应用举例通信软件设计lecture3.pptx

24八月20241应用举例——设计一个微型电话交换机软件系统

24八月20242硬件结构微型电话交换机硬件结构示意图音信号交换网络主控CPU收号器用户电路收号器用户电路0127最多连接128个用户每个用户电路配有一个双音多频收号器不考虑出入局呼叫用户电路直接接入交换网

24八月20243特点本交换机提供基本的呼叫处理功能和部分补充业务用户电话号码采用四位编码，0到127号用户分别对应电话号码3000到3127

24八月20244工作原理该交换机的工作原理可以通过一次完整的呼叫过程来描述。呼叫过程分成三个阶段：连接建立阶段、通话阶段和连接释放阶段

24八月20245工作原理（续）连接建立阶段用户A（主叫）摘机，交换机检测到用户A摘机后向用户A送拨号音用户A听到拨号音后输入用户B（被叫）的电话号码（4位），交换机通过定期捡测DTMF收号器接收这4位号码。交换机收到第1位号码后停拨号音

24八月20246工作原理（续）连接建立阶段（续）交换机收齐号码后进行号码分析，判断用户B的状态：如果用户B空闲，则向用户B的话机振铃，同时向用户A送回铃音。用户B摘机应答后，交换机检测到用户B的动作后，停止振铃，停送回铃音，通过交换网络把两个用户的话路接通。连接建立阶段结束。

24八月20247工作原理（续）连接建立阶段（异常情况）交换机收齐号码后进行号码分析，判断用户B的状态：如果用户B忙，则向用户A送忙音；如果用户A所拨号码不是本交换机内的号码，则向用户A送空号音用户A挂机，交换机检测到后，停送忙音或空号音，结束本次呼叫

24八月20248工作原理（续）通话阶段在本阶段，交换机周期性地监测用户状态，一旦检测到用户挂机，就进入连接释放状态

24八月20249工作原理（续）连接释放阶段：分两种情况用户A先挂机，交换机检测到后，断开通话话路，向用户B送忙音；用户B挂机后，交换机停送忙音，本次呼叫过程结束用户B先挂机，交换机检测到后，断开通话话路，向用户A送忙音；用户A挂机后，交换机停送忙音，本次呼叫过程结束

24八月202410工作原理（续）交换机的工作主要包括以下几部分：用户摘挂机检测DTMF收号，及时接收用户所拨号码交换网络控制，通过交换网络向用户送各种信号音、连接话路等振铃控制，按1秒振、4秒停的节奏向用户送铃流号码分析，确定呼叫类型地址翻译，确定被叫用户逻辑号用户状态管理，用户状态：忙、空闲、挂起呼叫处理，对整个呼叫过程的控制

24八月202411需求分析

24八月202412用户要求用户在话机没有振铃的情况下摘机，应能及时听到拨号音（300ms内）用户在话机振铃的情况下摘机，应能与对方通话，同时停止振铃用户摘机后，应能通过话机按键输入被叫号码，输入第一位号码后交换机应及时停送拨号音

24八月202413用户要求（续）用户拨完四位号码后，应能听到回铃音（对方空闲）、或忙音（对方忙）、或空号音（用户拨错号码）用户输入不同的号码，可与其它127个用户中的任意一个通话用户可以在接续过程中随时挂机，结束呼叫

24八月202414用户要求（技术规范内容）话机振铃时间不超过60s，听拨号音时间不超过10s，听回铃音时间不超过60s，听忙音时间不超过40s，听空号音时间不超过40s用户输入号码时，两位号码之间的间隔不超过20s

24八月202415软件结构分为两层：应用层和接口层接口层负责与硬件有关部分的工作用户摘挂机检测DTMF收号音信号连接和释放振铃控制话路连接和释放

24八月202416软件结构（续）应用层负责与硬件无关部分的工作号码分析，确定本次呼叫类型地址翻译，确定被叫用户逻辑编号（用户逻辑编号与物理地址的对应关系由接口层负责维护）用户状态管理，建立用户状态表，记录用户状态呼叫处理，负责呼叫接续过程连接建立阶段和连接释放阶段的工作

24八月202417消息定义用户在话机上的操作通过接口层处理后形成内部消息送到应用层，应用层对硬件电路的操作，以消息的形式发给接口层，由接口层完成对硬件的操作

24八月202418消息定义（续）接口层发送到应用层的消息摘机消息off_hook（byte），参数：用户线逻辑号挂机消息on_hook（byte），参数：用户线逻辑号号码消息digit（byte，byte），参数：用户线逻辑号，一位拨号号码

24八月202419消息定义（续）应用层发到接口层的消息连接拨号音dial_tone_on（byte），参数：用户线逻辑号连接回铃音ringback_tone_on（byte）连接空号音null_tone_on（byte）连接忙音busy_tone_on（byte）停音信号tone_off（byte），参