第二章 电路交换技术（二）.ppt

数字程控电路交换机，用户信号以8bit的字节流表示，125μs为一帧 ，时分复用接入数字交换网络单元。 数字交换网络的作用，完成用户数字信号的时隙交换，通过交换通信双方所占时隙号来实现信息互通。 数字交换网络，可采用共享存储器方式、公共时分总线方式实现电路接续交换。 2.4.1 基本交换单元 1. 共享存储器型时分交换单元 多个用户的数字话音信号以串行时分复用总线方式接到交换单元，各个用户占用固定的时隙。 交换单元，按一定规律将流入的数据以时隙为单位存放在公共存储器的单元中，随后再按照交换的需要分时从指定单元读出数据，并送给相关用户（时隙）。 电路交换为同步操作模式，各用户数据信号以125us时间间隔周期地被写入和读出。 举例：话音信息在TS50，要将其交换到TS450。 采用输出控制方式。如图*.2（a)。 1)定时脉冲到，在SM中顺序将话音写入50单元。 2)CPU在CM中450号单元写入50。 3)定时脉冲到，从CM的TS450读出内容50作为SM地址到 SM50中取内容，实现TS50内容交换到TS450。 采用输入控制方式。如图*.2（b）。 1)CPU在CM的50号单元写入450。 2)CM在定时脉冲下，顺序读出，当TS50时，读出内容450。 3)450作为SM的写入地址，将输入端TS50的话音写入到450单元中。 4)定时脉冲下，SM 顺序读出，TS450时，读出TS50的内容，实现交换。 1. 共享存储器型时分交换单元 1. 共享存储器型时分交换单元 2. 空分型交换单元 2. 空分型交换单元 3. 共享总线型时分交换单元 共享总线型时分交换单元,利用数据的选路信息在时分总线上转发和接收数据,这种交换数据的方式常用于计算机通信中,电路交换模式中采用这种方式的典型系统有S-1240交换机,称这种交换单元为数字交换单元(DSE)。 3. 共享总线型时分交换单元 DSE内部电路各模块作用 DSE的交换工作原理 DSE命令字和数据表示格式 DSE采用每时隙16比特宽度的数据格式，在PCM总线上传送话音数据和交换控制命令。 2.4.2 CLOS交换网络模型 大型交换系统可达几十万用户端口，通常最大交换单元电路只能提供几千个端口的交换容量，因此，必须按某种拓扑结构将多个交换单元组成更大容量的交换网络。 构建大型交换网络，须保证连接在网络上所有终端都能两两互通，合理安排结构以避免内部阻塞，还要保证用最少的元件以使代价最低。 为解决大型网络的可靠性、可用性、低内部阻塞和低成本，通常利用数学方法来解决。 1. 多级交换网络 按照开关理论，电路交换单元看作多入和多出的开关阵列，作用是为某一入线选一合适的出口。 单个交换单元，容量受电子器件工作参数限制，并且内部控制复杂度随容量增大而急剧增加，较难实现更大容量。 大容量交换网络，通常将多个单元电路组合起来，形成多级互通的交换网络。 一个K级交换网络，其交换单元命名为第1、2、…、K级第0、1、…、m－1单元，且满足： 所有入线都与第1级的不同交换单元连接； 所有第1级单元都只与入线和第2级的不同单元连接； 所有第2级单元都只与第1级单元和第3级单元连接； 依此类推，所有第K级交换单元都只与第K－1级交换单元和出线连接。 则称其为多级交换网络，或K级交换网络。 一个交换网络的组织结构，可用拓扑图或连接函数进行表示。 2. 多级网络的内部阻塞 内部阻塞，由于网络的内部连接方式引起的入出线之间不能建立连接的情形，即某一出线为空闲状态却不能被连接。 在多级交换网络中，由于拓扑结构的不同安排，将会出现内部阻塞问题。 2. 多级网络的内部阻塞 无阻塞网络 ① 严格无阻塞网络。不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点空闲，任何时刻都可在网络中建立一个连接，且不影响网络中已建立的其他连接。 ② 可重排无阻塞网络。不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点空闲，任何时刻都可在网络中直接或者对已有连接重新选择路由来建立一个连接。 ③ 广义无阻塞网络。指一给定的网络存在着固有阻塞的可能，但也有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。 3. CLOS网络 3级CLOS网络无阻塞条件 CLOS利用数学归纳法从n＝2开始验证，最坏情形，中间级将会有(n－1)×2个交换单元被占用，中间级至少要有(n－1)×2＋1个交换单元，即m≥2n－1时可确保交换网络无阻塞。 对于C(m,n,r)的CLOS网络，如果m≥2 n－1，则认为该网络是严格无阻塞的。 对于3级CLOS网络C(m,n,r)，当2n－1＞m≥n时，则称作是可重排无阻塞网络。 3级可重排无阻塞CLOS网络 3级可重排无阻