21. Построение коммутационных полей

Коммутационное поле решает задачи соединения двух или нескольких источников между собой. На первых этапах внедрениятелефонной техники эту роль играли электромеханические устройства на базе электромагнитных элементов. Эти базовые элементы определили названия для первых коммутационных систем:

• декадно-шаговая система Автоматических Телефонных Станций (АТС);

• координатная система АТС (АТС-К) или усовершенствованная АТС-К (АТС-КУ).

С появлением микроэлементной базы и развитием электронной вычислительной техники был разработан целый комплекс цифровых систем передачи и соответствующих цифровых систем коммутации. В настоящее время все больше задач коммутации выполняется совместно с задачами управления. Повышение быстродействия позволяет совместить эти задачи и тем самым приводит к дальнейшему прогрессу техники коммутации информации.

Управляющее устройство решает логические задачи, необходимые для установления соединения, а также выполняет работы, связанные с основными и дополнительными видами обслуживания. Первые системы АТС применяли управляющие устройства на базе электромагнитных реле, по сути представляющие собой медленные компьютеры. Число решаемых ими задач было ограничено вследствие их небогатых логических возможностей и большого времени выполнения. В дальнейшем, по мере развития микрокомпьютеров, для задач управления АТС стали применять универсальную компьютерную технику, и в настоящее время на ней реализованы все части телефонной станции. Поэтому наряду с существующими методами построения и управления сетей, характерными для традиционной телефонии, стали развиваться и получать все большее распространение методы, присущие компьютерным сетям (например, пакетная передача, адресная коммутация и т. п.). При переходе к управлению с помощьюкомпьютеров появилась еще одна существенная составляющая — это программное обеспечение, которое берет на себя все задачи по управлению станцией (кроме физического и некоторых функций уровня звена данных).

Рис. 1.1. Общий вид станции, предназначенный для коммутации и обработки информации

Общая структурная схема современной станции с программным управлением (рис. 1.1) включает также:

• терминальные комплекты, обеспечивающие выполнение протоколов связи уровня звена данных и иногда физического уровня с абонентскими терминалами;

• линейные комплекты, выполняющие те же функции, что и терминальные, но по отношению к объектам сети (другие станции, узлы сети).

Рассмотрим более подробно структуру построения станций на примере телефонных станций. Особенности построения других объектов коммутации информации будут проанализированы отдельно.

24 Прямое и косвенное управление установлением соединения - Прямым называется управление, при котором станция управляется непосредственно по сигналам, передаваемым с абонентского терминала (телефонного аппарата). Такой способ применялся в декадно-шаговых АТС. Основные его недостатки очевидны. Они состоят не столько в опасности непосредственного воздействия абонента на станцию, сколько в том, что в настоящее время автоматические устройства могут в процессе установления со­единения проводить дополнительные действия (например, маршрутизацию вызова, накоп­ление информации и т.п.). Человек не может проводить подобные действия из-за ограниче­ний физического (быстродействие) и интеллектуального плана (объем информации и мно­жество сигналов).

Все современные станции применяют косвенное управление. На рис. 2.11 показано управление, распределенное по ступеням. Ступень абонентского искания (АИ) имеет управ­ляющее устройство, называемое в координатных АТС «маркер». Аналогично групповые ступени искания имеют свои управляющие устройства — маркеры групповой ступени ис­кания (МГИ). На рисунке показаны также абонентский комплект (АК), выполняющий функ­ции интерфейса с абонентской линией, а именно: прием сигнала вызова, блокировку ком­плекта и в некоторых случаях посылку сигнала «занято». Принцип работы этого комплекта будет рассмотрен далее. На рисунке показаны шнуровые комплекты.

Рис. 2.11. Принцип передачи сигналов управления: а) «из конца в конец»; б) «эстафета»

40.Пример алгоритма, реализующего процесс сканирования

Итак, существует ряд алгоритмов, выполняющих процессы сканирования. Более подробно этот вопрос изложен в [9, 10, 40], где приведены описания алгоритмов, которые представле­ны в других разделах данной главы. Ниже даны обобщенные выводы из указанных источ­ников, соответствующие максимально строгим требованиям по обслуживанию вызовов.

R — предыдущие состояния точек опроса линейки;

R — последующие состояния точек опроса линейки;

R — состояния линейки в таблице блокировки для опроса линейки.

Остальные переменные R ,R ,R ,R вычисляются в процессе работы алгоритма и по­ясняются по ходу его рассмотрения.Верхний индекс в алгоритме означает текущий номер обслуживаемой линейки, который изменяется в соответствии с оператором 20 этого алгоритма. Алгоритм начинается с перио­дического запуска таймера. В данном случае выбран период запуска 10 мс, что гарантирует чтение наиболее короткого сигнала (импульса дискового набора номера) от 2 до 3 раз. Мно­гократный опрос в дальнейшем позволяет отличить реальный сигнал от помехи.

В начале алгоритма выполняются операторы 1-7, обрабатывающие буфер заявок, по­ступивших от уже начавшихся процессов. Такой приоритет в обработке позволяет не ста­вить на обслуживание новые заявки, чтобы избежать перегрузки алгоритмов обработки. Данный участок алгоритма определяет наличие сигналов, которые ожидает остановленный после перехода процесс. Алгоритм при этом доставляет в процесс сигнал ВХОД.

Второй участок содержит операторы 8-12, выявляющие наличие изменений в состоя­нии внешней среды. Принцип его работы заключается в том, что сопоставляются предыду­щее состояние линеек R1 и последующее R2 и определяется, есть ли изменения по сравне­нию с предыдущим моментом времени.

Например, если в некоторый десятимиллисекундный цикл к:

R = 00101101, a

R = 10010101, то

R = R R = 10111000.

Разряды результата, равные единице, говорят о наличии изменения, при этом следует обратить внимание на то, что отмечены два типа перехода — из 1 в 0 и из 0 в 1.

42. Пример реализации алгоритма передачи команд

Рассмотрим один из возможных вариантов реализации алгоритма передачи команд. Основ­ные его особенности:

- рассматривается наиболее сложный случай — передача в медленные устройства;

-считается, что периферийные устройства дублированы, что также усложняет алгоритм;

- при невыполнении команды предусматривается ее повтор.

Таким образом, алгоритм реализует наиболее сложный случай и при конкретном приме­нении может быть упрощен, если отказаться от одного из перечисленных условий. Напри­мер, в современных станциях с распределенным управлением группы управления могут быть настолько уменьшены, что управление ими может осуществляться без резерва и по­второв при невыполнении команды.

Рис. 5 Общая структура передачи команд в периферийные устройства

Общая структура алгоритма передачи команд показана на рис. 5. На нем, как и в пре­дыдущем случае (алгоритм сканирования), показана входная информация (предыдущее и последующее состояния). По этой информации находится последовательность команд, ко­торая подлежит передаче. Кроме того, на вход алгоритма поступает информация от алго­ритма сканирования (результат сканирования контрольных точек), которая используется для проверки правильности передачи команд. Остальная информация вводится до начала работы алгоритма и является информацией настройки. Последовательность команд задается таблицей, которая каждой паре состояний ставит в соответствие совокупность команд. Признаки выполнения записываются в каждую команду и указывают на способ выполнения команд (последовательное, по условию, по времени).

Длина буфера вычисляется исходя из нагрузки на модуль и указывает максимальное коли­чество заявок, которое может находиться в очереди на выполнение алгоритма передачи команд.

4. Сети абонентского доступа.С развитием потребно­стей в услугах передачи данных корпоративные пользователи организовывали телефонную связь через учрежденческую АТС (УАТС).

Рисунок 4 - Сеть абонентского доступа с разделением потоков

Услуги передачи данных обслуживались локаль­ной сетью LAN (LocalAreaNetwork), потоки информации объединялись в системе передачи к станции, где снова разделялись на два потока. Система объединения и разделения потоков (рис. 4) получила название «интегральное оборудование разделения доступа» (IAD, Inte­gratedAccessDevice).

С ростом потребностей в различных услугах информационной сети разработано обору­дование, позволяющее объединять и разделять потоки от различных абонентских служб к различным поставщикам этих услуг (рис. 5). На рисунках АК — абонентский ком­плект, а парными стрелками обозначены регенераторы

Рисунок 5 – Варианты построения сетей абонентского доступа