存儲(chǔ)程序控制原理

第4章存儲(chǔ)程序控制原理4.1呼叫處理過(guò)程設(shè)用戶(hù)A和用戶(hù)B位于同一個(gè)交換機(jī)內(nèi)，且兩個(gè)用戶(hù)均處于空閑狀態(tài)。在某個(gè)時(shí)刻，用戶(hù)A要發(fā)起與用戶(hù)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)程如下表所示。通過(guò)上面對(duì)一個(gè)本局呼叫的基本呼叫過(guò)程的描述，我們不難發(fā)現(xiàn)整個(gè)呼叫處理過(guò)程就是處理機(jī)在某個(gè)狀態(tài)，監(jiān)視、識(shí)別外部來(lái)的各種輸入信號(hào)（例如用戶(hù)摘掛機(jī)、撥號(hào)等），然后進(jìn)行分析，執(zhí)行任務(wù)和輸出信號(hào)（例如振鈴、送各種信號(hào)音等），進(jìn)入另外一個(gè)狀態(tài)，再進(jìn)行監(jiān)視、識(shí)別輸入信號(hào)、再分析、執(zhí)行、輸出信號(hào)……的過(guò)程，我們可以通過(guò)圖4.1來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明這種呼叫處理的特點(diǎn)。從上圖可知，一個(gè)呼叫處理的過(guò)程可以分為幾個(gè)階段，每個(gè)階段對(duì)應(yīng)一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，在每個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，只有當(dāng)交換機(jī)檢測(cè)到輸入信號(hào)時(shí)，才進(jìn)行分析處理和任務(wù)執(zhí)行，任務(wù)執(zhí)行的結(jié)果往往要產(chǎn)生一些輸出信號(hào)，然后躍遷到另一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)，如此反復(fù)。呼叫處理的過(guò)程具有以下的特點(diǎn)：整個(gè)呼叫處理過(guò)程可分為若干個(gè)階段，每個(gè)階段可以用一個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)來(lái)表示；整個(gè)呼叫處理的過(guò)程就是在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，處理機(jī)監(jiān)視、識(shí)別輸入信號(hào)，進(jìn)行分析處理，執(zhí)行任務(wù)和輸出命令，然后躍遷到下一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的循環(huán)過(guò)程；兩個(gè)穩(wěn)定的狀態(tài)之間要執(zhí)行各種處理；在一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)下，若沒(méi)有輸入信號(hào)，狀態(tài)不會(huì)遷移；相同的輸入信號(hào)在不同的狀態(tài)下會(huì)有不同的處理，并遷移到不同的狀態(tài)；在同一狀態(tài)下，對(duì)不同輸入信號(hào)的處理是不同的；在同一狀態(tài)下，輸入同樣信號(hào)，也可能因不同情況得出不同結(jié)果通過(guò)上述對(duì)呼叫處理過(guò)程特點(diǎn)的分析，我們可以將呼叫處理過(guò)程劃分為以下三個(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)，我們把這些輸入信號(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)輸入處理程序負(fù)責(zé)完成的。（2）分析處理分析處理就是對(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，以決定下一步執(zhí)行什么任務(wù)的過(guò)程，如號(hào)碼分析、狀態(tài)分析等。分析處理的功能是由分析處理程序來(lái)完成的。（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)行程序來(lái)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，我們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來(lái)完成。2、用SDL圖表示的呼叫處理過(guò)程呼叫處理的過(guò)程實(shí)際上就是在事件（輸入信號(hào)）的作用下，從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)躍遷到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)的過(guò)程，它具有有限個(gè)狀態(tài)和有限個(gè)輸入事件，具有一個(gè)初始狀態(tài)，且輸入事件引起狀態(tài)的遷移，因此，對(duì)于程控交換系統(tǒng)處理呼叫的行為，我們可以用擴(kuò)展的有限狀態(tài)機(jī)（EFSM）來(lái)描述。規(guī)范說(shuō)明和描述語(yǔ)言（SDL—SpecificationandDescriptionLanguage）不僅對(duì)系統(tǒng)的行為能用擴(kuò)展的有限狀態(tài)機(jī)來(lái)描述，而且能夠清楚表達(dá)EFSM難于表達(dá)的通信系統(tǒng)中的兩個(gè)主要概念——功能部件之間的通信關(guān)系和定時(shí)器功能。因而采用SDL語(yǔ)言可以方便、直觀、準(zhǔn)確的表達(dá)呼叫處理過(guò)程。SDL主要應(yīng)用于電信領(lǐng)域，它是為描述復(fù)雜的實(shí)時(shí)系統(tǒng)而特別設(shè)計(jì)的，只要系統(tǒng)的行為能用擴(kuò)展的有限狀態(tài)機(jī)來(lái)描述，并且其重點(diǎn)在于交互方面，就能夠用SDL來(lái)說(shuō)明該系統(tǒng)所具有的行為，也可描述其實(shí)際具有的行為。SDL語(yǔ)言具有兩種不同的形式，即文本表示法（PR）和圖形表示法（GR）。PR基于類(lèi)似程序的語(yǔ)句，比較適合計(jì)算機(jī)使用。GR基于一套標(biāo)準(zhǔn)化了的圖形符號(hào)，直觀易懂，能夠清晰地表示系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制流程，適于設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)人員使用。SDL是形式化定義的，可以對(duì)其進(jìn)行分析、模擬和驗(yàn)證。SDL圖形表示法中常用的圖形符號(hào)如圖4.1所示。圖4.1SDL常用的圖形符號(hào)圖4.2是用SDL圖來(lái)描述的一個(gè)本局呼叫的處理過(guò)程。需要說(shuō)明的是描述過(guò)程省略了細(xì)節(jié)的分析判斷，以及用戶(hù)聽(tīng)忙音狀態(tài)之后呼叫處理行為的描述。圖4.2SDL圖描述的本局呼叫的處理過(guò)程4.2控制系統(tǒng)電路結(jié)構(gòu)

4.3呼叫處理軟件我們可以將呼叫處理過(guò)程劃分為以下三個(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)，我們把這些輸入信號(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)輸入處理程序負(fù)責(zé)完成的。（2）分析處理分析處理就是對(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，以決定下一步執(zhí)行什么任務(wù)的過(guò)程，如號(hào)碼分析、狀態(tài)分析等。分析處理的功能是由分析處理程序來(lái)完成的。（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)行程序來(lái)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，我們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來(lái)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(hù)摘/掛機(jī)信號(hào)、用戶(hù)所撥號(hào)碼（PULSE、DTMF）、中繼線上的中國(guó)No.1信令的線路信號(hào)、No.7信令等，我們將這些從外部進(jìn)入到交換機(jī)的各種信號(hào)稱(chēng)為事件。輸入處理是由輸入處理程序來(lái)完成的。在一次呼叫過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生許多這樣的隨機(jī)事件，當(dāng)事件發(fā)生時(shí)，輸入處理程序要及時(shí)、準(zhǔn)確地檢測(cè)和識(shí)別這些事件，報(bào)告給分析處理程序。輸入處理程序需完成的功能主要有：用戶(hù)線掃描監(jiān)視：監(jiān)視用戶(hù)線狀態(tài)是否發(fā)生了變化；中繼線線路信號(hào)掃描：監(jiān)視采用隨路信令的中繼線的狀態(tài)是否發(fā)生了變化；接收各種信號(hào)：包括撥號(hào)脈沖、DTMF信號(hào)和MFC信號(hào)等；接收公共信道信令；接收操作臺(tái)的各種信號(hào)等。（1）用戶(hù)線掃描分析用戶(hù)線掃描監(jiān)視程序負(fù)責(zé)檢測(cè)和識(shí)別用戶(hù)線的狀態(tài)變化，其目的就是要檢測(cè)和識(shí)別用戶(hù)線上的摘機(jī)/掛機(jī)信號(hào)和用戶(hù)撥號(hào)信號(hào)。用戶(hù)線有兩種狀態(tài)：“續(xù)”和“斷”，“續(xù)”是指用戶(hù)線上形成直流通路，有直流電流的狀態(tài)；“斷”是指用戶(hù)線上直流通路斷開(kāi)，沒(méi)有直流電流的狀態(tài)。用戶(hù)摘機(jī)時(shí)，用戶(hù)線狀態(tài)為“續(xù)”；用戶(hù)掛機(jī)時(shí)，用戶(hù)線狀態(tài)為“斷”；用戶(hù)撥號(hào)送脈沖時(shí)，用戶(hù)線狀態(tài)為“斷”；脈沖間隔時(shí)，用戶(hù)線狀態(tài)為“續(xù)”。因此通過(guò)對(duì)用戶(hù)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(hù)線上的摘/掛機(jī)信號(hào)及脈沖撥號(hào)信號(hào)。此外，為了能夠及時(shí)檢測(cè)到用戶(hù)線上的狀態(tài)變化，處理機(jī)必須周期性的去掃描用戶(hù)線。周期的長(zhǎng)短視具體情況而定，用戶(hù)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。因此用戶(hù)線掃描監(jiān)視程序是周期級(jí)程序。（2）摘掛機(jī)識(shí)別原理用戶(hù)線的狀態(tài)不外乎有兩種：“續(xù)”和“斷”，如果我們用“0”來(lái)表示“續(xù)”狀態(tài)，“1”來(lái)表示“斷”狀態(tài)，則用戶(hù)摘機(jī)狀態(tài)為“0”，用戶(hù)掛機(jī)狀態(tài)為“1”。設(shè)程控交換機(jī)摘掛機(jī)掃描程序的執(zhí)行周期為200ms，那么摘機(jī)識(shí)別就是在200ms的周期性掃描中找到從“1”到“0”的變化點(diǎn)，掛機(jī)識(shí)別就是在200ms的周期性掃描中找到從“0”到“1”的變化點(diǎn)。摘掛機(jī)識(shí)別原理如圖4.3所示。圖4.3摘掛機(jī)識(shí)別原理在圖4.3中，每隔200ms處理機(jī)調(diào)用摘掛機(jī)掃描監(jiān)視程序?qū)τ脩?hù)線狀態(tài)進(jìn)行掃描，圖中每個(gè)箭頭代表一次200ms掃描監(jiān)視程序的執(zhí)行。由于摘機(jī)時(shí)用戶(hù)線狀態(tài)從“1”變?yōu)椤?”，掛機(jī)時(shí)用戶(hù)線狀態(tài)從“0”變?yōu)椤?”，因此我們只要將前一個(gè)200ms周期的掃描結(jié)果，即“前次掃描結(jié)果”，與當(dāng)前200ms周期掃描的結(jié)果，即“這次掃描結(jié)果”進(jìn)行比較，確定用戶(hù)線狀態(tài)從“1”到“0”的變化點(diǎn)和從“0”到“1”的變化點(diǎn)，就可識(shí)別出摘機(jī)信號(hào)和掛機(jī)信號(hào)。用戶(hù)摘掛機(jī)識(shí)別的流程圖如圖4.4所示。一般在實(shí)際實(shí)現(xiàn)時(shí)通常采用“群處理”的方法，對(duì)一組用戶(hù)進(jìn)行檢測(cè)，而不是逐個(gè)用戶(hù)地檢測(cè)，這樣可大大提高掃描效率。“群處理”技術(shù)是程控交換軟件設(shè)計(jì)中經(jīng)常采用的技術(shù)之一。中國(guó)No.1信令的線路信令在交換機(jī)的輸入端一般表現(xiàn)為電位的變化，因此可采用與用戶(hù)線監(jiān)視掃描相同的方法，來(lái)監(jiān)視掃描線路信令的變化。（3）脈沖撥號(hào)識(shí)別原理脈沖撥號(hào)識(shí)別包括脈沖識(shí)別和位間隔識(shí)別。脈沖識(shí)別就是識(shí)別用戶(hù)撥號(hào)脈沖，位間隔識(shí)別是識(shí)別出兩位號(hào)碼之間的間隔，即相鄰兩串脈沖之間的間隔。

A）脈沖識(shí)別由于用戶(hù)撥號(hào)送脈沖時(shí)為“斷”，脈沖間隔時(shí)為“續(xù)”，所以脈沖識(shí)別的本質(zhì)與摘掛機(jī)識(shí)別是一樣的，都是要識(shí)別出用戶(hù)線狀態(tài)的變化點(diǎn)。若要能夠及時(shí)檢測(cè)到用戶(hù)線狀態(tài)的變化，必須要確定合適的脈沖識(shí)別掃描周期。與脈沖撥號(hào)方式相關(guān)的參數(shù)有三個(gè)：脈沖速度、脈沖斷續(xù)比和位間隔，由此我們可以計(jì)算出脈沖撥號(hào)時(shí)最短的變化間隔時(shí)間。l脈沖速度：表示撥號(hào)盤(pán)每秒鐘發(fā)生的脈沖個(gè)數(shù)，按照我國(guó)電話交換設(shè)備用戶(hù)信令的相關(guān)規(guī)定，入網(wǎng)電話機(jī)的脈沖速度應(yīng)為8-20個(gè)/s。l脈沖斷續(xù)比：表示在一個(gè)脈沖周期里，斷開(kāi)電流的時(shí)間和接通電流的時(shí)間之比，按照我國(guó)電話交換設(shè)備用戶(hù)信令的相關(guān)規(guī)定，入網(wǎng)電話機(jī)的脈沖斷續(xù)比t斷/t續(xù)=（1-3）:1。l

位間隔：用戶(hù)每撥一個(gè)數(shù)字，撥號(hào)盤(pán)就發(fā)出一串脈沖，脈沖個(gè)數(shù)與撥號(hào)數(shù)字相同（0為10個(gè)脈沖）。在撥兩個(gè)數(shù)字之間，也就是在發(fā)兩個(gè)脈沖串之間應(yīng)有一個(gè)時(shí)間間隔，以使交換機(jī)能正確區(qū)分所撥數(shù)字，這個(gè)間隔就叫做位間隔。按照我國(guó)電話交換設(shè)備用戶(hù)信令的相關(guān)規(guī)定位間隔應(yīng)≥300ms。由于號(hào)盤(pán)每秒發(fā)出的最快脈沖個(gè)數(shù)為20個(gè)，脈沖周期T=1000/20=50ms，在這種情況下若脈沖斷續(xù)比為3:1，則脈沖“續(xù)”的時(shí)間最短，為（1/4）*T，那么撥號(hào)期間最短的變化周期為T(mén)min=（1/4）*T=（1/4）X50ms=12.5ms。只要脈沖識(shí)別掃描程序的周期Ts<Tmin，就能保證在識(shí)別過(guò)程中不漏掉每一個(gè)脈沖。脈沖識(shí)別原理如圖4.5所示。圖4.5脈沖識(shí)別原理在圖4.5中，脈沖識(shí)別掃描周期為10ms，其中“變化識(shí)別”用于表示用戶(hù)線狀態(tài)是否發(fā)生了變化，即標(biāo)識(shí)出用戶(hù)線狀態(tài)的變化點(diǎn)。識(shí)別脈沖的方法有兩個(gè)：脈沖前沿識(shí)別和脈沖后沿識(shí)別，脈沖前沿識(shí)別相當(dāng)于摘掛機(jī)識(shí)別中的掛機(jī)識(shí)別，即：（這⊕前）∧=這∧脈沖后沿識(shí)別相當(dāng)于摘掛機(jī)識(shí)別中的摘機(jī)識(shí)別，即：（這⊕前）∧前=∧前B)位間隔識(shí)別進(jìn)行位間隔識(shí)別首先要確定位間隔識(shí)別的掃描周期。首先我們來(lái)看一下最長(zhǎng)的脈沖斷續(xù)時(shí)間間隔是多少。由于最慢的脈沖速度為每秒8個(gè)脈沖，因此脈沖周期T=1000/8=125（ms），若脈沖斷續(xù)比為3:1，則脈沖斷的時(shí)間是用戶(hù)線狀態(tài)無(wú)變化的最大間隔，設(shè)其為T(mén)max，則Tmax=（3/3+1）*T=3/4X125=93.75（ms），為了不將脈沖斷續(xù)時(shí)間間隔誤識(shí)別為位間隔，位間隔識(shí)別的掃描周期Ts應(yīng)大于Tmax。另一方面脈沖撥號(hào)的位間隔時(shí)間Tw大于等于300ms，位間隔識(shí)別掃描周期只有小于（1/2）*Tw，即175ms，按照下述識(shí)別原理才能不漏識(shí)位間隔。因此位間隔識(shí)別的掃描周期Ts應(yīng)滿(mǎn)足下列條件：Tmax<Ts<（1/2）*Tw當(dāng)位間隔識(shí)別掃描周期滿(mǎn)足上述條件時(shí)，若在一個(gè)位間隔掃描周期內(nèi)，用戶(hù)線狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化，則這個(gè)間隔肯定不是脈沖斷續(xù)的間隔，因?yàn)槊}沖斷續(xù)的時(shí)間間隔肯定小于位間隔識(shí)別掃描時(shí)間，它有可能是一個(gè)位間隔。在具體識(shí)別過(guò)程中，為保證及時(shí)識(shí)別所發(fā)生的位間隔，并且不重復(fù)識(shí)別同一個(gè)位間隔，我們通常將兩個(gè)掃描周期結(jié)合起來(lái)進(jìn)行判定識(shí)別，即若在一個(gè)掃描周期內(nèi)，用戶(hù)線狀態(tài)發(fā)生了變化，而在緊接著下一個(gè)掃描周期內(nèi)，用戶(hù)線狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生變化，我們就判定有可能檢測(cè)到了一個(gè)位間隔。位間隔識(shí)別原理如圖4.6所示。圖4.6位間隔識(shí)別原理在圖4.6中，我們?nèi)∥婚g隔掃描周期為100ms。為了表示在一個(gè)位間隔掃描周期內(nèi)用戶(hù)線狀態(tài)是否發(fā)生了變化，我們引入了“首次變化”這個(gè)變量。對(duì)于“首次變化”這個(gè)變量，對(duì)其操作有兩個(gè)特點(diǎn)：1、在每個(gè)位間隔掃描周期開(kāi)始時(shí)，“首次變化”初始化為“0”；2、當(dāng)在一個(gè)掃描周期內(nèi)遇到用戶(hù)線狀態(tài)發(fā)生了變化，則“首次變化”的值被置為“1”，并且在這個(gè)掃描周期內(nèi)保持“1”不變，以表明在這個(gè)掃描周期內(nèi)，用戶(hù)線發(fā)生了變化?？梢杂孟旅娴倪壿嬯P(guān)系來(lái)表示這種操作的特點(diǎn)：首次變化=（首次變化∨變化識(shí)別）∧在每次100ms位間隔掃描程序執(zhí)行時(shí)，我們都要來(lái)檢查“首次變化”這個(gè)變量。若“首次變化”為“0”，則表明在前100ms周期內(nèi)用戶(hù)線狀態(tài)沒(méi)有發(fā)生過(guò)變化；若“首次變化”為“1”，則表明用戶(hù)線狀態(tài)發(fā)生了變化，但此時(shí)還不能確定為何種變化，既可能為脈沖變化，也可能為位間隔變化，還需要看下一個(gè)100ms周期內(nèi)是否有變化。若仍有變化，則該變化屬于“脈沖變化”；若無(wú)變化，則為“位間隔變化”，即判定有可能為位間隔。在下一個(gè)周期內(nèi)有可能還識(shí)別出用戶(hù)線無(wú)變化，但已經(jīng)識(shí)別出一次了，不再作重復(fù)識(shí)別。對(duì)于上述的判斷結(jié)果，我們需進(jìn)一步確認(rèn)是否為“位間隔”，因?yàn)槿绻脩?hù)撥號(hào)時(shí)中途掛機(jī)，用戶(hù)線也會(huì)有類(lèi)似于“位間隔變化”的結(jié)果，因此通常我們還要再判斷“當(dāng)前用戶(hù)線狀態(tài)”，以區(qū)別是用戶(hù)中途掛機(jī)還是位間隔。若當(dāng)前用戶(hù)線狀態(tài)為“1”，則說(shuō)明用戶(hù)已掛機(jī)，那么識(shí)別的就是“中途掛機(jī)”，否則即為“位間隔”。圖4.7脈沖識(shí)別和位間隔識(shí)別流程圖（4）DTMF號(hào)碼接收原理DTMF有兩組頻率：高頻組和低頻組，每個(gè)號(hào)碼分別用一個(gè)高頻和一個(gè)低頻來(lái)表示，因此DTMF號(hào)碼識(shí)別實(shí)際上就是要識(shí)別出是哪兩個(gè)頻率的組合。程控交換機(jī)使用DTMF收號(hào)器（硬件收號(hào)器）來(lái)接收DTMF信號(hào)，DTMF收號(hào)器的示意圖如圖4.8所示。圖4.8DTMF收號(hào)器示意圖在圖4.8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，我們對(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，我們通常取該掃描監(jiān)視周期為20ms，以確保不漏讀DTMF號(hào)碼。

圖4.9DTMF收號(hào)原理2、分析處理分析處理就是對(duì)各種信息（當(dāng)前狀態(tài)、輸入信息、用戶(hù)數(shù)據(jù)、可用資源等）進(jìn)行分析，以確定下一步要執(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。號(hào)碼數(shù)字分析1.用程序判斷分析

2.塔型結(jié)構(gòu)查表法分析

線性結(jié)構(gòu)查表法分析

3、任務(wù)執(zhí)行和輸出處理在呼叫處理狀態(tài)遷移的過(guò)程中，交換機(jī)所要完成的任務(wù)主要有：●分配和釋放各種資源，如對(duì)DTMF收號(hào)器、時(shí)隙的分配和釋放。●啟動(dòng)和停止各種計(jì)時(shí)器，如啟動(dòng)40s忙音計(jì)時(shí)器，停止60s振鈴計(jì)時(shí)器等?！裥纬尚帕?、處理機(jī)間通信消息和驅(qū)動(dòng)硬件的控制命令，如接通話路命令、送各種信號(hào)音和停各種信號(hào)音命令?！耖_(kāi)始和停止計(jì)費(fèi)，如記錄計(jì)費(fèi)相關(guān)數(shù)據(jù)等。●計(jì)算操作，如計(jì)算已收號(hào)長(zhǎng)，重發(fā)消息次數(shù)等?！翊鎯?chǔ)各種號(hào)碼，如被叫號(hào)碼、新業(yè)務(wù)登記的各種號(hào)碼等。●對(duì)用戶(hù)數(shù)據(jù)、局?jǐn)?shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。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，輸出處理就是完成這些信令、消息的發(fā)送和相關(guān)動(dòng)作的過(guò)程。具體來(lái)說(shuō)，輸出處理主要包括：●送各種信號(hào)音、停各種信號(hào)音，向用戶(hù)振鈴和停振鈴；●驅(qū)動(dòng)交換網(wǎng)絡(luò)建立或拆除通話話路；●連接DTMF收號(hào)器；●發(fā)送公共信道信令；●發(fā)送線路信令和MFC信令；●發(fā)送處理機(jī)間通信信息；●發(fā)送計(jì)費(fèi)脈沖等。4路由選擇1）路由定義及其分類(lèi)在電話通信網(wǎng)中，路由是指在兩個(gè)交換局之間建立一個(gè)呼叫連接或傳送消息的途徑。它可以由一個(gè)電路群組成，也可以由多個(gè)電路群經(jīng)交換局串接而成。一條路由是由一個(gè)全利用度的電路群組成的。路由按其特征和使用場(chǎng)合的不同可有多種分類(lèi)方法，以下是三種常見(jiàn)的分類(lèi)方法：（1）按呼損來(lái)分●可將路由按呼損分為高效路由和低呼損路由。所謂高效路由就是該路由上的呼損會(huì)超過(guò)規(guī)定的呼損指標(biāo)，其話務(wù)量可以溢出到其它路由上。所謂低呼損路由就是指組成該路由的電路群的呼損不大于規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，其話務(wù)量不允許溢出到其它路由上，它是由任意兩個(gè)等級(jí)交換中心之間的低呼損電路構(gòu)成的。（2）按路由選擇順序來(lái)分可將路由按路由選擇順序分為直達(dá)路由、迂回路由、多級(jí)迂回路由和最終路由。所謂直達(dá)路由就是指兩個(gè)交換中心之間的路由由一段電路群組成，是最短的路由，也是路由選擇中首選的路由。迂回路由就是由兩段和兩段以上電路群串接而成的路由，它是相對(duì)于首選路由而言，是首選路由遇忙時(shí)更換的路由。如果進(jìn)行多次更換選擇的路由，則為多級(jí)迂回路由。在路由選擇過(guò)程中，遇到低呼損路由時(shí)，不再溢出，路由選擇終止，因而稱(chēng)這樣的路由為最終路由。最終路由可由基干路由和低呼損路由構(gòu)成。（3）按路由連接兩個(gè)交換中心在網(wǎng)中的地位來(lái)分可將路由按路由連接的兩個(gè)交換中心在網(wǎng)中的地位分為基干路由、跨區(qū)路由和跨級(jí)路由?；陕酚墒菢?gòu)成網(wǎng)路基干結(jié)構(gòu)的路由，是一級(jí)交換中心C1之間、一級(jí)交換中心C1與二級(jí)交換中心C2之間、二級(jí)交換中心C2與三級(jí)交換中心C3之間、三級(jí)交換中心C3與四級(jí)交換中心C4之間的路由?；陕酚缮系碾娐啡旱暮魮p≤1%，其話務(wù)量不應(yīng)溢出到其它路由上?；陕酚墒亲罨镜穆酚?，可使全國(guó)任意兩地用戶(hù)通話?？鐓^(qū)路由是指路由連接的兩個(gè)交換中心位于不同的大區(qū)?？缂?jí)路由是指路由連接的兩個(gè)交換中心相差的級(jí)別大于等于2級(jí)?？鐓^(qū)路由和跨級(jí)路由是為了有效疏通路由連接的兩個(gè)交換中心的話務(wù)而設(shè)置的。圖4.16表示了電話網(wǎng)中的主要路由。基干路由構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)，一般是低呼損路由，L1是高效直達(dá)路由，L2是跨區(qū)路由，L3是跨級(jí)路由，L4路由（虛線所示）是相對(duì)于L1的迂回路由。圖4.16電話網(wǎng)中的路由類(lèi)型2）路由選擇A）路由選擇的基本原則●路由選擇的基本原則是：●路由選擇應(yīng)保證通信質(zhì)量，應(yīng)首選串接電路群段數(shù)少的路由，所選路由最大串接電路群段數(shù)不超過(guò)7段；●路由選擇應(yīng)有規(guī)律性，應(yīng)避免死循環(huán)的發(fā)生；●能在低等級(jí)交換中心疏通的話務(wù)盡量不在高等級(jí)交換中心疏通；●路由選擇不應(yīng)使網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備的設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜。B）靜態(tài)路由選擇靜態(tài)路由選擇也叫做固定路由選擇，即事先設(shè)定好各種路由和選路順序，選路方式固定不變。針對(duì)上述路由選擇的基本原則，我國(guó)等級(jí)結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)途電話網(wǎng)的固定路由選擇方法是：●先選高效直達(dá)路由；●當(dāng)高效直達(dá)路由忙時(shí)，選迂回路由，迂回路由選擇順序是在受話區(qū)“自下而上”選擇，在發(fā)話區(qū)“自上而下”選擇，這樣可保證所選路由是到受話方最短的路由；●最后選擇最終路由。在圖4.17中，發(fā)話方A與受話方B之間有8條事先設(shè)定好的路由，其中L1為直達(dá)路由，L2、L3、L4、L5、L6、L7為迂回路由，L8為基干路由。按照路由選擇方法，在進(jìn)行路由選擇時(shí)，應(yīng)首選直達(dá)路由L1；若L1不能使用，則從受話方自底向上選擇到受話方最近的迂回路由L2、L3和L4；若L2、L3、L4均不可用，則從發(fā)話方自頂向下選擇迂回路由L5，L6，L7；若上述路由均不可用，則只能選擇基干路由L8來(lái)完成話路接續(xù)，它也是最終路由。圖4.17靜態(tài)路由選擇舉例C）動(dòng)態(tài)路由選擇動(dòng)態(tài)自適應(yīng)選路方式的工作機(jī)制如下：●設(shè)置“路由處理機(jī)”對(duì)路由進(jìn)行集中控制和管理；●路由處理機(jī)不斷地向各交換局查詢(xún)路由數(shù)據(jù)，以便了解全網(wǎng)路由狀況；●各交換節(jié)點(diǎn)向路由處理機(jī)提交中繼線數(shù)、空閑出中繼線數(shù)等數(shù)據(jù)；●路由處理機(jī)根據(jù)各處理機(jī)提供的數(shù)據(jù)確定每條鏈路上的空閑中繼線數(shù)，再根據(jù)鏈路上的空閑中繼線數(shù)，計(jì)算出由這些鏈路組成的路由上的空閑中繼線數(shù)（取組成路由的各段鏈路的最小空閑中繼線數(shù)）；●根據(jù)計(jì)算結(jié)果，路由處理機(jī)向每個(gè)主叫交換局建議一個(gè)可能的迂回路由?！窀鹘粨Q局更新路由表。圖4.18是動(dòng)態(tài)自適應(yīng)選路方式。當(dāng)A局用戶(hù)呼叫B局用戶(hù)時(shí)，先選A到B的直達(dá)路由，當(dāng)直達(dá)路由滿(mǎn)負(fù)荷時(shí)，話務(wù)可溢出到經(jīng)C、D、E、F局轉(zhuǎn)接的迂回路由上。選擇哪條迂回路由，可通過(guò)對(duì)組成各個(gè)路由的鏈路空閑中繼線數(shù)的計(jì)算而得知。在圖中A—C—B由兩段鏈路AC和CB組成，每段鏈路的空閑中繼線數(shù)分別為7和2，則該段路由的空閑中繼線數(shù)取它們的最小值，即為2，依此類(lèi)推，可計(jì)算出各條路由的空閑中繼線數(shù)，然后我們選擇空閑中繼線數(shù)最多的路由，在本例中為A—E—B。圖4.18動(dòng)態(tài)自適應(yīng)選路方式動(dòng)態(tài)自適應(yīng)選路方式的主要特點(diǎn)是根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的話務(wù)負(fù)載情況，選擇出最佳路徑，不斷改變路由表。這種路由選擇方式對(duì)話務(wù)變化有很強(qiáng)的適應(yīng)能力，提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。這種方式由于要求交換機(jī)及時(shí)檢測(cè)中繼狀態(tài)，不斷更新路由表，所以額外增加了交換機(jī)的工作量。

通路選擇任務(wù)：是按照主、被叫在交換網(wǎng)絡(luò)上的位置選擇一空閑接續(xù)通路，即選擇S級(jí)上的空閑時(shí)隙。方法，在內(nèi)存中為T(mén)ST交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部時(shí)隙建一忙閑狀態(tài)表(0表示忙，1表示閑)，通過(guò)對(duì)內(nèi)存數(shù)據(jù)狀態(tài)的識(shí)別來(lái)確定連接通路。主叫到被叫方向的ITS與被叫到主叫方向的ITS差半幀。圖4.18的TST網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)T接線器有1024個(gè)時(shí)隙，可用3232bit字表示忙線狀態(tài)，用10bit代表各比特單元的位置，初級(jí)和次級(jí)分開(kāi)存放。通路選擇

通路選擇方法主叫到被叫方向(AB)，利用算法(NWi忙閑表WC行)(NWk忙閑表WC行+32行)，當(dāng)結(jié)果不為零，表明存在空閑ITS，找出為1的比特位置，即得ITS的時(shí)隙號(hào)T9~T0。式中加32為NWk的STS狀態(tài)區(qū)域。被叫到主叫方向(BA)，由于利用了差半幀關(guān)系則它必然空閑，可得其內(nèi)部時(shí)隙號(hào)為[(AB)的ITS+512]mod1024。輸出驅(qū)動(dòng)輸出驅(qū)動(dòng)屬于底層程序，與交換網(wǎng)絡(luò)和CPU的具體結(jié)構(gòu)有關(guān)。通常按照具體結(jié)構(gòu)將所得到的初級(jí)T接線器、S接線器、次級(jí)T接線器的雙向控制數(shù)據(jù)分別寫(xiě)入即可。4.4程控交換的軟件系統(tǒng)4.4.1特點(diǎn)和組成1.特點(diǎn)規(guī)模大，要為數(shù)萬(wàn)個(gè)端口提供呼叫處理，還要包括復(fù)雜的維護(hù)管理系統(tǒng)。實(shí)時(shí)性強(qiáng)，交換機(jī)軟件要求能及時(shí)收集外圍端口狀態(tài)并做出適當(dāng)反應(yīng)，屬于實(shí)時(shí)控制軟件。通常外圍端口狀態(tài)變化有用戶(hù)摘掛機(jī)、中繼線占用、脈沖撥號(hào)等，要求響應(yīng)時(shí)間小于100ms，脈沖撥號(hào)要求小于10ms。基本特點(diǎn)狀態(tài)并發(fā)出現(xiàn)，多道程序同時(shí)執(zhí)行。在一部交換機(jī)上可能同時(shí)出現(xiàn)幾十個(gè)甚至上百個(gè)呼叫，而且還會(huì)出現(xiàn)多個(gè)待處理的任務(wù)處于不同的進(jìn)程中，這就要求多道程序同時(shí)執(zhí)行。多道程序同時(shí)執(zhí)行，不僅是交換機(jī)處理程序的需要，也是所有實(shí)時(shí)處理軟件的特點(diǎn)?；咎攸c(diǎn)可靠性要求很高。交換設(shè)備除了對(duì)硬件系統(tǒng)有高可靠運(yùn)行要求外，對(duì)軟件也有極高的可靠運(yùn)行要求。典型的可靠性指標(biāo)是正確呼叫處理率98%，40年內(nèi)系統(tǒng)中斷時(shí)間不超過(guò)2小時(shí)。硬件設(shè)備要有備份，軟件要求能夠自動(dòng)監(jiān)測(cè)硬件和軟件故障，并且在不影響系統(tǒng)運(yùn)行情況下能對(duì)故障進(jìn)行隔離或修復(fù)?；咎攸c(diǎn)能適應(yīng)各種應(yīng)用環(huán)境，具有很高的可維護(hù)性。應(yīng)用環(huán)境包括：安裝條件、線路條件、編號(hào)方案、路由方案等?？删S護(hù)性包括：可以隨著技術(shù)發(fā)展不斷完善軟件系統(tǒng)的性能；增加新功能時(shí)易于修改軟件。采用模塊化、結(jié)構(gòu)化軟件設(shè)計(jì)方法。2.交換軟件的組成

運(yùn)行軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)

交換軟件系統(tǒng)組成比例操作系統(tǒng)，占20%呼叫處理軟件，占15%管理系統(tǒng)軟件，占25%維護(hù)軟件，占40%4.4.2程控交換機(jī)的操作系統(tǒng)即計(jì)算機(jī)的操作系統(tǒng)，是應(yīng)用程序和硬件之間的中間程序。操作系統(tǒng)向下，可直接對(duì)相關(guān)硬件進(jìn)行操作，通過(guò)驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作，硬件可以請(qǐng)求操作系統(tǒng)暫停CPU當(dāng)前工作而為其服務(wù)。操作系統(tǒng)向上，可調(diào)用、排隊(duì)?wèi)?yīng)用程序，并將應(yīng)用程序置入CPU進(jìn)行運(yùn)算，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)用、數(shù)據(jù)訪問(wèn)執(zhí)行和管理。操作系統(tǒng)界面

1.進(jìn)程的概念進(jìn)程是指并發(fā)程序的執(zhí)行過(guò)程，有時(shí)也稱(chēng)為“任務(wù)”或“活動(dòng)”，進(jìn)程是系統(tǒng)分配資源的基本單位，是一個(gè)具有獨(dú)立功能的程序段對(duì)某個(gè)數(shù)據(jù)集的一次執(zhí)行活動(dòng)。對(duì)進(jìn)程的幾種定義：進(jìn)程是可以并行執(zhí)行的計(jì)算部分；進(jìn)程是一個(gè)獨(dú)立的、可以調(diào)度的活動(dòng)；進(jìn)程是一個(gè)抽象實(shí)體，當(dāng)執(zhí)行某任務(wù)時(shí)它要分配和釋放各種資源；行為的規(guī)則叫程序，程序在處理機(jī)上執(zhí)行時(shí)的活動(dòng)叫進(jìn)程；一個(gè)進(jìn)程是一系列逐一執(zhí)行的操作，操作的確切含義有賴(lài)于用怎樣的進(jìn)程來(lái)描述。進(jìn)程的概念程序，是一個(gè)靜態(tài)的概念，是指令的有序集合，沒(méi)有任何執(zhí)行的含義。進(jìn)程，動(dòng)態(tài)概念，強(qiáng)調(diào)執(zhí)行過(guò)程，它可被動(dòng)態(tài)地創(chuàng)建，調(diào)度執(zhí)行后消亡。進(jìn)程有并行的特征，是競(jìng)爭(zhēng)計(jì)算資源的基本單位。作業(yè)，是某任務(wù)要求計(jì)算機(jī)所作工作的集合，是用戶(hù)向計(jì)算機(jī)提交的任務(wù)實(shí)體，作業(yè)的完成需經(jīng)過(guò)四個(gè)階段：提交、收容、執(zhí)行和完成。進(jìn)程描述和進(jìn)程控制快進(jìn)程是一個(gè)程序?qū)δ硞€(gè)數(shù)據(jù)集的執(zhí)行過(guò)程，從計(jì)算機(jī)活動(dòng)角度看，需要能反映進(jìn)程存在、變化的實(shí)體—靜態(tài)描述。靜態(tài)描述，由進(jìn)程控制塊PCB、程序段和可操作的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)集組成。PCB包含進(jìn)程的描述、控制和資源信息，反映進(jìn)程的動(dòng)態(tài)特征?？刂菩畔ⅲM(jìn)程當(dāng)前狀態(tài)，如空閑、執(zhí)行、等待、封鎖、中斷等。資源信息，占用內(nèi)存大小、指針、共享程序、設(shè)備號(hào)、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度、緩存區(qū)、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)指針、文件指針等。2.程序調(diào)度程序調(diào)度，就是按一定排序和策略將相關(guān)處理程序置入計(jì)算機(jī)中執(zhí)行。調(diào)度策略，分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)調(diào)度：靜態(tài)調(diào)度，處理機(jī)時(shí)間分成若干片，按程序優(yōu)先級(jí)分配時(shí)間片來(lái)執(zhí)行。動(dòng)態(tài)調(diào)度，事件激活模式，OS按其優(yōu)先級(jí)別分配處理機(jī)時(shí)間，靈活，實(shí)時(shí)響應(yīng)好。程序級(jí)別，交換機(jī)程序可分為故障級(jí)、時(shí)鐘級(jí)(呼叫處理)、基本級(jí)(分析、維護(hù)管理等)。程序級(jí)別劃分和執(zhí)行

時(shí)鐘級(jí)調(diào)度利用時(shí)鐘源周期性向CPU產(chǎn)生時(shí)鐘中斷，再用時(shí)鐘計(jì)數(shù)器的時(shí)間計(jì)數(shù)表調(diào)度執(zhí)行。時(shí)間計(jì)數(shù)器，指示當(dāng)前中斷周期執(zhí)行任務(wù)表中的那行任務(wù)。時(shí)間表，按計(jì)數(shù)順序登記某一時(shí)段的任務(wù)。屏蔽字，表示一行中的任務(wù)有效位。轉(zhuǎn)移表，執(zhí)行程序的入口地址。時(shí)鐘級(jí)調(diào)度

時(shí)間表調(diào)度控制流程

基本級(jí)調(diào)度

4.4.3呼叫處理能力分析呼叫處理能力常用忙時(shí)試呼次數(shù)(BHCA)來(lái)衡量。1.影響B(tài)HCA值的因素，包括處理機(jī)速度、指令功能、空時(shí)處理機(jī)開(kāi)銷(xiāo)、呼叫處理開(kāi)銷(xiāo)、其他開(kāi)銷(xiāo)、程序結(jié)構(gòu)、安全系數(shù)、話務(wù)參數(shù)等。2.BHCA值估算公式，t=a+b·N，a是與話務(wù)量無(wú)關(guān)的開(kāi)銷(xiāo)，b是一次呼叫的平均處理時(shí)間，N為某一時(shí)段內(nèi)各類(lèi)呼叫的總次數(shù)，也稱(chēng)作忙時(shí)試呼次數(shù)。交換機(jī)處理能力指標(biāo)話務(wù)量交換網(wǎng)絡(luò)同時(shí)提供的連接數(shù)?？刂圃O(shè)備能夠處理的呼叫數(shù)BHCA(BusyHourCallAttempts)：忙時(shí)試呼次數(shù)，是評(píng)價(jià)交換機(jī)設(shè)計(jì)與服務(wù)能力的重要指標(biāo)。BHCA實(shí)質(zhì)上就是忙時(shí)呼叫次數(shù)（C=A/t）BHCA包括各種情況下對(duì)處理機(jī)的占用：接續(xù)成功，實(shí)現(xiàn)通話（接通）；呼叫遇忙（被叫忙）；被叫久不應(yīng)答（久叫不應(yīng)）；由于主叫原因，失敗的占用次數(shù)，如主叫中途掛機(jī)（主叫早釋?zhuān)?；由于網(wǎng)絡(luò)原因不能提供呼叫所需接續(xù)資源使呼叫失敗（電路忙、閉鎖、故障等）；各類(lèi)呼叫平均占用時(shí)長(zhǎng)呼叫類(lèi)型平均占用時(shí)長(zhǎng)（秒）本地呼叫60國(guó)內(nèi)自動(dòng)長(zhǎng)途呼叫90國(guó)內(nèi)人工長(zhǎng)話呼叫200國(guó)際自動(dòng)長(zhǎng)途呼叫180國(guó)際人工呼叫240特種業(yè)務(wù)呼叫30實(shí)例某交換局需安裝10000門(mén)交換機(jī)，設(shè)忙時(shí)：