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1、6呼叫处理的基本原理第第章章呼叫处理的基本原理16.1 一个(局内)呼叫处理过程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.话终，主叫先挂机9.被叫先挂机呼叫处理的基本原理1开始时，用户处于空闲状态，交换机进行扫描，监视用户线状态。周期级1、主叫用户A摘机呼叫(1)交换机(监视电路S)：检测到用户A摘机 (负逻辑10，2257mA)；(2)CPU：根据主叫用户的设备号(物理端口号)，调用主叫数据，确定用户A的类别：同线电话或单线电话、普通电话还是用户交换机；话机类别：Tone/Pulse，接通相应收号器。2、送拨号音，准
2、备收号(CPU)(1) 查找空闲收号器及其和主叫用户间的空闲路由，二者缺一送忙音(2)将主叫用户接口电路与信号音源接通，向主叫送拨号音；(3)监视收号器的输入信号，准备收号。 呼叫处理的基本原理13、收号(1)收号器收到主叫所拨第1位号码后停拨号音；(2)对收到的号码按位存储，对应收位和已收位进行计数。4、号码分析(1)处理机预译处理：分析号首(前34位)，以决定呼叫类别，如本局、出局、长途、特服等，并确定应收号码位数；(2)处理机：根据号码-路由表翻译完整号码(本局) ，查找被叫设备号；(3)检查这个呼叫是否允许接通(是否限制用户)；呼叫处理的基本原理15、接至被叫用户(1)CPU：根据被叫
3、设备号调用被叫数据，进行来话分析(如检查这个呼叫是否允许接通)，测试被叫忙闲状态，若空闲，则将其示忙。(2)CPU：查找一个空闲的交换网络内部时隙，建立交换链路。(3)测试并预占空闲路由，如向主叫送回铃音路由、通话路由。6、向被叫用户振铃(1)若被叫空闲，则向被叫送铃流(CPU振铃控制)；向主叫送回铃音；(2)监视主、被叫用户状态。呼叫处理的基本原理17、被叫应答和通话(1)处理机检测到被叫摘机应答后，停止振铃(CPU截铃信号)，停回铃音；(2)建立主-被叫用户间双向通话路由，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。呼叫处理的基本原理1话终释放阶段，由用户线扫描监视程
4、序监视主、被叫用户是否 话终挂机，任何一方挂机都可向处理机发出终止通信指令：8、话终，主叫先挂机处理机检测到后，路由复原(拆除接续链路)；停止计费；向被叫用户送忙音(催挂音)，收到其挂机信号后返回空闲状态，呼叫结束。9、被叫先挂机交换机检测到后，路由复原；停止计费；向主叫用户送忙音。呼叫处理的基本原理16.2 用SDL图来描述呼叫处理过程6.2.1 稳定状态和状态转换稳定状态：局内接续过程中出现0-空闲、1-等待收号、2-收号、 3-听忙音、4-振铃、5-通话。处理机在稳定状态下，不作处理工作。呼叫处理的基本原理1稳定状态转移：任何输入信号，即处理请求，都能引起用户呼叫状态转移，由一个稳定状态
5、变化到另一个稳定状态。动态过程，状态转移的结果与初始状态、输入信号，及交换设备的状态有关。(1)输入信号同为摘机，初始状态不同空闲状态主叫摘机处理机连接收号器和送拨号音等待收号振铃状态被叫摘机处理机切断铃流源转移至通话状态。(2)输入信号同为主叫摘机，交换设备状态不同等待收号主叫摘机收号器空闲处理机连接收号器收号等待收号主叫摘机收号器全忙处理机连接音源电路送忙音(3)在同一稳定状态下，输入信号不同振铃状态主叫挂机处理机按中途挂机处理空闲状态振铃状态被叫摘机处理机切断铃流源转移至通话状态。呼叫处理的基本原理16.2.2 SDL图简介SDL图是SDL语言中的一种图形表示方法，可自动生成程序。SDL
6、的动态特征是一个激励响应过程，平时处于某个稳定状态，当接收到输入信号(激励)后立即进行一系列处理动作，输出一个信号作为响应，并转移至一个新的稳定状态，如此不断转移。转移过程中同时进行一系列动作，并输出相应命令。呼叫处理的基本原理16.2.3 描述局内呼叫的SDL进程图举例呼叫处理的基本原理1jkT0开始拨号计时器T1拨号间隔计时器呼叫处理的基本原理1T3振铃计时器呼叫处理的基本原理16.2.4 呼叫处理过程呼叫处理过程一个局内呼叫(及其他呼叫)过程包括三部分处理：(1)输入处理：数据采集部分。识别并接受从外部输入的处理请求和其他有关信号，完成收集话路设备的状态变化和有关信令信息的任务。包括各种
7、周期级的扫描程序。只发现，不处理。靠近硬件，实时性要求高。6.4(2)分析处理：内部数据处理部分。通过查表，根据输入信号和现有状态进行分析、译码和判别，并决定下一步任务。如号码分析，状态分析。高层软件，与硬件无直接关系，基本级任务。6.5(3)内部任务执行和输出处理：输出命令部分，根据分析结果，发布控制命令，命令对象可能是内部某些任务，也可能是外部硬件。与硬件直接有关。任务信息来自输入处理，任务的执行就是完成一个交换动作。如送音信令，接通话路，处理机间通信信息。6.6呼叫处理的基本原理16.3 呼叫处理有关的数据和表格6.3.1 用户数据用户情况；用户类别；话机类别；出局权限类别；用户专用情况
8、；用户对新业务的使用权；用户登记的新业务；用户计费类别；用户费率等级；各种号码；用户状态数据；呼叫过程中的临时数据。6.3.2 局数据交换局公用硬件配备情况；局间环境的参数；迂回路由设置情况；接用户交换机情况；公用设备忙、闲状态；计费方式；话务量、接通率统计数据和计费数据；特服情况；新业务提供情况；复原方式；交换机类别；能接的非话终端品种和数量；各种号码。呼叫处理的基本原理16.4 输入处理主要任务：对用户线、中继线等进行监视、检测并进行识别，然后进入队列或相应存储区，以便其他程序取用。包括：(1)用户线扫描监视监视用户线状态变化(用户线的断、续，拨号等)；(2)中继线线路信号扫描监视中继器的
9、线路信号，扫描周期与负载个数和处理机类型有关 ；(3)接收数字信号包括拨号脉冲、按钮拨号信号和多频信号等；(4)接收公共信道信令方式的电话信令；(5)接收操作台的各种信号。呼叫处理的基本原理16.4.1 用户线扫描监视1、检测用户线的状态和识别用户线状态的变化：用户摘机形成直流回路续0 (负逻辑)用户挂机断开直流回路断1 2、用户线状态随机变化，而程控交换机的处理机工作是串行的(FIFO队列)，因此对用户线状态只能作定期、周期性监视，称扫描监视。周期级程序3、一般用户摘/挂机识别的扫描周期为100200ms，即处理机每隔200ms对所有用户线扫描一次。扫描周期过短，使CPU工作过于频繁；扫描周
10、期过长，不能及时捕捉状态变化信息。呼叫处理的基本原理1 这次扫描结果 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 前次扫描结果 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0(1)处理机每隔200ms对每条用户线状态扫描一次，得到 “这次扫描结果”在扫描存储器SCN暂存；“前次扫描结果” 是前一次扫描(200ms以前)时将“这次扫描结果”存入用户存储器LM存储，供“这次”读用。(2)摘机识别： 表示挂机-摘机的状态变换 挂机识别： 表示摘机-挂机的状态变换用户线状态200ms扫描SCAN挂机挂机摘机01呼叫处理
11、的基本原理1不能直接用“这次扫描结果”识别，1为挂机状态；0为摘机状态。因为在识别摘、挂机以后要进行处理，如果每次摘机或挂机状态都要进行处理，200ms一次，既不可能也没有必要，还可能将呼叫处理数据弄乱。因此，规定对每次摘、挂机只在状态变化时识别一次。中国No.1信令系统的线路信令在交换机的输入端，一般表现为电位的变化，也可采用相同的方法，扫描监视线路信令的变化。呼叫处理的基本原理1群处理：每个用户的摘、挂机状态数据只占一个二进制位，每次可对一组用户，进行检测，既节省CPU机时又提高了扫描速度。将用户接口上的监视信令合并为适合总线传输的8bit及以上(目前最高64位机)并行数据。例：8位处理机
12、每次扫描8个用户，为一组，一般在同一块电路板上扫描存储器SCN每个单元里有8bit，每个用户占1bit，用来反映用户线的断/续状态。用户电路中的状态监视信号通过扫描电路(硬件)直接写入扫描存储器，写入周期为4ms；在用户处理机的程序控制下，每192ms读出一次。内存中的用户存储器LM记录192ms前的用户线状态扫描结果，与扫描存储器的单元一一对应。 呼叫处理的基本原理1SCN存储的数据送入LM，作为下次192ms扫描时的前次扫描结果 为节省时间，一般摘、挂机一起识别。呼叫处理的基本原理1 6.4.2 号盘话机拨号号码的接收号盘话机采用DP数字脉冲(直流)拨号，脉冲号码扫描程序包括：脉冲识别、脉
13、冲计数、位间隔识别和号码存储。软件收号我国规定的号盘脉冲的参数有：(1)脉冲速度：即拨号盘每秒钟发送的脉冲个数。我国电话交换设备 用户信令规定，入网电话机的脉冲速度为每秒822个脉冲；(2)脉冲断续比：一个脉冲周期里，脉冲宽度(断)与脉冲间隔 (续) 之比。我国规定为1:13:1(3)位间隔：用户每拨一个数字，拨号盘就发出一串脉冲，脉冲个数 与拨号数字相同(0为10个脉冲)，在拨2个数字(发送2个脉冲串) 之间的位间隔(时间间隔)，使交换机能正确区分所拨数字。我国规定位间隔呼叫处理的基本原理11、脉冲识别拨号时，送脉冲断1；脉冲间隔续0计算最短(快)的变化间隔 (脉冲或间隔宽度)来决定扫描间隔
14、时间：号盘最快的脉冲速度为22个脉冲/秒 脉冲周期T=1000/2245ms。断续比为3:1时，脉冲间隔(续)的时间最短，占T/4 11ms。脉冲识别扫描程序的周期TsTmin=11ms，否则将丢失脉冲。一般地， Ts =8ms，对应于任务调度时间表的计时器周期。呼叫处理的基本原理1用户线状态8ms扫描这次扫描结果 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0前次扫描结果 0 0 0 0 0 1 1 1 0 0 1 1 1 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 1 0 0 1 0 0 1 1 1 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 0 0 0
15、 0 1 0 0 0 0 0 ，标志状态的变化。 当用户线状态变化，1-0或0-1时，变化识别=1。 对于一个脉冲，前沿和后沿各识别一次。任取脉冲前沿识别 图中有2个脉冲，就出现2个1。脉冲1脉冲201呼叫处理的基本原理1从逻辑上讲， 即 相当于挂机识别。脉冲后沿识别： ，相当于摘机识别。采用比较复杂的逻辑运算是由于需要“变化识别”结果，位间隔识别中要用到。呼叫处理的基本原理1 2、位间隔识别识别两位号码之间的间隔(250ms)，从而区分各位号码。(1)计算最长的脉冲或脉冲间隔 最慢的脉冲速度：每秒8个脉冲脉冲周期T=1000/8=125ms 当断续比为3:1时，脉冲(断)时间应为125ms3
16、/4=93.75ms 用户线状态无变化的最大间隔Tmax =93.75ms为使脉冲断续的时间间隔不被误判为位间隔，应有 位间隔识别的扫描周期 Ts Tmax(2)按规定，拨号盘的位间隔Tw250ms，需Ts Tw/2 按下述识别原理，才能不漏检位间隔 满足Tmax Ts Tw/2，即93.75ms Ts 125ms此时，若在一个位间隔扫描周期Ts内，用户线状态无变化，则这个间隔肯定不是脉冲间隔，可能是一个位间隔。一般，取Ts =96ms，对应时间表时间计数器呼叫处理的基本原理1(3)识别两个关键点这个96ms周期内无变化： 排除脉冲间隔，因为脉冲Tmax =93.75ms 96ms；此前最后一
17、次变化是在前96ms周期内：保证在位间隔开始后的96ms192ms就能识别到，而且以后各次扫描不重复识别。“首次变化”变量：标志首次碰到了“变化”，初始时 首次变化=0，当首次碰到变化后就变为1，以后总为1，由逻辑运算 首次变化=首次变化变化识别变化识别的结果每隔8ms判断一次 为保证首次变化初始值=0，在每个96ms中断时将首次变化清0：首次变化=(首次变化变化识别)前96ms 本96ms呼叫处理的基本原理1这个96ms周期内无变化： 首次变化=(首次变化变化识别) =0此前最后一次变化是在前96ms(96ms192ms)周期内：前次首次变化=1前次“首次变化”，是每隔96ms读取“首次变化
18、”的存储内容，读的正是上一个96ms周期的最后结果。前次首次变化=l，说明上一个96ms周期有过变化，否则无变化。和同时满足 可能是位间隔，也可能是用户中途挂机(4)检查前次扫描结果，即用户8ms前的状态是摘机还是挂机：前次扫描结果=1，挂机状态中途挂机前次扫描结果=0，摘机状态位间隔呼叫处理的基本原理1用户线8ms扫描这 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0前 0 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
19、0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 0 1 0 1 0 0 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 096ms扫描 812=96首 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 前次首 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 0
20、0 0 0 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 96192ms 01脉冲2脉冲1呼叫处理的基本原理16.4.3 按钮话机拨号号码的接收按键话机拨号特点：按键话机送出的拨号号码由两个音频(Tone)组成，分属高频组和低频组，每组各有4个频率，双音频拨号经用户电路中的A/D，送入DTMF收号器硬件收号经收号器进行BCD(4位二进制数表示一个十进制数)编码后，由中央处
21、理机读取和运算。呼叫处理的基本原理1DTMF收号器的硬件结构如下图双音频信号在数字交换机的收号器中由数字滤波器接收和识别双音频信号A/D 数字滤波器检测信号的频率成分逻辑电路识别 呼叫处理的基本原理1CPU从收号器读取号码信息时采用查询方式，首先读状态信息SPSPeech=0，收号器正在收号，CPU可以从收号器读取号码信息SP=1，表示没有DTMF信息送来，不需读取为及时识别号码，需进行逻辑运算，识别SP脉冲的前沿 =1 时读出数据，即DTMF信号，接下来需译出该双音频信号所代表的号码。译码可由DTMF收号器硬件电路实现。每位按键信号传送时间都大于25ms，用16ms扫描周期已能识别呼叫处理的
22、基本原理1这次扫描结果这次扫描结果前次扫描结果前次扫描结果呼叫处理的基本原理1常见DTMF芯片有：卓联Zarlink(敏迪MITEL)MT8870： MT8870DS ，CMOS Integrated DTMF Receiver，CMOS集成双音多频接收器。完成DTMF信号的接收、分离和译码；能输出由相应16种DTMF频率组合的4位并行二进制码，3.58MHz，5V，18-Pin，3元MT8880：MT8880CS，CMOS Integrated DTMF Transceiver，CMOS集成双音多频收发器， 3.58MHz，5V，20-Pin， 16元 呼叫处理的基本原理16.4.4多频信号
23、的接收多频信号用于局间信号(六取二，在中继线上传输)，也是接收和识别两个频率的音频信号。6.4.5中继器监视扫描中继器监视扫描程序主要是用于监视中继线上的呼叫状态，以便控制接续的进行。中继线上的呼叫状态信息主要采用线路信号方式传递，只有占用、应答、正/反向拆线等，在交换机输入端表现为电位的变化(直流信号)或脉冲。因此对线路信号的识别和用户线状态监视扫描的方法相同，扫描周期一般32ms。6.4.6处理机间的通信信息的接收可通过专用的时隙(如Ts16)实现。也和其他输入信息一样，可能引起状态的转移。一般由处理机间通信控制程序控制。呼叫处理的基本原理16.5 分析处理分析处理就是对各种信息进行分析，
24、从而决定下一步做什么，也叫内部处理，由分析程序负责执行。分析程序没有固定的执行周期，因此属于基本级程序。按照要分析的信息，分析处理可分为：去话分析、号码分析、来话分析和状态分析。呼叫接续中涉及两个数据块：主叫数据块和被叫数据快，描述主/被叫号码、物理端口号、呼叫状态、在PCM HW线上的时隙号等。呼叫处理的基本原理1呼叫处理的基本原理16.5.1 去话分析分析从主叫用户摘机到送拨号音这个阶段的信息。主要信息来源是主叫用户数据，包括：用户状态、用户类别、出局类别、话机类别、用户的专用情况、用户服务类别和服务状态(缩位拨号、呼叫转移)、用户计费类别、各种号码、用户电路类别等。分析后要将结果转入输出
25、处理程序，执行相应任务。内部处理中，分析与任务执行分开如分析结果表明，允许呼叫，则向主叫送拨号音，并根据话机类别接相应收号器；而空闲收号器的查找由任务执行程序处理。呼叫处理的基本原理1由于用户数比较多，情况比较复杂，为节省存储器容量，往往采用逐次展开法。各类相关数据装入表中，各表组成一个链形队列，然后根据每级分析结果逐步进入下一表格。F为标志位，F=1表明存在下级表呼叫处理的基本原理16.5.2 号码分析1、分析从交换机收到第一位号码到收全所有号码的信息。分析数据来源：用户所拨的号码，可直接从用户话机接收，也可通过局间信令传送，根据所拨号码查找译码表进行分析。译码表的寻址根据用户所拨号码即电话
26、簿号而编排，包括：号码类型、剩余号长、局号、计费方式、重发号码、规定的用户数据区号、特服号码索引、用户业务的业务号。呼叫处理的基本原理12、分析步骤(1)预译处理：在收到用户所拨的号首后，首先进行预译处理。用户第一位拨0-表明为长途全自动接续； 用户第一位拨1-表明为特服接续。第一位号为其他号码，则根据不同局号可能是本局接续，也可能是出局接续。号首为用户服务的业务号(如叫醒登记)，则按用户服务项目处理(2)拨号号码分析处理：对用户所拨全部号码进行分析。通过译码表进行，分析结果决定下一个要执行的任务，因此译码表应转向任务表。呼叫处理的基本原理1号位的确定和用户业务的识别也可以用逐步展开法，形成多
27、级表格来实现。呼叫处理的基本原理16.5.3 来话分析1、分析从交换机收完最后一位号码到向被叫振铃阶段的信息。数据来源：被叫用户数据，包括：用户状态、用户设备号、截取呼叫号码、恶意呼叫跟踪、辅助存储区地址、用户设备号存储区地址、计费类别、服务类别和服务状态数据等。被叫用户的忙闲状态数据，包括：被叫用户空；被叫用户忙，正在作主/被叫；被叫用户处于锁定状态；被叫用户正在测试/做检查等。呼叫处理的基本原理12、来话分析也可采用逐次展开法。呼叫处理的基本原理16.5.4 状态分析对去话分析、号码分析和来话分析这三种情况以外的状态变化进行分析都叫状态分析。数据来源于稳定状态和输入信息：稳定状态：如空闲状
28、态、通话状态等 输入信息：电话外设的输入或处理要求，如用户摘/挂机等输入信息：提出处理要求的设备，如在通话状态，挂机用户是主叫还是被叫。输入信息：可能来自某一任务，即内部处理的一些作业，如用户/中继线忙闲测试和空闲路由忙闲测试与选择等，CPU只与存储区交换信息，与电话外设不直接接触。输入信息：调用程序，也是任务，处理结果影响状态转移如，在收号状态时，用户久不拨号，计时程序送来超时信息，导致状态转移，输出送忙音命令，并转入送忙音状态。呼叫处理的基本原理1状态分析步骤事件登记：用户的处理要求通过输入处理程序传递给处理机处理机将有关的处理要求以任务的形式编入不同的事件处理队列查询队列：执行管理程序O
29、S查询队列中的处理要求处理：处理机首先查询用户当前所处的稳定状态，然后决定要处理的任务。状态分析的数据及程序运行的流程如下图：呼叫处理的基本原理1呼叫处理的基本原理16.6 任务执行和输出处理6.6.1 任务执行根据分析处理结果，选取相应任务表 任务执行分为三个步骤：1、动作准备：启动(示忙)/复原硬件编制控制字(存储器内进行)，准备状态转移2、输出命令3、后处理：硬件动作，转移至新状态后，软件开始新的监视。恢复系统资源，示闲。 呼叫处理的基本原理16.6.2 输出处理执行任务、输出硬件控制命令：1、处理机发送路由控制信息：驱动交换网通话话路的建立和复原2、发送分配信号：如振铃控制、公共信道信令、计费脉冲、处理机间通信、测试控制信号3、转发拨号脉冲：被叫号码，用于模拟局4、多频信号的发送：如MFC记发器信号5、线路信号的发送：硬件发送，处理机只发出有关的控制信号呼叫处理的基本原理1
