交换原理课程设计大学西校区校园电话交换网络规划.doc

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1、*实践教学* 兰州理工大学计算机与通信学院2011年春季学期 交换原理 课程设计 题 目：兰州理工大学西校区校园 电话交换网络规划 专业班级： 通信工程二班 姓 名： 学 号： 指导教师： 成 绩： 摘要电话通信是人们使用最普遍的一种通信方式，电话通信网是覆盖范围最广，用户数量最多，应用最广泛的一种通信网络。本次课设系统的介绍了数字程控交换机的结构及原理，通过对兰州理工大学西校区校园电话门数，用户话务量进行系统的调查，并计算了主要设计数据及设计指标，最后根据相关数据设计出了校园电话交换网络组网方案，并绘制出了校园电话交换网的平面图关键字：数字程控交换机；电话交换网；用户话务量前言 进入21世纪

2、的人类已经迈入一个全新的信息化时代，通信网作为国家信息基础设施的主体和骨干，发挥着越来越重要的作用，成为社会发展、人类活动必不可少的重要组成部分，并成为信息时代各个国家战略意义上的竞争点。而交换技术是通信网的核心技术。 交换设备是通信网的重要组成部分，随着通信网现代化进程的加快，新技术、新设备和新的标准不断出现。交换系统也从单一的链路接续变为集信息交换、信息处理和信息数据库为一体的大型复杂设备。自80年代以来，各类交换设备层出不穷，如程控数字交换设备，存储转发的报文交换和分组交换设备。另外，各种交换技术的发展是为了适应不同业务的需求产生和发展的，但就其交换的实质而言，就是在通信网上建立起四通八

3、达的立交桥，以达到经济、快速并满足服务质量要求的信息转移的目的。各种交换技术，从本质上讲是通信与计算机结合的产物，交换系统实质上是一个以计算机为基础，在实时多任务操作系统的控制下，完成信息处理任务的应用系统。信息在交换系统中交互是依赖于信令或通信协议来实现的。通信协议和协议的参考模型是用于描述数据通信和通信网的基本手段。本次课程设计我们采用了数字程控交换机设计出兰州理工大学西校区校园电话交换网络，具体的介绍了数字程控交换机的系统结构及原理，设计了交换基础数据并进行了电话编号，在设计中虽然遇到了很多困难，但最终我们还是以团结的力量完成了本次课设。目录第1章 课设训练内容1第2章 数字程控交换机的

4、系统结构及基本原理22.1 数字交换机的系统结构22.2 程控交换机的基本构成32.3 控制设备32.4 话路子系统42.5 用户线接口电路(SLIC)52.6 信令设备82.7 交换网络特点82.8 数字程控交换机软件基本组成10第3章 调查结果分析11第4章 交换技术基础124.1 话务量的概念124.2忙时、忙时呼叫和忙时话务量124.3 校园电话交换网话务量设计134.4 原发话务量和完成话务量134.5 用户线数:134.6 中继线：13第5章 BHCA测量15第6章 用户编号计划17第7章 心得体会19参考文献:20第1章 课设训练内容1目的及意义 本次课设要求学生在掌握交换原理的

5、基础上，利用数字程控交换机完成校园交换网的设计，以期达到培养和提高学生综合设计能力和实际动手能力，为今后的学习和工作积累经验。2.设计任务及要求 要求利用现代交换原理学过的数字程控交换机，完成如下工作：1、 数字程控交换机设备认知，掌握交换机的结构和基本原理；2、 设计任务： 以西校区为模型，完成用户交换机的配置计划。3、 设计工作要求1） 设计系统结构，给出系统原理介绍。2） 调查用户情况，估计忙时话务量，并设计用户容量和系统容量。3） 设计用户编号计划，包括位数。4） 设计中继线。4、 用户交换机配置计划的技术要求和技术指标：1） 呼损概率忙时（话务量达到峰值的时间段）呼损概率=3%。2）

6、 交换网络的阻塞概率 要求交换网络的阻塞概率为0，即无阻塞网络。3） 控制部件的呼叫处理能力控制部件的呼叫处理能力BHCA是以忙时呼叫次数来衡量。正常情况下，交换机的呼叫处理能力应达到10万次/时，当负荷值超过设计能力，但未达到50%时，交换机的呼叫处理能力应不低于9万次/时。3.具体要求1、 查阅文献资料，一般在5篇以上；2、 分析任务书题目要求，严格按照任务书的要求，完成训练任务；3、 完成课设报告书，不少于8000字。内容包括：中文摘要150字；关键字3到5个；正文内容应包括：前言、基本原理、训练内容、训练步骤及主要内容的记录、训练结果以及对训练成果作出评价，说明本训练的特点和存在的问题

7、，提出改进意见、心得体会、参考文献、致谢等；4、 认真、详细填写综合训练任务书中的各项内容。第2章 数字程控交换机的系统结构及基本原理程控交换机按信息传送方式可分为：模拟交换机和数字交换机。由于程控空分交换机的接续网络(或交换网络)采用空分接线器(或交叉点开关阵列)，且在话路部分中一般传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控模拟交换机，这种交换机不需进行话音的模数转换(编解码),用户电路简单，因而成本低，目前主要用作小容量模拟用户交换机。程控时分交换机一般在话路部分中传送和交换的是模拟话音信号，因而习惯称为程控数字交换机，随着数字通信与脉冲编码调制(PCM)技术的迅速发展和广泛应用，世界各

8、先进国家自60年代开始以极大的热情竞相研制数字程控交换机，经过艰苦的努力，法国首先于1970年在拉尼翁(Lanion)成功开通了世界上第一个程控数字交换系统E10,它标志着交换技术从传统的模拟交换进入数字交换时代。由于程控数字交换技术的先进性和设备的经济性，使电话交换跨上了一个新的台阶，而且对开通非话业务，实现综合业务数字交换奠定了基础，因而成为交换技术的主要发展方向程控交换机的优点(1)灵活性大 (2)提供新的服务项目 (3)便于维护管理，可靠性高 (4)通话质量高 (5)体积小、耗电省 (6)便于保密 (7)支持综合业务数字网(ISDN) 2.1 数字交换机的系统结构图2-1数字交换机的基

9、本结构2.2 程控交换机的基本构成数字交换机的最基本组部分为话路和控制两部分。话路部分则以数字交换网络为核心，还包括模拟数字接口、信号发生器以及各种信令设备等。控制部分则是一个处理机系统。最简单的控制部分是一台处理机。程控交换机是电话交换网的核心设备,其主要功能是完成用户之间的接续。控制部分包括中央处理器（CPU）、存储器和输入/输出设备。话路部分由交换网络、出/入中继器、用户电路等组成，交换网络可以是各种接线器（如纵横接线器、编码接线器、笛簧接线器等），也可以是电子形状矩阵（电子接线器）。交换网络可以是模拟空分的，也可以是数字时分的，并由CPU发送控制命令驱动。 用户电路是每个用户独用的设备

10、，包括用户状态的监视和与用户有关的功能。在电子交换机，尤其在数字交换机中，加强了用户电路的功能。 电话交换机的主要任务是实现用户间通话的接续。基本划分为两大部分：话路设备和控制设备。话路设备主要包括各种接口电路(如用户线接口和中继线接口电路等)和交换 (或接续)网络；控制设备在纵横制交换机中主要包括标志器与记发器，而在程控交换机中，控制设备则为电子计算机，包括中央处理器(CPU),存储器和输入 /输出设备。程控交换机实质上是采用计算机进行“存储过程控制”的交换机，它将各种控制功能，方法编成程序，存入内存，利用对外部状态的扫描数据和存储程序来控制，管理整个交换系统的工作。2.3 控制设备控制部分

11、是程控交换机的核心，其主要任务是根据外部用户与内部维护管理的要求，执行存储程序和各种命令，以控制相应硬件实现交换及管理功能。实际上图（1）采用的是分级分散控制方式，其控制子系统是由中央级（选组级）控制系统和用户级控制系统两级组成。用户级控制系统即用户级CPU，一般负责对用户模块内所有用户线路进行监视扫描，控制用户及交换网络，完成话务的集中，并对相关资源进行分配，中央及控制系统是由处理器(CPU)、存储器、各种OAM各种终端和外设组成，远端接口是控制子系统与集中操作维护中心、网管中心、计费中心等的数据传送接口。中央CPU一般负责系统资源的分配，中央交换网络的控制、呼叫处理、信令处理、控制用户级C

12、PU以及完成系统的操作、维护、管理等功能。该电路系统具有包括一个中央交换网络和一台中央调度处理机的中央部分，中央部分接有若干中继线群，每个中继线群分别包括一个群交换器和一个程控群控制器，群交换器经过已选择确定的连接方式而占用的连接通路如传输线，通道或类似途径与中央交换网络连接，群控制器的功能之一是通过群交换器服务于线路接通；在中继线群上，经过用户线专用的和或中继线专用的终端电路连接有用户线和或中继线，或在传输系统内，比如在脉码调制系统内与用户线和中继线组成的通道相连接；从中央调度处理机到各群控制器有一条控制通道，尤其是这些控制通道电路走向相同，每个群控制器各有一条；当某个中继线群的交换工作开始

13、时，中央调度处理机从它所属的中央存储器里取出外设数据，经过这条，尤其是经过这些条控制通道传送到该中继线群，该中继线群将这些数据半永久性地存储在它本身附设的存储器内，这些外设数据一部分是用于交换技术方面的程序控制过程的程序信息，一部分是分别分配给终端电路及所连接的通道的、在接续和控制技术上对具体情况下的交换工作起决定作用的接续数据，如用户拨叫号码数据、用户连接状态数据、用户分配数据、操作状态数据、操作范畴数据、用户种类数据、中继线种类及通道种类数据等等；这种电路系统的特征在于，将外设数据向每个中继线群的传输分作两个过程，在有关中继线群开始交换工作过程之前进行的传输为第一传播过程，在交换工作过程开

14、始之后的传输为第二传输过程；第一传输过程传输的外设数据首先仅限于程序信息，第二传输过程又分为若干单独的传输子步骤，在已经开始的工作过程中，这些传输步骤被恰当地穿插到中央调度处理机与群控制器之间服务于交换工作过程的数据交换当中进行，这样，在交换工作过程相应开始后，当某个终端电路或某个相应接通的通道上首次出现来向占用或去向占用时，中央调度处理机便将有关群控制器首先请求的线路专用或通道专用接续数据分别按终端电路或按相应的通道传送到有关的中继线群，并存储在它的存储器里。2.4 话路子系统 话路子系统是由中央级（选组级）交换网络和用户级交换网络以及各种接口设备组成的。 交换网络主要完成交换的功能，即在某

15、条入线和出线之间建立连接，从而实现不同线路端口上的话音交换。数字程控交换交换机的交换网络是数字交换网络，主要采用T接线器或T或S接线器，并按照一定的拓扑结构和控制方式构成，用于完成时分复用信号的交换。 接口设备是数字程控交换机与外围环境的接口，其功能主要是完成外部信号与交换机内部信号的转换。程控数字交换机的接口设备主要由用户电路、中继电路和信令收发设备。 用户电路是用户终端设备与交换机的接口，用户终端通过用户线连接到交换机，因而每条用户线对应一条用户电路。 人们通常将交换机与交换机之间的通信线路叫做中继线，中继电路是连接中继线的接口，它一般是交换机与交换机之间的接口，连接数字中继线的是数字中继

16、电路，连接模拟中继线的是模拟中继电路，模拟中继电路现在很少出现。 信令收发设备是指信号发生器、DTMF接收器、MFC收发器（采用CAS信令时）和公共信道信令终端设备（采用CCS信令时）。信号发生器完成用户信令的发送，如各种音信号的发送；DTMF接收器负责DTMF信号的接收，如中国No.1信令的MFC信号的收发；公共信道信令终端设备负责No.7信令的发送和接受。 话路子系统的交换网络和接口设备在CPU的控制下工作。 我们采用的数字程控交换机系统采用模块化的结构，它又中央级（选组级）模块和用户级模块组成。中央级模块主要包括中央级交换网络、信令接口、中继接口和中央级控制系统，完成交换机的核心交换功能

17、和信令处理。用户级模块指用户模块，包括远端用户模块，它主要由用户级交换网络、用户电路和CPU组成。需要说明的是，有些交换系统为了便于管理中继线，设置了中继模块，中继模块配备专门的中继处理机，用于完成监视扫描中继线、控制话音信息传送等功能。设置用户级，主要完成话务量集中的功能，集中比一般为2:1或4:1，这样可将一群用户以较少的链路接至交换网络，提高了链路的利用率。用户模块一般都具有用户级交换网络，该网络大多为单T的交换网络。根据各个交换机功能设计的不同，具有用户模块内部交换功能或具有集中话务功能。用户模块具有用户模块CPU,专门负责用户线的扫描监视、用户级交换网络的控制等。2.5 用户线接口电

18、路(SLIC) 1）基本概念 用户电路的作用是实现各种用户线与交换之间的连接，通常又称为用户线接口电路(SLIC, Subscriber Line Interface Circuit)。根据交换机制式和应用环境的不同，用户电路也有多种类型，对于程控数字交换机来说，目前主要有与模拟话机连接的模拟用户线电路(ALC)及与数字话机，数据终端(或终端适配器)连接的数字用户线电路(DLC)。 模拟用户线电路是适应模拟用户环境而配置的接口图2-2 用户电路功能框图2）基本功能有（1)馈电(Battery feed)：交换机通过用户线向共电式话机直流馈电；图2-3 用户馈电原理图（2)过压保护(Over v

19、oltage Protection)：防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机。 图2-4 过压保护电路（3)振铃(Ringing)：向被叫用户话机馈送铃流。图2-5 振铃控制电路（4)监视(Supervision)： 借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机，挂机，拨号脉冲等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求。图2-6 用户线监视（5)编解码(CODEC)：利用编码器和解码器(CODEC)，滤波器，完成话音信号的模数与数模交换，以与数字交换机的数字交换网络接口 。 （6)混合(Hybrid)：进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。图2

20、-7 混合、编译码和滤波功能的示意图（7)测试(Test)：提供测试端口，进行用户电路的测试。图2-8 测试功能的示意图这7种功能常用第一个字母组成的缩写词(BORSCHT)代表。对于模拟程控交换机，不需要编解码功能；而在数字程控交换机中，除某些特定应用的小型交换机利用增量调制方式外，其它大部分均采用PCM编解码方式。数字用户线电路是为适应数字用户环境而设置的接口，它主要用来通过线路适配器(LAM)或数字话机(SOPHO-SET)与各种数据终端设备(DTE)如计算机，打印机，VDU,电传相连。2.6 信令设备信令：在电话网中任意两个电话用户之间建立接续必须通过一个或多个相关电话交换局。在双方通

21、话之前首先要建立一条供双方通话的线路，这个过程称为呼叫建立。要求通话的一方称为主呼，另一方为被呼。交换机根据主呼发出的信号，按照一定的操作程序对线路状态、被呼终端等各有关部分进行检测，选择一条最佳路径，完成信令设备的主要功能是接收和发送信令。程控数字交换机中主要信令设备有：双方用户的接续。在这个过程中，有许多信号要产生并进行传送，这些信号统称为电话信令。信令设备的主要功能是接收和发送信令。程控数字交换机中主要信令设备有： 1.信号音发生器：用于产生各种类型的信号音，如忙音、拨号音、回铃音等。 2. DTMF接收器：用于接收用户话机发出的DTMF信号。 3. 多频信号发生器和多频信号接收器：用于

22、发送和接收局间的MFC信号。 4. No.7信令终端：用于完成No.7信令的第二级功能。2.7 交换网络特点数字交换的基本概念1） 在电话交换中最直观的是空分交换，它只要用一个接点（不管是机械的还是电子的）将主叫用户和被叫用户接通，于是主叫用户线上的话音信号就能“交换”到被叫用户线上去，它们之间就可以进行通话了。2） 但是在数字交换机中，情况有所不同。来自于不同用户和中继线的话音信号被转换为数字信号，并通过时分复有的方式被复用到不同的PCM复用线上，并由这些复用线连接到数字交换网络上。3） 当话音信号变成数字信号后，每个用户的话音信息就在PCM复用线上占据一个固定的时隙，在这个固定的时隙上，周

23、期地传递该用户的话音信息。在数字交换网络中，要进行时隙交换，就要有一个能存储话音信息的话音存储器和一个控制话音存储器的存/取的控制设备，这个控制设备就是控制存储器。时隙交换的实质就是将一个话音信息由某个时隙搬移至另一个时隙。4） 时隙交换是采用时间接线器来完成的，但时间接线器的容量不大，目前所能生产的最大容量也只有2048个单元，若组成一个电话交换局显然是不够的，还必须进行空间交换，以扩大其容量。5） 这里讲的空间交换仍是时分制的数字交换，信息编码仍是在某个时隙内传输，仅仅是由这一条复用线上交换到另一条复用线上，时隙不变。6） 所以组成一个数字交换网络不仅需要时隙交换，而且还要进行空间交换。7

24、） 为实现不同用户之间的通话，就需要将放在主叫用户时隙上的话音信号“交换”到被叫用户时隙上去。因此，在数字交换机中，不仅要进行空分线路复用线间的交换，还要进行时隙交换。可见，数字交换功能包括复用线交换和时隙交换两部分功能。下面分别加以介绍数字交换的基本接线器图2-9 数字交换机中两用户通话经数字交换网络连接的简化示意图无阻塞交换网络：采用TST交换网络，一般这种网络的阻塞率是很小的，大概是数量级，即可近似为无阻塞网络，。TST数字交换网络的结构图2-10 TST数字交换网络的结构 数字程控交换机的核心组成部分是交换网络，它具有以下特点。1)直接交换数字信号：再多被叫用户的用户电路之间用户话音都

25、是以数字信号的形式存在，因此不必像模拟交换机那样多次数/模和模/数的转换。而且数字信号，可以方便在集成电路中进行处理，所以可以设计复杂多更高，规模更大的交换网络；2)根据主被叫号码进行交换；在收号完成后，控制电路会进行号码分析，并根据号码分析的结果产生相应的信息来选择呼叫接续的路由，而经过各种交换机建立呼叫路由的过程即是交换机的过程，早期的补进式交换机是根据用户的拨号脉冲来选择交换路由；3)时隙交换：交换实际上就是将不同线路，不同时隙上的信息进行交换，对这些不同空间和不同时间信号进行搬移； 对于本次课设中的交换机来说，由于设计的是校园电话交换网，在这个小范围内，就不在需要用户远端模块，因此，此

26、交换机中不存在用户远端模块，将校园用户按一定的次序接到交换机上，校园电话交换网的拓扑结构如手绘大图所示。电话网许多的交换节点和交换链路组合起来就组成一张网交换网。图2-11 电话交换网2.8 数字程控交换机软件基本组成 程控数字交换机中的硬件动作由软件进行控制。软件质量的好坏直接影响整个交换机的性能。软件由程序和数据两大部组成。程控数字交换机的软件系统是非常复杂和庞大的，它应具有如下特点：规模大 实时性强 多任务处理 可靠性要求很高 可维护性好。 呼叫处理的基本过程：（1）主叫用户摘机 ,直到主叫听拨号音。（2）主叫拨号，交换机收号。（3）交换机进行号码分析，确定呼叫类别以及下一步执行的任务。

27、（4）选择一条接通被叫的通路，接通至被叫。（5）给被叫振铃，给主叫送回铃音。（6）被叫应答，通话。（7）话终挂机。第3章 调查结果分析 为了完成本次课设 我们对西校区固定电话（有线接入普通用户）的数目和分布做了详细调查。调查结果如下。宿舍楼：南村住宿楼共有9（ABCDEFGH及9号楼）座，每座有7层，每层有27间宿舍，大一女生宿舍(9号楼)楼不配置固定电话外，其它每个宿舍配有一台座机。基本能够满足正常的通话要求，北村和南村的情况基本相似。有8套住宿楼。不同点是北村主要的用户是大一男生和我校二年级，三年级，还有部分四年级的女生。每个宿舍也有一台座机，大一通话频率和通话长度都高于其他年级，但在通话

28、高峰时期也能满足大家的通话。除外在每套住宿楼楼管处也配有一台座机。住宿楼所有电话数目为27*7*8*2+16=3040。 食堂： 学校南村食堂和教学楼还分布有少量的固定电话。几个学院和学校的一些部门都在南村食堂三楼上有办公室。在南村食堂三楼上分布的办公室有，财务处，综合办公处，基础规划处。（有俩间办公室），生命学院，电气工程学院，外国语学院，每个学院办公室都有俩台电话。经济管理学院办公室有三台电话，每间办公室人数最多为4人。南村食堂三楼上所有电话数目为1+1+2+（3*2）+3=13. 教学楼：教学楼还有几台座机电话，一号教学楼三层上分布着计算机与通信学院办公室。能源与动力工程学院和理学院在四

29、楼上办公。二号教学楼三层上为材料学院办公处。土木学院在四层上办公，在一层上还有开网处配有一台座机。四号教学楼和六号教学楼没有固定电话。教学楼所有电话数目为5*2+=11. 最后在大学生活动中心有2台电话，电话总数为3040+13+11+2=3066。这就为兰州理工大学西校区现在所有固定电话的数目和分布情况。另外西校区校园正在建设当中，在未来几年时间电话数量将有所增加。为了估计忙时话务量，对西校区同学打电话高峰时间及时长进行了调查，对于一天24小时来说，在11:30-12：30,4:00-6:00，21:3022:30是话务量高峰期，而在21:30-22:30为最忙时间，平均每部电话在这一小时内

30、呼叫5次，每次呼叫平均占用时间为2分钟，因此可根据这一时段调查设计交换机的系统容量。第4章 交换技术基础4.1 话务量的概念话务量是用户或中继线占用交换机资源（交换网络、处理器、信号设备等）的一个度量。用户话务量或中继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或中继需要占用交换机资源的程度。我们把表明用户或中继占用交换机资源程度的量叫做话务量。定义: T时间内发生平均呼叫次数和平均占用时 长的乘积A = ct（公式） （4-1）式中：A-话务量t-每次呼叫的平均保持时间。C-呼叫次数话务量单位：小时呼、分钟呼、百秒呼1Erl (爱尔兰) =1小时呼=60分钟呼=36百秒呼影响话

31、务量三个因素：1.T 2.呼叫强度 单位小时呼叫次数 3.占用时长/每次话务量强度：单位时间（忙时）话务量 A=Ct （4-2） C是单位时间的呼叫次数（即呼叫强度） t是平均占用时长4.2忙时、忙时呼叫和忙时话务量对某个交换局来说，一昼夜期间所承受的话务量是变化的。而且变化范围很大。一般夜间达到最低值，而在上午工作繁忙时间达到某一最高值，中午休息期间有所减弱，到达下午有所某一时间出现另一峰值。对于本次课设校园电话网而言，经过调查数据可得，对于一天24小时来说，在11:30-12：30,4:00-6:00，21:3022:30是话务量高峰期，而在21:30-22:30为最忙时间，因此把最高峰定

32、为忙时话务时间。对于呼损概率来说，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话，把它叫做“呼叫损失”，呼损是偶然事件，所以应该叫呼损概率。有两种对待呼损的不同处理方式明显损失制和等待制，在呼叫中如果遇到全忙而找不到空闲出线时，用户立即听到忙音，表示本次呼叫遭受损失，这是明显损失制。在等待制中，当用户找不到空闲出线时，不是立即听忙音，而是等待有空闲出线时给予接续。在本次课程设计中，要求忙时（话务量达到峰值的时间段）呼损概率应=3%。4.3 校园电话交换网话务量设计以电话机部数为计算单位，调查的西校区共有电话总数为3066部，主要集中在宿舍楼，根根据调查学生打电话情况，设忙

33、时通话时间为10分钟，每次呼叫的平均保持时间为2分钟，呼叫次数为5次。则交换机在这一小时内承受的话务量为A=(10/60)3066=766.5 4.4 原发话务量和完成话务量加入到交换网络的输入线上的话务量叫做原发话务量，而在输出端送出的话务量叫完成话务量。他们之间的差叫做损失话务量三者间的关系可以用下式表示=（1-B）=-B （4-3）式中：-完成话务量 -原发话务量 B-呼损由于设计要求呼损概率为3%所以(10/60)（1-3%）=0.16 /线， 即用户线话务量为0.16 /线考虑到新生入校及寒暑假是话务量会增加，并且学校正在建设中，电话数还会有所增加，所以设用户线话务量为0.2Erl/

34、线。4.5 用户线数:控制呼叫的处理能力-BHCA正常情况下，交换机的处理能力应达到10万次/小时，所以设每次呼叫平均时长为2分钟，则可得最大交换用户数为(2/60)100000=3333，由于西校区电话总数为3066部，而学校正在建设中电话部数还会增加，为使网络无阻塞，设接入用户数为33004.6 中继线：1中继线：连接用户交换机，集团电话，无线寻呼台，移动电话交换机等设备进入本地网电话交换机的电话线路叫做中继线中继线是指交换机与交换机之间，交换机与用户小交换机之间的线路连接线。对于校园电话交换网，只有在内网与外网之间建立话路连接时才用到中继线。因此中继线的忙时话务量根据调查可估计为=0.0

35、014 所以采用中继线条数为0.0014100000=140条。设计中，中继线采用光纤材料，光纤通信最主要的优点是：（1）容量大。光纤工作频率比目前电缆使用的工作频率高出8-9个数量级，故所开发的容量大。（2）衰减小。光纤每公里衰减比目前最大的同轴电缆的每公里衰减要低一个数量级以上。（3）体积小重量轻。同时有利于施工和运输。（4防干扰性能好。光纤不受强电干扰，抗电磁脉冲能力也很强，保密性好。（5）节约有色金属。（6）成本低。这些为光纤通信的发展创造了重要的前提条件。光纤的带宽为2MHz，则140*2*1024=286720 kHz/s一条光纤为64kHz/s则光纤所用条数为286720/64=

36、4480。对于校园的电话交换网来说，一共有3066部话机，则可实现完全无阻塞及交换网络的阻塞概率为0.第5章 BHCA测量程控交换机的实际处理能力（BHCA），即交换机所能提供的呼叫处理能力。实际处理能力的验证则需要对模型机或现场试验的交换机进行测量。实际处理能力来自交换机，源于其处理机，基于处理机的处理速度，所以我们又称为设备的BHCA。 程控交换机实际处理能力要大于其目标处理能力，才能满足网络的话务负荷要求。这样程控交换机引入到交换节点后，交换机运行才能正常，网络话务才能畅通。程控交换机实际处理能力满足线性模型（1）U0：固有开销，用以完成一些必需的任务，如任务调度、扫描等。这部分工作量不

37、随输入负荷（N）变化，是一个固定量，处理机类型不同，其值也不尽相同，一般在20%以下，即U00.2。（2）呼叫处理工作UH：这部分工作量随着输入负荷（即试呼数）的增加而相应地增加，处理机的占用率也随之增加。在正常负荷条件下，输入负荷与处理机占用率呈现线性关系，U0UH0.9。（3）处理机还必须保留一部分能力（UR）用于处理话务的峰值以及必要的管理功能等，UR=0.1，至于处理机还应负担的非实时性的例行维护工作等等，则可在负荷较小时执行，不影响处理机的最大处理能力。图5-1 处理机处理能力特性处理机的最大处理能力（）：当处理机被100%占用时的处理能力（BHCA）， 工程设计能力（R0）：当处理

38、机被占用90%时的处理能力（BHCA）。处理机应工作在工程设计能力（R0）以下，U0以上区域，超过它的工程设计能力时，我们称该交换设备运用在过负荷状态。课程设计要求：BHCA、控制部件呼叫处理能力-BHCA是以忙时试呼次数来衡量的。正常情况下，交换机的呼叫处理能力应达到10万次/时，当负荷超过设计能力，但未达到50%时，交换机的呼叫处理能力应不低于9万次/时。1） 一次试呼处理指一次完整的呼叫接续，即从开始摘机到通话，挂机为止的一次成功呼叫，其他不成功呼叫不考虑。2） 只考虑最大始发话务量。对于这次设计，用户的始发话务量为0.17 爱尔兰/用户。中继话务量为0.0014爱尔兰/中继线。3） 每

39、次呼叫平均占用时长对用户定为120s；对中继线定为150s。这样根据BHCA值的计算公式：BHCA（试呼叫次数/小时）=+ （5-1）可得对每一个用户来说： =5.1次/时对于一条中继线来说：=0.056次/时第6章 用户编号计划电话号码是电话网内的用户所使用的以十进制数字表示的寻址信息。有了该号码，用户才可以通过拨号实现本地呼叫、国内长途呼叫及国际长途呼叫。电话网的编号有国际网编号、国内长途网编号和本地网编号。1. 国际网编号CCITT负责制定国际电话编号制度，并为每个国家或地区分配相应的代码。国家或地区代码可以是一位、二位或三位。我国的代码是86。国际呼叫的拨号顺序为：00国家代码国内有效

40、电话号码。“00”为国际长途字冠。2. 国内长途网的编号国内长途自动电话网采用1至4位不等位编号，国内长途自动直拨用户号码按以下序列组成： 长途字冠（0）长途区号被叫号码3. 本地网编号本地网内的所有自动用户共用一个区号。本地电话号码采用等位编号，一般为58位长，号码结构为局号局内用户号，如2550008中255即局号，0008为局内用户号。除此之外，在本地网中还有特业编号，如110、120、114等。用户号码：是用于区别同一本地网中各个话机的号码，被叫用户在本地网中统一采用等位编号。我国本地电话网的号码长度最多为8位。编用户号码时应注意，0和1不能作为用户号码中的第一位使用，所以一个4位号码

41、最多可区别8000门话机，5位号码可区别80000门话机，8位号码可区别80000000门话机。因此，一台数千门的交换机需要用4位号码，而万门交换机一般需要5位号码。对于大城市，话机总数可能达到数百万门，因此必须使用若干个市话交换机通过汇接交换机连接起来，组成汇接式市话交换机。在汇接式市话交换网络中，市话交换机构成了各个分局。在这种情况下，本地网号码又分为分局号和用户号两种组成方式。分局号为1位时，最多只能支持8个分局（29分局）；分局号为2位时，最多能支持80个分局。因此，增加分局个数时，分局号也做相应的增加。对于西校区电话交换网来说，根据调查得共有3066门话机，所以应采用4位号码，对于分

42、局号来说，根据调查显示，兰州市有20多个大型分局，每个分局内又有10个左右的小分局，所以根据以上电话编号的要求，我们设计采用3位分局号。因此最终我们设计的校园电话交换网编号为78231907826255，由于西校区正在建设中，电话部数将会有小幅度的增加，电话编号可在此基础之上累加。第7章 心得体会回顾本此次交换原理课程设计，我感慨颇多，交换原理作为我们的主要课之一，虽然在这学期初我对这门课并没有怎么学懂，觉得有些内容难以理解，但在这次课程设计后我发现自己在一点一滴的努力中对交换原理的兴趣也在逐渐增加。从理论到实践，在快三星期的日子里，可以说是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅巩固

43、了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从实践中得出结论，才能提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。它不仅仅让我们综合那些理论知识来运用到设计和创新，还让我们知道了一个团队凝聚在一起时所能发挥出的巨大潜能。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固，比如说设计用户编号情况，不懂分析中继线，对交换机的有些原理掌握得不好通过这次课程设计之后，以前所学过的知识重新温故而且

44、有了更深一步的了解。 这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多问题，最后在薛老师的悉心指导和团队协作下，终于迎逆而解。同时，在薛老师的身上我们学到很多实用的知识，在此我们表示最真诚的谢意！同时，对给过我帮助的所有同学和各位指导老师再次表示忠心的感谢！参考文献:1. 现代交换原理，电子工业出版社，金惠文编，2007-1。2. 程控数字交换与交换网，北京邮电大学出版社，叶敏编著，2003-1.3. 程控数字交换技术，西安电子科技大学出版社，刘振霞编著，2007-84. 号码资源与现代电信网络，国防工业出版社，李茂长等编著，2004-10.5. 现代交换技术，北京邮电大学出版社，钱渊等编著2009-11