第4章 存储程序控制2

1、1 2 呼叫处理程序 负责所有呼叫请求的电路接续建立、监视与释 放，完成对各种电话新业务的支持。 在操作系统和数据库支持下工作，由呼叫控制、 信令处理、资源管理和计费处理等组成。 资源管理资源管理，较低层程序，管理软硬件资源，控制活动 对资源的共享和操作，提供底层接口支持。 信令处理信令处理，将外部电路状态变化和事件报告译成标准 消息送给呼叫控制，将呼叫控制的消息转换成相关信 令转送给外部电路。 呼叫控制呼叫控制，分析呼叫状态和事件信息，调用相关处理 程序事件进行处理。 3 资源管理程序 资源是一种独立的、可按需配置的软硬件实体。 资源由操作系统统一管理，其使用对象称作活动， 活动由操作系统进

2、行调度。 资源是共享的，可为不同活动访问使用，资源管 理程序控制不同活动对资源的共享。 集中控制，同一处理机管理所有资源和所有活动， 利用队列和活动等级解决争用资源问题。 分散控制，多处理机，通过资源分配权互斥结构， 任何时刻只能一个处理机拥有资源分配权。 4 1. 资源的特性 资源的特性包括类型编号和状况。类型编号用 来区分不同类型和具体实例。资源状况说明当 前情况，包括占用者、请求者和当前状态。 （1）资源的占用者资源的占用者，当前使用者。如果一个资 源未被使用，也没有被其他更高的活动请求， 则申请该资源的活动可以使用该资源并成为占 用者。 （2）资源的请求者资源的请求者，当一个活动想成为

3、一个资 源的占用者，而该资源正在被使用时，其可对 该资源提出使用请求。资源请求被记录在请求 队列之中，操作系统根据请求者等级来安排处 理顺序。 5 1. 资源的特性 （3）资源的当前状态资源的当前状态，有四类：服务、退出服 务、未安装和自动封锁状态，服务状态是可用 资源，其他为不可用或暂不可用。 自动封锁状态自动封锁状态，资源出现故障或其他情况使该 资源不可用的状态。自动封锁状态还可细分： 外部事件引起（如用户未挂好话机等），当外部事 件消除后该资源将自动解锁。 控制资源的部件未进入服务态，部件正常资源自动 解锁。 资源本身故障，需故障消除后才能进入服务状态。 6 2. 资源的使用对象 使用某

4、资源时，提出请求，若没有其他活动使用/ 请求则接受该请求，该活动成为资源占用者。 如果同时有多个活动请求使用，则根据活动的优先 级进行安排： （1）呼叫处理1，级别最高，如进程转移。 （2）系统处理，资源管理对资源做内部管理操作。 （3）系统防护1，重新运行系统防护程序。 （4）运行维护1，改变资源特性和类型、资源状态转移 时，由OM1活动占用相应资源。 （5）系统防护2，故障定位、隔离、测试等。 （6）运行维护2，一般性活动。 （7）呼叫处理2，呼叫处理中的稳定态，由CP2占用资 源。 7 2. 资源管理程序 资源管理程序资源管理程序，是应用程序和资源实体间 的接口，它通过函数方式接受应用程

5、序的 占用请求。请求占用时，须给出类型编号、 请求者及相关参数。 根据请求者优先级按序安排占用，依据参 数分配和组织资源运行，维护资源状态。 如交换网络资源管理程序，管理所有路径， 依参数寻找、建立和拆除路径。 8 信令处理程序 信令处理程序，控制信令的发送与接收， 并完成各类信令消息与呼叫控制消息格式 的相互转换。 信令消息有模拟用户线信令、数字用户线 信令、中继随路信令和No.7共路信令等不 同方式，信令表达各异，控制也不同，为 了简化系统处理，设置信令处理程序来实 现格式转换和信令过程管理。 9 模拟用户线路信号与状态 10 1. 模拟用户线信令处理程序 两大部分组成：时钟级扫描和用户线

6、处理进程 程序。前者由时钟调度程序按周期调度执行， 后者是基本级程序，由队列启动执行。 （1）用户摘、挂机扫描程序用户摘、挂机扫描程序 检测用户线状态变化。用户摘机时，用户二线 环路为闭合状态；用户挂机时为断开状态。系 统每用户线用1bit表示摘、挂机状态。 摘、挂机状态表示用户请求开始或结束一个服 务，系统须尽快做出响应。通常摘、挂机扫描 周期定为100ms左右 11 （1）用户摘挂机扫描程序 摘挂机扫描识别算法摘挂机扫描识别算法 设本次扫描值为PR，上次扫描值为LR，0 表示环路断开，1表示环路闭合，摘机事 件的逻辑运算为 挂机事件的逻辑运算为 1PRLR 1PRLR 12 （1）用户摘挂

7、机扫描程序 13 （2）拨号数字接收程序 模拟用户话机有直流脉冲拨号（DP）和双音多 频（DTMF）拨号两种方式。 DP拨号，利用号盘触点接通和断开用户二线环 路，以脉冲计数方式表示地址号码。DP拨号数 字接收采用软件处理，程序流程类似摘、挂机 状态扫描程序，但DP拨号的通断变化在822个 脉冲/秒范围，其程序处理周期为810ms。 DTMF拨号，利用高低两组不同的音频组合代 表不同的号码，号码接收通过硬件电路进行解 码，接收程序只需周期性读入解码数据即可。 14 DTMF拨号数字接收程序 DTMF拨号，代表每位号码的双音信号最短持续时间为 40ms，号位间隔100ms左右。DTMF硬件解码电

8、路，利 用指示端SP高电平表示有效收到一位号，DTMF信号持 续传输结束后变成低电平。 DTMF拨号数字接收程序，可20ms执行一次，先检查每 个DTMF收号器的SP状态，再利用算法确定解码数据是 否有效。 SP代表本次扫描读得的SP端状态，SPL代表上一次扫描 读得的SP端状态。逻辑操作值为1时，表示该位号已解 码，且双频传输已结束，可以读出。 1SPLSP)(SPL 15 DTMF拨号数字接收程序 16 （3）模拟用户线处理进程模拟用户线处理进程 任务任务是管理用户状态迁移，接收扫描程序送来的事件报 告，译成呼叫控制消息报告给呼叫控制进程；将呼叫控 制进程的命令翻译成相关信令，并请求资源管

9、理完成信 令传输和接口电路动作。 每条用户线都设置私有工作区用户线寄存器用户线寄存器，存放 用户状态、所用收号器、号码存储区、信令分配信息、 呼叫控制块号码等。 状态信息。用户当前状态。 收号器编号。DTMF收号时，记录分配的收号器编号，收号 结束则收号器资源。 号码存储区。记录收到的号码。 信令分配信息。记录呼叫控制对该用户线的操作信令。 呼叫控制块号码。记录该用户线使用的呼叫处理块编号。 17 （3）模拟用户线处理进程模拟用户线处理进程 等呼叫控制进程等呼叫控制进程 的的“收号收号”命令。命令。 T0为久不拨号为久不拨号 等待时间。等待时间。 这里这里A、B为其为其 他处理进程具有他处理进

10、程具有 和本进程相同的和本进程相同的 后续处理过程的后续处理过程的 转入点。转入点。 18 2. 局间中继电路信令处理程序局间中继电路信令处理程序 中继线路是连接两交换机的局间中继链路，多用户共享， 由呼叫控制按需指配。当一呼叫的被叫不在本局时，需 通过局间信令请求另一交换机协同建立到被叫的通信电 路。 为了方便局间信令处理，规定主叫方指向被叫方交换局 的信令为出局信令或前向信令，相反则称为入局信令， 回答证实信令称作后向信令。 局间采用PCM中继线，局间信令有中国1#随路信令和 No.7共路信令两种。随路信令利用TS16传送信道状态信 令，地址和控制信令由各个话路信道传送。No.7信令将 要

11、占用信道、被叫地址和控制信息等组装成消息分组， 通过任一指定的64kbit/s信道传送。 No.7信令处理通常采用单独的处理模块，既处理信令消 息，还处理信令网控制消息，较复杂，信令一章专讲。 19 PCM中继话路及线路信令时隙复用结构中继话路及线路信令时隙复用结构 20 （1）中继电路线路状态信令扫描程序）中继电路线路状态信令扫描程序 数字中继接口中，信令提取电路将每帧TS16所 传送话路状态信令分离后，按帧序存放在线路 信令接收存储器（LSR）中，供扫描软件读取； 线路信令发送存储器（LST），用来存放系统 发出的线路状态信令。 无论出中继/入中继，都用3bit数据表示线路状 态，信令扫描

12、程序周期地访问LSR，以发现线 路状态改变事件。事件的具体含义则由信令处 理进程负责。 线路状态信令扫描程序是时钟级程序，常按 20ms周期调度运行。 21 （1）中继电路线路状态信令扫描程序）中继电路线路状态信令扫描程序 LSR为中继接口板为中继接口板 上的线路状态寄存上的线路状态寄存 器器 LSRL为系统内部安为系统内部安 排的上次扫描的线排的上次扫描的线 路状态寄存区路状态寄存区 线路信令扫描程线路信令扫描程 序只是发现事件序只是发现事件 并进行登记，并并进行登记，并 不对事件进行实不对事件进行实 质性处理。质性处理。 22 （2）记发器信令处理程序 传递地址和控制信息的信令习惯上称作记

13、发器 信令，采用多频互控(MFC)方式传送，交换机 中设置专用多频发码和收码器，多频信号采用 话带音频方式经话路传送，多采用DSP方式集 中处理。 DSP多频收发处理装置，由呼叫处理进程调度 资源管理程序进行分配，通过DSN与中继话路 连接，利用数字信号处理方法对PCM信号识别 和解码。 收到一位数字时，则缓存并将标志位SP置高， 供数字扫描程序识别和读取。发码过程则根据 发号数字对应的双频信号PCM码以8kHz帧同步 为参考，周期地通过相应信道送出即可。 23 （2）记发器信令处理程序 MFC信令由处理装置自动完成发“前向、收到 前向发后向、收到后向停前向、收到前向停则 停后向”四个节拍互控

14、过程，每个方向双频信 号最短识别时间为40ms，传送一位数字大约耗 时100ms。 记发器信令接收扫描程序和DTMF收号程序类 似，由时钟调度程序按20ms周期调度运行，根 据SP标志确定编码数字的接收，收到一位号码 即缓存并产生收到号码事件。 通常由呼叫控制进程决定发送下一位前向号码 或回答后向证实信令。 24 （3）中继电路随路信令处理进程 25 呼叫控制程序 呼叫控制程序呼叫控制程序也叫呼叫状态管理程序，是交换 机呼叫处理的中枢，负责控制呼叫接续的整个 过程。 任务任务，接收信令处理程序转发的请求消息，请 求资源管理程序为呼叫分配资源，请求呼叫服 务程序检索局/用户数据，控制处理过程的完

15、成。 对每个呼叫请求分配一个CCB，记录所用的资 源、程序、状态和相关数据。 CCB是公共资源，按照队链方式分配。当一个 呼叫建立时就从CCB空闲队链中取出一个CCB 使用，在呼叫释放时归还，重新置入空闲队链。 26 呼叫控制程序流程 27 呼叫控制程序流程 28 交换系统性能评价指标 性能指标性能指标 即评价电路交换系统呼叫处理能力和交换接续 能力的指标，反映系统的技术水平。包括能承 受的话务量、呼叫处理能力和能接入的用户线 和中继线最大数量等。 1. 话务负荷能力话务负荷能力 指在一定呼损率下，系统在忙时可以承担的话 务量。常用“小时呼”或“分钟呼”表示，利 用呼叫次数和每次呼叫占用时间的

16、乘积来计量。 话务负荷能力由交换系统的交换网络可同时连 接的话路数决定。现代局用机系统话务量指标 可达到数万爱尔兰以上。 29 2. 控制系统的呼叫处理能力控制系统的呼叫处理能力 交换机话务承载能力与控制系统的呼叫 处理能力直接相关，常用忙时试呼次数 (BHCA)来衡量，是评价系统设计水平和 服务能力的指标。 影响影响BHCA值的因素值的因素，包括系统容量、 控制系统结构、处理机能力、软件结构 以及处理算法和编程语言等。 30 影响影响BHCABHCA值的因素值的因素 （1）系统容量影响系统容量影响。用户数量越多，扫描程序 的开销与端口数量相关，时钟级固定开销也就 越大，导致单位时间能处理的呼

17、叫数目减少。 （2）控制结构影响控制结构影响。多处理机结构，存在额外 通信开销。 （3）处理机性能影响处理机性能影响。包括指令功能、工作频 率、存储器寻址范围和I/O端口数量。 （4）软件设计水平软件设计水平。重要因素，包括程序结构、 算法、数据结构和采用的编程语言等。 31 3. BHCA值的估算值的估算 估算公式，t=a+bN，a是与话务量无关的开销，b 是一次呼叫的平均处理时间，N为某一时段内各 类呼叫的总次数，也称作忙时试呼次数。 a来自时钟级程序和通信程序，当没有呼叫发生 时也要执行时钟级程序，还有队列管理程序等。 b是平均处理开销，包括本局、出局、入局比例， 呼叫不全、阻塞、被叫忙

18、、被叫不应答的比重， 控制结构和程序结构等，须加权平均。 32 3. BHCA值的估算值的估算 N，代表BHCA值，各类呼叫的总次数， 按话务量和平均占用时间求得。 计算时，处理机忙时利用率不能为 100%，系统软、硬件管理维护也要处 理，通常可用于呼叫处理的时间为 0.750.85。 33 3. BHCA值的估算值的估算 例如，某电路交换系统的处理机可用于呼叫 处理的时间为0.85，固定开销a=0.29，处理一 个呼叫的平均时间为25ms，则忙时可处理的 最大呼叫数可通过下列计算求得。 N 3600 1025 29. 085. 0 3 小时次/80640 1025 3600)29. 085.

19、 0( 3 N 34 4.用户线和中继线的最大数量用户线和中继线的最大数量 能提供的用户线和中继线最大数量也是 一个重要指标。 现代交换系统，其DSN可同时提供数万 条话路，连接用户线和中继线。用户线 话务量一般在0.1Erl左右，可连接更多的 用户线。通常局用交换系统能连接几十 万用户线，中继线可达数万线。 35 服务质量指标 l. 呼损指标呼损指标，呼损，交换设备未能完成的呼叫数和用 户发出的呼叫数之比，比率越小服务质量就越高。 服务质量是个矛盾，呼损大用户不满意，呼损小设备 利用率低。需权衡，通常本地电话网，总呼损在2 5比较合适。 2. 接续时延接续时延，包括摘机后听到拨号音的时延和用户拨 号完毕听到回铃音的时延。 前者反映系统的反应速度和去话分析时间。小于 400ms时，用户不会有等待感觉。