5 Дәріс. Цифрлы коммутация жүйесін (цкж) басқару жүйесі

 

Мақсаты: ЦКЖ басқару жүйелерін студенттердің оқып-үйренуі.

Мазмұны:

-        Басқару жүйелерінің жіктелімі.

-        Ортақтандырылған, иерархиалы, ортақтандырылмаған басқару.

-        Басқару құрылғыларының өзара әрекеттесу әдістері.

 

Басқару жүйелерінің жіктелімі.

Жалпы жағдайда басқару жүйесі бірнеше басқару құрылғыларынан тұрады (БҚ), ал олар белгілі бір жолмен өзара әрекеттеседі [2, 3, 7]. Басқару құрылғыларының бірігіп жұмыс істеу барысында басқару сигналдары (функционалды байланыстар) мен ақпарат алмасу жүйелі интерфейс арқылы орындалады, ал басқару құрылғылары мен басқару объектілері арасындағы ақпарат алмасу периферийлі интерфейс арқылы жүзеге асады (5.1 суретті қараңыз).

 

5.1 сурет – Электронды басқару жүйесінің құрылымы (ЭБЖ)

 

ЭБЖ 2 негізгі белгісі бойынша жіктелінеді:

1)    Байланыс орнату процесін басқару әдісі бойынша (5.2 суретті қара).

2)    Жүйелі интерфейс түрі бойынша (5.3 суретті қара).

 

Ортақтандырылған басқару.

Коммутация жүйесі шеңберінде басқару жүйесі бір ғана орталық басқару құрылғысынан (ОБҚ)  тұрады [2, 7]:

-  Бір көшірілген(дубляждалған) процессорлы модуль негізінде (5.4 суретті қара). Бірмодулді ОБҚ құрамына екі электронды басқару машиналары кіреді, олар ЭУМ 0 және ЭУМ 1. ОБҚ бұл жағдайда ЦКЖ құрылғысын басқаруға қатысты ортақстанциялымен қатар жергілікті тапсырмаларды да орындайды.

-  Бірнеше процессорлы модульдер негізінде (5.5 суретті қара).

 

 

5.2 сурет  – Байланыс орнатуды басқару әдісі бойынша ЭБЖ жіктелімі

 

 

5.3 сурет – Жүйелі интерфейс түрі бойынша ЭБЖ жіктелімі

 

 

5.4 сурет – Бірмодульді ЭБЖ          5.5 сурет – Көп процессорлы ЭБЖ

 

Иілгіштік пен модульдікті ұлғайту үшін ОБҚ бірнеше процессорлы модульдер негізінде құрылады. Мұнымен бірге басқару жүйесінің сенімділігі жоғарылап, оның өнімділігін арттыру мүмкіндігі пайда болады.

Орталықтандырылған басқару жүйелерінің артықшылықтары:

-      Құрылысының жеңіл болуы.

-      Шағын станцияларға үнемділігі.

Кемшіліктері:

-      Үлкен сыйымдылықты станцияларға арналған ЭБМ өнімділігіне жоғары талаптар.

ЦКЖ-де орталықтандырылған басқару жүйелері кең қолданыс таппады, бірақ АТСКЭ және УПАТС квазиэлектронды коммутациялық жүйелерінде пайдаланылады.

 

Иерархиялы басқару.

Басқару жүйесі ОБҚ мен бірнеше ПБҚ периферийлі басқару құрылғылар тобынан тұрады, бұлар бір-бірімен иерархиялық бағыну арақатынасында болады (5.6 суретті қара) [2, 7].

 

5.6 сурет – Иерархиялы ЭБЖ

 

Иерархиялы ЭБЖ-лерінде ОБҚ ең жоғарғы деңгейге жатады, ал бұл құрылғы өз кезегінде ортақ жүйелі тапсырмаларды орындап, периферийлі БҚ жұмысын координаттайды. Бір иерархиялы деңгейдің басқару құрылғылары бірбірінен тәуелсіз жұмыс істейді, ал түрлі деңгейдің БҚ-лары арасында сәйкес жүйелі интерфейс арқылы ақпаратты және функционалды байланыстар болады.

Шақыру (вызов) қызметінің әр сатысындағы басқару процесі барлық деңгейлерден өтеді, яғни ең төменінен бастап ең жоғарғысына дейін және кері қарай. Осы кезде БҚ жоғарғы деңгейде біршама қиын функцияларды орындайды. Ең төменгі деңгейдегі ПБҚ келген кіріс сигналдар жайлы ақпаратты қабылдайды және шамалап өңдейді, оған қоса ОБҚ немесе келесі деңгейдегі ПБҚ үшін қажетті хабарламаларды қалыптастырады.  Осымен бір мезгілде ОҚБ мынадай қызметтерді атқарады:  әр қосылу орнатылғанда ПБҚ өзімен байланысқан ПБҚ біріктірілген жұмысын координаттайды және шақыру туралы ақпараттарды арифметикалық-логикалық өңдеуді талап ететін біршама қиын функцияларды орындайды (мысалы, номерді анализдеу және байланыстың бағытын таңдау).

Иерархиялы басқару жүйелерінің артықшылықтары:

-  Ортақтандырылған ЭБҚ-ға қарағанда біршама жоғары сенімділік.

-  Құрылымның иілгіштігі мен модульдігі.

-  Әр БҚ үшін бағдарламалық қамсыздандырудың жеңіл болуы.

-  БҚ-ның жоғары өнімділігі.

Кемшіліктері:

-  Процесс аралық алмасуды ұйымдастырудың қажеттілігі.

-  ОБҚ-ның бар болуы сенімділікті төмендетіп, сыйымдылықты арттыру процессін қиындатады.

Иерархиялы ЭБҚ мынадай ЦКЖ-де қолданылады: МТ-20/25, EWSD, AXE-10, 5ESS, NEAX.

 

Орталықтандырылмаған басқару.

Басқару жүйесі көп БҚ-нан тұрады, әр БҚ байланыс орнату процесін басқаруы бойынша функциялардың белгілі бір бөлігін ғана орындайды. Бұл басқару жүйесінің басты ерекшелігі – бірнеше БҚ арқылы әр байланысты орнату процесін басқаруы. Басқару жүйесі мынадай бола алады [2, 7]:

-  Толықтай таратылған, бұл жерде әр функционалды блокта БҚ бар, ал блоктар (модульдер) арақатынасы Цифрлы коммутациялы өріс арқылы жүзеге асады (ЦКП) (5.7 суретті қара).

 

 

ЦКП – (ЦКӨ) Цифрлы коммутациялы өріс

5.7 сурет – Толықтай таратылған ЭБЖ

 

-  Бөліктеп таратылған ЭБЖ. Бұл жерде әр блоктағы басқару функциялары жергілікті БҚ арқылы жүзеге асады, ал жеке функцияларды басқару (мысалы, техникалық эксплуатация, мәліметтерді кіргізу-шығару  сыртқы құрылғыларымен бірігу) орталықтандырылып жүзеге асады.

Орталықтандырылмаған басқару жүйелерінің артықшылықтары:

-  Жүзеге асырудың жеңілдігі.

-  Жеке алынған бір блок үшін бағдарламалық қамсыздандырудың жеңіл болуы.

-  ОБҚ-ның жоқ болуынан біршама жоғары сенімділік.

-  Сыйымдылықты арттыру мүмкіндігі.

Кемшіліктері:

-процессаралық байланысты ұйымдастырудың қиын болуы;

-  процессаралық байланыстар кезіндегі тежелу.

Таратылған БЖ мынадай ЦКЖ-де қолданылады: DX-200, S-12, Si-2000.

 

БҚ өзара әрекеттесу әдістері.

Басқару жүйелерінде байланыс орнату процесі кезінде БҚ-ның өзара байланысы мен әрекеті жүйелі интерфейс арқылы орындалады. Әртүрлі типті жүйелі интерфейсі бар ЭБЖ-ні құрастырудың үш нұсқасы бар [2]:

-  БҚ-ның тікелей байланысы (5.8 суретті қара) – БҚ жұбы арасында бір мезгілде өзара әрекеттесу қамтамасыз етіледі (БҚ-ның шағын ғана санында құрылады/ұйымдастырылады).

 

 

5.8 сурет – БҚ-ның тікелей байланыс ұйымдастыру

 

5.9 сурет – Ортақ шина арқылы байланысын ұйымдастыру

 

- Ортақ шина арқылы БҚ байланысы (5.9 суретті қара) – барлық БҚ ақпарат жіберу үшін кезек- кезек (уақыт бойынша бөлінумен) ортақ шинаға (ОШ) жалғанады. Шина арқылы бір мезгілде ақпарат тек БҚ жұптары арасында жіберіле алады, сондықтан рұқсат ету кезектілігін ұйымдастыру мақсатында жүйелі интерфейс құрамына шинаны басқару блогы (ШББ) енгізіледі.

-   Коммутациялы өріс арқылы БҚ байланысы (5.10 суретті қара) –  ортақ КӨ арқылы (немесе басқару жүйесінің құрамына кіретін арнайы өріс) БҚ арасындағы өзара әрекеттесуін ұйымдастыру, бұл жағдайда ақпарат кез келген немесе коммутациялайтын ИКМ желілерінің арнайы каналдары арқылы беріледі (мысалы, 16-шы уақыттық  интервал).