3 Система коммутационных программ

3.1 Автоматная модель коммутационной станции

3.1.1 Состояния автомата

Структура системы коммутационных программ, обеспечивающих обслуживание вызова, определена на основе автоматной модели коммутационной станции.

Состояние коммутационной станции, в целом, определить очень сложно, поэтому выделяют и рассматривают состояния индивидуального вызова. При этом вся коммутационная станция рассматривается как группа независимых автоматов, каждый из которых обрабатывает только один вызов. Любой алгоритм может быть реализован конечным автоматом, т.е. автоматом с конечным числом состояний.

Участники соединения

x(t) z(t)

Автомат

S(t-1)→S(t)

x(t) – входные сигналы

z(t) – выходные сигналы

S(t) – внутренние состояния

Рисунок 3.1 – Автоматная модель коммутационной станции

Процесс работы автомата может быть отражен с помощью состояний:

• входов x (t) = {х₁, х₄ …х_n};

• выходов z (t) = {z₁, z₄ …z_n};

• внутренних (текущих) состояний S (t) = {S1, S2 .…S_n}.

В текущем состоянии сосредоточено все то, что автомат знает о прошлом с точки зрения его будущего поведения. Реакция автомата на последующие входные сигналы определена его текущим состоянием.

Внутренние (текущие) состояния автомата могут быть устойчивыми и неустойчивыми.

Состояние автомата является устойчивым с момента выдачи выходного сигнала до ближайшего момента поступления входного сигнала. Длительность этого состояния определяется временем реакции участников соединения на полученный от автомата выходной сигнал. В устойчивом состоянии процесс функционирования автомата приостанавливается до момента получения очередного входного сигнала.

Состояние автомата является неустойчивым (переходным) с момента поступления входного сигнала до ближайшего момента выдачи выходного сигнала. Длительность этого состояния определяется временем работы ЭУС по переводу коммутационной станции для обслуживания вызова в новое устойчивое состояние.

Функционирование автомата можно задавать графом, в котором вершины соответствуют текущим состояниям, а дуги - переходам из одного состояния в другое.

2. Граф установления соединения

Для описания процесса установления соединения используется граф переходов конечного автомата, в котором специфика того или иного вида соединения отражается в наборе вершин и конфигурации дуг (ребер) между ними. Для того, чтобы приблизить формальное описание процесса функционирования коммутационной станции к его содержательному описанию, вводятся понятия:

этапа установления соединения е_i – совокупность состояний Si и выходных сигналов z_i автомата в этих состояниях;

этапа обслуживания вызова Eik – последовательность действий, выполняемых ЭУС для перевода коммутационной станции от этапа установления соединения е_i к этапу е_k при поступлении входного сигнала x_i.

Граф, вершинами которого является этапы установления, а ребрами – этапы обслуживания вызова, называется графом установления соединения.

ОС – сигнал ОТВЕТ СТАНЦИИ

Тракт ПН – тракт приема номера

Тракт ПВ и КПВ – тракты подачи сигналов ПОСЫЛКИ ВЫЗОВА и КОНТРОЛЬ ПОСЫЛКИ ВЫЗОВА

Тракт СЗ – тракт подачи СИГНАЛА ЗАНЯТО

Рисунок 3.2 – Граф установления соединения

Этапы установления соединения:

е0	-	АК свободен
е1	-	Посылка сигнала «ОС» (тракт приема номера проключен)
е2	-	Прием и анализ адресной информации
е3	-	Посылка сигналов ПВ и КПВ
е4	-	Разговор
е5	-	Подача сигнала «Занято» абоненту Б
е6	-	Подача сигнала «Занято» абоненту А
х0	-	Вызов абонентом А станции (шлейф замкнут)
х1	-	Отбой абонента А (шлейф разомкнут)
х2	-	Первый импульс (первая цифра)
х3	-	Последний импульс (последняя цифра), абонент Б свободен
х4	-	Ответ абонента Б (шлейф замкнут)
х5	-	Отбой абонента Б (шлейф разомкнут)

Переход от одного этапа установления соединения к другому выполняется после фиксации соответствующего входного сигнала через этап обслуживания вызова:

Е01	-	Проключение тракта подачи сигнала «Ответ станции»
Е10	-	Разрушение тракта подачи сигнала «Ответ станции»
Е12	-	Проключение тракта приема номера
Е20	-	Разрушение тракта прима номера
Е23	-	Проключение тракта посылки вызова
Е30	-	Разрушение тракта посылки вызова
Е34	-	Проключение разговорного тракта
Е45	-	Проключение тракта подачи сигнала «Занято» абоненту Б
Е50	-	Разрушение тракта подачи сигнала «Занято» абоненту Б
Е46	-	Проключение тракта подачи сигнала «Занято» абоненту А
Е60	-	Разрушение тракта подачи сигнала «Занято» абоненту А

Граф на рисунке 3.2 является упрощенным, т.к. в нем не отражены ситуации потерь вызовов из-за блокировки приборов, отсутствия свободных путей и др. Динамику реального процесса можно задать двумя способами: как определенную последовательность этапов установления соединения (е₀,е₁ …е_n) или как определенную последовательность этапов обслуживания вызовов (Е₀₁,Е₁₂…Е_in, Е_no). Таким образом, процесс установления любого вида соединения и процесс обслуживания соответствующего вызова имеют многоэтапный характер, причем этапы отделены во времени один от другого некоторыми промежутками, длительность которых определяется длительностью этапов обслуживания вызовов или этапов установления соединения.

Язык SDL, рекомендуемый МСЭ-Т для применения на этапах проектирования алгоритмического обеспечения, строится на базе автоматной модели коммутационной станции. Характеристика языка SDL приведена в [2], с.138…142; [3], с.66…69; [4],с. 29…41.

3.2 Состав системы коммутационных программ