內(nèi)蒙古工業(yè)大學現(xiàn)代交換網(wǎng)絡03第三講 電路交換技術(三)

1、12電話呼叫過程及處理要求 電路交換系統(tǒng)功能，主要是處理電話呼叫過程的信令信息、監(jiān)控呼叫過程中的狀態(tài)及轉移，執(zhí)行相關接續(xù)動作和通知用戶其執(zhí)行情況。 要求， 初始化，各資源參數(shù)及端口置閑，掃描用戶及中繼狀態(tài)，準備好接收任一呼叫請求； 按呼叫需求分配資源，完成接續(xù)操作； 通知用戶當前執(zhí)行情形或指導下一步操作； 能同時處理多個呼叫，呼叫處于任何階段都能正確處理； 通信結束，能自動釋放相關資源。3呼叫處理流程 （3）收號，檢測到收號，檢測到A為為DP撥號，釋放撥號，釋放DTMF收號器，停撥號音，激活軟件收收號器，停撥號音，激活軟件收號；否則為號；否則為DTMF，收到，收到1位碼后停撥位碼后停撥號音，收

2、到的號碼按位存儲，根據(jù)首位號音，收到的號碼按位存儲，根據(jù)首位號分類決定應收號位數(shù)，對號分類決定應收號位數(shù)，對“應收應收”和和“已收已收”號位計數(shù)。號位計數(shù)。（4）號碼分析號碼分析，查用戶權限，無查用戶權限，無權送拒絕音，停止收號；應收號位權送拒絕音，停止收號；應收號位已滿，分析并查資源狀態(tài)；鏈路忙已滿，分析并查資源狀態(tài)；鏈路忙送擁塞音，用戶忙送忙音；空閑則送擁塞音，用戶忙送忙音；空閑則預占通話路由，預占通話路由，A送回鈴音，送回鈴音，B送鈴送鈴流。流。（1）檢測到摘機狀態(tài)，查詢端）檢測到摘機狀態(tài)，查詢端口參數(shù)表以區(qū)分類型，按類型準口參數(shù)表以區(qū)分類型，按類型準備資源，查收號器狀態(tài)。備資源，查收號

3、器狀態(tài)。（2）找到空閑收號器，分配并）找到空閑收號器，分配并與與A連接，找信號音源路由，連連接，找信號音源路由，連接并送撥號音，進入收號監(jiān)視狀接并送撥號音，進入收號監(jiān)視狀態(tài)。態(tài)。4呼叫處理流程 （5）連接操作階段，連接操作階段，B振鈴音，A回鈴音；若A提前掛機，停鈴流并拆線復原，B超時不摘機，停鈴流，A送忙音；B應答，停鈴流和回鈴音，建立通話通路。（6）通話階段，通話階段，B摘機則建立通話通路，啟動計費，監(jiān)視主、被叫用戶狀態(tài)。（8）B先掛機，復原通話通路，停止計費，A送忙音，監(jiān)視A狀態(tài)。（7）A先掛機，復原通話通路，停止計費，B送忙音，監(jiān)視B狀態(tài)。52.5.2 規(guī)范描述語言1.狀態(tài)劃分及轉移圖

4、 61. 呼叫處理狀態(tài)劃分 接續(xù)過程分成空閑、等待收號、收號、振鈴、通話和聽忙音6種穩(wěn)定狀態(tài)。 一個穩(wěn)定狀態(tài)中，控制系統(tǒng)監(jiān)視外部端口有無新需求輸入。狀態(tài)轉移需外部信號激勵。 不同穩(wěn)定狀態(tài)下，同樣的輸入信號將激勵不同的處理程序，并且將有不同的新狀態(tài)轉移（如開始呼叫和振鈴中的摘機信號）。 71. 呼叫處理狀態(tài)劃分 同一個穩(wěn)定狀態(tài)下，不同的輸入信號將激活不同的處理程序。 同一穩(wěn)定狀態(tài)下，相同的輸入信號，由于資源狀態(tài)的不同，也會激活不同的處理任務，并轉移到不同的下一狀態(tài)。 狀態(tài)轉移圖，可簡明描述交換系統(tǒng)在執(zhí)行呼叫處理過程中的進展情形。但只是概要描述，缺乏細節(jié)劃分，不能直接指導編程實現(xiàn)。 82. 有限狀

5、態(tài)機和有限消息機描述 有限狀態(tài)機(FSM)，是將系統(tǒng)或進程用有限個狀態(tài)進行描述。在每個狀態(tài)下，由外部信號激勵，系統(tǒng)完成相關響應及狀態(tài)轉移。 在FSM描述下，系統(tǒng)具有有限個非空的狀態(tài)集合，是有限的輸入、輸出信號的集合，系統(tǒng)接收輸入信號，完成相應動作和輸出相關信號，轉入下一新的穩(wěn)定狀態(tài)。 FSM非常適合描述交換機的呼叫處理過程。讀入狀態(tài)，執(zhí)行操作，轉入下一新狀態(tài)。9有限狀態(tài)機結構示意 102. 有限狀態(tài)機和有限消息機描述 有限消息機（FMM），是一種采用有限狀態(tài)機概念和結構的模塊化編程方法。 FMM是一種軟件功能模塊，是進程的功能和狀態(tài)描述，包括可能接收的消息以及應執(zhí)行的動作，向外部發(fā)送的消息和下

6、一穩(wěn)定狀態(tài)等。 FMM與外部通信，采用消息方式，消息的發(fā)送、接收由操作系統(tǒng)管理。適合多處理機分布式控制的交換系統(tǒng)。 113. 規(guī)范描述語言SDL SDL是原CCITT建議的一種高級語言，用來說明電話交換系統(tǒng)的行為。既能說明待設計系統(tǒng)，也能描述已實現(xiàn)系統(tǒng)。 它基于FSM，通過擴展形成的有限自動機模型。定義一系列狀態(tài)，描述每個狀態(tài)下收到某個外部激勵信號時系統(tǒng)做出的響應和狀態(tài)轉移情況。 SDL可在不同程度上表示一個系統(tǒng)，從系統(tǒng)、模塊和進程等不同層次、不同細節(jié)描述。 12 SDL圖形表示法中常用的圖形符號SDL常用的圖形符號134. 局內(nèi)呼叫處理的SDL圖描述 144. 局內(nèi)呼叫處理的SDL圖描述 1

7、54. 局內(nèi)呼叫處理的SDL圖描述 16SDL圖描述呼叫處理過程 利用SDL圖來描述交換機的呼叫處理過程，可以形象化的表示交換機軟件處理的過程、狀態(tài)變化及遷移、處理結果等。 SDL是一種圖形表示方法，它是在有限狀態(tài)機表示基礎上擴展的表示方法。 動態(tài)特征是一個激勵-響應過程，平常處于穩(wěn)定狀態(tài)，收到輸入信號后立即進行一系列處理動作，輸出一個信號作為響應。17交換機呼叫處理過程3個組成部分 （1）輸入處理，接收并識別外部端口輸入的接續(xù)處理請求和相關參數(shù)。 （2）內(nèi)部處理，根據(jù)接收的輸入信號和當前的進程狀態(tài)，結合規(guī)定服務性能和資源情況確定下一步任務。 （3）輸出處理，根據(jù)內(nèi)部處理結果，發(fā)布一系列控制命

8、令。命令對象，是呼叫處理內(nèi)部某個任務程序，或者是外部電路。 18192.6.1 控制軟件的基本特點 1. 實時性強 能及時收集外部狀態(tài)變化，在規(guī)定時間內(nèi)做出適當反應，否則會丟失信息甚至導致操作失敗。 2. 并發(fā)性和多道程序運行 系統(tǒng)為多用戶服務，各用戶狀態(tài)存在差異，同一時間可能執(zhí)行多道程序，處理多項任務； 各種不同的狀態(tài)及不同的狀態(tài)轉移，需多個不同的程序進行處理； 不同的程序可處于激活、等待、掛起狀態(tài)。202.6.1 控制軟件的基本特點 3.可靠性要求高 可靠性指標是99.98的正確呼叫處理及40年內(nèi)系統(tǒng)中斷運行時間不超過兩小時。 關鍵設備采用冗余配置； 采用各種措施及時發(fā)現(xiàn)錯誤和糾正錯誤。

9、4. 能方便地適應各種使用條件 必須在規(guī)模、功能和運行環(huán)境方面適應不同需求； 普遍采用參數(shù)化設計，使處理程序和供給參數(shù)的數(shù)據(jù)部分分離。212.6.1 控制軟件的基本特點 5.軟件的可維護性要求高 能方便引入新技術、新功能，容易修改軟件和硬件配置； 采用模塊化、結構化設計，數(shù)據(jù)驅動型程序結構。 6. 數(shù)據(jù)驅動型程序結構 根據(jù)參數(shù)查表來確定需要啟動哪個程序的方法； 優(yōu)點是當處理策略變化時，不必修改處理程序，只需修改部分數(shù)據(jù)即可。222.6.2 程控交換機軟件的組成一個多任務、多處理機的實時操作系統(tǒng)，用以管理系統(tǒng)資源和控制程序的執(zhí)行。該程序具有任務調(diào)度、I/O設備管理和控制、處理機間通信控制和管理、

10、系統(tǒng)進程管理、存儲器管理、文件管理等功能。維持交換機系統(tǒng)正常運行所必需的程序，運行程序又叫聯(lián)機程序。開發(fā)、開通、調(diào)試及維修交換機軟件的工具，又叫脫機程序。其任務是不間斷地對交換機設備進行監(jiān)視，當交換機中某部件發(fā)生故障時，及時識別并切除故障部件(如主/備倒換)，重新組織系統(tǒng)，恢復系統(tǒng)正常運行并啟動診斷程序和通知維護人員。對發(fā)生故障的部件進行故障診斷，以確定故障部位(定位到插件板一級)，然后由維護人員處理，如更換插件板?？刂迫藱C通信，對系統(tǒng)維護人員鍵入的控制命令進行編輯和執(zhí)行。232.6.2 程控交換機軟件的組成管理用戶的各類呼叫接續(xù)，指導外設運行，主要有用戶狀態(tài)管理、交換路由管理、呼叫業(yè)務管理和

11、話務負荷控制等。提供人機界面，由維護人員通過維護終端輸入的命令，完成修改局數(shù)據(jù)和用戶數(shù)據(jù)、統(tǒng)計話務量、打印計費話單等維護任務；對用戶線和中繼線定期進行例行維護測試，業(yè)務質量檢查，業(yè)務變更處理等功能。242.6.2 程控交換機軟件的組成源文件的生產(chǎn)和程序的編譯程序；連接編輯程序；調(diào)試程序。交換網(wǎng)規(guī)劃程序；話局工程設計程序；裝機工程設計程序；安裝測試程序。局數(shù)據(jù)生成程序；用戶數(shù)據(jù)生成程序；交換機程序的組合。資料的搜集和分析；交換局資料的更改；資料的編輯和輸出。252.6.2 程控交換機軟件的組成交換機系統(tǒng)共有的數(shù)據(jù)，通用于所有交換局，不隨交換局的安裝環(huán)境而改變，如控制部件的結構方式、交換網(wǎng)絡的控制

12、方式、電源的供電方式等數(shù)據(jù)。交換機服務功能靠編程實現(xiàn)，功能的定義、引用、刪除、使用環(huán)境等控制參數(shù)需專門數(shù)據(jù)描述。程序依據(jù)數(shù)據(jù)的設定來影響事件，依不同的描述來實現(xiàn)各異的服務功能。數(shù)據(jù)分為固定數(shù)據(jù)、半固定數(shù)據(jù)和臨時數(shù)據(jù)，固定數(shù)據(jù)記錄系統(tǒng)配置、運新環(huán)境和用戶參數(shù)，臨時數(shù)據(jù)記錄端口狀態(tài)、資源占用情況和處理進程等，常用CCB形式存放。配置數(shù)據(jù)，交換機的硬件和軟件情況。硬件數(shù)量、位置、連接關系等，軟件版本、表格數(shù)量、起始地址等。局號翻譯規(guī)則，如呼叫源、號碼前綴等。中繼路由數(shù)據(jù)，局向數(shù)、中繼群數(shù)和信令方式等。No.7信令數(shù)據(jù)，描述MTP、TUP、SCCP、ISUP等。計費數(shù)據(jù)，方式、費率和費率方案等。新業(yè)務

13、供給情況數(shù)據(jù)，業(yè)務類型和最大服務量等。電話號碼和設備碼。用戶線類別，普通用戶、電話亭、小交換機等。電話機類別，DP/DTMF方式。服務等級，呼出限制、本地有權、長途權限等。新業(yè)務登記，已登記的新業(yè)務及權限。計費模式，月結算、每次結算、免費等。26運行程序的相互關系27系統(tǒng)運行軟件的一般結構 采用實時操作系統(tǒng)，是應用程序與硬件間的接口，功能是任務調(diào)度、定時管理、進程間通信、處理機間通信、系統(tǒng)保障和恢復功能。系統(tǒng)資源參數(shù)、端口性能參數(shù)、運行狀態(tài)數(shù)據(jù)以及其他表格數(shù)據(jù)等。負責所有呼叫請求的接續(xù)電路建立、監(jiān)視與釋放處理，支持常規(guī)業(yè)務和各種新業(yè)務。維護和管理系統(tǒng)運行中資源分配和釋放、參數(shù)存取、統(tǒng)計話務量、

14、計費、發(fā)現(xiàn)和排除故障等。負責提供存取數(shù)據(jù)的操作機制。283. 數(shù)據(jù)驅動程序結構 把動作參數(shù)直接包含在程序的調(diào)度過程中，應用需求改變時必須改變程序結構。特點是程序結構符合人的思路，對計算機來說非最佳，因此采用數(shù)據(jù)驅動方式。動作驅動程序：與數(shù)據(jù)驅動程序有很大區(qū)別293. 數(shù)據(jù)驅動程序結構 根據(jù)參數(shù)查表確定需啟動的程序的編程結構，規(guī)范或需求變化時控制程序結構不變，只需修改數(shù)據(jù)即可。增設標志位，標識值是程序入口地址/表格轉移地址。初始需求：X= 0 執(zhí)行R1 XY=10執(zhí)行R2 XY=11執(zhí)行R3。需求改變： XY=00執(zhí)行R2 XY=01執(zhí)行R1 XY=11執(zhí)行R3不改變程序結構，只修改數(shù)據(jù)表格便能

15、實現(xiàn)。304. 程序設計語言 （1）SDL語言 用于系統(tǒng)設計階段，描述功能塊的進程、動作過程、狀態(tài)變化、過程轉移等。 （2）MML語言 用于系統(tǒng)維護，多采用圖形化的圖形界面語言。 （3）處理過程的編程語言 采用匯編語言、 CHILL 、 C/C+等語言。 匯編語言，效率高，但可移植性差。 CHILL語言，推薦的標準語言，困難是編譯環(huán)境。 C/C+語言，居中，編譯環(huán)境容易，可移植，較普遍。312.6.3 程序的級別劃分和調(diào)度 交換機軟件的并發(fā)性和實時性強，存在多道被激活的作業(yè)，須在規(guī)定時間內(nèi)作出響應。 調(diào)度程序，根據(jù)實時性要求將各處理程序劃分為不同的優(yōu)先級，并按其高低順序調(diào)度相關程序在處理機上執(zhí)

16、行。 控制程序通常劃分為故障級、時鐘級和基本級三個等級。 321. 故障級 任何故障都將嚴重影響系統(tǒng)的服務質量，且故障隨時發(fā)生，必須能及時發(fā)現(xiàn)和處理故障，保證系統(tǒng)處于高可用狀態(tài)。 故障處理程序級別最高，常采用不可屏蔽中斷方式激活處理程序，即其他不可打擾其執(zhí)行。 任何時刻發(fā)生故障時，都直接向處理機發(fā)出不可屏蔽中斷請求，處理機完整處理一條指令后應馬上響應該中斷請求。 332. 時鐘級 特征 處理實時性較高并按周期執(zhí)行的任務。 可有不同的執(zhí)行周期。 只發(fā)現(xiàn)事件，不直接處理事件。 將事件及參數(shù)按優(yōu)先級排隊，由調(diào)度程序調(diào)度執(zhí)行。 工作方式 由硬時鐘中斷方式啟動，隔4ms/8ms激活中斷服務程序一次。 中

17、斷服務程序先保護斷點，后按調(diào)度表調(diào)度執(zhí)行程序。 本時段任務執(zhí)行完，自動返回先前斷點執(zhí)行。 可被故障級打斷，但不能中斷故障級程序。 調(diào)度程序功能，按時鐘級進程周期要求，確定調(diào)度哪些程序運行。342. 時鐘級時間表調(diào)度方式 每次時鐘中斷時，時間計數(shù)器加1，值用作時間表的行指針，計數(shù)器以時間表的行數(shù)為模進行循環(huán)計數(shù)。 利用屏蔽表可將不必執(zhí)行的任務屏蔽掉，與時間表進行邏輯與操作。用來調(diào)度需執(zhí)行的程序，每列對應一個程序，每行對應一個時鐘中斷周期。1表示該時鐘周期要執(zhí)行的列號對應的處理程序，0表示不執(zhí)行。352. 時鐘級 在時間表中，某列兩次為1的行間距數(shù)表示該時鐘級程序的執(zhí)行周期。 一張時間表所能調(diào)度的

18、最大程序數(shù)等于其列數(shù)，由字寬決定，行數(shù)則由計數(shù)器的最大值確定。 時間表調(diào)度，所有周期程序具有嚴格的周期性要求，所有程序須完全等時調(diào)度。 時間表調(diào)度程序的激活間隔是所有時鐘級程序周期的最大公約數(shù)，時間表行數(shù)等于所有程序的周期除以時鐘周期的商數(shù)的最小公倍數(shù)。36 373. 基本級 基本級程序主要對時鐘程序發(fā)現(xiàn)的外部事件分析處理，大部分在運行時構成進程，也稱作進程級。 進程級程序可按其完成任務需求分成不同的優(yōu)先級。呼叫處理程序優(yōu)先級較高，維護和管理進程優(yōu)先級較低。 進程級程序由任務調(diào)度程序調(diào)度執(zhí)行。38（1） 進程的概念 進程是操作系統(tǒng)中的概念，是指并發(fā)程序的執(zhí)行過程，也稱為“任務”或“活動”，是系

19、統(tǒng)分配資源的基本單位。 幾種定義： 進程是可并行執(zhí)行的計算部分； 進程是一個獨立的、可以調(diào)度的活動； 進程是一個抽象實體，當執(zhí)行某任務時它要分配和釋放各種資源； 行為規(guī)則叫程序，程序在處理機上執(zhí)行時的活動叫進程； 進程是一系列逐一執(zhí)行的操作，操作的確切含義有賴于用怎樣的進程來描述。39（1） 進程的概念 程序是靜態(tài)的概念，指令的有序集合。 進程是動態(tài)的概念，強調(diào)執(zhí)行過程，可動態(tài)創(chuàng)建，調(diào)度執(zhí)行后消亡。一個程序可為多個進程共享，而一個進程也可以順序執(zhí)行多個程序。 作業(yè)要求處理機所做處理工作的集合，是執(zhí)行任務實體。作業(yè)需經(jīng)四個階段：提交、收容、執(zhí)行和完成。 進程由程序、數(shù)據(jù)和進程控制塊組成。程序和數(shù)據(jù)說明具體的行為模式，進程控制塊描述進程執(zhí)行情況，進程控制塊隨進程的創(chuàng)建而建立，隨進程的消滅而撤銷。40（2） 進程的狀態(tài)及其轉換 正占用處理機，對于單CPU結構，任何時刻處于運行狀態(tài)的進程只有一個。 準備占用處理機，只要分配處理機資源即可投入運行。 等待某種事件或信號產(chǎn)生后才可進入就緒狀態(tài)。41（3） 進程控制塊 進程控制塊（PCB）存放控制信息包括