程控數字交換機系統可靠性

交換機在規定的時間內和規定的條件（如使用環境和維修條件等）下能有效地實現規定功能的機率。交換機的規定功能有：①整機和部件能啟動、終止和維持所要求的功能；②滿足原定的性能要求。

基本介紹

• 中文名：程控數字交換機系統可靠性
• 外文名：system reliability for digital SPC exchange
• 套用學科：有線通信

參數和指標

對交換機系統可靠性的定量描述所用的參數，各國不盡相同。我國用中斷時間，ccHrr建議採用可用度指標，美國除了用中斷時間外還用斷話、交換機無效試呼和故障率等參數，而斷話（提前釋放）和機器無效試呼在我國和CCITT都列為交換機的性能指標。

中斷時間

程控交換機一般採用自檢技術和冗餘技術，因此可能由於自動切換或軟體初始化引起短時間的停止工作，但用戶不一定感受到這樣的故障，只要這些短時間的故障不影響呼叫的處理，不造成斷話或交換機無效試呼，可以認為交換機功能仍是完好的。當故障持續時間超過一定長度時將影響可靠性，造成中斷。中斷可分為用戶中斷和系統中斷。一個用戶由於交換機故障不能發出、接收呼叫的時間超過30秒稱為用戶中斷。一個交換機由於本身故障以致全局不能處理呼叫（對一個全分散控制的交換機，有50%的用戶或50%的中繼不能發出和接收呼叫）的時間超過30秒稱為系統中斷，中斷的指標是按所有大於30秒的中斷的每年分鐘數的長期平均值表示。用戶中斷時間每年不允許超過30分鐘，系統中斷時間每年不超過3分鐘。

可用度

累計有效工作時間與規定工作時間之比。即

可用度(A)=累計有效工作/2a規定工作時間=累計有效工作時間/累計有效工作時間+累計中斷時間

有時也用不可用度U=1－A來表示。CCITT用非計畫的不可用度來反映交換機的固有可靠性。非計畫的不可用度指因各種故障引起的不可用度，這些故障包括硬體失效、軟體錯誤動作以及工作人員引起的意外故障，不考慮那些不影響呼叫處理的短時間故障。交換機的固有不可用度的平均累計固有中斷時間（MAIDT）來計算，對單個終端的MAIDT規定每年不超過30分鐘，對整個系統的MAIDT，CCITT未作具體規定。

斷話

又稱提前釋放。不是由於通話一方掛機而是由於交換機故障，造成已經建立的通話連線被切斷。交換機在任1分鐘的間隔中出現斷話的機率應小於2×10，相當於在累計70天的通話間隔中只允許出現2次斷話。

交換機無效試呼

由於交換機故障而使正確的試呼沒有完成。這種故障可能是硬體失效、軟體差錯、局數據錯誤或程式性錯誤，用戶撥號錯誤或撥號不全不屬於本參數範圍。交換機無效試呼的機率應小於4×10，即在1萬次試呼中最多允許出現4次無效呼叫。交換機應能自動統計所有的交換機無效呼叫。

系統可靠性是設計、製造交換機應考慮的重要因素，也是電信部門衡量交換機性能和比較不同交換機性能的重要因素。交換機可靠性的確定是通過採集運行中交換機的各項數據進行評定和分析的，得到各項可靠性參數的值，其精確度決定於收集的數據量。研究程控數字交換機的系統可靠性應考慮引起整機或部件故障的各種因素，包括硬體失效、軟體差錯、局數據差錯、人為因素（如維護管理工作的程式性錯誤）等。程控數字交換機一般具有龐大複雜的軟體和多種多樣的維護管理功能，軟體的可靠性對系統可靠性具有重要影響，甚至超過硬體，而人為因素引起的故障也不容忽視。據統計，在程控空分交換機中出現的持續時間超過2分鐘的故障，由人為因素引起的占42%，由軟體引起的占32%，而由硬體引起的只占26%。程控數字交換機的軟體更加複雜、功能更多，人為因素和軟體引起故障所占的比重更大。

交換機的可靠性設計

是在現有元器件水平的基礎上，從系統的總體設計、元器件適用、電路選擇、結構工藝、軟體設計以及維修等各方面，儘量採取各種措施以實現系統既定的可靠性。程控交換機的可靠性，要在設計、製造和管理等方面進行研究，才能得到保證。設計階段是重要的一環，尤其是軟體的可靠性在很大程度上決定於設計。進行交換機的可靠性設計，判斷所設計的交換機是否能滿足可靠性要求，需要作可靠度預計。首先要研究系統可靠性的有關定量指標和指標間的關係，在確定各部件的可靠度（或失效率）之後，根據交換機的可靠性結構模型來計算系統的失效率，進而分析部件和系統間的關係，研究如何在給定的部件可靠度的基礎上提高系統的可靠性。要作出準確的可靠度預計，其基礎是要掌握各部件的失效率數據。程控數字交換機的可靠性不僅受硬體失效的影響，還受軟體差錯和人為因素的影響，而軟體差錯和人為因素引起的故障不經過大量的現場試驗是難以預計的，這些因素要從硬體失效中分離出來。可用的方法是把系統可靠性指標的一部分分配給硬體，再用上述可靠度預計方法計算硬體的失效率是否滿足所分配的指標，以判斷交換機是否滿足系統可靠性指標。硬體失效率占系統失效率的比例根據對已有程控交換機進行大量統計調查的經驗數據來確定。