EP1016238A1 - Redundancy system with "1:n" and "1:1" redundancy for a asn-system - Google Patents

Redundancy system with "1:n" and "1:1" redundancy for a asn-system

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Publication number
EP1016238A1
EP1016238A1 EP98955333A EP98955333A EP1016238A1 EP 1016238 A1 EP1016238 A1 EP 1016238A1 EP 98955333 A EP98955333 A EP 98955333A EP 98955333 A EP98955333 A EP 98955333A EP 1016238 A1 EP1016238 A1 EP 1016238A1
Authority
EP
European Patent Office
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line
assemblies
partner
assembly
ltg
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98955333A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jörg KÖPP
Andreas Klug
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP1016238A1 publication Critical patent/EP1016238A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H04L49/104—Asynchronous transfer mode [ATM] switching fabrics
    • H04L49/105—ATM switching elements
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04L—TRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L1/00—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received
    • H04L1/22—Arrangements for detecting or preventing errors in the information received using redundant apparatus to increase reliability
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    • H04L49/00—Packet switching elements
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    • H04L49/552—Prevention, detection or correction of errors by ensuring the integrity of packets received through redundant connections
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    • H04L12/56—Packet switching systems
    • H04L12/5601—Transfer mode dependent, e.g. ATM
    • H04L2012/5625—Operations, administration and maintenance [OAM]
    • H04L2012/5627—Fault tolerance and recovery

Definitions

  • the invention relates to a communication device according to the preamble of patent claim 1.
  • redundancy structures can be provided for the peripheral line assemblies belonging to it. Examples of this are the "1 + 1", the "1: 1” and the “1: N” line module redundancy, as described in "IEEE Journal on Selected Areas in Communications" VOL. 15, N.5, June 1997, pages 795 to 806.
  • a "1 + 1" redundancy structure two line modules are operated in parallel in order to redundantly transmit message signal streams. However, only one of these redundant message signal streams is taken into account for further processing.
  • a single replacement line module is provided in addition to a plurality N of line modules. If an error occurs on one of the N-line modules, the replacement line module is used instead.
  • the communication device relates to such "1: N" line module redundancy.
  • a communication device with such a "1: N” line module redundancy is described.
  • the communication device is connected to a plurality N of transmission lines.
  • the interface to these N transmission lines is formed by N line connections from
  • Selection means of the communication device are connected to N + 1 line assemblies via further N + 1 line connections, which form a "1: N" redundancy group.
  • N the number of lines that are connected as active line assemblies to N transmission lines.
  • the remaining line assembly N + 1 serves as a replacement line assembly. If an error occurs in one of the active line assemblies, the selection means are then reversed in such a way that the transmission path that previously ran between the faulty line assembly and the associated transmission line now runs via the replacement line assembly N + 1.
  • the described communication device has the disadvantage that in the event of failure of such a selector arrangement or if this selector arrangement is replaced as a result, all the transmission lines connected to it and thus the connections running over them are interrupted.
  • a design of a communication device is also claimed.
  • This design provides that the selection means of a "1: N" redundancy group have N signal connections on a first connection side and, on the other hand, only a single signal connection connected to the replacement line assembly on a second connection side.
  • circuit-specific switching means are inserted, which selectively switch the respective transmission line over a first switching path with the active one assigned to it Connect the line module or a second switching path to one of the N signal connections of the selection means.
  • the selection means and the N switching means can be controlled in such a way that in normal operation the N transmission lines are connected directly to the N active line assemblies via the first switching paths of the line-specific switching means, while in replacement mode one of the N active line assemblies has its associated transmission line connected to the associated one via the second switching path Switching means and the selection means is connected to the replacement line assembly.
  • the invention has the advantage that structures which are necessary for the implementation of "1 + 1" line module redundancy are also used for the "1: N" line module redundancy. For the "1 + 1" -
  • Line module redundancy a paired arrangement of line modules is provided, the transmission lines belonging to such a pair of line modules being fed to both line modules.
  • the structure of the "1 + 1" line module redundancy can be used in such a way that the transmission lines of a line module, as in the case of "1 + 1" line module redundancy, are each fed to the paired line module. This means that if the other line module fails, one line module is able to
  • FIG. 1 shows sections of the schematic structure of a communication device according to the present invention using the example of normal operation
  • FIG. 2 shows the communication device shown in FIG. 1 for the case of an alternative operation.
  • FIG. 1 shows normal operation
  • FIG. 2 shows the equivalent operation of the communication device.
  • FIG. 1 shows normal operation
  • FIG. 2 shows the equivalent operation of the communication device.
  • the communication device KE shown in FIG. 1 may be an ATM communication device operating according to the asynchronous transfer mode, which enables the transmission of message signals in the form of message cells in the course of virtual connections. Since such an ATM transmission principle is well known, it will not be discussed in more detail below.
  • the communication device KE has a central coupling arrangement ASN, to which a central control device MPU is assigned to control it.
  • This communication device can be a so-called “cross connect” for setting up virtual leased lines or a switching device ("Switching Node”) to set up virtual dial-up connections. In both cases, the connections are set up from the central control unit MPU.
  • switching Node switching device
  • a plurality of line assemblies are connected to the central coupling arrangement ASN via, for example, bidirectional electrical connections.
  • a number N + 1 is indicated, which, as will be explained in more detail below, form a "1: N" redundancy group and are labeled BG 1 to BG N + 1.
  • the line assemblies are each intended for the connection of at least one peripheral transmission line.
  • the transmission lines are labeled LTG 1 to LTG N according to their assignment to the line assemblies.
  • the remaining line assembly BG N + l serves as a replacement line assembly.
  • Two of the mentioned line assemblies BG 1 to BG N each form partner line assemblies of a pair of assemblies.
  • Two of these module pairs are designated in Figures 1 and 2 with BGP 1 and BGP M.
  • the BGP 1 assembly pair consists of the BG 1 and BG 2 partner line assemblies
  • the BGP M assembly pair consists of the BG N-1 and BG N partner line assemblies.
  • the transmission lines belonging to the two partner line assemblies of a pair of assemblies, in the BGP 1 assembly pair these are, for example, the transmission lines LTG 1 and LTG 2, are fed to the two partner line assemblies in the manner of "1 + 1" line assembly redundancy .
  • the line assemblies BG 1 to BG N each have at the interface to the associated transmission line (LTG 1 to LTG N) a line-specific switch labeled S1, which in the exemplary embodiment is a relay is trained.
  • the respective line module is connected to the associated transmission line via the closed switching path of the respective switch, which is indicated in FIG. 1 for the individual line assemblies.
  • the line assemblies BG 1 to BG N each have at the interface to the transmission line of the associated partner line assembly a switch contact of a line-specific switch labeled S2, which is again designed, for example, as a relay.
  • a spare switching bus EBUS is connected to the remaining switch contact of the respective switch S2, to which the already mentioned replacement line assembly BG N + l is also connected on one side.
  • the other side of this replacement line assembly is connected to the central coupling arrangement ASN via a switch S1 corresponding to the switches S1 mentioned above.
  • the two partner line assemblies belonging to a pair of modules are connected via a bidirectional control line SL, the function of which will be discussed in more detail below.
  • the switches S1 and S2 are initially controlled, for example, in the course of establishing a connection from the central control device MPU.
  • the necessary control signals are transmitted in the form of message cells in the course of fixed virtual connections to the individual line assemblies BG 1 to BG N, an internal transport protocol (ITP) being used for this.
  • ITP internal transport protocol
  • the line assemblies BG1 to BG N + 1 shown in FIGS. 1 and 2 each have an arrangement for signal conversion on the connection path between the line assembly and the coupling arrangement ASN in the present exemplary embodiment, which arrangement uses the example of the line assembly BG1 to denote S4 is.
  • FIG. 1 shows the case in which the communication device KE operates in normal operation, that is to say that in particular the line assemblies BG 1 to BG N function correctly.
  • the transmission lines LTG 1 to LTG N are connected to the coupling arrangement ASN via the line assemblies BG 1 to BG N in order to carry out a normal transmission of message signals (message cells) within the communication device KE.
  • the partner line assemblies of the assembly pairs (BGP1 to BGP M) are each directly connected via a bidirectional control line SL. If an error occurs in one of the partner line assemblies, the switch S1 present in this is opened on the one hand and the connection to the coupling arrangement ASN is thus interrupted. On the other hand, a control signal is transmitted to the partner line module via the control line SL in question. Upon receipt of such a control signal, the switch S2 of this partner line module is then closed and the substitute mode is switched for the faulty partner line module.
  • the switch S1 assigned to the partner line assembly BG 1 is controlled in such a way that its switching path is open and thus the connection path between the transmission line LTG 1 and the coupling arrangement ASN is interrupted.
  • switch S 2 is controlled within the partner line assembly BG 2 in such a way that a closed connection path from the transmission line LTG 1 via the equivalent switching bus EBUS to the alternative line is now module BG N + l out exists, the associated switch Sl is in this replacement mode in the closed state.
  • a transmission of message signals (message cells) can then take place via this replacement line assembly BG N + 1 as a replacement for the faulty partner line assembly BG 1 assumed as an example.
  • Such a replacement mechanism also applies to any other of the partner line assemblies BG 2 to BG N.
  • a modification of the communication device KE can consist in the fact that, in the presence of a large number of line assemblies, several independent redundancy groups are formed from these in the manner described above, each of which has a certain number of active line assemblies and a replacement line assembly assigned to them.
  • each of the line assemblies is assigned only one transmission line.
  • the line assemblies and the equivalent switch bus mentioned can also be designed such that a plurality of transmission lines are connected to the individual line assemblies and the equivalent switch bus has a bus width corresponding to this plurality of transmission lines for the transmission of message signals.

Abstract

The communication facility (KE) described presents a coupling configuration (ASN) of at least a number N of active power electronics assemblies (BG 1 to BG N), each being connected to at least one transmission line (LTG 1 to LTG N) and forming with an additional standby power electronic assembly (BG N+1) a redundancy group '1:N'. In such a facility, the power electronic assemblies are arranged in pairs on the same model as a '1:1' redundancy. The power electronic assemblies in said facility have switching means (S1, S2) owing to which, when a defect occurs in one of said groups, an alternative path is defined which passes through the corresponding partner-power electronics assembly and the standby power electronic assembly.

Description

Beschreibungdescription
REDUNDANZSYSTEM MIT "1:N" UND "1: 1" REDUNZANZ FÜR EIN ASN-SYSTEMREDUNDANCY SYSTEM WITH "1: N" AND "1: 1" REDUNANCY FOR AN ASN SYSTEM
Die Erfindung betrifft eine Kommunikationseinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a communication device according to the preamble of patent claim 1.
Je nach der geforderten Ausfallsicherheit einer Kommunikationseinrichtung können für die dieser zugehörigen peripheren Leitungsbaugruppen unterschiedliche Redundanzstrukturen vorgesehen seien. Beispiele hierfür sind die "1+1"-, die "1:1"- und die "1 :N" -Leitungsbaugruppen-Redundanz , wie es in "IEEE Journal on Selected Areas in Communications" VOL. 15, N.5, Juni 1997, Seiten 795 bis 806 beschrieben ist. Bei einer "1+1" -Redundanzstruktur werden zwei Leitungsbaugruppen parallel betrieben, um darüber Nachrichtensignalströme redundant zu übertragen. Dabei wird von diesen redundanten Nachrichten- signalströmen jedoch lediglich einer für die Weiterbehandlung berücksichtigt .Depending on the required reliability of a communication device, different redundancy structures can be provided for the peripheral line assemblies belonging to it. Examples of this are the "1 + 1", the "1: 1" and the "1: N" line module redundancy, as described in "IEEE Journal on Selected Areas in Communications" VOL. 15, N.5, June 1997, pages 795 to 806. With a "1 + 1" redundancy structure, two line modules are operated in parallel in order to redundantly transmit message signal streams. However, only one of these redundant message signal streams is taken into account for further processing.
Bei einer "1 : 1" -Leitungsbaugruppen-Redundanz ist lediglich eine von zwei Leitungsbaugruppen als aktive Leitungsbaugruppe benutzt, während auf die verbleibende als Ersatz-Baugruppe dienende Leitungs-Baugruppe lediglich im Fehlerfalle der aktiven Leitungs-Baugruppe umgeschaltet wird.In the case of a "1: 1" line module redundancy, only one of two line modules is used as the active line module, while the remaining line module serving as a replacement module is only switched over in the event of a fault in the active line module.
Schließlich ist bei einer "1 :N" -Leitungsbaugruppen-Redundanz zusätzlich zu einer Mehrzahl N von Leitungsbaugruppen eine einzige Ersatz -Leitungs-Baugruppe vorgesehen. Bei Auftreten eines Fehlers auf einer der N-Leitungsbaugruppen wird anstelle dieser dann die Ersatz-Leitungs-Baugruppe benutzt.Finally, in the case of a “1: N” line module redundancy, a single replacement line module is provided in addition to a plurality N of line modules. If an error occurs on one of the N-line modules, the replacement line module is used instead.
Auf eine solche "1 :N" -Leitungsbaugruppen-Redundanz bezieht sich die Kommunikationseinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1. In der oben erwähnten deutschen Patentan- meidung ist eine Kommunikationseinrichtung mit einer solchen "1 :N" -Leitungsbaugruppen-Redundanz beschrieben. Die Kommunikationseinrichtung steht dabei mit einer Mehrzahl N von Übertragungsleitungen in Verbindung. Die Schnittstelle zu diesen N Übertragungsleitungen bilden N Leitungsanschlüsse vonThe communication device according to the preamble of claim 1 relates to such "1: N" line module redundancy. In the above-mentioned German patent application avoidance, a communication device with such a "1: N" line module redundancy is described. The communication device is connected to a plurality N of transmission lines. The interface to these N transmission lines is formed by N line connections from
Selektionsmitteln der Kommunikationseinrichtung. Über weitere N+l Leitungsanschlüsse stehen diese Selektionsmittel mit N+l Leitungsbaugruppen in Verbindung, die eine "1 :N" -Redundanz - gruppe bilden. Dabei werden mit Hilfe dieser Selektionsmittel im Normalbetrieb, d.h. im fehlerfreien Betrieb der Leitungs- baugruppen, beispielsweise die ersten N Leitungsbaugruppen als aktive Leitungsbaugruppen mit N Übertragungsleitungen verbunden. Die verbleibende Leitungs-Baugruppe N+l dient dagegen als Ersatz-Leitungs-Baugruppe. Bei Auftreten eines Fehlers in einer der aktiven Leitungsbaugruppen werden dann die Selektionsmittel derart umgesteuert, daß der bisher zwischen der fehlerhaften Leitungs-Baugruppe und der zugehörigen Übertragungsleitung verlaufende Übertragungsweg nunmehr über die Ersatz -Leitungs-Baugruppe N+l verläuft.Selection means of the communication device. These selection means are connected to N + 1 line assemblies via further N + 1 line connections, which form a "1: N" redundancy group. With the help of these selection means in normal operation, i.e. in the fault-free operation of the line assemblies, for example the first N line assemblies are connected as active line assemblies to N transmission lines. The remaining line assembly N + 1, however, serves as a replacement line assembly. If an error occurs in one of the active line assemblies, the selection means are then reversed in such a way that the transmission path that previously ran between the faulty line assembly and the associated transmission line now runs via the replacement line assembly N + 1.
Die erläuterte Kommunikationseinrichtung weist den Nachteil auf, daß bei Ausfall einer solchen Selektoranordnung bzw. bei einem daraus resultierenden Tausch dieser Selektoranordnung sämtliche damit verbundenen Übertragungsleitungen und damit die über diese verlaufenden Verbindungen unterbrochen werden.The described communication device has the disadvantage that in the event of failure of such a selector arrangement or if this selector arrangement is replaced as a result, all the transmission lines connected to it and thus the connections running over them are interrupted.
In der genannten deutschen Patentanmeldung ist darüber hinaus eine Ausbildung einer Kommunikationseinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 beansprucht. Bei dieser Ausbil- düng ist vorgesehen, daß die Selektionsmittel einer "1:N"- Redundanzgruppe auf einer ersten Anschlußseite über N Signalanschlüsse, auf einer zweiten Anschlußseite dagegen lediglich über einen mit der Ersatz -Leitungsbaugruppe verbundenen Einzel-Signalanschluß verfügen. In jede der Übertra- gungsleitungen sind leitungsindividuelle Schaltmittel eingefügt, welche die jeweilige Übertragungsleitung wahlweise über einen ersten Schaltweg mit der dieser zugeordneten aktiven Leitungsbaugruppe oder über einen zweiten Schaltweg mit einem der N Signalanschlüsse der Selektionsmittel verbinden. Dabei sind die Selektionsmittel und die N Schaltmittel derart steuerbar, daß im Normalbetrieb die N Übertragungsleitungen direkt über die ersten Schaltwege der leitungsindividuellen Schaltmittel mit den N aktiven Leitungsbaugruppen verbunden sind, während im Ersatzbetrieb einer der N aktiven Leitungsbaugruppen deren zugeordnete Übertragungsleitung über den zweiten Schaltweg der zugehörigen Schaltmittel und die Selek- tionsmittel mit der Ersatz-Leitungsbaugruppe verbunden ist.In the aforementioned German patent application, a design of a communication device according to the preamble of claim 1 is also claimed. This design provides that the selection means of a "1: N" redundancy group have N signal connections on a first connection side and, on the other hand, only a single signal connection connected to the replacement line assembly on a second connection side. In each of the transmission lines, circuit-specific switching means are inserted, which selectively switch the respective transmission line over a first switching path with the active one assigned to it Connect the line module or a second switching path to one of the N signal connections of the selection means. The selection means and the N switching means can be controlled in such a way that in normal operation the N transmission lines are connected directly to the N active line assemblies via the first switching paths of the line-specific switching means, while in replacement mode one of the N active line assemblies has its associated transmission line connected to the associated one via the second switching path Switching means and the selection means is connected to the replacement line assembly.
Es ist nun Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Weg zu zeigen, wie eine Kommunikationseinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruches 1 ausgebildet werden kann, um bei einer "1 :N" -Leitungsbaugruppen-Redundanz auf die Verwendung gesonderter Selektionsmittel verzichten zu können.It is an object of the present invention to show a way in which a communication device can be designed in accordance with the preamble of claim 1 in order to be able to dispense with the use of separate selection means in the case of "1: N" line module redundancy.
Gelöst wird diese Aufgabe bei einer Kommunikationseinrichtung gemäß Oberbegriff des Patentanspruchs 1 durch die in diesem Patentanspruch angegebenen schaltungstechnischen Merkmale.This object is achieved in a communication device according to the preamble of claim 1 by the circuitry features specified in this claim.
Die Erfindung bringt den Vorteil mit sich, Strukturen, welche für die Realisierung einer "1+1"-Leitungsbaugruppen-Redundanz notwendig sind, auch für die "1:N"- Leitungsbaugruppen-Redundanz zu nutzen. Für die "1+1"-The invention has the advantage that structures which are necessary for the implementation of "1 + 1" line module redundancy are also used for the "1: N" line module redundancy. For the "1 + 1" -
Leitungsbaugruppen-Redundanz ist eine paarweise Anordnung von Leitungsbaugruppen vorgesehen, wobei die einem solche Paar von Leitungsbaugruppen zugehörigen Übertragungsleitungen jeweils beiden Leitungsbaugruppen zugeführt sind. Die Struk- tur der "1+1"- Leitungsbaugruppen-Redundanz kann dabei derart ausgenutzt werden, daß die Übertragungsleitungen einer Leitungsbaugruppe, wie bei einer "1+1" -Leitungsbaugruppen- Redundanz, jeweils der paarweise zugeordneten Leitungsbaugruppe zugeführt werden. Damit ist eine Leitungsbaugruppe bei Ausfall der anderen Leitungsbaugruppe in der Lage, derenLine module redundancy, a paired arrangement of line modules is provided, the transmission lines belonging to such a pair of line modules being fed to both line modules. The structure of the "1 + 1" line module redundancy can be used in such a way that the transmission lines of a line module, as in the case of "1 + 1" line module redundancy, are each fed to the paired line module. This means that if the other line module fails, one line module is able to
Übertragungsleitungen auf einen Ersatzschaltbus zu schalten. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Switch transmission lines to an equivalent switching bus. Advantageous refinements of the invention result from the subclaims.
Im folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von Zeich- nungen beispielsweise näher erläutert.The present invention is explained in more detail below with reference to drawings, for example.
Figur 1 zeigt ausschnittweise den schematischen Aufbau einer Kommunikationseinrichtung gemäß .der vorliegenden Erfindung am Beispiel eines Normalbetriebes undFIG. 1 shows sections of the schematic structure of a communication device according to the present invention using the example of normal operation and
Figur 2 zeigt die in Figur 1 dargestellte Kommunikations- einrichtung für den Fall eines Ersatzbetriebes.FIG. 2 shows the communication device shown in FIG. 1 for the case of an alternative operation.
Im folgenden wird nun anhand der FIGUREN 1 und 2 eine Kommunikationseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung näher erläutert. Dabei ist in FIG 1 der Normalbetrieb, in FIG 2 dagegen der Ersatzbetrieb der Kommunikationseinrichtung dargestellt. In diesen Figuren sind dabei lediglich diejeni- gen Elemente der Kommunikationseinrichtung dargestellt, die für das Verständnis der vorliegenden Erfindung erforderlich sind.A communication device according to the present invention will now be explained in more detail below with reference to FIGURES 1 and 2. 1 shows normal operation, while FIG. 2 shows the equivalent operation of the communication device. In these figures, only those elements of the communication device are shown that are necessary for understanding the present invention.
Bei der in FIG 1 dargestellten Kommunikationseinrichtung KE möge es sich um eine nach dem asynchronen Transfermodus arbeitende ATM-Kommunikationseinrichtung handeln, welche eine Übertragung von Nachrichtensignalen in Form von Nachrichtenzellen in Zuge virtueller Verbindungen ermöglicht. Da ein derartiges ATM-Übertragungsprinzip hinlänglich bekannt ist, wird im folgenden darauf nicht näher eingegangen.The communication device KE shown in FIG. 1 may be an ATM communication device operating according to the asynchronous transfer mode, which enables the transmission of message signals in the form of message cells in the course of virtual connections. Since such an ATM transmission principle is well known, it will not be discussed in more detail below.
Die Kommunikationseinrichtung KE weist als Beispiel eine zentrale Koppelanordnung ASN auf, welcher zu deren Steuerung eine zentrale Steuereinrichtung MPU zugeordnet ist . Dabei kann es sich bei dieser Kommunikationseinrichtung um einen sogenannten "Cross Connect" zur Einrichtung von virtuellen Festverbindungen oder um eine Vermittlungseinrichtung ("Switching Node") zur Einrichtung von virtuellen Wählverbindungen handeln. In beiden Fällen erfolgt die Einrichtung der Verbindungen von der zentralen Steuereinrichtung MPU aus . Da diese Einrichtung von Verbindungen jedoch nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist, wird im folgenden darauf nicht näher eingegangen.As an example, the communication device KE has a central coupling arrangement ASN, to which a central control device MPU is assigned to control it. This communication device can be a so-called "cross connect" for setting up virtual leased lines or a switching device ("Switching Node") to set up virtual dial-up connections. In both cases, the connections are set up from the central control unit MPU. However, since this establishment of connections is not the subject of the present invention, it is not discussed in more detail below.
An die zentrale Koppelanordnung ASN sind eine Mehrzahl von Leitungsbaugruppen über beispielsweise bidirektionale elek- trische Anschlüsse angeschlossen. Von diesen Leitungsbaugruppen ist eine Anzahl N+l angedeutet, die, wie im folgenden noch näher erläutert wird, eine "1 :N" -Redundanzgruppe bilden und mit BG 1 bis BG N+l bezeichnet sind. Die Leitungsbaugruppen sind dabei jeweils für den Anschluß zumindest einer peri- pheren Übertragungsleitung vorgesehen. Die Übertragungslei- tungen sind dabei entsprechend ihrer Zuordnung zu den Leitungsbaugruppen mit LTG 1 bis LTG N bezeichnet . Die verbleibende Leitungsbaugruppe BG N+l dient dagegen als Ersatz- Leitungsbaugruppe .A plurality of line assemblies are connected to the central coupling arrangement ASN via, for example, bidirectional electrical connections. Of these line assemblies, a number N + 1 is indicated, which, as will be explained in more detail below, form a "1: N" redundancy group and are labeled BG 1 to BG N + 1. The line assemblies are each intended for the connection of at least one peripheral transmission line. The transmission lines are labeled LTG 1 to LTG N according to their assignment to the line assemblies. The remaining line assembly BG N + l, however, serves as a replacement line assembly.
Jeweils zwei der genannten Leitungsbaugruppen BG 1 bis BG N bilden Partner-Leitungsbaugruppen eines Baugruppen-Paares . Zwei dieser Baugruppen-Paare sind in den FIGUREN 1 und 2 mit BGP 1 und BGP M bezeichnet. Das Baugruppen-Paar BGP 1 besteht dabei aus den Partner-Leitungsbaugruppen BG 1 und BG 2, während das Baugruppen-Paar BGP M aus den Partner-Leitungsbau- gruppen BG N-l und BG N gebildet ist. Die den beiden Partner- Leitungsbaugruppen eines Baugruppen-Paares zugehörigen Übertragungsleitungen, bei dem Baugruppen-Paar BGP 1 sind dies beispielsweise die Übertragungsleitungen LTG 1 und LTG 2, sind nach Art einer "1+1" -Leitungsbaugruppen-Redundanz den beiden Partner-Leitungsbaugruppen zugeführt.Two of the mentioned line assemblies BG 1 to BG N each form partner line assemblies of a pair of assemblies. Two of these module pairs are designated in Figures 1 and 2 with BGP 1 and BGP M. The BGP 1 assembly pair consists of the BG 1 and BG 2 partner line assemblies, while the BGP M assembly pair consists of the BG N-1 and BG N partner line assemblies. The transmission lines belonging to the two partner line assemblies of a pair of assemblies, in the BGP 1 assembly pair these are, for example, the transmission lines LTG 1 and LTG 2, are fed to the two partner line assemblies in the manner of "1 + 1" line assembly redundancy .
Die Leitungsbaugruppen BG 1 bis BG N weisen jeweils an der Schnittstelle zu der zugehörigen Übertragungsleitung (LTG 1 bis LTG N) einen mit Sl bezeichneten leitungsindividuellen Schalter auf, welcher bei dem Ausführungsbeispiel als Relais ausgebildet ist. Über den geschlossenen Schaltweg des jeweiligen Schalters, der in FIG 1 für die einzelnen Leitungsbaugruppen angedeutet ist, steht die jeweilige Leitungsbaugruppe mit der zugehörigen Übertragungsleitung in Verbindung.The line assemblies BG 1 to BG N each have at the interface to the associated transmission line (LTG 1 to LTG N) a line-specific switch labeled S1, which in the exemplary embodiment is a relay is trained. The respective line module is connected to the associated transmission line via the closed switching path of the respective switch, which is indicated in FIG. 1 for the individual line assemblies.
Außerdem weisen die Leitungsbaugruppen BG 1 bis BG N jeweils an der Schnittstelle zu der Übertragungsleitung der zugehörigen Partner-Leitungsbaugruppe einen Schaltkontakt eines mit S2 bezeichneten leitungsindividuellen Schalter auf, welcher wieder beispielsweise als Relais ausgebildet ist. Mit dem verbleibenden Schaltkontakt des jeweiligen Schalters S2 ist ein Ersatzschaltbus EBUS verbunden, an welchem auch die bereits erwähnte Ersatz-Leitungs-Baugruppe BG N+l mit einer Seite angeschlossen ist. Die andere Seite dieser Ersatz- Leitungs-Baugruppe ist über einen den oben erwähnten Schaltern Sl entsprechenden Schalter Sl mit der zentralen Koppelanordnung ASN verbunden.In addition, the line assemblies BG 1 to BG N each have at the interface to the transmission line of the associated partner line assembly a switch contact of a line-specific switch labeled S2, which is again designed, for example, as a relay. A spare switching bus EBUS is connected to the remaining switch contact of the respective switch S2, to which the already mentioned replacement line assembly BG N + l is also connected on one side. The other side of this replacement line assembly is connected to the central coupling arrangement ASN via a switch S1 corresponding to the switches S1 mentioned above.
Darüber hinaus stehen jeweils die beiden zu einem Baugruppen- Paares gehörenden Partner-Leitungsbaugruppen über eine bidirektionale Steuerleitung SL in Verbindung, auf deren Funktion im folgenden noch näher eingegangen wird.In addition, the two partner line assemblies belonging to a pair of modules are connected via a bidirectional control line SL, the function of which will be discussed in more detail below.
Die Steuerung der Schalter Sl und S2 erfolgt zunächst bei- spielsweise im Zuge eines Verbindungsaufbaues von der zentralen Steuereinrichtung MPU aus. Hierfür werden die erforderlichen Steuersignale in Form von Nachrichtenzellen im Zuge fest eingerichteter virtueller Verbindungen zu den einzelnen Leitungsbaugruppen BG 1 bis BG N hin übertragen, wobei hierfür ein internes Transportprotokoll (ITP) benutzt wird.The switches S1 and S2 are initially controlled, for example, in the course of establishing a connection from the central control device MPU. For this purpose, the necessary control signals are transmitted in the form of message cells in the course of fixed virtual connections to the individual line assemblies BG 1 to BG N, an internal transport protocol (ITP) being used for this.
Im übrigen weisen die in den Figuren 1 und 2 angegebenen Leitungsbaugruppen BG1 bis BG N+l bei dem vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel jeweils auf dem Verbindungsweg zwischen der Leitungsbaugruppe und der Koppelanordnung ASN eine Anordnung zur Signalumsetzung auf, welche am Beispiel der Leitungsbaugruppe BG1 mit S4 bezeichnet ist . Wie bereits oben angegeben, ist in FIG 1 der Fall dargestellt, daß die Kommunikationseinrichtung KE im Normalbetrieb arbeitet, d.h. daß insbesondere die Leitungsbaugruppen BG 1 bis BG N fehlerfrei funktionieren. In diesem Normalbetrieb sind durch Schließen der leitungsindividuellen Schalter Sl die Übertragungsleitungen LTG 1 bis LTG N über die Leitungsbaugruppen BG 1 bis BG N mit der Koppelanordnung ASN verbunden, um eine normale Übertragung von Nachrichtensigna- len (Nachrichtenzellen) innerhalb der Kommunikationseinrichtung KE durchzuführen .For the rest, the line assemblies BG1 to BG N + 1 shown in FIGS. 1 and 2 each have an arrangement for signal conversion on the connection path between the line assembly and the coupling arrangement ASN in the present exemplary embodiment, which arrangement uses the example of the line assembly BG1 to denote S4 is. As already indicated above, FIG. 1 shows the case in which the communication device KE operates in normal operation, that is to say that in particular the line assemblies BG 1 to BG N function correctly. In this normal operation, by closing the line-specific switches S1, the transmission lines LTG 1 to LTG N are connected to the coupling arrangement ASN via the line assemblies BG 1 to BG N in order to carry out a normal transmission of message signals (message cells) within the communication device KE.
Wie zuvor bereits erwähnt, sind jeweils die Partner-Leitungsbaugruppen der Baugruppen-Paare (BGP1 bis BGP M) direkt über eine bidirektionale Steuerleitung SL verbunden. Bei Auftreten eines Fehlers in einer der Partner-Leitungsbaugruppen wird einerseits der in dieser vorhandene Schalter Sl geöffnet und damit die Verbindung zu der Koppelanordnung ASN unterbrochen. Andererseits wird ein Steuersignal über die in Frage kommende Steuerleitung SL zu der Partner-Leitungsbaugruppe hin übertragen. Auf den Empfang eines solchen Steuersignals hin wird dann der Schalter S2 dieser Partner-Leitungsbaugruppe geschlossen und damit für die fehlerhafte Partner-Leitungsbaugruppe der Ersatzbetrieb geschaltet.As previously mentioned, the partner line assemblies of the assembly pairs (BGP1 to BGP M) are each directly connected via a bidirectional control line SL. If an error occurs in one of the partner line assemblies, the switch S1 present in this is opened on the one hand and the connection to the coupling arrangement ASN is thus interrupted. On the other hand, a control signal is transmitted to the partner line module via the control line SL in question. Upon receipt of such a control signal, the switch S2 of this partner line module is then closed and the substitute mode is switched for the faulty partner line module.
Ein solcher Ersatzbetrieb wird im folgenden anhand der Figur 2 erläutert, wobei als Beispiel die Partner-Leitungsbaugruppe BG 1 eine fehlerhafte Leitungsbaugruppe darstellen möge.Such an alternative operation is explained below with reference to FIG. 2, the partner line assembly BG 1 being a defective line assembly as an example.
Nach Figur 2 ist der der Partner-Leitungsbaugruppe BG 1 zugeordnete Schalter Sl so gesteuert, daß dessen Schaltstrecke geöffnet ist und somit der Verbindungsweg zwischen der Über- tragungsleitung LTG 1 und der Koppelanordnung ASN unterbrochen ist. Darüber hinaus ist innerhalb der Partner-Leitungs- baugruppe BG 2 der Schalter S 2 derart gesteuert, daß nunmehr ein geschlossener Verbindungsweg von der Übertragungsleitung LTG 1 über den Ersatzschaltbus EBUS zu der Ersatz-Leitungs- baugruppe BG N+l hin existiert, deren zugehöriger Schalter Sl sich in diesem Ersatzbetrieb im geschlossenen Zustand befindet. Damit kann dann über diese Ersatz-Leitungsbaugruppe BG N+l als Ersatz für die als Beispiel angenommene fehlerhafte Partner-Leitungsbaugruppe BG 1 eine Übertragung von Nachrich- tensignalen (Nachrichtenzellen) erfolgen. Ein solcher Ersatz- Mechanismus gilt auch für jede andere der Partner-Leitungsbaugruppen BG 2 bis BG N.According to FIG. 2, the switch S1 assigned to the partner line assembly BG 1 is controlled in such a way that its switching path is open and thus the connection path between the transmission line LTG 1 and the coupling arrangement ASN is interrupted. In addition, switch S 2 is controlled within the partner line assembly BG 2 in such a way that a closed connection path from the transmission line LTG 1 via the equivalent switching bus EBUS to the alternative line is now module BG N + l out exists, the associated switch Sl is in this replacement mode in the closed state. A transmission of message signals (message cells) can then take place via this replacement line assembly BG N + 1 as a replacement for the faulty partner line assembly BG 1 assumed as an example. Such a replacement mechanism also applies to any other of the partner line assemblies BG 2 to BG N.
Eine Modifizierung der Kommunikationseinrichtung KE kann darin bestehen, daß bei Vorhandensein einer Vielzahl von Leitungsbaugruppen aus diesen in oben beschriebener Weise mehrere unabhängige Redundanzgruppen gebildet werden, die jeweils über eine bestimmte Anzahl von aktiven Leitungsbau- gruppen und eine diesen zugeordnete Ersatz -Leitungsbaugruppe verfügen.A modification of the communication device KE can consist in the fact that, in the presence of a large number of line assemblies, several independent redundancy groups are formed from these in the manner described above, each of which has a certain number of active line assemblies and a replacement line assembly assigned to them.
Vorstehend wurde lediglich als Beispiel davon ausgegangen, daß jeder der Leitungsbaugruppen lediglich eine Übertragungs- leitung zugeordnet ist. Die Leitungsbaugruppen und der erwähnte Ersatzschaltbus können jedoch auch so ausgebildet sein, daß an die einzelnen Leitungsbaugruppen eine Mehrzahl von Übertragungsleitungen angeschlossen ist und der Ersatzschaltbus für die Übertragung von Nachrichtensignalen eine dieser Mehrzahl von Übertragungsleitungen entsprechende Bus- breite aufweist.In the above, it was assumed as an example that each of the line assemblies is assigned only one transmission line. However, the line assemblies and the equivalent switch bus mentioned can also be designed such that a plurality of transmission lines are connected to the individual line assemblies and the equivalent switch bus has a bus width corresponding to this plurality of transmission lines for the transmission of message signals.
Abschließend sei auch noch darauf hingewiesen, daß zwar vorstehend die vorliegende Erfindung am Beispiel einer ATM-Kom- munikationseinrichtung erläutert wurde, die Erfindung jedoch nicht darauf beschränkt ist. Vielmehr ist diese Erfindung auch in von dem ATM-Prinzip abweichenden Kommunikationsein- richtungen anwendbar, wenn in diesen eine "1 :N" -Redundanz- Struktur für die Leitungsbaugruppen vorzusehen ist . Finally, it should also be pointed out that although the present invention was explained above using the example of an ATM communication device, the invention is not restricted to this. Rather, this invention can also be used in communication devices deviating from the ATM principle if a "1: N" redundancy structure for the line assemblies is to be provided therein.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kommunikationseinrichtung (KE) für die Übertragung von Nachrichtensignalen über Übertragungsleitungen (LTG 1, LTG N) mit einer zentralen Koppelanordnung (ASN) und dieser zugehörigen, jeweils mit zumindest einer der Übertragungsleitungen verbundenen Leitungsbaugruppen (BG 1, ...BG N) , welche mindestens eine aus einer Anzahl N von aktiven Leitungsbaugruppen und einer zusätzlichen Ersatz -Leitungs-Baugruppe (IB N+l) bestehende "1 :N" -Redundanzgruppe bilden, wobei innerhalb einer solchen "1+N" -Redundanzgruppe jede der N aktiven Leitungsbaugruppen durch die zugehörige Ersatz -Leitungs-Baugruppe ersatzschaltbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß von den N Leitungsbaugruppen (BG 1 bis BG N) der jeweiligen "1 :N" -Redundanzgruppe jeweils zwei benachbarte Leitungs- baugruppen (BG 1 und BG 2; ... ; BG N und BG N+l) Partner- Leitungsbaugruppen eines Baugruppen-Paares (BGP 1,..., BGP M) bilden, daß die den Partner-Leitungsbaugruppen eines Baugruppen-1. Communication device (KE) for the transmission of message signals via transmission lines (LTG 1, LTG N) with a central coupling arrangement (ASN) and associated line assemblies (BG 1, ... BG N), each connected to at least one of the transmission lines, which form at least one "1: N" redundancy group consisting of a number N of active line assemblies and an additional replacement line assembly (IB N + 1), each of the N active line assemblies within such a "1 + N" redundancy group can be switched by the associated replacement line assembly, characterized in that of the N line assemblies (BG 1 to BG N) of the respective "1: N" redundancy group, two adjacent line assemblies (BG 1 and BG 2; .. .; BG N and BG N + l) partner line assemblies of a pair of assemblies (BGP 1, ..., BGP M) form that the partner line assemblies of an assembly
Paares individuell zugeordneten Übertragungsleitungen (z.B. LTG 1 und LTG 2) nach Art einer "1+1" -Leitungsbaugruppen- Redundanz jeweils auch der anderen Partner-Leitungsbaugruppe zugeführt sind, daß die Partner-Leitungsbaugruppen eines Baugruppen-Paares jeweils derart ausgebildet sind, daß die der jeweiligen Partner-Leitungsbaugruppe (z.B. BG1) individuell zugeordnete Übertragungsleitung (LTG l) über erste Schaltmittel (Sl) mit der Koppelanordnung (ASN) , die der anderen Partner- Leitungsbaugruppe (BG2) individuell zugeordnete Ubertragungs- leitung (LTG 2) dagegen über zweite Schaltmittel (S2) mit einem Ersatzschaltbus verbindbar ist und daß die ersten und zweiten Schaltmittel (Sl und S2) der Partner-Leitungsbaugruppen (z.B. BGP1) eines Baugruppen- Paares (z.B. BGP1) derart steuerbar sind, daß im Normalbetrieb die individuell zugeordneten Übertragungsleitungen über die ersten Schaltmittel (Sl) mit der Koppelanordnung (ASN) verbunden sind, während im Ersatzbetrieb einer der Partner- Leitungsbaugruppen (z.B. BG 1) deren individuell zugeordnete Übertragungsleitung (LTG 1) über die zweiten Schaltmittel (S2) der anderen Partner-Leitungsbaugruppe, den Ersatzschalt- bus (EBUS) und der Ersatz-Leitungsbaugruppe (BG N+l) mit der Koppelanordnung (ASN) verbindbar ist.A pair of individually assigned transmission lines (for example LTG 1 and LTG 2) are also fed to the other partner line assembly in the manner of a "1 + 1" line assembly redundancy, such that the partner line assemblies of a pair of assemblies are each designed such that the the respective partner line assembly (eg BG1) individually assigned transmission line (LTG 1) via first switching means (S1) with the coupling arrangement (ASN), the transmission line (LTG 2) individually assigned to the other partner line assembly (BG2) via second Switching means (S2) can be connected to an equivalent switching bus and that the first and second switching means (S1 and S2) of the partner line assemblies (e.g. BGP1) of a pair of assemblies (e.g. BGP1) can be controlled in such a way that in normal operation the individually assigned transmission lines can be controlled via the first switching means (Sl) with the coupling arrangement (ASN) are connected, while in replacement operation one of the partner line assemblies (eg BG 1) has its individually assigned transmission line (LTG 1) via the second switching means (S2) of the other partner line assembly, the replacement switch bus (EBUS) and the replacement line assembly ( BG N + 1) can be connected to the coupling arrangement (ASN).
2. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese als nach einem asynchronen Transfermodus arbeitende, die Übertragung von Nachrichtensignalen im Zuge von virtuellen Verbindungen ermöglichende ATM-Kommunikationsein- richtung ausgebildet ist und daß der Koppelanordnung (ASN) eine den Aufbau und Abbau von virtuellen Verbindungen steuernde zentrale Steuereinrichtung (MPU) zugeordnet ist .2. Communication device according to claim 1, characterized in that it is designed as an asynchronous transfer mode, which enables the transmission of message signals in the course of virtual connections, ATM communication device and that the coupling arrangement (ASN) is a structure and dismantling of virtual Connections controlling central control device (MPU) is assigned.
3. Kommunikationseinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zentrale Steuereinrichtung (MPU) weiter derart ausgebildet ist, daß von dieser her die ersten und zweiten Schaltmittel (Sl, S2) der einzelnen Partner-Leitungsbaugruppen im Zuge fest eingestellter virtueller Verbindungen zunächst auf den Normalbetrieb einstellbar sind.3. Communication device according to claim 2, characterized in that the central control device (MPU) is further designed such that from here the first and second switching means (Sl, S2) of the individual partner line assemblies in the course of fixed virtual connections initially on the Normal operation are adjustable.
4. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Partner-Leitungsbaugruppen (z.B. BG1 und BG2) eines Baugruppen-Paares (z.B. BGP1) über eine Steuerleitung (SL) für die Abgabe einer Fehlermeldung miteinander verbunden sind und die Partner-Leitungsbaugruppen derart ausgebildet sind, daß auf eine solche Fehlermeldung hin auf der empfangenden Partner-Leitungsbaugruppe das Schließen der zweiten Schalt- mittel (S2) und damit das Aktivieren des Ersatzbetriebes für die fehlerhafte Partner-Leitungsbaugruppe bewirkt wird. 4. Communication device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the partner line assemblies (eg BG1 and BG2) of a pair of modules (eg BGP1) are connected to one another via a control line (SL) for emitting an error message and the partners Line assemblies are designed in such a way that, in the event of such an error message, the receiving partner line assembly closes the second switching means (S2) and thus activates replacement operation for the faulty partner line assembly.
5. Kommunikationseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Schaltmittel (Sl, S2) der einzelnen Partner-Leitungsbaugruppen als Relais ausgebildet sind. 5. Communication device according to one of claims 1 to 4, characterized in that the first and second switching means (Sl, S2) of the individual partner line assemblies are designed as relays.
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