1、1,7、程控交換軟件系統(tǒng),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(yīng)用軟件 運行軟件的基本任務(wù)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(wù)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(wù)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(wù)的不間斷性,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(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),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

2、操作系統(tǒng)、實時操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)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(luò)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(yīng)產(chǎn)生相應(yīng)的“響應(yīng)”（輸出），這就是實時操作。 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。,程控交換機操作系統(tǒng)的特點,環(huán)境行為的隨機性： 要求系統(tǒng)各部分的處理能力

3、必須按忙時負(fù)荷來計算。 網(wǎng)絡(luò)資源共享和網(wǎng)絡(luò)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(wù)的分級,程控交換系統(tǒng)中任務(wù)按緊急性和實時性的要求不同可分為： 故障級： 負(fù)責(zé)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(wù)。 基本級： 由隊列啟動的、實時性要求較低的任務(wù)。,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(wù)的分級,任務(wù)的調(diào)度,方法一：時間表調(diào)度法 方法二：多級鏈表調(diào)度法,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2

4、00ms,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,號碼預(yù)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(biāo)識被叫的地址（通常稱為用戶設(shè)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?jǐn)?shù)據(jù) 多級表格號碼預(yù)譯和地址翻譯,7.2 呼叫處理有關(guān)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(shè)備號,被叫號碼,6228,2656,號碼預(yù)譯,地址翻譯,7.2 呼叫處理

5、有關(guān)的數(shù)據(jù)和表格,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）,7.2 呼叫處理有關(guān)的數(shù)據(jù)和表格,14,8、呼叫處理的基本原理,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(zhǔn)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(yīng)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,8.2 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(wù)的執(zhí)行和輸出處理,用戶模塊 1#,0,127,用戶模塊 4#,

6、0,127,數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò),中繼模塊 1#,中繼模塊 4#,0,63,0,63,CPU,數(shù)字交換系統(tǒng)中一個呼叫（局內(nèi)呼叫）,2M PCM,2M PCM,CA,CB,Call_HKOF,SendDialTone,Number,Ringing,Setup,Called_HKOF,通話,用MSC圖表示的一個呼叫處理過程,StopDialTone,Number,Number,SendAlertTone,SetupAck,Called_HKOF,CA,CB,Called_HKON,Release,Call_HKON,ReleaseAck,通話,用MSC圖表示的一個呼叫處理過程,SendBusyTone,C

7、alled_HKON,Release,Call_HKON,ReleaseAck,SendBusyTone,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(wù)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(fù)責(zé)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（

8、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100200ms 撥號脈沖識別周期810ms,用戶線掃描監(jiān)視程序,用戶摘掛機識別原理,設(shè)：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 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1,前次掃描結(jié)果 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1,這前 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0,掛機 1,摘機,1 掛機,

9、0,0,這前 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0,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 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0,前次掃描結(jié)果 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0,這 +

10、前= 變化識別 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 0,脈沖1,0,前 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 1,1,脈沖2,變化識別 前= 脈沖前沿識別 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0,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(yīng)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 0 0

11、 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0,前次掃描結(jié)果 0 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0,這 + 前= 變化識別 0 0 1 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0,脈沖1,0,前次首次變化 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0,1,首次變化 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 首次變化 前次首次變化 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1,96ms掃描,首次變化 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0,8.4 分析處理,分析處理就是對各種信息（當(dāng)前狀態(tài)、輸入信息

12、、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(zhǔn)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,8.4 分析處理,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(yīng)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(yù)譯、地址翻譯,收到的號碼,接續(xù)方向,號碼分析,用戶撥號

13、,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,8.4 分析處理,國際長途,國內(nèi)長途,市話出局,出局特服,本局,新業(yè)務(wù)登記/撤銷,分析號碼,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(wù)登記情況等。,8.4 分析處理,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,8.4 分析處理,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,8.4 分析處理,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),8.4 分析處理,狀

14、態(tài)分析 分析信息源是狀態(tài)和輸入的事件。,8.5 任務(wù)執(zhí)行和輸出處理,自學(xué)相關(guān)內(nèi)容,37,9、交換技術(shù)基礎(chǔ),9.1 話務(wù)量和愛爾蘭公式,話務(wù)量 話務(wù)量反映了電話負(fù)荷的大小，與呼叫強度和呼叫保持時間有關(guān)。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(wù)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(wù)量=1800次/小時 X （1/60）小時/次=30 Erl,設(shè)：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

15、=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(wù)量 則： Y = N*(n/T) *h,話務(wù)量,呼叫強度,呼叫保持時間,實際計算時應(yīng)注意以下問題： 話務(wù)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(wù)量與完成話務(wù)量。 流入話務(wù)量=完成話務(wù)量+損失話務(wù)量 損失話務(wù)量=流入話務(wù)量 X 呼叫損失率（呼損率）,話務(wù)量,愛爾蘭公式,當(dāng)線束容量為m、流入話務(wù)量為Y時，線束中任意k條線路同時占用的概率P(k)為：,當(dāng)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(dāng)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，

16、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：,愛爾蘭公式,例：一部交換機有1000個用戶終端，每個用戶忙時話務(wù)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= 0.1 Erl X 1000=100 Erl m=123 查表可得：E(m,Y)=E(123,100)=0.3 Erl 注：實際應(yīng)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。,愛爾蘭公式,9.2 BHCA （Busy Hour Call Attempts）,BHCA（忙時試呼次數(shù)）計算公式 系統(tǒng)開銷：處理機時

17、間資源的占用率。 固有開銷：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：與呼叫處理次數(shù)有關(guān)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+bN t：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）,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）X N N=63000次/小時 注： 影響呼叫處理能力的因素。,9.2 BHCA （Busy Hour Call Attem

18、pts）,過負(fù)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(shè)備上的試呼次數(shù)超過它的設(shè)計能力時，則稱該交換設(shè)備運行在過負(fù)荷狀態(tài)。 當(dāng)出現(xiàn)在交換設(shè)備上的試呼次數(shù)超過它的設(shè)計負(fù)荷能力的50%時，允許交換設(shè)備處理呼叫能力下降至設(shè)計負(fù)荷能力的90%。,9.2 BHCA （Busy Hour Call Attempts）,9.3 交換機的可靠性指標(biāo)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。 MTBF=1/ 修復(fù)率和平均故障修復(fù)時間： 修復(fù)率：單位時間內(nèi)修復(fù)的故障數(shù)，記作。 MTTR=1/ 可用度和不可用度：A= /(+ ) U=1-A 不同結(jié)構(gòu)的交換系統(tǒng)

19、的可靠性指標(biāo)計算,48,10、電話通信網(wǎng),主要內(nèi)容,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),10.1 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：ATM 2）根據(jù)不同的業(yè)務(wù)進行分類： 電話網(wǎng)、電報網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)、ISDN,3）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),10.1 電話通信網(wǎng)概述,電話

20、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(wù)質(zhì)量 能不斷適應(yīng)通信新業(yè)務(wù)和通信新技術(shù)的發(fā)展 投資和維護費用盡可能低,10.1 電話通信網(wǎng)概述,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(luò)分級使用 復(fù)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,10.1 電話通信網(wǎng)概述,10.2 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(wù)功能、轉(zhuǎn)接話務(wù)功能 C4：長途終端

21、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(wù)。,C1,C2,C3,C4,C5,長途網(wǎng),本地網(wǎng),10.2 我國電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu),10.3 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(biāo)， 其話務(wù)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(biāo)準(zhǔn)。 按路由選擇分：直達(dá)路由、迂回路由、多級迂回路由、

22、 終端路由,10.3 國內(nèi)長途電話網(wǎng),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(wù)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。基干路由上的電 路群的呼損1%，其話務(wù)量不應(yīng)溢出到其 它路由上。,10.3 國內(nèi)長途電話網(wǎng),長途路由選擇： 先選高效直達(dá)路由 當(dāng)高效直達(dá)路由忙時，選迂回路由。選擇順序是“自 遠(yuǎn)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。,10.3 國內(nèi)長途電話網(wǎng),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

23、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(luò)中的路由選擇方式不是固定的，而是隨網(wǎng)上話務(wù)變化狀況或其他因素而變化。 我國長途電話網(wǎng)向無級動態(tài)網(wǎng)的過渡： 逐步過渡：長途4級網(wǎng) 長途無級網(wǎng) 二級電話網(wǎng) 三個層面的電話網(wǎng)：長途電話網(wǎng)、本地電話網(wǎng)、用戶接入網(wǎng),10.3 國內(nèi)長途電話網(wǎng),10.4 本地電話網(wǎng),是指在同一個長途編號區(qū)范圍內(nèi)，由若干端局和匯接局、局間中繼線、長市中繼線、用戶線以及話機組成的電話網(wǎng)絡(luò)。 本地電話網(wǎng)的類別： 特大城市本地電話網(wǎng)（千萬） 大城市本地電話網(wǎng)（100萬以上） 中等城市本地電話網(wǎng)（30萬100萬以下） 小城市本地電話網(wǎng)（30萬以下） 縣本地電話網(wǎng)（縣城及所轄農(nóng)村

24、范圍）,本地電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)： 一級：端局間為網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 二級、三級：將電話網(wǎng)分區(qū)，并采用匯接制。 我國本地電話網(wǎng)為二級。 匯接方式： 去話匯接、來話匯接、來去話匯接、集中匯接、主輔匯接,10.4 本地電話網(wǎng),本地網(wǎng)路由選擇計劃 先選直達(dá)路由；再選迂回路由，選迂回路由時應(yīng)盡量選擇匯接次數(shù)少的路由。 本地電話網(wǎng)中接入用戶交換機的方法（自學(xué)） 半自動直撥入網(wǎng)方式 全自動直撥入網(wǎng)方式 混合入網(wǎng)方式,10.4 本地電話網(wǎng),10.5 國際電話網(wǎng),國際電話通信是通過國際電話局完成的，每一個國家都設(shè)有國際電話局，國際局之間形成國際電話網(wǎng)，也就是為進行國家之間的通信，在一個國家內(nèi)將設(shè)置一個或幾個國際交換中心，以疏通國際話務(wù)。 我國國際交換中心的設(shè)置：