第4章 交换原理 程控交换机的软件.ppt

MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 2 4 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 MLX2006春夏 3 4 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 MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 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 MLX2006春夏 11 选择语言要考虑的因素程序的效率 空间的和时间的 程序员的编程效率结构化程序设计和软件模块化的适用性调试的效率可维护性和可移植性数据修改的可能性和方便性 4 2软件设计语言 MLX2006春夏 12 4 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 MLX2006春夏 13 4 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 MLX2006春夏 14 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 SDL CHILL MML 4 2软件设计语言 MLX2006春夏 15 4 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 MLX2006春夏 16 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 MLX2006春夏 17 4 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 MLX2006春夏 18 4 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 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 MLX2006春夏 19 4 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 A摘机交换机检测到摘机 送拨号音A拨被叫B的号码交换机接收号码 进行分析 出局 服务权限 向被叫B振铃 同时向A回铃被叫B摘机交换机检测到B摘机 接通A与B路由并启动记费A与B通话A与B任何一方挂机 交换机断开A B通路 停止记费 MLX2006春夏 20 4 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 MLX2006春夏 21 稳定状态与状态转移 状态转移的概念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 注意 一个状态的迁移 必须有输入信号产生 稳定状态与状态转移 状态转移的多种可能性同一输入信号 不同状态下会转移到不同的新状态同一状态下 不同输入信号 转移的状态不同同一状态下 同一输入信号 也可能出现不同的转移 MLX2006春夏 23 SDL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 局内A呼叫B的SDL进程图例详图见书中P137 T0 首位拨号等待时间T1 号码间隔时间T3 振铃最长时间 空号 B忙 MLX2006春夏 25 4 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 局数据 反映交换局情况 每个交换局所特有 MLX2006春夏 28 4 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 MLX2006春夏 29 用户线扫描监视 目的 检测和识别用户线状态及其状态的变化状态 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 注意 并不是每次用户状态的扫描都会引起下一步处理 算法正是保证只在状态变化时才进行下一步处理 MLX2006春夏 31 用户摘 挂机识别示例 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 1 1 用户线状态 200ms扫描 本次扫描 前次扫描 本次前次 挂机 摘机 挂机 摘机识别 挂机识别 假设 0 摘机 1 挂机 0 1 MLX2006春夏 32 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 1 1 0 1 1 0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 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 1 1 0 1 1 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 200ms y y y N N MLX2006春夏 35 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16ms MLX2006春夏 36 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一根 信号到来 指示线SPSP 1 表示无信号SP 0 表示有号码每收一个号 在SP线上会产生一个脉冲变化 MLX2006春夏 37 按钮话机 DTMF 号码的接收 收号处理过程开始收号CPU检测SP定期扫描 16ms 周期小于号码持续时间的一半目的是避免漏号当SP由 1 变为 0 时 开始接收号码当SP由 0 变为 1 时 一个号码接收完毕收号的原则是 只有在SP状态 1 变为 0 时 才能收号目的是为了避免重复收号 MLX2006春夏 38 按钮话机 DTMF 号码的接收 收号过程 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 SP DTMF号码 本次扫描 前次扫描 变化识别 本次前次 变化识别本次 16ms扫描 1 表示SP状态发生变化 1标志SP从1变为0 应收号 1 0 1 0 MLX2006春夏 39 按钮话机 DTMF 号码的接收 收号过程DTMF号码识别 1633Hz 1477Hz 1336Hz 1209Hz 697Hz 770Hz 852Hz 941Hz 例 H3 L3对应9H1 L1对应1 注意 只有当SP状态由1变为0时 才收取号码 MLX2006春夏 40 4 4 5分析处理 分析处理程序对各种信息进行分析 决定下一步的动作分析处理分为去话分析号码分析来话分析状态分析 MLX2006春夏 41 分析处理 主叫用户类别数据 收号前的准备工作 主叫摘机 去话接续 去话分析 收到号码 确定接续方向 用户拨号 出局接续 号码分析 被叫用户类别数据 被叫用户数据分析 来话 叫出被叫 来话分析 用户线状态信息 一个接续状态如何变 用户线状态改变 下一状态通话或复原 状态分析 来话分析 输入信息 硬件变化 输出 分析程序 本局 出局 MLX2006春夏 42 去话分析 功能 分析主叫用户数据 决定下一步的任务数据来源 主叫用户数据分析程序流程 分析方法 逐次展开法 链表 分析结果处理 送出输出程序 执行动作 MLX2006春夏 43 号码分析 功能 分析被叫用户号码 决定接续的路由 话费系数等数据来源 直接接收从用户话机拨出的号码从局间传送来的号码分析步骤预处理 对号首 前3位 进行预分析 以便决定 是否长途 首位 0 是否特服 首位 1 是否本局是否他局应收号的位数号码分析处理 全号码分析 决定下一步如何接续 MLX2006春夏 44 号码分析程序流程图 主叫 他局号码分析 他局 本局 号首 本局 市话他局 长途 特服 国际 用户业务 允许 是 确定下一步任务 否 输入 MLX2006春夏 45 来话分析 功能 分析被叫用户数据和忙闲状态 决定下一步动作数据来源 被叫用户数据和忙闲状态分析流程 MLX2006春夏 46 状态分析 功能 对稳定状态和输入信息进行分析 决定下一步动作数据来源与分析依据稳定的状态 如空闲 通话 收号等 输入的信息 电话及外设的输入或内部任务 提出处理要求的设备或任务状态分析程序的输入信息包括用户摘 挂机 包括非正常的动作 被叫应答超时号码错误优先级等 MLX2006春夏 47 状态分析流程 稳定状态 输入信息 输入 等待收号 挂机处理 收第1位号 中途挂机 转收号状态 转空闲状态 挂机处理 错号 空号 转听忙音状态 超时 输入信息 挂机处理 被叫摘机 主叫挂机 转通话状态 转空闲状态 送忙音 超时 转听忙音状态 振铃 输入信息 通话 主叫先挂 主叫挂机 主叫空闲 被叫听忙音 被叫空闲 主叫听忙音 空闲 听忙音 MLX2006春夏 48 4 4 6任务执行和输出处理 任务执行程任务的信息来源输入处理的分析结果执行任务的三个步骤动作准备硬件资源准备 对于要启动或复原的硬件 在启动前在忙闲表上示忙 由软件完成输出命令根据编制的命令 在必要时输出后处理硬件动作 并转移到新状态后 软件开始新的监视 需要