通信工程師交換技術(shù)考試控制系統(tǒng)的處理能力

3.6.5 控制系統(tǒng)的處理能力

1.處理能力的估算

控制系統(tǒng)的處理能力常用“最大忙時(shí)試呼次數(shù)”,簡(jiǎn)稱忙時(shí)試呼（BHCA）表示。它的計(jì)算由許多因素決定，如呼叫類型、被叫狀態(tài)、設(shè)備容量、處理機(jī)結(jié)構(gòu)、軟件設(shè)計(jì)等，這里介紹一種近似估算法。

處理機(jī)在單位時(shí)間內(nèi)用于處理負(fù)荷的時(shí)間可表示為

其中，AT為單位時(shí)間內(nèi)所處理的呼叫總數(shù)，即處理能力值（BHCA）a為系統(tǒng)的開(kāi)銷，b為每個(gè)呼叫所需的平均處理時(shí)間。

由于處理機(jī)不可能無(wú)休止的工作，設(shè)計(jì)上假設(shè)t=0.95,即處理機(jī)占用時(shí)間不超過(guò)CPU全部運(yùn)行時(shí)間的95%.即

系統(tǒng)開(kāi)銷包括中斷處理、數(shù)據(jù)的保存和恢復(fù)等，約占機(jī)時(shí)的15%-30%.它由兩部分組成：

話務(wù)量E與單位時(shí)間內(nèi)的呼叫次數(shù)iV和平均呼叫時(shí)長(zhǎng)Z）有關(guān)，即

可以看出，此時(shí)控制系統(tǒng)每小時(shí)可以處理約74000次電話呼叫。

2.處理能力的提高

程控交換機(jī)的呼叫處理能力受到各方面因素的影響，因此要提高其處理能力也必須從這些因素出發(fā)來(lái)考慮。下面提出若干具體要考慮的因素。

（1）提高系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的佘理性

當(dāng)前的程控交換機(jī)的控制系統(tǒng)多半是多處理機(jī)系統(tǒng)。如何組成這個(gè)系統(tǒng)，系統(tǒng)中各處理機(jī)如何分工，每臺(tái)處理機(jī)所承擔(dān)的負(fù)禱是否合理，處理機(jī)間通信采用什么方式，效率如何，這些都是屬于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的一些問(wèn)題。由于當(dāng)前微處理器乃至微計(jì)算機(jī)芯片較為便宜，人們?cè)谠O(shè)計(jì)控制系統(tǒng)時(shí)喜歡用功能較強(qiáng)的處理機(jī)，在處理能力上留有較大的富裕。并且盡可能采用通用處理機(jī)。在整個(gè)系統(tǒng)中采用的處理機(jī)數(shù)量也較為富裕。這樣對(duì)提高呼叫處理能力來(lái)說(shuō)無(wú)疑是有好處的。但是如果處理機(jī)的分工不合理，負(fù)荷分配不勻，即使某些處理機(jī)超負(fù)荷工作，但整個(gè)系統(tǒng)的處理能力還是不能提高。例如，對(duì)于分級(jí)集中控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，主處理機(jī)往往是中央控制功能，它的負(fù)荷一般不會(huì)很重。從處理機(jī)則往往擔(dān)負(fù)一些重復(fù)、處理簡(jiǎn)單而執(zhí)行頻率又很高、實(shí)時(shí)要求也很高的工作。它們的負(fù)擔(dān)過(guò)重，系統(tǒng)處理能力也是提不高。

同樣道理，處理機(jī)間的通信效率也起著重要作用。低效率的通信會(huì)形成“瓶頸”,限制處理機(jī)能力的發(fā)揮。

（1）提高處理機(jī)本身處理能力

除了選用功能強(qiáng)的處理機(jī)之外，如何提高現(xiàn)有處理機(jī)的能力是一個(gè)重要因素。

對(duì)于處理機(jī)要預(yù)計(jì)一個(gè)占用率，即留多大余量，然后又要分配固有開(kāi)銷和非固有開(kāi)銷；操作系統(tǒng)開(kāi)銷和呼叫處理開(kāi)銷等。在合理安排的基礎(chǔ)上進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)才心中有數(shù)。

提高處理機(jī)的主時(shí)鐘頻率當(dāng)然也能提高處理能力。

（2）設(shè)計(jì)高效率的操作系統(tǒng)

程控交換系統(tǒng)是一個(gè)實(shí)時(shí)系統(tǒng)，因此要有一個(gè)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。同時(shí)由于程控交換機(jī)的特殊性，通用操作系統(tǒng)不完全合適。設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單而又高效的操作系統(tǒng)對(duì)提高呼叫處理能力是有益的。

（3）提髙軟件設(shè)計(jì)水平

合理安排軟件功能模塊，以便盡量減少不必要的任務(wù)調(diào)度和通信的開(kāi)銷。設(shè)計(jì)中珍惜時(shí)間資源，提髙處理效率。

（4）精心設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特別要注意提高時(shí)間上的效率。必要時(shí)可以以空間來(lái)?yè)Q取時(shí)間，以減少系統(tǒng)開(kāi)銷。

（5）合理選用編程語(yǔ)言

對(duì)一個(gè)大型程控交換機(jī)來(lái)說(shuō)選用高級(jí)語(yǔ)言有許多好處。它的編程效率高，可讀性好，易于移植。但對(duì)于那些實(shí)時(shí)要求高，啟動(dòng)頻繁的程序采用效率較高的匯編語(yǔ)言以減少系統(tǒng)開(kāi)銷是合理的。

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