现代电信交换教案设计第3讲.docx

第3讲 授课时间 第 2 周　第2章　第 2.1-2.7节 课次 3 授课方式 理论课▇　讨论课□　实验课□　习题课□　其他□ 课时 安排 2 授课题目（教学章、节或主题）： 1．交换单元 教学目的、要求（分掌握、熟悉、了解三个层次）： 1．了解交换单元模型 2. 掌握空分交换与时分交换原理 教学重点及难点： 1．交换单元的连接特性 2. 空间交换单元，时分交换单元 教　学　基　本　内　容 教学方法、教学手段 及时间设计 上课次知识回顾。 2.1交换单元 2.1.1交换单元的基本概念 1. 交换单元：构成交换网络的最基本的部件 交换单元的分类： 交换单元按信息流向分： 有向交换单元：当信息经过交换单元时只能从入线 进出线出，具有唯一确定的方向。 无向交换单元：交换单元的每条线即可入也可出， 其入线数必等于出现数。 交换单元按入线和出线数量关系分： 集中型、连接性和扩散性。 交换单元的连接特性 连接特性是交换单元的基本特性，它反映了交换单元入线到出线的连接能力，通常我们用连接集合和连接函数来描述交换单元的连接特性。 连接集合： 入线集合：T={0,1,2,…,M-1} 出线集合：R={0,1,2,…,N-1} 定义：t∈T，即t是T的一个元 r∈Rt，Rt是R的一个子集，r是Rt的一个元 则集合 c={t,Rt} 为一个连接。 若r∈Rt，Rt中只含有一个元，则称该连接为点到点连接。 若r∈Rt，Rt中含有多个元，则称该连接为一点到多点连接。 若一个交换单元可以提供点到多点的功能，但Rt≠R，则称其具有同发功能；若Rt=R，则该交换单元具有广播功能。 一个交换单元的连接同时可有多个，这就构成了交换单元的连接集合： C={c0, c1, c2, …} 其中：起点集 Tc={t; t∈ci, ciìC} 终点集 Rc={r; r∈Rt, Rt ì ci , ci ì C} 连接和连接集合是对应于某一时刻的 连接集合的数目越多，连接能力就越强 连接函数 一个连接函数对应一种连接，连接函数表示相互连接的入线编号和出线编号之间的一一对应关系，即存在连接函数f，入线x与出线f(x)相连接，0≤x≤M-1，0≤f(x)≤N-1。 连接函数实际上也反映了入线编号构成的数组和出线编号构成的数组之间的置换关系或排列关系，故连接函数也被称作置换函数或排列函数。 函数表示形式 x表示入线编号（二进制表示），f(x)表示连接函数。 排列表示形式 即输入输出对应表示形式 t0，t1，…，t n-1 r0，r1，…，r n-1 图形表示形式 直线连接、交叉连接、间隔交叉连接、均匀洗牌连接、碟式连接。 交换单元的性能 容量： 交换单元所有入线和出线数目;所有入线可以同时送入的总的信息量 接口： 交换单元需要规定自己的信号接口标准，即信号形式、速率及信息流方向 功能： 点到点、同发、广播 质量： 完成交换动作的速度、任何情况下是否能完成指定连接、信息经过交换单元是否有损伤（时间、语义） 空间交换单元 开关阵列 在交换单元内部，要建立任意入线和任意出线之间的连接，就在每条入线和每条出线之间都各自接上一个开关，所有开关就构成了交换单元内部的开关阵列。 全连接交换单元和部分连接交换单元 开关阵列的特性： 开关控制简单，从入线到出线具有均匀的单位延迟时间。 开关阵列适合于构成较小的交换单元（开关数反映了实现的复杂度和成本的高低）。 交换单元的性能依赖于所使用的开关。 控制信号简单 容易实现同发和广播功能 空间交换单元 空间交换单元：也称为空间接线器（Space Switch），简称为S单元或S接线器，用来实现多个输入复用线与多个输出复用线之间的空间交换，而不改变其时隙位置。 S接线器的构成：交叉点矩阵、控制存储器 交叉点矩阵：开关阵列 控制存储器（CM-Control Memory）： S接线器所含CM数量等于入（出）线数 每个CM的所含有的存储单元个数等于入（出）线上的复用时隙数 每个存储单元为n位bit,且满足N≤2n,其中N为入（出）线上数 空间交换单元的控制方式; 输入控制方式： 输出控制方式： 时间交换单元 时间交换单元：也称为时间接线器（Time Switch），简称为T单元或T接线器，用来实现时隙交换功能。 所谓时隙交换是指入线