Материал: Программное обеспечение узла телефонной связи

Согласно рассмотренному выше, ПО СКПУ содержит прикладное и инструментальное программное обеспечение. Вследствие этого системное программное обеспечение (СПО) можно разделить на исполнительную и инструментальную ОС (см. рис.1). Несмотря на кажущуюся общность назначения инструментальной и исполнительной ОС (поддержка функционирования соответствующих программ), между ними существует принципиальная разница, заключающаяся в степени участия человека в управлении ходом работы ЭВМ (степени интерактивности). В инструментальной ОС управление осуществляется главным образом посредством директив, полученных от оператора (программиста, пользователя), которые вызывают выполнение определенной последовательности действий. В исполнительной ОС выполнение действия вызывается в результате работы некоторой специальной управляющей программы ОС при минимальном участии человека. Применительно к СКПУ исполнительная ОС должна обеспечивать параллельное выполнение большого числа программных модулей с различными приоритетами и периодами запуска. Исполнительная ОС обеспечивает выполнение на ЭВМ пользовательских задач, или, более точно функционирование ППО. Инструментальные ОС предназначены для обеспечения работы ЭВМ в процессе выполнения ИПО.

Таким образом, средства интерактивного общения в случае инструментальной ОС имеют определяющее значение для ее функционирования, а в случае исполнительной ОС - лишь вспомогательное, например при возникновении аварийных ситуаций в СКПУ и проведении плановых контрольно-диагностических проверок. Интерактивные средства исполнительной ОС МККТТ рекомендует проектировать на основе языка MML [Man Machin Language - язык общения (диалога) человека с ЭВМ].

2. Структура ПО ЭУМ

Электронная управляющая машина выполняет основные функции по обслуживанию телефонных вызовов и вспомогательные функции, связанные с эксплуатацией и техническим обслуживанием узла коммутации с помощью входящих в ее состав аппаратурных средств под управлением программ и на основе данных, записанных в ее памяти.

В зависимости от степени участия в обеспечении процесса функционирования узла коммутации ПО ЭУС может быть разделено на две части, как показано на рисунке 2: внутренне ПО и внешнее ПО.

Рис.2 Состав программного обеспечения ЭУМ.

2.1 Внутреннее ПО

Внутреннее ПО - совокупность программ и данных, используемых для управления выполнением основных и вспомогательных функций ЭУМ в процессе функционирования узла коммутации и являющихся ее неотъемлемой составной внутренней частью. Внутреннее ПО различных образцов узлов коммутации может отличаться по составу программ, составу и содержанию постоянных и полупостоянных данных.

По функциональному назначению соответствующих программ внутреннее ПО подразделяется на следующие группы (системы) программ:

·   операционную систему ОС;

·   систему коммутационных программ СКП;

·   систему программ технического обслуживания СПТО;

·   систему административных программ САДМП.

Операционная система ОС предназначена для организации совместной работы ЭУМ управляющего комплекса и процессоров ЭУМ, управления обменом информацией между внешними устройствами и основной памятью ЭУМ, координации совместной работы систем СКП,СПТО и САДМП и распределения ресурсов машинного времени и памяти между ними. По отношению к остальным системам внутреннего программного обеспечения операционная система играет такую же роль, как ЦУУ по отношению к другим устройствам узла коммутации.

Рис.3 Функциональная структура внутреннего программного обеспечения.

Система коммутационных программ СКП осуществляет управляние установлением различных видов связи, предусмотренных на данном узле коммутации. Применительно к городской опорной АТС-это внутристанционная связь между абонентами; связь между абонентами подстанции и абонентами, включенными непосредственно в данную станцию, соединения для вызовов от других опорных АТС, узловых АТС и АМТС к абонентам данной станции при использовании различных типов соединительных линий, соединения для вызовов от абонентов данной станции к другим опорным АТС, узловым АТС и АМТС.

Система программ технического обслуживания СПТО используется для автоматизации процессов контроля и диагностики оборудования узла коммутации, а также для восстановления нормального режима работы оборудования после устранения обнаруженных неисправностей.

Система административных программ САДМП предназначена для автоматизации процессов эксплуатации узла коммутации и осуществляет сбор статистических данных о нагрузке, качестве обслуживания вызовов и работы оборудования, которые затем используются администрацией узла и сети связи для анализа и оптимизации качества обслуживания абонентов, загрузки оборудования, каналов и линий сети связи.

Система САДМП содержит также программы, используемые эксплуатационным персоналом узла коммутации для изменения абонентских и станционных данных при проведении работ по подключению новых абонентов, добавлению каких-либо приборов, блоков и устройств, изменению конфигурации связей между различными видами оборудования.

Системы СКП, СПТО и САДМП имеют между собой только информационные связи. Система СКП формирует для программ СПТО данные о номерах комплектов, блоков и устройств, занятых в неустановленных из-за неисправности оборудования соединениях, а также система СПТО информирует программы СКП о номерах заблокированных (или разблокированных) комплектов, блоков и устройств. Кроме того, система СПТО формирует для системы САДМП, осуществляющей сбор статистики о неисправностях, номера неисправных комплектов, блоков и устройств и информацию о типе обнаруженной неисправности. Система САДМП использует при учете нагрузки и тарификации данные, вырабатываемые системой СКП, и, в свою очередь, осуществляет при необходимости изменение абонентских и станционных данных, используемых программами СКП.

ОС осуществляет запуск периодических программ СКП, СТПО, САДМП по сигналам от датчика времени, программ СПТО по сигналам от схем контроля оборудования и заявкам от программ СКП, а также программ СПТО и САДМП по заявкам человека - оператора.

2.2 Внешнее ПО

Внешнее ПО представляет собой совокупность программ, данных, которые не используются на этапе нормальной эксплуатации узла коммутации и, таким образом, не являются ее внутренней составной частью, но применение которых на этапах составления, отладки, испытаний и производства программ и данных внутреннего ПО позволяет существенно сократить время и трудоемкость выполнения этих этапов.

Внешнее ПО состоит из следующих систем программ:

·   система автоматизации программирования САП;

·   система автоматизации отладки программ САОП;

·   система автоматизации производства внутреннего ПО САППО;

·   система испытательно-наладочных программ СИНП.

3. Состав коммутационных программ

Система коммутационных программ СКП, предназначенная для управления установлением соединений на коммутационном узле, является одной из основных частей внутреннего программного обеспечения ЭУМ. Принципы построения данной программы оказывают существенное влияние на тактико-технические и технико-экономические характеристики узла в целом (качество, обслуживания абонентов, пропускную способность, стоимость).

Коммутационные программы обладают большим функциональным разнообразием, однако они имеют одинаковую (или достаточно близкую друг к другу) структуру, которая является отражением структуры этапов обслуживания вызовов

Принципы построения системы СКП определяются: составом коммутационных программ, функциональной структурой памяти данных, используемых программами СКП, принципами взаимосвязи и взаимодействия программ СКП в процессе обслуживания вызова.

Процесс установления соединения на коммутационном узле представляет собой определенную для каждого вида соединения последовательности этапов.

С процессом установления соединения однозначно связан процесс обслуживания вызова так, что каждой паре соседних этапов установления соединения соответствует этап обслуживания вызова. На этом этапе осуществляется перевод вызова от одного этапа установления соединения к другому по определенному входному сигналу. При этом последовательность выполняемых на каждом этапе обслуживания вызова действий подразделяется на три процесса:

·   прием информации, включающий обнаружение поступающих входных сигналов и ввод соответствующей информации в память ЭУМ;

·   обработка информации, заключающаяся в анализе принятой информации и подготовке данных для перевода вызова на следующий этап установления соединения;

·   выдача информации, т.е. выдача последовательности периферийных команд в ПУУ для перевода вызова на заданный этап установления соединения.

3.1 Программы приёма информации

Программы приема информации обнаруживают поступление входных сигналов, как правило, путем периодического опроса (сканирования) соответствующих контрольных точек комплектов, в определителях и сравнения их текущего состояния с состоянием' на момент предыдущего опроса. Изменение состояния контрольных точек означает поступление определенных входных сигналов".

В этом случае программы приема информации формируют заявки на выполнение соответствующих принятым сигналам программ обработки вызова для перевода вызова на новый этап установления соединения.

Конкретный состав программ приема информации определяется набором возможных входных сигналов для того или иного вида соединения. Так, при установлении внутристанционного соединения (см. рис.4) используются следующие основные программы приема информации:

·   программа сканирования абонентских комплектов (АК), осуществляющая обнаружение сигналов вызова от абонентов;

·   программа сканирования комплектов приема номера (КПН), осуществляющая обнаружение изменения состояния контрольных точек КПН и прием импульсов (цифр) номера;

·   программа сканирования комплектов контроля посылки вызова (ККПВ), осуществляющая обнаружение сигнала отбоя вызывающего абонента на этапе посылки вызова;

·   программа сканирования комплектов посылки вызова (КПВ), осуществляющая обнаружение сигнала ответа вызываемого абонента;

·   программа сканирования шнуровых комплектов (ШК), осуществляющая обнаружение сигналов отбоя вызывающего и вызываемого абонентов на этапе разговора;

·   программа сканирования комплекта посылки сигнала занятости (КПЗ), осуществляющая обнаружение сигнала отбоя вызываемого (вызывающего) абонента на этапе отбоя после разговора вызывающего (вызываемого) абонента.

Рис.4 Граф установления внутристанционного соединения.

Кроме того, поскольку номер, набираемый абонентом, не может быть принят за один цикл выполнения программы сканирования КПН, а также в связи с тем, что вызывающий абонент может отказаться от дальнейшего набора номера или задержать набор очередной цифры на недопустимое время, в состав программ приема информации дополнительно вводятся:

·   программа определения межцифрового интервала (МЦИ) и отказа от продолжения набора номера.

·   программа определения задержки набора номера.

3.2 Программы обработки вызова

Программы обработки вызова по заявкам от программ приема информации осуществляют анализ принятой информации и данных о текущем этапе установления соединения для обслуживаемых вызовов, производят выбор следующего этапа установления соединения и выполняют поиск и занятие свободных комплектов нужного типа и соединительных путей в коммутационной системе между ними для нового этапа. При успешном обслуживании исходной заявки программы обработки вызова формируют заявки на выдачу последовательности периферийных команд в ПУУ, обеспечивающей требуемый переход вызова на новый этап установления соединения.

В соответствии с набором этапов обслуживания вызова для установления внутристанционного соединения (см. рис. 4) в состав системы СКП входят программы:

·   подключения КПН, организующая подключение КПН к АК вызывающего абонента и посылку ему сигнала готовности станции к приему номера;

·   анализа цифр номера, определяющая по набранному номеру вид вызова (внутристанционный, исходящий) или дополнительный вид обслуживания (ДВО), требуемый абонентом, а также осуществляющая для исходящего вызова выбор исходящего направления связи;

·   подключения КПВ и ККПВ, организующая подключение КПВ к АК вызываемого абонента и ККПВ к АК вызывающего абонента с выдачей абонентам соответственно сигналов посылки вызова и контроля посылки вызова;

·   установления разговорного тракта, организующая отключение комплектов КПВ и ККПВ и соответствующих сигналов и подключение к абонентским комплектам ШК, обеспечивающего проведение разговора абонентов;

·   подключения КПЗ, организующая отключение ШК и подключение КПЗ к АК абонента со снятой трубкой;

·   разъединения, организующая отключение занятых в соединении комплектов и приведение абонентских комплектов в исходное состояние.

Многие из перечисленных программ обработки вызова содержат общие части, которые для уменьшения общего объема занимаемой ими памяти выделяются в подпрограммы обработки вызова. Отличием подпрограмм обработки вызова от программ обработки, помимо выполняемых функций, является то, что обращение к ним осуществляется не с помощью записи заявки в определенную зону памяти, а путем непосредственной передачи управления по команде "Переход с возвратом". По окончании выполнения подпрограмма обработки вызова возвращает управление обратившейся к ней программе.

К числу основных относятся следующие подпрограммы:

·   пересчета, выполняющие пересчет номера АК в списочный номер абонента и его категорию, номера комплекта заданного типа в координаты его включения в КС, списочного номера абонента в номер его АК и другие виды пересчета;

·   поиска свободного соединительного пути в КС, осуществляющие поиск и занятие свободного соединительного пути в КС между двумя комплектами, заданными своими координатами включения в коммутационную систему;

·   предоставления ДВО, выполняющие специфические функции, связанные с предоставлением абонентам дополнительных видов обслуживания, таких, как установка на ожидание, "будильник", конференц-связь, и других.

3.3 Программы выдачи последовательности периферийных команд

Реализация каждого этапа обслуживания вызова заканчивается выдачей в ПУУ последовательности периферийных команд (ППК) для разъединения и (или) установления требуемых на этом этапе соединений. Осуществление указанных функций возлагается на программы выдачи ППК, которые по заявкам программ обработки вызова осуществляют формирование, выдачу и контроль выполнения ППК для перевода вызова на заданный этап установления соединения.