第二章交换网络

第二章交换单元与交换网络本章教学基本要求：1．了解交换单元的基本概念；2．理解CLOS网络、DSN网络和BANYAN网络的结构及信息交换过程；3．理解无阻塞交换网络的含义及CLOS网络无阻塞条件；4．掌握时间接线器、空间接线器以及TST网络的组成及工作原理。

本章教学主要内容：一、交换单元1．交换单元的基本概念2．空间接线器3．时间接线器二、交换网络1．TST网络2．CLOS网络3．DSN网络4．BANYAN网络一、交换单元交换单元是构成交换网络的最基本的部件，用若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式就可以构成交换网络。

1．交换单元的基本概念(1)功能：在任意的入线和出线之间建立连接，或者说是将入线上的信息传递到出线上去。

(2)构成：交换单元的内部可看作一个黑箱，它的对外特性只有一组入线和一组出线，通常还具有完成控制功能的控制端和描述内部状态的态端。

图2.1中的交换单元具有M条入线，N条出线，称为M×N的交换单元。

其中入线用0～M-1编号来表示，出线用0～N-1编号来表示。

若入线数与出线数相等且均为N，则称为N×N对称交换单元。

图2.1 M×N的交换单元(3)分类①按使用需要的分类：集中型：入线数大于出线数(M＞N)，可称集中器；分配型：入线数与出线数相等(M=N)，可称连接器；扩散型：入线数小于出线数(M＜N)，可称扩展器。

图2.2 交换单元按使用需要的分类②按信息流向的分类：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，见图2.3（a）。

无向交换单元：若将一个交换单元的相同编号的入线和出线连在一起，每一条既可入也可出，即同时具有发送和接收功能，见图2.3（b）。

图2.3 交换单元按信息流向分类(4)性能①容量：交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量称为交换单元的容量。

决定容量的因素：出入线数目和出入线速率。

②接口：不同交换单元具有不同的信号接口标准。

第二章交换技术基础数字交换网络实现所有终端电路相互之间的联系，以及处理机之间的通信，因此通过数字交换网络能传送话音、数据、内部信令、数字信号音、内部和外部消息等。

数字交换网络分为用户级（入口级）和选组级，用于完成各条PCM链路各个时隙的数字信息交换，包括空分交换和时分交换。

数字交换以数字帧结构形式进行，每个呼叫建立都分配相应的时隙（TS），即分配固定速率的信道（CH），标准速率为64Kbit/s，数字交换原理如图2-1所示。

程控数字交换机采用的数字交换网络的典型结构是由时间接线器（T接线器）和空间接线器（S接线器）构成的数字交换网络。

图2-1 数字交换示意图一、T接线器时间接线器简称T接线器，其作用是完成一条时分复用线上的时隙交换功能。

T接线器主要由话音存储器（SM）和控制存储器（CM）组成，如图2-2所示。

图2-2 T接线器话音存储器用来暂存话音数字编码信息，每个话路为8bit。

SM的容量即SM的存储单元数等于时分复用线上的时隙数。

控制存储器用来存放SM的地址码（单元号码），CM的容量通常等于SM的容量，每个单元所存储SM的地址码是由处理机控制写入的。

就CM对SM的控制而言，T接线器的工作方式有两种：一种是“顺序写入，控制读出”；另一种是“控制写入，顺序读出”。

T接线器的工作方式是指话音存储器的工作方式。

至于控制存储器的工作方式正好与话音存储器的工作方式相反。

图2-2中T接线器采用“顺序写入，控制读出” 工作方式，T接线器完成了把入线上TS3的话音信息a交换到出线上TS19，即话音信息a从TS3→TS19；同时完成了把入线上TS19的话音信息b交换到出线上TS3，即话音信息b从TS19→TS3。

通过这两次时隙交换就实现了A、B两个用户的双向通信。

T接线器中的存储器采用高速随机存取存储器。

二、S接线器空间接线器简称S接线器，其作用是完成不同时分复用线之间在同一时隙的交换功能，即完成各复用线之间空间交换功能。

交换技术复习题第一章交换概论1、交换技术经历了哪几个发展阶段？最早的“自动交换机”是在1892年11月3日投入使用的，那是美国人史端乔发明的步进制自动电话交换机。

电话的发明家是英国人亚历山大·贝尔。

2、构成通信网的三个必不可少的要素是什么？通信网是由用户终端设备、传输设备和交换设备组成。

它由交换设备完成接续，使网内任一用户可与其他用户通信。

3、电路传送模式、分组传送模式和ATM传送模式的特点是什么？电路交换（Circuit Switching，CS）是指固定分配带宽（传送通路），连接建立后，即使无信息传送也占用电路的一种交换方式。

电路交换的最小单位是时隙。

简述电路交换系统有哪些特点？答：1）电路交换是面向连接的交换技术。

2）电路交换采用静态复用、预分配带宽并独占通信资源的方式。

3）电路交换是一种实时交换，适用于对实时性要求高的通信业务。

分组交换的主要优点是：第一，为用户提供了在不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制协议的终端之间能够相互通信的灵活的通信环境；第二，采用逐段链路的差错控制和流量控制，出现差错可以重发，提高了传送质量和可靠性；第三，利用线路动态分配，使得在一条物理线对可以同时提供多条信息通路。

分组交换可提供虚电路（Virtual Circuit，VC）和数据报（Datagram，DG）两种服务方式。

数据报方式的每个分组头要包含详细的目的地址，而虚电路方式由于预先已建立逻辑连接，分组头中只要含有对应于所建立的虚电路的逻辑信道标识即可。

比较电路交换、分组交换和A TM 交换方式的主要特点。

答：①电路交换：独占时隙，同步时分，位置化信道，面向连接；②分组交换：采用包交换方式，分组包长度可变，异步时分，标志化信道;③A TM 交换：采用包交换方式，分组包长度定长为48+5 字节，异步时分，标志化信道，面向连接。

4、PCM帧结构。

某用户占用PCM30/32路系统的TS12路，则其信令位出现在一复帧的第（）帧的第（）时隙的（）四位。

习题--------------------------------------------------------------------------------------------第二章交换网络1、在通信网的基本结构形式中，稳定性最好的结构是（）A 网型网B 环形网C 星型网D 树型网2、基本交换单元有、和。

3、是交换系统最基本的功能。

4、一个电信系统至少应当由和组成。

5、当N个终端采用全互连方式连接的时候，需要（）连接对A N2B N(N-1)C (N-1)2D(N-1)(N-2)6、S接线器主要由一个连接和以及一些相关的接口逻辑电路组成。

7、T接线器主要由、，以及必要的接口电路（如串/并，并/串转换等）组成。

8、S接线器能将S接线器的输入复用线HW2的时隙56的内容B交换到输出复用线HW2的时隙34。

（）------------------------------------------------------------------------------------------------第三章信令系统1、无论何种交换机，在通信网中均应完成功能包括、、和其它控制功能。

2、按信令信道与用户信息传送信道的关系分，信令分为和；3、（）的主要功能是在相邻节点之间无差错地传输以帧为单位的数据。

A、物理层B、网络层C、传输层D、数据链路层4、设从A局（发端长话局）至E局（终端长话局）需经三级转接（B、C、D 局），主叫为普通用户，被叫号码为0132345678，当信令采用逐段转发的传送方式时，A局向C局发的号码是（）A、0132345678 B 、013234 C、0132 D、0135、信息在通信网中由发端至终端逐节点传递时，网络有和无连接两种工作方式。

6、信令系统在通信网中的作用包括、和。

7、信令单元为链路状态信令单元LSSU，此时信令单元中的长度表示语LI=( )A、0B、1--2C、3--63D、63以上8、在ISUP消息中，（）消息是交换局是在任一方向发送的消息，表明由于某种原因要求释放电路。