第4章-存储程序控制2..ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第四章 存储程序控制,2(SPC),呼叫处理程序、系统性能评价指标,1,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,，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,，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,，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。,2,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。,3,1.,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,，,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,，当一个活动想成为一个资源的占用者，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。,4,1.,资源的特性,（,3,）,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,，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。,5,2.,资源的使用对象,使用某资源时，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。,6,2.,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。,7,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。,8,模拟用户线路信号与状态,9,1.,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,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,10,（,1,）用户摘挂机扫描程序,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,11,（,1,）用户摘挂机扫描程序,12,（,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。,13,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。,14,DTMF,拨号数字接收程序,15,（,3,）,模拟用户线处理进程,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,，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。,16,（,3,）,模拟用户线处理进程,等呼叫控制进程的“收号”命令。,T0,为久不拨号等待时间。,这里,A,、,B,为其他处理进程具有和本进程相同的后续处理过程的转入点。,17,2.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。,18,PCM,中继话路及线路信令时隙复用结构,19,（1）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。,20,（1）中继电路线路状态信令扫描程序,LSR,为中继接口板上的线路状态寄存器,LSRL,为系统内部安排的上次扫描的线路状态寄存区,线路信令扫描程序只是发现事件并进行登记，并不对事件进行实质性处理。,21,（,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。,22,（,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。,23,（3）中继电路随路信令处理进程,24,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,，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。,25,呼叫控制程序流程,26,呼叫控制程序流程,27,交换系统性能评价指标,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,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。,28,2.,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,BHCA,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。,29,影响,BHCA,值的因素,（,1,）,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叫数目减少。,（,2,）,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,。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,。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。,30,3.BHCA,值的估算,估算公式,，,t=,a+b,N，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、被叫不应答的比重，控制结构和程序结构等，须加权平均。,31,3.BHCA,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,。,32,3.BHCA,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。,33,4.,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。,34,服务质量指标,l.,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,，,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。,后者反映系统数字分析、通路选择、信令配合、发送铃流等处理时间，规定应小于,650ms,。,35,可靠性指标,是维持良好服务质量的持久能力指标，通常用可用度和不可用度来衡量。,可用度,A,为,不可用度,U,为,MTBF,为平均故障间隔时间，,MTTR,为平均故障修复时间,36,可靠性指标,双机系统，平均故障间隔时间为：,相应地，双机系统的可用度可近似表示为：,一般要求局用交换系统的系统中断时间在,40,年中不超过,2,小时，相当于可用度,A,不小于,99.9994,。,37,运行维护性指标,1.,故障定位准确度,故障诊断程序对于故障的定位越准确越越好，简单故障可准确定位到电路板甚至芯片级。,2.,再启动次数,指系统运行异常时，程序和数据恢复到某个起始点重新开始运行的情形。一般要求每月再启动次数,10,次以下。,38,本章小结,电路交换系统是面向连接的交换技术。,体系结构包含终端接口、连接、信令和控制四个部分。,使用,SDL,语言描述各个阶段的处理任务和相应处理状态转移情况。,特点是实时性强，具有并发性，可靠性和可维护性要求高，常采用数据驱动型程序结构。,性能评价体系包括性能指标、服务质量、可靠性、运行维护性等。,39,