第7章交换技术基础(程控数字交换技术叶敏版)

1、第七章交换技术基础第 七 章 交 换 技 术 基 础第七章 交换技术基础7.1 话务量基本概念7.2 交换网络的内部阻塞7.3 控制部件的呼叫处理能力BHCA7.4 可靠性设计第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1 话务量基本概念7.1.1 话务量定义7.1.2 线束的概念7.1.3 爱尔兰呼损公式及其应用第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.1 话务量定义什么是话务量话务量与用户的呼叫次数和每次呼叫的平均占用时间有关，用公式表示为: A=Ct其中 A 话务量 C 呼叫次数 t 每次呼叫的平均占用时间话务量的单位叫“爱尔兰(Erlang)”，或叫“小时呼”，简写Erl。第 七 章 交 换

2、 技 术 基 础7.1.1 话务量定义例在某一小时内，用户共发生250次呼叫，并且每次呼叫的平均占用时间为3分钟，则其话务量为多少？解：A=Ct=2503/60=12.5Erl单位时间内流过的话务量叫话务强度，它表示单位时间T内形成的话务量，其公式为： A=Ct/T话务量也可用分钟呼（cm）或百秒呼（ ccs ）来表示，他们和爱尔兰的关系是： 1爱尔兰（小时呼）=60cm=36ccs第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.1 话务量定义忙时、忙时呼叫和忙时话务量对于某个交换局来说，一昼夜所能承受的话务量是变化的，其变化如图7-1所示：524152010200806040100话务量话务量时间

3、时间图图7-1 7-1 全天话务量变化示例全天话务量变化示例第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.1 话务量定义呼损概率（1）呼损：如果用户在一次呼叫时，由于在交换网络中找不到空闲出线而未能完成通话，把它叫做“呼叫损失”，简称“呼损”。主要是由出线全忙造成的。（2）有两种对待呼损的不同处理方式：明显损失制和等待制。第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.1 话务量定义原发话务量和完成话务量加入到交换网络的输入线上的话务量程作原发话务量；而在输出端送出的话务量叫做完成话务量，他们之差叫做损失话务量，是由网络阻塞造成的。三者的关系： Ac=Ao（ 1-B ）=Ao-AoB式中 Ac完成话务量

4、（Carried traffic） Ao原发话务量（Offered traffic） B 呼损 AoB损失话务量（Lost traffic）第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.2 线束的概念交换网络是一个将若干入线和能被这些入线达到的若干出线之间的交叉矩阵。这些出线可以组成一个或者几个线束。交换网络入线线束出线图图7-2 交换网络和线束交换网络和线束第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.2 线束的概念全利用度线束线束中的任一条出线能被任一条入线所达到,这样的线束叫全利用度线束。见图7-3 部分利用度线束线束中的任一条入线不能达到所有出线的任一条，只能达到部分出线，这就叫部分利用度线束

5、。见图7-4 11251501510011565150100111510图7-3 全利用度线束图7-4 部分利用度线束第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.3 爱尔兰呼损公式及其应用爱尔兰呼损公式在已知话务量和规定呼损情况下要计算出线需要使用呼损公式，爱尔兰公式只适用于明显损失制全利用度系统。爱尔兰公式： niinniAnAAE0!)(其中：En（A）呼损 A 原发话务量（爱尔兰） n 出线数第 七 章 交 换 技 术 基 础7.1.3 爱尔兰呼损公式及其应用爱尔兰公式的应用例一个交换机，其交换网络接1000个用户终端，每个用户忙时话务量为0.1Erl。该交换机能提供123条话路同时接受1

6、23个呼叫。求该计算机的呼损。解：交换机的总话务量为 A=0.1Erl1000=100Erl，出线数n=123 查爱尔兰表可得呼损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：爱尔兰呼损表附表：爱尔兰呼损表第 七 章 交 换 技 术 基 础7.2 交换网络的内部阻塞链路在入线和出线之间还有内部各级之间的连线，叫做“链路”。内部阻塞由于交换网络内部级间链路不通而导致呼叫损失掉的情况叫做交换网络的“内部阻塞”。第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3 控制部件的呼叫处理能力BHCA 评价一台程控交换机的话务处理能力的参数：（1）通过交换机可同时连接的路由数，即话务量（Erl）（2）单位时间内控制设备能够处理的呼叫数BHCA（Busy Hour Call

9、Attempts）第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.1 计算BHCA的基本模型7.3.2 影响程控交换机呼叫处理能力的因素7.3.3 系统开销及其分配7.3.4 呼叫类别和试呼的不同结果 7.3 控制部件的呼叫处理能力BHCA 第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.1 计算BHCA的基本模型几个定义：（1）系统开销：在充分长的统计时间内，处理机用于运行处理软件的时间和统计时长之比，即时间资源的占用率。（2）固有开销：与呼叫处理次数（话务量）无关的系统开销，例如扫描的开销。（3）非固有开销：与呼叫处理次数有关的系统开销。第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.1 计算BHCA的基本

10、模型控制部件的呼叫处理能力的线性模型： t=a+bN其中 t 单位时间内处理机用于呼叫处理的时间开销 a 固有开销 b 处理一次呼叫的平均开销（非固有开销） N 单位时间内所处理的呼叫总数，即处理能力值（BHCA）。第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.1 计算BHCA的基本模型例某处理机用于呼叫处理的时间开销平均为0.85（称它为占有率），固有开销a=0.29,处理一个呼叫平均需要32ms，则可得N3600103229. 085. 036300010323600)29. 085. 0(3 N次/小时第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.2 影响程控交换机呼叫处理能力的因素系统容量的影

11、响一台处理机的系统容量越大，它用于呼叫处理所花费的开销也就越大。系统结构的影响系统结构合理，各级处理机的负荷分配合理，使得所有处理机都能充分发挥效率。第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.2 影响程控交换机呼叫处理能力的因素处理机能力的影响功能强的指令系统需要执行的指令数来得少，因此所需的开销要少一些。软件设计水平的影响相应的操作系统和软件设计编程语言的选择至关重要。第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.3 系统开销及其分配在程控交换机运行期间，其控制系统的机时主要由操作系统和呼叫处理软件来占用。操作系统（1）任务调度：固有开销（2）通信控制、存储器管理、处理机管理、进程管理、文件管理

12、等与话务量有关，因此属于非固有开销第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.3 系统开销及其分配呼叫处理软件（1）周期级扫描程序：固有开销（2）基本级程序：如分析处理软件的开销是和缓务量有关的，属于非固有开销第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.3 系统开销及其分配余量开销c通常处理机的占用率不设计成100%，而是留有余量已备必要时（过负荷）的需要，这部分开销叫做“余量开销”系统开销及其分配关系图100%a2:周期级周期级BHCA/次次b1:操作系统其他操作系统其他c%系统开销系统开销%b1%a2%a1%b2%a1:周期级周期级b2:基本级基本级ci:余量余量DOM图7-5 系统开销和BH

13、CA的关系M: 系统达到最大系统达到最大BHCA值值D: 有余量开销的有余量开销的BHCA值值O: 产生过负荷的产生过负荷的BHCA值值第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.4 呼叫类别和试呼的不同结果呼叫类别BAEDCGFH用户线用户线中继线中继线图7-7 呼叫类别图中：图中：发端呼叫；发端呼叫； 局内呼叫；局内呼叫；出局呼叫；出局呼叫；入中继呼叫；入中继呼叫；入局呼叫；入局呼叫； 汇接呼叫；汇接呼叫；终端呼叫；终端呼叫； 出中继呼叫。出中继呼叫。其中和为始发呼叫量，因此其中和为始发呼叫量，因此总呼叫量总呼叫量第 七 章 交 换 技 术 基 础7.3.4 呼叫类别和试呼的不同结果成功呼叫

14、何不成功呼叫（）一次试呼就完成通话，叫做成功呼叫，否则就是不成功呼叫。（）不成功的原因）用户原因：摘机不拨号、拨号不完全、拨号错误、被叫忙等等）交换机本身的原因：交换网络阻塞、系统故障、公用资源全忙等第 七 章 交 换 技 术 基 础7.4 可靠性设计衡量系统可靠性的高低，通常采用系统中断时间及可用性等性能指标。系统中断时间系统中断是指一个交换局系统的全部终端或大多数终端不能进行正常的接续。通常规定系统中断累计时间，在20年内不得超过1小时，平均每年不得超过3分钟。可用性可用性是指系统正常的运行时间与总的运行时间之比。第 七 章 交 换 技 术 基 础7.4 可靠性设计系统的正常运行时间可用平

15、均故障间隔时间（MTBF：Mean Time Between Failures）表示。总的运行时间应是正常运行时间MTBF加上平均故障检修时间（MTTR：Mean Time To Repair）。可用性A可简写为：MTTRMTBFMTBFA MTBFMTTRMTTRMTBFMTTRAU 1单机的不可用性U：第 七 章 交 换 技 术 基 础7.4 可靠性设计双机的可用性AD为：2222MTTRMTBFMTBFAD 对于双机系统，其双机的平均故障间隔时MTBFD可由下式表示：MTTRMTBFMTBFD22 双机的不可用性UD：222222221MTBFMTTRMTTRMTBFMTTRAUDD 第 七 章 交 换 技 术 基 础7.4 可靠性设计例一台处理机的MTBF=2000小时，MTTR=3小时，则其预期的不可用性U是多