Децентрализованная система (рис. 6.11) содержит одно центральное ЦУУ и множество периферийных ПУУ управляющих устройств, каждое из которых содержит ЭУМ. Центральная электронная управляющая машина реализует основные алгоритмы обслуживания вызовов и координирует работу периферийных ЭУМ, занятых выполнением вспомогательных функций. ЦУУ обычно непосредственно не связано непосредственно с объектами управления и получает информацию об их состоянии от ПУУ. Терминал оператора, напротив, чаще всего бывает подключен к ЭУМ центрального управляющего устройства, поскольку именно там сосредоточены основные данные, характеризующие состояние оборудования. Для обеспечения надежности децентрализованного управляющего устройства в первую очередь резервируют ЦУУ.
Рис.6.11 Децентрализованное управление
В распределенной системе (рис.6.12) все функции распределены между отдельными управляющими устройствами УУ, взаимодействующими друг с другом в процессе работы. При этом каждое устройство, как правило, отвечает за обслуживание определенной группы узлов АТС. Резервирование УУ в распределенной системе может осуществляться по принципу N+1, то есть на каждые N однородных УУ приходится одно резервное.
Производительность многопроцессорной системы управления в значительной степени зависит от способа взаимодействия ЭУМ друг с другом. Рассмотрим три способа взаимодействия, нашедших применение в реальных системах.
Рис.6.12 Распределенное управление
В системе с общей шиной (рис.6.13) электронные управляющие машины обмениваются информацией через общую шину, представляющую собой последовательный или параллельный тракт передачи данных. Взаимодействие может осуществляться путем пересылки массивов данных непосредственно между ЭУМ. Однако в таком случае возможно возникновение ситуаций, в которых машина, запросившая обмен данными будет вынуждена ожидать готовности другой машины, если последняя в это время занята решением более важной задачи. Для исключения подобных задержек к общей шине может быть подключено пакетное запоминающее устройство, в котором ЭУМ будут оставлять информацию, предназначенную для передачи друг другу. Принимающая сторона будет считывать данные из пакетного ЗУ в удобные для нее моменты времени.
Рис.6.13 Система с общей шиной
Недостатком системы с общей шиной является ее ограниченная производительность. При большом числе ЭУМ на общей шине будут возникать конфликтные ситуации при попытках одновременной передачи данных несколькими устройствами.
Система с коммутационным полем (рис.6.14) позволяет избежать ограничений, свойственных общей шине. Здесь передача информации происходит после установления соединения между двумя ЭУМ через коммутационное поле КП. Созданию таких систем управления в цифровых АТС способствует наличие коммутационного поля, через которое можно передавать как речевые сигналы, так и данные. Недостаток систем с коммутационным полем заключается в более сложном программном обеспечении, обеспечивающем взаимодействие ЭУМ.
Третья разновидность многопроцессорной системы представляет собой сеть процессоров (рис.6.15), связанных через УВВ по принципу «каждый с каждым». Подобная сеть позволяет строить высокопроизводительные управляющие устройства. Ее основной недостаток состоит в необходимости организации большого числа интерфейсов у каждой ЭУМ.
Рис.6.14 Система с коммутационным полем
Рис.6.15 Сеть процессоров
Термин «работа в реальном масштабе времени» означает, что управляющие машины коммутационных узлов должны выполнять обработку поступающей информации в рамках заданных временных ограничений. Когда абонент устанавливает соединение, ЭУМ должна вовремя распознать сигнал занятия абонентской линии и принять цифры набранного номера. Обработка принятой информации должна быть завершена за короткое время так, чтобы не было существенных задержек при установлении соединения. В аварийной ситуации будет лучше если управляющее устройство не обслужит некоторые вызовы, но не потеряет работоспособность полностью. Эти требования отличают электронные управляющие машины от вычислительных, для которых важна прежде всего точность результата, а не время решения задачи.
Работа в реальном масштабе времени обеспечивается в первую очередь своевременной доставкой информации от объектов управления в ЭУМ. Для этого существуют три способа взаимодействия электронной управляющей машины с внешними устройствами: сканирование, прерывание и прямой доступ к памяти.
Сканирование, называемое также программным опросом, заключается в том, что обращение к УВВ для обнаружения входных сигналов процессор выполняет в те моменты времени, когда это предусмотрено программным обеспечением. Сканирование производится периодически. Интервал сканирования, то есть обращения процессора к УВВ, выбирается в зависимости от скорости процессов, происходящих в объектах управления. Например, при приеме номера, передаваемого декадным способом, интервал сканирования должен быть меньше минимальной длительности, как импульса, так и интервала между импульсами.
При взаимодействии по прерыванию момент обмена информацией определяется объектом управления. При изменении состояния объекта в процессор передается сигнал прерывания. По этому сигналу процессор прерывает выполнение текущей программы и переходит к приему информации от УВВ. По окончании приема данных возобновляется выполнение прерванной программы.
При прямом доступе к памяти по запросу УВВ процессор приостанавливает выполнение программы и отключается от шин адресов, данных и управления. После этого происходит передача данных в ЗУ минуя процессор. Управляет передачей данных интерфейс в составе УВВ.
Управляющие устройства АТС получают информацию о действиях абонентов и сигналах, поступающих по соединительным линиям, в результате сканирования. Однако моменты сканирования задаются сигналами прерывания, поступающими от системного таймера, имеющегося в составе ЭУМ. По сигналу прерывания запускаются системные программы, выполняющие обращения к линейным комплектам через УВВ. Коммутационное поле не сканируется, так как его состояние целиком определяется работой управляющих устройств и отображается в запоминающих устройствах.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.