交换原理(10秋)第4章 程控交换机的软件

MLX2010秋冬1第4章程控交换机的软件4.1程控交换机的运行软件4.2软件设计语言4.3程序的级别与调度4.4呼叫处理程序（对应书中第6章前半部分和第7章）MLX2010秋冬24.1程控交换机的运行软件运行软件的基本概念对运行软件的要求运行软件的分类与组成程序文件MLX2010秋冬34.1程控交换机的运行软件运行软件的基本概念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。对运行软件的要求实时性并发性不间断性分类系统软件应用软件MLX2010秋冬4程控交换机运行软件的组成话路部分I/O设备系统软件呼叫处理程序维护和运行程序执行管理程序系统监视故障处理程序故障诊断程序I/O和人机通信程序应用软件MLX2010秋冬5各程序的功能描述执行管理程序（操作系统）管理软硬件资源程序运行平台I/O与人机通信程序负责系统的输入和输出实现人机通信（如测试，查询等）故障诊断程序故障测试、诊断，确定故障部位，以便处理MLX2010秋冬6程序功能描述——系统监视和故障识别系统监视硬件监视：核对与检测电路软件监视：比较与校验故障分析与处理分析故障原因，确定处理措施临时故障，恢复处理确认故障，主/备切换系统重新组织切换并建立新系统恢复与再启动重新初始化，恢复数据，直至正常工作MLX2010秋冬7程序功能描述——呼叫处理程序是直接负责电话交换的软件，即负责交换机所有呼叫的建立与释放。具体包括：交换状态管理各种状态（如空闲状态，收号状态等）的读写，状态转移与管理交换资源管理各种功能模块的调用与管理如用户模块、中继器、收/拨号器、交换网络等交换业务管理一般业务和补充业务的管理如叫醒业务、转移呼叫业务等交换负荷管理根据业务负荷，控制发话和入局呼叫，保证系统安全工作MLX2010秋冬8程序功能描述——维护和运行程序话务量观察、统计与分析定期对用户线和中继线例行维护和测试业务质量监视通话质量监视收费监视业务变更处理用户变动处理：新用户登记、撤销或更改号码等业务更改处理：新业务登记、业务更改等计费与用户账单打印负荷控制：对话务量负荷进行控制MLX2010秋冬9程序文件程序文件的通用性要求虽然各交换局业务和功能不完全相同各局交换容量、中继线对不完全相同但要求软件具有最大的通用性－－即同一软件通用性基本思想：将程序和数据分开程序数据局数据用户数据程序和系统数据一起称为系统程序系统数据MLX2010秋冬10程序文件的组成三部分：系统程序、局数据和用户数据系统程序：不同的交换局通用局数据：各局不同设备情况：如硬件配置、安装条件、编号方式、中继线信号方式等用户数据：各局不同局用户分配新业务的情况话机类别各自不同的用户属性等局数据和用户数据由数据库提供MLX2010秋冬114.2软件设计语言常用的软件编程语言汇编语言（低级语言）程序效率高高级语言除了效率，具备其它所有优点通常采用混合编程方法MLX2010秋冬124.2软件设计语言原CCITT（现ITU）建议的专用语言CHILL语言（CCITTHighLevelLanguage）是一种高级编程语言SDL语言（SpecificationandDescriptionLanguage）一种功能规格和描述语言MML语言（Man-MachineLanguage）人-机通信语言MLX2010秋冬13系统功能说明系统设计软件设计程序编制软件检验运行和维护SDLCHILLMML4.2软件设计语言MLX2010秋冬144.3程序的分级和调度根据对紧急性和实时性要求的不同，任务可分三个级别，对应的处理程序也分为三级：故障级：故障识别和处理，级别最高周期级：周期性启动，时钟中断启动执行基本级：实时性要求低，队列启动MLX2010秋冬15各级任务执行举例8ms时钟中断故障级周期级基本级暂停时钟中断时钟中断时钟中断如:用户摘挂机监视程序为周期级，号码分析程序为基本级MLX2010秋冬164.4呼叫处理基本原理4.4.1呼叫处理原理概述4.4.2用SDL图描述的呼叫处理过程4.4.3呼叫处理相关数据与表格4.4.4输入处理4.4.5分析处理MLX2010秋冬174.4.1呼叫处理原理概述呼叫处理是交换机软件的核心应用软件基本原理交换机随时监视外部接口的输入信息，并进行分析处理，实现用户通话所需的全部处理功能呼叫处理的基本步骤1)输入处理（数据采集）识别并接收外部输入的处理请求信号（如摘/挂机信号等）2)分析处理（内部处理）根据输入信号和现有状态进行比较分析，判别，决定下一步任务3)任务执行和输出处理根据分析结果，发布命令，命令对象可能是内部的某一任务，也可能是外部硬件（如送拨号音、振铃音等）MLX2010秋冬184.4.1呼叫处理原理概述一个局内正常的呼叫处理过程描述由A向B发起的呼叫过程如下：1)A摘机2)交换机检测到摘机，送拨号音3)A拨被叫B的号码4)交换机接收号码，进行分析（出局？服务权限？），向被叫B振铃，同时向A回铃5)被叫B摘机6)交换机检测到B摘机，接通A与B路由并启动记费7)A与B通话8)A与B任何一方挂机，交换机断开A、B通路，停止记费MLX2010秋冬194.4.2用SDL图描述的呼叫处理过程稳定状态与状态转移SDL图简介一个局内呼叫的SDL进程图举例MLX2010秋冬20稳定状态与状态转移将一次接续过程分为不同的阶段，每个阶段由一个稳定状态来表示，由一个稳定状态到另一个稳定状态的变化叫状态转移（如空闲－－等待收号－－收号…….）稳定状态K输入信号（事件产生）输入程序（事件识别）分析程序（事件分析）输出命令（执行任务）状态迁移与控制稳定状态K＋1注意：一个状态的迁移，必须有输入信号产生MLX2010秋冬21稳定状态与状态转移呼叫处理中可能涉及的稳定状态空闲等收号收号振铃通话听忙音稳定状态与状态转移状态转移的多种可能性1)同一输入信号，不同状态下会转移到不同的新状态2)同一状态下，不同输入信号，转移的状态不同3)同一状态下，同一输入信号，也可能出现不同的转移同一输入不同状态处理新状态摘机空闲主叫摘机，接收号器，送拨号音等待收号振铃被叫摘机，断铃，路由接续通话同一状态不同输入处理新状态振铃主叫挂机中断呼叫，停振铃和回铃音空闲被叫摘机停振铃和回铃音，接续通话同一状态同一输入处理新状态空闲主叫摘机无空收号器或无空闲中间时隙听忙音或空闲有空收号器和中间时隙等待收号MLX2010秋冬23SDL进程图简介是SDL语言的一种图形表示法动态特征是一个激励－－一个响应（描述状态转移）常用的SDL进程图形符号状态输入输出判别任务局内A呼叫B的SDL进程图例详图见书中P137A摘机1等收号0空闲拨号A挂机T03听忙音拨号A挂机T10空闲3听忙音2收号（逐位）号收够4振铃3听忙音0空闲5通话A挂机B摘机T3A挂机B挂机2收号（逐位）T0:首位拨号等待时间T1:号码间隔时间T3：振铃最长时间0空闲空号B忙MLX2010秋冬25SDL进程图案例讨论（1）某用户摘机后听到拨号音以后就挂机了，请用SDL图表示其处理过程。（2）某用户摘机了，请用SDL图表示可能的呼叫处理及可能转移的下一个状态。MLX2010秋冬264.4.3呼叫处理相关数据与表格程控交换机的数据分为：通用数据和专用数据通用数据即系统数据，对所有交换机适用专用数据即局数据和用户数据，不同交换机不同数据是呼叫处理的来源和依据用户数据反映用户情况和属性，每个用户所特有静态数据用户情况如呼入/呼出限制用户类别如私人用户、共用电话话机类别DTMF或脉冲拨号出局限制局内、市内、国内、国际用户新业务热线、叫醒、缩位等记费类别定期/立即记费，免费记费等级私话、公话各种号码用户设备号、时隙号、局号、密码等………………………动态数据临时状态数据用户的忙、闲、测试状态，用户的摘、挂机状态等，占用的收号器，接续占用的话路（内部链路和内部时隙等）……….局数据反映交换局情况，每个交换局所特有公用硬件配置情况入/出中继数与类别，信号设备数与类别，收号器数，交换网络结构，公共链路数局环境参数局向数、每局的中继器数和类别迂回路由设置入局迂回路由和出局迂回路由接用户交换机接用户交换机类别、中继线数、入局方式、号码等记费方式按次、按时等话务量接通率统计特种服务特种服务种类和线数（如114，119，120等）提供新业务如热线、转移等等交换机类别如长/市/农合一，市话等各种号码本地网编号长度，局号，最多能收的号码等能接的非话终端种类和数量（传真、ISDN终端等）各种号码本地网编号长度、局号、最大收号位数MLX2010秋冬294.4.4输入处理基本任务对用户线、中继线监视、检测和识别，然后进入队列或相应存储区，供其他程序取用。功能具体包括用户线扫描监视中继线线路信号扫描接收数字信号（如DTMF信号、多频信号等）接收公共信道方式的电话信号（信令）接收操作台的各种信号MLX2010秋冬30用户线扫描监视目的与任务（用户线扫描监视程序）检测和识别用户线状态及其状态的变化，并将变化的状态放入队列，供后续程序处理状态的变化包括由挂机变为摘机有摘机变为挂机后续的处理（分析处理程序）仅对状态发生变化的用户进行处理MLX2010秋冬31用户线扫描监视用户线状态：摘/挂机状态号盘话机拨号脉冲投币话机输入信号通话时环路状态特点：用户线只有两种状态：“断”和“续”，分别用“1”和“0”表示。用户状态的变化是随机的对用户线扫描是周期性的摘/挂机识别扫描周期：100-200ms拨号脉冲识别扫描周期：8-10ms用户摘/挂机识别与扫描识别方法规定摘机/挂机状态的表示方式“1”表示摘机，则“0”表示挂机也可由“0”表示摘机，则“1”表示挂机但一个交换机内只能规定一种状态变化的识别（由识别程序完成）找出变化状态（0－1或1－0变化）识别算法（假设“0”摘机，“1”挂机）本次前次1表示用户由摘机变为挂机本次前次1表示用户由挂机变为摘机MLX2010秋冬33用户摘/挂机识别示例111100000111111110000011用户线状态200ms扫描本次扫描前次扫描本次前次1000000000001本次前次00000000000挂机摘机挂机摘机识别挂机识别假设“0”摘机，“1”挂机01MLX2010秋冬34用户摘/挂机状态扫描扫描方式有两种逐个用户扫描逐组用户扫描（群用户扫描）每组用户的数量一般等于处理机的位数一般采用该方式，效率更高群用户识别原理将用户分成多个组每次对一组用户同时扫描找出组中真正摘、挂机状态变化的用户针对具体用户（个体）进行处理组（群）扫描示例110110101010111用户号本次扫描前次扫描假设每组8个用户，其中D0－－－D7对应用户0－－－7且假设“0”摘机，“1”挂机D7D6D5D4D3D2D1D0本次前次00000011本次前次000000011发生状态变化的用户：2、4、5、6其中用户2、5由挂机变为摘机用户4、6由摘机变为挂机只对状态变化的用户进行处理组（群）扫描与识别流程置扫描起始地址读用户扫描数据有用户摘机？有用户挂机？最后用户组？找出摘机用户摘机用户进入处理队列找出挂机用户挂机用户进入处理队列换一组用户返回200msyyyNNNMLX2010秋冬37按钮话机（DTMF）号码的接收DTMF(双音多频）话机是目前主要的话机类型DTMF拨号的特点每个号码由两个频率混合而成（高音＋低音）高低音各四个，不同组合代表不同的号码每个号码持续时间大于40ms扫描周期为16ms123A456B789C*0#D1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz697Hz770Hz852Hz941HzMLX2010秋冬38按钮话机（DTMF）号码的接收收号器接收DTMF号码由DTMF收号器完成每个收号器都有