Введение к работе
Актуальность темы диссертации. Современный этап развития сетей электросвязи характеризуется активным внедрением электронных коммутационных систем (КС) с распределенным управлением. Эти системы по сравнению с КС предшествующих поколений обеспечивают повышенную надекность, предоставление дополнительных видов обслуживания, снижение эксплуатационных расходов, сокращение площадей, занимаемых оборудованием.
При разработке таких систем используется экономичный и гибкий принцип модульности построения как аппаратных,' так и программных средств. На базе типовых аппаратно-программных модулей проектируются КС различных емкостей и назначения. Появилась возможность наращивать емкость и вводить дополнительные виды обслуживания в процессе эксплуатации КС.
Одним из наиболее перспективных направлений разработки электронных КС с распределенным управлением является создание таких систем, в структуру которых включено большое число удаленных программно-управляемых модулей. Их внедрение позволяет осуществить экономию кабеля, уменьшить затраты в расчете на один номер, предоставить телефонные услуги небольшим удаленным группам абонентов, ускорив процесс полного обеспечения населения страны телефонными услугами.
При этом возникает необходимость разработки и исследования методов, обеспечивающих высокую пропускную способность систем данного типа.
Увеличение пропускной способности КС с удаленными модулями может быть достигнуто при использовании системы межмодульного обмена, оптимизированной для данной структуры управления,а также при реализации эффективного метода управления перегрузкой.
Таким образом, задача разработки и исследования методов увеличения пропускной способности электронных коммутационных систем с удаленными модулями является актуальной.
Яель и задачи диссертационной работы. Цель работы состоит в разработке и исследовании методов увеличения пропускной способности электронных коммутационных систем с распределенным управлением, структура которых включает в себя многие удаленные программно-управляемые модули.
Основными задачами являются:
выбор метода управлення перегрузкой и исследование его эф-
фективности;
разработка системы межмодульного обмена информацией управления, оптимизированной для распределенной структуры управления электронной КС с удаленными модулями;
расчет характеристик модели КС при использовании данной системы межмодульного обмена;
определение влияния различных параметров КС на качество обслуживания;
определение максимального числа направлений, которые могут быть обслужены одним модулем КС с заданным качеством;
определение области применения разработанной системы межмодульного обмена.
Методы исследования. В работе использованы методы теории массового обслуживания, теории телетрафика, вычислительной математики и программирования.
Научная новизна. Разработаны принципы и алгоритмы функционирования системы сигнализации ОКС-ПД (общий полудуплексный канал сигнализации), предназначенной для осуществления межмодульного обмена в электронных КС с удаленными модулями.
Получены аналитические выражения для расчета задержек при циклическом опросе в системе сигнализации по полудуплексному каналу.
Определена зависимость максимального числа направлений, обслуживаемых одним модулем, от различных входных параметров.
Разработана математическая модель функционирования модуля электронной КС с управлением перегрузкой, учитывающая повторные вызовы и отражающая многофазность обслуживания вызова.
Практическая ценность. Реализация в КС межмодульного обмена с помощью разработанной и приведенной в диссертации системы ОКС-ПД позволяет обеспечить высокую надежность передачи информации (вероятность появления ошибок в битах - менее 10 ) при существенном сокращении количества аппаратных средств по сравнению с существующими системами. Так, например, использование системы ОКС-ПД в электронной КС ЭАТС-ЦА. позволило осуществить обслуживание каждых 16 направлений при помощи 3 типовых элементов замены (ТЭЗ) вместо 64 ТЭЗ при реализации системы J* 7 МККТТ с сохранением того же качества обслуживания. В программно-управляемом модуле оборудования сопряжения ЭАТС-ЦА при использовании ОКС-ПД появилась возможность реализации одиопроцвссориого управляющего устройства вместо двухпроцессорного для системы № 7 МККТТ.
Полученные в диссертации аналитические выражения для расчета задержек при циклическом опросе в системе сигнализации по полудуплексному каналу позволяют осуществлять расчет числа обслуживаемых направлений для различных конфигураций аппаратных средств и различных характеристик программного обеспечения КС.
Определение зависимости производительности КС от ее параметров позволяет выделить те параметры, которые оказывают наиболее существенное влияние на увеличение пропускной способности системы. Таким образом, появляется возможность, изменяя характеристики программного.обеспечения и структуры аппаратных средств, целенаправленно влиять на увеличение пропускной- способности КС.
Реализация в электронной КС обоснованного в диссертационной работе метода управления перегрузкой, заключающегося в немедленном освобождении вызова после того, как он произвел один блокированный подвызов, позволяет увеличить пропускную способность системы. Увеличение пропускной способности достигается за счет высвобождения производительности процессора для обслуживания только тех вызовов, которые могут быть успешно завершены, и сокращения непроизводительного обмена информацией при межмодульном обмене.
Реализация результатов работы. Работа выполнялась в соответствии с планами НИР "Союз-М", проведенной в НИИ ВЭФ, и ОКР "ЭАТС-ЦА", проведенной в Центральном НИИ связи (ЦНИИС) и его отделениях. Полученные результаты были использованы при разработке действующего конструктивного макета городской электронной АТС на 30 тыс.номеров (ЭАТС-ЦА) в ЦНИИС и его отделениях и при разработке действующего конструктивного макета электронной цифровой АТС многофункционального назначения (ЕС СКТ) в НИИ ВЭФ.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на: первом (София, 1988 г.) и втором (Москва, 1989 г.) Международных семинарах по теории телетрафика и компьютерного моделирования, девятой (Тарту, 1986 г.) и десятой (Батуми, 1988 г.) Всесоюзных школах-семинарах по теории телетрафика, Всесоюзном научно-техническом совещании "Микропроцессорные средства вычислительной техники в системах связи и управления" (Рига, 1984 г.), Всесоюзной научной сессии, посвященной Дню радио (Москва, 1988 г.), а также на конструкторатах по ЕС СКТ и ЭАТС-ЦА, научнот-техническнх семинарах, проводимых в НИИ ВЭФ, ЦНИИС, РОНИИС, ИППИ АН СССР и Латвийском государственном университете им. П.Стучки в 1984-1989 гг.
Публикации. По теме диссертации опубликовано II работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения, содержит 140 страниц текста, список литературы из -175 наименований и пять приложений.
