EP1108300A1 - Telekommunikationssystem sowie verfahren zum erzeugen eines haupttaktes in demselben - Google Patents

Telekommunikationssystem sowie verfahren zum erzeugen eines haupttaktes in demselben

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EP1108300A1
EP1108300A1 EP99952450A EP99952450A EP1108300A1 EP 1108300 A1 EP1108300 A1 EP 1108300A1 EP 99952450 A EP99952450 A EP 99952450A EP 99952450 A EP99952450 A EP 99952450A EP 1108300 A1 EP1108300 A1 EP 1108300A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
clock
clock signal
quality
telecommunication system
telecommunications system
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP99952450A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Stefan Hennen
Annette Roder
Klemens Skorka
Klaus Steinigke
Eckhardt Belgardt
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to EP99952450A priority Critical patent/EP1108300A1/de
Publication of EP1108300A1 publication Critical patent/EP1108300A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0685—Clock or time synchronisation in a node; Intranode synchronisation
    • H04J3/0688—Change of the master or reference, e.g. take-over or failure of the master
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04J—MULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00—Time-division multiplex systems
    • H04J3/02—Details
    • H04J3/06—Synchronising arrangements
    • H04J3/0635—Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0685—Clock or time synchronisation in a node; Intranode synchronisation
    • H04J3/0691—Synchronisation in a TDM node

Definitions

  • the invention relates to a telecommunication system according to the preamble of claim 1 and lekommunikationssystem to a method for generating a master clock in such a ⁇ Te.
  • the invention relates to digital telecommunications systems with at least two redundant reference clocks and devices and methods for failure treatment of one of the reference clocks.
  • Telecommunication is a collective term for all telecommunication transmission methods through diverse services for communication over greater distances between human-human, human-machine and machine-machine.
  • the convergence of information and communication technology gives telecommunications a very special meaning.
  • Telecommunications is characterized by the transmission technology with cable transmission technology, voice and data radio, satellite technology, fiber optic technology, modems, digital switching systems and switching technology and local networks.
  • asynchronous communication can be distinguished from synchronous communication.
  • Asynchronous communication is generally understood to mean the completely decoupled exchange of messages between a sending and a receiving instance. It is not possible to predict when a send and the associated receive operation will be initiated.
  • synchronous communication is understood to mean the exchange of messages between a sending and a receiving entity if this exchange takes place in a fixed time frame.
  • a send and the associated receive operation must always be carried out at the same time.
  • Telecommunication networks are through the possibility of bi-directional and multi-directional data exchange between the
  • ATM is fundamentally based on a packet transmission technology. Similar to the OSI reference model, ATM is also vertically divided into several layers. In addition, a horizontal division is made according to aspects of data exchange between users, aspects of communication control and management aspects. It is not readily possible to map the individual ATM layers to the layers of the OSI reference model, since some of the functions of the ATM layers are distributed over different OSI layers. In OSI terminology, ATM would be located at the bit transmission level, but also offers some functions at the security level.
  • ATM only uses packets with a fixed length of 53 bytes for transmission.
  • This rigid transmission unit is called an ATM cell and consists of a five-byte header and 48 bytes of useful information (payload).
  • UNI cells are distinguished from NNI cells.
  • PM media-dependent sub-layer
  • TC sub-layer
  • a cell is transmitted in a continuous cell stream.
  • Transmission frame of the medium is eliminated. Instead, the cell stream is transmitted directly bit by bit.
  • the main disadvantage of direct cell transmission is the incompatibility with previous transmission methods in wide area networks, since the infrastructure of these networks is mainly based on PDH and SDH systems.
  • the transmission via SDH is based on the interleaving of several ATM cells in the synchronous transport modules of the SDH hierarchy.
  • the transmission of ATM cells via SDH has so far been specified for SDH transmission rates of 155 Mbps and 622 Mbps (STM-1 and STM-4). It is also planned to use the STM-16 hierarchy level with 2.5 Gbps.
  • the ITU also intends to use existing PDH networks. Normalized there was an ATM transmission over PDH hierarchy levels between 1.5 Mbps and 139 Mbps.
  • Telecommunication systems that have connections to standardized transmission networks such as PDH, SDH or SONET usually require. synchronization in order to achieve the necessary quality at the interface to the transmission network.
  • synchronization in order to achieve the necessary quality at the interface to the transmission network.
  • external synchronization a clock is fed directly to the system from an external synchronization source.
  • the clock is obtained from the received data stream from the interface and fed to the system as a synchronization source.
  • the received data frames also contain additional information that describes the quality of the clock signal of a remote station.
  • the clock quality is transmitted in the timing marker bit.
  • the quality of the clock signal is communicated in the so-called SSM byte (Synchronization Status Message).
  • FIG. 2 shows a conventional telecommunication system which has a main processor MP 1, a main clock generator (master clock generator) 2 and two peripheral processor platforms 3, 4.
  • the interface cards 4 are connected to transmission networks and each receive at least one clock signal in the data stream from there, which they pass on to the main clock generator 2 via the AMX 3.
  • the main clock generator 2 contains a clock selector 5 which selects one of the received clock signals and for this purpose generates a main clock synchronously.
  • the main processor 1 has a central database in which, in addition to information about the state of individual assemblies, alarm messages about failed units and the number of reference clocks, data relating to each individual reference clock are also stored. These clock-specific data include the specification of the interface card from which the reference clock is taken, the priority, the current quality and the availability of the reference clock as well as alarm messages about failed reference clocks.
  • the telecommunications system In addition to the central database, which is held by the main processor 1, the telecommunications system also has decentralized (local) databases to which the main clock generator 2 has access, for example. These decentralized databases are images of the central database, but only contain the data that are required for the respective unit. If data is changed in the central database, the telecommunications system also updates the decentralized databases.
  • Such a change in the central database takes place, for example, when a peripheral processor platform or another unit fails, the quality of a reference clock changes or a new reference clock is set up.
  • Detects a processor platform e.g. B. an interface card 4, the failure of a reference clock, it reports this to the main processor 1.
  • the main processor sends one Corresponding message to the main clock generator 2, whereupon the main clock generator switches to the redundant reference clock.
  • the main processor also takes care of updating the central database, distributing the data to the local databases and alerting the failure.
  • Telecommunication systems of the aforementioned type which have the described failure treatment when generating a main clock, have the disadvantage that the
  • Clock selector 5 of the main clock generator 2 switches to the redundant reference clock only after the time that the main processor 1 requires for receiving and forwarding fault messages. During this time, the telecommunications system remains without a suitable reference clock, so that the clock frequencies shift and data errors can occur on the transmission link.
  • the invention is therefore based on the object of a telecommunications system and a method for generating a
  • the error detection and error neutralization is decentralized.
  • the main clock generator detects a failure or a deterioration in quality directly from the peripheral processor platform and can thus quickly switch to a redundant reference clock. This reduces the susceptibility to interference of the telecommunication system.
  • a further advantage results from the possibility that Ak ⁇ update any central database, which carry out the distribution, since ⁇ th to the local databases and the alarm during the non-time post-treatment.
  • FIG. 1 shows a preferred embodiment of a telecommunication system according to the invention
  • Fig. 2 shows a conventional telecommunications system.
  • the interface cards 4 have quality detectors 6 which determine the quality of the clock signal received by the interface card 4 and interrupt the clock signal when the quality determined in each case decreases.
  • the quality can be determined by the quality detector 6 by reading and evaluating the timing marker bit on a PDH interface card or the SSM byte on an SDH or SONET interface card.
  • the quality detector only determines the failure of the clock signal.
  • the quality detector 6 detects a decrease in the quality, preferably below a threshold value, or a failure, it prevents the clock signal from being forwarded to the
  • the main clock generator 2 faces the one shown in FIG. 2
  • Conventional telecommunications system also an interrupt detector 7, which detects a failure of one of the clock signals supplied by the ATM multiplexer 3 and the interface card 4. In the event of such an interruption, the interruption detector 7 instructs the clock selector 5 of the main clock generator 2 via interruption control line 8 to switch over to a redundant reference clock.
  • This interruption is preferably hardware-controlled.
  • the switchover to the redundant reference clock is software-controlled.
  • data located in the local database are preferably queried.
  • the main processor 1 After switching over to a redundant reference clock, the main processor 1 is informed by the peripheral processor platforms by means of error messages about the decrease in the clock quality and switching over to a redundant reference clock, whereupon the main processor 1 updates the central database. The main processor then distributes the updated data to the local databases. Finally, the alarm can be raised on the central main processor.
  • the telecommunication system contains at least three peripheral processor platforms 3, 4. If the selected clock signal is degraded or fails, the clock selector 5 is instructed by the interruption detector 7 to switch over to one of the remaining redundant reference clocks. The main clock generator 2 then uses the local database to select the reference clock whose quality is the highest.
  • the good detector 6 of the interface card 4 determines the quat deed of the received clock signal and interrupts the forwarding of this clock signal in a software-controlled manner.
  • the interruption can also be hardware-controlled.
  • the quality detector 6 is part of the ATM multiplexer 3.
  • the quality detector 6 can also be an independent unit in addition to the ATM multiplexer 3 and the interface card 4.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Abstract

Telekommunikationssysteme müssen auf eine externe Taktquelle synchronisiert werden. Dazu werden mindestens zwei zueinander redundante Referenztakte verwendet. Bei einem Ausfall eines Referenztaktes wird der Hauptprozessor darüber informiert, der nachfolgend den Haupttaktgenerator anweist, auf einen redundanten Referenztakt umzuschalten. Durch die damit verbundene Zeitverzögerung können Datenfehler auf der Übertragungsstrecke auftreten. Die Erfindung soll die Störanfälligkeit des Telekommunikationssystems verringern. Die peripheren Plattformen des Telekommunikationssystems stellen mit Hilfe eines Gütedetektors (6) die Abnahme der Qualität oder den Ausfall eines Taktsignals fest und unterbrechen die Weiterleitung des Taktsignals an den Haupttaktgenerator (2). Der Haupttaktgenerator (2) stellt mittels eines Unterbrechungsdetektors (7) die Unterbrechung fest und schaltet auf einen redundanten Referenztakt um. Das Verfahren zum Erzeugen eines Haupttaktes umfasst die Schritte des Ermittelns von Taktqualitäten und des Unterbrechens des Taktsignales, falls dessen Qualität abnimmt.

Description

Beschreibung
Teleko munikationssystem sowie Verfahren zum Erzeugen eines Haupttaktes in demselben
Die Erfindung bezieht sich auf ein Telekommunikationssystem gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie auf ein Verfahren zum Erzeugen eines Haupttaktes in einem solchen Te¬ lekommunikationssystem. Insbesondere bezieht sich die Erfin- düng auf digitale Telekonmmunikationssysteme mit wenigstens zwei zueinander redundanten Referenztakten und Vorrichtungen und Verfahren zur Ausfallbehandlung eines der Referenztakte.
Der Begriff Telekommunikation ist eine Sammelbezeichnung für alle nachrichtentechnischen Übertragungsverfahren durch vielfältige Dienste bei der Kommunikation über größere Entfernungen zwischen Mensch-Mensch, Mensch-Maschine und Maschine-Maschine. Durch das Zusammenwachsen von Informations- und Kommunikationstechnik erhält die Telekommunikation eine ganz be- sondere Bedeutung. Die Telekommunikation ist durch die Übertragungstechnik mit Kabelübertragungstechnik, Sprech- und Datenfunk, Satellitentechnik, Lichtwellenleitertechnik, Modems, digitale Vermittlungsanlagen und Vermittlungstechnik und lokale Netze gekennzeichnet.
Um einen sinnvollen Nachrichtenaustausch zwischen zwei (oder mehreren) Partnern zu ermöglichen, ist neben der reinen Übertragung von Nachrichten ein Regelwerk erforderlich, das die für eine sinnvolle Kommunikation einzuhaltenden Konventionen in Form von Protokollen festlegt. Derartige Regeln werden z.B. in den Dienstspezifikationen der einzelnen Ebenen des OSI-Referenz odells (Open Systems Interconnection) beschrieben. Das OSI-Referenzmodell wurde im Jahre 1983 von der Internationalen Standardisierungsorganisation (ISO) ausgehend von der Übertragung von Informationen im Bereich der Datenverarbeitung erstellt und hat inzwischen eine sehr weite Verbreitung auch in den Anwendungen der Kommunikationssysteme gefunden. Das OSI-Modell stellt lediglich Prinzipien der Nachrichtenübertragung dar und definiert folglich nur die Logik des Informationsflusses zwischen Teilnehmern. Da der OSI- Standard keine Festlegungen über die physikalische Ubertra- gung von Kommunikation beinhaltet, ist er herstellerunabhan- gig, bedarf jedoch zur Realisierung eines Kommunikationssystems ergänzende Protokolle zur detaillierteren Festlegung basierend auf weiteren, z.B. proprietären Standards.
Prinzipiell kann die asynchrone von der synchronen Kommunikation unterschieden werden. Unter asynchroner Kommunikation wird im allgemeinen der zeitlich völlig entkoppelte Austausch von Nachrichten zwischen einer Sende- und einer Empfangsinstanz verstanden. Es ist nicht vorhersehbar, wann eine Sende- und die zugehörige Empfangsoperation angestoßen wird.
Demgegenüber wird unter synchroner Kommunikation der Austausch von Nachrichten zwischen einer Sende- und einer Empfangsinstanz verstanden, falls dieser Austausch m einem fe- sten Zeitraster geschieht. Dabei müssen eine Sende- und die zugehörige Empfangsoperation immer zeitgleich ausgeführt werden.
Telekommunikationsnetzwerke sind durch die Möglichkeit des bi- und multidirektionalen Datenaustausches zwischen den
Teilnehmern gekennzeichnet. Dies setzt voraus, daß jeder beteiligte Teilnehmer mit jedem anderen über dasselbe Medium kommunizieren kann. Die einfachste Realisierung hierzu st die Kommunikation aller Teilnehmer im Basisband. Aufgrund der Vielzahl paralleler aktiver Teilnehmer kommen hier vornehmlich Verfahren zum Einsatz, die den Teilnehmern die verfugbare Bandbreite im Zeitmultiplex statisch zuordnen. Aufgrund der steigenden Nutzung der Lichtwellenleiter-Technik, der Notwendigkeit einer verbesserten interkontinentalen Datenko - munikation und den gestiegenen Leistungsanforderungen, wird die seit den 60er Jahren vorherrschende Plesiochrone Digitale Hierarchie (PDH) zunehmend durch die Synchrone Digitale Hier- archie (SDH) abgelost. Der von der International Telekommuni- cations Union (ITU) verabschiedete internationale Standard SDH resultierte aus dem amerikanischen Standard SONET (Syn- chronous Optical Network) , der aus dem von der Firma Bellcore m den USA entwickelten und von dem Industrial Carriers Co - patib lity Forum (ICCF) 1984 übernommenen Standard hervorgeht.
Traditionelle Telekommunikationsstrukturen basieren auf Zeit- multiplexverfahren (TDM, Time Division Multiplexmg) . Dem gegenüber sendet ATM (Asynchronous Transfer Mode) Daten lediglich dann, wenn dies erforderlich ist, d. h. Rahmen werden asynchron gesendet. Die ersten Empfehlungen zu ATM wurden m den Jahren 1990/91 veröffentlicht, und sowohl die ITU als auch das im September 1991 gegründete ATM-Forum befaßten sich mit der Standardisierung von ATM.
Wie auch andere Ubertragungsverfahren, basiert ATM grundsätzlich auf einer Paketubertragungstechmk. Ähnlich dem OSI-Re- ferenzmodell ist auch ATM vertikal m mehrere Schichten unterteilt. Darüber hinaus wird eine horizontale Gliederung nach Aspekten des Datenaustausches zwischen Nutzern, Aspekten der Kommunikationssteuerung und Managementaspekten vorgenommen. Eine Abbildung der einzelnen ATM-Schichten auf die Schichten des OSI-Referenzmodells ist nicht ohne weiteres möglich, da die Funktionen der ATM Schichten zum Teil über verschiedene OSI-Schichten verteilt sind. In OSI-Termmologie wäre ATM auf der Bitubertragungsebene angesiedelt, bietet darüber hinaus jedoch auch noch einige Funktionen der Siche- rungsebene.
ATM nutzt zur Übertragung ausschließlich Pakete mit einer festen Lange von 53 Bytes. Diese starre Übertragungseinheit wird als ATM-Zelle bezeichnet und besteht aus einem fünf Bytes langen Header sowie aus 48 Bytes Nutzinformation (Pay- load) . Je nach Belegung der Bits 5-8 des ersten Headerbytes werden UNI-Zellen von NNI-Zellen unterschieden. Um eine schrittweise Einführung des ATM-Übertragungsverfahrens sowohl in Weitverkehrsnetzen als auch in lokalen Netzen zu ermöglichen, ist ATM nicht an ein bestimmtes Übertragungs- medium gebunden. Die physikalische Schicht gliedert sich daher in eine medienabhängige Teilschicht (PM) und eine vom Übertragungsmedium unabhängige Teilschicht (TC) . Die Übertragung einer Zelle geschieht dabei in einem konutinuierlichen Zellenstrom. Eine Festzuordnung zwischen virtuellen ATM-Kanä- len und Zeitschlitzen des Medium besteht nicht. Vielmehr werden jedem virtuellen Kanal je nach benötigter Bandbreite mehrere Zeitschlitze hintereinander dynamisch zugeordnet. Die Asynchronität bei ATM besteht daher nicht in einem zeitlich asynchronen Zugriff auf das Übertragungsmedium, sondern in der dynamischen Vergabe der für einen virtuellen Kanal nutzbaren Bandbreite anhand der Anzahl der benötigten Zeitschlitze .
Die direkte Übertragung von ATM-Zellen ist die effizienteste, da ein zusätzlicher Overhead durch die Anpassung auf die
Übertragungsrahmen des Mediums entfällt. Statt dessen wird der Zellenstrom direkt Bit für Bit übertragen. Dabei besteht der wesentliche Nachteil der direkten Zellübertragung in der Inkompatibilität zu bisherigen Übertragungsverfahren in Weit- Verkehrsnetzen, da die Infrastruktur dieser Netze hauptsächlich auf PDH- und SDH-Systemen beruht.
Die Übertragung über SDH basiert auf der Verschachtelung mehrerer ATM-Zellen in den Synchronen Transportmodulen der SDH- Hierarchie. Die Übertragung von ATM-Zellen über SDH ist bislang für SDH-Übertragungsraten von 155 Mbps und 622 Mbps spezifiziert (STM-1 und STM-4) . Vorgesehen ist darüber hinaus die Nutzung der STM-16-Hierarchiestufe mit 2,5 Gbps .
Ebenso wie eine ATM-Übertragung über SDH ist auch die Nutzung bestehender PDH-Netze durch die ITU vorgesehen. Normiert wurde eine ATM-Übertragung über PDH-Hierarchiestufen zwischen 1,5 Mbps und 139 Mbps.
Telekommunikationssysteme, die Verbindungen zu standardisier- ten Übertragungsnetzen wie PDH, SDH oder SONET haben, erfordern i.d.R. eine Synchronisation, um die notwendige Qualität an der Schnittstelle zum Übertragungsnetzwerk zu erreichen. Dabei werden zwei Betriebsarten der Synchronisation unterschieden. Im Falle einer externen Sychronisation wird dem Sy- ste von einer externen Synchronisationsquelle ein Takt direkt zugeführt. Demgegenüber wird bei einer Synchronisation über die Ubertragungsstrecke der Takt aus dem empfangenen Datenstrom der Schnittstelle gewonnen und dem System als Synchronisationsquelle zugeführt. Dazu enthalten die empfangenen Datenrahmen neben der Nutzinformation unter anderem auch Zusatzinformationen, die die Qualität des Taktsignals einer Gegenstelle beschreiben.
Bei einem Teil der Schnittstellentypen in Plesiochroner Digi- taler Hierarchie wird die Taktqualität im Timing-Marker-Bit übertragen. Im Falle von SONET und der Synchronen Digitalen Hierarchie wird die Qualität des Taktsignals im sog. SSM-Byte (Synchronisation Status Message) kommuniziert.
Da die Taktqualität einer Taktquelle, zu der das Telekommunikationssystem synchronisiert ist, veränderlich sein und ein Referenztakt auch ausfallen kann, werden zur Synchronisation von Telekommunikationssystemen mindestens zwei zueinander redundante Referenztakte verwendet. Dabei muß der Ausfall ei- nes Referenztaktes vom Telekommunikationssystem erkannt und sodann automatisch auf den redundanten Referenztakt umgeschaltet werden.
Fig. 2 zeigt ein herkömmliches Telekommunikationssystem, das einen Hauptprozessor MP 1, einen Haupttaktgenerator (Master- Clock-Generator) 2 und zwei periphere Prozessorplattformen 3,4 aufweist. Die Prozessorplattformen nach Fig. 2 weisen ei- nen ATM-Multiplexer AMX 3 und eine Schnittstellenkarte 4 auf und sind mit dem Haupttaktgenerator 2 verbunden. Die Schnittstellenkarten 4 sind mit Übertragungsnetzen verbunden und empfangen im Datenstrom von dort jeweils wenigstens ein Takt- signal, das sie über den AMX 3 an den Haupttaktgenerator 2 weitergeben. Der Haupttaktgenerator 2 enthält einen Taktse- lektor 5, der eines der empfangenen Taktsignale auswählt und hierzu synchron einen Haupttakt erzeugt.
Der Hauptprozessor 1 verfügt über eine zentrale Datenbank, in der neben Informationen über den Zustand einzelner Baugruppen, AIar meldüngen über ausgefallene Einheiten und der Anzahl der Referenztakte auch Daten betreffend jeden einzelnen Referenztakt abgelegt sind. Diese taktspezifischen Daten um- fassen die Angabe der Schnittstellenkarte, von der der Referenztakt genommen wird, die Priorität, die aktuelle Qualität und die Verfügbarkeit des Referenztaktes sowie Alarmmeldungen über ausgefallene Referenztakte.
Neben der zentralen Datenbank, die von dem Hauptprozessor 1 gehalten wird, verfügt das Telekommunikationssystem ferner über dezentrale (lokale) Datenbanken, auf die beispielsweise der Haupttaktgenerator 2 Zugriff hat. Diese dezentralen Datenbanken sind Abbilder der zentralen Datenbank, enthalten jedoch lediglich solche Daten, die für die jeweilige Einheit benötigt werden. Werden Daten in der zentralen Datenbank verändert, aktualisiert das Telekommunikationssystem auch die dezentralen Datenbanken.
Eine solche Änderung der zentralen Datenbank erfolgt beispielsweise, wenn eine periphere Prozessorplattform oder eine andere Einheit ausfällt, sich die Qualität eines Referenztaktes ändert oder ein neuer Referenztakt eingerichtet wird.
Erkennt eine Prozessorplattform, z. B. eine Schnittstellenkarte 4, den Ausfall eines Referenztaktes, so meldet sie diesen an den Hauptprozessor 1. Der Hauptprozessor schickt eine entsprechende Meldung an den Haupttaktgenerator 2 weiter, woraufhin der Haupttaktgenerator auf den redundanten Referenztakt umschaltet. Der Hauptprozessor übernimmt ferner die Aktualisierung der zentralen Datenbank, die Verteilung der Daten auf die lokalen Datenbanken und die Alarmierung des Ausfalls .
Telekommunikationssysteme der vorgenannten Bauart, die bei der Erzeugung eines Haupttaktes über die beschriebene Aus- fallbehandlung verfügen, weisen den Nachteil auf, daß der
Taktselektor 5 des Haupttaktgenerators 2 auf den redundanten Referenztakt erst nach der Zeit umschaltet, die der Hauptprozessor 1 für das Empfangen und Weiterleiten von Störungsmeldungen benötigt. Während dieser Zeit verbleibt das Teleko mu- nikationssystem ohne einen geeigneten Referenztakt, so daß sich die Taktfrequenzen verschieben und Datenfehler auf der Ubertragungsstrecke auftreten können.
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Teleko - munikationssystem sowie ein Verfahren zum Erzeugen eines
Haupttaktes in einem Telekommunikationssystem mit geringerer Störanfälligkeit anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der Patentansprüche 1 und 16 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstände der Patentansprüche 2 bis 15 und 17 bis 30.
Mit der Erfindung wird insbesondere erreicht, daß die Fehlererkennung und Fehlerneutralisierung dezentral abläuft. Dadurch erkennt der Haupttaktgenerator einen Ausfall oder eine Qualitätsverminderung direkt von der peripheren Prozessor- plattform und kann so schnell auf einen redundanten Referenz- takt umschalten. Dadurch wird die Störungsanfälligkeit des Telekommunikationssystems reduziert . Ein weiterer Vorteil ergibt sich aus der Möglichkeit, die Ak¬ tualisierung der zentralen Datenbank, die Verteilung der Da¬ ten an die lokalen Datenbanken und die Alarmierung während der zeitunkritischen Nachbehandlung durchzuführen.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachste¬ hend erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines erfindungs- gemäßen Telekommunikationssystems, und
Fig. 2 ein herkömmliches Telekommunikationssystem.
In Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Tele- kommunikationssystems dargestellt, das, wie das oben beschriebene, bekannte Telekommunikationssystem, einen Hauptprozessor 1, einen Haupttaktgenerator 2 mit einem Taktselek- tor 5 sowie periphere Plattformen 3, 4 umfaßt. Die peripheren Plattformen weisen vorzugsweise wiederum einen ATM-Multiple- xer AMX 3 sowie eine Schnittstellenkarte 4 auf. Über das in Fig. 2 beschriebene herkömmliche Telekommunikationssystem hinaus weisen die Schnittstellenkarten 4 Gütedetektoren 6 auf, die die Qualität des von der Schnittstellenkarte 4 empfangenen Taktsignals ermitteln und das Taktsignal bei einer Abnahme der jeweiligen ermittelten Qualität unterbrechen.
Beispielsweise kann die Güteermittlung durch den Gütedetektor 6 mittels Lesens und Auswertens des Timing-Marker-Bits bei einer PDH-Sc nittstellenkarte oder des SSM-Bytes bei einer SDH- oder SONET-Schnittstellenkarte erfolgen. Gemäß einer an- deren Ausführungsform ermittelt der Gütedetektor lediglich den Ausfall des Taktsignales.
Falls der Gütedetektor 6 eine Abnahme der Güte, vorzugsweise unterhalb eines Schwellwertes, oder einen Ausfall erkennt, verhindert er die Weiterleitung des Taktsignales an den
Haupttaktgenerator 2 über den ATM-Multiplexer 3. Der Haupttaktgenerator 2 weist gegenüber dem in Fig. 2 dargestellten herkömmlichen Telekomunikationssystem ferner einen Unterbrechungsdetektor 7 auf, der einen Ausfall eines der von dem ATM-Multiplexer 3 und der Schnittstellenkarte 4 gelieferten Taktsignales erkennt. Im Falle einer solchen Unterbrechung weist der Unterbrechungsdetektor 7 über Unterbrechungssteuerleitung 8 den Taktselektor 5 des Haupttaktgenerators 2 an, auf einen redundanten Referenztakt umzuschalten.
Vorzugsweise erfolgt diese Unterbrechung hardwaregesteuert. In einem anderen bevorzugten Ausfuhrungsbeispiel erfolgt die Umschaltung auf den redundanten Referenztakt jedoch softwaregesteuert. Vorzugsweise werden dazu m der lokalen Datenbank befindliche Daten abgefragt.
Nach dem Umschalten auf einen redundanten Referenztakt wird der Hauptprozessor 1 von den peripheren Prozessorplattformen mittels Fehlermeldungen über die Abnahme der Taktqualitat und das Umschalten auf einen redundanten Referenztakt informiert, woraufhin der Hauptprozessor 1 die zentrale Datenbank aktua- lisiert. Anschließend verteilt der Hauptprozessor die aktualisierten Daten auf die lokalen Datenbanken. Schließlich kann die Alarmierung des Fehlers auf dem zentralen Hauptprozessor erfolgen.
Gemäß einer Variante des bevorzugten Ausfu rungsbeispiels enthalt das Telekommunikatonssystem wenigstens drei periphere Prozessorplattformen 3, 4. Bei einer Qualitätsminderung oder einem Ausfall des ausgewählten Taktsignals wird der Taktselektor 5 vom Unterbrechungsdetektor 7 angewiesen, auf einen der verbleibenden redundanten Referenztakte umzuschalten. Der Haupttaktgenerator 2 wählt dann unter Zuhilfenahme der lokalen Datenbank denjenigen Referenztakt aus, dessen Qualität am höchsten ist.
Vorzugsweise ermittelt der Gutedetektor 6 der Schnittstellenkarte 4 die Qualltat des empfangenen Taktsignals und unterbricht die Weiterleitung dieses Taktsignales softwaregesteu- ert. Die Unterbrechung kann jedoch auch hardwaregesteuert erfolgen.
Gemäß einer Weiterbildung der bevorzugten Ausgestaltung ist der Gütedetektor 6 Teil des ATM-Multiplexers 3. Der Gütedetektor 6 kann jedoch auch neben dem ATM-Multiplexer 3 und der Schnittstellenkarte 4 eine eigenständige Einheit sein.

Claims

Patentansprüche
1. Telekommunikationssystem, enthaltend: wenigstens zwei Einrichtungen (3, 4) zur Bereitstellung je- weils eines zu einer Taktquelle synchronen Taktsignals, wobei die Einrichtungen (3, 4) zur Bereitstellung jeweils mit wenigstens einer der Taktquellen verbunden sind, und einen Haupttaktgenerator (2) zur Erzeugung eines Haupttaktes des Telekommunikationssystems, wobei der Haupttaktgenerator (2) mit den Bereitstellungseinrichtungen (3, 4) verbunden ist und von dort die Taktsignale empfängt, wobei der Haupttaktgenerator (2) Mittel (5) zum Auswählen eines der Taktsignale aufweist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß die Bereitstellungseinrichtungen (3, 4) Mittel (6) zur
Ermittlung der Güte der wenigstens einen Taktquelle aufweisen und die Bereitstellung des jeweiligen Taktsignals bei einer Abnahme der jeweiligen ermittelten Güte unterbrechen, der Haupttaktgenerator (2) Mittel (7) zum Erkennen einer Un- terbrechung des ausgewählten Taktsignals aufweist, und die Mittel (5) zum Auswählen mit den Mitteln (7) zum Erkennen verbunden sind und ein anderes Taktsignal auswählen, wenn das ausgewählte Taktsignal unterbrochen ist.
2. Telekommunikationssystem nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß das Telekommunikationssystem wenigstens drei Einrichtungen (3, 4) zur Bereitstellung enthält, und die Mittel (5) zum Auswählen unter den anderen Taktsignalen das Taktsignal mit der höchsten Güte auswählen, wenn das ausgewählte Taktsignal unterbrochen ist.
3. Telekommunikationssystem nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Telekommunikationssystem ein digitales Telekommunikationssystem ist.
4. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Telekommunikationssystem eine ATM-Architektur aufweist .
5. Telekommunikations System nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens eine der Bereitstellungseinrichtungen (3, 4) ein ATM-Multiplexer ist.
6. Telekommunikationssystem^nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß wenigstens eine der Bereitstellungseinrichtungen (3, 4) eine Schnittstellenkarte zu einem standardisierten Übertra- gungsnetz ist.
7. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß als Taktquellen Übertragungsstrecken verwendet werden, an die das Telekommunikationssystem angeschlossen ist.
8. Telekommunikationssystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Telekommunikationssystem an einer PDH-Übertragungs- strecke angeschlossen ist, und die Mittel (6) zur Ermittlung der Güte das Timing-Marker-Bit auswerten.
9. Telekommunikationssystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Telekommunikationssystem an einer SDH-Übertragungs- strecke angeschlossen ist, und die Mittel (6) zur Ermittlung der Güte das SSM-Byte auswerten.
10. Telekommunikationssystem nach Anspruch 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Telekommunikationssystem an einer SONET-Übertragungs- strecke angeschlossen ist, und die Mittel (6) zur Ermittlung der Güte das SSM-Byte auswerten.
11. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bereitstellungseinrichtungen (3, 4) die Bereitstellung auch bei einem Ausfall der jeweiligen Taktquelle unter- brechen.
12. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bereitstellungseinrichtungen (3, 4) die Bereitstel- lung hardwaregesteuert unterbrechen.
13. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis
11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bereitstellungseinrichtungen (3, 4) die Bereitstellung softwaregesteuert unterbrechen.
14. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mittel (5) zum Auswählen des anderen Taktsignals das andere Taktsignal hardwaregesteuert auswählen.
15. Telekommunikationssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Mittel (5) zum Auswählen des anderen Taktsignals das andere Taktsignal softwaregesteuert auswählen.
16. Verfahren zum Erzeugen eines Haupttaktes in einem Telekommunikationssystem, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Bereitstellen wenigstens zweier Taktsignale, Auswählen eines der bereitgestellten Taktsignale, und Verwenden des ausgewählten Taktsignals als Synchronisationsquelle des Haupttaktes, g e k e n n z e i c h n e t d u r c h die Schritte: Ermitteln von Güten der Taktsignale,
Unterbrechen eines Taktsignals, falls dessen Güte abnimmt, und
Auswählen eines anderen Taktsignals, falls das ausgewählte Taktsignal unterbrochen ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , daß im Schritt des Bereitsteilens wenigstens drei Taktsignale bereitgestellt werden, und im Schritt des Auswählens des anderen Taktsignales dasjenige
Taktsignal mit der höchsten Güte ausgewählt wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Telekommunikationssystem ein digitales Telekommunikationssystem ist.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß das Telekommunikationssystem nach dem ATM-Standard arbeitet.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, d a d u r c h g e k e n n z e i ch n e t, daß das Bereitstellen der Taktsignale unter Verwendung wenigstens einer Ubertragungsstrecke als Taktquelle erfolgt.
21. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ubertragungsstrecke eine PDH-Übertragungsstrecke ist und der Schritt des Ermitteins der Güten ein Evaluieren des Timing-Marker-Bits umfaßt.
22. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ubertragungsstrecke eine SDH-Übertragungsstrecke ist und der Schritt des Ermitteins der Güten ein Evaluieren des
SSM-Bytes umfaßt.
23. Verfahren nach Anspruch 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ubertragungsstrecke eine SONET-Übertragungsstrecke ist und der Schritt des Ermitteins der Güten ein Evaluieren des SSM-Bytes umfaßt.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schritt des Unterbrechens eines Taktsignals hardware- gesteuert erfolgt.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schritt des Unterbrechens eines Taktsignals software- gesteuert erfolgt.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schritt des Auswählens des anderen Taktsignals hard- waregesteuert erfolgt.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 25, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schritt des Auswählens des anderen Taktsignals soft- waregesteuert erfolgt.
28. Verfahren nach Anspruch 27, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß der Schritt des Auswählens des anderen Taktsignals einen
Schritt des Lesens einer lokalen Datenbank enthält.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 28, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nach dem Schritt des Auswählens des anderen Taktsignals ein Schritt des Aktualisierens einer zentralen Datenbank erfolgt .
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 29, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß nach dem Schritt des Auswählens des anderen Taktsignals ein Schritt des Alarmierens erfolgt.
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