程控交换技术

课程设计报告

课程设计名称：《程控交换技术》

系部：

学生姓名：

班级：

学号：

成绩：

指导教师：

开课时间：2011-2012 学年 1 学期一．设计题目：程控数字交换网络的阻塞率的仿真分析

二．主要内容与意义：

程控数字交换系统式现代数字通信技术、计算机技术与大规模集成电路技术相结合的产物，使先进的硬件与日趋完善的软件合于一体。程控交换系统的核心就是交换网络通常由若干级接线器组成，因而从交换网络的入线到出线之间将经过若干级网络内部的级间连线——链路。当呼叫由入线进入交换网络，若出线全忙，则该呼叫找不到一条空闲出线，从而该呼叫将损失。虽出现空闲，但相应的链路不通，呼叫也将损失。由于网络内部级间链路不通而使呼叫损失的情况称作交换网络的内部阻塞。我们可以增加网络各级的链路数量俩减低内部的阻塞的概率。当链路数量大到一定程度时，内部阻塞概率将等于零，即成为一种无阻塞的交换网络。通过仿真分析程控数字交换网络的阻塞率，可以更好的理解交换网络的工作情况和程控交换机的性能指标。

三．具体要求

1.课程设计的内容独立自主完成，课程设计报告内容完整、格式规范、排版整

洁美观；

2.设计选用的语言不限，推荐使用MATLAB、C或C++均可，编写出的程序，

必须有详细的注释说明；

3.通过仿真分析程控数字交换网络的阻塞率，给出理论曲线、仿真曲线、以及

理论曲线和仿真曲线的对比曲线。

四．进度安排

（一）16周课程设计安排：

星期一：讲解课程设计的内容，安排每一天的具体任务

星期二：查资料，研究Erlang B模型（呼叫阻塞清除模型）

星期三：确定课程设计方案

星期四：建立所选课题的仿真模型

星期五：写出程序程序设计思想，画出程序流程图

（二）17.5周课程设计安排：

星期一：编写、调试程序

星期二：编写、调试程序

星期三：写课程设计报告，并按时上交

上交的材料：包含三样：（课程设计的电子稿、打印稿、程序）

五．成绩评定

考核方法：现场验收（占50%），课程设计报告（占50%）。

考核内容：学习态度（出勤情况，平时表现等）、方案合理性、程序编制质量、演示效果、设计报告质量。

成绩评定：优，良，中，及格，不及格。

特别说明：（1）如发现抄袭，按照不及格处理。

（2）材料不齐的，考核等级降一级。电子稿件以文件夹的形式

上交的文件夹的命名为：（学号的最后两位+姓名）

正文撰写包含的内容：

1、基本原理：

2、仿真模型

3、仿真程序、程序编制、流程图、仿真结果：

4、结论及其分析

5、心得体会

6、参考资料

程控数字交换网络的阻塞率的仿真分析

一．课程设计的基本原理

1.1 程控数字交换系统

程控数字交换系统式现代数字通信技术、计算机技术与大规模集成电路技术相结合的产物，使先进的硬件与日趋完善的软件合于一体。程控交换系统的核心就是交换网络通常由若干级接线器组成，因而从交换网络的入线到出线之间将经过若干级网络内部的级间连线——链路。当呼叫由入线进入交换网络，若出线全忙，则该呼叫找不到一条空闲出线，从而该呼叫将损失。虽出现空闲，但相应的链路不通，呼叫也将损失。由于网络内部级间链路不通而使呼叫损失的情况称作交换网络的内部阻塞。我们可以增加网络各级的链路数量俩减低内部的阻塞的概率。当链路数量大到一定程度时，内部阻塞概率将等于零，即成为一种无阻塞的交换网络。通过仿真分析程控数字交换网络的阻塞率，可以更好的理解交换网络的工作情况和程控交换机的性能指标

在一个区域，由于经济方面的原因，所提供的链路数往往比电话用户数要少得多。当有人要打电话时，会发现所有链路可能全部处于繁忙状态，我们称这种情况为“阻塞”或“时间阻塞”。提供的链路越多，则系统的阻塞率越小，提供给用户的服务质量就越好，即电话系统的承载能力决定了链路的数目，而链路的数目又决定了系统的阻塞率。

通过仿真分析程控数字交换网络的阻塞率，可以更好的理解交换网络的工作情况和程控交换机的性能指标。

1.2 程控交换机的基本概念

1）话务量定义：在时间T内，一个源（或服务器）所产生的（所负担的）话务量等于该期间内各次服务持续时间之总和。

设在所考查的时间T内，共发生了n次呼叫，每次呼叫的平均保持时间为hav,则根据定义，话务量应为AT=nhav (h)

为了计算话务量密度，定义话务流量为：

A1=AT/T=nhav/T=λ1hav erl(爱尔兰）

其中λ1＝n/T

hav是平均保持时间，λ1是呼叫强度

话务量代表了单位时间内服务时间之总和，它表现了单个源或服务器的占用率，永远小

于或等于1。

当话务量由N个统计特性相同的源产生时，话务流量为：

A=NA1=N λ1hav= λhav erl(爱尔兰）

其中λ＝N λ1

是N个源产生的呼叫强度或单位时间内产生的平均呼叫次数。

用户遇忙时的表现

①呼损清除（LCC)

②呼损保持(LCH)

③呼损延迟(LCD)

服务等级是系统所能达到的呼损率。

针对于三种模型有三个计算公式：

LCC-------爱尔兰－B公式

LCH-------泊松分布

LCD------- 爱尔兰－C公式

三种模型的差别：

LCC:源话务量≥服务器负荷＝成功处理的话务量

LCH:源话务量≥服务器负荷≥成功处理的话务量

LCD:源话务量＝服务器负荷＝成功处理的话务量

2）流入话务量：在一个平均占用时长内，负载源发生的平均呼叫次数。也叫呼叫强度。

完成话务量：在一个平均占用时长内，交换设备发生的平均占用次数。也叫结束强度。

流入话务量= 完成话务量+ 损失话务量

损失话务量= 流入话务量X 呼损率

3）占用概率分布

在一群线束中同时占用的线路（中继线或内部链路）数是一个随机变量。按照话源数和线束容量的大小关系，有4种占用概率分布：

①爱尔兰分布②普阿松分布③恩克谢特分布④贝努里分布

前2个分布适用于话源数趋近于无限大，爱尔兰分布时线束容量有限，普阿松分布线束容量亦趋近于无限大。后2个分布适用于话源数有限，恩克谢特分布时线束容量小于话源数，贝努里分布线束容量等于或大于话源数。这里只介绍常用的爱尔兰分布：

爱尔兰分布条件下（N →∞，N ）m ）