第二章 交换原理 主要内容 交换单元的基本概念和数学模型 各类基本交换单元的结构及性质 开关阵列与空间交换单元 共享存储器型的交换单元 共享总线型的交换单元 交换网络的结构及特点 Banyan CLOS TST DSN 电信交换系统的基本结构 交换网络 控制系统 接口 接口 接口 接口 用户线 中继线 信息传送子系统 控制子系统 交换设备的结构 接口单元 交换网络 ( 交换单元 ) 控 制 单 元 外部线路 0 1 M - 1 交换网络 ： 将入线上的信息送到出线上 ， 完成交换动作 。由一个或多个交换单元组成 。 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 。 交换单元结构模型 按 信息流向 M * N 有向 交换单元 入端 0 1 M - 1 出端 0 1 N - 1 控制端 状态端 M 双向 交换单元 0 1 M - 1 控制端 状态端 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 。 交换单元结构模型 按 使用需求 集 中 型 0 1 M-1 0 1 N-1 MN 0 1 N-1 0 1 M-1 扩 散 型 M接通 交叉连接 断开 (bar) (cross) 0 1 M-1 入端 出端 0 1 N-1 基本开关阵列 实际开关阵列举例 2*2交叉连接单元 （ crossbar） 可以避免出线冲突 ， 不支持同发 带缓冲器的开关 无呼损 ， 但有排队时延 平行连接 接通 交叉连接 断开 (bar) (cross) 模拟空分网络能不能通过时分复用的数字信号？ 0 1 M-1 入端 出端 0 1 N-1 模拟空分网络 思考 TS1时刻 入线 1和出线 0接通 0 1 M-1 入端 出端 0 1 N-1 模拟空分网络 思考 0 1 M-1 入端 出端 0 1 N-1 模拟空分网络 TS2时刻 入线 1和出线 1接通 思考 空间（ S）接线器 (1) 实现一个时隙内任意母线间的交换。 由电子交叉点矩阵、控制存贮器 CM和控制电路组成。 分输出控制与输入控制 方式。 1TS 1H W 12nTS 2TS 31TS 12nTS 2TS 3H W 2H W nH W 1H W 2H W nCM共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (2) 输出控制方式 每条 出线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 N-1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n 2 n 1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (2) 输出控制方式 每条 出线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n 2 n 1 N-1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (2) 输出控制方式 每条 出线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n 2 n 1 N-1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (2) 输出控制方式 每条 出线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n 2 n 1 N-1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (3) 输入控制方式 每条 入线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n n 1 2 N-1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (3) 输入控制方式 每条 入线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n n 1 2 N-1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (3) 输入控制方式 每条 入线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n n 1 2 N-1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (3) 输入控制方式 每条 入线 一个 CM，控制写入，顺序读出 1 TS 1 H W 1 2 n TS 2 TS 3 1 TS 1 2 n TS 2 TS 3 H W 2 H W n H W 1 H W 2 H W n CM TS1 HW1-HW2 HW2-HW1 HWn-HWn TS2 HW1-HW1 HW2-HW2 HWn-HWn TS3 HW1-HWn HW2-HW1 HWn-HW2 1 2 3 1 2 n 2 1 n 1 2 n n 1 2 N-1 0 M-1 共 M条母线， N个时隙 空间（ S）接线器 (4) 电子交叉矩阵 7 1 S接线器的工作特点 每个交叉点仅接通一个时隙 ， 属时分工作 。 交换的控制过程由硬件 CM实现 ， 速度快 。 交换时延小 ， 且稳定 。 严格无阻塞 。 输出控制方式可自动避免出线冲突 。 输出控制方式易于实现同发和广播 。 主要内容 交换单元的基本概念和数学模型 各类基本交换单元的结构及性质 开关阵列与空间交换单元 共享存储器型的交换单元 共享总线型的交换单元 交换网络的结构及特点 Banyan DSN CLOS TST 共享存储器结构 工作方式 入端缓存，控制读出 ： 0N-1, 10, N-11 0 1 N - 1 入线 时分复用器 分 路 器 0 N - 1 1 0 1 N - 1 出线 控制器 信号存贮器 0 1 N - 1 1 0 N - 1 0 1 N - 1 入线 时分复用器 分 路 器 0 N - 1 1 0 1 N - 1 出线 控制器 信号存贮器 0 1 N - 1 1 0 N - 1 0 1 N-1 N-1 0 1 - 出端缓存，控制写入 ： 0N-1, 10, N-11 N-1 1 0 N-1 1 0 信号存贮器存放入线数据，控制器按照交换要求控制读写过程 1 N-1 0 N-1 1 0 N-1 1 0 共享存储器结构 性质 0 1 N - 1 入线 时分复用器 分 路 器 0 N - 1 1 0 1 N - 1 出线 控制器 信号存贮器 0 1 N - 1 1 1 1 适用于三类时分复用信号。 无内部阻塞：存储器容量足够大。 有时延：不同系统时延差别很大 。 可以实现同发和广播 。 交换速度与控制器有关：硬件速度快；软件速度慢 。 容量与入线速率和器件有关：若入线速率已经很高 ， 时分复用后母线速率更高 ， 存贮器的读写速度可能跟不上 。 1 N-1 1 0 N-1 1 0 举例