数字中继线多功能信号自动监测装置及其方法 本发明所涉及的是一种用于对数字中继线上多功能信号进行自动监测的方法及其装置。更具体地说，本发明涉及的是一种接在市话端局间的数字中继线上或接在市话端局与长途局间的数字中继线上，对多种信号进行自动监测的监测方法及其装置。
数字中继线是电话接续过程中出局或入局的必经之路，为保证其正常运行，需要经常对运行情况进行监测。在已知的装置中，仅仅涉及对某种信号的监测，不能够对多种功能信号进行全面监测，这种状态已经不能适应通讯工作发展的需要。
发明的目的是克服上述已知技术中所存在的不足之处，提供一个在数字中继线上多种信号自动监测装置，该装置只需一对与数字中继线相连的电缆，则可完成对出/入局双向数字中继线地所有信令进行同时监测。该装置对数字中继线路的所有变化状态、占用每个时隙的主/被叫用户的号码、用户正在使用的各类业务状况和各类业务量统计进行实时显示。各类监测数据可存档，也可实时打印各种统计报表。
用于实现本发明上述目的的装置包括硬件和软件两部分，其中硬件部分共分三级。
第一级为数据同步译码电路，与出/入局双向数字中继线相并联，连接在2048Kb/s PCM(脉冲编码调制)一次群接口上，完成HDB3码(三阶高密度双极性码)译码、帧同步、复帧同步、PCM译码、各种用户使用的业务特征信号识别、数字型线路信令提取等任务。
第二级为集线处理电路，完成来自第一级的数字型线路信令和MFC(多频计发器)地址信令的解读处理，记录每个时隙的主/被叫用户号码以及各种用户业务特征信号识别标志，并向第三级传递。同时，负责协调被监测的出/入局数字中继双向线路主/被叫用户之间接续时的相互关系。
第三级由微机系统构成用户界面平台。
软件部分是一个实时处理系统。在用户界面平台上运行的实时处理软件系统由下述多道程序构成：
监测数据输入进程；
人工干预处理进程；
打印输出报表进程；
余时处理进程。
诸进程在调度程序的控制下协调运行。
本发明装置具有以下优点：
一、本发明装置接口简单，只需一对连线既完成对出/入局双向数字中继线进行实时监测。
二、数字中继线是用户去话(出局)和来话(入局)的必经之路，对其监测既可完成对出/入本局的所有信令和本局用户所用各种业务进行监测的目的。
三、本发明装置监测各种信令准确性高，提取各种使用业务特征信号速度快，并可实时显示中继线路所有变化状态和占用每个时隙的主/被叫用户的号码，同时实时打印各类统计报表。
四、本发明装置体积小，重量轻，适于不同规模的局使用。
以下结合附图对本发明装置的具体实施例进行详细说明，其中：
附图1是本发明装置的总体框图。
附图2A是本发明装置硬件第一级第一部分的原理框图。
附图2B是本发明装置硬件第一级第二部分的原理框图。
附图3是本发明装置硬件第二级的原理框图。
附图4是本发明装置硬件第三级的原理框图。
附图5是本发明装置软件功能结构框图。
附图1显示了本发明装置的总体框图。该装置分为第一级数据同步译码电路、第二级集线处理电路和第三级微机系统。
附图2A和附图2B显示了本发明装置第一级数据同步译码电路的原理框图。其中，由HDB3译码器完成30/32路PCM一次群信号的码型转换。2048Kb/s时钟提取电路完成对30/32路PCM系统时钟的提取，并将提取出的时钟信号分别送到同步检测和同步保护电路、PCM分路器、和PCM译码器。同步检测及同步保护电路检测30/32路PCM一次群的同步帧(第0时隙)。同步显示电路有一个可观察同步的指示灯。PCM30分路器将30/32路PCM系统中的30个话音时隙进行分离。PCM译码器对每个话路进行D/A变换(数据/模拟变换)。信令提取电路用于提取30/32路PCM系统的数字型线路信令(第16时隙)，并将提取的数字型线路信令送到如附图2B所示的信令处理电路。信令处理电路把数字型线路信令转换为供第二级使用的形式，再由输出接口电路II将其送至第二级。切换开关在第二级的控制下对PCM译码器输出的30个话音时隙轮询，由业务特征信号提取电路在轮询每个话音时隙时提取业务特征信号，经过输出接口电路I将业务特征信号送至第二级。对出局信号的处理与对入局信号的处理相同，因而在附图2A的下半部分中省略了其方框图，并省略了对它的说明。
附图3显示了本发明装置第二级的集线处理电路的原理框图。MFC地址信令处理电路完成对30路PCM一次群信号中的MFC地址信令(中国一号信令)的解读处理，该电路在MCS-51单片计算机控制下工作。业务特征标志处理和线路信令标志处理电路按一定信号转换规则将来自第一级的业务特征标志和数字型线路信令送至MCS-51处理。切换控制命令产生器在MCS-51的控制下产生话音时隙地址切换命令L21送至第一级。输出接口电路I、II控制命令产生器由MCS-51分别产生输出通/断控制命令I和II。
附图4显示了本发明装置第三级的微机系统的原理框图。微机系统是一台具有ISA(16位)总线结构的386或486系统，增加了两个I/O接口部件。I/O接口部件主要由并行接口芯片8255构成，分别完成来自第二级的入局监测数据和出局监测数据的中断输入接收处理。
下面以入局信号为例说明本发明装置的工作原理：
入局的30/32路PCM一次群信号经HDB3译码器进行码型变换后，同时送到2048Kb/s时钟提取电路以及同步检测电路和同步保护电路，完成对2048KHz时钟及帧同步信号(第0时隙)的提取，再经PCM30分路器和PCM译码器将各话音时隙分离并进行D/A变换，L11输出的是30路话音模拟信号。L11的信号在第二级切换控制命令产生器产生的话音时隙切换命令L21的控制下，通过切换开关在业务特征信号提取电路中对30路话音模拟信号的业务特征信号进行轮流检测，其结果通过输出接口电路I，在来自第二级的L22控制下由L13送至第二级。同步检测电路和同步保护电路完成对2048KHz时钟及帧同步信号(第0时隙)的提取。同时，同步显示电路将提供同步与否的显示。信令提取电路从30/32路PCM一次群信号中提取数字型线路信令(第16时隙)经L12送至信令处理电路进行处理，处理后的线路信令在第二级电路通过L23送来的信号的控制之下，通过输出接口电路II由L14送至第二级。
MCS-51单片计算机是第二级的控制中心。由MCS-51产生的通/断控制命令II(L23)对第一级输出接口电路II进行控制，通过L14将第一级提取的数字型线路信令标志读入MCS-51，MCS-51根据线路信令中表示的各话音时隙从拆线到占线的实时状态，动态分配相应数量MFC地址信令处理电路资源。已分配了MFC地址信令处理电路的相应话音时隙将从入局的30路PCM一次群信号中解读MFC地址信令，即主/被叫用户号码，并把这些时隙的主/被叫用户号码通过L24送至第三级。由MCS-51产生的通/断控制命令I(L22)对第一级输出接口电路I进行控制，通过L13将第一级检测到的业务特征信号标志读入MCS-51，MCS-51处理之后通过L24把确认的业务特征标志送至第三级。
来自第二级L24的入局监测数据，包括用户号码和业务特征信号标志，通过I/O接口部件I以中断方式输入微机系统，微机系统上运行的实时处理软件系统对这些监测数据进行处理。数字中继线上的所有变化状态、每个话音时隙中的主/被叫用户号码、用户使用的业务标志等均可实时显示，对监测的各类数据还可进行统计、存档和实时打印。微机系统除实时处理监测数据以外，还提供了许多人工干预功能。
附图5显示了本发明装置软件部分的功能结构框图。软件系统是一个实时处理软件，由多道程序构成。其中：监测数据输入进程对来自第二级的出/入局监测数据输入中断进行接收处理，把出/入局双向数字中继线路状态的所有变化、各时隙主/被叫用户的号码、用户业务特征标志等送至人工干预处理进程处理。人工干预处理进程为操作本发明装置提供了一个人机交互的友好界面，它以目前占主流地位的下拉式菜单面向操作者。打印输出报表进程在监测过程中实时打印监测数据。余时处理进程在其余进程不再运行时，计算系统的各种时间开销，同时对监测数据进行各种统计计算。调度程序负责以上四个进程的协调运行。调度程序采用了具有进程优先权与时间片轮询相结合的调度策略。进程优先权即是对监测数据输入进程赋予最高的优先运行权利，每当来自第二级的输入中断发生时，调度程序优先调度该进程处于运行状态，直到输入的监测数据均已接收处理完为止，目的是保证本软件系统的实时性。时间片轮询策略则是当不存在来自第二级的输入中断时，调度程序将对每个进程分配时间机会均等的运行时间片，从而保证本发明装置的系统并发性。
下面举例说明软件系统的工作原理：
监测数据输入进程具有一个输入缓冲区。当发生来自第二级出/入局监测数据输入中断(L24)时，调度程序将监测数据输入进程置于运行态，监测数据被读入输入缓冲区，同时该进程为这些监测数据建立若干管理表，直到所有出/入局监测数据处理完，调度程序才将该进程置于停止态。在没有来自第二级出/入局监测数据输入中断时，调度程序以均等时间片轮流分配给监测数据输入进程、人工干预处理进程和打印输出报表进程。人工干预处理进程处理每一个人机对话过程，人工干预的功能主要有：对被监测数字中继线路所有变化状态(摘/挂机、故障、闭塞等)的实时显示；每个时隙的主/被叫用户号码实时显示与记录；主/被叫用户号码管理；数字中继线上用户使用业务的各种状况显示(话音、传真、数据等)；数字中继线中用户使用的各类业务量统计管理；监测数据的各种统计；监测数据的存档和打印等。打印输出报表进程实时打印输出被监测数字中继线路上的若干信息，包括操作本装置的值班员工号、监测数据的流水号、主/被叫用户号码、监测的时刻、用户使用的业务类型等。如果监测数据输入进程无监测数据可处理、人工干预处理进程无人机对话过程、打印输出报表进程处于停止态，调度程序便仅令余时处理进程处于运行态。余时处理进程利用余时计算系统的时间开销，同时完成对监测数据的各种统计计算，供操作者查询和使用。