现代通信网技术第二章电路交换.ppt

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1、1,2.1 电路交换概述2.2 电路交换核心数字交换网络 2.3 电路交换接口2.4 电路交换机的软件控制系统,第二章 电路交换,2,本章重点：数字交换网络，软件控制系统工作原理本章难点：T型时分接线器的工作原理本章课时：12学时学习本章达到的目的和要求：1了解电路交换的基本概念、分类及其基本组成，掌握空分、时分、模拟、数字交换机的概念；掌握布控、程控、分散、集中、分级控制的概念。了解程控交换机系统的性能和指标，掌握交换机容量和交换网络规模的概念，掌握话务量和BHCA的意义及影响BHCA的因素。2掌握T型、S型时分接线器及时空一体数字交换单元的基本组成及其功能，掌握数字交换网络的分析方法。3了

2、解程控交换机各种接口的功能，掌握模拟用户电路的七大功能(BORSCHT的意义)，掌握数字用户接口电路(2B+D)的功能，理解数字中继电路的功能(码型变换、帧同步)。4了解程控交换机软件的组成和程控交换机软件设计所用的语言。理解程控交换机的接续概念，理解状态迁移的概念和状态迁移的步骤，理解呼叫处理程序基本原理。掌握交换系统的呼叫处理的特点，了解输入处理、内部处理和输出处理的功能和组成。掌握程序的优先级别。掌握采用时间表进行周期级程序控制的工作原理及时间表设计的方法。,3,2.1 概述2.1.1 电路交换基本概念 电路交换已经有一百多年历史了，是最早出现的一种交换方式。电路交换经历了从人工交换到自

3、动交换、从模拟交换到数字交换、从布控交换到程控交换等发展历程。由于程序控制技术最早用于电话交换机，因此最初是将电话交换称为程控交换。实际上，自从软件控制技术引人交换机后，各种交换机都是由程序来控制的，都可以称为程控交换机。,4,电路交换定义 Circut Switch,电路交换CS也称线路交换。电路交换是在通信之前先建立连接，通信过程中固定分配带宽、独占信道的实时交换，适用于语音、图像等实时性要求高的业务，是目前电话网的基本交换方式。电路交换的基本过程包括呼叫建立阶段、通话阶段和释放拆除三个阶段。,5,电路交换特点优点：,面向连接，在通信前要通过呼叫在主叫和被叫用户之间建立一条物理连接。交换中

4、心根据信令建立连接，连接一旦建立，不论通信的双方是否有信息传递，通信链路及有关的系统资源都一直被通信双方占用，不会出现拥塞。实时交换，时延和时延抖动都较小。因为在通信前先建立了连接，在通信过程中独占一个信道，所以这种交换方式的信息传送时延非常小，对一次接续而言，传输时延固定不变。交换处理简单，交换速度较高。因为交换机对用户数据不处理，不需要添加额外控制信息，即为“透明”传输，因此交换效率较高。,6,缺点：,线路利用率低。由于电路交换采用静态复用、预分配带宽并独享通信资源的方式，交换机根据用户的呼叫请求，为用户分配固定位置、恒定带宽的电路，通信双方独占固定资源，话路接通后，即使某一时刻无信息传输

5、，也不能给其它用户使用，因此信道利用率很低。传输速率单一。由于电路交换要求交换时隙具有周期性，所以规定信道速率只能取某些特定的值，如64kbit/s、2048kbit/s等，不能适应多种速率业务的接入要求，也不适于突发业务。存在呼叫损失。在通信之前建立连接时，如果没有空闲的电路，呼叫就不能建立而遭受损失，因此交换机应配备足够的连接电路，使呼叫损失率(简称呼损率)不超过规定值。无差错控制。在传送信息期间，网络不对用户信息进行误码校正等处理，没有任何差错控制措施，不利于可靠性要求高的数据业务。,7,综上所述，电路交换的要点是面向连接，在通信时需要先建立连接，在通信过程中独占一个信道。优点是实时性高

6、，时延和时延抖动都较小；缺点是信道利用率低，且传输速率单一。电路交换主要适用于语音和视频这类实时性强的业务。,8,2.1.2 电话交换机分类,1.按服务区域分市话(地区)交换机本地区用户间的接续；长途交换机不同城市用户之间的接续；用户交换机企事业内部用户的接续。2 按接续方式分人工交换机由话务员进行接续，又分磁石式和共电式，磁石式电话机由用户自己供电；共电式由交换机给用户集中供电；自动交换机由交换机进行接续，均为集中供电。有步进制、纵横制、电子式和程控交换机。,9,3.按控制原理分直接控制直接由用户拨号脉冲控制接续，如步进制；间接控制用户拨号脉冲由控制设备接收，然后由控制设备进行接续控制，人工

7、交换机、纵横制交换机和电子交换机均属于间接控制。4.按控制设备组成方式分布控布线逻辑控制WLC，用逻辑电路形式布线连接控制，为硬件控制；纵横制和电子式交换机属于布控式。性能简单，容量小，不易扩充；程控存储程序控制SPC，用程序控制，为软件控制。功能多，容量大，易扩充，工作稳定，发展最快，也很广泛。,10,5.按采用元件分机电式交换机的主要部件采用电磁元件继电器和机械结构，如步进制和纵横制；电子式交换机的主要部件采用电子元器件，电子式又分为半电子、准电子和全电子。,11,6.按话路接续的构成方式分空分制交换网络的每个连接通路各自占据不同的空间位置。如步进制交换机选择器的弧刷和线弧，纵横制交换机的

8、纵横接线器都是通过不同的空间位置进行接续的，空分交换机传输的都是模拟话音信号；时分制交换网络的各条话路具有不同的时间位置，各话路传输时间相互错开。数字程控交换机采用时分方式工作。根据时分复用的方式又有脉幅调制、脉码调制和增量调制等。,12,7.按传输信号分模拟交换交换的是模拟信号，步进制、纵横制、电子式布控式和时分脉幅调制都是模拟交换；数字交换交换的是数字信号，时分脉码调制和增量调制以及数字程控交换机均属于数字交换。,13,14,2.1.3 电路交换系统组成电路交换系统组成,15,电路交换的基本功能,适配外部线路传输特性，信号格式转换，协同信令功能收发信令。,接收的终端状态及信令消息转换成适合

9、控制功能处理的消息格式，或相反过程。,在控制功能管理下，按需求提供连接通路。,依照呼叫用户的需求，并结合交换设备的性能指标、资源状态完成相应的接续操作，维持设备正常运行。,16,电话交换机的基本组成,17,程控交换机的组成,18,程控交换机硬件结构框图,19,其中，各模块的功能如下：数字交换网络DSN主要完成话路接续，是程控交换机的核心；模拟用户接口电路ASL连接模拟用户；数字用户接口电路DSL连接数字用户；远端用户单元RSU连接远端交换模块；远端交换模块RSM连接远端用户；模拟中继AT连接其它模拟交换机；数字中继DT连接其它数字交换机；信令系统产生和接收/发送各种信号；存储器存储数据；处理机

10、对程控交换机进行控制；I/O接口完成处理机和交换机内部设备之间的连接。,20,2.1.4 电路交换提供的业务,缩位拨号热线服务遇忙寄存呼叫呼出限制闹钟服务,免打扰服务转移呼叫呼叫等待遇忙回叫缺席用户服务,21,2.1.5 电路交换系统指标体系,一、系统性能容量（通常以用户线和中继线来衡量）用户线表示能连接的用户数量中继线连接其它交换机的能力话务量(话务负荷能力)：指在一定的呼损率下，交换系统在忙时，可以承担的话务量。话务量衡量指标：话务强度(Y)计量单位：Erl Y=C X t C表示单位时间内的呼叫次数，t表示每次呼叫平均占用时间（h）。3.呼叫处理能力BHCA（Busy Hour Call

11、 Attempt)忙时处理机处理呼叫的次数。影响因素：处理机速度，程序的结构,指令条数，额外的开销。,22,二、技术指标系统中断时间：指一个交换局系统全部终端或大多数终端不能正常工作的时间。通常：20年不超过1h,平均每年不超过3分钟2.可用性,23,2.2 电路交换核心数字交换网络,复用器和分路器复用器功能多路复用在一条公共母线上传输多个PCM基群的时隙；串并转换使串行的八位码变成并行的八位码。目的是降低处理机读写速度，一条串行线上的传输速率为2048Kbit/s，八位并行码的每条线的传输速率为256Kbit/s。分路器功能时隙复用分解恢复各端PCM；并串转换使并行的八位码变成串行的八位码。

12、,24,复用和串并变换,25,复用器新时隙号换算：TS 新号 TS原号HW端路数 HW号 例:4端PCM复用后：HW0 TS1经复用后TS 总号 TS140TS4 HW3 TS31经复用后TS 总号TS3143TS127注意:HW端路数和HW号仅与本复用器有关,如多个HW统一编号后第16个T型接线器的HW127应为HW7,TS31经复用后仍为：TS新号 TS3187TS255,补充知识：PCM机制与E1帧结构,1、E1链路的基本概念,E1是一种物理线路上的数据传输规范。一般用于电信级业务的传输中。E1是由CCITT颁布，通俗的称呼叫一次群信号，速率为2048kb/s。,目前常说的E1专线可以简

13、单的理解为由电信运营商的SDH/PDH为企业远程节点之间互联提供的标准速率为2.048Mbps，物理层协议标准默认为G.703的WAN链路技术。,SDH/PDH,E1专线,E1专线,SDH传输网,E1这个概念最早起源于PCM机制，是PCM机制的一种复用标准。,2、PCM机制,PCM脉冲编码调制，是最初用在PSTN中实现模拟信号与数字信号转换的一种技术。该机制主要是通过抽样、量化、编码三个阶段来实现模/数转换的。如下图所示：,PSTN网,电话中继线（数字）,本地回路（电话线）,模拟信号,电话局PBX设备,电话终端,8000次/S的抽样，量化后8000脉冲/s，8bit二进制编码/每脉冲,0101

14、01,数字信号,PCM操作,模拟信号,图1 一条电话中继线只传送一路电话,PCM的反向操作,电话局PBX设备,电话终端,PSTN网,电话中继线（数字）,本地回路（电话线）,模拟信号,电话局PBX设备,电话终端A,8000次/S的抽样，量化后8000脉冲/s，8bit二进制编码/每脉冲,A01010101,PCM操作,模拟信号,图2 一条电话中继线传送多路电话,电话终端B,电话终端C,电话终端D,电话线,B01010101,N个8bit=1个帧（数字信号）,电话局PBX设备,PCM的反向操作,注：为提高电话中继线的传输效率，将多路PCM信号采用TDM（时分 多路复用）方式封装成数据帧，在中继线上

15、一帧一帧传输。,目前针对PCM机制，国际上主要存在着两种TDM标准：北美、日本等地的T1标准（24路PCM信号的复用）以及欧洲、中国等地的E1标准（30路+2路PCM信号的复用）,E1时分多路复用器示例,Ch.1,Ch.2,Ch.3,Ch.4,Ch.5,Ch.6,Ch.31,Chs.7-30,输入,输出,Ch 1,Ch 2,Ch 3,Ch 4,Ch 5,Ch 6,Ch 31,Chs 7-30,0时隙做同步,0时隙做同步,E1 多路复用器,每一路为64 kbps,64 kbps x 32=2.048 Mbps,每秒8000个帧(每帧125微秒),图3 端到端的数字化传输线路,SDH/PDH,数字

16、线路（E1）,E1帧，共32路时隙复用成一路E1,在光传输设备上多路低速e1信号被复用成高速信号pos，然后被封装成SDH帧在SDH传输网传输,发送方,接收方,数据流,E1帧,SDH 帧,在光传输设备上高速SDH信号被打散成多路低速E1信号,数字线路（E1）,E1基本概念小结,1、一条E1是2.048M的链路，用PCM编码。2、一个E1的帧长为256个bit，分为32个时隙，一个时隙为8个bit。3、每秒有8k个E1的帧通过接口，即8K*256=2048kbps。4、每个时隙在E1帧中占8bit，8*8k=64k，即一条E1中含有32个64K。,注：时隙为电信传输网中的基本速率单位。值为64K

17、bps。,3、E1帧结构,根据时隙所承载Data类型以及这些数据目的地不同，可将E1分为非成帧、成帧、成复帧。,非成帧所有32路时隙（TS0-TS31）为一条整体链路用来承载到达同一目的地的用户数据。这种E1帧也叫非信道化E1（E1）。,成帧TS0承载同步信息，TS1-TS31可以随机逻辑的绑定组成一条或多条逻辑链路承载到达不同目的地的用户数据。这种E1帧也叫信道化E1（CE1）。,成复帧TS0承载同步信息，TS16承载控制信息，TS1-TS15,TS17-TS31可以随机逻辑的绑定组成一条或多条逻辑链路承载到到不同目的地的用户数据。这种E1帧也属于CE1的一种。,34,PCM 30/32帧结

18、构,4、E1帧结构中注意事项,路由器上的E1接口模块有E1和CE1两种，E1接口模块只能做非信道化E1的配置。而CE1接口模块既支持成帧的配置还支持非成帧的配置。,在E1专线中，主要用的是成帧和非成帧这两种结构。成复帧主要用于ISDN中，平常所说的ISDN PRI实际上就是E1的成复帧，30路64kbps的语音拨号接入。,E1/CE1接口均支持PPP、HDLC、FR等主流数据链路层协议。,传统数字专线与CE1数字专线的比较,A,C,B,B,C,D,A,三个物理接口,分支,总部,传统数字专线,一个分支需要对应总部一个物理接口 独占资源 费用相对较高,A,A,节点机,C,B,B,C,D,一个物理接

19、口,总部,分支,一条CE1最多30个分支 可以随意组合时隙来控制带宽 时分复用 费用相对较低,CE1,传统数字专线与CE1数字专线的比较,38,（1）基本功能:时隙交换（2）基本组成:话音存储器SM和控制存储器CM构成。（3）工作方式 输出控制方式（控制读）输入控制方式（控制写）,2.2.2 T型时间接线器,39,控制读T型接线器,TS 新号 TS原号HW端路数 HW号,40,控制写T型接线器,TS 新号 TS原号HW端路数 HW号,41,空间（S）接线器（1）基本功能线间交换，连接不同的T型接线器。（2）基本组成：交叉矩阵，控制存储器CM（3）工作方式 输出控制(入线控制)输入控制（出线控制

20、）,42,43,44,DSE是一种时空结合的数字智能交换单元,兼有空间交换和时隙交换功能,是构成S1240数字交换机的基本单元.(1)DSE基本功能:空间交换各端口间的交换时隙交换信道信息交换通路选择根据信道字选择通路,2.2.4 时空一体数字交换单元（T/S）,45,（2）S1240 DSE(512X512）的基本组成pg29,数据总线D；16线端口地址总线P:4线信道地址总线C:5线返回地址总线:5线证实总线:1线时钟总线:3线控制总线:5线,32时隙,46,（3）交换端口结构(话路5位，端口4位）,47,（4）信道字格式,Ts0用于同步码和维护信息 Ts16传送微处理机间信息,表示通路建

21、立成功与否 Ts1Ts15 Ts17Ts31 传送话路选择命令话音和数据处理机间通信,48,信道字格式码,49,（5）总线周期,任一端口在任一话路时隙中使用总线1次，称为一个总线周期。一个总线周期有4个阶段：（1）P(port,端口，话路）阶段 RX:目的地端口P线 目的地信道号C 控制信号控制总线（2）D(Data)阶段：RX:语音或数据D线上 TX:比较端口号，准备接受信息（3）W(Write)阶段：Tx:将D线上的数据写入目的Tx中（4）R(Reply)阶段：证实信号返回。由于P、D、W、R 4个阶段分别执行不同操作，分别与不同的总线发生联系，所以不同端口的不同总线的操作阶段可以重叠。,

22、50,（5）总线周期,总线上的数据是并行时分复用,51,（6）DSE的工作原理,52,2.2.5 数字交换网络,以T型或S型时分接线器为基础，组成两级或两级以上的交换网称作数字交换网络。由于T型接线器可进行时隙交换，所以它可以独立工作。而S型接线器不能进行时隙交换，所以不能独立工作。常见的数字交换网络有：T-T、T-T-T、T-S-T、S-T-S型等。本节仅介绍T-T和T-S-T的工作原理，其它的分析方法大致相同。,53,T-T型二级交换网络,54,T-S-T三级交换网（读写方式的T-S-T三级交换网络）,55,T-S-T三级交换网（写读控制的T-S-T三级交换网络）,56,时空一体数字交换网

23、络,57,2.3 电路交换接口,交换机是通信网中的节点，必须连接用户终端和其它交换机才能形成有效的通信网。程控交换机所用的接口一般分为用户侧和中继侧两部分，每部分又分为数字接口和模拟接口两种，另外还有一些服务和控制用的接口电路。,58,2.3.1 模拟用户模块,作用：模拟用户接口电路用于模拟话机和数字交换机之间的连接。类型：模拟用户接口称为“Z”接口，有Z1、Z2、Z3三种类型。Z1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。,59,功能：模拟用户接口电路主要有七大功能，即BORSCHT功能。,B馈电；O过压保护；R振铃；S监视（监视用户

24、摘 挂机信号）；C编译码和滤波（模数 数模转换 编码）；H混合电路(2/4 线转换)；T测试（对用户电路和交换机进行内外线测试）。,60,（1）馈电（B）,用户馈电原理图,61,（2）过压保护（O）,过压保护电路,62,（3）振铃控制（R）,振铃控制电路,25HZ/75V的脉冲交流,25HZ/75V的脉冲交流信号,63,（4）监视（S）监视功能通过用户直流回路的通断来判定用户线回路的接通和断开状态。,用户线监视,64,（5）编译码和滤波（C）编译码是两个相反方向上的AD/DA转换。（6）混合电路（H）,混合、编译码和滤波功能的示意图,65,（7）测试控制（T）,测试功能的示意图,66,模拟用户

25、接口电路的总体框图,67,作用：数字用户接口电路用于数字用户终端和数字交换机之间的连接。数字用户终端指能直接在传输线路上发送和接收数字信号的用户终端，如数字话机、数字传真机、数字图像设备和PC机等。这些数字用户终端通过用户线路接到交换机的数字用户接口，就可以实现用户到用户的数字连接。,2.3.2 数字用户模块,68,类型：程控交换机的数字用户接口统称为“V”接口。V接口系列包括从V1到V5数字接口。V12BD接口，即基本速率接口BRI 144 kbps。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，即基群速率接口PRI 2.048Mbps；V4可接多个2B+D的终

26、端，支持ISDN的接入；V5基于2M的标准化综合业务节点接口，可支持PSTN和ISDN以及租用线业务的接入；V5.1接口包含一个2M链路；V5.2接口可包含116个2M链路。,69,利用模拟线路传输数字信号的方法：频分复用法时间压缩复用法 又称 乒乓法 回声消除法,70,2.3.3 模拟中继器,作用：模拟中继接口电路简称模拟中继器，用于模拟交换机(如步进制交换机、纵横制交换机以及空分模拟程控交换机等)和数字交换机之间的连接，可用于长途交换和市内局间中继线连接，模拟中继接口电路又称为“C”接口。模拟交换机现在基本上不再使用，本节仅对照模拟用户接口进行功能对比。功能：模拟中继接口和模拟用户接口电路

27、的功能有许多相同的地方，因为它们都是与模拟线路连接。模拟中继接口完成的功能主要有OSCHT，,71,作用：数字中继线接口电路简称数字中继器，用于数字交换机与数字交换机之间的连接，或用于远端模块与数字交换机的连接。类型：数字中继接口有“A”接口和“B接口”两种类型。A接口速率为2048kbit/s的数字中继接口；B接口PCM二次群接口，其接口速率为8448kbit/s。国际电联规定:四个基群复接成一个二次群，四个二次群复接成一个三次群，四个三次群复接成一个四次群,2.3.4 数字中继器,72,功能：,73,码型变换将线路传输的三阶高密度双极性码HDB3码转换为交换机内工作的单极性不归零码NRZ。

28、时钟提取从PCM传输线上送来的码流中提取发端送来的时钟信息。帧同步和复帧同步在输入信号中检出帧和复帧的同步信号。帧定位使输入码流相位和交换机的时钟相位同步。信号控制TS16时隙信令的插入与提取。帧和复帧定位信号插入帧同步信号：偶帧的TS0帧同步码“0011011”；复帧同步信号：F0帧TS16的前4位码“0000”。,74,2.3.5 信令设备 信令设备的主要功能是接收和发送信令。程控数字交换机中主要信令设备有：信号音发生器：用于产生各种类型的信号音，如忙音、拨号音、回铃音等。DTMF接收器：用于接收用户话机发出的DTMF信号。多频信号发生器和多频信号接收器：用于发送和接收局间的MFC信号。N

29、o.7信令终端：用于完成No.7信令的第二级功能。,75,1信号音类型（1）单音一种频率 拨号音连续，表示主叫用户可以开始拨号 450Hz 忙音0.35s续0.35s断，表示被叫忙 回铃音1s续4s断，表示被叫空闲，正在向被叫振铃 长途通知音0.2s续0.2s断，0.2s续0.6s断，通知正在进行市内通话的用户有长途电话呼入 空号音0.1s续0.1s断（三次），0.4s续0.4s断，提示被叫号码为空号 提醒音0.4s续，10s断，提醒存在第三方 950Hz 证实音连续，话务台证实主叫正 确催挂音连续，五级响度，催促用户挂机,76,（2）双音两种频率 DTMF双音多频信号。主叫用户（按键话机）发

30、送的被叫用户号码（地址信号），一共8个频率，4个低频，4个高频，每个号码是两个四中取一的组合。,77,MFC 多频互控信号。交换机之间发送的被叫用户号码（地址信号），MFC分为前向信令和后向信令，采用带内多频编码、连续互控的传送方式。前向信令用1380Hz1980Hz的高频群，采用120Hz级差，按六中取二方式编码，共有15种信号内容；后向信令用7801140Hz的低频群，也采用120Hz级差，按四中取二方式编码，共有6种信号内容。,78,79,电路交换软件组成和特点组成：软件是程控交换机的一个重要组成部分，软件是由程序和数据构成的。特点：实时性强，具有并发性，适应性强，可靠性和可维护性要求高

31、。,2.4 电路交换机的软件控制系统,80,一、程序种类及其作用 程控交换机的软件系统分为两大部分:、运行程序(联机程序、在线程序)：负责程控交换机的运转维护和管理。运行程序又分为系统程序和应用程序。系统程序：系统程序是交换机硬件同应用程序之间的接口，主要包括 任务调度程序 给各种应用程序分配处理机时间；I/O设备的管理和控制程序 控制I/O设备与处理机之间的通信 资源的调度和分配程序 给运行过程分配存储器和外设资源；处理机通信管理程序 负责多处理机间的信息交换；系统监视和故障处理程序 监视交换机设备工作，识别、分析和处理故障；人机通信程序 编辑和执行操作员输入命令。应用程序：直接控制电话交换

32、和维护管理的程序，主要包括 呼叫处理程序监视、建立、释放呼叫接续并计费；管理程序对交换机的运行进行管理和控制；维护程序故障检测、诊断和定位。,81,、支援程序(脱机程序)：安装、设计、调试软件，在交换机尚未运转前所使用的程序(如测试程序和支援程序等)。主要包括 语言翻译程序 连接编译程序 文件生成程序 安装测试程序,82,二、数据种类及其作用 为使程控交换机的软件能够适应不同的情况和要求，设计中应将软件中的程序和数据分开。这样交换机的程序就可以通用，不同的交换机配以不同的数据就可适应不同环境的要求。程控交换机的数据有三种类型：系统数据仅与交换机系统有关的数据。不论交换设备装在何种话局(市话、长

33、话、国际局),系统数据不变。局数据 与交换局有关的数据。包括各种话路设备的配置、编号方式、中继线信号方式等。用户数据反映用户情况的数据。包括用户类别、用户设备号码、用户话机类别、新业务类别等。同一种性质的数据按一定规则存放在一起，构成各种表格，便于查找。,83,三、在交换软件设计中应用的四种类型的程序设计语言汇编语言AL用于实时性要求高的程序，如中断服务；高级语言HLL用于软件的设计、程序编制、软件检验；规范说明语言SDL用于软件系统设计；人机语言MML用于交换机的操作、维护、安装和测试。,84,SDL语言,CCITT建议的SDL语言（Specification and Description

34、 Language 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。,85,SDL/GR描述进程的主要符号,86,87,2.4.2 程序的执行管理,一、程序处理的方法 程控交换机软件的最基本特点

35、是并发性和实时性.并发性是指在系统中存在多道被激活的作业实时性是指系统对外界出现的事件必须在规定时间内作出响应，否则将丢失有关信息而导致呼叫处理的失败。,88,实时处理定义：实时处理就是一有要求就立即处理。方法：定期扫描对周期级程序(用户的摘挂机、拨号等状态)进行定期扫描；多级中断优先处理实时性强的程序；队列按先进先出的原则处理基本级程序。多重处理定义：处理机在同一时间里分时“同时”处理多项任务就称为多重处理。方法分类优先处理按优先顺序依次处理；并行处理同时运行多项程序；群处理多重并行处理，如用户扫描、拨号脉冲扫描都采用群处理；多机处理多个处理机分散控制，如用户处理机、呼叫处理机、中央处理机。

36、,89,故障级：故障级对实时性要求最高，对时间要求很严，一有中断，立即响应。是最高级别的程序。FH故障级高级，紧急处理程序，如电源中断；FM故障级中级，如中央处理机故障；FL故障级低级，如话路系统、输入输出系统故障。故障级程序由故障级中断启动。,二、程序的执行级别,90,周期级：周期级也称时钟级，实时性要求较高，为定时程序，每隔一定时间由时钟计数器向CPU发出中断请求，故称为时钟中断。H时钟级高级，如拨号脉冲扫描(8ms)；L时钟级低级，用户扫描、位间隔扫描(96ms)。周期级程序采用时间表启动。,二、程序的执行级别,91,基本级：基本级对时间无严格要求，按队列执行。BQ1基本级高级，输出信息

37、编制；BQ2基本级中级，监视主叫呼出，输入信号分析；BQ3基本级低级，打字机输入处理。基本级程序中有周期性的程序用时间表启动，无周期性的程序采用队列启动。,二、程序的执行级别,92,三、程序的启动控制,93,四、各级程序的执行转移,94,五、时间表,95,时间表的控制流程,96,2.4.3 呼叫处理基本原理,一、呼叫处理过程送拨号音接续收号号码分析振铃通话切断,97,呼叫处理过程,98,99,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

38、相同，结果也可能不同,重要概念,100,二、状态迁移交换机由一个稳定状态变化到另一个稳定状态的过程称做状态迁移。,1、呼叫处理程序的基本组成,101,2、状态迁移与交换处理程序的关系 交换机由一种稳定状态向另一种稳定状态迁移时，必须要经过三个步骤：输入处理内部分析内部任务执行和输出处理,102,三、输入处理,主要任务：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。涉及的部分：用户线扫描监视中继线线路信号扫描接收数字信号（拨号脉冲、按钮拨号信号、多频信号等）接收公共信道信号方式的电话信号接收操作台的各种信号,103,1、用户线扫描监视,任务：检测用户线状态识

39、别用户线状态的变化用户线状态：用户话机的摘/挂机状态号盘话机的拨号信号用户通话时的环路状态投币话机输入信号用户线状态的特点：本质上用户线只有两种状态：“续”和“断”状态表示：“0”表示“续”状态，“1”表示“断”状态对用户线扫描是周期性的：摘/挂机识别扫描周期：100-200ms拨号脉冲识别扫描周期：8-10ms,104,用户摘/挂机识别原理,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,1,1,用户线状态,200ms扫描,本次扫描结果,前次扫描结果,0,0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,挂机,

40、摘机,挂机,摘机识别,挂机识别,Q：为什么不直接根据采样值0和1判断摘/挂机？,A：避免重复处理，只在状态变化时才处理。,105,106,107,108,目的：提高效率，每次扫描一组用户原理：,群处理,D7,D6,D5,D4,D3,D2,D1,D0,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,109,2.双音多频收号扫描,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,1,2,3,A,4,5,6,B,7,8,9,C,*,0,#,D,1209Hz,1336Hz,1477H

41、z,1633Hz,697Hz,770Hz,852Hz,941Hz,110,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,H3,H2,H1,L4,L3,L2,L1,111,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：,112,2.双音多频收号扫描,113,3.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

42、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,114,四、内部处理,内部处理是根据输入的信息、当前状态和内部情况，决定执行的任务及向哪个状态转移。内部处理由内部处理程序完成。内部处理程序由各种任务分析程序和任务执行程序组成 主要有：去话分析程序、号码分析程序、来话分析程序、状态分析程序等。,115,内部分析处理程序的基本功能,主叫用户类别数据,收号前的准备工作,主叫摘机,去话分析,用户拨号,号码分析,来 话,来话分析,状态分析,(应答挂机),输入信息,硬件变化,输出,分析程序,本局,出局,收到号码,被叫用户类别数据,用户线状态信息,接续方向,被叫用户数

43、据分析,一个接续状态如何变,116,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,1.去话分析-分析主叫用户数据,主叫用户数据，主要包括：,逐次展开法（链表）,117,1.去话分析-分析主叫用户数据,118,2、号码分析,数据来源：号码从何处送来？分析步骤：分两步分析结果处理：分析方法：,用户所拨号码,从用户话机，通过局间信令传送过来。,送任务表，查任务号，决定下一个要执行的任务,译码表、链表,119,2.号码分析-对用户拨号进行分析,120,3.来话分析,数据来源

44、：分析方法：分析结果处理：分析程序流程图：,被叫用户数据及用户忙闲状态数据。,逐次展开法（链表）,送任务表，查任务号,121,4 状态分析,数据来源：分析方法：分析结果处理：,稳定状态和输入信息,表格法,转至下一状态,122,4.状态分析-流程图,123,五 任务执行和输出处理,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,124,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

45、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,125,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。,126,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

46、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,127,128,本章结束,1了解电路交换的基本概念、分类及其基本组成，掌握空分、时分、模拟、数字交换机的概念；掌握布控、程控、分散、集中、分级控制的概念。了解程控交换机系统的性能和指标，掌握交换机容量和交换网络规模的概念，掌握话务量和BHCA的意义及影响BHCA的因素。2掌握T型、S型时分接线器及时空一体数字交换单元的基本组成及其功能，掌握数字交换网络的分析方法。3了解程控交换机各种接口的功能，掌握模拟用户电路的七大功能(BORSCHT的意义)，掌握数字用户接口电路(2B+D)的功能，理解数字中继电路的功能(码型变换、帧同步)。4了解程控交换机软件的组成和程控交换机软件设计所用的语言。理解程控交换机的接续概念，理解状态迁移的概念和状态迁移的步骤，理解呼叫处理程序基本原理。掌握交换系统的呼叫处理的特点，了解输入处理、内部处理和输出处理的功能和组成。掌握程序的优先级别。掌握采用时间表进行周期级程序控制的工作原理及时间表设计的方法。,129,作业,Page 62 9题 17题 23题,