通信工程師交換技術(shù)交換機(jī)的主要性能指標(biāo)

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1.5 交換機(jī)的主要性能指標(biāo)
衡量交換機(jī)性能的主要技術(shù)指標(biāo)有：交換容量、阻塞率、時(shí)延、差錯(cuò)率、接口類型及速率、可靠性等。交換容童是交換機(jī)所能提供的最大吞吐董，即最大的信息轉(zhuǎn)發(fā)能力。傳統(tǒng)的電話交換機(jī)的容量通常用額定的話路數(shù)表示?，F(xiàn)代交換機(jī)的容量往往用速率單位bit/s度童。交換容最主要取決于內(nèi)部交換網(wǎng)絡(luò)的端口數(shù)、端口速率及交換結(jié)構(gòu)。例如，設(shè)端口數(shù)~=8,每個(gè)端口的速率為及=2.5Gbit/s,交換網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部無阻塞，則交換容量C=N+R=200Gbit/8。交換機(jī)實(shí)際運(yùn)行時(shí)的吞吐量往往小于其容量，這是因?yàn)槊總€(gè)端口不可以滿負(fù)荷（即達(dá)到100%的利用率）的工作。
阻塞率是交換機(jī)內(nèi)部資源全部被占用的概率。這里的資源，主要指帶寬和緩沖器。對于電路交換而言，阻塞使得呼叫連接請求被拒絕，常稱為呼損，所以按時(shí)間計(jì)算的呼損率就等于阻塞率。對于分組交換而言，阻塞引起分組的丟失，所以分組的丟失率就等于阻塞率。
時(shí)延分為信令處理時(shí)延和分組轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延。前者是針對面向連接型的交換機(jī)制而言的。在建立連接過程中，交換機(jī)需要接收、識別信令，并實(shí)施相應(yīng)的操作。因此，網(wǎng)絡(luò)建立連接時(shí)間取決于交換機(jī)的信令處理時(shí)延。而信令處理時(shí)延又取決于交換控制器的處理能力分組轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延定義為，從數(shù)據(jù)分組到達(dá)交換機(jī)的輸人端口至該分組從輸出端口離去所經(jīng)歷的時(shí)間。分組轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延是一個(gè)隨機(jī)變量，它主要決定于分組在緩沖器中的排隊(duì)等待時(shí)間和分組的發(fā)送時(shí)間，這兩者又與分組長度、端口速率、業(yè)務(wù)到達(dá)的情況有關(guān)。普通分組交換的分組轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延一般為毫秒量級，甚至大到幾十毫秒；而快速分組交換的轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)延一般小于幾十微秒。
交換機(jī)的轉(zhuǎn)發(fā)過程不可避免地會帶來差錯(cuò)。信號線之間的串?dāng)_、公共地線的干擾、信號波形的不理想、數(shù)字電路屮偶然存在的競爭冒險(xiǎn)現(xiàn)象、軟件的缺陷等都可能引起差錯(cuò)。差錯(cuò)情況一般用比特差錯(cuò)率（BitErrorRate,BER)度量，當(dāng)然，也可以用信元差錯(cuò)率或分組差錯(cuò)率來衡量。需要指出，人們往往比較重視傳輸差錯(cuò)，而忽略交換設(shè)備帶來的差錯(cuò)；在采用光纖傳輸?shù)那闆r下，由于傳輸?shù)腂ER非常小，交換機(jī)引起的差錯(cuò)就不可忽視了。
交換機(jī)的接口類型表示交換機(jī)提供服務(wù)的種類，而接口速率表示相應(yīng)接口的服務(wù)能力。這些指標(biāo)要根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的總體要求、用戶終端的類型、接人網(wǎng)的類型、鏈路的傳輸體制及速率等因素來確定。例如，鏈路傳輸采用SDH的STM-16,那么交換機(jī)就要有速率為2.5Gbit/s的STM-16等口；鏈路傳輸采用PDH的E1，那么交換機(jī)就要有速率為2.048Mbit/s的E1接口。
可靠性k映交換機(jī)在特定的工作環(huán)境條件下正常運(yùn)行的能力，通常用平均故障間隔時(shí)間作為可靠性的指標(biāo)。平均故障間隔時(shí)間的倒數(shù)就是故障（發(fā)生）率。交換機(jī)的故障分為全局性故障和局部性故障。全局性故障，如控制器的中央處理器失效，將引起系統(tǒng)癱瘓，必須極力避免。為了提供電信級服務(wù)，一般要求全局性故障的平均間隔時(shí)間為十年以上。局部性故障，如內(nèi)部交換網(wǎng)絡(luò)某一交換單元的故障、交換機(jī)某一接口電路的故障，影響范圍較小，但也要盡力減小其發(fā)生率，達(dá)到相應(yīng)的指標(biāo)?？煽啃圆粌H決定于硬件的質(zhì)量，而且與軟件有關(guān)；不僅決定于設(shè)備制造的工藝水平，而且與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)有關(guān)。因此，在交換機(jī)的設(shè)計(jì)階段就要對可靠性給予足夠的重視。

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