第2章程控交換技術(shù)2.1程控?cái)?shù)字交換機(jī)的組成2.2數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)2.3呼叫處理過(guò)程

2.1程控?cái)?shù)字交換機(jī)的組成

2.1.1程控?cái)?shù)字交換機(jī)的硬件組成

程控?cái)?shù)字交換機(jī)硬件部分主要由兩大部分組成：控制部分和話路部分，其結(jié)構(gòu)原理圖如圖2-1所示。

1.控制部分

控制部分的主要功能是完成對(duì)交換機(jī)系統(tǒng)全部資源的管理和控制，監(jiān)視資源的使用和工作狀態(tài)，按照外部終端的請(qǐng)求分配資源和建立相關(guān)連接?？刂撇糠钟芍醒胩幚頇C(jī)(CPU)、存儲(chǔ)器和I/O設(shè)備組成，中央處理機(jī)將控制信息傳送到交換網(wǎng)絡(luò)，交換網(wǎng)絡(luò)再將控制信息傳送到其他話路部分。圖2-1程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)原理圖

2.話路部分

話路部分主要由終端電路(用戶電路和中繼電路)、收號(hào)器和交換網(wǎng)絡(luò)組成。終端電路將來(lái)自用戶終端(電話機(jī)、計(jì)算機(jī)等)或其他交換機(jī)(局)的各種線路(中繼)傳輸信號(hào)轉(zhuǎn)換成統(tǒng)一的交換機(jī)內(nèi)部工作信號(hào)，并按信號(hào)的性質(zhì)分別將信令信號(hào)送給處理機(jī)，將業(yè)務(wù)消息信號(hào)送給數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。交換網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)各入線、出線上數(shù)字時(shí)分信號(hào)的傳遞或接續(xù)，負(fù)責(zé)交換機(jī)內(nèi)部所有信號(hào)的交換，所有信號(hào)均通過(guò)交換網(wǎng)絡(luò)完成交換。收號(hào)器根據(jù)所設(shè)置的位置，可以屬于接口電路，也可以屬于控制電路?？刂撇糠种惶幚砜刂菩畔?，話路部分既處理控制信息，又負(fù)責(zé)通話階段的話音信號(hào)的傳遞。控制信息和話音信號(hào)都必須在交換網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行交換才能從一個(gè)部分到另一個(gè)部分。

以中興數(shù)字程控交換機(jī)ZXJ10為例，ZXJ10原理部分與圖2-1所示的程控交換機(jī)結(jié)構(gòu)保持一致。實(shí)際局端機(jī)房里看到的是程控交換機(jī)的機(jī)柜，機(jī)柜的組成如下：

每框后面有一塊背板

每框前面有27個(gè)槽位，可插不同單板

虛擬機(jī)房程控交換機(jī)前后機(jī)架如圖2-2所示；虛擬機(jī)房程控交換機(jī)第四框如圖2-3所示。機(jī)柜→機(jī)架→6個(gè)機(jī)框圖2-2虛擬機(jī)房程控交換機(jī)前后機(jī)架圖2-3虛擬機(jī)房程控交換機(jī)第四框機(jī)架上第四框最大的單板MP是交換機(jī)的控制中心，相當(dāng)于整個(gè)程控交換機(jī)的大腦。后臺(tái)維護(hù)計(jì)算機(jī)與MP單板通過(guò)網(wǎng)線相連，傳送并維護(hù)終端配置的數(shù)據(jù)給MP，MP根據(jù)配置好的數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)整個(gè)交換系統(tǒng)的控制功能。

2.1.2程控?cái)?shù)字交換機(jī)的軟件組成

程控交換系統(tǒng)是指完成交換系統(tǒng)各項(xiàng)功能而運(yùn)行于各處理機(jī)中的程序和數(shù)據(jù)的集合。程控交換軟件系統(tǒng)十分龐大而復(fù)雜，總體上可以分為運(yùn)行軟件系統(tǒng)和支援軟件系統(tǒng)兩大部分，如圖2-4所示。圖2-4程控交換軟件系統(tǒng)的組成

1.運(yùn)行程序

運(yùn)行程序又稱聯(lián)機(jī)程序，它是指運(yùn)行在交換系統(tǒng)各處理機(jī)中，對(duì)交換系統(tǒng)的各種業(yè)務(wù)進(jìn)行處理的軟件總和，其中大部分業(yè)務(wù)具有比較強(qiáng)的實(shí)時(shí)性。根據(jù)功能的不同，在線程序通常由呼叫處理程序、執(zhí)行管理程序、故障處理程序、故障診斷程序和運(yùn)行管理程序五大子系統(tǒng)組成。

1)呼叫處理程序

呼叫處理程序負(fù)責(zé)整個(gè)交換機(jī)所有呼叫的建立與釋放以及交換機(jī)各種新服務(wù)性能的建立與釋放。呼叫處理程序主要負(fù)責(zé)以下功能：

(1)交換狀態(tài)管理：負(fù)責(zé)呼叫處理過(guò)程中不同狀態(tài)(如空閑、收號(hào)等)的轉(zhuǎn)移和管理。

(2)交換資源管理：對(duì)呼叫處理過(guò)程中的電話外設(shè)(如用戶設(shè)備、中繼器、收發(fā)碼器、交換網(wǎng)絡(luò)等)進(jìn)行調(diào)試和調(diào)用。

(3)交換業(yè)務(wù)管理：對(duì)程控交換機(jī)的許多新的交換業(yè)務(wù)(如三方通話、熱線服務(wù)等)進(jìn)行管理。

(4)交換負(fù)荷控制：監(jiān)視交換業(yè)務(wù)的負(fù)荷情況，臨時(shí)性控制發(fā)話或入局呼叫的限制。

呼叫處理程序比較復(fù)雜。這是由于對(duì)每一次呼叫，呼叫處理程序幾乎要涉及所有的公共資源，并使用大量數(shù)據(jù)，而且在處理過(guò)程中，各種狀態(tài)之間的關(guān)系也非常復(fù)雜。本章2.3節(jié)將詳細(xì)介紹呼叫處理程序的有關(guān)內(nèi)容。

2)執(zhí)行管理程序(或叫操作系統(tǒng))

執(zhí)行管理程序負(fù)責(zé)對(duì)交換系統(tǒng)(尤指處理機(jī))的硬件和軟件資源進(jìn)行管理和調(diào)度。執(zhí)行管理程序主要負(fù)責(zé)以下功能：

(1)任務(wù)調(diào)度：負(fù)責(zé)按交換程序的實(shí)時(shí)要求和緊急情況的優(yōu)先等級(jí)，對(duì)其進(jìn)行調(diào)度。

(2)I/O設(shè)備的管理和控制：負(fù)責(zé)對(duì)顯示器、磁帶(磁盤(pán))機(jī)、監(jiān)控臺(tái)等I/O設(shè)備進(jìn)行管理控制。

(3)處理機(jī)間的通信的控制和管理：負(fù)責(zé)交換系統(tǒng)中各處理機(jī)間信息交換的控制和管理。

(4)系統(tǒng)管理：負(fù)責(zé)軟件系統(tǒng)的統(tǒng)一管理和調(diào)度。

3)運(yùn)行管理程序

運(yùn)行管理程序用于維護(hù)人員存取和修改有關(guān)用戶和交換局的各種數(shù)據(jù)，統(tǒng)計(jì)話務(wù)量和打印計(jì)費(fèi)清單等各項(xiàng)任務(wù)。它主要負(fù)責(zé)以下功能：

(1)話務(wù)量的觀察、統(tǒng)計(jì)和分析。

(2)對(duì)用戶線和中繼線定期進(jìn)行例行維護(hù)、測(cè)試。

(3)業(yè)務(wù)質(zhì)量的監(jiān)視。它監(jiān)視用戶的通話業(yè)務(wù)的情況和質(zhì)量，如監(jiān)視呼叫信號(hào)，通話接續(xù)是否完成或異常情況。它還包括收費(fèi)檢查，即在用戶要求下，對(duì)用戶收費(fèi)數(shù)據(jù)的詳細(xì)記錄進(jìn)行核對(duì)。數(shù)據(jù)包括從用戶摘機(jī)起到話終掛機(jī)止的各種數(shù)據(jù)，如呼叫時(shí)間、所撥號(hào)碼、費(fèi)率、應(yīng)答時(shí)間、應(yīng)答前計(jì)費(fèi)表數(shù)字和應(yīng)答后計(jì)費(fèi)表數(shù)字、掛機(jī)時(shí)間等，并可打印輸出。

(4)業(yè)務(wù)變更處理。它包括用戶的交換處理：新用戶登記、用戶撤銷(xiāo)、用戶改號(hào)、話機(jī)類(lèi)別的更改等，以及用戶業(yè)務(wù)登記、更改和撤銷(xiāo)。

(5)計(jì)費(fèi)及打印用戶計(jì)費(fèi)賬單。

(6)負(fù)荷控制，對(duì)話務(wù)過(guò)載進(jìn)行處理。

(7)進(jìn)行人—機(jī)通信，對(duì)操作員鍵入的控制命令進(jìn)行編輯和執(zhí)行。

4)故障處理程序

故障處理程序亦稱系統(tǒng)恢復(fù)程序，負(fù)責(zé)對(duì)交換系統(tǒng)做經(jīng)常性的檢測(cè)，并使系統(tǒng)恢復(fù)工作能力。其主要完成以下功能：

(1)硬件故障檢測(cè)：通過(guò)硬件電路設(shè)計(jì)或周期性調(diào)用檢測(cè)軟件的方法來(lái)對(duì)交換機(jī)的設(shè)備故障進(jìn)行檢測(cè)。

(2)硬件設(shè)備的切換：根據(jù)故障出現(xiàn)的額度來(lái)判斷是瞬時(shí)故障還是永久性故障。撤下故障部件而接入備用部件，使交換機(jī)恢復(fù)工作，隨后調(diào)用故障診斷程序?qū)Τ废虏考M(jìn)行診斷，以確定故障位置。

(3)軟件故障檢測(cè)：用于監(jiān)視程序執(zhí)行是否超時(shí)，地址、數(shù)據(jù)是否合理，主/備用部件內(nèi)數(shù)據(jù)表格是否一致，各種表格內(nèi)容與實(shí)際硬件是否匹配等。

(4)軟件故障的恢復(fù)：通過(guò)程序重復(fù)執(zhí)行的方法，或重新加載的方法來(lái)恢復(fù)軟件系統(tǒng)。

(5)設(shè)備狀態(tài)的管理：對(duì)采用主/備為工作方式的硬件部件的“工作”、“備用”及“故障”等狀態(tài)進(jìn)行管理。

5)故障診斷程序

故障診斷程序是指用于確定硬件故障位置的程序。多數(shù)程控交換機(jī)的故障診斷可達(dá)到某塊印刷電路板(PCB)。

故障診斷程序通常采用以下工作方式：

(1)開(kāi)機(jī)診斷：交換機(jī)加電后，首先自動(dòng)對(duì)所有硬件部件進(jìn)行診斷，將結(jié)果報(bào)告給故障處理程序。

(2)人—機(jī)命令診斷：由操作人員通過(guò)人—機(jī)命令指定對(duì)交換機(jī)某一部件執(zhí)行診斷。

(3)自動(dòng)診斷：當(dāng)故障處理程序發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中的交換機(jī)有故障部件時(shí)，用備用部件代替故障部件，并調(diào)用故障診斷程序?qū)ζ溥M(jìn)行診斷。

故障診斷程序利用交換機(jī)控制臺(tái)的顯示屏幕和打印機(jī)顯示或打印診斷結(jié)果。

2.支援程序

支援程序又稱脫機(jī)程序，實(shí)際上是一個(gè)計(jì)算機(jī)輔助開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)以及維護(hù)軟件的系統(tǒng)，多用于開(kāi)發(fā)和生成交換局的軟件和數(shù)據(jù)以及開(kāi)通時(shí)的測(cè)試等。

支援程序按其功能可劃分為設(shè)計(jì)、測(cè)試、生產(chǎn)及維護(hù)等子系統(tǒng)。

1)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)

設(shè)計(jì)子系統(tǒng)用于設(shè)計(jì)階段，作為功能規(guī)范和描述語(yǔ)言(SDL)與髙級(jí)語(yǔ)言間的連接器，各種高級(jí)語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言的編譯器，鏈接定位程序及文檔生成工作。設(shè)計(jì)完成所得的程序模塊以及經(jīng)過(guò)編譯得到的目的代碼應(yīng)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2)測(cè)試子系統(tǒng)

測(cè)試子系統(tǒng)檢測(cè)所設(shè)計(jì)軟件是否符合其規(guī)范。它的主要功能分測(cè)試與仿真執(zhí)行兩種。測(cè)試功能是根據(jù)設(shè)計(jì)的規(guī)范生成各種測(cè)試數(shù)據(jù)，并在已設(shè)計(jì)的程序中運(yùn)行這些測(cè)試數(shù)據(jù)，以檢驗(yàn)程序工作結(jié)果是否符合原設(shè)計(jì)要求。仿真執(zhí)行則是將軟件的設(shè)計(jì)規(guī)范轉(zhuǎn)換為語(yǔ)義等價(jià)的可執(zhí)行語(yǔ)言，在設(shè)計(jì)完成前可根據(jù)仿真執(zhí)行的結(jié)果檢驗(yàn)設(shè)計(jì)規(guī)范是否符合實(shí)際要求。測(cè)試數(shù)據(jù)、運(yùn)行結(jié)果及仿真執(zhí)行結(jié)果均應(yīng)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫(kù)中。

3)生產(chǎn)子系統(tǒng)

生產(chǎn)子系統(tǒng)生成交換局運(yùn)行所需的文件，包括局?jǐn)?shù)據(jù)文件、用戶數(shù)據(jù)文件和局程序文件、系統(tǒng)文件和系統(tǒng)生成。

(1)局?jǐn)?shù)據(jù)文件生成：在軟件中心的操作系統(tǒng)控制下，由局?jǐn)?shù)據(jù)生成程序?qū)⒃季謹(jǐn)?shù)據(jù)文件自動(dòng)生成為規(guī)定的局?jǐn)?shù)據(jù)的文件結(jié)構(gòu)形式。這樣避免了某局逐字地設(shè)置局?jǐn)?shù)據(jù)，既節(jié)省工時(shí)又避免了人為差錯(cuò)。

(2)用戶數(shù)據(jù)文件生成：用戶的各種數(shù)據(jù)是處理用戶呼叫所必須的文件，新添或更改個(gè)別用戶數(shù)據(jù)，可直接在運(yùn)行局用鍵盤(pán)命令來(lái)實(shí)現(xiàn)。

(3)局程序文件：將程序及相應(yīng)數(shù)據(jù)有機(jī)組合起來(lái)的文件。局程序文件包括系統(tǒng)文件、局?jǐn)?shù)據(jù)文件和用戶數(shù)據(jù)文件。系統(tǒng)文件和局?jǐn)?shù)據(jù)文件又合稱局文件。

(4)系統(tǒng)文件：包括系統(tǒng)程序、系統(tǒng)數(shù)據(jù)和一級(jí)局?jǐn)?shù)據(jù)。系統(tǒng)程序即交換用的各種處理程序，屬于功能性程序，也是通用性程序，不同局均能使用的系統(tǒng)數(shù)據(jù)是與局條件無(wú)關(guān)的參數(shù)，而局?jǐn)?shù)據(jù)則是隨局條件而異的參數(shù)。一級(jí)局?jǐn)?shù)據(jù)是局?jǐn)?shù)據(jù)中固定不變的部分，因此可納入系統(tǒng)文件之中，二級(jí)、三級(jí)局?jǐn)?shù)據(jù)是可變的數(shù)據(jù)。

(5)系統(tǒng)生成：根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)從母文件中選擇適當(dāng)?shù)某绦騿卧a(chǎn)生系統(tǒng)文件的過(guò)程稱做系統(tǒng)生成。系統(tǒng)生成程序就是根據(jù)系統(tǒng)參數(shù)而選擇相應(yīng)的功能塊和功能單元而產(chǎn)生系統(tǒng)文件的應(yīng)用程序。系統(tǒng)參數(shù)則是用于說(shuō)明和確定系統(tǒng)組成特征的數(shù)據(jù)，如表示市話局、長(zhǎng)話局、長(zhǎng)市合一等的局級(jí)參數(shù)，表示是否采用公共信道方式的參數(shù)，表示是否含有可視電話、遙控功能的系統(tǒng)參數(shù)等。

4)維護(hù)子系統(tǒng)

維護(hù)子系統(tǒng)對(duì)交換局程序的現(xiàn)場(chǎng)修改或稱補(bǔ)丁進(jìn)行管理與存檔。如果補(bǔ)丁所修改的錯(cuò)誤具有普遍意義，則子系統(tǒng)應(yīng)將其拷貝多份并加載至其他交換局中。由于同一程序模塊在各個(gè)交換機(jī)中的地址一般都不相同，根據(jù)交換局的具體情況加至其局程序文件內(nèi)，以加載至各交換機(jī)中運(yùn)行。

支援程序的任務(wù)牽涉面很廣。它不僅牽涉從交換局的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到安裝等交換局的運(yùn)行前各項(xiàng)任務(wù)，還牽涉交換局開(kāi)始運(yùn)行到以后整個(gè)壽命期間的軟件管理、數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)、修改、分析以及資料編輯等各項(xiàng)工作。

3.數(shù)據(jù)

數(shù)據(jù)部分包括交換局的局?jǐn)?shù)據(jù)、用戶數(shù)據(jù)及交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)。

1)局?jǐn)?shù)據(jù)

各交換局的局?jǐn)?shù)據(jù)，反映交換局在交換網(wǎng)中的地位(或級(jí)別)，以及本交換局與其他交換局的中繼關(guān)系。它包括對(duì)其他交換網(wǎng)的中繼路由的組織、數(shù)量、接收或發(fā)送號(hào)碼、位長(zhǎng)、計(jì)費(fèi)費(fèi)率、傳送信號(hào)方式等。局?jǐn)?shù)據(jù)的設(shè)計(jì)牽涉電話網(wǎng)內(nèi)與本局直接連接各局的中繼關(guān)系，應(yīng)做到與各相關(guān)局在相關(guān)數(shù)據(jù)上完全一致，以避免各交換局間的中繼關(guān)系發(fā)生矛盾(例如兩個(gè)交換局間同一中繼路由的信號(hào)方式或設(shè)備數(shù)量不一致等)。另外，在局?jǐn)?shù)據(jù)中還包括該局使用的各種編號(hào)，如長(zhǎng)途區(qū)號(hào)、市話局局號(hào)等的號(hào)碼長(zhǎng)度。

2)用戶數(shù)據(jù)

用戶數(shù)據(jù)描述全部用戶的信息，它為每一個(gè)用戶所特有。

市話局用戶數(shù)據(jù)包括用戶性質(zhì)(號(hào)盤(pán)或雙音頻按鍵電話、同線電話、投幣電話、用戶交換機(jī)(PBX)中繼線等)、用戶類(lèi)別(電話用戶、數(shù)據(jù)用戶等)、計(jì)費(fèi)種類(lèi)(定期或立即計(jì)費(fèi)、家用計(jì)次表、計(jì)費(fèi)打印機(jī)等)、用戶地理位置(本局營(yíng)業(yè)區(qū)或其他局營(yíng)業(yè)區(qū))、優(yōu)先級(jí)別、話務(wù)負(fù)荷等。注意，長(zhǎng)話局和國(guó)際局無(wú)用戶數(shù)據(jù)。

3)交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)

交換系統(tǒng)數(shù)據(jù)由設(shè)備制造廠家根據(jù)交換局的設(shè)備數(shù)量、交換網(wǎng)絡(luò)的組成、存儲(chǔ)器的地址分配、交換局的各種信號(hào)、編號(hào)等有關(guān)數(shù)據(jù)在出廠前編寫(xiě)。

在程控交換機(jī)中，所有有關(guān)交換機(jī)的信息都可以通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)描述，如交換機(jī)的硬件配置、運(yùn)用環(huán)境、編號(hào)方案、用戶當(dāng)前狀態(tài)、資源(如中繼、路由等)的當(dāng)前狀態(tài)、接續(xù)路由地址等。

在交換機(jī)的軟件程序中，數(shù)據(jù)并不是彼此獨(dú)立的，它們之間有一定的內(nèi)在聯(lián)系。為了快速有效地使用這些數(shù)據(jù)，一般按一定規(guī)則將它們以表格或文件的形式組織起來(lái)。

4.程控交換系統(tǒng)軟件的特點(diǎn)

程控交換系統(tǒng)的軟件用來(lái)實(shí)現(xiàn)識(shí)別主叫、號(hào)碼分析、路由選擇、故障診斷等交換系統(tǒng)的全部智能性操作，而程控交換系統(tǒng)是一種實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，服務(wù)的對(duì)象是大量用戶的隨機(jī)呼叫。因此，程控交換系統(tǒng)軟件最突出的特點(diǎn)是規(guī)模大、實(shí)時(shí)性強(qiáng)、多重性處理、可靠性高和維護(hù)要求高。

1)實(shí)時(shí)性強(qiáng)

程控交換系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)。它要求能及時(shí)收集各個(gè)用戶的當(dāng)前狀態(tài)數(shù)據(jù)，并對(duì)這些數(shù)據(jù)及時(shí)加以分析處理，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)作出響應(yīng)；否則，會(huì)因丟失有關(guān)信息而導(dǎo)致呼叫建立的失敗。因此，程控交換系統(tǒng)的軟件必須具有實(shí)時(shí)特性，它對(duì)某些任務(wù)的完成要求是必須在一定的時(shí)限內(nèi)完成。例如，在接收用戶撥號(hào)脈沖時(shí)，必須在一個(gè)脈沖到來(lái)時(shí)進(jìn)行識(shí)別和計(jì)數(shù)，否則將造成錯(cuò)號(hào)。根據(jù)實(shí)時(shí)性要求的不同，交換程序可分為不同的等級(jí)。相對(duì)而言，對(duì)時(shí)間要求不大嚴(yán)格的是運(yùn)行管理功能，系統(tǒng)對(duì)這些功能的響應(yīng)時(shí)間可以為若干秒甚至更長(zhǎng)。但對(duì)故障處理要越快越好。在交換系統(tǒng)中，處理故障的程序一般具有最高優(yōu)先級(jí)，一旦發(fā)現(xiàn)故障，系統(tǒng)就將中斷正在執(zhí)行的程序，及時(shí)轉(zhuǎn)入故障處理。

2)并發(fā)性和多道程序運(yùn)行

在一個(gè)大容量的程控交換系統(tǒng)中，用戶數(shù)量眾多，會(huì)有多個(gè)用戶同時(shí)發(fā)出呼叫請(qǐng)求，還會(huì)出現(xiàn)同時(shí)有多個(gè)用戶正在進(jìn)行通話、掛機(jī)等多種情況，而且每個(gè)用戶會(huì)有各種不同的任務(wù)要求處理；此外，還可能有幾個(gè)管理和維護(hù)任務(wù)正在執(zhí)行，這些任務(wù)可能是操作人員啟動(dòng)的。如測(cè)試一個(gè)用戶或修改一張路由表，也可能是系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)的，如周期的例行測(cè)試和話務(wù)量測(cè)量，這就要求交換系統(tǒng)能夠在“同一時(shí)刻”執(zhí)行多種任務(wù)，也就是要求軟件程序要有并發(fā)性，或者說(shuō)，要具有在一個(gè)很短的時(shí)間間隔內(nèi)處理很多任務(wù)的能力。

3)可靠性要求高

對(duì)一個(gè)交換系統(tǒng)來(lái)講，可靠性指標(biāo)通常是99.98%的正確呼叫處理以及40年內(nèi)系統(tǒng)中斷運(yùn)行時(shí)間不超過(guò)兩小時(shí)。即使在硬件或軟件系統(tǒng)本身故障的情況下，系統(tǒng)應(yīng)仍能保持可靠運(yùn)行，并能在不中斷系統(tǒng)運(yùn)行的前提下，從硬件或軟件故障中恢復(fù)到正常運(yùn)行，這就要求要有許多保證軟件可靠性的措施。

4)維護(hù)要求高

程控交換軟件系統(tǒng)具有相當(dāng)大的維護(hù)工作量，這不僅是由于原來(lái)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的不完善需要加以改進(jìn)，更重要的是隨著技術(shù)的發(fā)展，需要不斷引入新的性能或?qū)υ行阅苓M(jìn)行改進(jìn)和完善，還由于交換局的業(yè)務(wù)發(fā)展引起用戶組成、話務(wù)量的變化。此外，整個(gè)通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展可能對(duì)本交換局提出新的要求等。由于上述因素，程控交換軟件系統(tǒng)的維護(hù)工作量相當(dāng)之大。一般而言，在整個(gè)軟件生存周期內(nèi)，軟件總成本的50%～60%是用在維護(hù)上的。因此，提高程控軟件系統(tǒng)的可維護(hù)性，對(duì)于提高程控交換系統(tǒng)的質(zhì)量，降低成本，具有十分關(guān)鍵的作用。

2.2數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)

2.2.1基本交換單元

1.T接線器

T接線器采用緩沖存儲(chǔ)器暫存話音的數(shù)字信息，并用控制讀出或控制寫(xiě)入的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)時(shí)隙交換。因此，時(shí)間接線器主要由話音存儲(chǔ)器(SM)和控制存儲(chǔ)器(CM)構(gòu)成，如圖2-5所示。其中，話音存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器都由隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM)構(gòu)成。話音存儲(chǔ)器用來(lái)暫存數(shù)字編碼的話音信息。每個(gè)話路時(shí)隙有8位編碼，故話音存儲(chǔ)器的每個(gè)單元應(yīng)至少具有8比特。話音存儲(chǔ)器的容量也就是所含的單元數(shù)應(yīng)等于輸入復(fù)用線上的時(shí)隙數(shù)，假定輸入復(fù)用線上有512個(gè)時(shí)隙，則話音存儲(chǔ)器要有512個(gè)單元?？刂拼鎯?chǔ)器的容量通常等于話音存儲(chǔ)器的容量，每個(gè)單元所存儲(chǔ)的內(nèi)容是由處理機(jī)控制寫(xiě)入的。

在圖2-5中，控制存儲(chǔ)器的輸出控制話音存儲(chǔ)器的讀出地址。如果要將話音存儲(chǔ)器輸入TS49的內(nèi)容a在TS58中輸出，可在控制存儲(chǔ)器的第58單元中寫(xiě)入49。下面介紹完成時(shí)隙交換的過(guò)程。各個(gè)輸入時(shí)隙的信息在時(shí)鐘控制下，依次寫(xiě)入話音存儲(chǔ)器的各個(gè)單元，時(shí)隙1的內(nèi)容寫(xiě)入第1個(gè)存儲(chǔ)單元，時(shí)隙2的內(nèi)容寫(xiě)入第2個(gè)存儲(chǔ)單元，以此類(lèi)推?？刂拼鎯?chǔ)器在時(shí)鐘控制下依次讀出各單元內(nèi)容，讀至第58單元時(shí)(對(duì)應(yīng)于話音存儲(chǔ)器輸出TS58)，其內(nèi)容49用于控制話音存儲(chǔ)器在輸出TS58讀出第49單元的內(nèi)容，從而完成了所需的時(shí)隙交換。輸入時(shí)隙選定了輸出時(shí)隙后，由處理機(jī)控制寫(xiě)入控制存儲(chǔ)器的內(nèi)容在整個(gè)通話期間保持不變。于是，每一幀都重復(fù)以上的讀寫(xiě)過(guò)程，輸入TS49的話音信息，在每一幀中都在TS58中輸出，直到通話終止。圖2-5Ｔ接線器

T接線器工作原理方面就控制存儲(chǔ)器對(duì)話音存儲(chǔ)器的控制而言，可有兩種控制方式：

(1)順序?qū)懭耄刂戚敵觯?jiǎn)稱“輸出控制”。

(2)控制寫(xiě)入，順序?qū)懗?，?jiǎn)稱“輸入控制”。

圖2-6(a)所示為輸出控制方式，即話音存儲(chǔ)器的寫(xiě)入由時(shí)鐘脈沖控制按順序進(jìn)行，而其讀出要受控制存儲(chǔ)器的控制,由控制存儲(chǔ)器提供寫(xiě)出地址。控制存儲(chǔ)器則只有一種工作方式，它所提供的讀出地址是由處理機(jī)控制寫(xiě)入，按順序讀出的。例如，當(dāng)時(shí)隙內(nèi)容a需要從時(shí)隙i交換到時(shí)隙j時(shí)，在話音存儲(chǔ)器的第i個(gè)單元順序?qū)懭雰?nèi)容a，由處理機(jī)控制在控制存儲(chǔ)器的第j個(gè)單元寫(xiě)入地址i作為話音存儲(chǔ)器的輸出地址。當(dāng)?shù)趈個(gè)時(shí)隙到達(dá)時(shí)，從控制存儲(chǔ)器中去取出輸出地址i，從話音存儲(chǔ)器第i個(gè)單元中取出內(nèi)容a輸出，完成交換。圖2-6

T接線器兩種工作方式

2.S接線器

空間接線器用來(lái)完成對(duì)傳送同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)的不同復(fù)用線之間的交換功能，而不能改變其時(shí)隙位置。從結(jié)構(gòu)上看，空間接線器由電子交叉矩陣和控制存儲(chǔ)器(CM)構(gòu)成，圖2-7所示為基于兩種控制方式的空間接線器。

它包括一個(gè)4×4的電子交叉矩陣和對(duì)應(yīng)的控制存儲(chǔ)器。4×4的交叉矩陣有4條輸入復(fù)用線和4條輸出復(fù)用線，每條復(fù)用線上傳送由若干個(gè)時(shí)隙組成的同步時(shí)分復(fù)用信號(hào)，任一條輸入復(fù)用線可以選通任一條輸出復(fù)用線。這里我們說(shuō)成復(fù)用線，而不一定是一套32路的PCM系統(tǒng)，是因?yàn)閷?shí)際上還要將各個(gè)PCM系統(tǒng)進(jìn)一步復(fù)用，使一條復(fù)用線上具有更多的圖2-7

S接線器時(shí)隙，以更高的碼率進(jìn)入電子交叉矩陣，從而提高性能。因?yàn)槊織l復(fù)用線上具有若干個(gè)時(shí)隙，即每條復(fù)用線上傳送了若干個(gè)用戶的信息，所以輸入復(fù)用線與輸出復(fù)用線應(yīng)在某一個(gè)指定時(shí)隙接通。例如，第1條輸入復(fù)用線的第1個(gè)時(shí)隙可以選通第2個(gè)輸出復(fù)用線的第1個(gè)時(shí)隙，它的第2個(gè)時(shí)隙可能選通第3條輸出復(fù)用線的第2個(gè)時(shí)隙，它的第3個(gè)時(shí)隙可能選通第1條輸出復(fù)用線的第3個(gè)時(shí)隙，等等。所以說(shuō)，空間接線器不進(jìn)行時(shí)隙交換，而僅僅實(shí)現(xiàn)同一時(shí)隙的空間交換。當(dāng)然，對(duì)應(yīng)于一定出、入線的各個(gè)交叉點(diǎn)是按復(fù)用時(shí)隙而高速工作的；而在這個(gè)意義上，空間接線器是以時(shí)分方式工作的。各個(gè)交叉點(diǎn)在哪些時(shí)隙應(yīng)閉合，在哪些時(shí)隙應(yīng)斷開(kāi)，這取決于處理機(jī)通過(guò)控制存儲(chǔ)器所完成的選擇功能。如圖2-7(a)所示，對(duì)應(yīng)于每條入線有一個(gè)控制存儲(chǔ)器(CM)，用于控制該入線上每個(gè)時(shí)隙接通哪一條出線?？刂拼鎯?chǔ)器的地址對(duì)應(yīng)時(shí)隙號(hào)，其內(nèi)容為該時(shí)隙所應(yīng)接通的出線編號(hào)，所以其容量等于每一條復(fù)用線上的時(shí)隙數(shù)，每個(gè)存儲(chǔ)單元的字長(zhǎng)，即比特?cái)?shù)則取決于出線地址編號(hào)的二進(jìn)制碼位數(shù)。例如，若交叉矩陣是32×32，每條復(fù)用線有512個(gè)時(shí)隙，則應(yīng)有32個(gè)控制存儲(chǔ)器，每個(gè)控制存儲(chǔ)器有512個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元的字長(zhǎng)為5比特，可選擇32條出線。圖2-7(b)與(a)基本相同，不同的是這時(shí)每個(gè)控制存儲(chǔ)器對(duì)應(yīng)一條出線，用于控制該出線在每個(gè)時(shí)隙接通哪一條入線。所以，控制存儲(chǔ)器的地址仍對(duì)應(yīng)時(shí)隙號(hào)，其內(nèi)容為該時(shí)隙所應(yīng)接通的入線編號(hào)，字長(zhǎng)為入線地址編號(hào)的二進(jìn)制碼位數(shù)。電子交叉矩陣在不同時(shí)隙閉合和斷開(kāi)要求其開(kāi)關(guān)速度極快，所以它不是普通的開(kāi)關(guān)。通常，它是由電子選擇器組成的。電子選擇器也是一種多路選擇交換器，只是其控制信號(hào)來(lái)源于控制存儲(chǔ)器。2.2.2

T、S接線器組合網(wǎng)絡(luò)

以T型或S型時(shí)分接線器為基礎(chǔ)，組成兩級(jí)或兩級(jí)以上的交換網(wǎng)稱做數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)。由于T型接線器可進(jìn)行時(shí)隙交換，所以它可以獨(dú)立工作。而S型接線器不能進(jìn)行時(shí)隙交換,所以它不能獨(dú)立工作。常見(jiàn)的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)有T-T、T-T-T、T-S-T、S-T-S等。本節(jié)僅介紹T-T和T-S-T的工作原理，其他的分析方法大致相同。

1.T-T數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)

T-T型二級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)如圖2-8所示，下面分析T-T二級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理。圖2-8

T-T數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)

1)組成

圖2-8的T-T型二級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)由8個(gè)T入(0～7)接線器和8個(gè)T出(0～7)接線器組成。其中：

復(fù)用器(S/P)——8端HW復(fù)用，復(fù)用度F=256；

分路器(P/S)——8端HW復(fù)用，復(fù)用度F=256；

T接線器入：CMA=32×8×8×8；

T接線器出：SMB=32×8×8×8，CMB=32×8×8×8。

2)控制方式

T接線器入采用控制讀方式，T接線器出采用控制寫(xiě)方式。

3)工作原理

以HW0TS2a→HW63TS30b為例介紹圖2-8的T-T型二級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理。

4)內(nèi)部時(shí)隙

由CPU尋找一條空閑鏈路，可采用奇偶法，若主叫用戶選用偶數(shù)時(shí)隙TS2P，則被叫用戶應(yīng)選擇奇數(shù)時(shí)隙TS2P＋1或TS2P－1。此例中主叫用戶選用時(shí)隙ITS3，被叫用戶選擇時(shí)隙ITS4。

5)路由選擇

(1)

HW0TS2“a”→HW63TS30“a”：HW0TS2→TS16→T入0SMA0、CMA0→內(nèi)部時(shí)隙ITS3→ITS31(逆方向)，P/S(0)7出→S/P(7)0入，內(nèi)部時(shí)隙ITS3→ITS24(正方向)，T出7SMB7，CMB7→TS247→HW63TS30。

(2)

HW63TS30“b”→HW0TS2“b”：HW63TS30→TS247→T入7SMA7、CMA7→內(nèi)部時(shí)隙ITS4→ITS32(逆方向)，P/S(0)0出→S/P(0)7入，內(nèi)部時(shí)隙ITS4→ITS39(正方向)，T出0SMB0、CMB0→TS16→HW0TS2。

6)填寫(xiě)控制字

(1)

HW0TS2“a”→HW63TS30“a”：T入0為順序?qū)懭耄刂谱x出，SMA0的第16單元寫(xiě)入“a”，CMA0的第31單元寫(xiě)入“16”；T出7為控制寫(xiě)入，順序讀出，SMB7的第247單元讀出“a”，CMB7的24單元寫(xiě)入“247”。

(2)

HW63TS30“b”→HW0TS2“b”：T入7為順序?qū)懭?，控制讀出，SMA7的第247單元寫(xiě)入“b”，CMB7的第32單元寫(xiě)入“247”；T出0為控制寫(xiě)入，順序讀出，SMB0的第16單元讀出“b”，CMB7的第39單元寫(xiě)入“16”。

7)時(shí)隙分析

(1)TS16時(shí)隙：將HW0TS2的語(yǔ)音信號(hào)“a”順序?qū)懭隩入0的SMA16單元；將T出0的SMB016單元的語(yǔ)音信號(hào)“b”順序讀出。

(2)TS31時(shí)隙：根據(jù)T入0的CMA031單元的“16”，將T入0的SMA0168單元的“a”讀出。

(3)TS32時(shí)隙：根據(jù)T入7的CMA732單元的“247”，將T入7的SMA7247單元的“b”讀出。

(4)TS24時(shí)隙：根據(jù)T出7的CMB724單元的“247”，將“a”寫(xiě)入SMB7247單元。

(5)TS39時(shí)隙：根據(jù)T出0的CMB039單元的“16”，將“b”寫(xiě)入SMB016單元。

(6)TS247時(shí)隙：將HW63TS30的語(yǔ)音信號(hào)“b”順序?qū)懭隩入7的SMA7247單元，將T出7SMB7247單元的語(yǔ)音信號(hào)“a”順序讀出。

2.TST數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)

大型的數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)普遍采用TST(時(shí)分-空分-時(shí)分)三級(jí)結(jié)構(gòu)，它由兩個(gè)T級(jí)和一個(gè)S級(jí)組成。因?yàn)椴捎脙蓚€(gè)T級(jí)可充分利用時(shí)分接線器成本低和無(wú)阻塞的特點(diǎn)，TST數(shù)字交換網(wǎng)引入了空分級(jí)S，改善了話務(wù)的疏散功能，并通過(guò)擴(kuò)大S級(jí)的輸入母線和輸出母線，將多個(gè)時(shí)分接線器連接起來(lái)，大幅度提高了交換網(wǎng)的容量。

在TST型交換網(wǎng)絡(luò)中，對(duì)T型接線器的安排一般有兩種方式：T入為時(shí)鐘寫(xiě)入，控制讀出；T出為控制寫(xiě)入，時(shí)鐘讀出。簡(jiǎn)稱讀寫(xiě)方式的T-S-T型交換網(wǎng)絡(luò)，如圖2-9所示，T入為控制寫(xiě)入，時(shí)鐘讀出；T出為時(shí)鐘寫(xiě)入，控制讀出。簡(jiǎn)稱寫(xiě)讀方式的T-S-T型交換網(wǎng)絡(luò)，如圖2-10所示。圖2-9讀寫(xiě)方式的T-S-T三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)圖2-10寫(xiě)讀方式的T-S-T三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)這兩種網(wǎng)絡(luò)的基本組成都一樣，下面分析它們的工作原理。

1)組成

圖2-9和圖2-10基本組成都是16個(gè)T入(0～15)接線器，16×16×8的S型交叉矩陣，16個(gè)T出(0～15)接線器。

T接線器入：SMA=32×8×8×16，CMA=32×8×8×16；

S接線器：16×16×8(交叉矩陣)CMS=32×8×4×16；

T接線器出：SMB=32×8×8×16，CMB=32×16×8×16。

2)工作原理

以HW0TS2→HW127TS30為例介紹兩種工作方式的工作原理。

(1)讀寫(xiě)方式的T-S-T三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)。T入采用控制讀方式；S級(jí)為出線控制方式；T出采用控制寫(xiě)方式，簡(jiǎn)稱讀寫(xiě)方式的T-S-T，如圖2-9所示。

①內(nèi)部時(shí)隙。這里采用反相法作為內(nèi)部時(shí)隙，即兩個(gè)時(shí)隙相差半幀，一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙為T(mén)St，另一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙為T(mén)St′，TSt′＝TSt+F／2。如設(shè)t=5，則t′=5+256/2=133，即一個(gè)內(nèi)部時(shí)隙為ITS5，另一個(gè)為ITS133。②路由選擇。

·HW0TS2“a”→HW127TS30“a”：HW0TS2→TS16(2×8＋0＝16)→T入0SMA0，CMA0→ITS5→S接線器0入15出→ITS5→T出15SMB15，CMB15→TS247(30×8＋7＝247)→HW127TS30。

·

HW127TS30“b”→HW0TS2“b”：HW127TS30→TS247(30×8＋7＝247)→T入15SMA15，CMA15→ITS133→S接線器15入0出→ITS133→T出0SMB0，CMB0→TS16(2×8＋0＝16)→HW0TS2。③填寫(xiě)控制字。

·HW0TS2“a”→HW127TS30“a”：T入0為順序?qū)懭?，控制讀出，SMA016單元寫(xiě)入“a”，CMA05單元寫(xiě)入“16”；S為輸出控制，在SCMS15的5單元寫(xiě)入交叉接點(diǎn)號(hào)“0”(入線號(hào))；T出15為控制寫(xiě)入，順序讀出，SMB15247單元讀出“a”，CMB155單元寫(xiě)入“247”。

·

HW127TS30“b”→HW0TS2“b”：T入15為順序?qū)懭?，控制讀出，SMA15247單元寫(xiě)入“b”，CMA15133單元寫(xiě)入“247”；S為輸出控制，在SCMS0的133單元寫(xiě)入交叉接點(diǎn)號(hào)“15”(入線號(hào))；T出0為控制寫(xiě)入，順序讀出，SMB016單元讀出“b”，CMB0133單元寫(xiě)入“16”。④時(shí)隙分析。

·TS16時(shí)隙：將HW0TS2的語(yǔ)音信號(hào)“a”順序?qū)懭隩入0的SMA016單元；將T出0的SMB016單元的語(yǔ)音信號(hào)“b”讀出。

·TSτ(=5)時(shí)隙：根據(jù)S接線器CMS15的5單元的內(nèi)容“0”，閉合0入15出的交叉接點(diǎn)，接通T入0的SMA0和T出15SMB15之間的通路；將T入0的SMA016單元的“a”讀出；寫(xiě)入T出15的SMB15247單元。

·TSτ′(=133)時(shí)隙：根據(jù)S接線器CMS0的133單元的內(nèi)容“15”，閉合15入0出的交叉接點(diǎn)，接通T入SMA15和T出SMB0之間的通路；將T入15的SMA15247單元的“b”讀出；寫(xiě)入T出0的SMB016單元。

·TS247時(shí)隙：將HW127TS30的語(yǔ)音信號(hào)“b”順序?qū)懭隩入的SMA15247單元；將T出的SMB15247單元的語(yǔ)音信號(hào)“a”讀出。

(2)寫(xiě)讀方式的T-S-T三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)。T入采用控制寫(xiě)方式，S級(jí)為出線控制方式，T出采用控制讀方式，簡(jiǎn)稱寫(xiě)讀方式的T-S-T，如圖2-10所示。圖2-10寫(xiě)讀方式的T-S-T三級(jí)交換網(wǎng)絡(luò)①路由選擇。

·HW0TS2“a”→HW127TS30“a”：HW0TS2→TS16(2×8＋0＝16)→T入0SMA0，CMA0→ITS5→S接線器0入15出→ITS5→T出15SMB15，CMB15→TS247(30×8＋7＝247)→HW127TS30。

·HW127TS30“b”→HW0TS2“b”：HW127TS30→TS247(30×8＋7＝247)→T入15SMA15，CMA15→ITS133→S接線器15入0出→ITS133→T出0SMB0，CMB0→TS16(2×8＋0＝16)→HW0TS2。②填寫(xiě)控制字。

·

HW0TS2“a”→HW127TS30“a”：T入0為控制寫(xiě)入，順序讀出，應(yīng)在SMA05單元讀出“a”，CMA016單元寫(xiě)入“5”；S為輸出控制，在SCMS155單元寫(xiě)入交叉接點(diǎn)號(hào)“0”；T出15為順序?qū)懭?，控制讀出，SMB155單元寫(xiě)入“a”,CMB15247單元寫(xiě)入“5”。

·HW127TS30“b”→HW0TS2“b”：T入15為控制寫(xiě)入，順序讀出，SMA15133單元讀出“b”，CMA15247單元寫(xiě)入“133”；S為輸出控制，在SCMS0133單元寫(xiě)入交叉接點(diǎn)號(hào)“15”；T出0為順序?qū)懭?，控制讀出，SMB0133單元寫(xiě)入“b”，CMB016單元寫(xiě)入“133”。③時(shí)隙分析。

·TS16時(shí)隙：將HW0TS2的語(yǔ)音信號(hào)“a”控制寫(xiě)入T入的SMA05單元；將T出的SMB0133單元的語(yǔ)音信號(hào)“b”讀出。

·TS5時(shí)隙：根據(jù)S接線器CMS15的5單元的內(nèi)容，閉合0#交叉接點(diǎn)，接通T入0的SMA0和T出15SMB15之間的通路；將T入的SMA05單元的“a”讀出；寫(xiě)入T出15的SMB5單元。

·TS133時(shí)隙：根據(jù)S接線器CMS0的133單元的內(nèi)容，閉合15#交叉接點(diǎn)，接通T入SMA15和T出SMB0之間的通路；將T入15的SMA15133單元的“b”讀出；寫(xiě)入T出0的SMB0133單元。

·TS247時(shí)隙：將HW127TS30的語(yǔ)音信號(hào)“b”控制寫(xiě)入T入的SMA15133單元；將T出的SMB155單元的語(yǔ)音信號(hào)“a”讀出。

(3)兩種方式的比較。從原理上講，輸入T和輸出T可以采用任何控制方式，但是從控制和維護(hù)的角度出發(fā)，還是有必要進(jìn)行討論。下面對(duì)圖2-9和圖2-10進(jìn)行比較。

①a讀寫(xiě)方式的T-S-T：T入的SMA單元和用戶時(shí)隙對(duì)應(yīng)，語(yǔ)音a要固定放在SMA0的16號(hào)單元，語(yǔ)音b要放在SMA15的247號(hào)單元，當(dāng)這兩個(gè)單元損壞時(shí)，使用該單元的用戶就無(wú)法通信，影響較大。②b寫(xiě)讀方式的T-S-T：T入的SMA單元與鏈路對(duì)應(yīng)，SMA單元和用戶則是群對(duì)應(yīng)。語(yǔ)音a放在SMA0的5號(hào)單元，語(yǔ)音b放在SMA15的133號(hào)單元，這兩個(gè)單元都是內(nèi)部時(shí)隙所對(duì)應(yīng)的。語(yǔ)音信息存在哪個(gè)單元是由CPU控制的，當(dāng)SMA單元有個(gè)別損壞時(shí)，由CPU控制選擇存儲(chǔ)單元。另外在寫(xiě)讀方式的T-S-T中，CMA單元對(duì)應(yīng)于用戶號(hào)，其內(nèi)容為相應(yīng)用戶所使用的鏈路號(hào)，因此只要檢查CMA哪個(gè)單元是什么內(nèi)容，就可知道哪個(gè)用戶正在使用哪條鏈路。即控制寫(xiě)較控制讀測(cè)試方便。

由此分析，采用寫(xiě)讀方式的T-S-T比較好，所以大部分T-S-T網(wǎng)絡(luò)都采用寫(xiě)讀方式的T-S-T。

2.3呼叫處理過(guò)程

程控?cái)?shù)字交換機(jī)對(duì)所連接的用戶狀態(tài)周期性地進(jìn)行掃描，當(dāng)用戶摘機(jī)后，用戶回路由斷開(kāi)變?yōu)殚]合，交換機(jī)識(shí)別到用戶的呼叫請(qǐng)求后進(jìn)行相關(guān)的呼叫處理。呼叫處理用于控制呼叫的建立和釋放，基本上對(duì)應(yīng)呼叫的接續(xù)過(guò)程。下面主要介紹一般呼叫接續(xù)流程和呼叫處理原理。

2.3.1呼叫接續(xù)流程

發(fā)端交換局可完成本局呼叫和出局呼叫，其程控?cái)?shù)字交換機(jī)呼叫接續(xù)的過(guò)程可分為三個(gè)部分。

1.呼叫建立

主叫摘機(jī)向交換機(jī)發(fā)出呼叫請(qǐng)求信號(hào)，交換機(jī)檢測(cè)到用戶請(qǐng)求后向用戶送撥號(hào)音，用戶撥打被叫號(hào)碼，交換機(jī)接收被叫號(hào)碼(DTMF信號(hào)或脈沖信號(hào))交換機(jī)進(jìn)行號(hào)碼分析和用戶識(shí)別。若為本局呼叫，交換機(jī)建立主被叫之間的電路連接；若為出局呼叫，則選擇占用至被叫用戶所在交換局的出局中繼線。

2.雙方通話

主/被叫通過(guò)用戶線和中繼線，以及交換機(jī)內(nèi)部建立的鏈路進(jìn)行通話。

3.話終釋放

主/被叫掛機(jī)，交換機(jī)釋放電路。

程控?cái)?shù)字交換機(jī)一次成功的本局呼叫接續(xù)詳細(xì)過(guò)程如圖2-11所示。圖2-11本局呼叫接續(xù)過(guò)程2.3.2呼叫處理原理

假設(shè)用戶A和用戶B位于同一個(gè)交換機(jī)內(nèi)，且兩個(gè)用戶均處于空閑狀態(tài)，在某個(gè)時(shí)刻，用戶A要發(fā)起對(duì)用戶B的一個(gè)呼叫，即主叫為A、被叫為B，則交換機(jī)對(duì)這個(gè)本局呼叫的基本處理過(guò)程見(jiàn)表2-1。表2-1本局呼叫的基本處理過(guò)程通過(guò)對(duì)呼叫處理過(guò)程特點(diǎn)的分析，我們發(fā)現(xiàn)可以將呼叫處理過(guò)程劃分為以下3個(gè)部分：

(1)輸入處理。在呼叫處理的過(guò)程中，輸入信號(hào)主要有摘機(jī)信號(hào)、掛機(jī)信號(hào)、所撥號(hào)碼和超時(shí)信號(hào)，這些輸入信號(hào)也叫做“事件”。輸入處理就是指識(shí)別和接收這些輸入信號(hào)的過(guò)程，在交換機(jī)中，它是由相關(guān)輸入處理程序完成的。

(2)分析處理。分析處理是對(duì)輸入處理的結(jié)果(接收到的輸入信號(hào))、當(dāng)前狀態(tài)以及各種數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，決定下一步執(zhí)行什么任務(wù)，確定下一步應(yīng)該往哪一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)移。分析處理的功能是由分析處理程序完成的，主要包括“去話分析”、“號(hào)碼翻譯”、“狀態(tài)分析”和“來(lái)話分析”等。

(3)任務(wù)執(zhí)行和輸出處理。任務(wù)執(zhí)行是指在遷移到下一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)之前，根據(jù)分析處理的結(jié)果完成相關(guān)任務(wù)的過(guò)程。它是由任務(wù)執(zhí)行程序完成的。在任務(wù)執(zhí)行的過(guò)程中，要輸出一些信令、消息或動(dòng)作命令，如No.7信令、處理機(jī)間通信消息以及送撥號(hào)音、停振鈴和接通話路命令等，將完成這些消息的發(fā)送和相關(guān)動(dòng)作的過(guò)程叫做輸出處理，輸出處理由輸出處理程序完成。

1.輸入處理

輸入處理的主要功能就是要及時(shí)檢測(cè)外界進(jìn)入到交換機(jī)的各種信號(hào)，如用戶摘/掛機(jī)信號(hào)、用戶所撥號(hào)碼、中繼線上的中國(guó)No.1信令的線路信號(hào)、No.7信令等。交換機(jī)識(shí)別信號(hào)后，相關(guān)信號(hào)進(jìn)入隊(duì)列或相應(yīng)存儲(chǔ)區(qū)。輸入處理包括以下幾方面：

(1)用戶線掃描監(jiān)視。監(jiān)視用戶線狀態(tài)是否發(fā)生了變化。

(2)中繼線線路信號(hào)掃描。監(jiān)視中繼線線路信號(hào)是否發(fā)生變化。

(3)接收數(shù)字信號(hào)。數(shù)字信號(hào)包括撥號(hào)脈沖、DTMF信號(hào)和MFC信號(hào)等。

(4)接收公共信道信令。

(5)接收操作臺(tái)的各種信號(hào)等。

監(jiān)視功能是由用戶電路實(shí)現(xiàn)的，即BORSCHT中的S功能。由用戶線掃描監(jiān)視程序檢測(cè)和識(shí)別用戶線的狀態(tài)變化，并據(jù)此判斷用戶摘掛機(jī)的事件。用戶線有兩種狀態(tài)：“續(xù)”和“斷”。“續(xù)”是指用戶線上形成直流通路，有直流電流的狀態(tài)；“斷”是指用戶線上直流通路斷開(kāi)，沒(méi)有直流電流的狀態(tài)。用戶摘機(jī)時(shí)，用戶線狀態(tài)為“續(xù)”；用戶掛機(jī)時(shí)，用戶線狀態(tài)為“斷”；用戶撥號(hào)送脈沖時(shí)，用戶線狀態(tài)為“斷”；脈沖間隔時(shí)，用戶線狀態(tài)為“續(xù)”。

因此，通過(guò)對(duì)用戶線上有無(wú)電流，即對(duì)這種“續(xù)”和“斷”的狀態(tài)變化進(jìn)行監(jiān)視和分析，就可檢測(cè)到用戶線上的摘/掛機(jī)信號(hào)及脈沖撥號(hào)信號(hào)。用戶線監(jiān)視電路如圖2-12所示。圖2-12用戶線監(jiān)視電路由于用戶摘/掛機(jī)是隨機(jī)發(fā)生的，為了能夠及時(shí)檢測(cè)到用戶線上的狀態(tài)變化，處理機(jī)必須周期性地去掃描用戶線。周期的長(zhǎng)短視具體情況而定，用戶摘/掛機(jī)掃描周期一般為100～200ms，撥號(hào)脈沖識(shí)別周期一般為8～10ms。

假設(shè)用戶在掛機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描點(diǎn)輸出為“1”，摘機(jī)狀態(tài)時(shí)掃描點(diǎn)輸出為“0”，則用戶摘機(jī)、掛機(jī)識(shí)別程序的任務(wù)就是識(shí)別出用戶從“1”變?yōu)椤?”或者從“0”變?yōu)椤?”的狀態(tài)變化。摘/掛機(jī)識(shí)別原理如圖2-13所示。圖中處理機(jī)每隔200ms對(duì)用戶線掃描一次，即讀出用戶線的狀態(tài)。掃描結(jié)果可能為“1”，也可能為“0”。這個(gè)掃描結(jié)果就是圖中“這次掃描結(jié)果”，圖中的“前次掃描結(jié)果”是在200ms前掃描所得的信息。

從圖2-13中可以看出，只有在從掛機(jī)狀態(tài)變?yōu)檎獧C(jī)狀態(tài)，或是從摘機(jī)狀態(tài)變成掛機(jī)狀態(tài)時(shí)，兩次掃描結(jié)果才會(huì)不同。圖2-13用戶摘/掛機(jī)識(shí)別原理

2.按鈕話機(jī)撥號(hào)號(hào)碼的接收

1)雙音多頻收號(hào)

按鈕話機(jī)撥號(hào)是按號(hào)盤(pán)的數(shù)字鈕，每按一個(gè)數(shù)字鈕送出兩個(gè)音頻信號(hào)。這兩個(gè)音頻分別屬于高頻組和低頻組(每組各有4個(gè)頻率)。每一個(gè)號(hào)碼分別在各組中取一個(gè)頻率(四中取一)。每一號(hào)碼與相應(yīng)頻率的關(guān)系見(jiàn)表2-2。例如，按“2”,話機(jī)則發(fā)出1336Hz+697Hz的雙音頻信號(hào)；按“6”，話機(jī)則發(fā)出1477Hz+770Hz的雙音頻信號(hào)，這種方式被稱為DTMF(雙音多頻)。表2-2按鍵電話號(hào)碼與頻率的關(guān)系程控交換機(jī)使用DTMF收號(hào)器(硬件設(shè)備)接收DTMF信號(hào)，DTMF收號(hào)器示意圖如圖2-14所示。

在圖2-14中，輸出端用于輸出某個(gè)號(hào)碼的高頻信號(hào)和低頻信號(hào)，信號(hào)標(biāo)志用于表示DTMF收號(hào)器是否在收號(hào)。當(dāng)信號(hào)標(biāo)志SP=0時(shí)，表示DTMF收號(hào)器正在收號(hào)，可以從收號(hào)器讀取號(hào)碼信息；當(dāng)信號(hào)標(biāo)志SP=1時(shí)，表示DTMF收號(hào)器沒(méi)有收號(hào)，無(wú)信息可讀。為了及時(shí)讀出號(hào)碼，對(duì)信號(hào)標(biāo)志SP要進(jìn)行檢測(cè)監(jiān)視，一般DTMF信號(hào)傳送時(shí)間大于40ms，通常取該掃描監(jiān)視周期為20ms，以確保不漏讀DTMF號(hào)碼。DTMF收號(hào)原理如圖2-15所示，其基本原理與上面所介紹的脈沖識(shí)別方法是一致的，在此不再贅述。圖2-14

DTMF收號(hào)器示意圖圖2-15

DTMF收號(hào)原理

2)脈沖收號(hào)

除了雙音多頻，還有一種用戶線收號(hào)方式叫做脈沖收號(hào)，這種方法現(xiàn)在已經(jīng)比較少用了。與DTMF不同，用戶使用撥號(hào)盤(pán)話機(jī)撥號(hào)時(shí)，話機(jī)送來(lái)的是脈沖。交換機(jī)根據(jù)被叫用戶線上發(fā)送過(guò)來(lái)的不同時(shí)間長(zhǎng)度的斷續(xù)脈沖來(lái)判斷所撥打號(hào)碼，如圖2-16所示，撥“2”時(shí)，用戶線上就產(chǎn)生2個(gè)脈沖，撥“1”時(shí)就產(chǎn)生1個(gè)脈沖，10個(gè)脈沖用“0”表示。圖2-16脈沖撥號(hào)示意圖

2.分析處理

分析處理是對(duì)各種信息(當(dāng)前狀態(tài)、輸入信息、用戶數(shù)據(jù)、可用資源等)進(jìn)行分析，確定下一步要執(zhí)行的任務(wù)和進(jìn)行的輸出處理。分析處理由分析處理程序來(lái)完成，它屬于基本級(jí)程序。按照要分析的信息的不同，分析處理具體可分為去話分析、號(hào)碼分析、來(lái)話分析和狀態(tài)分析。

1)去話分析

輸入處理的摘/掛機(jī)掃描程序檢測(cè)到用戶摘機(jī)信號(hào)后，交換機(jī)要根據(jù)主叫用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列分析，決定下一步的接續(xù)動(dòng)作，這種在主叫用戶摘機(jī)發(fā)起呼叫時(shí)所進(jìn)行的分析叫做去話分析。去話分析是指主叫局對(duì)主叫用戶數(shù)據(jù)進(jìn)行的分析，其結(jié)果決定下一步任務(wù)的執(zhí)行和輸出處理操作，非主叫局不需要去話分析。圖2-17所示為去話分析示意圖，圖2-18所示為去話分析的一般流程。圖2-17去話分析示意圖圖2-18去話分析的一般流程主叫用戶數(shù)據(jù)是去話分析的主要信息來(lái)源，主要包括以下內(nèi)容：

·呼叫要求類(lèi)別：一般呼叫；模擬呼叫；拍叉簧呼叫。

·端子類(lèi)別：空端子；使用中。

·線路類(lèi)別：?jiǎn)尉€電話；同線電話。

·運(yùn)用類(lèi)別：一般用戶；來(lái)話專用；去話停止。

·話機(jī)類(lèi)別：號(hào)盤(pán)話機(jī)；按鈕話機(jī)。

·計(jì)費(fèi)種類(lèi)：定期或立即計(jì)費(fèi)；家用計(jì)次表；計(jì)費(fèi)打印機(jī)等。

·出局類(lèi)別：只允許本區(qū)內(nèi)呼叫；允許市內(nèi)呼叫；允許國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途呼叫；允許國(guó)際呼叫。

·優(yōu)先級(jí)別及專用情況：是否熱線電話；是否優(yōu)先；優(yōu)先級(jí)別；能否作國(guó)際呼叫的被叫。

·服務(wù)類(lèi)別：呼叫轉(zhuǎn)移；呼叫等待；三方通話；叫醒服務(wù)；免打擾以及惡意呼叫追蹤等性能。

此外，還應(yīng)反映出各種用戶使用的不同用戶電路，如普通用戶電路、帶極性倒換的用戶電路、帶直流脈沖計(jì)數(shù)的用戶電路、帶交流脈沖計(jì)數(shù)的用戶電路、投幣話機(jī)專用的用戶電路、傳真用戶等。這些數(shù)據(jù)都按一定格式和關(guān)系存入內(nèi)存，使用時(shí)取出。

2)號(hào)碼分析

號(hào)碼分析是在收到用戶的撥號(hào)號(hào)碼時(shí)所進(jìn)行的分析處理，其分析的數(shù)據(jù)來(lái)源就是用戶所撥的號(hào)碼。交換機(jī)可從用戶線上直接接收號(hào)碼，也可從中繼線上接收其他局傳送來(lái)的號(hào)碼，然后根據(jù)譯碼表對(duì)號(hào)碼進(jìn)行分析，圖2-19所示為號(hào)碼分析示意圖。圖2-19號(hào)碼分析示意圖譯碼表包括：

(1)號(hào)碼類(lèi)型：市內(nèi)號(hào)、特服號(hào)、長(zhǎng)途號(hào)、國(guó)際號(hào)等；

(2)應(yīng)收位數(shù)：局號(hào)；

(3)計(jì)費(fèi)方式：電話簿號(hào)碼；

(4)用戶業(yè)務(wù)的業(yè)務(wù)號(hào)：縮位撥號(hào)、呼叫轉(zhuǎn)移、叫醒業(yè)務(wù)、熱線服務(wù)、缺席服務(wù)等業(yè)務(wù)的登記、撤銷(xiāo)。

號(hào)碼分析可分為兩個(gè)步驟進(jìn)行，收第一位號(hào)碼和完全號(hào)碼翻譯，收第一位電話號(hào)碼后進(jìn)行號(hào)首分析，初步確定業(yè)務(wù)處理方式，再通過(guò)完全號(hào)碼翻譯過(guò)程確定用戶位置實(shí)現(xiàn)接續(xù)。交換機(jī)在收到主叫用戶所撥的第一位號(hào)碼數(shù)字后，就停送撥號(hào)音，并進(jìn)行號(hào)碼分析。

(1)號(hào)首分析。接收到用戶所撥的號(hào)碼后，首先進(jìn)行的分析就是號(hào)首分析。號(hào)首分析是對(duì)用戶所收到的前幾位號(hào)碼的分析，一般為1～3位，以判定呼叫的接續(xù)類(lèi)型，獲取應(yīng)收號(hào)長(zhǎng)和路由等信息。

例如，按照我國(guó)電話網(wǎng)編號(hào)計(jì)劃，若號(hào)首為“00”，則為國(guó)際長(zhǎng)途呼叫；“0xx”(x表示不為0的數(shù)字)表示國(guó)內(nèi)長(zhǎng)途呼叫；若號(hào)首為“800”，則為智能網(wǎng)業(yè)務(wù)呼叫；若號(hào)首為“1xx”,則為特服呼叫；如果第一位是其他號(hào)碼，則需進(jìn)一步等第二位、第三位號(hào)碼，才能確定是本局呼叫還是出局呼叫。

(2)完全號(hào)碼翻譯。完全號(hào)碼翻譯是在接收到全部被叫號(hào)碼后所進(jìn)行的分析處理，它通過(guò)接收到的被叫號(hào)碼找到對(duì)應(yīng)的被叫用戶。每個(gè)用戶在交換機(jī)內(nèi)都具有唯一的標(biāo)志，通常稱為用戶設(shè)備號(hào)，通過(guò)被叫號(hào)碼找到對(duì)應(yīng)的被叫用戶，實(shí)際上就是要確定被叫用戶的用戶設(shè)備號(hào)，從而確定其實(shí)際所處的物理端口。

圖2-20所示為號(hào)碼分析及相應(yīng)任務(wù)執(zhí)行的流程。通過(guò)號(hào)碼分析確定了呼叫類(lèi)型并獲取了相關(guān)信息，進(jìn)而轉(zhuǎn)去執(zhí)行相應(yīng)的呼叫處理程序。圖2-20號(hào)碼分析及相應(yīng)任務(wù)的執(zhí)行假如是呼叫本局，則應(yīng)調(diào)用來(lái)話分析程序；假如是呼叫他局，則應(yīng)調(diào)用出局接續(xù)的有關(guān)程序。

需要強(qiáng)調(diào)的是，號(hào)首分析一般是在所有沿途交換機(jī)中都要進(jìn)行的分析任務(wù)，但是完全號(hào)碼翻譯只需要在被叫局中進(jìn)行就行了。也就是說(shuō)，如果不是被叫局，通過(guò)號(hào)首分析發(fā)現(xiàn)被叫號(hào)碼的號(hào)首跟本局局號(hào)不一樣，就可以知道被叫在其他局，進(jìn)而可以根據(jù)被叫號(hào)碼中的號(hào)首(局號(hào))確定出局路由；只有在被叫局，首先進(jìn)行號(hào)首分析以后，發(fā)現(xiàn)被叫號(hào)碼的號(hào)首跟本局局號(hào)相同，說(shuō)明被叫就是本局用戶，所以就需要通過(guò)完全號(hào)碼翻譯將被叫找出來(lái)。這樣分析有一個(gè)明顯的好處，就是在用戶撥號(hào)的過(guò)程中，當(dāng)用戶僅僅撥出了前幾位號(hào)碼(號(hào)首，局號(hào))以后，交換機(jī)就可以根據(jù)號(hào)首來(lái)選通下一站的路由了，這樣就大大加快了路由建立的過(guò)程，縮短了話路建立的時(shí)間，用戶撥號(hào)后馬上就可以接通。

在每個(gè)交換機(jī)中都有一張用于號(hào)碼翻譯的分析表，不管是號(hào)首分析和完全號(hào)碼翻譯都是依靠查表來(lái)進(jìn)行的。

3)來(lái)話分析

來(lái)話分析是指有入局呼叫到來(lái)時(shí)，被叫響應(yīng)之前所進(jìn)行的分析。通常分析數(shù)據(jù)主要包括：被叫用戶數(shù)據(jù)、被叫用戶忙閑狀態(tài)數(shù)據(jù)等。圖2-21所示為來(lái)話分析示意圖。

被叫用戶的用戶數(shù)據(jù)包括以下幾種：

(1)用戶狀態(tài)：去話拒絕、來(lái)話拒絕、去話來(lái)話均拒絕、臨時(shí)接通等。

(2)被叫的忙閑狀態(tài)：被叫空、被叫忙、正在做主叫或正在做被叫、正在測(cè)試等。

(3)計(jì)費(fèi)類(lèi)別：免費(fèi)、自動(dòng)計(jì)費(fèi)、人工計(jì)費(fèi)等。

(4)服務(wù)類(lèi)別：電話暫停、三方呼叫、呼叫等待、遇忙呼叫轉(zhuǎn)移和遇忙回叫等。圖2-21來(lái)話分析示意圖根據(jù)收到的用戶號(hào)碼，從外存中讀出被叫用戶的用戶數(shù)據(jù)，逐項(xiàng)進(jìn)行分析，其分析程序用戶忙閑狀態(tài)數(shù)據(jù)包括以下幾種：

(1)被叫用戶空。

(2)被叫用戶忙、正在做主叫。

(3)被