现代通信网精品教学课件-2.3交换网络.ppt

2.3.4 数字交换网络 在交换系统中完成交换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. 1. 交换单元 交换单元的性能 （1）容量。 交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量. 交换单元的容量包含两个方面：一个是交换单元入线和出线的数目；另一个是每条入线上可以送入交换的信息量大小，如模拟信号的带宽和数字信号的速率。 （2）接口 交换单元的各条入线与出线要规定信号接口标准，即信号形式、速率及信息流方向,如速率大小和信号单、双向等。 （3）功能 交换单元的基本功能是在出入线间建立、拆除连接并传送信息。 点到点、同发、广播 交换单元分为三类： 共享存储器结构 共享媒体(总线或者环形)结构 空分交换结构 2)共享媒体结构 媒介可以是总线形或者环形。 每条入线都连接到媒介上，每条出线则通过输出缓冲器和地址过滤器连接到媒介上。 总线包括地址总线、数据总线和控制总线。 3)空分交换结构 空分交换结构是一种矩阵式交换结构。 多条入线和多条出线分别连接到空分交换矩阵。 在空分交换矩阵入线和出线的交叉点处相当于有一个开关，通常这些开关是触点开关或电子开关。 N路输入线和N路输出线之间有N2个开关节点，只要适当控制这些开关接通或断开，即可在任一入线和出线之间构成通路。 当入线、出线数目增加时，交换矩阵的节点数呈平方级增长，这将使控制结构复杂化。 当交换容量增大时，一般采用多个交换矩阵级连的方式。 复用器的基本功能是串/并变换和并路复用。其目的是减低数据传输速率，便于半导体存储器件的存储和取出操作；尽可能利用半导体器件的高速特性，使在每条数字通道中能够传送更多的信息，提高数字通道的利用率。 ?????? 串并变换和并串变换的概念 串、并变换的功能原理 并、串变换电路 TSj=TSi x n + HWk (j=0,1,...nx32-1) n 为总线数量 k 为总线序号(k=0,1,2...n-1) i为复用前时隙号(i=0,1...31) 4)复用器、分路器（串/并、并/串变换）工作原理 ----是连接交换网络的接口。 信息以串行格式送入交换网络的入线并从出线送出。 入线和出线上一帧的时隙数定义为复用度。 在交换网络中，为了提高交换速度，信息以并行方式交换，因此在交换网络接口处，要进行串/并和并/串变换。 复用器和分路器的作用就是完成这种变换。 经过串并变换的信号由数字交换部件完成必要的交换后，还需要由并、串变换电路完成并串转换，然后再经过PCM系统传送出去。 T 分 路 器 复用 器 TS=32 2.048Mb/s TS=32 2.048Mb/s TS=32x8=256 2.048Mb/s PCM 0 PCM 1 PCM 7 PCM 0’ PCM 1’ PCM 7’ : : TSi 串行码 并行码 TSj TSi’ TSj’ T接线器与复用器结合构成的交换网络 空间交换单元也称为空间接线器（Space Switch），简称为S单元或S接线器，用来实现多个输入复用线与多个输出复用线之间的空间交换，而不改变其时隙位置。 (用来完成在不同复用线之间同一时隙内容的交换，即将某条输入复用线上某个时隙的内容交换到指定输出复用线的同一时隙。) 4) 空间交换单元 S接线器的组成结构示意图 Ts1 Ts15 Ts1 Ts15 S接线器的构成：交叉点矩阵、控制存储器 交叉点矩阵：开关阵列 控制存储器（CM-Control Memory）： S接线器所含CM数量等于入（出）线数 每个CM的所含有的存储单元个数等于入（出） 线上的复用时隙数 每个存储单元为n位bit,且满足N≤2n,其中N 为入（出）线上数 空间交换单元的基本结构 现代通信网 第2章电路交换及程控数字交换系统 第1章 概述 入线 出线 控制端 状态端 …… …… M X N的交换单元 0 0 1 1 M-1 N-1 交换单元按入线与出线的数量可分为： 入线 0 M-1 出线 0 N-1 入线 0 M-1 出线 0 N-1 出线 0 N-1 入线 0 M-1 集中型（MN） 扩散型（MN ） 连接型（M=N） 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