FI114673B - Korkeanopeuksinen toiminnesuojaus digitaalisessa tietoliikennejärjestelmässä - Google Patents

Description

114673

Korkeanopeuksinen toiminnesuojaus digitaalisessa tietoliikenne järjestelmässä Tämä keksintö on digitaalisen tietoliikenteen 5 alalta ja kohdistuu tarkemmin sanoen sen valvonta- ja redundanssikäytäntöihin.

Keksinnön taustaa

Kuten alalla hyvin on tunnettua, tietoliikennejärjestelmissä on otettu merkittäviä edistysaskeleita viime 10 vuosina, erityisesti mitä tulee nopeuteen, jolla informaatiota voidaan välittää. Modernit digitaaliset tietoliikennejärjestelmät ja välitysmediat tarjoavat hyvin suuren kaistanleveyden, kuten DC-3-datarunkostandardin antama 44.736 Mbps datanopeus. Edelleen, tavanomaiset kuituopti-15 set kaapelit ja järjestelmät voivat tarjota vieläkin suuremmat kaistanleveyden ja datanopeuden aikajakomultiplek-soimalla jopa kahteentoista DS-3-linjaan, mikä antaa kaistanleveyden jopa 536.8 Mbps.

Nämä äärimmäisen suuret kaistanleveydet, jotka 20 ovat nyt digitaalisten tietoliikennejärjestelmien käytettävissä, ovat mahdollistaneet suurten datamäärien välittä-: misen suurilla nopeuksilla. Koska äänikanavat vaativat hy- * vin vähän kaistanleveyttä (luokkaa 4 kbps kumpikin), suuri j lukumäärä äänikanavia voidaan nyt välittää yhden välitys- 25 linjan kautta aikajakomultipleksauksen avulla. Käytettä-• ·. vissä oleva kaistanleveys mahdollistaa nyt myös digitaali sen datan suurten lohkojen välittämisen tietokoneelta tietokoneelle, kuten myös muita medioita, kuten videonäytöt, edustavan digitaalisen datan.

; 30 Toisin kuin äänivälityksissä, joissa voidaan hel- ·' posti sietää jonkin verran virheellisiä signaaleja ilman : sanoman turmeltumista, digitaalisen datan onnistunut vä- littäminen tietokoneiden kesken edellyttää kuitenkin suurta luotettavuutta ja korkealaatuista välitystä. Näin ollen ’;t;’ 35 tavanomaiset digitaaliset ristikytkennät tarjoavat nyt 114673 2 "suorituskyvyn valvontaa" (jota tavallisesti kutsutaan nimellä "PM"), jossa vastaanotetun digitaalisen datan vir-hetiheyttä tarkkaillaan syklisellä redundanssitarkastuk-sella (CRC) ja muilla tavanomaisilla koodaustekniikoilla.

5 Tällaista suorituskyvyn valvontaa käytetään takamaan toivottu siirtotiedon laatu, jota haluavat ne tietoliikenne-asiakkaat, jotka maksavat korkeampaa tariffia korkealaatuisesta ja alhaisen virhetiheyden tietoliikenteestä.

Tavanomaiset tietoliikennejärjestelmät tarjoavat 10 yleensä myös jonkin verran redundanssia, ylimäärää, siten, että tietoliikennelinjan tai verkkoelimen pettäminen ei aiheuta välitetyn sanoman menetystä. Tavanomaiset, suorituskyvyn valvonnalla varustetut tietoliikennejärjestelmät ovat toteuttaneet tiettyjä hälytysehtoja, joilla ihmisope-15 raattori hälytetään tapauksissa kuten "signaalin menetys" ja kun virhetiheydet ylittävät erinäisiä kynnyksiä. Vastauksena näihin operaattori voi käsin kytkeä ylimääräisen linjan, jotta digitaalisen datan välittäminen olisi jälleen mahdollista järjestelmässä. Tietenkään hälytysehdon 20 synnyttämistä ja tulo/lähtö-porttien käsin kytkemistä muihin linjoihin ei voida suorittaa nopeasti.

: Lisätaustatietona todettakoon, että tavanomaiset ; kuituoptiset päätteet (kutsutaan tavallisesti nimellä FOT) : ovat toteuttaneet 1:1-redundanssin järjestelmän kuituopti- 25 sille linjoille tietyllä määrällä automaattista kytkentää. Tämän 1:1-redundanssikäytännön mukaan kaistanleveyden yli-’ ( määräosaa tarkkaillaan, jotta määritettäisiin otetaanko vastaan signaalin menetys ("LOS") tai virheen ilmaisusig-naali ("AIS"). Näissä FOT 1:1 -redundanssikäytännöissä 30 otettaessa vastaan LOS- tai AIS-signaali FOT automaatti-sesti siirtää lähetyksensä toiseen kahdesta kuituoptisesta linjasta, mikä mahdollistaa datan välityksen ensimmäisen kuituoptisen linjan pettämisestä huolimatta.

Kuvio 1 havainnollistaa tavanomaisten l:l-redun-35 danttien kuituoptisten linjojen IE, 1W kaistanleveyttä ta- 3 ΊΪ467Ζ vanomaisen kuituoptisen päätteen (FOT) vastaanottamana. Kumpikin kuituoptinen linja tässä esimerkissä on 0C-12-tyyppiä ja sellaisina kaksisuuntaisesti välittävät kaksitoista DS-3-linjaa aika-alueelle multipleksattuna. DS-3- 5 tiet varaavat paljon käytettävissä olevasta kaistanleveydestä, kuten kuviosta 1 ilmenee. Tavanomaisten standardien mukaan osa kuituoptisten linjojen IE, 1W välittämästä kaistanleveydestä varataan linjadatalle, kuten rungotus-ja tahdistussignaalit, rungon tunnistaville signaaleille 10 ja myös signaaleille kuten LOS ja AIS, jotka ilmaisevat linjahäiriötä jossain järjestelmässä. Tämä kaistanleveyden linjadatan osaa kutsutaan myös ylimääräksi, koska se ei kuljeta mitään liikennedataa. Kuituoptinen pääte 3 toimii multipleksaten ja demultipleksaten dataa yhdestä kuituop-15 tisesta kaapelista/kaapeliin IE, 1W kahteentoista yksittäiseen DS-3-linjaan välittämistä varten.

Tavanomaisen 1:1 redundanssikäytännön mukaan tavanomainen FOT 3 tarkkailee linjadataa ja vaihtaa välityksen kuituoptisten linjojen IE, 1W välillä vastaanottaes-20 saan linjavikaa ilmaisevan signaalin. Kuitenkaan monet muutkaan tilanteet kuin LOS- ja AIS-tilanteet eivät ole : hyväksyttävissä tietoliikenneasiakkaalle, joka vaatii kor- : kealaatuista tietoliikennettä, erityisesti kun tulee lä- ‘ j hettää ja vastaanottaa tietokonedataa. Nämä muut tilanteet 25 eivät mahdollisesti ole niin vaikeita, että aiheuttaisivat • koko linjan (ts. kaikki kanavat eli "kulkutiet", jotka vä litetään pitkin kuituoptista linjaa) menetyksen, mutta ‘ voivat aiheutua laitteistoviasta yhdellä linjalla olevista kulkuteistä. Esimerkkejä tämän tyyppisistä tilanteista ; 30 ovat rungon menetys ("LOF") tai "pehmeät" virheet, jossa tietyllä kulkutiellä on esiintynyt suurella taajuudella F; virhetilanteita. Tavanomaisen FOT 3-.n suorittama pelkkä ··', linjadatan tarkkailu ei näytä ollenkaan näitä muita kulku tiehen liittyviä tilanteita ja sellaisenaan kuvion 1 re-35 dundanssikäytäntö ei pysty tarjoamaan tiettyjen asiakkai- 114673 4 den haluamaa korkeaa suojaustasoa. Tavanomainen FOT 3 antaa näin ollen vain linjasuojauksen ja sellaisenaan edellyttää käytettävissä olevan kuituoptisen kapasiteetin kaksinkertaistamisen siitä, mitä liikenne pelkästään edel-5 lyttää, jotta tällainen linjasuojaus voitaisiin toteuttaa. Sellaisenaan järjestelmän kuituoptisen kaapelin hyväksikäyttö on verraten alhaista tällaisissa tilanteissa.

Näin ollen keksinnön päämääränä on antaa menetelmä ja järjestelmä, jolla annetaan digitaalisille tietoliiken-10 nejärjestelmille siirtotietojen suojaus, joka tarkkailee kulkutiedataa ja mahdollistaa automaattisen vaihdon sekä kovissa että pehmeissä virhetilanteissa.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on edelleen antaa tällaiseen suojaukseen menetelmä ja järjestelmä, jossa 15 kytkentäaika pettävän kulkutien ensisijaisten ja toissijaisten linjojen välillä on äärimmäisen lyhyt, kuten luokkaa 50 ms tai vähemmän.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on edelleen antaa tällainen menetelmä ja järjestelmä, jotka voidaan hel-20 posti toteuttaa olemassa oleviin ristikytkentäasennuksiin.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on edelleen an-taa tällainen menetelmä ja järjestelmä, jossa tukkeutumi-sen mahdollisuus on huomattavasti vähentynyt.

: Esillä olevan keksinnön päämääränä on edelleen an- 25 taa tällainen menetelmä ja järjestelmä hajautetulla tavalla digitaalisessa ristikytkennässä.

! Esillä olevan keksinnön päämääränä on edelleen an taa tällainen menetelmä ja järjestelmä, jossa pehmeitä virhetiheyskynnyksiä voidaan modifioida.

30 Esillä olevan keksinnön päämääränä on edelleen an taa tällainen menetelmä ja järjestelmä, jossa kuituoptis-ten kaapelien hyväksikäyttöä voidaan dramaattisesti lisä-tä.

Esillä olevan keksinnön päämääränä on edelleen an-35 taa tällainen menetelmä ja järjestelmä, jossa eri tyyppi- 114673 5 set välitysmediat (esim. mikroaalto ja valoaalto) voivat tarjota suojausta toisille.

Esillä olevan keksinnön muut päämäärät ja edut tulevat ilmeisiksi alaa tavanomaisesti tunteville seuraavas-5 ta määrityksestä yhdessä piirrosten kanssa.

Piirrosten lyhyt kuvaus

Kuvio 1 havainnollistaa kaistanleveys-, linja- ja kulkutiedata, joita välitetään tavanomaisessa kuituoptisessa päätteessä.

10 Kuvio 2 on lohkomuodossa oleva sähkökaavio tieto liikennejärjestelmästä, jossa voidaan käyttää keksinnön ensisijaisia toteutuksia.

Kuvio 3 on lohkomuodossa oleva sähkökaavio digitaalisesta ristikytkentäjärjestelmästä, jossa voidaan 15 käyttää keksinnön ensisijaisia toteutuksia.

Kuviot 4a ja 4b ovat matriisikaavioita digitaalisesta ristikytkennästä ja havainnollistavat keksinnön ensimmäisen ensisijaisen toteutuksen toimintaa.

Kuvio 5 on vuokaavio, joka havainnollistaa keksin-20 non ensimmäisen ensisijaisen toteutuksen toimintaa.

Kuviot 6a - 6c ovat matriisikaavioita digitaali-: : sesta ristikytkennästä ja havainnollistavat keksinnön toi- sen ensisijaisen toteutuksen toimintaa.

. j Kuvio 7 on vuokaavio, joka havainnollistaa keksin- 25 nön toisen ensisijaisen toteutuksen toimintaa.

Keksinnön yhteenveto

Keksintö voidaan toteuttaa digitaaliseen tietolii-* kennejärjestelmään antamaan siirtotietosuojaus käyttämällä hajautettua vian tunnistusta ja siirtotiedon vaihtoa digi-·>>’ 3 0 taalisissa ristikytkennöissä. Esillä olevan keksinnön mu- kaisesti kullekin linjalle on määrätty kolme porttia (pää, j ; itä- ja länsi-), itä ja länsiporttien ollessa suojattavan ’·, järjestelmän puolella ja niiden antaessa 1:1-redundanssin.

AIS-, LOF- ja turmeltuneita signaalitiloja tarkkaillaan 35 vastaanotetuilla kulkuteillä itä- ja länsiporteilla (ts.

114673 6 siirtotiedoissa) ja siirtotieto kytketään sokeasti vaihtoehtoiseen redundanttiin porttiin (itä tai länsi) tällainen tilanne vastaanotettaessa. Kynnykset turmeltuneille signaaleille poikkeavat edullisesti kynnyksistä, jotka aihe-5 uttavat mitattavia tapahtumia tavanomaisessa suorituskyvyn valvonnassa. Keksinnön ensimmäisen toteutuksen mukaan siirtotiedon itä- ja länsiportit ovat samassa loogisessa ryhmässä ristikytkennässä, mikä sallii siltauksen tekemisen lähetyspäässä (3. aste) ei-tukkivalla tavalla. Keksin-10 non toisen toteutuksen mukaan loogisen ryhmän rajoitus poistetaan siirtämällä vian tarkkailu pääpuolen portin lä-hetyspuolelle, tukkeutumisen minimoivan algoritmin mukaan.

Ensisijaisten toteutusten yksityiskohtainen kuvaus Tarkastellaan aluksi kuviota 2 ja kuvataan esi-15 merkki digitaalisesta tietoliikennejärjestelmästä, johon keksinnön ensisijaiset toteutukset toteutetaan. On ymmärrettävä, että kuvion 2 järjestelmä on esitetty vain esimerkinomaisesti ja että esillä oleva keksintö voidaan toteuttaa muihinkin järjestelmäkonfiguraatioihin, jolloin 20 saadaan saman tasoiset ja yhtä tärkeät edut kuin kuvion 2 järjestelmän tapauksessa.

l Kuvion 2 järjestelmä on suuren etäisyyden tieto- : liikennejärjestelmä, jossa digitaaliset ristikytkennät 2 • ja 4 kommunikoivat kaksisuuntaisesti toistensa kanssa lu- 25 okkaa satoja maileja olevan matkan päästä. Digitaaliset ristikytkennät 2 ja 4 ovat rakenteeltaan tavanomaisia ja ’ ne ovat edullisesti 1633 SX digitaaliset ristikytkennät, joita valmistaa ja myy Alcatel Network Systems Inc. Vaikka kuvio 2 esittääkin kummassakin ristikytkennässä 2, 4 yhdet 30 portit redundantissa kommunikaatiossa toistensa kanssa, ymmärretään toki tietenkin, että kumpikin ristikytkentä 2, : 4 tukee useaa porttia, esimerkiksi jopa luokkaa 2048 port- tia. Ristikytkentöjen 2, 4 palvelemat portit voivat olla yhteydessä toistensa kanssa kuviossa 2 esitetyllä tavalla 35 tai ne voivat kommunikoida toisten linjojen kautta muiden 114673 7 ristikytkentöjen kanssa kokonaistietoliikennejärjestelmässä, johon ristikytkennät 2, 4 on installoitu.

Kuvion 2 esimerkinomaisessa järjestelmässä digitaaliset ristikytkennät 2, 4 kommunikoivat toistensa kans-5 sa redundantteja reittejä pitkin kaksisuuntaisella tavalla. Ensimmäinen kaksisuuntainen reitti (EAST, itä) on ristikytkennän 2 i/O-portin 6E ja ristikytkennän 4 1/0-portin 8E välistä ja sisältää DS-3-linjat 17 kytkettyinä kumpaankin porttiin 6E, 8E. EAST-reitti sisältää myös kui-10 tuoptiset päätteet (FOT) 10, joiden välille on kytketty kuituoptinen kaapeli 13; kuituoptinen kaapeli 13 on varustettu toistimella 11 tavanomaiseen malliin. FOTit 10 voivat olla rakenteeltaan tavanomaisia, jollaiset mainittiin kuvion 1 yhteydessä, paitsi että esillä oleva kek-15 sintö sallii 1:1-redundanssilinjan suojaustoiminnon poistamisen. Kuten hyvin tiedetään, moderni kuituoptinen kaapeli pystyy välittämään dataa kapasiteetilla, joka huomattavasti ylittää yksittäisen DS-3-linjan; näin ollen kukin FOT 10 voi vastaanottaa useita DS-3-linjoja 17 tiedonväli-20 tystä varten pitkin kuituoptista kaapelia 13 aikajakomul-tipleksatulla tavalla.

: Toinen reitti (WEST, länsi) kuvion 2 järjestelmäs-

: sä on ristikytkentöj en 2, 4 vastaavien porttien 6W ja 6W

; · välissä. Tässä esimerkissä WEST-reitti sisältää mikroaal- 25 topäätteet 14, jotka vastaanottavat DS-3-linjat ristikyt- . > kennöistä 2, 4 mikroaaltosiirtolinjan 15 ollessa kytketty- ' nä niiden välille. Sellaisenaan esillä oleva keksintöä

' I

’ voidaan käyttää eri tyyppisten siirtomedioitten kanssa si ten, että mikroaaltosiirto voi tarjota redundanssia kuitu- < · ·" 30 optiselle kaapeloinnille; tietenkin redundantit reitit voivat kumpikin olla kuituoptisia, mikroaaltoa tai mitä tahansa muuta tavanomaista mediaa.

Kuvion 2 esimerkinomainen järjestelmä on "avoin" järjestelmä siinä mielessä, että kommunikaatiota ei ole 35 rajoitettu pelkästään liikenteeseen ristikytkentöj en 2, 4 114673 8 välillä. Esimerkiksi, FOTit 10 ja mikroaaltopäätteet 14 voivat vastaanottaa DS-3-linjoja 17' digitaalisista ris-tikytkennöistä tai muista järjestelmässä olevista lähteistä, kuvio 2. Tämän lisäksi muita tavanomaisia verkkoeli-5 miä, kuten esimerkiksi lisäys/pudotus-laatikoita ja vastaavia, voi myös sisältyä kuvion 2 järjestelmään.

Digitaalisten ristikytkentöjen 2, 4 portit EAST- ja WEST-reittien vastakkaisilla puolilla on kytketty paikallisiin järjestelmiin tavanomaisella tavalla; näitä po-10 rtteja kutsutaan alalla, ja tässäkin jatkossa, "pää"-porteiksi. Tällainen kytkentä voi olla toteutettu DS-3-lin-joilla tai muilla tavanomaisilla kommunikaatiokanavilla.

Kuten kuviossa 2 on esitetty, kumpikin ristikyt-kentä 2, 4 suorittaa tiedonsiirron pääportistaan sekä 15 EAST- että WEST-porttiin, saaden aikaan "pääpuolen sillan", kuten alalla on hyvin tunnettua. Kumpikin ristikyt-kentä kuitenkin vastaanottaa tiedonvälitystä vain yhdestä portista, EAST- tai WEST-portista, minä tahansa annettuna ajanhetkenä. Kuvion 2 esimerkissä ristikytkennät 2, 4 vas-20 taanottavat tiedonvälitystä vastaavista EAST-porteistaan 6E, 8E; WEST-reitti on toissijainen reitti tässä esimer-! kissa. Esillä oleva keksintö suorittaa vastaanottavan pään : sokean vaihtokytkennän ristikytkentöjen 2, 4 sisällä ta- i pauksessa, että todetaan kova tai pehmeä kulkutievika tai : : . 25 virhetilanne, kuten jäljempänä yksityiskohtaisemmin kuva- , taan.

• >

Tarkastellaan nyt kuviota 3 ja kuvataan ristikyt- > > t kennän 2 rakenne keksinnön ensisijaisten toteutusten mukaan (ristikytkentä 4 on edullisesti rakennettu samalla 30 tavoin). Kuten edellä huomautettiin, ristikytkentä 2 on

ensisijaiselta rakenteeltaan sellainen, että laskenta- ja : ; kytkentäprosessointi on laajalti hajautettu, kuten 1633 SX

. -ristikytkentäjärjestelmässä, jota valmistaa ja myy

Alcatel Network Systems, Inc.. Kuviossa 3 esitetyn risti-35 kytkennän rakenne vastaa siten 1633 SX -ristikytkentäjär- 9 114673 jestelmää.

Ristikytkentä 2 sisältää hallinnollisen prosessointiyksikön (APU) 12, joka on keskusdataprosessorina järjestelmässä. APU 12 on suoraan kytketty tavanomaisiin 5 tallennus- ja siirräntätoimintoihin, kuten hajasaantimuis-ti 21, levymuisti 23, nauha-asema 25 ja käyttöliittymä 19.

APU 12 on kytketty myös väylään BUS, joka voi sisältää yhden tai useamman järjestelmän sisäisen informaatiotien.

APUn 12 tehtävänä on hallita ristikytkennän 2 toimintaa 10 verrattain korkealla tasolla ja tarjota käyttäjälle hallintaa ja näkyvyyttä ristikytkennän 2 suorittamiin kytken-tätoimenpiteisiin.

Ristikytkentä 2 sisältää lisäksi useita hajautettuja prosessoreita kytkettynä väylään BUS, esitetty kuvi-15 ossa 3 liittymäprosessointiyksikköinä (IPU) 16, 18. Kumpikin IPU 16, 18 on verrattain monimutkainen dataproses- sointiyksikkö, sisältäen tavanomaisen ohjelmoitavan mikroprosessorin tai vaihtoehtoisesti räätälöityä logiikkaa, joka on riittävän monimutkaista ja suorituskykyistä jäl-20 jempänä kuvattavien toimenpiteiden suorittamiseen. Kukin IPUista 16 suorittaa siirräntätoimintojen ohjaamista kak-sisuuntaisiin DS-3-portteihin nähden ja siten ohjaavat ristikytkennän 2 pää-, itä- ja länsiporttien toimintaa t ; järjestelmään asennettuna, kuvio 2. Tämän toiminnan suo- / 25 rittamiseksi kuhunkin IPUun 16 liittyy ja on kaksisuuntai- • * I, i sesti kytketty yhteen ensimmäinen/kolmas matriisiasteyksi- • käistä 20. Tässä esimerkissä kukin ensimmäinen/kolmas -as- '·' ' teista 20 sisältää osan kytkentämatriisista (kuten jäljem pänä kuvataan) ja sopivan lähetin-vastaanotin-piirin nel-30 jälle DS-3-portille.

/ / Ristikytkentä 2 toimii keksinnön näille toteutuk- sille digitaalisena tietoliikennekytkimenä tavalla, joka h. on toteutettu tunnetun Clos-matriisin modifioidun version T mukaan. Modifioidun Clos-matriisin ensisijainen, ristikyt- 35 kennässä 2 käyttökelpoinen versio on kuvattu rinnakkaises- t > 114673 10 sa hakemuksessa S. N. 882 920, jätetty 14. toukukuuta 1992 nimellä E. K. Bowden, nimeltään "Methods and System for Immediately Connecting and Reswitching Digital CrossConnect Networks", siirretty Alcatel Network Systems Inc.:lie 5 ja liitetty tähän viitteeksi. Tämän matriisitoteutuksen mukaan pääportin kytkeminen itä- ja länsiportteihin suoritetaan kolmiasteisen matriisin avulla, pääportin ollessa kytkettynä kolmanteen asteeseen ja itä- ja länsiporttien ensimmäiseen asteeseen. Kytkentätoimenpide suoritetaan va-10 litun keskusmatriisiasteen kautta, joka on kytketty kolmanteen asteeseen ja haluttuun ensimmäiseen asteeseen (asteisiin) .

Tämän ristikytkennän 2 esimerkin mukaan IPUt 18 on kukin kytketty väylään BUS ja siihen liittyvään keskusmat-15 riisiasteeseen 22. Näin ollen IPUt 16, 18 ohjaavat kytken-tätoimintoa hajautetusti (ts. ilman, että edellytetään APUn 12 väliintuloa) , asettamalla sopiva ensimmäinen mat-riisiaste yhdestä ensimmäinen/kolmas -asteista 20 yhteyteen valitun keskusasteen 22 kanssa, joka vuorostaan ase-20 tetaan yhteyteen kolmannen matriisiasteen kanssa yhdestä ensimmäinen/kolmas -asteista 20. Kukin ensimmäinen/kolmas -asteista 20 ja keskusasteet on edullisesti toteutettu yksittäisinä sovelluskohtaisina integroituina piireinä (kut- > ,; sutaan tavallisesti nimellä ASIC), joita ohjaa ja jotka 25 ovat yhteydessä asianomaiseen IPUun 16, 18.

«

Kuten alalla hyvin on tunnettua, termi "kulkutie" * » ; viittaa digitaaliseen datakanavaan, joka välitetään aika- jakomultipleksatusti pitkin "linjaa"; sellaisenaan "linja" sisältää useita kulkuteitä sekä myös rungotus- ja muuta 30 informaatiota, joka liittyy linjan tilaan, tahdistukseen ,/· ja vastaavaan. Myös hyvin tunnettua alalla on, että termi "siirtotieto" viittaa kulkutiedataan kun kytkin tai risti-kytkentä sen vastaanottaa. Kuten tässä olevasta kuvaukses-Γ ta käy ilmi, esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tar- 35 jota siirtotietosuojaus tietoliikenteelle siten, että yk- 114673 11 sittäisiä siirtotietoja tarkkaillaan ja vaihtokytketään siten, että yksittäisille kulkuteille saadaan redundanssia ilman, että edellytetään vaihtokytkentää ja redundanssia kokonaisille linjoille. Esillä oleva keksintö pystyy tie-5 tysti suojaamaan myös linjavioilta.

Ristikytkentöjen 2, 4 toiminta siirtotietosuojauk- sen antajana kuvataan nyt yksityiskohtaisesti keksinnön ensisijaisten toteutusten mukaisesti. On ymmärrettävä, että järjestelmä, joka sisältää yhden ristikytkennän 2, 4, 10 jolla on jäljempänä kuvattavat siirtotietosuojauskäytän-nöt, ja lopussa verkossa tavanomaiset ristikytkennät ja kytkentäjärjestelmät ja vastaavat, voi myös käyttää hyväkseen esillä olevaa keksintöä. Sellaisenaan asiakas, joka haluaa esillä olevan keksinnön tarjoaman suurinopeuksisen 15 siirtotietosuojauksen voi toteuttaa saman vastaanottavassa ristikytkennässään huomioimatta muualla järjestelmässä olevia kytkintyyppejä, niin kauan kuin kukin suojattava siirtotieto myös vastaanotetaan redundanttiin porttiin.

Nollatukkiva nopea siirtotietosuojaus 20 Tarkastellaan kuvioita 4a, 4b ja 5, digitaalisen ristikytkennän 2 toiminta siirtotietosuojauksen antajana keksinnön ensimmäisen toteutuksen mukaan kuvataan nyt yk- sίtyiskohtaisesti . Menetelmä toteutetaan edullisesti tie- ,‘, : tokoneohjelmalla, jonka mukaan APU 12 ja IPUt 16, 18 toi- :v. 25 mivat. Pidetään mahdollisena, että alaa tavanomaisesti tunteva pystyy helposti toteuttamaan alla kuvatun menetel-män digitaaliseen ristikytkentään ilman kohtuutonta kokei- • lua, seuraavan kuvauksen perusteella.

Kuvio 4a esittää matriisimuodossa kytkentäreiti-30 tystä ristikytkennässä 2 EAST-reitin toimiessa ensisijai-sena esimerkkinä yksittäisestä kaksisuuntaisesta kulku-tiestä. Lähetyspuolella kulkutie vastaanotetaan ristikyt-kennän 2 paikalliselta puolelta ensimmäinen/kolmas -asteen • 20o (joka toimii Clos-matriisin ensimmäisenä asteena 35 datalle paikallisesta järjestelmään) tulopääportilla Hi, 114673 12 ja välitetään keskusasteen 22i kautta ensimmäinen/kolmas -asteeseen 20n. Ensimmäinen/kolmas -aste 20n toimii Clos-matriisin kolmantena asteena paikallisesta järjestelmälle lähetettävälle datalle ja tässä 5 keksinnön toteutuksessa lähettää sekä itä- että länsiport-teihin E0 ja Wo0 tulopääporttiin Hi liittyvän kulkutien lähetystä varten. Keksinnön tämän toteutuksen mukaan annetun tien itä- ja länsilähtöportteja E0, Wo0 ohjataan samalla ensimmäinen/kolmas -matriisiasteella 20n (ja tässä esimer-10 kissä samalla ASICilla) , jotta vältettäisiin tukkeutumis-tila lähetyksen vuoksi.

Näin ollen kulkutiedata, joka vastaanotetaan paikalliselta puolelta tulopääporttiin Hi kytketään ja lähetetään sekä itä- että länsiporteista E0, ja W0 kaikkina 15 aikoina. Tämä kolmas-aste-lähetys mahdollistaa sokean vas-taanottopään vaihtokytkennän, jota käytetään esillä olevan keksinnön mukaisessa siirtotietosuojauskäytännössä.

Tämän kulkutien vastaanottopuolella ensimmäinen/kolmas -aste 20i vastaanottaa siirtotiedon järjestel-20 mältä aktiivisessa itätuloportissa Ei (WEST-reitin ollessa järjestelmässä toissijainen reitti tällä hetkellä). Siir-totieto reititetään keskusasteen 22m kautta takaisin ensimmäinen/kolmas -asteeseen 20i ja esitetään lähtöpääpor-·, : tille H0. On huomattava, että tässä esimerkissä lähtöpää- 2 5 portti H0 on samassa ensimmäinen/kolmas -asteessa 2Oi kuin . itä- ja länsituloportit Ei, Wi, sillä kukin ensimmäi- nen/kolmas -aste 20 voi palvella useita portteja (joko ·’’ pää-, itä- tai länsiportteja); kuitenkin keksinnön tämän toteutuksen mukaan lähtöpääportti H0 voi olla eri ensim-30 mäinen/kolmas -asteessa 20 kuin itä- ja länsituloporttien i « t :>i; Ei, Wi, joihin se liittyy. Keksinnön tämän toteutuksen mu- kaan ensimmäinen/kolmas -aste 20i toimii vaihtokytkien ··' siirtotiedon vastaanoton itätuloportista Ei länsituloport- tiin Wi kovan tai pehmeän virhetilanteen sattuessa, kuten .,* 3 5 jäljempänä kuvataan.

t 114673 13

Tietenkin, vaikka kuvio 4a esittääkin yhtä kaksisuuntaista kulkutietä ristikytkennän 2 läpi, samanlainen vaihtokytkentä ja yhteyden muodostus suoritetaan ristikytkennän 2 läpi kullekin sen palvelemalle aktiiviselle tiel-5 le ja portille. 1633 SX -ristikytkentä esimerkissä jopa 2048 porttia ja kulkutietä käsitellään rinnakkaisesti.

Kuvio 5 on vuokaavio, joka havainnollistaa ristikytkennän 2 suorittamia siirtotietosuojauksen valvonta- ja kytkentätoimintoja keksinnön tämän ensimmäisen toteutuksen 10 mukaan. Kuviossa 5 esitetyt ja alla kuvatut toiminnot suorittaa kukin IPU 16 sen porteilla järjestelmästä vastaanotetuille siirtotiedoille, ts. datalle, joka vastaanotetaan siihen liittyvän ensimmäinen/kolmas -asteen 20 itä-ja länsituloporteilla Ei, Wi. Näin ollen kukin IPU 16 pys-15 tyy valvomaan siirtotietoja, jotka vastaanotetaan siihen liittyvän ensimmäinen/kolmas -asteen 20 tuloporteilla, ja mahdollistamaan vaihtokytkennän, joka on välttämätön suo-j auksen tarj oamiseksi.

Keksinnön tämän toteutuksen mukaan sekä kovat ja 20 pehmeät virheet tai virhetilanteet voivat aiheuttaa suo-jausvaihtokytkennän toissijaiseen, redundanttiin tuloport-tiin. Tarkastellaan kuviota 5, kovien virheiden valvonta suoritetaan alkaen prosessilla 24, jossa kukin IPUun 16 , : liittyvä aktiivinen portti Ei, Wi käydään läpi, jotta to- 25 dettaisiin, onko vastaanotettu kova virhesignaali tai tila. Prosessin 24 suorittama läpikäynti suoritetaan ensim-' mäinen/kolmas -asteen 20i (tuloporttien Ei, Wi tapauksessa) * osalle, jolla signaali vastaanotetaan. Keksinnön tässä esimerkissä, kovat virhetilanteet, joissa vaihtokytkentä 30 voidaan matkaansaattaa, ovat seuraavat: :ii*‘ AIS : hälytysviitesignaali LOS : signaalin häviäminen ...f LOF : Rungon häviäminen T LOS- ja LOF-signaalit ovat hyvin tunnettuja kulkutie- ja - 35 linjadatasignaaleja, joiden avulla siirtotiedon häviäminen 114673 14 ilmaistaan. Kuten alalla hyvin on tunnettua, AIS-signaalin synnyttää verkkoelin havaitessaan hälytystilan verkkoeli-mestä "ylävirtaan"; tämä aiheuttaa vain yhden hälytyssig-naalin synnyttämisen korjaavan toimenpiteen helpottamisek-5 si, koska virheen sijainti voidaan näin helpommin todeta kuin jos kukin verkkoelin päästäisi hälytyssignaalin eteenpäin. Päätös 25 määrittää, ilmaiseeko prosessin 24 suorittama läpikäynti yhtäkään kovista virhesignaaleista; jos ilmaisee, hallinta siirtyy päätökseen 31, joka aiheut-10 taa siirtotietosuojausvaihtokytkennän, kuten jäljempänä kuvataan. Jos päätöksessä 25 ei ilmaista kova virhettä, tietyn tien osalta mennään odotustilaan 26, kunnes määrätty aikajakso (esim. 20 ms) on kulunut, jolloin prosessin 24 läpikäynti aloitetaan uudestaan. Taajuus, jolla aktii-15 visten porttien läpikäyntiä suoritetaan riippuu ensisijaisesti kytkentäajasta, joka tulee taata kovan vian tapauksessa. Esimerkiksi, jos siirtotiedon suojaus tulee aikaansaada lyhyessä ajassa, läpikäyntijakso tulee pitää riittävän lyhyenä siten, että läpikäyntijakson ja kytkennän vaa-20 timan ajan summa on vähemmän kuin määrätty kytkentäaika. Tässä esimerkissä, jossa kytkentäaikamääritys on 50 ms (maksimissaan), 20ms:n läpikäyntiaika sallii jopa 30 ms • siirtotietosuojauksen aikaansaamiseen kovan vian sattues- : sa.

25 Kukin IPU 16 tarkkailee myös pehmeitä virhetilan- I teitä siihen liittyvissä aktiivisissa tuloporteissa 26, mutta pienemmällä tiheydellä. Pehmeät virhetilanteet liit-*’ tyvät ajanjakson aikana mitattuihin virhesekunteihin, ja sellaisenaan samaa kiireellisyyttä ei esiinny ilmaistaessa 3 0 pehmeän virhekynnyksen ylittämistä kuin kovan virhetilan-:,,,· teen tapauksessa. Alla oleva taulukko antaa esimerkin peh- meistä virhekynnyksistä, joilla siirtotietosuojauskytkentä ···, voidaan matkaansaattaa: 114673 15 10 virhesekuntia (ES) 15 minuutissa; tai 864 (ES) 1 tunnissa; tai 4 vakavaa virhesekuntia (SES) 24 tunnissa missä ES määritellään miksi tahansa sekunniksi, jonka si-5 säilä havaitaan koodausvirhe, ja missä SES määritellään miksi tahansa sekunniksi, jonka sisällä havaitaan enemmän kuin 44 koodausvirhettä (ts. virhetiheys on suurempi kuin 10~6 virhettä sekunnissa) .

On huomattava, että keksinnön tämän toteutuksen 10 mukaisessa prosessissa 28 tarkastettavat pehmeä virhe -kynnykset poikkeavat tyypiltään ja laadultaan tavanomaisista suorituskyvyn tarkkailukynnyksistä. Ensiksikin kynnys virhe tiheydet , joilla siirtotietosuojauskytkentä aloitetaan, poikkeavat yleensä tavanomaisesta suorituskyvyn 15 valvonnan kynnyksistä (joilla palvelun laatu määritellään) ja ovat yleensä tasoltaan tiukempia, jotta siirtotieto-vaihtokytkentää voidaan käyttää välttämään palvelun laadun heikkeneminen. Tämän lisäksi kynnysvirhetiheydet, jotka aloittavat siirtotietosuojauskytkennän ovat hallittavissa, 20 mikä sallii järjestelmäoperaattorin lisätä tai vähentää siirtotietosuojauskytkennän herkkyyttä säätämällä kynnys-: arvoja APUn 12 kautta. Toiseksi, koska siirtotietosuojauk- sen kovia virhetilanteita (LOS, LOF, AIS) tarkkaillaan : erillään pehmeiden virheiden kynnyksen ylityksistä, yllä 25 olevassa taulukossa olevat kynnysmäärittelyt ovat puhtaasti koodausvirheistä aiheutuville virhesekunneille ja eivät ! sisällä virhesekunteja, jotka johtuvat LOS- tai AIS-tilan- teista (jotka sisältyvät tavanomaisiin virhesekuntimäärit-telyihin).

? > : 30 Tarkastellaan jälleen kuviota 5, prosessi 28 ja päätös 29 suoritetaan IPUn 16 toimesta kussakin sen aktii-visessa tuloportissa ensimmäinen/kolmas -asteessa 20 (ku-,··. ten itätuloportti Ei), jotta määritettäisiin, onko joku ’ pehmeän virheen kynnysehto ylitetty. Tarkkailupiste on tu- 35 loportissa, jotta taattaisiin, että vain siirtotiedossa 114673 16 olevia virhetilanteita, eikä matriisista aiheutuvia virheitä, käytetään aikaan saamaan suojauskytkentä. Jos mitään pehmeää virhekynnystä ei ole ylitetty mennään odotustilaan 34 kunnes haluttu jakso (esim. yksi sekunti) kuluu 5 ennen kuin seuraava ylityksen ilmaisemistoimenpide suoritetaan.

Jos pehmeä virhekynnyksen ylitys todetaan päätöksessä 29, keksinnön tämän toteutuksen mukainen menetelmä suorittaa ylimääräisiä päätöksiä varmistaakseen, että jos 10 siirtotieto vaihtokytketään, lopputulos ei ole huonompi kuin vaihtokytkennän aiheuttaja. IPU 16 määrittää aluksi, päätöksessä 30, onko "pari"portti (ts. vastakkainen itä-tai länsiportti kuin se, joka tarkastettiin prosessissa 28) äskettäin ylittänyt mitään pehmeitä virhekynnyksiä ai-15 kana, jolloin se oli viimeksi aktiivinen. Tämän määrityksen IPU 16 suorittaa informaation perusteella, jota se saa pariportin jatkuvasta tarkkailusta, joka jatkuu myös epä-aktiivisille porteille ja siten, keksinnön tämän toteutuksen mukaan, APUn 12 ei tarvitse puuttua kytkentäproses-20 siin. Jos ei, hallinta siirtyy päätökseen 31 kytkennän aikaan saamiseksi. Jos pariportti on ylittänyt kynnyksiä, : IPU 16 analysoi pariportin historiaa määrittääkseen, onko sen tarjoaman palvelun laatu korkeampi kuin tarkastetun | portin. Jos pariportin palvelun laatu ei ole parempaa, 25 hallinta palaa takaisin odotustilaan 34; siirtotietokyt-kentää ei suoriteta tässä tapauksessa koska pariporttiin t siirtyminen ei parantaisi siirtotiedon virhetiheyttä.

On huomattava, että pariporttien kynnyksen ylitys-tarkastusta ei suoriteta, jos todetaan kova vika (LOS, * 30 LOF, AIS) . Tämä koska virheellistä siirtotietoa pidetään parempana kuin kovaan vikaan kaatunutta kanavaa; sellaise-naan parikanavan virhetiheystilanne on yhdentekevä kovan "·. vian tapauksessa, koska vaihtokytkentä on tehtävä virheti- heydestä riippumatta.

114673 17

Siirryttäessä menetelmän vaihtokytkentäosaan, joh-tuupa se kovasta virheestä (päätöksestä 25) tai pehmeän virhetiheyden kynnyksen ylittämisestä (päätöksistä 29, 30, 32), IPU 16 määrittää ensiksi, päätöksessä 31, onko auto-5 maattinen kytkentätoiminto toiminnassa. Jos ei, järjestelmä palaa valvontatilaan (prosessin 40 kautta), jossa prosessien 24, 28 läpikäynnit ja tarkastukset suoritetaan jälleen jaksoittain. Värähtelyn välttämiseksi pidetään parempana, että IPU 16 tarkkailee kytkentätaajuutta kunkin 10 vastaanottamansa siirtotiedon osalta ja kytkee pois automaattisen vaihtokytkennän siirtotiedon osalta todetessaan liiallista kytkentätaajuutta (esim. suurempi kuin neljä kytkentää kymmenessä minuutissa). Automaattisen vaihtokytkennän saattaminen takaisin toimintaan voidaan suorittaa 15 käsin tai automaattisesti määrätyn jakson lopussa (esim.

24 tunnin jakson lopuksi).

Kuten kuvioissa 2 ja 4a on esitetty, keksinnön tämän toteutuksen mukaan, kukin siirtotieto lähetetään sekä EAST- että WEST-portteihin kaikkina aikoina. Näin ollen 20 kytkentäprosessin tässä vaiheessa (kun se on toiminnassa), suoritetaan päätös 33, jossa IPU 16 tarkastaa tulevan : siirtotiedon pariportissa varmistaakseen, että sinne vas- taanotettu siirtotieto on käyttökuntoinen; jos ei ole, i •: järjestelmä palaa tarkkailutilaan prosessin 40 kautta.

25 Päätöksen 33 pariportilla (kuvion 4a esimerkissä ensimmäi-nen/kolmas -asteen 2Oi portti Wi) suorittama tarkastus » ! suoritetaan tarkkailemalla portilla vastaanotettua siirto- » tietoa erään ajanjakson ajan, kuten luokkaa 10 ms, jotta varmistuttaisiin, että kovaa vikaa ei esiinny. Jos pari-* 30 portin tuleva siirtotieto on palvelussa, prosessi 36 suo- ,* ritetaan sitten sokean vastaanottopään vaihtokytkennän suorittamiseksi.

Tarkastellaan seuraavaksi kuviota 4b, tämän esimerkin mukaisen ristikytkennän 2 matriisitila on kuvattu ‘ 35 prosessin 36 sokean vaihtokytkennän jälkeen. Kuvio 4b 114673 18 esittää, että ensimmäinen/kolmas -aste 20i ottaa nyt vastaan siirtotiedon länsituloportilla Wi järjestelmästä ja reitittää siirtotiedon keskusasteen 22m kautta ensimmäinen/kolmas -asteen 20i päälähtöporttiin H0. Näin ollen, 5 kuvio 2, ristikytkentä vastaanottaa nyt siirtotiedon ris-tikytkennästä 4 WEST-reitin (mikroaalto) kautta, joka on toissijainen reitti EAST-reitille (kuituoptinen).

Saatuaan prosessin 36 suorittaman vaihtokytkennän tehtyä IPU 16 tiedottaa APUlle 12 vaihtokytkennästä (pro-10 sessi 38) , jotta kytkentätapahtuma on näkyvä järjestelmä-operaattorille APUn 12 hallintatoimintojen ja liittymän kautta. Kytkentätapahtumasta ja siinä mukana olleista porteista tiedottamisen lisäksi IPU 16 voi myös välittää tietoa kuten vaihtokytkennän syy (ts. kova tai pehmeä virhe).

15 Järjestelmä palaa sitten valvontatilaan prosessin 40 kautta ja kuvion 5 prosessi toistetaan jaksottaisesti siirto-tiedolle, joka nyt vastaanotetaan WEST-reitin kautta.

Alalla tiedetään hyvin, että siirtotietoviat johtuvat usein linjan katkeamisesta, kuten jos kuituoptinen 20 kaapeli katkaistaan rakennustöiden ja muiden toimintojen aikana. Tällainen linjan katkeaminen tietenkin näkyy ris-/ tikytkennöissä 2, 4 LOS- tai AIS-tilana (riippuen katkos- kohdan sijainnista) kaikille siirtotiedoille, joita kat-kenneen linjan kautta välitetään. Siirtolinjan kuljettaman 25 kunkin siirtotiedon vaihtokytkeminen voidaan suorittaa ·, yksittäin kuvion 5 prosessilla. Kuitenkin kun linjakatkos on kerran todettu, kytkentäaikaa voidaan huomattavasti pienentää välttämällä suurta osaa päätösajasta ja erityisesti päätöksen 33 pariporttitarkastusta, joka edellyttää 30 10 ms tarkkailujaksoa.

Katkenneeseen linjaan liittyvien siirtotietojen mo-: ninkertainen vaihtokytkeminen suoritetaan edullisesti IPUn 16 todetessa ensimmäisen signaalivian joka aiheutuu katkenneesta linjasta, ja saadessa edellä kuvatun 10 ms pa-35 riporttitarkkailujakson tehtyä. Tämän tarkkailujakson tul- 114673 19 tua suoritetuksi IPU 16 tarkastaa kaikki sen hallinnassa olevat portit määrittääkseen, mitkä niistä, jos mitkään, ovat siirtotiedolle aktiivisia itä- tai länsiportteja. IPU 16 suorittaa sitten kuvion 5 prosessin tarkastaakseen 5 kunkin aktiivisen itä- tai länsiporttinsa kovien vikojen varalta ennen hallinnan luovuttamista ja ilman 20 ms lä-pikäyntiodotusaikaa (prosessi 46), joka on näihin portteihin tulevien siirtotietojen tutkimisväli. Linjavian, kuten linjakatkos, haittaamien useiden siirtotietojen 10 kokonaiskytkentäaika pienenee täten huomattavasti.

Edellä olevasta kuvauksesta on tietenkin ilmeistä, että keksinnön tämän toteutuksen siirtotietosuojauksen vaihtokytkentäkäytäntö on yksisuuntainen koska se suorittaa vastaanottopään vaihtokytkennän vikatapauksen havai-15 tessaan. Kuten edellä mainittiin linjakatkosten suhteen, monet siirtotietoviat aiheutuvat tapahtumista, jotka vaikuttavat lähetykseen molemmissa suunnissa (linjakatkoksen ollessa ilmeinen esimerkki). Järjestelmän muut ristikyt-kennät (kuten ristikytkentä 4), joilla on edellä kuvattu 20 siirtotiedon suojauskyky, suorittavat samanaikaisesti samaa tarkkailua ja siirtotiedon suojauskytkentää kuin ris-: tikytkentä 2. Näin ollen keksinnön tämän toteutuksen mu- kaan suoritettu siirtotiedon yksisuuntainen suojauskytken-tä tulee suoritetuksi kaksisuuntaisella tavalla (ts. Iin- ' » 25 jän molemmat päät vaihtokytkeytyvät yksisuuntaisesti), mi-kali molemmat ristikytkennät 2, 4 ovat konfiguroitu niin tekemään.

Ilmeistä on myös, että keksinnön tämä toteutus tarjoaa siirtotiedon suojauskytkennän "sokealla" tavalla 30 siten, että järjestelmän toisen pään kanssa ei edellytetä kommunikaatiota vaihtokytkennän suorittamiseksi. Tämä sokea kytkentä tarjoaa siten nopean ja luotettavan siirto-tiedon suojauksen. Tämän lisäksi valvonta- ja vaihtokyt-kentätoimintojen hajautettu luonne, paikallisesti IPUjen 35 16 suorittama pikemmin kuin keskusprosessorista käsin suo- 114673 20 ritettu, sallii siirtotiedon suojauksen suorittamisen hyvin nopealla tavalla, kuten luokkaa vähemmän kuin 50 ms kovan virheen ajankohdasta. Sellaisenaan esillä oleva keksintö tarjoaa suuressa määrin suojausta asiakkaalle, eri-5 tyisesti niille, jotka vaativat korkealaatuista palvelua. Lopuksi, koska suojauskäytäntö toteutetaan siirtotietota-solla eikä linjatasolla, siirtotietosuojaus liiallisten virhetiheyksien tapauksessa on käytettävissä esillä olevan keksinnön avulla.

10 Edelleen, yllä kuvioitten 4a, 4b ja 5 yhteydessä kuvattu keksinnön toteutus tarjoaa siirtotiedon suojauksen tavalla, joka on taatusti ei-tukkiva, koska lähettäminen redundantteihin portteihin suoritetaan kolmannessa matrii-siasteessa (ks. kuvion 4a ensimmäinen/kolmas -aste 20n) ja 15 koska vastaanottopään vaihtokytkentä suoritetaan ensimmäisessä asteessa. Tämä edellyttää, että annetun kulkutien itä- ja länsituloporttien tulee fyysisesti olla samassa siirräntä -"lokerossa", ts. saman IPUn 16 ohjaamia; samalla tavoin annetun tien itä- ja länsilähtöporttien tulee 20 myös fyysisesti sijaita samassa siirräntälokerossa. Tämä rakenne ei ainoastaan ole ei-tukkiva vaan myös helposti ί toteutettavissa; tässä esimerkissä itä- ja länsituloport tien Ei ja Wi ollessa samassa ASICissa, yksi asianomaisen | IPUn 16 suorittama kirjoitustoimenpide saa aikaan vastaan- 25 ottopään vaihtokytkennän.

Missä järjestelmä sisältää kuituoptisia linjoja esillä oleva keksintö korvaa myös tavanomaisten FOTien 1:1-linjasuojauksen (ks. kuvio 1 edellä). Redundantti kuituoptinen linja on siten käytettävissä liikenteen kuljet- t 30 tamiseen tai sitä ei tarvitse toteuttaa ollenkaan. Tämän lisäksi ei-kuituoptisia linjoja voidaan nyt käyttää redun-;dantteina toissijaisina reitteinä kuituoptisille linjoil-le. Kuituoptinen hyväksikäyttö paranee siten suuresti esillä olevan keksinnön avulla, kun se toteutetaan kuitu-35 optisissa siirtoverkoissa.

21 114673

Joustava portinmääritys nopeassa siirtotiedon suojauksessa

Nyt kuvataan esillä olevan keksinnön toinen ensisijainen toteutus, jossa on päästy ensimmäisessä ensisi-5 jäisessä toteutuksessa olevasta itä- ja länsiporttien nimeämisestä aiheutuvasta rajoituksesta. Tämä keksinnön toinen toteutus antaa lisää etuja ensimmäisen toteutuksen antamiin etuihin nähden, erityisesti mahdollistaessaan siirtotiedon suojauksen vaihtokytkentäkäytännön toteuttamisen 10 olemassa oleviin järjestelmiin, joilla ei ole itä- ja länsiportteja samassa siirräntälokerossa kulkutien nimeämiseksi. Keksinnön tämä toteutus on lisäksi edullinen siksi, että se sallii joustavuutta porttien nimeämisessä ja uudelleen järjestelyssä vastikään asennetuissa järjestelmis-15 sä.

Kuten ensimmäisen ensisijaisen toteutuksen tapauksessa keksinnön toisen ensisijaisen toteutuksen mukainen menetelmä toteutetaan edullisesti tietokoneohjelmalla, jonka mukaan APU 12 ja IPUt 16, 18 toimivat. Pidetään mah-20 dollisena, että alaa tavanomaisesti tunteva pystyy helposti toteuttamaan alla kuvatun menetelmän digitaaliseen ris-: tikytkentään ilman kohtuutonta kokeilua, seuraavan kuvauk sen perusteella.

f Kuvio 6a on matriisikaavio, joka havainnollistaa . 25 ristikytkennän 2 tilaa yhden kulkutien esimerkille tämän toisen toteutuksen mukaisen menetelmän alussa. Kuten yllä huomautettiin, keksinnön tämän toteutuksen mukaan tämän yhden kulkutien itä- ja länsituloportteja Ei, Wi ei tarvitse nimetä samalle ensimmäinen/kolmas -asteelle 20 ja 30 täten niiden ei tarvitse fyysisesti sijaita lähellä toisiaan tai samassa siirräntä -"lokerossa" kuten edellä kuvatussa keksinnön ensimmäisessä toteutuksessa; samalla tavoin, itä- ja länsilähtöportit E0, W0 eivät myöskään ole rajoitettu samaan ensimmäinen/kolmas -asteeseen 20. Näin 35 ollen esillä oleva keksintö on erityisen hyödyllinen, kos- t 114673 22 ka se voidaan toteuttaa olemassa oleviin ristikytkentä-asennuksiin.

Kuten kuviossa 6a on esitetty, syöttölähetys tämän kulkutien ristikytkennän 2 paikallisella puolelta vastaan-5 otetaan päätuloporttiin Hi. Tässä esimerkissä itälähtö-portti E0 on eri ensimmäinen/kolmas -asteessa 20 kuin län-silähtöportti WQ (204 ja 20n vastaavasti). Sellaisenaan lähetteen lähettämistä tulosyöttöportista Hi itälähtöport-tiin E0 ja länsilähtöporttiin W0 ei välttämättä voida teh-10 dä matriisin kolmannessa asteessa vaan sen sijaan täytyy mahdollisesti tehdä yhdessä keskiasteista 22, tai pahimmassa tapauksessa (kuten kuviossa 6) ensimmäisessä matrii-siasteessa 20o tulosyöttöportin Hi sijaintipaikassa.

Alalla on hyvin tunnettua, että lähettäminen suo-15 ritetaan edullisesti haluttujen lähtöporttien Clos-matrii-sin viimeisimmässä mahdollisessa asteessa, jotta minimoitaisiin tukkeutumistila myöhemmin nimetyille porteille.

Sen vuoksi on ensisijaista, että lähettäminen päätulopor-tista Hi itä- ja länsilähtöportteihin E0, W0 tehdään ta-20 valla, joka minimoi ensimmäisen tai toisen matriisiasteen lähetysten taajuuden. Tällainen menetelmä määrittäisi . . aluksi, onko kolmannen asteen lähettäminen käytettävissä : , ja tekisi toisen asteen lähetyksen vain jos mikään kolman- ' ! nen asteen lähetys ole riittävä; vain jos ei kolmannen ei- .* 25 kä toisen asteen lähetys ole riittävä, käytettäisiin en- simmäisen asteen lähetystä.

: On kuitenkin myös huomattava, että itä- ja länsi- 1, ’ reitit nimetään ja varataan kun järjestelmä pystytetään keksinnön tämän toteutuksen mukaan. Sen vuoksi ainoa ajan-30 kohta, jolloin tukkeutumista voitaisiin kohdata, on ajan-; kohta, jolloin uusia portteja lisätään ja niiden ristikyt- kennön matriisireitti nimetään. Tapauksessa, että uuden portin toteutus aiheuttaa tukkeutumistilanteen, matriisi-reitit voidaan helposti uudelleen allokoida järjestelmän ; j 35 konfiguroinnin kuluessa tukkeutumistilanteen poistamisek- 114673 23 si .

Edelleen, tukketumisen todennäköisyys on verrattain alhainen jopa verrattain suurilla määrällä portteja ristikytkennässä. Tietokonemallinnuksen avulla on lasket-5 tu, että tukkeutumistodennäköisyys 2048-porttisessa ristikytkennässä, jossa on 2n keskusastetta (kuten kuvattu edellä mainitussa rinnakkaisessa patenttihakemuksessa S.

N. 882 920, jätetty 14. toukokuuta 1992 nimellä E. K.

Bowden, nimeltään "Methods and System for Immediately 10 Connecting and Reswitching Digital Crossconnect Networks", siirretty Alcatel Network Systems Inc.:Ile ja liitetty tähän viitteeksi) on oleellisesti nolla, kun 70 % tai vähemmän käytettävistä porteista on hyödynnetty ja kun 33 % itä/länsi-porttipareista ei ole nimetty saman neliportti-15 sen loogisen ryhmän sisälle (ts. samaan ensimmäinen/kolmas -asteeseen 20), jopa kun 75 %:iin hyödynnetyistä porteista on toteutettu tässä kuvattava siirtotiedon suojaus. 90 % portin hyödynnyksellä ja kun 75 % hyödynnetyistä porteista on siirtotiedon suojaus toteutettuna, tukkeutumistodennä-20 köisyydeksi on laskettu alle 0,004 %. Näin ollen keksinnön tämä toteutus tarjoaa suurta toteutuksen joustavuutta kun se samalla lisää vain äärimmäisen pienen tukkeutumistoden-näköisyyden jopa suurillekin ja kiireisillekin ristikyt-kennöille.

25 Kuvion 6a esimerkin kaksisuuntaisen tien vastaan- ottopuolella alunperin aktiivinen reitti on EAST-reitti. Itätuloportti Ei on toteutettu ensimmäinen/kolmas -asteessa 20i ja sen lähetys reititetään keskusasteen 22i ja ensimmäinen/kolmas -asteen 2Ο3 kautta päälähtöporttiin H0.

30 Kuten aiemmin, päälähtöportti H0 välittää lähetyksen ris-tikytkennän 2 paikalliselle puolelle.

; Tässä esimerkissä toissijainen epäaktiivinen län- situloportti W0 toteutetaan ensimmäinen/kolmas -asteessa 2Ο2 ja täten eri ensimmäinen/kolmas -asteessa 20 kuin itä-35 tuloportti E0. Länsituloportti Wi on kytketty keskusasteen 114673 24 222 kautta myös ensimmäinen/kolmas -asteeseen 203, mutta koska länsituloportti Wi on toissijainen portti tällä kertaa, ei kytkentää tehdä kolmannen matriisiasteen sisällä ensimmäinen/kolmas -asteessa 203-5 Kuten edellä huomautettu, kuin ensimmäinen/kolmas -asteista 20 voi tukea useita portteja, esimerkiksi neljää porttia. Tässä esimerkissä yksi ensimmäinen/kolmas -asteen 203 varalla olevista porteista toimii suojauslähtöporttina P0. Suojausportti P0 ei välttämättä pysty välittämään lii-10 kennettä, mutta keksinnön tämän toteutuksen tarkoituksia varten IPU 16 pystyy tarkkailemaan sitä tavalla, joka kuvataan jäljempänä.

Myöskin keksinnön tämän toteutuksen mukaan, APU 12 sisältää tilarekisterin 42 kullekin itä- ja länsitulopor-15 tille Ei, Wi . Nämä tilarekisterit 42 sisältävät tiettyä informaatiota, jonka tietyt IPUt 16 ovat keränneet asianomaisille porteille, mukaan lukien, aiheuttiko viimeisin portin käyttö kovan virhetilanteen tai onko portti käytettävissä siirtotiedon onnistuneeseen vastaanottoon.

20 Kuten kuviossa 7 esitetty, keksinnön tämän toteu tuksen mukainen menetelmä sisältää useita läpikäynti- ja tarkastustoimenpiteitä vastaanotetussa siirtotiedossa.

: Toisin kuin keksinnön ensimmäisessä ensisijaisessa toteu- » t ; tuksessa keksinnön tämän toteutuksen valvonta- ja vaihto- .* 2 5 kytkentätoiminta suoritetaan kolmannessa asteessa, johon I päätuloportti H0 on toteutettu, koska tämä on ainoa ensim- • i • ·* mäinen/kolmas -aste 20, jonka sisällä on taattu, että lii- * · «’ ' kenne sekä itä- että länsituloporteista kohtaavat.

Yhden kulkutien esimerkille kuviossa 6a esitetyssä // 30 tilanteessa suoritetaan prosessi 44, jossa ensimmäinen/- : kolmas -asteeseen 203 liittyvä IPU 16 skannaa tulevaa lii- kennettä päälähtöportissa H0 kovien virhetilanteiden va-raita, nimittäin edellä mainittu AIS-signaali (koska mah-dollisesti sisääntuleva LOF- tai LOS-signaali on muunnettu / *. 35 AIS-signaaliksi ennen sen välittämistä matriisiin) ja myös 114673 25 matriisin itsensä aiheuttama nopea rungon häviämistila. Sitten suoritetaan päätös 45, jotta määritettäisiin, onko kova virhetilanne havaittu; jos ei, mennään odotustilaan 46 ja hallinta pysyy siellä kunnes toivottu läpikäyntijak-5 so (esim. 20 ms) on kulunut, jona ajankohtana prosessin 44 suorittama läpikäynti toistetaan päälähtöportissa H0.

Jos kova virhetilanne todetaan prosessissa 44 ja päätöksessä 45, suoritetaan päätös 47, jossa kulkutien epäaktiiviselle portille nimettyä tilarekisteriä 42 (tässä 10 esimerkissä SWi-rekisteri 42 länsituloportille Wi) käydään lukemassa, jotta määritettäisiin, onko epäaktiivinen portti virhetilassa. Jos tilarekisteri 42 ilmaisee virhetilaa epäaktiiviselle portille, siirtotiedon suojausvaihtokyt-kentä on hedelmätön ja näin ollen hallinta palaa takaisin 15 valvontatilaan (prosessi 60) . Jos päätöksessä 47 luettu tilarekisteri ilmaisee, että epäaktiivinen portti ei ole virhetilassa, hallinta siirtyy prosessille 50 siirtotiedon vaihtokytkennön suorittamiseksi.

Prosessi 50 matkaansaattaa kulkutien päälähtöpor-20 tin H0 päässä siirtotiedon vaihtokytkennän, jonka tässä tapauksessa suorittaa ensimmäinen/kolmas -aste 203. Kuten : ; keksinnön ensimmäisessä toteutuksessa vaihtokytkennän suo rittaa tässä ristikytkennän 2 esimerkissä siihen liittyvä • IPU 16, joka suorittaa kirjoitustoimenpiteen ASICiin, jon- 25 ka sisälle ensimmäinen/kolmas -aste 203 on toteutettu. Prosessin 50 suorittaman pääpuolen vaihtokytkennän tultua valmiiksi matriisi on kuviossa 6b esitetyssä tilassa, län-situloportista Wi tulevan liikenteen ollessa reititettynä ensimmäinen/kolmas -asteen 2Ο2 kautta keskusasteen 222 30 kautta päälähtöporttiin H0 ensimmäinen/kolmas -asteen 203 kautta. Liikenne itätuloportista Ei kytkentään irti päätu-; loportista H0 ensimmäinen/kolmas -asteessa 203.

Sen jälkeen kun prosessi 50 on vastauksena kovaan virhetilanteeseen suorittanut pääpuolen vaihtokytkennän, 35 päätös 57 siirtää hallinnan päätökselle 59. Tässä esimer- 114673 26 kissa päätöksessä 59 tarkastetaan signaali päälähtöportis-sa Ho, jotta varmistuttaisiin, että nyt länsituloporttiin vastaanotettava siirtotieto on oikea. Jos ei ole, suoritetaan prosessi 62, joka uudelleen kytkee päätuloportin H0 5 aiemmin aktiivisena olleeseen tuloporttiin Ei hallinnan palatessa tarkkailutilaan. Jos aiemmin epäaktiivisena olleessa portissa (esim. länsituloportti Wx) vastaanotettu siirtotieto on oikeaa, päätös 59 antaa hallinnan prosessille 58, jossa vaihtokytkentätapahtuma raportoidaan 10 APU:lie 12 yhdessä informaation kanssa, joka tunnistaa kulkutien, jolle vaihtokytkentä tehtiin ja myös syyn siir-totiedon suojauskytkentään. Prosessin 58 raportointiin sisältää tilarekisterin 42 päivittäminen aiemmin aktiiviselle portille, mikä ilmaisee, että viimeisimmällä portin 15 käyttökerralla tapahtui virhetilanne; tämän lisäksi uuden aktiivisen portin tilarekisteri päivitetään myös osoittamaan, että portti on kunnossa. Hallinta palaa sitten takaisin valvontatilaan (prosessi 60) uudelle aktiiviselle portille.

20 Tarkastellaan vielä kuviota 7 ja kuvataan valvonta ja siirtotiedon suojauskytkentä tapaukselle, että ylite-; tään pehmeän virhetiheyden kynnyksiä. Kuten edellä kuva tussa keksinnön ensimmäisen toteutuksen tapauksessa, peh-; meän virhetiheyden tarkkailu suoritetaan limitetysti ko- 25 vien virheiden läpikäymisen kanssa, mutta pienemmällä taa- ! juudella. Näin ollen annetun ajan jakson kuluessa kutakin » porttia tarkkaillaan sekä kovien virhetilanteiden että myös ylisuurten pehmeiden virhetiheyksien varalta.

Keksinnön tämän toteutuksen mukaan pehmeän virhe-30 kynnyksen ylityksiä tarkkaillaan ensimmäisessä asteessa; : tässä esimerkissä ensimmäinen/kolmas -astetta 20i tark kaillaan itätuloporttiin Ei vastanotettujen koodausvirheiden varalta ja ensimmäinen/kolmas -astetta 202 tarkkaillaan länsituloportissa Wi olevien koodausvirheiden varal-• 35 ta. Näihin portteihin liittyvät IPUt 16 määrittelevät si- 114673 27 ten jatkuvasti, onko pehmeä virhetiheyskynnys ylitetty. Tarkastettavat pehmeät virhetiheyskynnykset ovat edullisesti samanlaisia kuin mitä edellä käsiteltiin keksinnön ensimmäisen toteutuksen yhteydessä, nimittäin virhesekun-5 teja ja vakavasti virheellisiä sekunteja, jotka johtuvat puhtaasti koodausvirheistä (ts. ei sisällä sekunteja, joilla on LOF-, LOS- tai AIS-tila) vaihtelevan pituisilla ajan jaksoilla; kuten edellä kuvatussa ensimmäisessä toteutuksessa, nimenomaiset kynnykset voidaan säätää arvoi-10 hin, joita haluttu palvelun laatu edellyttää.

Pehmeän virhekynnyksen ylitysten tarkkailua vastaanottavassa päässä (ensimmäinen matriisiaste) käytetään jaksottaisesti päivittämään tilarekistereitä 42 sekä aktiivisille ja myös epäaktiivisille porteille. Kuten jäl-15 jempänä huomautetaan, tätä informaatiota käytetään siirto-tiedon vaihtokytkennässä virhetiheyssyistä.

Tapauksessa, että siirtotieto ylittää pehmeän virhekynnyksen, sen IPU 16 sijoittaa tätä merkitsevän lipun siirtotiedon ylimäärädataan ennen kuin lähettää siirtotie-20 don keskusasteeseensa 22. Prosessi 48 tarkastaa päälähtö-portin H0 määrittääkseen, ilmaisevätkö sen vastaanottaman t'· siirtotiedon ylimääräbitit, että pehmeä virhetiheyskynnys on ylitetty aktiivisesta tuloportista (tässä esimerkissä | itätuloportti Ei) . Sitten suoritetaan päätös 49 prosessin 25 48 tarkastuksen tulosten perusteella. Jos kulkutiellä ei ole ylitetty pehmeä virhekynnystä, hallinta palaa odotus-tilaan 52 tarkastusjakson loppuajaksi (esim. 400 ms). Jos pehmeä virhekynnys on ylitetty, suoritetaan päätös 53, jossa epäaktiivisen portin tilarekisteri 42 luetaan samal-30 la tavoin kuin kovien virheiden päätöksessä 47. Tämän lisäksi päätös 53 lukee myös tilarekisterin 42 määrittääk-* seen, onko pehmeä virhekynnys äskettäin ylitetty epäaktii- visessa portissa, jotta estettäisiin kytkeytyminen porttiin, jolla myös on aktiivinen kynnyksen ylitys; jos jompi 35 kumpi tapaus esiintyy, ei vaihtokytkentää suoriteta ja 114673 28 hallinta palaa takaisin prosessin 60 valvontatilaan.

Jos epäaktiivinen portti on hyväksyttävissä (ei kovia virheitä eikä pehmeän virhekynnyksen ylityksiä) en-simmäinen/kolmas -asteeseen 203 liittyvä IPU 16 suorittaa 5 pääpuolen vaihtokytkennän epäaktiivien portin kytkemiseksi suojauslähtöporttiinsa P0, prosessissa 54. Tämän kytkennän lopputulos on havainnollistettu kuviossa 6c, joka esittää, että liikenne itätuloportista Ei reititetään edelleen pää-lähtöporttiin H0 kun taas liikenne länsituloportista Wi 10 reititetään suojauslähtöporttiin P0. Ensimmäinen/kolmas -asteeseen 203 liittyvä IPU 16 tutkii sitten liikennettä suojausportissa P0 tarkastamalla sinne vastaanotetun yli-määrädatan määrittääkseen, raportoiko länsituloportti Wi nyt kynnyksen ylityksen. Tietenkin prosessissa 54 todetaan 15 myös siirtotiedossa oleva kova virhetilanne, kuten LOS-, LOF-, AIS-tilanteet.

Päätöksessä 55 prosessin 54 suorittaman tarkkailun tulokset määritetään. Jos parhaillaan suojauslähtöporttiin Po kytketyllä epäaktiivisella portilla ei ole riittävän 20 selvää signaalia, kuten kova virhetilanne tai kynnyksen ylitys, ei vaihtokytkentää suoriteta ja hallinta palaa ta-: kaisin valvontatilaan (prosessi 60).

Jos parhaillaan suojauslähtöporttiin Ρσ kytketty : epäaktiivinen portti on selvä, hallinta siirtyy prosessil- ·. 25 le 50, joka suorittaa kolmannen asteen pääpuolen vaihto- • kytkennän kytkien aikaisemmin epäaktiivisen portin pääläh-töporttiin H0. Kuvioitten 6a - 6c esimerkissä pääpuolen vaihtokytkennän aiheuttaa IPU 16 saaden ensimmäinen/kolmas -asteen 203 kytkemään länsituloportin Wi päälähtöporttiin ' 30 H0. Prosessin 50 pehmeän virhetiheyskynnyksen ylittämisen vuoksi suorittaman pääpuolen vaihtokytkennän lopputulos on esitetty kuviossa 6b. Suoj auslähtöportti P0 vapautetaan myös sitten käytettäväksi kytkentään minkä tahansa muun päälähtöportin kanssa, joita ensimmäinen/kolmas -aste 203 35 palvelee.

114673 29

Koska prosessin 50 suorittama siirtotiedon suo-jauskytkentä aiheutui tässä tapauksessa liiallisesta pehmeästä virhetiheydestä (ja koska päätös 55 on jo määrittänyt, onko uudelle siirtotiedolle tapahtunut kynnyksen yli-5 tys, päätös 57 siirtää hallinnan suoraan prosessille 58 raportoidakseen pääpuolen vaihtokytkennän APUlle 12 ja päivittääkseen tilarekisterin 42 aiemmin aktiiviselle portille (ilmaisten, että pehmeä virhekynnys ylitettiin) ja uudelle aktiiviselle portille (ilmaisten hyvää vointia).

10 Hallinta siirtyy sitten takaisin valvontatilaan prosessin 60 kautta.

Kuten edellä selostettu, keksinnön tämän toteutuksen tarjoama siirtotiedon suojauskytkentä on yksisuuntainen. Niin ollen tapauksessa, että sattuu kaksisuuntainen 15 vika (kuten katkennut linja), järjestelmässä oleva toinen ristikytkentä vastaa tähän, mikäli se sisältää saman siirtotiedon suojaarniskyvykkyyden. Tämän lisäksi tietenkin todetaan, että keksinnön tämän toteutuksen tarjoama valvonta ja siirtotiedon suojaus voidaan toteuttaa useille tietyn 20 ristikytkennän palvelemille porteille, erityisesti por teille, joilta toivotaan korkealaatuista palvelua, kuten : datan välityksessä.

• Kuten edellä kuvatun ensimmäisen toteutuksen tapa- j uksessa, keksinnön tämäkin toteutus tarjoaa siirtotiedon 25 suojauksen merkittävät edut nopein kytkentääjoin kovan vi an tapauksessa, kytkentäaikojen ollessa luokkaa 50 ms tai alle. Tämän lisäksi keksinnön tämän toteutuksen antama suojaus ei ole ainoastaan toteutettu koville linjavioille vaan myös koville vioille, jotka vaikuttavat vain yhteen 30 siirtotietoon, ja myös liiallisille virhetiheyksille, jotka ylittävät tietyn kynnyksen. Kuituoptisissa verkoissa : 1:1-linjasuojaus voidaan poistaa ja kuituoptisten linjojen hyväksikäyttöä liikenteessä parantaa. Siirtotietosuojaus tapahtuu yksisuuntaisella tavalla ja käyttää sokeaa kyt-35 kentää, joka ei edellytä kättelyvälitystä järjestelmän 114673 30 muiden ristikytkentöjen kanssa ja siten on verrattain yksinkertainen ja äärimmäisen nopea.

Keksinnön ensimmäisen toteutuksen tarjoamien etujen lisäksi tämä keksinnön toteutus sallii suuressa määrin 5 joustavuutta nimettäessä portteja ristikytkennän sisällä, sillä annetun kulkutien itä- ja länsiportit voivat kukin sijaita missä tahansa ristikytkennän sisällä. Näin ollen keksinnön tämä toteutus on erityisen hyvin soveltuva toteutettavaksi olemassa oleviin asennuksiin, koska portti-10 nimeysten uudelleenjärjestely ei ole välttämätöntä.

Vaikka keksintö onkin tässä kuvattu ensisijaisten toteutustensa avulla, todetaan tietenkin, että näiden toteutusten modifikaatiot ja vaihtoehdot, jotka modifikaatiot ja vaihtoehdot omaavat tämän keksinnön edut ja hyödyt, 15 ovat alaa tavanomaisesti tunteville ilmeisiä, kun heillä on käytettävissä tämä patenttimääritys ja sen piirrokset. Todetaan, että tällaiset modifikaatiot ja vaihtoehdot ovat tämän keksinnön suoja-alueen puitteissa seuraavien patenttivaatimusten mukaisesti.

Claims (16)

114673 31

1. Menetelmä toiminteen suojaamiseen ristikytki-mellä (2) tietoliikennejärjestelmässä, jossa toiminne vas- 5 taanotetaan ristikytkimellä (2) yhteen ensimmäisestä ja toisesta tuloportista (Ei, Wi) ensimmäisestä ja toisesta verkkolinjasta (EAST, WEST) ja välitetään päälähtöporttiin (H0) , tunnettu siitä, että menetelmä käsittää vaiheet : 10 tarkkaillaan (24, 28, 44, 46) vastaanotettua toi- minnetta ensimmäisessä tuloportissa (Ei) virheellisen tilan havaitsemiseksi; ja vasteena virheellisen tilan havaitsemiselle kytketään (36, 50) päälähtöportti (H0) toiseen tuloporttiin 15 (Wi) toiminteen vastaanottamiseksi siellä.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tarkkailuvaiheessa havaitaan (28, 48) valitun ajanjakson aikana vastaanotetussa toiminteessa koodausvir-20 heitä ja mainittu virheellinen tila, jos havaittujen koodausvirheiden määrä ylittää rajan.

: 3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tarkkailuvaihe lisäksi käsit-| tää: 25 havaitaan (24, 44) kova virhesignaali vastaanote- , tussa toiminteessa.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ristikytkin (2) käsittää lisäksi ensimmäisen ja toisen lähtöportin (E0, WQ) kytket-30 tyinä ensimmäiseen ja toiseen redundanttiin verkkolinjaan (EAST, WEST), ja kytkettynä vastaanottamaan digitaalisia signaaleja päätuloportista (¾) ; menetelmän käsittäessä lisäksi: päätuloporttiin (Hi) vastaanotettujen digitaalis-35 ten signaalien yleislähettämisen sekä ensimmäisestä että 114673 32 toisesta lähtöportista (E0, W0) ensimmäiseen ja toiseen verkkolinjaan (EAST, WEST).

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ristikytkin (2) on konfigu- 5 roitu Clos-tyyppiseksi kytkentämatriisiksi; ja jossa lähetysvaihe suoritetaan kytkentämatrlisin kolmannesta vaiheesta (20n) .

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että ristikytkin (2) on konfigu- 10 roitu Clos-tyyppiseksi kytkentämatriisiksi; ja jossa lähetysvaihe suoritetaan kytkentämatrii-sin ensimmäisestä vaiheesta (20o) .

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että tarkkailuvaihe (24, 28) suo- 15 ritetaan ensimmäiseen tuloporttiin (Ei) liittyvän kytken-tämatriisin ensimmäisessä vaiheessa (20i) ; ja jossa kytkentävaihe (36) suoritetaan päälähtö-porttiin (H0) liittyvän kytkentämatriisin kolmannessa vaiheessa (203) , kolmannen vaiheen (203) ollessa kytkettynä 20 sekä ensimmäiseen että toiseen tuloporttiin (Ei, Wi) .

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, : tunnettu siitä, että tarkkailuvaihe edelleen kä- : sittää: » ! virheellisen tilan havaitsemisen jälkeen toisen . 25 tuloportin (Wi) kytkemisen suojauslähtöporttiin (P0) ; ja *, toiminteen tutkimisen (55) suojauslähtöportissa (Po) ; ja siitä että kytkentävaihe (50) suoritetaan vas-teellisena suojauslähtöportissa (P0) tapahtuvalle toimin-30 teen tarkkailuvaiheelle (55) .

9. Ristikytkinjärjestelmä (2), jolla on toiminteen suojauskyky, käsittäen: , useita portteja, sisältäen ensimmäisen tuloportin (Ei) ja toisen tuloportin (Wi) toiminteen vastaanottami-35 seksi ensimmäiseltä ja toiselta linjalta (EAST, WEST) tie- 114673 33 toliikennejärjestelmässä, ja sisältäen päälähtöportin (H0) joko ensimmäisestä tai toisesta tuloportista (Ei, Wi) vastaanotetun toiminteen välittämiseksi toiseen verkkoon; keskusprosessointiyksikön (12) kytkettynä väylään 5 (BUS); ristikytkinmatriisin (20, 22) kytkettynä väylään (BUS); tunnettu siitä, että ristikytkinjärjestel-mä käsittää lisäksi 10 tulo-/lähtöprosessointiyksikön (16, 18) kytkettynä väylään (BUS) ja ensimmäiseen ja toiseen tuloportteihin (Ei, Wi) toiseen ensimmäisestä tai toisesta tuloportista (Ei) vastaanotetun toiminteen yhdistämiseksi ristikytkin-matriisiin (20, 22) , vastaanotetun toiminteen tarkkailemi-15 seksi virheellisen tilan havaitsemiseksi, ja toisen (Wi) ensimmäisestä ja toisesta tuloportista kytkemiseksi risti-kytkinmatriisiin (20, 22) vasteena virheellisen tilan ha vaitsemiselle .

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, 20 tunnettu siitä, että ristikytkinmatriisi on Clos- matriisi-tyyppinen, jossa on ensimmäinen (20), keskimmäi- nen (22) ja kolmas (20) vaihe; : jossa tulo-/lähtöprosessointiyksikkö (16, 18) si- * sältää ensimmäisen tulo-/lähtöprosessorin (16i) kytkettynä . 25 ensimmäiseen ja toiseen tuloporttiin (Ei, WIi) liittyvän ristikytkinmatriisin (20, 22) ensimmäiseen vaiheeseen (20i) , ensimmäisen tulo-/lähtöprosessorin (16i) toiminteen, joka vastaanotetaan ensimmäisestä ja toisesta portista aktiivisessa (Ei) , kytkemiseksi ristikytkin-30 matriisin keskimmäiseen vaiheeseen (22i) vastaanotetun toiminteen tarkkailemiseksi ja virheellisen tilan havaitsemiseksi, ja ensimmäisestä ja toisesta tuloporteis-ta aiemmin epäaktiivisen (Wi) kytkemiseksi ristikytkinmatriisin keskimmäiseen vaiheeseen (22i) vasteena virheel-35 lisen tilan havaitsemiselle. 114673 34

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että tulo-/lähtöprosessointiyksik-kö (16, 18) käsittää: toisen tulo-/lähtöprosessorin (18i) kytkettynä 5 keskimmäiseen vaiheeseen (22i) ristikytkinmatriisissa, johon ensimmäinen vaihe (20i) on kytketty ensimmäisellä tulo- /lähtöprosessorilla (16].) .

12. Patenttivaatimuksen 10 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ristikytkinmatriisi on Clos- 10 matriisi-tyyppinen, jossa on ensimmäinen (20), keskimmäinen (22) ja kolmas (20) vaihe; jossa tulo-/lähtöprosessointiyksikkö (16, 18) kä sittää : useita tulo-/lähtöprosessoreita (16, 18); ja 15 useita ensimmäinen/kolmas-vaihe-piirejä (20), ku kin kytkettynä siihen liittyvään prosessoriin useista tu-lo-/lähtöprosessoreista (16) ; jossa ensimmäinen tuloportti (Ei) vastaa ensimmäistä piiriä ensimmäinen/kolmas-vaihe-piireistä (20i) , jota 20 ensimmäistä piiriä ohjaa ensimmäinen prosessori useista tulo-/lähtöprosessoreista (16i) ; jossa toinen tuloportti (Wi) vastaa toista piiriä i > ensimmäinen/kolmas-vaihe-piireistä (202) , jota toista pii-. : riä ohjaa toinen prosessori useista tulo-/lähtöprosesso- 25 reistä (162) ; ja ^ jossa ensimmäiset ja toiset (20i, 202) ensimmäi- nen/kolmas-vaihe-piireistä on kytketty päälähtöporttia t (Ho) vastaavaan kolmanteen piiriin ensimmäinen/kolmas-vaihe-piireistä (2Ο3) , jota kolmatta piiriä ohjaa kolmas pro-30 sessori useista tulo-/lähtöprosessoreista (I63) .

: 13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen järjestelmä, . tunnettu siitä, että ensimmäinen prosessori tulo- /lähtöprosessoreista (16χ) ohjaa vastaanotetun toiminteen tarkkailua ensimmäisessä (20i) useista ensimmäinen/kolmas-35 vaihe-piireistä; ja 114673 35 jossa kolmas prosessori useista tulo-/lähtöproses-soreista (2O3) ohjaa kytkeytymistä aiemmin epäaktiiviseen porttiin ensimmäisestä ja toisesta portista (Wi) kolmannessa ensimmäinen/kolmas-vaihe-piireistä (203) .

14. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kolmas piiri ensimmäinen/kol-mas-vaihe-piireistä (2Ο3) lisäksi käsittää suojauslähtö-portin (P0) ; ja jossa vasteena virheellisen tilan havaitsemi-10 selle kolmas piiri ensimmäinen/kolmas-vaihe-piireistä (2Ο3) kytkee aikaisemmin epäaktiivisen portin ensimmäisestä ja toisesta portista (Wi) suojauslähtöporttiin tarkkailua varten.

15. Digitaalinen tietoliikennejärjestelmä, käsit- 15 tää: ensimmäisen ja toisen siirtolinjan (EAST, WEST); ensimmäisen ristikytkimen, joka käsittää: useita portteja, sisältäen ensimmäisen ja toisen tuloportin (Ei, Wi) toiminteen vastaanottamiseksi vastaa-20 vasti ensimmäiseltä ja toiselta siirtolinjalta (EAST, WEST) ja päälähtöportin (H0) ; keskusprosessointiyksikön (12) kytkettynä väylään . (BUS); ; ristikytkinmatriisin (20, 22) kytkettynä väylään / 25 (BUS); i tunnettu siitä, että ensimmäinen ristikyt- kin käsittää tulo-/lähtöprosessointiyksikön (16, 18) kytkettynä väylään (BUS) ja ensimmäiseen ja toiseen tuloport-tiin (Ei, Wi) toiseen ensimmäisistä tai toisista tulopor-30 teista (Ei) vastaanotetun toiminteen kytkemiseksi risti-kytkinmatriisiin (20, 22), toiminteen tarkkailemiseksi virheellisen tilan havaitsemiseksi, ja toisen (Wi) ensimmäisistä ja toisista tuloporteista kytkemiseksi ristikyt-kinmatriisiin (20, 22) vasteena virheellisen tilan havait-.· 35 semiselle. 114673 36

16. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa tietoliikennejärjestelmä sisältää kuituoptisen linjan (13), tunnettu siitä, että menetelmä käsittää: tarjotaan redundantti reitti (15) kuituoptiselle 5 linjalle (13),· lähetetään toiminne kuituoptista linjaa (13) ja redundanttia reittiä (15) pitkin ristikytkimeen (2), kun ristikytkimellä (2) on ensimmäiset ja toiset portit (6E, 6W) kytkettynä vastaavasti kuituoptiseen linjaan (13) ja 10 redundanttiin linjaan (15), kun ristikytkimellä (2) on pääportti (H0) vastaanotetun toiminteen esittämiseksi, kun pääportti (H0) on kytketty ristikytkinmatriisin (20, 22) kautta ensimmäiseen porttiin (6E tai Ei) . 114673 37