第2章-交换单元与交换网络.ppt

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1、2.1引言2.2交换单元2.3交换网络第2章交换单元与交换网络本章教学重点同步时分复用信号和统计时分复用信号交换单元的数学描述介绍各种主要的交换单元空分交换单元<空分接线器>共享存储器型交换单元总线型交换单元<数字交换单元>简要介绍常用的交换网络CLOS网络及无阻塞交换网络TST、DSN、BANYAN网络2用数学模型分析交换单元TST交换网络CLOS网络及无阻塞交换网BANYAN网络本章教学难点34本章要求掌握交换单元的基本概念、分类、特性和数学描述方法了解各种交换单元的结构及工作原理掌握几种重要而典型的交换单元了

2、解交换网络的概念、交换网络的三要素、交换网络的组织结构熟悉几种常用的交换网络、多级网络内部阻塞的概念，构成无阻塞交换网络的条件初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理2.1引言交换网络中的信号形式是数字的、时分复用信号.电路交换采用同步时分复用信号分组交换和ATM交换采用统计时分复用信号什么是同步时分复用信号和统计时分复用信号？2.1引言2.1引言1.同步时分复用将时间划分为基本的时间单位帧，一帧分成若干时隙，时隙顺序编号，所有帧中编号相同的时隙成为一个子信道，一个子信道传输一个话路信号。*子信道的速率是恒定的。同步时分复

3、用的来由：话音信号的频率300HZ～3400HZ，采样频率为8HZ，即采样周期为125us，采样值是8位二进制编码，8位二进制占用的时间相对于125us很少，为了提高利用率，将125us分成若干时隙，不同用户的采样值占用不同的时隙进行传输。因为子信道在每一帧时间轴上的位置是固定的，所以称为同步时分复用。同步时分复用信道又称位置信道，是通过时间轴上的位置来区分子信道（话路）的。2.1引言2.统计时分复用信息按分组先存储再发送,每个分组附加标志码,各个分组占用不同的时隙;但标志相同的分组属于一个用户,将它们所占用的信道容量看成一个

4、子信道,这种复用方式称为统计时分复用.特点:先存储再发送,信息速率高的用户所占的信道容量大,且所占信道容量随着信息的多少动态变化,取消了帧概念,统计时分复用信道又称标志信道,是通过标志来区分各子信道的.2.1引言2.1引言对两种时分复用信号的比较。203021001223入线出线20130123（b）统计时分复用信号的交换0123123入线出线（a）同步时分复用信号的交换0复用信号的交换示意图只携带用户信息,不指定出线地址不仅携带用户信息还有出线地址同步时分复用信号的交换统计时分复用信号的交换※统计时分复用的显著优点是按照用户

5、的需要动态地分配信道容量。一个用户信息速度高时，占的信道容量大，当它的信息速度变低的时候，它占的信道容量也随之减小。※分组交换的统计复用时分信号使用的分组长度不相等，因此子信道速率不固定，不适于采用硬件交换单元。ATM交换的统计时分复用信号使用的分组长度相等（信元）适于采用硬件交换单元，故ATM交换速度快。2.1引言实现任意入线与出线之间的互连是交换的基本功能。按照交换方式要求，节点内互连网络可以提供实连接或虚连接。节点内互连网络又称为交换网络（交换机构）。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。2.1引

6、言交换网络有：空分、时分数字、模拟节点交换网络具有一定的拓扑结构。（选择在满足交换方式、容量和服务质量要求的情况下，获得高性能、低成本、便于扩充与控制的拓扑结构。）2.1引言2.2.1交换单元及其数学描述交换单元是构成交换网络的基本部件。按照一定的拓扑结构和控制方式，由多个交换单元即可构成交换网络。对称交换单元（M=N）全连接交换单元部分连接交换单元（一）基本概念···M×N交换单元···入线出线控制端状态端12M12N交换单元如何建立信息传送通道（连接）任意的入线和出线之间建立连接。对于同步时分复用信号（实连接）对于统计复用

7、信号（虚连接）（二）内部通道······入线出线12M12N（a）同步时分复用信号···入线出线12M12N···2NN1121122NN（b）统计复用信号2.1交换单元集中型：M＞N，也称为集中器。扩散型：M＜N，也称为扩展器。分配型：M=N，也称为分配器。（三）交换单元的分类12M······1N入线出线(a)集中型1M······1N入线出线(b)扩散型入线1M······1N出线(c)分配型2.2.1交换单元及其数学描述（三）交换单元的分类2.2.1交换单元及其数学描述有向交换单元：当信息经过交换单元时只能从入线进出线

8、出，具有唯一确定的方向。无向交换单元：交换单元的每条线既可入也可出，其入线数必等于出线数。出线0N-1入线0M-1MXN有向交换单元…..…..入线/出线0N-1N无向交换单元2.2.1交换单元及其数学描述连接特性是交换单元的基本特性，它反映了交换单元入线到出线的连接能力，通