第6章 程控交换机的软件

上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.1程控交换软件的概述6.2运行软件的一般结构6.3程序的级别及调度6.4呼叫处理程序第6章程控交换机的软件上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.1程控交换软件的概述6.1.1程控交换软件的基本特点1．实时性强程控交换机是一个实时系统。2．并发性和多道程序运行在一部交换机上，往往不仅有多个用户同时发出呼叫请求，还同时有多个用户正在进行通话。程控交换软件的基本特点是：实时性强，具有并发性，适应性强，可靠性和可维护性要求高。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-1多个进程实例共用一个程序代码上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网3．可靠性要求高程控交换机应具有很高的可靠性，即使在其硬件或软件系统本身发生故障的情况下，系统仍能保持可靠运行。4．能方便地适应交换机的各种条件一个程控交换机要面对大量规模不同、对交换机功能要求不同、运行环境不同的交换局。5．软件的可维护性要求高交换软件的另一个特点是具有相当大的维护工作量。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.1.2在交换软件设计中应用的三种类型的程序设计语言在程控交换机软件的开发、运行和维护阶段，一般要用到三种类型的语言：规范描述语言（SDL）、各种高级语言（CHILL）和汇编语言、人机对话语言（MML）。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网1．规范描述语言（SDL）规范描述语言（SDL）是原CCITT建议的一种高级语言，主要用来说明电话交换系统的行为。---SDL用于系统设计阶段SDL表达方式：①.SDL/GR（图形表示法）②.SDL/PR（文本表示法）①.SDL/GR（图形表示法）系统定义系统名字信号定义信号表定义信道定义数据定义模块定义上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-6系统图的SDL/GR表示上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网模块定义模块定义包含以下项目：模块名字信号定义信号表定义信号路由定义信道到路由的连接进程定义数据定义上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-7模块的SDL/GR表示上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网进程定义图6-8SDL/GR描述进程的主要符号上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-9进程定义的例子上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网②SDL/PR（文本表示法）PROCESSdigit-reception;DCTi,NInterger;START;INPUTDigit(D)COMMENTDcontainsonedigit;TASKi:=1,N:=D,SET(NOW+10*S,T1);NEXTSTATEAwait-next-digit;……………………….……………………….上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网2．汇编语言和高级语言（CHILL）用于编写软件程序（1）汇编语言汇编语言是面向处理机动作过程的语言（2）高级语言（CCITT建议的CHILL）3．人机对话语言（MML）用于人机对话、软件测试和运行维护（1）输入信息——人机命令（2）输出语言上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.2运行软件的一般结构6.2.1运行软件的基本结构程控交换机的运行软件指存放在交换机处理机系统中，对交换机的各种业务进行处理的程序和数据的集合。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-10运行软件结构上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.2.2数据结构一、数据的基本类型1．动态数据（暂时性数据）特点：随机性不能人为设定例如：（1）用户忙闲表（2）交换网络链路忙闲表（3）中继线忙闲表等上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网2、半固定数据（局数据和用户数据）（1）局数据局数据用来描述交换机的配置及运行环境，主要包含以下内容：配置数据交换局的号码翻译规则路由中继数据No.7信令数据计费数据新业务提供情况上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网（2）用户数据用户数据用来说明用户的情况，每个用户都有其特有的用户数据。用户数据主要包括以下内容：用户电话号码、用户设备码用户线类别话机类别用户的服务等级用户对新业务的使用权及用户已登记的新业务用户计费数据上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网二、数据结构的常用类型常用数据类型线性表非线性表链表顺序表栈队列树单循环链表单链表双循环链表上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网１、线性表上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网出栈进栈栈顶栈底上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网２、非线性表上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.3程序的级别及调度6.3.1程序的优先级、各类程序的特点及驱动方式程控交换机软件的最基本特点是并发性和实时性，并发性是指在系统中存在多道被激活的作业，实时性是指系统对外界出现的事件必须在规定时间内作出响应，否则将丢失有关信息而导致呼叫处理的失败。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网1．故障级（中断级）故障级(中断级)程序有两个重要特点，一个是实时性要求高，在事件发生时必须立即处理；另一个是事件发生的随机性，即事件何时发生事先无法确定。2．周期级(时钟级)周期级（时钟级）程序用于处理实时性要求较高的工作（按照一定周期执行）。3．基本级基本级程序的功能是对外部发现的各种事件进行处理。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.3.2周期级（时钟级）程序的调度周期级（时钟级）调度程序是由时钟中断启动的。1．表格结构2．调度程序流程上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-11比特型时间表1．表格结构时间计数器8msHTMRHACT11101HTBL15…43210对应于任务T0101T1011T2101T3011T4101T5011Tn1…………对应于执行时间拨号脉冲识别0双音频号码识别1脉冲发码2位间隔识别3用户线扫描4…nHJUMP上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网2．调度程序流程图6-12调度程序流程图上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.3.3程序的执行顺序图6-13各级程序的执行ACDJJABDFDDAABJ故障处理中断级时钟级基本级时钟中断时钟中断时钟中断故障中断时钟中断上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.3.4基本级程序的调度1．进程的概念进程是操作系统中最重要、最基本的概念之一，它是随着多道程序的出现而引入的。进程具有如下性质：①进程包含了数据和运行于其上的程序。②同一程序同时运行于不同数据集合上时，构成不同的进程。③若干个进程可以是相互交往的。④进程可以并发地执行。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网2．进程的状态及其转换等待状态：等待某个事件的发生。就绪状态：等待系统分配处理机以便运行。运行状态：占有处理机正在运行。每个进程在执行过程中，任意时刻当且仅当处于上述三种状态之一。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-14进程的状态转换上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网3．进程调度进程调度程序的功能就是从就绪队列中挑选一个进程到处理机上运行。（1）进程调度算法①先来先服务方法②时间片轮转法③分级调度（2）进程调度程序上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6-16进程调度程序的示意图上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网6.4呼叫处理程序根据前述程控交换机的基本结构，结合我们拨打电话的过程，程控交换机处理一次电话呼叫的简要流程如图6―17所示。6.4.1呼叫处理的基本原理上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6―17处理一次呼叫的流程上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网1.程控交换机按一定的周期执行用户线扫描程序，对用户电路扫描点进行扫描，检测出摘机呼出的用户，并确定呼出用户的设备号。6.4.2呼叫处理过程上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网监视扫描监视扫描的目的是收集用户线回路状态的变化，以确定是用户摘机、挂机，还是拨号脉冲计数等。用户电话机通或断称为用户线状态。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网程控交换机的扫描工作是在监视扫描程序控制下进行的，监视扫描程序是一个周期执行程序，即它是每隔一段固定时间启动一次。对于用户摘机（或挂机）监视扫描程序，常用的周期约为100～200ms，若周期过长会影响服务质量，周期过短将使扫描动作太频繁，影响处理机的工作能力。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网呼叫识别用户状态一般是以“0”表示摘机；“1”表示挂机。·在内存中划出一个区域，称为用户存储器(LineMemory，简写为LM)，用来记录每个用户的忙闲状态，每个用户占用1位。显然在执行扫描时存储着用户状态的前次扫描结果。·本次扫描结果在执行用户线监视扫描程序时，从扫描存储器(SCNM)读出，或从扫描矩阵扫入。·识别主叫摘机的逻辑运算式为1SCNLM上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网图6―18识别主叫摘机原理示意图用户线状态挂机10摘机200ms200ms扫描111SCN000011111LM100001LM000100000SCN00000000SCNLM1挂机识别摘机识别上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网若运算结果为“1”，表明该用户是呼出。其识别主叫摘机的原理如上图6―18所示。由图可知，前一次扫描为“1”，本次扫描变为“0”，就是用户摘机。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网群处理在各类程控交换里对用户线监视扫描和摘机识别都采用群处理方式。所谓群处理，就是每次扫描和识别不是一个个用户进行的，而是若干个用户同时进行的。上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网所谓群处理就是在字长的基础上进行运算，而不是逐位运算。假如处理机的运算器是8位的，数据线也是8位的，当然没有必要单个用户进行识别，可以8个用户状态同时处理。如可以从扫描存储器或扫描矩阵同时得到8位数据为SCN值，另从存储器得到8位数据为LM值，本次扫描结果SCN11000100前次扫描结果LM10011100∧LM00011000SCN上一页下一页返回本章首页第6章程控交换机的软件程控交换与综合业务通信网各种交换机扫描安排方式和所用处理机是不同的，因此用户扫描程序的组成也不同，但其基本功能大都一致。由执行管理程序安排执行的用户扫描程序框图如图6―19所示。上一页下一页返回本章首页第