西电版程控交换课件.ppt

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1、3.1交换网络的结构从外部看，交换网络相当于一个由若干入线和若干出线构成的开关矩阵，如图3-1所示。在图3-1中，由每条入线和出线构成的交叉接点类似于开关电路，平时是断开的，当选中某条入线和出线时，对应的交叉接点才闭合。实际中的开关矩阵叫接线器，接线器的入线接主叫用户接口电路，出线接被叫用户接口电路或各种中继接口电路。图3-1交换网络示意图3.1.1交换网络的线束利用度交换网络的线束利用度分为两种不同的情况：全利用度线束和部分利用度线束。1.全利用度线束任一条入线可以到达任一条出线的情况叫全利用度线束。2.部分利用度线束任一条入线只

2、能到达部分出线的情况叫部分利用度线束。可见，与部分利用度线束相比，全利用度线束的接通率高，但出线的效率低。3.1.2交换网络的结构设计交换网络的结构分单级接线器结构和多级接线器结构。1.单级接线器结构单级接线器结构如图3-1所示，一个n×m的接线器存在n×m个交叉接点。如果交换网络的n和m数值很大，则交叉接点数必然变得很大。在数字交换中，这意味着对存储器的存取速率要求很高。2.多级接线器结构多级接线器结构可以克服单级接线器结构存在的问题。图3-2所示为n×nm的二级接线器结构，第一级接线器A的入线数与出线数相等，是一个n×n的接线器

3、，如果第一级接线器A的n条出线接至n个1×m的第二级接线器B的入线，则第一级的每条入线将有nm条出线，于是1+n个接线器便构成了一个n×nm的交换网络。图3-2一个n×nm的二级接线器结构若把第一级接线器A增加到m个，并把第二级每个接线器的入线数也增加到m条，便可得到如图3-3(a)所示的nm×nm的二级交换网络，其简化形式如图3-3(b)所示。图3-3一个nm×nm的二级接线器结构(a)连线图；(b)简化图在二级接线器结构中，由于第一级的每一个接线器与第二级的每一个接线器之间仅存在一条内部链路，因此任何时刻在一对接线器之间只能有一

4、对出、入线接通。例如，当第一级第1个接线器的1号入线与第二级第2个接线器的m号出线接通时，第一级第1个接线器的其他入线都无法再与第二级第2个接线器的其余出线接通。这种虽然入、出线空闲，但因没有空闲级间链路而无法接续的现象称为交换网络的内部阻塞。二级接线器结构的每条内部链路被占用的概率可近似为(3.1)式中，A——整个交换网络的输入话务量。交换网络的内部阻塞率应等于所需链路被占用的概率，则二级接线器结构的内部阻塞是：Bi2=a(3.2)当进一步增加网络的输入线数时，可依照相同的方法将二级接线器结构扩展为三级或更多级。图3-4所示为一个

5、三级接线器结构。图3-4一个nmk×nmk的三级接线器结构在三级接线器结构中，任何一个第一级接线器与一个第三级接线器之间仍然只存在一条通路，但这条通路却是由两条级间链路级联而成的。因此，当假设每条内部链路被占用的概率是a时，每条链路空闲的概率是1 -a。两条链路均空闲，则级联链路空闲的概率便为(1 -a)2。因此，三级接线器结构的内部阻塞率为Bi3= 1 -(1 -a)2(3.3)比较式(3.2)和式(3.3)不难发现：Bi3>Bi2可见，增加级数虽然扩大了交换网络可接续的容量，但也增加了网络的内部阻塞率。3.减小内部阻塞率的方法减

6、小内部阻塞率的方法通常有两种：扩大级间链路数和采用混合级交换网络。1)扩大级间链路数扩大级间链路数的方法如图3-5所示。图3-5一个x重连接的二级交换网络图3-5所示的级间链路扩大到了x条，其内部阻塞率将减少为Bi=ax(3.4)同理，一个x重连接的三级交换网络的内部阻塞率为Bi= 1 -(1 -ax)2(3.5)扩大级间链路数可减小网络的内部阻塞率，但这是以增大第二级接线器B入、出线数目为代价的，如图3-5所示的第二级接线器B入、出线数目将相应地增大到xm×xm。2)采用混合级交换网络图3-6给出了一种混合级交换网络。图3-6的前

7、两级是如图3-3所示的二级网络，但第二级网络的nm条出线并未像图3-4那样连到nm个接线器，而是仅连接了m个接线器。不难看出，第一级中任何一个接线器与第三级中的任一接线器之间现在有了n条链路，因此网络的内部阻塞率下降为Bi= [1 -(1 -a)2]n不难想象，当网络的内部链路数(如图3-6所示的第二级n)达到一定的数量时，可以完全消除内部阻塞。下面我们来分析图3-7所示的三级无阻塞交换网络。在图3-7中，第一级有2个3×5接线器，第二级有5个2×2接线器，第三级有2个5×3接线器。现假设第一级接线器A的一条空闲入线要与第三级接线器

8、C的一条空闲出线接通。在最坏的情况下，当接线器A的入线希望接通时，它的其余2条入线已占用了其5条出线中的2条，于是这条入线尚有3条出线与接线器C相通。再假设接线器C的其余2条出线均已被占用，而它们使用的入线又恰好是A、C之间剩余3条链