FI92893C - Tiedonsiirtotien varmennus - Google Patents

Description

92893

Tiedonsiirtotien varmennus

Esillä oleva keksintö kohdistuu liikennevirtojen varmentami-5 seen kahdennetuilla siirtoteillä. Se soveltuu erikoisesti, vaikkakaan ei yksinomaan, digitaalisiin tietoihin.

Eräs yleisesti tunnettu menetelmä siirrettyjen tietojen varmentamiseksi on "Twin-path"-tekniikka, jossa kahden siirto-10 tien kautta lähetetään jatkuvasti identtisiä signaaleja.

Vastaanottokohdassa vaihtokytkin valitsee toisen tulevista signaaleista. Valinta perustuu normaalisti jonkintyyppiseen signaalin valvontaan, kuten suurten virhehälytysten tai alentuneiden suoritusarvojen, kuten suuren virhetiheyden, 15 havaitsemiseen. Tällaisesa järjestelmässä vaihtokytkin on yhteisenä elementtinä siirtolaitteistossa siitä riippumatta, mikä tie on valittu. Se on siten suunniteltava erittäin luotettavaksi ja on tämän mukaisesti kallis.

20 Eräässä toisessa yleisesti tunnetussa menetelmässä käytetään yhtä varatietä tukemaan yhtä N:stä aktiivisesta tiestä, jolloin sekä lähetys- että vastaanottokohdassa tarvitaan N-ka-navainen vaihtokytkin. Myös tämä on kallis, etenkin silloin kun tarvittava arvo N voi olla suuri, esimerkiksi 14.

25 .: Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on välttää tällaisten vaihtokytkimien tarve kahdennettuja siirtoteitä käyttävissä tiedonsiirtoj ärj estelmissä.

30 Electronics Weekly -lehdessä, numerossa 755, päivätty 5 maaliskuuta 1975, on sivulla 19 esitetty artikkelissa järjestelmä laajakaistaista mikroaaltorelelähetystä varten, joka sisältää järjestelmän lähetyspäässä peräti seitsemän liiken-nöintikanavaa, joilla on lähetyshaarakortteja, ja odotusti-35 lan suojauskanavan, jolla on oma varakortti. Yhden kanavan vikaantuessa releet kytkevät vikaantuneen kanavan varakana-valle. Kaikki tavalliset kanavakortit kytketään yhteisellä linjalla varakanavakortin tuloon ja ovat eristettyjä vara- 2 92893 kanavasta normaalissa, eli ei-vikaantuneessa toiminnassa. Järjestelmän vastaanottopäässä vastaava määrä vastaanotto-kortteja vastaanottaa lähetetyt signaalit ja nämä kortit sisältävät varavastaanottimen, joka myös vastaanottaa mitkä 5 tahansa lähetetyt signaalit varalähetyskanavasta.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti on järjestetty tiedonsiirtojärjestelmä, jossa joukko tietovirtoja on lähetettävä vastaanottavan ja lähettävän laitteiston välillä ja joka 10 käsittää lähetyspäässä joukon aktiivisia haarakortteja, joissa jokaisessa on tuloportti, joka on kytketty siihen liittyvälle multiplekserille lähetettäväksi tarkoitettuun yksityiseen haaraan, ja varahaarakortin, joka korvaa vikaantuneen aktiivisen kortin, ja kaikki aktiiviset haarakortit 15 on kytketty toisiinsa yhteisellä linjalla, joka johtaa varahaarakortin tuloporttiin mutta on normaalitoiminnassa erotettu mainitusta linjasta, ja sisältää välineet minkä tahansa haarakortin tuloportin kytkemiseksi selektiivisesti yhteiseen linjaan havaittaessa vika, jolloin varahaarakortti 20 korvaa vikaantuneen haarakortin, ja jolle on tunnusomaista se, että jokainen aktiivisen haarakortin tuloporttiin kytketty haara haarautuu ja on kytketty mainittuun yhteiseen linjaan toisella haarakortilla olevien ohjattavien estoväli-neiden kautta, jolloin aktiivisen haaran vikaantumisen ha-25 vaitseminen aikaansaa asianomaisen aktiivisen haarakortin estovälineiden asettamisen päästötilaan haaran kytkemiseksi mainittuun varahaarakorttiin.

Esillä olevaa keksintöä selitetään seuraavassa viittaamalla 30 sen käyttöön multiplekserissä, mutta samanlaisia järjestelyjä voitaisiin käyttää linjasiirtopäätteissä.

Varakortiksi kutsuttu haarakortti voi siirtää satunnaista liikennettä.

35

Jotta keksintö olisi helpommin ymmärrettävissä, seuraavassa selitetään esimerkkinä sen erästä suoritusesimerkkiä oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa: 3 92893 kuvio 1 on lohkokaavio esillä olevan keksinnön mukaisesta kaksitiesiirtojärj estelmästä, kuvio 2 on lohkokaavio keksinnön mukaisen parittoman luku-5 määrän pääteitä sisältävän siirtojärjestelmän lähetyspäästä, kuvio 3 on lohkokaavio parillisen lukumäärän pääteitä sisältävän siirtojärjestelmän lähetyspäästä, 10 kuvio 4 on lohkokaavio kuvion 2 järjestelmän vastaanotto-päästä, ja kuvio 5 on lohkokaavio kuvion 3 järjestelmään liittyvän vas-taanottopään osasta.

15

Oheisten piirustusten kuviossa 1 on esitetty 1/1-kaksitie-varmistuksena tunnettu menetelmä, joka on kuitenkin toteutettu esillä olevan keksinnön mukaisesti. Kuvion 1 vasen puoli esittää lähetyspäätä kaksitiesiirtojärjestelmästä, 20 johon sisältyy kaksi haarakorttia 10, li, jolloin kortti 10 on pääkortti eli aktiivinen kortti ja kortti 11 vara- tai varmistuskortti. Kortin 10 tuloportti 12 on kytketty liiken-nelähteestä tulevaan tulolinjaan 13 ja normaalitoiminnassa kortti johtaa liikenteen edelleen tavanomaiselle lähetysmul-25 tiplekserille. Tulolinja 14 siirtää satunnaisesti liikennet-•j tä, joka menetetään, jos tienvarmennusta tarvitaan. Kortin 10 sisältämä veräjöitävä puskuri 15, jonka vahvistus on yksi ja jonka lähtö on kytketty kortin 11 tuloporttiin 16 linjalla 17, johtaa tämän satunnaisen liikenteen kortin 11 tulo-30 porttiin 16. Tuloportti 16 lähettää myös vastaanottamansa liikenteen multiplekserille. Linjan 13 liikenne haaraantuu tuloportissa 12 ja se johdetaan myös linjalla 18 ohjattaviin estovälineisiin, jotka muodostaa kortilla 11 oleva puskuri 19, jonka vahvistus on yksi. Puskureita 15, 19 ohjaa ohjaus-35 väylä 20. Jotta järjestely toimisi tehokkaasti, on tärkeää, että puskurit 15, 19 eivät estotilassa ollessaan kuormita merkittävästi pääliikennetietä, johon ne on kytketty. Normaalitoiminnassa puskuri 15 on päästötilassa ja lähettää 4 92893 linjalta 14 tulevan liikenteen tuloporttiin 16, kun taas puskuri 19 on estotilassa ja estää pääliikenteen pääsyn tuloporttiin 16.

5 Jos tällöin kortti 10 vikaantuu, se merkitsee sitä, että vain haarautunut liikenne linjalla 18 on käytettävissä mul-tiplekserille siirrettäväksi, joten kortin li on suoritettava tarvittavat toiminnat salliakseen pääliikenteen siirtämisen multiplekserille. Tämä merkitsee välttämättä sitä, että 10 toissijainen tai satunnainen liikenne on estettävä. Jotta kortti 11 voisi ottaa suorittaakseen kortin 10 päätoiminta-tehtävän, ohjausväylällä 20 oleva signaali asettaa puskurin 15 estotilaan ja puskurin 19 päästötilaan. Linjalla 13 oleva pääliikenne kytkeytyy tällöin linjan 18, puskurin 19 ja lin-15 jän 17 kautta kortin 11 tuloporttiin 16. Puskurin 15 asettaminen estotilaan estää linjan 14 satunnaisen liikenteen kulun.

Kuvion 1 oikea puoli esittää kaksitiesiirtojärjestelmän vas-20 taavaa vastaanottopäätä. Vastaanottopäässä on kaksi haara-korttia 30, 31. Kortissa 30 on lähtöohjaimeen 33 liittyvä lähtöportti 32, portin 32 ollessa kytketty lähtölinjaan 34. Normaalitoiminnassa kortti 30 huolehtii pääliikenteestä. Kortti 31 huolehtii satunnaisesta liikenteestä ja siinä on 25 lähtöportti 35 ja siihen liittyvä lähtöohjain 36, jotka on .; kytketty linjaan 37. Linja 37 on kytketty veräjöitävään vahvistimeen 38, jonka vahvistus on yksi ja jonka lähtö on kytketty lähtölinjaan 39, joka normaalitoiminnassa siirtää satunnaisen liikenteen. Kortilla 31 on myös veräjöitävä pusku-30 ri 40, jonka vahvistus on yksi ja joka on kytketty linjan 41 avulla kortin 30 lähtöporttiin 32. Ohjausväylä 42 ohjaa puskureita 38, 40 ja vahvistinta 33. Normaalitoiminnassa puskuri 38 on päästötilassa ja puskuri 40 on estotilassa, niin että pääliikenne annetaan lähtöön portin 32 kautta ja satun-35 nainen liikenne lähdön 35, linjan 37, puskurin 38 ja linjan 39 kautta.

5 92893

Vastaanottopään on voitava sopeutua joko kortin 10 tai kortin 30 mahdolliseen vikaantumiseen. Kuten edellä on jo selitetty kortin 10 vikaantuessa pääliikenne käännetään kortin 11 tuloporttiin 16 ja se korvaa siten kortin 31 lähtöportin 5 35 satunnaisen liikenteen. Tämä liikenne on siten johdettava nyt kortin 30 lähtöporttiin 32 ja linjalle 34. Tämän toteuttamiseksi puskuri 38 ja ohjain 33 asetetaan estotilaan ja puskuri 40 päästötilaan, niin että liikenne siirtyy portin 35, linjan 37, puskurin 40 ja linjan 41 kautta lähtölinjalle 10 34.

Kortin 30 vikaantuminen laukaisee samanlaisen proseduurin. Siten kortin 30 vikaantumisen havaitseminen aikaansaa linjalla 13 olevan pääliikenteen johtamisen kortin 11 tuloport-15 tiin 16 puskurien 15, 19 sopivalla kytkennällä. Tämä nyt kortin 31 portista 35 tuleva liikenne johdetaan selitetyllä tavalla lähtölinjalle 34.

Sekä järjestelmän lähetys- että vastaanottopäässä pisteet, 20 joiden merkintänä on "T", edustavat takalevyssä olevia päätevastuksia.

On selvää, että selitettyä kaksitiejärjestelmää voidaan käyttää silloin, kun on siirrettävä vain pääliikennettä.

25 Tässä tapauksessa pääliikenne haarautuu lähetyspäässä ja se .· syötetään molemmille porteille 12 ja 16 ja se saadaan molemmista porteista 32 ja 35. Jos kortin 10 tai 30 havaitaan vikaantuvan, liikennettä ei tarvitse ohjata uudelle tielle lähetyspäässä ja asianomainen ohjaus on suoritettava vain 3 0 vastaanottopäässä.

Edellä oleva selitys on kohdistunut vain kaksitiejärjestel-mään. Perusperiaate on kuitenkin laajennettavissa siirtojärjestelmään, jossa on useampia teitä.

35

Piirustusten kuvio 2 esittää järjestelmän lähetyspäätä, jossa on viisi aktiivista päähaarakorttia 51 - 55 ja varakortti 56, joka normaalitoiminnassa hoitaa satunnaista liikennettä.

6 92893

Samoin kuin kuvion 1 yhteydessä selitetyssä suoritusmuodossa tämä satunnainen liikenne menetetään, jos jokin korteista 51 - 55 vikaantuu. Kaikki kortit 51 - 56 ovat samanlaisia kuin kuvion 1 lähetyspään kortit. Siten jokaisessa kortissa on 5 tuloportti 57 ja ohjausväylän 59 ohjaama veräjöitävä puskuri 58, jonka vahvistus on yksi, puskurien lähtöjen ollessa kytketty yhteiseen linjaan 60, joka on johdettu kortin 56 tulo-porttiin.

10 Normaalitoiminnassa haaroista tuleva pääliikenne syötetään korttien 51 - 55 tuloportteihin asianomaisten tulolinjojen 70 - 74 kautta, kun taas satunnainen liikenne syötetään linjan 75 kautta kortin 55 puskuriin 58. Tämä puskuri on asetettu päästötilaan ja se lähettää liikenteen varakortin 56 15 tuloporttiin yhteisen linjan 60 kautta. Muut puskurit 58 ovat ohjauslinjan 60 ohjaamina estotilassa. Jokainen tulo-linjoista 70-74 haarautuu ja on kytketty linjan 76 kautta viereisen kortin puskuriin 58, niin että kortilla 51 on poikittaisyhteys korttiin 52 ja kortilla 53 korttiin 54. Vain 20 satunnaisen liikenteen linja 75 on haarautumaton, koska tämä kanava suljetaan aina, kun jokin aktiivisista korteista 51 -55 vikaantuu.

Proseduuri, jota seurataan jonkin aktiivisista korteista 25 51 - 55 vikaantuessa, on samanlainen kuin se, jota seura- .: taan, kun kuviossa 1 esitetyn suoritusmuodon aktiivinen kortti 10 vikaantuu. Jos jokin korteista 50 - 55 vikaantuu, tällöin kortin 55 puskuri 58 kytketään estotilaan, mikä estää satunnaisen liikenteen pääsyn yhteiselle linjalle 60.

30 Vikaantuneeseen korttiin linjalla 76 kytketty puskuri 58 asetetaan samanaikaisesti päästötilaan, niin että vikaantu-neen kortin pääliikenne ohjataan uutta tietä yhteisen linjan 60 kautta varakortin £6 tuloporttiin. Kuviossa 2 kortti 53 on esitetty vikaantuneeksi ja liikenteen, jonka kortin 53 35 olisi tullut hoitaa, mutta jonka nyt hoitaa kortti 56, uusi tie on esitetty kuviossa 2 paksunnetulla viivalla.

7 92893

Kuvion 2 suoritusmuodossa on pariton lukumäärä aktiivisia kortteja, niin että kaikkia toimivia kortteja ei ole voitu järjestää pareiksi. Tästä syystä kortti 55 on kytketty vara-korttiin 56. Tätä ongelmaa ei synny, kun aktiivisia kortteja 5 on parillinen lukumäärä, kuten kuviossa 3 esitetyssä suoritusmuodossa. Tämän kuvion kortit 51, 52 vastaavat kuvion 2 samannumeroisia kortteja. Satunnaisen liikenteen tulolinja 75 on kuitenkin kytketty suoraan varakortin 56 puskuriin 58. Normaalitoiminnassa kortin 56 puskuri 58 on päästötilassa, 10 niin että satunnainen liikenne johdetaan yhteisen linjan 60 ja linjan 76 kautta kortin 56 tuloporttiin 57. Jos jompikumpi korteista 51, 52 vikaantuu, tällöin edelleen toimivan kortin puskuri 58 on toimintatilassa ja kortin 56 puskuri asetetaan estotilaan, jotta kortti 56 voisi ottaa vikaantu-15 neen kortin tehtävät. On selvää, että korttien lukumäärä voi olla esitettyä suurempi tämän vaikuttamatta järjestelmän toimintaan. Tässä tapauksessa parin jommankumman aktiivisen kortin vikaantuessa parin toisen kortin puskuri 58 asetetaan päästötilaan vikaantuneen kortin tulosignaalin syöttämiseksi 20 yhteiselle linjalle 60.

Piirustusten kuviossa 4 on esitetty kuviossa 2 esitettyyn lähetyspäähän liittyvä vastaanottopää.

25 Siinä on esitetty viisi aktiivista haarakorttia 81 - 85 yh-·· dessä varakortin 86 kanssa. Nämä kortit ovat samanlaisia kuin kuvion 1 vastaanottopäässä esitetyt. Normaalitoiminnassa pääliikenne saadaan asianomaisiin kortteihin 81 - 85 liittyvistä lähdöistä 91 - 95 ja satunnainen liikenne läh-30 döstä 96. Samoin kuin kuvion 1 järjestelmässä vastaanotto-pään tulee voida reagoida aktiivisen kortin vikaantumiseen lähetyspäässä sekä sopeutumaan jonkin korteista 81 - 85 vikaantumiseen. Jos pääkorttj. vikaantuu lähetyspäässä, pääliikenne, joka olisi tullut asianomaiseen aktiiviseen vastaan-35 ottokorttiin, tulee sen sijaan johdetuksi varakorttiin 86.

Siten jos kortti 52 vikaantuu (kuvio 2), tällöin kortille 82 tarkoitettu liikenne tulee korttiin 86. Tämän liikenteen ohjaamiseksi uutta tietä lähtöön 92 kortin 81 puskuri 88 92895 8 asetetaan päästötilaan. Kuviosta 4 voidaan havaita, että jokaisen puskurin 88 lähtö on kytketty linjalla 96 viereisen kortin lähtöön kortin 95 puskuria 88 lukuunottamatta. Koska tässä suoritusmuodossa, samoin kuin kuviossa 2, aktiivisten 5 korttien lukumäärä on pariton, vikaantuneen aktiivisen kortin 85 ja varakortin 86 välillä ei tarvita poikittaisyhteyttä. Uudelle tielle ohjatun, normaalisti kortin 82 lähtöpor-tista 87 tulevan pääliikennesignaalin tie on esitetty yhteiseen linjaan 100 johtavilla ja siitä lähtevillä paksunne-10 tuilla viivoilla.

Jos lähetyspään aktiivisen kortin sijasta jokin aktiivisista korteista 81 - 85 vikaantuisi, tällöin kuvion 4 suoritusmuoto toimii analogisella tavalla siten, että varakortti 86 voi 15 asettua vikaantuneen kortin tehtävään. Kuviossa 4 kortit 81 - 87 ovat samanlaisia kuin kuvion 1 lähetyspäässä esitetyt ja niissä on ohjainvahvistimet 79, lähtöportit 81 ja puskurit 88. Varakortti on kortti 86. Vikaantuneen aktiivisen kortin hoidettavaksi tarkoitettu liikenne ohjataan uu-20 delle tielle varakorttiin 86 ja vikaantuneeseen korttiin liittyvän aktiivisen kortin puskuri 88 asetetaan päästötilaan mahdollistamaan liikenteen tuleminen oikeaan lähtöön.

Oheisten piirustusten kuvio 5 esittää vastaavaa vastaanotto-25 päätä, jossa on parillinen lukumäärä aktiivisia kortteja.

•| Samoin kuin kuvion 3 suoritusmuodossa aktiivisten korttien parillinen lukumäärä merkitsee sitä, että jokaisella aktiivisella kortilla on vastaava pari, joissa on linjoilla 96 poikittaissuunnassa yhdistetyt puskurit 88 ja lähtöportit 30 87. Jos aktiivinen kortti vikaantuu, siihen liittyvän kortin puskuri 88 asetetaan päästötilaan, niin että muuten menetettävä liikenne, joka nyt on yhteisellä linjalla 100, voidaan syöttää nyt päästötilaan asetetun puskurin kautta oikealle lähtölinjalle.

Claims (6)

1. 9 92893
2. 1. Tiedonsiirtojärjestelmä, jossa joukko tietovirtoja on lähetettävä vastaanottavan ja lähettävän laitteiston välillä ja joka käsittää lähetyspäässä joukon aktiivisia haarakort- 5 teja (51 - 55), joissa jokaisessa on tuloportti (57), joka on kytketty siihen liittyvälle multiplekserille lähetettäväksi tarkoitettuun yksityiseen haaraan, ja varahaarakortin (56), joka korvaa vikaantuneen aktiivisen kortin, ja kaikki aktiiviset haarakortit (51 - 55) on kytketty toisiinsa yh-10 teisellä linjalla (60), joka johtaa varahaarakortin (56) tuloporttiin (57) mutta on normaalitoiminnassa erotettu mainitusta linjasta, ja sisältää välineet (58, 59) minkä tahansa haarakortin tuloportin kytkemiseksi selektiivisesti yhteiseen linjaan havaittaessa vika, jolloin varahaarakortti 15 (56) korvaa vikaantuneen haarakortin, tunnettu siitä, että jokainen aktiivisen haarakortin tuloporttiin (57) kytketty haara haarautuu (76) ja on kytketty mainittuun yhteiseen linjaan (60) toisella haarakortilla olevien ohjattavien es-tovälineiden (58) kautta, jolloin aktiivisen haaran vikaan-20 tumisen havaitseminen aikaansaa asianomaisen aktiivisen haarakortin estovälineiden (58) asettamisen päästötilaan haaran kytkemiseksi mainittuun varahaarakorttiin.
3. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, 25 tunnettu siitä, että siinä on pariton lukumäärä aktiivisia •j haarakortteja (51 - 55) yhdeksi tai useammaksi pariksi järjestettyinä ja että jokainen pareiksi järjestetty aktiivinen haarakortti on kytketty siihen liittyvän aktiivisen haara-kortin haaraan ja kytkee tämän haaran mainittuun yhteiseen 30 linjaan ohjattavien estovälineidensä (58) kautta ja että parittoman aktiivisen haarakortin (55) haara on kytketty mainitun varakortin (56) ohjattaviin estovälineisiin (58), mainitun varakortin (56) estovälineiden (58) lähdön ollessa kytketty mainitulla yhteisellä linjalla (60) mainitun vara-35 haarakortin tuloporttiin (57).
4. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että siinä on parillinen lukumäärä aktiivi- 10 92893 siä haarakortteja (51, 52) yhdeksi tai useammaksi pariksi järjestettyinä ja että jokainen pareittain järjestetty aktiivinen haarakortti on kytketty siihen liittyvän aktiivisen haarakortin haaraan ja kytkee tämän haaran mainittuun yhtei-5 seen linjaan ohjattavien estovälineidensä (58) kautta.
5. 4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen tiedonsiirtojärjestelmä, tunnettu siitä, että satunnaisten tietojen siirtämistä varten oleva kanava (75) on kytketty mainittuun yhteiseen lin-10 jaan (60) mainitun varahaarakortin (56) ohjattavien estovä-lineiden (58) kautta, mainitun varahaarakortin (56) ohjattavien estovälineiden (58) ollessa asetettuina päästötilaan normaalitoiminnassa.
6. 15 Patentkrav