Способ автоматической коммутации в сети связи и система для его осуществления
Использование: в технике коммутации в интегрированных информационных сетях отраслевых АСУ, базирующихся на использовании некоммутируемых стандартных каналов связи тональной частоты (ТЧ), образованных аппаратурой уплотнения аналогового типа. Сущность изобретения: система содержит один узел коммутации, N терминалов абонентов с дискретной информацией, K терминалов коммутации с аналоговой информацией, K терминалов абонентов с аналоговой информацией, 2 m каналов передачи данных 2 n каналов аналоговой информации, одну станционную ЭВМ, (N + K + 2n + 2m + 1) блоков сопряжения, (N + K + 2n + 2m + 1) станционных комплектов аппаратуры передачи данных (АДП), (N + K + 2n + 2m + 1) линий связи блоков сопряжения со стандартными комплектами АПД, (N + K) линий связи станционных комплектов АПД с удаленными комплектами АПД, один канал управления коммутатором физических каналов (КФК), (N + K) удаленных комплектов АПД, один периферийный комплект АПД, K линий связи терминалов с аналоговой информацией с КФК, один КФК, одну линию связи периферийного комплекта АПД с КФК, N линий связи терминалов абонентов с дискретной информацией с удаленными комплектами АПД, K линий связи терминалов коммутации с удаленными комплектами АПД. Цель изобретения - повышение эффективности использования сети связи путем обеспечения возможности передачи по ТЧ-каналам приоритетных групп аналоговой информации. Благодаря введению дополнительного КФК и анализа в узлах сети признака "Речь" и признаков "Согласие" и "Разъединение" достигается поставленная цель. 2 с.п. ф-лы, 23 ил.
Изобретение относится к передаче информации в сетях связи и может быть использовано в интегрированных сетях передачи пакетов данных и аналоговой информации без ее преобразования в дискретные сигналы, в частности для создания интегрированных информационных сетей отраслевых АСУ (ОАСУ) на базе некоммутируемых стандартных каналов тональной частоты (ТЧ), образованных аппаратурой уплотнения аналогового типа.
Целью изобретения является повышение эффективности использования сети связи за счет обеспечения возможности передачи в сети коммутации пакетов по ТЧ-каналам межузловой связи приоритетных групп аналоговой информации без ее предварительного преобразования в дискретные сигналы и при сохранении в сети коммутации пакетов высокой эффективной передачи пакетов данных. На фиг.1 приведена структурная схема системы автоматической коммутации; на фиг.2 - структурная схема коммутатора физических каналов (КФК); на фиг.3 - структурная схема станционной ЭВМ узла; на фиг.4 - структурная схема программного блока управления; на фиг.5 - структурная схема блока сопряжения ЭВМ узла с исходящими каналами межузловой связи; на фиг.6 - структурная схема блока сопряжения ЭВМ с входящими каналами межузловой связи; на фиг.7 - структурная схема блока сопряжения ЭВМ узла с аппаратурой передачи данных абонентских линий абонентов с дискретной информацией; на фиг.8 - структурная схема блока сопряжения ЭВМ узла с аппаратурой передачи данных канала управления КФК; на фиг. 9 - структурная схема блока фиксации состояния маршрутного соединения; на фиг. 10 - структурная схема блоков фиксации признаков "речь", "согласие", "разъединение"; на фиг.11 - пример реализации схемы управления КФК в блоках кодового управления КФК; на фиг.12 и 13 - таблицы состояний, реализуемых в блоке кодового управления КФК; на фиг.14-22 - пример алгоритма функционирования при связи абонентов с аналоговой информацией; на фиг. 23 - графики, иллюстрирующие эффективность предлагаемых способа и системы автоматической коммутации в сети связи и их место по этому критерию среди известных способов и систем. Система автоматической коммутации в сети связи, реализующая предлагаемый способ, содержит узел 1 коммутации, терминалы абонентов с дискретной информацией 21-2N, терминалы коммутации абонентов с аналоговой информацией 31-3k, терминалы (телефонные аппараты) абонентов с аналоговой информацией 41-4k, группы аналоговых каналов к смежным узлам 1 станций J, S только для передачи данных 5j1-5jn; 51s-5sn, группы аналоговых каналов к смежным узлам 1 станций J, S для передачи аналоговой информации (речи) и данных 6j1-6jm; 6s1-6sm, стационарную ЭВМ 7, блоки сопряжения станционной ЭВМ со станционными комплектами АПД 8, станционные комплекты АПД или модемов с контроллерами 9; линию связи блоков сопряжения со станционными комплектами АПД или модемов с контроллерами 10, линии 13 и 11 связи станционных комплектов АПД 9 и удаленных комплектов АПД, канал 12 управления коммутатором физических каналов (КФК) 12, удаленные комплекты АПД или модемы с контроллерами 13, периферийный комплект АДП 14 канала управления КФК, линии 15 связи терминалов с аналоговой информацией КФК, коммутатор 16 физических каналов, связь 17 периферийного комплекта АПД канала управления КФК с коммутатором физических каналов, линии 18 связи терминалов абонентов с дискретной информацией с удаленными комплектами АПД, линии 19 связи терминалов коммутации с удаленными комплектами АПД. КФК 16 содержит координатные соединители 20 и 21, блок 22 управления; блок 23 сопряжения с каналом управления КФК, блоки сопряжения с соединителями 24 и 25. Станционная ЭВМ содержит программный блок 26 сопряжения с АПД абонентских линий групп терминалов 21-2N, 31-3k, программный блок сопряжения с АПД входящих каналов групп 6 и 27, программный блок сопряжения с АПД исходящих каналов групп 6 и 28, программный блок 29 сопряжения с АПД 14 канала управления КФК, программный блок 30 управления, программные блоки 31-33 инициации формирования пакетов вызовов, согласия, разъединения, программные блоки 34-36 приема и анализа пакетов вызова, согласия, разъединения, программные блоки 37-39 формирования пакетов вызова, согласия, разъединения, программные блоки 40-42 фиксации признаков "речь", "согласие", "разъединение", программный блок 43 фиксации маршрутного соединения, программный блок 44 формирования сигналов физической коммутации 44. Программный блок 30 управления содержит ядро 45 операционной системы, супервизор 46 задач, диспетчер 47 ввода-вывода, память 48. Блок сопряжения с исходящими каналами межузловой связи содержит пакет 40 программ и память сеансового и транспортного уровней, диспетчер 50 пакетной коммутации и память, псевдодрайвер 51 распределения альтернативных исходящих линий, секция 52 обработки драйвера, секция 53 связи драйвера 53, аппаратно-программный стык "2К" 54. Блок сопряжения с входящими каналами межузловой связи содержит пакет 49 программ и память сеансового и транспортного уровней, диспетчер 50 пакетной коммутации и память, секцию 52 обработки драйвера, секцию 53 связи драйвера, аппаратно-программный стык "2К" 54, псевдодрайвер 55 группы инициативных устройств (входящих линий). Блок сопряжения с аппаратурой передачи данных абонентских линий абонентов с дискретной информацией содержит аппаратно-программный стык "2К" 54, драйвер 56 инициативных устройств, секцию 57 обработки драйвера, секцию 58 связи драйвера. Блок сопряжения с аппаратурой канала управления КФК содержит аппаратно-программный стык "2К" 54, драйвер 59, секции 60 обработки драйвера, секции 61 связи драйвера. Блок фиксации состояния маршрутного соединения содержит регистр 62 слова состояния, логические элементы И 63 и 64, дешифраторы 65-68. Каждый из блоков 40-42 содержит дешифраторы 69 асинхронных сигналов, триггеры 70, логический элемент И 71. Схемы управления КФК (блоки 20 и 21) реализуются, например, на совокупности открытых и закрытых контактов реле соответствующих линий. Пример реализации схемы управления приведен на фиг.11. Из примера видно, что в исходном состоянии контактами, реле каналов межузловых связей соответствующие каналы подключены к станционным комплектам АПД или модемов с контроллерами. При срабатывании двух реле, например Рi и Рj соответствующие линии в блоке 20 отключаются от станционных комплектов АПД, а в блоке 21 соединяются между собой. При срабатывании реле абонентских линий абонентов с аналоговой информацией, например Рl и Рm, в блоке 21 соответствующие линии соединяются между собой. При этом связь межузловых каналов со станционными комплектами АПД не нарушается. На фиг.12 и 13 приведен пример таблицы состояний реализуемых в блоке 44 "формирования сигналов физической коммутации". Видно, что, например, для взаимного соединения линий i и j необходимо одновременное срабатывание реле Рi и Рj линий l и m - одновременно срабатывание реле Рl и Рm. В качестве ЭВМ 7 используется мини-ЭВМ, например, СМ-2М, содержащая слои программного обеспечения, а именно драйверы, реализующие физической уровень; псевдодрайверы, реализующие уровень линейного управления; сетевой уровень пользовательских программ; транспортный уровень пользовательских программ; сеансовый и представительный уровень пользовательских программ. Блок 30 (см.фиг.3) представляет собой операционную среду и операционную память мини-ЭВМ. Блоки 31, 32 и 33 инициации пакетов вызова, согласия и разъединения представляют собой программные модули представительного уровня, производящие анализ соответствующих служебных сообщений из абонентских линий терминалов дискретных данных и терминалов посылки вызова. Их реализация аналогична таковой, например, в терминальной подсистеме информационной сети фрагмента "Сирена-2". Блоки приема и анализа 34-36 формирования и передачи 37-39 пакетов вызова, согласия и разъединения представляют собой соответствующие программные модули сеансового уровня соответственно для входящих и исходящих связей этого уровня с транспортным уровнем. Их реализация аналогична таковой для механизма закрепления за данной парой адресатов коммутируемой транспортной станции РОС АСПО. В составе программных модулей имеются также модули вывода пакетов согласия и вызова местным абонентам с аналоговой информацией (в терминалы 3). Их, реализация аналогична таковой в терминальной подсистеме информационной сети фрагмента "Сирена-2". Блоки 40-42 фиксации признаков "речь", "согласие", "отбой" представляют собой соответствующие аппаратные или программные модули, реализующие логические операции И. Все эти блоки реализуются однотипно. Пример реализации приведен на фиг.10. Вследствие того, что на схемы И подаются асинхронные сигналы, каждый из них предварительно фиксируется соответствующим триггером 70. Возврат этих триггеров в исходное состояние осуществляется сигналом из блока 30. Блок 43 фиксации маршрутного соединения представляет собой аппаратное или программное представление "Слова состояния" соответствующего маршрутного соединения в маршрутной таблице. С логической точки зрения - это дешифратор, на входы которого из блока 30, блоков инициации 31-33 приема и анализа 34-36 поступают сигналы о номерах входящей Nвх, исходящей Nвых линиях, о номере виртуального соединения, Nвс; о признаке информации, подлежащей передаче "речь", о признаке "согласие", о признаках отбоя "местный отбой", "удаленный отбой". Признаки Nвх, Nвых, Nвс вводятся в дешифратор из блока 30. На фиг.9 приведен пример структурной схемы блока 43. Блок 44 представляет собой блок формирования сигналов физического соединения или разъединения соответствующих входящей Nвх и исходящей Nвых линий, передаваемых из ЭВМ 7 в блок 16. Терминал коммутации 3 может быть реализован аналогично терминалам системы "Сирена-2" или упрощенно в соответствии. Уведомление абонента с аналоговой информацией о входящем соединении в терминале коммутации 3 может быть реализовано аппаратными и программными средствами в блоках 7 и 3, аналогичными таковым, например, в системе "Сирена-2" используемыми в узлах информационной сети для уведомления о наличии в очереди входящего сообщения "электронной почты". В качестве соединителей 20 и 21 могут быть использованы таковые, как, например, в координатных АТС. Терминал абонента с аналоговой информацией 4 представляет собой обычный телефонный аппарат с питанием микрофонной цепи от местной батареи. Процесс функционирования системы автоматической коммутации применительно к коммутации абонентов с дискретной информацией не отличается от такового в прототипе. Процесс функционирования системы применительно к коммутации абонентов с аналоговой информацией рассмотрен на основе алгоритма функционирования, приведенного на фиг.14-22. Пусть абонент группы 4 данного узла хочет установить физическое соединение с абонентом группы 4 узла
Формула изобретения
СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОММУТАЦИИ В СЕТИ СВЯЗИ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ. 1. Способ автоматической коммутации в сети связи, заключающийся в передаче абонентом-отправителем по абонентской линии на начальную станцию сигналов своего номера и номера абонента-получателя, трансляции упомянутых сигналов по каналам тональной частоты (ТЧ) между смежными станциями, их приеме и анализе на всех станциях по маршруту передачи на конечную станцию абонента-получателя с записью на каждой станции сигналов, характеризующих номера входящей и исходящей линии према-передачи через данную станцию, анализе на конечной станции сигнала состояния абонента-получателя и последующей передаче на начальную станцию сигнала согласия при незанятом абоненте и несогласия при занятом с анализом на каждой станции сигнала состояния и выбором для них на каждой станции того же маршрута по ранее записанным сигналам, характерирующим номера входящей и исходящей линий передачи сигналов номеров абонентов, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности использования сети связи путем обеспечения возможности передачи по ТЧ каналам приоритетных групп аналоговой информации, одновременно с сигналами номеров абонентов отправителя и получателя передают и записывают на каждой станции по маршруту передачи к абоненту-получателю дополнительные сигналы о виде информации, подлежащей передаче, анализируют записанные дополнительные сигналы на каждой станции совместно с принятыми от абонента-получателя сигналами состояния и, в случае необходимости передачи аналоговой информации и согласии абонента-получателя, передают внутри каждой станции сигналы отключения упомянутых входящей, исходящей линий из числа характеризующихся записанным сигналом от станции, соединения этих линий между собой на транзитных станциях и с абонентскими линиями на начальной и конечной станциях, а при отбое на начальной и конечной станциях принимают по абонентским линиям сигналы отбоя, передают эти сигналы, а также сигналы подтверждения отбоя аналогично передаче сигналов состояния на станцию корреспондента и при приеме сигналов отбоя внутри каждой из станций передают сигналы возврата упомянутых входяще-исходящей и абонентских линий в первоначальное состояние. 2. Система автоматической коммутации в сети связи, содержащая оконечные и промежуточные станции, соединенные между собой каналами тональной частоты (ТЧ) межузловой связи, причем каждая станция содержит узел коммутации, N терминалов абонентов с дискретной информацией, подключаемые входами-выходами через удаленные комплекты аппаратуры передачи данных (АПД) к первым входам-выходам узла коммутации, при этом узел коммутации содержит станционную ЭВМ с соответствующими блоками сопряжения, группу из N станционных комплектов АПД и две группы из m станционных комплектов АПД, соединенные входами-выходами с соответствующими блоками сопряжения станционной ЭВМ, а выходами подключенными к соответствующим ТЧ каналам межузловой связи, при этом группа из N станционных комплектов АПД подключена первыми входами-выходами к соответствующим блокам сопряжения станционной ЭВМ, а вторыми входами-выходами - к соответствующим N входам узла коммутации, причем станционная ЭВМ содержит программный блок управления, программные блоки инициации формирования пакетов вызова, согласия и разъединения, программные блоки приема и анализа пакетов вызова, согласия и разъединения, программные блоки формирования пакетов вызова, согласия и разъединения, программные блоки фиксации признаков "Согласие" и "Разъединение", программный блок фиксации маршрутного соединения, программный блок сопряжения с АПД абонентских линий групп терминалов, программные блоки сопряжения с АПД входящих и исходящих каналов, на входы и выходы которых подключены соответственно входящие и исходящие каналы, при этом информационные выходы блока сопряжения с АПД входящих каналов подключены к первым входам соответственно блоков приема и анализа пакетов вызова, согласия и разъединения, вторые входы-выходы которых объединены между собой и с первыми входами-выходами программного блока управления и блока сопряжения с АПД входящих каналов, а выходы блоков приема и анализа пакетов вызова, согласия и разъединения подключены к первым входам соответствующих программных блоков инициации формирования пакетов, блоков формирования пакетов, блоков фиксации признаков, причем второй вход-выход программного блока управления соединен с объединенными вторыми входами-выходами программных блоков инициации формирования пакетов вызова, согласия и разъединения и с первым входом-выходом программного блока сопряжения с АПД абонентских линий групп терминалов, вторые входы-выходы которого соединены соответственно с третьими входами-выходами программных блоков инициации формирования пакетов вызова, согласия и разъединения, выходы которых подключены к вторым входам соответствующих программных блоков формирования пакетов и блоков фиксации признаков, третьи объединенные между собой входы-выходы которых подключены к третьему входу-выходу программного блока управления, четвертый вход-выход которого соединен с объединенными третьими входами-выходами программных блоков формирования пакетов и с входом-выходом блока сопряжения с АПД исходящих линий, информационные входы которого подключены к выходам программных блоков формирования пакетов вызова, согласия и разъединения, причем выходы программных блоков фиксации признаков согласия и разъединения подключены соответственно к первому и второму входам программного блока фиксации маршрутного соединения, третий и четвертый входы которого соединены соответственно с третьим входом-выходом программного блока управления и выходом программного блока приема и анализа пакетов вызова, а пятый вход соединен с выходом программного блока инициации формирования пакетов вызова, причем третьи входы-выходы программного блока сопряжения с АПД абонентских линий групп терминалов являются выходами станционной ЭВМ, подключаемыми к соответствующим станционным комплектам АПД, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности использования межузловых ТЧ каналов путем передачи по ним приоритетных групп аналоговой информации, введены на каждой станции K терминалов коммутации абонентов с аналоговой информацией, подключенные входами-выходами через соответствующие удаленные комплекты АПД к соответствующим первым K входам-выходам узла коммутации, а также K терминалов абонентов с аналоговой информацией, подключенных входами-выходами к соответствующим вторым K входам-выходам узла коммутации, а в каждый узел коммутации введены K дополнительных станционных комплектов АПД, первыми входами-выходами подключенных к соответствующим блокам сопряжения станционной ЭВМ, коммутатор физических каналов (КФК), периферийный комплект АПД, первый вход-выход которого подключен к входу-выходу управления КФК, а второй вход-выход соединен через станционный комплект АПД и соответствующий блок сопряжения станционной ЭВМ к выходу управления станционной ЭВМ, причем КФК содержит первый и второй координатные соединители (КС), блок управления (БУ), блок сопряжения с каналом управления КФК (БСКУ), первый и второй блоки сопряжения с соединителями (БСС), причем вторые K входы-выходы узла коммутации являются первыми входами-выходами КФК, во вторые входы-выходы которого подключены соответствующие дополнительно введенные две группы из n аналоговых ТЧ каналов межузловой связи, при этом третьи входы-выходы КФК подключены к первым входам-выходам соответствующих станционных комплектов АПД дополнительно введенных аналогов ТЧ каналов межузловой связи, при этом вход-выход управления КФК через БСКУ соединен с первым входом-выходом БУ, вторые входы-выходы которого через первый и второй БСС подключены к соответствующим управляющим входам первого и второго КС, причем первые и вторые входы-выходы КФК являются соответственно первой и второй группами входов-выходов второго КС, а третьи входы-выходы КФК являются входами-выходами первого КС, при этом в станционную ЭВМ введены программный блок фиксации признака "Речь", программный блок формирования сигналов физической коммутации и программный блок сопряжения с АПД канала управления КФК, первый вход-выход которого является выходом управления станционной ЭВМ, а второй и третий входы подключены соответственно к третьему входу-выходу программного блока управления и выходу программного блока формирования сигнала физической коммутации, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу программного блока фиксации маршрутного соединения и третьему входу-выходу программного блока управления, при этом первый вход-выход программного блока фиксации признака "Речь" подключен к выходу программного блока приема и анализа пакетов вызова, а второй вход-выход соединен с третьим входом-выходом программного блока управления, при этом третий вход-выход объединен с пятым входом программного блока фиксации маршрутного соединения и соединен с выходом программного блока инициации формирования пакетов вызова, а выход - с шестым входом программного блока фиксации маршрутного соединения.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15, Рисунок 16, Рисунок 17, Рисунок 18, Рисунок 19, Рисунок 20, Рисунок 21, Рисунок 22, Рисунок 23