交換網(wǎng)絡阻塞率仿真實驗設計

何偉剛

摘 要：程控交換網(wǎng)絡阻塞率分析方法復雜，教師難教，學生難學。教學中利用MATLAB極強的仿真功能，可以很好地解決交換網(wǎng)絡阻塞率仿真演示。通過演示實驗幫助學生理解，能取得好的教學效果。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡阻塞率；MATLAB仿真；仿真演示

一、前言

交換網(wǎng)絡課程是高校電子信息和通信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課。網(wǎng)絡阻塞率概念抽象，理論性強，基本概念及原理不容易理解，所以有在講述工作原理時加以輔助的仿真實驗演示，在教學過程中應借助現(xiàn)代教育技術(shù)來加強教學效果。

MATLAB是MathWorks公司推出的一種科學計算軟件。它是一種以矩陣為基本編程單元的程序設計語言，不但擁有強大的數(shù)值計算功能、圖形表達功能，還具有可視化的仿真環(huán)境。在移動通信教學中引入MATLAB，可以使一些不易理解的抽象知識比較直觀地顯示出來，便于學生理解和接受。從而使學生加深對交換機本質(zhì)的理解，進一步掌握課堂內(nèi)容。

二、接線器工作原理

在多級接線器結(jié)構(gòu)中，由于第一級的每一個接線器與第二級的每一個接線器之間僅存在一條內(nèi)部鏈路，因此任何時刻在一對接線器之間只能有一對出、入線接通。例如，當?shù)谝患壍?個接線器的1號入線與第2個接線器的m號出線接通時，第一級第1個接線器的其他入線都無法再與第二級第2個接線器的其余出線接通。這種雖然入、出線空閑，但因沒有空閑級鏈路而無法接續(xù)的現(xiàn)象稱為交換網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞，當進一步增加網(wǎng)絡的輸入線數(shù)時，可依照相同的方法將二級接線器結(jié)構(gòu)擴展為三級或更多級（如圖1）。

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圖1多級接線器結(jié)構(gòu)圖

三、仿真演示

設當級間鏈路數(shù)x=1時二級接線器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻塞率是Bi2，三級接線器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻塞率是Bi3，由仿真結(jié)果圖可知：當接線器出線一定時，隨著話務量的增加網(wǎng)絡的阻塞率也隨著變大；當話務量一定時，接線器出線的數(shù)值越大，網(wǎng)絡的阻塞率就越小。當級間鏈路數(shù)x=3時，二級、三級接線器結(jié)構(gòu)的阻塞率都比x=1時小，而當級間鏈路數(shù)x=5時，二級、三級接線器結(jié)構(gòu)的阻塞率都比x=3時小。由此可知，二級交換網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的阻塞率總是比三級的小，比混合型網(wǎng)絡阻塞率的大。增加級數(shù)雖然擴大了交換網(wǎng)可接續(xù)的容量，但也增加了網(wǎng)絡的內(nèi)部塞率。擴大級間鏈路數(shù)可減小網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞率。通信網(wǎng)絡中的話務量與呼叫損失，主要是受到通信話線路的數(shù)量的影響，當通信線路一定時，話務量越大，呼叫損失越大，當話務量一定時，通信線路越多，呼叫損失越小。所以，在實際應用中，應當綜合考慮話務量與呼叫損失的關(guān)系，做好市場調(diào)查，當話務量不大時，在一定的呼叫損失的情況下，通話線路數(shù)可以適當?shù)刈稣{(diào)整，以達到最小的成本、最高的效益與最大的利潤（如圖2）。

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圖2 接線器阻塞率仿真圖

四、結(jié)束語

程控交換是電子信息專業(yè)的重要專業(yè)課，由于該課程涉及的內(nèi)容龐雜、概念多、分析方法復雜，所以教師難教、學生難學。教學中許多重難點需要通過演示實驗幫助學生理解，才能取得較好的效果。利用MATLAB的仿真功能，可以很好地解決課堂仿真演示實驗，收到了很好的教學效果。

參考文獻：

[1]程鈴，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教學的應用[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：117－119．

[2]徐明遠，邵玉斌.Matlab仿真在通信與電子工程中的應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2010．

[3]劉震霞.程控交換技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006．

摘 要：程控交換網(wǎng)絡阻塞率分析方法復雜，教師難教，學生難學。教學中利用MATLAB極強的仿真功能，可以很好地解決交換網(wǎng)絡阻塞率仿真演示。通過演示實驗幫助學生理解，能取得好的教學效果。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡阻塞率；MATLAB仿真；仿真演示

一、前言

交換網(wǎng)絡課程是高校電子信息和通信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課。網(wǎng)絡阻塞率概念抽象，理論性強，基本概念及原理不容易理解，所以有在講述工作原理時加以輔助的仿真實驗演示，在教學過程中應借助現(xiàn)代教育技術(shù)來加強教學效果。

MATLAB是MathWorks公司推出的一種科學計算軟件。它是一種以矩陣為基本編程單元的程序設計語言，不但擁有強大的數(shù)值計算功能、圖形表達功能，還具有可視化的仿真環(huán)境。在移動通信教學中引入MATLAB，可以使一些不易理解的抽象知識比較直觀地顯示出來，便于學生理解和接受。從而使學生加深對交換機本質(zhì)的理解，進一步掌握課堂內(nèi)容。

二、接線器工作原理

在多級接線器結(jié)構(gòu)中，由于第一級的每一個接線器與第二級的每一個接線器之間僅存在一條內(nèi)部鏈路，因此任何時刻在一對接線器之間只能有一對出、入線接通。例如，當?shù)谝患壍?個接線器的1號入線與第2個接線器的m號出線接通時，第一級第1個接線器的其他入線都無法再與第二級第2個接線器的其余出線接通。這種雖然入、出線空閑，但因沒有空閑級鏈路而無法接續(xù)的現(xiàn)象稱為交換網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞，當進一步增加網(wǎng)絡的輸入線數(shù)時，可依照相同的方法將二級接線器結(jié)構(gòu)擴展為三級或更多級（如圖1）。

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圖1多級接線器結(jié)構(gòu)圖

三、仿真演示

設當級間鏈路數(shù)x=1時二級接線器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻塞率是Bi2，三級接線器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻塞率是Bi3，由仿真結(jié)果圖可知：當接線器出線一定時，隨著話務量的增加網(wǎng)絡的阻塞率也隨著變大；當話務量一定時，接線器出線的數(shù)值越大，網(wǎng)絡的阻塞率就越小。當級間鏈路數(shù)x=3時，二級、三級接線器結(jié)構(gòu)的阻塞率都比x=1時小，而當級間鏈路數(shù)x=5時，二級、三級接線器結(jié)構(gòu)的阻塞率都比x=3時小。由此可知，二級交換網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的阻塞率總是比三級的小，比混合型網(wǎng)絡阻塞率的大。增加級數(shù)雖然擴大了交換網(wǎng)可接續(xù)的容量，但也增加了網(wǎng)絡的內(nèi)部塞率。擴大級間鏈路數(shù)可減小網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞率。通信網(wǎng)絡中的話務量與呼叫損失，主要是受到通信話線路的數(shù)量的影響，當通信線路一定時，話務量越大，呼叫損失越大，當話務量一定時，通信線路越多，呼叫損失越小。所以，在實際應用中，應當綜合考慮話務量與呼叫損失的關(guān)系，做好市場調(diào)查，當話務量不大時，在一定的呼叫損失的情況下，通話線路數(shù)可以適當?shù)刈稣{(diào)整，以達到最小的成本、最高的效益與最大的利潤（如圖2）。

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圖2 接線器阻塞率仿真圖

四、結(jié)束語

程控交換是電子信息專業(yè)的重要專業(yè)課，由于該課程涉及的內(nèi)容龐雜、概念多、分析方法復雜，所以教師難教、學生難學。教學中許多重難點需要通過演示實驗幫助學生理解，才能取得較好的效果。利用MATLAB的仿真功能，可以很好地解決課堂仿真演示實驗，收到了很好的教學效果。

參考文獻：

[1]程鈴，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教學的應用[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：117－119．

[2]徐明遠，邵玉斌.Matlab仿真在通信與電子工程中的應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2010．

[3]劉震霞.程控交換技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006．

摘 要：程控交換網(wǎng)絡阻塞率分析方法復雜，教師難教，學生難學。教學中利用MATLAB極強的仿真功能，可以很好地解決交換網(wǎng)絡阻塞率仿真演示。通過演示實驗幫助學生理解，能取得好的教學效果。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡阻塞率；MATLAB仿真；仿真演示

一、前言

交換網(wǎng)絡課程是高校電子信息和通信工程專業(yè)一門重要的專業(yè)課。網(wǎng)絡阻塞率概念抽象，理論性強，基本概念及原理不容易理解，所以有在講述工作原理時加以輔助的仿真實驗演示，在教學過程中應借助現(xiàn)代教育技術(shù)來加強教學效果。

MATLAB是MathWorks公司推出的一種科學計算軟件。它是一種以矩陣為基本編程單元的程序設計語言，不但擁有強大的數(shù)值計算功能、圖形表達功能，還具有可視化的仿真環(huán)境。在移動通信教學中引入MATLAB，可以使一些不易理解的抽象知識比較直觀地顯示出來，便于學生理解和接受。從而使學生加深對交換機本質(zhì)的理解，進一步掌握課堂內(nèi)容。

二、接線器工作原理

在多級接線器結(jié)構(gòu)中，由于第一級的每一個接線器與第二級的每一個接線器之間僅存在一條內(nèi)部鏈路，因此任何時刻在一對接線器之間只能有一對出、入線接通。例如，當?shù)谝患壍?個接線器的1號入線與第2個接線器的m號出線接通時，第一級第1個接線器的其他入線都無法再與第二級第2個接線器的其余出線接通。這種雖然入、出線空閑，但因沒有空閑級鏈路而無法接續(xù)的現(xiàn)象稱為交換網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞，當進一步增加網(wǎng)絡的輸入線數(shù)時，可依照相同的方法將二級接線器結(jié)構(gòu)擴展為三級或更多級（如圖1）。

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圖1多級接線器結(jié)構(gòu)圖

三、仿真演示

設當級間鏈路數(shù)x=1時二級接線器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻塞率是Bi2，三級接線器結(jié)構(gòu)的內(nèi)部阻塞率是Bi3，由仿真結(jié)果圖可知：當接線器出線一定時，隨著話務量的增加網(wǎng)絡的阻塞率也隨著變大；當話務量一定時，接線器出線的數(shù)值越大，網(wǎng)絡的阻塞率就越小。當級間鏈路數(shù)x=3時，二級、三級接線器結(jié)構(gòu)的阻塞率都比x=1時小，而當級間鏈路數(shù)x=5時，二級、三級接線器結(jié)構(gòu)的阻塞率都比x=3時小。由此可知，二級交換網(wǎng)路結(jié)構(gòu)的阻塞率總是比三級的小，比混合型網(wǎng)絡阻塞率的大。增加級數(shù)雖然擴大了交換網(wǎng)可接續(xù)的容量，但也增加了網(wǎng)絡的內(nèi)部塞率。擴大級間鏈路數(shù)可減小網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞率。通信網(wǎng)絡中的話務量與呼叫損失，主要是受到通信話線路的數(shù)量的影響，當通信線路一定時，話務量越大，呼叫損失越大，當話務量一定時，通信線路越多，呼叫損失越小。所以，在實際應用中，應當綜合考慮話務量與呼叫損失的關(guān)系，做好市場調(diào)查，當話務量不大時，在一定的呼叫損失的情況下，通話線路數(shù)可以適當?shù)刈稣{(diào)整，以達到最小的成本、最高的效益與最大的利潤（如圖2）。

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圖2 接線器阻塞率仿真圖

四、結(jié)束語

程控交換是電子信息專業(yè)的重要專業(yè)課，由于該課程涉及的內(nèi)容龐雜、概念多、分析方法復雜，所以教師難教、學生難學。教學中許多重難點需要通過演示實驗幫助學生理解，才能取得較好的效果。利用MATLAB的仿真功能，可以很好地解決課堂仿真演示實驗，收到了很好的教學效果。

參考文獻：

[1]程鈴，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教學的應用[J].實驗室研究與探索，2010，29（2）：117－119．

[2]徐明遠，邵玉斌.Matlab仿真在通信與電子工程中的應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2010．

[3]劉震霞.程控交換技術(shù)[M].西安：西安電子科技大學出版社，2006．