【正文】 7 交換技術(shù)基礎(chǔ) 第 章 ? 目前，電話業(yè)務(wù)仍是電信業(yè)務(wù)的主要內(nèi)容。設(shè)計電話局交換 設(shè)備 (交換網(wǎng) )及局間中繼線配備數(shù)量時主要根據(jù)設(shè)備所要承受的 電話業(yè)務(wù)量 (話務(wù)量 )及規(guī)定的 QoS (阻塞程度 ) 。 ? QoS：交換設(shè)備未能完成接續(xù)的電話呼叫業(yè)務(wù)量與用戶發(fā)出的 電話呼叫量之比，即呼叫損失率。呼損越低，服務(wù)質(zhì)量越高。 ? 研究話務(wù)量、呼損與交換設(shè)備數(shù)量間固有關(guān)系的理論即為話務(wù) 理論。最早從事話務(wù)量研究的丹麥學(xué)者 1909年發(fā)表了話務(wù)理論的經(jīng)典著作。 ? 數(shù)字程控交換技術(shù)出現(xiàn)后，話務(wù)交換網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)無呼損。 ? 影響交換系統(tǒng) QoS的因素除公用設(shè)備的數(shù)量外，還有處理機(jī) 的處理能力。 ? 通信業(yè)務(wù)從語音拓展到數(shù)據(jù)、多媒體后，將輸入信息統(tǒng)稱 通信呼叫。話務(wù)理論發(fā)展為通信業(yè)務(wù)量理論，研究 QoS與所需 通信設(shè)備間的關(guān)系。 ? 話務(wù)量基本概念 ? 話務(wù)量定義 什么叫話務(wù)量 電話用戶進(jìn)行通話要占用電話交換機(jī)的資源 (交換網(wǎng)絡(luò)、 中繼線、處理機(jī)、信令設(shè)備等 )。 用戶通話次數(shù)的多少和每次通話時間都從數(shù)量上說明了用戶 需要使用電話的程度，或者說交換機(jī)資源被占用的程度。 ? 話務(wù)量：從數(shù)量上表明用戶或中繼線占用交換機(jī)資源的程度， 具有隨機(jī)性和波動性。 ? 用戶的電話呼叫完全是隨機(jī)的，因此話務(wù)量是一個隨機(jī)變量。 ? 時間 T內(nèi) 的話務(wù)量 A： A=C t (71) 其中， C—— T內(nèi)發(fā)生的呼叫次數(shù)； t—— 每次呼叫的平均占用時間。 ? 話務(wù)量的單位為愛爾蘭 Erl 或小時呼 TC。 也可用分鐘呼 (cm)或百秒呼 (ccs)表示： 1Erl=1TC=60 cm=36 ccs 例、某交換機(jī)在一小時內(nèi)共發(fā)生 250次用戶呼叫，每次呼叫的平均 占用時間為 3分鐘。則在這一小時內(nèi)該交換機(jī)承受的話務(wù)量為： A=Ct=250 3/60= ? 交換系統(tǒng)能承受的話務(wù)量由交換網(wǎng)絡(luò)可 同時連接的話路數(shù) 決定 現(xiàn)代局用數(shù)字交換機(jī)的話務(wù)量可達(dá)數(shù)萬 Erl以上。 忙時、忙時呼叫和忙時話務(wù)量 交換局一晝夜期間所承受的話務(wù)量，即平均同時占用數(shù)， 是變化的 —— 波動性。 ? 一晝夜時間內(nèi)，話務(wù)最繁忙的一小時稱為忙時。 ? 話務(wù)量強(qiáng)度 (話務(wù)流量 )： 單位時間內(nèi)流過的話務(wù)量 A1=A/T=C t / T (72) ? 考慮交換局的機(jī)線數(shù)量時，總是以忙時話務(wù)量為基本數(shù)據(jù)。 通常所說的話務(wù)量，即指 電話局在忙時的話務(wù)量強(qiáng)度 ， 是一個平均值 —— 隨機(jī)性。 ? 例、設(shè)一個用戶在 2hr內(nèi)共呼叫 5次，每次呼叫的保持時間為 800s,300s,700s,400s,50s。求該用戶的話務(wù)量 A和話務(wù)量強(qiáng)度 A1 解： ∵ T=2hr， C=5， t=(800+300+700+400+50)/5=450s= ∴ A=C t= ∴ A1=A/T=(≤1，表現(xiàn)單個用戶的占用率 ) 呼損概率 ? 呼叫損失 (呼損 )：在用戶的一次呼叫過程中，由于在交換網(wǎng)絡(luò) 中找不到空閑輸出線或控制系統(tǒng)過負(fù)荷，而未能完成呼叫接續(xù)。 ? 呼損是偶然事件，所以叫做呼損概率。 ? 對待呼損有兩種不同處理方式： (1)明顯損失制：如果用戶呼叫不能立即接通時，公用交換設(shè)備 不再受理這次呼叫，用戶立即聽到忙音，表示本次呼叫遭到損失 ? 需重新摘機(jī)呼叫，如電路交換； (2)等待制：用戶呼叫不能立即接通時，不是立即聽忙音而是等待 公用交換設(shè)備空閑時給予接續(xù)。接通順序按排隊系統(tǒng)。 ? 不需重新呼叫，如分組交換，客服電話。 原發(fā)話務(wù)量和完成話務(wù)量 ? 原發(fā)話務(wù)量：流入到交換網(wǎng)絡(luò)的輸入線上的話務(wù)量。 Ao —— Offered traffic ? 完成話務(wù)量：在輸出端送出的話務(wù)量，已完成接續(xù)。 Ac—— Carried traffic ? 損失話務(wù)量：原發(fā)話務(wù)量與完成話務(wù)量之差，即由于交換 網(wǎng)絡(luò)有阻塞而遭受損失的話務(wù)量。 AoB— Lost traffic ? 明顯損失制中， Ac=Ao(1B)=AoAoB 其中， B—— 呼損，正常情況下很小，如規(guī)定 1％或 5‰ ，因此 通常在工程中不嚴(yán)格區(qū)分 Ac或 Ao；但設(shè)備超負(fù)荷時較大。 ? 等待制中， Ac=Ao ? 線束的概念 ? 交換網(wǎng)絡(luò)是若干輸入線和能被這些輸入線達(dá)到的若干輸出線之 間的交叉矩陣。輸出線可以組成一個或幾個線束，滿足： ?入線上發(fā)生呼叫時，能接續(xù)到指定路由的一條空閑出線上去 ?任意一對輸入 輸出線上只允許有一個呼叫。 ? 線束按以下標(biāo)準(zhǔn)分為兩類： 線束容量 M—— 輸出線數(shù)量 利用度 D—— 每條輸入線能達(dá)到的輸出線范圍 全利用度線束 ?線束中的任意一條出線能被任一條入線所達(dá)到， M=D， ?只要有空閑出線即可接續(xù)，數(shù)字交換機(jī)采用。 部分利用度線束 ? 任意一條輸入線不能達(dá)到所有出線中的任意一條，只能達(dá)到 部分出線， DM。 ? 可能產(chǎn)生內(nèi)部阻塞，即使輸出線空閑也不能立即實現(xiàn)接續(xù)。 對應(yīng)明顯損失制和等待制兩種情況。 ? 愛爾蘭呼損公式及其應(yīng)用 ? 對于交換節(jié)點，若呼叫到達(dá)是泊松過程，中繼線是全利用度 線束，系統(tǒng)發(fā)生呼叫阻塞時，按明顯損失制處理，則該系統(tǒng)達(dá)到 統(tǒng)計平衡狀態(tài)時，可使用愛爾蘭公式： 其中， A－－ 原發(fā)話務(wù)量（愛爾蘭）； n－－ 輸出線數(shù) ? En(A)－－ 呼損，同時有 n個呼叫的概率，即 n條出線全被占用， 拒絕新呼叫造成的呼損。 ? 可用于開局時，在已知話務(wù)量和規(guī)定 QoS的情況下計算所需 輸出線數(shù)；也可用于故障診斷和確定忙時。 ???niinniAnAAE0)(?。±?1：一個交換機(jī)，其交換網(wǎng)絡(luò)接 1000個用戶終端，每個用戶 忙時話務(wù)量為 ，該交換機(jī)能提供 123條話路同時接受 123個 呼叫。求該交換機(jī)的呼損和線路利用率。 解： ∵ 電路交換采用明顯損失制 且， 123條話路可同時接受 123個呼叫 → M=D全利用度線束 → 符合愛爾蘭公式應(yīng)用條件 ? 交換機(jī)的總話務(wù)量為 Ao= Erl 1000=100 Erl； 輸出線數(shù) n=123；查愛爾蘭表，可得呼損 E123(100)=%。 ? 話務(wù)流量損失 Ao E=% 100= Erl； ? 完成話務(wù)量 Ac=Ao (1E)=% 100= Erl 通過了該交換機(jī)內(nèi)的 123條話路 ∴ 每條話路負(fù)荷 ，即 ? 忙時出線利用率 {((%) 100Erl)/123} 100%=80%。 ??例 2：設(shè) 10個用戶公用交換機(jī)的 2條話路，每個用戶忙時話務(wù)量為 。求該交換機(jī)的呼損和線路利用率。 解： ∵ 電路交換采用明顯損失制且， 2條話路可同時接受 2個呼叫