Проектирование цифровой системе коммутации EWSD

• пунктов  сигнализации  SP – в исходящих (входящих) и  транзитных  узлах  с сигнализацией  по  выделенному  каналу;
• транзитных  пунктов  сигнализации  STP -  в  транзитных  узлах  с  квазисвязанной  сигнализацией;
• транзитных   пунктов  сигнализации  STP независимо  от  узла  EWSD  (автономный  режим);
• промежуточного  пункта  сигнализации SPR.

Координационный  процессор  представляет  собой  мультипроцессор,  мощность  которого  наращивается  ступенями,  благодаря  чему  он  может  обеспечивать  станции  любой  емкости  соответствующей  производительностью.  СР  управляет  базой  данных  и  координационными  функциями.

К  процессору  относятся  следующие  подсистемы (каждая  имеет  собственное  децентрализованное  управление):

Буфер  сообщений  МВ –  для координации  обмена  сообщениями  в  пределах  сетевого  узла  между  процессором  CP, полем  SN, группами  LTG  и  устройством  CCNC.

Центральный  тактовый  генератор  CCG – для  синхронизации  сетевого  узла (при  необходимости, сети), имеет  очень  высокую  точность:  от  10-9  до  10-11  с  помощью  внешнего  задающего  генератора.

Системная  панель  SYP –  для  отображения  аварийных  внутрисистемных  сигналов,  то  есть  обеспечивает  непрерывный  обзор  состояния  системы.

Структура  мультипроцессора  СР113  согласно  рисунку 1.3  в  базовой  конфигурации  содержит  два  основных  процессора  ВАР  и  два  устройства  управления  вводом/выводом  IOC. При  наращивании  к  базовой  конфигурации  добавляются  процессоры  обработки  вызовов  САР, другие  устройства IOC  и  определенные  процессоры  ввода/вывода  IOP. Состав  максимальной  конфигурации: два  ВАР, шесть САР, четыре  IOC, к  каждому  IOC  может  быть  подключено  до 12 IOP.

В работе процессоров ВАР  используется принцип разделения нагрузки и совместного доступа к задачам. Один ВАР выполняет задачи эксплуатации и технического обслуживания и часть  задач по обработке вызовов (ВАРМ, ведущий), а другой (BAPS, резервный) выполняет  только задачи по обработке вызовов. Процессоры САР работают исключительно  по принципу разделения нагрузки, выполняют  только задачи по обработке вызовов  и формируют объединенный резерв с BAPS. То есть при выходе из строя  одного из процессоров СР113 сможет продолжать обслуживание полной номинальной нагрузки. Дублируются также общее запоминающее устройство CMY, шина к общему запоминающему  устройству BCMY, IOC и IOP для буферов  сообщений и терминалов данных.

Устройства ввода/вывода для эксплуатации и технического обслуживания ОМТ и внешнее запоминающее устройство ЕМ соединены с процессором  СР113. ЕМ используются для хранения программ и данных, которые не должны постоянно находится в СР, данных по учету стоимости разговоров и  по измерению трафика. Также в  нем хранится полная система прикладных программ для автоматического восстановления. Внешнее запоминающее устройство состоит  из двух накопителей на магнитных  дисках MDD, накопителя на магнитной  ленте MTD (для операций ввода/вывода) и магнитооптического накопителя MOD (для хранения программ и данных).

Рисунок 2.2 - Блок-схема координационного процессора 113.

1.2 Программное обеспечение системы EWSD.

 

Высокая гибкость EWSD обусловлена  широким использованием перезагружаемого программного обеспечения. Только некоторые  процессоры,  которые имеют узкий  диапазон функций, содержат программы, которые хранятся в ПЗУ.

Перезагружаемое программное  обеспечение и специфические  данные станции формируют систему  прикладных программ (APS). Для большей  надежности новейшая копия APS хранится в дублированном внешнем запоминающем устройстве (накопитель на магнитном  диске) каждой станции EWSD. Так как  аппаратные средства технологически очень  быстро меняются, в EWSD только небольшая  часть программного обеспечения  зависит от аппаратных средств. В  соответствии с распределенным управлением  внутри системы EWSD каждый процессор  нуждается в своем собственном  программном обеспечении.

Программное обеспечение  для каждого процессора подразделяется на не связанную с конкретным применением  часть и на специализированную, связанную  с применением часть. Несвязанная  с конкретным применением часть  всегда содержит операционную систему, специально приспособленную к функциям определенной подсистемы аппаратных средств. Специализированное программное обеспечение (программное обеспечение пользователя или функциональное программное  обеспечение) вводит функции для  различных видов применения. Программное  обеспечение отдельных процессоров  характеризуется обычно широким  разнообразием функций. Поэтому  оно делится на подсистемы. Как  правило, каждая подсистема содержит различные  модули. Структура программного обеспечения  координационного процессора представлена на рисунке 2.3.

Важным элементом программного обеспечения EWSD являются различные  типы данных. Они могут быть классифицированными  в соответствии с их типом, областью действия, долговечностью  и объемом  памяти. Специфические для станции  данные содержатся в базе данных координационного процессора. База данных является частью программного обеспечения пользователя.

Каждый процессор имеет  свою собственную операционную систему, возможности которой зависят  от заданий, выполняемых этим процессором, и от ресурсов, которыми он располагает.

Рисунок 2.3 – Структура  программного обеспечения СР.

Операционная система  координационного процессора (CP) состоит  из управляющих программ и программ обеспечения надежности.

Главными компонентами управляющих  программ являются:

·   планировщик;

·   управление таймером;

·   управление памятью;

·   ввод  и вывод.

Планировщик  определяет последовательность, в которой координационный  процессор выполняет свои задания  согласно приоритетом.

Управление таймером позволяет  программам пользователя устанавливать  и сбрасывать таймеры. Благодаря  этому программы могут проверять  процессы на правильность согласования по времени, что позволяет инициировать последующие действия через определенный интервал времени или установленный  абсолютный момент времени. Кроме того, они в состоянии запрашивать  у программ управления временем показания  текущей даты и времени.

Часть ПО координационного процессора, критическая по времени, постоянно загружена в его  запоминающее устройство. Остальная  часть ПО загружается только при  необходимости, поэтому программы  управления памятью назначают ему  свободную область в блоке  памяти CP и освобождают ее в определенный момент времени.

Программы ввода-вывода осуществляют управление и текущий контроль обмена сообщениями с периферийными  устройствами обработки вызовов (LTG, CCNC) и с периферийными устройствами эксплуатации и техобслуживания. Эта  компонента осуществляет также предварительную  обработку команд MML.

Программы обеспечения надежности выполняют следующие функции:

определение и установка  работоспособной конфигурации системы  при восстановлении;

регистрация и обработка  сообщений обеспечения надежности, поступающих от периферийных устройств  и процессов CP;

управление выполнением  периодических проверок;

анализ и локализация  ошибок;

восстановление работоспособной  конфигурации системы при выходе из строя оборудования;

использование соответствующих  восстановительных мер для устранения воздействия ошибок ПО, которые не могут быть нейтрализованы самой  прикладной программой.

В EWSD существует несколько  уровней восстановления. Наиболее важные из них: повторный запуск, новый запуск и первичный запуск. Повторный  запуск оказывает воздействие только на процесс, протекающий в настоящий  момент времени, и только на одно соединение. Посредством нового запуска все  процессы возвращаются в исходное состояние, при котором все соединения разрушаются  и ПО должно быть полностью перезагружено.

Прежде всего, выбирается такой уровень, который в состоянии  устранить ошибку с минимальным  воздействием на работу системы. Если та же самая ошибка возникает вновь,  то задействуется более высокий  уровень восстановления.

Программное обеспечение  пользователя выполняет обработку  вызовов.

В состав программного обеспечения  пользователя входят следующие составляющие:

·    программы обработки вызовов;

·    организующие программы;

·    программы техобслуживания;

·    база данных.

Программы обработки вызовов  в координационном процессоре выполняет  лишь те функции, для которых требуются  данные, доступные только CP.

Программы обработки вызовов  в групповых процессорах (GP) выполняют  большинство задач обработки  вызовов без помощи CP. Они активизируются событиями обработки вызовов  в периферийном устройстве LTG и сообщениями, поступающими из CP, DLU, других GP, а также CCNC.

Организующие программы  координационного процессора обрабатывают организующие команды MML, для чего необходимо:

ввести данные в базу данных (БД);

модификация данных БД;

считать и подготовить  данные из БД для задачи;

информировать периферийные процессоры (GP, CCNC) о модификации  данных посредством соответствующих  сообщений;

осуществления управления процессами измерения тарифа в CP;

инициировать измерения (трафик и статистика) периферийным устройством.

Программы техобслуживания  координационного процессора обрабатывают команды MML, необходимые для обеспечения  бесперебойной работы. Кроме того, они обрабатывают сообщения, в которых  содержатся результаты измерений, тестирования и диагностики, поступившие от линейных групп (LTG). Еще одной функцией программ технического обеспечения является показ ошибок на системной панели и обеспечение там, где в этом имеется необходимость, акустической сигнализации.

База данных. Для обеспечения  эксплуатации станции EWSD необходимо большое  число данных. Совокупность этих данных составляет базу данных (БД) EWSD. Она  является частью стандартизованного программного обеспечения пользователя. База данных и программы пользователя хранятся отдельно друг от друга.

База данных содержит как  переменные, так и полупостоянные данные. Переменные данные в значительной степени связаны с вызовом  и поэтому постоянно изменяются в течение работы программ обработки  вызовов. Полупостоянные данные описывают  условия и характеристики, которые  относительно редко изменяются во время  работы (данные конфигурации, линейные характеристики).

 

1.3 Механическая конструкция системы EWSD.

 

Механическая конструкция  системы EWSD соответствует требованиям  стандарта Euro EN60950 (для защиты персонала от травм, огня и так далее). Основные блоки:

· Стативы. Внешне система представляет собой несколько соединенных между собой стативов, которые устанавливаются либо непосредственно на пол авто зала (над стативами монтируется кабель рост), либо на фальшпол (кабель прокладывается под полом).  В стативах размещены специальные устройства, такие как блоки вентиляторов. Дверцы стативов соединены с землей шасси контактными шинами. Из нескольких стативов связывается стативный ряд с помощью соединений. Обеспечивается надежное заземление.       

·  Модульные кассеты. Размещаются в стативах друг над другом. Кабели, подключенные к задней стороне модульных кассет, образуют соединительные пути для обмена данными между функциональными блоками. Модульная кассета состоит из многослойной монтажной панели (объединенная  плата), монтажных направляющих, боковых секций и направляющих для установки модулей. Впрессованные в объединительную плату (через нее или выступая через ее заднюю часть) проходят врубные контакты для выполнения электрических соединений.

·  Модули. Съемные модули устанавливаются в модульных кассетах, имеют стандартный формат. В передней части каждого модуля имеется лицевая панель с индикаторными и управляющими элементами. Пружинные контакты заднего края модуля соединяются с врубными контактами модульной кассеты. В модулях используются многослойные печатные платы, на которых установлены компоненты: устройства SMD (эта технология обеспечивает высокую плотность компоновки).

· Кабель. Все кабели в системе оснащены соединителями, что обеспечивает правильную и быструю укладку кабелей.

Компактная модульная  структура системы позволяет  размещать сетевые узлы на очень  малых площадях и использовать уже  имеющиеся здания многоцелевого  назначения. При этом такие помещения  меньше по площади (и дешевле), чем  помещения для станций с менее  прогрессивной техникой. По причине  компактного размещения станция  монтируется в контейнерах, о  чем уже говорилось ранее.

Электропитание (48В или 60В  постоянного тока) подается из центральных  блоков питания. Установка стативных рядов на фальшполе обеспечивает прямую вентиляцию с нижней части стативов. В определенных случаях для отвода тепла используются дополнительные средства: вентиляторы в стативах и (или) системы кондиционирования воздуха. Интерфейс между станционными и линейными сооружениями обеспечивается кроссом, где применяется метод беспаечных соединений.