Программное обеспечение и базы данных цифровых коммутационных станций
Состав программного обеспечения
Рис. 1. Структура программного обеспечения
Инструментальное программное обеспечение содержит средства разработки, позволяющие написать программы на языке высокого уровня, перевести на машинный язык
Прикладное программное обеспечение разделяется на основные и вспомогательные. Основное ПО содержит программы и данные, предназначенные для обеспечения функционирования ЭУМ в процессе управления работой всего оборудования телефонной станции. Вспомогательное ПО используется при разработке основного ПО и подготовке к сдаче АТС в эксплуатацию.
Коммутационные программы обслуживают все процессы установления соединения на станции. Административные программы служат для удовлетворения запросов абонентов и администрации сети связи. Программы технического обслуживания обеспечивают периодический контроль работоспособности узлов АТС и диагностику неисправностей.
Вспомогательное прикладное программное обеспечение. В задачу системы автоматизации откладки входит, прежде всего, верификация, под которой понимают обнаружение и устранение допущенных при разработке ПО ошибок. Система испытательных программ предназначена для проверки правильности функционирования оборудования и самого прикладного ПО. Система генерации основного ПО обеспечивает автоматизацию подготовки программ для каждой конкретной станции.
Системное программное обеспечение включает в себя программы, образующие операционную систему (ОС) управляющих устройств. Основной задачей ОС является координация совместной работы программ прикладного ПО, оборудования ЭУМ и обслуживающего персонала с целью обеспечения эффективного функционирования и эксплуатации АТС. Основные функции ОС выполняют следующие подсистемы:
-подсистема управляющих программ, осуществляющих управление очередностью запуска во времени коммутационных программ;
-подсистема ввода-вывода, организующая обмен информации посредством УВВ;
-подсистема связи «человек-машина», обеспечивающая взаимодействие оператора с устройствами;
-подсистема запуска АТС, осуществляющая приведение содержимого запоминающих устройств ЭУМ и оборудования АТС в исходное состояние;
Организация запуска программ использует принцип приоритетности. Все программы, в зависимости от требуемой срочности их выполнения разделяются на несколько групп, каждой из которых назначается определенный приоритетный уровень. Очередность запуска программ, относящихся к одному приоритетному уровню, определяется характером потока заявок на их выполнение.
Количество различных приоритетных уровней определяется составом воспринимаемых ЭУМ сигналов прерывания, принципами обработки этих сигналов и используемых алгоритмами. Как правило, выделяются следующие приоритетные уровни:
-приоритетный уровень для программ аварийно технического обслуживания, обеспечивающих восстановление работоспособности оборудования;
-приоритетный уровень для программ обслуживания ввода-выывода;
-приоритетный уровень для периодически выполняемых программ, требующих строгого соблюдения заданной периодичности запуска;
-приоритетный уровень для программ, задержка запуска и прерывание выполнения которых не нарушит нормального функционирования АТС.
Все время работы ЭУМ разделено на интервалы, границы которых определенны сигналами прерывания, поступающими от системного таймера. В каждом интервале выполнение программ производится в порядке убывания приоритетов. Сначала запускаются программы ввода-вывода (ВВ), затем периодически выполняемые программы (П), и остальные программы, не требующие исполнения в жесткие сроки.
Рис. 2. Работа ЭУМ в реальном масштабе времени
Базы станционных данных
Данные, которыми оперируют управляющие устройства, разделены на три категории.
Рабочие (оперативные) данные отображают текущее состояние АТС.
Станционные (полупостоянные) данные определяют конфигурацию конкретной телефонной станции.
Постоянные данные представляют собой набор констант, используемых программным обеспечением.
Основные виды станционных данных.
Данные, относящиеся к абонентским линиям, должны содержать следующие сведения:
-линейный номер-номер абонентского комплекта, в который включена абонентская линия;
-списочный номер-номер, который должны набирать другие абоненты для установления соединения с данной абонентской линей;
-тип абонентской линии (аналоговой или цифровой)
-тип номеранабиратея телефонного аппарата, декадный или частотный;
-тип интерфейса цифровой абонентской линии;
-протокол канала D цифровой абонентской линии;
-перечень видов и направлений связи, доступных абоненту.
Для соединительных линий в станционных данных указывается:
-вид пучка: входящий, исходящий или двусторонний;
-тип интерфейса;
-номера линейных комплектов;
-индекс направления связи;
-номера линейных комплектов;
-способ сигнализации;
-параметры системы сигнализации.
4 Основы построения сети общетехнологической телефонной связи (ОбТС) ОАО «РЖД»
4.1 Структура сети ОбТС.
4.2 Оперативно-технологическая связь
4.3
4.4 Сеть оперативно-технологической телефонной связи предназначена для предоставления услуг телефонной связи абонентам разных подразделений РЖД- Территория предоставления услуг охватывает все железные дороги.
4.5 Эта сеть имеет категорию технологической сети связи, присоединенной к сети связи общего пользования. Услуги сети общего пользования могут предоставляться как абонентам технологической связи, так и иным абонентам на возмездной основе. Внутри сети ОбТС могут также образовываться выделенные сети телефонной связи, предназначенные для оказания возмездных услуг пользователям, не относящимся к абонентам технологической связи.
4.6 Далее рассматриваются вопросы построения сети ОбТС для предоставления услуг технологической связи и взаимодействия с сетью общего пользования.
4.7 На аналоговой и цифро-аналоговой сети ОбТС выделяют уровни иерархии: магистральный, дорожный, отделенческий и местный.
4.8 На магистральном уровне происходит объединение всех железных дорог. Сеть дорожного уровня охватывает все железнодорожные станции и узлы одной железной дороги. Отделенческий уровень ограничивает действие сети территорией отделения железной дороги. На местном уровне территория предоставления услуг ОбТС ограничена одной железнодорожной станцией или одним железнодорожным узлом.
4.9 Сеть ОбТС местного уровня получила название местная сеть ОбТС. На всех других уровнях образуется междугородная сеть ОбТС, которая характеризуется возможностью установления соединений между абонентами разных железнодорожных станций и узлов.
4.10 Аналоговая сеть ОбТС строится на базе аналоговых АТС и аналоговых соединительных линий. На местной аналоговой сети ОбТС используются стандартные для России системы коммутации и системы сигнализации. На междугородной аналоговой сети ОбТС используются как АТС, так и ручные междугородные станции (РМТС). Основой РМТС являются ручные междугородные коммутаторы, на которых операторы (телефонистки) устанавливают междугородные соединения с помощью шнуровых пар. В РМТС включаются междугородные каналы ручных и полуавтоматических соединений. Между АТС организуются междугородные каналы автоматической связи. Междугородные каналы образуются из стандартных каналов ТЧ с использованием систем передачи. Чтобы обеспечить взаимодействие между АТС междугородной сети ОбТС в 50-е гг. прошлого столетия была разработана специализированная д ля железных дорог одночастотная сигнализация. Необходимость в такой сигнализации объясняется тем, что электромеханические АТС могли обмениваться только сигналами постоянного тока, а по каналам ТЧ можно передавать сигналы переменного тока. Введение новой сигнализации привело к созданию специальной аппаратуры дальней автоматической телефонной связи (ДАТС), предназначенной только для сетей междугородной связи железнодорожного транспорта. К такой аппаратуре относятся комплекты междугородной связи (комплекты дальнего и тонального набора), позволяющие использовать каналы тональной частоты для организации соединительных линий между аналоговыми АТС. На междугородной аналоговой сети ОбТС работают узлы автоматической коммутации (УАК), представляющие собой совокупность оборудования стандартных АТС и специальной аппаратуры ДАТС.
4.11 Для цифровой сети ОбТС была принята новая идеология ее построения. Предусмотрены следующие категории сетей: магистральная, зоновая и местная. Зоновая сеть объединяет в себе множество железнодорожных станций и узлов (исключение составляет зона для ЦСС). Магистральная сеть служит для того, чтобы связать между собой группы зоновых сетей, относящиеся к разным железным дорогам. К магистральной сети также подключена зона ЦСС. При этом можно говорить о следующих услугах телефонной связи: местной, зоновой (внутризоновой) и междугородной связи. Услуга зоновой связи предусматривает соединения в пределах одной зоновой сети. Услуга междугородной связи позволяет устанавливать соединения между абонентами разных зоновых сетей.
4.12
4.13 Структура сети ОбТС
4.14 Иерархическое построение системы ОТС (рисунок 1) предусматривает наличие трехуровневой структуры коммуникаций, и предполагает включение в ее состав части уже существующих и вновь строящихся систем передачи информации. Существующая схема построения системы ОТС на базе комплекса «Обь – 128Ц»
4.15 
4.16 Рисунок 1 - ОбТС
4.17 Уровень 1. В качестве каналов магистральной коммутации предлагается использовать строящуюся сеть SDH. В опорных центрах устанавливаются коммутаторы SDH SMS-150C соединенные между собой магистральными волоконно-оптическими линиями связи с пропускной способностью 155 Мбит/с. Эти коммутаторы предоставляют доступ в высокоскоростную сеть по потокам 2048 кбит/с следующим уровням системы (рисунок 1.1).
4.18 
4.19 Рисунок 1.1
4.20 Уровень 2. Главной задачей этого уровня является обеспечение создания группового канала и подключение к нему ряда абонентов различных типов. При этом обеспечивается совместимость интерфейсов с уже существующим аналоговым оборудованием. На этом уровне используются конвертеры ССПС-128 (рисунок 1.2).
4.21 Уровень 3. Является уровнем коммутационного оборудования, где используются цифровые станции NEAX 7400. В его задачу входит обеспечение функционирования пультов и других абонентов ОТС, а также их взаимодействие с уровнем 2. Кроме того, на этом же уровне организуется межстанционная связь (МЖС) и, возможно оперативно-технологическая связь дороги .
4.22 Логическая структура сети образована двумя кольцами: конвертеров ССПС-128 соединенных каналами ISDN PRI и станций NEАХ 7400 соединенных каналами ОКС№7 между собой. При этом ССПС-128 и NEАХ 7400 соединяются на одной станции. Отдельные кольца объединяются между собой как показано, с использованием мостового конвертера.
4.23
4.24
4.25
4.26 Мостовой конвертер выполняет следующие функции:
4.27 поддерживает транзитный поток верхнего уровня;
4.28 осуществляет соединение группового канала с контроллером нижнего уровня через один поток Е1, при этом с верхнего уровня на нижний может быть скоммутировано 30 групповых каналов.
4.29
4.30 
4.31 Рисунок 1.2