二.交换网络解说.ppt

第二章：交换网络 主要内容 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 交换的基本功能是在任意的入线和出线之间建立连接。 在交换系统中完成这一基本功能的部件就是交换网络，它是交换系统的核心。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。 交换单元是构成交换网络的最基本的部件。 交换网络有：空分、时分 数字、模拟 交换单元的种类补充 T-S-T网络的内部阻塞（补） 4、DSN网络 略 （2）有阻塞交换网络与无阻塞交换网络 若出、入线空闲，但因交换网络级间链路（公共资源）被占用而无法接通的现象，称为多级交换网络的内部阻塞—由内部竞争引起。 由不同入线端同时要争抢同一个出线端的竞争，称出线竞争。 如下图：0—2已选通，则1—3的接续将发生内部阻塞，3—2的接续发生出线竞争。 不存在内部阻塞的称为无阻塞交换网络。 0 1 2 3 0 1 2 3 无阻塞交换网络有三种含义： 严格无阻塞网络： 在交换网络中只要连接的起点、终点是空闲的，任何时刻都可以在交换网络中建立一个连接。 可重排无阻塞网络： 任何时刻都可以在交换网络中直接或间接地对已有的连接重选路由来建立一个连接，只要这个连接的起点、终点是空闲的，而不会影响网络中已建立起来的连接。 广义无阻塞网络： 如果在顺序建立各连接时遵循一定的规则选择路径，则在任何时候都可以在交换网络中建立一个连接，只要这个连接的起点、终点是空闲的。此时网络存在着固有的阻塞可能，但又可能存在着一种精巧的选路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新安排网络中已建立起来的连接。 多级交换网络的内部阻塞 1 3 4 2 1 3 4 2 C1 C1 C2 C2 1，2，3，4 4，2，1，3 可重排无阻塞网络 1 3 4 2 1 3 4 2 C1 C1 cc2 cc2 1，2，3，4 4，2，1，3 （3）单通路交换网络与多通路交换网络 单通路交换网络：任一条入线与出线之间只存在唯一的一条通路，没有其他可供选择的通路。 多通路交换网络：任一条入线与出线之间存在多条通路可供选择。 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 （4）时分交换网络与空分交换网络 2、CLOS网络 为了减少交叉点总数而同时具有严格的无阻塞特性，CLOS C.很早就提出一种多级结构，推出了严格无阻塞的条件，这就是著名的CLOS网络，分为对称的和非对称的。 … … … 1 n … 1 n 1 n 1 n … … 1 … 1 m 1 r 1 1 r m m m m 1 1 1 1 1 1 1 1 r r r r 3级CLOS网络 (1)3级clos网络 入线和出线数N=n×r 第1级每个交换单元：n×m，第1级共有r个交换单元 第2级每个交换单元：r× r，第2级共有m个交换单元 第3级每个交换单元：m×n，第3级共有r个交换单元 第1级出线总数m×r=第2级入线总数r×m 第2级出线总数r×m=第3级入线总数m×r CLOS网络 … … … 1 n … 1 n 1 n 1 n … … 1 … 1 m 1 r 1 1 r m m m m 1 1 1 1 1 1 1 1 r r r r 3级CLOS网络 （2）3级CLOS网络的严格无阻塞条件？ 第1级某一交换单元和第3级某一交换单元需要建立一个接续时，在最坏情况下，第1级该交换单元已有接续（n-1)个，第3级该交换单元也已有接续（n-1)个，即中间级会有（n-1）X 2个交换单元被占用，因此中间级至少要有（n-1）X 2+1=2n-1个交换单元，即m≥2n-1时，可确保无阻塞（严格无阻塞）。 CLOS网络 1 n n-1 1 n n-1 1 3 4 2 1 3 4 2 C1 C1 C2 C2 1，2，3，4 4，2，1，3 1 3 4 2 1 3 4 2 C1 C1 cc2 cc2 1，2，3，4 4，2，1，3 （3）3级CLOS网络可重排无阻塞条件 m?n CLOS网络 … … … 1 n … 1 n 1 n 1 n … … 1 … 1 m 1 r 1 1 r m m m m 1 1 1 1 1 1 1 1 r r r r 3级CLOS网络 CLOS网络 （4）3级CLOS网络的规模 3级CLOS网络的入线和出线数：N=n×r，r=N/n 3级CLOS网络的交叉点总数：