长沙理工大学：《现代电信交换》课程PPT教学课件（程控交换）第2章 交换网络

第2章交换网络 交换单元 ■交换单元的基本概念 ■空间交换单元 ■时分交换单元 交换网络 ■交换网络的基本概念 CLOS网络 TST网络 DSN网络 banyan网络 benes网络

第2章 交换网络 交换单元 ◼ 交换单元的基本概念 ◼ 空间交换单元 ◼ 时分交换单元 交换网络 ◼ 交换网络的基本概念 ◼ CLOS网络 ◼ TST网络 ◼ DSN网络 ◼ banyan网络 ◼ benes网络

回忆 教材P14 电信交换系统 主要由 信息传送 接口 接口 子系统 线 交换网络 中维线 和控制子系统 接▣ 接口 两大部分 偕息作闼干系统 控制干系统 组成。 控制系统

回忆 教材P14 电信交换系统 主要由 信息传送 子系统 和 控制子系统 两大部分 组成

2.1交换单元 2.1.1交换单元的基本概念（略） 1、交换单元 a i 交换单元(Switch Element-SE)是构成交换网络的最基本 部件；若干个交换单元按照一定的拓扑结构连接起来就可以构 成各种各样的交换网络。 0 出 线 线 M-1 N-1 控制端 状态端 图2.1M×N的交换单元

2.1 交换单元 2.1.1 交换单元的基本概念（略） 1、交换单元 ◼ 交换单元（Switch Element -- SE）是构成交换网络的最基本 部件；若干个交换单元按照一定的拓扑结构连接起来就可以构 成各种各样的交换网络。 0 1 M-1 0 1 N-1 控制端 状态端 ... ... 入 线 出 线 图2.1 M×N的交换单元

从外部看交换单元 ·四个部分：输入端口、输出端口、控制端与状态端。 ·输入端口又称为入线，输出端口也称为出线。 ■有M条入线、N条出线的交换单元称为MXN的交换 单元。 ■入线编号为0到M-1,出线编号为0到N-1。 ·控制端用来控制交换单元的动作，通过控制端的控 制把交换单元的特定入线与特定出线连接起来，让 信息从入线交换到出线而完成交换的功能 ·状态端用来描述交换单元的内部状态，不同的交换 单元有不同的内部状态集，通过状态端口让外部及 时了解到其工作情况

从外部看交换单元 ◼ 四个部分：输入端口、输出端口、控制端与状态端。 ◼ 输入端口又称为入线，输出端口也称为出线。 ◼ 有M条入线、N条出线的交换单元称为M×N的交换 单元。 ◼ 入线编号为0到M-1，出线编号为0到N-1。 ◼ 控制端用来控制交换单元的动作，通过控制端的控 制把交换单元的特定入线与特定出线连接起来，让 信息从入线交换到出线而完成交换的功能 ◼ 状态端用来描述交换单元的内部状态，不同的交换 单元有不同的内部状态集，通过状态端口让外部及 时了解到其工作情况

从内部看交换单元 ·其构成是多种多样的 ·可以是一个时分总线或是一个空分的开关阵列 ■将在本章后续内容中介绍各种类型的交换单元 ·无论其内部构成如何，交换单元都应能够完成 最基本的交换功能， ·既总能把交换单元任意入线的信息交换到任意 出线上去

从内部看交换单元 ◼ 其构成是多种多样的 ◼ 可以是一个时分总线或是一个空分的开关阵列 ◼ 将在本章后续内容中介绍各种类型的交换单元 ◼ 无论其内部构成如何，交换单元都应能够完成 最基本的交换功能， ◼ 既总能把交换单元任意入线的信息交换到任意 出线上去

2.1.2空间交换单元 ■交换单元可以分为空分交换单元与时分交换单元。 ·空分交换单元也称为空间交换单元，一般来说，空间 交换单元是由空间上分离的多个小的交换部件或开关 部件按照一定的规律连接构成的。 ■从空间交换单元的内部来看，其入线到出线之间存在 着多条通路，所有的这些通路可以并行的传送信息， 也就是说从不同入线上来的信息可以并行的交换到不 同的出线上去

2.1.2 空间交换单元 ◼ 交换单元可以分为空分交换单元与时分交换单元。 ◼ 空分交换单元也称为空间交换单元，一般来说，空间 交换单元是由空间上分离的多个小的交换部件或开关 部件按照一定的规律连接构成的。 ◼ 从空间交换单元的内部来看，其入线到出线之间存在 着多条通路，所有的这些通路可以并行的传送信息， 也就是说从不同入线上来的信息可以并行的交换到不 同的出线上去

1、开关阵列 。交换单元完成的最基本的功能就是交换。 ·在交换单元内部，要把某条入线上的信息交换到某条 出线上去，最简单最直接的方法就是把该入线与该出 线在需要的时候直接连接起来。 ·为了做到在需要的时候直接将入线和出线连接起来， 人们自然会想到在入线与出线之间加上一个开关，开 关接通，则入线与出线连接；开关断开，则入线与出 线连接断开。 ·如此构成的交换单元的内部就是一个由大量开关组成 的阵列，因此，我们把这样的交换单元称为开关阵列

1、开关阵列 ◼ 交换单元完成的最基本的功能就是交换。 ◼ 在交换单元内部，要把某条入线上的信息交换到某条 出线上去，最简单最直接的方法就是把该入线与该出 线在需要的时候直接连接起来。 ◼ 为了做到在需要的时候直接将入线和出线连接起来， 人们自然会想到在入线与出线之间加上一个开关，开 关接通，则入线与出线连接；开关断开，则入线与出 线连接断开。 ◼ 如此构成的交换单元的内部就是一个由大量开关组成 的阵列，因此，我们把这样的交换单元称为开关阵列

开关阵列的开关一般位于入线与出线的交叉点上，它 有两种状态：接通与断开。图2.13表示了一个开关的 两种不同状态。如图所示当开关接通的时候，入线与 出线就连接在一起；当开关断开的时候入线与出线就 不连接。开关阵列的开关分为两种：单向开关与双向 开关，单向开关主要用于有向交换单元，它只允许信 息从入线传送到出线；而双向开关一般用于无向交换 单元中，它允许信息双向传送。 入线与出线没有相连 入线 入线 出线 ↓出线 接通状态 断开状态 图2.13开关阵列中的开关及其两种状态

◼ 开关阵列的开关一般位于入线与出线的交叉点上，它 有两种状态：接通与断开。图2.13表示了一个开关的 两种不同状态。如图所示当开关接通的时候，入线与 出线就连接在一起；当开关断开的时候入线与出线就 不连接。开关阵列的开关分为两种：单向开关与双向 开关，单向开关主要用于有向交换单元，它只允许信 息从入线传送到出线；而双向开关一般用于无向交换 单元中，它允许信息双向传送。 接通状态 断开状态 入线 出线 入线 出线 入线与出线没有相连 图2.13 开关阵列中的开关及其两种状态

对于一个M×N的有向交换单元，其开关阵列的实现如图2.14 所示。在入线与出线上的每个交叉点都有一个开关，且开关为 单向开关，那么它总共需要M×N个开关。一般把入线与出线 交叉点的开关记为K。如果需要将入线i与出线连接，只要把 开关K置为接通状态就可以了。 出线 N- 图2.14M×N有向交换单元的开关阵列实现

◼ 对于一个M×N的有向交换单元，其开关阵列的实现如图2.14 所示。在入线与出线上的每个交叉点都有一个开关，且开关为 单向开关，那么它总共需要M×N个开关。一般把入线i与出线 j交叉点的开关记为Kij。如果需要将入线i与出线j连接，只要把 开关Kij置为接通状态就可以了。 0 1 M-1 0 1 N-1 ... 入线 出线 图2.14 M×N有向交换单元的开关阵列实现

一个M×N无向交换单元的开关阵列实现如图2.16所示。由图 可知，MXN无向交换单元的开关阵列与MXN有向交换单元 的开关阵列的实现结构完全相同，所不同的只是其信息端是双 向传送信息的并且所使用的开关为双向的。 输入信息端 输出信息端 N-1 图2.16M×N无向交换单元的开关阵列实现

◼ 一个M×N无向交换单元的开关阵列实现如图2.16所示。由图 可知，M×N无向交换单元的开关阵列与M×N有向交换单元 的开关阵列的实现结构完全相同，所不同的只是其信息端是双 向传送信息的并且所使用的开关为双向的。 0 1 M-1 0 1 N-1 ... 输入信息端 输出信息端 图2.16 M×N无向交换单元的开关阵列实现