1、1,第3章 数字程控电话交换 与电话通信网,1.概述2.数字程控交换机的硬件系统3.程控交换软件系统,本章主要内容,电话通信与电话机电话交换技术的发展,3.1 概述,3.1.1电话通信与电话机,1876年贝尔发明了电话（原始的电磁式电话）,1877年爱迪生发明了碳精式送话器+手柄+呼叫设备（电铃）+手摇发电机+干电池（磁石式电话机）,1882年出现了共电式电话机（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给）,1896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘1920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路（自动电话机-拨号盘电话机）,60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现(电子电话机-按键
2、式电话机),80年代随着N-ISDN的应用出现了数字电话机,90年代随着B-ISDN网络和IP骨干网络的发展应用，多媒体终端和IP电话相继出现,扬声电话机免提电话机无绳电话机录音电话机可视电话机投币电话机磁卡电话机,1、电话机的分类,送话器,受话器,原始话音,还原话音,二-四转换,消侧音电路,电话机,原始话音,还原话音,2、电话机的构成及通话原理,受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。送话器：将声音变换为相应电信号的转换器。二/四转换：完成二线和四线转换的混合电路。（用户话机的模拟信号是二线双向的，而数字交换网的PCM信号是四线双向的）消侧音电路：用于消除回声改善话音质量。拨号盘：用于发送
3、通信地址（被叫号码）。振铃器：呼叫被叫。,旋转式拨号盘（三个参数）： 脉冲速度：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。按照我国电话交换设备用户信令规定，8-14个 脉冲断续比：在一个脉冲周期里，断开电流的时间和接通电流的时间之比。 t断/t续=（1.3-2.5）:1 位间隔：在拨两个数字之间也就是发两个脉冲串之间应有一个时间间隔，使交换机能正确区分所拨数字，这个间隔就是位间隔。350ms,按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出脉冲或双音频(DTMF)信令。_合并文件.rmvb.mp4振铃器：交流铃或音调振铃器,3.1.2 电话交换技术的发展,1、人工交换阶段： 磁石式电话交换机 共电式电话交换机,2、
4、机电式自动交换阶段： 步进制交换机 纵横制交换机,3、电子式自动交换阶段：半电子交换机（准电子交换机）： 话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。全电子交换机： 话路部分和控制部分均采用电子器件。,电话交换技术发展的三个阶段,模拟程控交换机：1965年5月美国开通了第一个程控交换机（ESS No.1）。数字程控交换机：1970年法国开通了第一个数字程控交换机（E10）。,电话交换技术发展的三个阶段,引进交换机 AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、 NEAX61 、EWSD 引进生产线 上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61 自行研制 巨龙HJD-04，大唐SP
5、30，华为C&C08，中兴ZXJ10,我国程控交换技术的发展,16,2、程控数字交换机的硬件结构,3.2 数字程控交换机系统结构,数字程控交换机的基本结构是由话路子系统和控制子系统构成的，话路子系统又是由交换网络和接口设备组成的。,图3.2数字程控交换机的基本结构,数字程控交换机的典型系统结构,控制子系统：交换机的指挥系统，交换机的所有动作都是在控制系统的控制下完成的。由中央级控制系统和用户级控制系统组成。用户级控制系统：即用户CPU，负责对用户模块内的所有用户线路进行监视扫描，控制用户级交换网络，完成话务的集中，并对相关资源进行分配。中央级控制系统是由处理器、存储器、各种OAM终端和各种外设
6、组成的。负责完成整个系统的分配、中央交换网络的控制、呼叫处理、信令处理、控制用户级CPU以及完成系统的操作、维护和管理等。,话路子系统：由中央级交换网络和用户级交换网络以及各种接口设备组成的。交换网络：主要完成交换的功能，即在某条入线与出线之间建立连接，从而实现不同线路端口上的话音交换。接口设备：是数字程控交换机与外围环境的接口，其功能主要是完成外部信号与交换机内部信号的转换。程控交换机的接口设备主要有用户电路、中继电路和信令收发设备。,用户电路：用户终端设备与交换机的接口，用户终端通过用户线连接到交换机，因而每条用户线对应一套用户电路。中继电路：连接中继线的接口，一般是交换机与交换机的接口。
7、信令收发设备：信号发生器、DTMF接收器、MFC收发器（采用CAS信令）和公共信道信令终端设备（采用CCS信令时），用于完成用户线上信令的发送和接收。,完成交换机的核心交换功能和信令处理,完成话务量集中的功能,23,3.3 接口设备,1、接口设备的作用,是交换机中唯一与外界发生物理连接的部分。为了保证交换机内部信号的传送与处理的一致性，任何外界系统原则上都必须通过接口与交换机内部进行信息交换。 完成外部信号与交换机内部信号的转换。,2、数字交换系统接口类型,OAM,A：一次群PCM数字中继接口B：二次群PCM数字中继接口，四个一次群组合一个二次群接口C：模拟中继接口Z：模拟用户接口V：数字用户
8、接口Q3：与电信管理网的接口，用于操作、维护、管理和计费等。,用户电路是程控交换机通过用户线与用户终端相连的接口电路，也就是用户终端和交换网络的接口电路。（User Network Interface）模拟用户电路：程控交换机通过模拟用户线和模拟终端设备相连的接口电路。数字用户电路：程控交换机通过数字用户线和数字终端设备相连的接口电路,3.3.2 用户电路,1、模拟用户电路的功能框图,模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：B(Battery feeding)馈电O(Overvoltage protection)过压保护R(Ringing control)振铃控制S(Supervis
9、ion)监视C(CODEC & filters)编译码和滤波H(Hybird circuit)混合电路T(Test)测试,2、模拟用户电路的功能,-48v（60 v ）,馈电,电容的特性：“隔直流，通交流”电感的特性：“隔交流，通直流”,在电话通信中，交换机通过用户线向用户终端提供通信的电源，这种馈电功能是由交换机的用户电路完成的。,过压保护,两级保护措施：第一级保护：在总配线架上安装避雷设施和防止高压的保安器第二级保护：用户电路的过压保护,-48V或60V用户内线,振铃控制,由CPU送出的振铃控制信号控制继电器的通断，当继电器接通时就可将铃流送往用户，被叫用户摘机后，振铃开关送出截铃信号，C
10、PU则控制停止振铃。,主要是监视用户线回路的通断状态，也就是电话的摘挂机状态。一般通过馈电线路中的测试电阻来实现。 能正确判断出用户线上的以下3种情况： 1、用户话机的摘挂机状态 2、用户话机（号盘）发出的拨号脉冲 3、投币话机的输入信号,监视,通过检测电阻上的直流压降判断ab线是否形成直流通路,通过从过压保护电阻R的内外侧各引出信号进行比较得知用户线状态,编译码和滤波,编码器：把模拟话音信号转换成数字信号，送到交换网络中交换。译码器：把从交换网络来的数字信号转换成模拟话音信号送给用户。滤波器：为了避免模/数变换中由于信号抽样而产生的混叠失真和50Hz电源的干扰以及3400Hz以上的频率分量信
11、号，模拟话音在进行编码以前要通过一个带通滤波器，而在接收方向从解码器输出的脉冲幅度调制信号，要通过一个低通滤波器以恢复原来的模拟话音信号。编译码器和滤波，一般采用集成电路来实现。,混合电路,完成二线到四线的转换功能。 用户话机的模拟信号是二线双向的，而数字交换网的PCM数字信号是四线单向的，因此在编码以前和译码以后一定要进行二/四线转换。,测试,用户电路配合外部测试设备对用户线进行测试，通过测试开关将用户线接至外部测试设备实现的。测试工作可以由外接的测试设备来完成，也可利用交换机的软件测试程序进行自动测试，而且自动测试的结果可以在交换机的维护终端上显示出来。,3.3.3 中继电路,中继电路是交
12、换机和中继线的接口设备，也就是交换局和交换局之间的接口设备。（Network Network Interface）模拟中继电路：交换机与模拟中继线的接口，用来连接模拟交换局。数字中继电路：连接局间数字中继线的接口设备，用于与数字交换局或远端用户模块相连。,数字中继接口框图,数字中继接口又称为A接口或B接口，是数字中继线与交换机之间的接口。常用于长途、市内交换机，用户小交换机和其他数字传输系统。,数字中继电路的基本功能,码型变换 由于PCM上传输的码型与交换网络内部的码型不同，PCM上使用的传输码型一般是HDB3码（高密度双极性码），交换机内部的码型一般采用单极性不归零码。码型变换的任务就是在接
13、受和发送方向完成这两种码型的相互转换。,帧同步,数字中继线上的PCM信号是以帧方式传输的，其帧格式如图3.12所示。 帧同步就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结构排列和发送端的完全一致，从而保证数字信息的正确接收。帧同步码0011011在偶帧的TS0中。,在帧同步的过程中有两个基本状态：帧同步状态和帧失步状态。帧同步状态：在给定的帧同步码位上检测出已知的帧同步码。帧失步状态：当连续三次或四次检测到的码字与帧同步码不相符时，则判定为失步状态，这时候会在奇帧的TS0发出失步警告通知对端局。系统在帧失步状态下，只有连续两个偶帧都检测到同步码时才判定为恢复
14、到帧同步状态。,复帧同步,如果数字中继线上采用的是随路信令，则除了帧同步外，还要有复帧同步。 复帧同步是使接收端与发送端的复帧结构排列完全一致。在随路信令方式中，各话路的线路信令在一个复帧的TS16中的固定位置传送，如果复帧不同步，线路信令就会错路。复帧同步就是为了保证各路线路信令不错路。 复帧同步码在F0的TS16的高4个比特中传送，码字为0000。,图3.12 PCM的帧格式,时钟提取 就是从输入的数据流中提取时钟信号，以便与远端的交换机保持同步。被提取的时钟信号将作为输入数据流的基准时钟，用来读取输入数据。同时该时钟信号还用来作为本端系统时钟的外部参考时钟源。,提取和插入信号 提取和插入
15、的信号主要包括帧同步信号、复帧同步信号和告警信息的插入和提取。对交换网输出信号流插入控制信令；从传输线上来的信号流中提取控制信令。 当数字中继线上采用的是随路信令的时候，在TS16还要提取和插入线路信令。,帧定位（再定时）,数字中继接口需要从输入码流中识别发端插入的帧同步码组，经比较和调整，达到收端与发端的帧同步，以便能正确的接收各路信号的目的。 帧定位就是采用弹性缓存的方式，用提取的时钟控制输入码流写入弹性存储器，用本局时钟控制从弹性缓冲器中读出码流，从而把输入数据的时钟调整到本局系统时钟上来，实现系统时钟的同步。,3.3.4音频信号的产生、发送和接收,1.音频信号的种类,1）交换机到用户：
16、各种信号音。交换机需要产生的主要信号音及其时间结构如图3.13。 2）用户到交换机 用户向交换机发送的信号主要是被叫号码，主要包括直流脉冲和DTMF。3）交换机到交换机 当局间采用中国No.1信令时，交换机之间发送和接收的是局间多频互控信号。高频采用六选二的频率组合，低频选择四选二的组合。,均为单频信号音，信号源是450Hz或者950Hz的正弦波,3.3.4音频信号的产生、发送和接收,2.数字信号音的产生,1）单音频信号的产生 把模拟音信号经抽样量化编码，按照一定的规律存入只读存储器中，再配合控制电路，在使用时按次序读出即可。图3.14,（2）双音多频信号的产生,交换机需要产生的双音频信号是中
17、继线上的MFC（多频互控）信号。下面以多频互控信号为例说明双音频信号产生的基本原理。 产生双音频信号最主要的就是要确定一个“重复周期”，使得在这个周期内的两个双音频信号和PCM抽样信号都重复了完整的周期，即三个信号的重复次数均为整数。,例如要产生1500Hz和1620Hz的双音频信号。首先在1500Hz、1620Hz和8000Hz的三个频率中取最大公约数20Hz，它是重复频率，重复周期是50ms计算重复次数。50ms内1500Hz重复了75次，1620Hz重复了81次，8000Hz重复了400次因此在50ms周期内，要取400个抽样值存放在ROM中。在需要时按序读出，就形成了数字双音频信号。,
18、3、模拟音信号的发送,在数字交换机中，各种数字信号一般通过数字交换网络来传送。 在数字交换网络里，预先指定好一些内部时隙，固定作为信号音储存到次级T话音存储器的通道，这种连接方式称为“链路半永久性”连接法。,在信号音采用链路半永久性连接时，不管有无用户听信号音的要求，在数字交换网络的次级T的话音存储器中，总是有数字信号音存在着。,数字多频信号的发送原理与数字单频信号相似，不同的是一个数字多频信号发生器对应一路话路，因而它需要交换网络建立的连接仅为点到点方式。,4、数字音信号的接收,（1）各种信号音是由用户话机接收的，因此在模拟用户接口电路中进行译码以后就变成了模拟信号自动发送给用户接听。 （2
19、）双音多频信号由专用的数字滤波器接收识别。,F1数字滤波,F2数字滤波,Fn数字滤波,数字逻辑识别,输入,输出,数字多频信号的接收,58,3.5 程控交换机的控制系统,程控交换机对控制系统的基本要求控制系统的构成方式,3.5.1程控交换机对控制系统的基本要求,呼叫处理能力高可靠性,1、呼叫处理能力 是指在满足服务质量的前提下，处理机处理呼叫的能力，通常用最大忙时试呼次数（BHCA：maximum number of busy hour call attempts）来表示交换机的呼叫处理能力，即单位时间内控制系统能够处理的呼叫次数。,处理机的系统开销组成,系统开销=固有开销+非固有开销 t=a+
20、bN系统开销即处理机时间资源的占用率，是统计时间内处理机运行系统软件和应用软件的时间与统计时长之比。固有开销是与呼叫处理次数无关的系统开销，如操作系统的任务调度程序和周期执行的各种扫描程序所占CPU的时间与统计时长之比。非固有开销是与呼叫处理次数有关的系统开销，如执行处理呼叫的程序所占CPU的时间与统计时长之比。,某处理机忙时用户呼叫处理的时间开销平均为0.80，其中固有开销a=0.30，处理一次呼叫平均所用时间为36ms，求其最大忙时试呼次数BHCA？ N=（t-a）/b=(0.80-0.30)*3600/36*10-3 =50 000次/h,程控交换机的呼叫处理能力与交换机的系统结构、处理
21、机的性能、处理机的负荷分担情况、操作系统的效率、呼叫处理相关软件的编程效率等因素有关，因此在程控交换机的软硬件设计中要充分考虑这些因素对呼叫处理能力的影响。过负荷状态:如果在一个有效的时间间隔周期内（不包含峰值瞬间），出现在交换设备上的试呼次数，即话务负荷超过了交换机控制系统的设计处理能力时，则称该交换设备运行在过负荷状态。加入到交换设备上的总负荷中，超过它的设计负荷能力部分称为过负荷部分，一般用负荷的百分数来表示。如加入到交换设备上试呼总次数超过它的设计负荷能力的10时，此时称为10过负荷。,过负荷控制采取的方法一般为分级的限制某些用户的呼叫，并且至少应做到分4级进行限制，每级限制25的用户
22、呼叫，限制用户的顺序从普通用户到优先级用户。当过负荷程度下降时，应逐步减少呼叫限制的用户数。对交换机过负荷控制的要求当出现在交换设备上的试呼次数超过它的设计负荷能力的50时，允许交换设备呼叫处理能力下降至设计负荷能力的90。,2.高可靠性程控交换机系统中断的指标是20年内系统中断时间不得超过1h。系统中断是指由于硬件、软件、操作系统故障以及局数据、程序差错而使得系统不能处理任何呼叫且时间大于30s。 为提高控制系统的可靠性，在控制系统的构成方式上多采用多机分散和冗余配置。,3.13 某程控交换机装有24个模块，已知每8个模块合用一台处理机。处理机完成一次呼叫平均需要执行18000条指令，每条指
23、令平均执行时间为2us，固定开销a=0.15，最大占用率t=0.95，试求该交换机总呼叫处理能力N为多少？,练 习,3.5.2 控制系统的构成方式,按交换系统中处理机与话路设备的关系可以将交换系统中的控制方式分为 ： 集中控制 分散控制 混合控制,集中控制,集中控制是指处理机可以对交换系统内的所有功能及资源实施统一控制。这个控制系统可以由多个处理机构成，每一个处理机均可以控制整个系统的正常运作,优点：处理机能够掌握整个系统的状态，可以到达所有的资源，功能的改变一般都在软件上进行，比较方便。缺点：每台处理机上运行的软件要包括对交换机所有功能的处理，因而单个处理机上的应用软件复杂；另外，处理机集中
24、完成所有功能，一旦处理机系统出现故障，整个系统失效，系统的可靠性低。,分散控制,分散控制是指对交换机所有功能的完成和资源使用的控制由多个处理机分担完成的，即每个处理机只完成交换机的部分功能及控制部分资源。控制系统由多个处理机构成，每个处理机分别完成不同的功能并控制不同的资源。优点：模块化好，可靠性高 缺点：分散带来的开销,全分散控制 多个处理机之间独立工作，分别完成不同的功能和对不用的资源实时控制，这些处理机之间不分等级，不存在控制和控制的关系，各处理机有自主能力。 贝尔S1240程控数字交换机分级分散控制 分级分散控制就是控制系统由多个处理机构成，各处理机分别完成不同的功能并对不同的资源实施
25、控制，处理机之间是分等级的，高级别的处理机控制低级别的，协同完成整个系统的功能。 爱立信AXE10，富士通FETEX-150,瑞典爱立信AXE10程控交换机的控制系统采用2级的分散控制结构。它的控制系统是由中央处理机CP和区域处理机RP两级构成，高级别处理器CP可控制低级别处理器RP完成各种功能。,AXE-10两级分散控制结构,日本富士通FETEX-150程控交换机的控制系统采用3级的分散控制结构，处理器级别从低到高分别为：用户处理机（LPR）、呼叫处理机（CPR）和主处理机（MPR）。同级别的多个处理机话务分担完成相同的处理功能，不同级别的处理机功能分担分别完成不同的功能。,FETEX-15
26、0三级分散控制结构,75,3.6 程控交换软件系统,76,程控交换软件的系统概述呼叫处理的基本原理程控交换软件技术,77,3.6.1 程控交换软件系统概述,采用存储程序控制带来的优势： 通过变动或增加软件就能给达到改变交换系统的组态和功能的目的，从而大大提高了系统的硬件结构的模块化或标准化的水平，便于系统的升级和更新。 增加了呼叫处理的能力，也增添了许多方便用于的业务，显著地提高了网络运行、管理和维护的自动化程度，大大提高了系统的灵活性、可操作性和可靠性，提高了网络连续运行的能力。,78,采用存储程序控制极大的提高了控制系统的能力，将交换系统的设计重点从交换器的设计转移到控制子系统上来，为交换
27、与控制的分离打下基础。,79,1、程控交换软件的特点 程控交换机运行的特点是业务量大，实时性和可靠性要求高，因此程控交换软件要具有较高的实时效率，能处理大量的呼叫，并且能够保证通信业务不间断。实时性多任务并发执行高可靠性,80,2、程控交换机软件系统的组成程控交换机的软件系统主要是由系统软件和应用软件组成，系统软件主要指操作系统，应用软件又包括呼叫处理软件、OAM（操作管理维护）软件和数据库系统。,81,（1）操作系统程控交换机的操作系统是交换机硬件与应用软件之间的接口。是一个实时多任务的操作系统。操作系统最重要的两个特性：实时性和多任务性。,82,所谓抢占式是指如果系统内核一旦发现有优先级比
28、当前正在运行的任务的优先级高的任务，则使当前任务退出CPU进入等待队列，立即切换到高优先级的任务执行。在处理同优先级别的任务时采用先来先服务或轮转调度的算法。,程控交换机的操作系统对任务调度一般采用：基于优先级的抢占式调度算法,83,任务的分级,程控交换系统中任务按紧急性和实时性的要求不同可分为：故障级：负责故障紧急处理等功能，具有最高优先级。周期级：由时钟中断按周期性启动的任务。基本级：由事件启动的、实时性要求较低的任务。,84,故障级,周期级,基本级,暂停,时钟中断,时钟中断,时钟中断,时钟中断,10ms,任务的分级,85,（2）程控交换机的应用软件程控交换机的应用软件包括：呼叫处理软件、
29、OAM（操作维护管理）软件和数据库系统。,（a）呼叫处理软件 呼叫处理软件主要负责呼叫连接的建立与释放以及业务流程的控制，它是负责整个呼叫过程控制的软件。功能呼叫相关资料管理对用户数据、呼叫状态以及号码等进行分析路由选择控制计时、送音和交换网络的连接信令协议的处理,（b）OAM（操作管理维护）软件 OAM软件是程控交换机用于操作、维护和管理的软件，用于保证系统高效、灵活、可靠地运行。功能用户数据和局数据的操作和管理测试 告警 故障诊断与处理动态监视 话务统计 计费 过负荷控制,（c）数据库系统 程控交换机在进行呼叫处理和操作维护管理过程中，会使用和生成大量的数据，这些数据包括系统数据、用户数据
30、和局数据。,系统数据，与交换机的硬件体系结构和软件程序有关，不随交换局的应用环境而变化。不同的电话局采用同一类型的交换系统，他们的系统数据是相同的。用户数据，是每个用户所特有的，反映用户的具体情况，主要包括用户类别、话机类别、用户状态、限制情况、呼叫权限、计费类别，优先级、使用新业务权限、新业务登记的数据、用户号码、呼叫过程中的动态数据。局数据，是反映交换局设置和配置情况的数据，包括交换机硬件配置情况、各种号码、路由设置情况、计费数据、统计数据、交换机类别、复原方式。,为了有效的管理这些数据，交换机采用数据库技术，使用数据库管理系统实现对数据高效、灵活、方便的操作。由于目前交换机多采用分散控制
31、方式，所以交换机的数据库系统多采用分布式数据库。,91,3.6.2 呼叫处理的基本原理,92,1、呼叫处理过程及特点,假设用户A和用户B位于同一个交换机内，且两个用户均被处于空闲状态。某时刻，用户A要发起和用户B的一个呼叫，即主叫为A，被叫为B。,93,呼叫处理过程,主叫A摘机呼叫；向A发送拨号音，准备收号；收号与号码分析；建立连接，向B振铃，向A送回铃音；被叫应答，进入通话；一方用户挂机，向另一方送忙音；通话结束。,整个呼叫处理过程可分为若干个阶段，每个阶段可以用一个稳定的状态来表示；整个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，执行任务和输出命令，然后跃迁
32、到下一个稳定状态的循环过程；两个稳定的状态之间要执行各种处理；在一个稳定状态下，若没有输入信号，状态不会迁移；相同的输入信号在不同的状态下会有不同的处理，并迁移到不同的状态；在同一状态下，对不同输入信号的处理是不同的；在同一状态下，输入同样信号，也可能因不同情况得出不同结果,呼叫处理过程特点,呼叫处理过程实际上就是在事件（输入信号）的作用下，从一个稳定状态跃迁到另一个稳定状态的过程，具有有限个状态和输入事件，具有一个初始状态，输入事件引起状态的迁移，因此对于程控交换系统处理呼叫的行为，可以用扩展的有限状态机（EFSM）来描述。规范和描述语言（SDL）不仅对系统的行为能用扩展的有限状态机来描述，
33、而且能够清楚的表达EFSM难以表达的通信系统中的两个主要概念功能部件之间的通信关系和定时器功能。,2.用SDL图表示的呼叫处理过程,SDL主要应用于电信领域，为描述复杂的实时系统而特别设计的，只要系统的行为能用扩展的有限状态机来描述，并且其重点在于交互方面，就能够用SDL说明该系统所具有的行为，也可描述其实际具有的行为。SDL具有两种不同的形式，即文本表示法（PR）和图形表示法（GR）。 PR是基于类似程序的语句，适合计算机使用。 GR是基于一套标准化的图形符号，直观易懂，能够清晰的表示系统结构和控制流程，适合设计开发人员使用。,图3.35 SDL常用的图形符号,图3.36 用SDL描述本局呼
34、叫的处理过程,99,呼叫处理的过程可分为三个部分：输入处理(数据采集部分)识别并接收外部输入的处理请求和信号，生成事件分析处理（内部数据处理部分）根据目前状态和输入信号进行分析、判别，决定下一步任务任务执行和输出处理（输出命令部分）根据分析结果，发布控制命令,3.呼叫处理的过程,100,输入处理,在呼叫处理的过程中，输入信号主要有摘机信号、挂机信号、所拨号码和超时信号，我们把这些输入信号也叫做事件，输入处理就是指识别和接收这些输入信号的过程，在交换机中，它是由相关输入处理程序负责完成的。,101,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
35、道信令接收操作台的各种信号,102,以“用户摘挂机识别” 为例,监视用户线的状态变化。用户线状态：构成回路（续），扫描点输出为0；断开回路（断），扫描点输出为1。扫描周期：摘挂机识别周期为100200 ms，拨号脉冲识别周期为810 ms。,103,用户线状态,200ms扫描,本次扫描结果,前次扫描结果,本前,挂机,挂机,摘机,200ms,1 1 1 0 0 0 0 1 1,1 1 1 1 0 0 0 0 1,摘机识别,挂机识别,摘挂机识别原理,104,读用户线状态,摘、挂机识别程序流程,105,分析处理,分析处理就是对输入处理的结果（接收到的输入信号）、当前状态以及各种数据进行分析，以决定下
36、一步执行什么任务的过程，如去话分析、号码分析、来话分析、状态分析等。分析处理的功能是由分析处理程序来完成的。 内部处理程序的结果可以是启动另外内部处理程序或启动输出处理。,106,状态分析是在某一稳定状态下，识别输入信息，确定下一步应转移到的稳定状态。 状态分析的依据是当时的稳定状态、输入信息和提出处理要求的设备或任务。,以“状态分析”为例,107,任务执行和输出处理,任务执行是指在迁移到下一个稳定状态之前，根据分析处理的结果，完成相关任务的过程。它是由任务执行程序来完成的。在任务执行的过程中，要输出一些信令、消息或动作命令，如 No.7信令、处理机间通信消息以及送拨号音、停振铃和接通话路命令
37、等，我们将完成这些消息的发送和相关动作的过程叫做输出处理，输出处理由输出处理程序来完成。 比如被叫摘机了，那么输出处理就是需要将主被叫用户连接，实现双方的通信。,108,3.6.3 程控交换软件技术,109,1.群处理,为了提高效率，在软件设计中尽可能的对一群对象同时进行逻辑运算和处理，将这种方法称作群处理。,110,在群处理过程中，设交换机对16个用户扫描的状态数据和运算数据如图3.51所示，在群处理的流程中，逐位检查摘机、挂机用户，实际上就是逐位检查相应运算结果哪一位为“1”，16位比特分别对应16个用户。如对摘机运算结果的检测，可知用户8和10摘机；对挂机运算结果的检测，可知用户1和15
38、挂机。,图3.51 用户线摘挂机扫描,111,200ms 到,置扫描组起始地址,读用户扫描数据,本前,=0?,找出摘机用户,摘机事件送入队列,本前,=0?,找出挂机用户,挂机事件送入队列,最后一组用户?,返回,下一组用户,否,是,否(有挂机),是(无挂机),是(无摘机),否(有摘机),群摘、挂机识别程序流程,112,2.逐次展开法,在分析处理过程中，需要对各种数据进行分析。由于分析对象的复杂性，所以在分析表的设计和相应的分析方法上会采取一些有效的措施，逐次展开分析表和相应的分析方法就是以一种常用的有效方法。,113,每一级表对应一位号码，即收到第一位号码，查第1级表，收到第二位号码，查第2级表
39、等等。表中每个单元由两部分组成：指示位和地址字段，指示位用以指示地址字段存放的是下一级（位）检索表首地址，还是结论表首地址。前者表示号首分析还未有结果，还得继续收号、分析，后者表示号首分析完成，分析结果可在结论表中查到，它包括呼叫的接续类型、应收号长和路由等信息，比如我们可以用“0”来表示分析还没有结论，用“1”来表示分析已有结论。,114,3.表格驱动,表格驱动就是根据所给参数查表来启动程序执行的方法，它是程控交换软件设计中经常采用的一种技术，可灵活的实现程序的调用执行。表格驱动技术包括两部分的内容：驱动表格和调度管理程序。,115,图3.54 驱动周期级程序调度执行的表格结构,时间表的每一
40、行代表时间，每一列为一个比特，代表一个程序，若在第i行的第j列该比特位的值为“1”，则表示在这个时刻，该程序被调用；若为“0”，则不被调用。,116,每次时间中断到来时，都要对时间计数器作加“1”操作，时间计数器的值形成了时间表的行地址。程序地址表保存被调用程序的入口地址。屏蔽表用于控制在该时刻该程序是否被调用执行，屏蔽表的每一位对应一个程序，如果某一位为“1”则表示该程序可执行，否则不执行。屏蔽表提供了一种灵活控制程序调用的机制，这样就不用频繁更改时间表了。,117,若时间中断周期为10ms，则由上述表格结构的设计可知：拨号脉冲识别程序每隔10ms被调用执行；按键号码识别程序每隔20ms被调
41、用执行；位间隔识别程序每隔100ms被调用执行；用户线扫描程序每隔100ms被调用执行；中继线扫描程序每隔100ms被调用执行。,118,4.有限状态机的实现,呼叫处理过程可以用扩展的有限状态机来描述，因而呼叫程序的实现就是实现呼叫处理的有限状态机。 常用的有两种实现方法：二维数组法和多级表法。,119,图3.56 基于二维数组的有限状态机的实现,基于二维数组的有限状态机的实现如图3.56所示，二维数组下标分别由状态号和事件号构成，下标（n，m）所对应的数组元素则是在n状态下、接收到m事件时，应进行的下一步工作的执行程序入口地址，该程序完成相应的分析、任务执行和输出处理，并跃迁到下一个状态。,
42、120,图3.57 基于多级表的有限状态机的实现,基于多级表的有限状态机的实现如图3.57所示，该多级表的第1级为状态索引表，通过状态号可检索到该状态下可能接收的事件索引表的地址，再由所接收的事件号检索到在该状态下收到该事件完成下一步工作的程序地址，调用相应程序执行，即可完成相应的呼叫处理。,121,注意：基于二维数组和多级表的有限状态机的实现方法实质上也是表格驱动，在这里查表的参数是状态号和事件号。,122,思考题,3.2 3.3 3.5 3.13 3.14 3.17,123,练 习,请说明用户电路的BORSCHT七大功能是什么，并对O功能的实现过程详细说明并画图表示？,124,已知局内呼叫接通的处理过程，请画出局内呼叫的久不应答的SDL图。,练 习,125,
