现代交换技术.docx

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现代交换技术

课程设计任务书

学院

信息工程学院

班级

11通信2班

姓名

王威威

设计起止日期

2013.12.16—2013.12.22

设计题目：

一次局内正常通话的呼叫处理程序设计

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

一次局内正常通话的呼叫处理程序设计

1、课程设计的目的

通信网由终端、交换机和传输系统组成，终端只是信息产生的源点或接收信息的目的点；传输系统负责传送信息；网络中的复杂控制只能由交换机来完成。

呼叫处理程序主要用来完成交换机的呼叫处理功能，普通的呼叫处理过程从一方用户摘机开始，然后接收用户拨号数字，经过对数字进行分析后接通通话对方，一直到对方用户全部挂机为止。

（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。

2、课程设计的内容

2.1分析模拟用户线信令处理程序的执行过程

2.1.1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多，但其运行十分频繁，占用处理机的时间最多。

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。

交换系统单位时间里的通信处理次数，是表征交换机的通信处理能力的专业衡量参。

呼叫处理程序的主要功能是完成对各种类型呼叫的处理。

呼叫处理的基本工作过程是以状态和状态间的迁移为基础的，处理机对一个呼叫的处理总是由对应于该呼叫的外部事件触发，然后根据该呼叫当时的状态和接收到的事件类型及该呼叫有关的局数据和用户数据的内容执行相应的作业。

作业中有对处理机内部数据的处理，对硬件的驱动，向其他处理机发出信号和形成新的事件以触发新的状态转移，每次状态的迁移都终止一种新的稳定状态，在程控交换机一次完整的接续，是由众多状态之间的迁移构成的。

处理机对某个接续的服务，仅集中在对事件的检测以及状态迁移过程中的作业执行。

每个作业之间都可能被等待一个新的外部事件所需的时间分隔开，每当呼叫处理在等待一个外部事件时，其相应的处理就暂时停顿下来，处理机转去为其他接续服务。

这种机制保证了一个处理机可同时为大量的呼叫接续服务。

一次普通的通话电话呼叫的处理过程并不是很复杂，它包括摘机检测收号接续并启动计费，挂机检测，拆除连接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，呼叫处理过程也不是很复杂，但是在一个交换机连接着许多用户线和中

呼叫处理程序可以分为输入处理、内部分析处理和输出处理三大部分。

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区，以便其他程序取用。

输入处理可分为：

（1）用户线监视扫描监视用户线状态的变化；

（2）中继线线路信号扫描监视中继器的线路信号；

（3）接收数字信号（包括拨号脉冲、双音频拨号信号和多频互控信号等）；

（4）接收公共信道信号方式的电话号码；

（5）接收操作台的各种信号。

分析处理就是对各种输入信息进行分析，以决定下一步干什么。

分析处理由分析程序负责执行。

按照要分析的信息，分析处理可分为去话分析、号码分析、来话分析、状态分析。

图1分析程序2的基本性能

图2来话分析

在进行分析处理后，分析程序给出结果，按照这个结果执行任务，就是输出处理

输出处理包括：

（1）通话话路的驱动、复原（发送路由控制信息）；

（2）发送分配信号（例如，振铃控制、测试控制等信号等）；

（3）转发拨号脉冲，主要是对模拟局发送；

（4）发线路信号和记发器信号；

（5）发公共信道信号；

（6）发计费脉冲；

（7）发处理机间通信信息；

（8）发送测试码；

（9）其他

2.1.2呼叫处理程序

（1）呼叫处理程序组成

负责呼叫的建立、监督、撤销及呼叫处理的过程中的一些其他处理在呼叫处理的程序的过程中，交还软件的两大基本特点，即实时性和并发性都有所体现。

呼叫处理的程序在整个交换机运行软件中所占的比例并不多，但其运行很是复杂，占用处理机的时间最多，主要包括用户扫描、信令扫描、数字分析、路由选择、通路选择、输出驱动等功能块。

1）用户扫描

用户扫描用来检测用户回路的状态变化：

从断开到闭合或从闭合到断开。

从状态的变化和用户原有的呼叫状态可判断事件的性质。

例如，回路接通可能是主叫呼出，也可能是被叫应答。

用户扫描程序应按一定的扫描周期执行。

2）信令扫描

信令扫描泛指对用户线进行的收号扫描和对中继线或信令设备进行的扫描。

前者包括脉冲收号或DTMF收号的扫描；后者主要是指在随路信令方式时，对各种类型的中继线和多频接收器所做的线路信令和记发器信令的扫描。

3）数字分析

数字分析的主要任务是根据所收到的地址信令或其前几位判定接续的性质，例如判别本局呼叫、出局呼叫、汇接呼叫、长途呼叫、特种业务呼叫等。

对于非本局呼叫，从数字分析和翻译功能通常可以获得用于选路的有关数据。

4）路由选择

路由选择的任务是确定对应于呼叫去向的中继线群，从中选择一条空闲的出中继线，如果线群全忙，还可以依次确定各个迂回路由并选择空闲中继线。

5）通路选择

通路选择在数字分析和路由选择后执行，其任务是在交换网络指定的入端与出端之间选择一条空闲的通路。

软件进行通路选择的依据是存储器中链路忙闲状态的映象表。

6）输出驱动

输出驱动程序是软件与话路子系统中各种硬件的接口，用来驱动硬件电路的动作，例如驱动数字交换网络的通路连接或释放，驱动用户电路中振铃继电器的动作等。

（2）呼叫处理程序结构

为呼叫建立而执行的处理任务可分为3中类型：

输入处理、内部处理和输出处理。

呼叫处理过程可以看成是输入处理、内部处理和输出处理的不断循环。

例如，从用户摘机到听到拨号音，输入处理是用户扫描状态，内部处理是查找主机用户的服务类别，选择空闲的双音频接收器和相应的连接设备，输出处理是驱动通路接通并送出拨号音。

硬件执行了输出处理的驱动命令后，改变了硬件的状态，使得硬件设备从原有的状态转移到另一个稳定状态，硬件设备在软件中的映射状态也随之改变，以始终保持一致。

因此，呼叫处理过程反映的是用户状态不断转移的过程。

按照系统的处理过程，刻画出不同的状态和状态转移条件，是设计呼叫处理过程的重要依据和有效方法。

1）输入处理

收集话路设备的状态和有关的信令信息称为输入处理。

各种扫描程序都属于输入处理。

输入处理通常是在时钟中断控制下按一定周期执行，主要任务是发现事件而不是处理事件。

输入处理是靠近硬件的低层软件，实时性要求高。

2）内部处理

内部处理是呼叫处理的高层软件，与硬件无直接关系。

例如数字分析、路由选择通路选择等。

内部处理程序的一个共同特征是要通过查表进行一系列的分析、译码和判断，内部处理程序的结果可以是启动另一个内部处理程序或者启动输出处理。

3）输出处理

输出驱动属于输出处理，也是与硬件直接相关的低层软件。

输出处理与输入处理都要针对一定的硬设备，可以合称设备处理。

扫描是处理机输入信息，驱动是处理机输出信息，它们是处理机在呼叫处理过程中与硬件联系的两种基本方式。

整个呼叫处理过程无非是三个步骤的循环执行，即 

输入处理 -------------------------------- 输入处理    

分析处理 -------------------------------- 内部处理  

任务执行和输出处理 ----------------- 输出处理 

①输入处理：

数据采集 

识别接收外部输入的处理请求和其他相关信号。

②分析处理：

内部数据处理部分 

 据输入信号和现状态，进行分析、判别，给出分析结果。

③ 任务执行和输出处理 ：

 输出命令部分  

  据分析结果发布一系列控制命令，执行内部某任务或控制相关硬件。

图3呼叫处理程序功能图

（3）呼叫处理过程

初始时，主叫用户和被叫用户都处于空闲状态，交换机进行扫描，监视用户线状态。

一个完整的局内呼叫处理过程描述如下：

1）主叫用户摘机

①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。

②电路交换系统根据摘机用户端口号查询用户类别、服务类别，确定用户有权呼入。

以区分是同线电话、一般电话还是小交换机用户等。

③调查话机类别，弄清是按键话机还是号盘话机，以便接相应收号器。

2）送拨号音，准备收号

①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。

②寻找主叫用户和信号发生器间的一个空闲路由，向主叫用户送拨号音。

③监视收号器的输入信号，准备收号。

3）收号

①由收号器接受用户所拨号码。

②收号器收到第一位号后，停拨号音。

③主叫用户继续拨号，收号器将收到号码按位储存。

④呼叫处理程序对“应收位”“已收位”进行计数。

⑤将号首送到分析程序进行预译处理。

4）号码分析

①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。

②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）。

③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；

④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）接至被叫用户

测试并预占空闲路由，包括：

①向主叫用户送回铃音路由（这一条可能已经占用，尚未复原）。

②控制向被叫用户振铃。

③预占主、被叫用户通话路由。

6）向被叫用户振铃

①向被叫用户B振铃；

②向主叫用户A送回铃音；

③监视主、被叫用户状态。

7）被叫应答通话

①被叫摘机应答，电路交换系统检测到后，停振铃和停回铃音；

②建立A、B用户间通话路由，开始通话；

③启动计费设备，开始计费；

④监视主、被叫用户状态。

8）话终（主叫先挂机）

①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；

②停止计费；

③向被叫用户送忙音。

④被叫用户挂机复原

9）话终（被叫先挂机）

①另一种可能是被叫用户先挂机。

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；

②停止计费；

③向主叫用户送忙音。

④主叫用户挂机复原。

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和系统资源；同时，在主叫用