美國電話電報公司五號電子交換系統可用率和可靠度之研究

Abstract

電信是國家的神經樞紐，也是一個現代化國家的基礎。電信科技的發達，象徵著一個 國家的繁榮與進步，而電信服務水準更常被視為衡量一個整體國力的重要指標之一。 國內市話用戶數已於79年 5月突破 600萬戶，長途中繼電路亦快速擴增中。在電信現 代化之國家政策下，整體服務數位網路和智慧型網路將逐步在國內發展成形，其重要 基礎即為數位化之交換和傳輸系統。就交換而言，目前電信局政全力將舊機種 換為 新型數位電子交換系統，AT&T設計生產之NO.5ESS 即為其中之一，並在國內電信網路 中扮演關鍵性之角色。這些系統的可用率和可靠度之高低，攸關全區電信網路之穩定 和暢通與否，並嚴重影響對用戶之服務度。 目前之5ESS係採半分散控制之雙工化架構，其可用率和可靠度雖較早期之交換系統有 長足之進步，但仍未能達到原定每年每系統總當機時間為 3分鐘之目標。由於硬體成 本之快速降低，本文擬研究5ESS三種化之架構，以含故障率、修復率和涵蓋因數之完 整Markov模型，分析其可用率、當機時間和可靠度，並和現用5ESS比較。由比較結果 中發現，工作於Active╱Standby 之三重化系統的相關容錯性能確較雙工系統優越， 而工作於Load-Share之三重化系統則在大部份之參數範圍中優於雙工系統。而故障率 愈高、修復率愈低及涵蓋因數愈高，三重系統相對於雙工系統之改善率愈高。以故障 率為 0.002，修復率為0.25及涵蓋因數為0.9995為例，雙工系統之當機時間為 381分 鐘，而三重系統則降為31分鐘。其MTTF亦由0.85年提升為7.79年。可見採用三重配置 方式，可有效降低系統當機時間，提高可用率及服務品質。 本論文之主要貢獻包括：1.建立較完整之5ESS系統可用率和可靠度Markov模型；2.提 出一最經濟便利且可行之提升5ESS容錯性能的計劃；及3.深入分析和比較現用5ESS和 改良5ESS之架構。