Слайд 1Тема 6. Программное обеспечение системы EWSD
Разработана и выпускается фирмой Siemens
(Германия)
Максимальная емкость и пропускная способность коммутационной системы – 60 тыс.
каналов и 25 тыс. Эрл.
Максимальная производительность системы управления – 1 млн. вызовов в ЧНН.
Максимальное суммарное время полного простоя системы – не более 2 мин. в год.
D-900/1800 – версия системы для установки на сетях мобильной связи.
6.1. Общая характеристика системы
Слайд 26.2. Структурная схема узла MSC на базе системы D-900/1800
Слайд 3LTG – линейная группа со своим устройством управления (групповой процессор
GP)
CCNC – контроллер сети ОКС со своим устройством управления (процессор
CCNP); выполняет функции пункта сигнализации (Signalling Point – SP)
SGC – контроллер коммутационной группы (управляет модулем коммутационной системы SN)
Средства координации включают в себя:
координационный процессор СР113;
буфер сообщений (МВ);
устройства внешней памяти (ЕМ);
центральный генератор тактовой частоты (CCG).
Условные обозначения:
Слайд 46.3. Архитектура ПО системы EWSD
Высокая гибкость EWSD обусловлена широким использованием
загружаемого ПО.
Хотя некоторая часть ПО хранится в постоянных запоминающих устройствах
(ПЗУ) и не является загружаемой.
Слайд 5Архитектура ПО построена так, чтобы при частых технологических изменениях аппаратных
средств изменялась только минимальная часть программ.
Это достигается применением принципа программных
оболочек.
Слайд 6Функции, которые непосредственно связаны с аппаратными средствами, возлагаются на операционную
систему (ОС).
Другие программы, которые решают конкретные прикладные задачи управления, образуют
пользовательское ПО (User Software).
Для этих программ операционная система обеспечивает стандартную среду и единый интерфейс при работе с ресурсами процессора и другими аппаратными средствами.
В каждом процессоре EWSD операционная система должна выполнять свои функции в условиях реального времени с использованием механизма прерываний и с учетом приоритетов.
Слайд 76.4. Функциональная структура ПО в системе EWSD
Слайд 8Операционная система для координационного процессора (СР) включает в себя:
исполнительные (организационные)
программы (Executive Programs);
программы защиты (Safeguarding Programs).
К исполнительным программам относятся:
Диспетчер или
планировщик (scheduler) – организует очереди задач согласно приоритетам, которые приписаны разным вычислительным работам (т.е. определяет последовательность выполнения этих задач).
Администратор таймеров – дает возможность прикладным программам устанавливать и сбрасывать системные таймеры.
Слайд 9Применение таймеров обеспечивает:
согласование процессов по времени;
инициирование (запуск) необходимых действий после
определенного интервала времени или в заданный абсолютный момент времени.
Менеджер памяти
– предоставляет оперативную память нерезидентным программам для их загрузки перед запуском.
Программы ввода/вывода – для контроля за обменом сообщениями с другими элементами распределенной системы управления, включая оборудование компьютерной периферии.
Слайд 10Программы защиты (обеспечения надежности) выполняют следующие функции:
определение функциональной (работоспособной)
конфигурации при запуске СР и установка этой конфигурации;
регистрация и обработка
аварийных сигналов и сообщений (от схем аппаратного контроля и процессов в СР, от периферийного оборудования);
управление программами периодического контроля, анализ и локализация ошибок;
восстановление работоспособной конфигурации системы после отказов оборудования;
организация восстановительных мероприятий для нейтрализации программных ошибок.
Слайд 11Восстановительные мероприятия организуются в EWSD на нескольких уровнях:
повторный запуск
(Restart) – применяется к отдельному процессу, который выполняется в текущий
момент времени;
это действие окажет влияние только на одно соединение;
новый запуск (New Start) отменяет (возвращает в исходное состояние) все активные процессы;
при этом прекращается дальнейшая обработка для всех вызовов, которые находились в стадии установления соединения;
первичный (начальный) запуск (Initial Start) предполагает перезагрузку всего ПО;
это ведет к потере всех данных в оперативной памяти и нарушению всех соединений.
Слайд 12Выбор конкретного уровня восстановления зависит от типа ошибок в ПО
и частоты их возникновения.
Сначала выбирается тот уровень, который в состоянии
устранить проблему с минимальным воздействием на работу системы.
При многократном повторении одной и той же ошибки происходит переход на более высокий уровень восстановления.
Процедура восстановления индивидуального процесса (Restart) обычно происходит в следующих ситуациях:
получение неопределенного внутреннего сообщения;
неправильные результаты выполнения процесса.
Слайд 13Основные причины, которые вызывают необходимость восстановления всей системы (Recovery), связаны
с координационным процессором (СР) и включают в себя:
аварийные сигналы прерывания
от схем сравнения в составе СР;
аварийные сообщения от средств защиты памяти (например, при попытках записи данных в запрещенную область);
несуществующий код операции;
выход за границы физической памяти;
искажение оперативных данных, которые имеют критическое значение для работы системы.
Слайд 14Прикладное программное обеспечение EWSD
Функции обработки вызовов распределяются между процессорами GР,
CP и SGC.
При этом СР оставляет за собой только наиболее
сложные задачи по управлению системой коммутации:
анализ абонентского номера с выполнением функций маршрутизации (т.е. определение пункта назначения и выбор исходящего направления);
выбор свободного соединительного пути через многозвенное ЦКП;
посылка команд в SGC (при установлении соединения и разъединении);
посылка сообщений в групповые процессоры (GP) – для запуска самостоятельных действий по обработке вызовов.
Программы обработки вызовов
Слайд 15Обработка сигналов, поступающих по линиям связи от других элементов сети,
реализуется с помощью GP в реальном масштабе времени.
Здесь обеспечивается линейный
интерфейс с учетом разных систем сигнализации, используемых на современных сетях связи.
Благодаря этому наиболее сложные процессы, происходящие в СР при обработке вызовов, становятся полностью независимыми от особенностей конкретных систем сигнализации.
В процессе установления соединения участвуют несколько процессоров SGP, которые управляют разными звеньями коммутационного поля (Switching Network – SN).
Слайд 16Административные программы в системе EWSD выполняют следующие функции:
обработка директив языка
MML при работе обслуживающего персонала с информацией, которая хранится в
системной БД;
управление процессами сбора, накопления и первичной обработки статистических данных при измерениях трафика, показателей качества предоставляемых услуг связи, загрузки отдельных элементов системы и т.п.;
регистрация данных по тарификации вызовов.
Слайд 17Программы технического обслуживания обеспечивают бесперебойную работу системы EWSD, что необходимо
для непрерывной поддержки высокого уровня качества услуг связи.
При этом выполняются
следующие функции:
управление реконфигурацией системы при отказах оборудования;
выполнение процессов восстановления работы системы (совместно с программами защиты);
управление процессами тестирования элементов системы и измерения их технических параметров;
анализ неисправностей и управление процессами диагностики.
Слайд 18База данных (БД)
Управление базой данных в системе EWSD происходит централизованно
из процессора СР.
Такой вариант дает следующие преимущества:
минимальная потребность в ресурсах
для хранения данных;
низкие затраты на поддержку целостности (согласованности) данных;
доступность каналов LTG проверяется в одном месте, что снимает ограничения при коммутации между любыми каналами ЦКП.
Слайд 19Вместе с тем, из-за наличия в системе элементов распределенного управления,
отдельные части БД размещаются в периферийных модулях.
Любые прикладные программы имеют
доступ к БД только через специальные процедуры доступа.
Следовательно, организация хранения данных остается скрытой для потребителей информации.
Этим достигается важное преимущество: изменения в организации данных никак не затрагивают прикладное ПО.
Слайд 20Особенности БД в системе EWSD:
для повышения надежности ПО, дубликаты полной
БД хранятся на внешних носителях;
автоматические проверки согласованности текущих данных, которые
хранятся в разных модулях системы;
автоматическое формирование регистрационных файлов (log-files) для сохранения директив MML, которые изменяли полупостоянные данные в БД;
возможность регенерации БД, т.е. преобразования текущего содержимого БД в директивы языка MML.
Слайд 21База данных (БД) содержит в основном полупостоянные и переменные данные.
Полупостоянные
данные описывают статическое состояние системы, т.е. относятся к параметрам, которые
достаточно редко меняются во время текущей работы:
конфигурация (состав оборудования) системы;
характеристики входящих/исходящих каналов;
данные о маршрутизации.
В случае необходимости, оператор может изменять эти данные с помощью директив MML.
Частично данные этой категории могут изменять сами абоненты (например, по услугам ДВО).
Слайд 22Доступ к полупостоянным данным со стороны программ обработки вызовов ограничивается
только режимом чтения этих данных.
Переменные данные постоянно изменяются в результате
операций по обработке вызовов и действий по техническому обслуживанию.
Эти данные включают в себя:
эксплуатационное (техническое) состояние аппаратных средств, т.е. готовность к работе;
состояние соединительных устройств (занято или свободно);
данные по учету стоимости предоставленных услуг связи;
результаты измерения трафика.
Слайд 23По функциональному признаку содержимое БД подразделяется на две группы:
данные обработки
вызовов – необходимы при установлении соединений и для разъединения;
административные данные
– включают в себя результаты обслуживания вызовов и другие статистические данные.
1) Данные обработки вызовов
Аппаратные данные – отражают закрепление оконечных комплектов линейного оборудования за портами блоков LTG.
Слайд 24Данные о направлениях связи – описывают организацию пучков соединительных линий
(СЛ) и каналов для связи с соседними элементами сети (BTS,
BSC и другие MSC).
Используются при установлении соединения с выбранным свободным каналом в заданном направлении связи.
Данные маршрутизации – нужны для выбора пучка каналов, который может использоваться при связи с определенным пунктом сети.
Данные CCNC – содержат следующие сведения:
по маршрутизации сигнальных единиц;
об изменении маршрутов в случае выхода из строя звена сигнальной сети;
о рабочих параметрах звеньев сигнальной сети.
Слайд 25Данные по административному управлению сетью мобильной связи – необходимы при
защите от перегрузок, которые могут возникать в узлах коммутации или
на отдельных направлениях связи.
При наличии этих данных можно с учетом заданных правил гибко распределять трафик по доступным направлениям связи и пучкам каналов.
Данные по тарифным зонам – устанавливают зоны для учета стоимости сеанса связи в зависимости от расстояния до пункта назначения.
Слайд 262) Административные данные
Тарифные данные – содержат информацию о текущих тарифах,
которые действуют в отдельных зонах.
Данные по учету стоимости – включают
в себя подробные сведения по каждому сеансу связи, что необходимо для расчета стоимости этого сеанса.
Данные тестирования – содержат информацию, полученную при автоматических проверках оборудования системы.
Данные о трафике – содержат сведения о характеристиках трафика, проходящего через узел коммутации, а также информацию о качестве обслуживания вызовов.