现代交换技术基础PPT课件
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28
多级交换网络(nm x nm两级交换网络)
1级
O
1
O
…
n-1
O
…
1
1
n-1
14
开关阵列的工作原理
0 入线
M-1
….. …..
0 出线
N-1
M X N有向交换单元
0 1 入线 M-1
出线 0 1 N-1
M X N有向矩形开关阵列
15
全连接交换单元和部分连接交换单元
0 1 入线 N-1
出线 0 1 N-1
0 1 入线 N-1
出线 0 1 N-1
16
多路选择器
出线
0 入线 1
式、阻塞特性、故障防卫
5
2.2交换单元与交换网络
交换的基本功能是在任意的入线和出线之间 建立连接。
在交换系统中完成这一基本功能的部件就是 交换网络，它是交换系统的核心。交换网络是由 若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式 构成的。
交换单元是构成交换网络的最基本的部件。
交换网络有：空分、时分
数字、模拟
0 1
输入信号 N-1
输出信号
工作方式：入线缓冲、出线缓冲
共享存储器型交换单元的一般结构
23
2.2.2交换网络
交换网络是由若干个交换单元按照一定的拓 扑结构和控制方式构成的网络。
交换网络的三个基本要素是：交换单元、不 同交换单元间的拓扑连接和控制方式。
24
… … …
…
交换网络的一般结构
入线
交换 单元
二、交换技术基础
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
主要内容
1. 电信交换基本技术 2. 交换单元与交换网络
交换单元的基本概念 交换网络 网络阻塞与clos网 同步时分交换网络
入线
出线 0 1 N-1
M-1
0 入线
M-1
出线
一列出线开关复接等效m选1选择器
入线
0 出线
N-1
一行入线开关复接
等效1选n分配器
17
开关阵列的特性
开关控制简单，从入线到出线具有均匀的单位延迟时 间。
开关阵列适合于构成较小的交换单元（开关数反映了 实现的复杂度和成本的高低）。
交换单元的性能依赖于所使用的开关。 控制信号简单 容易实现同发和广播功能
交换单元按信息流向分为：
有向交换单元：当信息经过交换单元时只能从入线 进出线出，具有唯一确定的方向。
无向交换单元：交换单元的每条线即可入也可出， 其入线数必等于出线数。
0 入线
M-1
….. …..
0 出线
N-1
M X N有向交换单元
入 线
0
/ N-1 出
线 N无向交换单元
12
交换单元的性能
容量： 交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量
接口： 交换单元需要规定自己的信号接口标准，即信号形式、
速率及信息流方向 质量：
完成交换动作的速度、任何情况下是否能完成指定连 接、信息经过交换单元是否有损伤（时间、语义）
13
几种典型的交换单元——开关阵列
在交换单元内部，要建立任意入线和任意出 线之间的连接，就在每条入线和每条出线之间都 各自接上一个开关，所有开关就构成了交换单元 内部的开关阵列。
21
共享总线型交换单元
总线： 一般包括多条数据线和控制线。数据线用于在入线
控制部件和出线控制部件传送信号；控制线用于控制各 入线控制部件获得时隙和发送信息，以及出线控制部件 读取属于自己的信息。
总线按时隙轮流分配给各个入线控制部件和出线控 制部件使用，其时隙的分配有一定的规则。
22
几种典型的交换单元——共享存储器型的交换单元
19
几种典型的交换单元——共享总线型交换单元
20
共享总线型交换单元
入线控制部件的功能： 接收入线信号，进行相应的格式变换，放在缓冲存
储器中，并在分配给该部件的时隙上把收到的信息送到 总线上。 出线控制部件的功能：
检测总线上的信号，并把属于自己的信息读入一个 缓冲存储器中，进行格式变换，放在缓冲存储器中，由 出线送出，形成出线信号。
6
2.2交换单元与交换网络
2.2.1交换单元的基本概念 2.2.2交换网络 2.2.3网络阻塞与clos网 2.2.4同步时分交换网络
7
2.2.1交换单元的基本概念
0 1 入线
M-1
… …
……
0 1 出线
N-1
控制端 状态端 M X N的交换单元
8
两种信号的交换
0 1 入线 2 3 4
0 1
2 出线 3
所有入线都只与第1级交换单元连接； 所有第1级交换单元都只与入线和第2级交换单元连接； 所有第2级交换单元都只与第1级和第3级交换单元连接； 依此类推，所有第N级交换单元都只与第N-1级和出线 连接； 则称这样的交换网络为多级交换网络，或N级交换网络。
27
单级交换网络和多级交换网络
多级交换网络的拓扑结构可用三个参数来说明： 每个交换单元的容量 交换单元的级数 交换单元间的连接通路（链路）
3. 基本话务理论
3
2.1电信交换基本技术
用
接口
户
线
接口
交 换 网 络
接口
中
继
接口
线
控制系统
4
1、电信交换的基本技术
接口技术
模拟用户接口、数字用户接口、模拟中继接口、数字 中继接口
信令技术
用户信令、局间信令
控制技术
控制系统的结构方式、处理机间的通信方式、多处理 机结构
互连技术
交换网络的拓扑结构、选路策略、控制机理、多播方
交换 单元
交换 单元
交换 单元
交换网络
控制单元
出线
25
单级交换网络和多级交换网络
交换网络按拓扑连接方式可分为：单级交换网络 多级交换网络
0 入线
M-1
交换 单元
0 出线
N-1
单级交换网络
26
单级交换网络和多级交换网络
如果一个交换网络中的交换单元可以分为N级，顺序命 名为第1,2,…,N级，并且满足：
4
同步时分复用信号的交换
9
两种信号的交换
0 入线 1
2
20 10
2
00 1 22
0 1 出线 2
异步时分复用信号的交换
10
交换单元按使用需要的不同可分为：
0 入线
M-1
0 出线 N-1
集中型（M>N）
0 入线
M-1
入线 0 M-1
0
出线 N-1
扩散型（M<N ）
0 出线
N-1
wk.baidu.com
连接型（M=N）
11
18
实际的开关阵列
继电器：其构成的交换单元是无向的，可交换模拟和数字信息， 干扰和噪声大、动作慢（ms级）、体积大（cm级）。
模拟电子开关：一般利用半导体材料制成。 如：MC142100、MC145100（4 x 4开关阵列） 只能单向传送，且衰耗和时延较大。
数字电子开关：由简单的逻辑门构成，用于数字信号的交 换，开关动作极快且无信号损失。
多级交换网络(nm x nm两级交换网络)
1级
O
1
O
…
n-1
O
…
1
1
n-1
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开关阵列的工作原理
0 入线
M-1
….. …..
0 出线
N-1
M X N有向交换单元
0 1 入线 M-1
出线 0 1 N-1
M X N有向矩形开关阵列
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全连接交换单元和部分连接交换单元
0 1 入线 N-1
出线 0 1 N-1
0 1 入线 N-1
出线 0 1 N-1
16
多路选择器
出线
0 入线 1
式、阻塞特性、故障防卫
5
2.2交换单元与交换网络
交换的基本功能是在任意的入线和出线之间 建立连接。
在交换系统中完成这一基本功能的部件就是 交换网络，它是交换系统的核心。交换网络是由 若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式 构成的。
交换单元是构成交换网络的最基本的部件。
交换网络有：空分、时分
数字、模拟
0 1
输入信号 N-1
输出信号
工作方式：入线缓冲、出线缓冲
共享存储器型交换单元的一般结构
23
2.2.2交换网络
交换网络是由若干个交换单元按照一定的拓 扑结构和控制方式构成的网络。
交换网络的三个基本要素是：交换单元、不 同交换单元间的拓扑连接和控制方式。
24
… … …
…
交换网络的一般结构
入线
交换 单元
二、交换技术基础
1
第一部分
整体概述
THE FIRST PART OF THE OVERALL OVERVIEW, PLEASE SUMMARIZE THE CONTENT
主要内容
1. 电信交换基本技术 2. 交换单元与交换网络
交换单元的基本概念 交换网络 网络阻塞与clos网 同步时分交换网络
入线
出线 0 1 N-1
M-1
0 入线
M-1
出线
一列出线开关复接等效m选1选择器
入线
0 出线
N-1
一行入线开关复接
等效1选n分配器
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开关阵列的特性
开关控制简单，从入线到出线具有均匀的单位延迟时 间。
开关阵列适合于构成较小的交换单元（开关数反映了 实现的复杂度和成本的高低）。
交换单元的性能依赖于所使用的开关。 控制信号简单 容易实现同发和广播功能
交换单元按信息流向分为：
有向交换单元：当信息经过交换单元时只能从入线 进出线出，具有唯一确定的方向。
无向交换单元：交换单元的每条线即可入也可出， 其入线数必等于出线数。
0 入线
M-1
….. …..
0 出线
N-1
M X N有向交换单元
入 线
0
/ N-1 出
线 N无向交换单元
12
交换单元的性能
容量： 交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量
接口： 交换单元需要规定自己的信号接口标准，即信号形式、
速率及信息流方向 质量：
完成交换动作的速度、任何情况下是否能完成指定连 接、信息经过交换单元是否有损伤（时间、语义）
13
几种典型的交换单元——开关阵列
在交换单元内部，要建立任意入线和任意出 线之间的连接，就在每条入线和每条出线之间都 各自接上一个开关，所有开关就构成了交换单元 内部的开关阵列。
21
共享总线型交换单元
总线： 一般包括多条数据线和控制线。数据线用于在入线
控制部件和出线控制部件传送信号；控制线用于控制各 入线控制部件获得时隙和发送信息，以及出线控制部件 读取属于自己的信息。
总线按时隙轮流分配给各个入线控制部件和出线控 制部件使用，其时隙的分配有一定的规则。
22
几种典型的交换单元——共享存储器型的交换单元
19
几种典型的交换单元——共享总线型交换单元
20
共享总线型交换单元
入线控制部件的功能： 接收入线信号，进行相应的格式变换，放在缓冲存
储器中，并在分配给该部件的时隙上把收到的信息送到 总线上。 出线控制部件的功能：
检测总线上的信号，并把属于自己的信息读入一个 缓冲存储器中，进行格式变换，放在缓冲存储器中，由 出线送出，形成出线信号。
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2.2交换单元与交换网络
2.2.1交换单元的基本概念 2.2.2交换网络 2.2.3网络阻塞与clos网 2.2.4同步时分交换网络
7
2.2.1交换单元的基本概念
0 1 入线
M-1
… …
……
0 1 出线
N-1
控制端 状态端 M X N的交换单元
8
两种信号的交换
0 1 入线 2 3 4
0 1
2 出线 3
所有入线都只与第1级交换单元连接； 所有第1级交换单元都只与入线和第2级交换单元连接； 所有第2级交换单元都只与第1级和第3级交换单元连接； 依此类推，所有第N级交换单元都只与第N-1级和出线 连接； 则称这样的交换网络为多级交换网络，或N级交换网络。
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单级交换网络和多级交换网络
多级交换网络的拓扑结构可用三个参数来说明： 每个交换单元的容量 交换单元的级数 交换单元间的连接通路（链路）
3. 基本话务理论
3
2.1电信交换基本技术
用
接口
户
线
接口
交 换 网 络
接口
中
继
接口
线
控制系统
4
1、电信交换的基本技术
接口技术
模拟用户接口、数字用户接口、模拟中继接口、数字 中继接口
信令技术
用户信令、局间信令
控制技术
控制系统的结构方式、处理机间的通信方式、多处理 机结构
互连技术
交换网络的拓扑结构、选路策略、控制机理、多播方
交换 单元
交换 单元
交换 单元
交换网络
控制单元
出线
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单级交换网络和多级交换网络
交换网络按拓扑连接方式可分为：单级交换网络 多级交换网络
0 入线
M-1
交换 单元
0 出线
N-1
单级交换网络
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单级交换网络和多级交换网络
如果一个交换网络中的交换单元可以分为N级，顺序命 名为第1,2,…,N级，并且满足：
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同步时分复用信号的交换
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两种信号的交换
0 入线 1
2
20 10
2
00 1 22
0 1 出线 2
异步时分复用信号的交换
10
交换单元按使用需要的不同可分为：
0 入线
M-1
0 出线 N-1
集中型（M>N）
0 入线
M-1
入线 0 M-1
0
出线 N-1
扩散型（M<N ）
0 出线
N-1
wk.baidu.com
连接型（M=N）
11
18
实际的开关阵列
继电器：其构成的交换单元是无向的，可交换模拟和数字信息， 干扰和噪声大、动作慢（ms级）、体积大（cm级）。
模拟电子开关：一般利用半导体材料制成。 如：MC142100、MC145100（4 x 4开关阵列） 只能单向传送，且衰耗和时延较大。
数字电子开关：由简单的逻辑门构成，用于数字信号的交 换，开关动作极快且无信号损失。