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1、.-课 程 设 计 任 务 书专 业通信专业班 级08T通信1姓 名赵亚楠设 计 起 止 日 期2010-7-112010-7-15设计题目：程控交换机的软件系统局内呼叫处理程序设计设计任务（主要技术参数）：（1）分析并总结程控交换机的各部分功能需求。（2）分析程控交换机软件系统的程序的执行过程。（3）分析程控交换软件系统的基本原理，系统程序负责在呼叫的建立等处理过程中相应操作步骤。（4）交换软件程序的层次结构及其实现模块，不同层次的软件模块组成，每个模块完成的功能，高层软件由低层提供支持。（5）设计分析各种处理程序流程图。指导教师评语：成绩： 签字：年 月 日.-程控交换机的软件系统局内呼叫
2、处理程序设计一、课程设计的目的1.通过设计，掌握程控交换系统的软件层次及各模块组成与作用。呼叫处理程序用于控制呼叫的建立和释放。呼叫处理程序包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能块。2.熟悉系统运行软件和系统管理软件在交换过程中的主要作用。3.通过设计流程及实例验证，进一步加强对程控交换机组成的理解。二、功能需求分析1. 呼叫处理的基本原理呼叫处理程序负责呼叫的建立、监督、撤销及呼叫处理过程中的一些其他处理。呼叫处理程序是最能体现交换机特色的软件，在呼叫处理过程中，交换软件的两个基本特点(实时性和并发性)都有所体现。呼叫处理程序在整个交换机运行软件中所占的比例并不
3、多，但其运行十分频繁，占用处理机的时间最多。 一次普通电话呼叫的处理过程并不复杂，它包括摘机检测、收号、接续并启动计费、挂机监测、拆除接续链路和输出计费数据等操作，即使考虑呼叫过程中的各种异常情况，呼叫处理过程也不十分复杂。但是，一台交换机连接着许多用户线和中继线，在同一时刻会有许多用户同时进行呼叫，而对于每一个呼叫，从摘机呼出到通话结束，要做许多不同工作，有些工作还有一定的实时性要求，如不及时处理，便会造成接续错误或降低服务质量，即使对于多处理机并采用分散控制的程控交换机来说，每个处理机按照分工也担负着大量的处理任务，也会同时面对多个呼叫处理请求。而每一个处理机在同一时刻只能干一件事，这样就
4、产生了矛盾。要使处理机能很好地对整个交换机进行控制，就必须解决以下两个问题。必须解决多个呼叫同时要求一个处理机进行处理和处理机在同一时刻只能干一件事的矛盾，即呼叫处理程序必须具有并发性。采用什么方法把要处理的各种事情都互不影响地加以处理，而其中有些处理还必须在规定的时间内完成，即呼叫处理程序必须具有实时性。2呼叫处理过程在数字程控交换系统中，呼叫接续过程都是在呼叫处理程序控制下完成的。一个完整的局内呼叫处理过程描述如下：1）主叫用户摘机在开始时，用户处于空闲状态，电路交换系统对用户进行周期性扫描，监视用户线状态。用户摘机后电路交换系统检测到用户摘机状态。 电路交换系统根据摘机用户端口号查询用户
5、类别、话机类别和服务类别，确定用户有权呼入。2）送拨号音在用户有权呼入的前提下，电路交换系统为用户寻找一个空闲的收号器，寻找信号音到主叫用户的空闲路由。向主叫用户送拨号音，监视收号器的输入信号，准备收号。3）收号主叫用户拨第一位号码，收号器收到第一位号后，停拨号音。主叫用户继续拨号，收号器将收到号码按位储存。呼叫处理程序对“已收位”进行计数。将号首送到分析程序进行预译处理。4）号码分析（数字分析）号码分析对号首进行预译处理，确定呼叫类别，并根据分析结果是本局、出局、长途或特服等来决定还要接收几位号码。根据号码预译结果以及用户订购业务特性决定这一呼叫是否允许接通（如是否限制了长途呼叫或特殊业务等
6、）。当号码收完或后续拨号超时退出后，根据所收号码进行号码分析；根据号码分析结果，假设是局内有效呼叫，则检查被叫用户是否空闲，若空闲，则标志被叫用户为呼入忙状态。5）测试并预占主、被叫通话路由6) 向被叫用户振铃 向被叫用户B振铃； 向主叫用户A送回铃音； 监视主、被叫用户状态。7)被叫应答通话 被叫摘机应答，电路交换系统检测到后，停振铃和停回铃音； 建立A、B用户间通话路由，开始通话； 启动计费设备，开始计费； 监视主、被叫用户状态。8)话终、主叫先挂机 假设主叫用户先挂机，电路交换系统检测到以后，进行通话路由复原； 停止计费； 向被叫用户送忙音。 被叫用户挂机复原9)被叫先挂机 另一种可能是
7、被叫用户先挂机。因为是局内市话呼叫，电路交换系统检测到以后，直接进行通话路由复原； 停止计费； 向主叫用户送忙音。 主叫用户挂机复原。图1 呼叫流程图3呼叫处理软件呼叫处理软件主要负责呼叫连接的建立与释放以及 业务流程的控制，它是负责整个呼叫过程控制的软件。 具体完成的主要功能如下：用户线和中继线上各种输入信号的检测和识别； 呼叫相关资源的管理；对用户数据、呼叫状态以及号码等进行分析；路由选择；控制呼叫状态迁移；控制计时、送音和交换网4呼叫处理中用到的数据在呼叫处理过程中要用到大量的数据，这些数据可分为暂时性数据和半固定数据两类。1）暂时性数据暂时性数据又称为动态数据，这些数据是在呼叫处理过程
8、中产生的，它们描述了呼叫的进展情况、相应设备的状态及各设备之间的动态链接关系。随着呼叫的进展，这些数据被呼叫处理程序不断修改。从功能的观点来看，有3种暂时性数据：记录一个呼叫工作情况的数据，说明各种设备工作状态的数据和说明系统中电话资源状态的数据。呼叫控制块呼叫控制块中详细记录了一个呼叫的相关信息，例如，呼叫的状态、主叫用户信息、被叫用户信息、呼叫过程中占用的各种公用设备(如记发器、中继器、交换链路)及相应连接关系、呼叫的开始时间、应答时间、计费存储器指针等内容。呼叫控制块对应于每一个呼叫，在每一个呼叫建立时都要申请一个空闲的呼叫控制块，在呼叫释放时归还，呼叫控制块由呼叫控制程序处理。设备表每
9、个设备都有其相应的表格，用来记录该设备的状态、相应设备的逻辑号和设备号、占用该设备的呼叫控制块的号码以及该设备处理中需要的信息等内容。不同的设备有其相应的设备表。例如，用户线存储器用来存储用户线的状态(忙、闲、阻塞等)、振铃标志等信息，发号器存储器用于存储需发送的号码及发送状态等信息，中继线存储器用来存储中继线的状态、中继线的类型及线路信令的收、发情况等信息。资源状态表在程控交换系统中，有很多的电话资源，如收号器、发号器、出中继器和交换网络链路等，这些资源可能处于若干状态中的一种(空闲、忙、阻塞等)，描述状态的数据用来说明全部系统资源的状态。主要的状态表有线路状态表、服务电路状态表和交换网络链
10、路状态表等。线路状态表记录了用户线和中继线的状态。呼叫处理程序通过把某空闲线路在此表中的相应位置忙来占用该线路，释放时则置闲。服务电路状态表记录了系统中各公用服务电路(如收号器、发号器等)的状态，当要占用某公用电路时就在此表中找出一个处于空闲状态的电路，并把它置忙，在归还时置闲。交换网络链接状态表记录了各链路的忙闲状态。为在交换网络中寻找一条空闲通路，呼叫处理程序必须知道交换网络中各动态链路的状态，该表是按便于寻找通路的方式编排的，在需要完成某个接续时，呼叫处理程序根据主、被叫所在位置，通过查找此表在交换网络中寻找一条能连接主、被叫的空闲通路，并把其中的各动态链路置忙来占用该通路。2）半固足数
11、据半固定数据用以描述交换机的硬件配置和运行环境。半固定数据又分为用户数据和局数据。在呼叫处理的各个不同阶段，呼叫处理程序都要查询相应的用户数据和局数据，根据已定义的用户数据和局数据对接收到的信号进行分析，从而进行不同的处理。一般来说，呼叫处理程序对用户数据和局数据只能查询，维护管理人员可通过人机命令对用户数据和局数据进行修改。用户数据用户数据描述了用户的全部信息，每一个用户都有自己的用户数据。用户数据主要包括以下内容：用户电话号码及设备码；用户使用状况；用户线类别(如普通、投币、用户交换机等)；用户发话等级；用户话机类型；新业务使用情况；计费类别。局数据局数据主要有数字分析表、路由和中继数据、
12、计费数据等。数字分析表前缀分析表：该表用电话号码的前几位为索引，分析结果包括呼叫类型(本地、局间、国内长途、国际长途等)，尚需接收的电话号码位数，某字冠对应的路由索引、计费索引等。地址翻译表：此表以前缀分析表中得到的等效千位号或等效万位号及电话号码的后几位为索引查表，由此表可得到被叫用户的设备码。路由、中继数据 路由、中继数据主要用来说明各个出局局向的路由数，每个路由的中继群数，中继群内的中继线数及中继线的类型、信号方式、物理地址等。 计费数据 计费数据用来确定到不同目的地的费率、计费方式、节假日的费率以及一天中不同时间段的费率等数据。5呼叫处理过程的特点整个呼叫处理过程可分为若干个阶段，每个
13、阶段可以用一个稳定的状态来表示；整个呼叫处理的过程就是在一个稳定状态下，处理机监视、识别输入信号，进行分析处理，执行任务和输出命令，然后跃迁到下一个稳定状态的循环过程；两个稳定的状态之间要执行各种处理；在一个稳定状态下，若没有输入信号，状态不会迁移；相同的输入信号在不同的状态下会有不同的处理，并迁移到不同的状态；在同一状态下，对不同输入信号的处理是不同的；在同一状态下，输入同样信号，也可能因不同情况得出不同结果络的连接；6呼叫处理程序的调度策略按程控交换系统各进程对实时性要求的不同，程控交换系统程序的优先级大致分为以下三个级别段落：故障级（中断级）任务： 发生故障时即响应故障中断，调用故障级处
14、理程序进行故障处理。 时钟级（周期级）任务： 按一定的时间间隔定时启动运行，一到时间无条件执行，可被故障级任务中断。 基本级任务：没有固定的执行周期，有任务就执行，可以被前面两种任务中断。三、处理程序流程设计呼叫处理的过程实际上就是在事件（输入信号）的作用下，从一个稳定状态跃迁到另一个稳定状态的过程，它具有有限个状态和有限个输入事件，具有一个初始状态，且输入事件引起状态的迁移，因此，对于程控交换系统处理呼叫的行为，我们可以用扩展的有限状态机来描述。SDL不仅对系统的行为能用扩展的有限状态机来描述，而且能够清楚表达功能部件之间的通信关系和定时器功能。因而采用SDL语言可以方便、直观、准确的表达呼
15、叫处理过程。 SDL图描述的是一个激励响应过程。在呼叫处理过程中，SDL图描述某一状态下，给予一输入信号，然后会带来一系列分析处理动作，输出响应命令（任务执行或输出控制命令），引起状态转移。常用的图形符号：1、状态2、输入3、输出 4、判别5、任务 图2 局内呼叫SDL图图3 一次正常呼叫传送信号的流程图图4 一次正常呼叫状态分析图四、实例设计下面以F-150程控交换系统中的用户数据为例进行说明。在F一150系统中，用户数据分为去话数据(ORIG)和来话数据(TERM)。图5示出了在F150系统中用户去话数据的结构。ORIG共占10个字，每字32bit。ORIG是由用户设备码来索引的。其中，S
16、T为用户使用状态，ST的取值为07，分别代表用户状态为未使用、正常使用、发话限制、来话限制和临时拆机等。CATEG为用户类别，包括三方面数据：用户等级(CLS)、发话等级(OG)和话机类别(TEC)。CLS用来说明用户线性质(如普通用户线、投币电话线、用户小交换机中继线、数据传真线等)，OG说明了用户的发话等级(如市话，人工长途、自动长途等)，TEC说明用户话机类别(如拨号盘话机、双音频话机等)。STCATEGSVCLS SPCLS号簿号码（DN）JHGFNOCCHCLSSVSTWNADSLSTPLE辅助块地址（AUXB）PTLNKAUXWNADGLST呼叫转移号码(TRSDN)热线号码（HO
17、TDN）国内直拨通行字（PWETD）国际直拨通行字（PWIDD）图5 用户去话数据结构SVCIS为用户业务等级，说明了允许该用户使用的新业务类型，该项有若干位，每位代表一种新业务，当某位为1时表示允许使用该项新业务。SVST为新业务使用状态，该项同样占若干位，每位代表一种新业务，当用户登记使用某项新业务时，就将相应位置l。WN为缩位表长度，说明了该用户在缩位表中所占用的单元数，ADSLST为缩位表指针，说明了该用户在缩位表中占用的第一个单元的偏移地址。来话数据(TERM)由用户电话号码索引，在来话数据中存有该用户的设备号、用户状态、呼叫转移登记指示和恶意呼叫追查指示等内容。在呼叫处理过程中，呼
18、叫处理程序可利用主叫用户设备码查到主叫用户的去话数据，利用被叫电话号码查到被叫用户的来话数据，进而查到其去话数据。查到的用户数据(主叫与被叫)都要送到对应于该呼叫的呼叫控制块中，以便根据这些数据对呼叫进行相应处理。五、总结与展望为了保证系统能够为所有用户提供有效的服务，从主叫用户摘机到主叫拨第一个号码期间有一个定式限制，如果在该时间内主叫未拨号，则系统将向主叫方送忙音。所以主叫用户摘机后系统要启动一个永久不拨号定时器来计时。在该定时未满期间，用户拨第一个号码，该定时器则立刻停止；否则，当该定时到来而主叫用户仍然未能及时拨入号码，则系统会启有关清除处理，不再为等待用户提供服务而无谓的浪费系统时间
19、和系统资源；同时，在主叫用户所拨号码之间的时间间隔也有定时限制。当主叫用户在正确时间范围内拨入号码后，系统要停止久不拨号计时器，还要再启动位间隔定时器来保证下一个号码在规定时间内拨出，否则系统将向主叫用户送忙音，同时启动呼叫清理处理。所有号码拨完之后，再向被叫馈送铃流之前，系统将启动一个久叫不应定时器。如果被叫用户在规定的时间内摘机，则这个定时器将被停止；否则系统将向主叫用户送忙音，防止主叫用户和系统无谓的等待被叫用户应答而浪费主叫用户的时间以及系统的时间和资源。随着我国三网合一的开展,使得全国各地的信息化建设如火如荼,出现了大量的信息化人才尤其是通信人才的缺口,而我国信息化人才培养还处于发展阶段,导致社会实际需求人才基数远远大于信息化人才的培养基数，使得数以万计的中小企业急需全面系统掌握现代交换技术知识方面的人才，想在这方面有所成就，必须博而专，只有掌握一门专用的技术才能在社会上立足。六、参考文献1 陈锡生，糜正琨现代电信交换M北京：北京邮电大学出版社，19992 朱世华程控数字交换原理与应用M西安：西安交通大学出版社，19993 金淮丰，韩春光程控数字交换技术M北京：电子工业出版社，20024 杜治龙分组交换工程M北京：人民邮电出版社，19985 强磊基于软交换的下一代网络组网技术M北京：人民邮电出版社，2005