Программное обеспечение телекоммуникационных систем

Федеральное агентство связи

ГОУ ВПО

«СибГУТИ» 
 
 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа по курсу

«Программное  обеспечение телекоммуникационных систем с ПО»

Вариант№8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                                                                           Выполнила: ст-ка ФМРМ гр. С-68

                                                                                                     Тарасова Я.В.

                                                                                Проверила: Мейкшан Л.И.

Новосибирск

2010

     Задание 1. Найти адрес АК, в котором программой однократного сканирования обнаруживаются изменения любого типа. Размеры матрицы определителя АК —7х7. Нумерация строк и столбцов матрицы начинается с 0. Номер текущей строки k=5, для которой слово очередного сканирования СОС=1101010 и слово предыдущего сканирования СПС=1010001. Нумерация всех АК, относящихся к рассматриваемому определителю, производится справа налево и сверху вниз.

     Теория:

Ввод  информации о состоянии  комплектов. В каждом комплекте имеется одна или несколько контрольных точек (КТ), служащих для определения состояния комплекта (свободен или занят). Электронная управляющая система (ЭУС) получает информацию об их состоянии путём периодического опроса - сканирования. КТ первоначально группируются в линейки, каждая из которых объединяет точки с одинаковым периодом опроса. Затем из отдельных линеек формируется матрица контрольных точек (МКТ), которая вместе с устройством вывода линеек (УВЛ) образует определитель. На Рисунке 1 представлена схема определителя.

        Рисунок 1 – структурная схема определителя            Рисунок 2 – структурная схема  МСКТ

  На  схеме приняты следующие обозначения:

  - n – число линеек определителя;

  - m – количество КТ в одной линейке;

   - ИШ – информационные шины, по  которым информация о состоянии  КТ передается в ЭУС;

   - ПК – периферийная команда;

   - СОС – слово очередного сканирования;

    -     - обозначение КТ определителя.

   В оперативной памяти ЭУС за каждым определителем закрепляется массив состояния контрольных точек (МСКТ). В нём каждой КТ соответствует  один разряд (1 бит информации) для  запоминания её состояния при  предыдущем сканировании. На Рисунке 2 представлена структура МСКТ.

   Структура МСКТ идентична структуре МКТ  определителя для удобства обработки  принимаемой информации. При наличии  вызова в соответствующем разряде  МСКТ выставляется 1, при отсутствии вызова - 0.

   В ходе очередного сканирования содержимое МСКТ, в котором записаны результаты сканирования комплектов в предыдущем цикле, используется для сравнения  с текущими результатами с целью  обнаружения изменения состояния  комплектов.

   Процесс ввода информации осуществляется периодически управляющей программой  в соответствии с заранее подготовленным расписанием, т.к. при работе электронной управляющей  системы в многопрограммном режиме на операцию сканирования отводится  только часть временных ресурсов ЭУС и неодинаковая периодичность  опроса КТ в разных комплектах. Период сканирования определяется двумя обстоятельствами:

- скоростью  старения информации, т.е. минимальным  временем между последовательными  изменениями состояния точки  опроса;

- максимально  допустимым временем реакции  системы.

   При организации процесса сканирования необходимо предусмотреть защиту от помех на линиях и в трактах  передачи информации между определителями и ЭУС, а также от сбоев в  работе устройств во время ввода  и предварительной обработки  информации. Требования повышения достоверности  введенной информации и исключения ложных входных сигналов вынуждают  использовать повторное сканирование с целью подтверждения изменения  состояния КТ. Повторный опрос  выполняется со сдвигом во времени  относительно первичного сканирования на величину, равную максимальной длительности ожидаемой помехи.

   Совпадение  результатов первичного и повторного сканирования свидетельствует о  поступлении действительного входного сигнала. Сравнения обеспечивается за счет хранения результатов первичного сканирования в БПЗ. Функции ввода  информации выполняются: программами  первичного и повторного сканирования (ПСК1 и ПСК2). Структурная схема взаимодействия этих программ с массивами данных и аппаратными средствами показана на Рисунке 3.

       Рисунок 3 - структурная  схема взаимодействия  программ ПСК1 и ПСК2

  На  схеме приняты следующие обозначения:

  - ОК – определитель комплектов;

  - ПСК1 – программа первичного сканирования;

  - ПСК2 – программа повторного сканирования;

  - СОС1 (СОС2) – слово очередного сканирования;

  - ПК – периферийная команда  (формируется в ПСК);

  - МСКТ – массив состояния КТ;

  - СПС – слово предыдущего сканирования;

  - СИ – слово изменений; СИ формируется в ПСК в результате выполнения операции логического умножения:

СИ1 = СОС1 & СПС

СИ2 = СОС2 & СПС

  - БПЗ –  буфер предварительных заявок;

  - ССИ –  слово стабильности изменений;

ССИ = СИ1 & СИ2

  По  результату расчета проверяется  стабильность изменений. В соответствии с ССИ программа ПСК2 корректирует содержимое соответствующей строки (слова) МСКТ. При этом осуществляется логическая операция “сложение по модулю 2”.

  МСКТi = МСКТi + ССИ

  - БЗО – буфер заявок на обработку  вызовов. В него записывается  линейный номер АК или другого  комплекта в первые свободные ячейки, независимо от места КТ в МСКТ. Количество линеек в БЗО зависит от числа комплектов и интенсивности поступления вызовов. Для определения номера комплекта используются таблицы пересчета. Количество линеек в БЗО зависит от числа комплектов и интенсивности поступления вызовов.

  В процессе ввода информации выполняются  следующие действия:

  - считывание информации с помощью  определителей;

  - предварительная обработка информации  с целью выявления изменений  состояния КТ (предыдущее состояние  сравнивается с текущим);

  - запись в буфер заявок на  запуск программ обработки информации (БЗО) адреса комплекта, в котором  КТ изменила своё состояние. 

     Решение:

     Получив указание от диспетчера (программы  управления), ПСК1 формирует периферийную команду на опрос группы КТ, адрес которой располагается в списке под номером к=5.

1. к=5 – номер линейки.
2. Выдача ПК на опрос 5-ой линейки. В ответ в ЭУС поступает СОС1 –слово определяемое в процессе сканирования программой ПСК1.
3. Информация о предыдущем состоянии системы КТ. СПС хранится в k-том слове МСКТ и называется слово предыдущего сканирования.
4. СИ1=СОС&СПС – выявляется изменением состояния КТ в процессе операции логического умножения.

СОС=1101010

СПС=1010001

СИ1=1101010&1010001=0101010

С момента предыдущего опроса данной линейки изменяли состояние три КТ : вторая, четвертая и шестая. От этих КТ поступил вызов.

5.СИ2=СОС&СПС

СИ2=1101010&1010001

СИ2=0010001

Изменили состояние 2 КТ : первая и пятая. От этих КТ поступил отбой.  

В абонентских  комплектах (АК)  N 35, 37, 39 – новые вызовы.

В абонентских  комплектах (АК)  N 34, 38- отбой. 
 

Задание 2. Сформировать необходимые данные о состоянии элементов 3-звенной КС, построенной из коммутаторов 6´6, и по этим данным найти все свободные соединительные пути от 1-го входа к выходу во 2-ом направлении, от 7-го входа к выходу в 0-ом направлении, от 24-го входа к выходу в 4-ом направлении связи.

Теория:

   Поиск соединительных путей (СП) сводится к  нахождению свободных промежуточных  линий (ПЛ) и выходов коммутационного поля (КП). Свободные СП отыскиваются с использованием информации о состояниях  элементов коммутационного оборудования (КО) – промежуточных линий, комплектов и выходов в направлениях. Каждому элементу  КО в оперативной памяти отводится один двоичный разряд (один бит информации). Значение этого разряда отражает состояние элемента КО: 1 – свободен, 0 – занят.

   Информация  о состояниях всех элементов КО группируется в памяти системы управления в  отдельные массивы, называемые массивами  состояний (МС), тип которых определяется типом элемента КО  - промежуточная линия, линейный или служебный комплекты и т. п.  

   Задача  поиска и занятия СП сводится к  тому, чтобы для заданного входа  с номером n0 . . . n4 найти и отметить занятым СП к одному из свободных выходов в заданном направлении с номером p0 . . . p4. Решение этой задачи сводится к определению неизвестных координат m0 . . . m4 и k0 . . . k4.

   - n0 . . . n4 – номер входа на звене А;

   - m0 . . . m4 – номер выхода в коммутаторе звена А и номера входа в коммутаторе звена С;

   - k0 . . . k4 – номера выхода в коммутаторе звена В;

   - p0 . . . p4 – номер выхода на звене С (номер напрвления).

   Процедура поиска свободного пути в КП между  различного типа комплектами достаточно широко используется многими программами  обработки информации. Для уменьшения объема этих программ и соответственно требуемого объёма памяти указанная  процедура обычно оформляется в  виде специального модуля (подпрограммы), к которой при необходимости  может обратиться любая из программ обработки путём формирования заявки. В заявке должны быть указаны следующие  данные:

   - адрес точки входа в КП, для  которой необходимо выполнить  поиск свободного СП;

   - адрес точки выхода из КП (или  группы выходов), к которой ведется  поиск пути;

   - маршрут поиска.

   После завершения процесса поиска формируются  координаты найденного пути и признак  результата поиска (“Путь найден”  или  “Путь не найден”).

   Программная организация процесса поиска пути предполагает рациональное формирование данных о  структуре КП, группировании выходов  в отдельные направления, состоянии  элементов КП и приборов, подключенных к выходам. Имеются в виду следующие  данные:

   - количество и размерность коммутаторов  на каждом звене КП;

   - число промежуточных линий между  каждой парой соседних звеньев;

   -  количество направлений связи  и число приборов для каждого  из них;

   - справочная информация о закреплении  приборов (линий) за конкретными  выходами КП;

   - граф доступности, отражающий  реальные связи звеньев и изображающий  все доступные пути между двумя  маркированными точками КП;

   - состояние промежуточных линий  ПЛАВ и ПЛВС и выходов КП.

Оперативные данные о состояниях элементов КП располагаются  в массивах:

   - МСПЛАВ – массив состояний промежуточных линий АВ;

   - МСПЛВС – массив состояний промежуточных линий ВС;

   - МСН – массив состояний направлений.

   Кроме перечисленных массивов, в процессе управления подключением комплектов участвуют:

   - регистр вызовов (РВ);

   - буфер заявок на обслуживание (БЗО);

   - буфер заявок на формирование  последовательности периферийных  команд (БЗППК);

   - буфер заявок на подключение  комплекта посылки сигнала “Занято” (БЗКПЗ).

   В РВ хранятся следующие данные о текущем  состоянии вызова:

   - номер этапа обслуживания вызова (ЭОВ);

   - номер входа n0 . . . n4, на который поступил вызов;

   - номера комплектов, задействованных  для обслуживания вызова и  координаты СП к ним.

   В БЗО хранятся номера АК, для которых  требуется подключить определенные комплекты (установить соединение в  соответствующих направлениях связи). При успешном решении этой задачи номер АК, для которого найден свободный  СП, переписывается из БЗО в БЗППК. В противном случае номер АК, для  которого свободный СП отсутсвует, записывается в БЗКПЗ.

   Решение:

а) От 1-го входа к выходу во 2-м направлении.

1) Чтение  номера АК – 1 и номера направления – 2 из БЗО.

2) Чтение из массива МСПЛАВ слова состояния S_АВ = 100101 из строки с номером 0 (номер коммутатора, к которому подключен данный АК).

МСПЛ_АВ                                          МСПЛ_ВС                               МСН                              

3) Чтение из массива МСН слова состояния выходов SН = 100010 из строки, номер которой равен номеру заданного направления 2.

4) Номер 0 – го разряда для самой левой единицы в SН указывает на коммутатор С0, в котором имеется свободный выход в требуемом направлении связи.

5) Из массива МСПЛ_ВС читаем слово состояния S_ВС = 011001 из строки с номером 0 равным номеру коммутатора на звене С, через который можно установить соединение.

6) Наличие свободных СП определяем путем операции логического умножения над словами S_АВ = 100101 и S_ВС = 011001:

ССП = 100101 & 011001 = 000001.

1 определяет  номер коммутатора В5 для установления соединения от АК1 в выбранном направлении связи 2.

7) В регистр вызова (РВ) записать координаты найденного пути:

   - номер входа в КС – 1 (№ АК);

   - номер свободной ПЛ_АВ – 5;

   - номер свободной ПЛ_ВС – 5;

   - номер свободного выхода из КС – 2.

11) Отметить занятыми выбранные ПЛ, а также выбранный свободный выход в направлении 2. Записываю 0:

   - в 5 – й разряд 0 – го слова массива МСПЛ_АВ;

   - в 5 – й разряд 0 – го слова массива МСПЛ_ВС;

   - в 0 – й разряд 2 – го слова массива МСН.

12) Записать число 1 (номер АК) в БЗ ППК.   

б) От 7-го входа к выходу в 0-м направлении

1) Чтение номера АК – 7 и номера направления – 0 из БЗО.

2) Чтение из массива  МСПЛ_АВ слова состояния S_АВ = 010100 из строки с номером 1  (номер коммутатора, к которому подключен данный АК).

3) Чтение из массива МСН слова состояния выходов SН = 011001 из строки, номер которой равен номеру заданного направления 0.

4) Номер 1 – го разряда для самой левой единицы в SН указывает на коммутатор С1, в котором имеется свободный выход в требуемом направлении связи.

5) Из массива МСПЛ_ВС читаем слово состояния S_ВС = 100100 из строки с номером 1 равным номеру коммутатора на звене С, через который можно установить соединение.

6) Наличие свободных СП определяем путем операции логического умножения над словами S_АВ = 010100 и S_ВС = 100100:

ССП = 010100 & 100100 = 000100.

Разряд с номером 3 определяет номер коммутатора В3, через который можно установить соединение от АК7 в требуемом направлении связи 0.

7) В  регистр вызова (РВ) записать координаты  найденного пути:

   - номер входа в КС – 7 (№ АК);

   - номер свободной ПЛ_АВ – 9;

   - номер свободной ПЛ_ВС – 9;

   - номер свободного выхода из  КС – 6.

8) Отметить занятыми выбранные ПЛ, а также выбранный свободный выход в направлении 0. Записываю 0:

   - в 3 – й разряд 1 – го слова массива МСПЛ_АВ;

   - в 3 – й разряд 1 – го слова массива МСПЛ_ВС;

   - в 1 – й разряд 0 – го слова массива МСН.

9) Записать число 7 (номер АК) в БЗ ППК.   

в) От 24-го входа к выходу в 4-м направлении

1) Чтение номера АК - 24 и номера направления – 4 из БЗО.

2) Чтение из массива  МСПЛ_АВ слова состояния S_АВ = 010010 из строки с номером 4 (номер коммутатора, к которому подключен данный АК).

3) Чтение из массива МСН слова состояния выходов SН = 110100 из строки, номер которой равен номеру заданного направления 4.

4) Номер 0 – го разряда для самой левой единицы в SН указывает на коммутатор С0, в котором имеется свободный выход в требуемом направлении связи.

5) Из массива МСПЛ_ВС читаем слово состояния S_ВС = 011001 из строки с номером 0 равным номеру коммутатора на звене С, через который можно установить соединение.

6) Наличие свободных СП определяем путем операции логического умножения над словами S_АВ = 010010 и S_ВС = 011001:

ССП = 010010 & 011001 = 010000.

 Самый левый 1 разряд с номером 1 определяет номер коммутатора В1, через который можно установить соединение от АК24 в требуемом направлении связи 4.

7) В регистр вызова (РВ) записать координаты найденного пути:

   - номер входа в КС – 24 (№ АК);

   - номер свободной ПЛ_АВ – 25;

   - номер свободной ПЛ_ВС – 1;

   - номер свободного выхода из  КС – 4.

8) Отметить занятыми выбранные ПЛ, а также выбранный свободный выход в направлении 4. Записываю 0:

   - в 1 – й разряд 4 – го слова массива МСПЛАВ;

   - в 1 – й разряд 0 – го слова массива МСПЛВС;

   - в 0 – й разряд 4 – го слова массива МСН.

9) Записать число 24(номер АК) в БЗ ППК.     
 
 
 

Задание 3. Подготовить необходимую информацию в регистре вызова (РВ) для соединения, которое нужно перевести на этап посылки вызова абоненту В, и по этим данным сформировать последовательность периферийных команд. Коммутационная система построена по 2-звенной схеме из коммутаторов 6х6.  Входы звена А имеют сквозную нумерацию справа налево и сверху вниз, начиная с 0. Аналогичным образом нумеруются выходы звена В. Промежуточные линии между звеньями А и В пронумерованы сверху вниз от 0 до 41. Предполагается, что за каждым коммутатором закреплено свое периферийное устройство управления (ПУУ). Одна периферийная команда (ПК) предназначена для управления отдельной точкой коммутации и включает в себя следующие поля: ПВ- признак выдачи;  КО- код операции; АПУУ- адрес ПУУ, которому предназначена рассматриваемая команда;  АВ- адрес вертикали соответствующего коммутатора; АГ- адрес горизонтали соответствующего коммутатора.