Научная статья на тему 'Особенности управления процессом коммутации в многокаскадной коммутационной системе с параллельным поиском каналов связи'

Особенности управления процессом коммутации в многокаскадной коммутационной системе с параллельным поиском каналов связи Текст научной статьи по специальности «Электротехника, электронная техника, информационные технологии»

CC BY
307
121
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Аннотация научной статьи по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям, автор научной работы — Барабанова Елизавета Александровна

Цель работы снизить нагрузку на центральное управляющее устройство. Предметом исследования является многокаскадная коммутационная система, основу которой составляет многокаскадный пространственный коммутатор. В качестве метода коммутации используется метод параллельного поиска свободных каналов связи. Предложено техническое решение, позволяющее производить параллельный поиск свободных промежуточных путей в цифровых коммутационных системах, построенных на базе многокаскадной ступени пространственной коммутации. Основная идея решения заключается в реализации алгоритма параллельного поиска каналов связи в самой многокаскадной коммутационной системе. Библиогр. 3. Ил. 2.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по электротехнике, электронной технике, информационным технологиям , автор научной работы — Барабанова Елизавета Александровна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The purpose of the work is to reduce a load on the central controlling device. The subject of the research is a multicascade switching system. The base of the switching system is multicascade space switching system. The method of parallel searching of vacant communication channels has been chosen as a method of switching. The technical decision has been offered. It allows to produce parallel searching of vacant intermediate ways in digital switching systems which have been built on the base of multicascade space switching system. The main idea of the decision is to realize the algorithm of parallel searching in the device of multicascade switching system.

Текст научной работы на тему «Особенности управления процессом коммутации в многокаскадной коммутационной системе с параллельным поиском каналов связи»

УДК 621.395.74

Е. А. Барабанова Астраханский государственный технический университет

ОСОБЕННОСТИ УПРАВЛЕНИЯ ПРОЦЕССОМ КОММУТАЦИИ В МНОГОКАСКАДНОЙ КОММУТАЦИОННОЙ СИСТЕМЕ С ПАРАЛЛЕЛЬНЫМ ПОИСКОМ КАНАЛОВ СВЯЗИ

Введение

В процессе установления соединения на существующих телефонных станциях выполняются две задачи: а) отыскание свободных промежуточных путей коммутационной системы (КС), обеспечивающих соединение линий вызывающего и вызываемого абонентов; б) коммутация соединения между вызывающим и вызываемым абонентами [1].

Эти задачи должны выполняться на любой АТС вне зависимости от способа построения её коммутационного поля (КП).

На существующих цифровых АТС пространственно-временного типа наибольшее распространение получили многокаскадные системы коммутации, базирующиеся на широком использовании электронных матриц. На таких цифровых АТС коммутационные приборы не участвуют в отыскании свободных промежуточных путей. Эту задачу решает центральное управляющее устройство (ЦУУ).

При увеличении емкости цифровых АТС централизованное управление приводит к увеличению объёма памяти ЦУУ [2]. Таким образом, с учетом наметившейся тенденции к увеличению ёмкости цифровых АТС, становится очевидным возрастание нагрузки, возлагаемой на ЦУУ.

В этих условиях весьма остро встает проблема разработки новых принципов коммутации, при использовании которых элементы коммутации не только осуществляли бы непосредственное соединение, но и участвовали бы в процессе поиска свободных промежуточных путей.

Одним из способов, позволяющих максимально приблизить функции управления соединением к элементу коммутации, является метод параллельного поиска каналов связи [3].

Структура коммутационного поля

Коммутационное поле большинства цифровых станций строится на базе каскадов временной (Т) и пространственной (8) коммутации. При этом наиболее часто встречается структура, согласно которой на входе и выходе КП поля обычно устанавливаются Т-каскады, а центральное звено КС составляет один или несколько 8-каскадов. Это связано с тем, что в такие КП включаются цифровые потоки групповых трактов (например, ИКМ-линии). Каждая ИКМ-линия состоит из определённого числа информационных канальных интервалов (для ИКМ-30 это число равно 30).

Одна из возможных функциональных схем КС такого типа представлена на рис. 1. Коммутационное поле состоит из входного и выходного Т-каскадов и пространственного коммутатора. В предлагаемой структуре КП пространственный коммутатор представляет собой многокаскадную КС.

Цикл ИКМ-линий после мультиплексирования имеет определённое количество канальных интервалов, каждый из которых содержит, как правило, 8-битовое информационное сообщение. Входящий Т-каскад состоит из речевых запоминающих устройств (РЗУ0 - РЗУ„), куда поступают кодовые слова входящих ИКМ-линий. Обычно доступ в ячейки памяти РЗУ первого каскада для записи кодовых слов является последовательным, а для считывания - произвольным. Тогда, для максимальной симметрии в алгоритме поиска соединительного пути в КП, в третьем каскаде (исходящей Т-ступени), наоборот, используют режим произвольного доступа для записи и последовательный - для считывания. Перезапись битов информационных сообщений из РЗУ первого Т-каскада в РЗУ третьего Т-каскада допускается в любом временном отрезке в течение цикла передачи и с использованием свободной промежуточной линии между Т- и 8-каскадами [3].

Входной Пространственный ВыхоДНой

Т- каскад коммутатор т- каскад

X 1

РЗУо

0 1

РЗУо

пос иарЧ

\пос

Рис. 1. Функциональная схема коммутационной системы:

УЗУ - управляющее запоминающее устройство; ГТИ - генератор тактовых импульсов

Особенности управления коммутационной системой с параллельным поиском каналов связи

Управление КС осуществляется ЦУУ, которое выполняет функции по обнаружению заявок на обслуживание со стороны входящих и исходящих линий, управляет работой управляющих запоминающих устройств УЗУ1, УЗУ2, УЗУЗ и выдаёт команды для работы ГТИ.

УЗУ1 и УЗУЗ управляют РЗУ входящей и исходящей Т-ступеней. Ёмкость данных УЗУ определяется числом исходящих и входящих ИКМ-линий, а также числом канальных интервалов (КИ) одного цикла ИКМ-линии.

УЗУ2 состоит из М ячеек (где М - максимальное число исходящих ИКМ-линий), в которые под управлением ЦУУ записываются команды коммутации. Каждая команда коммутации представляет собой пару (х, р). Эта пара соответствует номеру входящей ИКМ-линии, с которой необходимо передать информационное сообщение на исходящую ИКМ-линию. Номер исходящей линии соответствует номеру линии, на которую поступает команда коммутации.

Множество пар (х, р), хранящихся в ячейках УЗУ2, представляет собой программу коммутации.

Поиск промежуточных путей в пространственном коммутаторе происходит строго согласно тактовым импульсам, которые поступают на управляющие входы коммутатора с выходов ГТИ.

Пространственный коммутатор с параллельным поиском каналов связи состоит из трёх каскадов пространственной коммутации: входного, промежуточного и выходного. Структурная схема пространственного коммутатора изображена на рис. 2 [3].

Входной

каскад

Промежуточный

каскад

Выходной

каскад

0

і 1 і

—: Р 1 1 1 і і і ►

2 2 2 7 2 2

Р г X г г т

1 2 і 2 2 р 2 г 1 2 1 2 2 X г 1 2 1 2 2 г т

1 1 1 1 1 1

2 X 2 2 г 2 2 г 2

Р г X г г т

Рис. 2. Структурная схема пространственного коммутатора

В режиме настройки на информационные выходы выходного каскада из УЗУ2 поступают команды коммутации.

Пространственный коммутатор использует алгоритм параллельного поиска каналов связи [3]. Согласно данному алгоритму настроечная информация поступает на выходы коммутатора и передается от одного коммутационного элемента (КЭ) к другому. Устройство управления, которое в данном случае носит название локального устройства управления (ЛУУ), разбито на несколько функциональных узлов, которые находятся внутри коммутационной схемы. Анализируя настроечную информацию, ЛУУ устанавливает КЭ в определенное состояние и передает ее в ЛУУ следующего ненастроенного КЭ. Такая настройка является децентрализованной.

Особенностью работы данного коммутатора является то, что поиск всех каналов связи для накопившихся к данному моменту времени команд коммутации происходит одновременно. Кроме того, настройка новых каналов связи может происходить параллельно с передачей информации по уже настроенным каналам. Последняя функция в системе реализуется путём блокировки тех информационных выходов и промежуточных путей, по которым уже передаётся информация.

Максимальное время настройки пространственного коммутатора будет равно Я-тактам. Я - число коммутационных блоков промежуточного каскада.

Предположим, что необходимо произвести коммутацию КИ2 входящей линии 0 и КИ10 выходящей линии М (в данном случае в качестве входящей/исходящей ИКМ-линии для коммутационного поля рассматривается уплотненная линия после блока мультиплексирования). Пусть для передачи информационного сообщения из входящего Т-каскада в пространственный коммутатор ЦУУ выбрало КИ7 промежуточной ИКМ-линии. Тогда в ячейку памяти УЗУ1, соответствующую РЗУ0, будет записан адрес ячейки 2. В УЗУ2 записывается команда коммутации, отвечающая за подключение выхода 0 пространственного коммутатора ко входу М в течение канального интервала 7 промежуточного ИКМ-цикла. В ячейку памяти УЗУЗ, соответствующую РЗУ„, записывается адрес ячейки 10.

После проверки правильности записи данных в указанные ячейки передается разрешение на настройку КС. Тогда в течение канального интервала 2 цикла входящей ИКМ-линии информационное сообщение записывается в ячейку 2 РЗУ0. Это слово находится там до наступления времени КИ7 промежуточной ИКМ-линии, когда из УЗУ1 считывается адрес 2 произвольного считывания из РЗУ0 первого каскада, а из УЗУЗ адрес 10 записи в РЗУ„ третьего каскада. В течение КИ7 информационное сообщение подаётся на нулевой вход пространственного коммутатора, снимается с выхода М и записывается в ячейку 10 РЗУ„. Затем с помощью последовательного считывания в течение КИ10 цикла исходящей ИКМ-линии информационное сообщение считывается в исходящую линию М.

Благодаря тому, что поиск свободных промежуточных путей для соединения входящих и исходящих ИКМ-линий в пространственном коммутаторе предлагаемой КС может производиться параллельно, повышается скорость работы всей КС.

Заключение

При построении многокаскадных цифровых КС пространственно-временного типа одной из наиболее важных задач является выбор способа коммутации. От этого зависит скорость работы КС и её максимальная ёмкость.

В связи с тем, что в настоящее время существует тенденция к максимальному приближению функций устройств управления к коммутационным элементам, необходимо использовать такой способ коммутации, который позволил бы быстро осуществлять поиск промежуточных путей в самой КС, освобождая при этом ЦУУ от выполнения данной задачи.

Уже известным способом коммутации, реализующим данную функцию, является способ адресно-кодовой коммутации [1].

С увеличением ёмкости цифровых АТС реализация данного способа коммутации стала непростой задачей.

Одним из способов расширения ёмкости цифровых АТС является увеличение числа каскадов пространственной коммутации. В этой связи актуальным является использование многокаскадных пространственных коммутаторов в общей структуре КП.

Предложенный способ коммутации ИКМ-сигналов в КС, основой которой является трёхкаскадный пространственный коммутатор, методом параллельного поиска позволяет:

— повысить скорость установления соединения за счёт параллельной настройки каналов

связи;

— снизить нагрузку на ЦУУ за счёт реализации алгоритма поиска свободных путей к исходящим ИКМ-линиям неспостредственнно в самой КС;

— уменьшить объём памяти ЦУУ, т. к. исключается необходимость хранения таблиц занятости промежуточных путей КС.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Чуркин В. П. Асинхронные цифровые системы коммутации. - М.: Радио и связь, 1985. - 12 с.

2. Баркун М. А. Цифровые системы синхронной коммутации: Учеб. пособие для вузов. - Минск: Высш. шк., 2001. - 192 с.

3. Барабанова Е. А. Повышение качества обслуживания мобильных систем передачи данных методом параллельного поиска свободных каналов связи в коммутационных системах // Российская школа-конф. «Мобильные системы передачи данных» с участием молодых учёных и преподавателей: Материалы школы-конф. - М.: МИЭТ, 2006. - 112 с.

Статья поступила в редакцию 20.12.2006

THE PECULIARITIES OF THE COMMUTATION PROCESS MANAGEMENT IN MULTICASCADE SWITCHING SYSTEM WITH PARALLEL SEARCHING OF COMMUNICATION CHANNELS

Е. А. Barabanova

The purpose of the work is to reduce a load on the central controlling device. The subject of the research is a multicascade switching system. The base of the switching system is multicascade space switching system. The method of parallel searching of vacant communication channels has been chosen as a method of switching. The technical decision has been offered. It allows to produce parallel searching of vacant intermediate ways in digital switching systems which have been built on the base of multicascade space switching system. The main idea of the decision is to realize the algorithm of parallel searching in the device of multicascade switching system.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.