NO319473B1 - Kontrollsystem for telekommunikasjonsanlegg - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår fleksible kontrollsystemer i telekommunikasjonsanlegg.

Fleksible kontrollsystemer, f.eks. i telekommunikasjonsanlegg, blir i henhold til teknikkens stand i dag generelt realisert i hierarkisk lagdelte datamaskinarkitekturer. Herved blir for de forskjellige krav til forskjellige telekommunikasjonsnett tilsvarende periferienheter styrt av en datamaskin. Den fysiske realisering av en slik kontrolldatamaskin med dens periferienheter er generelt gitt på forhånd ved kravene og består av en ramme med faste kontaktslisser for kontrollenhet og periferienheter.

Ved forskjeller i kompleksiteten, kanalkapasiteten og komponenttettheten i periferi enhetene kan de tilhørende kontrolldatamaskiner være tilordnet flere eller færre periferienheter.

US-4635192A1 beskriver et bussystem som omfatter en kontrollenhet og variable periferienheter, der hovedkontrollerenheten og databusser forbinder et flertall av moduler, der modulene omfatter en periferikontrollerenhet og databuss, og der databussene forbinder en periferistyringsenhet med en eller flere periferienheter.

De tidligere kjente, feste konfigurasjoner har den ulempe at enten kontrolldatamaskinen må være utført for den maksimale kapasitet til de i rammen pluggbare periferienheter eller at ved mindre opplegg må det bli kontaktslisser til overs hvis kontrollkapasiteten redusert. For dette er det i systemet nødvendig med ekstra kapasitet som alt etter konfigurasjon ikke benyttes. Ved enkelte systemer blir konfigurasjonen også gjennomført ved manuell innstilling over brytere eller programvare før innkjøringen, hvilket igjen fører til økende kostnad for maskinvare, programvare og serviceytelser og dermed til mulige feil.

Slike kontrollsystemer er hierarkisk lagdelt, slik det er vist på fig. 1. De har minst to kommunikasjonsplan. Disse er generelt realisert som bussystemer som fører styrings- og datainformasjoner mellom de enkelte komponenter. I den forbindelse befinner et bussystem seg på planet til kontrolldatamaskinene (sentralstyring ZST, periferistyring PST) og et ytterligere mellom kontrolldatamaskinene og de herfra styrte komponenter (periferienhet PBG), hvis kompieksitetsfaktor K definerer resurskravet til periferistyringen. I den forbindelse må summen av kompleksitetsfaktorer for periferienhetene til en periferistyring være mindre eller maksimalt lik resurskapasiteten til denne periferistyring.

Bussystemet på kontrolldatamaskinplanet, de sentrale kontroll- og datahovedkanaler sikrer kommunikasjonen mellom sentrale og perifere kontrollenheter. Periferienhetene PBG blir styrt over perifere kontroll- og datahovedkanaler. For dannelse av fleksible kontrollsystemer med perifere komponenter av ekstremt forskjellig kompleksitet, f.eks. i telekommunikasjonen analogteknikken med liten kanalkapasitet og digitalteknikken med stor kanalkapasitet, er det nødvendig at antallet av periferienheter som styres av en periferikontrolldatamaskin, gjøres variabelt. Denne variabilitet krever av periferistyringene, av de perifere kontroll- og datahovedkanaler og av periferienhetene enn fleksibelt samvirke av den art at innenfor en gitt ramme til mottak av kontroll- og periferienhetene kan disse samarbeide i vilkårlige grupperinger.

Hensikten med oppfinnelsen er å unngå de nevnte ulemper og skaffe et fleksibelt kontrollsystem for perifere komponenter med forskjellig kompleksitet, idet antallet av komponentene kan være variabelt.

Denne hensikt oppnås ved oppfinnelsen slik det er angitt i krav 1. Ytterligere fordelaktige tiltak fremgår av de uselvstendige krav.

I henhold til oppfinnelsen er bussystemene i forhåndsgitte rammer adressert og styrt slik at kontrolldatamaskinene og periferienhetene kan drives variabelt blandet i vide

.områder. En kontrolldatamaskin med sine periferienheter utgjør i den forbindelse en egen kontrollseksjon. Denne blir dannet automatisk ved innkobling av

kontrolldatamaskinen og periferienhetene. Hver ytterligere kontrollenhet danner med sine periferienheter en ny kontrollseksjon. Kontrollseksjonen kan i den forbindelse utvides over grensene for rammen og til ytterligere rammer. Således kan kontrolldatamaskiner og periferienheter i hvert tilfelle optimalt tilpasses.

Oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere i tilknytning til en av seks figurer bestående tegning. På tegningen viser

fig. 1 en hierarkisk lagdelt datamaskinarkitektur med to bussystemer, som beskrevet i innledningen,

fig. 2 en fleksibel tilordning av kontrolldatamaskinene til periferienhetene,

fig. 3 et skjematisk bakveggrensesnitt,

fig. 4 eksemplet på et telekommunikasjonsanlegg med seks moduler,

fig. 5 eksemplet på en busstyring på en bakvegg med seks kontaktslisser, og

fig. 6 sammenkoblingen av to bakvegger.

Den fleksible tilordning av kontrolldatamaskiner til periferienheter er vist på fig. 2 med et telekommunikasjonsanlegg som eksempel. Anlegget består eksempelvis av n moduler RI...Rn. En sentral kontroll- og databuss ZK forbinder samtlige moduler RI til Rn, mens perifere kontroll- og databusser PK er ført over flere moduler R. Hver modul R har periferienheter PBG med forskjellig kompleksitet. Således er på eksemplet det vist periferienheter PBG2, PBG4 og PBG8 med hvert tilfelle 2, 4 eller 8 signalerings- og brukskanaler. Periferistyringen PST1 til den første modul RI styrer periferienhetene PBG2 og PBG4 i den første og den annen modul RI, R2 over den tilordnede perifere kontroll- og databuss PK1. Periferistyringene PST2 og PST3 til modulen Rn styrer de forekommende etterordnede periferienheter PBG8 over den perifere kontroll- og databuss PKi.

Som bindeledd mellom kontrolldatamaskinene ZST, PST og periferienhetene PBG tjener bakveggrensesnitt i modulene R i henhold til skjemaet som vist på fig. 3. Hvert bakveggrensesnitt forbinder kontaktslissene, f.eks. X1...X7 med spenningsforsyningsenheten, de sentrale kontroll- og databusser ZK og de perifere kontroll- og databusser PK.

På fig. 4 er det som eksempel vist et telekommunikasjonsanlegg med seks moduler. De sentrale kontroll- og databusser ZK, foretrukket PCM-busser og takter blir ført over samtlige moduler. I den forbindelse blir i hvert tilfelle den høyre pluggtilkobling på et bakveggrensesnitt i henhold til fig. 3 forbundet med den venstre pluggtilkobling på bakveggrensesnittet på den neste modul.

De perifere kontroll- og databusser PK, fortrinnsvis IOM-2-busser og takter blir i eksemplet ført over maksimalt to moduler. I det viste eksempel på fig. 4 blir de perifere kontroll- og databusser PK1 og PK2 ført over to moduler. Av de fjorten kontaktslisser til de to moduler inntar f.eks. kontrolldatamaskinen PST en kontaktsliss. Således kan det av denne kontrolldatamaskin PST styres inntil tretten periferienheter PBG.

En bakvegg kan utover modulen således sammenkobles med en tilstøtende bakvegg. Totalt er i dette eksempel seks moduler ved siden og under hverandre anordnet koblet sammen til et telekommunikasjonssystem. Det perifere bussystem PK er fra en bakvegg ført til en tilstøtende bakvegg. For dette blir en tilsvarende kabel mellom de to bakvegger i hvert tilfelle plugget på samme sted. Det sentrale bussystem ZK blir ført fra modul til modul.

De perifere kontroll- og databusser PK blir ført på en måte som svarer til kompleksitetsfaktoren av periferienhetene og kapasiteten av bussene. Denne føringen skjer på en slik måte at summen av kompleksitetsfaktorer til periferienhetene ikke overskrider kapasiteten til hver enkelt buss. Føringen av konkrete bussystemer er følgelig avhengig av antall busser i bussystemet, kapasiteten til en buss, kapasiteten til periferistyringen PST og kompleksitetsfaktoren til periferienhetene PBG. I etterfølgende eksempel utgjør antall busser i bussystemet n = 4, kapasiteten til en buss m = 16 enheter, kompleksitetsfaktorene til periferienhetene Kl = 2, K2 = 4, K3 = 8 og kompleksitetskapasiteten til periferistyringen utgjør 32 enheter. Disse angivelser er eksempliifserende og skyldes beskrankninger i systemene av nåværende teknisk karakter, som brikkeflate, taktrate, størrelsen av periferienhetene, datamaskinutførelse osv.

Bakveggen av en modul fører de fire busser på den på figur 5 viste måte vindellignende, hvorved det oppnås at i hvert tilfelle to kontaktslisser som ligger ved siden av hverandre, f.eks. X2 og X3, får tilført den samme buss, f.eks. nr. 1.

Ved valget av adresseringen av bussabonnentene kan periferienhetene PBG med kompleksitetsfaktorene 2, 4 eller 8 vilkårlig blandet betjenes av en periferidatamaskin. Bussystemet blir for periferienheter med kompieksitetsfaktorer 2 og 4 maksimalt ført over to bakvegger.

Den vindel lignende føring sikrer med stor frihet bestykningen av forskjellige periferienheter på modulene.

Tilgangen til de perifere kontroll- og databusser sikres ved en tilsvarende tilordning av referansepunktene på bakveggkontaktslissene.

De i eksemplet nevnte fire busser i et bussystem som går ut fra periferistyringen PST, blir plassert på bussadgangspunktet på en slik måte at de i nummerrekkefølge fremkommer på kontaktslissene som følger kontrolldatamaskinen til periferistyringen PST. På fig. 5 er dette bussnumrene 0 til 3 på kontaktslissene XI til X7 i rekkefølge. Periferienhetene PBG blir med sin busstilkobling i hvert tilfelle ført til bussadgangspunktet 1, mens bussadgangspunktene 2 til 4 ikke kobles til periferi enhetene.

For å oppnå den i det ovennevnte eksempel anførte komplekskapasitet på 32 enheter av periferistyringen ved periferienheter med kompi eksitetsfaktorer 2 og 4, skal to bakvegger kobles sammen til en bussenhet (fig. 6). Bussføringen og bussadresseringen av periferienhetene blir i den forbindelse ført videre utover en bakvegg på en slik måte at det for alle adresserbare periferienheter finner sted en entydig på bakveggen fast, forhåndsgitt adressetilordning på bussen. For dette er det nødvendig å føre bussene fra en bakvegg til neste bakvegg, slik at bussen på denne ved adgangspunktene forekommer med økende bussnummer. Som vist på fig. 2 resp. 4, blir bakveggene til to moduler i hvert tilfelle forbundet innbyrdes på den samme side ved kabler. Da disse sider er speilsymmetrisk identiske, fås ved sammenkoblingen av bakveggene den på fig. 6 viste bussføring og bussadressering. 1 den forbindelse skal det i iakttas at det i en forlenget busseksjon ikke må plugges noen periferienheter med en kompleksitetsfaktor 8, da dette fører til adressekonflikter.

Føringen av bussene og de tilordnede takter mellom to moduler skjer over en kabel ved begge ender av pluggforbindelsene til bakveggrensesnittene i henhold til fig. 3, idet forbindelsen til bussadgangspunktene krysses. På fig. 6 er dette vist ved forbindelsen mellom kontaktslissene X7 til modulene.

For adressering av bussabonnenten står det til rådighet på bakveggen to adressestifter med forskjellige koder for hver kontaktsliss. Adressene er valgt slik at fra en kontrollenhet til f.eks. kontaktslissen XI i den første bakvegg, ved de på fig. 2-6 viste eksempler med henholdsvis syv kontaktslisser, kan det drives seks periferienheter med kompleksitetsfaktor 2, 4 eller 8 i vilkårlig blanding. En utvidelse ved en annen bakvegg tillater da en styring av ytterligere syv periferienheter med kompleksitetsfaktoren 2 og 4.

Til overføring av bussystemet gjennom en ytterligere periferistyring PST tjener en spesiell logikk. I et bussystem retter antallet av kontaktslisser seg etter ytelsen til de sentrale perifere kontrollenheter og kontrollytelsesbehovet til periferienhetene. Er antallet av forekommende kontaktslisser for enhetene lagt opp for enheter med lavt kontrollytelsesbehov, blir tvangsmessig kontaktslisser frie når enheter med høyere kontrollbelastning kommer til anvendelse. I dette tilfellet er det fordelaktig å dele opp bussystemet for å få en ytterligere kontrollseksjon. Således kan forekommende, frie kontaktslisser benyttes.

Oppdelingen av busslinjene skjer automatisk ved plugging av en ny kontrollenhet. Eksempelvis består et bussystem av Y kontaktslisser. Den første kontaktsliss opptas av en kontrollenhet som på grunn av den høye kontrollbelastning f.eks. bare styrer tre periferienheter. Således er de følgende kontaktslisser 5 til Y ubelagt. Blir nå det på den første frie kontaktsliss plassert en ytterligere kontrollenhet, kan kontaktslissene 6 til Y belegges med nye periferienheter som skal styres. For dette må bussystemet mellom kontaktslissene 4 og 5 deles for at det mellom de to kontrollseksjoner ikke skal skje en kollisjon. Disse automatiske skillesteder blir realisert med en elektronisk bryter av en dertil hørende kontrollinje som har en forbindelse til bussystempluggene.

I normaltilstanden er den elektroniske bryter sluttet, slik at bussystemet føres over alle kontaktslisser. Etter definisjon har bare en kontrollenhet, f.eks. en periferistyring PST, adgang til kontrollinjen til den elektroniske bryter. Ved plugging av en slik kontrollenhet er potensialet på styrelinjen foranderlig og den elektroniske bryter åpner seg.

Denne fremgangsmåte egner seg ikke bare for skille, men også til forlenging av bussystemer. Den er gjenstand for patentsøknaden DE 44 31 426.7.

Linjeendene til et bussystem er generelt forsynt med avslutningsmotstander. Blir et bussystem sammensatt av flere moduler, f.eks. som på fig. 6, idet hver bussystemmodul ved linjeendene har avslutningsmotstander, blir avslutningsmotstandene aktivert eller deaktivert ved virkningen av elektroniske brytere. Styringen av disse elektroniske brytere skjer på samme måte som ved kontrollenhetene over pluggforbindelsen til bussystemmodulene.

Claims (3)

1. Bussystem for telekommunikasjonsinstallasjoner som utgjøres av moduler, omfattende en sentral kontroll- og databuss (ZK) som forbinder alle modulene (RI, R2, Rn) og periferi kontroll- og databusser (PK1, PKi), som forbinder periferikontrollere (PST1, PST2, PST3) til periferienheter (PBG), hvor periferikontrolleme (PST1, PST2, PST3) hver omfatter deres egen kontrolldatamaskin for de assosierte periferienhetene (PBG) og hvor periferi kontroll- og databusser (PKI, PKi) er delt inn i kontrolldeler hvor et antall av periferienheter (PBG) avhengig av kapasiteten til-perifeirkontrolleme (PST1, PST2, PST3) og kontrolleffektbehovet eller kompleksitetsfaktoren til periferienhetene (PBG) er assosiert med en respektiv periferikontroller (PST1, PST2, PST3),karakterisert vedat modulene (RI, R2, Rn) omfatter en ramme og faste spor for periferikontrolleme (PST1, PST2, PST3) og periferienhetene (PBG), ved at periferi kontroll- og databussene (PKI, PKi) er konstruert innenfor en modul (RI, R2, Rn) og/eller for så å overlappe moduler og blir guidet i en spiralbevegelse inn i bakveggen av modulene (RI, R2^ Rn), og ved at en respektiv periferi kontroll- og databuss (PKI, PKi) for et visst antall spalter blir guidet til et forbindelsespunkt til en modul (RI, R2, Rn) tiltenkt for alle modulene.

2. Bussystem i henhold til krav 1,karakterisert vedat i det minste en periferi kontroll- og databuss (PKI, PKi) er laget slik at den overlapper moduler og blir guidet på tvers mellom grensesnitt på bakveggene til modulene (RI, R2, Rn), og ved at periferienheter (PBG) og den assosierte periferikontroller (PST1, PST2, PST3) er arrangert i ulike moduler (RI, R2, Rn).

3. Bussystem i henhold til krav 1 eller 2,karakterisert vedautomatisk separering av en periferi kontroll- og databuss (PKI, PKi) når en videre periferikontroller (PST) blir innført i en spalte til en modul (RI, R2, Rn).