сле поступления в ЭУМ первого импульса номерной информации. На рис. 8.11в показано новое состояние системы (второй этап), отличающееся от предыдущего (первого этапа) тем, что в схеме КПН нарушается цепь включения генератора сигнала готовности.

На основе анализа принятого номера ЭУМ производит выбор свободного соединительного пути через КС для подключения к вызываемому абоненту. Вслед за этим в ПУУ подается набор команд, в результате которых соединение полностью перестраивается. Прежде всего от линии вызывающего абонента отключается КПН (набор номера окончен), к линии вызываемого абонента подключается служебный комплект посылки вызова КПВ, а к линии вызывающего абонента - служебный комплект контроля посылки вызова ККПВ (рис. 8.11г). На этом (третьем) этапе установления соединения вызываемому абоненту Б подается сигнал посылки вызова, а вызывающему абоненту А. - сигнал контроля посылки вызова. Ответ абонента отмечается изменением состояния контрольной точки КПВ, что обнаруживается ЭУМ при очередном сканировании; в соответствии с этим формируется и подается команда в ПУУ для включения элементов КС, образующих соединительный путь между вызывавшим абонентом А и вызванным абонентом Б через определенный шнуровой комплект ШК. На этом этапе соединения (четвертом), являющемся разговорным (рис. 8.11д), ранее включенные комплекты КПВ и ККПВ отключаются и освобождаются, а к линиям абонентов подключается шнуровой комплект, обеспечивающий питание микрофонов аппаратов. Шнуровой комплект имеет две контрольные точки опроса, одна из которых находится в цепи питания вызвавшего абонента А, а другая в цепи питания вызванного абонента Б. Во время разговора эти элементы контроля находятся в возбужденном состоянии (состояние 1) и характеризуют продолжение разговора. При повешании трубок абонентами цепи питания микрофонов нарушаются и контрольные элементы ШК переходят в невозбужденное состояние (состояние 0). При очередном сканировании ЭУМ обнаруживает эти изменения состояний контрольных точек НТК и воспринимает их как поступление сигнала отбоя от абонентов.

После того как один из абонентов повесил трубку, к линии другого абонента подключается комплект посылки сигнала занятости КПЗ. На рис. 8.11е. подключение КПЗ через КС к линии абонентов показано пунктирной линией. При поступлении отбоя со стороны обоих абонентов, что устанавливается при сканировании контрольных точек ШК, из ЭУМ поступает в ПУУ команда для освобождения всех комплектов и КС, занятых для данного соединения. Отбой и разъединение является последним (в данном случае пятым) этапом в процессе обслуживания вызова, после чего все комплекты и элементы КС перейдут в исходное состояние нулевой этап).

С целью упрощения здесь рассматриваются не все возможные случаи, которые могут возникнуть в процессе установления соединения, например не рассмотрены случаи занятости абонента или отсутствия свободных промежуточных линий и других объектов соединительного пути (ШК).

8.5. Работа ЭУМ в реальном времени; многопрограммное управление

Управляющая система, работающая в реальном режиме, обслуживает заявки по мере их поступления с достаточно высокой скоростью, определяемой нормами на время ответной реакции (ответа) на эту заявку. Время ответа в общем виде можно характеризовать как интервал времени между моментами возникновения некоторого события и откликом (ответной реакцией) системы на это событие. Например, время ответа станции при поступлении вызова от абонента определяется интервалом времени от момента изменения состояния абонентского комплекта при снятии абонентом трубки до подачи абоненту сигнала ответа станции (сигнала готовности).

Работа в реальном времени требует согласования скорости действия ЭУМ с интенсивностью потока поступающих вызовов. Необходимо, чтобы темп действия машины по обслуживанию вызовов совпадал или в некоторой степени превышал темп поступления вызовов. В противном случае могут возникнуть очереди вызовов, что приведет к недопустимой задержке обслуживания вызовов сверх заданного времени. В коммутационных центрах большой емкости должны применяться машины очень высокого быстродействия, особенно если в качестве ПУУ используются пассивные ФБ. Это приводит к недопустимо высокой стоимости ЭУМ, а следовательно, и узлов коммутации в целом.

При однопрограммной системе обслуживания ЭУМ до тех пор пока не будет закончено обслуживание одной заявки, не перейдет к обслуживанию следующей заявки. Таким образом, обслуживание каждого очередного вызова начинается после завершения обслуживания предыдущего. Однопро-граммный режим работы машины (ЦУУ) характеризуется низким коэффициентом использования оборудования из-за возникающих вынужденных простоев отдельных блоков и устройств ЦУУ в процессе обслуживания поступившего вызова. Это объясняется тем, что при последовательном выполнении операций по установлению данного соединения в каждый момент времени будет находиться в

действии лишь один из функциональных блоков машины, а остальные будут ждать окончания его действия, т. е. находиться в состоянии ожидания (простоя). Особенно это сказывается при совместной работе быстродействующих блоков машины с медленно действующими функциональными блоками, когда ЦУУ не может продолжать работу до тех пор, пока не получит ответную информацию о завершении работы медленно действующего блока.

С целью исключения простоев машины для повышения ее пропускной способности, т. е. повышения эффективности ее действия (что особенно важно при работе ЭУМ в реальном времени) применяется многопрограммная система обслуживания заявок (вызовов). Эта система характеризуется параллельной, одновременной обработкой нескольких вызовов. В периоды действия медленно действующих блоков в процессе обслуживания одного вызова при многопрограммном управлении ЭУМ может перейти к обслуживанию других вызовов и тем самым исключить возможные вынужденные простои быстродействующих блоков машины. Через некоторое время ЭУМ возвращается к обслуживанию вызова, прерванного при переходе на другую программу. С этой целью при каждом прерывании должно отмечаться состояние программы в момент прерывания установления данного соединения, с тем чтобы при возвращении к его обслуживанию была сохранена достаточная информация. Если медленно действующее устройство не успело еще закончить свою работу, ЭУМ, освободившись от выполнения очередной операции, может перейти к установлению другого соединения. Таким образом, можно сказать, что управляющая система работает в многопрограммном режиме, если в системе одновременно находится на обслуживании несколько вызовов и выполнение одного из них может быть прервано для перехода к выполнению программ обслуживания другого вызова с последующим возвращением к прерванной программе.

Следует иметь в виду, что не все программы должны выполняться с одинаковой степенью срочности. Поэтому помимо указанных плановых прерываний возможны вынужденные прерывания, связанные с необходимостью выполнения срочных и более важных программ, например программ определения возникших неисправностей. Очередность выполнения программ определяется степенью их срочности, т. е. вводится система приоритетов.

Разделение времени работы управляющего оборудования узла и многопрограммный режим работы ЭУМ в процессе обслуживания вызовов должны быть организованы в реальном времени. При этом вводятся ограничения на время реализации машиной вызова на каждом этапе обслуживания. Нарушения этих ограничений могут привести к ухудшению качества обслуживания абонентов или даже к потере вызова.

8.6. Структура ЭУМ и управляющих комплексов

Управление процессами функционирования коммутационного узла осуществляется ЭУМ на основе заданного алгоритма, представляемого в виде программ. На рис. 8.12 приведена структурная схема ЭУМ, в состав которой входят: оперативное запоминающее устройство (ОЗУ), постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), процессор (Пр), внешние устройства (ВУ), каналы ввода-вывода (КВ-В).

Современные управляющие машины содержат ЗУ нескольких типов, отличающиеся как своим функциональным назначением, так и некоторыми характеристиками. Все ЗУ можно разделить на основные (внутренние) и внешние. Основные ЗУ в свою очередь подразделяются на два типа: оперативные запоминающие устройства (ОЗУ) и постоянные запоминающие устройства (ПЗУ). Оперативные ЗУ служат для кратковременного хранения и выдачи информации, постоянно меняющейся в процессе обслуживания вызовов. В ОЗУ записывается, хранится и затем считывается информация о состоянии абонентских и соединительных линий, служебных и шнуровых комплектов промежуточных линий, информация о номере вызываемого абонента, установленных соединениях и др. Постоянное ЗУ служит для хранения и считывания информации, не изменяющейся в процессе обслуживания вызовов, т. е. программ, определяющих алгоритмы функционирования ЭУМ на различных фазах обслуживания вызовов, информация о категориях абонентов и др.

Процессор является центральным устройством ЭУМ, осуществляющим сбор исходной информации, необходимой для обслуживания поступивших вызовов, а также устройством, координирующим работу всех основных узлов ЭУМ. Последовательность работы процессора и содержание его действий по приему и обработке информации определяется программой, записанной в ПЗУ. Завершается действие процессора при обслуживании вызовов формированием и выдачей команд в ПУУ узла коммутации.

большой емкости часть

Структурная схема ЭУМ

Рис. 8.13. Структурная схема двухма шинного управляющего комплекса

ции.

К внешним устройствам относятся внешние . запоминающие устройства (ВЗУ) и устройства ввода-вывода (УВВ). В современных квазиэлектронных и электронных узлах коммутации средней и

информации, которая используется редко (например, справочные данные),

хранится в более дешевых ВЗУ. В качестве ВЗУ в ЭУМ узлов коммутации используются накопители на магнитных барабанах (НМБ), магнитных дисках (НМД) и магнитных лентах (НМЛ). Устройства ввода-вывода применяются в процессе наладки оборудования и программ ЭУМ, а также в процессе эксплуатационно-технического обслуживания узла коммута-

В качестве УВВ обычно используются телетайп (Т/Т), устройства визуального отображения (дисплей) и др. Внешние устройства ЭУМ не имеют непосредственной связи с процессором. Передача информации из ВУ в процессор осуществляется через ОЗУ и оборудование канала ввода-вывода КВ-В, которое, подключается к ВУ через унифицированную систему шин связи (рис. 8.12).

Канал ввода-вывода предназначен для управления передачей информации между ОЗУ и ВУ. Поскольку внешние устройства по сравнению с процессором и ОЗУ имеют низкую скорость действия, необходимо совместную работу ОЗУ и ВУ при передаче информации осуществлять без участия процессора, чтобы избежать лишних затрат временных ресурсов процессора на выполнение операции ввода-вывода. С этой целью все действия по управлению передачи информации между ВУ и ОЗУ при выполнении операции ввода-вывода возлагаются на КВ-В, а процессор используется лишь для запуска КВ-В, имеющего свое автономное управление. Таким образом, процессор освобождается от участия в управлении процессом взаимной передачи информации между ОЗУ и ВУ. Канал ввода-вывода представляет собой устройство обработки информации, работающее автономно на основании программ канала, записанных в ПЗУ. Каждая программа соответствует определенной операции ввода-вывода (выбор внешнего устройства, запись информации, вывод информации и т. п.). На основании управляющей информации, полученной из ПЗУ, КВ-В вырабатывает последовательность сигналов и вводит в действие определенное ВУ, которое начинает выполнять соответствующую операцию по вводу (записи) или выводу (чтение) информации. В дальнейшем работа КВ-В протекает в темпе, определяемом скоростью действия ВУ. Высокая степень централизации управления в квазиэлектронных и электронных узлах коммутации требует высокой надежности работы ЦУУ. Это требование выполняется программны-ми и аппаратурными средствами, в частности путем резервирования. В связи с этим создается так называемый управляющий комплекс УК, состоящий из нескольких ЭУМ. В зависимости от количества ЭУМ, входящих в состав УК, различают двухмашинные и многомашинные УК. В технике автоматической коммутации в основном получили распространение двухмашинные УК.

Известны различные варианты построения управляющих комплексов в зависимости от режимов их работы. На рис. 8.13 показан упрощенный вариант схемы двухмашинного УК. Управляющий комплекс состоит из двух машин (ЭУМ-А и ЭУМ-Б), которые связаны между собой системой шин межпроцессорной связи, обеспечивающей возможность обмена информацией и управляющими сигналами. Кроме того, каждая ЭУМ имеет доступ через систему шин к периферийным управляющим устройствам ПУУ и внешним устройствам ВУ.

При поступлении вызова обе ЭУМ параллельно (синхронно) и независимо производят прием и обработку вызова и на определенных этапах обработки осуществляют сравнение промежуточных-результатов. Если, например, сравнение производится на уровне выдачи периферийных команд, то ЭУМ работают параллельно до момента появления в их программе команды выдачи информации в ПУУ (периферийной команды). Далее через шины межпроцессорной связи производится сравнение информации, подготовленной обеими ЭУМ для выдачи в ПУУ. Периферийная команда выдается только при совпадении (идентичности) информации, подготовленной каждой ЭУМ. При несовпадении, результатов сравнения ЭУМ поочередно выключаются из работы с целью выявления неисправностей. Обычно сбои в работе машин происходят очень редко.

При работе УК в параллельном (синхронном) режиме трудности возникают при взаимодействии ЭУМ, ПУУ и внешних устройств, например из-за невозможности одновременного выполнения одним