18 Электронная управляющая система ЭАТС АХЕ - 10

Система АХЕ – система с программным управлением, которая состоит из двух главных частей: коммутационного оборудования (APT) и управляющей части (APZ). Структура APZ изображена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Структура APZ АХЕ-10

Управляющая часть системы (APZ) осуществляет контроль и координацию работы всех подсистем APT. APZ состоит из следующих основных подсистем:

CPS - подсистема центрального процессора. Эта подсистема, содержащая аппаратные и про­граммные средства, выполняет функции управления заданиями центрального процессора, управле­ния запоминающими устройствами, загрузки и изменения программ.

RPS - подсистема региональных процессоров. Подсистема содержит программные и аппарат­ные средства. Аппаратные средства представляют собой необходимое аппаратное окружение ре­гионального процессора, технологически размещаемое в его же магазине. Программные средства состоят из управляющих программ (операционных систем), записанных непосредственно в запоми­нающие устройства региональных процессоров.

MAS - подсистема обслуживания. Содержит программные средства, а также может содержать аппа­ратные средства, в зависимости от версии APZ. Подсистема выполняет функции обнаружения неисправно­стей в аппаратуре и ошибок в программе, а также снижения влияния обнаруженных неисправностей и ошибок на работоспособность системы в целом.

MCS - подсистема сообщения «человек-машина». Подсистема принимает и выполняет команды оператора и организует вывод информации о состоянии системы.

SPS - подсистема процессора поддержки. Включает в себя аппаратные и программные сред­ства. К аппаратным средствам относят региональный процессор с необходимым окружением, а к программным - программу в памяти процессора поддержки и центральное программное обеспече­ние. Процессор поддержки SP в системе АХЕ организует сопряжение внешних устройств (терминалов, внешней памяти на гибких и жестких дисках, печатающих устройств, панелей аварийной сигнали­зации) и системы АХЕ. Также SPS управляет функциями блокировки, разблокировки и надзора уст­ройств ввода-вывода.

DCS - подсистема обмена данными, обеспечивающая управление связью между блоками СР и SP. Структура подсистемы соответствует международным стандартам (ISO) для систем ввода-вывода. Подсистема DCS управляет также связью через каналы передачи данных, стандартизиро­ванных протоколами МККТТ Х.21, Х.71 и Х.28.

FMS - подсистема управления файлами. Эта подсистема управляет всеми типами файлов, ис­пользуемых в системе. «Файл» в системе АХЕ обозначает любые данные, сохраненные на магнит­ной ленте, гибких и жестких дисках. Все обращения к файлам в АХЕ осуществляются через эту систему.

М ожно сказать, что система управления в станции АХЕ-10 состоит из двух иерархических уровней: центральной обработки данных и региональной обработки данных. Поэтому здесь для управления станцией предусмотрено два типа процессоров: центральный (СР) и большое число региональных процессоров (RP). Такое разделение связано с тем, что многие функции обработки данных характеризуются многократным повторением и требуют от управляющих устройств высокой производительности в реальном масштабе времени. К таким функциям относят сканирование контрольных точек, передача сигналов, управление работой реле и электронных ключей. Эти функции выполняют региональные процессоры, что позволяет существенно уменьшить нагрузку на центральный процессор. Т.е. RP выполняют более простые и часто проводимые задачи и передают в СР информацию о важных изменениях, которые происходят на станции.

Рисунок 2 – Структурная схема регионального процессора

Из-за ненадежности все региональные процессоры удвоены. Они работают по принципу разделения нагрузки, т.е. один RP управляет одной половиной оборудования, а второй RP - другой половиной. При возникновении ошибки в одном RP другой принимает на себя управление всем оборудованием (рисунок 2).

Региональные процессоры соединяются с центральными процессорами посредством шины региональных процессоров (RPB), что позволяет разместить региональные процессоры на некотором расстоянии от СР, вблизи той части оборудования, которой они управляют. Оборудование, которым управляет пара RP, разделено в группы, которые называются модулями расширения (ЕМ). Каждая пара RP обычно управляет 8-ю или 16-ю ЕМ.

Региональный процессор состоит из процессора ПРЦ, памяти данных ЗУД и памяти программ ЗУП. Память программ (длина слова 8 бит) разделена на несколько модулей. В каждом модуле размещено региональное программное обеспечение, которое управляет аппаратурой, принадлежащей соответствующему функциональному блоку. Данные накапливаются в памяти данных ЗУД. При этом, все данные, относящиеся к определенному устройству, помещаются в определенную зону памяти данных, адрес которой записан в таблиц базовых адресов. Работа регионального процессора осуществляется циклически под управлением операционной системы. Время цикла равно 5мс. Обмен информацией с центральным процессором происходит с помощью сигналов, которые в ожидании обработки накапливаются в буфере памяти данных (как центрального, так и регионального процессоров). Центральный процессор может контролировать до 512 региональных процессоров.

Уровень центральной обработки данных содержит максимально восемь блоков центральных процессоров. В каждом блоке используются два одинаковых центральных процессора СР-А и СР-В, работающих в синхронном режиме. Так как обе стороны постоянно сравниваются, повреждение аппаратуры может быть обнаружено немедленно. Центральные процессоры СР содержат оборудование, предназначенное для связи с соединенными с ними блоками, получения и декодирования команд, выполнение логических и арифметических операций и функций прерывания.

В системе коммутации АХЕ-10 используется четыре модификации центральных процессоров: APZ 210, APZ 211, APZ 212 и APZ 213. Наиболее распространенным в настоящее время является процессор APZ 211, который применяется на станциях, обслуживающих до 40000 абонентов. Он состоит из нескольких функциональных блоков, каждый из которых выполняет соответствующую функцию (рисунок 3).

Основными блоками процессора являются:

R PH - блок содействия с региональными процессорами. RPH управляет обменом сообщений между центральным процессором и региональными процессорами. Каждый RPH может управлять 256-ю региональными процессорами. RPH содержит сигнальный 16-битовый микропроцессор, имеющий собственное ЗУ.

MS - главное ЗУ. Это основная память APZ. MS содержит память программ емкостью 8 Мбайт и память данных емкостью 16 Мбайт.

CPU - блок центрального процессора. Этот блок выполняет все арифметические и логические операции. Кроме того, он выполняет функции прерываний. Для этого в CPU имеется четыре приоритетных уровня.

BAC - блок управления доступом к шине. Главная задача этого комплекта определить блок, которому необходимо осуществить передачу данных по шине центрального процессора (CPB). И CPU и RPH имеют доступ к CPB.

UPM - блок обновления и сравнения. Этот блок имеет две важнейшие функции:

1) при нормальной параллельной работе, UBM (шина обновления и сравнения), которая соединяет между собой блоки UPM, используется для постоянного сравнивания двух сторон CP. Сравнение выполняется на резервной стороне.

2) при операции обновления та же шина используется для передачи данных к обновляемой стороне. Обновлением управляет функциональный блок BAC. Два блока BAC соединены между собой через шину BCL (промсвязь доступа к шине).

AMU - блок автоматического обслуживания. Данный блок устанавливает начало испытания в целях определения ошибок в аппаратных средствах процессоров. AMU решает, какая сторона будет исполнительной. AMU соединяет две стороны с помощью шин AML (промсвязь автоматического обслуживания).

Кроме вышеперечисленных процессоров в системе АХЕ-10 на ступени абонентского искания (SSS) используются региональные процессоры модуля расширения (EMRP), которые управляют работой линейного коммутационного модуля (LSM).

Рисунок 3 - Блок-схема APZ 211 в папках.

19 Электронная управляющая система эатс ewsd

Цифровая электронная коммутационная система EWSD построена по модульному принципу с распределенным управлением и координационным процессором. Она состоит из нескольких подсистем, которые функционируют в значительной степени независимо друг от друга (рисунок 1). Координационный процессор является частью подсистемы "Управление" и выполняет только системные и координационные функции.

Рисунок 1 – Структурная схема ЭАТС EWSD

Наряду с координационным процессором имеются другие устройства микропрограммного управления, распределенные в системе:

- групповой процессор (GP) в линейной группе LTG;

- управляющее устройство цифрового абонентского блока (DLUC);

- процессор сети сигнализации по общему каналу (CCNP);

- управляющее устройство коммутационной группы (SGC)

- управляющее устройство буфера сообщений (MBC).

Устройства управления подсистемами выполняют практически все задачи, возникающие в их зоне (например, линейные группы LTG занимаются приемом цифр, регистрацией учета стоимости разговоров, наблюдением и другими функциями).

Рассмотрим основные функции координационного процессора:

• возможность адаптации к станциям любого размера;

• хранение программ, а также станционных и абонентских данных и управление ими;

• обработка вводимой информации, относящейся к маршрутизации, выбору трактов, зонированию, учету стоимости, административному управлению информацией о трафике и управлению сетью;

• взаимодействие с центром эксплуатации и технического обслуживания;

• контроль всех подсистем, анализ результатов текущего контроля, обнаружение ошибок и передача сообщений о них, информирование о наличии аварийных сигналов и их обработка, локализация и нейтрализация отказов, обработка изменений в конфигурации;

• управление интерфейсом человек-машина.

Процессор СР113С/CR состоит из следующих функциональных блоков (рисунок 2):

Рисунок 2 - Функциональные блоки координационного процессора СР113C/CR

- Базовый процессор (ВАР) выполняет все функции эксплуатации и технического обслуживания, а также некоторые функции обработки вызовов. В CP113D используется два процессора ВАР, работающих параллельно с разделением нагрузки. ВАРМ является ведущим и выполняет все функции по обслуживанию вызовов и по техобслуживанию оборудования, а ВАРS является резервным и выполняет только задачи по обслуживанию вызовов. При выходе из строя ВАРМ выполнение его функций принимает на себя ВАРS.

- Процессор обработки вызовов (САР) выполняет только функции обработки вызовов. Они работают по принципу разделения нагрузки. При максимальной емкости станции может быть установлено до десяти САР.

- Контроллеры ввода-вывода (IOC) образуют интерфейс между устройствами "Шина для общей памяти (BCMY)" и "Процессоры ввода-вывода (IOP)".

- Процессор ввода - вывода (IOP) осуществляют управление обменом данными с подключенными периферийными устройствами обработки вызовов, эксплуатации и технического обслуживания и передачи данных и с внешними системами, такими как центральные процессоры или сеть технического обслуживания EWSD/система эксплуатации (EMN/OS) станции. Различные типы процессоров ввода-вывода (IOР) используются для связи координационного процессора CP113D с другими подсистемами и функциональными блоками узла, внешними блоками массовой памяти, терминалами О&М, центром эксплуатации и технического обслуживания (ОМС, по каналам передачи данных) и компьютерными центрами (по каналам передачи данных).

- Общая память (CMY) - к элементам CMY относятся база данных, совместно используемая всеми процессорами, и списки ввода-вывода, используемые процессорами ввода-вывода (IOР) периферийных устройств обработки вызовов и О&М. Для обеспечения высокой степени доступности память CMY дублируется. Доступ к обоим блокам CMY (CMYO и CMY1) имеют все процессоры и контроллеры ввода-вывода (IOС) и IOР через обе шины для общей памяти (BCMYO и BCMY1). В обычном рабочем состоянии оба блока CMY выполняют все циклы чтения и записи синхронно. Однако возможно разделение функционирования блоков CMY (режим разделения).

- Шина для общей памяти (BCMY) образует линию связи между всеми процессорами, включая контроллеры ввода-вывода и общую память (CMY). BCMY используется для передачи данных и адресов для циклов чтения и записи в CMY и для межпроцессорной связи. В целях защиты шина BCMY дублируется. Обе шины BCMY функционируют параллельно и обрабатывают идентичную информацию. В особых случаях эти две шины могут быть разделены (например, для тестирования).

- Мостовой процессор (АМРС) необходим для осуществления взаимодействия с процессором сигнализации ОКС №7.

Координационный процессор СР113 представляет собой мультипроцессор, емкость которого наращивается ступенями, благодаря чему он может обеспечить станции любой емкости соответствующей производительностью. Его максимальная производительность по обработке вызовов составляет свыше 16 000 000 вызовов в час наибольшей нагрузки, емкость адресации составляет 4 Гбайт, емкость запоминающего устройства - до 64 Мбайт.

К CP подключаются следующие устройства:

- Буфер сообщений (MB) для координации внутреннего обмена информацией между координационным процессором, коммутационным полем, линейными группами и управлением сетью сигнализации по общему каналу в пределах станции.

- Центральный генератор тактовой частоты (CCG) для обеспечения синхронизации станции (и при необходимости сети). Он имеет очень высокую точность (10^-9), но также может быть синхронизирован еще более точно с помощью внешнего генератора основных тактовых или синхроимпульсов(10^-11). Тактовый сигнал выводится даже при сбое опорных сигналов. CCG подает тактовый сигнал непосредственно в координационный процессор, сетевой контролер системы сигнализации, буфер сообщений.

- Системная панель (SYP) для индикации внутренней аварийной сигнализации, сообщений - рекомендаций и нагрузки CP. SYP обеспечивает текущую информацию о рабочем состоянии системы. На панель также выводится внешняя аварийная сигнализация, например, пожар, выход из строя системы кондиционирования воздуха и прочее.

Для организации контроля за всеми станциями одной зоны обслуживания в центре эксплуатации и техобслуживания (OMC) может устанавливаться центральная системная панель (CSYP). На панель CSYP выводятся как акустические, так и визуальные аварийные сигналы и сообщения - рекомендации, поступающие со всех станций.

- Терминал эксплуатации и техобслуживания (OMT). С помощью терминала и установленного на нем программного обеспечения обслуживающий персонал получает информацию об авариях, осуществляет администрирование всех процессов, управление абонентами, включение ДВО, управление соединительными линиями, проводит тестирование всех блоков и т.д.

- Внешняя память (EM) для:

1. программ и данных, которые не должны постоянно храниться в CP;

2. всей системы прикладных программ для автоматического восстановления;

3. данных по тарификации телефонных разговоров и измерению трафика.

Для обеспечения того, что эти программы и данные будут сохранены при любых условиях, внешняя память дублирована. Она может содержать накопители на магнитном диске MDD (емкость каждого до 337 Мбайт), накопители на магнитной ленте MTD (емкость каждого до 80 Мбайт), магнито - оптические накопители и т.д.