電路交換-第二章交換技術(shù)基礎(chǔ)

第二章交換技術(shù)基礎(chǔ)

13.1通信網(wǎng)交換基本技術(shù)3.2交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)3.3基本話務(wù)理論3.4通信網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量第三章交換技術(shù)基礎(chǔ)

3.1網(wǎng)絡(luò)交換基本技術(shù)3.1.1接口技術(shù)3.1.2信令技術(shù)3.1.3控制技術(shù)3.1.4互連技術(shù)交換節(jié)點抽象功能結(jié)構(gòu)3.1網(wǎng)絡(luò)交換基本技術(shù)網(wǎng)絡(luò)接口控制信令用戶線中繼線交換節(jié)點功能結(jié)構(gòu)接口C&C08SM交換模塊功能結(jié)構(gòu)

3.1.1接口技術(shù)主要涉及硬件，部分功能可由軟件或固件實現(xiàn)。完成信號變換、速率適配與控制等功能。電話交換機：模/數(shù)用戶接口，模/數(shù)中繼接口；N-ISDN交換機：2B+D和30B+D接口；移動交換機：與基站系統(tǒng)的接口；分組交換機：各種端口和物理媒體接口。3.1.1接口技術(shù)思科7200VXRC&C08SM

3.1.2信令技術(shù)信令是為建立通信連接及實現(xiàn)控制與管理而傳送的消息。用戶與網(wǎng)絡(luò)之間，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點之間，以至不同網(wǎng)絡(luò)之間的互通，都需要通過信令來協(xié)調(diào)工作。信令系統(tǒng)是通信網(wǎng)的神經(jīng)系統(tǒng)，不同網(wǎng)系具有不同的信令協(xié)議和信令方式。DSS1、No.1、No.7、H.323、SIP等

3.1.3控制技術(shù)有效的控制是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點實現(xiàn)信息傳遞的重要保障。交換節(jié)點具有集中和分散兩種控制方式，區(qū)別在于處理機控制結(jié)構(gòu)的配置方案不同?？刂萍夹g(shù)關(guān)系到整個節(jié)點系統(tǒng)的容量、性能和服務(wù)質(zhì)量，互連、接口及信令功能的實現(xiàn)都與控制技術(shù)密切相關(guān)。

3.1.4互連技術(shù)實現(xiàn)任意入線與出線之間的互連是交換的基本功能。按照交換方式要求，節(jié)點內(nèi)互連網(wǎng)絡(luò)可以提供實連接或虛連接。節(jié)點內(nèi)互連網(wǎng)絡(luò)又稱為交換網(wǎng)絡(luò)（交換機構(gòu)）。互連技術(shù)涉及拓撲結(jié)構(gòu)、選路策略、控制機理、多播方法、阻塞特性和可靠性保障等。

3.1.4互連技術(shù)節(jié)點交換網(wǎng)絡(luò)具有一定的拓撲結(jié)構(gòu)。互連技術(shù)要解決的一個主要問題是，在滿足交換方式、容量和服務(wù)質(zhì)量要求的情況下，獲得高性能、低成本、便于擴充與控制的拓撲結(jié)構(gòu)。

（一）拓撲結(jié)構(gòu)

時分結(jié)構(gòu)：共享媒體（總線或環(huán)）和存儲器空分結(jié)構(gòu)：單級或多級拓撲結(jié)構(gòu)

3.1.4互連技術(shù)選路策略主要針對多級空分交換網(wǎng)絡(luò)。節(jié)點內(nèi)部通路選路方案：逐級選擇與條件選擇自由選擇與指定選擇面向連接選路和無連接選路（二）選路策略

3.1.4互連技術(shù)對于電路交換，完成選路后只要將所選通路的有關(guān)標(biāo)識寫入控制存儲器，即可實現(xiàn)正常的交換控制。輸入控制、輸出控制。對于分組交換，虛連接建立后，信息傳送階段仍要對隨機到來的分組進行選路控制。并解決分組競爭、隊列管理、優(yōu)先級控制等。

（三）控制機理

3.1.4互連技術(shù)多播（Multicast）也稱為組播，是將某一信息源的數(shù)據(jù)同時傳送到多個目的端。在IP網(wǎng)絡(luò)中，多播一般通過多播IP地址來實現(xiàn)。在ATM中，由于點對多點寬帶通信業(yè)務(wù)的需要，多播是一項重要而復(fù)雜的互連技術(shù)。不同的ATM交換機構(gòu)可采用不同的多播方法。

（四）多播方法

3.1.4互連技術(shù)阻塞是指在呼叫建立或用戶信息傳送時，由于網(wǎng)絡(luò)擁塞而使呼叫不能建立或用戶信息不能傳送而遭受損失的現(xiàn)象。連接阻塞與傳送阻塞（呼損率、丟失率）按照阻塞特性：阻塞網(wǎng)絡(luò)與無阻塞網(wǎng)絡(luò)。（五）阻塞特性

3.1.4互連技術(shù)嚴(yán)格無阻塞：由ClosC提出（CLOS網(wǎng)）。網(wǎng)絡(luò)在任何情況下都能無阻塞地建立連接。廣義無阻塞：只有遵循特定的選路規(guī)則才能建立連接，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的無阻塞要求。再配置無阻塞：是指通過對已建立連接的通路進行調(diào)整，以建立新的無阻塞連接。（五）阻塞特性

3.1.4互連技術(shù)交換網(wǎng)絡(luò)是交換系統(tǒng)的重要部件，必須具備有效的可靠性保障。除了提高硬件的可靠性外，通常采用雙機冗余配置結(jié)構(gòu)，或多平面結(jié)構(gòu)。冗余結(jié)構(gòu)具有兩種工作方式：熱備用方式負荷分擔(dān)方式

（六）可靠性保證

3.1網(wǎng)絡(luò)交換基本技術(shù)第三章交換技術(shù)基礎(chǔ)3.2交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)3.3基本話務(wù)理論3.4通信網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量

3.2.1交換單元3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)3.2.4同步時分交換網(wǎng)3.2交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)

3.2.1交換單元

交換單元是構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)的基本部件。按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方式，由多個交換單元即可構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)。對稱交換單元（M=N）全連接交換單元部分連接交換單元

（一）基本概念

···M×N交換單元···入線出線控制端狀態(tài)端12M12N

3.2.1交換單元交換單元如何建立信息傳送通道（連接）。對于同步時分復(fù)用信號（實連接）

對于統(tǒng)計復(fù)用信號

（虛連接）

（二）內(nèi)部通道

······入線出線12M12N（a）同步時分復(fù)用信號···入線出線12M12N···2NN1121122NN（b）統(tǒng)計復(fù)用信號

3.2.1交換單元集中型：M＞N，也稱為集中器。擴散型：M＜N，也稱為擴展器。分配型：M=N，也稱為分配器。（三）交換單元的分類

12M······1N入線出線(a)集中型1M······1N入線出線(b)擴散型入線1M······1N出線(c)分配型

3.2.1交換單元容量，所有入線同時傳送的總信息量。接口，同步、信號變換與速率適配等。質(zhì)量，連接建立情況（成功率、速率），信息傳輸損傷（時延、衰減、噪聲）。（四）交換單元的性能

···M×N交換單元···入線出線控制端狀態(tài)端12M12N3.2.1交換單元空分交換單元（開關(guān)矩陣）（五）幾種典型的交換單元

工作原理：控制開關(guān)的閉合就能建立任意入線和任意出線之間的連接。性能：取決于開關(guān)類型信號：模擬/數(shù)字/光波入線出線3.2.1交換單元空分交換單元的特點（五）幾種典型的交換單元

（1）控制簡單，時延均勻。（2）交叉點數(shù)是入線數(shù)和出線數(shù)的乘積。適合構(gòu)成較小的交換單元。（3）容易實現(xiàn)多播和廣播。入線出線總線型交換單元（五）幾種典型的交換單元總線入線控制入線控制入線控制總線控制邏輯···12N線入出線控制出線控制出線控制···12N線出工作原理輸入緩沖，總線控制，輸出檢測，輸出緩沖。信息吞吐量取決于總線帶寬，入線與出線的控制速率。適用范圍：電路交換、分組交換。共享存儲器型交換單元

1213N存儲器2N···輸入信號輸出信號213N（五）幾種典型的交換單元工作方式：輸入緩沖、輸出緩沖。

適用范圍：電路交換、分組交換。

3.2.1交換單元3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)3.2.4同步時分交換網(wǎng)3.2交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)

構(gòu)成要素：交換單元、拓撲連接和控制方式。交換單元交換單元······交換單元交換單元······控制單元······入線出線3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)由一個交換單元或若干個位于同一級的交換單元構(gòu)成。（一）單級交換網(wǎng)絡(luò)

交換單元···線入線出···(a)一個交換單元交換單元······交換單元······交換單元······線入線出(b)同級多個交換單元3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)（一）單級交換網(wǎng)絡(luò)

交換單元···入線出線···單級網(wǎng)絡(luò)交叉接點數(shù)：16×16=256。兩級網(wǎng)絡(luò)交叉接點數(shù)：4×4×8=128。1616···1142···143···144···141···142···143···144···14······1414141414141414入線出線16163.2.2交換網(wǎng)絡(luò)多級交換網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)可以用三個參數(shù)表示：交換單元容量，級數(shù)，連接通路數(shù)（鏈路數(shù)）。（二）多級交換網(wǎng)絡(luò)

···1142···143···144···141···142···143···144···14······1414141414141414線入線出3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)交叉接點數(shù)減少復(fù)雜度降低級間選路和控制復(fù)雜帶來了內(nèi)部阻塞（二）多級交換網(wǎng)絡(luò)

多級交換網(wǎng)絡(luò)特點：···1142···143···144···141···142···143···144···14······1414141414141414入線出線

3.2.1交換單元3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)3.2.4同步時分交換網(wǎng)3.2交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)

3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)由于內(nèi)部鏈路忙而導(dǎo)致呼叫損失掉的情況稱為節(jié)點內(nèi)部阻塞。按照數(shù)據(jù)通信的觀點，內(nèi)部阻塞也可稱為沖突。（一）內(nèi)部阻塞

11n21n···m1n11m21m···n1m1n1n1n1n1n1n入線出線13.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)單級無阻塞網(wǎng)（二）無阻塞網(wǎng)絡(luò)

交換單元···入線出線···NNN增大，交叉點數(shù)（N

2

）增加很快，應(yīng)用受限。

3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)CLOS網(wǎng)絡(luò)無阻塞的條件為：中間接線器數(shù)m≥(n-1)×2+1=2n1

或m≥n入

+n出1

（二）無阻塞網(wǎng)絡(luò)

11n······1mr1n······1m1r···r···111r······1r1···1m1m······1n1m······1n1r·········容量記為：C（m,n,r）3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)（二）無阻塞網(wǎng)絡(luò)

11n······1mr1n······1m1r···r···111r······1r1···1m1m······1n1m······1n1r·········多級CLOS網(wǎng)絡(luò)采用子網(wǎng)嵌套法，可由三級構(gòu)造多級CLOS網(wǎng)絡(luò)，如5、7、9級等。

3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)當(dāng)出現(xiàn)內(nèi)部阻塞時，通過對現(xiàn)有連接通路的調(diào)整（重排路由），實現(xiàn)無阻塞連接，稱為可重排（再配置）無阻塞網(wǎng)絡(luò)。

（三）可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)

12341234C1C212341234C11C2三級可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)(a)(b)入線2至出線4，入線3與出線1阻塞？？

3.2.1交換單元3.2.2交換網(wǎng)絡(luò)3.2.3網(wǎng)絡(luò)阻塞與CLOS網(wǎng)3.2.4同步時分交換網(wǎng)3.2交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)

3.2.4同步時分交換網(wǎng)絡(luò)對TDM信號，用戶信息固定在某個時隙傳送，一個時隙對應(yīng)一條話路。對用戶信息的交換就是對時隙內(nèi)容的交換，即時隙交換。在電路交換中，對TDM信號進行時隙交換的網(wǎng)絡(luò)稱為同步時分交換網(wǎng)絡(luò)。同步時分交換網(wǎng)絡(luò)由時間交換單元、空間交換單元組成。

（一）時間交換單元

話音存儲器（SM）:暫存話音編碼信息。SM單元數(shù)由輸入復(fù)用線上每幀的時隙數(shù)決定?？刂拼鎯ζ鳎–M）：存儲輸入或輸出話音信息的時隙地址。CM單元數(shù)與SM單元數(shù)相同，每個存儲單元存放SM的地址碼。完成同一條時分復(fù)用線上時隙之間的信息交換?；窘M成：

（一）時間交換單元（1）順序?qū)懭耄刂谱x出（2）控制寫入，順序讀出工作方式“順序?qū)懭搿?、“順序讀出”的“順序”是指按照話音存儲器的地址順序，由脈沖控制。“控制讀出”、“控制寫入”的“控制”是指按控制存貯器各單元定義的內(nèi)容控制話音存儲器的讀出或?qū)懭搿?/p>

（一）時間交換單元032731TS27TS3TS27TS3273032731RWWR時鐘控制電路時鐘控制存儲器話音存儲器AB用戶A，TS3用戶B，TS27順序?qū)懭?，控制讀出輸出時隙流輸入時隙流

（一）時間交換單元（1）順序?qū)懭耄刂谱x出在整個交換過程中，控制存儲器CM控制信息交換的轉(zhuǎn)發(fā)表。轉(zhuǎn)發(fā)表由處理機構(gòu)建。處理機為輸入時隙選定一個輸出時隙后，控制字就寫入控制存儲器。于是，每一幀都重復(fù)以上讀寫過程，輸入第3時隙的話音信息，在每一幀中都被交換到輸出的第27時隙中去。（一）時間交換單元0331TS27TS3TS27TS3273032731RWWR時鐘控制電路時鐘控制存儲器話音存儲器2727AB用戶A，TS3用戶B，TS27控制寫入，順序讀出輸出時隙流輸入時隙流

（一）時間交換單元（2）控制寫入，順序讀出

控制寫入、順序讀出的原理與順序?qū)懭?、控制讀出相似。

不同的是：控制存儲器寫入的是話音存儲器的寫入地址，以此來控制話音存儲器的寫入。由于是順序讀出，故在輸出時第27時隙讀出話音存儲器第3單元內(nèi)容，同樣完成了第3個輸入時隙與第27個輸出時隙的交換。（一）時間交換單元表示符號T[k][k]對于時間交換單元，不論采用哪種工作方式，每個輸入時隙的信息都將占用一個存儲單元，每個存儲單元都占有一定的空間位置，從這點看，時間交換單元雖是時隙交換，但卻是以“空間”位置的分配來實現(xiàn)交換的，所以，時間交換單元實質(zhì)上是按“空分”方式工作的。時間交換單元會帶來交換時延嗎？如有，最大時延是多少？問題：

3.2.4同步時分交換網(wǎng)絡(luò)（二）空間交換單元

交叉矩陣：由按時隙通斷的開關(guān)組成。控制存儲器：對交叉接點矩陣開關(guān)進行控制。完成不同時分復(fù)用線之間同一時隙的信息交換?；窘M成輸入線1輸入線2輸入線3輸入線n輸出線1輸出線nN×N交叉點矩陣

（二）空間交換單元（1）輸入控制方式（2）輸出控制方式工作方式空間交換單元的交叉接點按時隙高速接通與斷開。如一幀中有不同時隙的信碼要交換到同一條輸出線上，則在CM控制下的交叉接點在一幀內(nèi)就要開、關(guān)若干次。即:空間交換單元的交叉接點是以時分方式工作的。所以又叫“時分復(fù)用的空間接線器”。輸入控制方式工作原理TS1012141531TS14PCM1PCM2TS14TS1PCM1PCM201100011CM0CM121輸入線輸出線輸入控制方式

（二）空間交換單元（1）輸入控制方式

對應(yīng)于每條入線配置一個控制存儲器。由于它要控制入線上每個時隙接通到哪一條出線上，所以控制存儲器的容量等于每條復(fù)用線的復(fù)用度，而每個單元的位數(shù)則決定于選擇輸出線的地址碼位數(shù)。在每一幀期間，處理機依次讀出控制存儲器各單元的內(nèi)容，控制矩陣中相應(yīng)交叉點的開關(guān)。這里的控制存儲器就是控制接續(xù)的轉(zhuǎn)發(fā)表。輸出控制方式工作原理TS1012141531TS14PCM1PCM2TS14TS1PCM1PCM210010011CM1CM012輸入線輸出線輸出控制方式

（二）空間交換單元（2）輸出控制方式每條出線配一個控制存儲器。由它控制出線上每個時隙接通到哪一條入線，所以控制存儲器的容量等于每條復(fù)用線復(fù)用度，而每個單元的位數(shù)則決定于選擇輸入線的地址碼位數(shù)。在每一幀期間，處理機依次讀出控制存儲器各單元的內(nèi)容，控制矩陣中對應(yīng)交叉點的開關(guān)。這里的控制存儲器就是控制接續(xù)的轉(zhuǎn)發(fā)表。（二）空間交換單元m×mS接線器······12m12m[k][k][k][k][k][k]表示符號

3.2.4同步時分交換網(wǎng)絡(luò)（三）數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)

單TT－S，S－TT－S－T，S－T－ST－S－S－TT－S－S－S－T,S－S－T－S－ST－T－T……

3.2.4同步時分交換網(wǎng)絡(luò)C&C08交換機交換網(wǎng)絡(luò)采用單T結(jié)構(gòu)

3.2.4同步時分交換網(wǎng)絡(luò)（三）數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，單片數(shù)字交換芯片的容量已越來越大（如ZL50075完成32768×32768個時隙的交換）。大容量數(shù)字交換芯片的出現(xiàn)從根本上改變了數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)。一個超大容量的T接線器芯片就足夠大型數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)需要。（三）數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)T—S—T交換網(wǎng)的組成1210...10交叉矩陣1210...TTS如T=512TS，TST網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)5120時隙之間的交換。T-S-T交換網(wǎng)工作原理工作方式：兩側(cè)時間接線器工作方式必須相反。中間時隙的確定：反相法。如選定一個方向的時隙為X，則另一個方向中間時隙為x+n/2。雙向通路的建立主叫被叫：正向通路被叫主叫：反向通路（三）數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)T-S-T交換網(wǎng)工作原理

輸入線0、TS2的A用戶輸出線2、TS20的用戶B（三）數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)TST交換過程舉例：正向通路：AB中間時隙：7反向通路

BA中間時隙：23TST網(wǎng)絡(luò)組成和工作原理AA20AAA20A001231031731700031203170CMC-2SMA-0CMA-0CMA-2CMB-2SMB-2TS20TS7TS23TS7TS2TSTAB031230SMB-02CMC-02BBB2003131230SMA-2TS202BB2B31231230CMB-0TS2TS230202ABTST網(wǎng)絡(luò)組成和工作原理2BBBB2BB200312312303123031023131CMC-0SMA-2CMA-2CMB-2CMB-0SMB-0TS2TS23TS7TS23TS20TSTAB0200CMA-0SMA-0AA2A0012310317TS7TS203170CMC-2AA20A0312070SMB-2TS2022230BATS70731TS23TS23TS7020CMC-2CMC-0023310123107310203102331031023310310731TS2TS20TS20TS20222020SMA-0CMA-0CMA-2SMA-2SMB-0CMB-0SMB-2CMB-220TST交換過程示意圖2數(shù)字交換過程示意圖分路(發(fā))分路(收)第一路二線端分路(發(fā))分路(收)第五路二線端PCM群發(fā)PCM群收...1530...1530數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)TS5TS1TS0TS0TS5TS1回顧與小結(jié)

本次課主要介紹了電信交換的基本技術(shù)、交換單元、交換網(wǎng)絡(luò)和CLOS網(wǎng)。了解交換節(jié)點的功能結(jié)構(gòu)及其基本實現(xiàn)技術(shù)、理解利用交換單元構(gòu)造交換網(wǎng)絡(luò)的工作原理，掌握無阻塞網(wǎng)和CLOS網(wǎng)的構(gòu)建原理。重點掌握多級交換網(wǎng)的組成和控制原理，CLOS網(wǎng)的無阻塞條件。

作業(yè)與思考

作業(yè)：1.交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞是怎樣產(chǎn)生的？如何解決阻塞問題？2.利用基本交換單元畫圖構(gòu)建一個9×9的三級無阻塞網(wǎng)絡(luò)。思考：利用交叉開關(guān)矩陣實現(xiàn)統(tǒng)計時分復(fù)用信號的交換應(yīng)解決哪些問題？

作業(yè)1、假如空間接線器采用輸入控制方式，控制存儲器內(nèi)容如圖1所示，試填寫圖1中“？”位置對應(yīng)的內(nèi)容。2.2節(jié)?圖1空間接線器－輸入控制方式a1TS1a2TS2a3TS3b1b2b3c1c2c312n12n?TS1?TS2?TS3?????2n112n1nn21TS1TS2TSnTS3a122.2節(jié)作業(yè)2、時間接線器如圖2所示，試填寫圖中“？”位置對應(yīng)的內(nèi)容。3、一個T-S-T數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)如圖3所示，試填寫圖中“？”位置對應(yīng)的內(nèi)容。圖2時間接線器－輸入控制方式????0123456701234567話音存儲器SM控制存儲器CMhgfedcbadbehafgc????圖3數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（TST）?TS?123123?TS??TS??TS?0??31??3210??310310????ATS2??CMASMACMASMAPCM1PCM2BTS31PCM3SMASMBPCM2????CMBSMBBTS2PCM1????CMBSMBATS31PCM3CMCT(輸出控制)S(輸入控制)T(輸入控制)3.1網(wǎng)絡(luò)交換基本技術(shù)第三章交換技術(shù)基礎(chǔ)3.2交換單元與交換網(wǎng)絡(luò)3.3基本話務(wù)理論3.4通信網(wǎng)服務(wù)質(zhì)量3.3基本話務(wù)理論3.3.1話務(wù)量的概念3.3.2線群的概念3.3.3全利用度線群的呼損計算3.3.4線群的利用率3.3.5呼叫處理能力話務(wù)理論的引入為保證電話通信的服務(wù)質(zhì)量，在設(shè)計電話通信系統(tǒng)時，根據(jù)承擔(dān)的業(yè)務(wù)負荷確定公用設(shè)備的數(shù)量，是話務(wù)理論要解決的問題。丹麥人A.K.Erlang首先提出了全利用度線群的呼損計算公式，奠定了話務(wù)理論的基礎(chǔ)。3.3.1話務(wù)量的概念局間中繼數(shù)量的配置交換網(wǎng)絡(luò)、信號設(shè)備等公用設(shè)備的配置交換機呼叫處理能力配置交換機過負荷控制話務(wù)量是表示電話網(wǎng)內(nèi)機線設(shè)備負荷的一種度量。在數(shù)值上等于時間T內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)和呼叫平均占用時長的乘積。A=CT*t；A為時間T內(nèi)的話務(wù)量；t為呼叫平均占用時長；CT為時間T內(nèi)一群話源產(chǎn)生的呼叫次數(shù)。3.3.1話務(wù)量的概念話務(wù)量的定義當(dāng)C和t采用相同的時間單位時，話務(wù)量是一個無量綱的數(shù)，為紀(jì)念Erlang，將話務(wù)量的單位定為愛爾蘭（Erlang），用e或E表示。1E是一條中繼線連續(xù)使用1小時產(chǎn)生的話務(wù)量。1E=1小時呼

=60分鐘呼

=36百秒呼3.3.1話務(wù)量的概念話務(wù)量的單位實例1/Example1如兩小時內(nèi)用戶共發(fā)生250次呼叫，且每次呼叫的平均占用時間為3分鐘，則在兩小時內(nèi)交換機承擔(dān)的話務(wù)量為：A=CT*t=250/120*3=6.25Erl3.3.1話務(wù)量的概念忙時（BusyHour）忙時：一天中話務(wù)最繁忙的一小時。2040608010005242015103.3.1話務(wù)量的概念trafficintensity通常將忙時（單位時間內(nèi)）流過的話務(wù)量成為話務(wù)量強度，簡稱話務(wù)量。A=C*t忙時話務(wù)量是交換系統(tǒng)設(shè)計的重要依據(jù)。

3.3.1話務(wù)量的概念話務(wù)量強度交換機對話務(wù)負荷的處理方法

呼損工作制等待工作制3.3.1話務(wù)量的概念呼損工作制LostCallsCleared(LCC)系統(tǒng)忙時，不受理業(yè)務(wù)，給用戶送忙音。用戶聽到忙音后，必須放棄本次呼叫，再重新進行呼叫。等待工作制LostCallsDelayed(LCD)系統(tǒng)忙時，用戶必須等待。不向用戶送忙音，用戶也不重新呼叫。一旦有了可用于接續(xù)的空閑設(shè)備，呼叫就繼續(xù)進行下去。3.3.1話務(wù)量的概念流入話務(wù)量和完成話務(wù)量流入話務(wù)量(Offeredtraffic)：是指話源產(chǎn)生的話務(wù)量，即流入系統(tǒng)的話務(wù)量。

A入

=a*t完成話務(wù)量(Carriedtraffic)：指完成了接續(xù)的那部分話務(wù)量A完。損失話務(wù)量(Losttraffic)：流入話務(wù)量與完成話務(wù)量之差A(yù)損。3.3.1話務(wù)量的概念系統(tǒng)工作制與話務(wù)量的關(guān)系等待工作制(InLCDmode)A入=A完

呼損工作制(InLCCmode)A入－A完

=A損

3.3.1話務(wù)量的概念完成話務(wù)量的性質(zhì)以愛爾蘭為單位的完成話務(wù)量A完，在數(shù)值上等于在平均占用時長內(nèi)發(fā)生的平均占用次數(shù)。A完=CT完成話務(wù)量在數(shù)值上等于單位時間內(nèi)各機鍵占用時間的總和。完成話務(wù)量在數(shù)值上等于承擔(dān)這一負荷的設(shè)備平均同時占用數(shù)，也就是同時處于工作狀態(tài)設(shè)備數(shù)量的平均值。3.3.1話務(wù)量的概念實例2/Example2設(shè)呼叫強度C=3600呼叫/小時，平均占用時長t=1分鐘，計算流入話務(wù)量強度A入。A入

=3600呼叫/小時*1/60小時/呼叫

=60E3.3.1話務(wù)量的概念舉例33例—計算1例—計算2隨機性：呼叫次數(shù)是隨機的，呼叫占用時長是隨機的，呼叫中途是否放棄等都是隨機的。波動性：在一天的各個時間段話務(wù)量的大小是波動的，如上班大下班后小，白天大晚上小。集中性：集中系數(shù)K=A忙時/A全天忙時話務(wù)量是交換系統(tǒng)設(shè)計的重要依據(jù)K值越大，說明一天的話務(wù)量分布越集中。3.3.1話務(wù)量的概念話務(wù)量的特性3.3.1話務(wù)量的概念用戶性質(zhì)社會經(jīng)濟條件的影響電話普及率的影響收費制度的影響

影響話務(wù)量的因素

3.3.1話務(wù)量的概念3.3.2線群的概念3.3.3全利用度線群的呼損計算3.3.4線群的利用率3.3.5呼叫處理能力3.3基本話務(wù)理論話源：產(chǎn)生話務(wù)量的來源稱為話源或稱負載源。包括用戶和向本級設(shè)備輸入話務(wù)量的前級機鍵和中繼線。線群：一群（或一組）為話源服務(wù)的設(shè)備及其出線總稱為線群。線群模型入線出線1N……1V3.3.2線群的概念利用度利用度是指在一個線群中，一條入線所能選到的出線數(shù)，一般用D表示。設(shè)某線群的出線數(shù)為V，利用度為D，則：D=V：全利用度線群；D<V：部分利用度線群；3.3.2線群的概念線群模型入線出線1N……1V全利用度線群線群中任一入線均可選到該線群的任一條出線。123100……12310……入線出線V=10,D=103.3.2線群的概念部分利用度線群線群中，一條入線只能選到部分出線，即線群中有些出線不能被某些入線所選用。12350…12311入線出線515253100…4567891012131415V=15,D=103.3.2線群的概念線群呼損的計算按時間計算呼損EE=全部出線占用的時間/統(tǒng)計時間=T阻/T總

表示線群發(fā)生阻塞的概率

。按呼叫計算呼損BB=損失呼叫次數(shù)/總呼叫次數(shù)=C損

/C總

表示呼叫遭受損失的概率。按負載計算呼損HH=忙時損失話務(wù)量/忙時流入話務(wù)量=A損

/A入3.3.2線群的概念全程呼損的概念從網(wǎng)絡(luò)角度分析，呼損包括：交換機呼損、中繼線呼損、全程呼損和全網(wǎng)平均呼損。全程呼損：發(fā)端交換局到終端交換局的呼損，也稱為端到端的呼損。我國數(shù)字電話網(wǎng)的全程呼損指標(biāo)：長途電話網(wǎng)<=0.098本地電話網(wǎng)<=0.043市內(nèi)電話網(wǎng)<=0.027。3.3.2線群的概念全程呼損的計算設(shè)各分系統(tǒng)是獨立工作的，則呼損表示為：

P =1-(1-p1)(1-p2)…(1-pn) =p1+p2+…+pn+p1p2+p2p3 +…+p1p2p3+…+p1p2…pn

≈

p1+p2+…+pn3.3.2線群的概念全程呼損的分配分配方法優(yōu)化分配平均分配呼損的分配端局交換機呼損<=0.005匯接局或長途交換機呼損<=0.001市內(nèi)中繼線或長市中繼線呼損<=0.005長話局間中繼線呼損<=0.013.3.2線群的概念

3.3基本話務(wù)理論3.3.1話務(wù)量的概念3.3.2線群的概念3.3.3全利用度線群的呼損計算3.3.4線群的利用率3.3.5呼叫處理能力全利用度線群呼損常用Erlang呼損公式計算：A：流入話務(wù)量P：呼損V：全利用度線群出線數(shù)P=AV/V!∑Ai/i!i=0V3.3.3全利用度線群呼損計算Erlang曲線A（話務(wù)量）V（出線數(shù)）P=0.001P=0.005P=0.01P=0.02呼損P不變：V增，A增。即出線數(shù)增加，系統(tǒng)所能承擔(dān)的話務(wù)量也增加。流入話務(wù)量A不變：V增，P減。即出線數(shù)增加，系統(tǒng)的呼損就會減少。出線數(shù)V不變：A增，P增。即流入系統(tǒng)的話務(wù)量增加，系統(tǒng)的呼損就會增加。3.3.3全利用度線群呼損計算愛爾蘭表/ErlangtableTrafficLoad(A)NumberofOutlet(V)V=1V=2V=3V=4V=5V=6V=7V=8V=9V=100.10.09091.00452.00015.00000.00000.00000.00000.00000.00000.000000.20.16667.01639.00109.00005.00000.00000.00000.00000.00000.000000.30.23077.03346.00333.00025.00002.00000.00000.00000.00000.000000.40.28571.05405.00716.00072.00006.00000.00000.00000.00000.000000.50.33333.07692.01266.00158.00016.00001.00000.00000.00000.000000.60.37500.10112.01982.00296.00036.00004.00000.00000.00000.000000.70.41176.12596.02855.000497.00070.00008.00001.00000.00000.000000.80.44444.15094.03869.00768.00123.00016.00002.00000.00000.000000.90.47368.17570.05007.01114.00200.00030.00004.00000.00000.000001.00.50000.20000.06250.01538.00307.00051.00007.00001.00000.000003.3.3全利用度線群呼損計算實例1/Example1設(shè)有10個用戶公用2條中繼線。每個用戶的忙時話務(wù)量為0.1Erl，求呼損?？傇拕?wù)量為A=0.1Erl*10=1Erl

出線數(shù)V=2

查愛爾蘭表表可得：呼損P=0.2。3.3.3全利用度線群呼損計算實例2/Example2設(shè)模塊局至母局有2套30/32路PCM系統(tǒng)，要求中繼線的呼損為0.001，求該中繼線能容納多大的話務(wù)量？設(shè)該模塊局用戶的呼出話務(wù)量為0.07E，呼入話務(wù)量為0.065E，問該模塊局最多可以容納多少個用戶？3.3.3全利用度線群呼損計算愛爾蘭表VP0.0010.0020.0050.0100.0200.0300.0500.0700.1000.2003016.68417.60619.03420.33721.93223.06224.08226.22828.11333.8403117.44218.38919.85421.19122.82723.98725.77327.23829.17435.0673218.20519.17620.67822.04823.72524.91426.74628.24930.23736.2956040.7942.3544.7646.9549.6451.5754.5757.0660.4070.906141.6343.2145.6447.8650.5952.5455.5758.1061.4972.146242.4744.0746.5348.7751.5353.5156.5859.1462.5873.386343.3144.9347.4249.6952.4854.4857.5960.1863.6674.636444.1645.7948.3050.6053.4355.4558.6061.2264.7575.873.3.3全利用度線群呼損計算計算過程2條PCM系統(tǒng)所能容納的話務(wù)量A

根據(jù)呼損P=0.001和線群數(shù)V=60查Erlang表得：

A=40.79E

每個用戶的話務(wù)量為

A0=0.07+0.65=0.135E

則該模塊局最多可接的用戶數(shù)為：

N=A/A0=40.79/0.135=302.153.3.3全利用度線群呼損計算奧德爾公式：部分利用度線群呼損計算近似公式：V、A、P的含義與全利用度線群呼損公式相同。D指部分利用度線群的利用度。AD指呼損為P，出線數(shù)為D時全利用度線群所能承受的話務(wù)量。3.3.3全利用度線群呼損計算實例3已知一個線群的話務(wù)量為12E，利用度為10，要求呼損值為0.001，試計算需要多少出線？先判斷線群是全利用度還是部分利用度：

p=0.001，D=10，查Erlang表得：

AD=3.092E<12E此線群是部分利用度線群，用奧德爾公式計算。3.3.3全利用度線群呼損計算計算過程已知：

A=12E,AD=3.092E P=0.001,D=10

則：

V=(12-2.093)/(0.53*0.0011/10+0.047*3.092/10)+10 =31.68

因此，系統(tǒng)需要32條出線。3.3.3全利用度線群呼損計算作業(yè)與思考作業(yè)：1.怎樣從物理概念上去理解話務(wù)量？

2.話務(wù)量的三個特征是什么？

思考：話務(wù)理論主要解決什么問題？

3.3基本話務(wù)理論3.3.1話務(wù)量的概念3.3.2線群的概念3.3.3線群的呼損計算3.3.4線群的利用率3.3.5呼叫處理能力線群的利用率是指該線群出線的平均使用效率。即線群中每條出線承擔(dān)的平均話務(wù)量可用來表示線群出線的利用率。η=A完

/V=A入（1-P）/V3.3.4線群的利用率令出線數(shù)Ｖ不變，改變Ｐ值，用愛爾蘭公式求出相應(yīng)的Ａ，然后再求出η值。Ｐ＝0.001，Ａ＝9.411Erl，η＝0.47Ｐ＝0.005，Ａ＝11.092Erl，η＝0.555Ｐ＝0.050，Ａ＝15.249Erl，η＝0.762線群出線數(shù)一定時，呼損增大，η增大。但呼損不能超過規(guī)定值，否則不能保證QoS。線群利用率和出線數(shù)的關(guān)系線群利用率和出線數(shù)的關(guān)系令Ｐ＝0.01，改變出線V的值，查表得A：當(dāng)Ｖ＝５時，Ａ＝1.361Erl，則η＝0.272當(dāng)Ｖ＝20時，Ａ＝12.031Erl，則η＝0.601當(dāng)Ｖ＝50時，Ａ＝37.901Erl，則η＝0.758當(dāng)Ｖ＝80時，Ａ＝65.36Erl，則η＝0.817當(dāng)Ｖ＝100時，Ａ＝84.06Erl，則η＝0.841當(dāng)Ｖ＝150時，Ａ＝131.58Erl，則η＝0.877P一定時，V越小，η越小，V增加，η增加；當(dāng)V達到一定值時，線群利用率趨向飽和。應(yīng)將小線群合為大線群，以節(jié)省投資。通過利用率計算出線數(shù)利用線群數(shù)大于100時，其利用率提高很慢這一原理?？梢酝ㄟ^利用率近似相等來計算大話務(wù)量所對應(yīng)的出線數(shù)。設(shè)Ｐ＝0.01，Ｖ＝100，Ａ＝84.06Ｅrl，求局間話務(wù)量為131時，需多少中繼線？84.06／100＝131／Ｘ求得Ｘ＝155.8，查表所得為150，基本相近。線群利用率和出線數(shù)的關(guān)系

3.3基本話務(wù)理論3.3.1話務(wù)量的概念3.3.2線群的概念3.3.3線群的呼損計算3.3.4線群的利用率3.3.5呼叫處理能力交換機處理能力指標(biāo)話務(wù)量交換網(wǎng)絡(luò)同時提供的連接數(shù)。控制設(shè)備能夠處理的呼叫數(shù)BHCA(BusyHourCallAttempts)：忙時試呼次數(shù)，是評價交換機設(shè)計與服務(wù)能力的重要指標(biāo)。3.3.5呼叫處理能力BHCA實質(zhì)上就是忙時呼叫次數(shù)（C=A/t）BHCA包括各種情況下對處理機的占用：接續(xù)成功，實現(xiàn)通話（接通）；呼叫遇忙（被叫忙）；被叫久不應(yīng)答（久叫不應(yīng)）；由于主叫原因，失敗的占用次數(shù)，如主叫中途掛機（主叫早釋）；由于網(wǎng)絡(luò)原因不能提供呼叫所需接續(xù)資源使呼叫失?。娐访Α㈤]鎖、故障等）；3.3.5呼叫處理能力各類呼叫平均占用時長呼叫類型平均占用時長（秒）本地呼叫60國內(nèi)自動長途呼叫90國內(nèi)人工長話呼叫200國際自動長途呼叫180國際人工呼叫240特種業(yè)務(wù)呼叫303.3.5呼叫處理能力實例4某交換局需安裝10000門交換機，設(shè)忙時：平均每線呼出話務(wù)量為0.08E，呼入話務(wù)量0.075E，其中：呼叫特種業(yè)務(wù)占4%；呼叫長途業(yè)務(wù)占14%；入局話務(wù)量占呼入話務(wù)量的60%，其中本地業(yè)務(wù)占48%，長途來話占12%。計算處理機的BHCA值？3.3.5呼叫處理能力實例4—計算1先求用戶呼出次數(shù)C1呼出A=0.08*10000=800EC1=800*0.04/(30/3600)+ 800*0.14/(90/3600)+ 800*(1-0.4-0.14)/(60/3600) =3840+4480+39360 =47680（次）3.3.5呼叫處理能力實例4—計算2再求呼入次數(shù)C2呼入A=0.075*10000=750EC2=750*0.48/(60/3600)+ 750*0.12/(90/3600) =21600+3600 =25200（次）3.3.5呼叫處理能力實例4—計算3呼叫總次數(shù)C C=C1+C2=72880次交換機的處理能力為：

72880*1.5（過負荷）*1.2（其他開銷）*1.1（冗余）=144302.4處理機的處理能力應(yīng)為15萬BHCA3.3.5呼叫處理能力

3.4.1服務(wù)質(zhì)量總體要求3.4.2電話網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量3.4.3