第六章--呼叫处理的基本原理

1,第六章呼叫处理的基本原理,2,第六章呼叫处理的基本原理,6.1一个呼叫处理过程,6.2用SDL图来描述呼叫处理过程,6.3呼叫处理有关的数据和表格,6.4输入处理,6.5分析处理,6.6任务执行和输出处理,3,第3页,前言,程控交换机之所以比前几代的交换机优越，是因为它的许多工作都是由软件来完成的，这使得它的硬件变得非常简单，成本降低重量减轻，同时机器的灵活性增大。但是软件较为复杂，为此在设计时，必须采用模块化的、自上而下的设计方法。交换机的软件设计一般过程如下：首先确定交换机应该完成的功能；然后根据功能要求设计SDL流程图，表述软件的处理流程和输入输出处理关系；再根据SDL图来划分程序模块和硬件资源，画出程序框图；最后根据程序框图及硬件资源编制程序，并调试程序。呼叫处理软件是程控交换机软件中的关键部分之一，系统的呼叫控制功能主要由它来实现，因此在这一章将按照前面介绍的软件设计方法来介绍呼叫处理软件的输入处理、内部处理以及输出处理的各个部分。,4,第4页,6.1一个呼叫处理过程,开始时用户处于空闲状态，为了及时发现用户摘机动作，交换机不断对用户线状态进行周期性扫描，当用户摘机后，就开始了呼叫处理的过程。现以一次成功的呼叫为例介绍呼叫处理过程。（1）主叫用户摘机交换机通过不断进行周期扫描检测到用户A摘机；交换机调查用户A的类别，以区分同线电话、一般电话、投币电话还是小交换机等；检查话机类别，弄清是双音频按钮话机还是脉冲号盘话机，以便接上相应的收号器。（2）送拨号音，准备收号交换机寻找一个空闲收号器以及它和主叫用户之间的空闲路由（由本交换机内多段时隙和线路组成）；寻找一个主叫用户和信号音发生器之间的空闲路由，向,5,第5页,主叫送拨号音；监视收号的输入信号，准备收号。（3）收号由收号器接收用户所拨号码；收到第一位号后，停拨号音；对收到的号码按位存储；对“应收位”和“已收位”进行计数；（4）号码分析将号首送号码分析程序进行分析（称作号码预译），以决定呼叫的类别（本局呼叫、出局呼叫、本地呼叫、长途呼叫、特殊服务呼叫等），并决定该收几位号；检查这个呼叫是否允许接通，主叫用户是否限制用户等。如果是本局呼叫则直接转到第6步执行，若是出局呼叫则继续下一条。,6,第6页,（5）路由选择根据长途区号和局号，选择一条从主叫用户通往被叫所在电话局的通路（可能经过多台交换机，并由多段链路上的不同时隙组成）；测试并预占这条空闲路由；通过这条通路，将被叫号码传到被叫所在话局。（6）来话分析并接至被叫用户被叫局根据被叫号码，找到被叫用户，再次查看是否允许接通呼叫（被叫可能申请免打扰服务），检查被叫用户忙闲；若被叫空闲，则在被叫方交换机内选择、测试并预占一条通往被叫的空闲路由（由本交换机内多段时隙和线路组成）；（7）呼叫被叫向被叫振铃（直接控制被叫用户电路产生振铃信号）；从被叫交换局通过前面建立的主被叫通路向主叫送回铃音；,7,第7页,监视主被叫摘挂机状态。（8）被叫应答，双方通话被叫摘机应答，交换机检测到后，停振铃，停回铃音；启动主被叫用户间的通话通路，开始通话；启动计费设备，开始计费；监视主被叫用户状态。（9）通话结束挂机若主叫先挂机，交换机检测到之后，进行拆线、路由复原，并停止计费，向被叫送忙音，被叫听到忙音后，也挂机，转入空闲状态；若被叫先挂机，交换机检测到之后，进行拆线、路由复原，并停止计费，向主叫送忙音，主叫听到忙音后，也挂机，转入空闲状态。,8,6.1一个局内呼叫接续过程,主叫用户A摘机呼叫,送拨号音，准备收号,收号,号码分析,接至被叫用户,向被叫用户振铃,被叫应答和通话,主叫先挂机,被叫先挂机,检测摘机状态,识别用户类别,识别话机类别,分配空闲收号器,送拨号音,监视收号器输入,收号器接收用户所拨号码,收到第一位号，停拨号音,按位存储号码并记数,预译处理（分析号首）,检查是否为合法用户,检查被叫是否空闲,向主叫送回铃音路由,向被叫送铃流路由,预占主、被叫用户通话路由,向被叫送铃流,向主叫送回铃音,监视主、被叫状态,停振铃和回铃音,交换话音数据，开始计费,监视主、被叫状态,路由复原停止计费向被叫送忙音,路由复原、停止计费向主叫送忙音,9,从控制观点看，如果我们将交换机外部的一些变化，诸如用户摘机、拨号、中继线占用等，都叫做事件。CPU的基本功能之一就是收集所发生的事件，对收到的事件进行正确的逻辑处理，最后向硬件和软件发出要求采取动作的指令。,10,整个呼叫处理过程是一个循环过程系统有若干个有限状态（稳定状态）在一个稳定状态下，没有输入信号就没有状态转移不同状态下，输入信号相同，状态转移结果不同。相同状态下，输入信号不同，处理不同。相同状态下，输入信号相同，结果也可能不同,重要概念,11,6.2用SDL图来描述呼叫处理过程,SDL语言简介功能规格和描述语言，是一种图形语言动态特征是一个激励响应过程用来说明程控交换机的各种功能要求和技术规范以有限状态机为基础可以描述多个进程的执行过程常用符号：,状态：,输入：,输出：,判别：,任务：,12,SDL图,一次呼叫接续的过程就是多次输入处理、内部处理和输出处理的循环往复。对整个交换机来说，出现的请求及处理的方法多种多样。为了对这些复杂的功能用简单的方法表示，采用SDL图来表示呼叫处理过程。,13,第13页,一、稳定状态和状态转换从前面的呼叫处理过程可以看到，一次呼叫处理过程有以下几个特点：（1）整个接续过程可以分成几个不同的阶段，每个阶段中交换设备的状态基本不变，称为稳定状态，每个阶段可以用一个稳定状态来标志，在稳定状态中，处理机只需要监视是否有新的输入信号就行了，大部分时间是空闲的，故而可以处理其他的呼叫。有如下几个稳定状态：0空闲状态，1等待收号状态，2收号状态，3听忙音状态，4振铃状态，5通话状态，最后又回到：0空闲状态。（2）在一个稳定状态下，如果没有输入信号（处理要求）的激发，状态是不会改变的。例如在空闲状态下，只有当处理机检测到摘机信号后，才开始处理并进行状态转换。,14,第14页,（3）同样的输入信号在不同的状态时会进行不同的处理，并会转移到不同的新状态。如同样是检测到摘机信号，在空闲状态下，则认为是主叫摘机，要寻找空闲的收号器并要送拨号音，同时转向“等待收号”状态。如果在振铃状态，则被认为是被叫摘机应答，要进行通话接续处理，并转向“通话”状态。（4）在同一状态下，不同的输入信号处理也不相同。如在“振铃”状态下，收到主叫挂机信号时，要做中途挂机处理；若收到被叫摘机信号，则要做通话接续处理。前者转向“空闲”状态，后者转向“通话”状态。（5）在同一状态下，输入相同的信号，也可能因不同的情况得出不同结果。如在空闲状态下，主叫用户摘机，交换机准备收号，要寻找一个空闲的收号器，如果遇到无空闲收号器，或者无空闲路由来连接收号器和主叫用户，则就要进行送“忙音”处理，转向“听忙音”状态。如能找到，则就要转向“等待收号”,15,第15页,状态。（6）每一个状态变化到下一个状态时，都要进行三部分的处理：输入处理，内部分析和输出处理。输入处理是数据采集部分，由输入程序完成。它负责监视和识别视外部线路的状态变化（如摘机、拨号、中继线占用等，这些变化称作“事件”，是引起状态转移的原因），接收其他输入的信息，并将发现的处理事件和接收的有关数据报告处理机，内部分析是内部数据处理部分，它根据输入的事件和当前的处理状态，识别出用户的处理请求，执行相应的处理任务，并确定下一步应该往哪一个状态转移。分析事件以决定执行何种任务的程序叫做任务分析程序，任务分析程序主要包括去话分析、号码翻译、状态分析和来话分析等程序。,16,第16页,内部任务执行和输出处理是输出命令部分，它根据内部分析程序的结果，发布一系列控制命令，命令对象既可能是一些内部任务，也可能是外部硬件，执行的结果就使处理流程从前一个稳定状态转移到另一个稳定状态。例如在用户话机挂机的空闲状态下，如果没有摘机动作的话，则空闲状态就会保持不变。一旦摘机，就输入一个摘机事件，由输入处理程序（摘挂机扫描程序）发现后通知内部分析程序，内部分析程序就要分析主叫用户的状态、类别、权限、话机种类等用户数据，若认为可以允许用户发话，就命令输出处理程序执行后续的处理：向用户送拨号音，并给这个用户接上一个相应的收号器，转入准备收号的稳定状态。其他的状态转换时，都需要进行输入处理，内部分析和输出处理这三个处理步骤。,17,第17页,综上所述，一个交换动作的基本形式为：先进行输入处理，由输入程序识别外来信息；再进行内部分析，决定执行什么任务，向哪个状态转移，然后交给任务执行程序去执行，任务执行程序根据任务要求准备好硬件资源，并在软件上占用，下达输出命令，最后输出程序则根据命令控制硬件动作，使其转移至另一个稳定状态。每次状态转移都要执行这一过程，整个呼叫处理过程就是在输入处理、内部分析和输出处理这三个处理步骤中循环前进的。,18,描述局内呼叫的SDL进程图,SDL进程图的作用：可以设计所需要的程序和数据。,思考：怎样描述他局呼叫的SDL进程图？,一个局内呼叫处理过程包括三部分处理：输入处理分析处理内部任务执行和输出处理一个他局呼叫处理过程包括的处理：同局内呼叫,19,用户A摘机后，又中途挂机。,20,用户A摘机后，没有在规定时间内拨号。,21,第21页,局内呼叫SDL图,22,6.3呼叫处理有关的数据和表格,程控交换机数据：通用数据、专用数据通用数据（系统数据）：对所有交换机的安装环境都不变。专用数据：要根据交换机安装环境和条件在开局时输入，包括局数据和用户数据。,用户数据：反映用户的情况，为每个用户特有。,用户数据包含以下几方面内容：,23,用户情况用户类别话机类别出局权限类别用户专用情况用户对新业务的使用权用户登记的新业务用户计费类别用户费率等级各种号码用户状态数据呼叫过程中的临时数据,24,局数据：反映交换局的情况。包括以下各类数据：,交换局公用硬件配备情况局间环境的参数迂回路由设置情况接用户交换机情况公用设备忙、闲状态计费方式话务量、接通率统计数据和计费数据特服情况新业务提供情况复原方式交换机类别能接的非话终端品种和数量各种号码,25,6.4输入处理,输入处理的任务是及时发现新的处理要求，并对用户线、中继线的状态进行监视、检测和识别，然后将其放在队列或相应的存储区中，以便由其他程序分析处理。输入处理程序需完成的功能主要有：用户线扫描监视：监视用户线状态是否发生了变化；中继线线路信号扫描：监视采用随路信令的中继线的状态是否发生了变化；接收各种信号：包括拨号脉冲、DTMF信号和MFC信号等；接收公共信道信令；接收操作台的各种信号等。,26,输入处理一般是通过各种扫描程序进行的，依照输入处理程序的功能，可分为用户线扫描程序、中继线扫描程序、脉冲号码扫描程序、双音频收号扫描程序、多频互控信号扫描程序等。用户线的状态有两种，即“通”或“断”，形成直流回路即为“通”（或称“续”），用户线上有直流电流流过，用“0”来表示；断开直流回路即为“断”，用户线上没有直流电流流过，用“1”表示。因为用户话机的摘机或挂机，反映在用户线状态上是“通”或“断”；而号盘话机的拨号脉冲，反映在用户线状态上也是“通”或“断”，所以不能仅仅通过“通”或“断”来判断用户的摘挂机动作，需要接合各自的特点来识别。,27,第27页,一、用户线扫描程序,用户线扫描程序是用来对用户线的状态进行监视，并及时发现用户的摘、挂机信号。由于这些变化是随机的，而交换机的处理机工作是串行的，因此处理机对用户线的监视只能采取定期的、周期性的扫描。周期的长短要视被监视的动作特点来决定。如果监视的目的是识别用户摘机或挂机，因为摘挂机识别实时性要求比较低（200300ms内识别），所以一般摘挂机扫描程序的执行周期可以是100200ms；若监视的目的是识别拨号脉冲，因为每个脉冲的时间非常短（最短11ms左右），则脉冲扫描程序的周期就应该短一些，一般定为810ms。扫描周期要在满足任务处理的实时性的要求下尽可能的长，这样可以降低处理机的负担。,28,用户线扫描监视,任务：检测用户线状态识别用户线状态的变化用户线状态：用户话机的摘/挂机状态号盘话机的拨号信号用户通话时的环路状态投币话机输入信号用户线状态的特点：本质上用户线只有两种状态：“续”和“断”状态表示：“0”表示“续”状态，“1”表示“断”状态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,29,用户摘/挂机识别原理,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,本次扫描结果,前次扫描结果,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,挂机,摘机,挂机,摘机识别,挂机识别,Q：为什么不直接根据采样值0和1判断摘/挂机？,A：避免重复处理，只在状态变化时才处理。,30,目的：提高效率，每次扫描一组用户原理：,群处理,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,本次扫描,前次扫描,本次前次,本次,本次前次,前次,0、5号用户摘机,7号用户挂机,31,32,号盘话机拨号时的状态：用户线的断、续状态号盘话机拨号号码的接收包括两部分：脉冲识别位间隔识别号盘脉冲的参数：脉冲速度：每秒8-16个脉冲。脉冲断、续比：脉冲宽度（断）和间隔宽度（续）之比，规定为1:1-3:1。,号盘话机拨号号码的接收,脉冲,间隔,位间隔,T,(断),(续),33,保证最快的脉冲速度能检测出来。扫描间隔应小于脉冲的断和续的最小值，才不会丢失脉冲。选取最小值：16脉冲/秒时，脉冲周期最短T=1000/16=62.5ms断续比为3:1时，续的时间最短t=1/4*T=15.625ms。取扫描时间t=t。通常取为8ms。,脉冲扫描间隔的确定,34,脉冲识别原理,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,1,0,0,0,0,1,0,0,1,1,0,0,1,0,1,1,1,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,拨号脉冲,8ms扫描,本次扫描,前次扫描,变化识别=本次前次,前次,脉冲前沿识别=（本次前次）前,脉冲1,脉冲2,（A,B）,B=（AB,+AB）,B=,AB,在位间隔识别时要用到变化识别,=本次前次,35,位间隔识别,目的：正确识别两位号之间的间隔位间隔周期规定：不小于250ms位间隔扫描周期的确定：必须小于250ms大于最大脉冲宽度（断的时间）取8个脉冲/秒，断续比3:1时，脉冲宽度最大：1000/8*=93.75ms扫描周期t的范围：93.75t250ms取扫描周期t96ms,36,位间隔识别原理,脉冲1,位间隔,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,本次扫描,前次扫描,变化识别=本次前次,首次变化=(首次变化变化识别)96,0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,0,1,1,0,0,0,0,1,1,1,0,1,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,1,0,0,0,0,1,1,1,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,1,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,8ms扫描,96ms扫描,前次“首次变化”,首次变化,首次变化前次“首次变化”,1,0,0,0,0,0,1,0,0,0,1,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1,0,1,1,1,1,拨号脉冲,本周期内回路状态无变化,前一周期内回路状态发生了变化,脉冲2,37,关于位间隔识别,首次变化：执行周期为8ms，其值在每个位间隔识别周期（96ms）的开始时清零。识别的关键：识别在一个96ms周期内没有发生过变化。(排除脉冲)识别出在本周期之前的96ms周期内有变化。识别时间需96192ms。识别总是在每个周期的最后一个比特执行。,38,关于位间隔识别,与中途挂机的区分：应加上用户线状态。若处于摘机状态，则是位间隔；若处于挂机状态，则是中途挂机。完整的位间隔逻辑判别式：(首次变化前次首次变化)前次扫描结果1，位间隔0，中途挂机,39,小结:1、用户扫描的任务是识别主叫用户的摘挂机事件，属周期性程序，其识别原理是（P87）：2、脉冲识别的仟务是判别所拨每个脉冲的到来，亦属周期性程序，其识别原理（P89）：3、位间隔识别原理就是在较长的一段时间内，线路上无脉冲变化（P90）：,40,41,按钮话机拨号号码的接收,按钮话机送出的拨号号码怎样组成？由分属于高频组和低频组的两个音频信号组成拨号号码和相应音频信号的关系：拨号号码的接收：按钮收号器,42,按钮收号器的结构,43,收号方法及原理,收号方法：采用“查询”法。若SP=0，应读取号码；若SP=1，则不读取。按钮号码的接收原理：,44,其它输入处理,多频信号的接收：多频信号用于局间信号（六中取二）其接收：和按钮号码的接收原理一样中继器监视扫描：功能：检测线路信号（即接在各种中继器上的用户回路的状态变化，以识别用户所发生的各种事件。）其识别和用户线扫描监视原理一样处理机间通信信息的接收：通过TS16时隙或计算机网络的方法实现,45,6.5分析处理,目的：通过分析信息确定下一步干什么。分析处理程序属于：基本级程序。分析处理可分为哪几部分？去话分析号码分析来话分析状态分析,4,46,分析处理程序的基本功能,去话分析,47,信息来源：用户状态、用户类别、出局类别、话机类别用户的专用情况类别、用户服务类别用户计费类别、各种号码等。分析程序流程：分析方法：分析结果处理：送输出处理程序，执行相应的任务,去话分析,主叫用户数据，主要包括：,逐次展开法（链表）,48,号码分析,数据来源：号码从何处送来？分析步骤：分两