第4章 存儲程序控制原理

第4章存儲程序控制原理呼叫處理過程4.1程控交換控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)4.3呼叫處理軟件4.3程控交換的軟件系統(tǒng)4.4

程控交換：就是存儲程序控制(SPC)信息交換。通過處理機(jī)執(zhí)行和處理存儲的程序與數(shù)據(jù)，控制交換機(jī)完成交換的功能。如程控電話交換、數(shù)據(jù)分組交換。采用存儲程序控制的優(yōu)點(diǎn)：可只通過改變或增加軟件，就達(dá)到改變交換系統(tǒng)的組態(tài)和功能的目的，大大提高了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)的模塊化和標(biāo)準(zhǔn)化的水平，便于升級和更新。與控制方式比較：增加了呼叫處理的能力，增加了方便用戶處理的業(yè)務(wù)，提高了網(wǎng)絡(luò)OAM的自動化程度，提高了網(wǎng)絡(luò)連續(xù)運(yùn)行的能力，適用于各種信息交換系統(tǒng)的控制。對程控交換機(jī)的要求:高度的可靠性(99.98%)系統(tǒng)的安全性技術(shù)的先進(jìn)性經(jīng)濟(jì)實(shí)用性功能多樣性管理維護(hù)方便性基本概念4.1呼叫處理過程送撥號音（待收號）收到首位號（停撥號音）收號完畢、數(shù)字分析呼叫被叫（鈴流、回鈴音）停鈴流，建立通話電路釋放話路主叫摘機(jī)撥號被叫摘機(jī)主叫或被叫掛機(jī)話機(jī)交換機(jī)呼叫處理監(jiān)視掃描主叫摘機(jī)識別撥號識別收號完畢被叫摘機(jī)識別被叫掛機(jī)識別主叫掛機(jī)識別撥號掃描收號監(jiān)視掃描送撥號音停撥號音振鈴控制通話接續(xù)路由復(fù)原主叫復(fù)原空閑等待收號收號振鈴?fù)ㄔ捖犆σ艨臻e主叫摘機(jī)識別第一位號收號完畢被叫摘機(jī)識別被叫掛機(jī)識別主叫掛機(jī)識別主叫用戶被叫用戶輸入信號處理任務(wù)穩(wěn)定狀態(tài)及其轉(zhuǎn)移摘機(jī)撥號振鈴?fù)ㄔ捗σ魭鞕C(jī)摘機(jī)掛機(jī)掛機(jī)4.1呼叫處理過程4.1呼叫處理過程接續(xù)過程分幾個(gè)階段，接續(xù)過程中穩(wěn)定不變的階段稱為穩(wěn)定狀態(tài)。如空閑、等待收號<識別到主叫摘機(jī)信號>、收號、振鈴<被叫摘機(jī)識別>、通話<被叫摘機(jī)識別>、聽忙音等。每一階段用一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)來標(biāo)志，各個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之間由要執(zhí)行的各種處理來連接。如果沒有輸入信號，處理機(jī)會停留在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，不做任何動作。激勵(lì)—響應(yīng)過程在同一狀態(tài)，不同輸入信號處理也不同。振鈴狀態(tài)，若主叫掛機(jī)，則中途掛機(jī)處理，轉(zhuǎn)入空閑；若被叫摘機(jī)，則通話接續(xù)，轉(zhuǎn)入通話狀態(tài)。

在同一狀態(tài)，對相同的輸入信號處理可能不同?？臻e狀態(tài)下主叫摘機(jī)，若有空閑收號器，空閑路由，則轉(zhuǎn)入等待收號狀態(tài)；若沒有空閑收號器或路由，則送忙音，轉(zhuǎn)入“聽忙音狀態(tài)”。在不同狀態(tài)下對同樣的輸入可能做出不同的處理，轉(zhuǎn)移至不同的狀態(tài)。摘機(jī)，在空閑狀態(tài)下，則認(rèn)為是主叫摘機(jī)，要找空閑收號器、送撥號音等，轉(zhuǎn)入“等待收號狀態(tài)”；若在振鈴狀態(tài)下摘機(jī)，則認(rèn)為是被叫應(yīng)答，要進(jìn)行通話接續(xù)，轉(zhuǎn)入“通話”狀態(tài)4.1呼叫處理過程交換機(jī)由一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的變化叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移。呼叫處理過程中的穩(wěn)定狀態(tài)：空閑、準(zhǔn)備收音、收號、振鈴（送回鈴音）、通話、送忙音。采用SDL語言描述呼叫處理的狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程。問題：如何描述一個(gè)呼叫處理過程？SDL基本圖例

狀態(tài)內(nèi)部外部輸入內(nèi)部外部輸出判決任務(wù)保存

本局接續(xù)流程呼叫?否主叫識別、去話接續(xù)送撥號音首位號？否是是呼叫停撥號音、收號內(nèi)部處理被叫閑？是向主叫送忙音否來話接續(xù)送鈴流、送回鈴音應(yīng)答？否主叫掛機(jī)否是停鈴流、回鈴音，接通話路掛機(jī)？否是拆線（釋放）掛機(jī)撥號開始撥號完畢應(yīng)答是空閑待收號收號振鈴、忙音通話空閑狀態(tài)遷移與呼叫處理程序的關(guān)系穩(wěn)定狀態(tài)K輸入程序穩(wěn)定狀態(tài)J呼叫處理程序結(jié)構(gòu)分析輸出程序任務(wù)執(zhí)行(始)程序任務(wù)執(zhí)行(終)程序硬件動作輸入處理分析處理任務(wù)執(zhí)行輸出處理事件觸發(fā)程控交換機(jī)控制系統(tǒng)的工作過程接收外界信息；如外部設(shè)備的狀態(tài)變化，請求服務(wù)的命令等分析并處理信息；輸出處理結(jié)果；如指導(dǎo)外設(shè)運(yùn)行的狀態(tài)信息或控制信號。接口：是交換機(jī)中唯一與外界發(fā)生物理連接的部分。4.2程控交換控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的一般邏輯結(jié)構(gòu)外部設(shè)備接口接口存儲器存儲器主處理器控制系統(tǒng)輸入處理輸出外部設(shè)備輸入的信號并不直接送入處理器，而是暫時(shí)存在存儲器中，由處理器在某一適當(dāng)?shù)臅r(shí)刻讀出和處理。程控交換機(jī)控制系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)外部設(shè)備

接口(I/O)

輸入數(shù)據(jù)

CPU輸入數(shù)據(jù)輸出數(shù)據(jù)工作數(shù)據(jù)

程序交換網(wǎng)絡(luò)存儲器總線接口系統(tǒng)控制系統(tǒng)圖中所有電路都跨接在同一總線上，但由于CPU的控制作用，在任何時(shí)刻總線上只可能有一個(gè)信號傳輸，即系統(tǒng)中各器件間信號的傳遞是分時(shí)進(jìn)行的。因此，通過適當(dāng)?shù)能浖O(shè)計(jì)，系統(tǒng)可在邏輯上實(shí)現(xiàn)任意電路之間的獨(dú)立傳輸.盡管控制系統(tǒng)的邏輯組成簡單，但它的具體實(shí)現(xiàn)卻是多樣的。實(shí)際控制系統(tǒng)種種差別主要來自它們所使用的CPU不同。接口電路應(yīng)能將各種外設(shè)輸入的信號轉(zhuǎn)變成適合CPU總線傳輸?shù)男盘?，從而使CPU能如同讀寫存儲器那樣讀寫接口電路。如何設(shè)計(jì)和選擇這些接口電路構(gòu)成了控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的一個(gè)重要內(nèi)容。

4.3呼叫處理軟件

SPC交換系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)呼叫建立過程而執(zhí)行的任務(wù)可分為三種類型：輸入處理、內(nèi)部處理和輸出處理。在SPC交換系統(tǒng)中，負(fù)責(zé)這些工作的程序分別叫做：輸入程序、任務(wù)分析程序、輸出程序。

輸入處理收集話路設(shè)備的狀態(tài)變化和有關(guān)信息叫輸入處理。輸入處理程序?qū)τ脩艟€、中繼線以及收號器進(jìn)行掃描監(jiān)視，監(jiān)測識別狀態(tài)，結(jié)果進(jìn)入隊(duì)列或相應(yīng)的存儲區(qū)供其它程序取用。各種掃描程序都屬于輸入處理。要針對一定的硬件設(shè)備，可與輸出處理合稱為設(shè)備處理。一般是在中斷中執(zhí)行，主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)事件而不是處理事件。為提高效率，通常用匯編語言編寫。還廣泛采用群處理方式；各種掃描程序都屬于輸入處理，用掃描來發(fā)現(xiàn)外部事件，掃描采集的信息是接續(xù)的依據(jù)。內(nèi)部處理內(nèi)部處理是與硬件無直接關(guān)系的高一層軟件處理內(nèi)部處理就是對各種信息進(jìn)行分析以決定下一步工作。內(nèi)部處理功能由內(nèi)部處理程序完成。內(nèi)部處理程序的一個(gè)共同特點(diǎn)是要通過查表進(jìn)行一系列的分析和判斷，也可稱為分析處理為實(shí)現(xiàn)呼叫建立過程的主要任務(wù)都在內(nèi)部處理中完成。內(nèi)部處理程序的結(jié)果可以是啟動另一個(gè)內(nèi)部處理程序或者啟動輸出處理輸出處理完成話路設(shè)備的驅(qū)動。各種開關(guān)動作，也就是控制話路設(shè)備的動作或復(fù)原，執(zhí)行、停止振鈴等處理。輸出處理與輸入處理一樣，都是與硬件有關(guān)的低層軟件，都要針對一定的設(shè)備，故可合稱為設(shè)備處理。掃描是處理機(jī)的輸入信息，驅(qū)動是處理機(jī)的輸出信息。因此，掃描和驅(qū)動是處理機(jī)在呼叫處理中與硬件聯(lián)系的兩種基本方式。（1）輸入處理對用戶線、中繼線等進(jìn)行監(jiān)視、檢測并進(jìn)行識別，然后進(jìn)入隊(duì)列，以便其它程序取用。采集話路設(shè)備狀態(tài)變化和相關(guān)信令信息。在時(shí)鐘中斷控制下按周期執(zhí)行，主要任務(wù)是發(fā)現(xiàn)事件而不是處理事件。軟件靠近硬件低層，實(shí)時(shí)性要求較高。4.3呼叫處理軟件輸入處理包括：用戶線掃描—監(jiān)視、識別用戶線狀態(tài)變化。中繼線掃描—監(jiān)視中繼器的線路信號。接收撥號數(shù)字—包括撥號脈沖，雙音頻撥號和多頻信號等。接收公共信道信號。接收操作臺的各種控制信號。4.3呼叫處理軟件用戶線掃描監(jiān)視用戶線的狀態(tài)變化。用戶線狀態(tài)：構(gòu)成回路（續(xù)），掃描點(diǎn)輸出為0；斷開回路（斷），掃描點(diǎn)輸出為1。掃描周期：摘掛機(jī)識別周期為100－200ms，撥號脈沖識別周期為8－10ms，位間隔識別96ms或100ms。掃描周期的確定

用戶呼出掃描周期的確定

用戶呼出掃描周期應(yīng)取適當(dāng)?shù)闹?，一般?00ms左右太長會增加撥號音時(shí)延，影響服務(wù)質(zhì)量；太短，則不必要地增加了處理機(jī)的時(shí)間開銷，影響到處理機(jī)的處理能力。脈沖收號掃描周期

為了正確地采集用戶撥號脈沖信息，脈沖收號掃描周期的取定使得在任何一個(gè)脈沖的斷、續(xù)時(shí)間內(nèi)，至少進(jìn)入一次脈沖掃描掃描周期的確定

位間隔識別

位間隔的基本功能是判別一位數(shù)字的結(jié)束。一位數(shù)字中的各脈沖間隔較短，而數(shù)字間的位間隔則有幾百毫秒。雙音多頻脈沖數(shù)字的掃描周期雙音多頻脈沖數(shù)字的接收多用數(shù)字濾波器和數(shù)字邏輯電路實(shí)現(xiàn)。軟件掃描的任務(wù)就是定期地從收號器上讀得這些數(shù)字。

設(shè)：用戶在掛機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描輸出為“1”，用戶在摘機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描輸出為“0”，摘掛機(jī)掃描程序的執(zhí)行周期為200ms。摘機(jī)識別：就是找到從“1”到“0”的變化點(diǎn)。掛機(jī)識別：就是找到從“0”到“1”的變化點(diǎn)。用戶摘掛機(jī)識別原理用戶線狀態(tài)200ms掃描本次掃描結(jié)果前次掃描結(jié)果本^前掛機(jī)掛機(jī)摘機(jī)200ms111000011111100001000100000本^前000000010摘機(jī)識別掛機(jī)識別示例一：摘機(jī)、掛機(jī)識別原理10讀用戶線狀態(tài)200ms到讀200ms前用戶狀態(tài)本^前本^前=0=1?掛機(jī)事件送入隊(duì)列等待基本級程序處理=1下一用戶否全部掃描完?返回是摘、掛機(jī)識別程序流程=0摘機(jī)事件送入隊(duì)列等待基本級程序處理=1?=1在大型交換機(jī)中常采用“群處理”的方法，每次對一組用戶的狀態(tài)進(jìn)行檢測，從而達(dá)到節(jié)省機(jī)時(shí)、提高掃描速度的目的。如何實(shí)現(xiàn)對大批量用戶的掃描監(jiān)視呢？示例一：摘機(jī)、掛機(jī)識別原理200ms到置掃描組起始地址讀用戶掃描數(shù)據(jù)本^前=0?找出摘機(jī)用戶摘機(jī)事件送入隊(duì)列本^前=0?找出掛機(jī)用戶掛機(jī)事件送入隊(duì)列最后一組用戶?返回下一組用戶否是否(有掛機(jī))是(無掛機(jī))是(無摘機(jī))否(有摘機(jī))群摘、掛機(jī)識別程序流程用戶掃描群處理示例本次掃描結(jié)果11011110前次掃描結(jié)果01111111本00100001前10000000D7D6D5D4D3D2D1D0本^前00100001摘機(jī)識別本^前10000000掛機(jī)識別示例二：按鍵撥號接收原理DTMF信號SP信號16ms取樣脈沖SP11000011000011

SPLL11100001100001SP⊕SPLL00100000100000讀取信號輸入處理小結(jié)交換機(jī)的輸入有兩部分，一是用戶信號的輸入；另一個(gè)是通過中繼線信號的輸入。用戶信號輸入分為兩部分，一是摘掛機(jī)信號；另一個(gè)是撥號數(shù)字信號。通過中繼線輸入的信號也分為兩部分，一是中繼線的狀態(tài)信號；另一個(gè)是中繼線上的數(shù)字號碼信號.（2）分析處理分析處理是對各種輸入信息進(jìn)行分析(輸入處理則是識別出來輸入的各種信息)。分析處理由分析處理程序來完成。分析處理程序?qū)崟r(shí)性要求沒有輸入處理程序高，非周期執(zhí)行。分析處理與硬件無直接關(guān)系。按分析內(nèi)容分為：

——去話分析

——號碼分析（數(shù)字分析）

——來話分析

——狀態(tài)分析主叫摘機(jī)主叫用戶類別數(shù)據(jù)收號前的準(zhǔn)備工作去話接續(xù)去話分析用戶撥號收到號碼接續(xù)方向出局接續(xù)本局接續(xù)號碼分析出局本局來話被叫用戶類別數(shù)據(jù)被叫用戶(數(shù)據(jù).狀態(tài))分析呼出被叫來話分析用戶線狀態(tài)改變用戶線狀態(tài)信息接續(xù)狀態(tài)轉(zhuǎn)移下一狀態(tài)狀態(tài)分析輸出分析程序輸入信息硬件變化（2）分析處理去話分析數(shù)據(jù)源：主叫用戶數(shù)據(jù)用戶狀態(tài)、用戶類別、出局類別、話機(jī)類別、計(jì)費(fèi)類別等執(zhí)行時(shí)間：檢測到用戶摘機(jī)之后。分析結(jié)果處理將結(jié)果轉(zhuǎn)入輸出處理程序，執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。（2）分析處理去話分析程序流程用戶狀態(tài)用戶數(shù)據(jù)類別話機(jī)類別專用類別計(jì)費(fèi)類別用戶電路類別輸出（2）分析處理輸入去話分析結(jié)果：輸出處理程序，執(zhí)行相應(yīng)任務(wù)。如分析結(jié)果允許呼叫，則送撥號音，并連接相應(yīng)的收號器；若不允許呼出，則送忙音。號碼分析主要任務(wù)：對撥號數(shù)字進(jìn)行分析，以決定接續(xù)路由、任務(wù)號碼及下一狀態(tài)等。數(shù)據(jù)來源：用戶所撥的號碼。既可直接從用戶話機(jī)接收，也可通過局間信令接收。然后根據(jù)所撥號碼查找譯碼表進(jìn)行分析。兩個(gè)步驟：號首分析和號碼翻譯。（2）分析處理

號碼分析流程輸入主叫號首允許確定下一步任務(wù)它局號碼分析它局本局是否本局市話它局長話特服國際用戶業(yè)務(wù)（2）分析處理

來話分析分析被叫用戶類別，工作情況，忙閑狀態(tài)等，以確定下一個(gè)任務(wù)及狀態(tài)號碼。數(shù)據(jù)來源：被叫用戶數(shù)據(jù)以及被叫忙閑狀態(tài)。（2）分析處理被叫用戶數(shù)據(jù)：—呼叫限制：來話拒絕、臨時(shí)接通等；—用戶設(shè)備號：模塊、機(jī)架、板位和電路號；—惡意呼叫跟蹤；用戶忙閑狀態(tài)：—被叫閑；—被叫忙，正在作主叫；—被叫忙，正在作被叫；—被叫正在測試等；來話分析——用戶數(shù)據(jù)用戶狀態(tài)被叫忙閑狀態(tài)計(jì)費(fèi)類別來話類別用戶業(yè)務(wù)輸入處理閑忙優(yōu)先遇忙暫停自動回叫其他一般其他準(zhǔn)備呼出被叫用戶主叫用戶數(shù)據(jù)分析主叫信息分析輸出處理來話分析流程圖（2）分析處理狀態(tài)分析在某一穩(wěn)定狀態(tài)下，呼叫處理程序等待外部處理請求，結(jié)合當(dāng)前狀態(tài)決定下一步應(yīng)該做什么，將要轉(zhuǎn)移至什么狀態(tài)等。數(shù)據(jù)來源：當(dāng)前穩(wěn)定狀態(tài)和輸入信息。（2）分析處理狀態(tài)分析依據(jù)：—當(dāng)前穩(wěn)定狀態(tài)（如空閑、通話狀態(tài)等）；—輸入信息包括：

(a)用戶摘機(jī)、掛機(jī)等，或者是其它處理要求；

(b)輸入信息也可能來自某一“任務(wù)”。（2）分析處理影響狀態(tài)轉(zhuǎn)移的內(nèi)部任務(wù)：“程序”或“作業(yè)”——與電話外設(shè)無直接關(guān)系，如忙閑測試。程序調(diào)用——如在收號時(shí)，用戶久不撥號，定時(shí)器程序產(chǎn)生超時(shí)信息，轉(zhuǎn)移至“忙音”狀態(tài)。（2）分析處理

狀態(tài)分析流程穩(wěn)定狀態(tài)輸入信息輸入信息輸入信息輸入等待收號振鈴?fù)ㄔ捦芴栆魭鞕C(jī)處理送忙音應(yīng)答接續(xù)掛機(jī)處理送忙音主叫先掛機(jī)處理被叫先掛機(jī)處理收第一位號中途掛機(jī)超時(shí)錯(cuò)號被叫摘機(jī)主叫掛機(jī)超時(shí)主叫先掛機(jī)被叫先掛機(jī)被叫空閑狀態(tài)主叫空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)聽忙音狀態(tài)轉(zhuǎn)空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)通話狀態(tài)轉(zhuǎn)聽忙音狀態(tài)轉(zhuǎn)空閑狀態(tài)轉(zhuǎn)收號狀態(tài)（2）分析處理1.路由的基本概念電話網(wǎng)中路由是指源節(jié)點(diǎn)和目的節(jié)點(diǎn)之間建立的用于信息傳送的通路。4.3.4路由選擇Tm1Tm2AB可由單段鏈路組成，也可由多段串接而成。2.路由的分類按選擇順序劃分：首選路由和迂回路由。按呼損指標(biāo)劃分：低呼損路由和高效路由。低呼損路由包括：基干路由和低呼損直達(dá)路由。低呼損電路群上呼損指標(biāo)應(yīng)小于1%，低呼損電路群上的話務(wù)量不允許溢出至其他路由。高效電路群則沒有呼損指標(biāo)要求，其上的話務(wù)可以溢出至其他路由，由其他路由再進(jìn)行接續(xù)。4.3.4路由選擇

1)基干路由：由具有上下級關(guān)系的相鄰交換中心之間以及長途網(wǎng)和本地網(wǎng)的最高交換局之間的低呼損電路群組成。

2)低呼損直達(dá)路由：由局間低呼損直達(dá)電路組成。既可疏導(dǎo)局間終端話務(wù)，也可疏導(dǎo)轉(zhuǎn)接話務(wù)。

3)高效直達(dá)路由：高效直達(dá)路由是任意兩個(gè)局間的直達(dá)電路。高效直達(dá)路由上的電路群沒有呼損指標(biāo)要求，話務(wù)量可以溢出至其他路由。4.3.4路由選擇4)首選路由與迂回路由當(dāng)交換局呼叫接續(xù)時(shí)，對目標(biāo)局的選擇存在多條路由。第一次選擇的路由為首選路由，當(dāng)首選路由遇忙時(shí)，就迂回到其它路由。對于高效直達(dá)路由而言，由于其上的話務(wù)量可以溢出，因此必須有迂回路由。

4.3.4路由選擇5)最終路由當(dāng)交換局選擇低呼損路由接續(xù)時(shí)不允許再溢出，由這些無溢出的低呼損電路群組成的路由，即為最終路由。最終路由可能是基干路由，也可能是低呼損直達(dá)路由，或部分基干路由和低呼損直達(dá)路由。4.3.4路由選擇固定選路：交換機(jī)路由表生成后一段時(shí)間內(nèi)保持不變，交換機(jī)按照路由表規(guī)定的路由進(jìn)行選擇。動態(tài)選路：交換機(jī)路由表根據(jù)時(shí)間、狀態(tài)或事件可以動態(tài)變化。這些變化可以是預(yù)設(shè)的，也可以是實(shí)時(shí)進(jìn)行的。路由選擇計(jì)劃

(1)確保信息傳輸質(zhì)量和信令信息的可靠傳輸；

(2)具有規(guī)律性，確保路由選擇不出現(xiàn)死循環(huán)；

(3)呼叫連接中串接的段數(shù)應(yīng)盡量少；

(4)不應(yīng)使網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)或交換設(shè)備過于復(fù)雜；

(5)能在低等級網(wǎng)絡(luò)中疏導(dǎo)的話務(wù)量，盡量不在高等級交換中心疏導(dǎo)。路由選擇原則本地網(wǎng)路由選擇示例端局A至端局B的路由選擇：①選高效直達(dá)路由A→B；②直達(dá)路由全忙時(shí)，選迂回路由A→Tm2→B；③選迂回路由A→Tm1→Tm2→B，選路結(jié)束。Tm1Tm2AB4.3.4路由選擇4.3.5通路選擇根據(jù)已定的入端和出端在交換網(wǎng)絡(luò)上的位置（地址碼）及內(nèi)存中各級鏈路的空閑表，選擇一條空閑的通路。

為了進(jìn)行通路選擇，在內(nèi)存中必須有各級鏈路的忙閑表，也就是所謂“網(wǎng)絡(luò)映像”.4.3.6輸出驅(qū)動主要任務(wù)根據(jù)分析處理結(jié)果，完成交換接續(xù)動作。輸出處理是與硬件直接有關(guān)的低層軟件，通過驅(qū)動實(shí)現(xiàn)分析處理任務(wù)。對于硬件而言，通常在處理機(jī)與交換網(wǎng)絡(luò)之間設(shè)置接口電路。4.4.1交換軟件的特點(diǎn)及組成軟件規(guī)模大大型交換系統(tǒng)幾萬門或更多電話實(shí)時(shí)性強(qiáng)在很短時(shí)間間隔內(nèi)處理成千上萬個(gè)并行任務(wù)

多任務(wù)并發(fā)處理可靠性高99.98％的正確呼叫處理及40年內(nèi)系統(tǒng)中斷運(yùn)行時(shí)間不超過2小時(shí)。維護(hù)工作量大4.4程控交換機(jī)的軟件系統(tǒng)2、交換軟件的組成交換軟件運(yùn)行軟件支援軟件操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應(yīng)用軟件呼叫處理OAM軟件開發(fā)支援系統(tǒng)軟件加工系統(tǒng)應(yīng)用工程支援系統(tǒng)交換局管理支援系統(tǒng)（1）運(yùn)行軟件運(yùn)行軟件的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù):反映交換局和用戶的情況,為程序的執(zhí)行提供必要的環(huán)境和依據(jù)。操作系統(tǒng):負(fù)責(zé)資源的管理和程序的執(zhí)行控制。操作系統(tǒng)直接覆蓋在裸機(jī)上，為其它軟件提供一個(gè)虛擬機(jī)環(huán)境。呼叫處理程序:負(fù)責(zé)呼叫處理功能。管理程序:協(xié)助實(shí)現(xiàn)交換機(jī)的軟,硬件系統(tǒng)的更新；進(jìn)行計(jì)費(fèi)管理；監(jiān)督交換機(jī)的工作情況，確保交換機(jī)的服務(wù)質(zhì)量。維護(hù)程序:負(fù)責(zé)交換機(jī)的故障檢測，診斷和恢復(fù)，保證交換機(jī)可靠工作。（1）運(yùn)行軟件管理25%呼叫處理15%操作系統(tǒng)20%維護(hù)40%運(yùn)行軟件的比例分配圖

軟件支援系統(tǒng)就是提供交換機(jī)運(yùn)行軟件的開發(fā)、生產(chǎn)以及維護(hù)的工具和環(huán)境.軟件維護(hù)指對原先設(shè)計(jì)的運(yùn)行軟件不斷地改進(jìn)和擴(kuò)充,直至交換機(jī)退役,這也可以由軟件維護(hù)工具與環(huán)境完成。（2）支援軟件交換機(jī)的操作系統(tǒng)直接覆蓋在裸機(jī)上，為其他軟件模塊提供一個(gè)虛擬機(jī)環(huán)境，所以它有兩個(gè)界面：交換機(jī)硬件與應(yīng)用程序之間的接口。統(tǒng)一管理交換系統(tǒng)中的軟、硬件資源，合理組織和調(diào)度各個(gè)作業(yè)的流程，協(xié)調(diào)處理機(jī)的動作和實(shí)現(xiàn)處理機(jī)之間的通信。

4.4.3程控交換機(jī)的操作系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)調(diào)用返回系統(tǒng)調(diào)用操作系統(tǒng)硬件系統(tǒng)中斷控制操作系統(tǒng)界面圖程序的執(zhí)行管理：按實(shí)時(shí)性要求調(diào)度程序的執(zhí)行。存儲器管理：對存儲各種與呼叫有關(guān)的公用存儲資源的分配及歸還的管理。時(shí)間管理：監(jiān)視各種時(shí)限是否已到。

通信支援：為各軟件模塊間的通信提供支援。故障處理：處理并恢復(fù)交換機(jī)故障。4.4.3程控交換機(jī)的操作系統(tǒng)主要功能：程控交換機(jī)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)：

實(shí)時(shí)性：對一組“激勵(lì)”（輸入）在滿足一定的時(shí)間要求的條件下系統(tǒng)應(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的“響應(yīng)”（輸出），這就是實(shí)時(shí)操作。多任務(wù)與并發(fā)性：多任務(wù)的并發(fā)性引起任務(wù)間的同步、互斥、通信以及資源共享。程控交換機(jī)操作系統(tǒng)的特點(diǎn)環(huán)境行為的隨機(jī)性：要求系統(tǒng)各部分的處理能力必須按忙時(shí)負(fù)荷來計(jì)算。分布性：使得系統(tǒng)在資源管理、進(jìn)程通信和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上具有其自身特點(diǎn)。程序調(diào)度

程序調(diào)度就是調(diào)用合適的程序占用處理機(jī)。程控交換是具有并發(fā)性的實(shí)時(shí)系統(tǒng)。所有程序的調(diào)度都由操作系統(tǒng)中的調(diào)用程序來完成。調(diào)用是實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)并發(fā)處理的關(guān)鍵之一。進(jìn)程是操作系統(tǒng)中最重要、最基本的概念之一，它可以認(rèn)為是程序的激活，是程序在特定的數(shù)據(jù)環(huán)境下的動態(tài)執(zhí)行。進(jìn)程具有如下性質(zhì)：①進(jìn)程包含了數(shù)據(jù)和運(yùn)行于其上的程序。②

同一程序同時(shí)運(yùn)行于不同數(shù)據(jù)集合上時(shí)，構(gòu)成不同的進(jìn)程。③若干個(gè)進(jìn)程可以是相互交互的。④

進(jìn)程可以并發(fā)地執(zhí)行。

可以有多個(gè)并發(fā)進(jìn)程存在，但處理機(jī)在同一時(shí)間內(nèi)只能處理一個(gè)進(jìn)程，其它進(jìn)程處于待執(zhí)行狀態(tài)，這就要對這些進(jìn)程進(jìn)行管理，這是任務(wù)調(diào)度的主要工作之一。在程控交換系統(tǒng)中還有其它程序如中斷服務(wù)程序等，對它們的管理也屬于任務(wù)調(diào)度的范疇。（1）調(diào)度策略靜態(tài)調(diào)度:將處理機(jī)的時(shí)間等分成時(shí)間片，按程序優(yōu)先級在某一個(gè)時(shí)間段內(nèi)分配到若干時(shí)間片的調(diào)度方式。動態(tài)調(diào)度:完全按程序優(yōu)先級來進(jìn)行的調(diào)度方式。（2）程序級別程序的執(zhí)行級別----按實(shí)時(shí)性強(qiáng)弱分為三級。1)故障級:發(fā)生故障時(shí)即響應(yīng)故障中斷，調(diào)用故障級處理程序，進(jìn)行故障處理。2)時(shí)鐘級（或周期級）:按一定的時(shí)間間隔定時(shí)啟動運(yùn)行，一到時(shí)間無條件執(zhí)行，可被故障級中斷。3)基本級:沒有固定的執(zhí)行周期，有任務(wù)就執(zhí)行， 可以被前面兩種程序中斷。程序級別級別劃分執(zhí)行內(nèi)容故障級FHFMFL緊急處理程序加載并執(zhí)行識別中央處理子系統(tǒng)中有故障的設(shè)備，然后進(jìn)行系統(tǒng)再啟動處理識別話路子系統(tǒng)或輸入輸出子系統(tǒng)中有故障的設(shè)備時(shí)鐘級HL執(zhí)行實(shí)時(shí)性要求高的各類程序，例如，撥號脈沖的掃描接收程序執(zhí)行實(shí)時(shí)性要求低的各類程序，例如，控制數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)和I/O設(shè)備的程序基本級BQ1BQ2BQ3內(nèi)部處理（執(zhí)行無實(shí)時(shí)性要求的處理工作）內(nèi)部處理（執(zhí)行無實(shí)時(shí)性要求的處理工作）維護(hù)處理（執(zhí)行無實(shí)時(shí)性要求的處理工作）程序的執(zhí)行控制(按級別控制執(zhí)行)

:

故障級程序平時(shí)不執(zhí)行,一旦出現(xiàn)故障任務(wù),中斷其他程序的執(zhí)行而執(zhí)行故障級程序；時(shí)鐘級程序由定時(shí)中斷脈沖啟動執(zhí)行,每當(dāng)定時(shí)時(shí)間到就執(zhí)行,等時(shí)鐘級程序執(zhí)行完再執(zhí)行基本級程序,若基本級程序還未執(zhí)行完,定時(shí)時(shí)間到就又轉(zhuǎn)去執(zhí)行周期級程序.（2）程序級別時(shí)鐘級與基本級的執(zhí)行時(shí)鐘級與基本級的執(zhí)行各級任務(wù)執(zhí)行順序示意如下:

故障級程序和基本級程序又根據(jù)重要程度細(xì)分若干等級,同級申請時(shí)按等級的高低先后執(zhí)行.或者每級相同時(shí),排隊(duì)執(zhí)行(進(jìn)入隊(duì)列)。故障級時(shí)鐘級基本級空閑定時(shí)中斷定時(shí)中斷定時(shí)中斷定時(shí)中斷定時(shí)中斷不同的時(shí)鐘程序其啟動周期不同,如何保證在不同的時(shí)鐘周期到來時(shí)啟動相應(yīng)的周期程序執(zhí)行呢?調(diào)度方法:通過產(chǎn)生定時(shí)時(shí)鐘中斷信號的定時(shí)器和時(shí)間表來控制時(shí)鐘級程序的調(diào)度.

時(shí)間計(jì)數(shù)器：對定時(shí)中斷脈沖計(jì)數(shù)

屏蔽表：反映程序是否處在可執(zhí)行狀態(tài)時(shí)間表

調(diào)度表：規(guī)定時(shí)鐘級程序的執(zhí)行周期和執(zhí)行時(shí)間

功能程序入口地址表：內(nèi)容是各個(gè)程序的入口地址（3）時(shí)鐘級調(diào)度時(shí)間計(jì)數(shù)器撥號脈沖識別測試用撥號脈沖識別按鈕號識別位間隔識別用戶群1掃描用戶群2掃描時(shí)間計(jì)數(shù)器清零0001110010110101110000110001110000110001110000110001110000110001111000111000000111101101屏蔽表：反映程序是否處在可執(zhí)行狀態(tài)，為1可執(zhí)行。調(diào)度表：每行表示當(dāng)時(shí)鐘周期到來時(shí)是否調(diào)出相應(yīng)的程序執(zhí)行，為1表示要執(zhí)行。T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9TATB功能程序入口地址表時(shí)間表的工作原理:

下面通過舉例說明時(shí)間表的工作過程和原理。設(shè)周期級程序及其啟動周期如下：撥號脈沖識別程序，8ms

測試用撥號脈沖識別程序，8ms

按鈕號識別程序，16ms

位間隔識別程序，96ms

用戶群掃描程序，96ms

中繼起器掃描程序，96ms

時(shí)間計(jì)數(shù)器清零，96ms定時(shí)時(shí)間的確定：由于最小的啟動周期為8ms，其它的啟動周期又均是8ms的倍數(shù)，因此取8ms為定時(shí)器的周期時(shí)間表的工作原理：起始時(shí)，時(shí)間計(jì)數(shù)器為0，來一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器加1，開始從調(diào)度表中相應(yīng)單元取數(shù)。調(diào)度程序執(zhí)行，執(zhí)行到最后一行，最后調(diào)出計(jì)數(shù)器清零程序，計(jì)數(shù)器為0。當(dāng)再來一個(gè)脈沖又從T1單元開始取數(shù)執(zhí)行。①時(shí)間計(jì)數(shù)器置初值0，每當(dāng)定時(shí)時(shí)間到產(chǎn)生一中斷脈沖時(shí)間計(jì)數(shù)器就加1.②以時(shí)間計(jì)數(shù)器的值為指針取出調(diào)度表中的相應(yīng)單元與屏蔽表相乘。③對相乘結(jié)果進(jìn)行尋“1”，哪一位為1，則對應(yīng)的功能程序被調(diào)出執(zhí)行。④調(diào)度表的最后一行，最后調(diào)計(jì)數(shù)器清零程序，以便循環(huán)。時(shí)間表的設(shè)計(jì)：定時(shí)時(shí)間的確定：時(shí)基=各程序的啟動周期的最大公約數(shù)。調(diào)度表的行數(shù)：各啟動周期的最小公倍數(shù)時(shí)基例如設(shè)計(jì)一時(shí)間表調(diào)度A，B，C程序的執(zhí)行，A，B，C的啟動周期分別為2ms，3ms，4ms時(shí)基：1ms，即產(chǎn)生定時(shí)中斷脈沖的定時(shí)周期為1ms調(diào)度表的行數(shù)：12ms/1ms=12時(shí)間計(jì)數(shù)器000001000000000100000010000000010000010000000011000000000000000100000110000000010100000010000011時(shí)鐘級程序A時(shí)鐘級程序B時(shí)鐘級程序C…時(shí)間計(jì)數(shù)器清零功能程序入口地址調(diào)度表注：對于具有相同啟動周期的程序，應(yīng)分配在不同的時(shí)刻執(zhí)行，而不要在同一時(shí)鐘中斷脈沖到來時(shí)執(zhí)行，使時(shí)鐘級程序均勻分配在各時(shí)鐘中斷脈沖到來時(shí)刻執(zhí)行，留下足夠的時(shí)間給基本級程序。基本級調(diào)度程序的示意圖（4）基本級調(diào)度基本級調(diào)度按需執(zhí)行，由任務(wù)激活。

4.4.3呼叫處理能力分析

怎樣評價(jià)一臺程控交換機(jī)的話務(wù)能力?話務(wù)量（交換網(wǎng)絡(luò)的負(fù)荷）：通過交換網(wǎng)絡(luò)可以同時(shí)占用的路由數(shù)，用愛爾蘭數(shù)表示。單位時(shí)間控制設(shè)備能處理的呼叫次數(shù)(用忙時(shí)試呼次數(shù)衡量）BHCA(BusyHourCallAttempts)：忙時(shí)試呼次數(shù)影響B(tài)HCA的因素處理機(jī)速度指令功能無呼叫發(fā)生時(shí)的開銷呼叫處理開銷其他開銷程序結(jié)構(gòu)和編制安全系數(shù)(留有一定的富裕度）話務(wù)參數(shù)忙時(shí)試呼次數(shù)BHCA（BusyHourCallAttempts）BHCA計(jì)算公式系統(tǒng)開銷t：處理機(jī)時(shí)間資源的占用率。固有開銷a：與呼叫處理次數(shù)（話務(wù)量）無關(guān)的系統(tǒng)開銷。非固有開銷b：與呼叫處理次數(shù)有關(guān)的系統(tǒng)開銷。單位時(shí)間內(nèi)處理機(jī)用于呼叫處理的時(shí)間開銷為：

t=a+bNt：系統(tǒng)開銷a：固有開銷b：處理一次呼叫的平均開銷（非固有開銷）