第7章 交換技術基礎(程控數(shù)字交換技術-葉敏版)

1、第七章交換技術基礎第 七 章 交 換 技 術 基 礎第七章 交換技術基礎7.1 話務量基本概念7.2 交換網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞7.3 控制部件的呼叫處理能力BHCA7.4 可靠性設計第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1 話務量基本概念7.1.1 話務量定義7.1.2 線束的概念7.1.3 愛爾蘭呼損公式及其應用第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.1 話務量定義什么是話務量話務量與用戶的呼叫次數(shù)和每次呼叫的平均占用時間有關，用公式表示為: A=Ct其中 A 話務量 C 呼叫次數(shù) t 每次呼叫的平均占用時間話務量的單位叫“愛爾蘭(Erlang)”，或叫“小時呼”，簡寫Erl。第 七 章 交 換

2、 技 術 基 礎7.1.1 話務量定義例在某一小時內(nèi)，用戶共發(fā)生250次呼叫，并且每次呼叫的平均占用時間為3分鐘，則其話務量為多少？解：A=Ct=2503/60=12.5Erl單位時間內(nèi)流過的話務量叫話務強度，它表示單位時間T內(nèi)形成的話務量，其公式為： A=Ct/T話務量也可用分鐘呼（cm）或百秒呼（ ccs ）來表示，他們和愛爾蘭的關系是： 1愛爾蘭（小時呼）=60cm=36ccs第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.1 話務量定義忙時、忙時呼叫和忙時話務量對于某個交換局來說，一晝夜所能承受的話務量是變化的，其變化如圖7-1所示：524152010200806040100話務量話務量時間

3、時間圖圖7-1 7-1 全天話務量變化示例全天話務量變化示例第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.1 話務量定義呼損概率（1）呼損：如果用戶在一次呼叫時，由于在交換網(wǎng)絡中找不到空閑出線而未能完成通話，把它叫做“呼叫損失”，簡稱“呼損”。主要是由出線全忙造成的。（2）有兩種對待呼損的不同處理方式：明顯損失制和等待制。第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.1 話務量定義原發(fā)話務量和完成話務量加入到交換網(wǎng)絡的輸入線上的話務量程作原發(fā)話務量；而在輸出端送出的話務量叫做完成話務量，他們之差叫做損失話務量，是由網(wǎng)絡阻塞造成的。三者的關系： Ac=Ao（ 1-B ）=Ao-AoB式中 Ac完成話務量

4、（Carried traffic） Ao原發(fā)話務量（Offered traffic） B 呼損 AoB損失話務量（Lost traffic）第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.2 線束的概念交換網(wǎng)絡是一個將若干入線和能被這些入線達到的若干出線之間的交叉矩陣。這些出線可以組成一個或者幾個線束。交換網(wǎng)絡入線線束出線圖圖7-2 交換網(wǎng)絡和線束交換網(wǎng)絡和線束第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.2 線束的概念全利用度線束線束中的任一條出線能被任一條入線所達到,這樣的線束叫全利用度線束。見圖7-3 部分利用度線束線束中的任一條入線不能達到所有出線的任一條，只能達到部分出線，這就叫部分利用度線束

5、。見圖7-4 11251501510011565150100111510圖7-3 全利用度線束圖7-4 部分利用度線束第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.3 愛爾蘭呼損公式及其應用愛爾蘭呼損公式在已知話務量和規(guī)定呼損情況下要計算出線需要使用呼損公式，愛爾蘭公式只適用于明顯損失制全利用度系統(tǒng)。愛爾蘭公式： niinniAnAAE0!)(其中：En（A）呼損 A 原發(fā)話務量（愛爾蘭） n 出線數(shù)第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.1.3 愛爾蘭呼損公式及其應用愛爾蘭公式的應用例一個交換機，其交換網(wǎng)絡接1000個用戶終端，每個用戶忙時話務量為0.1Erl。該交換機能提供123條話路同時接受1

6、23個呼叫。求該計算機的呼損。解：交換機的總話務量為 A=0.1Erl1000=100Erl，出線數(shù)n=123 查愛爾蘭表可得呼損En（A） =3。B1%2%5%10%20%25%nA%A%A%A%A%A%10.01011.00.0202.00.0535.00.11110.00.2520.00.3325.020.15367.60.22411.00.3818.10.59526.81.0040.01.2247.7530.45615.00.60219.70.89928.51.27138.11.93051.472.2756.7540.86921.51.90226.71.52536.22.04546.0

7、2.94553.93.4865.2551.36026.91.65732.52.21942.22.88151.94.01064.164.5868.7061.90931.52.36238.32.96046.93.75856.45.10968.125.7972.3872.50035.42.95041.33.73850.74.66660.06.23071.27.0275.2183.12838.73.64944.74.53453.95.59763.07.36973.698.2977.7293.78341.64.45448.55.37056.76.54665.58.52275.759.5279.32104

8、.46144.25.09249.96.21659.17.51167.69.68577.4810.7880.85 附表：愛爾蘭呼損表附表：愛爾蘭呼損表第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.2 交換網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞鏈路在入線和出線之間還有內(nèi)部各級之間的連線，叫做“鏈路”。內(nèi)部阻塞由于交換網(wǎng)絡內(nèi)部級間鏈路不通而導致呼叫損失掉的情況叫做交換網(wǎng)絡的“內(nèi)部阻塞”。第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3 控制部件的呼叫處理能力BHCA 評價一臺程控交換機的話務處理能力的參數(shù)：（1）通過交換機可同時連接的路由數(shù)，即話務量（Erl）（2）單位時間內(nèi)控制設備能夠處理的呼叫數(shù)BHCA（Busy Hour Call

9、Attempts）第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.1 計算BHCA的基本模型7.3.2 影響程控交換機呼叫處理能力的因素7.3.3 系統(tǒng)開銷及其分配7.3.4 呼叫類別和試呼的不同結(jié)果 7.3 控制部件的呼叫處理能力BHCA 第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.1 計算BHCA的基本模型幾個定義：（1）系統(tǒng)開銷：在充分長的統(tǒng)計時間內(nèi)，處理機用于運行處理軟件的時間和統(tǒng)計時長之比，即時間資源的占用率。（2）固有開銷：與呼叫處理次數(shù)（話務量）無關的系統(tǒng)開銷，例如掃描的開銷。（3）非固有開銷：與呼叫處理次數(shù)有關的系統(tǒng)開銷。第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.1 計算BHCA的基本

10、模型控制部件的呼叫處理能力的線性模型： t=a+bN其中 t 單位時間內(nèi)處理機用于呼叫處理的時間開銷 a 固有開銷 b 處理一次呼叫的平均開銷（非固有開銷） N 單位時間內(nèi)所處理的呼叫總數(shù)，即處理能力值（BHCA）。第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.1 計算BHCA的基本模型例某處理機用于呼叫處理的時間開銷平均為0.85（稱它為占有率），固有開銷a=0.29,處理一個呼叫平均需要32ms，則可得N3600103229. 085. 036300010323600)29. 085. 0(3 N次/小時第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.2 影響程控交換機呼叫處理能力的因素系統(tǒng)容量的影

11、響一臺處理機的系統(tǒng)容量越大，它用于呼叫處理所花費的開銷也就越大。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的影響系統(tǒng)結(jié)構(gòu)合理，各級處理機的負荷分配合理，使得所有處理機都能充分發(fā)揮效率。第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.2 影響程控交換機呼叫處理能力的因素處理機能力的影響功能強的指令系統(tǒng)需要執(zhí)行的指令數(shù)來得少，因此所需的開銷要少一些。軟件設計水平的影響相應的操作系統(tǒng)和軟件設計編程語言的選擇至關重要。第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.3 系統(tǒng)開銷及其分配在程控交換機運行期間，其控制系統(tǒng)的機時主要由操作系統(tǒng)和呼叫處理軟件來占用。操作系統(tǒng)（1）任務調(diào)度：固有開銷（2）通信控制、存儲器管理、處理機管理、進程管理、文件管理

12、等與話務量有關，因此屬于非固有開銷第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.3 系統(tǒng)開銷及其分配呼叫處理軟件（1）周期級掃描程序：固有開銷（2）基本級程序：如分析處理軟件的開銷是和緩務量有關的，屬于非固有開銷第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.3 系統(tǒng)開銷及其分配余量開銷c通常處理機的占用率不設計成100%，而是留有余量已備必要時（過負荷）的需要，這部分開銷叫做“余量開銷”系統(tǒng)開銷及其分配關系圖100%a2:周期級周期級BHCA/次次b1:操作系統(tǒng)其他操作系統(tǒng)其他c%系統(tǒng)開銷系統(tǒng)開銷%b1%a2%a1%b2%a1:周期級周期級b2:基本級基本級ci:余量余量DOM圖7-5 系統(tǒng)開銷和BH

13、CA的關系M: 系統(tǒng)達到最大系統(tǒng)達到最大BHCA值值D: 有余量開銷的有余量開銷的BHCA值值O: 產(chǎn)生過負荷的產(chǎn)生過負荷的BHCA值值第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.4 呼叫類別和試呼的不同結(jié)果呼叫類別BAEDCGFH用戶線用戶線中繼線中繼線圖7-7 呼叫類別圖中：圖中：發(fā)端呼叫；發(fā)端呼叫； 局內(nèi)呼叫；局內(nèi)呼叫；出局呼叫；出局呼叫；入中繼呼叫；入中繼呼叫；入局呼叫；入局呼叫； 匯接呼叫；匯接呼叫；終端呼叫；終端呼叫； 出中繼呼叫。出中繼呼叫。其中和為始發(fā)呼叫量，因此其中和為始發(fā)呼叫量，因此總呼叫量總呼叫量第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.3.4 呼叫類別和試呼的不同結(jié)果成功呼叫

14、何不成功呼叫（）一次試呼就完成通話，叫做成功呼叫，否則就是不成功呼叫。（）不成功的原因）用戶原因：摘機不撥號、撥號不完全、撥號錯誤、被叫忙等等）交換機本身的原因：交換網(wǎng)絡阻塞、系統(tǒng)故障、公用資源全忙等第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.4 可靠性設計衡量系統(tǒng)可靠性的高低，通常采用系統(tǒng)中斷時間及可用性等性能指標。系統(tǒng)中斷時間系統(tǒng)中斷是指一個交換局系統(tǒng)的全部終端或大多數(shù)終端不能進行正常的接續(xù)。通常規(guī)定系統(tǒng)中斷累計時間，在20年內(nèi)不得超過1小時，平均每年不得超過3分鐘?？捎眯钥捎眯允侵赶到y(tǒng)正常的運行時間與總的運行時間之比。第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.4 可靠性設計系統(tǒng)的正常運行時間可用平

15、均故障間隔時間（MTBF：Mean Time Between Failures）表示。總的運行時間應是正常運行時間MTBF加上平均故障檢修時間（MTTR：Mean Time To Repair）。可用性A可簡寫為：MTTRMTBFMTBFA MTBFMTTRMTTRMTBFMTTRAU 1單機的不可用性U：第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.4 可靠性設計雙機的可用性AD為：2222MTTRMTBFMTBFAD 對于雙機系統(tǒng)，其雙機的平均故障間隔時MTBFD可由下式表示：MTTRMTBFMTBFD22 雙機的不可用性UD：222222221MTBFMTTRMTTRMTBFMTTRAUDD 第 七 章 交 換 技 術 基 礎7.4 可靠性設計例一臺處理機的MTBF=2000小時，MTTR=3小時，則其預期的不可用性U是多