Software & Systems

Требования, которым должны cootbctctbi вать современные учрежденческие сисп мы связи, в последнее время существеын меняются. Раньше такие системы обесш чивали лишь речевую связь, а теперь, помимо этого, прием и передачу текстов и различных данных. Эти системы cupoei тированы так, что нет никаких проблем с использованием дополнительных yci ройств и изменением характеристик существующих.

Гибкость, необходимую при создании технических и прО1раммных средств, нево: можно было бы достигнуть путем простой эволюции программ предыдущего поко ления, управляющих учрежденческими АТС и имеющими выход на городскую сеть Необходимо разрабатывать архитектуру как новой надежной управляющей систе мы, так и программных средств.

Поскольку новые цифровые коммутирующие системы общего пользования долж пы отвечать аналогичным требованиям, то и в учрежденческой системе связи SYS ТЕМ 12В/5630, разработанной фирмой SEL-Alcalel, широко используются нреиму щества архитектуры коммуникационной системы общего пользования SYSTEM 12, < успехом применяемой во всем мире. В обеих системах используются многочислен ные модули программного обеспечения и общая технология сборки печатных плат а также одинаковое оборудование.

В то же время необходимо модифицировать модульную структуру SYSTEM Y1 так, чтобы она отвечала специфическим требованиям учрежденческих АТС, имеющих выход на городскую сеть, и могла адаптироваться в различной телефонной сре-ле.

Учрежденческая система связи SYSTEM 12B/5630 имеет следующие характеристики:

•      интеллектуальная высокоинтефированная цифровая коммутирующая сеть с большой коммутационной и пропускной возможностями;

•      распределенная архитектура с почти неограниченной пропускной способностью управляющих устройств;

•      модульная архитектура программного обеспечения;

•      коммутационное уплотнение каналов между управляющими элементами по средством цифровых сетей связи,

SYSTEM 12B/5630 появилась на рынке в 1985 году. Поставка средств интегральной цифровой сети связи, соответствующих стандартам Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии, осуществляется с 1989 года.

АРХИТЕКТУРА СИСТЕМЫ Структура технических средств

Система 12В/5630 находит широкое применение в различных областях. По экономическим причинам допускается минимальная емкость - около 100 линий, максимальная ограничивается 20000 абонентских линий, что соответствует требованиям сегодняшнего рынка. Все варианты дополнительно обеспечивают необходимое чис-

ло каналов связи, связывают линии и особые коммутирующие устройства (например копференц-связи и интерфейсы рабочих мест операторов).

Можно спроектировать все эти устройства в системы с различной конфигурацией в соответствии с требованиями заказчика; при этом обеспечивается большое разнообразие устройств речевой связи и передачи данных, а также сопровождения и управления.

Для оптимальной адаптации системы к различным случаям применения были разработаны следующие варианты конфигурации системы 12В/5630: Вариант 1 - до 600 линий расширения Вариант 2 - до 4800 линий Вариант 3 - до 20000 линий

Все три варианта системы имеют одинаковую архитектуру: в них используются однотипные печатные платы и модули программного обеспечения; отличаются варианты друг от друга только емкостью коммутационной сети. Благодаря этому такую структуру можно легко расширить простым добавлением оборудования без изменения существующей системы связи по кабелям.

Любая конфигурация SYSTEM 12B/5630 включает в себя подмодули, связанные друг с другом посредством цифровой коммутирующей сети связи (рис.1).

Во всех вариантах системы используются только три типа подмодулей:

•      телефонный периферийный подмодуль (TPS) для печатных плат с телефонными схемами;

•      подмодуль основных функций (BFS) для печатных плат с основными системными функциями (например генерация тактовых импульсов и тональных сигналов);

•      подмодуль канала цифровой связи (DTS) для печатных плат со структурой на 30 каналов (например 30 каналов связи с импульсно-кодоной модуляцией, с системой сигнализации CCITT/R8).

Каждый тип подмодуля имеет одинаковую структуру, но специфические телефонные или основные схемы различны. Каждый подмодуль содержит управляющий элемент (СЕ), выполняющий функции управления для особых подмодулей. Управляющий элемент, а следовательно, и подмодуль, связаны с коммутационной схемой цифровой связи через два системных интерфейса.

Для особых управляющих функций в системе выделены специальные управляющие элементы, которые называют многофункциональными управляющими злемен-

тами (MFCE). Эти элементы непосредственно не управляют никаким! телефонными схемами.

Возможные варианты SYSTEM 12B/5630 строятся следующим образом;

Вариант 1 - до 600 линий расширения использует один модуль системы 12В/563С (рис. 2).

Этот модуль включает до 7 телефонных периферийных подмодулей (TPS) и/или подмодули капала цифровой связи (DTS) для телефонных периферийных устройств, один или два многофункциональных управляющих элемента (MFCE) для управления вызовами, один или два подмодуля основных функций (BFS) для выполнения таких функций, как генерация тактовых импульсов и тональных сшналов. Все эти подмодули подсоединены через линию связи импульсно-кодовой модуляции РСМ 30 к двум коммутационным элементам (коммутатор подключения), управляющим всей нагрузкой между всеми подмодулями.

Вариант 2 служит для 4800 линий расширения (рис. 3). Он содержит до 8 модулей вышеописанных типов и, конечно, только один модуль, содержащий подмодуль (BFS) осповных функций. Эти восемь модулей связаны друг с другом через групповой выключатель.

Вариант 3 можно использовать для 20000 линий расширения. Он может включать до 32 модулей (рис. 4). В этом случае коммутационные схемы обеспечиваются двухфазным групповым выключателем, а каждая схема имеет 8 коммутационных элементов.

Коммутационная схема цифровой связи

И итерированная интеллектуальная коммутационная система SYSTEM 12В/5630 состоит из блока коммутатора подключения и одного-двух блоков группового выключателя и сгроится на базе заказных больших интегральных схем. Количество коммутационных элементов в блоке коммутатора подключения и количество блоков группового выключателя зависят от пропускной способности системы связи. Коммутационными элементами в коммутаторе подключения и групповом выключателе являются однотипные печатные платы.

В зависимости от требований к нагрузке я надежности групповой выключатель может быть снабжен четырьмя панелями печатных плат, которые действуют независимо друг от друга.

Коммутационная есть обеспечивает пространственную и временную коммутацв каналов с пропускной способностью 64 Кбит/сек и применяется для коммутации р чевых и пользовательских данных, а также для связи управляющих элементов сети передачи информации с управляющих элементов в коммутационную сеть для пои ^ ка маршрута. Коммутационные элементы автоматически устанавливают внутре ние связи с этой управляющей информацией для поиска маршрута и пересылак последующую информаиию для обеспечения вызова в следующих пунктах коммут; ционной сети. Таким образом, SYSTEM 12B/5630 не требует особых элементов дл поиска маршруга и управления им в коммутационной сети. Нет необходимости шинах для связи процессоров, благодаря чему кабельная сеть системы значительв укорачивается, а надежность ее повышается.

Модульная структура коммутационной сети SYSTEM 12B/5630 позволяет распн рять сеть поэтапно - от минимальной до максимальной емкости - простым доба! леняем коммутационных элементов. Для расширения выбранного варианта не тре буется модификации существующей кабельной системы.

Управляющая структура

Управляющая структура SYSTEM 12, т.е. принцип иерархического и модульноге подразделения на управляющие уровни, была адаптирована при построении SYSTEM 12В/5630. Она отвечает требованиям АТС, имеющим выход на городскую сеть, в гибкости, обеспечении различных специфических для пользователя устройств и, наконец, в расширениях для новых применений.

Принцип распределенного управления поддерживает модульную структуру всех коммутационных функций и распределяет их до управляющим элементам в соответствии со следующими критериями: быстрое реагирование, равное распределение на1рузок, образование больших замкнутых функциональных единиц с четко определенными интерфейсами.

Управляющая структура SYSTEM 12B/5630 состоит из следующих элементов.

Контроллеры пульта управления

На низшем уровне обработки телефонных сообщений этот контроллер, имеющийся на каждом пульте системы периферийной телефонной линии связи, служит для обработки сигналов, зависящих от реального масштаба времени, а также выполняет другие функции, определяемые спепифическими техническими средствами.

Контроллер пульта управления преобразует сигналы различных интерфейсов и нормализованные сообщения, необходимые для связи с управляющими элементами подмодуля, который формирует следующий уровень иерархии управления. Эта стандартизация доводит количество возможных вариантов проходящих сигналов до небольшого числа групп, которые должны обрабатываться прикладными программами; поддерживаемая стандартным аппаратным интерфейсом, основанным на интеграции сверхвысокого уровня, она способствует вводу новых типов пультов системы периферийной телефонной линии связи.

Элементы управления подмодулем

Все действия, влияющие на терминальное оборудование, координируются именно здесь. Например, все команды, идущие от управления вызовами, переводятся в команды, которые будут понятны контроллеру на пульте управления соответствующих телефонных периферийных пультов. Дополнительными функциями подмодуля являются генерация управляющей информации для поиска пути по цифровой сети коммугации и выполнение функций сопровождения внутри модуля. ад

Многофункциональные элементы управления

гн Функции управления вызовами, устройствами и поддержки вызовов представ-ш ляют наивысшие уровни управления применяющимися видами телефонной связи. Именно зги функции и распределяются данными элементами системы связи.

Модульная структура системы позволяет добавлять новые элементы управления J как для специальных дополнительных функций, так и в целях обеспечения надежности (в частности резервирование).

                                                              ОПИСАНИЕ ПОДМОДУЛЯ

Телефонный периферийный подмодуль (TPS)

и Этот подмодуль (рис. 5) включает печатные платы с комплексом телефонных в схем сопряжения и элементом управления подмодулем. При необходимости можно ; добавлять устройства для выполнения специальных функций.

Схемы упомянутых телефонных периферийных устройств подключаются в под-стойки, каждая из которых может включать 24 печатные платы, т.е. ограничений относительно размешения печатных плат в подстойках не существует. Более того, допускаются различные сочетания типов используемых печатных плат.

С точки зрения реального применения телефонный периферийный подмодуль представляет собой наиболее важный элемент. Некоторые яз плат телефонной периферии, которые можно подключить в этот подмодуль, будут рассматриваться более подробно, при этом особое внимание будет уделяться цифровым интерфейсам.

Кцнтерфейсам с абонентскими линиями относятся:

•      аналоговые цепи абонентских линий;

•      цепи абонентских линий предварительной интегральной цифровой сети связи. Это двухпроводный интерфейс с пропускной способностью 80 Кбит/сек (U ) с телефонный каналом, обеспечивающим речевую передачу каналом данных пользователя и каналом передачи специальных сигналов. Соответствующий телефон с цифровым кодирующим устройством обеспечивает интегрированный терминальный адаптер V.24 для соединения терминалов, персональных компьютеров или оборудования для электронной обработки данных и позволяет параллельно вести разговор и обмениваться данными;

•      цепи абонентских линий интегральной цифровой связи.

Эта линейная схема обеспечивает двухпроводный интерфейс с пропускной способностью 144 Кбит/сек со структурой каналов 2В + 2 (U ), которая разделяется на два канала - 64 Кбит/сек для ведения разговора и/или передачи пользовательских данных и один канал для передачи сигналов с пропускной способностью 16 Кбит/сек. Протокол прохождения сигналов подготавливается на основе рекомендаций Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии. Для прямой связи с этим интерфейсом существует значительное количество устройств с интегрированным терминальным адаптером V.24, который также позволяет параллельно проводить как разговор, так и обмен данными.

Конечный пункт абонентской линии вместе с сетевой аппаратурой предоставляет так называемый интерфейс с шиной по стандартам Международного комитета. Терминальное оборудование, обеспечивающее этот интерфейс, можно подсоединять неиосредственно; другие терминалы, не соответствующие этому стандарту, можно соединять с помощью подходящих терминальных адаптеров (ТА). Примером могут служить ТА а/в для теоминалов с аналоговым интешпейсом а/в и ТА V.24 кптлпий

Интерфейсы кана.ш свят и арендуемой линии связи:

ш аналоговые интерфейсы канала связи, имеющие или не имеющие средства набора абонентских номеров;

• линии связи базового доступа интегральной системы цифровой сети для обеспечения доступа телефонных станций общего пользования. Эта линия связи обеспечивает структуру каналов 2B+D. Протокол D-канала подготовлен на основе соответствующих рекомендаций Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии;

■ аналоговые линии для взаимосвязи учрежденческих АТС, имеющих выход на городскую сеть и обратно. Являясь эквивалентами линий связи интегральной системы цифровой сети, аналоговые линии связи обеспечивают структуру каналов 2В + D. Протокол D-канала подготавливается на основе соответствующих рекомендаций Международною комитета и обеспечивает сквозную передачу между взаимосвязанными учрежденческими АТС, имеющими выход на городскую сеть.

К интерфейсам, перечисленным выше, можно добавить печатные платы и для отдельных соединений, например цепи конференп-связи или цепи соединения с телефонистом местного коммутатора.

Подмодуль цифровой соединительной линии

В аналоговой среде этот подмодуль может включать не более двух соединительных линий, используя сигнальную систему CCITT/R2.

В среде интегральной системы цифровой сети используются две соединительные линии или арендуемые линии связи со структурой каналов ЗОВ + D. Тот же протокол D-канала, о котором уже шла речь, используется для обеспечения базового доступа.

Подмодуль основных функций

Этот подмодуль загружает профаммное обеспечение и запуск системы, управление и координацию, сопровождение и диагностику, поддержку диалога человек/машина, а также генерацию и распределение тактовых и тональных сигналов. Усовершенствование интегральной цифровой системы связи

Философия усовершенствования SYSTEM 12B/5630 исходит из того, что во многих случаях будет необходимо поэтапное развитие системы: от простейшей системы связи с речевым запросом и ответом до учрежденческой.

Что касается аппаратных средств, то решение может состоять в добавлении плат для предварительной обработки сигналов в цепях интегральной системы цифровой сети и соответственно специальных плат интефапьпой цифровой сети связи, что не потребует никакой переорганизации существующей системы. Более того, можно реализовать равномерно распределенную интегральную цифровую систему связи 1гугем простой замены аналоговых интерфейсов абонентских линий связи на интерфейсы абонентских линий цифровой системы связи на уровне печатных плат. Структура программного обеспечения

Архитектура программного обеспечения SYSTEM 12B/5630 наследует принципы SYSTEM 12 и основывается на концепции виртуальной машины, т.е. модулю на более высоком иерархическом уровне необязательно знать внутреннюю структуру и функции модулей на более низких уровнях.

Базовая структура про1раммного обеспечения показана на рис. 6.

Наиболее тесно связанным с аппаратными средствами является профаммное обеспечение на уровне 1, т.е. операционная система. На уровне 2 выполняются простейшие функции передачи сигналов и обработки протоколов. Уровень 3 обеспечивает функции управления устройствами и их сопровождение. Уровни 4 и 5 обеспечивают прикладные функции типа обработки вызовов и управления отдельными характеристиками сети. Над всеми этими уровнями располагаются функции адми нистрирования.         '

Стандартным программным модулем является машина конечных сообщений, которая полностью описывается с помощью множества входных и соответствуют их им выходных сигналов. Связь между этими машинами осуществляется через сообщения. Следовательно, поведение системы при программном управлении можно легко описать с помощью таблиц последовательности, которые отображают поток сообщений между машинами конечных сообщений в результате происходящих внутренних и внешних событий. Благодаря модульной структуре и связи с коммутационным уплотнением каналов программные модули можно распределять в соответствии с требованиями и ограничениями физической структуры управления. Конкретные задания выполняются с помощью машин поддержки системы, представляющих множества процедур, обычно применяемых в функциях с критическим временем или в функциях, связанных непосредственно с техническими средствами.

В итоге можно отметить, что для соответствия требованиям, предъявляемый к средствам связи в будущем, современные системы связи должны иметь открытую архитектуру, позволяющую без помех подсоединять новые интерфейсы, устройства и использовать современные способы и виды связи.

Всем этим требованиям удовлетворяет SYSTEM 12B/5630.