第7章交換技術(shù)基礎(chǔ)(程控?cái)?shù)字交換技術(shù)-葉敏版)

1、第七章交換技術(shù)基礎(chǔ)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)第七章 交換技術(shù)基礎(chǔ)7.1 話務(wù)量基本概念7.2 交換網(wǎng)絡(luò)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(shè)計(jì)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.1 話務(wù)量基本概念7.1.1 話務(wù)量定義7.1.2 線束的概念7.1.3 愛爾蘭呼損公式及其應(yīng)用第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.1.1 話務(wù)量定義什么是話務(wù)量話務(wù)量與用戶的呼叫次數(shù)和每次呼叫的平均占用時(shí)間有關(guān)，用公式表示為: A=Ct其中 A 話務(wù)量 C 呼叫次數(shù) t 每次呼叫的平均占用時(shí)間話務(wù)量的單位叫“愛爾蘭(Erlang)”，或叫“小時(shí)呼”，簡(jiǎn)寫Erl。第 七 章 交 換

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

3、時(shí)間圖圖7-1 7-1 全天話務(wù)量變化示例全天話務(wù)量變化示例第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.1.1 話務(wù)量定義呼損概率（1）呼損：如果用戶在一次呼叫時(shí)，由于在交換網(wǎng)絡(luò)中找不到空閑出線而未能完成通話，把它叫做“呼叫損失”，簡(jiǎn)稱“呼損”。主要是由出線全忙造成的。（2）有兩種對(duì)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(shù) 基 礎(chǔ)7.1.1 話務(wù)量定義原發(fā)話務(wù)量和完成話務(wù)量加入到交換網(wǎng)絡(luò)的輸入線上的話務(wù)量程作原發(fā)話務(wù)量；而在輸出端送出的話務(wù)量叫做完成話務(wù)量，他們之差叫做損失話務(wù)量，是由網(wǎng)絡(luò)阻塞造成的。三者的關(guān)系： Ac=Ao（ 1-B ）=Ao-AoB式中 Ac完成話務(wù)量

4、（Carried traffic） Ao原發(fā)話務(wù)量（Offered traffic） B 呼損 AoB損失話務(wù)量（Lost traffic）回本節(jié)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.1.2 線束的概念交換網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)將若干入線和能被這些入線達(dá)到的若干出線之間的交叉矩陣。這些出線可以組成一個(gè)或者幾個(gè)線束。交換網(wǎng)絡(luò)入線線束出線圖圖7-2 交換網(wǎng)絡(luò)和線束交換網(wǎng)絡(luò)和線束第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)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(dá)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(dá)到所有出線的任一條，只能達(dá)到部分出線，這就叫部分利用

5、度線束。見圖7-4 11251501510011565150100111510圖7-3 全利用度線束圖7-4 部分利用度線束回本節(jié)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.1.3 愛爾蘭呼損公式及其應(yīng)用愛爾蘭呼損公式在已知話務(wù)量和規(guī)定呼損情況下要計(jì)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(wù)量（愛爾蘭） n 出線數(shù)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.1.3 愛爾蘭呼損公式及其應(yīng)用愛爾蘭公式的應(yīng)用例一個(gè)交換機(jī)，其交換網(wǎng)絡(luò)接1000個(gè)用戶終端，每個(gè)用戶忙時(shí)話務(wù)量為0.1Erl。該交換機(jī)能提供123條話

6、路同時(shí)接受123個(gè)呼叫。求該計(jì)算機(jī)的呼損。解：交換機(jī)的總話務(wù)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%10.01011.00.0202.00.0535.00.11110.00.2520.00.3325.020.15367.60.22411.00.3818.10.59526.81.0040.01.2247.7530.45615.00.60219.70.89928.51.27138.11.93051.472.2756.7540.86921.51.90226.71.52536.22.0

7、4546.02.94553.93.4865.2551.36026.91.65732.52.21942.22.88151.94.01064.164.5868.7061.90931.52.36238.32.96046.93.75856.45.10968.125.7972.3872.50035.42.95041.33.73850.74.66660.06.23071.27.0275.2183.12838.73.64944.74.53453.95.59763.07.36973.698.2977.7293.78341.64.45448.55.37056.76.54665.58.52275.759.5279

8、.32104.46144.25.09249.96.21659.17.51167.69.68577.4810.7880.85 附表：愛爾蘭呼損表附表：愛爾蘭呼損表回本節(jié)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.2 交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞鏈路在入線和出線之間還有內(nèi)部各級(jí)之間的連線，叫做“鏈路”。內(nèi)部阻塞由于交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部級(jí)間鏈路不通而導(dǎo)致呼叫損失掉的情況叫做交換網(wǎng)絡(luò)的“內(nèi)部阻塞”。第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3 控制部件的呼叫處理能力BHCA 評(píng)價(jià)一臺(tái)程控交換機(jī)的話務(wù)處理能力的參數(shù)：（1）通過交換機(jī)可同時(shí)連接的路由數(shù)，即話務(wù)量（Erl）（2）單位時(shí)間內(nèi)控制設(shè)備能夠處理的呼叫數(shù)BHCA（Busy H

9、our Call Attempts）第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3.1 計(jì)算BHCA的基本模型7.3.2 影響程控交換機(jī)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(shù) 基 礎(chǔ)7.3.1 計(jì)算BHCA的基本模型幾個(gè)定義：（1）系統(tǒng)開銷：在充分長(zhǎng)的統(tǒng)計(jì)時(shí)間內(nèi)，處理機(jī)用于運(yùn)行處理軟件的時(shí)間和統(tǒng)計(jì)時(shí)長(zhǎng)之比，即時(shí)間資源的占用率。（2）固有開銷：與呼叫處理次數(shù)（話務(wù)量）無關(guān)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(guān)的系統(tǒng)開銷。第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3.1

10、計(jì)算BHCA的基本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(shí)間內(nèi)處理機(jī)用于呼叫處理的時(shí)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(shí)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(shù) 基 礎(chǔ)7.3.1 計(jì)算BHCA的基本模型例某處理機(jī)用于呼叫處理的時(shí)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(gè)呼叫平均需要32ms，則可得N3600103229. 085. 036300010323600)29. 085. 0(3 N次/小時(shí)回本節(jié)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3.2 影響程控交換機(jī)呼叫處

11、理能力的因素系統(tǒng)容量的影響一臺(tái)處理機(jī)的系統(tǒng)容量越大，它用于呼叫處理所花費(fèi)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(jí)處理機(jī)的負(fù)荷分配合理，使得所有處理機(jī)都能充分發(fā)揮效率。第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3.2 影響程控交換機(jī)呼叫處理能力的因素處理機(jī)能力的影響功能強(qiáng)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(shè)計(jì)水平的影響相應(yīng)的操作系統(tǒng)和軟件設(shè)計(jì)編程語(yǔ)言的選擇至關(guān)重要?；乇竟?jié)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3.3 系統(tǒng)開銷及其分配在程控交換機(jī)運(yùn)行期間，其控制系統(tǒng)的機(jī)時(shí)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(wù)調(diào)度：固有開銷（2）通信控制、存儲(chǔ)器管理、

12、處理機(jī)管理、進(jìn)程管理、文件管理等與話務(wù)量有關(guān)，因此屬于非固有開銷第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3.3 系統(tǒng)開銷及其分配呼叫處理軟件（1）周期級(jí)掃描程序：固有開銷（2）基本級(jí)程序：如分析處理軟件的開銷是和緩務(wù)量有關(guān)的，屬于非固有開銷第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.3.3 系統(tǒng)開銷及其分配余量開銷c通常處理機(jī)的占用率不設(shè)計(jì)成100%，而是留有余量已備必要時(shí)（過負(fù)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(guān)系圖100%a2:周期級(jí)周期級(jí)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(jí)周期級(jí)b2:基本級(jí)基本級(jí)ci:余量余量

13、DOM圖7-5 系統(tǒng)開銷和BHCA的關(guān)系M: 系統(tǒng)達(dá)到最大系統(tǒng)達(dá)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(fù)荷的產(chǎn)生過負(fù)荷的BHCA值值回本節(jié)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)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(shù) 基 礎(chǔ)7.3.

14、4 呼叫類別和試呼的不同結(jié)果成功呼叫何不成功呼叫（）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(jī)不撥號(hào)、撥號(hào)不完全、撥號(hào)錯(cuò)誤、被叫忙等等）交換機(jī)本身的原因：交換網(wǎng)絡(luò)阻塞、系統(tǒng)故障、公用資源全忙等回本節(jié)第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.4 可靠性設(shè)計(jì)衡量系統(tǒng)可靠性的高低，通常采用系統(tǒng)中斷時(shí)間及可用性等性能指標(biāo)。系統(tǒng)中斷時(shí)間系統(tǒng)中斷是指一個(gè)交換局系統(tǒng)的全部終端或大多數(shù)終端不能進(jìn)行正常的接續(xù)。通常規(guī)定系統(tǒng)中斷累計(jì)時(shí)間，在20年內(nèi)不得超過1小時(shí)，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(yùn)行時(shí)間與總的運(yùn)行時(shí)間之比。第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)

15、7.4 可靠性設(shè)計(jì)系統(tǒng)的正常運(yùn)行時(shí)間可用平均故障間隔時(shí)間（MTBF：Mean Time Between Failures）表示?？偟倪\(yùn)行時(shí)間應(yīng)是正常運(yùn)行時(shí)間MTBF加上平均故障檢修時(shí)間（MTTR：Mean Time To Repair）?？捎眯訟可簡(jiǎn)寫為：MTTRMTBFMTBFA MTBFMTTRMTTRMTBFMTTRAU 1單機(jī)的不可用性U：第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.4 可靠性設(shè)計(jì)雙機(jī)的可用性AD為：2222MTTRMTBFMTBFAD 對(duì)于雙機(jī)系統(tǒng)，其雙機(jī)的平均故障間隔時(shí)MTBFD可由下式表示：MTTRMTBFMTBFD22 雙機(jī)的不可用性UD：222222221MTBFMTTRMTTRMTBFMTTRAUDD 第 七 章 交 換 技 術(shù) 基 礎(chǔ)7.4 可靠性設(shè)計(jì)例一臺(tái)處理機(jī)的MTBF=2000小時(shí)，MTTR=3小時(shí)，則其預(yù)期的不可用性U是