITU-T G-783 identisch ist. Diese zweite Lösung ist
nicht skalierbar, denn wenn die Vorrichtungen eine große Anzahl
von Pfadzubringern verwalten, wird die Matrix zunehmend komplexer.
Die aktuellen Integrationsebenen auf der Ebene der Vorrichtungen
können
mit dieser Lösung
nicht erreicht werden. Darüber
hinaus ist die zweite Lösung
sehr teuer und erfordert viel Platz und Energie bei der Implementierung
mit den ASIC-Vorrichtungen gemäß dem Stand
der Technik.
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EP-A-1 324 521 beschreibt
eine Datenkommunikationsvorrichtung mit einer Vielzahl aktiver Ports
zum Austausch von Netzwerkelementen und einer Vielzahl von Schutz-Ports.
Das Datenkommunikationsgerät
umfasst des Weiteren mindestens ein Schutzvermittlungs-Funktionselement,
das eine Vielzahl von Schutzvermittlungsprozessen parallel ausführen kann
zur Vermittlung von Datenverkehr von ausgefallenen aktiven Ports
an die entsprechenden Schutz-Ports.
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Die
oben beschriebenen und weitere Probleme werden gelöst durch
eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bzw. 9. Weitere vorteilhafte
Eigenschaften sind in den entsprechenden abhängigen Ansprüchen definiert.
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Der
Grundgedanke gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst die Berechnung aller möglichen Parameter
einer bestimmten Abschnitts-/Leitungs- und Pfadblockierung außerhalb
der Vermittlungsphase, das Speichern dieser Parameter in einem Speicher
in der Nähe
der relevanten Vorrichtungen und die Auswahl nur der erforderlichen
Parameter während
der Vermittlungsphase. Dies garantiert eine schnellere Vermittlung
und eine in hohem Maß skalierbare
Lösung.
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Gemäß einem
ersten Aspekt bietet die vorliegende Erfindung eine Telekommunikationsvorrichtung
gemäß Anspruch
1.
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Gemäß einer
Ausführungsform
sind die aktiven Ressourcen und die Reserve-Ressourcen in Ports
einer Telekommunikationsvorrichtung ausgeführt.
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Gemäß einer
weiteren Ausführungsform
sind die aktiven Ressourcen und die Reserve-Ressourcen in Karten
ausgeführt,
die Funktionen ausführen, die
von den Matrizen einer Vorrichtung ausgehen und auch dort abgeschlossen
werden.
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Normalerweise
umfasst diese Bank einen Speicher, der möglicherweise in eine Reihe
von Abschnitten unterteilt ist, wobei jeder Abschnitt einem einzelnen
Profil entspricht.
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Dieses
Set von Parametern und Konfigurationsinformationen umfasst Verkettungsinformationen.
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Darüber hinaus
umfasst dieses Set von Parametern und Konfigurationsinformationen
auch Informationen zur Pfadanpassung, zur Überwachung, zum Abschluss und
zur Tandem-Verbindungsfunktion.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausführungsform reagieren
diese Auswahlmittel auf eine Innerband-Signalisierung von der Vorrichtungsmatrix,
die die Schutzvermittlung durchführt.
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Bei
der Vorrichtung könnte
es sich um ein Netzwerkelement wie beispielsweise ein ADM, ein DXC
oder eine ähnliche
Vorrichtung handeln.
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Gemäß einem
zweiten Aspekt bietet die vorliegende Erfindung ein Verfahren gemäß Anspruch
9.
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Die
vorliegende Erfindung wird durch die Lektüre der folgenden ausführlichen
Beschreibung, die als Beispiel und nicht als Einschränkung zu
verstehen ist, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen deutlich,
wobei gilt:
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1 zeigt
eine Vorrichtung gemäß dem Stand
der Technik im Leerlauf;
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2 zeigt
eine Vorrichtung gemäß dem Stand
der Technik, wobei eine aktive Ressource ausgefallen ist;
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3 zeigt
eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung im Leerlauf;
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4 zeigt
eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei eine aktive Ressource ausgefallen
ist;
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5 zeigt
eine Vorrichtung gemäß einer weiteren
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei eine aktive Ressource ausgefallen
ist;
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6 zeigt
eine Auswahleinheit, die in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung
verwendet wird; and
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7 zeigt
eine Vermittlungsstruktur und eine Reihe von daran angeschlossenen
Anpassungskarten, wobei eine der Karten die Auswahleinheit gemäß der vorliegenden
Erfindung umfasst.
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Die
vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf die spezifischen Beispiele
erläutert. 1 zeigt
in Diagrammform eine Vorrichtung 1 gemäß dem Stand der Technik. Eine
solche Vorrichtung 1 könnte
ein ADM oder ein DXC sein und umfasst eine Reihe von Eingangs-/Ausgangs-Ports
PORT1, PORT2, ..., PORT4 sowie eine Vermittlungsstruktur MTX. Es
wird ein MSP 3:1 Schutz eingerichtet: somit werden drei aktive Leitung
(MAIN1, MAIN2, MAIN3) und eine Reserve- bzw. Schutzleitung (SPARE)
bereitgestellt. Im Leerlauf transportiert die Reserveleitung zusätzlichen
Datenverkehr (mit niedriger Priorität). Jeder Port der aktiven
Leitungen wird korrekt in festgelegter Weise versorgt (PRO1, PRO2,
PRO3). Im Gegensatz dazu wird der Port der Reserveleitung in einer
Weise versorgt, die geändert
werden kann. Mit anderen Worten, der Port der Reserveleitung wird
für den
zusätzlichen
Datenverkehr versorgt, aber er kann auf andere Weise versorgt werden,
wenn er für
eine der aktiven Leitungen verwendet wird.
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PORT1
(ein STM-64) kann beispielsweise für die Leitung MAIN1 als „64XAU4
nicht verkettet" versorgt
werden; PORT2 (ein weiterer STM-64) kann für die Leitung MAIN2 versorgt
werden als „16XAU4-4c"; PORT3 (ein weiterer
STM-64) kann für die
Leitung MAIN3 versorgt werden als „4XAU4-16c"; und PORT4 (ein weiterer STM-64) kann
für die
Leitung MAIN4 versorgt werden als „IXAU4-64c". Die Versorgung kann sich auf andere
Parameter und Informationen auswirken.
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Wenn
ein Ausfall auftritt (siehe 2), wird die
Reserve-Ressource für
die ausgefallene aktive Ressource (in diesem Fall MAIN3) verwendet,
und die Port-Versorgung sollte zumindest von „1XAU4-64c" in „4XAU4-16c" geändert
werden. Diese Aktion kann dazu führen,
dass Tausende von Registern durch Software aktualisiert werden.
Dadurch wird die erforderliche Vermittlungs-Gesamtzeit in nachteiliger
Weise verlängert.
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Der
Grundgedanke gemäß der vorliegenden Erfindung
umfasst die Berechnung aller möglichen Parameter
eines bestimmten Abschnitts bzw. einer Leitung (einschließlich Pfadblockierungen)
außerhalb
der Vermittlungsphase, das Speichern dieser Parameter in einem Speicher
in der Nähe
der relevanten Vorrichtungen und die Auswahl nur der erforderlichen
Parameter während
der Vermittlungsphase.
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Daher
wird ein unterteilter RAM-Speicher bereitgestellt zum Speichern
der Versorgungsparameter (auch als „Profil" bezeichnet) der aktiven Ressourcen.
Jeder Teil des Speichers ist zum Speichern der Versorgungsparameter
der einzelnen aktiven Ressourcen reserviert. Ein Profil des Signals,
das geschützt
werden soll, wird bei einem Ausfall automatisch ausgewählt.
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Für den MSP
N:1 Abschnittsschutz gemäß der Beschreibung
in ITU-T G.841 muss der Schutzabschnitt beispielsweise alle Pro file
aller der N-aktiven Abschnitte der gleichen Schutzgruppe zusammenfassen.
Lediglich das Profil, das dem momentan geschützten aktiven Abschnitt entspricht,
wird während
der Vermittlung ausgewählt.
Diese Profile umfassen alle Parameter eines bestimmten Abschnitts/einer
Leitung (einschließlich
der Pfadparameter). Auf diese Weise wird die zur Berechnung aller
möglichen
Parameter der Abschnitts-/Leitungs-Pfadblockierungen nicht während der
Vermittlung durchgeführt,
sondern während
der Offline-Speicherungszeit für
die Vermittlungsphase.
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Während der
Vermittlungsphase wird nur die Auswahl des Profils über eine
index-benannte Seite durchgeführt.
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6 zeigt
eine Auswahleinheit SEL gemäß der vorliegenden
Erfindung. Die Auswahleinheit empfängt insbesondere einen Profilbefehl PRO_COM,
wählt eines
der verfügbaren
Profile (PRO1 bis PRO15) entsprechend der ausgefallenen aktiven
Ressource aus und gibt ein ausgewähltes Profil SEL_PRO aus. Somit
schaltet sie vom Profil der Reserve-Ressource PRO0 auf eines der
Profile der aktiven Ressourcen PRO1 bis PRO15 um.
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3 zeigt
eine Ausführungsform
einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden
Erfindung im Leerlauf. Die Vorrichtung ähnelt der gemäß dem Stand der
Technik mit dem Unterschied von PORT4 der Reserve-Ressource. PORT4
umfasst die Auswahleinheit wie in 6 dargestellt.
Im Leerlauf wird dieser Port mit dem Versorgungsprofil für den zusätzlichen Datenverkehr
versorgt. Bei einem Ausfall, wenn beispielsweise MAIN3 ausfällt (4),
wird das entsprechende Profil ausgewählt. Dies ist ein sehr einfacher und
schneller Vorgang, da nur ein einziges Register aktualisiert werden
muss (das Register in der Auswahleinheit). Die Profile werden beim
Einrichten der Vorrichtung und nicht beim Auftreten des Ausfalls
im Speicher abgelegt, was die Umschaltungszeit verkürzt.
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Der
Befehl für
ein neues Versorgungsprofil kann über Software erteilt werden
oder über
eine aus der Vermittlungs matrix MTX stammende Innerbandsignalisierung
wie in 5 dargestellt.
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Die
vorliegende Erfindung wie oben beschrieben kann auf Ports oder andere
gegen Ausfälle geschützte Ressourcen
angewendet werden. Ein Beispiel dafür ist in 7 dargestellt. 7 zeigt eine
Matrix und eine Reihe von Karten. Eine Reihe solcher Karten (KARTE_W1,
KARTE_W2, KARTE_3) ist aktiv, und es wird eine Reserve-Karte KARTE_S
bereitgestellt. Jede dieser Karten führt eine Anpassungsfunktion
Höhere
Ordnung gg. Niedrigere Ordnung durch, die von der Vermittlungsmatrix ausgeht
und dort abgeschlossen wird. Wenn in der Anordnung von 7 eine
aktive Karte ausfällt, übernimmt
die Reserve-Karte
ihre Stelle und muss entsprechend versorgt werden. Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird eine Auswahleinheit und eine Speichervorrichtung
bereitgestellt zum Speichern einer Reihe von Versorgungsprofilen
und zum Auswählen
des richtigen Profils, sobald es benötigt wird.
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Die
neue Lösung
bringt eine Reihe von Vorteilen mit sich einschließlich der
folgenden. Auf der einen Seite wird die Umschaltung erheblich beschleunigt
und die Zuverlässigkeit
des Netzwerks verbessert. Auf der anderen Seite ist die vorliegende Erfindung
nicht abhängig
von der Technologie (SDH/SONET) und Hierarchie (AU4, STS...). Der
Mechanismus gemäß der vorliegenden
Erfindung kann auch auf die OTN (WDM) Technologie angewendet werden. Figur
1 (Stand der Technik)
| MAIN1 | MAIN1 |
| MAIN2 | MAIN2 |
| MAIN3 | MAIN3 |
| MAIN4 | MAIN4 |
| PORT1 | PORT1 |
| PORT2 | PORT2 |
| PORT3 | PORT3 |
| PORT4 | PORT4 |
| PRO1 | PRO1 |
| PRO2 | PRO2 |
| PRO3 | PRO3 |
| PRO
ET | PRO
ET |
| MTX | MTX |
| SPARE | Reserve |
| Extra
Traffic | Zus.
Datenverkehr |
| SW
Provisioning | SW-Versorgung |
Figur2
(Stand der Technik)
| MAIN1 | MAIN1 |
| MAIN2 | MAIN2 |
| MAIN3 | MAIN3 |
| MAIN4 | MAIN4 |
| PORT1 | PORT1 |
| PORT2 | PORT2 |
| PORT3 | PORT3 |
| PORT4 | PORT4 |
| PRO1 | PRO1 |
| PRO2 | PRO2 |
| PRO3 | PRO3 |
| MTX | MTX |
| SPARE | Reserve |
| SW Provisioning | SW-Versorgung |
Figur3
| MAIN1 | MAIN1 |
| MAIN2 | MAIN2 |
| MAIN3 | MAIN3 |
| MAIN4 | MAIN4 |
| PORT1 | PORT1 |
| PORT2 | PORT2 |
| PORT3 | PORT3 |
| PORT4 | PORT4 |
| PRO1 | PRO1 |
| PRO2 | PRO2 |
| PRO3 | PRO3 |
| MTX | MTX |
| SPARE | Reserve |
| Extra
Traffic | Zus.
Datenverkehr |
| Provisioning
(Extra Traffic) | Versorgung
(Zus. Datenverkehr) |
| SEL | SEL |
Figur
4
| MAIN1 | MAIN1 |
| MAIN2 | MAIN2 |
| MAIN3 | MAIN3 |
| MAIN4 | MAIN4 |
| PORT1 | PORT1 |
| PORT2 | PORT2 |
| PORT3 | PORT3 |
| PORT4 | PORT4 |
| PRO1 | PRO1 |
| PRO2 | PRO2 |
| PRO3 | PRO3 |
| MTX | MTX |
| Provisioning | Versorgung |
| SEL | SEL |
Figur
5
| MAIN1 | MAIN1 |
| MAIN2 | MAIN2 |
| MAIN3 | MAIN3 |
| MAIN4 | MAIN4 |
| PORT1 | PORT1 |
| PORT2 | PORT2 |
| PORT3 | PORT3 |
| PORT4 | PORT4 |
| PRO1 | PRO1 |
| PRO2 | PRO2 |
| PRO3 | PRO3 |
| Provisioning | Versorgung |
| MTX | MTX |
| SEL | SEL |
Figur
6
| SEL | SEL |
| PRO0 | PRO0 |
| PRO1 | PRO1 |
| PRO2 | PRO2 |
| PRO3 | PRO3 |
| PRO4 | PRO4 |
| PRO5 | PRO5 |
| PRO6 | PRO6 |
| PRO7 | PRO7 |
| PRO8 | PRO8 |
| PRO9 | PRO9 |
| PRO10 | PRO10 |
| PRO11 | PRO11 |
| PRO12 | PRO12 |
| PRO13 | PRO13 |
| PRO14 | PRO14 |
| PRO15 | PRO15 |
| SEL PRO | SEL PRO |
| RAM | RAM |
| PRO COM | PRO COM |
Figur
7
| BOARD W1 | Karte W1 |
| BOARD W2 | Karte W2 |
| BOARD W3 | Karte W3 |
| BOARD S | Karte S |
| HOA | HOA |
| MTX | MTX |