交换网络阻塞率仿真实验设计

何伟刚

摘 要：程控交换网络阻塞率分析方法复杂，教师难教，学生难学。教学中利用MATLAB极强的仿真功能，可以很好地解决交换网络阻塞率仿真演示。通过演示实验帮助学生理解，能取得好的教学效果。

关键词：网络阻塞率；MATLAB仿真；仿真演示

一、前言

交换网络课程是高校电子信息和通信工程专业一门重要的专业课。网络阻塞率概念抽象，理论性强，基本概念及原理不容易理解，所以有在讲述工作原理时加以辅助的仿真实验演示，在教学过程中应借助现代教育技术来加强教学效果。

MATLAB是MathWorks公司推出的一种科学计算软件。它是一种以矩阵为基本编程单元的程序设计语言，不但拥有强大的数值计算功能、图形表达功能，还具有可视化的仿真环境。在移动通信教学中引入MATLAB，可以使一些不易理解的抽象知识比较直观地显示出来，便于学生理解和接受。从而使学生加深对交换机本质的理解，进一步掌握课堂内容。

二、接线器工作原理

在多级接线器结构中，由于第一级的每一个接线器与第二级的每一个接线器之间仅存在一条内部链路，因此任何时刻在一对接线器之间只能有一对出、入线接通。例如，当第一级第1个接线器的1号入线与第2个接线器的m号出线接通时，第一级第1个接线器的其他入线都无法再与第二级第2个接线器的其余出线接通。这种虽然入、出线空闲，但因没有空闲级链路而无法接续的现象称为交换网络的内部阻塞，当进一步增加网络的输入线数时，可依照相同的方法将二级接线器结构扩展为三级或更多级（如图1）。

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图1多级接线器结构图

三、仿真演示

设当级间链路数x=1时二级接线器结构的内部阻塞率是Bi2，三级接线器结构的内部阻塞率是Bi3，由仿真结果图可知：当接线器出线一定时，随着话务量的增加网络的阻塞率也随着变大；当话务量一定时，接线器出线的数值越大，网络的阻塞率就越小。当级间链路数x=3时，二级、三级接线器结构的阻塞率都比x=1时小，而当级间链路数x=5时，二级、三级接线器结构的阻塞率都比x=3时小。由此可知，二级交换网路结构的阻塞率总是比三级的小，比混合型网络阻塞率的大。增加级数虽然扩大了交换网可接续的容量，但也增加了网络的内部塞率。扩大级间链路数可减小网络的内部阻塞率。通信网络中的话务量与呼叫损失，主要是受到通信话线路的数量的影响，当通信线路一定时，话务量越大，呼叫损失越大，当话务量一定时，通信线路越多，呼叫损失越小。所以，在实际应用中，应当综合考虑话务量与呼叫损失的关系，做好市场调查，当话务量不大时，在一定的呼叫损失的情况下，通话线路数可以适当地做调整，以达到最小的成本、最高的效益与最大的利润（如图2）。

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图2 接线器阻塞率仿真图

四、结束语

程控交换是电子信息专业的重要专业课，由于该课程涉及的内容庞杂、概念多、分析方法复杂，所以教师难教、学生难学。教学中许多重难点需要通过演示实验帮助学生理解，才能取得较好的效果。利用MATLAB的仿真功能，可以很好地解决课堂仿真演示实验，收到了很好的教学效果。

参考文献：

[1]程铃，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教学的应用[J].实验室研究与探索，2010，29（2）：117－119．

[2]徐明远，邵玉斌.Matlab仿真在通信与电子工程中的应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2010．

[3]刘震霞.程控交换技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006．

摘 要：程控交换网络阻塞率分析方法复杂，教师难教，学生难学。教学中利用MATLAB极强的仿真功能，可以很好地解决交换网络阻塞率仿真演示。通过演示实验帮助学生理解，能取得好的教学效果。

关键词：网络阻塞率；MATLAB仿真；仿真演示

一、前言

交换网络课程是高校电子信息和通信工程专业一门重要的专业课。网络阻塞率概念抽象，理论性强，基本概念及原理不容易理解，所以有在讲述工作原理时加以辅助的仿真实验演示，在教学过程中应借助现代教育技术来加强教学效果。

MATLAB是MathWorks公司推出的一种科学计算软件。它是一种以矩阵为基本编程单元的程序设计语言，不但拥有强大的数值计算功能、图形表达功能，还具有可视化的仿真环境。在移动通信教学中引入MATLAB，可以使一些不易理解的抽象知识比较直观地显示出来，便于学生理解和接受。从而使学生加深对交换机本质的理解，进一步掌握课堂内容。

二、接线器工作原理

在多级接线器结构中，由于第一级的每一个接线器与第二级的每一个接线器之间仅存在一条内部链路，因此任何时刻在一对接线器之间只能有一对出、入线接通。例如，当第一级第1个接线器的1号入线与第2个接线器的m号出线接通时，第一级第1个接线器的其他入线都无法再与第二级第2个接线器的其余出线接通。这种虽然入、出线空闲，但因没有空闲级链路而无法接续的现象称为交换网络的内部阻塞，当进一步增加网络的输入线数时，可依照相同的方法将二级接线器结构扩展为三级或更多级（如图1）。

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图1多级接线器结构图

三、仿真演示

设当级间链路数x=1时二级接线器结构的内部阻塞率是Bi2，三级接线器结构的内部阻塞率是Bi3，由仿真结果图可知：当接线器出线一定时，随着话务量的增加网络的阻塞率也随着变大；当话务量一定时，接线器出线的数值越大，网络的阻塞率就越小。当级间链路数x=3时，二级、三级接线器结构的阻塞率都比x=1时小，而当级间链路数x=5时，二级、三级接线器结构的阻塞率都比x=3时小。由此可知，二级交换网路结构的阻塞率总是比三级的小，比混合型网络阻塞率的大。增加级数虽然扩大了交换网可接续的容量，但也增加了网络的内部塞率。扩大级间链路数可减小网络的内部阻塞率。通信网络中的话务量与呼叫损失，主要是受到通信话线路的数量的影响，当通信线路一定时，话务量越大，呼叫损失越大，当话务量一定时，通信线路越多，呼叫损失越小。所以，在实际应用中，应当综合考虑话务量与呼叫损失的关系，做好市场调查，当话务量不大时，在一定的呼叫损失的情况下，通话线路数可以适当地做调整，以达到最小的成本、最高的效益与最大的利润（如图2）。

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图2 接线器阻塞率仿真图

四、结束语

程控交换是电子信息专业的重要专业课，由于该课程涉及的内容庞杂、概念多、分析方法复杂，所以教师难教、学生难学。教学中许多重难点需要通过演示实验帮助学生理解，才能取得较好的效果。利用MATLAB的仿真功能，可以很好地解决课堂仿真演示实验，收到了很好的教学效果。

参考文献：

[1]程铃，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教学的应用[J].实验室研究与探索，2010，29（2）：117－119．

[2]徐明远，邵玉斌.Matlab仿真在通信与电子工程中的应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2010．

[3]刘震霞.程控交换技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006．

摘 要：程控交换网络阻塞率分析方法复杂，教师难教，学生难学。教学中利用MATLAB极强的仿真功能，可以很好地解决交换网络阻塞率仿真演示。通过演示实验帮助学生理解，能取得好的教学效果。

关键词：网络阻塞率；MATLAB仿真；仿真演示

一、前言

交换网络课程是高校电子信息和通信工程专业一门重要的专业课。网络阻塞率概念抽象，理论性强，基本概念及原理不容易理解，所以有在讲述工作原理时加以辅助的仿真实验演示，在教学过程中应借助现代教育技术来加强教学效果。

MATLAB是MathWorks公司推出的一种科学计算软件。它是一种以矩阵为基本编程单元的程序设计语言，不但拥有强大的数值计算功能、图形表达功能，还具有可视化的仿真环境。在移动通信教学中引入MATLAB，可以使一些不易理解的抽象知识比较直观地显示出来，便于学生理解和接受。从而使学生加深对交换机本质的理解，进一步掌握课堂内容。

二、接线器工作原理

在多级接线器结构中，由于第一级的每一个接线器与第二级的每一个接线器之间仅存在一条内部链路，因此任何时刻在一对接线器之间只能有一对出、入线接通。例如，当第一级第1个接线器的1号入线与第2个接线器的m号出线接通时，第一级第1个接线器的其他入线都无法再与第二级第2个接线器的其余出线接通。这种虽然入、出线空闲，但因没有空闲级链路而无法接续的现象称为交换网络的内部阻塞，当进一步增加网络的输入线数时，可依照相同的方法将二级接线器结构扩展为三级或更多级（如图1）。

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图1多级接线器结构图

三、仿真演示

设当级间链路数x=1时二级接线器结构的内部阻塞率是Bi2，三级接线器结构的内部阻塞率是Bi3，由仿真结果图可知：当接线器出线一定时，随着话务量的增加网络的阻塞率也随着变大；当话务量一定时，接线器出线的数值越大，网络的阻塞率就越小。当级间链路数x=3时，二级、三级接线器结构的阻塞率都比x=1时小，而当级间链路数x=5时，二级、三级接线器结构的阻塞率都比x=3时小。由此可知，二级交换网路结构的阻塞率总是比三级的小，比混合型网络阻塞率的大。增加级数虽然扩大了交换网可接续的容量，但也增加了网络的内部塞率。扩大级间链路数可减小网络的内部阻塞率。通信网络中的话务量与呼叫损失，主要是受到通信话线路的数量的影响，当通信线路一定时，话务量越大，呼叫损失越大，当话务量一定时，通信线路越多，呼叫损失越小。所以，在实际应用中，应当综合考虑话务量与呼叫损失的关系，做好市场调查，当话务量不大时，在一定的呼叫损失的情况下，通话线路数可以适当地做调整，以达到最小的成本、最高的效益与最大的利润（如图2）。

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图2 接线器阻塞率仿真图

四、结束语

程控交换是电子信息专业的重要专业课，由于该课程涉及的内容庞杂、概念多、分析方法复杂，所以教师难教、学生难学。教学中许多重难点需要通过演示实验帮助学生理解，才能取得较好的效果。利用MATLAB的仿真功能，可以很好地解决课堂仿真演示实验，收到了很好的教学效果。

参考文献：

[1]程铃，徐冬冬.Matlab仿真在通信原理教学的应用[J].实验室研究与探索，2010，29（2）：117－119．

[2]徐明远，邵玉斌.Matlab仿真在通信与电子工程中的应用[M].西安：西安电子科技大学出版社，2010．

[3]刘震霞.程控交换技术[M].西安：西安电子科技大学出版社，2006．