第二章交换网络案例

0 出线
N-1
扩散型（M<N ）
0 入线
M-1
0
出线 N-1
连接型（M=N）
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交换单元结构模型——按内部结构
0
入 线
1 ...
M-1
...
01
N-1 出线
入 线 0
1
...
M-1
出 线 0
1
...
N-1
共享总线
（a）空分交换单元（开关阵列）
（b）时分交换单元
2、图形表示
t0，t1，…，t n-1 r0，r1，…，r n-1
二进制函数表示（点到点连接方式常用）
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（1）排列表达式
考虑到存在点到多点的连接，因此t1，t2，……tn中可
能有重复的元素存在，因此可以把排列表达式也称为重排
表达式；
出线竞争:是指在排列表达式中r1，r2，……rn之间存在 着重复的元素，表明在同一时刻，有多条入线共同连接到
控制端 状态端 M X N的交换单元
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交换单元结构模型——信息流向
无向பைடு நூலகம்
完成基本电信交换功能的部件，即按一定要求， 将入端信息送到出端。
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交换单元结构模型——按使用需求
0 入线
M-1
0 出线 N-1
集中型（M>N）
入线 0 M-1
按照交换单元所接收的信号是模拟信号还是数字信号， 可以把交换单元分为数字交换单元与模拟交换单元。
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交换单元的连接特性(1)—
—集合描述方式
对于M*N交换单元：
入线集合：T={0,1,2,…,M-1}；
出线集合：R={0,1,2,…,N-1}；
连接：一个入线t(t∈T) 和一组出线Rt(Rt∈R)的集合 c = { t, Rt }为一个连接。t称连接的起点，r∈Rt 称连接的 终点。
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电信交换系统的基本结构
用
接口
户
线
接口
交 换 网 络 控制系统
接口
中
继
接口
线
信息传送子系统
控制子系统
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2、交换单元
交换单元的基本概念 开关阵列与空间交换单元 共享存储器型的交换单元——时间交换单元 共享总线型的交换单元——数字交换单元
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主要内容
1.交换网络的构成和分类
2.交换单元
交换单元的基本概念
空间交换单元——空分交换
➢ 开关阵列
➢ 空间接线器
时分交换单元——时分交换
➢ 共享存储器结构(时间接线器)
➢ 共享总线型结构
3.交换网络
CLOS网络
TST网络
DSN网络
2020/3/1BANYAN网信络息学院通信新技术研究所
接方式中所有连接的起点组成的集合。
➢ 连接方式的终点集：Rc = { r; r∈ Rt , Rt ∈ci , ci ∈C } 为该连接方式中所有连接的终点组成的集合。
若入端t∈Tc，称其处于占用状态；否则称其处于空 闲状态。
若出端r∈Rc，称其处于占用状态；否则称其处于空
闲状态。
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同一条出线，造成出线的冲突，是应该避免的问题。
在点到点的连接情况下，并且不存在出线竞争的情况下， 其排列表达式可以改写为：
t0，t1，……tN-1
0，1， ……N-1
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重排举例
写出排列表达式
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简化的排列表达式
连接集合：一个交换单元的连接同时有多个，这就构 成了交换单元的连接集合。
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交换单元的连接特性(1)—
—集合描述方式
若Rt 中只含有一个元素，则称该连接是点到点 连接；
若Rt 中包含多个元素，则称该连接是点到多点 连接。

一个交换单元中，若允许点对多点的连接，
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交换设备的结构
交换网络：将入线上的信息送到出线上，完成交换动作； 接口单元：完成外部线路接口标准与交换单元接口标准的 转换； 控制单元：控制交换单元的动作。
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2.1 交换单元的基本概念
0 1 入线
M-1
… …
……
0 1 出线
N-1
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交换单元的连接特性(1)—
—集合描述方式
交换单元在某一时刻一定处于某种连接方式
总结：
连接和连接集合是对应于某一时刻的；
连接集合的数目越多，连接能力就越强。
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交换单元的连接特性(2)—
—函数描述方式
连接函数
一个连接函数对应一种连接，连接函数表示相互连 接的入线编号和出线编号之间的对应关系，即存在连接 函数f，入线t与出线集合f(t)相连接，其连接函数为
Rt R，则称具有同发功能； 若Rt=R，则称具有广播功能。 不允许多对多或多对一连接，该种情况称
出线冲突。
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交换单元的连接特性(1)—
—集合描述方式
连接方式：C = { c1, c2,… }为由若干个连接组成的集 合
➢ 连接方式的起点集：Tc = { t; t ∈ci , ci ∈C }为该连
f(t)=Rt (Rt包含于R)
对于一个点到点连接，连接函数还可以表示为：
f(t)=r (r ∈R)
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连接函数的表示形式
M*N交换单元在任意时刻的连接函数为 f(t) = Rt ， 表示入线集合与出线集合的映射关系；
连接函数有两种表示形式：
1、排列表达式
即入线和出线的对应关系
➢ 在点到点的连接情况下，并且不存在出线竞争的情况下，出
线按序排列时，进一步简化表示为：
(t0，t1，……tN-1) 称 t1，之…为…入t线N-排1中列可表能达有式空，的由元于素可存能在存，在可空用闲φ的表出示端。，所以t0，
➢ 同样，也可以定义出线排列表达式为：
0，1， ……N-1
r1，r2，……rN-1 它的简化表示为：
1
1、交换网络的构成和分类
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。
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