2.6 电路交换机的技术指标

2.6.1 性能指标

性能指标是评价电路交换机处理能力和交换能力的指标，主要包括电路交换机的话务负荷能力、呼叫处理能力、交换机能接入用户线和中继线的最大数量等。

1.话务负荷能力

话务负荷能力是指在一定的呼损率下，交换系统在忙时可以承担的话务量，话务量又称话务负载，或话务量强度。其大小通常用单位时间（每小时或每分钟）内呼叫次数和平均每次呼叫占用时间的乘积来计量。计量单位爱尔兰（Erlang），简记为Erl，以纪念丹麦话务理论的创始人A.K.Erlang。

电路交换机能够承受的话务量由交换网络可以同时连接的话路数决定。现代局用电路交换机的话务量指标通常可达数万爱尔兰以上。

2.控制系统的呼叫处理能力

控制系统的呼叫处理能力用最大忙时呼叫次数BHCA（Busy Hour Call Attempts）来衡量，这是评价交换系统的设计水平和服务能力的重要指标。

显然，交换机的BHCA数值越大，说明系统能够同时处理的呼叫数目就越大。影响这个数值的相关因素很多，包括交换系统容量、控制系统结构、处理机性能、软件和算法等，甚至编程时选用的语言，都与之相关。

（1）交换系统容量的影响。交换系统的用户容量越大，要求处理机付出的固定开销越大，这些开销主要是各种扫描程序的开销。扫描任务以时钟级程序的形式运行，需要占用系统的时钟中断，因此用户容量越大，在单位时间内能够进行呼叫处理的比例就会越小。

（2）控制系统结构的影响。现代的电路交换机普遍采用多处理机结构的控制系统。处理机间的通信方式、处理机负荷分担或功能分担的分配方式，以及多台处理机间的组网方式都会影响呼叫处理能力。因此，在电路交换机控制系统的设计过程中，必须考虑这些问题，选择合理和高效的多处理机间通信方式、负荷或功能分配方式，可以提高系统的呼叫处理能力。

（3）处理机性能的影响。处理机是一个计算机系统，因此它的指令功能、工作频率、存储器寻址范围和I/O端口数量是影响处理机性能的重要指标。在成本允许的情况下，应尽量选用高性能的计算机系统。处理机性能的提升能够直接提高控制系统的处理能力。

（4）软件和算法的影响。这是影响控制系统处理能力的重要因素。操作系统软件和应用程序的水平会在很大程度上影响系统的性能。由于电路交换机的软件是一个实时系统，很多任务都有严格的时间要求，因此，选择高效的算法和数据结构，采用高效的编程语言非常重要。设计水平高的控制软件，不仅能提高控制系统的处理能力，同时也可以提高系统的可靠性和可维护性。

3.交换机能接入用户线和中继线的最大数量

电路交换机能够提供的用户线和中继线的最大数量，是电路交换机的一个重要指标。现代电路交换机中，数字交换网络一般能够同时提供数万条话路信道，这些话路可以连接到用户线和中继线上。由于用户线的平均语音业务量较小，一般不到0.1 Erl，即同时进行呼叫和通话的用户不到全部用户的10%，因此电路交换机的用户模块都具有话务集中（扩散）的能力，这样就可以使交换机的话路系统连接更多的用户线。很多局用电路交换机能接入的用户线达十万线以上，而中继线可达到数万线。

2.6.2 服务质量指标

服务质量指标是从用户的角度评价电路交换机服务好坏的指标，主要包括以下两个指标。

（1）呼损率指标

呼损率是交换设备未能完成的电话呼叫数量和用户发出的所有电话呼叫数量的比值，简称呼损。这个比率越小，交换机为用户提供的服务质量就越高。

（2）接续时延

接续时延包括用户摘机后听到拨号音的时延和用户拨号完毕听到回铃音的时延。

2.6.3 可靠性指标

可靠性指标是衡量电路交换机维持良好服务质量持久能力的指标。

程控交换系统的可靠性通常用可用度和不可用度来衡量。为了表示系统的可用度和不可用度，定义了两个时间参数：平均故障间隔时间（Mean Time Between Failure，MTBF）和平均故障修复时间（Mean Time To Repair，MTTR）。前者指系统的正常运行时间，后者指系统因故障而停止运行的时间。因此，可用度A可表示为

相应地，不可用度U则表示为

对于配备备份机的双处理机系统，平均故障间隔时间MTBFD可近似表示为

将式（2.8）代入式（2.6），双机系统的可用度AD可近似表示为

一般要求局用电路交换机系统的中断时间在40年中不超过2小时，相当于可用度A不小于99.9994%。要提高可靠性，就要提高MTBF或降低MTTR，这样就对硬件系统的可靠性和软件的可维护性提出了很高的要求。

2.6.4 运行维护指标

1.故障定位准确度

在发生故障后，故障诊断程序对于故障的定位越准确，越有利于尽快排除故障。电路交换机具有较高的自动化和智能化程度，一般可以将故障可能发生的位置按其发生的概率大小依次输出，有些简单的故障可以准确地定位到电路板甚至芯片级。

2.再启动次数

再启动是指当系统运行异常时，程序和数据恢复到某个起始点重新开始运行。再启动对于软件故障的恢复是一种有效的措施。再启动会影响交换系统的稳定运行。按照对系统影响程度的不同可以将再启动分成若干级别，影响最小的再启动可能使系统只中断运行数百毫秒，对呼叫处理基本没有影响；而有些再启动会损失掉所有正在进行的呼叫和通话，使所有的数据恢复初始值，全部硬件设备恢复为初始状态。

思考题

2.1 若A律量化器的输入值为0.35，问编码值为多少？

2.2 若A律量化器的输出值为0.35，问编码值为多少？

2.3 经A律或µ律量化后的信号是模拟信号还是数字信号？为什么？接收端经解码电路解码后的信号是模拟信号还是数字信号？为什么？

2.4 画图说明本局呼叫信令流程。

2.5 什么情况下计算出GSM的单用户速率为13kb/s？什么情况下计算出GSM的单用户速率为22.8kb/s？

2.6 电路交换有何特点？

2.7 画图说明固话电路交换机的组成。

2.8 什么是TST交换网络的内部时隙选择的反相法？

2.9 分别计算A律和µ律的一次群速率。

2.10 若信道上没有任何差错，那么固话通信中的被叫用户接口对PCM解码后恢复的信号是模拟信号还是数字信号？为什么？

2.11 有一个S接线器，有8条输入/输出线（编号为0～7），每条线的复用度为512，要求在TS15将入线1上的信息A送到出线5上；在TS30将入线2上的信息B送到出线7上。画图说明这一过程，并说明转发表如何构造。

2.12 简述DSE的结构和工作原理。控制DSE交换的转发表在什么地方？

2.13 有一个TST型交换网络，有8条输入/输出线，每条线的复用度为128。现要实现输入线2、TS10、内部TS40、输出线5、TS60间的双向交换。画出交换网络的结构，并填写各相关语音存储器和控制存储器（假设输入T用输出控制，输出T用输入控制，S级控制存储器为输出控制，内部时隙按反相法确定）。

2.14 简述电路交换机软件的特点和组成。

2.15 简述局数据和用户数据的主要内容。

2.16 简述呼叫处理程序的结构。

2.17 简述电路交换机中程序的分级和调度方法。

2.18 用时间表实现对下列程序的调度：A.10 ms，B.20 ms，C.50 ms，D.40 ms，画出时间表的数据结构，并说明如何确定时间表的容量和系统中断周期。

2.19 简述故障处理的一般过程。

2.20 简述移动交换机的硬件构成。

2.21 衡量电路交换机的性能指标和服务质量指标有哪些？

2.22 若处理机的累计有效工作时间为5000小时，累计中断时间为5小时，寿命为50年。试求其寿命期内处理机的可用度。若改用双机结构，可用度又是多少？