现代交换原理与通信网技术：2 交换网络补充

第二章补充知识——话务量基础关于“交换理论”

交换理论是随着电话交换技术的应用和发展而产生的一门学科。它的任务是研究电话负载、电话交换系统结构和服务质量之间的数量关系,提供最优系统设计理论和方法。交换理论的研究对象不仅限于电话交换系统，其原理和方法还应用于其他各类信息交换系统。

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通信网络与交换机是典型的服务系统。它们利用所拥有的资源（信道带宽资源、计算资源、存储资源等）或设备为用户提供服务，并满足特定的服务质量要求。因为用户的服务需求是随机发生的，每次服务占用资源的时间也是随机的，所以这是一种随机服务系统，需要借助于概率论及随机过程的理论。交换理论研究方法

3（1）在给定用户条件（如用户个数，电话使用的频繁程度等）和希望达到的服务质量后，如何确定交换网络的容量（入、出线的数量）；（2）在已知网络的容量后，如何设计网络的结构；（3）对于已知结构，如何实现数字接续（即将任意指定入线上的数字信号传递到任意指定的出线）交换网络的设计包含三个方面：交换网络的作用是将任一入线与指定的出线接通，从而获得某种服务。如第一章交换网络结构图，任何时刻都只能有一条入线与中继线接通。我们把：请求服务的用户称为源。请求对象（如中继线、绳路、记发器）称为服务器。实际中，源的数目>

>服务器的数目这是因为：①所有用户同时需要服务的可能性很小；②用户偶尔得不到服务或短时间等待是可以容忍的。一个系统应配备的服务器数量与用户对服务的要求及所期望的服务质量直接有关。通常，在设计交换设备（交换网络）及局间中继线配备数量时，主要根据这些设备所要承受的电话业务量及规定的服务质量指标。因此，有必要对服务需求和服务质量加以定量的描述。

对于大量随机发生的呼叫，有些呼叫可能遇到电话局忙。对于这类呼叫，不同的交换系统有不同的处理方法。一种系统是让遇忙呼叫等待，一旦有了空闲的服务设备，呼叫就继续进行下去，这样的系统叫作待接制系统或等待制系统。另一种系统，它对不能立刻得到服务的呼叫的处理方法是给用户送“忙音”。用户听到忙音后，必须放弃这次呼叫，然后再重新呼叫。这种系统叫做明显损失制系统。对于等待制系统来说，如果等待时间不限，那么流入系统的话务量都能被处理，只是有一些呼叫要等待一段时间才能得到接续。对于明显损失制系统来说，流入系统的话务量有一部分被处理了，另外一部分则被“损失”掉了。等待制与明显损失制

7电话业务量简称话务量；

服务质量指标指的是交换设备未能完成接续的电话呼叫业务量与用户发出的电话呼叫业务量之比，即呼叫损失率，简称呼损。呼损愈低，服务质量愈高。话务量、呼损及交换设备的（服务器数量）之间存在着固有的关系，研究这三者之间固有关系的理论即是话务理论。1话务量话务量（AT）又称话务负载或电话负载。电话交换中，源对服务器的需求量称为源的话务量；服务器所负担的话务量称为话务负荷。定义：在时间T内，一个源（或服务器）所产生（所负荷）的话务量等于该期间内各次服务持续时间之总和。显然，话务量和两个因素有关：需求的频繁程度和每次服务所持续的时间，我们分别称为呼叫强度和呼叫保持时间。（h）单位：小时其中：n为在所考察的时间T内，所发生的呼叫次数；：每次呼叫的平均保持时间。为了计算话务量密度，定义了话务流量：影响话务量的因素（1）影响呼叫强度的因素：时间：随一年中不同的月份，一周中不同的日子，一天中不同小时而变化。见下图。突发事件：如举办大型会议，发生地震等话机普及率：每话机的呼叫强度与普及率成反比。费率：每天晚上9：00以后，长途费减半；会出现长途呼叫高峰。用户遇忙时的表现：用户呼叫时遇到网络或受话方忙时，有些立即放弃呼叫，有些会不断地重拨，造成系统拥塞时呼叫的强度猛增，这些遇阻地呼叫称为呼损。（2）影响的因素：

1.费率

2.用户习惯（说话快慢、长短）

3.通话性质：对同一电话而言公务电话简洁；私人电话通话时间比较长。

4.通话距离：与距离成正比。2服务等级交换网络设计的一个重点问题：在给定平均话务量和希望达到的呼损率后，服务器的个数如何确定？换句话讲，已知平均话务量和服务器的个数后，系统的呼损率是多少？呼损率有两种定义：时间拥塞率——服务器全忙的概率呼叫拥塞率——呼叫产生但无服务器空闲的概率若服务器的个数为M一般时间拥塞率P（M）>呼叫拥塞率P（