第3章 程控交换机

第三章数字程控电话交换

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电话通信网1教学大纲要求基本要求掌握存储程序控制原理以及典型技术与方法掌握交换机软件的分类及功能掌握呼叫处理原理与过程重点、难点重点：交换机接口、多机控制系统结构、分级调度、路由规划、输入处理和数据结构难点：网络结构的演进、多机控制系统23.1概述3.2数字程控交换机系统结构3.3接口设备3.4话路建立3.5控制子系统3.6程控交换软件技术3.7电话通信网教学内容33.1.1电话机的发明1875年6月2日贝尔和沃森发明了电话（原始的电磁式电话）↓1877年爱迪生发明了碳精式送话器+手柄+呼叫设备（电铃）+手摇发电机+干电池（磁石式电话机）↓1882年出现了共电式电话机（没有手摇发电机和干电池，通话所用电源由交换机供给）↓3.1概述4↓1896年美国人爱立克森发明了旋转式电话拨号盘1920年美国人坎贝尔发明了消侧音电路（自动电话机-拨号盘电话机）↓60年代电子学飞速发展、70年代大规模集成电路出现(电子电话机-按键式电话机)↓80年代随着N-ISDN的应用出现了数字电话机5送话器受话器原始话音还原话音二-四转换消侧音电路电话机原始话音还原话音3.1.2电话机的构成及通话原理6受话器：将相应的电信号还原为声音的转换器。送话器：将声音变换为相应电信号的转换器。旋转式拨号盘（三个参数）：

脉冲速度：表示拨号盘每秒钟发生的脉冲个数。普通：10/s快速：20/s

脉冲断续比：在一个脉冲周期里，断开电流的时间和接通电流的时间之比。

t断/t续=1.6:1或2:1

位间隔：≥300ms7按键式拨号盘：与拨号集成电路配合发出脉冲或双音频(DTMF)信令。697Hz770Hz852Hz941Hz1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz高频低频12457*80369ABCD#8扬声电话机免提电话机无绳电话机录音电话机可视电话机投币电话机磁卡电话机电话机的分类：9

人工交换阶段：

磁石式电话交换机共电式电话交换机

机电式自动交换阶段：

步进制交换机（StepbyStepSystem）：

史端乔（Strowger）式自动电话交换机德国西门子式自动交换机

特点：直接控制方式3.1.3电话交换技术的发展10机动制交换机：旋转制或升降制电话交换机

特点：间接控制方式共同特点：噪声大易磨损维护工作量大接线速度慢故障率高电路技术简单人员培训容易11

纵横制交换机（CrossbarSystem）：

特点：间接控制方式接线器接点采用压接触方式电子式自动交换阶段：半电子交换机（准电子交换机）：话路部分采用机械接点，控制部分采用电子器件。全电子交换机：话路部分和控制部分均采用电子器件。12模拟程控交换机：1965年5月美国开通了第一个程控交换机（ESSNo.1）。数字程控交换机：1970年法国开通了第一个数字程控交换机（E10）。几个概念：程控与布控、时分与空分、模拟与数字13在技术上的：能提供许多新的服务性能维护管理方便、可靠性高灵活性大、便于采用新技术和增加新业务在经济上的：在交换设备上在线路设备上在维护和生产方面程控交换机的优越性：14缩位拨号热线服务呼出限制免打扰服务查找恶意呼叫闹钟服务截接服务缺席用户服务补充业务：遇忙回叫无条件呼叫前转遇忙呼叫前转无应答呼叫前转呼叫等待三方通话会议电视主叫号码显示等15

引进交换机

AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS、NEAX61、EWSD

引进生产线上海：S1240，北京：EWSD，天津：NEAX61

自行研制巨龙HJD-04，大唐SP30，华为C&C08，中兴ZXJ10

我国程控交换技术的发展：163.2数字程控交换机系统结构17数字程控电话交换系统话路子系统控制子系统接口设备交换网络CPU与存储器远端接口外部设备模拟/数字用户电路数字/模拟中继电路信令设备MFC接收和发送器DTMF接收器信号音发生器用户集中级18接口设备：是实现数字交换系统和外围环境的接口。远端接口：是到集中维护操作中心、网管中心、计费中心等的数据传送接口。用户集中级：完成话务集中功能，集中比一般为2:1到8:1一般为单T交换网络。用户模块：用户集中级+用户电路远端模块：设置在远端的用户模块。几个概念：193.3.1数字交换系统接口类型交换网络控制系统模拟用户接口用户侧接口中继侧接口数字用户接口数字中继接口模拟中继接口数字中继接口操作维护OAMZVABCQ33.3接口设备20ETETETETETETETETETETETETETET数字交换网络模拟用户线Z1模拟远端集线器Z2模拟PABXZ3数字用户线V1LTLTLTLTZ1V2V3V4V5数字远端模块Z1V1NT数字PABXmX(2B+D)nXE12,048kbit/sABLTC11C12C21C22LT本地转换二线中继器通路转换设备四线FDM实线PCM8,448kbit/sLT34,368kbit/s8,448kbit/sLT21V接口：

V1：64kb/s，可为2B+D或30B+D的终端V2：连接数字远端模块的接口V3：连接数字PABX的接口，属30B+D的接口V4：可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入V5：支持nXE1的接入网，包括V5.1和V5.2接口A接口：速率为2048kb/s的数字中继接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率为8448kb/s接口类型——数字接口22Z1接口：连接单个模拟用户的接口

Z2接口：连接模拟远端集线器的接口Z3接口：连接模拟PABX的接口接口类型——模拟接口23

前面谈到外围接口电路主要有用户电路、中继电路。 用户电路模拟用户电路数字用户电路中继电路模拟中继电路数字中继电路用户电路和中继电路243.3.2模拟用户电路模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：——B(Batteryfeeding)馈电——O(Overvoltageprotection)过压保护——R(Ringingcontrol)振铃控制——S(Supervision)监视——C(CODEC&filters)编译码和滤波——H(Hybirdcircuit)混合电路——T(Test)测试25馈电：为用户终端提供通信所需的直流电源。 电容特性：隔直流、通交流 电感特性：隔交流、通直流-48V用户线ab26过压保护：避免高压进入交换机内部而损坏交换机，设置了两极保护。 第一级保护在总配线架上安装避雷设施和保安器 第二级保护在用户电路中设置二极管钳位电路E(-48V)内线外线abRRABD1D227振铃控制：提供振铃所需的90V±15V

,25Hz的交流电压。控制系统R振铃控制振铃电路用户线截铃28监视：监视用户线通/断状态，及时将用户线的状态信息送给处理机处理。＞监视信号-Vab29编译码和滤波：完成模拟信号和数字信号间的转换。

平滑模拟模拟300～3400HZ编码器译码器PCMPCM交换机侧用户侧30混合电路：完成二/四线的转换。 用户话机的模拟信号是二线双向的，PCM数字信号是四线单向，因此，在编码以前和译码之后要进行二/四线的转换。测试：用于及时发现用户终端、用户线路和用户线接口电路可能发生的混线、断线、接地、与电力线碰接以及元器件损坏等各种故障，以便及时修复和排除。31测试32模拟用户电路功能框图33模拟中继器：是程控数字交换机与模拟中继线的接口，用于与模拟交换机的连接。模拟中继电路34数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，用于与数字交换局或远端模块的连接。主要作用：是根据PCM时分复用原理，将30路64kb/s的话路信号复接成2048kb/s的基群信号发送出去，或者反之，把从其它数字交换系统（或数字传输系统）来的2048kb/s的基群信号分成30路话路信号，然后再通过数字交换网络分接到各个相应的用户。在上述过程中，完成信号传输、信号同步、信令配合3.3.3数字中继电路35码型变换 完成中继线上适于远距离传输的双极性的HDB3或AMI码与交换机内部单极性的NRZ码之间的相互转换。 HDB3型码 NRZ码时钟提取

就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数据流的基准时钟。同时该时钟信号还用来作为本端系统时钟的外部参考时钟源。36帧同步 从接收的数据流中搜索并识别帧同步码，作为一帧的开始，使接收端的帧结构排列和发送端的完全一致。

帧同步码0011011在PCM偶帧的TS0中。复帧同步 使接收端与发送端的复帧结构排列完全一致。PCM的1个复帧由16个帧组成。复帧同步码在F0的TS16的高4bit中传送，码字为0000。37帧定位 采用弹性缓存的方式，使输入的码流相位和局内的时钟相位同步。弹性存储器写入控制读出控制本局时钟及帧同步PCM出PCM入时钟提取及帧同步38提取和插入信号 在交换网络输出的信号中，不包含帧和复帧的同步信号，故在发送时，应将帧和复帧的同步信号插入，这样就形成了完整的帧和复帧的结构。检测和告警处理检测：帧/复帧同步检测误码检测对端告警检测告警处理：告警比特插入39码型变换帧定位信令提取时钟提取帧/复帧同步告警检测帧同步复帧同步指示信令帧/复帧同步信号插入信令插入信令内部时钟码型变换交换网络收发PCM40REVIEW程控交换机由控制子系统和话路子系统构成，控制子系统采取分级分散控制方式，设有中央处理机和用户处理机；话路子系统由各种接口、交换网络组成。接口设备是数字程控交换机与外围环境的接口，其功能是完成外部信号与交换机内部信号的转换。数字程控交换机的接口设备主要有用户电路、中继电路和信令收发设备。模拟用户电路具有BORSCHT七个功能。数字中继电路具有码型变换、时钟提取、帧同步、复帧同步、插入和提取信号、帧定位等功能。413.3.4音频信号的产生、发送和接收1、信号种类：

交换机到用户：

各种信号音（单频，信号源450Hz或950Hz的正弦波）

交换机到交换机：

局间信号（MFC）

前向信号频率：1380Hz,1500Hz,1620Hz,1740Hz,1860Hz,1980Hz（6中取2）后向信号频率：1140Hz,1020Hz,900Hz,780Hz,（4中取2）用户到交换机：拨号信息（直流脉冲、DTMF）42432、单频信号的产生

将信号按125us间隔进行抽样（也就是8kHz的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的PCM信号，放到ROM中，使用时对ROM按一般PCM信号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）。⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯⑰①②③④⑤⑥⑦⑧⑨对500HZ的正弦波信号按8kHZ采样T=2ms，一个周期抽样16次，占用ROM的16个单元44信号发生器的硬件结构例：450Hz的音频信号该抽取多少个样值？l＝T×fs＝0.02×8000＝160m/fm＝l/fs＝T453、双音频信号的产生双音频信号产生原理：确定一个重复周期，使得这个周期内两个双音频信号和PCM抽样信号都重复了完整的周期。将两个双音频信号按125μs间隔进行抽样（也就是8kHz的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的PCM信号，放到ROM中，使用时对ROM按一般PCM信号读出。

举例：产生1620HZ和1500HZ信号l＝T×fs＝0.05×8000＝400m/fm＝n/fn＝

l/fs＝T464、数字音频信号的发送

指定时隙或占用普通话路的时隙经交换网络送出。数字音频信令通过数字交换网络送出，和话音信号一样处理，也可占用某个固定时隙(如TS10,TS16)利用T接线器交换到多个用户，即向多个用户发送音频信令(一个信号可交换给多个用户)。475、数字音频信号的接收1)发给用户的数字音频信令经用户电路变成模拟信号由用户话机自动接收。2)发给交换机的多频信令由交换机内部的收号器接收。

通过交换网络实现多频信号的接收。DTMF收号器和MFC接收器接在交换网络的出线上。485、数字音频信号的接收F1数字滤波F2数字滤波Fn数字滤波数字逻辑识别输入输出多频的接收数字逻辑识别：根据频率的组合判断信令含义（代表什么数字）493.4.1复用器与分路器3.4话路建立50复用器功能：信号的串并变换。将多路低速信号进行时分复用，形成高速的时分复用信号。分路器功能：信号的并串变换。将高速的时分复用信号进行分路，形成多路低速信号。复用器和分路器的工作原理 复用器输入线数为n(0,1,…,n-1),且i号输入线上的TSj信号经复用器串并变换和复用后,在输出线上TSk输出. 则有k=jn+i.51图8/l复用和串→并变换523.4.2话路建立5354

呼叫处理能力：最大忙时试呼次数(MaximumNumberofBusyHourCallAttempts)

可靠性3.5.1交换系统对控制部件的要求3.5控制子系统55呼叫处理能力：在满足服务质量的前提下，处理机处理呼叫的能力。通常用BHCA表示。处理器的系统开销：

系统开销=固有开销+非固有开销BHCA值计算公式： t=a+bN t为系统开销;a为固有开销;b为处理一次呼叫的非固有开销(平均值);N为单位时间内所处理的呼叫总次数,即BHCA。56 举例：某处理机忙时用于呼叫处理的时间开销平均为0.80，其中固有开销为0.30，处理一次呼叫平均所用时间为36ms，求其BHCA值为多少？ 解：t=0.80,a=0.30,b=0.036/3600h

由t=a+bN可知

N=(t-a)/b=(0.80-0.30)*3600/0.036 =50000次/h

57高可靠性按照国内电话交换设备技术规范要求，程控交换机系统中断的指标是20年内系统中断时间不得超过1h。系统中断是指由于硬件、软件、操作系统故障以及局数据、程序差错而使系统不能处理任何呼叫且时间大于30s。为了提高控制系统的可靠性，人们在控制系统的构成方式上多采用多机分散和冗余配置，注重处理机间通信的可靠性和运行软件的可靠性，并增强控制系统的故障防卫和自愈能力。583.5.2控制系统的构成方式

交换机控制系统的结构： 集中控制、分散控制(分级分散、分布式分散)多处理机的工作方式：功能分担方式、话务分担方式、冗余方式冗余方式：同步方式、互助方式、主/备方式处理机间的通信方式：通过PCM信道进行通信、采用计算机网常用的通信方式59控制方式：集中控制、分散控制1.集中控制 处理机可以对交换系统内的所有功能及资源实施统一控制。资源1资源2资源m处理机1处理机2处理机n功能1功能2功能f图：集中控制系统特点：1)处理机直接控制所有功能的完成和资源的使用，控制关系简单，处理机间通信接口简单。2)处理机的应用软件复杂、庞大。3)系统比较脆弱，一旦处理机系统出现故障，就可能导致整个系统瘫痪。602.分散控制：每台处理机只能使用部分资源， 完成部分功能。分散控制可分为以下两种方式：全分散控制：多个处理机之间独立工作，每台处理机使用部分资源，完成部分功能，各处理机协调配合完成全部功能。特点：可靠性高，但各处理机之间的接口较复杂。（举例）分级分散控制：将控制功能分级，不同层次的控制功能由不同的处理机完成。特点：可靠性、软件复杂度介于集中控制方式和全分散控制方式之间。（举例）61数字交换网络

DSN模拟用户模块

S-1240型数字交换机数字用户模块ISDN用户模块服务电路模块公告信道模块模拟中继模块数字中继模块ISDN中继模块维护和外设模块话务员接口模块辅助控制单元62CPCPRPRP…RPRPRPRP瑞典爱立信AXE10程控交换机采用2级分散控制结构，控制系统由中央处理机(CP)和区域处理机(RP)两级构成。63日本富士通FETEX-150程控交换机采用3级分散控制结构，处理器从低到高分别为用户处理机(LPR)、呼叫处理机(CPR)和主处理机(MPR)。同级别的多个处理机是话务分担，完成相同的处理功能；不同级别的处理机是功能分担，完成不同的功能。MPRCPRCPRLPRLPRLPRLPR…64多处理机的工作方式功能分担方式话务分担方式冗余方式双机冗余配置同步方式互助方式主/备方式N+m冗余配置3.5.3多处理机的工作方式651.功能分担方式功能分担方式是将交换机的信令与终端接口功能、交换接续功能和控制功能等基本功能，按功能类别分配给不同的处理机去执行；每台处理机只承担一部分功能，这样可以简化软件，若需增强功能，在软件上也易于实现。缺点是在容量小时，也必须配备全部处理机。66672.话务分担方式话务分担方式是每台处理机只分担一部分用户的全部呼叫处理任务，即承担了这部分用户的信号接口、交换接续和控制功能；每台处理机所完成的任务都是一样的，只是所面向的用户群不同而已。68693.冗余配置方式 对交换机的控制系统的可靠性要求非常高,指标是累计间断时间≤3分钟/每年,为了提高控制系统的可靠性,采用冗余配置.

对于完成重要功能的处理机采用1+1冗余配置,不重要的则可采用(N+m)冗余配置(即N台处理机工作，m台处理机备用)

双机冗余配置有三种工作方式:同步双工工作方式双机互助（话务分担）主/备用方式70711）同步双步工作方式（同时接收话路设备的输入信息，执行相同的指令）两台处理机同步工作，执行结果进行比较，相同则继续。两台处理机中只有一台处理机输出信息控制话路设备工作，如结果不一致，则中断正常业务，各自启动检测程序，检测有故障的处理机退出服务，且应尽快修复，返回到工作系统中。72特点（1）对硬件故障反应快，对软件故障没有容错能力（2）需不停进行同步复核，降低了处理机的效率。话路设备处理机

A比较器处理机存储器同步双工工作方式B732）双机互助（话务分担）话务工作由两台能独立承担该话务工作的处理机分担，一旦有一台处理机出现故障，就由另一台处理机承担全部的话务工作。话路设备处理机处理机

A处理机

B禁止设备存储器A存储器B74优点:(1)过负荷能力强(2)对软件故障有容错能力.(3)调试新软件,扩充新设备时,可使一台服务,一台调试缺点:为避免双机同抢资源,双机通信息较频繁,使软件较复杂,对硬件故障不如同步方式反应快.753）主/备方式一台处理机联机工作,一台处理机备用,一旦主用机出现故障,进行主/备用设备切换.

备用状态有两种模式：冷备用和热备用。特点:

实现简单,主/备用切 换时令产生延误或 已有的连接中断.话路设备处理机

A处理机存储器B76采用一般计算机网络处理机之间的通信方式，如总线方式、环形网等。采用PCM通信方式：利用TS16进行通信与话音信息一样在交换网络中传输，用不同的标志区分。3.5.4多处理机之间的通信77小结程控交换机的交换网络一般采用T-S-T的网络结构，话音信号在进入交换网络进行交换时要经过复用器进行串/并变换和复用，话音信号完成交换从交换网络输出时要经过分路器进行并/串变换和分路。控制系统的构成方式可分为集中控制和分散控制。分散控制又分为全分散控制和分级分散控制。交换系统一般采用多处理机工作方式，主要有话务分担、功能分担和冗余配置，其中冗余配置有双机冗余配置（同步方式、互助方式和主备方式）和N+m冗余配置。78

交换软件的特点程控交换机的特点是业务量大，实时性和可靠性要求高，因此对运行软件也要求有较高的实时效率，能处理大量的呼叫，而且必须保证通信业务的不间断性。即运行软件的特点为：实时性、多任务并发执行、高可靠性3.6.1程控交换软件系统概述3.6程控交换软件技术79交换软件运行软件支援软件操作系统数据库系统应用软件呼叫处理OAM软件开发支援系统软件加工系统应用工程支援系统交换局管理支援系统

交换软件的组成80（1）操作系统操作系统的类型：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统、分布式操作系统程控交换系统是一个实时控制系统，因此它的操作系统具有实时操作系统的特点。此外，由于在程控交换系统中常常采用多处理机系统，它的结构有计算机局域网的特点，因此其操作系统还具有网络操作系统的功能。对于全分散控制的交换系统来说，其操作系统也具有分布式操作系统的特点。81

程控交换系统中任务按紧急性和实时性的要求不同可分为：故障级：负责故障识别和紧急处理等功能，具有最高优先级。周期级：由时钟中断按周期性启动的任务。基本级：由队列启动的、实时性要求较低的任务。82故障级周期级基本级暂停时钟中断时钟中断时钟中断时钟中断8ms83（2）程控交换机的应用软件呼叫处理软件：完成呼叫连接的建立与释放以及业务流程的控制。具体功能：用户线和中继线上各种输入信号（呼叫信号、地址信号）的检测和识别。呼叫相关资源的管理，如控制对时隙、中继电路、DTMF收号器、MFC接收器和发送器等的分配和释放。对用户数据、呼叫状态以及号码进行分析。控制呼叫状态迁移。84操作维护管理软件：用于操作、维护和管理的软件。具体功能：用户数据和局数据的操作和管理。测试。告警。故障诊断与处理。动态监视。计费。过负荷控制。85数据库系统：反映交换局和用户的情况,为程序的执行提供必要的环境和依据。包括系统数据、用户数据和局数据。系统数据：仅与交换机系统有关的数据。局数据：与各局的设备情况以及安装条件有关的数据， 包括交换机硬件配置情况、交换机类别、各种号 码、统计数据、路由设置情况等。用户数据：反映用户情况的数据，包括用户类别、话机 类别、用户状态、呼叫权限、优先级等。86（3）程控交换机的支援软件交换机的运行软件本身是很庞大和复杂,它的设计生产和维护工作也是艰巨的,软件支援系统就是提供这两方面的工具和环境.

交换机的运行软件大体结构相同,但对不同的交换局,需作一定的修改以适应各种具体要求,利用软件开发、生产工具与环境可高效、可靠地完成。软件维护指对原先设计的运行软件不断地改进和扩充,直至交换机退役,这也可以由软件维护工具与环境完成。按功能可划分为：设计子系统、测试子系统、生成子系统、维护子系统。87检索表格搜索表格呼叫处理有关的数据和表格88程控交换软件设计语言程控交换机的软件设计常用两类语言：汇编语言高级语言选用哪类语言通常要考虑以下几点：1）程序的效率2）编程的效率3）适于程序结构化和软件模块化的设计4）便于程序的调试5）可维护性和可移植性6）数据修改的可能性和方便性89系统功能说明系统设计软件设计程序编制软件检验运行和维护软件维护SDLCHILLSDL、CHILLMML软件生存周期90SDL语言CCITT建议的SDL语言（SpecificationandDescriptionLanguage功能规格和描述语言）主要用于规定电信交换系统的行为，已成为国际上通用的标准。SDL特点：SDL是为描述复杂的实时系统而特别设计的，只要系统的行为能用扩展的有限状态机来描述，并且其重点在于交互方面，SDL就能够适用。SDL语言具有两种不同的形式，即正文短语表示法（PR）和图形表示法（GR）。PR基于类似程序的语句，比较适合计算机使用。GR基于一套标准化了的图形符号，能够清晰地表示系统结构和控制流程。SDL是形式化定义的，可以对其进行分析、模拟和确认。91SDT开发工具SDT是基于SDL语言的支持工具，是基于SDL系统开发的集成环境。它包括MSC图编辑器，SDL图形编辑器，SDT分析仪、SDT模拟器、SDT确认器和C代码生成器。92采用SDT开发工具的开发流程GR编辑器转化为SDLPR形式语法检查模拟确认C生成器C编辑器C链接库MSC图编辑器93①②③3.6.2呼叫处理的基本原理94相关术语：（1）本局接续（呼叫）：同一交换机两条用户线之间的连接；

（2）出局接续（呼叫）：在交换机用户线与出中继线之间的连接；

（3）入局接续（呼叫）：在交换机入中继线与用户线之间的连接；（4）转接接续（呼叫）：在交换机入中继线与出中继线之间的连接。951）一个局内呼叫接续过程主叫用户A摘机呼叫送拨号音，准备收号收号号码分析接至被叫用户向被叫用户振铃被叫应答和通话主叫先挂机被叫先挂机检测摘机状态识别用户类别识别话机类别分配空闲收号器送拨号音监视收号器输入收号器接收用户所拨号码收到第一位号，停拨号音按位存储号码并记数预译处理（分析号首）检查是否为合法用户检查被叫是否空闲向主叫送回铃音路由向被叫送铃流路由预占主、被叫用户通话路由向被叫送铃流向主叫送回铃音监视主、被叫状态停振铃和回铃音交换话音数据，开始计费监视主、被叫状态路由复原

停止计费

向被叫送忙音路由复原、停止计费

向主叫送忙音96整个呼叫处理过程是一个循环过程系统有若干个有限状态（稳定状态）在一个稳定状态下，没有输入信号就没有状态转移不同状态下，输入信号相同，状态转移结果不同相同状态下，输入信号不同，处理不同。相同状态下，输入信号相同，结果也可能不同重要概念处理机监视、识别输入信号分析执行任务和输出命令97一个局内呼叫处理过程包括三部分处理：输入处理分析处理内部任务执行和输出处理98一个呼叫的处理过程包括：1）主叫用户摘机呼叫2）送拨号音，准备收号3）收号4）号码分析5）接至被叫用户6）向被叫用户振铃7）被叫应答和通话8）主叫先挂机，通话结束9）被叫先挂机，通话结束992）用SDL图表示的呼叫处理过程用SDL图表示的一个呼叫处理过程呼叫处理的SDL图的特点呼叫处理的过程可分为三个部分：输入处理分析处理内部任务的执行和输出处理1003）输入处理输入处理程序的主要任务是对用户线、中继线等进行监视、检测和识别，然后进入队列或相应存储器，以便其他程序取用。输入处理主要可分为：用户线扫描监视中继线线路信号扫描接收数字信号（Pulse、DTMF和MFC信号）接收公共信道信号101（1）用户线扫描监视程序任务：主要负责检测用户线的状态和识别用户线状态的变化。用户线的各种不同变化：用户话机的摘/挂机状态号盘话机的拨号脉冲用户通话时的环路状态投币话机的输入信号102用户线上的状态有两种：形成直流回路（续）、断开直流回路（断）摘机——“续”，"挂机——

“断”送脉冲——“断”，脉冲间隔——

“续”周期性监视用户摘挂机扫描周期——100~200ms

拨号脉冲识别周期——8~10ms挂机摘机‘1’‘0’用户线扫描监视程序是周期级程序103（2）用户摘挂机识别原理设：用户在挂机状态时扫描输出为“1”，用户在摘机状态时扫描输出为“0”，摘挂机扫描程序的执行周期为200ms。摘机识别：就是找到从“1”到“0”的变化点。挂机识别：就是找到从“0”到“1”的变化点。104用户摘/挂机识别原理111100000111111110000011用户线状态200ms扫描本次扫描结果前次扫描结果本次前次本次前次000010000000000000000100挂机摘机挂机摘机识别挂机识别105利用用户的忙闲状态(LM)区分是呼出摘机还是应答摘机。呼出摘机前，用户处于“闲”状态，用“1”表示。应答摘机前，用户处于“忙”状态（已振铃），用“0”表示。呼出摘机识别：SCN∧LSCN∧LM=1应答摘机识别：SCN∧LSCN∧LM=1摘机识别式：SCN∧LSCN=1

本次扫描值上次扫描值挂机识别式：SCN∧LSCN=1106群处理方式

目的：提高效率，每次扫描一组用户 用户状态是由硬件周期性地写入特定存储器中，一个用户线扫描值占一位，然后由软件周期性地读取，读取时是一次读一个字长的数据，通过判别式一起判断，再通过寻“1”指令确定具体的用户。107原理：110111100111111100100001100000000010000110000000D7D6D5D4D3D2D1D0本次扫描前次扫描本次前次本次本次前次前次0、5号用户摘机7号用户挂机108109（3）号盘话机拨号号码的接收原理包含两个步骤：1）脉冲识别2）位间隔识别摘机2个间断脉冲表示“2”位间隔挂机

‘3’10110脉冲识别为了不漏掉一个脉冲，脉冲识别扫描周期＜最小脉冲持续时间或脉冲的间隔时间。1）脉冲识别程序扫描周期的确定

脉冲速率：每秒钟送脉冲的个数，其允许范围为8~22个脉冲/秒。

脉冲断续比：脉冲宽度和脉冲间隔宽度之比，其允许范围为3:1~1:1.5。

最短脉冲周期为1000/22=45ms在3:1情况下，脉冲间隔最短：1/4*45≈11(ms)

即：脉冲识别扫描程序的周期<11ms漏掉了一个脉冲111用户线状态8ms扫描这次扫描结果0000111001110000前次扫描结果0000011100111000这+前=变化识别0000100101001000脉冲10前11111000110001111脉冲2变化识别^前=脉冲前沿识别0000100001000000前沿变化识别：(SCN⊕LSCN)∧LSCN=1

后沿变化识别：(SCN⊕LSCN)∧LSCN=1112目的：正确识别两位号之间的间隔为了不将最长脉冲误判为位间隔，要求位间隔扫描周期＞最长的脉冲断或续的持续时间。有变化有变化位间隔识别原理位间隔识别周期的确定：拨号盘的位间隔≥350ms最长的脉冲断间隔：3/4*(1000/8)≈93ms故扫描周期应为：93ms<T扫<350/2ms，一般取96ms。若脉冲识别周期为8ms，则T位取96ms若脉冲识别周期为10ms，则T位取100ms

113用AP表示位间隔识别周期内有无脉冲变化AP=1有脉冲变化

0无脉冲变化特点：①在每个位间隔扫描周期开始时，AP清“0”②当一个扫描周期内用户线状态发生变化，则AP被置“1”，且在这个扫描周期内保持“1”不变。

AP=(AP∨变化)∧96位间隔识别：AP∧LAP=1本周期内回路状态无变化前一周期内回路状态发生了变化114位间隔识别原理脉冲1脉冲2位间隔0111011000本次扫描前次扫描变化识别=本次前次首次变化=(首次变化变化识别)960110110000001101100001110110000100000000000110100001111101110111101111000000111100000111118ms扫描96ms扫描前次“首次变化”首次变化首次变化前次“首次变化”10000010001000010000000…00…1101111拨号脉冲115关于位间隔识别首次变化：执行周期为8ms，其值在每个位间隔识别周期（96ms）的开始时清零。识别的关键：识别在一个96ms周期内没有发生过变化。(排除脉冲)识别出在本周期之前的96ms周期内有变化。识别时间需96～192ms。识别总是在每个周期的最后一个比特执行。＝1，表明在96ms周期内至少发生过一次回路状态变化，该变化可能是脉冲，也可能是位间隔＝0，表明在96ms周期内回路状态没有发生变化，可能处于位间隔状态，也可能处于挂机状态。116区分位间隔和用户拨号时中途挂机：位间隔识别式:AP∧LAP∧LSCN=1(位间隔只识别一次)中途挂机识别式:AP∧LAP∧LSCN=1本次位间隔识别周期内无变化上次位间隔识别周期内有变化与中途挂机区分开117118（4）DTMF号码的接收原理按钮话机送出的拨号号码怎样组成？

由分属于高频组和低频组的两个音频信号组成拨号号码和相应音频信号的关系：拨号号码的接收：按钮收号器123A456B789C*0#D1209Hz1336Hz1477Hz1633Hz697Hz770Hz852Hz941Hz119按钮收号器的结构检波输入高频组低频组H4状态至数据总线SP检波检波检波检波检波检波检波H3H2H1L4L3L2L1120收号方法及原理收号方法：采用“查询”法。 若SP=0，应读取号码；若SP=1，则不读取。按钮号码的接收原理：当数字的音频信号过来时,收号器上有一个“信号出现位”SP变为高电平,数字音频信号过后,SP变为低电平.

软件以16ms周期扫描SP位,若(SP⊕LSP)∧LSP=1,则读取收号器的输出.121收号方法及原理按钮号码的接收原理：111000110011111100011001000100101010000100001000SP按钮号码本次扫描前次扫描变化识别∧这次变化识别=这次前次16ms扫描122其它输入处理多频信号的接收：多频信号用于局间信号（六中取二）其接收：和按钮号码的接收原理一样中继器监视扫描：功能：检测线路信号（即接在各种中继器上的用户回路的状态变化，以识别用户所发生的各种事件。）其识别和用户线扫描监视原理一样处理机间通信信息的接收：通过TS16时隙或计算机网络的方法实现1234）分析处理分析处理就是对各种信息（当前状态、输入信息、用户数据、可用资源等）进行分析，以决定下一步要做什么，它属于基本级程序。具体可分为：去话分析、号码分析、来话分析、状态分析去话分析：发生在主叫局检测到用户摘机，对主叫用户进行分析。

号码分析：主叫局分析本局用户所拨的号码，或被叫局分析由局间信令送过来的主叫用户所拨的号码。

来话分析：被叫局分析被叫用户。

状态分析：针对整个通话时间内的各种状态，连同当时的输入信息一并进行分析处理。124

去话分析主叫用户数据收号前的准备工作主叫摘机去话接续硬件变化输入信息分析程序输出去话分析的主要任务是分析主叫用户的用户数据，以决定下一步的任务和状态。 125信息来源：用户状态、用户类别、出局类别、话机类别用户的专用情况类别、用户服务类别用户计费类别、各种号码等。分析程序流程：分析方法：分析结果处理：送输出处理程序，执行相应的任务去话分析输入输出用户类数别据话机类别用户类电别路

专用情况计费类别用户状态

主叫用户数据，主要包括：逐次展开法（链表）126分析过程 去话分析是根据用户数据，按去话分析的流程图，采用表格展开法进行的。最后，将分析结果送入队列，转至任务执行程序，执行程序的任务。127

是在收到用户拨号号码以后开始进行的，信息源是用户所拨号码，其分析的目的是确定接续方向、还应收几位、要调用什么程序。号码分析可分为二个步骤：号首预译、地址翻译收到的号码接续方向号码分析用户拨号出局接续硬件变化输入信息分析程序输出来话接续出局本局第一步：预译处理 预译处理是对拨号的前几位进行分析处理。第二步：对号码分析处理 当收完全部用户所拨号码后，则要对全部号码进行分析。

号码分析128第一位号码第二位号码第三位号码结论表索引呼叫类别局向路由…(号首)组号匹配组内号码匹配翻译结果用户设备号被叫号码62282656号码预译地址翻译129分析结果处理：分析方法：分析流程图送任务表，查任务号，决定下一个要执行的任务译码表、链表主叫输入号首本局市话他局长话特服国际用户业务他局号码分析允许确定下一步任务是否入局本局130被叫用户数据被叫用户分析来话硬件变化输入信息分析程序输出叫出被叫

来话分析来话分析是分析被叫用户的类别、运用情况、忙闲状态等，以确定下一个任务及状态号码。来话分析的数据来源是被叫用户数据、被叫状态和被叫补充业务登记情况等。131分析方法：分析结果处理：分析程序流程图：逐次展开法（链表）送任务表，查任务号用户状态输入被叫忙闲状态闲计费类别来话类别准备叫出被叫主叫用户数据分析一般其它忙用户业务优先遇忙暂等自动回叫其它主叫信息分析132事件一个接续状态如何变产生事件硬件变化输入信息分析程序输出下一个状态

状态分析状态分析就是分析在什么状态下输入哪些输入信息，并应转移到哪一种新的状态。这就是状态分析任务。分析信息源是状态和输入的事件。1331345）任务执行和输出处理（自学）任务执行：完成一个交换动作。信息来源：步骤：动作准备：输出命令：后处理：采用的方法：表格法。输入处理的分析结果准备硬件资源，编制启动或复原硬件设备的控制字。将编制好的控制字送输出处理程序对已复原的硬件设备在忙闲表中示闲135输出处理内容：通话话路的驱动和复原（发送路由控制信息）发送分配信号（如振铃控制、测试控制等）转发拨号脉冲（主要对模拟局发送）发线路信号和记发器信号（中国No.1信令）发公共信道信号（中国No.7信令）发计费脉冲发处理机间通信信息发送测试码其他136路由驱动：驱动的对象：用户级数字交换网络 选组级数字交换网络驱动的路由：通话话路、信号音发送路由 、 信号接收路由。驱动命令：编辑控制字写入控制存储器路由复原：向控制存储器单元填初始化内容 （全0或全1）发送分配信号：分配信号驱动的对象：电子设备或继电器。137转发脉冲：在转发脉冲号码以前应把转发的脉冲号码按位存放在相应存储区内，由脉串控制信号逐位移入“发号存储区”。发号存储区还存放发号请求标志、节拍标志、脉串标志等。多频信号的发送：其发送和接收分四个节拍。采用“互控”方式。线路信号的发送：中国No.1信令中的线路信号其发送通过TS16时隙138群处理

3.6.3程控交换软件技术139逐次展开法

140有限状态机系统的有限状态机描述是指能将系统（或进程）的状态定义为有限个状态，然后描述在每个状态下受到某个外部信号激励时系统作出的响应及状态转移的情况。

141表格驱动

根据所给参数查表来启动程序执行的方法。调度方法:通过产生定时时钟中断信号的定时器和时间表来控制时钟级程序的调度.

时间计数器:对定时中断脉冲计数

屏蔽表:反映程序是否处在可执行状态时间表 调度表

功能程序入口地址表142时间表的工作机理:

下面通过举例说明时间表的工作过程和原理.设周期级程序及其启动周期如下：拨号脉冲识别程序，8ms

测试用拨号脉冲识别程序，8ms

按钮号识别程序，16ms

位间隔识别程序，96ms

用户群扫描程序，96ms

中继器扫描程序，96ms

时间计数器清零，(根据实际情况确定)定时时间的确定：由于最小的启动周期为8ms，其它的启动周期又均是8ms的倍数，因此取8ms为定时器的周期143时间计数器拨号脉冲识别测试用拨号脉冲识别按钮号识别位间隔识别用户群1扫描用户群2扫描时间计数器清零000111001011010111000011000111000011000111000011000111000011000111100011屏蔽表：反映程序是否处在可执行状态，为1可执行。调度表：每行表示当时钟周期到来时是否调出相应的程序执行，为1表示要执行。T0T1T2T3T4T5T6T7T8T9TATB功能程序入口地指表1000000111101101144时间表的工作原理：起始时，时间计数器为0，来一个脉冲，计数器加1，开始从调度表中相应单元取数。调度程序执行，执行到最后一行，最后调出计数器清零程序，计数器为0。当再来一个脉冲又从T1单元开始取数执行。①时间计数器置初值0，每当定时时间到产生一中断脉冲时间计数器就加1.②以时间计数器的值为指针取出调度表中的相应单元与屏蔽表相乘。③对相乘结果进行寻“1”，哪一位为1，则对应的功能程序被调出执行。④调度表的最后一行，最后调计数器清零程序，以便循环。145时间表的设计：定时时间的确定：时基=各程序的启动周期的最大公约数。调度表的行数：各启动周期的最小公倍数时基例如：设计一时间表调度A，B，C程序的执行，A，B，C的启动周期分别为2ms，3ms，4ms。 时基：1ms，即产生定时中断脉冲的定时周期为1ms。 调度表的行数：12ms/1ms=12146时间计数器000001000000000100000010000000010000010000000011000000000000000100000110000000010000000010000011时钟级程序A时钟级程序B时钟级程序C…时间计数器清零功能程序入口地址调度表注：对于具有相同启动周期的程序，应分配在不同的时刻执行，而不要在同一时钟中断脉冲到来时执行，使时钟级程序均匀分配在各时钟中断脉冲到来时刻执行，留下足够的时间给基本级程序。147例：已知一个时间表包含6个单元，时间计数器计数周期为8ms，并且启动了8ms和16ms的周期级程序。若要增加启动一个周期为96ms的程序，不改变原时间表的容量，如何做？填写时间表。148通信网的分类：1）根据对信息的不同处理方法进行分类：电路交换方式：PSTN、ISDN

存储转发方式：分组交换网、帧中继网信元交换方式：ATM

2）根据不同的业务进行分类：

电话网、电报网、数据网、ISDN3.6.7电话通信网1）概述1493）根据不同的传输媒介进行分类：有线网：传输媒介为电缆、光缆、明线

无线网：GSM、无线寻呼、卫星通信4）根据不同的使用场合进行分类：

公用网、专用网5）根据不同的传输信号进行分类：

数字网、模拟网150电话网的组成对组建电话网的要求:保证网内每个用户都能任意呼叫网内的其它用户保证满意的服务质量能不断适应通信新业务和通信新技术的发展投资和维护费用尽可能低151电话网的一般结构星形网：节省线路，但可靠性差环形网：较少用网状网：可靠性高，但线路投资也高树形网：网络分级使用复合式：上述几种结构的混合形式电话网的组成用户终端（用户话机）+交换设备+传输线路152我国电话网采用等级结构，分为5级（C1、C2、C3、C4、C5），它是由本地网和长途网构成的。交换功能主要分：终端话务功能、转接话务功能C4：长途终端局，是连接本地端局的长途交换中心。C3、C2、C1：长途转接局，疏通所辖区域内的转接话务。2）我国电话网的结构153C1C2C3C4C5长途网本地网汇接局(Tm)国际网CT1-CT31543）本地电话网是指在同一个长途编号区范围内，由若干端局和汇接局、局间中继线、长市中继线、用户线以及话机组成的电话网络。本地电话网的类别：特大城市本地电话网（1000万以上）大城市本地电话网（100万以上）中等城市本地电话网（30万~100万之间）小城市本地电话网（30万以下）县本地电话网（县城及所辖农村范围）155本地电话网的网络结构：

单局制电话网、多局制电话网和汇接制电话网用户交换机长途交换中心特服中心156本地电话网的网络结构：单局制电话网、多局制电话网和汇接制电话网用户交换机长途交换中心特服中心157本地电话网的网络结构：单局制电话网、多局制电话网和汇接制电话网用户交换机长途交换中心特服中心汇接局158本地电话网的结构：一级：端局间为网状结构二级、三级：将电话网分区，并采用汇接制。我国本地电话网为二级。汇接方式：汇接制电话网可采用的汇接方式：

去话汇接、来话汇接、来去话汇接、主辅汇接1594）国内长途电话网国内长途电话网的网络结构C1C2C3C4C5长途网本地网C1大区中心，6个C2省中心，30