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第四章 程控交换系统控制部件的组成 4.1对控制部件的要求 （1）呼叫处理能力 （2）可靠性 （3）灵活性和适用性 （4）经济性 * 第四章 4.2 控制子系统 控制子系统的主要设备是处理机。处理机的数量和分工有各种配置方式，但归结起来可以分为三种基本的配置方式：集中控制、分散控制和分布式控制。 1．集中控制 早期的程控交换机都采用这种控制方式。假设某一交换机的控制系统由多台处理机组成，每一台处理机均装载全部软件，可以完成所有控制功能，访问所有硬件资源，这种控制方式就叫集中控制方式，见图4.1。 图4.1 集中控制方式 集中控制的主要优点是：处理机能掌握整个系统的状态，可以访问所有资源；控制功能的改变一般都在软件上进行，比较方便。但是，这种集中控制的最大缺点是：软件要包括各种不同特性的功能，规模庞大，不便于管理；系统较脆弱，一旦出故障会造成全局中断。 2．分散控制 所谓分散控制，就是在给定的系统状态下，每台处理机只能访问一部分资源和执行一部分功能。处理机之间的功能可以静态分配，也可以动态分配。分配方法有多种。 1) 单级多机系统 图4.2为单级多机系统示意图。该系统中各台处理机并行工作，每台处理机有专用的存储器，也可设置公用存储器，用作各处理机间的通信。多处理机之间的工作划分有话务分担与功能分担两种方式。 图4.2 单级多机系统 (1) 话务分担（容量分担）：每台处理机只承担一部分容量的呼叫处理任务。例如，800门的用户交换机中，每台处理机控制200门。话务分担实际上也相当于负荷分担，是面向固定的一群用户的方式。 话务分担的优点是处理机数量可随着容量的增加而逐步增加，缺点是每台处理机要具有所有的功能。 (2) 功能分担：每台处理机只承担一部分功能，只需装入一部分程序，分工明确。缺点是容量较小时，也需配置全部处理机。 (3) 备用工作：在大型程控交换机中，通常是将话务分担与功能分担结合使用。还应注意的是：不论是话务分担还是功能分担，为了保证系统安全可靠，每台处理机一般均有其备用机，按主/备用方式工作，也可采用N＋1备用方式。对于控制容量很小的处理机，也可以不设备用机。 2) 多级处理机系统 在交换处理中，有一些工作执行频繁而处理简单，如用户扫描等；另一些工作处理较复杂，但执行次数要少一些，如数字接收与数字分析。至于故障诊断等维护管理工作则执行次数更少而处理更复杂。可见，在交换处理中处理复杂性与执行次数成反比。 多级系统可以很好地适应以上特点。用预处理机处理执行频繁而简单的功能，可以减少中央处理机的负荷；用中央处理机执行分析处理等较复杂的功能，也就是与硬件无直接关系的较高层的呼叫处理功能；用维护管理处理机专门执行维护管理的各种功能。这样，就形成了多级系统。 图4.3 三级多机系统 在图4.3所示的三级系统中，实际上采用了功能分担与话务分担相结合的方式：三级之间体现了功能分担，而在预处理机这一级采用话务分担，即每个预处理机控制一定容量的用户线或中继线。中央处理机也可以采用话务分担，而维护管理处理机一般只用一台。 预处理机又称为外围处理机或区域处理机，通常使用微机。中央处理机和维护管理处理机可使用小型机或功能强的高速微机。 3．分布式控制 随着微处理机技术的迅速发展，分散控制的程度越来越高，产生了全微机控制的分布式控制方式。例如每个电路板上均配有单片机的系统，就是一种分布式控制系统。 这种分布式控制结构有以下优点： (1) 在集中控制和分级控制的程控交换机中，当增加待定的新性能(如增开数据通信)时，其软件的改动较大。并且由于新业务的处理，将产生对控制部分的争夺，影响交换机的处理能力。而在分布式控制方式中，增加新性能或新业务时可引入新的组件(如增加数据通信业务时可增加数据业务组件)，新组件中带有相应的控制设备，从而对原设备影响不大，甚至没有影响。 (2) 能方便地引入新技术和新元件，且不必重新设计交换机的整体结构，也不用修改原来的硬件。 (3) 可靠性高，发生故障时影响面较小，如只影响某一群用户(或中继)或只影响某种性能。 分布式控制方式目前也存在一些问题。例如： 采用分布式控制时微处理机的数量相对增多，微处理机之间的通信也增加，如果设计不完善，会影响交换机的处理能力，使各处理机真正用于呼叫处理的效率降低，同时也增加了软件编程的复杂性。 随着微处理机数量的增加，存储器的总容量也会增加。 4．双机冗余配置