现代交换原理第4章存储程序控制原理ppt课件.ppt

1 第四章存储程序控制原理 交换软件的特点 交换软件的基本任务就是控制交换机的运行 也就是完成呼叫处理 程控交换机的特点是业务量大 实时性和可靠性要求高 因此对交换软件也要求有较高的实时效率 能处理大量的呼叫 而且必须保证通信业务的不间断性 4 1程控交换的软件系统 4 1 1交换软件的特点和组成 1 规模大一个大型局的软件开发工作量可达数百人 年 或数百年 人 2 实时性强 3 多道程序并行处理 4 可靠性要求高99 98 的正确呼叫处理 40年内中断运行不超过2小时 并能在不中断运行的前题下从硬件或软件故障中恢复正常 2 交换软件的组成 程控交换机操作系统是一个实时多任务的操作系统 操作系统对任务的电镀一般采用基于优先级的抢占式调度算法 4 1 2操作系统 程控交换系统中程序按紧急性和实时性的要求不同可分为 故障级 负责故障识别和紧急处理等功能 具有最高优先级 时钟级 由时钟中断按周期性启动的程序 基本级 由队列启动的 实时性要求较低的程序 故障级 时钟级 基本级 暂停 时钟中断 时钟中断 时钟中断 时钟中断 8ms 程序的分级 正常情况下 只有时钟级程序和基本级程序交替运行 每当时钟中断到来 就执行时钟级程序 执行完毕后转入基本级程序的执行 故障级程序平时不执行 一旦出现故障任务 中断其他程序的执行而执行故障级程序 时间表调度法调度方法 以一种时钟中断为时基 采用时间表为调度依据 组成 时间计数器 时基 对定时中断脉冲计数 屏蔽表 反映程序是否处在可执行状态 时间表 执行程序的调度表 转移表入口地址 各个时钟级程序的入口地址 时钟级程序的调度 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 时间计数器 8ms 屏蔽表 时间表 T0 T1 T2 T3 T4 T5 T6 T7 T8 T9 TA TB 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 转移表入口地址 拨号脉冲识别程序 测试用拨号脉冲识别程序 按钮号码识别程序 位间隔识别程序 中继器扫描程序 用户群1扫描程序 用户群2扫描程序 时间计数器清0 交换机检测到A的摘机信号 检查A的类别 识别普通电话 公用电话或用户交换机等 检查A话机类别 PULSEorDTMF 确定相应收号器 寻找空闲收号器和它与A间的空闲路由 寻找A和信号音间的空闲路由 向A送拨号音 监视收号器的输入信号 准备收号 收到第一位号码后 停拨号音 测试并预占主 被叫用户通话路由 找到向主叫送回铃音 向被叫送铃流回路 对号首进行分析 判定呼叫类别 本局 出局 长途 特服等 确定 应收号长 号码收齐后 进行号码翻译 确定被叫 检查用户是否空闲 若空闲则予以示忙 1 主叫A摘机呼叫 4 2呼叫处理过程 4 2 1局内呼叫处理过程 空闲 等待收号 2 送拨号音 准备收号 3 收号 由收号器接收A所拨号码 按位存号 号首 字冠 送分析程序分析 预译处理 对 已收号长 计数 并与 应收号长 比较 4 号码分析 5 接至被叫用户 6 向被叫用户振铃 向被叫送铃流 向主叫送回铃音 监视主 被叫用户状态 7 被叫应答和通话 交换机检测到被叫摘机 停振铃及回铃音 建立A B间通话路由 开始通话 启动计费 监视主 被叫用户状态 8 话终 一方先挂机 交换机检测到挂机信号 复原路由 停止计费 向另一方送忙音 9 通话结束 被催挂的用户挂机 释放占用的所有资源 通话结束 收号 通话 振铃 听忙音 空闲 1 主叫A摘机呼叫 交换机检测到A的摘机信号 检查A的类别 识别普通电话 公用电话或用户交换机等 检查A话机类别 PULSEorDTMF 确定相应收号器2 送拨号音 准备收号 寻找空闲收号器和它与A间的空闲路由 寻找A和信号音间的空闲路由 向A送拨号音 监视收号器的输入信号 准备收号 4 2呼叫处理过程 4 2 1局内呼叫处理过程 3 收号 4 2呼叫处理过程 由收号器接收A所拨号码 收到第一位号码后 停拨号音 按位存号 号首 字冠 送分析程序分析 预译处理 对 已收号长 计数 并与 应收号长 比较 4 号码分析 对号首进行分析 判定呼叫类别 本局 出局 长途 特服等 确定 应收号长 号码收齐后 进行号码翻译 确定被叫 检查用户是否空闲 若空闲则予以示忙 7 被叫应答和通话 4 2呼叫处理过程 5 接至被叫用户 测试并预占主 被叫用户通话路由 找到向主叫送回铃音 向被叫送铃流回路 6 向被叫用户振铃 向被叫送铃流 向主叫送回铃音 监视主 被叫用户状态 交换机检测到被叫摘机 停振铃及回铃音 建立A B间通话路由 开始通话 启动计费 监视主 被叫用户状态 9 话终 被叫先挂机 4 2呼叫处理过程 10 通话结束 8 话终 主叫先挂机 交换机检测到挂机信号 复原路由 停止计费 向被叫送忙音 交换机检测到挂机信号 复原路由 停止计费 向主叫送忙音 被催挂的用户挂机 释放占用的所有资源 通话结束 稳定状态和状态转移描述局内呼叫的SDL图呼叫处理过程输入处理内部处理输出处理 4 2 2用SDL图来描述呼叫处理过程 1 稳定状态和状态转移 呼叫处理过程可分为若干阶段 每个阶段用一个稳定状态表示 呼叫处理的过程就是在一个稳定状态下 处理机监视 识别输入信号 进行分析处理 执行任务并输出命令 然后转移至另一个稳定状态的的循环过程 在稳定状态下 没有输入信号 状态不会转移 识别第一位号码 1 稳定状态和状态转移 处理任务 状态 送拨号音 停拨号音 送振铃 送回铃音 通话接续 路由复原 送忙音 被叫复原 空闲 等待收号 收号 通话 振铃 听忙音 空闲 输入信号 事件 主叫摘机识别 被叫摘机识别 被叫挂机 收完号 主叫挂机识别 1 稳定状态和状态转移 相同输入信号在不同状态下会进行不同的处理 转至不同的状态 同一状态下 不同输入信号 处理也不同 同一状态 输入同样信号 可能因不同情况 得到不同结果 摘机 空闲 振铃 发起呼叫 被叫摘机 等待收号 通话 振铃 主叫挂机 被叫摘机 呼叫结束 空闲 通话 主叫摘机 无空闲收号器 送忙音 听忙音 空闲 有空闲收号器 送拨号音 等待收号 3 呼叫处理过程 一个局内呼叫 也包括其他呼叫 过程 包括三个部分 1 输入处理 识别和接收输入信号 由输入处理程序完成 2 内部处理 对输入信号和当前状态进行分析 判断 决定下一步任务 由内部处理程序完成 3 输出处理 根据分析结果 输出命令 由输出处理程序完成 一个呼叫处理过程是输入处理 内部处理和输出处理的不断循环 一个循环结束 就从一个稳定状态转移到另一个稳定状态 一个呼叫处理过程 其实就是状态转移的过程 4 3 1扫描与输入 输入处理程序的主要任务是对用户线 中继线等进行监视 检测和识别 及时报告事件的产生 输入处理主要可分为 用户线扫描监视中继线线路信号扫描接收Pulse DTMF和MFC信号接收公共信道信号 N0 7 4 3呼叫处理软件 用户线有两种状态 通 形成直流回路断 断开直流回路摘机一 通 挂机一 断 送脉冲一 断 脉冲间隔一 续 周期性扫描用户摘挂机扫描周期 100 200ms拨号脉冲识别周期 8 10ms 1 用户线扫描分析 设 用户在挂机状态时扫描输出为 1 断用户在摘机状态时扫描输出为 0 通摘挂机扫描程序的执行周期为200ms 摘机识别 就是找到从 1 到 0 的变化点 挂机识别 就是找到从 0 到 1 的变化点 2 摘挂机识别原理 摘机 挂机1 用户线状态 200ms扫描 这次扫描结果1110000111 前次扫描结果1111000011 1挂机 0 0 摘机识别 挂机识别 2 摘挂机识别原理 思考 如何区分呼叫摘机还是应答摘机 3 群处理 每个用户摘挂机状态数据只占一个二进制位 实际中 采用 群处理 方法 每次对一组用户进行检测 话务量话务量反映了电话负荷的大小 是一种随机变量 定义 时间T内 流入交换系统的话务量为i 1 NN为用户数ni 时间T内 由用户终端i发出的呼叫数hi 由用户终端i发出的呼叫的平均占用时间如时间T单位为小时 则话务量的单位为 小时呼 4 1 3呼叫处理能力分析 单位时间内流过的话务量称为话务量强度 通常关注的话务量就是话务量强度 简称为话务流量 单位为Erlang 爱尔兰 话务量 假设所有终端在时间T内发出的呼叫数及各次呼叫的平均占用时间都是相同的 则n 时间T内 单个用户终端发出的平均呼叫数h 由用户终端发出的呼叫的平均占用时间N 用户数的总和Y 单位时间内流过所有用户终端的话务量则 Y N n T h 话务量 呼叫强度 呼叫率 呼叫保持时间 例1 呼叫强度 1800次 小时呼叫保持时间 1 60 小时 次话务量 1800次 小时X 1 60 小时 次 30Erl例2 1个小时内有3个呼叫 每个呼叫持续20分钟 话务流量为1Erl 话务量 例3 3小时发生5次呼叫 各次呼叫保持时间分别是600s 100s 900s 200s和400s 求话务量 话务流量和呼叫率 话务量 BHCA 忙时试呼次数 系统开销 处理机时间资源的占用率 固有开销 与呼叫处理次数 话务量 无关的系统开销 呼叫处理开销 与呼叫处理次数有关的系统开销 处理机的时间开销为 t a bNt 系统开销a 固有开销b 处理一次呼叫的平均开销N 单位时间内所处理的呼叫总数 即处理能力值 BHCA BHCA 忙时试呼次数 例 某处理机忙时