專利名稱：電信交換系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電信交換系統(tǒng)，尤其涉及電信交換系統(tǒng)的過程控制軟件的開發(fā)和結(jié)構(gòu)。
軟件體系結(jié)構(gòu)和存儲程序控制電信交換系統(tǒng)的應(yīng)用程序的開發(fā)一直是一個復(fù)雜而耗時的任務(wù)。從開發(fā)定義所提供服務(wù)的操作及其相互關(guān)系的功能規(guī)格到測試系統(tǒng)在其中運行的硬件中的實際的實時代碼，這個過程要求許多步驟。開發(fā)這種軟件體系結(jié)構(gòu)也要求許多在不同開發(fā)領(lǐng)域中工作的開發(fā)者的相互工作，并要求每個開發(fā)者在開發(fā)過程中的每個步驟上進行多次協(xié)調(diào)。于是，投放市場的能實現(xiàn)用戶要求的驅(qū)動功能和特征的新軟件系統(tǒng)是很昂貴的，而經(jīng)歷了這樣一個艱巨而漫長的系統(tǒng)設(shè)計、開發(fā)、測試和商業(yè)上投入市場的過程后，用戶的要求常常已變成了更新的需求。
開發(fā)任何軟件系統(tǒng)重要的考慮之一是選擇構(gòu)成系統(tǒng)中所采用的程序設(shè)計方法。熟知的已有技術(shù)的程序設(shè)計方法包括用如“ADA”或“PASCAL”語言的面向過程的程序設(shè)計;用如“C+”或“SMALLTALK”語言的面向目標(biāo)的程序設(shè)計;和用如“PROLOG”或“LISP”語言的說明性程序設(shè)計。這些語言沒有一個能包含開發(fā)電信交換軟件所需要的全套特性。例如，面向過程的程序設(shè)計語言概念能給欲編程的主題提供良好的理解和定義，但是，它給過程中的結(jié)構(gòu)和定義作用或判定只給以極有限的支持。當(dāng)對過程中的作用進行程序設(shè)計時，需要設(shè)計者提供應(yīng)用軟件中大量的各個詳細(xì)情況。同樣，雖然程序設(shè)計語言的PASCAL/ADA代對于數(shù)據(jù)的定義和處理給出某種支持，仍然要求程序員做大量的詳細(xì)工作，而這些工作對于正在產(chǎn)生的實際應(yīng)用作用很小。
即使最新的面向目標(biāo)的程序設(shè)計方法也有它的局限性。這種面向目標(biāo)的程序設(shè)計方法已將各種技術(shù)集中于對目標(biāo)的定義和繼承，和如何為各目標(biāo)編制文件。雖然這些技術(shù)在開發(fā)包含大量目標(biāo)要定義和處理的程序中具有重要作用，但是當(dāng)某個程序自身被定義為一個目標(biāo)時，就會出現(xiàn)許多涉及說明和結(jié)構(gòu)的問題。
然而，在如電信交換系統(tǒng)那樣的過程控制程序中，程序?qū)嶓w總是那些對系統(tǒng)中的活動起作用和控制的主體。電信過程程序系統(tǒng)中的目標(biāo)基本上具有兩種類型(1)所有這種程序系統(tǒng)具有用程序運行用數(shù)據(jù)定義的內(nèi)部目標(biāo)。這些目標(biāo)是軟件系統(tǒng)的實際，而數(shù)據(jù)是程序處理的實際世界的“靜態(tài)圖象”(staticpicture)。
(2)然而，所有實時和過程控制系統(tǒng)也對程序系統(tǒng)外部的動態(tài)目標(biāo)操作。這樣的動態(tài)目標(biāo)如電信系統(tǒng)中的顯示屏上的圖像、或電話機和長途通信系統(tǒng)中的中繼線。這些程序系統(tǒng)也將包括由數(shù)據(jù)目標(biāo)表示的動態(tài)目標(biāo)。
如果程序是一個與它的目標(biāo)密切相關(guān)的例行程序，則將動作與數(shù)據(jù)封在一起全部作為一個目標(biāo)的面向目標(biāo)的程序設(shè)計技術(shù)將是一個明顯的優(yōu)點。這樣的例行程序的例子可在顯示屏表示系統(tǒng)中及在電信系統(tǒng)的線路接口部分中找到。然而，如果在這樣的一個過程控制軟件系統(tǒng)中的控制程序全被定義為目標(biāo)，則也會產(chǎn)生某些負(fù)作用。首先，控制程序被分成片段且在目標(biāo)之間必須進行復(fù)雜的交互和聯(lián)系。其結(jié)果是需要一種重疊的控制結(jié)構(gòu)，且在已知的目標(biāo)庫(object-based)電信系統(tǒng)中，已要求用復(fù)雜的C.C.I.T.T規(guī)格設(shè)計語言(SDL)流程圖來描述這種控制結(jié)構(gòu)。此外，目標(biāo)之間的動態(tài)關(guān)系即使使用這種流程圖也仍然難以描述，甚至難以理解。其次，當(dāng)控制軟件系統(tǒng)中沒有實體定義為目標(biāo)時，則任何解釋模型有其內(nèi)在的缺陷。程序作用，即它的判斷與目標(biāo)捆在一起，于是提供目標(biāo)和作用兩者是很難安排的。這樣使得把過程控制系統(tǒng)中的作用組成邏輯組幾乎是不可能的。而且，設(shè)計人員不能以普通方式構(gòu)成應(yīng)用，這種普通方式是指任何人都很易懂得作用的組成并且對于設(shè)計者也能很方便地用它工作。
最近的一代說明性程序設(shè)計語言如PROLOG和LISP是很有效的并減少了軟件設(shè)計和程序設(shè)計的工作，這是由于(a)所有程序設(shè)計都能以符號形式進行;(b)謂詞概念和整套全新的強有力的指令已包含在那些語言中。這種語言的應(yīng)用顯著地減少了程序員需涉及的細(xì)節(jié)的數(shù)量和程序密封的重要性。在如存儲程序控制電信交換系統(tǒng)的過程控制和實時系統(tǒng)中應(yīng)用說明性語言的實際缺點是實時性能不足且它們不能進行并行處理。
許多較新的說明性或面向目標(biāo)的編程語言的使用已允許程序員完成功能或程序的快速原型?？焖僭图夹g(shù)有許多已知的優(yōu)點，它們具有增量式地設(shè)計并開發(fā)某種應(yīng)用或系統(tǒng)的能力。潛在的花費大的設(shè)計錯誤能被檢測出且在開發(fā)過程的早期就能被糾正;系統(tǒng)的各個方面能很快完成和測試;能避免冗長的測試和/或?qū)崿F(xiàn)階段;并且快速原型開發(fā)使設(shè)計者能開發(fā)出關(guān)于應(yīng)用或功能的大量選擇方案。原型法還存在許多其它優(yōu)點。
快速原型技術(shù)還有利于電信系統(tǒng)的前后銜接。然而，直到目前，這種技術(shù)由于處理出現(xiàn)在電信系統(tǒng)中的活動的實時特性和這些操作的并行特性而存在幾個缺點。
本發(fā)明的系統(tǒng)包括對先前已知的原型法和其能力在某些方面的擴展以便快速原型能有效地用于電信系統(tǒng)中。原型技術(shù)用于電信系統(tǒng)的實驗描述在“prolog對電信系統(tǒng)的快速原型的應(yīng)用”(J.L.Armstrong和M.C.Williams，這信交換系統(tǒng)軟件工程第七屆國際會議，1989年，7月3-6日，Bournemouth)一文中及“編程語言和技術(shù)用于電信應(yīng)用的試驗”(B.Dacker，N.Elshiewg，P.Hedeland，C-WWelin，M.Williams，電信交換系統(tǒng)軟件工程第六屆國際會議，1986年，4月14-18日，Eindhoven)一文中，這里也將它們收入供參考。
說明性語言ERLANG的開發(fā)已根本上解決了將過程控制概念引入說明性語言領(lǐng)域中存在的兩個問題。ERLANG語言的基本概念描述在文章“ERLANG實驗電話學(xué)編程語言”中(會刊，國際交換論文集ⅩⅢ，卷3，第48頁(1990))，這里也收入作為參考。一個更詳細(xì)的處理可在“Erlang用戶指南和參考手冊”和“ErlangBIF指南”中找到，這里收入作為附件A。這種語言的應(yīng)用能使得實時過程控制軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與本發(fā)明的系統(tǒng)一致。
本發(fā)明系統(tǒng)的一個目的是提供一種用于如電信交換系統(tǒng)的程序設(shè)計過程控制系統(tǒng)中的說明性語言結(jié)構(gòu)。這種語言結(jié)構(gòu)包括自然語言成份，包括由過程作用表示的主語;由定義為程序進程的說明性語言表示的謂語;和由數(shù)據(jù)及定義為符號形式且包括在目標(biāo)過程中的實際世界客體表示的賓語。
本發(fā)明系統(tǒng)的另一個目的在于提供一種構(gòu)成電信交換系統(tǒng)的原型軟件(prototypesoftware)的方法，該方法包括準(zhǔn)備功能規(guī)格說明并連續(xù)地將這些功能規(guī)格說明直接映照給用戶和使用本發(fā)明的說明性語言結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)功能實體。
本發(fā)明的再一目的在于提供用于如電信交換系統(tǒng)的過程控制系統(tǒng)中的軟件體系結(jié)構(gòu)。在這種情況下，系統(tǒng)包括一個包含有應(yīng)用層、應(yīng)用操作系統(tǒng)層和基本操作系統(tǒng)層的分層結(jié)構(gòu)，每層相互結(jié)合提供增強的功能度。
本發(fā)明的又一目的在于提供一種構(gòu)成電信交換系統(tǒng)的原型軟件系統(tǒng)的方法，在這種軟件系統(tǒng)中，軟件系統(tǒng)的服務(wù)狀況的整個描述首先由用戶觀點定義。形成用戶實際主題的用戶序列的起點和終點給以標(biāo)識。接著，對功能實體和系統(tǒng)中的信息流給以標(biāo)識，并對功能實體和單一性及通用性謂語的標(biāo)識進行映照。最后，實際世界實體表示為系統(tǒng)中的目標(biāo)。
本發(fā)明的第五個目的在于提供一個用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)包括一個實現(xiàn)交換系統(tǒng)中的電信特性的應(yīng)用層，且這種結(jié)構(gòu)用直接對應(yīng)于特定的電信應(yīng)用來構(gòu)成。一種應(yīng)用操作系統(tǒng)層用于支持應(yīng)用層的功能和用來對電信應(yīng)用的實施細(xì)節(jié)進行隱蔽和隔離。一個基本操作系統(tǒng)層包括實現(xiàn)電信功能所需的原語和函數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)原語和分時計算機系統(tǒng)中的運行時間執(zhí)行程序。這方面的實施例包括具有定義電信功能中或要實現(xiàn)應(yīng)用中的特定任務(wù)的任務(wù)模塊的應(yīng)用層，包含其中應(yīng)用的信號方式協(xié)議。在其些情況下，如果實現(xiàn)某個特性不需要直接與其相關(guān)的特定的管理功能，則一個任務(wù)可僅包含一個或多個特征模塊。同樣，也存在這樣一種情況，在這種情況下任務(wù)可僅包含一個或多個管理模塊，而不包括特征模塊。最后，一個任務(wù)模塊可包含一個或多個特征模塊及一個或多個管理模塊。
本發(fā)明的第六個目的在于提供一個管理電信交換系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，它至少包括應(yīng)用層中的一個特征模塊和至少一個管理模塊及基本操作系統(tǒng)層中的一個數(shù)據(jù)庫。在該數(shù)據(jù)庫中建立特征-唯一(Feature-unique)數(shù)據(jù)字段，并且利用特征模塊的初始部分來指定格式、界限和缺省值。管理模塊的初始部分建立涉及數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)字段的命令和參數(shù)并把這些命令和參數(shù)存入數(shù)據(jù)庫中。每個命令被分析以響應(yīng)它的接收且為調(diào)用它時校對它的參數(shù)是否在予選值的界限內(nèi)。適當(dāng)?shù)莫毩挝挥晒芾硖卣鞔嫒∫皂憫?yīng)接受命令，而適當(dāng)?shù)奶卣魑ㄒ粩?shù)據(jù)字段被運行修改字段以響應(yīng)命令。
本特定技術(shù)領(lǐng)域中的技術(shù)將被作為那些普遍技術(shù)而接受除了電信交換系統(tǒng)外，本發(fā)明的原理和方式能用于改進其它各種計算機和過程控制應(yīng)用和其它軟件系統(tǒng)。
下面結(jié)合附圖參照本發(fā)明的描述就能理解本發(fā)明并能進一步看到本發(fā)明的其它優(yōu)點，其中

圖1表示本發(fā)明系統(tǒng)應(yīng)用于開發(fā)控制電信交換機的原型軟件的方框圖;
圖2為用于開發(fā)原型軟件的步驟方框圖;
圖3表示本發(fā)明系統(tǒng)的軟件開發(fā)的流程圖;
圖4表示指定本發(fā)明電信軟件開發(fā)服務(wù)情況的步驟流程圖;
圖5表示按照本發(fā)明開發(fā)電信軟件的功能網(wǎng)絡(luò)狀況的規(guī)格說明流程圖;
圖6表示本發(fā)明的將來自功能規(guī)格說明的功能實體映照到軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的方框圖;
圖7表示本發(fā)明的將某個網(wǎng)絡(luò)中的功能實體從規(guī)格說明映照到軟件系統(tǒng)的方框圖;
圖8表示本發(fā)明構(gòu)成的電信交換系統(tǒng)的整個軟件體系結(jié)構(gòu)的方框圖;
圖9表示本發(fā)明電信軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的方框圖;
圖10表示用戶模塊的業(yè)務(wù)部分按本發(fā)明分層建立方式的方框圖;
圖11表示本發(fā)明軟件系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中數(shù)據(jù)處理操作交替進行的方框圖;
圖12表示本系統(tǒng)的呼叫側(cè)分開狀況的方框圖;
圖13表示本系統(tǒng)呼叫側(cè)的交互作用圖;
圖14-16表示執(zhí)行本系統(tǒng)中的功能特征的各種狀況圖;
圖17表示建立本系統(tǒng)原型并在其中操作的整個開發(fā)環(huán)境方框圖;
圖18表示本發(fā)明系統(tǒng)和某些其它已知系統(tǒng)之間的某種差別的方框圖;
本發(fā)明的系統(tǒng)由幾個相關(guān)的方面組成，它包括一種特別適用于如電信系統(tǒng)的實時過程控制系統(tǒng)的程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu);一種用于準(zhǔn)備應(yīng)用于電信系統(tǒng)的原型軟件的方法學(xué);和電信交換系統(tǒng)的軟件體系結(jié)構(gòu)和程序構(gòu)造工具。本發(fā)明這些不同方面的每一個和它們的相互關(guān)系下面將從它們的理論和技術(shù)基礎(chǔ)及它們在實際操作軟件系統(tǒng)中的應(yīng)用兩方面加以討論。
如上所討論，熟知的面向過程的編碼方法、面向目標(biāo)的編程方法和說明性語言編程方法，當(dāng)它們用于如目前的電信交換系統(tǒng)的實時過程控制環(huán)境中時，存在某些內(nèi)在的缺點。用于本發(fā)明系統(tǒng)中的這種實時過程的程序設(shè)計結(jié)構(gòu)方法通過使用一種具有新穎語言結(jié)構(gòu)技術(shù)的健全的說明性語言結(jié)合處理實時過程和性能及平行操作，產(chǎn)生了一種清晰的易于理解的面向應(yīng)用的(application-oriented)軟件體系結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明系統(tǒng)的語言結(jié)構(gòu)技術(shù)，其特征在于使用“主語”、“謂語”和“賓語”三個自然語言成份。“主語”由作用過程表示，而“謂語”由定義為程序進程的說明性語言的謂詞來表示?！百e語”由數(shù)據(jù)和如電信長途通信和電話等的實際世界的實體來表示，它們都定義為符號形式并包含在一個目標(biāo)過程中。本技術(shù)不僅能夠在構(gòu)成應(yīng)用結(jié)構(gòu)方面使軟件設(shè)計者專心于定義不同的實體，而且，本技術(shù)強有力地支持了這種做法。使用人類語言的三個基本成分使建立一種不僅強有力而且更清楚易懂的模型。而且，本語言結(jié)構(gòu)也可看作活目標(biāo)的變化表(“PACS”)。
在本發(fā)明系統(tǒng)中，主語定義為一個序列或謂語的許多序列，且其特征在于，它能執(zhí)行。這提供了一種將所有功能構(gòu)成組的強有力的機制，以形成軟件中自然和容易理解的實體。使用過程概念解決了大量的實時問題，另外，它支持了把“主語”語言成分引入計算機程序設(shè)計語言的結(jié)構(gòu)中。在本發(fā)明系統(tǒng)中，主語以類似于這樣的方式被命名和指定它的作用內(nèi)容，這種方式如同泥瓦工、機修工或木匠等各種人被各種人被命名和定義在實際世界中一樣。這使能自然說明作用之間的關(guān)系。例如，在一個PBX軟件系統(tǒng)中，這種情況稱為業(yè)務(wù)交互作用，在使用本發(fā)明的方法學(xué)中，這種交互作用變成主語說明的自然部分。然而為了對某應(yīng)用或業(yè)務(wù)定義適當(dāng)?shù)闹髡Z，則需要徹底了解這種實際應(yīng)用。主語概念也支持這樣一種努力，即把軟件開發(fā)的集中點從低水平的實現(xiàn)細(xì)節(jié)轉(zhuǎn)移到朝向整個應(yīng)用和解決用戶定義的問題。
在本系統(tǒng)中，除了設(shè)計人員的概念化的對被開發(fā)的系統(tǒng)或應(yīng)用中的最低級的抽象外，任何其它情況都可定義主語。在最高級抽象中，存在一個被定義且打破系統(tǒng)整個功能的主語。提供全部控制序列和系統(tǒng)流的最高級主語類似于用于傳統(tǒng)程序設(shè)計語言中的主程序或例行程序。在本發(fā)明系統(tǒng)的這種情況中，主語包含一個主語、謂語和賓語過程的序列，或是包含一個僅有謂語和賓語過程的序列，用來定義形成那主語部分的全套活動。
本系統(tǒng)中可定義為主語的功能或活動的例子包括但不限于這些(a)電信交換系統(tǒng)的活動;和(b)詢問電信系統(tǒng)什么業(yè)務(wù)可在系統(tǒng)中使用。應(yīng)該理解為被定義為謂語的一個序列或多個序列的主語，在處理某特征的特定情況的特征模塊的用戶部分中，可解釋為活動或控制流，正如下面涉及的本發(fā)明改進的原型技術(shù)“和”軟件體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)”部分中所描述。下面緊跟的是一套“偽代碼”例子，它們能用于本發(fā)明系統(tǒng)中定義主語。
<SubjectDefinition>
<Export/ImportPredicateDelcarations>
<DescriptionoftheInterface>
<InitiationPart>
<Initiationofdefaultdata，userprocedures，testproce-dures，usedusersuffixesandtimers，e.g.>
<Usersequences，PACSstep1>ACTIVATION，DEACTI-VATIONandREGISTRATION>
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<activatepredicate1>
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<Usersequences，PACSstep1>EXCEPTIONSactivationException(UserState，InteractingState，UsersParticipated，UserData)->
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deactivationException(UserState，InteractingState，UsersParticipated，UserData)->
<deactivationExceptionPredicatel>
<commonpredicatey>
<deactivationExceptionpredicateN>
＊1991 Telefonaktiebolaget L M Ericsson主語所用的謂語，在本發(fā)明的系統(tǒng)中用基本指令或通過由定義稱為過程的程序的例行程序形成新的謂語來定義。每一過程能被指定且對一個特定主語唯一或該過程可通用并由許多不同的主語來使用。每個過程的特征在于它的作用。在分層體系結(jié)構(gòu)中用過程作為說明性語言中的謂語，對于產(chǎn)生抽象等級和增強最高等級語言的能力，事實上是沒有限制的。在設(shè)計這類系統(tǒng)中應(yīng)使用的一個基本規(guī)則是應(yīng)保持過程數(shù)少到足以使系統(tǒng)易于理解和維持。一個謂語應(yīng)看作這樣一個離散的過程，如數(shù)量分析。雖然謂語能完成一個復(fù)雜的任務(wù)，但它必須總是非常清晰。在最低級上，謂語能由沒有比單一說明語句更多的東西組成。這也應(yīng)該看到本發(fā)明語言結(jié)構(gòu)方面所用的謂語在應(yīng)用操作系統(tǒng)中(AOS)表示為說明性語言中的謂語且定義為程序的過程，正如本發(fā)明下面“軟件體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)”一段中所述。
本發(fā)明方法能與提供全部或部分程序的已知的C++方法相比較。但在后者情況下，實際的賓語和謂語都稱為目標(biāo)且作用或謂語總是與實際目標(biāo)緊密相關(guān)聯(lián)。在C++中這樣做是為了提供密封。然而，當(dāng)使用說明性語言時正如使用面向目標(biāo)語言時，密封的需要幾乎是不重要的。如在C++中作用與目標(biāo)的弱關(guān)聯(lián)極難產(chǎn)生易理解的功能結(jié)構(gòu)。另一方面，本發(fā)明的方法使得只要承襲謂語或作用就能產(chǎn)生清晰的功能結(jié)構(gòu)。這樣的功能結(jié)構(gòu)容易理解且在過程控制軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中這樣做總是很重要的。
在本系統(tǒng)中，賓語定義為與作用密切相關(guān)處理的包含以符號形式的數(shù)據(jù)和/或?qū)嶋H世界實體的進程。這使得在賓語進程中能夠包括任何與賓語密切相聯(lián)而對謂語的邏輯結(jié)構(gòu)不重要的作用。這樣的例行程序包括如掃描外部目標(biāo)狀態(tài)的例行程序，總是執(zhí)行某個目標(biāo)的計算例行程序、和在屏幕上顯示某些東西的例行程序。于是，面向目標(biāo)的方法如C++的主要優(yōu)點在本系統(tǒng)中獲得應(yīng)用。然而，更重要的是主語和賓語由于它們作為兩個進程而不是相互混合在一起的。進程是一種執(zhí)行技術(shù)，而在應(yīng)用體系結(jié)構(gòu)中，主語、謂語和賓語都是進程實體。如果一個例行程序不與數(shù)據(jù)賓語緊密相聯(lián)、則它應(yīng)當(dāng)分離出來作為謂語進程。用于承襲和包括其它賓語的方法需要時也可引入，這是本技術(shù)中眾所周知的。同樣，如果謂語長或復(fù)雜，那末它應(yīng)當(dāng)構(gòu)成主語以代之。
應(yīng)當(dāng)認(rèn)識到通過本發(fā)明的語言結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)和實際世界實體表示的狀況，如下面本發(fā)明的“軟件體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)”一段相關(guān)的描述，可解釋為存取部分。在那相關(guān)部分中，用戶部分執(zhí)行一個謂語或是一個過程，它對于存取部分是一個執(zhí)行特定任務(wù)的命令。該命令不取決于實際世界實體是如何設(shè)計的。這就是說，命令能按呼叫的實際條件通知存取部分，例如，進入呼叫，呼叫用戶號碼、例如12345，和呼叫用戶類別，例如，一個操作者。如果存取部分是一個模擬擴展，那末有可能在存取部分中產(chǎn)生一個振鈴信號。然而，如果存取狀況是一個特征電話且有顯示，那末號碼12345能夠與操作者類別的可能的指示顯示在顯示器上。
本發(fā)明的軟件結(jié)構(gòu)方法學(xué)強有力地支持了設(shè)計者和程序員的活動遠(yuǎn)離執(zhí)行細(xì)節(jié)且朝著增加他們集中于應(yīng)用方面的知識。這使得即使當(dāng)應(yīng)用包含非常復(fù)雜的進程和邏輯時，也能對面向應(yīng)用的軟件體系結(jié)構(gòu)有清晰和容易的理解。本發(fā)明的技術(shù)使軟件易于維護且通過添加功能進一步增強，下面將結(jié)合本發(fā)明的其它方面的描述進一步舉例說明。
一種用于電信交換系統(tǒng)中的軟件開發(fā)的改進的原型技術(shù)本發(fā)明系統(tǒng)能用于開發(fā)和評估當(dāng)前的軟件體系結(jié)構(gòu)或電信交換系統(tǒng)，尤其是，能用于產(chǎn)生開發(fā)新應(yīng)用或擴展這種軟件的有用的原型庫。用于本發(fā)明系統(tǒng)的編程變化表如上所述是說明性編程變化表，且所采用的操作系統(tǒng)尤其適用于支持電信應(yīng)用。例如，操作系統(tǒng)已擴展到包括每個呼叫故障的恢復(fù)。
電信交換軟件的開發(fā)越來越多地為市場所驅(qū)動。應(yīng)用專家們正卷入軟件體系結(jié)構(gòu)設(shè)計中以便通過整個開發(fā)鏈來簡化銷售特征的處理。就是說，產(chǎn)品規(guī)格說明中的特性被映照到軟件體系結(jié)構(gòu)中的實際特性模塊中。事實上，市場驅(qū)動已引進了軟件開發(fā)之中。
原型電信交換系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)和交換系統(tǒng)軟件包括解決極復(fù)雜的問題，且在早期階段還必需檢驗實際試驗的結(jié)果。原型分成若干周期，每個都有它自身定義的目標(biāo)，其中每個周期包含全部要執(zhí)行的限定的特征數(shù)，且每個連續(xù)的周期引入新的特征。這樣的原型，即使它們限定于它們的功能度內(nèi)，也代表實際的系統(tǒng)。原型能有實時特性和可與實際產(chǎn)品相比的質(zhì)量。它們形成一個穩(wěn)定的庫用來建立進一步的原型及執(zhí)行操作軟件。
原型進程在準(zhǔn)備整個工作模型中是個極重要的階段，且允許使設(shè)計者主要考慮用戶方面。參看圖1，那里顯示了進程的方框圖，圖中所提出的系統(tǒng)的可適用性21從用戶學(xué)習(xí)和他們的要求22開始評估。隨后是用戶接口模擬/測試23為原型提供原始工作依據(jù)。接著執(zhí)行原型進程24自身。該進程使用原型新應(yīng)用26的新軟件技術(shù)25，以便對產(chǎn)品開發(fā)28的規(guī)格說明有透徹的了解，及對標(biāo)準(zhǔn)機構(gòu)27產(chǎn)生合格的輸入。進一步的好處是，這些原型，用相對少的工作就能開發(fā)成最終可用產(chǎn)品。
實際上，新應(yīng)用或特征的原型在協(xié)作的用戶側(cè)被設(shè)計、執(zhí)行且最后被測試。構(gòu)成原型的實際工作模型顯示在圖2中且最終模型以設(shè)置在特征模塊中的每個特征為特征。圖2表明在規(guī)范和設(shè)計階段期間必須產(chǎn)生的相應(yīng)文件，它包含特征規(guī)范31，特征規(guī)范31包含功能規(guī)范32和測試規(guī)范33。從特征規(guī)范31引入特征設(shè)計和驗證階段34，該階段34包括結(jié)構(gòu)規(guī)范35、多個說明性語言模塊36、和用來產(chǎn)生驗證邏輯38的驗證模塊37的準(zhǔn)備。最后，進行和完成系統(tǒng)測試階段39。
接著參看圖3，這里顯示了說明本發(fā)明系統(tǒng)的原型軟件開發(fā)方面多階段整體狀況的流程圖。如上所述，產(chǎn)生原型的開始任務(wù)是準(zhǔn)備規(guī)范。在方框步驟41中，使用了由C.C.I.T.T.標(biāo)準(zhǔn)規(guī)程規(guī)定的三階段方法學(xué)的第一階段。特別是，這些技術(shù)表明在C.C.I.T.T.規(guī)格說明書I.130(電信業(yè)務(wù)特性法);Q.65(階段2的詳細(xì)描述);和I.310(ISDN網(wǎng)絡(luò)功能原理)中，這里列出供參考。該起始階段對用戶方的應(yīng)用的整個描述或規(guī)范進行準(zhǔn)備。下面在方框42中，準(zhǔn)備粗略設(shè)計與上述每個用戶給出的說明性語言相接合的各種主語。它包含形成實際主語的用戶序列的起點和終點的識別。因此在方框(步驟)43中，系統(tǒng)采用了另一個規(guī)范步驟即上述同一C.C.I.T.T.規(guī)程中給出的階段方法學(xué)中的階段2，它包括功能實體的識別，下面步驟44中，功能實體被映照，且唯一和共同的謂語按照上述說明性語言方法被識別。在這一步驟中，用戶序列以主語表示，且各種功能以自然和易懂的方式被構(gòu)成和/或分組。最后，在步驟45中，每個實際世界的實體表示為賓語。如，存取序列，它們雖在內(nèi)部可構(gòu)成主語，但也用賓語表示。
下面進一步闡述本發(fā)明的原型技術(shù)。圖4說明功能規(guī)范的業(yè)務(wù)方面的步驟1的規(guī)范。這是整個描述從用戶方面開始的準(zhǔn)備過程。如圖4所示，業(yè)務(wù)可以特定狀態(tài)51出現(xiàn)，且為響應(yīng)用戶請求52就要求功能作用53。53上功能作用的結(jié)果產(chǎn)生一個輸出去觸發(fā)54上的用戶響應(yīng)并選擇特定狀態(tài)55。然而，53上功能作用也可取網(wǎng)絡(luò)/用戶請求56的形式以調(diào)用產(chǎn)生功能組成58的網(wǎng)絡(luò)/用戶響應(yīng)57。組成58可進一步產(chǎn)生功能作用59及用戶響應(yīng)60使系統(tǒng)進入內(nèi)部狀態(tài)61。
相類似，產(chǎn)生功能規(guī)范的階段2過程處理如識別功能實體的功能網(wǎng)絡(luò)方面，且信息在系統(tǒng)中流動。如圖5所示，多個功能實體(FE1-FEn)62-65與網(wǎng)絡(luò)66的功能組成方面相互連接。每個這種功能組成能與其它功能組成交換信息以便在系統(tǒng)的各種組成中有完全的信息流將實體與功能網(wǎng)絡(luò)相聯(lián)。例如，從功能實體62在66a上發(fā)送的信息請求，在功能實體63的67上被接收。在響應(yīng)中，它從68傳送一個信息請求到功能實體64的69，依次，從71傳送信息到功能實體65的接收器72。此后，在功能實體65中產(chǎn)生的響應(yīng)使用從73至74和75至76和77至78的信息響應(yīng)，通過功能實體64和63傳遞到功能實體62以便在79上提供一個對原始請求的回答。
下面參見圖6，它表示了一種方式的說明圖，本地情況下的即非網(wǎng)終的電信中的功能實體以這種方式被映照到程序結(jié)構(gòu)中。它表明了包含規(guī)范結(jié)構(gòu)81的功能實體FE1-FE4是怎樣映照到本發(fā)明82的程序結(jié)構(gòu)上的。如圖所示，兩個電話裝置83a和83b通過進出口84a和84b各自與軟件結(jié)構(gòu)互連。每個進出口構(gòu)成軟件結(jié)構(gòu)中的賓語。類似地，進出口84a和84b通過在本發(fā)明程序結(jié)構(gòu)中形成主語的用戶A實體85a和用戶B實體85b互連，且如圖6所示，進出口/賓語是獨立的。
下面見圖7，圖7表示了功能實體被映照入網(wǎng)絡(luò)電信情況的方式。這里顯示了規(guī)范結(jié)構(gòu)81的功能實體FE1-FE4被映照到程序結(jié)構(gòu)82上。電話裝置83a和83b也分別連接于各自的進出口A和B的84a和84b。類似地用戶A實體85a和用戶B實體85b也在進出口/賓語獨立的程序結(jié)構(gòu)中形成分開的主語。另外，還存在網(wǎng)絡(luò)相關(guān)主語86及總網(wǎng)終主語87。它們的每一個包含網(wǎng)絡(luò)用戶A86a、87a和網(wǎng)絡(luò)用戶B86b、87b。另外，網(wǎng)絡(luò)協(xié)議88互相連接網(wǎng)絡(luò)進出口A實體89和網(wǎng)絡(luò)進出口B實體90。
在本發(fā)明的原型系統(tǒng)中，進程的概念用于以相互同時進行的進程來得到應(yīng)用的運行時間結(jié)構(gòu)調(diào)用模型。一個進程由于外界激勵/信號會變活，且在執(zhí)行實際編碼之后，進程仍保持確定的狀態(tài)。這樣一種模型能很好地與應(yīng)用特性相匹配，在于有許多并行調(diào)用且每個調(diào)用觸發(fā)幾個操作序列。
通常，系統(tǒng)以分配規(guī)范中的功能模型的方法來分配調(diào)用模型。下面參看圖12，每一個功能特征模塊90有進出口160和用戶161的不同實體，且除了這些模塊之外，線路/終端裝置162也是分開設(shè)計的。于是，如圖12所示，對于調(diào)用的每一側(cè)，分開的進程分配給(a)每個硬件裝置(驅(qū)動器進程163);(b)每種線路(進出口進程164);和(c)調(diào)用中的每一方(用戶進程165)。
網(wǎng)絡(luò)化特征，及獨立PBX特征應(yīng)該很好匹配，且因為它們在規(guī)范工作階段已放入功能模型中，所以分開調(diào)用側(cè)用不同的實體表示。因此，從一種分開的觀點選用于調(diào)用控制，以產(chǎn)生兩個調(diào)用側(cè)，每一側(cè)有它自己的進程組。分調(diào)用控制也包括使?fàn)顟B(tài)總數(shù)大大減少的附加優(yōu)點。在許多情況中，分調(diào)用控制在做決定之前需要調(diào)用側(cè)之間進行交涉/聯(lián)絡(luò)。于是，兩側(cè)之間的通信聯(lián)絡(luò)當(dāng)它在處理器之間通過時由隱含信息的高等級的協(xié)議來支持。
按照下面更詳細(xì)的討論，系統(tǒng)軟件體系結(jié)構(gòu)分成幾層。這將提供顯著的優(yōu)點，如(1)應(yīng)用變得獨立于所選操作系統(tǒng);
(2)應(yīng)用變得獨立于所選CPU硬件及獨立于電信硬件;和(3)應(yīng)用感覺不到處理器的分配。
系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的分層結(jié)構(gòu)顯示在圖8中。圖中，應(yīng)用層91、應(yīng)用操作系統(tǒng)層92、和基本操作系統(tǒng)層93組成軟件系統(tǒng)。應(yīng)用層碼被定界是為了應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)盡可能緊湊地將操作運行時間環(huán)境模塊化。應(yīng)用層91包括許多獨立的任務(wù)模塊89，這些任務(wù)模塊89將先前在規(guī)范工作階段確定的賓語/特征反饋給銷售者。這些任務(wù)模塊89進一步細(xì)分為用戶模塊94、進出口模塊95和驅(qū)動器模塊96。每個用戶模塊94將進出口安排成獨立特征方式即一個特征的通信控制部分。每個進出口模塊95處理終端特征和個人調(diào)用會話的起點/終點。每個驅(qū)動器模塊96將邏輯信號編碼成位流給硬件并對來自硬件的位流和邏輯信號進行解碼。這些任務(wù)模塊89為(a)電話任務(wù)、包括信號協(xié)議;(b)管理任務(wù);或(c)特征之間的交互作用等描述了全套功能或特征。本發(fā)明系統(tǒng)的一個強制性特征是基本調(diào)用序列。
系統(tǒng)的應(yīng)用層91也包含一個應(yīng)用庫97。應(yīng)用庫97的組成給設(shè)計者提供強有力的工具和提高應(yīng)用設(shè)計的水平。它包含設(shè)計特征時頻繁使用的功能。這些功能的每一個在每個新應(yīng)用的規(guī)范階段可被識別且不需要對做功能操作的細(xì)節(jié)進行編程就可結(jié)合進系統(tǒng)。
繼續(xù)參看圖8，應(yīng)用庫97包含如設(shè)計特征時常用的功能。這些功能可在規(guī)范階段進行標(biāo)識且在工作階段也可簡單地再使用。應(yīng)用庫97的功能與應(yīng)用操作系統(tǒng)功能的約束性相比較可很好地具有幾個調(diào)用側(cè)方面的功能度。下面是一個可包含在應(yīng)用庫97中的功能表
(a)回答調(diào)用;
(b)校驗調(diào)用;
(c)連接調(diào)用;
(d)分離調(diào)用;
(e)分配調(diào)用;
(f)結(jié)合調(diào)用;
(g)合并調(diào)用;
(h)排隊調(diào)用;
(i)重聯(lián)接調(diào)用;
(j)重改路線調(diào)用;
(k)重新開始調(diào)用;
(l)復(fù)原調(diào)用;
(m)占用用戶;
(n)調(diào)定調(diào)用;
(o)分調(diào)用;和(p)暫停調(diào)用。
另外，應(yīng)用庫97的功能也可定義為管理型特征。
系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的應(yīng)用操作系統(tǒng)(Aos)層92也顯示在圖8中，它對應(yīng)用層91提供支持功能，且?guī)椭_發(fā)者在幾個不同特征中復(fù)制編碼。這也有助于通過再一次隱蔽應(yīng)用設(shè)計者的執(zhí)行細(xì)節(jié)而使應(yīng)用編程以盡可能高的抽象水平出現(xiàn)。Aos層92有兩個原始功能組，工具箱98和一組類功能99。工具箱98給應(yīng)用層91提供一般用途的功能，如它包括(a)用戶間通信;(b)交換;(c)排隊;(d)定時;(e)調(diào)用履歷;(f)號碼分析;和(g)結(jié)構(gòu)管理。AOS層92中的類功能(一般功能，即genericfunctions)提供執(zhí)行包含在特征模塊90中的用戶94和進出口95模塊所必需的機制。
電信系統(tǒng)的操作系統(tǒng)通常是比在系統(tǒng)部分之間發(fā)送信息、裝入代碼、和執(zhí)行I/O操作等具有稍多功能度的簡單運行時間執(zhí)行程序。在電信系統(tǒng)中，這常意味著管理分配、再起動或其它操作/過程機制比對特定特征或應(yīng)用的功能度進行編碼更困難。本發(fā)明操作系統(tǒng)的做法在于提供一個基本操作系統(tǒng)93，它更類似于用于標(biāo)準(zhǔn)分時系統(tǒng)中那樣，但它也包括附加的尤其是電信所需的原語(prmitives)和功能。這樣的功能的一些例子包含(a)驅(qū)動器102的類功能;
(b)初始化功能103;
(c)數(shù)據(jù)庫存儲和檢索功能104;
(d)裝置定位和再定位功能105;
(e)誤差恢復(fù)功能106;
(f)根據(jù)切換(交換)組的變換進行切換;和(g)隱含分布式體系結(jié)構(gòu)和實際結(jié)構(gòu)的真實性。
在進程、進程調(diào)度、連接到硬件的I/O等之間通行的信息的標(biāo)準(zhǔn)原語當(dāng)然是和控制程序板一起出現(xiàn)的。本發(fā)明的基本操作系統(tǒng)(“BOS”)93提高了編程等級，但也有利于系統(tǒng)容錯能力。BOS93保持資源已分配給應(yīng)用進程的信息，且也保持進程在事務(wù)處理中的聯(lián)結(jié)信息。于是，由于編程錯誤或由于連接節(jié)點失敗而出錯時，BOS93能夠終止連接的進程并恢復(fù)資源。作用之一是它允許每個調(diào)用錯誤得到矯正。另一優(yōu)點是它提供一個開發(fā)所應(yīng)用軟件的極強的試驗環(huán)境。而且，在本系統(tǒng)中，硬件和軟件故障僅影響到它們所在的事務(wù)處理，且系統(tǒng)能以有效和有序的方式再組織和再定序。
如上討論，按照本發(fā)明，原型和實時操作系統(tǒng)兩者的程序設(shè)計采用如按照如上討論的活主語的變化表所構(gòu)成的語言ERLANG的說明性語言。在選擇這種用途的ERLANG中，對語言LISP、PRO-LOG和PARLOG進行了研究。研究表明需要附加結(jié)構(gòu)來處理并行、實時操作和其它特別是對于電信交換系統(tǒng)的特性。甚至能夠處理并行性的專類邏輯語言如PARLOG，并行的PARLOG和其它，也仍然不能包括足夠的并行度使異步電話進程能用該語言的單個進程來表示。ERLANG具有PROLOG和PARLOG兩者所需要的特征而用并行性和誤差校正構(gòu)成其語言本身。正如上面ERLANG結(jié)合參考其它所明顯看到的那樣，ERLANG包含高水平符號化特性;圖型匹配句法;簡單的控制結(jié)構(gòu);高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);誤差檢測和校正支持;輕便進程和信息通行。
本發(fā)明原型系統(tǒng)的實行中，原型環(huán)境可包含工作在UNIX操作系統(tǒng)下的標(biāo)準(zhǔn)工作站。工作站的開發(fā)環(huán)境可包含包括X窗口的用戶接口;具有根據(jù)菜單存取的檔案庫存儲器;版本管理;運行在UNIX下的文本編輯程序;通過畫面產(chǎn)生器準(zhǔn)備文件;和經(jīng)電子郵件的通信。另外，原型支持系統(tǒng)包含用于規(guī)范階段及進一步設(shè)計和驗證階段的工具。這些工作階段共同的工具包含在同一工作階段中的文件之間的瀏覽程序(browers)、選擇圖像(selectedviews)、高級文本編輯程序、文件中的跟蹤能力;和在規(guī)范及最終碼之間的跟蹤能力。
對于規(guī)范工作階段，支持系統(tǒng)提供圖形工具、構(gòu)成靜態(tài)和動態(tài)模型的工具和模板。對設(shè)計和驗證工作階段，最重要的工具是ER-LANG系統(tǒng)，它具有如下能力(a)執(zhí)行一個特征模塊和模擬硬件節(jié)點;
(b)跟蹤各功能步驟;
(c)監(jiān)視特定進程的所有通信;
(d)檢查進程結(jié)構(gòu)，即確定哪些進程暫停，進程是怎樣聯(lián)接解決錯誤校正的等;
(e)檢查進程的全程變量;和(f)對飛行碼重新編譯并將它引入操作運行時間系統(tǒng)。
另外，該支持系統(tǒng)還提供交互作用圖，數(shù)據(jù)庫和其它工具。
在原型技術(shù)的評估中，各種特征可選用作測試賓語。這些特征按照現(xiàn)代PBX的功能規(guī)范如EricssonMD110進行設(shè)計，且包含下面的特征基本調(diào)用;基本網(wǎng)絡(luò)調(diào)用;基本無塞繩調(diào)用;調(diào)用線路標(biāo)識;三用戶業(yè)務(wù);調(diào)用發(fā)送;話務(wù)員轉(zhuǎn)接;關(guān)于忙/閑回答的調(diào)用完成;話完員二次呼叫;和侵入(打擾)。
如上所述，軟件體系結(jié)構(gòu)中的層狀結(jié)構(gòu)與規(guī)范功能結(jié)構(gòu)的密切映照能夠使得一個完成整個特征設(shè)計和運行。該個人也可對功能規(guī)范工作階段作出響應(yīng)，于是能使軟件設(shè)計者成為實際應(yīng)用設(shè)計者，并使他們的注意力集中于用戶和他們的要求。這進一步使得體系結(jié)構(gòu)中的較低層要由系統(tǒng)設(shè)計者多加注意，尤其是對于任務(wù)更是如此。
軟件體系結(jié)構(gòu)到功能結(jié)構(gòu)的密切映照使工作模型極簡單。結(jié)果是本發(fā)明所生成的文件量大大減少。而且，原型中的某些文件能自動生成。本系統(tǒng)的設(shè)計效率至少提高了10倍。原型軟件的特定特征的設(shè)計和驗證所需人員減少到一個人，這提供了極大的優(yōu)點，包括消除了長時間的等待期并減少了引導(dǎo)時間。進一步的好處是具有更精確的軟件設(shè)計。
本系統(tǒng)中的任務(wù)，特征或管理模塊設(shè)計相當(dāng)容易，由于有大量的不同因素還能智能進行模擬。例如，功能規(guī)范的語言文本與特征模塊中的編碼相對應(yīng)，因此改進了編碼和特征理解。另外，程序規(guī)模小且可使用語言質(zhì)量如匹配、列表處理和遞歸功能等進行測量。而且，設(shè)計是增量式和交互的且進程允許結(jié)構(gòu)擴充。在本系統(tǒng)中，由于程序能在飛行中重新編譯且由于特征或部分重復(fù)驗證是自動的和僅由起動測試文件就可完成這種驗證，所以不需要插入碼。最后，數(shù)據(jù)能以高符號等級來顯示;這就不必考慮設(shè)計期間的容量問題;且?guī)缀醪灰獪?zhǔn)備文件編制。
正如從本發(fā)明的上面描述的原型技術(shù)中所看到的，體系結(jié)構(gòu)工作是建立在對用戶應(yīng)用知識的真正掌握的基礎(chǔ)上。這就能在層結(jié)構(gòu)中建立有限量的好定義的實體。系統(tǒng)對實體劃界且嚴(yán)格地定義它們的功能內(nèi)容，而不是要求去開發(fā)如何提供資料和承襲賓語的附加方法。這種體系結(jié)構(gòu)的組合是相當(dāng)易懂和易掌握的，使用如上所述的實時說明性語言，大大減少了實現(xiàn)電信交換系統(tǒng)中新業(yè)務(wù)和特征所需的工作量。這樣就能在它們大量投入市場之前就能通過執(zhí)行先進的原型來完成新業(yè)務(wù)和特征的實際生活試驗。本發(fā)明的技術(shù)能排除實現(xiàn)問題的大量工作且將注意力集中于用戶需要和集中于開發(fā)新的更先進的業(yè)務(wù)。
軟件體系結(jié)構(gòu)和技術(shù)根據(jù)上面結(jié)合圖8的討論，本發(fā)明軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系是層狀且包含應(yīng)用層91;應(yīng)用操作系統(tǒng)層92;和基本操作系統(tǒng)層93。另外，一個執(zhí)行層101接收層狀軟件體系結(jié)構(gòu)。應(yīng)用層91包含具有大量任務(wù)模塊89的應(yīng)用庫97。每個任務(wù)模塊89包含用戶模塊94、進出口模塊95和驅(qū)動器模塊96。應(yīng)用操作系統(tǒng)層92包含工具箱98和一套類功能99?；静僮飨到y(tǒng)層93包含驅(qū)動器102的類功能、系統(tǒng)起動和再起動功能103、數(shù)據(jù)庫存貯和檢索功能104、裝置定位/再定位105的類功能和錯誤校正功能106。執(zhí)行框101包含如Erlang說明性程序設(shè)計語言系統(tǒng)107、硬件操作系統(tǒng)(“OS”)108、中央處理單元(“CPU”)109、和電信交換硬件110。
下面參見圖9，這里顯示了本發(fā)明的層狀軟件體系結(jié)構(gòu)的另一個視圖，其中，應(yīng)用由最高層即最接近應(yīng)用說明的那些組成。其它層代表較深的執(zhí)行層、它們更接近運行軟件的物理機器。如圖所示，應(yīng)用由應(yīng)用層91組成，它包含應(yīng)用庫97和應(yīng)用操作系統(tǒng)層92。應(yīng)用層91給出的結(jié)構(gòu)與應(yīng)用被最初指定的方式相一致。應(yīng)用層91也用應(yīng)用操作系統(tǒng)層92與基本操作系統(tǒng)和系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)分隔開。應(yīng)用操作系統(tǒng)層92為了避免在幾個不同任務(wù)或特征中重復(fù)編碼而給應(yīng)用層91提供支持功能，以便使應(yīng)用程序設(shè)計盡可能高度概括進行并使應(yīng)用設(shè)計者脫離執(zhí)行細(xì)節(jié)。在內(nèi)部，應(yīng)用層91細(xì)分成多個獨立任務(wù)模塊89，從功能上它們可看作特征模塊90和管理模塊111的結(jié)合。這兩類模塊、特征模塊90和管理模塊111的每一類相互非常相似且全部細(xì)分成用戶(呼叫處理)模塊112a-b、進出口(線路處理)模塊113a-b、和驅(qū)動器模塊114a-b。特征模塊90和管理模塊111一起描述了系統(tǒng)中的全套特征或任務(wù)。任務(wù)可包含如電話和管理任務(wù)自身，即它是如何與其它特征、信號協(xié)議等交互作用的?！盎菊{(diào)用(呼叫)”認(rèn)為是必須總是包含在系統(tǒng)中的強制性特征。任務(wù)模塊89對于一個特征任務(wù)可僅包含特征模塊90或?qū)τ诹硪粋€任務(wù)僅包含管理模塊111。然而，在其它情況中，任務(wù)模塊89可包含特征模塊90和管理模塊111兩者。
特征模塊90的用戶模塊112a，如可控制基本調(diào)用(呼叫)和任何特征。它以線路協(xié)議獨立方式控制調(diào)用(呼叫)的建立和監(jiān)控。作為舉例，用戶模塊112a可包含(a)一個起始部分，它定義由特征所需要的原始數(shù)據(jù)，以便完成如建立獨特的數(shù)據(jù)段、給這種字段指定缺省數(shù)據(jù)等任務(wù);
(b)用戶過程部分，它定義用戶過程句法和意義并指定缺省值;和(c)話務(wù)(通信)部分，它定義特征是如何工作的。
管理模塊111有類似結(jié)構(gòu)的用戶模塊112b、進出口模塊113b和驅(qū)動器模塊114b。
特征的通信部分(trafficpart)是分開的，以便每個用戶的一個呼叫(調(diào)用)側(cè)有它自己的一套與其它呼叫(調(diào)用)側(cè)分開的狀態(tài)。這大大減少了必需的呼叫(調(diào)用)狀態(tài)的總數(shù)，而留下的狀態(tài)是能夠在將來定位的自然用戶狀態(tài)。每個用戶模塊112a的通信部分從最高級(頂級)分層構(gòu)成。如圖10所示，所有外部和內(nèi)部激勵進入該頂級以便到達由事件和分狀態(tài)(substate)功能170構(gòu)成的狀態(tài)/事件驅(qū)動邏輯。從該頂級、一個適當(dāng)?shù)碾A段171被調(diào)用，該階段的結(jié)果作為下一個狀態(tài)或分狀態(tài)及調(diào)用中用戶的加入/離去的開始。這種結(jié)構(gòu)給設(shè)計者提供了只要通過讀該頂級即可綜觀整個特征的方便。
事件和分狀態(tài)功能只是用戶模塊的部分，在系統(tǒng)中，這些功能可看到系統(tǒng)中的其它模塊。它們包含通過定義事件或分狀態(tài)功能能與第一調(diào)用處理模塊交互作用，這些功能接收控制，其后返回去。例如，記錄特征總是在特征完成執(zhí)行后返回去。由應(yīng)用操作系統(tǒng)92向狀態(tài)/事件處理提供通用支持功能(genericsupportfunctions)。
階段171是對它自己本地庫172、應(yīng)用庫97或應(yīng)用操作系統(tǒng)92尋址的功能調(diào)用在一個大范圍內(nèi)的組合。完成階段171之后，一個結(jié)果返回到頂級。典型示例階段的作業(yè)包括(a)分析地址信息;(b)校驗權(quán)級(authority);(c)詢問其它用戶;(d)回答其它用戶的詢問;(e)切換(switch)操作;和(f)命令接管線路。應(yīng)用層的通信(traffic)部分中所用的分層結(jié)構(gòu)表示在圖10中。這里顯示了為執(zhí)行通信功能各種功能是怎樣從各個庫和操作系統(tǒng)被調(diào)用的。
本發(fā)明系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)再一次以交替的形式表示在圖11中。這里表明進出口模塊113a，b控制著特征的線路相關(guān)部分。每種線路終端和具有線路相關(guān)部分的那些特征有獨立的進出口模塊。線路終端的例子包含模擬/數(shù)字/ISDN電話終端和基本及附加業(yè)務(wù)的模擬/數(shù)字/ISDN長途通信。每個進出口模塊113處理每種特定硬件協(xié)議的語義部分。該進出口模塊也參加直接指向用戶模塊112的裝置獨立協(xié)議。這種協(xié)議是純功能性的且為獨立于線路終端型的。每個進出口模塊113a，b包括(a)一起始部分，它為實際線路設(shè)置缺省值，激活硬件并把終端復(fù)位到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài);和(b)一通信部分，它適合于調(diào)度和通信事件的處理。
進出口模塊113的結(jié)構(gòu)與用戶模塊112稍有不同。進出口模塊113的頂級分成兩個更小的部分，即調(diào)度部分和事件處理部分。調(diào)度部分的用途在于事件進入事件處理部分之前，通過處理翻譯信號對從線路或從其它用戶進入內(nèi)部事件組的進入事件進行提煉。這種預(yù)處理是對接收的信息、信息數(shù)據(jù)和終端狀態(tài)進行的。事件處理部分類似于用戶模塊的頂級。進出口模塊113中的典型階段的作業(yè)包括(a)對于若干進出口調(diào)用可能性的處理;
(b)向用戶指明調(diào)用進度信息;
(c)處理線路終端協(xié)議的語義部分;
(d)進行數(shù)字、過程和詞尾分析;
(e)產(chǎn)生并組合調(diào)用處理程序(handlers)。
驅(qū)動器模塊114a，b可看作硬件的接口。它們處理線路協(xié)議即特征的句法部分的硬件部分。驅(qū)動器模塊114對硬件線路信號/比特流解碼并把它們以符號形式傳遞給適當(dāng)?shù)倪M出口模塊113。驅(qū)動器模塊114也對從進出口模塊113至硬件的信號的符號信號進行編碼。還有在操作系統(tǒng)中的事件/信息處理的通用驅(qū)動器支持功能，它們在模塊起動時進行承襲。它們可看作硬件和軟件之間信號轉(zhuǎn)移的運行機構(gòu)。每種終端/硬件有一個驅(qū)動器模塊。
本系統(tǒng)包括許多管理模塊111，它們用來調(diào)整不同類型管理功能的陣列(array)。這些管理功能包括(a)故障管理;(b)結(jié)構(gòu)管理;(c)帳目管理;(d)性能管理(performancemanagement);和(e)和其它之間的保密管理(securitymanagement)。
管理特征由管理模塊111以類似于特征模塊90定義和執(zhí)行電話特征的方式進行處理。一個管理模塊可處理單個或多個管理特征。管理模塊111由管理用戶模塊112b、管理進出口模塊113b和管理驅(qū)動器模塊114b組成，且分別表示在圖9和11中。類似于特征模塊90的操作方式，管理驅(qū)動器模塊114b處理管理協(xié)議的句法部分，而管理進出口模塊113b響應(yīng)管理協(xié)議的語義部分。最后，管理模塊111與特征模塊交互作用如下(a)經(jīng)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成命令;
(b)作為報表/信息接收器以記錄特征;且(c)經(jīng)數(shù)據(jù)庫和直接用硬件用于線路管理。
再看圖11，方框圖不僅表明了軟件體系結(jié)構(gòu)的各組成結(jié)構(gòu)，也如圖8所示也表明了每個組成之間的交互作用。特征模塊90在適當(dāng)?shù)腂OS數(shù)據(jù)庫104中建立特征唯一數(shù)據(jù)段121并指定格式，在它的起始部分限定缺省值122，如122和123所表明的那樣。管理模塊111通過涉及類數(shù)據(jù)字段124如125所示建立它的起始部分命令和參數(shù)。這些連同檢索類數(shù)據(jù)字段124的界限和進出口權(quán)級(authority)一起存入結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫104中。根據(jù)在128上接收到的給管理模塊111的驅(qū)動器114b的命令，該命令在127上由命令分析程序分析并校驗使用該命令的權(quán)級。進而在127和128上確定給定的參數(shù)是否在存貯在類數(shù)據(jù)段124中的值的范圍內(nèi)。當(dāng)命令被接收時，適當(dāng)?shù)膫€人通過實際管理特征和適合的特征允許使用進出口，此時如在132和133上所示，單獨的數(shù)據(jù)段131可根據(jù)用戶模塊112b操作和用該模塊接收。這種操作可包括插入、變換、打印和脫離運行。
尤其是，在特征模塊90的用戶模塊112a中的起始部分，當(dāng)起動時，它調(diào)用AOS層92中的一個“create_field”過程起動擴充類數(shù)據(jù)121的BOS數(shù)據(jù)庫104中的缺省值用于屬性(或參數(shù))“intru-sion_cat_A”(即起動用戶的業(yè)務(wù)或類別調(diào)用，A用戶起動侵入)。該數(shù)據(jù)的指定格式或范圍也貯存在數(shù)據(jù)庫104中。
當(dāng)執(zhí)行特征模塊90的用戶模塊112a中的通信部分時和當(dāng)測試intrusion_cat_A”時，AOS層92中的過程校驗被調(diào)用。這過程首先校驗有關(guān)的用戶對于在個人擴充數(shù)據(jù)庫131中編程的“intru-sion_cat_A”而言是否有個人類別。如果有，該類別將被使用。否則，擴充類數(shù)據(jù)庫121的122中指定的缺省值數(shù)據(jù)將被使用。
管理模塊111的用戶模塊112b中的起始部分，當(dāng)起動時它通過使用AOS層92的過程，為在擴充類缺省數(shù)據(jù)122中定義的每個屬性或參數(shù)，建立結(jié)構(gòu)類數(shù)據(jù)124中的參數(shù)125。
當(dāng)在管理模塊111的進出口模塊113b中接收到一個管理操作時，那么實際操作連同管理用戶的使用該操作的權(quán)級生效。一旦該管理操作被認(rèn)為有效、那么它將傳給用戶模塊112b。如果管理操作是為具有值“yes”的擴充“12345”建立一個“intrusion_cat_A”的數(shù)據(jù)字段，則產(chǎn)生如下操作用戶模塊112b通過使用AOS層92的過程調(diào)用擴充類121中的缺省數(shù)據(jù)122而得到數(shù)據(jù)字段“intru-sion_cat_A”參數(shù)的實際格式。如果值“yes”在該格式中生效，則AOS層92中的過程被調(diào)用以更新個人擴充數(shù)據(jù)131為具有值“yes”的擴充“12345”。如果管理操作得到數(shù)據(jù)段“intrusion_cat_A”為擴充“12345”，那么，AOS層的過程被調(diào)用，在個人擴充數(shù)據(jù)131中取實際值133。
管理特征也能接收如來自記錄數(shù)據(jù)特征的輸出。那么該管理特征簽署某事件和所選的電話特征，且當(dāng)這些事件發(fā)生時，電話特征將轉(zhuǎn)儲標(biāo)準(zhǔn)信息到適當(dāng)?shù)墓芾硖卣?。命令由該管理模塊111處理，依次決定如下(a)所接收的數(shù)據(jù)是否該放棄;
(b)何時產(chǎn)生輸出;
(c)要輸出哪些數(shù)據(jù);
(d)輸出數(shù)據(jù)的格式;和(e)該輸出數(shù)據(jù)送往的地址。
管理模塊111可與本地終端相聯(lián)或與網(wǎng)絡(luò)管理中心相聯(lián)。
應(yīng)用數(shù)據(jù)分成兩種，靜態(tài)數(shù)據(jù)和動態(tài)數(shù)據(jù)。所有數(shù)據(jù)實質(zhì)上都存貯在數(shù)據(jù)庫中，該數(shù)據(jù)庫由基本操作系統(tǒng)93管理且上述每種數(shù)據(jù)的目的可從應(yīng)用層91看到。靜態(tài)數(shù)據(jù)是一個比一個調(diào)用壽命更長的數(shù)據(jù)。靜態(tài)數(shù)據(jù)的壽命可能是短的，譬如一天，數(shù)據(jù)的壽命取決于特征擁有該數(shù)據(jù)的時間，且大多數(shù)這類數(shù)據(jù)的壽命通常不會比系統(tǒng)崩潰更長，在這種情況中，數(shù)據(jù)生存到由命令改變它或系統(tǒng)崩潰后被重新存貯到后備媒質(zhì)中為止。短壽命數(shù)據(jù)的例子包括回叫信息或轉(zhuǎn)移數(shù)據(jù)，而長壽命數(shù)據(jù)的例子為數(shù)字串、允許的用于用戶的特征進出口(featureaccesses)(業(yè)務(wù)類)、用戶激活特征、特征相關(guān)數(shù)據(jù)等。
某種數(shù)據(jù)屬于賓語(objects)類或?qū)儆诔夘?，其中一類可看作某種用戶型。這種數(shù)據(jù)型式有一個名字、缺省值、指定的格式、一個允許的數(shù)值區(qū)間、和系統(tǒng)崩潰后關(guān)于它是否需恢復(fù)的信息。當(dāng)產(chǎn)生時個人與某類相聯(lián)系;根據(jù)個人實體示例，它們承襲適當(dāng)類數(shù)據(jù)。缺省數(shù)據(jù)值可為每個個人改變。典型類數(shù)據(jù)包括擴充類數(shù)據(jù)121、結(jié)構(gòu)類數(shù)據(jù)124，操作類數(shù)據(jù)、目的類數(shù)據(jù)、路由類數(shù)據(jù)和長途通信類數(shù)據(jù)。為了分類和類個體，本系統(tǒng)包括分析表。這些是根據(jù)分類和/或類個體的變化或產(chǎn)生而導(dǎo)出或變化的數(shù)據(jù)表。
動態(tài)數(shù)據(jù)是與調(diào)用相聯(lián)系的數(shù)據(jù)，當(dāng)調(diào)用結(jié)束后就消失。典型動態(tài)數(shù)據(jù)包括處于調(diào)用的用戶之間的引用、調(diào)用履歷(即，執(zhí)行特征、更早的連接等)和調(diào)用狀態(tài)。動態(tài)數(shù)據(jù)僅能由賓語/進程自身操作控制，且進出口經(jīng)數(shù)據(jù)名得到。對于靜態(tài)數(shù)據(jù)，相比之下，進出口由與數(shù)據(jù)名相結(jié)合的主引用獲得。
應(yīng)用操作系統(tǒng)層92，它的級別低于包含特征模塊90和管理模塊111的應(yīng)用層，它也描繪在圖11中。應(yīng)用操作系統(tǒng)層92的目的在于將執(zhí)行細(xì)節(jié)與應(yīng)用層隔開，因此產(chǎn)生了與應(yīng)用設(shè)計相聯(lián)系的抽象級(abstractionlevel)。與操作系統(tǒng)的接口是整體上的且隱含著應(yīng)用操作系統(tǒng)層92保持不影響內(nèi)部變化和包含在系統(tǒng)硬件中的操作系統(tǒng)功能。應(yīng)用操作系統(tǒng)層92，如圖8所示，它包括含有工具箱98和類功能99的兩個主要功能組。應(yīng)用操作系統(tǒng)工具箱98給應(yīng)用層91提供通用功能?？砂ㄔ趹?yīng)用操作系統(tǒng)工具箱98中的典型功能包括(a)交互用戶通信;(b)用戶處理;(c)切換操作;(d)排隊處理;(e)定時;(f)履歷處理;(g)數(shù)據(jù)段處理;(h)數(shù)字處理;(i)過程處理;和(j)管理處理。
進一步參照圖8，應(yīng)用操作系統(tǒng)92的通用功能99給事件/分狀態(tài)處理和進入新狀態(tài)提供支持功能。通用功能99可看作應(yīng)用層的匹配工具(engine)。當(dāng)產(chǎn)生事件或分狀態(tài)時，由通用功能99提供的支持功能對該事件或分狀態(tài)，包括它的參數(shù)，在安裝命令下，與系統(tǒng)的用戶模塊112(或進出口模塊113)相匹配。如果事件或分狀態(tài)涉及用戶，匹配按照進出口特征表在用戶模塊112上進行。如果事件涉及進出口，則匹配按照進出口的特征表在進出口模塊113上進行。當(dāng)發(fā)現(xiàn)用戶模塊112或進出口模塊113具有匹配事件時，該模塊被調(diào)用并執(zhí)行相應(yīng)的功能，如果事件或分狀態(tài)涉及用戶而沒有匹配事件或分狀態(tài)，則該調(diào)用將夭折。如果事件涉及進出口而沒有匹配事件時，那么事件將不予考慮。
應(yīng)用操作系統(tǒng)92也包含輸入能直接指向用戶模塊或進出口模塊的新狀態(tài)的內(nèi)附功能?！靶聽顟B(tài)”可包括(a)新狀態(tài);
(b)進入給定新狀態(tài)之前的分狀態(tài);
(c)與增加或離開的用戶相結(jié)合的新狀態(tài);
(d)當(dāng)前狀態(tài);或(e)調(diào)用失敗/無狀態(tài)。
在定義調(diào)用模型中，進程概念近于將應(yīng)用的運行時間結(jié)構(gòu)模型化。術(shù)語“進程”，當(dāng)用于本文中時，表示用相關(guān)的一套數(shù)據(jù)順序執(zhí)行語句。進程可連續(xù)執(zhí)行，且某個進程可變活，即由于外部的激勵/信號而處于執(zhí)行狀態(tài)。一個進程當(dāng)執(zhí)行完畢時，總是處于某個確定的狀態(tài)。進程概念的所有這些特性能很好地與電信應(yīng)用相適配。這種電信應(yīng)用有許多并行調(diào)用，每個調(diào)用由一個或幾個操作序列組成。進程概念，如上所述，由擴展的操作系統(tǒng)和本發(fā)明專門建立的程序設(shè)計語言兩者支持著。
在本發(fā)明系統(tǒng)中，進程范圍以限定應(yīng)用碼的同樣方式被限定，以便在應(yīng)用結(jié)構(gòu)和運行時間結(jié)構(gòu)之間盡可能有一個完全的匹配。如圖12所示，對于功能規(guī)范賓語，應(yīng)用碼已盡可能緊密地被模塊化。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致給每個硬件裝置設(shè)定一個進程，驅(qū)動器對應(yīng)一個驅(qū)動器進程，每種線路對應(yīng)于一個進出口進程，和每個參加者對應(yīng)一個用戶進程。
因為網(wǎng)絡(luò)特征和獨立的電信交換特征應(yīng)很好地匹配，所以本發(fā)明系統(tǒng)對實現(xiàn)調(diào)用控制使用分開的方式。這意味著有兩個調(diào)用側(cè)，每側(cè)有它自己的一套進程。分調(diào)用控制的主要優(yōu)點如下(a)狀態(tài)總數(shù)大大減少。狀態(tài)概念用于減少應(yīng)用碼的復(fù)雜性，并且是一個高度希望的概念。在集中的調(diào)用模型中，當(dāng)狀態(tài)數(shù)必須增加到具有幾個用戶的組合結(jié)構(gòu)時，狀態(tài)數(shù)量趨于失控。
(b)用戶能很好地相互隔開，每個用戶有它自己的狀態(tài)和覆歷。當(dāng)調(diào)用返回到原有調(diào)用結(jié)構(gòu)通常為一個兩用戶調(diào)用時，每個調(diào)用側(cè)的數(shù)據(jù)仍然有效。分調(diào)用控制在許多情況下、作出決定前、需在調(diào)用側(cè)之間進行交涉和聯(lián)絡(luò)。兩側(cè)之間的聯(lián)絡(luò)由在進程之間提供信息通道的高級協(xié)議支持。至少能支持3個不同的通信(聯(lián)絡(luò))狀態(tài)(a)無確認(rèn)的信息發(fā)送;
(b)有確認(rèn)的信息發(fā)送;
(c)確認(rèn)并請求進一步信息的信息發(fā)送。
這些通信的每一種可有四個信息類型(a)當(dāng)不期待確認(rèn)信息時用于發(fā)送信息的通知信息;
(b)當(dāng)期待確認(rèn)信息時用于發(fā)送信息的請求信息;
(c)在給出回答信息之前用于請求進一步信息的校驗信息;和(d)對先前請求信息進行確認(rèn)的回答信息。
圖12所示為上面在原型PBX交換系統(tǒng)的特定執(zhí)行的上下文中已討論過的。圖12表明為在調(diào)用側(cè)之間有效通信而必須執(zhí)行和使用的協(xié)議，這種調(diào)用側(cè)是分調(diào)用控制變化表所必須的。兩側(cè)之間的通信首先由用戶至用戶信息通道的高級協(xié)議180支持。其它較低級協(xié)議支持落到硬件級的整個通信和線路。用戶/進出口協(xié)議181提供用戶進程165和進出口進程164之間的通信。進出口/驅(qū)動器協(xié)議182提供進出口進程164和驅(qū)動器163之間的通信。最后硬件驅(qū)動器協(xié)議183提供驅(qū)動器進程163和各硬件單元184之間的通信。
圖13表明一個基本調(diào)用的調(diào)用模型例子。顯示了用戶進程165a、b;進出口進程164a、b;和驅(qū)動器進程163a、b;所示基本調(diào)用的兩分開調(diào)用側(cè)的每一側(cè)各一個。當(dāng)調(diào)用起動且送一個信號比特流到它的驅(qū)動器進程時，硬件開始檢測。然后，驅(qū)動器將該信號比特流變換為符號形式并向它自己的進出口進程164發(fā)送一個信息、然后等待、接收、分析和變換被調(diào)用用戶的地址信息為被調(diào)用用戶的邏輯個人參數(shù)。當(dāng)該工作完成時，進出口進程164起動一個它自己調(diào)用側(cè)的用戶進程165，且發(fā)送一個建立信息給它。該用戶進程165為所調(diào)用的用戶確定邏輯個人參數(shù)。然后，它為該同樣的調(diào)用用戶起動一個用戶進程165b，并請求它的用戶進程165a建立調(diào)用。被調(diào)用用戶的用戶進程165b請求該用戶的進出口進程164b占用該用戶并把它自己聯(lián)接于該用戶進程165b。然后，一個確認(rèn)信息被送到原始側(cè)的用戶進程165a且整個基本調(diào)用的調(diào)用模型就建立起來。
下面參見圖14，這里顯示了包括三用戶調(diào)用的調(diào)用模型。對于一個查詢調(diào)用187或當(dāng)一個操作建立第二調(diào)用側(cè)時，該進出口進程191a暫停第一調(diào)用188并為該新調(diào)用189建立進程識別串(用戶192a-用戶192c-進出口191c-驅(qū)動器190c)。于是進出口進程191a聯(lián)接兩串進程188、189，每個調(diào)用一串。
接著參見圖15，這里顯示了多用戶調(diào)用的模型。在多用戶調(diào)用中，一個普通的進程調(diào)用側(cè)線路用于每個參加者。在調(diào)用側(cè)的另一端有一共用的服務(wù)用戶進程195。它沒有聯(lián)接進出口進程，所以這種結(jié)構(gòu)使它從每個參加者的調(diào)用側(cè)看像是一組普通的兩用戶調(diào)用。
下面參見圖16，這里是對于操作的二次調(diào)用的調(diào)用模型。在操作的二次調(diào)用上，對于每側(cè)調(diào)用有一個從原始調(diào)用的每個用戶200a、b到一個操作用戶201a、b的聯(lián)接的新調(diào)用。當(dāng)設(shè)計特征時，要始終考慮到這種調(diào)用模型，且關(guān)于上面圖13-16中所述的原理和示例可看作設(shè)計未來調(diào)用模型的準(zhǔn)則。理想的是人們應(yīng)努力于使模型與應(yīng)用概念很好匹配且使它易于適用于應(yīng)用情況中的可能出現(xiàn)的新狀態(tài)。
本發(fā)明系統(tǒng)中使用的程序設(shè)計語言是一種擴展的說明性語言，它能與實時設(shè)備并行執(zhí)行。ERLANG語言包括這樣一些必要的特性，它們的一些如下(a)由動態(tài)存貯裝置支持的如來自LISP或PROLOG的表格和元組的高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);
(b)提供如LISP相同的有效程序開發(fā)的高級符號程序設(shè)計;
(c)通過圖象匹配和簡單控制結(jié)構(gòu)的執(zhí)行體現(xiàn)短而清楚的程序設(shè)計風(fēng)格。
(d)模塊化，有助于構(gòu)成大的程序系統(tǒng);
(e)進程，處理并行和實時操作支持的管理和通信;
(f)錯誤檢測和錯誤校正的支持，它能使健全的系統(tǒng)設(shè)計具有每個調(diào)用錯誤校正;和(g)非常接近于SDL，即一種由C.C.I.T.T.推薦的規(guī)范語言。
作為說明，下面給出了一些取自基本調(diào)用執(zhí)行的編碼例子。下面是一種事件/狀態(tài)級的例子，其中建立信息包括5個已收到的參數(shù)。對于特征模塊而言按照特征表已完成了事件的匹配。其它特征已具備與該事件交互作用的機會，但還沒有進行。最后的匹配在于如下所述的基本調(diào)用模塊1＃setup(Self，_，Idle，[Self]，[CallType.no_name])-->
casecall_start_up(Self，CallType){barred-->abort(blocked);
ok-->state(call_started);
complete(Partner)-->state(call_started，add(Partner));}2＃setup(Self，_，Idle，[Self]，[CallType.Name])-->
caseestablish_call(Self，CallType，Name)｛barred-->abort(blocked);
yes(Partner)-->state(callstarted，seizure，add(Part-ner));}99＃setup(_，_，_，_，_)-->
continue.
@1991 Telefonaktiebolaget L M Ericsson模式匹配出現(xiàn)在與所接收到的建立信息的匹配首先達到包括同時在第一基本調(diào)用建立子句上的所有參數(shù)的匹配中。如果有匹配，這種功能定義將被應(yīng)用。如果功能不匹配，匹配試圖在下一子句上，等等。如果參數(shù)上不匹配，則控制回到匹配工具。由于基本調(diào)用是特征表中最后的特征，則調(diào)用在這種情況將會失敗。高級符號程序設(shè)計的例子可通過調(diào)用名字和建立子句中的參數(shù)名的功能看到。軟件設(shè)計者可選擇任意長度的合適的名字。
高級數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)包括建立子句的參數(shù)[CallType，No_Name]，它是一個代表具有兩個變量的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。在本系統(tǒng)中有簡單的調(diào)用控制結(jié)構(gòu)，實際上在系統(tǒng)中極少有這樣的控制結(jié)構(gòu)。在上述例子中，僅有兩個控制結(jié)構(gòu)，即“情況”和“繼續(xù)”。然而“情況”語句是最重要的控制結(jié)構(gòu)語句。下面所述是一個階段的例子，其中，我們假設(shè)上面例子中的第一個建立子句已與所接收的信息匹配。則該句中的功能調(diào)用“call_start_up(Self，CallType)”被調(diào)用1＃call_start_up(Self，CafllType)-->
casecheck(call_allowed，Self){no-->notify(release(barred)，Self)，^barred;
yes-->remember(call_direction，calle_A)，notify_ack(normal)，Self)，^ok}.
@1991 Telefonaktiebolaget L M Ericsson“當(dāng)call_start_up”子句在它的一輪中匹配時，第一功能調(diào)用是AOS功能校驗/2，它有兩個參數(shù)。該功能被計算且結(jié)果返回“call_start_up”功能，這成了調(diào)用一對其它AOS功能的作業(yè)，且然后把結(jié)果返回到建立功能。
開發(fā)屬于電信系統(tǒng)的嵌入式實時系統(tǒng)的不可避免的問題之一是，總是包含兩個計算機。這里一個是主計算機，通常為VAX、IBM或其它相當(dāng)?shù)挠嬎銠C，其用于程序開發(fā)。另一個是目標(biāo)計算機，如應(yīng)用在EricssonAXESPC電信交換系統(tǒng)中的特定的微處理器APN或APZ，其中，程序在操作系統(tǒng)中運行。這必定意味著在主計算機上的開發(fā)和編輯程序和在目標(biāo)機中測試它們之間將存在大的運行時間。然而，在本發(fā)明的系統(tǒng)中，這些活動結(jié)合在一起。經(jīng)過某些操作控制，一個線路接口模塊(“LIM”)由工作站和它的計算機控制，于是組合了主機和目標(biāo)計算機的功能，結(jié)果是編輯一執(zhí)行循環(huán)時間事實上被取消。如圖17所示，這樣的設(shè)計/執(zhí)行結(jié)構(gòu)包含許多優(yōu)點。
如圖18所示，一個已知的工作模型與本發(fā)明的系統(tǒng)相比包括多得多的步驟。與本發(fā)明的簡單符號任務(wù)模塊142相比，就能看到方框141中如何大量的設(shè)置特征的。于是，大量簡化的規(guī)范和編碼步驟產(chǎn)生了最終的操作軟件系統(tǒng)。
更高的軟件質(zhì)量也是本發(fā)明的另一優(yōu)點。本發(fā)明的許多方面已執(zhí)行和測試，證實它們的設(shè)計效果超過了先前的已知的電信系統(tǒng)。設(shè)計效果測試的結(jié)果是對于被測試的每個特征而言本發(fā)明系統(tǒng)運行得比已知系統(tǒng)好得多。而且，平均來看，使用本系統(tǒng)設(shè)計、執(zhí)行、校驗和使特征構(gòu)成文件所需時間比已知系統(tǒng)所需時間少得多。
這些效果因素與這樣一種事實相一致，即在本系統(tǒng)中設(shè)計者在驗證他自己的編碼之前不需要等待另一個設(shè)計者的工作，這就意味著軟件開發(fā)能夠以平面的和特定的次序序列進行。本系統(tǒng)的過程軟件具有包含獨立的、已驗證的構(gòu)成塊的清晰的分層，這使得整個系統(tǒng)能快速容易地閱讀和理解。進而。本發(fā)明系統(tǒng)使編碼能獨立地和增量式地被驗證，且它還提供了錯誤校正和編碼分析工具。如上面簡要提及的，涉及特征設(shè)計和驗證的大量人員可減少到僅剩一個人，由此減少了等待時間和導(dǎo)引時間。本系統(tǒng)能使規(guī)劃和設(shè)計驗證即使在功能測試前也能進行。
使用本發(fā)明系統(tǒng)設(shè)計特征模塊有利和方便的主要因素包括功能規(guī)范的用詞文本與特征模塊中的編碼相對應(yīng)，于是改進了對編碼和特征兩者的理解。而且，通過使用像匹配、表處理、和遞歸功能等語言特性使程序能做得很小且一目了然。設(shè)計采用增量式和交互作用式并允許結(jié)構(gòu)增長。因為程序能在飛行中重新編譯，修補是不需要的。重復(fù)驗證特征或其部分是自動進行的，即只要用測試文件激勵，且數(shù)據(jù)能在高符號級上顯示。另外，在設(shè)計期間不必考慮容量問題，只有相當(dāng)少量的文件需要寫，且設(shè)計者在特征進入實際使用前能全面驗證該特征。軟件的質(zhì)量大大提高，從而使設(shè)計者更滿意。
上面提到的大部分有效因素，當(dāng)把新功能度加入系統(tǒng)時是有效的。增加功能度等于給系統(tǒng)增加一個新的特征模塊。這種特征模塊要么是包含添加到基本調(diào)用模塊的完全新的功能度，要么是替代已存在在基本調(diào)用模塊上的特征模塊的功能度。
上面所述許多有效因素，當(dāng)在一個分布的設(shè)計環(huán)境中設(shè)計特征時也是有效的。這些因素中最重要的是開發(fā)被分成小而完整的特征模塊。當(dāng)產(chǎn)生他的特征時，該設(shè)計者與其它設(shè)計者無關(guān)。另外，狹窄的接口使配合的要求很小。特征設(shè)計者的唯一必須輸入是功能規(guī)范、系統(tǒng)庫的實際版本和應(yīng)用操作系統(tǒng)工具箱的實際版本。最后，特征之間的交互作用，即特征被調(diào)用的命令由操作過程加以解決，且這種交互作用可用一個簡單的定位(location)來測試。
正如對本發(fā)明系統(tǒng)的各個方面的檢查所看到的，許多內(nèi)在的優(yōu)點存在于能夠執(zhí)行軟件原型的軟件語言結(jié)構(gòu)中和存在于實現(xiàn)電信交換系統(tǒng)的基本軟件體系結(jié)構(gòu)中。而且，能很容易地看到該系統(tǒng)很容易適用于其它過程控制系統(tǒng)的應(yīng)用。
我們認(rèn)為前面的描述使本發(fā)明的操作和結(jié)構(gòu)明顯的優(yōu)于以前的系統(tǒng)，同時，所示和所述的方法、裝置和系統(tǒng)都具有較佳特性，在不脫離下面權(quán)利要求書限定的本發(fā)明的精神實質(zhì)和范圍的前提下做出種種變化和修改的可能性將是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種用于產(chǎn)生作為進程控制系統(tǒng)部分操作的軟件系統(tǒng)的說明性程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，所述語言結(jié)構(gòu)包含由包含作用的進程表示的主語；由定義為離散的程序過程的說明性語言的謂詞表示的謂語；和由數(shù)據(jù)和用符號形式定義的實際世界實體表示的賓語。
2.如權(quán)利要求1所述說明性程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其中主語還包含謂語序列且其特征在于作用是能夠執(zhí)行的。
3.如權(quán)利要求1所述說明性程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，所述謂語專門用于僅與一個所述主語相連。
4.如權(quán)利要求1所述說明性程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，所述謂語是公用的并可用于與任一活主語相連。
5.如權(quán)利要求1所述說明性程序設(shè)計語言結(jié)構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，所述賓語按照包含有關(guān)作用的賓語進程執(zhí)行。
6.一種構(gòu)成電信交換系統(tǒng)的原型軟件系統(tǒng)的方法，它包含步驟為從用戶觀點定義軟件系統(tǒng)的業(yè)務(wù)情況的整個描述;識別用戶序列的起點和終點形成用戶進程中的實際主語;識別功能實體和系統(tǒng)中的信息流;映照功能實體和識別唯一的和公用的謂語;和在系統(tǒng)中將實際世界實體表示為賓語。
7.一種用于電信交換系統(tǒng)的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，它包含用于執(zhí)行所述交換系統(tǒng)中的電信特征并用直接對應(yīng)于指定的電信應(yīng)用構(gòu)成的應(yīng)用層;向所述應(yīng)用層提供支持功能和隱蔽并隔離電信應(yīng)用執(zhí)行細(xì)節(jié)的應(yīng)用操作系統(tǒng)層;基本操作系統(tǒng)層，它包括原語和執(zhí)行電信功能所需的功能以及標(biāo)準(zhǔn)原語和分時計算機系統(tǒng)的運行時間執(zhí)行程序。
8.如權(quán)利要求7所述用于電信交換系統(tǒng)的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述應(yīng)用層包括在執(zhí)行的電信功能中定義特定任務(wù)的任務(wù)模塊。
9.如權(quán)利要求8所述用于電信交換系統(tǒng)的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于所述任務(wù)模塊至少包含下面兩者之一在被執(zhí)行的電信功能中定義特定的電話任務(wù)的特征模塊，其中包括所使用的信號協(xié)議;和定義與提供被執(zhí)行的電話功能關(guān)聯(lián)的管理功能的管理模塊。
10.如權(quán)利要求8所述用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述任務(wù)模塊包含特征模塊、該特征模塊包括以線路協(xié)議的獨立方式控制建立和監(jiān)督調(diào)用的用戶模塊;進出口模塊，用于處理朝向用于執(zhí)行所述電信功能的每個特定類型硬件的每個協(xié)議的語義部分、和用于提供朝向所述用戶模塊的裝置獨立協(xié)議;和驅(qū)動器模塊，它通過在硬件和所述進出口模塊之間編碼和解碼信號來處理每個協(xié)議的句法部分。
11.如權(quán)利要求10所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述用戶模塊包括定義與完成特定電話任務(wù)的特征相聯(lián)系所需的原始數(shù)據(jù)的起始部分;定義用戶過程句法和含義并分配缺省值給原始定義數(shù)據(jù)的用戶過程部分;和定義操作關(guān)聯(lián)特征的通信部分。
12.如權(quán)利要求10所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進出口模塊包括起始部分，用于給實際線路設(shè)置缺省數(shù)據(jù)、激勵硬件和把終端復(fù)位到適當(dāng)?shù)臓顟B(tài);和發(fā)送和處理通信事件的通信部分。
13.如權(quán)利要求11所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述用戶模塊的通信部分被分開以便每個用戶有一個調(diào)用側(cè)，對于電信事務(wù)處理，每一個有它自己的一套狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求13所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述用戶模塊的所述通信部分也包括包含事件和分狀態(tài)功能的事件驅(qū)動邏輯，這種事件和分狀態(tài)功能是電信系統(tǒng)中其它用戶模塊能見到的，并且通過定義假設(shè)控制所述用戶模塊的事件和分狀態(tài)功能來與所述用戶模塊交互作用。
15.如權(quán)利要求14所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述用戶模塊的通信部分的所述事件驅(qū)動邏輯包括一種用于調(diào)用執(zhí)行與特定電信功能關(guān)聯(lián)的所需作業(yè)的適當(dāng)階段、返回結(jié)果并初始化下一狀態(tài)或分狀態(tài)的裝置。
16.如權(quán)利要求15所述的用于電信交互系統(tǒng)的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述被調(diào)用的階段作業(yè)包括分析地址信息、查詢其它用戶和切換操作。
17.如權(quán)利要求12所述的用于電信交換系統(tǒng)的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進出口模塊的所述通信部分包括包括事件驅(qū)動邏輯的事件處理部分，該事件驅(qū)動邏輯包含事件和分狀態(tài)功能，這種事件和分狀態(tài)功能是電信系統(tǒng)中其它用戶模塊能見到的，并且通過定義假設(shè)控制所述用戶模塊的事件和分狀態(tài)功能來與所述用戶模塊交互作用;和用于處理來自線路或其它用戶的信號、將所述信號轉(zhuǎn)變成事件并將所述事件送給所述事件處理部分的調(diào)度部分。
18.如權(quán)利要求17所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述進出口模塊的通信部分的所述事件驅(qū)動邏輯包括一種用于調(diào)用執(zhí)行與特定電信功能關(guān)聯(lián)的所需作業(yè)的適當(dāng)階段、返回結(jié)果并初始化下一狀態(tài)或分狀態(tài)的裝置。
19.如權(quán)利要求18所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述被調(diào)用的階段作業(yè)包括處理幾個調(diào)用進出口的可能性，和向電信功能用戶指明調(diào)用進度信息。
20.如權(quán)利要求10所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，它進一步包括一個用于每種硬件和那些與驅(qū)動器相關(guān)部分的特征的驅(qū)動器模塊，其特征在于，所述驅(qū)動器模塊也包括提供通用驅(qū)動器支持功能的裝置，在模塊起動時，它承襲體系結(jié)構(gòu)的所述基本操作系統(tǒng)中的事件處理。
21.如權(quán)利要求8所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述任務(wù)模塊包含管理模塊，該管理模塊包括以線路協(xié)議獨立方式控制對調(diào)用的建立和監(jiān)督的用戶模塊;進出口模塊，用于處理朝向用于執(zhí)行所述電信功能的每個特定類型硬件的每個管理協(xié)議的語義部分、和用于提供朝向所述用戶模塊的裝置獨立協(xié)議;和驅(qū)動器模塊，它通過在硬件和所述進出口模塊之間編碼和解碼信號來處理每個管理協(xié)議的句法部分。
22.如權(quán)利要求9所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述任務(wù)模塊包括至少一個特征模塊和至少一個管理模塊，所述基本操作系統(tǒng)包括數(shù)據(jù)庫;且所述管理模塊通過所述數(shù)據(jù)庫與所述特征模塊交互作用構(gòu)成命令。
23.如權(quán)利要求7所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述應(yīng)用層包括包含多個功能的應(yīng)用庫，這些功能頻繁地用于設(shè)計特征并可選擇地用于所述應(yīng)用層。
24.如權(quán)利要求7所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述應(yīng)用操作系統(tǒng)層包括對所述應(yīng)用層提供通用功能的工具箱;和為事件和分狀態(tài)處理和為輸入新狀態(tài)提供通用支持功能的裝置。
25.如權(quán)利要求24所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，在所述應(yīng)用操作系統(tǒng)層中的所述為事件和分狀態(tài)處理提供通用支持功能的裝置包括按照特征表將事件或狀態(tài)與適當(dāng)?shù)挠脩裟K或進出口模塊匹配的裝置。
26.如權(quán)利要求7所述的用于電信交換系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基本操作系統(tǒng)層包括數(shù)據(jù)庫存儲器，用于存貯和檢索與由系統(tǒng)執(zhí)行的電信特征相關(guān)聯(lián)的數(shù)據(jù)。
27.如權(quán)利要求26所述的用于電信交換系統(tǒng)中的軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基本操作系統(tǒng)層的所述數(shù)據(jù)庫包括存貯擴展類數(shù)據(jù)的裝置;和存貯結(jié)構(gòu)類數(shù)據(jù)的裝置。
28.如權(quán)利要求27所述的用于電信交換系統(tǒng)中的軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述基本操作系統(tǒng)層的所述數(shù)據(jù)庫中的用于存貯擴展類數(shù)據(jù)的裝置包括存貯類數(shù)據(jù)的裝置;存貯缺省數(shù)據(jù)的裝置;和存貯獨立數(shù)據(jù)的裝置。
29.一種管理電信交換系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)的方法，這種體系結(jié)構(gòu)包括應(yīng)用層中的特征模塊和管理模塊及基本操作系統(tǒng)層中的數(shù)據(jù)庫，所述方法包含在所述數(shù)據(jù)庫中建立特征唯一數(shù)據(jù)字段并使用所述特征模塊的起始部分指定格式、范圍和缺省值給所述字段;在所述管理模塊的起始部分中建立與所述數(shù)據(jù)庫中的所述數(shù)據(jù)字段相關(guān)的命令和參數(shù)并將所述命令和參數(shù)存入所述數(shù)據(jù)庫;分析所收到的命令并檢查該命令的使用權(quán)級和檢查其參數(shù)是否在預(yù)選的值限內(nèi);和通過管理特征響應(yīng)接收的所述命令輸入輸出適當(dāng)?shù)膫€人數(shù)據(jù)元并操作適當(dāng)?shù)奶卣魑ㄒ粩?shù)據(jù)字段以響應(yīng)所述命令修改所述字段。
30.如權(quán)利要求29所述的管理電信交換系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)的方法，其特征在于，所述命令包括該命令決定哪個數(shù)據(jù)應(yīng)被輸出和相對于某個標(biāo)準(zhǔn)計算確定所述接收到的數(shù)據(jù)是否應(yīng)拋棄。
31.一種管理電信交換系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)的系統(tǒng)，該體系結(jié)構(gòu)包括應(yīng)用層中的特征模塊和管理模塊及基本操作系統(tǒng)層中的數(shù)據(jù)庫，所述系統(tǒng)包含一種在所述數(shù)據(jù)庫中建立特征唯一數(shù)據(jù)字段并使用所述特征模塊的起始部分指定格式、范圍和缺省值給所述字段的裝置;一種在所述管理模塊的起始部分中建立與所述數(shù)據(jù)庫中的所述數(shù)據(jù)字段相關(guān)的命令和參數(shù)并將所述命令和參數(shù)存入所述數(shù)據(jù)庫的裝置;一種分析所收到的命令并檢查該命令的權(quán)級和檢查其參數(shù)是否在予選的范圍內(nèi)的裝置;和一種通過管理特征響應(yīng)接收的所述命令輸入輸出適當(dāng)?shù)膫€人數(shù)據(jù)元并操作適當(dāng)?shù)奶卣魑ㄒ粩?shù)據(jù)字段以響應(yīng)所述命令修改所述字段的裝置。
32.一種用于過程控制系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，它包含用于執(zhí)行所述系統(tǒng)中的過程控制功能并用直接對應(yīng)于指定的過程控制應(yīng)用構(gòu)成的應(yīng)用層;向所述應(yīng)用層提供支持功能和隱蔽并隔離過程控制應(yīng)用執(zhí)行細(xì)節(jié)的應(yīng)用操作系統(tǒng)層;基本操作系統(tǒng)層，它包括原語和執(zhí)行過程控制功能所需的功能以及標(biāo)準(zhǔn)原語和分時計算機系統(tǒng)的運行時間執(zhí)行程序。
33.如權(quán)利要求32所述用于過程控制系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述應(yīng)用層包括在執(zhí)行的過程控制功能中定義特定任務(wù)的任務(wù)模塊。
34.如權(quán)利要求32所述用于過程控制系統(tǒng)中的多層軟件體系結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述任務(wù)模塊至少包含下面兩者之一在被執(zhí)行的過程控制功能中定義特定的控制任務(wù)的特征模塊，其中包括所使用的信號協(xié)議;和定義與提供被執(zhí)行的過程控制功能關(guān)聯(lián)的管理功能的管理模塊。
全文摘要
所揭示的系統(tǒng)包括用于對電信交換系統(tǒng)進行程度設(shè)計的說明性語言，這種語言由某些如主語、謂語和賓語的自然語言成分組成。所揭示的系統(tǒng)也包括一種構(gòu)成原型電信系統(tǒng)軟件的方法。這種軟件能夠處理電信系統(tǒng)中的實時和并行操作特性。另一方面，所揭示的系統(tǒng)提供層狀軟件體系結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)用于有關(guān)的電信交換系統(tǒng)以增加整個系統(tǒng)的功能度。
文檔編號G06F9/44GK1074319SQ92114170
公開日1993年7月14日 申請日期1992年11月27日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月27日
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