ES2229536T3 - Equipo de comunicaciones para la transmision de señales de mensajes. - Google Patents

Abstract

Equipo de comunicaciones (KE) para la transmisión de señales de mensajes a través de líneas de transmisión (LTG 1, ...LTG N) con un sistema central de acoplamiento (ASN) y con módulos de línea (BG 1 ... BGN) correspondientes al anterior, unidos en cada caso con una de las líneas de transmisión, que forman al menos un grupo de redundancia ¿1:N¿ compuesto por una cierta cantidad N de módulos de línea activos y un módulo de línea adicional sustitutorio (IB N+1), pudiendo conectarse de forma sustitutoria dentro de un grupo de redundancia ¿1+N¿ como el descrito, mediante elementos de selección (SEL 1:N), cada uno de los módulos N de línea activo mediante el correspondiente módulo de línea sustitutorio.

Description

Equipo de comunicaciones para la transmisión de señales de mensajes.

La invención se refiere a un equipo de comunicaciones según el concepto general de la reivindicación 1.

En función de la seguridad frente al fallo exigida a un equipo de comunicaciones, pueden estar previstas para los módulos de línea periféricos correspondientes al mismo distintas estructuras de redundancia. Ejemplos de ello son las redundancias para módulos de línea "1+1", "1:1" y la "1:N", tal como se describe en el "IEEE Journal on Selected Areas in Communications" Vol. 15, N.5, Junio 1997, págs. 795 a 806. En una estructura de redundancia "1+1", funcionan en paralelo dos módulos de línea, para transmitir a través de ellos flujos de señales de mensajes de manera redundante. No obstante, entonces se toma de estos flujos de señales de mensajes redundantes sólo uno para el tratamiento posterior.

En una redundancia de módulos de línea "1:1", se utiliza solamente uno de dos módulos de línea como módulo de línea activo mientras que sólo se conmuta al restante módulo de línea que sirve como módulo sustitutorio en caso de falta en el módulo de línea activo.

Finalmente, se prevé en una redundancia de módulos de línea "1:N", adicionalmente a múltiples N de entre los módulos de línea, un solo módulo de línea sustitutorio. Al presentarse una falta sobre uno de los N módulos de línea, se utiliza entonces en lugar de éste el módulo de línea sustitutorio.

En una redundancia de módulos de línea "1:N", se conecta por lo general entre los módulos de línea y las líneas externas de transmisión un sistema selector, que puede distribuir las distintas líneas de transmisión entre los N módulos de línea y el módulo de línea sustitutorio. Respecto a este estado de la técnica incidiremos nuevo en relación con la figura 1. No obstante, indicaremos ya aquí que, cuando falla un sistema selector como el indicado y durante la sustitución resultante de ello de este sistema selector, se interrumpen todas las líneas de transmisión unidas con el mismo y con ello los enlaces que discurren sobre las mismas.

Es ahora tarea de la presente invención mostrar una nueva vía de cómo puede configurarse un equipo de comunicaciones según el concepto general de la reivindicación 1, para elevar la seguridad frente a fallos en la aplicación de una redundancia de módulos de líneas "1:N" respecto al estado de la técnica que acabamos de mencionar.

Esta tarea se resuelve en un equipo de comunicaciones según el concepto general de la reivindicación 1, mediante las particularidades en cuanto a la técnica de conexión indicadas en esta reivindicación.

La invención conlleva la ventaja de que mediante la configuración y disposición de los elementos de selección y elementos de conexión dentro de un grupo de redundancia 1:N durante el funcionamiento normal del equipo de comunicaciones, puede realizarse una sustitución de estos elementos de selección sin perjudicar el funcionamiento normal. En el servicio sustitutorio del equipo de comunicaciones repercute una sustitución de los elementos de selección solamente sobre la vía de transmisión que se acaba de conectar sustitutoriamente.

Ventajosos perfeccionamientos de la invención resultan de las reivindicaciones secundarias.

La presente invención se describirá a continuación más en detalle, en base a dibujos, a modo de ejemplo.

Fig. 1 muestra un detalle de la estructura esquemática de un equipo de comunicaciones según el estado de la técnica,

Fig. 2 muestra un detalle de la estructura esquemática de un equipo de comunicaciones según la presente invención en el ejemplo de un funcionamiento normal y

Fig. 3 muestra el equipo de comunicaciones representado en la figura 2 para el caso de un servicio sustitutorio.

En la figura 1 se representa como ejemplo un detalle del equipo de comunicaciones KE que funciona según el modo de transferencia asíncrono (ATM). Según este principio ATM, se transmiten de la manera conocida señales de mensajes en forma de células de mensajes en el curso de enlaces virtuales. Para una transmisión así, el equipo de comunicaciones KE está conectado con múltiples N líneas de transmisión, que se denominan LI 1 a LI N. La interfaz respecto a estas N líneas de transmisión, que pueden estar configuradas por ejemplo bidireccionalmente como líneas eléctricas, la forman N conexiones de línea de elementos de selección SE 1:N del equipo de comunicaciones KE. Estos elementos de selección están conectados mediante otras conexiones de línea N+1 con N+1 grupos de línea, que se denominan en la figura 1, IB 1 hasta IB N+1 y que forman un grupo de redundancia "1:N". Entonces, y con ayuda de estos elementos de selección, durante el funcionamiento normal, es decir, durante el funcionamiento libre de faltas de los módulos de línea, por ejemplo los módulos de línea IB 1 a IB N, se unen como módulos de línea activos con las líneas de transmisión LI 1 a LI N. El módulo de línea restante IB N+1 sirve por el contrario como módulo de línea sustitutorio. Al presentarse una falta en uno de los módulos de línea activos, se conmuta el elemento de selección de tal manera que la vía de transmisión que discurría hasta ahora entre el módulo de línea defectuoso (por ejemplo IB 1) y la correspondiente línea de transmisión (LI 1) discurre ya inmediatamente a través del módulo de línea sustitutorio IB N+1.

El equipo de comunicaciones KE descrito en base a la figura 1 presenta, tal como antes se ha mencionado, el inconveniente de que cuando falla un sistema de selector así o bien cuando, durante una sustitución de este sistema selector resultante de lo anterior, todas las líneas de transmisión unidas con el mismo (LI 1 a LI N) y en consecuencia los enlaces que discurren a través de las mismas, quedan interrumpidos.

A continuación se describirá en detalle, en base a las figuras 2 y 3, un equipo de telecomunicaciones según la presente invención que evita estos inconvenientes y que presenta igualmente una estructura de redundancia "1:N" en cuanto a los módulos de línea. Al respecto, se representa en la figura 2 el servicio normal y en la figura 3, por el contrario, el servicio sustitutorio del equipo de comunicaciones. En estas figuras se han representado al respecto sólo aquellos elementos del equipo de comunicaciones que son necesarios para la comprensión de la presente invención.

En el equipo de comunicaciones representado en la figura 2, podría tratarse de nuevo de un equipo de comunicaciones que funciona según el modo de transferencia asíncrono ATM, que permite una transmisión de señales de mensajes en forma de células de mensaje en el curso de enlaces virtuales. Puesto que un principio de transmisión ATM de este tipo es conocido desde hace mucho tiempo, no se entrará más en detalle al respecto en lo que sigue.

El equipo de comunicaciones KE presenta un sistema central de acoplamiento ASN, al que está asociado para su control un equipo central de control MPU. Al respecto, este equipo de comunicaciones puede ser un llamado "Cross Connect" para realizar enlaces virtuales fijos o bien un equipo de conmutación ("Switching Node") para realizar enlaces virtuales por selección. En ambos casos se realiza la generación de los enlaces desde el equipo central de control MPU. No obstante, puesto que esta generación de enlaces no es objeto de la presente invención, no se entrará en la misma más en detalle en lo que sigue.

Al sistema central de acoplamiento ASN están conectados múltiples módulos de línea, por ejemplo a través de conexiones eléctricas bidireccionales. De estos módulos de línea se ha mostrado una cantidad N+1, los cuales, tal como se describirá a continuación más en detalle, forman un grupo de redundancia "1:N", y se denominan BG 1 a BG N+1. Los módulos de línea BG 1 a BG N están previstos entonces para la conexión de respectivas líneas periféricas de transmisión. Las líneas de transmisión se denominan entonces, en función de su asignación a los módulos de línea, LTG 1 a LTG N. En estas líneas de transmisión se incluyen elementos de conexión individuales de línea, denominados en cada caso S, que en el ejemplo de ejecución están configurados como interruptores de diodo PIN, debido a su elevada seguridad frente a fallos (bajo valor FIT "Failure in Time"). Mediante una primera vía de conexión, que está indicada en la figura 2, se encuentra cada módulo de línea conectado con la correspondiente línea de transmisión. Una segunda vía de transmisión del correspondiente elemento de conexión S une la correspondiente línea de transmisión con una de las N conexiones de señal sobre una primera parte de conexión de los elementos de selección SEL 1:N. Sobre una segunda parte de conexión sobre los elementos de selección, está conectado, por el contrario, a una conexión de señal individual el antes mencionado módulo de línea BG N+1, el cual, tal como se explicará después, sirve como módulo de línea sustitutorio.

Internamente disponen los elementos de selección SEL 1:N de un sistema de interruptor representado esquemáticamente 1:N, por ejemplo en forma de un selector de datos. Mediante este sistema de interruptor pueden unirse las N conexiones de señal antes citadas, a elección, mediante N interruptores individuales, con la igualmente antes citada conexión de señal individual. En la figura 2 se representan abiertos los N interruptores. Además, los elementos de selección SEL 1:N presentan para cada una de las N conexiones de señal un sistema de bucle de prueba separado LB.

El control de los elementos de conexión S y de los elementos de selección SEL 1:N se realiza desde el equipo central de control MPU. Para ello, se transmiten las señales de control necesarias primeramente en forma de células de mensajes en el curso de una unión virtual fijamente establecida con el módulo de línea sustitutorio BG N+1, para lo cual se utiliza un protocolo interno de transporte (ITP). A continuación, se retransmiten las informaciones de control contenidas en las células de mensajes por ejemplo mediante un bus I^{2}C (indicado en la figura 2 con línea discontinua) que discurre entre el módulo de línea sustitutorio y los elementos de selección. Sobre los elementos de selección SEL 1:N se derivan a partir de las informaciones del bus I^{2}C señales de control para los elementos de conexión S y a continuación se llevan mediante líneas de control individuales a los elementos de conexión S. Por lo demás, los distintos sistemas de los bucles de prueba LB se controlan sobre los elementos de selección en cada caso igualmente mediante el citado bus I^{2}C por parte del módulo de línea sustitutorio BG N+1. Las informaciones de control se transmiten entonces desde el equipo central de control MPU (mediante el citado enlace fijo virtual).

Tal como se ha indicado anteriormente, se representa en la figura 2 el caso de que el equipo de comunicaciones KE funciona en servicio normal, es decir, que en particular funcionan sin errores los módulos de línea. En este servicio normal las líneas de transmisión LTG 1 hasta LTG N están unidas mediante los elementos de conexión individuales de línea S con los módulos de línea BG 1 a BG N, para realizar una transmisión normal de señales de mensajes (células de mensajes) dentro del equipo de comunicaciones KE. En este servicio normal se controlan por lo demás los elementos de conexión S en cada caso por su correspondiente módulo de línea (BG 1 a BG N) en cuanto al paso a los módulos de línea. En caso de falta de un módulo de línea bloquea éste no obstante el correspondiente elemento de conexión, con lo que, en la forma que luego se describirá más en detalle, puede realizarse una conexión sustitutoria con el elemento de selección SEL 1:N.

Sin perjudicar el funcionamiento normal de servicio del equipo de telecomunicación KE puede comprobarse desde el equipo de control central MPU el mecanismo de selección "1:N" para los módulos de línea. Para ello pueden transmitirse desde el equipo de control central, de la manera antes mencionada, señales de control a través de los grupos de línea sustitutorios BG N+1, para por un lado cerrar un interruptor elegido dentro del sistema de interruptores "1:N" de los elementos de selección SEL 1:N y por otro lado para insertar un bucle de prueba mediante el sistema de bucle de prueba LB posconectado a este interruptor. Para evitar elevadas atenuaciones de la señal, pueden realizarse los distintos bucles de prueba con ayuda de relés.

A continuación puede por ejemplo llevarse una señal de prueba predeterminada desde el equipo de control central MPU a través del módulo de línea sustitutorio del bucle de prueba recién activado y desde allí transmitirla de retorno al equipo central de control. Al respecto, una prueba puede repetirse periódicamente en una secuencia determinada con todos los sistemas de bucle de prueba LB de los elementos de selección SEL 1:N. De esta manera puede comprobarse a intervalos de tiempo de prueba determinados la funcionalidad del mecanismo de selección "1:N".

Tal como se indica adicionalmente en la figura 1, en cada caso están unidos los módulos de línea contiguos BG 1 a BG N directamente mediante una línea bidireccional de control OL. Además, existe entre cada uno de los módulos de línea un enlace virtual fijo a través del sistema de acoplamiento ASN con el equipo central de control MPU. Al presentarse una falta en uno de los módulos de línea se transmite una señal de control a través de la línea de control respectiva OL al módulo de línea contiguo y desde allí y mediante el citado enlace virtual se retransmite al equipo de control central MPU. Tras la recepción de una señal de control como la indicada, se ordena desde el equipo central de control MPU el servicio sustitutorio para el módulo defectuoso. Un servicio sustitutorio así se describirá a continuación en base a la figura 3 pudiendo, como ejemplo, representar el módulo de línea BG 1 un módulo de línea defectuoso.

Según la figura 3, los elementos de conexión S asociados al módulo de línea BG 1 son controlados de tal manera que está activada la segunda vía de conexión antes citada hacia la conexión de señal correspondiente del elemento de selección SEL 1:N. Además dentro de estos elementos de selección el interruptor asociado a la conexión de señal que se acaba de citar está controlado de tal manera que existe sin más una vía de enlace cerrada desde la línea de transmisión LTG 1 a través de los elementos de selección SEL 1:N hasta el módulo de línea sustitutorio BG N+1. Así puede entonces realizarse a través de este módulo de línea sustitutorio como sustitución del módulo de línea BG 1 tomado como ejemplo como defectuoso, una transmisión de señales de mensaje (células de mensaje). Un mecanismo sustitutorio así vale también para cualquier otro de los módulos de línea BG2 a BG N.

El equipo de comunicaciones descrito en base a las figuras 2 y 3 KE puede también estar modificado de tal manera que el elemento de selección SEL 1:N está conectado como un módulo de línea al sistema de acoplamiento ASN (indicado mediante una línea discontinua en las figuras 2 y 3) y está unido con el equipo central de control MPU mediante un enlace fijo virtual. La activación del propio control de los elementos de selección SEL 1:N y de los elementos de conexión individuales de línea S se realiza entonces mediante señales de control transmitidas por el equipo central de control MPU en el marco del enlace virtual (transmisión con ayuda del protocolo interno de transporte ITP). En función de estas señales de control, pueden ajustarse entonces dentro del elemento de selección SEL 1:N el sistema de interruptor antes mencionado "1:N", los distintos sistemas de bucle de prueba LB y los distintos interruptores de los elementos de conexión individuales de línea. Para el ajuste de los interruptores que acabamos de citar pueden preverse entre éstos y los elementos de selección SEL 1:N de nuevo las ya citadas líneas de control individuales, lo cual se representa en las figuras 2 y 3 mediante líneas discontinuas.

Otra modificación adicional del equipo de comunicaciones KE puede también consistir en que cuando existen múltiples módulos de línea, a partir de éstos y de la manera antes descrita pueden formarse varios grupos independientes de redundancia, que en cada caso disponen de una cierta cantidad de módulos de línea activos y de un módulo de línea sustitutorio asignado a éstos.

Finalmente, ha de indicarse aquí que ciertamente se ha descrito la presente invención con el ejemplo de un equipo de comunicaciones ATM, pero que la invención no queda limitada al mismo. Más bien esta invención puede utilizarse también en equipos de comunicaciones que se desvían del principio ATM cuando en éstos se prevé una estructura de redundancia "1:N" para los módulos de línea.

Claims (7)

1. Equipo de comunicaciones (KE) para la transmisión de señales de mensajes a través de líneas de transmisión (LTG 1, ...LTG N) con un sistema central de acoplamiento (ASN) y con módulos de línea (BG

\hbox{1 ...}

BGN) correspondientes al anterior, unidos en cada caso con una de las líneas de transmisión, que forman al menos un grupo de redundancia "1:N" compuesto por una cierta cantidad N de módulos de línea activos y un módulo de línea adicional sustitutorio (IB N+1), pudiendo conectarse de forma sustitutoria dentro de un grupo de redundancia "1+N" como el descrito, mediante elementos de selección (SEL 1:N), cada uno de los módulos N de línea activo mediante el correspondiente módulo de línea sustitutorio,

caracterizado porque los elementos de selección (SEL 1:N) del correspondiente grupo de redundancia "1:N" disponen de N conexiones de señal en un primer lado de conexión, y en un segundo lado de conexión, por el contrario, solamente de una conexión de señal individual unida con el módulo de línea sustitutorio (IB N+1),

porque en cada una de las líneas de transmisión (LTG 1, ...., LTG N) están insertados elementos de conexión (S) individuales de línea, que unen la correspondiente línea de transmisión a elección mediante una primera vía de conexión con el módulo de línea activo asignado a la misma o bien mediante una segunda vía de conexión con una de las N conexiones de señal de los elementos de selección (SEL 1:N), y porque los elementos de selección (SEL 1:N) y los N elementos de conexión (S) pueden controlarse de tal manera que en funcionamiento normal las N líneas de transmisión están unidas directamente a través de las primeras vías de conexión de los elementos de conexión individuales de línea (S) con los N módulos de línea activos (BG 1, ...., BG N), mientras en servicio sustitutorio uno de los N módulos de línea activos (p.e. BG 1) está unido a su línea de transmisión asociada (LTG 1) mediante la segunda vía de conexión del correspondiente elemento de conexión (S) y el elemento de selección (SEL 1:N) con el grupo de línea sustitutorio (IB N+1).

2. Equipo de comunicaciones según la reivindicación 1,

caracterizado porque el mismo está configurado como equipo de comunicaciones ATM que funciona según un modo de transferencia asíncrono, que posibilita la transmisión de señales de mensajes en el marco de enlaces virtuales

y porque al sistema de acoplamiento (ASN) está asignado un equipo central de control (MPU) que controla el estabecimiento y desconexión de enlaces virtuales.

3. Equipo de comunicaciones según la reivindicación 2,

caracterizado porque el equipo central de control (MPU) está además configurado de tal manera que desde el mismo pueden controlarse los elementos de selección (SEL 1:N) y los elementos de conexión individuales de línea (S) del correspondiente grupo de redundancia "1:N".

4. Equipo de comunicaciones según una de las reivindicaciones 1 a 3,

caracterizado porque los elementos de selección (SEL 1:N) del correspondiente grupo de redundancia "1:N" están además configurados de tal manera que en los elementos de conexión a cada una de las N conexiones de señal están asociados elementos de bucle de prueba (LB) separados, que en cada caso permiten en funcionamiento normal la inserción de un bucle de control desde y hacia el sistema de acoplamiento (ASN).

5. Equipo de comunicaciones según la reivindicación 4,

caracterizado porque el equipo central de control (MPU) está además configurado de tal manera que mediante el mismo puede controlarse individualmente para los elementos de bucle de prueba (LB) en cada caso primeramente la inserción del correspondiente bucle de control y a continuación la realización de una prueba del bucle.

6. Equipo de comunicaciones según una de las reivindicaciones 2 a 5,

caracterizado porque los módulos de línea contiguos de un grupo de redundancia "1:N" están unidos entre sí en cada caso mediante una línea de control (OL) para la emisión de un aviso de falta y los módulos de línea (BG 1 a BG N) están configurados de tal manera que al recibir un aviso de falta de este tipo se emite una señal de control que provoca la activación de un servicio sustitutorio al equipo central de control (MPU).

7. Equipo de comunicaciones según una de las reivindicaciones 1 a 6,

caracterizado porque los elementos de conexión individuales de línea (S) del correspondiente grupo de redundancia "1:N" están configurados como interruptores de diodo PIN.