WO2013045160A1 - Kopfstation mit redundanz und zugehöriges verfahren - Google Patents
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- H04L41/00—Arrangements for maintenance, administration or management of data switching networks, e.g. of packet switching networks
- H04L41/06—Management of faults, events, alarms or notifications
- H04L41/0654—Management of faults, events, alarms or notifications using network fault recovery
Definitions
- the invention relates to a head station (engl.
- Redundant communication systems typically consist of two communication systems that simultaneously and independently generate one output data stream each. From DE 100 11 267 AI redundant communication modules are known in which the decision which output data stream is
- the object of the invention is therefore to provide a redundantly configured head station in a communication system, in particular in a radio transmission system,
- a plurality of identical processing units are provided which are each supplied by at least one identical input-side data stream.
- each processing unit in each case an output-side data stream by means of carrying out a plurality of processing steps - for example, coding, multiplexing, data formatting, etc. - from the at least one input side
- Processing unit are via an output side
- Bus system interconnected. About the output side bus system are between the individual Processing units by the individual
- the state data includes e.g. Information about the
- Processing unit and the transmitter system is transmitted.
- Output-side data stream which consists of all output side generated by one processing unit
- Processing unit generated output-side data stream or generated by another processing unit and transmitted via the output side bus system to the respective processing unit output side
- the transmitter system selects from all simultaneously received output-side data streams the correct output-side data stream for transmission over the transmission link to the transmitter system.
- the selection of the output-side data stream to be transmitted by the respective processing unit on the associated transmission link takes place on the basis of
- Processing unit the functionality of each processing unit and the operability of the transmission path between the respective processing units
- the decision makers in the head station are designed to be redundant by providing at least two decoders.
- the identification and selection of the respectively functioning decision maker for example by a higher-level monitoring authority in the case of two decision makers or by the determination of the one
- the preferably redundantly executed decision makers are each connected outside the individual processing units to the output-side bus system and make one each for each processing unit based on the output-side data streams and status data transmitted by each processing unit to the output-side bus system Selection of which output-side data stream the respective processing unit to the associated
- Transmission path should be transmitted.
- the preferably redundantly executed decision makers are respectively integrated into a single processing unit acting as master processing unit and make a selection for each of the processing units acting as master processing unit and for all other processing units acting as slave processing units, which output-side data stream the respective ones
- Transmission path should be transmitted.
- the preferably redundantly executed decision makers are integrated in each individual processing unit and make a selection for the respective processing unit which output-side data stream the respective processing unit has on the associated data processing unit
- Transmission path should be transmitted.
- Processing unit the switching between two to be transmitted to the associated transmission link
- the switching between two output-side data streams in each processing unit preferably takes place at the next transition time between respectively successive data frames, ie around the Time delay for the transmission of a data frame.
- the supply of the individual processing units with identical, from a data source - e.g. a studio - respectively generated data streams, e.g. the audio and video data from individual broadcast programs correspond, via an input-side bus system.
- Bus system and / or the output-side bus system preferably designed redundant.
- Input side and / or output side bus system is activated in each time is arbitrary.
- the output side preferably has one
- the data conversion can also be redundant. Also on the input side, a data conversion can be provided in the region of the input-side bus system.
- Headend according to the invention based on the block diagrams in Figures 2A, 2B and 2C and the associated
- step S10 which is carried out optionally, the data streams generated in the data source-generally in the studio-become programs or programs
- Services respective video and / or audio data streams - if necessary converted into another data format may be, for example, an input-side data conversion of a in the Studio technology typically used data format - for example, serial-digital JCnterface- (SDI) data format or I_nternet Protocol (IP) data format - in a head-end proprietary data format and / or to adapt the data stream to be transmitted to a modified transmission medium act.
- SDI serial-digital JCnterface-
- IP I_nternet Protocol
- the input-side data conversion can, as shown in Fig. 2A, by a single
- Conversion module 1 which performs a data conversion from all data formats used in studios to the data format used in the head-end, or, as shown in Fig. 2B, by several individual ones
- the data conversion may be done by a redundant one
- Conversion system 1 consisting of several redundantly running conversion blocks Ii 1 2 l n ' be realized.
- the individual conversion blocks Ii 1 2 l n 'always leads to an identical one
- a decider instance (not shown in FIG. 2C) determines which one
- the input-side bus system 2 can be used to increase the Reliability of the head station according to the invention
- Bus systems 2 is preferably carried out by a decision maker not shown in FIGS. 2A, 2B and 2C.
- the time stamp data stored at certain data bit positions in the header of the individual data packets or also at
- Sequence of the respective data packet can be used in the respective input-side data stream. Also, certain data bit sequences at certain data bit positions in certain data packets of the individual input-side data streams that can be found in the individual
- Transmission standards are specified and thus have a specified relative time interval from each other, identified and used for the synchronization of the individual input-side data streams. Using this synchronization data, the
- 3i, 3 2 ,..., 3 n realized the multiplexing of the output-side data stream from the individual input-side data streams as a very essential processing step.
- Preprocessing processor usual processing steps are carried out, which will not be discussed at this point.
- input side bus system 2 can also be the output side bus system 4 to increase the reliability of
- Processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n to the transmitter system 6 operates error-free. In the event of an error, at least one processing unit 3i, 3 2 ,..., 3 n will each have one
- Method step S50 in one decision-making system or multiple redundant decision-making systems each of the respective processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n to the associated transmission path 5i, 5 2 , ..., 5 n between the respective processing unit 3i , 3 2 , ..., 3 n and the
- Transmitter system 6 to be transmitted output side selected data stream.
- Data streams performed in a decision maker This may be a single decider or, as shown in FIG. 2A, a redundant decider system 7 made up of a plurality of redundantly executed decoders l lr 7 2 ,..., 7 n .
- Each individual decision maker l lr 7 2 , ..., 7 n is connected to the output side bus system 4 and thus has access to the in all processing units
- 3i, 3 2 , ⁇ , 3 n respectively generated output side data streams and state data.
- Processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n works correctly or is operated incorrectly. From the over the
- Output-side bus system 4 the individual decision makers 7i, 7 2 , ..., 7 n respectively supplied and in the individual
- Transmission system 6 each correct or faulty
- a plurality of redundantly executed decision makers l lr 7 2 , ..., 7 n generates each individual decision 7i, 7 2 , ..., 7 n from the supplied output-side data streams and status data in the manner mentioned each control data for the individual processing units 3i, 3 2 , ..., 3 n .
- An additional decision-making entity which is not shown in the individual FIGS. 2A, 2B and 2C, identifies the correctly operating decision makers 7i, 7 2 ,..., 7 n and their generated control data to the individual
- the activated processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n is caused to have the associated control data, in the case of one from the respective processing unit
- Processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n erroneously generated output-side data stream respectively generated by another processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n correctly
- processing unit 3i, 3 2, ..., 3 n output-side data stream generated in each case for selection in the respective processing unit 3i, 3 2, ..., 3 n are prioritized.
- the selection of the output-side data stream to be respectively transmitted by the individual processing units 3i, 3 2 ,..., 3 n is made from that of all the processing units
- Processing units 3 2 , ..., 3 n respectively supplied output-side data streams and state data and the generated in the master processing unit 3i
- Output-side data stream and state data are generated for each processing units 3i, 3 2 , ..., 3 n respectively required control data.
- Output-side data stream and state data are generated for each processing units 3i, 3 2 , ..., 3 n respectively required control data.
- composite redundant decision maker system In the case of one of several redundant decision makers composite redundant decision maker system
- each processing unit 3i, 3 2 ,..., 3 n one decision maker is integrated, which consists either as a single decision maker or as a redundant decision maker system with a plurality of redundantly designed decision makers.
- This decision maker determines the control data for the associated processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n from the respective processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n via the output-side bus system 4 from the respective other processing units 3i, 3 2 , ..., 3 n respectively supplied output-side data streams and state data and the output-side data stream and state data generated in the associated processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n .
- Data stream takes place by controlling one in the
- Processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n from one of the decision maker supplied control data.
- the transmission system 6 gap between the on the
- Processing unit 3i, 3 2 , ..., 3 n to the transmission system 6 necessary.
- switching operations in the individual switches 8 1 , 8 2 ,..., 8 n take place in each case only at the times of the transition between in each case two consecutive data frames of the individual output-side data streams. Since for the determination of the in the individual processing units 3i, 3 2 , ..., 3 n each to be selected output side
- output-side data streams receives each
- Synchronization unit 9 - for example a
- GPS Global Position System
- Synchronization data which are referred to as synchronization data 2 in Figures 2A, 2B and 2C.
- the data packets provided with synchronization data 1 in the individual output-side data streams are synchronized with the synchronization data 2 provided by the synchronization unit 9, so that a synchronous transmission of the signals from the individual ones
- step S70 an output-side data conversion of the data in each of the individual processing units 3i, 3 2 , ⁇ , 3 n selected and transmitted to the transmitter system 6 takes place
- Headend typically used a proprietary data format to one on the
- the output-side data conversion can be equivalent to the input-side conversion in
- Conversion unit 10 can be realized in accordance with FIG. 2A, which has all possible data conversions.
- the output-side data conversion can also be performed by a plurality of conversion units 10i, 10 2 ,..., 10 n , each of which is a data conversion only between two specific data formats
- the output-side data conversion according to FIG. 2C can also be configured redundantly by implementing a redundant conversion system 10 'consisting of a plurality of redundantly executed conversion modules 10i 10 2 10 n '.
- Transmitter system 2 which typically consists of several regionally distributed transmitters, on the
- the transmitter system 6 detects on the basis of the individual
- Transmission lines 5i, 5 2 , ..., 5 n respectively received output-side data streams, which transmission links 5i, 5 2 , ..., 5 n are faulty.
- a transmission link 5i, 5 2 , ..., 5 n from which the transmitter system 6 has selected the output-side data stream for forwarding to the transmission link 11 between the transmitter system 6 and the receiver system so far after a correct operation passes into a faulty operation, there is a switch to a
- the invention is not limited to the individual
- Embodiments of the head station according to the invention and the associated method according to the invention are limited.
- the invention covers in particular all combinations of the features claimed in the individual patent claims, the features disclosed in the description and the features illustrated in the individual figures of the drawing.
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Abstract
Eine Kopfstation enthält mindestens zwei identische und mit mindestens einem identischen eingangsseitigen Datenstrom jeweils versorgte Verarbeitungseinheiten (31, 32,..., 3n) zur Erzeugung eines ausgangsseitigen Datenstroms und ein mit den Verarbeitungseinheiten verbundenes ausgangsseitiges Bussystem (4) zum Austausch von in den Verarbeitungseinheiten jeweils erzeugten ausgangsseitigen Datenströmen und Zustands-Daten. Zusätzlich sind in der Kopfstation mehrere mit dem ausgangsseitigen Bussystem (4) verbundener Entscheider (71, 72,..., 7n) zur Auswahl des in jeder Verarbeitungseinheit jeweils an ein Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms vorgesehen. Der Vergleich der einzelnen ausgangsseitigen Datenströme mit den Vorgaben des in einem Gleichwellennetz verwendeten Übertragungsstandards - beispielsweise ATSC-M/H, DVB-T oder DVB-T2 - liefert dem einzelnen Entscheider eine weitere für die Entscheidung wichtige Information, welche Verarbeitungseinheit korrekt funktioniert bzw. fehlerhaft betrieben wird.
Description
Kopfstation mit Redundanz und zugehöriges Verfahren
Die Erfindung betrifft eine Kopfstation (engl.
Headstation) mit Redundanz und ein zugehöriges Betriebs- Verfahren.
Redundant ausgelegte Kommunikationssysteme bestehen typischerweise aus zwei Kommunikationssystemen, die gleichzeitig und unabhängig voneinander jeweils einen Ausgangsdatenstrom erzeugen. Aus der DE 100 11 267 AI sind redundante Kommunikationsmodule bekannt, bei denen die Entscheidung, welcher Ausgangsdatenstrom
weitergeleitet wird, auf der Basis der zwischen den beiden Kommunikationsmodulen ausgetauschten Zustands-Daten entschieden wird.
In einer in Fig. 1 schematisch dargestellten Anordnung eines redundant ausgelegten Kommunikationssystems, an der die Problematik erläutert wird, die jedoch nach Wissen der Anmelderin nicht Stand der Technik ist, werden die von den beiden Kommunikationssystemen jeweils erzeugten
Ausgangsdatenströme an einen Entscheider übertragen. Der Entscheider entscheidet anhand der beiden
Ausgangsdatenströme und anhand der in den beiden
Kommunikationssystemen jeweils erzeugten und dem
Entscheider zugeführten Zustands-Daten, welcher der beiden Ausgangsdatenströme an die Übertragungsstrecke gesendet werden . Fällt bei dieser Anordnung eines redundant ausgelegten Kommunikationssystems der Entscheider aus, so wird
nachteilig kein Ausgangsdatenstrom über die
Übertragungsstrecke übertragen. Der Entscheider wird somit zur kritischen Komponente im redundant ausgelegten
Kommunikationssystem (so genannter Single-Point-of- Faillure, deutsch: Ein-Punkt-Fehler) . Sind die beiden Ausgangsdatenströme nicht zueinander synchronisiert, kann zusätzlich nachteilig im Entscheider keine phasenkohärente Umschaltung zwischen den beiden Ausgangsdatenströmen zur Weiterleitung eines lückenlosen Ausgangsdatenstroms an die Übertragungsstrecke durchgeführt werden.
Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, eine redundant ausgelegte Kopfstation in einem Kommunikationssystem, insbesondere in einem Rundfunkübertragungssystem,
insbesondere mit Gleichwellenbetrieb, derart
weiterzuentwickeln, dass die obig genannten Nachteile nicht mehr auftreten.
Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Kopfstation mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch das zugehörige erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 16 gelöst. Vorteilhafte technische Erweiterungen sind in den jeweils abhängigen
Patentansprüchen aufgeführt.
In einer erfindungsgemäßen Kopfstation mit Redundanz sind mehrere identische Verarbeitungseinheiten vorgesehen, die jeweils von mindestens einem identischen eingangsseitigen Datenstrom versorgt werden. In jeder Verarbeitungseinheit wird jeweils ein ausgangsseitiger Datenstrom mittels Durchführung mehrerer Verarbeitungsschritte - beispielsweise Kodierung, Multiplexen, Datenformatierung usw. - aus dem mindestens einen eingangsseitigen
Datenstrom erzeugt. Die Ausgänge jeder
Verarbeitungseinheit sind über ein ausgangsseitiges
Bussystem miteinander verbunden. Über das ausgangsseitige Bussystem werden zwischen den einzelnen
Verarbeitungseinheiten die von den einzelnen
Verarbeitungseinheiten erzeugten ausgangsseitigen
Datenströme und Zustands-Daten ausgetauscht. Die Zustands- Daten enthalten z.B. Informationen über die
Funktionsfähigkeit der jeweiligen Verarbeitungseinheit und der Übertragungsstrecke zwischen der jeweiligen
Verarbeitungseinheit und dem Sendersystem.
Zusätzlich weist die erfindungsgemäße Kopfstation
zumindest einen Entscheider auf, der ausgehend von den zwischen den einzelnen Verarbeitungseinheiten
ausgetauschten ausgangsseitigen Datenströmen und Zustands- Daten für jede Verarbeitungseinheit jeweils den
ausgangsseitigen Datenstrom auswählt, der auf der
zugehörigen Übertragungsstrecke zwischen der jeweiligen
Verarbeitungseinheit und dem Sendersystem übertragen wird.
Auf diese Weise erfolgt die Übertragung eines
ausgangsseitigen Datenstroms, der aus allen von jeweils einer Verarbeitungseinheit erzeugten ausgangsseitigen
Datenströmen ausgewählt wird, nicht mehr vom Entscheider zum Sendesystem. Stattdessen wird von jeder
Verarbeitungseinheit entweder der von der jeweiligen
Verarbeitungseinheit erzeugte ausgangsseitige Datenstrom oder der von einer anderen Verarbeitungseinheit erzeugte und über das ausgangsseitige Bussystem zur jeweiligen Verarbeitungseinheit übertragene ausgangsseitige
Datenstrom über die zugeordnete Übertragungsstrecke zum Sendersystem ohne Zwischenschaltung eines Entscheiders übertragen. Das Sendersystem wählt aus allen gleichzeitig empfangenen ausgangsseitigen Datenströmen den korrekten ausgangsseitigen Datenstrom für die Übertragung über die Übertragungsstrecke zum Sendersystem aus.
Die Auswahl des von der jeweiligen Verarbeitungseinheit auf der zugehörigen Übertragungsstrecke zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms erfolgt anhand der
Verfügbarkeit der einzelnen ausgangsseitigen Datenströme in der jeweiligen Verarbeitungseinheit, anhand der
Konformität der einzelnen ausgangsseitigen Datenströme mit den Anforderungen des verwendeten Übertragungsstandards und anhand der Zustands-Daten der jeweiligen
Verarbeitungseinheit, die die Funktionsfähigkeit der jeweiligen Verarbeitungseinheit und die Funktionsfähigkeit der Übertragungsstrecke zwischen der jeweiligen
Verarbeitungseinheit und dem Sendesystem signalisieren.
Um für jede Verarbeitungseinheit eine korrekte Auswahl eines über die Übertragungsstrecke zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms zu garantieren, sind in der erfindungsgemäßen Kopfstation die Entscheider mittels Vorhaltung von mindestens zwei Entscheidern redundant ausgelegt. Die Identifizierung und Auswahl des jeweils korrekt funktionierenden Entscheiders - beispielsweise durch eine übergeordnete Überwachungsinstanz im Fall von zwei Entscheidern oder durch Ermittlung der ein
identisches Ergebnis jeweils erzeugenden Entscheider im Fall von mindestens drei Entscheider - ist mit
unterschiedlichen bekannten Verfahren möglich und wird an dieser Stelle nicht im Detail ausgeführt.
Die bevorzugt redundant ausgeführten Entscheider sind in einer ersten Ausführungsform der Erfindung jeweils außerhalb der einzelnen Verarbeitungseinheiten mit dem ausgangsseitigen Bussystem verbunden und treffen anhand der von jeder Verarbeitungseinheit auf das ausgangsseitige Bussystem übertragenen ausgangsseitigen Datenströme und Zustands-Daten für jede Verarbeitungseinheit jeweils eine
Auswahl, welchen ausgangsseitigen Datenstrom die jeweilige Verarbeitungseinheit auf die zugehörige
Übertragungsstrecke jeweils übertragen soll. Die bevorzugt redundant ausgeführten Entscheider sind in einer zweiten Ausführungsform der Erfindung jeweils in einer einzigen als Master-Verarbeitungseinheit agierenden Verarbeitungseinheit integriert und treffen für die als Master-Verarbeitungseinheit agierende Verarbeitungseinheit und für alle übrigen als Slave-Verarbeitungseinheiten agierenden Verarbeitungseinheiten jeweils eine Auswahl, welchen ausgangsseitigen Datenstrom die jeweilige
Verarbeitungseinheit auf die zugehörige
Übertragungsstrecke jeweils übertragen soll.
Die bevorzugt redundant ausgeführten Entscheider sind in einer dritten Ausführungsform der Erfindung jeweils in jeder einzelnen Verarbeitungseinheit integriert und treffen jeweils für die jeweilige Verarbeitungseinheit eine Auswahl, welchen ausgangsseitigen Datenstrom die jeweilige Verarbeitungseinheit auf die zugehörige
Übertragungsstrecke jeweils übertragen soll.
Um eine sinnvolle Auswahl des auf der Übertragungstrecke vom Sendersystem zum Empfangssysteme zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms durch das Sendersystem zu ermöglichen, werden die von den einzelnen
Verarbeitungseinheiten jeweils ausgewählten
ausgangsseitigen Datenströme bevorzugt über eine
Synchronisierungseinheit synchron auf der zugehörige
Übertragungsstrecke zwischen der jeweiligen
Verarbeitungseinheit und dem Sendersystem übertragen.
Um eine lückenlose und damit phasenkohärente Umschaltung zwischen den auf den einzelnen Übertragungsstrecken zwischen der jeweiligen Verarbeitungseinheit und den jeweils übertragenen ausgangsseitigen Datenströmen im Sendersystem zu garantieren, erfolgt bevorzugt in jeder
Verarbeitungseinheit die Umschaltung zwischen zwei auf die zugehörige Übertragungsstrecke zu übertragenden
ausgangsseitigen Datenströmen jeweils nur zu den
Zeitpunkten der Übergang zwischen jeweils aufeinander folgenden Datenrahmen der synchronisiert übertragenen ausgangsseitigen Datenströme.
Da für die Auswahl des von jeder Verarbeitungseinheit auf der Übertragungsstrecke zum Sendersystem jeweils zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms jeweils eine bestimmte Verarbeitungszeit erforderlich ist, erfolgt vorzugsweise in jeder Verarbeitungseinheit die Umschaltung zwischen zwei ausgangsseitigen Datenströmen jeweils zum nächsten Übergangszeitpunkt zwischen jeweils aufeinander folgenden Datenrahmen, das heißt um die Zeitdauer für die Übertragung eines Datenrahmens verzögert.
Die Versorgung der einzelnen Verarbeitungseinheiten mit identischen, von einer Datenquelle - z.B. einem Studio - jeweils erzeugten Datenströmen, die z.B. den Audio- und Videodaten von einzelnen Rundfunk-Programmen entsprechen, erfolgt über ein eingangsseitiges Bussystem.
Zur Synchronisierung der einzelnen seriell auf dem
eingangsseitigen Bussystem übertragenen eingangsseitigen Datenströmen in den einzelnen Verarbeitungseinheiten werden vorzugsweise über das eingangsseitige Bussystem Synchronisierungsdaten zwischen der Datenquelle und den einzelnen Verarbeitungseinheiten übertragen. Bei den
Synchronisierungsdaten kann es sich einerseits um
Zeitstempel-Daten in den einzelnen Datenpaketen der einzelnen eingangsseitigen Datenströme oder um Daten zur Kennzeichnung der Reihenfolge der einzelnen Datenpakete in den einzelnen eingangsseitigen Datenströmen oder
andererseits um spezifizierte, an spezifizierten Stellen in spezifizierten Datenpaketen der einzelnen
eingangsseitigen Datenströme jeweils übertragene
Datenbitfolgen handeln.
Um die Redundanz der erfindungsgemäßen Kopfstation
zusätzlich zu erhöhen, werden das eingangsseitige
Bussystem und/oder das ausgangsseitige Bussystem bevorzugt redundant ausgelegt. Die Entscheidung, welches
eingangsseitige und/oder ausgangsseitige Bussystem im jeweiligen Zeitpunkt aktiviert ist, ist beliebig.
Um den von jeder Verarbeitungseinheit jeweils erzeugten ausgangsseitigen Datenstrom in einem Datenformat des auf der Übertragungsstrecke zwischen dem Sendersystem und dem Empfängersystem verwendeten Übertragungsstandards zu übertragen, ist ausgangsseitig bevorzugt eine
Datenkonvertierung vorgesehen. Hierbei kann für jeden verwendeten Übertragungsstandard jeweils ein
Konvertierungsbaustein oder ein alle Übertragungsstandards abdeckender Konvertierungsbausteinen Verwendung finden. Zur Erhöhung der Redundanz der erfindungsgemäßen
Kopfstation kann die Datenkonvertierung auch redundant ausgeführt sein. Auch eingangsseitig kann im Bereich des eingangsseitigen Bussystems eine Datenkonvertierung vorgesehen werden.
Die erfindungsgemäße Kopfstation und das zugehörige erfindungsgemäße Verfahren werden im Folgenden anhand der
Zeichnung im Detail erläutert. Die Figuren der Zeichnung zeigen : ein Blockdiagramm eines redundant
KommunikationsSystems , ein Blockdiagramm einer ersten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kopfstation, ein Blockdiagramm einer zweiten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kopfstation, ein Blockdiagramm einer dritten
Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kopfstation und ein Flussdiagramm eines zugehörigen
erfindungsgemäßen Verfahrens .
Im Folgenden werden einzelne Ausführungsformen der
erfindungsgemäßen Kopfstation anhand der Blockdiagramme in den Figuren 2A, 2B und 2C und das zugehörige
erfindungsgemäße Verfahren anhand des Flussdiagramms in Fig. 3 im Detail erläutert.
Im ersten Verfahrensschritt S10, der optional durchgeführt wird, werden die in der Datenquelle - im allgemeinen im Studio - erzeugten Datenströme - zu Programmen oder
Services jeweils gehörige Video- und/oder Audio- Datenströme - bei Bedarf in ein anderes Datenformat konvertiert. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine eingangsseitige Datenkonvertierung von einem in der
Studiotechnik typischerweise verwendetes Datenformat - beispielsweise Serial-Digital-JCnterface- (SDI) -Datenformat oder I_nternet-Protocol- ( IP) -Datenformat - in ein in der Kopfstation proprietär verwendetes Datenformat und/oder um eine Anpassung des zu übertragenden Datenstroms an ein verändertes Übertragungsmedium handeln.
Die eingangsseitige Datenkonvertierung kann, wie in Fig. 2A dargestellt ist, durch einen einzigen
Konvertierungsbaustein 1, der eine Datenkonvertierung von allen in Studios verwendeten Datenformaten in das in der Kopfstation verwendete Datenformat durchführt, oder, wie in Fig. 2B dargestellt ist, durch mehrere einzelne
Konvertierungsbausteine Ii, I2, .. · , ln, die jeweils nur eine Datenkonvertierung von einem einzigen im Tonstudio
verwendeten Datenformat in das in der Kopfstation
verwendete Datenformat durchführt, realisiert sein.
Schließlich kann die Datenkonvertierung, wie in Fig. 2C dargestellt ist, durch ein redundantes
Konvertierungssystem 1' bestehend aus mehreren redundant ausgeführten Konvertierungsbausteinen Ii 12 ln ' verwirklicht werden. Der einzelnen Konvertierungsbausteine Ii 12 ln ' führt dabei jeweils eine identische
Datenkonvertierung durch. Über eine in Fig. 2C nicht dargestellte Entscheider-Instanz wird ermittelt, welcher
Konvertierungsbaustein Ii 12 ln ' korrekt arbeitet und wessen Konvertierungsergebnis deshalb an den Ausgang des redundanten Konvertierungssystems 1' geführt wird. Im nächsten Verfahrensschritt S20 werden die von der
Datenquelle erzeugten eingangsseitigen Datenströme über ein eingangsseitiges Bussystem 2 den einzelnen identisch ausgeführten Verarbeitungseinheiten 3i,32,...,3n zugeführt. Das eingangsseitige Bussystem 2 kann zur Erhöhung der
Zuverlässigkeit der erfindungsgemäßen Kopfstation
redundant ausgeführt sein. Die Umschaltung zwischen den einzelnen redundant ausgeführten eingangsseitigen
Bussystemen 2 erfolgt bevorzugt durch eine in den Figuren 2A, 2B und 2C nicht dargestellte Entscheiderinstanz.
Da die einzelnen eingangsseitigen Datenströme über das eingangsseitige Bussystem 2 seriell übertragen werden und somit nicht mehr zueinander synchronisiert sind, müssen sie im Hinblick auf eine synchrone Verarbeitung in den einzelnen parallelen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n synchronisiert werden. Hierzu werden in den einzelnen Datenpaketen der einzelnen seriell übertragenen
eingangsseitigen Datenströme zwischen der Datenquelle und den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, .. · , 3n
Synchronisierungsdaten - in den Figuren 2A, 2B und 2C als Synchronisierungsdaten 2 bezeichnet - verwendet. Hierzu können beispielsweise die an bestimmten Datenbit- Positionen im Header (Kopf) der einzelnen Datenpakete abgelegten Zeitstempel-Daten oder die ebenfalls an
bestimmten Datenbit-Positionen im Header der einzelnen Datenpakete abgelegten Daten zur Kennzeichnung der
Reihenfolge des jeweiligen Datenpakets im jeweiligen eingangsseitigen Datenstrom verwendet werden. Auch können auch bestimmte Datenbit-Folgen an bestimmten Datenbit- Positionen in bestimmten Datenpaketen der einzelnen eingangsseitigen Datenströme, die in den einzelnen
Übertragungsstandards spezifiziert sind und somit einen spezifizierten relativen Zeitabstand zueinander aufweisen, identifiziert werden und für die Synchronisierung der einzelnen eingangsseitigen Datenströme herangezogen werden .
Mithilfe dieser Synchronisierungsdaten werden die
einzelnen Datenpakete der einzelnen eingangsseitigen
Datenströme in der richtigen zeitlichen Reihenfolge in den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n in den zu erzeugenden ausgangsseitigen Datenstrom gepackt und zeitsynchron zueinander in den einzelnen von den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils erzeugten ausgangsseitigen Datenströmen übertragen. Im darauffolgenden Verfahrensschritt S30 werden in den identisch ausgeführten Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils ausgangsseitige Datenströme aus den einzelnen zugeführten eingangsseitigen Datenströmen erzeugt. Da den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n
typischerweise mehrere eingangsseitigen Datenströme zugeführt werden, ist in den Verarbeitungseinheiten
3i, 32, ... , 3n als ganz wesentlicher Verarbeitungsschritt das Multiplexen des ausgangsseitigen Datenstroms aus den einzelnen eingangsseitigen Datenströmen realisiert.
Daneben ist in den einzelnen Verarbeitungseinheiten
3i, 32, ... , 3n auch ein Kodieren und eine Datenformatierung des erzeugten ausgangsseitigen Datenstroms bevorzugt vorgesehen. Daneben können zusätzliche in einem
Vorverarbeitungsprozessor übliche Verarbeitungsschritte durchgeführt werden, auf die an dieser Stelle nicht näher eingegangen wird.
Im nächsten Verfahrensschritt S40 werden die in den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i,32, ...,3n jeweils erzeugten ausgangsseitigen Datenströme über das
ausgangsseitige Bussystem 4 zwischen den einzelnen
Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n ausgetauscht.
Zusätzlich erfolgt über das ausgangsseitige Bussystem 4 auch ein Austausch der in den einzelnen
Verarbeitungseinheiten 3i,32, ...,3n erzeugten Zustands- Daten. Diese Zustands-Daten signalisieren jeweils ein korrektes Funktionieren der jeweiligen
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und ein korrektes
Funktionieren der jeweiligen Übertragungsstrecke 5i,
52, .··, 5n zwischen der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und dem Sendersystem 6. Analog zum
eingangsseitigen Bussystem 2 kann auch das ausgangsseitige Bussystem 4 zur Erhöhung der Zuverlässigkeit der
erfindungsgemäßen Kopfstation redundant ausgelegt sein. Die Umschaltung zwischen den einzelnen redundant
ausgeführten ausgangsseitigen Bussystemen 4 erfolgt durch eine in den Figuren 2A, 2B und 2C nicht dargestellte
Entscheiderinstanz .
Im korrekten Betrieb erzeugen alle Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils einen identischen - bitgleichen - Datenstrom und die Übertragungstrecke von jeder
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n zum Sendersystem 6 arbeitet fehlerfrei. Im Fehlerfall wird mindestens eine Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n jeweils einen
fehlerhaften Datenstrom erzeugen und/oder mindestens eine Übertragungsstrecke von einer Verarbeitungseinheit
3i, 32, ... , 3n zum Sendersystem 6 ausfallen. Auf der Basis der in den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, .. · , 3n jeweils erzeugten ausgangsseitigen Datenströme und
Zustands-Daten wird somit im darauffolgenden
Verfahrensschritt S50 in einem Entscheider-System oder mehreren redundanten Entscheider-Systemen jeweils der von der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n auf die zugehörige Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n zwischen der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und dem
Sendersystem 6 zu übertragende ausgangsseitig Datenstrom ausgewählt .
In einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Auswahl des von den einzelnen Verarbeitungseinheiten
3i, 32, .. · , 3n jeweils zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms aus den von allen Verarbeitungseinheiten
3i, 32, .. · , 3n jeweils erzeugten ausgangsseitigen
Datenströmen in einem Entscheider durchgeführt. Hierbei kann es sich um einen einzigen Entscheider oder bevorzugt gemäß Fig. 2A um ein redundantes Entscheider-System 7 aus mehreren redundant ausgeführten Entscheidern llr 72, ... , 7n handeln. Jeder einzelne Entscheider llr 72, ... , 7n ist mit dem ausgangsseitigen Bussystem 4 verbunden und hat somit Zugriff auf die in allen Verarbeitungseinheiten
3i, 32, .. · , 3n jeweils erzeugten ausgangsseitigen Datenströme und Zustands-Daten .
Über die auf dem ausgangsseitigen Bussystem 4 jeweils verfügbaren ausgangsseitigen Datenströme erlangt der einzelne Entscheider 7i, 72, ... , 7n die für seine
Entscheidung wichtige Information, welche
Verarbeitungseinheit 3i, 32, .. · , 3n überhaupt keinen
ausgangsseitigen Datenstrom erzeugt hat und somit keine korrekte Funktionsweise aufweist. Der Vergleich der einzelnen ausgangsseitigen Datenströme mit den Vorgaben des im Gleichwellennetz verwendeten Übertragungsstandards - beispielsweise ATSC-M/H, DVB-T oder DVB-T2 - liefert dem einzelnen Entscheider 7i, 72, ... , 7n eine weitere für die Entscheidung wichtige Information, welche
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n korrekt funktioniert bzw. fehlerhaft betrieben wird. Aus den über das
ausgangsseitige Bussystem 4 den einzelnen Entscheidern 7i, 72, ... , 7n jeweils zugeführten und in den einzelnen
Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils erzeugten
Zustands-Daten erhält der jeweilige Entscheider 7i,72, ...,
7n eine weitere für die Entscheidung wichtige Information, welche Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und welche
zugeordnete Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n zwischen der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und dem
Sendesystem 6 jeweils korrekt oder fehlerbehaftet
arbeitet .
Im Fall eines redundanten Entscheider-System 7 mit
mehreren redundant ausgeführten Entscheidern llr 72, ... , 7n erzeugt jeder einzelne Entscheider 7i,72,...,7n aus den zugeführten ausgangsseitigen Datenströmen und Zustands- Daten in der erwähnten Art und Weise jeweils Steuer-Daten für die einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n . Über eine zusätzliche Entscheider-Instanz, die in den einzelnen Figuren 2A, 2B und 2C nicht dargestellt ist, werden die korrekt arbeitenden Entscheider 7i,72,...,7n identifiziert und deren erzeugte Steuer-Daten an die einzelnen
Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n weitergeführt. Im Fall eines korrekten Betriebs der jeweiligen
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und der jeweiligen
Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n zwischen der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und dem Sendersystem 6 wird die jeweilige Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n mittels der Steuer-Daten für eine Übertragung eines ausgangsseitigen Datenstroms auf der zugeordneten
Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n zwischen der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und dem Sendesystem 6 aktiviert. Die aktivierte Verarbeitungseinheit 3i,32,...,3n wird über die zugeordneten Steuer-Daten veranlasst, im Fall eines von der jeweiligen Verarbeitungseinheit
3i, 32, ... , 3n korrekt erzeugten ausgangsseitigen Datenstroms den jeweils korrekt erzeugten ausgangsseitigen Datenstrom auf der zugeordneten Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n zum
Sendesystem 6 und im Fall eines von der jeweiligen
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n fehlerhaft erzeugten ausgangsseitigen Datenstroms den jeweils von einer anderen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n korrekt erzeugten
ausgangsseitigen Datenstrom zu übertragen. Im letzteren Fall kann bei Vorliegen von mehreren durch jeweils eine Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n korrekt erzeugten
ausgangsseitigen Datenströmen der von einer vorab
bestimmten Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n jeweils erzeugte ausgangsseitige Datenstrom für die Auswahl in der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n priorisiert werden .
In einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform wird die Auswahl des von den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms aus den von allen Verarbeitungseinheiten
3i, 32, ... , 3n jeweils erzeugten ausgangsseitigen
Datenströmen durch einen gemäß Fig. 2B innerhalb einer einzigen als Master-Verarbeitungseinheit agierenden
Verarbeitungseinheit 3i integrierten Entscheider
realisiert, der entweder als einzelner Entscheider oder als redundantes Entscheider-System mit mehreren redundant ausgeführten Entscheidern besteht.
Aus den über das ausgangsseitige Bussystem 4 der Master- Verarbeitungseinheit 3i von den übrigen
Verarbeitungseinheiten 32, ...,3n jeweils zugeführten ausgangsseitigen Datenströmen und Zustands-Daten und den in der Master-Verarbeitungseinheit 3i erzeugten
ausgangsseitigen Datenstrom und Zustands-Daten werden die für alle Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils benötigten Steuer-Daten generiert. Für den Fall eines aus mehreren redundant ausgeführten Entscheidern
zusammengesetzten redundanten Entscheider-Systems
innerhalb einer Master-Verarbeitungseinheit 3i gilt das zu der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform Gesagte für das aus mehreren redundant ausgeführten Entscheidern 7i,72, ..., 7n zusammengesetzte redundante Entscheider- System äquivalent.
In einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform ist gemäß Fig. 2C in jeder Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n jeweils ein Entscheider integriert, der entweder als einzelner Entscheider oder als redundantes Entscheider- System mit mehreren redundant ausgeführten Entscheidern besteht. Dieser Entscheider ermittelt die Steuer-Daten für die zugehörige Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n aus den der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n über das ausgangsseitige Bussystem 4 von den jeweilig anderen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils zugeführten ausgangsseitigen Datenströmen und Zustands-Daten und den in der zugehörigen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n erzeugten ausgangsseitigen Datenstrom und Zustands-Daten. Für den Fall eines aus mehreren redundant ausgeführten Entscheidern zusammengesetzten redundanten Entscheider- Systems innerhalb der einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n gilt das zu der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform Gesagte für das aus mehreren redundant ausgeführten Entscheidern 7i,72, ...,7n zusammengesetzte redundante Entscheider-System äquivalent.
Die Auswahl des von der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n zum Sendersystem 6 zu übertragenden
ausgangsseitigen Datenstroms aus dem in der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n erzeugten und
zwischengepufferten ausgangsseitigen Datenstrom oder einem in einer anderen Verarbeitungseinheit 3i,32, ...,3n
erzeugten, über das ausgangsseitige Bussystem 4
übertragene und in der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n zwischengepufferten ausgangsseitigen
Datenstrom erfolgt durch Ansteuerung eines in der
jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n realisierten Schalters 81,82, ..., 8n mittels der der jeweiligen
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n von einem der Entscheider zugeführten Steuerungs-Daten. Um im Sendesystem 6 lückenlos zwischen den auf den
einzelnen Übertragungsstrecken 5i, 52, 5n jeweils übertragenen ausgangsseitigen Datenströme umzuschalten, ist eine phasenkohärente Übertragung der einzelnen
ausgangsseitigen Datenströme auf den einzelnen
Übertragungsstrecken 5i, 52, 5n von der jeweiligen
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n zum Sendesystem 6 nötig. Hierzu erfolgen Schaltvorgänge in den einzelnen Schaltern 81, 82, ... , 8n jeweils nur zu den Zeitpunkten des Übergangs zwischen jeweils zwei aufeinander folgenden Datenrahmen der einzelnen ausgangsseitigen Datenströme. Da für die Ermittlung der in den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n jeweils auszuwählenden ausgangsseitigen
Datenströme in den einzelnen Entscheidern oder
Entscheider-Systemen eine gewisse Verarbeitungszeit benötigt wird, erfolgt die Umschaltung zwischen zwei ausgangsseitigen Datenströmen in den einzelnen Schaltern 81, 82, ... , 8n jeweils um die Übertragungszeit eines
Datenrahmens verzögert. Im nächsten Verfahrensschritt S60 werden die in den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i,32, ...,3n für die
Übertragung zum Sendersystem 6 jeweils ausgewählten ausgangsseitigen Datenströme synchron auf die zugehörige Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n zum Sendersystem 6
übertragen. Für die Synchronisierung der einzelnen
ausgangsseitigen Datenströme erhält jede
Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n von einer
Synchronisierungseinheit 9 - beispielsweise eine
Empfangseinheit für das Global-Position-System- (GPS ) - Signal oder das DCF77-Signal, die jeweils als
Referenzzeitsignale dienen - jeweils
Synchronisierungsdaten, die in den Figuren 2A, 2B und 2C als Synchronisierungsdaten 2 bezeichnet werden. Die mit Synchronisierungsdaten 1 versehenen Datenpakete in den einzelnen ausgangsseitigen Datenströmen werden mit den von der Synchronisierungseinheit 9 zur Verfügung gestellten Synchronisierungsdaten 2 synchronisiert, so dass eine synchrone Übertragung der von den einzelnen
Verarbeitungseinheiten 3i, 32, · · · , 3n ausgewählten
ausgangsseitigen Datenströme garantiert ist.
Im darauf folgenden optionalen Verfahrensschritt S70 erfolgt eine ausgangsseitige Datenkonvertierung der in den einzelnen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, · · · , 3n jeweils ausgewählten und zum Sendersystem 6 übertragenen
ausgangsseitigen Datenströme von einem in der
erfindungsgemäßen Kopfstation verwendeten typischerweise proprietären Datenformat zu einem auf der
Übertragungsstrecke zwischen Sendersystem 6 und dem
Empfängersystem des Gleichwellennetzes verwendeten
Datenformats. Die ausgangsseitige Datenkonvertierung kann äquivalent zur eingangsseitigen Konvertierung in
Verfahrensschritt S10 durch eine einzige
Konvertierungseinheit 10 gemäß Fig. 2A realisiert sein, die über alle möglichen Datenkonvertierungen verfügt.
Gemäß Fig. 2B kann die ausgangsseitige Datenkonvertierung auch durch mehrere Konvertierungseinheiten 10i, 102, .... , 10n durchgeführt werden, die jeweils eine Datenkonvertierung
lediglich zwischen zwei bestimmten Datenformaten
durchführen .
Auch kann die ausgangsseitiger Datenkonvertierung gemäß Fig. 2C redundant ausgeführt sein, indem ein redundantes Konvertierungssystem 10' bestehend aus mehreren redundant ausgeführten Konvertierungsbausteinen 10i 102 10n ' verwirklicht wird. Der einzelnen Konvertierungsbausteine 10i 102 10n ' führen dabei jeweils eine identische Datenkonvertierung durch. Über eine in Fig. 2C nicht dargestellte Entscheider-Instanz wird ermittelt, welcher Konvertierungsbaustein 10i 102 10n ' korrekt arbeitet und wessen Konvertierungsergebnis deshalb an den Ausgang des redundanten Konvertierungssystems 10' geführt wird.
Die konvertierten Datenströme werden, wie in den Figuren 2A bis 2C dargestellt ist, direkt dem Sendersystem 6 oder alternativ über das ausgangsseitige Bussystem 4 und die jeweiligen Verarbeitungseinheiten 3i, 32, ... , 3n dem
Sendersystem 6 zugeführt.
Im abschließenden Verfahrensschritt S80 werden im
Sendersystem 2, das typischerweise aus mehreren regional verteilten Sendeanlagen besteht, der auf die
Übertragungsstrecke 11 zu übertragende ausgangsseitige
Datenstrom aus allen in den einzelnen Übertragungsstrecken 5i, 52, · · · , 5n zwischen der jeweiligen Verarbeitungseinheit 3i, 32, ... , 3n und dem Sendersystem 6 jeweils übertragenen ausgangsseitigen Datenströmen ausgewählt. Das Sendersystem 6 erkennt anhand der auf den einzelnen
Übertragungsstrecken 5i, 52, ... , 5n jeweils empfangenen ausgangsseitigen Datenströme, welche Übertragungsstrecken 5i, 52, ... , 5n fehlerbehaftet sind. Für den Fall, dass eine Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n, aus der das Sendersystem
6 den ausgangsseitigen Datenstrom für eine Weiterleitung zur Übertragungsstrecke 11 zwischen dem Sendersystem 6 und dem Empfängersystem bisher ausgewählt hat, nach einem korrekten Betrieb in einen fehlerbehafteten Betrieb übergeht, erfolgt eine Umschaltung auf einen
ausgangsseitigen Datenstrom, der auf einer aktuell korrekt funktionierenden Übertragungsstrecke 5i, 52, ... , 5n
übertragen wird. Die Umschaltung zwischen den beiden ausgangsseitigen Datenströmen erfolgt dabei lückenfrei, da die auf allen Übertragungsstrecken 5i, 52, ... , 5n jeweils übertragenen ausgangsseitigen Datenströme synchron und phasenkohärent übertragen werden.
Die Erfindung ist nicht auf die einzelnen
Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Kopfstation und des zugehörigen erfindungsgemäßen Verfahrens beschränkt. Von der Erfindung sind insbesondere alle Kombinationen der in den einzelnen Patentansprüchen beanspruchten Merkmale, der in der Beschreibung offenbarten Merkmale und der in den einzelnen Figuren der Zeichnung dargestellten Merkmale mit abgedeckt.
Claims
1. Kopfstation mit
mindestens zwei identischen Verarbeitungseinheiten
(3i, 32, ... , 3n) , die mit mindestens einem identischen eingangsseitigen Datenstrom jeweils versorgt sind und einen ausgangsseitigen Datenstrom erzeugen,
einem mit den Verarbeitungseinheiten (3i, 32, ... , 3n)
verbundenen ausgangsseitiges Bussystem (4) zum Austausch von in den Verarbeitungseinheiten (3i, 32, ... , 3n) jeweils erzeugten ausgangsseitigen Datenströmen und Zustands-Daten und
zumindest einem mit dem ausgangsseitigen Bussystem (4) verbundenen Entscheider (Ii, 72, 7n; 7 ; Ii ' ; Ii ' ' , 72 , ln ' ') zur Auswahl des in jeder Verarbeitungseinheit
(3i, 32, ... , 3n) jeweils an ein Sendersystem (6) zu
übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms.
2. Kopfstation nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere Entscheider (7i, 72, ... , 7n; 7 ;
7i i 72 7n ) redundant aufgebaut sind.
3. Kopfstation nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die redundant ausgeführten Entscheider
(7i, 72, ... , 7n; 7) außerhalb der Verarbeitungseinheiten
(3i, 32, ... , 3n) angeordnet sind, wobei jeder Entscheider (7i, 72, ... , 7n; 7) für die Auswahl des von jeder
Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) an das Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms zuständig ist .
4. Kopfstation nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass die redundant ausgeführten Entscheider (Ii', . . .) in einer einzigen Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n)
integriert ist, wobei die redundant ausgeführten Entscheider (7i ',...) für die Auswahl des von jeder
Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) an das Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms zuständig sind .
5. Kopfstation nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass in jeder Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) jeweils redundant ausgeführte Entscheider ( 11 '', 72 7n ) integriert sind, wobei die redundant ausgeführten
Entscheider ( 11 '', 72 7n ) in der jeweiligen
Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) für die Auswahl des von der jeweiligen Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) an das Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen
Datenstroms zuständig sind.
6. Kopfstation nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Synchronisierungseinheit (9) zur synchronen Übertragung des von jeder Verarbeitungseinheit
(3i, 32, ... , 3n) ausgewählten und an das Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms vorgesehen ist.
7. Kopfstation nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswahl des von der jeweiligen
Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) an das Sendersystem (6) jeweils zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms an den Übergängen zwischen jeweils aufeinander folgenden Datenrahmen der synchron zu übertragenden ausgangsseitigen Datenströme erfolgt.
8. Kopfstation nach Anspruch 6 oder 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Übertragung der synchron zu übertragenden
ausgangsseitigen Datenströme an das Sendersystem (6) um die Übertragungszeit eines Datenrahmens verzögert erfolgt.
9. Kopfstation nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswahl des von der jeweiligen
Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) an das Sendersystem (6) jeweils zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms anhand der Verfügbarkeit der jeweils auszuwählenden ausgangsseitigen Datenströme in der jeweiligen
Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) und/oder der
Konformität der jeweils auszuwählenden ausgangsseitigen Datenströme mit Anforderungen des jeweils verwendeten
Übertragungsstandards und/oder der die Funktionsfähigkeit der jeweiligen Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) und der jeweiligen Übertragungsstrecke (5i, 52, ... , 5n) von der jeweiligen Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) zum
Sendersystem (6) kennzeichnenden Zustands-Daten erfolgt.
10. Kopfstation nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein eingangsseitiges Bussystem (2) zur Versorgung der einzelnen Verarbeitungseinheiten (3i, 32, ... , 3n) mit
identischen, von einer Datenquelle jeweils erzeugten eingangsseitigen Datenströmen vorgesehen ist.
11. Kopfstation nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Synchronisierung der eingangsseitigen
Datenströme mittels Austausch von Synchronisierungsdaten über das eingangsseitige Bussystem (2) erfolgt.
12. Kopfstation nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Synchronisierungsdaten in Datenpaketen der einzelnen eingangsseitigen Datenströme jeweils übertragene Zeitstempel-Daten und/oder Daten zur Kennzeichnung einer Reihenfolge von Datenpaketen in einzelnen eingangsseitigen Datenströmen und/oder eine spezifizierte, an einer
spezifizierten Stelle in spezifizierten Datenpaketen in einzelnen eingangsseitigen Datenströmen jeweils
übertragene Datenbitfolge sind.
13. Kopfstation nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
dass das eingangsseitige Bussystem (2) und/oder das ausgangsseitige Bussystem (4) redundant ausgelegt sind.
14. Kopfstation nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens eine Konvertierungseinheit
(10; 10i, 102, ... , 10n; ΙΟι' , 102' , ... , 10n' , 10 ' ) zur
Datenkonvertierung der ausgewählten und an das
Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen
Datenströme in ein Datenformat eines verwendeten
Übertragungsstandards vorgesehen ist.
15. Kopfstation nach Anspruch 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Konvertierungseinheiten (1
redundant ausgelegt sind.
16. Verfahren zur Auswahl eines in identischen
Verarbeitungseinheiten (3i, 32, ... , 3n) einer Kopfstation jeweils an ein Sendersystem (6) zu übertragenden
ausgangsseitigen Datenstroms mit folgenden
Verfahrensschritten :
• Erzeugen eines ausgangsseitigen Datenstroms in jeder Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) aus mindestens einem der jeweiligen Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) zugeführten eingangsseitigen Datenstrom,
• Austauschen der in den Verarbeitungseinheiten
(3i, 32, ... , 3n) jeweils erzeugten ausgangsseitigen
Datenströme und Zustands-Daten über ein mit den
Verarbeitungseinheiten (3i, 32, ... , 3n) verbundenes
ausgangsseitiges Bussystem (4),
• Auswählen des in jeder Verarbeitungseinheit
(3i, 32, ... , 3n) an das Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms mittels zumindest einem mit dem ausgangsseitigen Bussystem (4) verbundenen Entscheider (7i,72,...,7n;7;7i ; 71 , 72 , ... , 7n ) und
• Übertragen des für jede Verarbeitungseinheit
(3i, 32, ... , 3n) jeweils ausgewählten ausgangsseitigen
Datenstroms an das Sendersystem (6) .
17. Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass die für die einzelnen Verarbeitungseinheiten
(3i, 32, ... , 3n) jeweils ausgewählten ausgangsseitigen
Datenströme jeweils synchron an das Sendersystem (6) übertragen werden.
18. Verfahren nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass die synchrone Übertragung der einzelnen
ausgangsseitigen Datenströme an das Sendersystem (6) an den Übergängen zwischen jeweils aufeinander folgenden Datenrahmen der synchron zu übertragenden ausgangsseitigen Datenströme erfolgt.
19. Verfahren nach Anspruch 17 oder 18,
dadurch gekennzeichnet,
dass die synchrone Übertragung der einzelnen
ausgangsseitigen Datenströme an das Sendersystem (6) um die Übertragungszeit eines Datenrahmens verzögert erfolgt.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Auswahl des von der jeweiligen
Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) an das Sendersystem (6) jeweils zu übertragenden ausgangsseitigen Datenstroms anhand der Verfügbarkeit der jeweils auszuwählenden ausgangsseitigen Datenströme in der jeweiligen
Verarbeitungseinheit und/oder der Konformität der jeweils auszuwählenden ausgangsseitigen Datenströme mit
Anforderungen des jeweils verwendeten Übertragungsstandards und/oder der die Funktionsfähigkeit der jeweiligen Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) und der jeweiligen Übertragungsstrecke (5i, 52, ... , 5n) von der jeweiligen Verarbeitungseinheit (3i, 32, ... , 3n) zum
Sendersystem (6) kennzeichnenden Zustands-Daten erfolgt.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20,
dadurch gekennzeichnet,
dass die einzelnen Verarbeitungseinheiten (3i, 32, ... , 3n) über ein eingangsseitiges Bussystem (2) mit identischen, von einer Datenquelle jeweils erzeugten eingangsseitigen Datenströmen versorgt werden.
22. Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet,
dass die eingangsseitigen Datenströme mittels Austausch von Synchronisierungsdaten über das eingangsseitige
Bussystem (2) synchronisiert werden.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22,
dadurch gekennzeichnet,
dass die ausgewählten und an das Sendersystem (6) zu übertragenden ausgangsseitigen Datenströme mittels
Konvertierungseinheiten (10;10i,102, ...,10η;10ι',102'
, ... , 10n ' , 10 ' ) in ein Datenformat eines verwendeten
Übertragungsstandards konvertiert werden.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 23,
dadurch gekennzeichnet,
dass mehrere redundante Entscheider (7i...7n) verwendet werden .
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