Многопроцессорные системы управления

Управление в квазиэлектронных и электронных АТС первых выпусков было централизованным. При централизованном управлении одна ЭУМ обслуживает все процессы, происходящие на станции. Недостаток такого технического решения состоит в том, что в каждой АТС независимо от ее емкости требуется установить управляющую машину, производительность которой рассчитана на обслуживание максимального для оборудования данного типа количества вызовов. Естественно, что станции небольшой емкости при этом оказывались неэкономичными. Причиной использования централизованного управления была высокая стоимость ЭУМ, которые строились тогда на микросхемах малой степени интеграции и дискретных электронных компонентах. Впоследствии, с появлением микропроцессоров стоимость управляющих машин существенно снизилась, и стало возможным создавать многопроцессорные управляющие комплексы.

Многопроцессорная система управления коммутационной станцией имеет ряд важных достоинств. Во-первых, обеспечивается построение на основе однотипного оборудования АТС разной емкости при сохранении невысокой цены в расчете на одну абонентскую линию. Во-вторых, снижаются требования к быстродействию ЭУМ, так как производительность системы можно повышать, увеличивая число управляющих машин в ней. В-третьих, повышается надежность и упрощается резервирование системы управления, так как отказ одного микропроцессора не приводит к прекращению обслуживания всех вызовов. Наконец, в-четвертых, снижается сложность программного обеспечения за счет разделения функций между отдельными ЭУМ.

Различают два вида многопроцессорных систем управления: децентрализованную и распределенную.

Децентрализованная система (рис. 6.10) 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. 6.10

В распределенной системе (рис. 6.11) 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. 6.11

В системе с общей шиной (рис. 6.12) 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. 6.12

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. 6.13) 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.

Рис. 6.13

Третья разновидность многопроцессорной системы (рис. 6.14) представляет собой сеть процессоров, 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

Дата добавления: 2015-10-28