第三章程控電話通信網(wǎng)

電話通信的基本原理電話交換技術的發(fā)展程控數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)接口電路交換網(wǎng)絡-話路建立控制系統(tǒng)程控交換軟件系統(tǒng)呼叫處理的基本原理交換技術基礎電話通信網(wǎng)第三章程控數(shù)字交換與電話通信網(wǎng)1.1電話機的發(fā)明1876年6月2日貝爾和沃森發(fā)明了電話（原始的電磁式電話）↓1877年愛迪生發(fā)明了碳精式送話器+手柄+呼叫設備（電鈴）+手搖發(fā)電機+干電池（磁石式電話機）↓1882年出現(xiàn)了共電式電話機（沒有手搖發(fā)電機和干電池，通話所用電源由交換機供給）↓1.電話通信的基本原理↓1896年美國人愛立克森發(fā)明了旋轉(zhuǎn)式電話撥號盤1920年美國人坎貝爾發(fā)明了消側(cè)音電路（自動電話機-撥號盤電話機）↓60年代電子學飛速發(fā)展、70年代大規(guī)模集成電路出現(xiàn)(電子電話機-按鍵式電話機)↓80年代隨著N-ISDN的應用出現(xiàn)了數(shù)字電話機1.1電話機的發(fā)明送話器受話器原始話音還原話音二-四轉(zhuǎn)換消側(cè)音電路電話機原始話音還原話音1.2電話機的構(gòu)成及通話原理受話器：將相應的電信號還原為聲音的轉(zhuǎn)換器。送話器：將聲音變換為相應電信號的轉(zhuǎn)換器。旋轉(zhuǎn)式撥號盤（三個參數(shù)）：

脈沖速度：表示撥號盤每秒鐘發(fā)生的脈沖個數(shù)。普通：10/s快速：20/s

脈沖斷續(xù)比：在一個脈沖周期里，斷開電流的時間和接通電流的時間之比。

t斷/t續(xù)=1.6:1或2:1

位間隔：≥300ms按鍵式撥號盤：與撥號集成電路配合發(fā)出脈沖或雙音頻(DTMF)信令。振鈴器：交鈴流、音調(diào)振鈴器開關、叉簧：接插件，二、四線繩697Hz770Hz852Hz941Hz1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz高頻低頻12457*80369ABCD#揚聲電話機免提電話機無繩電話機錄音電話機可視電話機投幣電話機磁卡電話機1.3電話機的分類

人工交換階段：

磁石式電話交換機共電式電話交換機機電式自動交換階段：

步進制交換機（StepbyStepSystem）：史端喬（Strowger）式自動電話交換機德國西門子式自動交換機

特點：直接控制方式電話交換技術發(fā)展的三個階段2.電話交換技術的發(fā)展機動制交換機：旋轉(zhuǎn)制或升降制電話交換機

特點：間接控制方式共同特點：噪聲大易磨損維護工作量大接線速度慢故障率高電路技術簡單人員培訓容易

縱橫制交換機（CrossbarSystem）：

特點：間接控制方式接線器接點采用壓接觸方式電子式自動交換階段：半電子交換機（準電子交換機）：話路部分采用機械接點，控制部分采用電子器件。全電子交換機：話路部分和控制部分均采用電子器件。模擬程控交換機：1965年5月美國開通了第一個程控交換機（ESSNo.1）。數(shù)字程控交換機：1970年法國開通了第一個數(shù)字程控交換機（E10）。幾個概念：程控與布控、時分與空分、模擬與數(shù)字在技術上的：能提供許多新的服務性能維護管理方便、可靠性高靈活性大、便于采用新技術和增加新業(yè)務在經(jīng)濟上的：在交換設備上在線路設備上在維護和生產(chǎn)方面程控交換機的優(yōu)越性縮位撥號熱線服務呼出限制免打擾服務查找惡意呼叫鬧鐘服務截接服務缺席用戶服務補充業(yè)務遇忙回叫無條件呼叫前轉(zhuǎn)遇忙呼叫前轉(zhuǎn)無應答呼叫前轉(zhuǎn)呼叫等待三方通話會議電視主叫號碼顯示等

引進交換機

AXE10，F(xiàn)ETEX-150，E10B，5ESS、NEAX61、EWSD引進生產(chǎn)線上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61

自行研制巨龍HJD-04，大唐SP30，華為C&C08，中興ZXJ10

我國程控交換技術的發(fā)展數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.程控數(shù)字交換機的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)數(shù)字程控電話交換系統(tǒng)話路子系統(tǒng)控制子系統(tǒng)接口設備交換網(wǎng)絡CPU與存儲器遠端接口外部設備模擬/數(shù)字用戶電路數(shù)字/模擬中繼器信令設備MFC接收和發(fā)送器DTMF接收器信號音發(fā)生器用戶集中級接口設備：是實現(xiàn)數(shù)字交換系統(tǒng)和外圍環(huán)境的接口。遠端接口：是到集中維護操作中心、網(wǎng)管中心、計費中心等的數(shù)據(jù)傳送接口。用戶集中級：完成話務集中功能，集中比一般為2:1到8:1一般為單T交換網(wǎng)絡。用戶模塊：用戶集中級+用戶電路遠端模塊：設置在遠端的用戶模塊。幾個概念數(shù)字交換系統(tǒng)接口類型交換網(wǎng)絡控制系統(tǒng)模擬用戶接口用戶側(cè)接口中繼側(cè)接口數(shù)字用戶接口數(shù)字中繼接口模擬中繼接口數(shù)字用戶接口操作維護OAMZVABCQ3ETETETETETETETETETETETETETET數(shù)字交換網(wǎng)絡模擬用戶線Z1模擬遠端集線器Z2模擬PABXZ3數(shù)字用戶線V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5數(shù)字遠端模塊Z1V1NT數(shù)字PABXmX(2B+D)nXE12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地轉(zhuǎn)換二線中繼器通路轉(zhuǎn)換設備四線FDM實線PCM8,448kbit/sLT34,368kbit/s8,448kbit/sLTV接口：

V1：64kb/s，可為2B+D或30B+D的終端V2：連接數(shù)字遠端模塊的接口V3：連接數(shù)字PABX的接口，屬30B+D的接口V4：可接多個2B+D的終端，支持ISDN的接入V5：支持nXE1的接入網(wǎng)，包括V5.1和V5.2接口A接口：速率為2048kb/s的數(shù)字中繼接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率為8448kb/s程控交換系統(tǒng)接口類型——數(shù)字接口Z1接口：連接單個模擬用戶的接口

Z2接口：連接模擬遠端集線器的接口Z3接口：連接模擬PABX的接口程控交換系統(tǒng)接口類型——模擬接口4.1模擬用戶電路模擬用戶電路的功能可歸納為BORSCHT七個功能：——B(Batteryfeeding)饋電——O(Overvoltageprotection)過壓保護——R(Ringingcontrol)振鈴控制——S(Supervision)監(jiān)視——C(CODEC&filters)編譯碼和濾波——H(Hybirdcircuit)混合電路——T(Test)測試4.接口電路饋電電容的特性：“隔直流，通交流”電感的特性：“隔交流，通直流”（-48v）過壓保護振鈴控制振鈴電壓：90+15v可檢測以下各種用戶狀態(tài)：1、用戶話機的摘掛機狀態(tài)2、用戶話機（號盤）發(fā)出的撥號脈沖3、投幣話機的輸入信號4、話終掛機狀態(tài)監(jiān)視監(jiān)視編譯碼和濾波（CODEC）編碼器：完成模擬信號到數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換（Coder）。譯碼器：完成數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換（Decoder）?；旌想娐吠瓿啥€到四線的轉(zhuǎn)換功能。測試其它功能極性倒換（反轉(zhuǎn)）計費脈沖發(fā)送模擬用戶電路功能框圖舉例——用戶電路板模擬中繼器：是程控數(shù)字交換機與模擬中繼線的接口，用于與模擬交換機的連接。4.2模擬中繼電路數(shù)字中繼器：是連接數(shù)字局間中繼線的接口電路，用于與數(shù)字交換局或遠端模塊的連接。主要作用：是根據(jù)PCM時分復用原理，將30路64kb/s的話路信號復接成2048kb/s的基群信號發(fā)送出去，或者反之，把從其它數(shù)字交換系統(tǒng)（或數(shù)字傳輸系統(tǒng)）來的2048kb/s的基群信號分成30路話路信號，然后再通過數(shù)字交換網(wǎng)絡分接到各個相應的用戶。在上述過程中，完成信號傳輸、信號同步、信令配合4.3數(shù)字中繼電路數(shù)字中繼電路的基本功能碼型變換：單極性不歸零碼HDB3（高密度雙極性碼）時鐘提?。壕褪菑妮斎氲臄?shù)據(jù)流中提取時鐘信號，作為輸入數(shù)據(jù)流的基準時鐘。同時該時鐘信號還用來作為本端系統(tǒng)時鐘的外部參考時鐘源。幀同步：就是從接收的數(shù)據(jù)流中搜索并識別到同步碼，并以該時隙作為一幀的開始，以便接收端的幀結(jié)構(gòu)排列和發(fā)送端的完全一致。復幀同步：如果數(shù)字中繼線上使用的是隨路信號（中國1號信令），則除了幀同步外，還要有復幀同步。復幀同步是為了解決各路標志信號的錯路問題。提取和插入隨路信號幀定位（再定時）數(shù)字中繼電路的基本功能碼型變換碼型變換時鐘提取幀同步幀定位信號提取幀定位信號插入復幀定位信號插入收發(fā)PCM數(shù)字中繼電路的基本功能4.4音頻信號的產(chǎn)生、發(fā)送和接收(1)信號種類：

交換機到用戶：各種信號音（單頻，信號源450Hz或950Hz的正弦波）交換機到交換機：

局間信號（MFC）

前向信號頻率：1380Hz,1500Hz,1620Hz,1740Hz,1860Hz,1980Hz（6中取2）后向信號頻率：1140Hz,1020Hz,900Hz,780Hz,（4中取2）用戶到交換機：撥號信息（直流脈沖、DTMF）(2)單頻信號的產(chǎn)生T=2ms500Hz音頻信號產(chǎn)生原理

將信號按125μs間隔進行抽樣（也就是8kHz的PCM抽樣頻率），然后進行量化和編碼，得到各抽樣點的PCM信號，放到ROM中，使用時對ROM按一般PCM信號讀出，就是這個音頻信號（數(shù)字化的信號）。單音頻信號產(chǎn)生原理信號發(fā)生器的硬件結(jié)構(gòu)(3)雙音頻信號的產(chǎn)生雙音頻信號產(chǎn)生原理：首先要找到一個重復周期。將兩個雙音頻信號按125μs間隔進行抽樣（也就是8kHz的PCM抽樣頻率），然后進行量化和編碼，得到各抽樣點的PCM信號，放到ROM中，使用時對ROM按一般PCM信號讀出。

舉例：產(chǎn)生1380HZ和1500HZ信號(4)數(shù)字音頻信號的發(fā)送指定時隙或占用普通話路的時隙經(jīng)交換網(wǎng)絡送出。(5)數(shù)字音頻信號的接收F1數(shù)字濾波F2數(shù)字濾波Fn數(shù)字濾波數(shù)字邏輯識別輸入輸出多頻的接收復用和分路5.交換網(wǎng)絡（話路建立）串并變換原理移位寄存器移位寄存器HW0HW7CP鎖存器鎖存器D0D7D0D7……D0D7D7D0……D0D78-1(D0)8-1(D7)HW0HW0HW7HW7(8)(8)(8)CPCP∧TD7并串變換原理時鐘、定時脈沖和位脈沖呼叫處理能力：最大忙時試呼次數(shù)（MaximumNumberofBusyHourCallAttempts）

可靠性靈活性和適應性經(jīng)濟性交換系統(tǒng)對控制部件的要求6.程控交換機的控制系統(tǒng)交換機控制系統(tǒng)的構(gòu)成方式

1.集中控制方式（早期的空分交換機都采用這種控制方式）（1）概念：幾臺處理機組成的系統(tǒng)中，每一臺處理機均能使用全部資源，也能執(zhí)行所有功能的控制方式（功能和資源的改變在軟件上進行）（2）雙機冗余配置通常采用雙機冗余配置，即控制系統(tǒng)具有兩套處理機系統(tǒng)。雙機冗余配置根據(jù)具體的工作方式分為微同步、負荷分擔、主備用和N+1方式

4種工作方式。集中控制

1)微同步方式微同步(micro

synchronization)方式的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。它具有兩臺相同的處理機，兩臺處理機合用一個存儲器，其間有一個比較器。微同步工作方式同步方式工作模式2)負荷分擔方式負荷分擔方式的基本結(jié)構(gòu)如圖所示。負荷分擔工作方式互助的備用方式3)主備用方式

主備用(active-standby)方式的基本結(jié)構(gòu)如圖所示主備用工作方式主/備的備用方式4)

N+m冗余配置

N+m冗余配置方式，就是有N個處理機在線運行，m個處理機處于備用狀態(tài)，比較常用的是N+1冗余配置方式，即m=1。

分散控制是指對交換機所有功能的完成和資源使用的控制是由多個處理機分擔完成的的，即每個處理機只完成交換機的部分功能及控制部分資源。該控制系統(tǒng)由多個處理機構(gòu)成，每個處理機分別完成不同的功能和控制不同的資源。2.分散控制方式分散控制又可分為以下兩種方式：

1）全分散控制采用全分散控制方式的控制系統(tǒng)，其多個處理機之間獨立工作，分別完成不同的功能和對不同的資源實施控制，這些處理機之間不分等級，不存在控制與被控制關系，各處理機有自主能力。

S1240程控數(shù)字交換機就是采用全分散控制方式，也叫分布式分散控制方式。

2）分級分散控制分級分散控制，就是控制系統(tǒng)由多個處理機構(gòu)成，各處理機分別完成不同的功能和對不同的資源實施控制，處理機之間是分等級的，高級別的處理機控制低級別的，協(xié)同完成整個系統(tǒng)的功能。

目前程控交換機控制系統(tǒng)實際實現(xiàn)時多采用這種分級分散控制方式，一般采用2級或3級的分散控制結(jié)構(gòu)。

分散控制

程控交換機的控制系統(tǒng)可采用集中控制方式，或者分散控制方式。不管是采用哪種方式，現(xiàn)代程控交換系統(tǒng)尤其是局用交換機，由于其容量大、用戶數(shù)量多、功能復雜，構(gòu)成其控制系統(tǒng)的處理機一般都有多個，少的幾十個，多的上百個。那么多個處理機之間如何分工協(xié)調(diào)來完成各種功能，即程控交換機控制系統(tǒng)的多處理機之間的工作方式是什么。程控交換機控制系統(tǒng)的多處理機之間的工作方式主要有三種：功能分擔方式、話務分擔方式和冗余方式。3.多處理機結(jié)構(gòu)功能分擔的多處理機結(jié)構(gòu)舉例（1）功能分擔方式

（2）話務分擔方式話務分擔的多處理機結(jié)構(gòu)舉例4.處理機間的通信方式

多處理機之間的通信可采用一般計算機網(wǎng)絡處理機之間的通信方式，如采用總線方式、環(huán)形網(wǎng)等。多處理機系統(tǒng)采用總線連接

，構(gòu)成處理機間的通信通道。這個總線作為一種多處理機之間共享資源和系統(tǒng)中各處理機之間通信的一種手段。處理機間共享資源和通信有兩種基本方式：緊耦合、松耦合。

緊耦合：各處理機通過一個共享存儲空間傳送信息方式實現(xiàn)互相通信。

松耦合：各處理機間通過輸入/輸出接口傳送信息方式實現(xiàn)互相通信。

以上兩種方式都共享一組總線，因此必須有組多總線協(xié)議，以及一個判優(yōu)電路來決定總線控制權(quán)分配給那臺處理機。處理機在占用總線前，必須先判別總線是否可用。

共享存儲器方式（緊耦合）

該方法能提供較高的速度和通信信息量，但處理機間的距離不同很遠。

這是一種若干處理及與若干存儲器互連的方法。a、時分總線互連方法(單總線)

所有處理機和所有存儲器都連在一條公共總線上，處理機采用將信息寫入存儲器的辦法與另一臺處理機通信。這里要有一種方法來分配總線控制權(quán)。時分互連方法總線判別方法有兩種。

第一種：集中式判別器，又有三種方法。

○每臺處理機有專用請求線和允許線接至判決器；判決器根據(jù)優(yōu)先級別來對處理機的請求進行選擇?！鹚刑幚頇C合接一條請求線和一條允許線，判決器收到請求時查問地址(空分)或時間來判別發(fā)出請求的處理機?！鹫埱缶€復接，允許線串聯(lián)。

第二種：總線時分復用方法

給每一臺處理機分配一個時隙，這種方法適用各處理機占用總線的時間較為均勻的場合。多處理機之間通信采用總線方式b、交換矩陣互連方法(多總線)

處理機和存儲器分別接在一個交換矩陣的縱、橫端，交換矩陣由一臺處理機控制。其缺點是，當處理機和存儲器數(shù)增加時，矩陣容量就會以平方增長。

PCM信道進行通信局域網(wǎng)通信方式②共享輸入/輸出接口方式（松耦合）

一臺處理機把其它處理機看作是一般的輸入/輸出端口?？梢允谴诨虿⒖凇＿m合通信信息量和速率都不十分高的場合，它們的物理距離可以比共享存儲器方式遠一些。c、多通道互連

存儲器有多個通道，分別接不通的處理機。最常見為雙向存儲器，或者存儲器雙向端口控制器，供兩臺處理機從不同總線輸入或輸出信息。7.1交換軟件的特點和組成交換軟件的特點程控交換機的運行軟件=操作系統(tǒng)+應用軟件運行軟件的基本任務就是控制交換機的運行，也就是完成呼叫處理。程控交換機的特點是業(yè)務量大，實時性和可靠性要求高，因此對運行軟件也要求有較高的實時效率，能處理大量的呼叫，而且必須保證通信業(yè)務的不間斷性。即運行軟件的特點為：實時性、多道程序運行、業(yè)務的不間斷性7.程控交換軟件系統(tǒng)交換軟件的組成交換軟件運行軟件支援軟件操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)應用軟件呼叫處理OAM軟件開發(fā)支援系統(tǒng)軟件加工系統(tǒng)應用工程支援系統(tǒng)交換局管理支援系統(tǒng)程控交換機的操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的類型：批處理操作系統(tǒng)、分時操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)程控交換系統(tǒng)是一個實時控制系統(tǒng)，因此它的操作系統(tǒng)具有實時操作系統(tǒng)的特點。此外，由于在程控交換系統(tǒng)中常常采用多處理機系統(tǒng)，它的結(jié)構(gòu)有計算機局域網(wǎng)的特點，因此其操作系統(tǒng)還具有網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的功能。對于全分散控制的交換系統(tǒng)來說，其操作系統(tǒng)也具有分布式操作系統(tǒng)的特點。程控交換機操作系統(tǒng)的特點：實時性：對一組“激勵”（輸入）在滿足一定的時間要求的條件下系統(tǒng)應產(chǎn)生相應的“響應”（輸出），這就是實時操作。多任務與并發(fā)性：多任務的并發(fā)性引起任務間的同步、互斥、通信以及資源共享。環(huán)境行為的隨機性：要求系統(tǒng)各部分的處理能力必須按忙時負荷來計算。網(wǎng)絡資源共享和網(wǎng)絡通信：分布性：使得系統(tǒng)在資源管理、進程通信和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上具有其自身特點。任務的分級

程控交換系統(tǒng)中任務按緊急性和實時性的要求不同可分為：故障級：負責故障識別和緊急處理等功能，具有最高優(yōu)先級。周期級：由時鐘中斷按周期性啟動的任務。基本級：由隊列啟動的、實時性要求較低的任務。故障級周期級基本級暫停時鐘中斷時鐘中斷時鐘中斷時鐘中斷8ms任務的分級號碼預譯就是對號首（一般為頭3位）的分析，以確定呼叫類型、號長以及下一步要做的工作。地址翻譯就是將被叫的電話號碼翻譯成交換機內(nèi)部所使用的可唯一標識被叫的地址（通常稱為用戶設備號），以確定本次通話的被叫。系統(tǒng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)、局數(shù)據(jù)多級表格——號碼預譯和地址翻譯7.2呼叫處理有關的數(shù)據(jù)和表格第一位號碼第二位號碼第三位號碼結(jié)論表索引呼叫類別局向路由…(號首)組號匹配組內(nèi)號碼匹配翻譯結(jié)果用戶設備號被叫號碼62282656號碼預譯地址翻譯事件隊列——周期級與基本級程序的接口隊列進程基本級周期級掃描到事件（順序、鏈表）7.3程控交換機的應用軟件

（1）呼叫處理軟件呼叫處理軟件主要負責呼叫連接的建立與釋放以及業(yè)務流程的控制，它是負責整個呼叫過程控制的軟件。（2）OAM（操作維護管理）軟件：

OAM軟件是程控交換機用于操作、維護和管理的軟件，用于保證系統(tǒng)高效、靈活、可靠地運行。（3）數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)程控交換機在進行呼叫處理和操作維護管理過程中，會使用和生成大量的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)包括系統(tǒng)數(shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)和局數(shù)據(jù)。7.4程控交換軟件設計語言程控交換機的軟件設計常用兩類語言：匯編語言高級語言選用哪類語言通常要考慮以下幾點：1）程序的效率2）編程的效率3）適于程序結(jié)構(gòu)化和軟件模塊化的設計4）便于程序的調(diào)試5）可維護性和可移植性6）數(shù)據(jù)修改的可能性和方便性系統(tǒng)功能說明系統(tǒng)設計軟件設計程序編制軟件檢驗運行和維護軟件維護SDLCHILLSDL、CHILLMML軟件生存周期系統(tǒng)SDL系統(tǒng)是指所有規(guī)格試圖定義的一切，在規(guī)格之外SDL不定義的部分都屬于環(huán)境。它由功能塊和信道構(gòu)成，系統(tǒng)一級SDL的定義包括：系統(tǒng)名，功能塊定義，信號定義，信號表定義，信道定義，數(shù)據(jù)定義，宏定義。功能塊功能塊是由子功能塊和進程構(gòu)成。功能塊一級SDL的定義包括：功能塊名，進程定義，信號定義，信號表定義，信號路由定義，信號路由的連接，數(shù)據(jù)定義，宏定義。SDL的基本概念進程進程是一種擴展的有限狀態(tài)機，它規(guī)定了一個系統(tǒng)的動態(tài)行為。進程操作包括：啟動，輸入，輸出，判定，任務，進程創(chuàng)建，過程調(diào)用等，SDL/GR提供了一套標準的圖形符號可精確地描述進程的行為。SDT開發(fā)工具

SDT是基于SDL語言的支持工具，是基于SDL系統(tǒng)開發(fā)的集成環(huán)境。它包括MSC圖編輯器，SDL圖形編輯器，SDT分析儀、SDT模擬器、SDT確認器和C代碼生成器。SDL語言CCITT建議的SDL語言（SpecificationandDescriptionLanguage功能規(guī)格和描述語言）主要用于規(guī)定電信交換系統(tǒng)的行為，已成為國際上通用的標準。SDL特點：★

SDL是為描述復雜的實時系統(tǒng)而特別設計的，只要系統(tǒng)的行為能用擴展的有限狀態(tài)機來描述，并且其重點在于交互方面，SDL就能夠適用?！?/p>

SDL語言具有兩種不同的形式，即正文短語表示法（PR）和圖形表示法（GR）。PR基于類似程序的語句，比較適合計算機使用。GR基于一套標準化了的圖形符號，能夠清晰地表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制流程?！?/p>

SDL是形式化定義的，可以對其進行分析、模擬和確認。SDT開發(fā)工具SDT是基于SDL語言的支持工具，是基于SDL系統(tǒng)開發(fā)的集成環(huán)境。它包括MSC圖編輯器，SDL圖形編輯器，SDT分析儀、SDT模擬器、SDT確認器和C代碼生成器。采用SDT開發(fā)工具的開發(fā)流程GR編輯器轉(zhuǎn)化為SDLPR形式語法檢查模擬確認C生成器C編輯器C鏈接庫MSC圖編輯器8.1一個呼叫的處理過程1）主叫用戶摘機呼叫2）送撥號音，準備收號3）收號4）號碼分析5）接至被叫用戶6）向被叫用戶振鈴7）被叫應答和通話8）主叫先掛機，通話結(jié)束9）被叫先掛機，通話結(jié)束8.呼叫處理的基本原理8.2用SDL圖表示的呼叫處理過程用SDL圖表示的一個呼叫處理過程呼叫處理的SDL圖的特點呼叫處理的過程可分為三個部分：輸入處理分析處理內(nèi)部任務的執(zhí)行和輸出處理用戶模塊1#0127…用戶模塊4#0127……數(shù)字交換網(wǎng)絡中繼模塊1#中繼模塊4#………063063CPU數(shù)字交換系統(tǒng)中一個呼叫（局內(nèi)呼叫）2MPCM2MPCMCACBCall_HKOFSendDialToneNumberRingingSetupCalled_HKOF通話用MSC圖表示的一個呼叫處理過程StopDialToneNumberNumberSendAlertToneSetupAckCalled_HKOFCACBCalled_HKONReleaseCall_HKONReleaseAck通話SendBusyToneCalled_HKONReleaseCall_HKONReleaseAckSendBusyTone被叫先掛主叫先掛8.3輸入處理輸入處理程序的主要任務是對用戶線、中繼線等進行監(jiān)視、檢測和識別，及時報告事件的產(chǎn)生。輸入處理主要可分為：用戶線掃描監(jiān)視中繼線線路信號掃描接收Pulse、DTMF和MFC信號接收公共信道信號用戶線掃描監(jiān)視程序主要負責檢測用戶線的狀態(tài)和識別用戶線狀態(tài)的變化。用戶線的各種不同變化：用戶話機的摘/掛機狀態(tài)號盤話機的撥號脈沖用戶通話時的環(huán)路狀態(tài)投幣話機的輸入信號用戶線上各種不同的狀態(tài)具有的共同的特點：形成直流回路（續(xù)）、斷開直流回路（斷）摘機一“續(xù)”，掛機一“斷”送脈沖一“斷”，脈沖間隔一“續(xù)”周期性監(jiān)視用戶摘掛機掃描周期——100~200ms

撥號脈沖識別周期——8~10ms用戶線掃描監(jiān)視程序用戶摘掛機識別原理設：用戶在掛機狀態(tài)時掃描輸出為“1”，用戶在摘機狀態(tài)時掃描輸出為“0”，摘掛機掃描程序的執(zhí)行周期為200ms。摘機識別：就是找到從“1”到“0”的變化點。掛機識別：就是找到從“0”到“1”的變化點。用戶線狀態(tài)200ms掃描這次掃描結(jié)果1110000111前次掃描結(jié)果1111000011這^前0001000000掛機1摘機1掛機00這^前0000000100摘機識別掛機識別用戶摘掛機識別原理號盤話機撥號號碼的接收原理包含兩個步驟：1）脈沖識別2）位間隔識別脈沖識別：1）脈沖識別程序掃描周期的確定號盤每秒發(fā)出的最快脈沖個數(shù)：16

續(xù)時間最短的斷續(xù)比：3:1，即1/4*T

最短變化周期：1/4*（1000/16）=15.625(ms)

即：脈沖識別掃描程序的周期<15.625ms撥號脈沖識別原理用戶線狀態(tài)8ms掃描這次掃描結(jié)果0000111001110000前次掃描結(jié)果0000011100111000這+前=變化識別0000100101001000脈沖10前11111000110001111脈沖2變化識別^前=脈沖前沿識別0000100001000000位間隔識別原理位間隔識別的掃描周期：撥號盤的位間隔≥250ms

最長的脈沖或間隔：3/4*(1000/8)=93.75(ms)

故掃描周期應為：93.75ms<T掃<250/2ms位間隔識別原理：1）第一個掃描周期內(nèi)有變化2）第二個掃描周期內(nèi)無變化滿足上述2個條件，即為位間隔。撥號脈沖8ms掃描這次掃描結(jié)果00111000000000…0前次掃描結(jié)果00011100000000…0這+前=變化識別00100100000000…0脈沖10前次首次變化00000000000011…01首次變化11000000000011…1首次變化^前次首次變化00000000000011…196ms掃描首次變化00111111111100…0…8.4分析處理分析處理就是對各種信息（當前狀態(tài)、輸入信息、用戶數(shù)據(jù)、可用資源等）進行分析，以決定下一步要做什么，它屬于基本級程序。具體可分為：去話分析、號碼分析、來話分析、狀態(tài)分析

去話分析：主叫用戶數(shù)據(jù)收號前的準備工作去話分析主叫摘機去話接續(xù)硬件變化輸入信息分析程序輸出去話分析的主要信息來源是：主叫用戶數(shù)據(jù)呼叫合法性用戶類別話機類別優(yōu)先級別熱線號碼計費類別呼叫權(quán)限分析用戶數(shù)據(jù)的順序

號碼分析：是在收到用戶撥號號碼以后開始進行的，信息源是用戶所撥號碼，其分析的目的是確定接續(xù)方向、還應收幾位、要調(diào)用什么程序。號碼分析可分為二個步驟：號首預譯、地址翻譯收到的號碼接續(xù)方向號碼分析用戶撥號出局接續(xù)硬件變化輸入信息分析程序輸出來話接續(xù)出局本局國際長途國內(nèi)長途市話出局出局特服本局新業(yè)務登記/撤銷分析號碼被叫用戶數(shù)據(jù)被叫用戶分析來話分析來話硬件變化輸入信息分析程序輸出叫出被叫

來話分析來話分析的數(shù)據(jù)來源是被叫用戶數(shù)據(jù)、被叫狀態(tài)和被叫補充業(yè)務登記情況等。被叫狀態(tài)是閑呼叫等待忙無有遇忙回叫無有被叫計費否有遇忙前轉(zhuǎn)無來話類別事件一個接續(xù)狀態(tài)如何變狀態(tài)分析產(chǎn)生事件硬件變化輸入信息分析程序輸出下一個狀態(tài)

狀態(tài)分析分析信息源是狀態(tài)和輸入的事件。8.5任務執(zhí)行和輸出處理

自學相關內(nèi)容9.程控交換軟件技術

1.群處理

為提高效率，在軟件設計中盡可能對一群對象同時進行邏輯運算和處理，我們將這種方法稱作群處理。以用戶線摘掛機掃描為例來說明群處理的基本方法。設處理機的字長為16位，由于每個用戶摘掛機掃描的狀態(tài)只用一個二進制比特就可表示，因此我們每次可以同時對一組16個用戶進行摘掛機檢測。

用戶摘掛機掃描群處理流程群處理舉例2.逐次展開法

3.表格驅(qū)動基于表格驅(qū)動的調(diào)度管理程序流程圖任務的調(diào)度方法一：時間表調(diào)度法驅(qū)動周期級程序調(diào)度執(zhí)行的表格結(jié)構(gòu)表0指針表1指針表n指針時鐘……程序1程序2程序k……

周期10ms

計數(shù)器（20）程序1程序2程序k……

周期200ms

計數(shù)器（5）程序1程序2程序k……

周期1s

計數(shù)器（15）程序1程序2程序k……

周期15s

方法二：多級鏈表調(diào)度法4.有限狀態(tài)機的實現(xiàn)

基于二維數(shù)組的有限狀態(tài)機的實現(xiàn)10.交換軟件設計中常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1.信箱——進程通信進程之間的通信一般采用信箱機制，而所謂的信箱就是隊列形式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也就是通信隊列。隊列在進程通信中的應用

2.事件隊列——周期級與基本級程序的接口周期級與基本級的消息交互通常采用事件隊列。事件隊列的應用3.多級表格——號碼預譯和地址翻譯號碼預譯就是對號首（一般為頭3位）的分析，以確定呼叫類型、號長以及下一步要做的工作。地址翻譯就是將被叫的電話號碼翻譯成交換機內(nèi)部所使用的可唯一標識被叫的地址（通常稱為用戶設備號），以確定本次通話的被叫。多級表格結(jié)構(gòu)的應用

4.數(shù)組——有限狀態(tài)機的實現(xiàn)程控交換系統(tǒng)是一個實時系統(tǒng)，它對呼叫的處理過程可以用有限狀態(tài)機來描述。當用程序代碼來實現(xiàn)這個有限狀態(tài)機時可采用下列結(jié)構(gòu)。State_event_task(statenum,eventnum)={

function_1,

function_2,

……

function_n}11.1話務量和愛爾蘭公式

話務量話務量反映了電話負荷的大小，與呼叫強度和呼叫保持時間有關。呼叫強度是單位時間內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)，呼叫保持時間也就是占用時間。單位時間內(nèi)的話務量等于使用相同時間單位的呼叫強度與呼叫保持時間之乘積，其單位為愛爾蘭（Erlang）。例：呼叫強度=1800次/小時呼叫保持時間=（1/60）小時/次話務量=1800次/小時X（1/60）小時/次=30Erl

11.交換技術基礎設：n

=時間T內(nèi)，單個用戶終端發(fā)出的平均呼叫數(shù)

h

=由用戶終端發(fā)出的呼叫的平均占用時間N=用戶數(shù)的總和

Y=單位時間內(nèi)流過所有用戶終端的話務量則：Y=N*(n/T)*h

話務量呼叫強度呼叫保持時間實際計算時應注意以下問題：話務量總是針對一段時間而言，如：一天或一小時。呼叫強度和呼叫保持時間都是平均值。要區(qū)分流入話務量與完成話務量。流入話務量=完成話務量+損失話務量損失話務量=流入話務量X呼叫損失率（呼損率）愛爾蘭公式當線束容量為m、流入話務量為Y時，線束中任意k條線路同時占用的概率P(k)為：當k=m時，表示線束全忙，即交換系統(tǒng)的m條話路全部被占用，此時p(k)為系統(tǒng)全忙的概率。當m條話路全部被占用時，到來的呼叫將被系統(tǒng)拒絕而損失掉，因此系統(tǒng)全忙的概率即為呼叫損失的概率(簡稱為呼損)，記為E(m,Y)，則愛爾蘭呼損公式為：例：一部交換機有1000個用戶終端，每個用戶忙時話務量為0.1Erl，該交換機能提供123條話路同時接受123個呼叫，求該交換機的呼損。解：Y=0.1ErlX1000=100Erlm=123

查表可得：E(m,Y)=E(123,100)=0.3Erl注：實際應用中，只要已知m、Y、E三個量中的任意兩個，通過查愛爾蘭呼損表，即可查得第三個。評價交換機的話務能力的兩個基本參數(shù)：

通過交換網(wǎng)絡可以同時占用的路由數(shù)，即一般稱為話務量，用ErL來表示。

單位時間內(nèi)控制設備能處理的呼叫數(shù)。

呼叫處理能力，也就是處理機的負荷能力，是指在一定的質(zhì)量指示（例如接續(xù)時延）范圍內(nèi)，交換系統(tǒng)在忙時可以處理的呼叫次數(shù)，用忙時呼叫次數(shù)（BusyHourCallAttemps--BHCA）表示。11.2BHCA（BusyHourCallAttempts）影響B(tài)HCA的因素

（1）系統(tǒng)容量的影響（2）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響（3）處理機能力的影響（4）軟件設計水平的影響B(tài)HCA（忙時試呼次數(shù)）計算公式系統(tǒng)開銷：處理機時間資源的占用率。固有開銷：與呼叫處理次數(shù)（話務量）無關的系統(tǒng)開銷。非固有開銷：與呼叫處理次數(shù)有關的系統(tǒng)開銷。單位時間內(nèi)處理機用于呼叫處理的時間開銷為：

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）N：單位時間內(nèi)所處理的呼叫總數(shù)，即處理能力值（BHCA）由于處理機不可能無休止的工作，設計上假設t=0.95,即處理機占用時間不超過CPU全部運行時間的95%。即

a+bN≤0.95系統(tǒng)開銷包中斷處理，數(shù)據(jù)的保存和恢復，約占機時的15%~30%,它由兩部分組成

a=α+βA其中：α——固定開銷，反映了處理機自身資源所付出的開銷，常取α=0.14，βA——比例開銷，β為系數(shù)，常取

A為話務量

話務量A與單位時間內(nèi)的呼叫次數(shù)和平均呼叫時長有關，即則有

故例：某處理機忙時用于呼叫處理的時間開銷平均為0.85，固有開銷a=0.29，處理一個呼叫平均需時32ms，求其BHCA為多少？0.85=0.29+（32X10-3/3600）XNN=63000次/小時注：影響呼叫處理能力的因素。例如，t=0.95,=0.14,設處理一個呼叫需執(zhí)行16000條指令，每執(zhí)行一條指令需2μs則b=16000*2μs=32ms，所以可看出，此時控制系統(tǒng)每小時可以處理約74000次電話呼叫。

如果采用多機系統(tǒng)，則n臺處理機的處理能力為

,=100s。（次）

過負荷控制在一個有效的時間間隔周期內(nèi)（不包含峰值瞬間），出現(xiàn)在交換設備上的試呼次數(shù)超過它的設計能力時，則稱該交換設備運行在過負荷狀態(tài)。當出現(xiàn)在交換設備上的試呼次數(shù)超過它的設計負荷能力的50%時，允許交換設備處理呼叫能力下降至設計負荷能力的90%。11.3交換機的可靠性指標計算失效率和平均故障間隔時間：失效率：單位時間內(nèi)出現(xiàn)的失效次數(shù)，記作λ。MTBF=1/λ修復率和平均故障修復時間：修復率：單位時間內(nèi)修復的故障數(shù)，記作μ。MTTR=1/μ可用度和不可用度：A=μ/(μ+λ)U=1-A不同結(jié)構(gòu)的交換系統(tǒng)的可靠性指標計算電話通信網(wǎng)概述我國電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)國內(nèi)長途電話網(wǎng)本地電話網(wǎng)國際電話網(wǎng)12.電話通信網(wǎng)12.1電話通信網(wǎng)概述通信網(wǎng)的分類：1）根據(jù)對信息的不同處理方法進行分類：電路交換方式：PSTN、ISDN

存儲轉(zhuǎn)發(fā)方式：分組交換網(wǎng)、幀中繼網(wǎng)信元交換方式：ATM2）根據(jù)不同的業(yè)務進行分類：

電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、ISDN3）根據(jù)不同的傳輸媒介進行分類：有線網(wǎng)：傳輸媒介為電纜、光纜、明線

無線網(wǎng)：GSM、無線尋呼、衛(wèi)星通信4）根據(jù)不同的使用場合進行分類：

公用網(wǎng)、專用網(wǎng)5）根據(jù)不同的傳輸信號進行分類：

數(shù)字網(wǎng)、模擬網(wǎng)電話網(wǎng)的組成對組建電話網(wǎng)的要求:保證網(wǎng)內(nèi)每個用戶都能任意呼叫網(wǎng)內(nèi)的其它用戶保證滿意的服務質(zhì)量能不斷適應通信新業(yè)務和通信新技術的發(fā)展投資和維護費用盡可能低電話網(wǎng)的一般結(jié)構(gòu)星形網(wǎng)：節(jié)省線路，但可靠性差環(huán)形網(wǎng)：較少用網(wǎng)狀網(wǎng)：可靠性高，但線路投資也高樹形網(wǎng)：網(wǎng)絡分級使用復合式：上述幾種結(jié)構(gòu)的混合形式電話網(wǎng)的組成用戶終端（用戶話機）+交換機+傳輸線路電話網(wǎng)的組成12.2我國電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)我國電話網(wǎng)采用等級結(jié)構(gòu)，分為5級（C1、C2、C3、C4、C5），它是由本地網(wǎng)和長途網(wǎng)構(gòu)成的。交換功能主要分：終端話務功能、轉(zhuǎn)接話務功能C4：長途終端局，是連接本地端局的長途交換中心。C3、C2、C1：長途轉(zhuǎn)接局，疏通所轄區(qū)域內(nèi)的轉(zhuǎn)接話務。C1C2C3C4C5長途網(wǎng)本地網(wǎng)我國電話網(wǎng)等級結(jié)構(gòu)12.3國內(nèi)長途電話網(wǎng)路由的含義路由：是在兩個交換局之間建立一個呼叫連接或傳送消息的途徑。它可以由一個電路群組成，也可以由多個電路群經(jīng)交換局串接而成。路由的特點：一條路由是由一個全利用度的電路群組成的。

路由的種類：按呼損分：高效路由：該路由上的呼損會超過規(guī)定的呼損指標，其話務量必然會溢出到其它路由上。低呼損路由：組成該路由的電路群的呼損不大于規(guī)定的標準。按路由選擇分：直達路由、迂回路由、多級迂回路由、終端路由多級迂回路由：多次更換選擇的迂回路由。終端路由：只完成終端話務的路由。按連接兩個交換中心在網(wǎng)中的地位分：基干路由、跨區(qū)路由、跨級路由基干路由：是構(gòu)成網(wǎng)路基干結(jié)構(gòu)的路由，是特定交換中心之間所構(gòu)成的路由?；陕酚缮系碾娐啡旱暮魮p≤1%，其話務量不應溢出到其它路由上。長途路由選擇：先選高效直達路由當高效直達路由忙時，選迂回路由。選擇順序是“自遠而近”，即先在被叫端“自下而上”選擇，然后在主叫端“自上而下”選擇。最后選擇最終路由。長途路由選擇舉例一長途路由選擇舉例二我國長途電話網(wǎng)向無級動態(tài)網(wǎng)過渡的策略：無級動態(tài)網(wǎng)：是指電話網(wǎng)中的各個節(jié)點交換機處于同一等級，不分上下級，且網(wǎng)絡中的路由選擇方式不是固定的，而是隨網(wǎng)上話務變化狀況或其他因素而變化。我國長途