Лекция 12
Программное обеспечение ЭУМ
Функции и структура ПО ЭУМ
Все ПО ЭУМ делится на внутреннее и внешнее ПО.
Назовем совокупность программ и данных, которые используются для управления работой ЭУМ внутренним программным обеспечением. В зависимости от назначения соответствующих программ внутреннее программное обеспечение подразделяется на группы (системы) программ.
| Программное обеспечение ЭУМ |
||||
| Внутреннее ПО |
Внешнее ПО |
|||
|
СКП |
СПТО |
САДМП |
ОС |
|
Система коммутационных программ СКП осуществляет управление установлением различных видов связи, предусмотренных на данном узле коммутации.
Система программ технического обслуживания СПТО используется для автоматизации процессов обнаружения и локализации неисправностей в оборудовании узла коммутации, а также для восстановления нормального режима работы оборудования после устранения обнаруженных неисправностей.
Система административных программ САДМП предназначена
для автоматизации процессов эксплуатации узла коммутации и осуществляет
сбор статистических данных о нагрузке, качестве обслуживания вызовов и
работы оборудования.
Система САДМП содержит также программы для изменения абонентских и станционных данных при проведении работ по подключению новых абонентов, добавлению каких-либо приборов, блоков и устройств, изменению конфигурации связей между различными видами оборудования.
Операционная система ОС предназначена для организации
совместной работы всех УУ, управления обменом информацией между внешними
устройствами и основной памятью ЭУМ, координации совместной работы систем
СКП, СПТО и САДМП и распределения ресурсов машинного времени и памяти
между ними. По отношению к остальным системам внутреннего программного
обеспечения операционная система играет такую же роль, как ЦУУ по отношению
к другим устройствам узла коммутации.
Все программы систем СКП, СПТО и САДМП получают управление только от операционной системы и после их выполнения управление возвращается ОС. При этом ОС осуществляет запуск периодических программ СКП, СПТО и САДМП по сигналам от датчика времени, программ СПТО по сигналам от схем контроля оборудования и заявкам от программ СКП, а также программ СПТО и САДМП по заявкам (директивам) человека-оператора.
Системы СКП, СПТО и САДМП имеют между собой только информационные связи.
Кроме внутреннего программного обеспечения ЭУМ, используемого непосредственно в процессе функционирования узла коммутации, к программному обеспечению ЭУМ. относят обычно еще ряд вспомогательных программ и данных, называемых внешним программным обеспечением.
Внешнее программное обеспечение представляет собой совокупность программ и данных, которые используются для составления, отладки, испытаний и производства программ и данных внутреннего программного обеспечения и позволяют существенно сократить время и трудоемкость выполнения этих этапов.
Система коммутационных программ
СОСТАВ КОММУТАЦИОННЫХ ПРОГРАММ
Система коммутационных программ СКП, предназначенная для управления установлением соединений на коммутационном узле.
В соответствии со структурой каждого этапа обслуживания вызова коммутационные программы подразделяются на программы приема информации, программы обработки информации о вызове (программы обработки вызова) и программы выдачи последовательности периферийных команд.
Программы приема информации обнаруживают поступление
входных сигналов, как правило, путем периодического опроса
сканирования) соответствующих контрольных точек комплектов
в определителях и сравнения их текущего состояния с состоянием
на момент предыдущего опроса. Изменение состояния контрольных точек означает
поступление определенных входных сигналов. В этом случае программы приема
информации формируют заявки на выполнение соответствующих программ обработки
вызова для перевода вызова на новый этап установления соединения.
При установлении внутристанционного соединения используются
следующие основные программы
приема информации:
- программа сканирования абонентских комплектов (АК),
осуществляющая обнаружение сигналов вызова от абонентов;
- программа сканирования комплектов приема номера (КПН),
осуществляющая обнаружение изменения состояния контрольных
точек КПН и прием импульсов (цифр) номера;
- программа сканирования комплектов контроля посылки вызова (ККПВ), осуществляющая
обнаружение сигнала отбоя вызывающего абонента на этапе посылки вызова;
- программа сканирования комплектов посылки вызова (КПВ),
осуществляющая обнаружение сигнала ответа вызываемого абонента;
- программа сканирования шнуровых комплектов (ШК), осуществляющая обнаружение
сигналов отбоя вызывающего и вызываемого абонентов на этапе разговора;
- программа сканирования комплекта посылки сигнала занятости (КПЗ), осуществляющая обнаружение сигнала отбоя вызываемого (вызывающего) абонента на этапе отбоя после разговора вызывающего (вызываемого) абонента.
Кроме того, поскольку номер, набираемый абонентом, не может быть принят за один цикл выполнения программы сканирования КПН, а также в связи с тем, что вызывающий абонент может отказаться от дальнейшего набора номера или задержать набор очередной цифры на недопустимое время, в состав программ приема информации дополнительно вводятся:
- программа определения межцифрового интервала (МЦИ) и отказа от продолжения набора номера;
- программа определения задержки набора номера.
Программы обработки вызова по заявкам от программ приема информации осуществляют анализ принятой информации и выполняют поиск и занятие свободных комплектов нужного типа и соединительных путей в КП. При успешном обслуживании исходной заявки программы обработки вызова формируют заявки на выдачу последовательности периферийных команд в ПУУ, обеспечивающей требуемый переход вызова на новый этап установления соединения.
В соответствии с набором этапов обслуживания вызова для
установления внутристанционного соединения в состав системы СКП входят
программы:
- подключения КПН, организующая подключение КПН к АК
вызывающего абонента и посылку ему сигнала готовности станции к приему
номера;
- анализа цифр номера, определяющая по набранному номеру.
вид вызова (внутристанционный, исходящий) или дополнительный вид обслуживания
(ДВО), требуемый абонентом, а также осуществляющая для исходящего вызова
выбор исходящего направления связи;
- подключения КПВ и ККПВ, организующая подключение КПВ к АК вызываемого абонента и ККПВ к АК вызывающего абонента с выдачей абонентам соответственно сигналов посылки вызова и контроля посылки вызова;
- установления разговорного тракта, организующая отключение
комплектов КПВ и ККПВ и соответствующих сигналов и подключение к абонентским
комплектам ШК, обеспечивающего проведение разговора абонентов;
- подключения КПЗ, организующая отключение ШК и подключение
КПЗ к АК абонента со снятой трубкой;
- разъединения, организующая отключение занятых в соединении комплектов
и приведение абонентских комплектов в исходное состояние.
Многие из перечисленных программ обработки вызова содержат общие части, которые для уменьшения общего объема занимаемой ими памяти выделяются в подпрограммы обработки вызова. К числу основных относятся следующие подпрограммы:
- пересчета, выполняющие пересчет номера АК в списочный
номер абонента и его категорию, номера комплекта заданного
типа в координаты его включения в КС, списочного номера абонента в номер
его АК и другие виды пересчета;
- поиска свободного соединительного пути в КС, осуществляющие поиск и
занятие свободного соединительного пути в КС между двумя комплектами;
- предоставления ДВО, выполняющие специфические функция, связанные с предоставлением абонентам дополнительных видов обслуживания, таких, как установка на ожидание, “будильник”, конференц -связь, и других.
Реализация каждого этапа обслуживания вызова заканчивается выдачей в ПУУ последовательности периферийных команд (ППК) для разъединения и (или) установления соединений. Осуществление указанных функций возлагается на программы выдачи ППК, которые по заявкам программ обработки вызова осуществляют формирование, выдачу и контроль выполнения ППК для перевода вызова на заданный этап установления соединения.
Различают следующие основные программы, реализующие
процесс выдачи ППК:
- формирования ППК, которая по заявке, задающей вид разъединяемых и (или) устанавливаемых соединений и их параметры (типы и номера комплектов, координаты коммутационных элементов КО, формирует необходимую для осуществления заданных действий ППК;
- выдачи ПК, которая поочередно выдает ПК в ПУУ из сформированной для вызова ППК;
- контроля выполнения ПК,
осуществляющая проверку правильности выполнения выдаваемых ПК соответствующими
ПУУ на, основе анализа состояния контрольных точек этих ПУУ.
Таблица12.1 - Состав коммутационных программ
ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ СТРУКТУРА ПАМЯТИ ДАННЫХ
Коммутационные программы используют или вырабатывают в процессе выполнения следующие типы данных:
- о состоянии комплектов, ПУУ и элементов КС;
- о состоянии контрольных точек комплектов и ПУУ;
- о текущем состоянии вызова;
- последовательности периферийных команд;
- заявки;
- справочные данные.
Структура данных зависит от многих факторов:
- их типа,
- интенсивности поступления и использования,
- ограничений на время обработки,
- ограничений на объем памяти для их хранения и т. д.
Рассмотрим основные структуры данных различных типов.
Наиболее простую структуру имеют данные о состоянии комплектов и ПУУ. Эти данные разбиваются на группы по типам комплектов (АК, КПН, КПВ, ККПВ, ШК и т. д.) и ПУУ (определители, УУКС, УУК). Каждая группа таких данных представляется в памяти ЭУМ в виде массива, в котором каждый разряд соответствует определенному комплекту или ПУУ. Значение 1 этого разряда означает, например, что соответствующий комплект или ПУУ свободен, значение 0 - занят.
Данные о состоянии элементов
К.С (промежуточных линий и
выходов) имеют более сложную структуру. Это вызвано тем, что
их структура должна отражать коммутационную схему КС (схему группообразования)
и соответствовать используемому алгоритму поиска свободного соединительного
пути в КС.
Обычно эти данные группируются в массивы по типам и номерам блоков КС (БАЛ0, БАЛn, БСЛо, БСЛn), в массивах они группируются в подмассивы по типам промежуточных линий (АВ, ВС, CD, ..., промежуточные линии внутри- и межблочных связей), а в подмассивах - по номерам коммутаторов.
В режимах многопрограммной
работы ЭУМ обслуживает одновременно большое число вызовов, переходя от
выполнения программ для одного вызова к выполнению программ для других
вызовов. Поэтому все данные о текущем состоянии вызова на
момент прекращения его обслуживания запоминаются в определенной зоне
памяти ЭУМ. Назовем зону оперативной памяти ЭУМ, предназначенную для регистрации
текущего состояния вызова, регистром вызова. (РВ).
Имеются следующие основные способы группирования данных о состоянии вызова:
- в один регистр вызова (рисунок 12.1);
- в регистры по этапам обслуживания вызова (рисунок 12.2);
- в регистры по комплектам, участвующим в обслуживании вызова (рисунок 12.3).
При первом способе за каждым
поступившим вызовом на все
время его обслуживания закрепляется отдельный РВ, в который последовательно,
по мере обслуживания вызова, записываются все необходимые данные, характеризующие
состояние вызова на каждом этапе.
Для установления соответствия между РВ и комплектами, за каждым комплектом закрепляется отдельная ячейка памяти - ячейка связи. В ячейку связи записывается начальный адрес (НА) РВ куда записываются данные о состоянии вызова для этого комплекта.
Рисунок 12.1 – Группирование данных в один регистр вызова
Рассмотренный способ является наиболее простым, но требует большой объем памяти т.к. РВ рассчитан на максимальный объем памяти на каком-либо ЭОВ.
Второй способ группирования данных о состоянии вызова, при котором каждому этапу обслуживания вызова соответствует определенный тип РВ (например, РВ для этапа набора номера, РВ для этапа посылки вызова и РВ для этапа разговора) и за каждым вызовом, находящимся на этом этапе, закрепляется отдельный РВ нужного типа. Установление соответствия между РВ различных типов и комплектами, осуществляется так же, как и в первом случае с помощью ячеек связи.
Рисунок 12.2- Группирование данных в регистры по этапам обслуживания вызова
Общий объем памяти, связанной с хранением данных о состоянии вызовов, складывается из памяти для регистров и памяти для ячеек связи. При большом количестве комплектов в коммутационном узле память, предназначенная для ячеек связи, занимает также достаточно большой объем.
Дальнейшее уменьшение общего
объема памяти для хранения данных о состоянии вызовов может быть достигнуто
за счет
исключения ячеек связи.
В третьем случае за каждым комплектом “жестко” закрепляется регистр вызова. Объем и структура регистра выбираются в зависимости от типа соответствующего комплекта. При этом между РВ комплектов, занятых на данном этапе обслуживания вызова, должны быть предусмотрены связи, обеспечивающие доступ ко всем данным о состоянии вызова независимо от того, от КТ какого из этих комплектов поступает входной сигнал.
Рисунок 12.3 – Группирование данных в регистры по комплектам, участвующим в обслуживании вызова
Для перевода вызова на новый
этап установления соединения
программа формирования ППК формирует необходимую последовательность периферийных
команд, которая записывается в специальную зону оперативной памяти ЭУМ,
называемую буфером периферийных команд (БПК). Последний закрепляется
за вызовом на все время, необходимое для непосредственного перевода вызова
от одного этапа установления соединения к другому. Структура БПК является
переменной и зависит от количества и типов хранимых периферийных команд.
Необходимая последовательность осуществления коммутационных программ обеспечивается с помощью формирования каждой программой заявки на выполнение следующей по порядку программы.
Можно выделить две основные
структуры зон памяти заявок, пользуемые на практике: буфер заявок и поле
заявок.
Буфер заявок используется в тех случаях, когда появление заявок
вызывается редко поступающими входными
сигналами от большого количества комплектов, т. е. когда общее
количество заявок относительно невелико. Строка буфера, используемая для
хранения заявки, содержит номер комплекта (регистра) от которого поступил
вызов.
Хранение заявок в поле заявок, применяется тогда, когда интенсивность появления заявок является достаточно высокой и их хранение в буферах становится невыгодным из-за требуемого для этого объема памяти.
Поле заявок к определенной
программе представляет собой
массив, каждый разряд которого соответствует комплекту (регистру). Значение
1 какого-либо разряда означает, что поступил вызов от соответствующего
комплекта. Значение разряда, равное 0, означает отсутствие заявки.
Рассмотренные выше типы данных относятся к категории оперативной информации, содержание которой изменяется в процессе обслуживания вызовов. Однако, кроме оперативной информации, для обеспечения нормального установления требуемых видов соединений необходимы еще справочные данные, характеризующие абонентов (линии), включенных в данный коммутационный узел, и структуру узла.
Справочные данные относятся к категории полупостоянной информации, так как они изменяются достаточно редко, в основном при расширении узла и изменении характеристик абонентам. Обращение к справочным данным со стороны программ также происходит относительно редко, поэтому значительная часть их может быть размещена во внешней памяти типа НМД.
В процессе обслуживания внутристанционного вызова в качестве основных типов справочных данных используются следующие таблицы пересчета:
номера АК в списочный номер абонента и его категорию;
списочного номера абонента в номер АК;
номеров комплектов в координаты включения в КС (для каждого типа комплекта в отдельности);
станционного кода в номер направления.