Построение цифровых систем коммутации EWSD

Главными  элементами  DLU  являются:

• модули  абонентских  линий (SLM): SLMA  для подключения аналоговых  абонентских линий ЦСИО;
• два  цифровых  интерфейса (DIUD) для подключения первичных цифровых  систем  передачи;
• два  устройства  управления (DLUC);
• две  системы  шин  4096 Кбит/с  для  передачи  информации  пользователя  между  модулями  абонентских  линий (SLM) и цифровыми интерфейсами;
• две  системы  шин  управления  для  передачи  управляющей  информации  между  модулями  абонентских  линий  и  управляющими  устройствами;
• испытательный  блок (TU) для тестирования  телефонов, абонентских линий и цепей, также удаленных от  центра  эксплуатации  и технического  обслуживания.

 

Модули  абонентских  линий  являются  наименьшей  единицей   наращивания  цифрового  абонентского  блока.  Отдельные  функциональные  единицы, такие  как  DIUD, DLUC, SLMA, SLMD и TU, имеют свои  собственные управляющие устройства  для оптимальной обработки функций.

Управляющее  устройство  сети  сигнализации  по  общему  каналу  CCNC. В узлах  EWSD  используется  система сигнализации  по  общему  каналу №7(SSC7). Это приводит  к возможности применения  специфических подсистем пользователя  UP, включенных  в программное обеспечение соответствующих LTG, и общей подсистемы  передачи сообщений МТР. Функции общей подсистемы  передачи  сообщений выполняются управляющим устройством сети  сигнализации  по  общему  каналу  CCNC.

Общие  каналы  сигнализации  проключаются  к  CCNC  через обе стороны дублированного  коммутационного поля. CCNC соединяется с несколькими группами  LTG  по  мультиплексным  линиям  2 Мбит/с. По  каналам этих  линий осуществляется  передача  сигнальной  информации (64 Кбит/с) через обе стороны коммутационного поля  в линейные  группы  и в обратном  направлении.

Внутри  самого  управляющего  устройства  пересылка  сигнальных  сообщений  происходит  в  режиме  асинхронной  передачи  ATM (скорость  175 Мбит/с устанавливает мультиплексор CCNC). Функцию терминалов  канала  сигнализации  выполняют  дублированные групповые процессоры  GP (до 50  GP для функций уровней 2 и 3 – маршрутизация).  Также GP  выступают в роли  администраторов сигнализации (1 GP  для уровня 3 – управление  сетью).

            Функции CCNC  различаются в зависимости от  места их  реализации. Они функционируют в качестве:

• 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).

 

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.