【正文】 0 M1 單級交換網絡 交換單元 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 56 單級交換網絡和多級交換網絡 如果一個交換網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 N1級和出線 連接； 則稱這樣的交換網絡為 多級交換網絡 ，或 N級交換網絡 。 共享總線型交換單元 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 51 數(shù)字交換單元（ DSE） 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 52 數(shù)字交換單元（ DSE） 的工作原理 S TS18 S TS12 端口RAM 話路RAM 數(shù)據(jù)RAM 0 0 0 31 D 31 31 P C 12 12 18 8 18 S 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 53 交換網絡 交換網絡 是由若干個交換單元按照一定的拓撲結構和控制方式構成的網絡。數(shù)據(jù)線用于在入線控制部件和出線控制部件傳送信號；控制線用于控制各入線控制部件獲得時隙和發(fā)送信息，以及出線控制部件讀取屬于自己的信息。 出線控制部件的功能 ： 檢測總線上的信號，并把屬于自己的信息讀入一個緩沖存儲器中，進行格式變換，放在緩沖存儲器中，由出線送出，形成出線信號。 CM的容量等于 SM的容量；設 CM每個單元的比特數(shù)為 n， SM的單元數(shù)為 N， 則有 2n=N， N也就是復用線上的時隙數(shù)。 SM用來暫存話音的數(shù)字編碼信息，故每個單元至少應為 8比特。所謂時隙交換是指入線上各個時隙的內容要按照交換連接的需要，分別在出線上的不同時隙位置輸出。 開關陣列交叉點的實現(xiàn)（ 2） 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 37 橫向輸入 縱向輸入 縱向輸出 橫向輸出 bar狀態(tài) cross狀態(tài) 開關陣列交叉點的實現(xiàn)（ 3） 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 38 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 crossbar 通 /斷開關 開關陣列交叉點的實現(xiàn)（ 4） 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 39 空間交換單元也稱為 空間接線器 （ Space Switch）， 簡稱為 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。 交換矩陣在初始狀態(tài)時，所有交叉點均處于 cross狀態(tài)，即任何入線與任何出線間均不連通。 ? 多路選擇器 開關陣列交叉點的實現(xiàn)（ 1） 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 36 ? Crossbar 交叉點是一個 2 x 2的傳送門，它有兩個狀態(tài)： bar狀態(tài)和 cross狀態(tài)。 實際的開關陣列 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 35 ? 通斷開關 交叉點可看成是一個具有通 /斷功能的開關。 如： MC142100、 MC145100（ 4 x 4開關陣列） 只能單向傳送，且衰耗和時延較大。 ? 控制信號簡單 ? 容易實現(xiàn)同發(fā)和廣播功能 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 34 繼電器：其構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）。 ? 開關陣列適合于構成較小的交換單元（開關數(shù)反映了實現(xiàn)的復雜度和成本的高低）。屬于其中一組的信息端都可以和另一組的任何信息端相連接，但是不能和本組中的其它信息端相連，則稱其為一個 K x L的無向交換單元。 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 22 M X N有向交換單元 0 1 N1 0 1 M1 入線 出線 M X N有向矩形開關陣列 開關陣列的工作原理 出線 0 N1 入線 0 M1 ….. ….. 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 23 N無向方形開關陣列 入線 0 N1 N無向交換單元 0 1 N1 0 1 N1 入線 出線 開關陣列的工作原理 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 24 入線 /出線 0 N1 N無向交換單元 無向交換單元開關陣列的實現(xiàn)（補充） 若在一個 N X N的交換單元中的連接總是對稱的，即如果入端 i連接到出端 j， 則入端 j一定連接到出端 i， 那么相同編號的入端和出端可以看作一個同時具有發(fā)送和接收信息能力的信息端，既具有 N個雙向通信的信息端，并且每個信息端都可以和任何其它的信息端相連，這樣的交換單元稱作 N個信息端的無向交換單元，簡稱 N無向交換單元。 交換單元的連接特性 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 14 ? 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)。 r∈ Rt, Rt ? ci , ci ? C} ? 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 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 13 ? 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系，即存在連接函數(shù) f， 入線 x與出線 f(x)相連接， 0≤x≤M1，0≤f(x)≤N1。 交換單元的連接特性 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 12 交換單元的連接特性 一個交換單元的連接同時可有多個，這就構成了交換單元的連接集合： C={c0, c1, c2, …} 其中：起點集 Tc={t。 ? 若 r∈Rt ， Rt中含有多個元，則稱該連接為一點到多點連接。 出線 0 N1 入線 0 M1 M X N有向交換單元 入線/出線 0 N1 N無向交換單元 ….. ….. 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 10 交換單元的連接特性 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,… ,M1} 出線集合： R={0,1,2,… ,N1} 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。 交換網絡有： 空分、時分 數(shù)字、模擬 交換網絡的構成和分類 北京郵電大學計算機科學與技術學院 卞佳麗 4 ? 交換單元的基本概念 ? 開關陣列與空間交換單元 ? 共享存儲器型的交換單元 ——時間交換單元 ? 共享總線型的交換單元 ——數(shù)字交換單元 交換單元