Многопроцессорная система для коммутации каналов

 

Использование: многопроцессорная система коммутации относится к телеграфии, а непосредственной областью ее использования являются сети с ручным обслуживанием абонентов. Сущность изобретения: многопроцессорная система для коммутации каналов содержит микропроцессор 1, блок 2 сопряжения, блок 3 буферной памяти, блок 4 памяти программ, первый и второй блоки 5 и 6 согласования параметров, таблично-знаковый индикатор 7, телеграфный аппарат 8, два таймера 9 и 10, центральный процессор 11, блок 12 оперативной памяти, блок 13 постоянной памяти, блок 14 канального блока, n блоков 15 концентрации информации, 2p блоков 16 согласования с каналами связи. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к технике телеграфной связи и может быть использовано в сетях с коммутацией каналов при ручном обслуживании абонентов.

Известны устройства [1] позволяющие осуществлять коммутацию каналов с использованием средств вычислительной техники. В этих устройствах используется логическая коммутация (подключение) каналов, когда физический контакт между каналами отсутствует. Основными элементами таких устройств являются центральный процессор, блоки памяти, сопряжения и коммутации, которые имеют сходство с блоками, входящими в состав заявляемого объекта.

Известные устройства не обеспечивают при передаче информации подключение к одному каналу одновременно несколько каналов, т.е. создание циркулярных соединений.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является станция локальной сети [2] содержащая блок управления обменом (микропроцессор), блок сопряжения шин, блок памяти программ, блок сопряжения с ЭВМ, блок буферной памяти, блок сопряжения с каналом связи, блок прямого доступа в память, блок поиска свободных страниц, блок памяти свободных страниц, причем первый, второй и третий выходы блока управления обменом соответственно через первый шины адреса, данных и управления соединены с адресным, информационным и управляющим входами блока памяти программ, информационный выход которого через первую шину данных соединен с входом команды блока управления обменом, адресный вход блока сопряжения шин соединен через первую адресную шину с первым выходом блока управления обменом, группа входов чтения-записи блока сопряжения шин через первую шину управления соединена с третьим выходом блока управления обменом, вход-выход прерывания которого соединен с входом-выходом прерывания блока сопряжения шин, первые информационные вход и выход блока сопряжения шин соединены соответственно через первую шину данных с вторым выходом и входом состояния блока управления обменом, вторые информационные вход и выход блока сопряжения шин соединены через вторую шину данных с информационными выходами и входами блока сопряжения с ЭВМ, блока буферной памяти, блока сопряжения с каналом связи, выход прерывания блока сопряжения с каналом соединен через вторую шину управления с входом прерывания блока сопряжения шин, выходы записи-чтения блока сопряжения с ЭВМ через вторую шину управления соединены с управляющими входами блока буферной памяти, а выход прерывания через вторую шину управления с входом прерывания блока сопряжения шин, адресный выход блока сопряжения с ЭВМ через вторую адресную шину соединен с адресным входом блока буферной памяти, адресный вход-выход блока прямого доступа в память через вторую адресную шину соединен с адресным входом-выходом блока поиска свободных страниц, адресным входом блока сопряжения с каналом связи, адресным выходом блока сопряжения шин, адресным входом блока буферной памяти и адресным входом-выходом блока сопряжения с ЭВМ, информационный вход-выход блока прямого доступа в память через вторую шину данных соединен с информационными входами-выходами блока сопряжения с каналом связи, блока буферной памяти, вторыми информационными входом и выходом блока сопряжения шин, информационным входом блока поиска свободных страниц, входы чтения-записи блока сопряжения с ЭВМ через вторую шину управления соединены с группой выходов чтения-записи блока сопряжения шин, выходом чтения блока сопряжения с каналом, входом-выходом чтения-записи блока прямого доступа в память и входом записи блока поиска свободных страниц, вход разрешения выдачи адреса и вход признака занятости которого соединены соответственно с выходом подтверждения записи блока прямого доступа в память и выходом занятости страницы блока памяти свободных страниц, группы адресных, информационных и управляющих входов которого соединены с группами одноименных выходов блока поиска свободных страниц, первая и вторая группы режимных входов-выходов блока сопряжения с каналом соединены соответственно с группами режимных входов-выходов блока прямого доступа в память и блока поиска свободных страниц.

Известное техническое решение позволяет обеспечивать коммутацию канала связи и ЭВМ. Коммутация осуществляется соответствующими блоками в виде логического контакта между каналом связи и входом-выходом ЭВМ по соответствующей программе осуществляется путем побайтного переноса кадра данных из канала связи в ЭВМ или обратно посредством промежуточных блоков буферной памяти, памяти свободных страниц и др. Однако известное устройство также, как и ранее рассмотренные, не обеспечивает подключения нескольких каналов в данном случае к ЭВМ одновременно, т.е. создания циркулярного соединения.

Целью изобретения является обеспечение циркулярных соединений при полнодоступной коммутации каналов за счет подключения к устройству нескольких каналов связи.

Для этого в станцию локальной сети, содержащую блок управления обменом (микропроцессор), блок сопряжения шин, блок буферной памяти и блок памяти программ, входы-выходы которого посредством первой системной шины соединены с входами-выходами блока управления обменом и блока сопряжения шин, введены последовательно соединенные таблично-знаковый индикатор с первым блоком согласования и телеграфный аппарат с вторым блоком согласования, вторые входы-выходы которого соединены посредством первой системной шины с входами-выходами первого блока таймера, блока микропроцессора; блока буферной памяти и вторыми входами-выходами второго блока согласования, блок центрального процессора, входы-выходы которого соединены посредством второй системной шины с входами-выходами блока оперативной памяти, блока постоянной памяти, второго блока таймера и другими входами-выходами блока сопряжения шин, блок канального обмена, соединенный одними входами-выходами посредством второй системной шины с входами-выходами блока центрального процессора, а другими входами-выходами с блоками концентрации, вторые входы-выходы каждого блока концентрации соединены с входами-выходами блоков согласования с каналами связи, другие входы-выходы которых являются канальными входами-выходами станции коммутации.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что предлагаемая станция отличается наличием новых элементов, а именно первого и второго блоков согласования, таблично-знакового индикатора, телеграфного аппарата, блока центрального процессора, блока оперативной памяти, блока постоянной памяти, блока канального обмена, блоков концентрации, блоков согласования с каналом связи и их связями с остальными элементами станции. Таким образом, заявляемая станция соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения с другими техническими решениями показывает, что вышеперечисленные вновь введенные блоки широко известны (2). Однако при их введении в указанной связи с остальными элементами схемы в заявляемой станции, они проявляют новые свойства, что приводит к обеспечению циркулярных соединений при полнодоступной коммутации каналов. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия".

На фиг. 1 и 2 представлена структурная схема многопроцессорной станции коммутации.

Микропроцессорная станция (фиг.1) для коммутации каналов содержит микропроцессор 1, блок 2 сопряжения, блок 3 буферной памяти программ, блок 4 памяти программ, первый и второй блоки 5 и 6 согласования параметров, таблично-знаковый индикатор (ТЗИ) 7, телеграфный аппарат 8, первый и второй таймеры 9 и 10, центральный процессор 11, блок 12 оперативной памяти, блок 13 постоянной памяти, блок 14 канального обмена, n блоков 15 концентрации информации, 2p блоков 16 согласования с каналами связи.

Блок 15 (фиг.2) концентрации информации содержит процессор 17, блок 18 оперативной памяти, первый и второй блоки 19 и 20 постоянной памяти, адаптер 21, блок 22 приема информации, блок 23 согласования с каналами связи, таймер 24.

Многопроцессорная станция для коммутации каналов работает следующим образом.

При включении питания происходит установка всех блоков станции в исходное состояние. При этом все абоненты свободны, микропроцессор 1, центральный процессор 11 и процессор 17, выполняя программы, записанные в блоках 4, 13, 20 соответственно, находятся в режиме ожидания прерываний от соответствующих блоков станции (ТЗИ 7, блока 2 сопряжения и др.).

Вся память в блоке 3 буферной памяти, блоках 12 и 18 оперативной памяти является свободной и может быть использована, например, для блока 3 как со стороны первого блока 5 согласования параметров, так и со стороны блока 2 сопряжения, память блока 12 может быть использована как со стороны блока 2, так и со стороны блока 14, а память блока 18 как со стороны блока 19, так и со стороны блока 22.

Таймеры 9, 10, 24 создают программируемые временные интервалы и шкалу текущего времени.

При необходимости установления соединения абонент передает по низкоскоростному каналу связи комбинацию знаков "Вызов", например, в телеграфном коде. Сигналы знаков этой комбинации поступают из канала связи в последовательном коде на вход блока 16 согласования с каналами связи, где преобразуются как по уровню, так и коду, используемому в вычислительной системе. Блок 22 приема информации осуществляет сканирование (последовательный опрос) блоков 16 согласования с каналами связи. При обнаружении информации в одном из блоков 16 сканирование прекращается и в магистраль управление/данные первой общей шины блока 15 концентрации из блока 22 поступает сигнал прерывания. Процессор 17, получив этот сигнал, переходит в подпрограмму обслуживания блока 22 приема информации. По коду команды, поступающей из второго блока 20 постоянной памяти, процессор 17 формирует последовательности микрокоманд и в цикле "ввод" считывает информацию с выхода блока 22, который после этого возобновляет сканирование. В случае отсутствия сигналов прерывания таймер 24 через определенное время формирует свое прерывание, по которому программа выводится из цикла ожидания прерывания и на индикацию поступает сообщение о неисправности. После обработки считанной информации процессор 17 приформировывает к ней адрес передающего абонента и в цикле "Вывод" осуществляет запись этой информации в определенную область блока 18 оперативной памяти. Когда в блоке 18 будет сформирована за каждого из передающих абонентов адресно-кодовая комбинация, содержащая адрес абонента и знак информации, процессор 17 осуществляет посредством магистрали управление/данные последовательный вывод таких комбинаций через первый блок 19 постоянной памяти в блок 23 согласования с каналами связи и далее в уплотненный по времени групповой тракт высокоскоростного канала связи. В блоке 19 осуществляется преобразование адресно-кодовых комбинаций из параллельного кода вычислительной системы в последовательный код. Блок 23 осуществляет преобразование сигналов по уровню, ввиду модуляции и т.д. В таком порядке осуществляется объединение (концентрация) информации, поступающей из нескольких низкоскоростных каналов связи в единый информационный поток, который передается по высокоскоростному каналу и поступает на входы со второго по n+1 блока 14 канального обмена.

В блоке 14 канального обмена поступившая информация преобразуется в обратном порядке и последовательно от каждого высокоскоростного канала считывается центральным процессором 11, обрабатывается и помещается в определенную область блока 12 оперативной памяти в том порядке, как было рассмотрено ранее. Если в соответствии с программой, хранящейся в блоке 13 постоянной памяти, центральный процессор 11 определит, что от передающего абонента поступила информация "Вызова", то из блока 12 оперативной памяти эта информация посредством магистрали управление/данные второй общей шины через блок 2 сопряжения выводится в магистраль управление/данные первой общей шины. Микропроцессор 1 аналогичным образом обрабатывает информацию, помещает ее в определенную область блока 3 буферной памяти и затем посредством первого и второго блоков 5 и 6 согласования выводит накопленную информацию на экран ТЗИ 7 и на телеграфный аппарат 8. Одновременно в соответствии с программой, хранящейся в блоке 4 памяти программ, микропроцессор 1 осуществляет вывод текущего времени, создаваемого таймером 9.

Выведенная информация "Вызова" отображается на экране ТЗИ 7 в зоне "Вызов" и документируется на телеграфном аппарате 8 с привязкой к текущему времени. Оператор с клавиатуры ТЗИ 7 вводит команду на соединение с данным абонентом, которая аналогично документируется телеграфным аппаратом 8. По этой команде осуществляется подключение абонента к ТЗИ 7 и к телеграфному аппарату 8. После этого информация, вводимая с клавиатуры ТЗИ 7 либо с телеграфного аппарата, через первый 5 согласования, либо второй блок согласования 6 поступает в магистраль управление/данные первое общей шины, обрабатывается микропроцессором 1, помещается в блок 3 буферной памяти и далее через блок 2 сопряжения в обратном порядке через адаптер 21 выводится в низкоскоростной канал связи вызывающего абонента. Информация, поступающая от абонента на установление соединения, отображается на экране ТЗИ 7 в зоне "Заявки" и одновременно документируется телеграфным аппаратом 8.

После получения от абонента заявки на обычное (парное) или циркулярное соединение оператор с клавиатуры ТЗИ 7 либо с телеграфного аппарата 8 осуществляет обслуживание заявки. При парном соединении оператор станции производит по соответствующей команде соединение с каналом вызываемого абонента. В канал передается комбинация знаков "Вызов абонента". После переговоров с абонентом оператор предупреждает его о соединении, отключается от него и по соответствующей команде с клавиатуры ТЗИ 7 (телеграфного аппарата 8) осуществляет соединение абонентов.

Если в заявке на установление циркулярного соединения указан тот или иной номер списка, число которых и адреса, входящих в них абонентов, предварительно заносятся с клавиатуры ТЗИ 7 в блок 3 буферной памяти, то оператор осуществляет соединение по списку соответствующей командой без предварительного опроса абонентов. Если абонент входит в список, но участвует в парном соединении, то последнее соединение разрушается и абонент включается в схему циркуляра. В случае, когда вызывающий абонент заказывает схему циркуляра, абоненты которой не принадлежат одному какому-то списку, то оператор станции с клавиатуры ТЗИ 7 набирает адреса этих абонентов и затем осуществляет соединение по набранной схеме циркуляра как было рассмотрено выше.

Во всех случаях после установления соединения на экране ТЗИ 7 номера каналов, за которыми закреплены абоненты, отображаются в зоне "Занятые каналы". Передаваемые команды отображаются в зоне "Команда" и документируются телеграфным аппаратом 8. Одновременно адресная информация об установленных соединениях заносится в блок 3 буферной памяти и в блок 12 оперативной памяти.

В соответствии с хранящейся в блоке 12 оперативной памяти адресной информацией об установленных соединениях центральный процессор 11 отводит в блоке 12 определенную область памяти для накопления информации, поступающей от абонентов, а также в передаваемой адресно-кодовой комбинации передающего абонента заменяет на адрес(а) принимающего(их) абонента(ов). После этого адресно-кодовая комбинация из блока 12 оперативной памяти через блок 14 канального обмена выводится в соответствующий высокоскоростной канал и далее через блок 15 концентрации информации соответствующий блок 16 согласования с каналом связи поступает в адрес(а) принимающего(их) абонента(ов). Таким образом осуществляется обмен информацией между абонентами.

При необходимости разъединения один из абонентов или оба в случае парного соединения передает комбинацию знаков "Отбой". Аналогично, как и комбинация "Вызов", эта комбинация анализируется в блоке 15 концентрации информации, затем центральным процессором 11 через блок 2 сопряжения выводится в магистраль управление/данные первой общей шины и далее на экран ТЗИ 7. Оператор с клавиатуры ТЗИ 7 вводит соответствующую команду на разрушение соединения. В соответствии с этой командой стирается информация из блока 3 буферной памяти и из блока 12 оперативной памяти об адресах, участвовавших в соединении абонентов. Одновременно на экране ТЗИ 7 стирается информация о занятых каналах и на телеграфном аппарате 8 с привязкой к текущему времени документируется факт разрушения установленного ранее соединения.

Перед разрушением циркулярного соединения оператор станции или вызывающий абонент передает запрос подтверждения, а затем сигнал "Отбой". После этого в соответствии с программой, хранящейся в блоке 4 памяти программ, микропроцессор 1 с помощью таймера 9 в течение определенного времени, например 3 мин, удерживает ранее установленное циркулярное соединение. После приема текста сообщения и сигнала запроса о его подтверждении каждый абонент передает квитанцию о получении циркулярного сообщения. При приеме информации подтверждения она записывается в отведенную для этого область блока 12 оперативной памяти. После этого центральный процессор 11 начинает осуществлять вывод подтверждений оператору станции через магистраль управление/данные первой общей шины либо абоненту-инициатору циркуляра через блок 14 канального обмена. Затем путем сравнения номеров каналов в списке и в массиве циркуляра определяются номера каналов, от которых не поступило подтверждений. Эта информация отображается на экране ТЗИ 7 и документируется телеграфным аппаратом 8. После этого оператор станции вводит команду на разрушение циркулярного соединения, которое выполняется аналогично команде разрушения парного соединения.

Формула изобретения

1. Многопроцессорная система для коммутации каналов, содержащая микропроцессор, блок сопряжения, блок буферной памяти, блок памяти программ, причем входы-выходы микропроцессора соединены через магистраль управление - данные первой общей шины с первым входом-выходом блока сопряжения, с входом-выходом блока буферной памяти, с входом-выходом блока памяти программ, отличающаяся тем, что в нее введены первый и второй блоки согласования параметров, таблично-знаковый индикатор, телеграфный аппарат, первый и второй таймеры, центральный процессор, блок оперативной памяти, блок постоянной памяти, блок канального обмена, n блоков концентрации информации, 2p блоков согласования с каналами связи, причем вход-выход таблично-знакового индикатора соединен с первым входом-выходом первого блока согласования параметров, второй вход-выход которого соединен через магистраль управление данные первой общей шины с входами-выходами микропроцессора, выход телеграфного аппарата соединен с первым входом-выходом второго блока согласования, второй вход-выход которого соединен через магистраль управление данные первой общей шины с входами-выходами микропроцессора, вход-выход первого таймера соединен через магистраль управление данные первой общей шины с входами-выходами микропроцессора, входы-выходы центрального процессора соединены через магистраль управление данные второй общей шины с вторым входом-выходом блока сопряжения, с входом-выходом блока оперативной памяти, с входом-выходом блока постоянной памяти, с первым входом-выходом второго таймера, с входом-выходом блока канального обмена, входы-выходы с второго по (n + 1)-й блока канального обмена соединены соответственно с первыми входами-выходами с первого по n-й блоков концентрации информации, вторые разрядные входы-выходы которых соединены соответственно с первыми входами-выходами с первого по p-й блоков согласования с каналами связи, вторые входы-выходы которых являются информационным входом-выходом многопроцессорной системы для коммутации каналов.

2. Система по п. 1, отличающаяся тем, что блок концентрации информации содержит процессор, блок оперативной памяти, первый и второй блоки постоянной памяти, адаптер, блок приема информации, блок согласования с каналами связи, таймер, причем входы-выходы процессора соединены через магистраль управление данные с входом-выходом блока оперативной памяти, с первым входом-выходом первого блока постоянной памяти, с входом-выходом второго блока постоянной памяти, с первым входом-выходом адаптера, с первым входом выходом блока приема информации, с входом-выходом таймера, второй вход-выход первого блока постоянной памяти соединен с первым входом блока согласования с каналами связи, выход которого является первым входом-выходом блока концентрации информации, второй вход-выход адаптера и второй вход-выход блока приема информации образуют второй вход-выход блока концентрации информации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2