交换技术第3章.ppt

1、第三章 数字程控电话交换,南京邮电大学通信与信息工程学院 陈美娟,本章目标,数字程控交换机硬件功能结构 数字程控交换机软件功能结构 处理机控制结构 数据管理 呼叫处理程序 任务调度 性能分析,数字程控交换机,数字程控交换机 存储程序控制交换机（Stored Program Control ，SPC）的简称。 它是利用电子计算机进行控制的，它把电话交换机各种控制功能按步骤编成程序存入存储器，利用存储器内所存的程序来控制整个交换机工作。,EWSD交换机的物理设备,外观是一排排机架，内部采用模块化设计,3.1 数字程控交换系统功能结构,3.1.1 硬件功能结构 主要由两大系统组成： 话路子系统 控制

2、子系统,数字程控交换系统硬件功能结构,数字程控交换系统,话路子系统,控制子系统,接口设备,交换网络,CPU与存储器,远端接口,外部设备,模拟/数字用户电路,数字/模拟中继电路,信令设备,MFC接收和发送器,DTMF接收器,信号音发生器,用户集中级,NO.7 第2级,1. 话路子系统,用户电路 用户集中级 数字中继 模拟中继 信令设备 数字交换网络,（1） 用户电路,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(Supervision)监视

3、 C(CODEC)编译码 H(Hybird circuit)混合电路 T(Test)测试,馈电,电容的特性：“隔直流，通交流” 电感的特性：“隔交流，通直流”,（-48v）,向用户终端提供48V或60V直流电源,过压保护,防止市电或高压从用户串入交换机而损坏设备,振铃电压：9015v,振铃,向用户终端提供叠加在直流电源上的90V/25Hz交流信号,可检测以下各种用户状态：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,监视,编码器： 完成模拟信号转换为数字用户信息（PCM比特流），（Coder）。 译码器： 完成数字用户信息（PCM比特流）转换为模拟信号

4、，（Decoder） 。,编译码,完成2/4线转换 模拟用户线为2线，PCM用4线完成双向传输,混合电路,测 试,针对可能有故障的用户线进行,实现BORSCHT功能的用户电路,用户电路板,（2）用户集中级,一般用户不可能同时进行呼叫，所以为了节省成本，设置集中级。 完成话务集中，将一群用户经用户集中级后以较少的链路接至交换网络，提高链路的利用率。 集中比一般为2：1至8：1 如果用户集中级和用户电路设置在远端，常称为远端模块。远端用户级和母局间用PCM（Pulse-code Modulation，脉冲编码调制）链路连接，链路数与远端用户级容量及话务负荷有关。,链路,集中比为：3：1,（3）数字

5、终端,常称为数字中继，是连接数字局之间的数字中继线与数字交换网络的接口电路，它的输入端和输出端都是数字信号，因此，不需要进行模/数和数/模转换。可适配一次群或高次群的数字中继线。 具有码型变换、时钟提取、帧同步、帧定位、信令插入和提取、告警检测等功能。,数字中继的基本功能,时钟提取： 时钟提取电路是用来从PCM传输线上送来的码流中提取发端送来的时钟信息，作为输入数据流的基准时钟，以便控制帧同步电路，使收端和发端同步。 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。 码型变换： NRZ（单极性不归零码） HDB3（高密度双极性码） 数字中继器内逻辑电路线路上传输 帧同步： 就是从接收的数

6、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。,数字中继的基本功能,复帧同步： 如果数字中继线上使用的是随路信令（中国1号信令），则除了帧同步外，还要有复帧同步。 复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题。 提取和插入随路信令 将传输线上通过TS16时隙送来的信令码提取出来，按复帧的格式将其变换为连续的64kbit/s信号，在输入时钟的控制下，写入控制电路的存储器； 在本局时钟的控制下，从存储器中读出，把信号送入到TS16，送往交换机。,数字中继的基本功能,帧定位（再定时） 使输入的码流相位和局内的时钟相位同步。 帧和复帧同步信号插入 因为在交换

7、网络输出的信号中，不包含帧和复帧的同步信号，故在发送时，应将帧和复帧的同步信号插入，这样就形成了完整的帧和复帧的结构。,数字中继的基本功能,收,发,PCM,（4）模拟终端,是用来连接模拟中继线的终端接口 模拟终端具有监视和信令配合、编译码等功能,模拟中继,OSCHT,（5）信令设备,交换机中的信令设备情况 当采用随路信令（CAS）时： 应具有多频接收器和多频发送器，用来接收或发送数字化的多频（MF）信号。数字化的多频信号是通过交换网络后在相应的话路中传送的。 信令设备还应包括： 双音多频（DTMF）接收器和信号音发生器。 DTMF接收器用来接收用户使用按键话机拨号时发来的DTMF信号； 信号音

8、发生器用来产生数字化的信号音，经交换网络而发送到所需的话路上去。 当采用共路信令CCS时： 应具有共路信令终端设备，完成MTP的第2级功能。 MTP的第1级功数据链路通常经交换网络的半固定通路连接到共路信令终端。,（5）信令设备-附,数字音频信号的接收 各种信号音都是由用户话机来接收的。这种音频信号在用户电路中经过译码变成模拟信号后传给用户话机，自动接收。 多频信号是由接收器接收。一般采用数字滤波器滤波，通过数字逻辑识别电路识别后取得。 多频信号有两种： 一种是由用户电路送来的按键话机双音多频（Dual Tone Multi-Frequency，DTMF）信号； 另一种是由中继线接口电路送来的

9、多频互控（Multi-Frequency Controlled，MFC）信号。,（5）信令设备-附,数字音频信号的产生 单音频信号的产生 数字交换机中，单音频信号是由数字信号发生器产生的数字信号音。 多音频信号的产生 多音频信号的产生和单音频信号产生的原理相同，也可以通过线性叠加，找出波形的对称性来节约ROM的容量。,（5）信令设备-附,数字音频信号的发送 在程控数字交换机中，各种数字音频信号大多是通过数字交换网络送出，和普通话音信号一样处理（TS）。 用T接线器发送音频信号 要想将数字音频信号发送给某个用户，首先要将数字音频信号存放在T接线器的某个指定单元，当需要对某个用户送去音频信号时，则

10、可从该单元中取出而送至该用户的所在时隙上。 T-S-T链路半永久性连接法 T-S-T链路半永久性连接是在开局时，就将各链路接好。,音频信号-附,交换机到用户： 各种信号音（单频，信号源450Hz或 950Hz的正弦波） 交换机到交换机（随路）： 局间信号（MFC，Multi-Frequency Compelled，多频互控） 前向信号频率：1380Hz, 1500Hz, 1620Hz, 1740Hz, 1860Hz, 1980Hz（6中取2） 后向信号频率：1140Hz, 1020Hz, 900Hz, 780Hz, （4中取2） 用户到交换机： 拨号信息（直流脉冲、DTMF）,音频信号-附,4

11、00Hz5%,1s通，4s断,400Hz5%,（6）数字交换网络,相对于用户集中级而言，交换系统中的主交换网络通常称为选组级。 数字交换系统的选组级采用同步时分数字交换网络，有多种不同类型，在第2章中已详细介绍。,2. 控制子系统,处理机 处理机的数量和分工有各种配置方式。后叙 存储器 可划分为程序存储器、数据存储器等区域。 外部设备 可有磁盘、磁带机、可读写光盘、维护终端等部件。 远端接口 包括至集中维护操作中心（Centralized Maintenance & Operation Center-CMOC）、网管中心、计费中心等的数据传送接口。,3.1.2 软件功能结构,程控交换系统在线软

12、件十分庞大复杂，软件的设计目标主要为可靠性、可维护性、可再用性和可移植性。,1. 软件功能结构,采用分层的模块化结构 程控交换软件可划分为3部分 操作系统 呼叫处理 维护管理,应用程序,呼叫处理过程及其特点,设用户A和用户B位于同一个交换机内，且两个用户均处于空闲状态。在某个时刻，用户A要发起与用户B的一个呼叫，即主叫为A、被叫为B，则交换机对这个本局呼叫的基本处理过程如表所示。,呼叫处理过程及其特点,通过上面对一个本局呼叫的基本呼叫过程的描述，我们不难发现整个呼叫处理过程就是处理机在某个状态，监视、识别外部来的各种输入信号（例如用户摘挂机、拨号等），然后进行分析，执行任务和输出信号（例如振铃

13、、送各种信号音等），进入另外一个状态，再进行监视、识别输入信号、再分析、执行、输出信号的过程。,呼叫处理过程及其特点,从上图 可知，一个呼叫处理的过程可以分为几个阶段，每个阶段对应一个稳定的状态，在每个稳定状态下，只有当交换机检测到输入信号时，才进行分析处理和任务执行，任务执行的结果往往要产生一些输出信号，然后跃迁到另一个稳定的状态，如此反复。,用SDL图表示的呼叫处理过程,规范描述语言（Specification and Description Language，SDL） 主要应用于电信领域，它是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

14、面，就能够用SDL来说明该系统所具有的行为，也可描述其实际具有的行为。SDL语言具有两种不同的形式：文本表示法（PR）和图形表示法（GR）。PR基于类似程序的语句，比较适合计算机使用。 GR基于一套标准化了的图形符号，直观易懂，能够清晰地表示系统结构和控制流程，适于设计开发人员使用。,用SDL图表示的呼叫处理过程,SDL图形表示法中常用的图形符号,SDL图描述的本局呼叫的处理过程,2. 呼叫处理程序,呼叫处理程序用于控制呼叫的建立和释放 可包含用户扫描、拨号收集、中继扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等 3种类型： 输入处理 输出处理 内部处理,（1）输入处理,收集话路设备的状态变化

15、和有关的信令信息 各种扫描程序属于输入处理 输入处理通常是在时钟中断控制下按一定周期执行，主要任务是发现事件而不是处理事件。 是靠近硬件的低层软件，实时性要求高,（1）输入处理,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（Multi-Frequency Compelled ）信号 接收公共信道信号,（2）内部处理,内部处理是呼叫处理的高级软件，与硬件无直接关系 数字分析、路由选择、通路选择等属于内部处理 呼叫建立过程的主要处理任务都在内部处理中完成 内部处理程序

16、的特点： 通过查表进行一系列的分析、译码和判断 内部处理程序的结果： 可以是启动另一个内部处理程序或者输出处理,输出处理,输出驱动属于输出处理，也是与硬件直接有关的低层软件。 输出处理与输入处理都要针对一定的硬件设备，可合称为设备处理（device handler）。 扫描是处理机输入信息，驱动是处理机输出信息，扫描和驱动是处理机在呼叫处理过程中与硬件联系的两种基本方式。,总 结,呼叫处理过程可以看成是输入处理、内部处理和输出处理的不断循环。 例如：从用户摘机到听拨号音 输入处理是用户状态扫描 内部处理是标明主叫用户的服务类别，选择空闲的拨号接收器和相应的连接通路 输出处理是驱动通路接通并送出

17、拨号音。例如：本局呼叫从用户拨号到听回铃音 输入处理是收号扫描 内部处理是数字分析和通路选择 输出处理是驱动振铃和送出回铃音。,总 结,硬件执行了输出处理的驱动命令后，改变了硬件的状态，使得硬件设备从原有状态转移到另一个稳定状态，硬件设备在软件中的映象状态也随之而变，以始终保持一致。 因此，呼叫处理过程也反映了不断的状态转移的过程。,1. 软件功能结构,采用分层的模块化结构 程控交换软件可划分为3部分 操作系统 呼叫处理 维护管理,应用程序,3. 操作系统,各类交换机操作系统的主要功能： 任务调度 主要是处理机资源的管理。要按照一定的调度策略或算法，将处理机资源分配给并发多任务中的某一个。 如

18、果用创建进程的方式来组织并发执行，则任务调度的核心就是进程的调度与管理。必须选用合理而有效的调度策略。 任务调度也包含对各种周期的扫描程序的执行控制。,3. 操作系统,通信控制 在多机分散控制系统中，各处理机之间要互通信息，在同一处理机的软件模块之间也要通信。 对于采用进程的方式而言，就是进程之间的通信。 应制订可靠而灵活的通信控制机理，由操作系统统一控制和管理。 采用松耦合的消息传送机理，有利于可靠性和灵活性的提高。,3. 操作系统,存储器管理 程控交换系统在运行过程中，会产生大量的动态数据。暂存动态数据的存储区应统一管理，以提高存储器效率。存放临时由外存调入的程序和数据的覆盖存储区也应由操

19、作系统统一管理。存储器管理可采用队列管理的方法。 时间管理 时间也是由操作系统统一管理的一种资源。 基本上包括两方面的时间管理：相对时限和绝对时限的监视以及提供日历和软钟计时的服务。 系统安全和恢复 为保证系统的安全可靠性，操作系统必须具有系统监视、系统再启动和软件再装入等功能。,1. 软件功能结构,采用分层的模块化结构 程控交换软件可划分为3部分 操作系统 呼叫处理 维护管理,应用程序,4 维护管理,维护管理程序的功能： 用户和中继测试； 交换网络测试； 业务观察； 过负荷控制； 话务测量统计； 计费处理； 用户数据和局数据管理等。,3.2 处理机控制结构,处理机冗余配置方式 双机冗余配置：

20、微同步、负荷分担、主备用方式。 Nm 冗余配置 多处理机的控制结构,1、双机冗余,（1）微同步 特点：具有两台相同的处理机，其间有一个比较器。两台处理机同时接收输入信息，执行相同的程序，进行同样的分析处理；比较器不断地进行进行检查比较，如果结果完全一样，则工作正常；如果结果不一致，表示其中有一台处理机发生故障，应立即告警并进行测试和必要的故障处理。只有一台处理机输出控制信息。优点：较易发现硬件故障缺点：对软件故障的防卫较差,1、双机冗余,（2）负荷分担特点：具有两台处理机，话务分担，两台处理机独立进行工作。正常情况下，各承担一半话务负荷。当一机产生故障，可由另一机承担全部话务负荷。优点：过负荷

21、能力强，软件故障的防卫能力较强缺点：软件比较复杂,1、双机冗余,（3）主备用方式：特点：一台主处理机在线运行，另一台处理机与话路设备完全分离而作为备用。当主机故障，进行主备用转换，由备用机接替工作。冷备用、热备用。,2 、Nm冗余配置,N个处理机，m个备用，m=1时称为N+1备用方式。 S1240系统的辅助控制单元（ACE）可采用这种冗余配置,处理机的控制方式,分级分散控制结构 分布式分散控制结构（全分散）,3.2.2 分级分散控制结构,基本特征：处理机的分级 即将处理机按功能分担划分为若干个级别，而其中必然有一级处理机承担呼叫处理的主要任务，其功能接近于早期集中控制程控交换机中的中央处理机。

22、,分级分散控制结构，控制子系统可以理解为多级处理机结构。,3.2.2 分级分散控制结构,按照系统设计的要求，分级分散控制交换系统可将一定数量的一种或几种话路设备集合在一起，组成单元，也可称为群或模块。 例如，可有用户单元、中继单元、用户/中继单元、服务电路单元等。 每个单元中的控制处理机相当于分级结构中低级别处理机，可称为外围处理机、区域处理机或用户/中继群处理机。 低级别处理机执行低层的呼叫处理功能，可以减轻中央处理机的负荷。 要注意的是，在一个单元以内还可以灵活地设置更低级别的板上控制器，以固件（firmware）控制板上少量的话路设备。 不考虑板上控制器，分级结构的处理机通常划分为2级或

23、3级。 低级别处理机之间的通信一般要通过高一级的处理机。 机型：EWSD,3.2.2 分级分散控制结构,3.2.3 分布式分散控制,分布式分散控制结构的基本特征是：系统划分为多个模块，每个模块的自主处理能力显著增强，中央处理功能则在很大程度上弱化。 分布式分散控制有时也称为全分散控制；与之对应，分级分散控制也可称为部分分散控制。 从严格意义上来说，全分散控制应不包含任何中央处理的介入。然而在实际上，由于某些功能还适合于中央控制，例如维护管理功能、七号共路信令的信令网管理功能等还需要相当程度的中央控制，因此很难实现不包含任何中央处理的全分散控制结构。即使对于呼叫处理而言，全分散控制的程度也可有所

24、不同。,3.2.3 分布式分散控制,分布式分散控制结构中，各个模块中的模块处理机是实现分布式控制的同一级处理机，任何模块处理机之间可独立地进行通信。 然而要注意到，在各个模块内的模块处理机之下还可设置若干台外围处理机和/或板上控制器，这意味着模块内部可以出现分级控制结构，但从整个系统来观察，应属于分布式控制结构。 优点：扩容方便，系统可靠性好 缺点：机间通信频繁而复杂。,3.2.3 分布式分散控制,处理机之间的通信,TS16 任一话音信道 计算机网络通信方式,3.3 数据管理,程控交换机的数据有两种类型： 动态数据 半固定数据,1、 动态数据,定义：在呼叫过程中不断产生、消失或变化的数据动态数

25、据举例： 忙闲信息 用户状态：空闲、忙、测试、阻塞等 收号器和中继器的忙闲 交换网络中所有链路的忙闲 事件（用户呼出、应答、挂机） 呼叫记录（CDR-Call Detail Recorder）,2、半固定数据,定义：基本上固定的数据，但在需要的时候也可以改变。 半固定数据举例： 用户数据 用户类别：住宅用户、公用电话用户、传真用户等 电话号码（DN）与设备号码（EN）之间的对应关系 话机类别：PULSE话机、DTMF话机 限制情况：呼出限制、呼入限制等 呼叫权限：本局呼叫、本地呼叫、国内长途、国际长途等 局数据 交换机硬件配置情况：用户端口数、出/入中继线数、DTMF收号器数、MFC收发器数、

26、信令链路数等 各种号码：本地网编号及其号长、局号、应收号码、信令点编码等 路由设置情况：局向、路由数 计费数据：呼叫详细话单（CDR）等 统计数据：话务量、呼损、呼叫情况等 复原方式：主叫控制、被叫控制、互不控制 半固定数据采用数据库的结构来存放,上次课的事,程控交换机硬件功能结构分为哪几部分？ 给电话机馈电和振铃的功能由模拟用户接口电路实现，Y/N？ 模拟用户接口电路为什么需要编译码CODEC功能？ 数字终端为什么需要码型变换功能？ 程控交换软件分为操作系统、呼叫处理和维护管理，其中呼叫处理任务可分为哪几种类型，举例说明？ 双机冗余配置方式有哪些？哪种方式过负荷能力较强？ 以下属于动态数据或

27、半固定数据的有哪些？ 交换网络内部链路的忙闲、交换机的中继线数、呼叫权限、用户挂机、用户类别。,3.3.2 查表方法,查表方法有：检索法、搜索法检索法：通过源数据与表格首址的简单运算而查找表格，以得到目的数据的方法。 源数据即输入数据，目的数据即输出数据。 单级检索 多级检索,单级检索表,首地址为P，表中存放了对应于连续的DN的EN。以DN作为检索号，设每个EN占有n行， 则检索地址为P+DNn，该地址的内容即为对应的EN。单级检索表适用于有效的源数据是连续分布或者密度很高的情况。,多级检索,如果DN空号很多，可用多级检索表。 先用规定的源数据查第1级表，得到第2级表的地址，再用另一源数据查第

28、2级表，以此类推，直到最后一级查到目的数据为止。多级检索表适用于数据非连续分布，密度低。,DN/EN的检索,例题分析： 设用户号码为ABCD 4位号码，首位A目前只有3和5 两种数值，每个目的数据占2行。 采用1级检索表要有20000个存储单元。10000X2=20000。实际使用2X2X1000=4000个单元，造成了存储单元的浪费。 采用2级检索表，检索A时，需用10个单元。检索BCD使用了2X2X1000=4000。则共使用了4000+10=4010个存储器。,3.3.2 查表方法 - 搜索法,搜索法：将源数据放在表内，在表格中搜索源数据以得到对应的目的数据的方法。 适用于：源数据非连续

29、分布或较稀疏的情况。,3.3.2 查表方法- 搜索法,单级搜索表： 根据给定的DN进行搜索，只要搜索成功即可得到对应的EN。搜索时必须限定搜索范围，不能越出搜索表，可在最后设置特殊标志-停止字。 搜索法与检索法相比，可节约空间开销，但增加了时间开销。设表格中有N个源数据，则最不利情况下要搜索N次。设Pi为第i个源数据被搜索的概率，m为平均搜索次数，则有：,为了减少搜索时间，可 1. 将源数据按出现概率的大小依次排列在表中 2. 采用对分搜索（binary search）方法。,3.3.2 查表方法- 搜索法,搜索表与检索表的结合： 当源数据可以分为2部分，第1部分数据的分布较稀，第2部分数据分

30、布密度较高时，可采用先搜索后检索的多级表。仍以前述的将4位DN翻译为EN为例，假设前2位号码AB的组合较少，可用搜索法，搜索到AB后，得到次级表地址，再用2CD（设每个EN占2行）进行检索。,检索法与搜索法的比较,检索法：适用于源数据连续分布或是密度很高 搜索法：适用于源数据非连续分布或较稀疏的情况,3.4 呼叫处理程序,设用户A和用户B位于同一个交换机内，且两个用户均处于空闲状态。在某个时刻，用户A要发起与用户B的一个呼叫，即主叫为A、被叫为B，则交换机对这个本局呼叫的基本处理过程如表所示。,三种复原控制,三种复原控制方式： 主叫控制 被叫控制 互不控制 任何一方先挂机都看作通话结束。当一次

31、通话接续中的双方都挂机后，交换机复原本次呼叫处理所占用的全部资源和临时数据表格，用户端口处于空闲状态，处理机任务全部结束。,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.1 用户扫描,1：功能：用来检测用户回路的状态变化： 从断开到闭合或从闭合到断开 从状态的变化和用户原有的呼叫状态可判断事件的性质。回路接通可能是主叫呼出，也可能是被叫应答。 用户扫描程序应按一定的扫描周期执行。用户线上各种不同的状态具有的共同的特点：形成直流回路（闭合）、断开直流回路（断开）摘机一“闭合”，挂机一“断开”,3.4.1 用户扫描,2：基本算法：设本次

32、扫描值为CL，前次扫描值为LL；0表示回路闭合，1表示回路断开。摘机：本次回路闭合 and 前次回路断开真 挂机：本次回路断开 and 前次回路闭合真,即：用户在摘机状态时扫描输出为“0”， 在挂机状态时扫描输出为“1”.,3.4.1 用户扫描,2：基本算法：设本次扫描值为CL，前次扫描值为LL；0表示回路闭合，1表示回路断开。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。,3.4.1 用户扫描,设处理机字长16位，考虑到群处理，每次扫描可输入16个用户的状态信息，运算示例如下：C L 1110 1111 1011 1111CL 0001 0000 0

33、100 0000L L 1011 1110 1101 1111CL LL 0001 0000 0100 0000 CL LL 0,表示至少有1个用户摘机呼出，可通过寻1操作，找出摘机用户。 所谓寻1，就是对16比特信息按一定次序依次搜查其值为1的比特，并记录为1的比特所在的位数。,3：群处理 对一群对象同时进行逻辑运算和处理（并行处理）,试一下,CL：1010 1111 1011 1001,LL：0110 1100 1011 0011,摘机：CLLL0100 0000 0000 0010,CL：0101 0000 0100 0110,LL：1001 0011 0100 1100,挂机：CLLL

34、1000 0011 0000 1000,0,15,哪几个用户摘机了？哪几个用户挂机了？,换个思路,用户电路扫描，设： CL为本次扫描值，LL为前次扫描值； 0-回路断开，1-回路闭合 写出检测摘机和挂机的逻辑运算式。,摘机,挂机,FETEX-150的用户电路板,每个用户处理机（LPR）最多控制1920个用户 16个机框（015） 每机框15块电路板（115） 每块电路板有8个用户（07） 用户扫描每执行1次，要完成对1920个用户摘机和挂机检测。,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.2 拨号收集,拨号收集是指对用户线进行的

35、收号扫描。主叫用户所拨号码目前一般为DTMF形式，该方式是指在发送地址信息即电话号码时，用两个频率的组合代表一位数字。因此接收时只要按照原来的频率对应关系，翻译出相应号码即可。拨号收集得到的号码送交数字分析程序处理。,拨号收集,数字分析,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.3 中继扫描,中继扫描主要是指随路信令方式时，对各种类型的中继线和多频接收器所作的线路信令和记发器信令的扫描。,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.4 数字分析,数字分析的任务 我国

36、电话网编号计划 数字分析表的结构形式,数字分析,路由选择,非本局呼叫,路由索引,1. 数字分析的任务,数字分析的任务： 根据所收到的地址信令（电话号码）或其前几位判定接续的性质，例如判别本局呼叫、出局呼叫、汇接呼叫、长途呼叫、特种业务呼叫等。 对于非本局呼叫，通常可以获得用于选路的有关数据。从翻译的角度来看，实际上就是要将源数据即接收的号码，翻译为路由数据。得到路由数据后要继续查表，进行路由选择。判别呼叫接续类别 作为路由选择的依据,2. 我国电话网编号计划,首位： “1”： 用于跨省业务接入、本地网中过网号（又称运营者识别码）、数据通信网网号、移动通信网网号和社会公益服务号码等； “0”：

37、长途电话全自动的专用冠号（国际长途为“00”） “2”“9”： 本地用户号码 “95XXX”： 跨省使用的电信业务接入码、非电信企业客户服务中心接入码 “96XXX”： 省内电信业务接入码、客户服务中心接入码、智能网业务接入码 “300”、“400”、“600”、“700”、“800”等： 全国范围内的智能业务接入码,2. 我国电话网编号计划,市内电话号码采用等位制编号：（P）QRSABCD， 一般为两部分： 局号：（P）QRS 用户号码：ABCD：00009999 长话网编号计划 由3部分组成： 长途电话字冠（0）+ 长途区号 + 市内电话号码。 两种长途区号：2位（首位为1和2）和3位（首

38、位为3及3以上） 国际长途的编号应在长途字冠与长途区号之间加上国家代码，具体由E.164格式定义。 8602586689288,3. 数字分析表的结构形式,1、塔形结构： 可用检索法查表 用所收到的逐位号码依次检索各级表格，即第1位查第1级表，第2位查第2级表，等等。2、线性结构： 可用搜索法查表要收到足够的位数才开始查表，例如收到前3位后查表。,3. 数字分析表 -塔形结构,表中各单元用1个比特作指示位，0表示继续查表，此时所得为下级表的首地址，1表示查表结束，得到对应的路由数据。 由于各级表的数量不断扩大，形成塔形结构。,3. 数字分析表 -线性结构,在大多数情况下，可以得到分析结果即路由

39、数据，少数情况可能要继续查表，为此可加扩展表。 查扩展表可用搜索法，将收到的一定位数的后续号码与表中的号码组合比较，如匹配则搜索成功，可得到相应的路由数据。 线性表也可用搜索法查表。,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.5 路由选择,路由选择的任务 数字分析结果得到的路由数据包括路由索引、计费索引、信令方式等数据，其中的路由索引用于路由选择，即确定对应于呼叫去向的中继线群并从中选择一条空闲中继线。 2. 我国电话网结构 目前我国电话网的结构：由长途网和本地网组成 长途网：两级（DC1，DC2） 本地网：端局、汇接局及终端

40、3. 路由选择原则先选直达路由，次选迂回路由，最后选择基干路由 4. 一种路由选择的实现方法,DC1的各交换机间采用网状网连接，DC1与DC2间采用星状网连接 。,我国电话交换网络结构,我国长途电话交换网络结构,一级交换中心（DC1） DC1为省（自治区、直辖市）长途交换中心，其职能主要是汇接所在省（自治区、直辖市）的省际长途来去话务和一级交换中心所在本地网的长途终端话务。 二级交换中心（DC2） DC2是长途网的长途终端交换中心，其职能主要是汇接所在本地网的长途终端话务。DC1的各交换机间采用网状网连接，DC1与DC2间采用星状网连接 。,我国电话网结构,基干路由,是构成长途电话网基干结构的

41、路由，是DC1与DC1之间，以及各级与 下级之间的路由。 基干路由上电路群的呼损率小于1% 基干路由不允许话务量溢出,低呼损直达路由,任意两个交换机之间直接设置的直达路由 电路群呼损率不大于规定值（小于1%） 不允许话务量溢出 适应在话务量较大的交换中心之间建立,基干路由,低呼损直达路由,高效直达路由,DC1,DC2,高效直达路由,任意两个交换机之间直接设置的直达路由 高呼损电路，电路群呼损率会大于规定值 允许话务量溢出 话务量溢出时，通过迂回路由完成 能完成快速呼叫和接续，且保证一定的质量,基干路由,低呼损直达路由,高效直达路由,DC1,DC2,迂回路由,两个交换中心之间可能存在多条路由，第

42、一次路由选择时如遇忙，则更换到第二条，甚至第三条. 称第二条和第三条路由为第一条路由的迂回路由 迂回路由是有两个以上路由串接起而成 迂回路由并非与直达路由对应，而是与首选路由对应 迂回路由由部分基干路由和直达路由组成。,路由选择原则,首选高效直达路由、次选迂回路由、后选基干路由（或称最终路由） 在选择迂回路由时，选择顺序与原则： 被叫端“自下而上”，先选靠近终端的下级局，再选上级局 主叫端“自上而下”，先选远离发端局的上级局，再选下级局,一种路由选择的实现方法,路由选择的具体实现可有不同的表格组织形式和方法 用数字分析所得到的路由索引（Route Index-RTX）查路由索引表，得到2个数据

43、，1个是中继群号（Trunk Group Number-TGN），另1个是下一路由索引（Next Route Index-NRTX）。 每个RTX对应1个TGN。 有了中继群号TGN，就可以在该中继线群中选择空闲中继线。 如果全忙，就用NRTX再检索路由索引表，又得到与NRTX对应的TGN及下1个迂回路由索引。,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.6 通路选择,通路选择的含义： 通路选择在数字分析和路由选择后执行，其任务是在交换网络指定的入端与出端之间选择一条空闲的通路。进行通路选择时，交换网络的入端和出端已定。 主叫-被

44、叫；主叫-出中继；入中继-被叫；入中继-出中继 软件进行通路选择的依据是： 存储器中链路忙闲状态的映象。根据链路忙闲表，确定正向和反向内部时隙 通路选择也适合使用群处理技术。,通路选择举例,T-S-T网络及其网络映象,每个T单元的出入时隙数为1024，最多可有64个输入T单元和64个输出T单元，S级最大为6464。,输入T单元称为初级T接线器（PTSW） 输出T单元称为次级T接线器（STSW） 对应的PTSW、STSW和S级组成1个网络模块（NW）。,以FETEX-150的T-S-T网络的通路选择为例,链路忙闲表,每个网络模块有64个字的网络映象，也就是链路忙闲表，表示内部时隙（ITS）的忙闲

45、状态。 “1”-闲；“0”-忙 32个字用于PTS，存放PTSW出线上1024个ITS的忙闲状态； 32个字用于STS，存放STSW入线上1024个ITS的忙闲状态。 每个字有32个比特，3232对应于1024个ITS。（与处理机字长有关）,用T9T0共10个比特表示ITS的编号，则T9T5（高5位）表示ITS在忙闲表中的行号，T4T0（低5位）表示位号。 NWi表示第i网络模块。,T-S-T网络的通路选择,通路选择时，出入端位置已定。 例如，入线在NWi，出线在NWk，由此可确定要用哪两个NW的忙闲表（也可能出入端属于同一NW）。32行ITS可任意选用，为均匀负荷，可设置行计数器WC，初值为

46、31，每选1次减1。（也可WC初值为0，每次加1）根据WC的值，取NWi和NWk的相应一行进行群处理的逻辑乘运算。,AB的通路,如逻辑乘结果不等于0，表示存在空闲时隙，可用寻1指令从最右端起寻找第1个“1”. 所找到的1所在位号加上行号（WC）乘32即可得到所选中的ITS的号码。,（NWi忙闲表第WC行）（NWk忙闲表第WC32行）,ITS = ?,（NWi忙闲表第1行）（NWk忙闲表第132行）,NWi忙闲表第1行：01010101 01010101 01010101 01110101,NWk忙闲表第33行：10101010 10101010 10101010 10101010,ITS=13

47、25=37,Bit 5,BA的通路,B-A,由于采用相差半帧的反相法，半帧相当于512个时隙，故NWk的PTS忙闲表要取WC+16行。 WC+48则表示跳过NWi的PTS的32行，而用NWi的STS的WC+16行。 WC+16和WC+48均以32为模。,（NWk忙闲表第WC+16行）（NWi忙闲表第WC48行）,通路选择,目的：选择空闲的内部时隙 最多有64个输入T单元和64个输出T单元。则共有64个网络模块NW。 本例中每个T单元的出入时隙数为1024 ，链路忙闲表为64行32列。相同编号的输入/出T单元共用一个内部时隙忙闲状态表，前半部分（031行）为输入T，后半部分（3263行）为输出T

48、。 空闲时隙的确定： 主叫被叫 （NWi WC行） （NWk WC32行）被叫主叫 （NWk WC16行） （NWi WC16+32行） 寻到“1”则此时隙是空闲。 全“0”，则修改WC值继续寻找。,反相法,通路选择程序,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.7 输出驱动,输出驱动程序是软件与话路子系统中各种硬件的接口，用来驱动硬件电路的动作。 例如驱动数字交换网络的通路连接或释放，驱动用户电路中振铃继电器的动作等。,3.4 呼叫处理,用户扫描 拨号收集 中继扫描 数字分析 路由选择 通路选择 输出驱动 有限状态机,3.4.

49、8 有限状态机,呼叫建立过程：程控交换机的呼叫建立经过如下几个过程： 预选（检测到主叫摘机后送拨号音）、地址信号接收、数字分析、路由选择 通路选择、振铃和监视（同时向主叫送回铃音，在振铃过程中监视被叫用户的应答） 通话和监视（在通话过程中监视主叫和被叫任一方的挂机及使用新业务时的拍叉簧或R键等） 话终释放（涉及硬件通路的释放，以及软件中有关链路状态的由忙改闲和用户状态的由忙改闲。常用的复原方式是主叫挂机后立即释放，被叫挂机后延时释放）。 程控交换系统的呼叫处理软件适合于用有限状态机（FSM -Finite State Machine）来实现，它描述并记录了呼叫过程的进展情况。,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，因而呼叫处理程序的实现，就是实现呼叫处理的有限状态机。 设计实现有限状态机的方法有很多，在这里我们介绍常用的两种实现方法： 二维数组法 多级表法,