FI91691B - Hierarchical synchronization method - Google Patents

Hierarchical synchronization method Download PDF

Info

Publication number
FI91691B
FI91691B FI925074A FI925074A FI91691B FI 91691 B FI91691 B FI 91691B FI 925074 A FI925074 A FI 925074A FI 925074 A FI925074 A FI 925074A FI 91691 B FI91691 B FI 91691B
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
node
synchronization
identifier
nodes
soms
Prior art date
Application number
FI925074A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI91691C (en
FI925074A0 (en
Inventor
Jukka Kainulainen
Original Assignee
Nokia Telecommunications Oy
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 Nokia Telecommunications Oy filed Critical Nokia Telecommunications Oy
Priority to FI925074A priority Critical patent/FI91691C/en
Publication of FI925074A0 publication Critical patent/FI925074A0/en
Priority to AU54221/94A priority patent/AU5422194A/en
Priority to GB9509026A priority patent/GB2287158B/en
Priority to DE4395760T priority patent/DE4395760T1/en
Priority to PCT/FI1993/000457 priority patent/WO1994011964A1/en
Publication of FI91691B publication Critical patent/FI91691B/en
Application granted granted Critical
Publication of FI91691C publication Critical patent/FI91691C/en

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04JMULTIPLEX COMMUNICATION
    • H04J3/00Time-division multiplex systems
    • H04J3/02Details
    • H04J3/06Synchronising arrangements
    • H04J3/0635Clock or time synchronisation in a network
    • H04J3/0679Clock or time synchronisation in a network by determining clock distribution path in a network

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
  • Data Exchanges In Wide-Area Networks (AREA)

Description

9169191691

Hierarkkinen synkronointimenetelmäHierarchical synchronization method

Keksinnön kohteena on oheisten patenttivaatimusten 5 1 ja 4 johdanto-osien mukainen hierarkkinen synkronointi- menetelmä, jota käytetään sanomapohjaista synkronointia käyttävässä tietoliikennejärjestelmässä.The invention relates to a hierarchical synchronization method according to the preambles of the appended claims 5 1 and 4, which is used in a communication system using message-based synchronization.

Tässä esityksessä käytetään järjestelmän siirtoyhteyksien risteyskohdista nimitystä solmu. Solmu voi olla 10 mikä tahansa laite tai laitteisto, joka pystyy puuttumaan kellotahtiin, esim. haaroitin- tai ristikytkentälaite.In this representation, the intersections of the transmission links of the system are referred to as a node. The node may be any device or apparatus capable of interfering with the clock, e.g. a branch or cross-connect device.

Sanomapohjaista synkronointia käyttävän järjestelmän solmut on kytketty toisiinsa siirtoyhteyksillä, joita ne käyttävät tiedonsiirtoon. Käytetyt yhteydet välittävät 15 myös lähettäjän kellotaajuuden vastaanottajalle. Kukin solmu valitsee oman kellotaajuutensa lähteeksi joko jonkin naapurisolmulta tulevan signaalin taajuuden tai oman sisäisen kellolähteensä taajuuden. Jotta kaikki järjestelmän solmut saataisiin toimimaan samalla kellotaajuudella, 2 0 pyritään yleensä saamaan järjestelmä synkronoitumaan yh teen kellolähteeseen, ns. päälähteeseen. Tällöin järjestelmän kaikki valittuun päälähteeseen suoraan kytketyt solmut synkronoituvat tähän päälähteeseen ja näihin yhteydessä olevat, mutta ilman suoraa yhteyttä päälähteeseen 2J5 olevat solmut synkronoituvat näihin päälähteen vieressä • oleviin solmuihin. Vastaavasti aina kauempana päälähteestä olevat solmut synkronoituvat aina niihin solmuihin, jotka ovat yhtä yhteysväliä lähempänä päälähdettä.The nodes of a system using message-based synchronization are interconnected by the transport connections they use to transmit data. The connections used also forward the sender's clock frequency to the receiver. Each node selects either the frequency of a signal from a neighboring node or the frequency of its own internal clock source as its own clock frequency source. In order to make all the nodes of the system operate at the same clock frequency, the aim is usually to get the system to synchronize to one clock source, the so-called the master source. In this case, all nodes in the system directly connected to the selected main source are synchronized to this main source, and nodes connected to them but not directly connected to the main source 2J5 are synchronized to these nodes next to the • main source. Correspondingly, nodes that are always farther away from the main source are always synchronized to those nodes that are one connection distance closer to the main source.

Jotta edellä kuvatun kaltainen synkronointihierarkia 30 saataisiin rakennettua järjestelmän sisälle, välittävät järjestelmän solmut toisilleen synkronointisanomia. Nämä sanomat sisältävät tietoja, joiden avulla yksittäiset solmut pystyvät valitsemaan ajastuksen lähteen. Järjestelmän solmut on priorisoitu ja järjestelmä pyrkii synkronoi-35 tumaan sen solmun kellotaajuuteen, joka on korkeimmalla 2 91691 prioriteettitasolla. Samalla prioriteettitasolla on normaalisti vain järjestelmän yksi solmu. Normaalisti synk-ronointisanomat sisältävät tiedon siitä, keneltä sanoman lähettävän solmun kellotaajuus on peräisin, mikä on ko.In order to build a synchronization hierarchy 30 as described above within the system, the nodes of the system transmit synchronization messages to each other. These messages contain information that allows individual nodes to select the timing source. The nodes of the system are prioritized and the system tries to synchronize to the clock frequency of the node that is at the highest priority level of 291691. At the same priority level, there is normally only one node in the system. Normally, the synchronization messages contain information on who the clock frequency of the node sending the message originates from, which is the

5 solmun prioriteetti, ja kellosignaalin laatua kuvaavan arvon. Näin yksittäinen solmu voi valita oman kellotaajuutensa lähteeksi sen naapurisolmun kellotaajuuden, joka on peräisin halutulta solmulta ja joka on laadultaan paras.5 node priority, and a value describing the quality of the clock signal. This allows an individual node to select the clock frequency of a neighboring node that originates from the desired node and is of the best quality as the source of its own clock frequency.

10 Järjestelmän käynnistysvaiheessa jokainen solmu valitsee kellotaajuutensa lähteeksi oman sisäisen kello-lähteensä, koska yhtään sisääntulevaa synkronointisanomaa ei ole ehditty käsitellä. Kun ensimmäiset sisääntulevat synkronointisanomat on ehditty käsitellä, valitaan oman 15 kellotaajuuden lähteeksi korkeimman prioriteetin omaavan naapurisolmun kellotaajuus. Kun järjestelmä on saavuttanut synkronoinnin kannalta stabiilin tilan kaikkien sanomien levittyä järjestelmään, on järjestelmä synkronoitunut hierarkkisesti päälähteen kellotaajuuteen.10 During the system start-up phase, each node selects its own internal clock source as its clock frequency source because no incoming synchronization message has been processed. When the first incoming synchronization messages have been processed, the clock frequency of the neighbor with the highest priority is selected as the source of its own clock frequency. Once the system has reached a stable state for synchronization after all the messages have spread to the system, the system is hierarchically synchronized to the clock frequency of the main source.

20 Kuviossa 1 on esitetty sanomapohjaista synkronointia käyttävä järjestelmä stabiloituneessa tilanteessa. Solmuille määritellyt prioriteetit on merkitty numeroilla solmuja kuvaavien ympyröiden sisään. Mitä pienempi numero on, sitä korkeampi on solmun prioriteetti. Solmun n (n = 25 1...6) lähettämät synkronointisanomat on merkitty vii tenumerolla MSGn. Jokaisen solmun lähettämä synkronoin-tisanoma on yleensää erilainen ja käytetystä sanomapohjaisesta synkronointimenetelmästä riippuva. Kellotaajuuden leviäminen pääkellolta (solmu 1) järjestelmän muille sol-30 muille on esitetty yhtenäisillä viivoilla. Katkoviivalla piirrettyjä solmujen välisiä yhteyksiä ei käytetä normaalitilanteessa järjestelmän synkronointiin, mutta ne ovat käytettävissä muutostilanteissa.Figure 1 shows a system using message-based synchronization in a stabilized situation. The priorities defined for the nodes are marked with numbers inside the circles describing the nodes. The lower the number, the higher the priority of the node. Synchronization messages sent by node n (n = 25 1 ... 6) are marked with the reference number MSGn. The synchronization message sent by each node is generally different and depends on the message-based synchronization method used. The propagation of the clock frequency from the master clock (Node 1) to the other nodes in the system is shown by solid lines. Dashed connections between nodes are not normally used to synchronize the system, but are available in change situations.

Yksinkertainen periaate sanomapohjaisessa synk-35 ronoinnissa on, että käyttäjä määrittelee solmujen synk-A simple principle in message-based synchronization is that the user defines the sync of the nodes.

IIII

91691 3 ronointihierarkian, antamalla kullekin solmulle oman tunnisteen, joka kertoo solmun tason hierarkiassa, ja järjestelmä synkronoituu määriteltyyn pääkelloon itsenäisesti käyttäen tarpeen vaatiessa kaikkia olemassa olevia solmu-5 jen välisiä yhteyksiä hyväkseen (vrt. kuvio 1) . Mikäli yhteys pääkelloon katkeaa, eikä vaihtoehtoista yhteyttä ole olemassa, tai pääkello vikaantuu, synkronoituu järjestelmä seuraavaksi korkeimmalla tasolla olevaan solmuun. Kuviossa 2 on esitetty tilanne, kun kuvion 1 mukaisessa 10 järjestelmässä pääkello vikaantuu. Muutokseen reagointi synkronoinnissa tapahtuu solmujen välisen sanomanvaihdon avulla. Kun solmuun saapuva ajastus katkeaa, rakennetaan synkronointihierarkia uudelleen katkoskohdasta eteenpäin (poispäin järjestelmän päälaitteesta). Tämä tapahtuu esim.91691 3 roaming hierarchy, by assigning each node its own identifier indicating the node level in the hierarchy, and the system synchronizes to the defined master clock independently, utilizing all existing connections between the nodes as needed (cf. Figure 1). If the connection to the master clock is lost and there is no alternate connection, or the master clock fails, the system synchronizes to the next highest level node. Fig. 2 shows a situation when the main clock fails in the system 10 according to Fig. 1. The response to the change in synchronization is through inter-node messaging. When the incoming timer is interrupted, the synchronization hierarchy is rebuilt from the point of interruption onwards (away from the system master). This happens e.g.

15 siten, että katkoksen ensimmäisenä huomannut solmu menee ensin määräajaksi sisäisen ajastuksen tilaan ja välittää tiedon muutoksesta eteenpäin, jolloin alkaa uuden synk-ronointihierarkian muodostaminen. Yleensä lopputuloksena on alkuperäisen kaltainen hierarkiarakenne, jossa vikaan-20 tunut yhteys on korvattu toimivalla yhteydellä, muun rakenteen säilyessä lähes muuttumattomana.15 so that the node that first notices the interruption first goes to the internal timing state for a period of time and forwards the information about the change, at which point the formation of a new synchronization hierarchy begins. In general, the end result is a hierarchical structure similar to the original, in which the faulty-20 connection is replaced by a functioning connection, while the rest of the structure remains almost unchanged.

Sanomapohjaista synkronointia käyttävää verkkoa on kuvattu esim. US-patenteissa 2,986,723 ja 4,837,850. Molemmissa patenteissa esitetään menetelmät, joissa käyte-25 tään järjestelmän vikatilanteissa järjestelmän koosta ja muodosta riippuvia määräaikoja, joiden ajaksi solmut siirtyvät pakotetusti ennalta määrättyyn vakiotilaan, jotta estettäisiin vääränlainen synkronoituminen vikatilanteiden yhteydessä. Vikatilanteissa välitetään tieto vikaantumi-30 sesta edellä esitettyyn tapaan järjestelmän sanomien avulla. Kun tieto muuttuneesta tilanteesta on levinnyt koko järjestelmään tai riittävän laajalle alueelle, rakennetaan synkronointi uudelleen muutoskohdan luona ja mahdollisesti kauempanakin, mikäli tähän on tarvetta. Määräaikojen avul-35 la varmistetaan, että tieto muutoksesta leviää riittävän 4 91691 laajalle alueelle. Muutoksen/vikaantumisen havaittuaan solmu välittää tiedon tästä eteenpäin, käynnistää oman ajastimensa ja menee ennalta määriteltyyn tilaan. Kun määräaika on kulunut, käynnistää solmu jälleen normaalit toi-5 menpiteensä ajastuksen saamiseksi, ja järjestelmä alkaa synkronoitua uudelleen niiltä osin, joita muutos/vikaantuminen koski. Esillä olevan keksinnön mukainen ratkaisu on on tarkoitettu nimenomaan edellä mainitussa US-patentissa 2.986.723 esitetyn kaltaisiin järjestelmiin, joissa jär-10 jestelmässä tapahtuva muutos näkyy solmuun sisääntulevan synkronointitunnisteen muuttumisena. US-patentissa 2.986.723 esitetyssä järjestelmässä mainittu vakiotila on sisäisen ajastuksen tila, jossa solmu käyttää omaa sisäistä kelloaan ajastuksensa lähteenä. Tässä US-patentissa 15 esitetyn menetelmän mukaista menetelmää kutsutaan jatkossa itseohjautuvaksi alistuvaksi synkronoinniksi (SOMS, Self-Organizing Master-Slave synchronization) ja sitä käytetään jatkossa esimerkkinä keksinnön tarkemmassa kuvauksessa.A network using message-based synchronization is described, for example, in U.S. Patents 2,986,723 and 4,837,850. Both patents disclose methods that use time limits depending on the size and shape of the system for system failures, during which nodes are forced to enter a predetermined constant state to prevent incorrect synchronization in the event of failures. In the event of a fault, information about the fault-30 is transmitted as described above by means of system messages. Once the information about the changed situation has spread throughout the system or over a sufficiently large area, the synchronization is rebuilt at the change point and possibly further afield, if necessary. The deadlines will ensure that information on the change is spread over a sufficiently wide area of 4 91691. Upon detecting a change / failure, the node forwards this information, starts its own timer, and enters a predefined state. When the time limit has elapsed, the node restarts its normal actions to obtain the timing, and the system begins to resynchronize those parts that were affected by the change / failure. The solution according to the present invention is specifically intended for systems such as those described in the aforementioned U.S. Patent 2,986,723, in which a change in the system is reflected in a change in the synchronization identifier entering the node. In the system disclosed in U.S. Patent 2,986,723, said constant state is an internal timing state in which a node uses its own internal clock as the source of its timing. The method according to the method disclosed in this U.S. Patent 15 will hereinafter be referred to as Self-Organizing Master-Slave Synchronization (SOMS) and will be used as an example in the further description of the invention.

Mainittakoon vielä täsmennyksenä, että kun tässä 20 yhteydessä puhutaan määräajasta, tarkoitetaan sillä sitä ennalta määrättyä aikaa, jonka avulla järjestelmästä on tarkoitus estää virheellisten/vanhentuneiden synkronoin-tisanomien valitseminen.It should also be noted that when we refer to a deadline in this context, it refers to the predetermined time by which the system is intended to prevent the selection of erroneous / outdated synchronization messages.

SOMS-synkronointimenetelmää käyttävässä järjestel-25 mässä aiheuttaa synkronointiyhteyden vikaantuminen tai hierarkkiarakenteen keskellä olevan solmun vikaantuminen synkronointirakenteen hajoamisen osassa järjestelmää. Synkronointirakenteen hajottua käyttää osa järjestelmän solmuista ajastukseen omaa sisäistä kelloaan siihen asti 30 kunnes synkronointirakennetta aletaan rakentaa uudelleen.In a system using the SOMS synchronization method, a failure of the synchronization connection or failure of a node in the middle of the hierarchical structure is caused by the breakdown of the synchronization structure in a part of the system. Once the synchronization structure is broken, some of the nodes in the system use their own internal clock for timing 30 until the synchronization structure is rebuilt.

Solmun sisäinen kello ei kuitenkaan yleensä koskaan ole laadullisesti yhtä hyvä kuin järjestelmän pääkello. Tästä johtuen on synkronoinnissa, varsinkin suurempien järjestelmien synkronoinnissa, vaikea ylläpitää vaadittavaa 35 laatutasoa.However, the internal clock of a node is usually never qualitatively as good as the main clock of the system. As a result, it is difficult to maintain the required 35 quality levels in synchronization, especially in the synchronization of larger systems.

Il 91691 5Il 91691 5

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on saada aikaan sellainen menetelmä, joissa edellä kuvattuja haittoja on vähennetty ja jossa uudelleen synkronoitumista voidaan nopeuttaa. Tämä saavutetaan keksinnön mukaisella 5 menetelmällä, jolle on ensimmäisessä suoritusmuodossaan tunnusomaista se, mitä kuvataan oheisen patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa, ja toisessa suoritusmuodossaan se, mitä kuvataan oheisen patenttivaatimuksen 4 tunnusmerkkiosassa .It is an object of the present invention to provide a method in which the disadvantages described above are reduced and in which resynchronization can be accelerated. This is achieved by a method according to the invention, which in its first embodiment is characterized by what is described in the characterizing part of the appended claim 1, and in its second embodiment by what is described in the characterizing part of the appended claim 4.

10 Keksinnön ajatuksena on, sen sijaan, että mentäisiin automaattisesti esim. sisäisen ajastuksen tilaan, valita vanhan lähteen uusi synkronointitunniste välittömästi, kun sisääntuleva, sillä hetkellä valittuna oleva synkronointitunniste huononee. Valinta suoritetaan ainakin 15 aina silloin, kun mainittu huonontunut tunniste omaa korkeamman prioriteettitason kuin solmun sisäinen synkronointitunniste. Huonontuneella synkronointitunnisteella tarkoitetaan sitä, että sitä vastaava synkronointisanoma on edelleen laadullisesti hyväksyttävissä, mutta sen sisältä-20 mä tunniste on muuttunut prioriteettitasoltaan heikommaksi. Sisääntulevan synkronointitunnisteen huononeminen kertoo järjestelmän päälähteeseen johtavalla yhteydellä tapahtuneesta muutoksesta/vikaantumisesta.The idea of the invention is, instead of automatically going to e.g. the internal timing mode, to select a new synchronization identifier of the old source immediately when the incoming synchronization identifier currently selected deteriorates. The selection is performed at least 15 whenever said degraded identifier has a higher priority level than the intra-node synchronization identifier. A degraded synchronization identifier means that the corresponding synchronization message is still qualitatively acceptable, but the identifier within it has become lower in priority. Deterioration of the incoming sync tag indicates a change / failure on the connection to the main source of the system.

Keksinnön mukaisen ratkaisun ansiosta vältetään 25 turhat sisäisessä ajastuksessa käynnit (tai vastaavat vakiotilaan siirtymiset), ja järjestelmän synkronointipuu säilyy paremmin ennallaan uudelleen synkronoitumisessa, jolloin katkos pääsolmun taajuuden välityksessä on lyhyempi. Katkostilanteissa selvitään yhden tai muutaman solmun 10 uudelleen synkronoitumisella sen sijaan, että kaikki katkoskohdan alapuolella synkronointipuussa olevat solmut ‘ kävisivät sisäisessä ajastuksessa, kuten tapahtuu tunnetussa SOMS-menetelmässä. Synkronoitumiseen kuluva kokonaisaika saadaan näin ollen entistä lyhyemmäksi. Ratkaisun 15 ansiosta vähenee myös katkoskohdan sijainnin merkitys 6 91691 synkronoitumisajassa, minkä vuoksi pystytään ennalta paremmin määrittelemään järjestelmän synkronoinnin käyttäytyminen eri tilanteissa. (Synkronointipuulla tarkoitetaan sitä hierarkista puumaista rakennetta, joka alistuvassa 5 synkronoinnissa syntyy verkkoon pääsolmusta lähtien.)Thanks to the solution according to the invention, unnecessary visits in the internal timing (or corresponding transitions to the constant state) are avoided, and the synchronization tree of the system is better preserved in resynchronization, whereby the interruption in the frequency transmission of the main node is shorter. In the case of interruptions, one or a few nodes 10 are resolved by resynchronization, instead of all the nodes in the synchronization tree below the interruption point running in internal timing, as in the known SOMS method. The total time for synchronization is thus made even shorter. Solution 15 also reduces the importance of the location of the breakpoint in the 6,91691 synchronization time, which makes it possible to better define in advance the synchronization behavior of the system in different situations. (A synchronization tree refers to the hierarchical tree-like structure that is created in a subordinate 5 synchronization from the main node to the network.)

Seuraavassa keksintöä ja sen edullisia suoritusmuotoja kuvataan tarkemmin viitaten kuvioiden 3-8 mukaisiin esimerkkeihin oheisissa piirustuksissa, joissa kuvio 1 esittää sanomapohjaista synkronointia käyt-10 tävää järjestelmää yleisessä muodossa sen ollessa synkronoitunut päälähteen kellotaajuuteen, kuvio 2 esittää kuvion 1 verkkoa, kun sen pääsolmu on vikaantunut, kuvio 3 esittää itseohjautuvaa alistuvaa synkronoin-15 tia (SOMS) käyttävää verkkoa alkutilassaan, kuvio 4 esittää kuvion 3 verkkoa stabiilissa tilassa, kuvio 5 esittää kuvion 4 verkon uudelleen synkronoitumista sen pääsolmun mentyä epäkuntoon, 20 kuvio 6 esittää kuvion 4 verkon uudelleen synkronoi tumista kahden solmun välisen yhteyden katkettua, kuviot 7a-7g esittävät tapahtumasarjana keksinnön mukaisen menetelmän soveltamista SOMS-järjestelmässä, ja kuvio 8 esittää yksittäisen solmun niitä elimiä, 25 joissa keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan.In the following, the invention and its preferred embodiments will be described in more detail with reference to the examples of Figures 3-8 in the accompanying drawings, in which Figure 1 shows a message-based synchronization system in general form synchronized to the main source clock frequency, Figure 2 shows the network of Figure 1 Fig. 3 shows a network using self-directed slave synchronization (SOMS) in its initial state, Fig. 4 shows the network of Fig. 3 in a stable state, Fig. 5 shows the resynchronization of the network of Fig. 4 after its main node fails, Fig. 6 shows the resynchronization of the network of Fig. 4 between two nodes. Figures 7a-7g show, as a series of events, the application of the method according to the invention in a SOMS system, and Fig. 8 shows the elements of a single node in which the method according to the invention is implemented.

Kuviossa 3 on esitetty edellä mainitun US-patentin 2,986,723 mukaista itseohjautuvaa alistuvaa synkronointia (SOMS, Self-Organizing Master-Slave synchronization) käyttävää järjestelmä, joka käsittää tässä tapauksessa viisi 30 solmua (tai laitetta), joita on merkitty viitenumeroilla 1...5 niiden hierarkiatason mukaan. (Verkon pääsolmulla on pienin SOMS-osoite.) Solmut välittävät toisilleen sanomia, jotka sisältävät em. SOMS-osoitteita. Näin solmut pystyvät tunnistamaan toisensa näiden osoitenumeroiden avulla ja 35 rakentamaan synkronointihierarkian, jolloin koko verkkoFigure 3 shows a system using Self-Organizing Master-Slave synchronization (SOMS) according to the aforementioned U.S. Patent 2,986,723, comprising in this case five 30 nodes (or devices) denoted by reference numerals 1 to 5 thereof. according to the level of the hierarchy. (The main node of the network has the smallest SOMS address.) The nodes forward messages containing the above SOMS addresses. This allows the nodes to identify each other using these address numbers and to build a synchronization hierarchy, allowing the entire network to

IIII

91691 7 pystyy synkronoitumaan pääsolmuun.91691 7 is able to synchronize with the master node.

Kuten edellä mainittiin, ovat verkossa jatkuvasti lähetettävät sanomat riippuvaisia käytettävästä sanomapohjaisesta synkronointimenetelmästä. Sanomat ovat lisäksi 5 yksilöllisiä jokaista lähettävää solmua kohden. SOMS-ver-kossa synkronointisanoma käsittää kolme eri osaa: kehysrakenteen, tunnisteen ja tarkistussumman. SOMS-tunniste on SOMS-sanoman tärkein osa. Se koostuu kolmesta peräkkäisestä numerosta D1...D3: 10 Dl on SOMS-sanoman lähettävän solmun synkronointi- taajuuden alkuperä eli lähettävälle solmulle pääsolmuna näkyvän solmun SOMS-osoite.As mentioned above, the messages that are sent continuously on the network depend on the message-based synchronization method used. In addition, the messages are 5 unique for each sending node. In a SOMS network, a synchronization message comprises three different parts: a frame structure, an identifier, and a checksum. The SOMS identifier is the most important part of the SOMS message. It consists of three consecutive numbers D1 ... D3: 10 D1 is the origin of the synchronization frequency of the sending node of the SOMS message, i.e. the SOMS address of the node visible to the sending node as the main node.

D2 on etäisyys Dl:llä ilmaistuun solmuun. Tämä etäisyys ilmaistaan välissä olevien solmujen lukumääränä.D2 is the distance to the node expressed by D1. This distance is expressed as the number of nodes in between.

15 D3 on lähettävän solmun SOMS-osoite.15 D3 is the SOMS address of the sending node.

Jokainen solmu (tai laite) vertailee jatkuvasti sisääntulevia SOMS-tunnisteita keskenään ja valitsee näistä pienimmän. Tunnisteessa osat Dl, D2 ja D3 on yhdistetty suoraan yhdeksi luvuksi laittamalla ne peräkkäin (D1D2D3) 20 (selvyyden vuoksi jatkossa kirjoitetaan väliviiva eri osia erottamaan; D1-D2-D3). Näin pienimmän osoitteen ensisijaiseksi valintaperusteeksi tulee edellisille solmuille pääsolmuna näkyvän solmun SOMS-osoite (Dl) eli solmu pyrkii synkronoitumaan signaaliin, jonka taajuus on alunperin 25 lähtöisin solmulta, jonka osoite on mahdollisimman pieni. Tällöin stabiilissa tilanteessa koko verkko on synkronoitunut samaan pääsolmuun (koska koko verkon pääsolmulla on pienin SOMS-osoite).Each node (or device) continuously compares incoming SOMS tags with each other and selects the smallest of these. In the identifier, the parts D1, D2 and D3 are directly connected into one number by putting them in succession (D1D2D3) 20 (for the sake of clarity, a dash will be written in the following to separate the different parts; Thus, the primary selection criterion for the smallest address becomes the SOMS address (D1) of the node visible to the previous nodes as the main node, i.e. the node tends to synchronize to a signal whose frequency is originally from the node whose address is as small as possible. In this case, in a stable situation, the entire network is synchronized to the same master node (because the master node of the entire network has the smallest SOMS address).

Mikäli kaksi tai useampi sisääntulevista signaaleis-30 ta on synkronoitunut samaan pääsolmuun, valitaan näistä se, joka tulee lyhintä reittiä (D2). viimeiseksi valintaperusteeksi jää SOMS-sanoman lähettävän solmun SOMS-osoite (D3) , jonka perusteella tehdään valinta, jos muuten ei saada eroa sisään tulevien signaalien välille.If two or more of the incoming signals are synchronized to the same master node, the one with the shortest path is selected (D2). the last selection criterion remains the SOMS address (D3) of the node sending the SOMS message, on the basis of which a selection is made if no difference is otherwise obtained between the incoming signals.

35 Kun solmu on hyväksynyt jonkin naapurisolmuista 8 91691 uudeksi synkronointilähteekseen sisääntulevan SOMS-tunnis-teen perusteella, joutuu solmu muodostamaan oman SOMS-tun-nisteensa uudestaan. Uusi SOMS-tunniste saadaan johdettua valitusta pienimmästä SOMS-tunnisteesta seuraavasti: en-5 simmäinen osa (Dl) jätetään koskematta, toista osaa (D2) kasvatetaan yhdellä ja kolmas osa (D3) korvataan solmun omalla SOMS-osoitteella.35 Once a node has accepted one of the neighboring nodes 8,91691 as its new synchronization source based on the incoming SOMS ID, the node has to re-establish its own SOMS ID. The new SOMS identifier can be derived from the selected smallest SOMS identifier as follows: the first part (D1) is left intact, the second part (D2) is incremented by one and the third part (D3) is replaced by the node's own SOMS address.

Jokaisella solmulla on myös oma sisäinen SOMS-tun-nisteensa X-O-X, jossa X on ko. solmun SOMS-osoite. Mikäli 10 mikään sisääntulevista SOMS-sanomista ei sisällä tunnistetta, joka on sisäistä tunnistetta pienempi, käyttää solmu kellotaajuutensa lähteenä omaa sisäistä oskillaatto-riaan tai mahdollisesti erillistä synkronointituloa. Uloslähtevässä SOMS-sanomassa käytetään luonnollisesti tällöin 15 sisäistä SOMS-tunnistetta.Each node also has its own internal SOMS identifier X-O-X, where X is the one in question. the SOMS address of the node. If none of the incoming SOMS messages contains an identifier that is less than the internal identifier, the node uses its own internal oscillator or possibly a separate synchronization input as the source of its clock frequency. The outgoing SOMS message naturally uses 15 internal SOMS identifiers.

Solmut lähettävät jatkuvasti SOMS-sanomia jokaiseen suuntaan, jotta muuttuneet tiedot SOMS-tunnisteissa levi-äisivät mahdollisimman nopeasti ja naapurisolmujen toimintakunto olisi jatkuvasti selvillä. Ennen kuin SOMS-tunnis-20 teitä voidaan verrata keskenään, sisääntulevat SOMS-sano-mat on hyväksyttävä ja SOMS-tunnisteet erotettava niistä.The nodes continuously send SOMS messages in each direction so that the changed information in the SOMS identifiers spreads as quickly as possible and the operational status of the neighboring nodes is constantly known. Before SOMS identifiers can be compared, incoming SOMS messages must be accepted and SOMS identifiers must be separated from them.

Kun tietyltä siirtoyhteydeltä saadaan ensimmäisen kerran SOMS-sanoma, sen sisältämä SOMS-tunniste hyväksytään heti vertailuja varten, mikäli sanoma oli virheetön.When a SOMS message is first received from a particular transmission link, its SOMS identifier is immediately accepted for comparison if the message was error-free.

25 Kun sisääntulevalla siirtoyhteydellä on hyväksytty SOMS- tunniste ja sisään tulee jatkuvasti saman tunnisteen sisältävää virheetöntä sanomaa, pysyy tilanne muuttumattomana. Mikäli SOMS-sanoma havaitaan virheelliseksi, pysyttäydytään vielä vanhassa SOMS-tunnisteessa, kunnes on saatu 30 kolme peräkkäistä SOMS-sanomaa virheellisenä. Tällöin ei enää hyväksytä ko. SOMS-tunnistetta vertailuun. Kolmen peräkkäisen SOMS-sanoman odottamisella pyritään eliminoimaan hetkelliset häiriöt pois.25 When an incoming transmission link has an accepted SOMS identifier and an error-free message with the same identifier arrives continuously, the situation remains unchanged. If an SOMS message is found to be invalid, the old SOMS identifier is retained until 30 consecutive SOMS messages are received as invalid. In that case, the SOMS tag for comparison. Waiting for three consecutive SOMS messages is intended to eliminate momentary interference.

Jos yhteydeltä ei tule mitään SOMS-sanomaa, vaikka 35 yhteys muuten toimisikin, odotetaan kolmen peräkkäisen li 916*1 9 SOMS-sanoman verran, kunnes hylätään sen hetkinen SOMS-tunniste. Mikäli yhteys menee kokonaan poikki, hylätään SOMS-tunniste välittömästi. Mikäli sisääntulevassa signaalissa olevien häiriöiden takia ei saada vertailuja varten 5 kelvollista SOMS-tunnistetta, hylätään ko. siirtoyhteyden SOMS-tunniste. Tällöin vertailussa käytetään ko. sisääntu-levan siirtoyhteyden SOMS-tunnisteena vakioarvoista tunnistetta, jossa kaikki osat (Dl, D2 ja D3) saavat maksimiarvonsa (MAX-MAX-MAX).If no SOMS message is received from the connection, even if the connection 35 otherwise works, three consecutive li 916 * 1 9 SOMS messages are waited until the current SOMS identifier is rejected. If the connection is completely lost, the SOMS identifier is rejected immediately. If, due to interference in the incoming signal, 5 valid SOMS tags are not obtained for comparisons, the the SOMS identifier of the transport connection. In this case, the as a SOMS identifier of the incoming transmission link, a constant identifier in which all parts (D1, D2 and D3) get their maximum value (MAX-MAX-MAX).

10 Kun sisääntulevassa SOMS-sanomassa havaitaan uusi muuttunut SOMS-tunniste, hyväksytään se heti vertailuun, mikäli sanoma oli virheetön. Näin verkon muutoksille ei aiheuteta turhia viiveitä.10 When a new changed SOMS identifier is detected in an incoming SOMS message, it is immediately accepted for comparison if the message was error-free. This does not cause unnecessary delays for network changes.

Alkutilanteessa jokainen solmu käyttää omaa sisäistä 15 synkronointilähdettään, jolloin se lähettää muille sol muille omaa sisäistä SOMS-tunnistettaan X-O-X. Tätä tunnistetta verrataan myös sisääntuleviin SOMS-tunnisteisiin. Mikäli mikään sisääntulevista tunnisteista ei ole sisäistä tunnistetta pienempi, jatkaa ko. solmu oman sisäisen ajas-20 tuksen käyttöä.In the initial situation, each node uses its own internal synchronization source, in which case it sends its own internal SOMS identifier X-O-X to the other nodes. This tag is also compared to incoming SOMS tags. If none of the incoming tags is smaller than the internal tag, the node to use its own internal timing-20.

Kuviossa 3 SOMS-verkko on esitetty alkutilassa, jolloin mikään solmu (tai laite) ei ole ehtinyt saada prosessoitua sisääntulevia SOMS-sanomia. Kaikilla solmuilla korkeimman prioriteetin saa solmun sisäinen SOMS-tun-75 niste, koska muita ei vielä ole ehditty käsitellä. Kuviossa 3 on jokaisen solmun luokse merkitty siihen sisään tulevat SOMS-tunnisteet, ja valittu tunniste on kirjoitettu kehyksen sisään (kuvion 3 mukaisessa alkutilanteessa kaikki solmut käyttävät sisäistä ajastuslähdettään). Synk-30 ronoinnin käytössä olevat yhteydet on piirretty yhtenäi sellä viivalla, varalla olevat yhteydet katkoviivalla (kuvion 3 mukaisessa alkutilanteessa kaikki yhteydet ovat varalla).In Figure 3, the SOMS network is shown in the initial state, in which no node (or device) has had time to process incoming SOMS messages. For all nodes, the highest priority is given to the SOMS tun-75 node within the node, because the others have not yet been processed. In Figure 3, the incoming SOMS tags are marked next to each node, and the selected tag is written inside the frame (in the initial situation of Figure 3, all nodes use their internal timing source). The connections in use in Synk-30 resonance are drawn on a solid line, the spare connections are in a broken line (in the initial situation according to Figure 3, all connections are spare).

Kun solmut ehtivät käsitellä sisääntulevia SOMS-sa-35 nomia, solmu 1 pysyttäytyy sisäisen ajastuksen käytössä, 10 91691 solmut 2 ja 4 synkronoituvat solmuun 1 tunnisteen 1-0-1 perusteella, solmu 3 synkronoituu solmuun 2 (2-0-2) ja solmu 5 solmuun 3 (3-0-3). Samalla solmut muodostavat omat uudet SOMS-tunnisteensa edellä kuvatulla tavalla ja vaih-5 tavat uloslähtevään SOMS-sanomaansa uuden tunnisteen. Verkon tilanne sen stabiloiduttua on esitetty kuviossa 4. Kaikki solmut ovat synkronoituneet pääsolmuun 1 lyhintä mahdollista reittiä.When the nodes have time to process the incoming SOMS sa-35 names, the node 1 remains in use of the internal timing, the nodes 2 and 4 are synchronized to the node 1 based on the identifier 1-0-1, the node 3 is synchronized to the node 2 (2-0-2) and the node 5 to node 3 (3-0-3). At the same time, the nodes form their own new SOMS identifiers as described above and exchange the new identifier in their outgoing SOMS message. The state of the network after its stabilization is shown in Figure 4. All nodes are synchronized to the main node 1 by the shortest possible route.

Mikäli pienin solmuun sisääntulevista SOMS-tunnis-10 teista muuttuu tai häviää kokonaan yhteyden katkettua, valitsee solmu uuden synkronointisuunnan toiseksi pienimmän SOMS-tunnisteen mukaan. Tätä ennen solmu menee kuitenkin pakotetusti sisäiseen ajastukseen, jossa se viipyy ennalta määrätyn pituisen määräajan, jotta virheelliset 15 SOMS-tunnisteet ehdittäisiin "tappaa" verkosta pois. Jos esimerkiksi kuvion 4 tilanteessa solmu 1 menisi epäkuntoon, eivät solmut 2 ja 4 enää saisi tunnistetta 1-0-1, jonka mukaan ne olivat synkronoituneet. Mikäli ne tässä tilanteessa hyväksyisivät välittömästi seuraavaksi pienim-20 män SOMS-tunnisteen, ei verkko olisi enää synkronoitunut yhteen pääsolmuun, vaan synkronointi kiertäisi silmukassa. Solmun 1 mennessä epäkuntoon solmu 2 saa vielä tunnisteet 1-1-4 ja 1-2-3 ja solmu 4 taas tunnisteet 1-1-2 ja 1-2-5, koska solmut 3 ja 5 eivät vielä ole ehtineet reagoida 25 muuttuneeseen tilanteeseen. Jos hyväksyttäisiin välittö-: mästi toiseksi pienimmät tunnisteet, synkronoituisi solmu 2 solmun 4 mukaan ja solmu 4 solmun 2 mukaan. Tämä tilanne estetään eaellämainitulla pakotetulla sisäisen ajastuksen tilalla, jolloin ko. solmut siirtyvät käyttämään omaa 30 sisäistä ajastuslähdettään ja alkavat lähettää ulospäin omaa sisäistä SOMS-tunnisteltansa (Χ-0-Χ). Tällöin ne * solmut, jotka olivat synkronoituneet sisäiseen ajastukseen siirtyneeseen solmuun huomaavat, että verkossa on tapahtunut muutos, eikä vanha synkronoinnin perustana ollut SOMS-35 -sanoma ole enää voimassa, koska se on muuttunut naapu-If the smallest of the incoming SOMS identifiers changes or disappears completely when the connection is lost, the node selects a new synchronization direction according to the second smallest SOMS identifier. Before that, however, the node is forced to go into internal timing, where it lingers for a predetermined length of time to "kill" the invalid 15 SOMS identifiers out of the network. For example, if node 1 failed in the situation of Figure 4, nodes 2 and 4 would no longer receive the identifier 1-0-1 that they were synchronized. If, in this situation, they immediately accepted the next smallest SOMS identifier, the network would no longer be synchronized to one master node, but the synchronization would circulate in the loop. By the time Node 1 fails, Node 2 will still receive tags 1-1-4 and 1-2-3 and Node 4 will again receive tags 1-1-2 and 1-2-5, because Nodes 3 and 5 have not yet had time to react to the changed situation. . If the second smallest identifiers were immediately accepted, Node 2 would be synchronized according to Node 4 and Node 4 would be synchronized according to Node 2. This situation is prevented by the above-mentioned forced internal timing mode, whereby the the nodes switch to use their own internal timing source 30 and start sending outwards their own internal SOMS identifier (Χ-0-Χ). In this case, those * nodes that were synchronized to the node that moved to the internal timing will notice that a change has taken place in the network, and the old SOMS-35 message on which the synchronization was based is no longer valid because it has changed

HB

91691 11 risolmun sisäiseksi SOMS-sanomaksi. Tällöin mainitut solmut siirtyvät itsekin määräajaksi pakotettuun sisäisen ajastuksen tilaan.91691 11 as an internal SOMS message for the node. In this case, said nodes themselves switch to the forced internal timing state for a limited time.

Jos kuvion 4 tapauksessa menee pääsolmu epäkuntoon, 5 menevät solmut 2 ja 4 välittömästi pakotetusti sisäisen ajastuksen tilaan menetettyään sisääntulevan SOMS-tunnis-teen 1-0-1. Kun solmut 3 ja 5 havaitsevat solmuissa 2 ja 4 tapahtuneen muutoksen, menevät myös ne pakotetusti sisäiseen ajastukseen. Solmun 2 palatessa normaaliin tilaan se 10 saa solmuilta 3 ja 4 näiden sisäiset SOMS-tunnisteet (3-0-3 ja 4-0-4) ja pysyttäytyy sisäisessä ajastuksessa, koska ulkoapäin ei tule pienempää SOMS-tunnistetta kuin sen oma sisäinen tunniste (2-0-2). Solmu 4 synkronoituu vuorostaan solmuun 2. Verkko on stabiloiduttuaan kuvion 5 esittämässä 15 tilassa, jossa solmusta 2 on tullut verkon uusi pääsolmu.If, in the case of Figure 4, the main node fails, the nodes 2 and 4 immediately forcibly enter the internal timing state after losing the incoming SOMS identifier 1-0-1. When nodes 3 and 5 detect a change in nodes 2 and 4, they are also forced to go to the internal timing. When the node 2 returns to the normal state, it 10 receives from the nodes 3 and 4 their internal SOMS identifiers (3-0-3 and 4-0-4) and stays in the internal timing, because from the outside there is no smaller SOMS identifier than its own internal identifier (2 -0-2). Node 4 in turn synchronizes with Node 2. After stabilizing, the network is in the state 15 shown in Figure 5, where Node 2 has become the new main node of the network.

Jos vain esim. solmujen 1 ja 2 välinen yhteys katkeaa (kuvio 6), menee vain solmu 2 pakotetusti sisäisen ajastuksen tilaan. Palatessaan normaalitilaan se synkronoituu solmuun 4, jolla on yhteys verkon pääsolmuun. Koko verkon 20 stabiloiduttua on synkronointi edelleenkin peräisin solmusta 1 yhdestä katkoksesta huolimatta. Tämä tilanne on esitetty kuviossa 6.If, for example, only the connection between nodes 1 and 2 is lost (Fig. 6), only node 2 is forced to enter the internal timing state. When it returns to normal mode, it synchronizes with Node 4, which has a connection to the main node of the network. Once the entire network 20 has stabilized, synchronization is still from Node 1 despite a single outage. This situation is shown in Figure 6.

Kun synkronointipuun ylemmissä osissa (lähempänä järjestelmän päälähdettä) on tapahtunut katkos tai jokin 25 muu muutos, jonka seurauksena solmuun tuleva, sillä het-: kellä valittuna olevan ajastuslähteen synkronointitunniste huononee, koska ei ole enää vanhaa reittiä pitkin yhteyttä järjestelmän pääsolmuun, valitaan mainitussa solmussa, keksinnön mukaisesti, valittuna olleen ajastuslähteen 30 uusi, huonontunut synkronointitunniste välittömästi uudeksi synkronointitunnisteeksi. (Solmu ei siis menekään sisäisen ajastuksen tilaan, kuten edellä kuvatussa tunnetussa ratkaisussa tapahtuu).When an interruption or other change occurs in the upper parts of the synchronization tree (closer to the main source of the system) that results in the synchronization identifier of the currently selected timing source deteriorating because there is no longer a connection to the main node of the system along the old route, according to, the new, degraded sync tag of the selected timing source 30 immediately becomes the new sync tag. (Thus, the node does not enter the state of internal timing, as happens in the known solution described above).

Kuvioissa 7a-7g on esitetty tapahtumasarja keksinnön 35 mukaisen menetelmän käytöstä SOMS-järjestelmän osassa, 12 91 691 joka käsittää solmut 15, 17, 18, 19, 27 ja 30. Kullakin hetkellä pakotetusti määräajassa olevat solmut on merkitty piirtämällä niiden numeron alle viiva ja synkronointiin käytettyjä yhteyksiä on edelleenkin merkitty yhtenäisillä 5 viivoilla. Kuvion 7a esittämässä ensimmäisessä vaiheessa katkeaa solmun 15 yhteys järjestelmän pääsolmuun päin. Seuraavassa vaiheessa (kuvio 7b) menee solmu 15 pakotetusti sisäisen ajastuksen tilaan ja alkaa lähettää sisäistä synkronointitunnistettaan. Tällöin solmuihin 18 ja 19 10 sisääntuleva, niissä sillä hetkellä valittuna oleva synk-ronointitunniste huononee, jolloin ne valitsevat muuttuneen tunnisteen välittömästi uudeksi synkronointi-tunnisteekseen ja muodostavat tämän pohjalta uuden oman uloslähtevän tunnisteen (kuvio 7c). Solmut 18 ja 19 joutu-15 vat pakotetusti pysyttäytymään uudessa, muuttuneessa tunnisteessa ennalta määrätyn määräajan ennen kuin ne saavat vapaasti valita kaikista sisääntulevista synk-ronointitunnisteista pienimmän (parhaimman). Tämä keksinnön mukainen pakotettu muuttuneen tunnisteen automaattinen 20 valitseminen leviää synkronointipuussa alaspäin muuttamatta sitä. Kuvion 7d esittämässä vaiheessa se on saavuttanut solmut 27 ja 30. Seuraavassa vaiheessa (kuvio 7e) on solmun 15 määräaika umpeutunut ja se saa vapaasti valita ajastuksensa lähteen sisään tulevien synkronointitunnis-25 teiden joukosta. Koska muualta ei kuitenkaan tule parempaa synkronointitunnistetta, solmu 15 pysyy vapaaehtoisesti sisäisessä ajastuksessa. Kuvion 7f esittämässä vaiheessa umpeutuvat myös solmujen 18 ja 19 määräajat. Solmu 18 saa solmulta 17 järjestelmän päälähteestä peräisin olevan 30 tunnisteen ja synkronoituu sen perusteella, mutta solmu 19 pysyttäytyy vanhassa tilassa, koska se ei saa muualta parempaa tunnistetta kuin solmulta 15 tuleva tunniste. Kuvion 7g esittämässä vaiheessa ovat solmut 15 ja 19 ehtineet käsitellä solmun 18 lähettämän uuden, edellisen vai-35 heen muutosten takia muuttuneen tunnisteen. Solmut 15 jaFigures 7a-7g show a sequence of events for the use of the method according to the invention 35 in a part of the SOMS system, 12 91 691 comprising nodes 15, 17, 18, 19, 27 and 30. Nodes at a forced time are marked by drawing a line below their number and for synchronization the connections used are still marked with solid 5 lines. In the first step shown in Figure 7a, the connection of the node 15 to the main node of the system is disconnected. In the next step (Fig. 7b), the node 15 forcibly enters the internal timing state and starts transmitting its internal synchronization identifier. In this case, the synchronization identifier entering the nodes 18 and 19 10, currently selected in them, deteriorates, whereby they immediately select the changed identifier as their new synchronization identifier and on this basis form a new own outgoing identifier (Fig. 7c). Nodes 18 and 19 are forced to stay in the new, changed identifier for a predetermined period of time before they are free to choose the smallest (best) of all incoming synchronization identifiers. This forced automatic selection of the changed identifier according to the invention spreads down in the synchronization tree without changing it. In the step shown in Figure 7d, it has reached nodes 27 and 30. In the next step (Figure 7e), the node 15 has expired and is free to choose its timing from among the synchronization identifiers entering the source. However, since there is no better synchronization identifier elsewhere, the node 15 voluntarily remains in the internal timing. In the step shown in Figure 7f, the deadlines of nodes 18 and 19 also expire. Node 18 receives from the node 17 an identifier 30 from the main source of the system and synchronizes based on it, but the node 19 remains in the old state because it does not receive a better identifier elsewhere than the identifier from the node 15. In the step shown in Figure 7g, the nodes 15 and 19 have had time to process the new identifier transmitted by the node 18, which has changed due to changes in the previous step. Nodes 15 and

IIII

91691 13 19 synkronoituvat tällöin järjestelmän päälähteeseen solmun 18 kautta. Solmujen 27 ja 30 määräajat ovat umpeutuneet, mutta niillä ei ole tarvetta vaihtaa ajastuksensa lähteitä, koska muualta ei tule parempaa synkronointitun-5 nistetta. Kuten kuvasarjasta voidaan havaita (esim. kuvio 7d), käytetään solmujen välisiä yhteyksiä synkronointiin myös silloin, kun solmu on pakotetusti määräajassa.91691 13 19 are then synchronized to the main source of the system via node 18. The deadlines for Nodes 27 and 30 have expired, but they do not need to change their timing sources because there will be no better synchronization identifier elsewhere. As can be seen from the series of images (e.g., Figure 7d), connections between nodes are used for synchronization even when the node is forcibly on time.

Edellä mainitun määräajan minimipituus vastaa edullisesti aikaa, joka kuluu siihen, että solmun naapu-10 risolmut ovat saaneet tiedon solmun siirtymisestä mainittuun vakiotilaan, reagoineet muutokseen ja solmu itse on saanut naapurisolmuilta tiedon niiden reagoinnista. Tämä määräaika voidaan laskea seuraavan kaavan avulla: (1) K = 2 x (S + H + V) , 15 missä S on maksimikesto synkronointisanoman muodostamiselle ja sen siirrolle kahden solmun välillä, H on synkronointisanoman hyväksymisen maksimikesto solmussa ja V on sisääntulevien synkronointitunnisteiden vertailun maksimi-kesto solmussa. Käyttämällä määräajan pituutena kaavan (1) 20 mukaista pituutta voidaan synkronointia nopeuttaa edel leenkin ja määräaika saadaan järjestelmän koosta riippumattomaksi vakioksi. Mainitun määräajan käyttöä ja siitä saavutettavia etuja kuvataan tarkemmin rinnakkaisessa FI-patenttihakemuksessa FI-92xxxx, johon viitataan tarkemman 25 kuvauksen suhteen.The minimum length of the above-mentioned period preferably corresponds to the time taken for the node's neighboring nodes to receive information about the node's transition to said constant state, to react to the change, and the node itself has received information from neighboring nodes about their response. This time can be calculated using the following formula: (1) K = 2 x (S + H + V), where S is the maximum duration for generating a synchronization message and its transmission between two nodes, H is the maximum duration for accepting a synchronization message at a node, and V is the maximum comparison of incoming synchronization identifiers duration in the node. By using the length of the formula (1) 20 as the length of the time limit, the synchronization can be further accelerated and the time limit is made constant regardless of the size of the system. The use of said term and the benefits to be obtained therefrom are described in more detail in the co-pending FI patent application FI-92xxxx, to which reference is made for a more detailed description.

Kuviossa 8 on esitetty solmun niitä elimiä, joissa keksinnön mukainen menetelmä toteutetaan. Kuviossa on esitetty kaksi järjestelmän solmuun naapurisolmuilta tulevaa yhteyttä, A ja B. Kummankin yhteyden siirtolinja on kyt-30 ketty signaalin lähetys- ja vastaanotto-osalle 13a ja vastaavasti 13b, jotka suorittavat fyysisen signaalin käsittelyn. Osa 13a (ja vastaavasti 13b) välittää synkronointisanoman edelleen siihen kytketylle synkronointisanoman lähetys- ja vastaanotto-osalle 16a (ja vastaa-35 vasti 16b). Lähetys- ja vastaanotto-osat 16a ja 16b suo- 91691 14 rittavat mm. sanoman virheettömyyden tarkistuksen ja välittävät sanoman edelleen solmun keskitetylle synkronoinnin päätöksenteko-osalle 23, jonka kyseinen sisäänmeno on kytketty vastaavan lähetys- ja vastaanotto-osan 16a tai 5 16b ulostuloon. Signaalin lähetys- ja vastaanotto-osat 13a ja 13b tarkkailevat myös vastaanottamansa signaalin laatua ja tallettavat näistä tiedon liitäntäkohtaisiin vikatieto-kantoihin 24a ja vastaavasti 24b. Synkronointisanoman lähetys- ja vastaanotto-osa 16a saa vikatiedot tietokan-10 naita 24a ja lähetys- ja vastaanotto-osa 16b vastaavasti vikatietokannalta 24b. Yhteydellä olevan vian/muutoksen havainnointi signaalin lähetys- ja vastaanotto-osissa tapahtuu sinänsä tunnetusti.Figure 8 shows the elements of the node in which the method according to the invention is implemented. The figure shows two connections to the system node from neighboring nodes, A and B. The transmission line of each connection is connected to the signal transmission and reception section 13a and 13b, respectively, which perform the processing of the physical signal. The section 13a (and 13b, respectively) forwards the synchronization message to the synchronization message transmission and reception section 16a (and 16b, respectively) connected to it. The transmitting and receiving parts 16a and 16b 91691 14 checking the error of the message and forwarding the message to the central synchronization decision section 23 of the node, said input being connected to the output of the respective transmitting and receiving section 16a or 5b. The signal transmitting and receiving sections 13a and 13b also monitor the quality of the received signal and store information about them in the connection-specific fault databases 24a and 24b, respectively. The transmission and reception section 16a of the synchronization message receives the fault information from the database 10a and the transmission and reception section 16b from the fault database 24b, respectively. The detection of a connection fault / change in the signal transmission and reception parts takes place as is known per se.

Päätöksenteko-osa 23 suorittaa sanomien vertailun ja 15 tallettaa ne muistiin 21, esim. prioriteettijärjestykseen siten, että ylimpänä on aina valittuna oleva synkronointi-tunniste. Päätöksenteko-osa saa myös liitäntäkohtaiselta lähetys- ja vastaanottolohkolta 11a tai llb vastaavan signaalin vikatiedot, joko synkronointisanoman muodossa tai 20 erillisinä vikatietoina. Kun päätöksenteko-osa huomaa saamistaan tiedoista, että solmun on mentävä määräajaksi määrättyyn vakiotilaan, se valitsee ajastuksensa lähteen käytetyssä synkronointimenetelmässä tilannetta varten määritellyllä tavalla, antaa muistista 22 (johon se 25 muodostaa kulloinkin käytettävän uloslähtevän tunnisteen) tätä vastaavan synkronointitunnisteen liitäntäkohtaisille synkronointisanoman lähetys- ja vastaanotto-osille 16a ja 16b ja käynnistää ajastinelimensä 25. Uudella tunnisteella solmu ilmaisee tapahtuneen muutoksen naapurisolmuilleen.The decision-making section 23 compares the messages and 15 stores them in the memory 21, e.g. in order of priority, so that the synchronization identifier is always selected at the top. The decision-making section also receives the corresponding signal fault information from the connection-specific transmission and reception block 11a or 11b, either in the form of a synchronization message or as separate fault information. When the decision-making part detects from the information received that the node has to go to a fixed constant state for a specified time, it selects its timing source as defined for the situation in the synchronization method used, issues a corresponding for parts 16a and 16b and starts its timer member 25. With the new identifier, the node indicates the change that has taken place to its neighboring nodes.

30 Kun ajastinelimet 25 ovat antaneet tiedon määräajan K30 When the timer elements 25 have given the deadline K

umpeutumisesta, saa päätöksenteko-osa 23 jälleen valita ajastuslähteen normaalin menettelyn mukaisesti.the decision section 23 may again select the timing source according to the normal procedure.

Kun päätöksenteko-osa saa valittuna olevan synk-ronointitunnistetta vastaavalta sanoman lähetys- ja vas-35 taanotto-osalta huonommaksi muuttuneen synkronoin-When the decision section receives a degraded synchronization from the transmission and reception part of the message corresponding to the selected synchronization identifier.

IIII

91691 15 tisanoman, se käynnistää ajastinelimensä 25, valitsee huonontuneen tunnisteen ja muodostaa sen perusteella uuden oman synkronointitunnisteensa, jonka se syöttää muistista 22 kaikille synkronointisanoman lähetysyksiköille.91691 15 message, it starts its timer member 25, selects the degraded identifier and on the basis of it generates its new own synchronization identifier, which it inputs from the memory 22 to all synchronization message transmission units.

5 Keksinnön edullisen suoritusmuodon mukaisesti voi solmu, valittuaan huonontuneen tunnisteen uudeksi tunnisteeksi, valita jälleen uuden tunnisteen, mikäli se määräajan vielä kestäessä saakin valitulta yhteydeltä entistä paremman tunnisteen. Muilta yhteyksiltä tulevia tunnistei-10 ta ei kuitenkaan voida hyväksyä uusiksi valituiksi tunnisteiksi, ennen kuin määräaika on kulunut umpeen. Edellä mainittu lisäpiirre nopeuttaa edelleen järjestelmän synkronoitumista .According to a preferred embodiment of the invention, after selecting the degraded identifier as a new identifier, the node can again select a new identifier if it still obtains an even better identifier from the selected connection during the time limit. However, tags from other connections cannot be accepted as newly selected tags until the deadline has passed. The aforementioned additional feature further speeds up system synchronization.

Edellä kuvatussa suoritusmuodossa valittiin huonon-15 tunut synkronointitunniste joko koko määräajan ajaksi tai ainakin osaksi kyseistä määräaikaa. Keksinnön toisen suoritusmuodon mukaan solmu vertaa huonontunutta synkronoin-titunnistetta ensin omaan sisäiseen tunnisteeseensa ja valitsee näistä paremman vaihtoehdon. Vertailu suoritetaan 20 päätöksenteko-osassa 23. Mikäli sisäinen tunniste on parempi, menee solmu tunnetulla tavalla sisäiseen ajastuk-seen, ja mikäli huonontunut tunniste on parempi, valitsee solmu sen uudeksi tunnisteekseen edellä kuvatulla tavalla joko koko määräajaksi tai siihen asti, kunnes kyseiseltä '25 yhteydeltä saadaan vielä parempi tunniste.In the embodiment described above, the degraded synchronization identifier was selected either for the entire period or for at least part of that period. According to another embodiment of the invention, the node first compares the degraded synchronization identifier with its own internal identifier and selects a better alternative. The comparison is performed in decision making section 23. If the internal identifier is better, the node enters the internal timing in a known manner, and if the degraded identifier is better, the node selects it as its new identifier as described above either for the entire period or until the '25 connection. an even better identifier is obtained.

Vaikka keksintöä on edellä selostettu viitaten oheisten piirustusten mukaisiin esimerkkeihin, on selvää, ettei keksintö ole rajoittunut siihen, vaan sitä voidaan muunnella edellä ja oheisissa patenttivaatimuksissa esite-30 tyn keksinnöllisen ajatuksen puitteissa. Vaikka siis edellä on käytetty esimerkkinä SOMS-järjestelmää, on keksinnön mukainen ratkaisu sovellettavissa kaikkiin vastaavantyyppisiin järjestelmiin, joissa järjestelmän muutos näkyy solmuun sisään tulevan synkronointisanoman muutoksena.Although the invention has been described above with reference to the examples according to the accompanying drawings, it is clear that the invention is not limited thereto, but can be modified within the scope of the inventive idea set forth above and in the appended claims. Thus, although the SOMS system has been used as an example above, the solution according to the invention is applicable to all similar types of systems, in which the change in the system is reflected as a change in the synchronization message entering the node.

Claims (6)

16 9169116 91691 1. Hierarkkinen synkronointimenetelmä sanomapohjaista synkronointia käyttävään tietoliikennejärjestelmään, 5 joka käsittää useita solmuja, jotka on kytketty toisiinsa siirtoyhteyksillä (A, B) , jossa menetelmässä solmut lähettävät toisilleen signaaleja, jotka sisältävät synkronoin-tisanomia, jotka käsittävät tiedon vastaavan signaalin prioriteetista järjestelmän sisäisessä synkronointihierar-10 kiassa, ja jossa menetelmässä solmu siirtyy muutostilanteen, kuten vikatilanteen seurauksena pakotetusti ennalta määrättyyn vakiotilaan virheellisten synkronointisanomien valinnan estämiseksi, tunnettu siitä, että kulloinkin solmussa valittuna olevan synkronointitunnisteen 15 muuttuessa huonommaksi valitsee solmu kyseisen muuttuneen tunnisteen välittömästi uudeksi synkronointitunnisteekseen pysyttäytyen siinä pakotetusti korkeintaan ennalta määrätyn määräajan verran.A hierarchical synchronization method for a communication system using message-based synchronization, comprising a plurality of nodes connected to each other by transmission links (A, B), wherein the nodes send each other signals containing synchronization messages comprising information about the priority of the corresponding signal in the system. in which a node forcibly enters a predetermined steady state as a result of a change condition, such as a fault condition, to prevent the selection of erroneous synchronization messages, characterized in that when the synchronization identifier 15 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- 20. e t t u siitä, että mikäli mainittu huonontunut tun niste muuttuu paremmaksi mainitun määräajan aikana, valitsee solmu parantuneen tunnisteen välittömästi uudeksi synkronointitunnisteekseen.A method according to claim 1, characterized in that if said degraded identifier becomes better during said period, the node immediately selects the improved identifier as its new synchronization identifier. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, t u n- 25. e t t u siitä, että mainitun määräajan minimikestona käytetään aikaa (K), joka kuluu siihen, että solmun naapu-risolmut ovat saaneet tiedon solmun siirtymisestä mainittuun vakiotilaan, reagoineet muutokseen ja solmu itse on saanut naapurisolmuilta tiedon niiden reagoinnista.A method according to claim 1, characterized in that the minimum duration of said period is the time (K) elapsed before the node's neighboring nodes have been informed of the node's transition to said constant state, reacted to the change and the node itself has received from the neighboring nodes information on their response. 4. Hierarkkinen synkronointimenetelmä sanomapohjais ta synkronointia käyttävään tietoliikennejärjestelmään, joka käsittää useita solmuja, jotka on kytketty toisiinsa siirtoyhteyksillä (A, B) , jossa menetelmässä solmut lähettävät toisilleen signaaleja, jotka sisältävät synkronoin-35 tisanomia, jotka käsittävät tiedon vastaavan signaalin I! 91691 17 prioriteetista järjestelmän sisäisessä synkronointihierar-kiassa, ja jossa menetelmässä solmu siirtyy muutostilanteen, kuten vikatilanteen seurauksena pakotetusti ennalta määrättyyn vakiotilaan virheellisten synkronointisanomien 5 valinnan estämiseksi, tunnettu siitä, että kulloinkin solmussa valittuna olevan synkronointitunnisteen muuttuessa huonommaksi, vertaa solmu mainittua huonontunutta synkronointitunnistetta solmun sisäiseen synk-ronointitunnisteeseen ja valitsee näistä paremman välittö-10 mästi uudeksi synkronointitunnistekseen, ja mikäli uudeksi synkronointitunnisteeksi valittiin mainittu huonontunut tunniste, pysyttäytyy solmu siinä pakotetusti korkeintaan ennalta määrätyn määräajan verran, ja mikäli uudeksi synkronointitunnisteeksi valittiin mainittu sisäinen synk-15 ronointitunniste, pysyttäytyy solmu siinä pakotetusti koko mainitun määräajan verran.A hierarchical synchronization method for a communication system using message-based synchronization, comprising a plurality of nodes connected to each other by transmission links (A, B), in which the nodes send each other signals containing synchronization messages comprising information corresponding to signal I! 91691 17 in the internal synchronization hierarchy of the system, and in which a node forcibly enters a predetermined constant state as a result of a change condition, such as a fault condition, to prevent the selection of erroneous synchronization messages 5, characterized in that and if better than said degraded identifier was selected as the new synchronization identifier, the node is forced to remain there for at most a predetermined period of time, and if said internal sync identifier is selected as the new synchronization identifier, about. 5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mikäli on valittu mainittu huonontunut tunniste, ja se muuttuu paremmaksi mainitun määrä- 20 ajan aikana, valitsee solmu parantuneen tunnisteen välittömästi uudeksi synkronointitunnisteekseen.A method according to claim 4, characterized in that if said degraded identifier is selected and becomes better during said period of time, the node immediately selects the improved identifier as its new synchronization identifier. 6. Patenttivaatimuksen 4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainitun määräajan minimikestona käytetään aikaa (K), joka kuluu siihen, että solmun naapu- 25 risolmut ovat saaneet tiedon solmun siirtymisestä mainittuun vakiotilaan, reagoineet muutokseen ja solmu itse on saanut naapurisolmuilta tiedon niiden reagoinnista. 91691 18A method according to claim 4, characterized in that the minimum duration of said period is the time (K) elapsed before the node's neighboring nodes have received information about the node's transition to said constant state, reacted to the change and the node itself has received information from neighboring nodes about their response. 91691 18
FI925074A 1992-11-09 1992-11-09 Hierarchical synchronization method FI91691C (en)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI925074A FI91691C (en) 1992-11-09 1992-11-09 Hierarchical synchronization method
AU54221/94A AU5422194A (en) 1992-11-09 1993-11-08 Hierarchical synchronization method
GB9509026A GB2287158B (en) 1992-11-09 1993-11-08 Hierarchical synchronization method
DE4395760T DE4395760T1 (en) 1992-11-09 1993-11-08 Hierarchical synchronization method
PCT/FI1993/000457 WO1994011964A1 (en) 1992-11-09 1993-11-08 Hierarchical synchronization method

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI925074 1992-11-09
FI925074A FI91691C (en) 1992-11-09 1992-11-09 Hierarchical synchronization method

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI925074A0 FI925074A0 (en) 1992-11-09
FI91691B true FI91691B (en) 1994-04-15
FI91691C FI91691C (en) 1994-07-25

Family

ID=8536182

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI925074A FI91691C (en) 1992-11-09 1992-11-09 Hierarchical synchronization method

Country Status (5)

Country Link
AU (1) AU5422194A (en)
DE (1) DE4395760T1 (en)
FI (1) FI91691C (en)
GB (1) GB2287158B (en)
WO (1) WO1994011964A1 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FI95978C (en) * 1994-03-01 1996-04-10 Nokia Telecommunications Oy Hierarchical synchronization method
DE19653261A1 (en) * 1996-12-20 1998-06-25 Alsthom Cge Alcatel Synchronous digital message transmission system, control device, network element and central clock generator
DE19901588A1 (en) * 1999-01-16 2000-07-20 Alcatel Sa Synchronization of a network element in a synchronous digital communication network

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4142069A (en) * 1977-06-20 1979-02-27 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army Time reference distribution technique
US4736393A (en) * 1986-04-16 1988-04-05 American Telephone And Telegraph Co., At&T Information Systems, Inc. Distributed timing control for a distributed digital communication system
DE3943052A1 (en) * 1989-12-28 1991-07-04 Philips Patentverwaltung HIERARCHICAL SYNCHRONIZATION METHOD FOR SWITCHING CENTERS OF A TELECOMMUNICATION NETWORK

Also Published As

Publication number Publication date
GB9509026D0 (en) 1995-06-21
AU5422194A (en) 1994-06-08
DE4395760T1 (en) 1995-10-05
GB2287158B (en) 1996-09-25
FI91691C (en) 1994-07-25
GB2287158A (en) 1995-09-06
WO1994011964A1 (en) 1994-05-26
FI925074A0 (en) 1992-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI91689C (en) Hierarchical synchronization method and communication system using message-based synchronization
FI103307B (en) Communication network synchronization
FI95978B (en) Hierarchical synchronization procedure
CN102263630B (en) A kind of system of selection of clock source
EP2093925A1 (en) A method, an apparatus and a network element for tracing clock
US6185247B1 (en) Method of reducing synchronization rearrangements in synchronous transmission systems
US5878095A (en) Hierarchical synchronization method
FI95977B (en) A network arrangement
FI95979B (en) Hierarchical synchronization method
FI95975C (en) Hierarchical synchronization method
FI92126B (en) A network arrangement
FI95976B (en) Network arrangement
FI91691B (en) Hierarchical synchronization method
FI92358B (en) Hierarchical synchronization procedure and a data traffic system that uses message-based synchronization
FI104593B (en) Hierarchical synchronization procedure
FI102442B (en) Synchronization of a data communication network
FI104665B (en) Hierarchical synchronization method
FI91690B (en) Hierarchical synchronization procedure and a data traffic system that uses message-based synchronization
EP0910189A2 (en) Network synchronization for SDH/SONET
KR0153378B1 (en) Method for changing route to master node at network synchronization of switching network

Legal Events

Date Code Title Description
BB Publication of examined application