SE508487C2 - Metod och anordning för skyddsomkoppling i ett telekommunikationssystem - Google Patents

Description

10 15 20 25 30 508 487 2 Dessutom är den i US-A-5 329 520 avsedd att skydda långa fasta förbindelser via omkoppling i en korskoppling.

Emellertid är inga av systemens utrustningsenhetema såsom anordningar som åstadkommer access till korskopplingarna eller kopplingsmatrisema osv., skyddade och ett fel eller liknande i sådana utrustningsenheter kan resultera i förlust av viktiga signaler.

KORTFATTAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Vad som behövs är därför ett system genom vilket skyddsomkoppling for utrustningsenhelcr eller speciellt access-enheter tillhandahålles.

Vad som behövs är därför även en anordning respektive en metod for att åstadkomma skydd for utrustningsenheter eller anordningar som låter access till t.ex. omkopplingsmatriser eller korskopplingar osv., eller for att tillhandahålla skydd for utrustningsenheter eller access- anordningar i allmänhet i ett kommunikationssystem.

Behov finns att också anordna skyddsomkoppling for trafikbärande delar osv., for si gnalc ~ ~ måste uppfylla höga krav på transmissionsparametrar, till exempel så länge som pulsfonr. dämpning, missanpassningsdämpningsimpedans osv. beaktas och i synnerhet tillhandalnr . skyddsomkoppling for snabba elektriska signaler samtidigt som sådana krav bemöts.

Vad som behövs är även ett system, en anordning och en metod som tillhandahåller cn »fun - skyddsomkoppling, d v s tiden for omkoppling från en enhet till en annan i fall av funktionsstöming osv. är kort. För ett antal tillämpningar måste överkopplingstidcn masn x .v .. så kort att det inte är möjligt att till exempel använda elektromagnetiska reläer.

Vad som behövs är även en kostnadseffektiv skyddsomkoppling i ett kommunikationss) sit-n; Dessutom behövs ett system/sätt osv., som på ett tillfredsställande sätt åstadkommer skyddsomkoppling av signaler, vilka är känsliga for omkopplingar, d v s utan att skadligt påverka signalerna så att relevanta parametrar förstörs eller negativt påverkas till en oacceptabcl grad.

Därför är ett system/en anordning tillhandahållna genom vilka externa signaler konverteras till intema signaler, som kan omkopplas från en utrustningsenhet eller liknande, som tex. inte kan 10 15 20 25 30 508 487 3 eller inte bör mottaga en signal avsedd för den, till en redundant utrustningsenhet. Lämpligen sker omkopplingen av den konverterade intema signalen i två steg via första och andra kopplingsorgan. Emellertid kan det även utföras i mer än två steg. Med fördel omfattar de första kopplingsorganen konverteringsanordningen, t.ex. ingångs-/utgångsanordningar omfattande tennineringskretsar för extema snabba signaler vilka skall konverteras till intema signaler som har ett format mindre känsligt för omkopplingar. Emellertid, passar uppfinningen även låghastighetssignaler, optiska signaler, mikrovågssignaler osv.

I ett fördelaktigt utförande omfattar utrustningsenhetema access-enheter. Systemet omfattar i synnerhet ett skyddsomkopplingsarrangemang med ett antal första kopplingsorgan vilka är förbundna med utrustningen eller access-enhetema, varvid varje första kopplingsorgan omfattar signal ingångs /utgångsanordningar. Åtminstone ett antal av de första kopplingsorganen är förbundna med åtminstone ett andra kopplingsorgan, som är anslutet till den åtminstone en redundanta access-enheten. När skyddsomkoppling behövs för en signal till en utrustningsenhet eller speciellt en access-enhet, utföres skyddsomkopplingen i två steg via ett första kopplingsorgan och ett andra kopplingsorgan till en redundant utrustningsenhet.

I ett fördelaktigt utförande avses ett kommunikationssystem vari de extema signalerna är elektriska höghastighetssignaler. Uppfinningen kan emellertid även tillämpas på andra signaler såsom låghastighetssignaler, optiska signaler, mikrovågssignaler osv. Den nod till vilken utrustningsenhetema eller access-enhetema är anordnade kan t.ex. omfatta en väljarmatris eller en korskoppling. De extema signalema kan i synnerhet vara höghastighetssignaler vilka måste uppfylla kraven för CCITT (ITU-T) Rec. G.703 standard. Exempel på signalema är 155 SDH eller 140 PDH Mbps signaler, men självfallet passar uppfinningen likaledes andra signaler.

Speciellt kan den även tillämpas på signaler som har även högre hastigheter, t.ex. framtida system vari signalhastighetema är betydligt högre.

I ett fördelaktigt utförande varje första kopplingsorgan omfattar omkopplingsanordningar, t.ex. multiplexerings- och/eller demultiplexeringsanordningar för koppling mellan en utrustningsenhet eller en access-enhet och det andra kopplingsorganet åstadkommer således ett första kopplingsteg. Lärnpligen görs kopplingen till och/eller från en redundant utrustningsenhet eller access-enhet via de andra kopplingsorganen till vilka varje eller åtminstone ett antal första kopplingsorgan anslutes där det andra kopplingsorganet genom en omkopplingsanordning, t.ex. en multiplexeringsanordning väljer vilka första kopplingsorgan 10 l5 20 25 30 508 487 4 som kommer att ansluta till den, eller en, redundant utrustningsenhet och lämpligen via en demultiplexerande omkopplingsanordning välj er till vilket första kopplingsorgan som en signal från en redundant access-enhet kommer att transmitteras. I fallet med signaler från en redundant utrustningsenhet eller access-enhet sker det så kallade första kopplingssteget i de forsta kopplingsorganen efter att det andra kopplingssteget har placerats i det andra kopplingsorganet.

Signalen är i det senare fallet konverterad från en intern signal till en extern signal i det valda första kopplingsorganet. Skyddsförhållandet l:N ges av det andra kopplingsorganet och enligt föreliggande uppñnning är under en, d v s N är med fördel större än en. I ett fördelaktigt utföringsexempel är N lika med 15 eller 16 där N motsvarar antalet utrustningsenheter eller access-enheter för vilka skyddsomkoppling ska anordnas. Emellertid är antalet utrustningsenheter obegränsade för ändamålet enligt föreliggande uppfinning. Lämpligen motsvarar antalet första kopplingsorgan antalet utrustningsenheter för vilka skyddsomkoppling ska möjliggöras, d v s ett första kopplingsorgan för varje utrustningsenhet.

I ännu ett annat alternativt utföringsexempel kan skyddsomkopplingen genomföras i mer än två kopplingssteg.

Uppíinningen passar oavsett den anordnade redundansen eller skyddsomkopplingen kopplingsmatrisen eller korskopplingen. Den behöver till exempel inte alls vara skyddad eller den kan dupliceras eller tredubblas eller även mer än trefaldigas. Lämpligen är kablar eller kundkablar, i ett särskilt utförande som bär de extema signalerna direktanslutna till de första kopplingsorganen vilka omfattar ingångs-/utgångsanordning eller konverteringsanordning för att konvertera de extema signalerna till intema signaler (och från intema till extema signaler).

Kraven på överkopplingstid kan vara olika för olika system och uppfinningen är inte begränsad till en särskild överkopplingstid.

En skyddsomkopplingsanordning är också anordnad, vilken omfattar ett antal signalutrustning- eller access-enheter, vilka sörjer för access till/från en väljarmatris eller liknande. Som ett altemativt till en vanlig access-enhet, t.ex. i händelse av funktionsstörning eller liknande, kan signalema via skyddsomkopplingsorgan kopplas om till några andra enheter, t.ex. en redundant access-enhet. Ingångs-/utgångsanordningar är anordnade i skyddsomkopplingsanordningen för omvandling mellan extema och intema signaler. Skyddsomkoppling sker på intema signaler men speciellt de extema signalema är signaler som är känsliga för ändringar, t.ex. elektriska höghastighetssignaler och måste till exempel möta kraven av CCITT Rec. G.703 medan de 10 15 20 25 30 508 487 5 intema signalerna på vilka en konvertering utförs (eller från vilka en konvertering är gjord) är mindre känsliga för omkopplingar. Speciellt omfattar skyddsomkopplingsanordningen första och andra kopplingsorgan och således åstadkommer skyddsomkoppling i två steg.

Anordningen avser i allmänhet skydd av signaler till/från trafikbärande utrustning omfattande ett antal utrustningsenheter såsom till exempel access-enheter i ett telekommunikationssystem.

Dessutom omfattar ett telekommunikationssystem åtminstone en nod, som omfattar en väljare, t.ex. en korskoppling eller en väljannatris (replikerad eller inte) eller liknande och ett antal utrustningsenheter, t.ex. access-enheter som åstadkommer access till/ñån sagda korskoppling eller liknande där skydd är anordnade för sagda utrustning eller access-enheter. Åtminstone en ytterligare access-enhet är anordnad och ett skyddsomkopplingsanordning för koppling av signaler till/från sagda redundanta access-enhet om en (vanlig) access-enhet är felaktig eller av någon annan anledning inte ska användas. Skyddsomkopplingsanordningen omfattar signalkonverteringsanordning för att konvertera mellan extema signaler och intema signaler mindre känsliga för omkopplingar än sagda extema signaler. Skyddsomkoppling sker på intema signaler.

Speciellt utförs kopplingen i två steg av första och andra kopplingsorgan. Lämpligen är för varje access-enhet första kopplingsorgan anordnade där sagda första kopplingsorgan omfattar sagda signalkonveiteringsanordning för att konvertera en extem signal till en intem signal och vice versa. I de första kopplingsorganen sker det första omkopplingsteget i vilket ett val göts mellan en (vanlig) access-enhet och ett andra kopplingsorgan. I sagda andra kopplingsorgan görs ett val mellan ett antal första kopplingsorgan, d v s från vilka första kopplingsorgan en signal kommer att transmitteras till de redundanta access-enhetema.

För en extem signal inkommande mot en korskoppling eller liknande utföres det första kopplingsteget före det andra kopplingssteget medan för en signal som lämnar korskopplingen via en redundant access-enhet, sker det andra kopplingssteget före det första kopplingsteget.

Dessutom är en metod för att skydda signaler som går genom åtminstone en nöd omfattande ett antal omgivande utrustningsenheter, t.ex. access-enheter given. Metoden omfattar stegen att: anordna åtminstone en redundant utrustningsenhet, i det följ ande helt enkelt refererad till som en redundant access-enhet; anordna en skyddsomkopplingsanordning; om en access-enhet är 10 15 20 25 30 508 487 6 defekt eller liknande, koppla signaler till sagda redundanta access-enhet. Speciellt utförs en signalkonvertering från en extem till en intern signal och vice versa i sagda omkopplingsanordning, som endast kopplar på en intern signal.

Lämpligen utföres skyddsomkopplingen i åtminstone två steg. I ett fördelaktigt utföringsexempel omfattar de redundanta access-enhetema en processor, som kontrollerar det andra kopplingsorganet. Därutöver kan det andra kopplingsorganet beordra de första kopplingsorganen att utföra ett skyddsomkopplingssteg, d v s att ändra en signal till/från det andra kopplingsorganet.

En metod för att skydda koppling av höghastighetssignaler i ett telekommunikationsnâtverk är också given. Metoden omfattar stegen att konvertera extema höghastighetssignaler till intema signaler, utförande ett första kopplingsteg vid en signal som inte kan transmitteras till en avsedd första utrustningsenhet i vilken signalen transmitteras till andra kopplingsorgan till vilket åtminstone ett antal första kopplingsorgan anslutes, utföra ett andra kopplingssteg i sagda andra kopplingsorgan, vilket steg omfattar val av första kopplingsorgan som kommer att tillåtas för att sända en signal till en redundant nätverksutrustningsenhet. Den valda signalen transmitteras då till den redundanta utrustningsenheten. Lämpligen görs konverteringen mellan extern och intem signal i de första kopplingsorganen. Dessutom åstadkommer det andra kopplingsorganet 1:N koppling där N överskrider l.

Det är en fördel med föreliggande uppfinning att skyddsorrikoppling kan tillhandahållas för signaler känsliga för omkopplingar, t.ex. höghastighetssignaler eller speciellt elektriska höghastighetssignaler som måste uppfylla höga krav t.ex. ända fram till pulsform, missanpassningsdämpning, impedans osv. avses utan att riskera att signalen förstörs eller inte kommer att uppfylla de givna kraven. En annan fördel med uppfinningen är att överkopplingstiden är kort, speciellt kortare än den som kan uppnås med användning av elektromagnetisk reläer.

En annan fördel med uppfinningen är att skyddsanordningen är pålitlig och att tillgängligheten såsom sådan inte är reducerad eller lider från kopplingen. En annan fördel är att skyddsomkoppling är kostnadseffektiv och att kraftavledningen är låg.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA 10 15 20 25 30 508 487 7 Uppfinningen kommer att beskrivas ytterligare i det följande under hänvisning till bifogade ritningar, i vilka: FIG. 1 visar en nätverksnod utan utrustningsskydd, FIG. 2 schematiskt visar ett antal utrustningsenheter för vilka en skyddsomkopplingsanordning är anordnad, FIG. 3 visar ett blockdiagram av ett andra kopplingsorgan för ett särskilt utförande, FIG. 4 visar ett blockdiagram av ett första kopplingsorgan, FIG. 5 visar ett flödesschema som beskriver utrustningskyddsomkoppling.

DETALJERAD BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Fig. l visar mycket schematiskt en nod 100 i ett telekommunikationsnätverk. Noden 100 omfattar en tredubbel väljarmatris (SM) 20^,20B,20c till/från vilken tillhandahålles via ett antal tenninalaccess-enheter (TAU) 1,,___,1N;1',,_,_,1'N. Till den tredubblade väljarrnatrisen, matas via terminalaccess-enheter elektriska höghastighetssignaler och även elektriska höghastighetssignaler utgår från noden; signalema betecknas endast med In respektive Ut.

Redundans eller skyddsomkoppling är således anordnad för kopplingsmatrisen (eller t.ex. en digital korskoppling). Emellertid ñnns det för noden som illustreras i Fig. 1 inget skydd alls anordnat för tenninalaccess-enheter. Exempel på tenninalaccess-enheter är till exempel Stationsanpassningar (ET) i ATM-växlar (Asynchronous Transfer Mode Switches) eller i AXE-systemet från Ericsson.

Emellertid är noden som illustreras mycket schematiskt i Fig. 1 ett exempel på en nod för vilken utrustningsskydd (d v s här skydd av tenninalaccess-enheter) kan anordnas enligt uppfinningen. Kopplingsmatrisen måste dock självfallet inte vara tredubblad; den kan även vara duplicerad, inte skyddas alls eller mer än tredubblas. Dessutom avser uppfinningen andra utrustningsenheter än tenninalaccess-enheter eller stationsanpassningar.

Fig. 2 visar ett utförande av ett skyddsomkopplingssystem för att skydda ett antal utrustningsenheter 1,,___,lN vari antalet N av utrustningsenheter som ska skyddas kan i princip vara ett godtyckligt antal. Med fördel avser utföringsexemplet fall när t.ex. 15 eller 16 utrustningsenheter skall skyddas. I det illustrerade utförandet är utrustningsenhetema l,,___,1N så kallade Terminalaccess-enheter (TAU|,___,TAUN). En extra eller en redundant terminalaccess- enhet lNfl är anordnad, till vilken en signal kan kopplas i fall det blir fel eller liknande i en av 10 l5 20 25 30 508 487 8 access-enhetema som ska skyddas. Det illustrerade utförandet avser ett telekommunikationsnätverk i vilket den elektrisk linjära signalen eller den externa signalen måste möta kraven av G.703 standarden, vilken enligt ovan är en mycket krävande standard.

Om en yttre skyddsomkopplingsanordning skulle placeras utanför löper terrninalaccess- enhetsignalen risken att förstöras i en sådan grad att signalen inte längre uppfyller G.703 kraven.

Skyddsomkopplingsanordningen 10 enligt detta utförande av uppfinningen omfattar ett antal första kopplingsorgan 2,,_,_,2N (betecknade även skyddsenheter PU), en för varje utrustningsenhet 1,,___,lN-, och andra kopplingsorgan 7 betecknade även skyddsomkopplingsenhet (PSU) l:N vari 1:N är skyddsförhållandet. I de första kopplingsorganen 21,___,2N är ett första skyddsomkopplingssteg åstadkommet medan i det andra kopplingsorganen 7 är ett andra skyddsomkopplingssteg åstadkommet, vilket kommer att förklaras grundligare i det följande. "Första" och "andra" är här endast tagna som beteckningar eftersom ordningen av kopplingsstegen beror på signalriktningen, d v s om den är inkommande mot en access-enhet eller liknande görs det första kopplingsteget innan det andra, men om en signal lämnar en redundant access-enhet, utförs det andra kopplingssteget innan det första steget. Externa signaler lle,,___,l lm är således t.ex. insignal till de första skyddsomkopplingsorganen 21,___,2N. Speciellt är de extema signalerna elektriska höghastighetssignaler vilka uppfyller G.703 kraven. Externa signaler l2,1,__.,12cN är också utsignaler från de första kopplingsorganen 2,,___,2N vilka emellertid kommer att beskrivas senare.

De första kopplingsorganen 2,,___,2N omfattar vart och ett ingångs-/utgångsanordningar 3,,41;___,3N,4N_ vilka även betecknas konverteringsanordningar. I signalingångsorganen 3,,___,3N tennineras motsvarande extema signaler och konverteras till intema signaler ll,-,,___,l 1,. Således konverteras i signalingångsorganen 3,,___,3N de extema signalerna, vilka är mera känsliga för koppling, till interna signaler vilka bättre motstår koppling. Detta betyder att en fonnatkonvertering görs till ett format som bättre kan kopplas. Signalingångsorganen 3,,>__,3N omfattar därför, t.ex. terrnineringskretsar för pulsomformning, impedansomvandling osv. På ett liknande sätt, konverteras en intern signal l2il,___,l2¿ till en extem signal i signalutgångsorganen 4,,___,4N, vilka extema signaler t.ex. uppfyller G.703 kraven. Den streckade linjen 22 i Fig. 2 indikerar på ett schematiskt sätt termineringen av G.703 signaler. När således konverteringen från en extern signal till en intem signal har utförts, utförs ett första kopplingsteg i en första omkopplingsanordning 5,. I detta första kopplingssteg görs ett val för en diversesignal mellan 10 15 20 25 30 508 487 9 en motsvarande utrustning eller access-enhet l,,___,lN och den redundanta utrustningen eller access-enheten IM. I den andra riktningen, väljs för en intern signal 12i,,___,12,» i en andra omkopplingsanordning 6,,___,6N av respektive första kopplingsorganen 2,,___,2N huruvida signalen från en "vanlig" access-enhet 1,,___,1N ska kopplas eller om signalen från den redundanta access- enheten INH ska kopplas. De första omkopplingsanordningama 5,,___,5N omfattar här demultiplexeringsanordningar medan de andra omkopplingsanordningama 6I,__A,6N omfattar multiplexeringsanordningar. De första kopplingsorganen är lämpligen arrangerade i förbindelsefältet för kundkablar, d v s kundkablar är direktanslutna därtill. De första kopplingsorganen betecknas speciellt även skyddsenheter PU,,__V,PUN.

Således om en vanlig access-enhet 1,,|__,1Nkan användas, d v s det inte förekommer fel, kopplas den inre signalen l l¿,,___,1li till den avsedda vanliga access-enheten l,,___,1N. Om å andra sidan den första access-enheten l, (till exempel) är felaktig eller inte styr rätt, tar de första omkopplingsanordningama 51 av de första kopplingsorganen 2, positionen vid den streckade linjen och den intema signalen lln kopplas till det andra kopplingsorganen 7. Det andra kopplingsorganet 7 omfattar en ingångskopplingsanordning 8 i formen av en multiplexeringsanordning till vilken signaler från de första kopplingsorganen kan sändas till de redundanta access-enhetema 1 lNf, i händelse av funktionsstöming hos en access-enhet.

Det andra kopplingsorganet 7 omfattar även en utgångskopplingsanordning 9 i formen av en demultiplexeringsanordning som är ansluten till de redundanta access-enheterna lNt, för att transmittera signaler från den enheten till ett första kopplingsorgan 2,,__j,2N. Det andra kopplingssteget genomförs i det andra kopplingsorganet 7 innefattande ett val av vilket av N första kopplingsorgan som kommer att transmittera/mottaga en signal till/från de redundanta utrustningsenhetema IM. De extema signalerna (t.ex. G.703) avslutas enligt ovan redan i de första kopplingsorganen eller i skyddsenhetema (PU) vilka är så nära kundkablar som möjligt och skyddsomkopplingen, det första såväl som det andra steget utförs på en intern signal.

Lämpligen används elektroniska kretsar för skyddsomkopplingen av de inre signalema. I figur 2 indikerar SIS väljargränssnittssignaler till/från väljarmatrisen som kan förses med redundans på något lämpligt sätt, vilket emellertid inte omfattas av föreliggande uppfinning.

De andra kopplingsorganen 7, PSU 1:N åstadkommer ett skyddsförhållande av 1:N, där N kan i princip vara ett godtyckligt heltal. Lämpligen är överkopplingstiden lägre än 10 ms.

Kopplingsövertiden beror på feldetektering, processorer o s v. Själva skyddsomkopplingen 10 15 20 25 30 508 487 10 enligt uppfinningen medför i regel nästan ingen fördröjning alls, t.ex. en fördröjning i storleksordningen ps. Emellertid kan kopplingsöveniden vara kortare eller även betydligt kortare än 10 ms, men också längre, vilken beror på ett antal faktorer, krav och behov osv.

Lämpligen operera utrustningens skyddsomkopplingsanordningar i duplex, d v s det utförs vid transmitterade och mottagna signaler samtidigt . Uppfinningen är emellertid inte begränsad därtill. Dessutom kan skyddsförhållandet definieras enligt de särskilda kraven för en användare.

I ett särskilt utförande finns det inga mikroprocessor i det andra kopplingsorganet (PSU) men det andra kopplingsorganet (PSU) kontrolleras av en processor vid de redundanta utrustningsenheterna, d v s TAUM. l altemativa utföringsexempel kan emellertid det andra kopplingsorganet PSU förses med processorenhet eller det kan även utformas på andra sätt.

Enligt ett utförande är de redundanta access-enhetens processom IM, emellertid ansvarig för fatta beslut. Ur en mjukvarusynpunkt (i ett särskilt utförande) kan det andra kopplingsorganet behandlas som en distribuerad del av de redundanta access-enhetema. I ett utförande finns det kanaler för envägskommunikation från alla utrustningar eller access-enheter, d v s alla "aktiva" utrustningsenheter såsom TAUzer till det andra kopplingsorganet, d v s PSU. Protokollet är ett TILL/FRÅN protokoll, vilket är aktivt när en utrustningsenhet begär skyddsomkoppling. När skyddsomkoppling är väl begärd sänder utrustningsenheten skyddsomkopplingsbegäran till processom av välj arrnatrisen genom att stänga av välj argränssnittet SI (se Fig. 2). Emellertid är detta endast ett sätt att åstadkomma det; ett antal andra alternativ är också möjliga, vilka emellertid inte ytterligare kommer att beskrivas häri. Skyddsomkopplingen vid de första kopplingsorganen beordras lämpligen av det andra kopplingsorganet. l ett lämpligt utförande kan utrustningsenhetema eller speciellt terminalaccess-enheterna förses med förmågan att stänga av kopplingsgränssnittet när det finns en anhållan om utrustningsskyddsomkoppling. Altemativt kan bitar sättas i gränssnitten. Emellertid är även andra altemativ möjliga. Utrustningsenhetema kan även vara ansvariga för kraftmatning av de första kopplingsenhetema samt kan de förses med en hårdvarularmskanal till de andra kopplingsorganen, vilka emellertid endast hänför sig till ett särskilt utföringsexempel, kraftmatning kan i princip anordnas på något lämpligt sätt. Dessutom behöver skyddsomkopplingen inte anordnas för kraftmatningen utan detta avser endast ett lämpligt utförande.

En redundant tenninalaccess-enhet kan väsentligen vara av samma typ som en vanlig eller aktiv terrninalaccess-enhet. Lämpligen är en kontrollkanal avsedd för det andra kopplingsorganet, 10 15 20 25 30 508 487 ll vilket är aktivt endast i funktionsberedskapsläge. Mjukvaran kan även vara så strukturerad att den redundanta terminalaccess-enheter (eller utrustningsenhet i allmänhet) tar skyddsomkopplingsbeslut, vilket beskrevs ovan. Lämpligen är den även ansvarig för kontroll av det andra kopplingsorganet. Emellertid avser denna endast ett särskilt fördelaktigt utförande.

I det följande kommer en detaljerad beskrivning av det andra kopplingsorganet 7 (PSU) att ges under hänvisning till Fig. 3. Det andra kopplingsorganet 7, i det följande betecknat skyddsomkopplingsenhet PSU, exekverar skyddsomkopplingkommandon. När en skyddsomkopplingsbegäran PS mottages från en utrustningsenhet, här TAU, sänder PSU 7 via kontrolldelen 15 skyddskommandon till de första kopplingsorganen, i det följande betecknat PU. Kontrolldelen 15 av PSU 7 sänder dessutom slingkommandon till de första kopplingsorganen PU såväl som PSU startkommandon. När skyddsomkoppling ska utföras (se Fig. 4) är signalen mottagen från PU till PSU tillslagen eller aktiverad (A), slingkommandot (om slingor används) (B) är avstängda och ett skyddsomkopplingskommando (c) är givet. Detta betyder att PSU 7 kontrollerar de första kopplingsorganen genom kontroll av skyddsomkopplingsfunktionen, slingfunktíonen och de- /aktiveringen av signalen från första kopplingsorganen PU till andra kopplingsorganen PSU. Det andra kopplingsorganet 7 omfattar ett antal (här 16) insignalsorgan l3,,___,l3,6 till vilka signaler lli,,j__,l lm kan matas från multiplexeringsanordningen 8, vilka här är en multiplexor 17: l, vilket betyder att det finns l7 ingångar och l utgång. Multiplexorema kan vara analoga såväl som digitala. I detta fall är 1:16 redundans anordnad. Det finns 17 ingångar på grund av de inre slingfunktionema och således slingingångsorgan 13 är också anordnade. Slingfunktionen som sådan är emellertid inte väsentlig för skyddsomkopplingen och behöver självfallet inte vara inkluderad; den avser endast ett särskilt utförande som tillåter test osv. Multiplexeringsanordningen 8 välj er vilken signalingångsförbindelse som ska tillåtas för att transmittera en signal (l ln) (via ingångsporten 23) till den redundanta terrninalaccess-enheter TAUU. På ett liknande sätt välj er demultiplexom, som är en 1:17 demultiplexor, till vilket första kopplingsorgan en insignal från den redundanta terminalaccess-enheter TAU” (via en inport 24 och signalåterskapningsorgan 16) ska sändas. Koppling görs i demultiplexom 9 och ett första kopplingsorgan väljs och signalen sänds via en av utportama 14,,__,,l4,6, där utgående interna signaler är betecknade l2il,v__,l2i,ó. I detta fall är även en extra utport 14L anordnad för den inre slingan till slingingångsporten l3L av multiplexeringsanordningen 8 (vilken emellertid inte är nödvändig för uppfinningen). Övervakningslogikkretsar 17 är anordnade, t.ex. för att assistera i slingsignalering och övervakning av den redundanta terrninalaccess-enheter TAU”. Signalen 10 15 20 25 30 508 487 12 slingas från TAU” tillbaka till TAU”. Via signalåterskapningskretsen 16 återskapas ledningssignaler i transmissionsriktningen. Emellertid är övervakningslogiken och signalgenereringen här endast givna för illustrativa syften och altemativa lösningar är också möjliga eller funktionerna kan även också undvaras.

I ett utförande, även detta inte väsentlig för skyddsomkopplingen som sådan, omfattar det andra kopplingsorganet 7 åtminstone en DC/DC omriktare. I det illustrerade utförandet är PSU ansvarig för krañmatning till de första kopplingsorganen. Emellertid är detta endast ett exempel på krafimatning; självfallet behöver de första kopplingsorganen inte matas genom det andra kopplingsorganet; matningen kan göras på något annat lämpligt sätt. Således är kraftmatningen i detta fall duplicerad, vilket också är fördelaktigt. Normalt matas en PU genom dess vanliga TAU, men om denna TAU är felaktig eller sönder, övertas kraftmatningen av PSU.

Lämpligen kommunicerar det andra kopplingsorganet 7 med de redundanta access-enhetema TAU” och dessutom mottar det felmeddelande från alla "aktiva" eller vanliga TAU:er. Det andra kopplingsorganet 7 kontrolleras lämpligen av en processor av de redundanta access- enhetema TAUU. Logiken som genererar skyddsomkopplingskommandon till PU:ema är lämpligen så utformad att det mest möjliga felscenariot kommer att sätta PU:ema i gg "icke skyddsomkopplingstillstånd", d v s ingen felaktig skyddsomkoppling görs om PU kontrollerande logiken är felaktig. I det visade utförandet antas att de extema signalerna är 140 Mbps signaler. I det fallet kontrollerar processorn vid TAU” 16 inkommande 140 Mbps anslutningar motsvarande t.ex. till 32000 telefonsamtal. Om denna processor "bromsar ner" kan alla de inkommande trafiken avbrytas och därför används en säker procedur lämpligen när processom sänder order till det andra kopplingsorganet. Detta är emellertid inte en del av föreliggande uppfinning.

Emellertid passar uppfinningen självfallet även andra signaler såsom till exempel 155 Mbps signaler och signaler med andra bithastigheter lika bra. Dessutom passar uppfinningen likaledes andra signaler än elektriska signaler (höghastighet eller låghastighet) såsom till exempel mikrovågssignaler, optiska signaler osv. Emellertid, optimeras analoga delar lämpligen för de relevanta klockfrekvensema beroende av bithastigheten av signalen Fig. 4 visar schematiskt ett blockdiagram av ett första kopplingsorgan 2 här betecknat PU 1.

PU:ema är lämpligen utformade för skyddsomkopplings ändamål och varje accessnivå kräver 10 15 20 25 30 508 487 13 sin egen PU. Skyddsomkopplingen vid varje PU kontrolleras lämpligen av PSU, enligt ovan. I det visade utförandet finns det tre kontrollsignaler till varje PU från PSU. Emellertid kan PU självfallet konstrueras annorlunda och detta ges endast som ett exempel. Enligt ovan behövs ingen slinga att anordnas. PU kan t.ex. ta formen som schematiskt illustreras i Fig. 2 endast omfattande två omkopplare, endast en signal, t.ex. skyddsomkoppling aktiv eller inte.

Den forsta signalen är kallad ett skyddsomkopplingskommando och när denna är aktiv, kommer den mot G.703 transmitterade signalen att sändas från TAUW via PSU i stället för från den vanliga TAU:n. Den andra kontrollsignalen avser de-/aktiveringssignalen till PSU. När denna är aktiv, sändes trafiksignalen från PU till PSU. Slutligen när slingkommandot är aktivt sänds den transmitterade signalen till PSU. När ingen av sstyrsignalema är aktiva betyder det att trafiken är normal och således varken skydd och inte heller någon test är aktiv. Om det finns ett skyddskommando och signalen till PSU är tíllslagen, kommer skyddsomkoppling att utföras.

Enligt ett utförande kan slingkommandot vara aktiv medan det inte finns kopplingskommando och ingen aktiveringssignal till PSU'n. I detta fall är den transmitterade signalen återkopplad från en aktiv TAU till PSU. Detta är en test och den är med fördel tillåten i trafiken. En annan test, som kan lämpligen utföras i trafiken övervakas av den mottagna linjesignalen vid PSU/TAUNH. I detta fall är signalen till PSU i aktiveringstillstånd. Lämpligen är det emellertid inte tillåtet att i trafiken återkoppla en signal från PSU tillbaka till PSU. Signalen från PSU sänds då till linje. I detta fall är skydds- och slingkommandon aktiva medan signalen till PSU är avstängd.

I Fig. 4 är en mottagen linjesignal 11,, mottagen vid inport 3, av första kopplingsorgan PU,.

Om det antas att den är en G.703 signal, terrnineras denna i sagda inport 3,. Signalen 11,, (d v s den konverterade interna signalen) sänds till TAU,. Om å andra sidan finns ett skyddsomkopplingskommando och en aktivering av signalen till PSU, kopplas signalen via den första omkopplingsanordningen 5, även till PSU i stället, d v s den sänds både till TAU, och till PSU. En från en vanlig TAU transmitterad signal kan kopplas genom multiplexoren 6, till utporten 4, där konverteringen till en G.703 signal 12,, genomförs. Om å andra sidan kopplas där ett skyddskommando och en signal från PSU, d v s där transmitteras en signal från PSU, så kopplas signalen genom multiplexoren 6, till signalutgångsorganen eller utporten 4, för konvertering till en extem transmissionssignal l2,,. En slingdemultiplexor S, (endast for test ändamål; krävs inte för skydd) är också anordnad, vilken aktiveras i fallet med ett slingkommando eller ett slingkommando och ett skyddsomkopplingskommando. Detta är 10 15 20 25 30 508 487 14 emellertid inte tillåtet i trafiken enligt ovan beskrivning.

Avslutningen av de extema signalerna i in- respektive utportama d v s konverteringen, erfordrar krañmatning till de första kopplingsorganen. Som hänvisades till ovan kan detta göras via det andra kopplingsorganet. I det visade utförandet är +l2V duplicerad, både från en TAU och PSU. Således är i detta fall PU krafimatning också skyddad. +l2V är självfallet endast givet för exemplifierings skäl och något annat värde är också möjligt.

I Fig. 5 visas ett flödesschema med avseende på ett lämpligt utförande. Det är antaget att ett HW-fel uppkommer vid TAU,, 201. HW-felet upptäcks 202. Detekteringsinformation om HW-fel sänds då till PSU 203A och/eller till kopplingsprocessom(ema) 203B. Lämpligen avgörs en skyddsomkoppling av kopplingsprocessom(ema), (SP), 205. Sedan finns det två altemativ. Det första altemativet avser sändning av ett skyddskommando till de redundanta access-enhetema TAUNH, 206. Skyddsomkopplingskommandot behandlas då vid TAUNH, 207 och ett skyddsomkopplingskommando sänds till PSU kontrolldel, 208. Från PSU 203A kan emellertid ett skyddsomkopplingskommando i ett altemativ utförande sändas till PSU kontrolldel, 208. Vägen via PSU 203A eller via 203B avser således två olika utföringsexempel.

Dessutom initieras den redundanta TAUW, 209. Den andra möjligheten är att det inte finns skyddsomkopplingskommando, 206B. Detta kan t.ex. vara fallet om skyddsomkopplingen är redan aktiv för en annan TAU. Sedan ges information till centralprocessom, CP, 207B.

Emellertid när ett skyddsomkopplingskommando har utfärdats till den PSU kontrolldel, 208, ges ett skyddsomkopplingskommado (PS) till PU,, 210. Sedan måste slingkommandot deaktiveras (om en sådan funktionalitet tillämpas), skyddskommandot aktiveras och signal till PSU kommandot aktiveras.

Ett skyddsomkopplingskommando ges även till MUX/DEMUX vid PSU, vilket innefattar val av ingång/utgång nr. "i", 211.

Skyddsomkoppling utföres då vid PUi, 212 och vid PSU, 213. Efter att PS har utförts, vilket här betyder att systemet är klart för att överta trafiken via den redundanta TAUNH, 214. TAUNH tar då över trafiken, 215, och styrprocessorn (CP) av systemet informeras, 216. 10 15 20 508 487 15 Det är en fördel med föreliggande uppfinning att skyddsomkoppling av en intem signal kan således utföras av elektroniska kretsar vilka har betydligt bättre långsiktig tillförlitlighet än till exempel elektromagnetiska reläer. Det är även en fördel att 1 :N skydd, där N är större än 1, ger en minimal redundans, vilket betyder att den extra kostnaden för att erhålla en mycket hög tillgänglighet är jämförelsevis låg, som ett exempel mindre än 10% för 1:16 skydd som kan jämföras med mer än 100% för 1:1 skydd. Dessutom kan marknadsanpassningar görs för olika kablar/kontakt genom mycket enkla modifieringar i de första kopplingsorganen eller i de särskilda utföringsexemplen beskrivna PU, vilket betyder att det kan finnas en PU för t.ex. varje marknad medan understativ, bakplan, TAU- och TSU-bord kommer att vara samma för alla användare. Marknadsanpassning är således lätt att hantera och mycket kostnadseffektiv. En annan fördel är att krafiåtgången är låg.

Beskrivna utföringsexempel avseri synnerhet terminalaccess-enheter, speciellt kan terminalenheter, d v s kretskort som sköter linjesignalema till/från till exempel en korskoppling skyddas. Emellertid är skyddsomkoppling för andra typer av utrustningsenheter likaväl naturligtvis också påtänkta genom föreliggande uppfinning. Även i andra hänsyn kan uppfinningen varieras på ett antal sätt utan att avlägsnas från patentkravens skyddsomfàng.

Claims (30)

10 15 20 IQ Un 30 508 487 lb Patentkrav

1. System för skyddsomkoppling i ett kommunikationsnätverk, företrädesvis ett telekommunikationsnätverk, omfattande ett antal noder, varje omfattande ett antal signaltitrustningsenheter (1 I,__,IN;TAUX.X,LAA_N) åstadkommande access till/frân sagda noder, och åtminstone en redundant utrustningsenhet (lNigTAUNfl) och en skyddsomkopplingsanordning (10) för att skydda signaler till/från utrustningsenhetema, känneteclmat därav, att utrustningsenhetema (1 ,,,_,1_\-;TAU,_F,_>__N) innefattar ett antal första kopplingsorgan (2,,_V,2N) anslutande till access-enheterna (1I,_Q,1N;TAUX;X=I_VWN), varje omfattande signalingångs-/signalutgångsanordningar (3,,__,3N;4|,_,,4N), vilka åstadkommer konvertering mellan extema trafiksignaler och for ornkoppling mindre känsliga intema trafiksignaler, och att åtminstone ett antal första kopplingsorgan (ZDHZN) är anslutna till åtminstone ett andra kopplingsorgan (7;PSU 1:N) anslutande till den åtminstone en redundanta utrustningsenheten (lMffAUNfl), så att när skyddsomkoppling behövs för en signal till/från en utrustningsenhet (1 ,,g_,l_(;TAUAm=,_A_>N) utföres skyddsomkoppling på en intem signal i åtminstone två steg via ett av de första kopplingsorganen och det andra kopplingsorganet till/ från en redundant access- enhet (TAUW).

2. System enligt patentkrav 1, kännetecknar därav, att de extema signalema (1 1c1,___,1 1cn;12,l,,__,12=n) är höghastighetssignaler.

3. System enligt patentkrav 1, kännetecknar därav, att de extema signalema är elektriska låghastighetssignaler, mikrovågssignaler eller optiska signaler.

4. System enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknar därav, att signalema är elektriska signaler.

5. System enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknar därav, att noden omfattar en väljannatris (SM) eller en korskoppling. 10 15 20 25 30 508 487

6. System enligt patentkrav 4 eller 5, kännetecknar därav, att de extema signalema ska uppfylla kraven för standarden enligt CCITT Rec. 6.703.

7. System enligt patentkrav 6, känn erecknat därav, att signalerna är 155 Mbps STM signaler.

8. System enligt patentkrav 6, kännetecknar därav, att signalema är 140 Mbps signaler.

9. System enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknar därav, att varje första kopplingsorgan (2,,_,_,2N;PU,_;,_____N) omfattar en första omkopplingsanordning (5,,_4_,5N) och en andra omkopplingsanordning (6,,__4,6N) för koppling till/från en utrustningsenhet eller det andra kopplingsorganet (7), vilket således åstadkommer ett första kopplingsteg.

10. System enligt patentkrav 9, kännetecknar därav, att koppling till/ från en redundant access-enhet (1N_,;TAUN,,) åstadkommes via det andra kopplingsorganet (7;PSU 1:N), till vilket varje eller åtminstone ett antal av de första kopplingsorganen (PU,,;X=,_____N) anslutes och således åstadkommer ett andra kopplingssteg.

11. System enligt patentkrav 9, kännetecknar därav, att det andra kopplingsorganet (7;PSU) omfattar en ingångskopplingsanordning (8) för att välja vilka första kopplingsorgan (2,,___,2N;PU,) som kommer att anslutas till de redundanta utrustningsenhetema (IN,,;TAUN+,), d.v.s. från vilka första kopplingsorgan en signal kommer att transmitteras till den redundanta enheten.

12. System enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknar därav, 10 15 20 IQ UI 30 508 487 ll' att det andra kopplingsorganet (7;PSU) innefattar en utgångskopplingsanordning (9) för att välja till vilka av ett antal första kopplingsorgan (Z,,___,2N;PUX) som en signal från en redundant access-enhet (IN,I;TAUN_,) kommer att transmitteras och att det första kopplingssteget utföres före konvertering av den interna signalen till en externa signal.

13. System enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknar därav, att skyddsförhållandet (1:N), som ges av det andra kopplingsorganet (PSU l:N) och motsvarar antalet utrustningsenheter som ska skyddas, är lägre än 1, d v s N är större än 1.

14. System enligt patentkrav 13, kännetecknar därav, att N = 15 eller 16.

15. System enligt något av patentkraven 4-14, kännetecknar därav, att omkopplingsmatrisen (SM) är oskyddad eller duplicerad.

16. System enligt något av patentkrav 4-14, kännetecknar därav, att omkopplingsmatrisen är tredubblad eller mer än tredubbel.

17. System enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknar därav, att (kund-)kablar som bär extema signaler är direkt anslutna till de första kopplingsorganen 121» 12NÉPUXÉX=i»e.,»-.\')~

18. System enligt något av de föregående patentkraven, kännetecknar därav, att kopplingsövertiden är lägre än ungefär 10 ms.

19. Skyddsomkopplingsanordning (10) för ett kommunikationssystem bestående av åtminstone en nod innefattande en väljare och ett antal signalutrustningsenheter (1 ,,_4_,1N;TAU,,_",TAUN) 10 15 20 30 508 487 tf; som åstadkommer access till/ från välj aren, kännetecknad därav, att skyddsornkopplingsanordningen (10) omfattar signalingångs-/signalutgångsanordningar (3,,,__,3N;4,,___,4,\.) som konverterar en extem signal till en for omkopplingen mindre känslig intem signal och vice versa och att den omfattar ytterligare kopplingsorgan (2,,_N,2,\_-,7) for omkoppling av signaler till/från en redundant utrustningsenhet (1,\._,;TAUN,,) i fall en signal inte kan eller skulle sändas till en vanlig utrustningsenhet (1 ,,__4,1_\»;TAU,,,_A,TAUN) och att skyddsomkopplingen endast görs på intema signaler.

20. Skyddsomkopplingsanordning enligt patentkrav 19, kännetecknar! därav, att åtminstone någon av de extema signalema (1 l=,,__4,1 1,\;12c,,_,,12c_\.) är elektriska höghastighetssignaler och att signalema konverteras i ingångs-/utgångsanordningama till :xtr- intema signaler (1 l,,,___,1 1i;12¿,,_,_,12,).

21. Skyddsomkopplingsanordning enligt patentkrav 19 eller 20, kännetecknar! därav, att skyddsornkopplingsanordningen omfattar första och andra kopplingsorgan (2, .I _ således åstadkommer skyddsomkoppling i två steg.

22. Skyddsomkopplingsanordning enligt patentkrav 21, kännetecknar! därav, att i det forsta kopplingssteget kopplas en signal till/från en vanlig utrustningsenhct (1I,V__,IN;TAU,,___,TAUN) om sådan ansats användas, annars till/från det andra kopplingsiwt-.x (7)-

23. Skyddsomkopplingsanordning enligt patentkrav 22, kännetecknad därav, att i det andra kopplingsorganet (7;PSU) väljes vilka av ett antal forsta kopplingsorgan som kommer att anslutas till de redundanta utrustningsenheterna (lNflffAUß-fl) och att antalet Forsta kopplingsorgan motsvarar antalet utrustningsenheter.

24. Anordning enligt patentkrav 23, kännetecknad därav, 10 15 20 25 30 508 487 »- ; C-l att det andra kopplingsorganet (7;PSU) är anslutet till vart och ett av de första kopplingsorganen (2,,HV,2_\-;PU,,__,,PUN) och till en redundant utrustningsenhet (lNnffAUxfl).

25. Metod för skydda av externa signaler inkommande till ett antal nätverksutrustningar, som åstadkommer access till en väljare i ett kommunikationsnätverk omfattande stegen att: - konvertera de externa signalema till interna signaler, vilka är mindre känsliga för omkoppling, - utföra ett första kopplingsteg om en signal inte kan transmitteras till en avsedd första utrustningsenhet, i vilken signalen transmitteras till andra kopplingsorgan till vilka åtminstone ett givet antal av de första kopplingsorganen anslutes, - utföra ett andra kopplingssteg i det andra kopplingsorganet, vilket steg omfattar koppling av signalen till en redundant utrustningsenhet, och - transmíttera den valda signalen till de redundanta utrustningsenhetema.

26. Metod enligt patentkrav 25, kännetecknad av, att konvertering mellan externa och intema signaler görs i de första kopplingsorganen

27. Metod enligt patentkrav 25 eller 26, kännetecknad av, att det andra kopplingsorganet åstadkommer l:N koppling, där N överskrider eller niow.. antalet utrustningsenheter.

28. Metod för att skydda signaler som leds genom åtminstone en nod i ett kommunikationssystem, vilken nod omfattar ett centralt kopplingsarrangemang och ct: .ir utrustningsenheter, varvid metoden omfattar stegen att: - anordna åtminstone en redundant enhet till/från vilken signaler överförcs min: cr, utrustningsenhet inte kan/skulle användas, - anordna en skyddsomkopplingsanordning, - om en utrustningsenhet är defekt, koppla signalema via sagda redundanta enhet där antalet utrustningsenheter är större än antalet redundanta enheter, och - utföra en signal konvertering från en extern signal till en intem signal eller vice versa före/efter skyddsomkopplingen. 10 508 487 LU

29. Telekommunikationssystem omfattande åtminstone en nod, som omfattar en central väljare (SM) och ett antal utrustningsenheter, vilka åstadkommer access till/från den centrala väljaren, kärmetecknat därav, att for åtminstone ett antal noder är åtminstone en redundant utrustningsenhet (lwgTAUx-q) och en utrustningsskyddsanordning anordnade och att skyddsanordningen omfattar signalingångs-/signalutgångsanordningar (3 ,,__,3N;4,,__,4N) som åstadkommer konvertering mellan extema/intema signaler, vilka interna signaler är mindre känsliga för omkoppling och att sagda skyddsanordningen dessutom omfattar första och andra kopplingsorgan (2,,_,,2N;7) for koppling av signaler till/från den redundanta utrustningsenheten (lN,,;TAU>\-_,), varvid koppling endast utförs på intema signaler.

30. Telekommunikationssystem enligt patentkrav 29, kännetecknar därav, att signalingångs-/signalutgångsanordningama (3l,___,3N;4,,A_4,4_\-) är anordnade i de första kopplingsorganen (2,,gg_,2,\i), i vilka en signal kopplas till/från en utrustningsenhet _ (1 l,__p,l_\v,TAUl,__ ,TAU_\-) eller det andra kopplingsorganet (7), i vilket signalen kopplas till/från den redundanta utrustningsenheten (lgagTAUg-H).