自考程控交换课件第4章 程控数字交换系统的软件

1、MLX 2009年秋冬自考,1,第4章 程控数字交换系统的软件,4.1 软件概述 4.1.1程控交换机的运行软件 4. 1.2软件设计语言 4.1.3 程序的级别与调度 4.2 呼叫处理程序,MLX 2009年秋冬自考,2,4.1.1 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,MLX 2009年秋冬自考,3,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,MLX 2009年秋冬自考,4,程控交换机运行软件的

2、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,MLX 2009年秋冬自考,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,MLX 2009年秋冬自考,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

3、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,MLX 2009年秋冬自考,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,MLX 2009年秋冬自考,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

4、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,MLX 2009年秋冬自考,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,MLX 2009年秋冬自考,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

5、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,MLX 2009年秋冬自考,11,讨论 （改错）,程控交换机由硬件和软件组成，一个程控交换机一般都由一个功能强大的CPU集中控制和处理。但每个交换局的容量有很大差别，因此程控交换机的硬件接口数量及交换网络的大小有很大差别，但软件几乎完全一样。 改正：1) 一般又多个CPU分散控制 2）软件不完全一样（系统程序相同，但局数据和用户数据不同）,MLX 2009年秋冬自考,12,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

6、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,4.1.2 软件设计语言,MLX 2009年秋冬自考,13,4.1.2 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,MLX 2009年秋冬自考,14,4.1.2 软件设计语言,原CCITT（现ITU）建议的专用语言 CHILL语言（CCITT High Level Language） 是一种高级编程语言 SDL语言（Specification and Description Language） 一种功能规格和描

7、述语言 MML语言（Man-Machine Language） 人-机通信语言,MLX 2009年秋冬自考,15,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,4.1.2 软件设计语言,MLX 2009年秋冬自考,16,4.1.3 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,MLX 2009年秋冬自考,17,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

8、,时钟中断,MLX 2009年秋冬自考,18,4.2 呼叫处理基本原理,4.2.1 呼叫处理原理概述 4.2.2 用SDL图描述的呼叫处理过程 4.2.3 呼叫处理相关数据与表格 4.2.4 输入处理 4.2.5 分析处理,MLX 2009年秋冬自考,19,4.2.1 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

9、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）,MLX 2009年秋冬自考,20,4.2.1 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,MLX 2009年秋冬自考,21,4.2.2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

10、呼叫的SDL进程图举例,MLX 2009年秋冬自考,22,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,MLX 2009年秋冬自考,23,一个电话呼叫处理的可能状态,空闲状态 等收号状态 收号状态 听忙音状态 振铃状态 通话状态,MLX 2009年秋冬自考,24,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

11、转移,MLX 2009年秋冬自考,25,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,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,MLX 2009年秋冬自考,27,讨论,（1）假设：一个用户摘机听到拨号音后，马上挂机，请问经过了哪些状态转移？请画出该过程的SDL图。 （2）某用户摘机了，假设交换机资源足够，请问可能转移的一个状态？请用SDL图表示。,MLX 2009年秋冬自考,28,4.2.3 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

12、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,MLX 2009年秋冬自考,29,用户数据,反映用户情况和属性，每个用户所特有,MLX 2009年秋冬自考,30,局数据,反映交换局情况，每个交换局所特有,MLX 2009年秋冬自考,31,4.2.4 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,MLX 2009年秋冬自考,32,用

13、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,MLX 2009年秋冬自考,33,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,MLX 2009年秋冬自考,34,用户摘/

14、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（01或10变化） 识别算法（假设“0”摘机，“1”挂机）,MLX 2009年秋冬自考,35,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,MLX 2009年秋冬自考,36,用户摘/挂机

15、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,MLX 2009年秋冬自考,37,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D0D7对应用户07 且假设“0”摘机，“1”挂机,D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0,1,1,0,1,1,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

16、 用户4、6由摘机变为挂机 只对状态变化的用户进行处理,MLX 2009年秋冬自考,38,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,N,MLX 2009年秋冬自考,39,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,MLX 2009年秋冬自考

17、,40,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SP SP”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 SP从 “1” 到 “0” 变化时，表示有新号到来,MLX 2009年秋冬自考,41,按钮话机（DTMF）号码的接收,收号处理程序的目标与任务 正确的收取号码 要解决的问题： （1）号码持续时间40ms，而扫描周期16ms，如何保证不重复收号？ （2）要保证只有新号到来时才收号，关键是如何找出SP SP从 “1” 到 “0” 的状态变化?,MLX 2009年秋冬自考,42,按

18、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,MLX 2009年秋冬自考,43,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

19、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,MLX 2009年秋冬自考,44,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 9 H1、L1 对应 1,注意：只有当SP状态由1变为0时，才收取号码,MLX 2009年秋冬自考,45,4.2.5 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

20、析,MLX 2009年秋冬自考,46,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,MLX 2009年秋冬自考,47,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,MLX 2009年

21、秋冬自考,48,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,MLX 2009年秋冬自考,49,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,MLX 2009年秋冬自考,50,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,MLX 2009年秋冬自考,51,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（