交換單元與交換網(wǎng)絡

第章交換單元與交換網(wǎng)絡目前一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點本章教學重點同步時分復用信號和統(tǒng)計時分復用信號交換單元的數(shù)學描述介紹各種主要的交換單元空分交換單元<空分接線器>共享存儲器型交換單元<T接線器>總線型交換單元<數(shù)字交換單元>簡要介紹常用的交換網(wǎng)絡CLOS網(wǎng)絡及無阻塞交換網(wǎng)絡TST、DSN、BANYAN網(wǎng)絡2目前二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點用數(shù)學模型分析交換單元TST交換網(wǎng)絡CLOS網(wǎng)絡及無阻塞交換網(wǎng)BANYAN網(wǎng)絡本章教學難點3目前三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點4本章要求掌握交換單元的基本概念、分類、特性和數(shù)學描述方法了解各種交換單元的結(jié)構(gòu)及工作原理掌握幾種重要而典型的交換單元了解交換網(wǎng)絡的概念、交換網(wǎng)絡的三要素、交換網(wǎng)絡的組織結(jié)構(gòu)熟悉幾種常用的交換網(wǎng)絡、多級網(wǎng)絡內(nèi)部阻塞的概念，構(gòu)成無阻塞交換網(wǎng)絡的條件初步了解幾種常用交換網(wǎng)絡的組合特性及工作原理目前四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.1引言交換網(wǎng)絡中的信號形式是數(shù)字的、時分復用信號.電路交換采用

同步時分復用信號分組交換和ATM交換采用

統(tǒng)計時分復用信號什么是同步時分復用信號和統(tǒng)計時分復用信號？目前五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.1引言目前六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.1引言

1.同步時分復用

將時間劃分為基本的時間單位幀，一幀分成若干時隙，時隙順序編號，所有幀中編號相同的時隙成為一個子信道，一個子信道傳輸一個話路信號。*子信道的速率是恒定的。目前七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

同步時分復用的來由：話音信號的頻率300HZ～3400HZ，采樣頻率為8HZ，即采樣周期為125us，采樣值是8位二進制編碼，8位二進制占用的時間相對于125us很少，為了提高利用率，將125us分成若干時隙，不同用戶的采樣值占用不同的時隙進行傳輸。因為子信道在每一幀時間軸上的位置是固定的，所以稱為同步時分復用。同步時分復用信道又稱位置信道，是通過時間軸上的位置來區(qū)分子信道（話路）的。2.1引言目前八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.統(tǒng)計時分復用

信息按分組先存儲再發(fā)送,每個分組附加標志碼,各個分組占用不同的時隙;但標志相同的分組屬于一個用戶,將它們所占用的信道容量看成一個子信道,這種復用方式稱為統(tǒng)計時分復用.

特點:先存儲再發(fā)送,信息速率高的用戶所占的信道容量大,且所占信道容量隨著信息的多少動態(tài)變化,取消了幀概念,統(tǒng)計時分復用信道又稱標志信道,是通過標志來區(qū)分各子信道的.2.1引言目前九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.1引言對兩種時分復用信號的比較。目前十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點203021001223入線出線20130123（b）統(tǒng)計時分復用信號的交換0123123入線出線（a）同步時分復用信號的交換0

復用信號的交換示意圖

只攜帶用戶信息,不指定出線地址不僅攜帶用戶信息還有出線地址同步時分復用信號的交換統(tǒng)計時分復用信號的交換目前十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點※統(tǒng)計時分復用的顯著優(yōu)點是按照用戶的需要動態(tài)地分配信道容量。一個用戶信息速度高時，占的信道容量大，當它的信息速度變低的時候，它占的信道容量也隨之減小?！纸M交換的統(tǒng)計復用時分信號使用的分組長度不相等，因此子信道速率不固定，不適于采用硬件交換單元。ATM交換的統(tǒng)計時分復用信號使用的分組長度相等（信元）適于采用硬件交換單元，故ATM交換速度快。2.1引言目前十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

實現(xiàn)任意入線與出線之間的互連是交換的基本功能。按照交換方式要求，節(jié)點內(nèi)互連網(wǎng)絡可以提供實連接或虛連接。節(jié)點內(nèi)互連網(wǎng)絡又稱為交換網(wǎng)絡（交換機構(gòu)）。交換網(wǎng)絡是由若干個交換單元按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方式構(gòu)成的。2.1引言交換網(wǎng)絡有：空分、時分數(shù)字、模擬目前十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

節(jié)點交換網(wǎng)絡具有一定的拓撲結(jié)構(gòu)。（選擇在滿足交換方式、容量和服務質(zhì)量要求的情況下，獲得高性能、低成本、便于擴充與控制的拓撲結(jié)構(gòu)。）2.1引言目前十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

2.2.1交換單元及其數(shù)學描述交換單元是構(gòu)成交換網(wǎng)絡的基本部件。按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方式，由多個交換單元即可構(gòu)成交換網(wǎng)絡。對稱交換單元（M=N）全連接交換單元部分連接交換單元

（一）基本概念

···M×N交換單元···入線出線控制端狀態(tài)端12M12N目前十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

交換單元如何建立信息傳送通道（連接）任意的入線和出線之間建立連接。對于同步時分復用信號（實連接）

對于統(tǒng)計復用信號

（虛連接）

（二）內(nèi)部通道

······入線出線12M12N（a）同步時分復用信號···入線出線12M12N···2NN1121122NN（b）統(tǒng)計復用信號2.1交換單元目前十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

集中型：M＞N，也稱為集中器。擴散型：M＜N，也稱為擴展器。分配型：M=N，也稱為分配器。（三）交換單元的分類

12M······1N入線出線(a)集中型1M······1N入線出線(b)擴散型入線1M······1N出線(c)分配型2.2.1交換單元及其數(shù)學描述目前十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

（三）交換單元的分類

2.2.1交換單元及其數(shù)學描述有向交換單元：當信息經(jīng)過交換單元時只能從入線進出線出，具有唯一確定的方向。無向交換單元：交換單元的每條線既可入也可出，其入線數(shù)必等于出線數(shù)。出線0N-1入線0M-1MXN有向交換單元…..…..入線/出線0N-1N無向交換單元目前十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.2.1交換單元及其數(shù)學描述連接特性是交換單元的基本特性，它反映了交換單元入線到出線的連接能力，通常我們用連接集合和連接函數(shù)來描述交換單元的連接特性

連接集合：入線集合：T={0,1,2,…,M-1}

出線集合：R={0,1,2,…,N-1}

定義：t∈T，即t是T的一個元

r∈Rt，Rt是R的一個子集，r是Rt的一個元。則集合c={t,Rt}為一個連接。目前十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點若r∈Rt，Rt中只含有一個元，則稱該連接為點到點連接。若r∈Rt，Rt中含有多個元，則稱該連接為一點到多點連接。若一個交換單元可以提供點到多點的功能，但Rt≠R，則稱其具有同發(fā)功能；若Rt=R，則該交換單元具有廣播功能。（四）連接與連接函數(shù)目前二十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

一個交換單元的連接同時可有多個，這就構(gòu)成了交換單元的連接集合：

C={c0,c1,c2,…}其中：起點集Tc={t;t∈ci,ciC}

終點集Rc={r;r∈Rt,Rtci,ciC}

連接和連接集合是對應于某一時刻的!

連接集合的數(shù)目越多，連接能力就越強!（四）連接與連接函數(shù)目前二十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點（四）連接與連接函數(shù)

連接函數(shù)一個連接函數(shù)對應一種連接，連接函數(shù)表示相互連接的入線編號和出線編號之間的一一對應關(guān)系，即存在連接函數(shù)f，入線x與出線f(x)相連接，0≤x≤M-1，0≤f(x)≤N-1。連接函數(shù)實際上也反映了入線編號構(gòu)成的數(shù)組和出線編號構(gòu)成的數(shù)組之間的置換關(guān)系或排列關(guān)系，故連接函數(shù)也被稱作置換函數(shù)或排列函數(shù)。目前二十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

函數(shù)表示形式x表示入線編號（二進制表示），f(x)表示連接函數(shù)。

排列表示形式

即輸入輸出對應表示形式

t0，t1，…，tn-1r0，r1，…，rn-1

圖形表示形式（四）連接與連接函數(shù)目前二十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點1.直線連接：

函數(shù)表示：I(xn-1xn-2…x1x0)=xn-1xn-2…x1x0

排列表示（N=4）：0，1，2，30，1，2，3

圖形表示（N=4）：12312300（四）連接與連接函數(shù)目前二十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2、交叉連接：

排列表示（N=4）：0，1，2，31，0，3，2

圖形表示（N=4）：

00123123（四）連接與連接函數(shù)函數(shù)表示：E(xn-1xn-2…x1x0)=xn-1xn-2…x1x0目前二十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點間隔交叉連接第K位位值不同的入線與出線之間的連接。Ck(xn-1xn-2…xk…x1x0)=xn-1xn-2…xk…x1x00012312300123123N=4k=1N=4k=0（四）連接與連接函數(shù)目前二十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點①均勻洗牌連接

均勻洗牌連接(均勻洗牌置換)具體實現(xiàn)方法是：將入線二進制地址編號循環(huán)左移1位作為出線地址編號。均勻洗牌連接，將出線一個隔一個地從頭至尾地分成相等的兩部分，將這兩部分首尾相接，使之達到理想的一張隔一張的均勻洗牌效果。然后，按序?qū)⒊鼍€依次與入線連接。函數(shù)表示式為目前二十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

δ(x

2

x

1x0)=x

1x0

x

2

當N=8時，連接函數(shù)為

假設當N=8時，連接函數(shù)為排列形式為圖形表示為0，1，2，3，4，5，6，70，2，4，6，1，3，5，701234567出線號01234567入線號N=8時的均勻洗牌連接均勻洗牌連接目前二十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點子洗牌連接---將全部入線及相應出線分成若干個子部分，每一個子部分獨立完成均勻洗牌連接。連接函數(shù)為:子洗牌連接

假設當N=8時，連接函數(shù)為

δ(x

2

x

1x0)=x

2x0x

1均勻子洗牌目前二十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點均勻子洗牌排列形式為圖形表示為0,1,2,3,4,5,6,70,2,1,3,4,6,5,701234567出線號01234567入線號N=8時的均勻子洗牌連接目前三十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點逆均勻洗牌連接逆均勻洗牌連接

逆勻洗牌連接是均勻洗牌連接的逆函數(shù)，兩者的入線和出線正好互換了位置,即逆洗牌是將入線二進制地址編號循環(huán)右移1位作為出線地址編號。函數(shù)表示式為目前三十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點逆均勻洗牌連接排列形式為圖形表示為

假設當N=8時，連接函數(shù)為

δ(x

2

x

1x0)=x0x

2x

101234567出線號01234567入線號N=8時的逆均勻洗牌連接目前三十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點蝶式連接變換實現(xiàn)時，其圖形形狀如蝴蝶，這種連接是將入線二進制地址編號的最高位與最低位互換位置作為出線地址編號。①蝶式連接(蝶式置換)

函數(shù)表示式為蝶式連接(蝶式置換)目前三十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點排列形式為

β(x

2

x

1x0)=x0x

1x

2

N=8時，蝶式連接函數(shù)圖形表示為01234567出線號01234567入線號N=8時的蝶式連接蝶式連接(蝶式置換)目前三十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點②子蝶式連接子蝶式連接-----將全部入線及相應出線分成若干個子部分，每一個子部分獨立完成蝶式連接。子蝶式連接函數(shù)表示式為目前三十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點排列形式為圖形表示為N=8時的子蝶式連接

β(x

2

x

1x0)=x

2x0x

101234567出線號01234567入線號N=8時的子蝶式連接子蝶式連接目前三十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

容量：所有入線同時傳送的總信息量。接口：接口標準的規(guī)定。功能：點到點、同發(fā)或廣播；質(zhì)量：連接建立情況（成功率、速率），信息傳輸損傷（時延、衰減、噪聲）?！ぁぁ×N交換單元···入線出線控制端狀態(tài)端12M12N（五）交換單元的性能目前三十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點交換單元是如何完成交換的?交換單元內(nèi)部是什么?結(jié)構(gòu)如何?有何特性?前面討論了外部特性及其數(shù)學描述。我們將目光移到交換單元的內(nèi)部。主要內(nèi)容：最基本的的交換單元是開關(guān)陣列－－即用各種各樣的開關(guān)構(gòu)成的交換單元。目前三十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點空間交換單元交換單元可以分為空分交換單元與時分交換單元。空分交換單元也稱為空間交換單元，一般來說，空間交換單元是由空間上分離的多個小的交換部件或開關(guān)部件按照一定的規(guī)律連接構(gòu)成的。從空間交換單元的內(nèi)部來看，其入線到出線之間存在著多條通路，所有的這些通路可以并行的傳送信息，也就是說從不同入線上來的信息可以并行的交換到不同的出線上去。目前三十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點1.開關(guān)陣列（空分交換單元）在每條入線和每條出線之間，各自接上一個開關(guān)，所有的開關(guān)就構(gòu)成了交換單元內(nèi)部的開關(guān)陣列。使用開關(guān)建立或拆除任意入線和任意出線之間的連接。(1)基本原理開關(guān)陣列目前四十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點開關(guān)陣列開關(guān)陣列中開關(guān)的兩種狀態(tài)單向開關(guān)：一般用于有向交換單元。雙向開關(guān)：一般用于無向交換單元。目前四十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點┆┆┆┆入線出線01M－1N－101M×N有向交換單元┄┄┆┆01M－1入線01N－1出線（a）M×N有向矩形開關(guān)陣列┄┄┆┆01M－1入線01N－1出線（b）M×N無向矩形開關(guān)陣列開關(guān)陣列的拓撲結(jié)構(gòu)目前四十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點1、在入線與出線上的每個交叉點都有一個開關(guān)，且開關(guān)為單向開關(guān)；2、總共需要M×N個開關(guān)；3、把入線i與出線j交叉點的開關(guān)記為Kij。

M×N有向交換單元的開關(guān)陣列實現(xiàn)目前四十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點一個M×N無向交換單元的開關(guān)陣列實現(xiàn)所示。由圖可知，M×N無向交換單元的開關(guān)陣列與M×N有向交換單元的開關(guān)陣列的實現(xiàn)結(jié)構(gòu)完全相同，所不同的只是其信息端是雙向傳送信息的并且所使用的開關(guān)為雙向的。M×N無向交換單元的開關(guān)陣列實現(xiàn)目前四十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點全連接交換單元和部分連接交換單元01N-101N-1入線出線01N-101N-1入線出線45全連接交換單元每條入線都能夠與每條出線相連接部分連接交換單元:每條入線只能與部分出線相連接目前四十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點01M-1入線出線入線0M-1出線入線0N-1出線01N-1入線出線多路選擇器46開關(guān)陣列的物理實現(xiàn)不一定是由一個一個的開關(guān)構(gòu)成，它可以由多路選擇器構(gòu)成。目前四十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點多路選擇器構(gòu)成的M×N交換單元┆01N－101M01M－1┆┆01M－101N01N－1┆（a）N個M中選一多路選擇器（b）M個N中選一多路選擇器交叉點數(shù)＝開關(guān)數(shù)目前四十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點工作原理：控制開關(guān)的閉合就能建立任意入線和任意出線之間的連接。性能：取決于開關(guān)類型信號：模擬/數(shù)字/光波入線出線開關(guān)陣列空分交換單元目前四十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點空分交換單元的特點（1）任何時間任意入線和任意出線可連接；控制簡單，時延均勻。（2）交叉點數(shù)是入線數(shù)和出線數(shù)乘積。適合構(gòu)成較小的交換單元。（3）容易實現(xiàn)多播和廣播。一列開關(guān)只能接通一個，沖突入線出線2.2.2開關(guān)陣列（4）交換單元的性能依賴于所使用的開關(guān)。（5）開關(guān)具有控制端和狀態(tài)端。目前四十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點開關(guān)陣列繼電器：其構(gòu)成的交換單元是無向的，可交換模擬和數(shù)字信息，干擾和噪聲大、動作慢（ms級）、體積大（cm級）。實際的開關(guān)陣列目前五十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點開關(guān)陣列模擬電子開關(guān)：一般利用半導體材料制成。只能單向傳送，且衰耗和時延較大。實際的開關(guān)陣列數(shù)字電子開關(guān)：由簡單的邏輯門構(gòu)成，用于數(shù)字信號的交換，開關(guān)動作極快且無信號損失。目前五十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.空間接線器空間接線器（SpaceSwitch），簡稱S單元或S接線器，用來實現(xiàn)多個輸入復用線與多個輸出復用線之間的空間交換，而不改變其時隙位置。完成不同時分復用線之間同一時隙的信息交換。目前五十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

交叉矩陣：由按時隙通斷的開關(guān)組成。控制存儲器：對交叉接點矩陣開關(guān)進行控制?；窘M成輸入線1輸入線2輸入線3輸入線n輸出線1輸出線nN×N交叉點矩陣空間接線器目前五十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

工作方式空間交換單元的交叉點按時隙高速接通與斷開。如一幀中有不同時隙的信碼要交換到同一條輸出線上，則在CM控制下的交叉接點在一幀內(nèi)就要開、關(guān)若干次。即:空間交換單元的交叉點是以時分方式工作的。所以又叫“時分復用的空間接線器”。空間接線器目前五十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點空間接線器S接線器的構(gòu)成：交叉點矩陣、控制存儲器交叉點矩陣：開關(guān)陣列控制存儲器（CM-ControlMemory）：

S接線器所含CM數(shù)量等于入（出）線數(shù)每個CM所含有的存儲單元個數(shù)等于入（出）線上的復用時隙數(shù)每個存儲單元為n位bit,且滿足N≤2n,其中N為入（出）線上數(shù)

空間交換單元的基本結(jié)構(gòu)目前五十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

對應于每條入線配置一個控制存儲器。由于它要控制入線上每個時隙接通到哪一條出線上，所以控制存儲器的容量等于每條復用線的復用度，而每個單元的位數(shù)則決定于選擇輸出線的地址碼位數(shù)。在每一幀期間，處理機依次讀出控制存儲器各單元的內(nèi)容，控制矩陣中相應交叉點的開關(guān)。這里的控制存儲器就是控制接續(xù)的轉(zhuǎn)發(fā)表。輸入控制方式目前五十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點空間接線器123123123TS12TS8TS12TS808123TS8TS8輸入控制方式2TS12TS1231空間交換單元的控制方式CM目前五十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點輸入控制方式工作原理TS1012141531TS1412TS14TS112011000111221輸入線輸出線輸入控制方式CM目前五十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

每條出線配一個控制存儲器。由它控制出線上每個時隙接通到哪一條入線，所以控制存儲器的容量等于每條復用線復用度，而每個單元的位數(shù)則決定于選擇輸入線的地址碼位數(shù)。輸出控制方式目前五十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點輸出控制方式123123321TS8TS12TS808123TS8TS8輸出控制方式3TS12TS1221127TS12CM目前六十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點輸出控制方式工作原理TS1012141531TS1412TS14TS112100100112112輸入線輸出線目前六十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點M×MS接線器······01M-101M-1[k][k][k][k][k][k]表示符號空間接線器目前六十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點空間接線器不管工作在哪種方式下，都具有如下的特點：①只完成空間交換，不進行時隙的交換。即完成輸入復用線與輸出復用線相同時隙內(nèi)信息的空間交換。②空間接線器按時分方式工作?？臻g交換單元的輸入線和輸出線都是時分復用線，交叉點矩陣的各個開關(guān)均按照復用時隙而高速接通和閉合，因而我們說它按照時分方式工作?？臻g接線器一般用于構(gòu)成數(shù)字電話交換系統(tǒng)中的交換網(wǎng)絡，用來完成對PCM信號的交換。目前六十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.2.3時分復用交換單元典型的時分復用交換單元

共享存儲器型交換單元總線型（共享媒體型）交換單元時分復用交換單元實例

時間(T)接線器(共享存儲器型)數(shù)字交換單元（DSE）(總線型（共享媒體型）交換單元)

目前六十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點1.共享存儲器型交換單元輸出信號輸入信號260N–1101輸入信號010N–1139輸出信號入線緩沖出線緩沖下面介紹廣泛用于同步時分復用信號交換的“時間接線器”或者叫“T接線”。

共享存儲器型交換單元對三種時分復用信號都可進行交換，但其具體實現(xiàn)有所不同。存儲器的N個區(qū)域是和各路輸入信號順序?qū)拇鎯ζ鞯腘個區(qū)域是和各路輸出信號順序?qū)墓ぷ鞣绞剑刂品绞剑┹斎肟刂疲嚎刂茖懭?、順序讀出（出線緩沖）對話音存儲器的控制而言,輸出控制：順序?qū)懭?、控制讀出（入線緩沖）目前六十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

話音存儲器（SM）:暫存話音編碼信息。SM單元數(shù)由輸入復用線上的時隙數(shù)決定。

控制存儲器（CM）：存儲輸入或輸出話音信息的時隙地址。CM單元數(shù)與SM單元數(shù)相同，每個存儲單元存放SM的地址碼。完成同一條時分復用線上時隙之間的信息交換?；窘M成：時間接線器目前六十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

（1）順序?qū)懭?，控制讀出（2）控制寫入，順序讀出工作方式“順序?qū)懭搿薄ⅰ绊樞蜃x出”的“順序”是指按照話音存儲器的地址順序，由脈沖控制?！翱刂谱x出”、“控制寫入”的“控制”是指按控制存貯器各單元定義的內(nèi)容控制話音存儲器的讀出或?qū)懭?。時間接線器目前六十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

（1）順序?qū)懭?，控制讀出控制存儲器寫入的是話音存儲器的輸出地址，以此來控制話音存儲器的輸出。時間接線器話音存儲器的單元編號對應輸入時隙;單元內(nèi)容是數(shù)字化的語音信息a；控制存儲器單元編號對應輸出時隙;單元內(nèi)容是語音信息(a)在話音存儲器中的單元編號（輸出地址）。目前六十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點完成時隙交換過程①話音存儲器輸入時隙的信息寫入過程

各個輸入時隙（PCM脈碼）的信息在時鐘控制下，依次寫入話音存儲器的各個單元，話音存儲器的地址就是時隙編號。

順序?qū)懭胼敵隹刂品绞舰诳刂拼鎯ζ鲀?nèi)容的寫入過程每個單元所存儲的內(nèi)容，是由處理機控制寫入的。其內(nèi)容是話音存儲器的地址（時隙）。

目前六十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點在處理器的控制下，控制話音存儲器的讀出地址。例如要將話音存儲器輸入時隙TS49的內(nèi)容a，在時隙TS58中輸出，可在控制存儲器的第58單元中寫入49?？刂拼鎯ζ髟跁r鐘控制下依次讀出各單元內(nèi)容，讀至第58單元時內(nèi)部存儲的49，說明在TS58時隙，讀出第49單元的內(nèi)容a，完成了所需的時隙交換。③時間接線器完成時隙交換的過程

目前七十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

032731TS27TS3TS27TS3273032731RWWR時鐘控制電路時鐘控制存儲器話音存儲器AB用戶A，TS3用戶B，TS27順序?qū)懭?，控制讀出輸出時隙流輸入時隙流時間接線器目前七十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點??????WRWRSMCM810定時脈沖處理機時鐘5110511??????18TS1輸出控制方式：順序?qū)懭?、控制讀出在CLK1時刻，a寫入到SM的第1號單元在CLK8時刻，CM讀出第8號單元的內(nèi)容1，1選中SM的第1號單元，a被讀出。實現(xiàn)A用戶(占用TS1)和B用戶(占用TS8)通話

中央處理機根據(jù)用戶要求，向CM發(fā)出“寫”命令，令其在第8號單元中寫入1aTS8bTS1bTS8a18abA→B(TS1→

TS8)B→A(TS8→

TS1)中央處理機根據(jù)用戶要求，向CM發(fā)出“寫”命令，令其在第1號單元中寫入8在CLK8時刻，b寫入到SM的第8號單元在CLK1時刻，CM讀出第1號單元的內(nèi)容8，8選中SM的第8號單元，b被讀出。目前七十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點???WRWRSMCM10定時脈沖處理機時鐘51105113210???1TS0aTS2c23TS1bTS3d23TS0dTS2bTS1cTS3aTS0TS2bTS1TS3a…TS0→TS3TS1→TS2TS2→TS1TS3→TS0abcdabcd輸出控制方式：順序?qū)懭?、控制讀出目前七十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點（2）控制寫入，順序讀出不同的是：控制存儲器寫入的是話音存儲器的寫入地址，以此來控制話音存儲器的寫入。時間接線器話音存儲器的單元編號對應輸出時隙;單元內(nèi)容是數(shù)字化的語音信息a；

控制存儲器單元編號對應輸入時隙;單元內(nèi)容是將寫入的語音信息(a)在話音存儲器中的單元編號。目前七十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點0331TS27TS3TS27TS3273032731RWWR時鐘控制電路時鐘控制存儲器話音存儲器2727AB用戶A，TS3用戶B，TS27控制寫入，順序讀出輸出時隙流輸入時隙流時間接線器目前七十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點表示符號T[k][k]時間接線器目前七十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點對于時間接線器，我們應注意以下三點：a）時間接線器的控制存儲器是由控制單元寫入數(shù)據(jù)的，實際上控制存儲器（CM）就相當于一條同步時分復用線上各個時隙之間信息交換的交換控制表，向控制存儲器寫入不同的控制信息，就能實現(xiàn)不同時隙間信息的交換。在整個通話期間，中央處理機向CM只下達一次“寫”命令，CM的內(nèi)容在整個通話期間不變，通話結(jié)束才清除該內(nèi)容。b）話音存儲器需要在一個時隙內(nèi)完成一次讀操作與一次寫操作，控制存儲器也要在一個時隙內(nèi)至少完成一次讀操作（如果控制單元向控制存儲器寫數(shù)據(jù)，那么控制存儲器還必須在一個時隙內(nèi)完成一次讀操作與一次寫操作），所以構(gòu)成時間接線器的話音存儲器與控制存儲器的訪問速度必須能滿足在一個時隙內(nèi)各完成一次讀寫操作。目前七十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點c）經(jīng)過時間接線器交換的信息存在著時延，時延最好的情況是入復用線上第i個時隙的信息要交換到出復用線第i+1個時隙（只經(jīng)過1個時隙的時延），時延最壞的情況是入復用線上第i個時隙的信息要交換到出復用線上第i-1個時隙，那么從入復用線上來的第i個時隙的信息將會存儲在話音存儲器中，直到下一幀第i-1個時隙到來時，才從出復用線上輸出，其時延為n-1個時隙的時間（n為1幀的時隙數(shù)）。d)時分交換具有空分性質(zhì)。不論是輸出控制還是輸入控制，每個輸入時隙對應著SM的一個存儲單元，即由空間位置的劃分來實現(xiàn)時隙交換。目前七十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點共享總線型時分交換單元總線按時隙輪流分配給入線控制部件和出線控制部件使用?；驹沓鼍€控制出線控制出線控制入線控制入線控制入線控制12NN12入線出線總線總線管理交換單元示意圖目前七十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點出線控制出線控制出線控制入線控制入線控制入線控制12NN12入線出線總線總線管理總線型(共享媒體型)交換單元示意圖總線及總線管理傳送信息；總線時隙分配。入線控制部件功能：接收入線信號；數(shù)據(jù)格式變換；寫入存儲器；在分配時隙送至總線（讀存儲器）。出線控制部件功能：檢測總線信號，讀取屬于自己的信息寫入存儲器，數(shù)據(jù)格式變換，發(fā)送至出線。目前八十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點81總線型交換單元

工作原理:

總線的工作時間劃分為N個時間片（時隙），在每一個時隙內(nèi)把總線分給相應入線所對應的輸入部件，同時當一個輸入部件獲得總線上的輸入時隙后，就把入線上的信息送到總線上去，與此同時，信息的目的出線相對應的輸出部件將總線上的信息讀入，然后從出線上輸出信息。目前八十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點總線型交換單元的應用實例——數(shù)字交換單元（DSE）數(shù)字交換單元是共享總線型交換單元的典型代表，可以用來組成大規(guī)模的數(shù)字交換網(wǎng)絡（DSN）。（1）DSE的結(jié)構(gòu)DSE可完成16條雙向PCM復用線之間的信息交換。DSE結(jié)構(gòu)，它的內(nèi)部有16個雙向端口，每個雙向端口接一條雙向32路的PCM線路，每路子信道16bit，該條PCM線路速率為4096Kbit/s，這16個雙向端口通過一條時分復用總線（TDM）連接在一起。目前八十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點┇┇輸入同步端口RAM信道RAM緩沖器數(shù)據(jù)RAM端口比較器發(fā)送控制┇┇TDM總線發(fā)送端端口0PCM入PCM出接收端端口7端口8端口15接收端發(fā)送端PCM入PCM出8kHz4MHz8MHz時鐘

(2)DSE的結(jié)構(gòu)簡圖DSE是組成數(shù)字交換網(wǎng)絡的基本單元39根并行時分復用總線目前八十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點輸入同步電路:由于輸入PCM鏈路的速率雖然相同，但其相位可能有差異，即其幀和位可能不同步，本電路就是為使幀和位同步。端口RAM:

它有32個存儲單元，每個單元對應1條信道，其存入內(nèi)容是該信道應接續(xù)的發(fā)送端口的號碼。信道RAM：它有32個存儲單元，分別對應于32個信道，存入的內(nèi)容是該信道應接續(xù)的發(fā)送話路號碼。目前八十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點數(shù)據(jù)RAM：交換用的話音存儲器，它有32個存儲單元，分別對應32個信道(時隙)。它采用控制寫入，順序讀出方式。端口比較器：將時分復用總線上的端口號碼與本端口號碼相比較，如果相同，就說明數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)是送至本端口的。發(fā)送控制：用來協(xié)調(diào)發(fā)送側(cè)的內(nèi)部操作，如對RAM的讀寫，空閑話路選擇等。目前八十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點86工作原理PCM鏈路有32個時隙，即32個信道，注意它的每個信道傳輸16比特的信息，在這16bit的信息中，除了8bit的用戶話音/數(shù)據(jù)信息外，還包括了用于選路的控制信息，我們一般把這16bit的信息稱為信道字，DSE就是根據(jù)從PCM鏈路接收到的信道字進行工作的。數(shù)字交換單元（DSE）目前八十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點87信道字：PCM每一路的16比特信息。選擇信道字表明該路信號要交換到哪個端口的哪個信道上去，一般用來建立連接；(FE=01,選擇內(nèi)部路由（目的端口和目的信道號)。數(shù)據(jù)信道字包含了話音與數(shù)據(jù)信息，一般只用到了16bit中的8位，用來傳送數(shù)據(jù)；(FE=11)置閑信道字：使占用的話路置為空閑，用來拆除已經(jīng)建立的連接。(FE=00)換碼信道字：表示本信道字中包含處理機傳送的控制信息。(FE=10)數(shù)字交換單元（DSE）目前八十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點DSE具有建立、保持、拆除其內(nèi)部通道的功能，并且能夠在已建立好的內(nèi)部通道上進行信息交換。DSE是比較復雜的交換單元，它不僅能完成不同復用線之間信息的交換，還能完成不同時隙之間的信息交換，即它同時具有空間交換功能和時間交換功能，因而我們也稱其為時空結(jié)合交換單元。目前八十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點交換網(wǎng)絡的一般結(jié)構(gòu)……控制單元出線入線……交換單元交換單元交換單元交換單元交換網(wǎng)絡2.3交換網(wǎng)絡89目前八十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點902.3交換網(wǎng)絡交換網(wǎng)絡是由若干個交換單元按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)和控制方式構(gòu)成的網(wǎng)絡。三大要素：交換單元交換單元間的拓撲連接控制方式目前九十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點912.3交換網(wǎng)絡交換網(wǎng)絡分類單級交換網(wǎng)絡與多級交換網(wǎng)絡

單級交換網(wǎng)絡：需要交換的信息從交換網(wǎng)絡入線到交換網(wǎng)絡出線只經(jīng)過一個交換單元，并且當同一級有多個交換單元構(gòu)成時，不同交換單元的入線與出線之間可建立連接。

多級交換網(wǎng)絡：由多級交換單元構(gòu)成的交換網(wǎng)絡。時分交換網(wǎng)絡與空分交換網(wǎng)絡

時分交換網(wǎng)絡:

所有的輸入與輸出端口分時共享單一的通信通路，具有時隙交換功能；空分交換網(wǎng)絡:(可以在多對輸入端口與輸出端口間同時并行地傳送信息，具有空間交換的功能；（CLOS網(wǎng)絡與BANYAN網(wǎng)絡)

在電話交換系統(tǒng)中廣泛應用的是時空結(jié)合的交換網(wǎng)絡。目前九十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點922.3交換網(wǎng)絡交換網(wǎng)絡分類有阻塞交換網(wǎng)絡與無阻塞交換網(wǎng)絡對同一公共資源的競爭一般有兩種情況：1)內(nèi)部競爭:要交換的兩路信息同搶交換單元內(nèi)部的通路資源。2)出線競爭:不同入端來的信息同時爭搶交換網(wǎng)絡同一個輸出端口。假設在同一時刻，入線0有信息要交換到出線2，入線1有信息要交換到出線3，那么此時就會發(fā)生爭強內(nèi)部鏈路的情況，在競爭中失敗的信息被阻塞(內(nèi)部競爭)。目前九十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點932.3交換網(wǎng)絡交換網(wǎng)絡分類單通路交換網(wǎng)絡:任一條入線與出線之間只存在唯一的一條通路多通路交換網(wǎng)絡:任一條入線與出線之間存在著多條通路；單通路交換網(wǎng)絡與多通路交換網(wǎng)絡目前九十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.3交換網(wǎng)絡由一個交換單元或若干個位于同一級的交換單元構(gòu)成。（一）單級交換網(wǎng)絡

交換單元···線入線出···(a)一個交換單元交換單元······交換單元······交換單元······線入線出(b)同級多個交換單元目前九十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.3交換網(wǎng)絡單級交換網(wǎng)絡

交換單元···入線出線···單級網(wǎng)絡交叉接點數(shù)：16×16=256。兩級網(wǎng)絡交叉接點數(shù)：4×4×8=128。1616···1142···143···144···141···142···143···144···14······1414141414141414入線出線1616目前九十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點96多級交換網(wǎng)絡如果一個交換網(wǎng)絡中的交換單元可以分為N級，順序命名為第1,2,…,N級，并且滿足：所有入線都只與第1級交換單元連接；所有第1級交換單元都只與入線和第2級交換單元連接；所有第2級交換單元都只與第1級和第3級交換單元連接；依此類推，所有第N級交換單元都只與第N-1級和出線連接；則稱這樣的交換網(wǎng)絡為多級交換網(wǎng)絡，或N級交換網(wǎng)絡。2.3交換網(wǎng)絡目前九十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點多級交換網(wǎng)絡(nmxnm兩級交換網(wǎng)絡)……………O1n-1O1n-1…O1n-1O1m-1O1m-1O1m-1……………………OO11m-1n-11級2級2.3交換網(wǎng)絡97目前九十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點98多級交換網(wǎng)絡的三個參數(shù)每個交換單元的容量交換網(wǎng)絡的級數(shù)單元間的連接通路（鏈路）

多級交換網(wǎng)絡的特點交叉接點數(shù)減少復雜度降低級間選路和控制復雜帶來了內(nèi)部阻塞2.3交換網(wǎng)絡目前九十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點99回顧：基本概念：

若出、入線空閑，但因交換網(wǎng)絡級間鏈路被占用而無法接通的現(xiàn)象，稱為多級交換網(wǎng)絡的內(nèi)部阻塞。增加級數(shù)是為了減少交叉點數(shù)。入、出線空閑，交換網(wǎng)絡的級間鏈路阻塞。2.3交換網(wǎng)絡目前九十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點0nxn10n-1┇┇m-10mxm1┇┇n-11┇0n-11┇0n-11┇0m-11┇0m-11┇0m-11┇第1級第2級┇┇┇┇┇┇多級網(wǎng)絡(nmxnm)內(nèi)部阻塞示意圖n-1m-1目前一百頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點第1級是由m個n×n的交換單元構(gòu)成第2級是由n個m×m的交換單元構(gòu)成為了防止網(wǎng)絡內(nèi)部阻塞多級交換網(wǎng)絡入線到出線的連接方法目前一百零一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點28試問：單級交換網(wǎng)絡不存在內(nèi)部阻塞，為什么實際使用的大多是多級交換網(wǎng)絡?因為交換網(wǎng)絡中交叉點越多，成本越高。一般在設計交換網(wǎng)絡的拓撲結(jié)構(gòu)時，盡量最小化交叉點數(shù)。容量相同的多級交換網(wǎng)絡與單級交換網(wǎng)絡比較，交叉點數(shù)大大減少。單級交換網(wǎng)絡在技術(shù)上受限于其尺寸和速度，一旦達到極限，很難擴充，無法增加線路速率。2.3交換網(wǎng)絡目前一百零二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點多級交換網(wǎng)絡與單級交換網(wǎng)重要的不同多級交換網(wǎng)絡交換容量大，但存在內(nèi)部阻塞。單級網(wǎng)絡不存在內(nèi)部阻塞，但交換容量受限。322.3交換網(wǎng)絡目前一百零三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

保證網(wǎng)絡上終端都能兩兩互通網(wǎng)絡拓撲結(jié)構(gòu)安排要合理-------防止網(wǎng)絡內(nèi)部阻塞

最后是網(wǎng)絡代價構(gòu)建大型交換網(wǎng)絡考慮的問題28目前一百零四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點105無阻塞交換網(wǎng)絡研究的目的：減少、消除阻塞。三種無阻塞網(wǎng)絡嚴格無阻塞網(wǎng)絡鏈路足夠多。可重排無阻塞網(wǎng)絡調(diào)整連接解決阻塞。廣義無阻塞網(wǎng)絡使用一定的算法選路。2.3交換網(wǎng)絡目前一百零五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點106嚴格無阻塞網(wǎng)絡：不管網(wǎng)絡處于何種狀態(tài)，任何時刻都可以在交換網(wǎng)絡中建立一個連接，只要這個連接的起點、終點是空閑的，而不會影響網(wǎng)絡中已建立起來的連接。例如：單級交換網(wǎng)絡，但

N增大，交叉點數(shù)（N2）增加很快，應用受限。

CLOS網(wǎng)絡2.3交換網(wǎng)絡目前一百零六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點2.3交換網(wǎng)絡可重排無阻塞網(wǎng)絡：不管網(wǎng)絡處于何種狀態(tài)，任何時刻都可以在交換網(wǎng)絡中直接或?qū)σ延械倪B接重選路由來建立一個連接，只要這個連接的起點、終點是空閑的，而不會影響網(wǎng)絡中已建立起來的連接。廣義無阻塞網(wǎng)絡：指一個給定的網(wǎng)絡存在著固有的阻塞可能，但又可能存在著一種精巧的選路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新安排網(wǎng)絡中已建立起來的連接。目前一百零七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點CLOS網(wǎng)絡單級無阻塞網(wǎng)絡需N2個交叉點CLOS網(wǎng)絡是CLOS首次構(gòu)造的一類交叉點數(shù)隨入、出線數(shù)增加而增長較慢的N×N的無阻塞的多級交換網(wǎng)絡.

CLOS網(wǎng)絡是采用多個較小規(guī)模的交換單元，按照某種連接方式連接起來，形成多級交換網(wǎng)絡。對較大的N，采用足夠多的級數(shù)，能設計出CLOS無阻塞網(wǎng)絡，其交叉點數(shù)增長的速度小于N1+ε(0<ε<1)。目前一百零八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點CLOS網(wǎng)絡每一個交換單元都與下一級的各個交換單元有連接且僅有一條連接，因此任意一條入線與出線之間均存在一條通過中間級交換單元的路徑。m、n、r是整數(shù)，決定了交換單元的容量，稱為網(wǎng)絡參數(shù)，并記為C(m，n，r)。

第一級有r個n×m矩形交換單元1.三級對稱CLOS網(wǎng)絡中間是m個r×r的方形交換單元（1）三級CLOS網(wǎng)絡組成第三級有r個m×n矩形交換單元目前一百零九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點28嚴格無阻塞條件：m≥

2n–1

可重排無阻塞條件：

m≥

n①三級CLOS網(wǎng)絡嚴格無阻塞條件m為CLOS網(wǎng)絡第2級所需要交換單元的個數(shù)，n為第一級每個單元的入線數(shù)和第三級每個單元的出線數(shù)。目前一百一十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點圖2.24CLOS網(wǎng)絡的無阻塞條件①假如我們要確立一條從a到b的信息交換通路。②最不利的情況是：第一級與a相連的交換單元中除去a之外所有剩余的n-1條入線均有信息要交換，那么第一級與a相連的交換單元中n-1條輸出線均處于忙狀態(tài)，并且所有的n-1條輸出線都連接到第二級不同的交換單元上G三級CLOS網(wǎng)絡嚴格無阻塞條件的分析目前一百一十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點③最后一級與b相連的交換單元除去b以外所有的n-1條輸出線也均有信息要交換出來，并且對第二級來說需要另外的n-1個交換單元，而且這些交換單元都要有一條出線連接到與b相連的交換單元上。

G三級CLOS網(wǎng)絡嚴格無阻塞條件的分析第一級第二級第三級圖2.25嚴格無阻塞的三級CLOS網(wǎng)絡目前一百一十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點那么在最壞情況下，總共需要（n-1）+（n-1）=2（n-1）個可供選擇的第2級交換單元，這時候為了確保鏈路無阻塞，完成a到b的信息交換，至少還應該存在一條空閑鏈路，即中間級交換單元要有（n-1）+（n-1）+1=2n-1個，因此我們得出三級對稱CLOS網(wǎng)絡嚴格無阻塞條件：

m≥

2n–1

G三級CLOS網(wǎng)絡嚴格無阻塞條件的分析第一級第二級第三級圖2.26嚴格無阻塞的三級CLOS網(wǎng)絡目前一百一十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

CLOS網(wǎng)絡當出現(xiàn)內(nèi)部阻塞時，通過對現(xiàn)有連接通路的調(diào)整（重排路由），實現(xiàn)無阻塞連接，稱為可重排（再配置）無阻塞網(wǎng)絡。（2）可重排無阻塞網(wǎng)絡

12341234C1C212341234C11C2三級可重排無阻塞網(wǎng)絡(a)(b)入線2至出線4，入線3與出線1阻塞？？目前一百一十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點在大型程控交換機中,數(shù)字交換網(wǎng)絡的容量要求較大,只靠T接線器或S接線器是不能實現(xiàn)的,必須將它們組合起來,才能達到要求。TST網(wǎng)絡是在電路交換系統(tǒng)中經(jīng)常使用的一種交換網(wǎng)絡，它是三級交換網(wǎng)絡，兩側(cè)為T接線器，中間一級為S接線器，S級的出入線數(shù)決定于兩側(cè)T接線器的數(shù)量。第1級T接線器：負責輸入母線的時隙交換。S接線器：負責母線之間的空間交換。第2級T接線器：負責輸出母線的時隙交換。TST網(wǎng)絡2.3交換網(wǎng)絡115TTS目前一百一十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點結(jié)構(gòu)：類型：根據(jù)T接線器控制方式的不同有兩種基本類型第一種：輸入T級采用輸出控制，輸出T級采用輸入控制第二種：輸入T級采用輸入控制，輸出T級采用輸出控制（S接線器控制方式不限）輸入T級STTTTS級輸出T級目前一百一十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點為減少選路次數(shù)，簡化控制，可使兩個方向的內(nèi)部時隙具有一定的對應關(guān)系，通?？上嗖畎霂?，俗稱反相法，即：設：F=一幀的時隙數(shù)TSA-B=A到B方向的內(nèi)部時隙數(shù)TSB-A=B到A方向的內(nèi)部時隙數(shù)則：TSB-A=TSA-B+F/2TST網(wǎng)絡目前一百一十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點1182.3交換網(wǎng)絡

TST網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)TST交換網(wǎng)絡編號相同的入線與出線組成一條雙向時分復用線。目前一百一十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點119各接線器的工作方式為TA接線器為順序?qū)懭?、控制輸出TB接線器為控制寫入順序讀出S接線器為輸入控制設入線1的時隙2和出線3的時隙31實現(xiàn)交換，空閑內(nèi)部時隙7目前一百一十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

輸入線0、TS2的A用戶輸出線2、TS20的用戶BTST交換過程舉例2：正向通路：AB中間時隙：7反向通路

BA中間時隙：232.3交換網(wǎng)絡目前一百二十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點TST網(wǎng)絡組成和工作原理AA20AAA20A001231031731700031203170CMC-2SMA-0CMA-0CMA-2CMB-2SMB-2TS20TS7TS23TS7TS2TSTAB031230SMB-02CMC-02BBB2003131230SMA-2TS202BB2B31231230CMB-0TS2TS230202AB目前一百二十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點TST網(wǎng)絡組成和工作原理2BBBB2BB200312312303123031023131CMC-0SMA-2CMA-2CMB-2CMB-0SMB-0TS2TS23TS7TS23TS20TSTAB0200CMA-0SMA-0AA2A0012310317TS7TS203170CMC-2AA20A0312070SMB-2TS2022230BA目前一百二十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點TS70731TS23TS23TS7020CMC-2CMC-0023310123107310203102331031023310310731TS2TS20TS20TS20222020SMA-0CMA-0CMA-2SMA-2SMB-0CMB-0SMB-2CMB-220TST交換過程示意圖2目前一百二十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點關(guān)于TST網(wǎng)絡，有幾個方面必須注意：（1）交換網(wǎng)絡一般是建立雙向通路，即除了建立上述A→B方向上的信息傳輸，還要建立B→A方向上的信息傳輸，因此內(nèi)部時隙的選擇一般采用“反相法”，即兩個方向的內(nèi)部時隙相差半個幀（該幀是指TST網(wǎng)絡輸入線或輸出線的復用幀）。一般地，設：TST交換網(wǎng)絡輸入線或輸出線的幀時隙數(shù)為F，選定的A→B方向上的內(nèi)部時隙為TSA→B，則B→A方向上的內(nèi)部時隙為TSB→A=TSA→B+F/2。目前一百二十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點（2）在一般情況下，TST網(wǎng)絡存在內(nèi)部阻塞，但概率非常小，大概是10-6。（3）構(gòu)成TST網(wǎng)絡的第1級T接線器與第3級T接線器一般采用不同的控制方式，但無論采用輸入控制方式，還是輸出控制方式，除了操作方式不同外，本質(zhì)是一樣的。

目前一百二十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點復用器、分路器與TST網(wǎng)絡的連接復用器與分路器在TST網(wǎng)絡中的應用串－－并變換和復用目的：在高復用度情況下，不使碼速過高，易于實現(xiàn)高速傳輸。并－－串變換，以便插入到各個PCM系統(tǒng)中去。T復用器1n串行并行┇并行分路器T1n串行并行┇并行T復用器1n串行并行┇并行分路器T1n串行并行┇并行STST同步時分復用信號是速率為2Mb／s的PCM一次群所以在交換前，要先進行時分復用，以擴大容量

PCMPCM目前一百二十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點T-S(n)-TT-S-T網(wǎng)絡：AXE10，F(xiàn)ETEX-150，E10B，5ESS等T-S-S-T網(wǎng)絡：NEAX61T-S-S-S-T網(wǎng)絡：EWSDT-S-S-S-S-T網(wǎng)絡：4ESS(長途)S-T(n)-STST網(wǎng)絡2.3交換網(wǎng)絡127目前一百二十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點DSN網(wǎng)絡DSN網(wǎng)絡：貝爾公司的S1240系統(tǒng)采用的由由多個DSE按照一定的連接方式構(gòu)成的單側(cè)型多級交換網(wǎng)絡大容量交換網(wǎng)絡。1.DSN網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)：

最少可以只有一級，最多可達到4級。目前一百二十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點第3級第4級平面0第2級0100001022007771023777┇┇┇┇┇┇┇┇┇終端模塊第1級平面1平面2平面3平面1平面2平面301 23ABCD121212128910111110980370707815150151515151588070770089101121315組15組7組891011047070150組0組第1級為入口級－－選面級其余3級為選組級目前一百二十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點（1）入口級入口級也叫做選面級，它是由若干對DSE組成的，這些DSE可稱為接入交換器（AS）。每個AS的16個端口可以接16條32時隙的PCM線路，其中端口0-7與端口12-15（圖中入口級DSE左側(cè)標出）用來連接各種終端模塊，端口8-11（圖中入口級DSE右側(cè)標出）分別接到選組級，也就是第2級的4個平面。入口級有512對DSE，共1024個DSE，每個DSE的端口8、9、10、11分別接到第1個平面、第2個平面、第3個平面和第4個平面的選組級。目前一百三十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點（2）選組級選組級有3級（即DSN的第2、3、4級），前兩級每級有16組，每組8個DSE，最后一級只有8組，每組8個DSE。前兩級DSE的端口0-7與前一級DSE相連，端口8-15與后一級DSE相連；最后一級DSE的16個端口都與前一級DSE相連。注意，選組級的前兩級，即第2、3級之間組號相同的兩級間進行交叉連接，選組級的后兩級即第3、4級是不同組之間進行交叉連接。目前一百三十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點

2、DSN工作原理及其特點在DSN中，兩個終端之間的信息交換，可以只經(jīng)過入口級，也可以經(jīng)過選組級。如果兩個終端模塊同時連接在入口級的同一個DSE上，那么信息就可以只通過該入口級的DSE交換。如果兩個終端模塊不是連接在入口級的同一個DSE上，那么就要經(jīng)過DSN的選組級進行信息交換了。DSN入口級的每一個端口都具有唯一的網(wǎng)絡地址，不同端口之間連接的建立是根據(jù)目的端口的網(wǎng)絡地址逐級選路進行的。該網(wǎng)絡地址有13比特的編碼，分為A、B、C、D四部分，分別對應著DSN的1~4級。ABCD終端模塊號第1級DSE號第2級DSE號第2、3級組號4bits2bits3bits4bits目前一百三十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點A：4比特，對應于第1級，表示終端模塊所連接的入口級DSE的輸入端口號（0~7，12~15，共12個）。B：2比特，對應于第2級，表示第1級DSE的出線應連接的第2級DSE的輸入端口號（0~7）。由于第1級成對DSE連接到第2級DSE的端口號分別為n和n+4，這里n為0~3，因此只需要2比特來區(qū)分4個地址即可。C：3比特，對應于第3級，表示第2級DSE的出線應連接的第3級DSE的輸入端口號（0~7）。D：4比特，對應于第4級，表示第3級DSE的出線應連接的第4級DSE的輸入端口號（0~15）。也等于第2級和第3級的組號。目前一百三十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點當某一終端模塊要與另一終端模塊通過DSN建立通路連接時，就將自己的網(wǎng)絡地址與目的端口的網(wǎng)絡地址相比較，首先比較的是D，如不相同，說明源和目地終端模塊之間所要建立的連接不在同一組內(nèi)（位于第2級和第3級的不同組內(nèi)），通路連接要經(jīng)過第4級；若D相同，C不同，說明兩個終端模塊之間所建立的通路連接位于同一組內(nèi)，連接的建立只涉及到選組級的第2、3級；若D、C相同，B不同，則說明兩個終端模塊之間所建立的通路連接經(jīng)過第2級的同一個DSE，該通路的建立折回點在第2級；若D、C、B相同，A不同，此時通路的建立只經(jīng)過網(wǎng)絡的第1級。如此通過網(wǎng)絡地址的比較確定通路的折回點，并發(fā)送選擇命令進行逐級選路，從而建立起通路連接，完成交換功能。目前一百三十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點DSN具有以下的特點：（1）DSN是一種單側(cè)折疊式網(wǎng)絡。DSN網(wǎng)絡與前面介紹的其它網(wǎng)絡不同，它所有的端口位于同一側(cè)，DSN網(wǎng)絡的最后一級，DSN的任一端口輸入的信息在網(wǎng)絡的相應級上折回到目的輸出端口。當一個輸入端口要與一個輸出端口建立連接時，可根據(jù)目的輸出端口的地址（唯一地址），來決定接續(xù)通路需要的網(wǎng)絡級數(shù)，即信息在DSN網(wǎng)絡中的折回點在哪一級。目前一百三十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點（2）DSN可自選路由。DSE本身具有通路選擇和控制功能，因而它不需要設置交換網(wǎng)絡的集中控制處理機來控制其一步步的交換，而是根據(jù)分布在各個終端模塊中的終端控制單元送來的選擇命令字等控制信息，由其硬件來完成選路，進而實現(xiàn)交換功能，因而DSN具有自選路由功能。目前一百三十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點（3）DSN的擴展性好。DSN網(wǎng)絡采用多平面、多級結(jié)構(gòu)，當容量增加時可通過擴充DSN網(wǎng)絡的級數(shù)（最多4級）來增加端口數(shù)，當話務負荷增加時可通過擴充DSN網(wǎng)絡的平面數(shù)（最多4個）來均勻分擔話務負荷，并且這種擴充不影響網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)運行，因而由較小規(guī)模的交換網(wǎng)絡擴展為較大規(guī)模的交換網(wǎng)絡方便靈活。（4）DSN采用逐級推進的選試方式，能承受較大話務量DSN由1到4級組成，如果兩個終端要進行信息交換，那么DSN將采用逐級試選的方式，對每一級進行試選路，直到兩個終端所在的端口之間能建立起連接進行信息交換。

目前一百三十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點138通常將由2X2的交換單元構(gòu)成的單通路網(wǎng)絡稱為BANYAN網(wǎng)絡。因其布線像印度一種榕樹的根而得名。它是基于樹型結(jié)構(gòu)的。適用于統(tǒng)計復用信號的交換。用于ATM交換，根據(jù)信號中的出線地址信息建立通路。2.3交換網(wǎng)絡BANYAN網(wǎng)絡目前一百三十八頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點BANYAN網(wǎng)絡BANYAN網(wǎng)絡的基本結(jié)構(gòu)BANYAN網(wǎng)絡的基本特性BATCHER-BANYAN網(wǎng)絡2.3交換網(wǎng)絡139目前一百三十九頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點1402*2交換單元狀態(tài)：平行連接；交叉連接。010101010101BANYAN網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)2.3交換網(wǎng)絡目前一百四十頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點141兩級之間均勻洗牌連接任一入線到任一出線間，只有一條路徑。二級BANYAN網(wǎng)絡(4*4)2.3交換網(wǎng)絡入端出端01012323目前一百四十一頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點142三級BANYAN網(wǎng)絡(8*8)前面由兩個4*4交換網(wǎng)絡組成后接4個2*2交換單元第1級交換單元與第2級交換單元采用蝶式連接，第2級交換單元與第3級交換單元為子洗牌連接。多級交換網(wǎng)絡2.3交換網(wǎng)絡目前一百四十二頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點143多級交換網(wǎng)絡

8×8的3級BANYAN網(wǎng)絡目前一百四十三頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點144banyan網(wǎng)絡的構(gòu)成具有一定的規(guī)律。用小的BANYAN網(wǎng)絡構(gòu)造成較大的網(wǎng)絡用兩組N*N的網(wǎng)絡，加上N個2*2交換單元，構(gòu)成2N*2N的網(wǎng)絡。BANYAN網(wǎng)絡的構(gòu)造2.3交換網(wǎng)絡目前一百四十四頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點145出/入線、級數(shù)、交換單元數(shù)的關(guān)系N*N網(wǎng)絡級數(shù)：M=log2NN*N網(wǎng)絡單元數(shù)：(N/2)log2NBANYAN網(wǎng)絡的構(gòu)造2.3交換網(wǎng)絡目前一百四十五頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點146唯一路徑：

網(wǎng)絡的任何一條入線與任何一條出線之間都有一條路徑并且僅有一條路徑，則稱該網(wǎng)絡具有唯一路徑特性。在BANYAN網(wǎng)絡中，每條入線與每條出線之間都有且只有這一條路徑。

可以用數(shù)學歸納法來證明。BANYAN網(wǎng)絡的基本特性2.3交換網(wǎng)絡目前一百四十六頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點147BANYAN網(wǎng)絡特性0101234567234567Error!Error!Error!唯一路徑0號入線到3號出線的唯一路徑特性演示目前一百四十七頁\總數(shù)一百七十三頁\編于二十二點148自選路由

自選路由功能:給定出線地址，不用外加控制命令，就可選到出線。由于到達指定的輸出端僅有唯一一條通路，因此路由選擇十分簡單，即可由輸出地址確定輸入和輸出之間的唯一路由。BANYAN網(wǎng)絡的級數(shù)M=log2