程控六章程控交换机软件系统分解

2020/1/201第6章程控交换机软件系统程控交换机软件系统是针对电话交换的特点而开发的，与其他计算机软件相比，交换机系统中的软件更需要采取一些特殊的措施，如尽量减少冗长的运行时间以增强程序的处理能力；尽量减少程序和数据占用的存储空间以节省存储资源；尽量采用通用程序以简化管理和维护功能；尽量使程序的设计结构开放化、模块化、标准化。程控交换机要求软件有较高的实时处理效率，以保证通信业务的不间断性。本章主要介绍交换机的软件系统组成、呼叫接续和各类局数据配置等。2020/1/2026.1软件系统组成程控交换机的软件由运行软件和支援软件组成。运行软件是一个交换系统中呼叫处理、管理和维护等全部程序和数据的总称。运行软件又称在线程序、联机程序或通用程序，它用于交换接续和系统维护管理工作。支援软件是指编译程序、模拟程序和连接编辑程序等，它是在编写和调试程序时为了提高效率而使用的程序。软件的组成如图6.1所示。2020/1/203图6.1程控交换机软件系统的组成2020/1/204一、运行软件运行软件由运行程序、数据和表格构成，它包括呼叫处理程序（用于各类呼叫的处理和控制交换接续）、执行管理程序（用于控制各种程序的执行、资源的分配和内存的管理）、运行管理程序（用于因用户或设备的变化而引起的数据修改，以及在运行中进行统计资料的收集、工作状态的监视和例行测试等）、故障处理程序（用于在发生硬件故障时及时识别故障和对故障进行隔离，并用无故障的设备组成新系统，恢复正常运行，随后启动故障诊断和告警等程序）及故障诊断程序。2020/1/205系统的数据库结构如图6.2所示。数据库分为主、备用两个，通过可执行程序进行切换、调用等操作。数据系统包括系统配置数据、中继数据、用户数据、字冠数据、CENTREX数据、V5数据、半固定语音连接数据和WLL数据等。局数据库的规模和内容反映一个交换局的特点，其结构应尽可能不影响交换机的运行软件。利用结构式的分级链路列表，局数据库就能完成这个任务。2020/1/206图6.2系统的数据库结构示意图2020/1/207二、支援软件支援软件，即脱机程序。该软件为访问描述系统状态的数据创造运行环境，包括以下程序：①用于安装、检验和调试的程序，如安装测试程序、模拟程序及诊断测试生成程序等。②语言翻译程序，包括汇编程序和编译程序，用于将源程序翻译成目标程序。③连接装配程序，它把分开生成的各模块连接在一起，形成一个完整的程序。④用于局文件与用户文件生成和修改的程序。2020/1/208三、软件结构要求软件满足下列条件。①具备相当的灵活性，同时还能够适应多种未来交换机具有的复杂用户功能。②能把功能程序与硬件和数据结构分开。③模块化，且易于确定接口关系、简化调试过程和扩充功能。④使功能交叉最少。⑤采用层次结构，使模块之间的调用由无序变为有序。设计软件结构时要遵循长期运行可靠、便于管理（扩充、修改和维护）、可读性强的原则。2020/1/209四、程序的执行管理1.处理方式（1）群处理（2）多重处理（3）实时处理2.程序的执行级别（1）故障级程序（2）周期级程序（3）基本级程序3.保证系统不中断2020/1/2010五、故障处理1.故障检测（1）硬件检测故障的方法匹配、N中取1核对、信息校验、偶发性差错检测。（2）软件识别故障的方法2.系统再组成与处理再组成是把故障设备切除，换上备用设备，组成新的可以正常工作的系统。3.诊断测试故障诊断程序在三种情况下启动4.例行测试程序周期性测试备用设备是否处于良好状态；寻找一些没有更正的错误信息。2020/1/20116.2交换机呼叫处理的基本原理计算机中采用的存储程序控制（SPC）方式广泛应用于程控交换技术。采用SPC的最大优点就是可以通过改变软件的方法使交换机达到增加和改善功能的目的。这样，对增加用户新业务、提高系统呼叫处理能力、开通智能网业务以及交换系统升级换代等都带来了极大的方便，也有利于推动硬件的模块化和标准化的进展。程控交换机完成的各种接续是通过控制部分（处理机）中程序的运行控制来实现的。程序的运行离不开查找、调用各种数据库资源及表格等。2020/1/2012一、基本呼叫过程交换机通过不断对用户线进行周期性的扫描，提取并分析用户状态，及时对用户的各个呼叫过程进行处理，以达到对用户的完全控制。可以举一个例子来说明交换机的各个呼叫过程：在本局呼叫接续中，设主叫A向被叫B发起呼叫，如图6.3所示。其接续过程如下。2020/1/2013图6.3呼叫接续过程示意图2020/1/2014二、局内呼叫进程1．状态迁移图（SDL）一个接续处理过程要分为几个阶段，每个阶段交换设备的状态基本不变，它们都处于稳定状态，这时处理机就可以去处理别的事情。由一个稳定状态转换到另外一个稳定状态称为状态迁移。只有状态迁移的时候才需要处理机进行处理。当然，在稳定状态下，对接口设备仍然需要进行周期性的扫描和处理，一般由子处理机来做这些工作。2020/1/2015图6.4SDL常用的图形符号2020/1/2016SDL描述的一个局内呼叫进程如图6.5所示，它共描述了6种状态：0号为空闲状态。用户A开始摘机时就进入1号状态——等待收号，在此状态下可能会出现拨号超时、只摘机不拨号等情况。如呼叫正常，则进入2号状态——收号，该状态下可能会出现A突然挂机或拨号间隔超时。如拨号间隔超时，则进入3号状态——听忙音，对A送忙音；如呼叫正常，则进入4号状态——振铃。对B用户进行振铃摘机后，就可进入5号状态——通话。2020/1/2017图6.5SDL描述的局内呼叫进程图2020/1/2018三、输入处理程序输入处理也称为输入处理程序。输入处理程序对用户线、中继线等进行扫描监视、检测或状态识别，并将结果存入队列或相应的存储区内，以供其他程序取用。输入处理程序主要包括用户线扫描、监视状态变化、中继线线路信号扫描、接收数字信号（拨号脉冲、按钮拨号信号、多频信号等）、接收公共信道信号方式的电话信号及接收操作台的各种信号等部分。2020/1/2019图6.6判断用户摘、挂机原理图2020/1/2020根据图6.6所示，只有当上次读取的用户回路为断开状态，而这次读取的状态为闭合时，才能判断是用户摘机。这两个条件同时满足，要通过逻辑“与”运算。因为在判断时要用到上次读取的状态，所以必须对其进行存储。存储器中存储上次读取的状态，用LR表示。在存储器中存储当前读取用户线的状态，用PR表示，即：(PRLR)∩LR=SR∩LR=1，表示摘机。同样可以得出挂机识别信号为：(PRLR)∩=SR∩=1。2020/1/2021图6.7所示是采用用户群扫描的一个例子，D0～D7八个比特位表示以8个用户为一组进行处理，其结果为：SR∩LR=10001011，表示第0、1、3和7路用户摘机；SR∩=01000000，表示第6路用户挂机。从图4.6可以看出，根据一次性扫描得到的结果，就可以进行摘、挂机等判断。处理机按图4.7所示的周期对各用户进行扫描。2020/1/2022图6.7用户群扫描原理图2020/1/2023图6.10位间隔识别原理2020/1/2024位间隔识别原理如图6.10所示。在（∩AP前）=1的时候，还要检查存储器中前次扫描的结果，查看8ms前用户是摘机还是挂机，如果是摘机，就说明是位间隔。[(∩前次AP)=1]∩前次8ms扫描取反(=1)=1位间隔[(∩前次AP)=1]∩前次8ms扫描取反（=0）=0中途挂机2020/1/2025图6.11位间隔识别流程图2020/1/2026图6.12双音收号示意图2020/1/2027四、网络选路当呼叫输入的时候，通过对号码的分析，要选通被叫并对被叫振铃，这时控制器必须选择一条空闲的网络链路，提供给主被叫用以通话。如果要选择这条空闲的网络链路，首先就要查询内部时隙的状态忙闲表。TST交换网络及其忙闲表如图6.13所示。2020/1/2028在图6.13所示的TST交换网络中，每个T型接线器输入时隙为1024，初级和次级各有64个T型接线器，故S型接线器为64×64。初级T型接线器用PTSW表示，次级T型接线器用STSW表示。每个PTSW的出线数也就是内部时隙数，为1024。这些内部时隙的忙闲状态由对应的忙闲表表示，每个时隙在忙闲表中占1位，“0”表示忙，“1”表示闲。忙闲表如图6.14所示.2020/1/2029图6.13TST交换网络及其忙闲表2020/1/2030图6.14忙闲表2020/1/2031五、周期级程序的启动在交换机中，不同级别的程序启动方法各不相同，如基本级程序由队列启动，周期级程序由“时间表”控制启动。在这里介绍一下时间表启动方法。时间表的基本结构如图6.16所示。时间表由时间计数器、屏蔽表（也称有效位）、时间表（也称调度表）、指示位和转移表共五部分组成。2020/1/2032图6.16时间表的基本结构2020/1/20332020/1/20342020/1/20356.3*字冠数据通常字冠由4类数据组成：本局呼叫字冠表、双编路字冠第二选路表、外局字冠权限表和过网字冠表。一、字冠分析交换机在呼叫处理过程中完成收号（也许只收前几位）任务后，下一步工作就是对字冠进行分析，分析它是属于本局字冠还是外局过网字冠等。用于描述本局和外局字冠特性的数据大致由四类组成，即本局呼叫字冠表、双编路字冠第二选路表、外局字冠权限表和过网字冠表。2020/1/2036二、本局呼叫字冠分析本局呼叫字冠表在呼叫处理中的应用如图6.19所示。图6.19本局呼叫字冠表在呼叫处理中的应用2020/1/2037二、字冠数据（1）长途路由电路（2）DOD1和DOD2（3）初回铃（4）本地用户呼叫需提供主叫号码（5）长途用户呼叫需提供主叫号码（6）继续收码分析（7）出局发送国内有效主叫号码（8）限制长途呼叫（9）限制本地呼叫（10）呼出时使用长途呼叫类别2020/1/2038（11）紧急号码（12）本地接入/V5呼叫分流（13）双编路字冠（14）接入标准语音邮箱（15）直达局向/路由按非终端扣码（16）第1至第n迂回局向/路由按终端扣码（17）呼叫转译时按翻译号码下话单（18）本局用户呼叫需提供主叫号码（19）接通不送反极信号2020/1/20396.4*局向中继局向中继数据是指通过中继线与本交换局连接的本地局、长途局、汇接局、特服中心、智能业务交换点（SSP）或PABX等网络交换设备，以及与本局有关的中继路由和电路的相关特性，包括信令方式、中继电路群的分布和配置、中继电路类型等各种数据。2020/1/2040一、局向分析如图6.20所示，本局（E）作为端汇局，本局与长途局（A）、汇接局（I）、端局（C）、支局/PABX（H）、特服中心（B）之间采用7号信令或随路信令（如R2、中国1号信令等），与智能网业务交换点（F）之间一般也采用7号信令，与ISDN/PABX（A）之间采用基群接口（PRI）和ISDNDSS1信令方式，与远端模块、用户单元之间可采用交换机内部信令方式。2020/1/2041图6.20本局作为端汇局示意图2020/1/2042二、局向中继特征1.市话出局局向特征局向是某一方向中继电路的总称。出局局向特征就是对出局局向的描述。出局局向特征包括以下数据。2.市话入局局向特征入局局向特征包括的数据有：局向、群号、入局舍弃被叫号码个数、主叫类别/号码提供特征、局间查捣乱、对端局级别、信令方式、对端局与本局关系、同级局标识、入局呼叫标识、来话汇接方式、对端局信号点码、对端局分信号区码、对端局主信号区码、No.7网络标识等。2020/1/2043三、局向中继电路群参数电路群参数包括：局向、呼叫权限、电路数、电路模块、PCM系统号、网络链路、网络链路时隙、连续数量、电路号、电路特性、电路等级、电路类型、中继方式等。（1）网络链路时隙的分配（2）电路类型（3）电路特性（4）中继方式2020/1/20446.5*参数设置系统参数指整个交换系统，用户线参数则是针对某个用户。一、系统参数系统参数是用于说明整个系统的一些主要参数，如