Лекция. Структура цифровой системы коммутации

 

Цель лекции: изучение студентами структуры цифровой системы коммутации (ЦСК)

 

Содержание:

- структура цифровой системы коммутации;

- цифровые коммутационные поля;

- программное обеспечение цифровой системы коммутации.

 

Цифровая система коммутации характеризуется тем, что ее коммутационное поле коммутирует каналы, по которым информация передается в цифровой форме [2, 3, 12]. Однако, к ЦСК могут подключаться как цифровые, так и аналоговые абонентские и соединительные линии (посредством абонентских и цифровых блоков). Обобщенная структурная схема ЦСК показана на рисунке 6.1.

В состав ЦСК входят следующие виды оборудования:

- модуль аналоговых абонентских линий (МААЛ) предназначен для подключения к станции аналоговых абонентских линий и выполняет следующие функции:

а) аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование;

б) концентрация нагрузки;

в) функции абонентского стыка;

г) модуль цифровых абонентских линий (МЦАЛ) предназначен для подключения к станции цифровых абонентских линий и выполняет функции станционного окончания доступа абонентов цифровой сети с интеграцией обслуживания (ЦСИО);

- модуль цифровых соединительных линий (МЦСЛ) используется для подключения к станции цифровых соединительных линий и линий ЦСИО, а также согласование входящих и исходящих потоков со скоростями коммутации в коммутационном поле;

- модуль аналоговых соединительных линий (МАСЛ) образует интерфейс для подключения аналоговых соединительных линий к цифровому коммутационному полю (осуществляет аналого-цифровое и цифро-аналоговое преобразование);

- оборудование сигнализации (ОС) выполняет функции по приему и передаче сигналов управления и взаимодействия между коммутационными системами;

- коммутационное поле (КП) выполняет коммутацию соединений различных видов: коммутацию разговорных соединений в цифровой форме, коммутацию межпроцессорных соединений; для надежности КП дублируется;

- устройство управления ОКС№7 предназначено для управления сетью по общему каналу сигнализации;

- генератор тактовых импульсов (ГТИ) предназначен для выработки тактовой частоты, необходимой для синхронизации работы всех блоков

Рисунок 6.1 – Обобщенная структурная схема ЦСК

 

станции;

- система управления (СУ) предназначена для управления всеми процессами обслуживания вызовов.

Цифровые коммутационные поля

Коммутационные поля ЦСК обеспечивают перенос информации между временными каналами приема и передачи и могут быть классифицированы по следующим признакам [2, 3]:

- по последовательности преобразования координат:

1) время-время (Т-Т);

2) время – пространство – время (Т-S-Т);

3) пространство – время – пространство (S-Т-S);

4) время - пространство – пространство – время (Т-S-S-Т) и т. п.

- по структуре:

1) однородные, в которых количество звеньев одинаковое для всех видов соединений (рисунок 6.2);

Рисунок 6.2 – Однородное ЦКП

 

2) неоднородные, в которых количество звеньев в тракте зависит от адресов входов и выходов (рисунок 6.3);

Рисунок 6.3 – Неоднородное ЦКП

 

- по способу включения трактов:

1) односторонние (однонаправленные, разделенные (рисунок 6.4.));

 

Рисунок 6.4 – Одностороннее ЦКП

 

2) двусторонние (двунаправленные, свернутые (рисунок 6.5)).

Рисунок 6.5 – Двустороннее ЦКП

Программное обеспечение ЦСК

Управляющая система ЦСК выполняет возложенные на нее функции по обслуживанию вызовов, а также функции, связанные с технической эксплуатацией в соответствии с заданными алгоритмами функционирования [2, 3]. Под алгоритмом функционирования УС понимают точное предписание о порядке выполнения действий по реализации той или иной функции. Алгоритмы функционирования УС могут быть описаны разными способами с различной степенью детализации: на естественном языке с необходимыми дополнениями графической и цифровой информацией, либо на некотором формализованном языке. Совокупность описаний алгоритмов функционирования УС образует алгоритмическое обеспечение (АО). АО УС может быть полностью или частично реализовано аппаратными (схемными) или программными средствами. Программой называют алгоритм, представленный в форме, воспринимаемой реализующей его УС. Программное обеспечение (ПО)– это организованная совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих программ и соответствующих им данных, предназначенная для целенаправленной работы УС.

В зависимости от целевой установки ПО подразделяется на три типа: инструментальное, системное и прикладное (рисунок 6.6) [2].

 

Рисунок 6.6 – Состав ПО ЦСК

 

Инструментальное ПО (ИПО)используется программистами как инструмент для написания и отладки программ. В составе ПО ЦСК инструментальное ПО предназначено для автоматизации проектирования программ на различных уровнях – от уровня алгоритмов до уровня машинных команд. Автоматизация обеспечивается специальными системами автоматизации проектирования (САПР). Применяемые САПР соответствуют различным уровням проектирования:

1) На этапе разработки алгоритмов функционирования используются САПР на основе языка SDL (Specification and Description Language). Алгоритм, представленный в терминах языка SDL, автоматически преобразуется в программу на одном из языков программирования.

2) На этапах программирования используются САПР на языке CHILL, на машинно-зависимом языке высокого уровня, на языке ассемблера.

Язык CHILL (CHILL – High Level Language – язык высокого уровня) предназначен для поддержки систем реального времени, т.е. он является проблемно-ориентированным.

Если в ПО УС используется машинно-ориентированный язык высокого уровня, то САПР на машинно-зависимом языке дает возможность программисту учитывать архитектурные возможности конкретных УУ, входящий в состав УС.

САПР на языке ассемблера позволяет разрабатывать программы с нормированным временем выполнения.

Системное ПО (СПО) включает в себя инструментальную и исполнительную операционную систему (ОС). Различия инструментальной и исполнительной ОС обусловлены степенью участия человека в управлении работой УС (степенью интерактивности). В инструментальной ОС управление осуществляется, главным образом, посредством команд (директив) оператора. В исполнительной ОС вмешательство оператора минимально и является вспомогательным, например, при возникновении аварийных ситуаций и проведении профилактических работ. Для интерактивного общения используется язык диалога «человек-машина» (MML – Man Machine Language).

Прикладное ПО (ППО)делится на основное и вспомогательное. Основное ПО содержит программы и данные, предназначенные для обеспечения технологического процесса установления соединений (коммутационные программы), удовлетворения запросов абонентов и администрации сети связи (административные программы), поддержания работоспособности аппаратно-программных средств ЦСК (программы технического обслуживания).

Вспомогательное прикладное ПО (СВПО) используется на этапе разработки основного прикладного ПО и подготовки ЦСК к эксплуатации.