第7章交换技术基础.

A
B
C
输入线:输出线 = 3:5
第7章 交换技术基础
无阻塞交换网络的条件
• 设A级入线与出线之比为n:m，C级为m:n,则无阻塞交换网 络的条件为： m>=2n-1 • 当n很大时，一般取：m=2n。
第7章 交换技术基础
§7.3 控制部件的呼叫处理能力-BHCA
• 评价一部程控数字交换机的话务处理能力的参数：
否则，需用其他概率公式
话路利用率的概念
话路利用率也就是每出线所负荷的话务量，它反映了 线群的使用率
第7章 交换技术基础
爱尔兰呼损公式应用举例
• 首先仔细研究公式，试得出公式的物理意义 • 教材Page107 的两个例子，并各加第三个小问：线群的 利用率各为多少？ • 比较这两个例子的答案，能得出什么结论？
…
…
入线 1 2
100
全利用度线束：D = M

第7章 交换技术基础
部分利用度线束：
任一负载源只能达到部分出线。即：D < M 1 5 6 10 11 15 线束容量：M = 15 利用度：D = 10 D<M
... ... 1 50 51 100
构成部分利用度线束的方式：分级复连或部分复连
构成全利用度线束的方式：全复连 程控数字交换机的交换网络采用全利用度线束。
第7章 交换技术基础
§7.2 交换网络的内部阻塞
• 内部阻塞的概念：由于网络内部级间链路不通而使呼叫损失掉
的情况
• 怎样构成无阻塞的交换网络？使交换网络内部级间链路数大到 一定程度。 • 阻塞概率的计算方法： – 先将数字交换网络等效成相应的空分模拟交换网络 – 然后分析该空分模拟交换网络的内部阻塞问题。 – 结合数字交换网络在呼叫接续中的特点，对结果加以修正。
3. 设计高效率的操作系统
4. 提高软件设计水平 5. 精心设计数据结构 6. 合理选用编程语言
用户话务量（Erl/用户）×用户数 BHCA= ＋ 每次呼叫平均占用时长
入中继线话务量（Erl/线）×入中继线数 （试呼次数 / 时） 每次呼叫平均占用时长 BHCA用户=6次/时
BHCA中继线=28次/时
第7章 交换技术基础
第7章 交换技术基础
呼叫处理能力的提高
1. 提高系统结构的合理性 2. 提高处理机本身处理能力
第7章 交换技术基础 话务量的计量单位 • 话务量： – 小时呼：呼叫次数与每次呼叫占用时间（以小时为单位） 的乘积。 – 分钟呼：呼叫次数与每次呼叫占用时间（以分钟为单位） 的乘积。 • 话务量强度： – 爱尔兰（Erl）：单位时间内（1小时）的话务量 – 每小时百秒呼（CCS/h） – 1爱尔兰 = 36（CCS/h）
占用2分钟，呼叫6次；或者呼叫1次，占用12分钟。
中继线上的话务量：一般为0.7e. 它的含义是什么：0.7e =0.7x60=42分钟呼。有14次呼叫，每次占用3分钟。
第7章 交换技术基础
补充例题: 设一个源在2小时内共发生4次呼叫，各次呼叫的持续时间 为600s,100s,900s和200s,要求：话务量，话务量流量和呼 叫强度
第7章 交换技术基础
BHCA的测量
• 进行大话务量测试时的规定：（简化测量） –一次试呼处理是一次成功、完整的呼叫接续。 –只考虑最大始发话务量。我国规定： • 用户最大始发话务量为0.1Erl/用户（发话受话相等）。 • 中继线最大话务量为0.70Erl/中继线。 –每次呼叫平均占用时长：用户60s，中继线90s。 • BHCA计算公式：
第7章 交换技术基础 T-S-T的等效网络
HWU0 HWU1 SMA0 SMA1 1 15 0 0 1 15 SMA1 HWU1 16条输入母线
16条输出母线 每条母线256个时隙
SMA0
HWU0
HWU15
SMA15 T
S
SMA15
HW15
T-S-T交换网络
0 0 0 15 0 15 0
T
0 0 1 255 0 1 255
– 通过交换网络可以同时连接的路由数，即话务量
（Erl）； – 单位时间内控制设备能够处理的呼叫数。 • BHCA－Busy Hour Call Attempts ，忙时试呼次数，衡量控 制部件对呼叫的处理能力
– 评价交换系统的设计水平和服务能力的指标。
第7章 交换技术基础
几个定义
• 系统开销：在充分长的统计时间内，处理机用于运行处理
第7章 交换技术基础
第七章 交换技术基础
§7.1 话务量基本理论 §7.2 交换网络的内部阻塞 §7.3 控制部件的呼叫处理能力-BHCA
第7章 交换技术基础
§7.1 话务量基本理论
• 基本概念 Q：设计通信网中的交换设备及局间中继线设备数量时， 主要根据是什么？ A：所承受的电话业务量及规定的服务质量指标。 简称话务量。 指呼损率。即交换设备未 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。
软件的时间和统计时长之比，即时间资源的占用率。
• 固有开销：与呼叫处理次数（话务量）无关的系统开销。
如扫描开销。
• 非固有开销：与呼叫处理次数有关的系统开销。
第7章 交换技术基础
线性模型
• 通过线性模型估算控制设备对呼叫的处理能力。 • 单位时间内处理机用于呼叫处理的时间开销为：
t = a + bN
其中： t：系统开销，一般设计为0.85 a：与呼叫处理次数无关的固有开销。 b：处理一次呼叫的平均开销，是非固有开销。 N：单位时间内所处理的呼叫总数，即BHCA值。
第7章 交换技术基础
系统开销及其分配
第7章 交换技术基础
BHCA值的计算：见书P109例题。
补充例题 某交换机的处理机执行一条指令的平均时间为2us，处 理一次呼叫需执行的指令数在9，000－23，000, a占用 的时间为处理机总时的29％，考虑到话务波动，处理 机留有15％的余量开销，求该处理机的呼叫处理能力。
第7章 交换技术基础
爱尔兰呼损公式及其应用
An n！ Ai i！
E n ( A)

i 0
n
其中：E n (A)－－呼损 A－－原发话务量（爱尔兰） n－－出线数
第7章 交换技术基础
爱尔兰呼损公式应用条件
• • • • 适用于全利用度线束 呼叫服从POISSON分布 话源数远大于系统的话路数 系统的话路数有限
Q：电话理论是什么？ A：研究话务量、呼损率与交换设备数量之间的固有关系 的理论。
第7章 交换技术基础
• 话务量定义：电话负载或话务负载。在时间T内，终端i流 入交换系统的话务量为：
n h
i
i i
ni= 在时间T内由用户终端i发出的呼叫数 hi= 由用户终端i发出的呼叫的平均占用时间
• 话务量强度的定义：单位时间流过的话务量。简称话务流 量。该定义更有意义。
0 1 255 0 1 255 0 1 255
0
1
1 15 15 1
0 15 255 15 B
0 15 15
0 1 255
A
T-S-T等效网络
C
第7章 交换技术基础
怎样降低T-S-T数字交换网络内部阻塞概率？ －增加T-S-T数字交换网络内部的链路数。
1
1 2 3
1 1
2
2
3
2
4 3
3
5
1 2 3
Ac Ao(1 B) Ao AoB
第7章 交换技术基础
线束的概念
• 交换机数字交换网络的外部：
入线
交换 网络
出线
负载源组：入线的总和 负 载 源 组
…
…
线束：出线组成若干线束 线束
交换 网络
线束
第7章 交换技术基础
线束的分类
• 全利用度线束：
任一出线能被任一负载源利用。 线束容量(M)：出线的数量。 1 2 出 线 15 利用度(D)：每条入线所能达 到的出线范围。 M = 15 D = 15
第7章 交换技术基础
影响程控交换机呼叫处理能力的因素
• 系统容量的影响： – 容量越大，呼叫处理能力越低。如扫描开销比较大。 • 系统结构的影响： – 多处理机通信开销 – 负荷分担 – 备用方式（校对、话务分担） • 处理机能力的影响： – 指令系统 – 主时钟频率 – 能访问的存储空间 – I/O口的类别和数量 • 软件设计水平的影响： – 操作系统 – 程序效率
如何求多个用户的话务量 要点：统计特性相同 求话务量需考虑的因素 时间 突发事件 话机普及率 通话性质 用户遇忙时的表现
第7章 交换技术基础
忙时、忙时呼叫和忙时话务量
第7章 交换技术基础 呼损概率 呼损：如果在用户的一次呼叫时，由于在交换网络中找 不到空闲出线而未能完成通 原发话务量和完成话务量 原发话务量：输入到交换网络的话务量 完成话务量：交换网络输出的话务量 损失话务量：二者之差 三者的关系：
第7章 交换技术基础 • 爱尔兰呼损公式的物理意义
爱尔兰呼损公式包括E，n ，A三个变量。 知道其中任两个 变量就可得出第三个变量，同时呼损也也表征了交换网络 中由于线路拥塞而遭受损失的话务量，呼损值与出线数和 话务量有关，出线数相同时，话务量越大，呼损越大；话 务量相同时，出线数越多，呼损越小。 • 当交换机的内部话路数（线束容量）很小时，其利用率就 低，呼损很大；反之，其利用率就较大，呼损很小（一般 大于100左右）。在小线束情况下，要保持较高的通话质量， 就必须使流入的话务量少，此时线束的利用率很低。
Y
n h
i
i i
T
第7章 交换技术基础
电话用户进行通话要占用电话交换机的机键设备。用户通 话次数的多少和每次通话所占用的时间都从数量上说明 了用户需要使用电话的程度，或者说交换机键被占用的 程度。从数量上表明用户占用交换网络和交换机键程度 的两叫做“话务量”。
它可以用公式表示：
A＝C×t
A－－话务量 C－－呼叫次数 T－－每次呼叫的平均占用时间
第7章 交换技术基础
若： 采用“分钟”，则A为“分钟呼”。
采用“100秒”，则A为“百秒呼”。 1e = 1小时呼=60分钟呼 =36百秒呼
通俗的讲，话务量就是一条电话线一个小时内被占用的时长。 如果一条电话线被占用一个小时，话务量就是1爱尔兰。
再如：用户线上的话务量：一般为0.2e. 它的含义是什么： 0.2e =0.2x60=12分钟呼。呼叫4次，每次占用3分钟；或者每次