第2章复用与交换基本原理详解

图2-18 波分多路复用
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2.4.2 波分复用 WDM (Wavelength Division Multiplexing)
波分复用就是光的频分复用。
光调制器
0
1550 nm
1
1551 nm
2
1552 nm
3
1553 nm 复
4
1554 nm 用
5
1555 nm 器
6
1556 nm
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交换网络的拓扑结构
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路线交换技术
路线交换就是通过网络中的节点在两个 站之间建立一条专用的通信线路，在两 个站之间有一个实际的物理连接。
线路交换方式包括三种状态：线路建立、 数据传送、线路拆除。
线路交换效率可能很低 ,延时就比较小
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时分复用可能会造成 线路资源的浪费
用户 Aa
使用时分复用系统传送计算机数据时， 由于计算机数据的突发性质，用户对 分配到的子信道的利用率一般是不高的。
时分复用 at
①
Bb b
C
cc
D
d
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t②
t③ ④
t
ab #1
bc
ca dt
#2
#3
#4
4 个时分复用帧
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统计时分复用的仲裁机制
时间
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时分复用
频率
C 在 TDM 帧中 的位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧

第二章 交换单元与交换网络
第二章 交换单元与交换网络
2.1 引言 2.2 具体交换单元介绍 2.3 交换网络
2.1 引言
什么是 交换网络？ 交换网络是交换设备的一 个重要组成部分，用来提 供交换所需的通路。
交换网络是由基本的交换单元组成。 交换单元是基本元素，例如一组开关、一组存储单元等。
信号的基本形式
W
R
定时脉冲
CM
• • •
2
8
• • •
W
R
处理机
时钟
结构



话音存储器用来暂存数字编码的话音信息。每 个话路时隙有8位编码，故话音存储器的每个 单元应至少具有8个比特。 话音存储器的容量等于输入复用线上的时隙数。 控制存储器的容量通常等于话音存储器的容量， 也就是取决于复用线上的时隙数。 输入时隙选定一个输出时隙后，由处理机控制 写入控制存储器的内容在整个通话期间都是保 持不变的。

电信号

模拟信号 数字信号

光信号
交换网络中的信号形式及 时隙交换概念
交换网络中的信号形式是数字的、时分 复用信号。 电路交换采用 同步时分复用信号 分组交换和ATM交换采用 统计时分复用信号 什么是同步时分复用信号和统计时分复用 信号？
信道共享与多路复用技术
为了提高信道的利用率，通常采用多路复用 技术，使多路信息在一个信道或一条传输线 路上传输。
空间接线器的类型
类型：两种工作方式对应两种类型 输入控制：控制存储器对交叉矩阵的入 线进行控制，一条入线配一 个控制存储器 输出控制：控制存储器对交叉矩阵的出 线进行控制，一条出线配一 个控制存储器
TS2 TS1 TS0 0 TS0 1 TS2 2 TS1 3 PCM 入线

2.2交换单元
2.2.1交换单元及其数学描述 1、交换单元 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构成的。 交换单元是构成交换网络的最基本的部 件。
0 1
…… … … 入线
0 1
出线 N-1
单元长度：5bit
端口的发送侧（TX）
数据RAM 端口 比较器 PCM出
发送控制
32个单元对应32个信道 单元内容：该信道要输出的信息 数据RAM （话音存储器） 单元长度：16bit 工作方式：控制写入、顺序读出
端口比较器：将总线上端口号与本端口号相比较。 发送控制器：协调发送侧的内部操作，如数据RAM的读/写。
单元构成的交换网络。
需交换的信息在单级交换网络中一次通过，即
一次入线到出线的连接，只经过一个交换单元。
多级交换网络
如果一个交换网络中的交换单元可以分为K级，顺序命名为Leabharlann 第1,2,…,K级，并且满足：
所有入线都只与第1级交换单元连接；
所有第1级交换单元都只与入线和第2级交换单元连接；
所有第2级交换单元都只与第1级和第3级交换单元连接；
B用户语音
F0
F1
F2
01 2
31 0 1 2
31 0 1 2
31
A用户语音
位置化信道：由子信道在时间轴上的位置识别每路 用户； 同步时分复用信号的交换：时隙的交换（信号在时 间轴上的移动）； 交换由硬件完成。
（2） 统计时分复用信号
分组交换采用； 分组长度不固定：通常128字节，也可选32， 64，256或1024字节； 统计时分复用原理：将时间划分为不等长的时 间片，用来传送不同长度的分组，对每路用户 按需分配时间片。每个分组携带标志码； 子信道：具有相同标志码的分组构成一个子信 道； 子信道速率不恒定：动态分配带宽。

2.3 时间(T)接线器基本原理
1. T接线器的结构和功能 2. T接线器的工作原理 3. T接线器的复用和分路 4. T接线器的容量
2.3 时间(T)接线器基本原理
交换网络是交换机能实现任意两个用户通话最关键的部件，数字交换网络的 基本单元都是接线器。接线器按其功能不同，可分为时间接线器和空间接线器。 本节主要讲述时间接线器。时间接线器用来完成在一条复用线上时隙交换的基本 功能，可简称为Ｔ接线器。
图2.6 交换单元按信息流向Fra bibliotek类2.2.3 交换单元的连接特性
交换单元的连接特性 1. 连接的表示形式
连接是指交换单元连接入线和出线的“内部通道”。交换单元 的基本特性是连接特性，它反映交换单元入线到出线的连接；对连接 特性有效而正确的描述，就可以反映交换单元的特性。 ✓ (1) 函数表示形式。
(3)空间接线器一般用于构成数字电话交换系统中的交换网络，用来完成对 PCM 信号的交换。
2.5 交换网络
• 2.5.1 T-S-T型交换网络 • 2.5.2 S-T-S交换网络 • 2.5.3 CLOS网络 • 2.5.4 DSN网络 • 2.5.5 BANYAN 网络
2.5 交换网络
•
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网
第2章 电路交换原理
教学提示：电路交换是一种实时交换，固定分配带宽，主 被叫建立连接后，一直占用电路，直到一次通话结束，才 释放这条电路。电路交换必须事先建立连接，对传送的信 息不进行差错控制，适合实时传送信息的要求。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单元。交换单元是交 换系统的核心，而各种交换单元组成了交换网络。