程控?cái)?shù)字交換機(jī)系統(tǒng)可靠性

累計(jì)有效工作時(shí)間與規(guī)定工作時(shí)間之比。即

可用度(A)=累計(jì)有效工作/2a規(guī)定工作時(shí)間=累計(jì)有效工作時(shí)間/累計(jì)有效工作時(shí)間 累計(jì)中斷時(shí)間

有時(shí)也用不可用度U=1－A來(lái)表示。CCITT用非計(jì)劃的不可用度來(lái)反映交換機(jī)的固有可靠性。非計(jì)劃的不可用度指因各種故障引起的不可用度，這些故障包括硬件失效、軟件錯(cuò)誤動(dòng)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(shí)間故障。交換機(jī)的固有不可用度的平均累計(jì)固有中斷時(shí)間（MAIDT）來(lái)計(jì)算，對(duì)單個(gè)終端的MAIDT規(guī)定每年不超過(guò)30分鐘，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的MAIDT，CCITT未作具體規(guī)定。

又稱提前釋放。不是由于通話一方掛機(jī)而是由于交換機(jī)故障，造成已經(jīng)建立的通話連接被切斷。交換機(jī)在任1分鐘的間隔中出現(xiàn)斷話的概率應(yīng)小于2×10，相當(dāng)于在累計(jì)70天的通話間隔中只允許出現(xiàn)2次斷話。

對(duì)交換機(jī)系統(tǒng)可靠性的定量描述所用的參數(shù)，各國(guó)不盡相同。我國(guó)用中斷時(shí)間，ccHrr建議采用可用度指標(biāo)，美國(guó)除了用中斷時(shí)間外還用斷話、交換機(jī)無(wú)效試呼和故障率等參數(shù)，而斷話（提前釋放）和機(jī)器無(wú)效試呼在我國(guó)和CCITT都列為交換機(jī)的性能指標(biāo)。

程控交換機(jī)一般采用自檢技術(shù)和冗余技術(shù)，因此可能由于自動(dòng)切換或軟件初始化引起短時(shí)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(shí)間的故障不影響呼叫的處理，不造成斷話或交換機(jī)無(wú)效試呼，可以認(rèn)為交換機(jī)功能仍是完好的。當(dāng)故障持續(xù)時(shí)間超過(guò)一定長(zhǎng)度時(shí)將影響可靠性，造成中斷。中斷可分為用戶中斷和系統(tǒng)中斷。一個(gè)用戶由于交換機(jī)故障不能發(fā)出、接收呼叫的時(shí)間超過(guò)30秒稱為用戶中斷。一個(gè)交換機(jī)由于本身故障以致全局不能處理呼叫（對(duì)一個(gè)全分散控制的交換機(jī)，有50%的用戶或50%的中繼不能發(fā)出和接收呼叫）的時(shí)間超過(guò)30秒稱為系統(tǒng)中斷，中斷的指標(biāo)是按所有大于30秒的中斷的每年分鐘數(shù)的長(zhǎng)期平均值表示。用戶中斷時(shí)間每年不允許超過(guò)30分鐘，系統(tǒng)中斷時(shí)間每年不超過(guò)3分鐘。

由于交換機(jī)故障而使正確的試呼沒(méi)有完成。這種故障可能是硬件失效、軟件差錯(cuò)、局?jǐn)?shù)據(jù)錯(cuò)誤或程序性錯(cuò)誤，用戶撥號(hào)錯(cuò)誤或撥號(hào)不全不屬于本參數(shù)范圍。交換機(jī)無(wú)效試呼的概率應(yīng)小于4×10，即在1萬(wàn)次試呼中最多允許出現(xiàn)4次無(wú)效呼叫。交換機(jī)應(yīng)能自動(dòng)統(tǒng)計(jì)所有的交換機(jī)無(wú)效呼叫。

系統(tǒng)可靠性是設(shè)計(jì)、制造交換機(jī)應(yīng)考慮的重要因素，也是電信部門衡量交換機(jī)性能和比較不同交換機(jī)性能的重要因素。交換機(jī)可靠性的確定是通過(guò)采集運(yùn)行中交換機(jī)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行評(píng)定和分析的，得到各項(xiàng)可靠性參數(shù)的值，其精確度決定于收集的數(shù)據(jù)量。研究程控?cái)?shù)字交換機(jī)的系統(tǒng)可靠性應(yīng)考慮引起整機(jī)或部件故障的各種因素，包括硬件失效、軟件差錯(cuò)、局?jǐn)?shù)據(jù)差錯(cuò)、人為因素（如維護(hù)管理工作的程序性錯(cuò)誤）等。程控?cái)?shù)字交換機(jī)一般具有龐大復(fù)雜的軟件和多種多樣的維護(hù)管理功能，軟件的可靠性對(duì)系統(tǒng)可靠性具有重要影響，甚至超過(guò)硬件，而人為因素引起的故障也不容忽視。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在程控空分交換機(jī)中出現(xiàn)的持續(xù)時(shí)間超過(guò)2分鐘的故障，由人為因素引起的占42%，由軟件引起的占32%，而由硬件引起的只占26%。程控?cái)?shù)字交換機(jī)的軟件更加復(fù)雜、功能更多，人為因素和軟件引起故障所占的比重更大。

是在現(xiàn)有元器件水平的基礎(chǔ)上，從系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)、元器件適用、電路選擇、結(jié)構(gòu)工藝、軟件設(shè)計(jì)以及維修等各方面，盡量采取各種措施以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)既定的可靠性。程控交換機(jī)的可靠性，要在設(shè)計(jì)、制造和管理等方面進(jìn)行研究，才能得到保證。設(shè)計(jì)階段是重要的一環(huán)，尤其是軟件的可靠性在很大程度上決定于設(shè)計(jì)。進(jìn)行交換機(jī)的可靠性設(shè)計(jì)，判斷所設(shè)計(jì)的交換機(jī)是否能滿足可靠性要求，需要作可靠度預(yù)計(jì)。首先要研究系統(tǒng)可靠性的有關(guān)定量指標(biāo)和指標(biāo)間的關(guān)系，在確定各部件的可靠度（或失效率）之后，根據(jù)交換機(jī)的可靠性結(jié)構(gòu)模型來(lái)計(jì)算系統(tǒng)的失效率，進(jìn)而分析部件和系統(tǒng)間的關(guān)系，研究如何在給定的部件可靠度的基礎(chǔ)上提高系統(tǒng)的可靠性。要作出準(zhǔn)確的可靠度預(yù)計(jì)，其基礎(chǔ)是要掌握各部件的失效率數(shù)據(jù)。程控?cái)?shù)字交換機(jī)的可靠性不僅受硬件失效的影響，還受軟件差錯(cuò)和人為因素的影響，而軟件差錯(cuò)和人為因素引起的故障不經(jīng)過(guò)大量的現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)是難以預(yù)計(jì)的，這些因素要從硬件失效中分離出來(lái)?？捎玫姆椒ㄊ前严到y(tǒng)可靠性指標(biāo)的一部分分配給硬件，再用上述可靠度預(yù)計(jì)方法計(jì)算硬件的失效率是否滿足所分配的指標(biāo)，以判斷交換機(jī)是否滿足系統(tǒng)可靠性指標(biāo)。硬件失效率占系統(tǒng)失效率的比例根據(jù)對(duì)已有程控交換機(jī)進(jìn)行大量統(tǒng)計(jì)調(diào)查的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)來(lái)確定。

可靠性工程可靠性工程

衡量系統(tǒng)可靠性有三個(gè)重要指標(biāo)。①保險(xiǎn)期：系統(tǒng)建成后能有效地完成規(guī)定任務(wù)的期限，超過(guò)這一期限系統(tǒng)可靠性就會(huì)逐漸降低。②有效性：系統(tǒng)在規(guī)定時(shí)間內(nèi)能正常工作的概率。概率的大小取決于系統(tǒng)故障率的高低、發(fā)現(xiàn)故障部分的快慢和故障修復(fù)時(shí)間的長(zhǎng)短。③狹義可靠性：由結(jié)構(gòu)可靠性和性能可靠性兩部分組成。前者指系統(tǒng)在工作時(shí)不出故障的概率，后者指系統(tǒng)性能滿足原定要求的概率。

系統(tǒng)可靠性不能僅僅依靠對(duì)系統(tǒng)的檢驗(yàn)和試驗(yàn)來(lái)獲得，還必須從設(shè)計(jì)、制造和管理等方面加以保證。首先，設(shè)計(jì)是決定系統(tǒng)固有可靠性的重要環(huán)節(jié)，制造部門力求使系統(tǒng)達(dá)到固有的可靠性，而管理則是保證系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、使用等階段都按科學(xué)的程序和規(guī)律進(jìn)行，即對(duì)整個(gè)系統(tǒng)研制實(shí)行嚴(yán)格的可靠性控制。

可靠性工程可靠性數(shù)學(xué)

用來(lái)定量描述系統(tǒng)可靠性的數(shù)學(xué)工具。常用的度量指標(biāo)主要有可靠度、故障率、平均無(wú)故障工作時(shí)間和平均故障修復(fù)時(shí)間等。①可靠度R()：系統(tǒng)在規(guī)定工作時(shí)間內(nèi)無(wú)故障的概率。如數(shù)字電壓表工作 24小時(shí)的可靠度為0.9,即意味著多次抽取一定數(shù)量的該產(chǎn)品樣品，在規(guī)定條件下工作24小時(shí)，平均有90%能保持全部產(chǎn)品性能處于有效的工作狀態(tài)。相應(yīng)地，系統(tǒng)在時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率用F()表示，稱為不可靠度,與可靠度R()的關(guān)系為R()=1-F()。②故障率λ：系統(tǒng)工作到 時(shí)刻時(shí)單位時(shí)間內(nèi)發(fā)生故障的概率。系統(tǒng)在正常工作狀況下，其故障率趨于穩(wěn)定，可靠度與故障率的關(guān)系為R()=。③平均無(wú)故障工作時(shí)間：系統(tǒng)在相鄰兩次故障間隔內(nèi)有效工作時(shí)的平均時(shí)間。④平均故障修復(fù)時(shí)間：系統(tǒng)出現(xiàn)故障后到恢復(fù)正常工作時(shí)的平均時(shí)間。

程序數(shù)字交換機(jī)由上述諸功能機(jī)構(gòu)組成。各種功能機(jī)構(gòu)都已實(shí)現(xiàn)了模塊化（硬件軟件均如此），因此可以根據(jù)不同的用途和容量，選取所需要的功能模塊，拼配疊加組成各種專用交換機(jī)，例如國(guó)際、長(zhǎng)途、市話匯接、匯接兼市話端局、市話端局、受控子局和遠(yuǎn)端集線裝置等交換系統(tǒng)。其容量范圍也很寬。

程控?cái)?shù)字交換機(jī)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，因用途不同而有差異，但必須具有接續(xù)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。接續(xù)系統(tǒng)是以數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)為核心，圍繞連接各種終端功能模塊而構(gòu)成的?？刂葡到y(tǒng)是由中央處理機(jī)及外圍設(shè)備組成的。

隨著微處理機(jī)的廣泛應(yīng)用，控制功能逐漸分散化，控制功能滲透到末梢機(jī)構(gòu)，最終取消中央處理機(jī)，終端接口功能和控制功能合成一體，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)化。