程控交换与光纤通信第一章.ppt

解决方法： 如果在用户分布密集的中心安装一个设备——交换机(switch，也叫交换节点)，每个用户的终端设备经各自的专用线路(叫用户线)连接到交换机上，如图1.3所示，就可以克服全互连式连接存在的问题。 如果电路的分配是随机的，用户有信息传送时才占用电路资源(带宽根据需要分配)，无信息传送就不占用电路资源，对用户的识别改用标志，即一条连接使用相同标志统计占用的电路资源，那么这样一段又一段串接起来的标志连接叫虚连接。 显然，实连接的电路资源利用率低，而虚连接的电路资源利用率高。 异步时分复用 把需要传送的信息分成很多小段，称为分组。每个分组前附加标志码，说明分组要去哪个输出端。 来自同一用户的信息划分成的分组的标志码相同。各个分组在复接时可以使用任何时隙(子信道)。这样，把一个信道划分成若干子信道，用标志码标识的信道称为标志化信道。 这时，一个信道中的信息与它在时间轴上的位置(即时隙)没有必然联系。将这样的子信道合成为一个信道的技术，称为异步时分复用(也叫统计时分复用)。 图1.11 交换节点的功能结构 (a) 面向连接；(b) 无连接 1. 路由表 终端、交换机和传输线之间的连接形式多种多样。如果用线表示传输线，用点表示终端或交换机，那么用点和线的组合就可以描述网络的拓扑结构。 交换机要正确完成指定的交换功能，基本的前提是网络中的每一个交换节点都必须拥有当前网络的拓扑结构信息。 为便于叙述，我们将交换节点中存储的到网络中每一个目的地的路由信息的数据结构称为“路由表”，交换节点依靠它进行寻址选路。 2. 转发表 在无连接网络中，由于每一个分组都携带目的地网络地址，交换节点只需要根据路由表就可以完成从入端口到出端口的交换。 在面向连接网络中，连接建立阶段传递的控制数据中包含目的地地址，沿途交换节点以目的地地址为关键字，查找路由表，就可以确定到指定目的地相应入端口的信息应该交换到哪一个出端口，交换节点同时将该信息保存到一张数据表中，以维持网络内的连接状态，这张表就是转发表。 在用户数据传输阶段，用户数据无需携带目的地地址，交换节点将根据已经建立好的转发表实现快速的数据交换。 实际上，转发表记录的是一个交换节点当前维持的连接在该交换节点实现交换时要走的内部通道信息。 在广域网中，对于CL型的网络，由于每个节点无需创建并维持连接状态，其网络节点只需一张路由表就可以完成转发任务； 而CO型的网络则需要两张表：路由表和转发表。其中，路由表建立的是交换机之间的连接，而转发表控制交换机内部数据的高速转发。 3. 交换模块 交换功能是交换系统最重要的基本功能之一。完成这一基本功能的部件是交换模块，也叫交换网络(switching network)。 如果不考虑交换网络的内部结构，那么交换网络对外的特性是一组入线和一组出线。N条入线和N条出线组成的交换网络用N×N表示。 交换网络的作用是将任意入线的信息交换到指定出线去。交换网络的工作原理见图1.12。 图1.12 交换网络的工作原理 1.2.2 基本交换单元 交换网络由基本交换单元构成。基本交换单元有如下几种：空分阵列、共享总线型交换单元和共享存储器型交换单元。 1. 空分阵列 1) 一般结构 空分阵列由一组入线、一组出线以及连接入线和出线的开关(交叉点)组成，因此也叫开关阵列，见图1.13。 图1.13 空分阵列 在交换单元内部，要建立任意入线和任意出线之间的连接，只需通过控制开关的闭合就可实现，因此控制简单，容易实现。 2) 主要特点 (1) 开关阵列的交叉点数是交换单元的入线数和出线数的乘积。当入线数和出线数增加时，交叉点数目会迅速增加，因此开关阵列适合构成较小的交换单元。 (2) 当某条入线和与其连接的所有出线间的一行开关部分或全部处于接通状态时，开关阵列很容易实现多播和广播功能。同样，若某条出线对应的一列开关部分或全部接通，若干条入线同时接至一条出线，则必然产生出线冲突，所以一列开关只能有一个处于接通状态。 2. 共享总线型交换单元 1) 一般结构 共享总线型交换单元包括入线控制部件、出线控制部件和总线三部分。 交换单元的每条入(出)线经各自的入(出)线控制部件与总线相连。 总线按时隙轮流分配给各个入线控制部件和出线控制部件使用，分配到总线的输入部件将输入信号送到总线上，见图1.14。 * 第1章 绪 论 第1章 绪 论 1.1 交换与通信网 1.2 交换原理 1.3 交换技术分类 1.4 交换技术演进 思考题 1.1 交换与通信网 1.1.1 交换机的引入 仅涉及两个终端的单向或交互通信