第三章交换网络第三章交换网络第一节交换网络基础一、交换单元1、交换单元的基本概念交换单元具有M条入线，N条出线，即为一个M×N的交换单元。若入线数与出线数相等且均为N，则为N×N的对称交换单元。输入端输出端控制端状态端2、交换单元处理的信息：同步时分复用信息信号中只携带有用户内容，如语音、数据等，没有含出线地址。这种情况就是我们所说的电路交换，在信息到达前，交换单元可根据外部送入的命令，即相关接续的控制信号在交换单元内部建立通道，将该入线与相应出线连接起来，入线上的输入信息可沿内部通道在出线上输出统计复用信号信息中不仅携带有用户内容，还有出线地址。这时，交换单元可根据信息中所携带的地址，在交换单元内部寻找并建立信息通道，输出信号。如：分组交换、ATM交换等。3、交换单元的分类集中型：入线数大于出线数，可称集中器；分配型：入线数与出线数相等，可称连接器；扩散型：入线数小于出线数，可称扩展器。另外，通常还将集中型和扩散型称为矩形交换单元，将分配型称为方行交换单元。把一个交换单元的一组入线和出线个看作一个集合，称为入线集合和出线集合，并记为入线集合：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∈R,即Rt是R的一个子集,r是Rt一个元则集合：c={t,Rt}为一个连接。其中,t为连接起点,r∈Rr为连接的终点。即交换单元的一个连接就是入线集合T中的一个元t与出线集合R中的一个子集Rt组成的集合。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。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，连接能力就越强语音信号数字化后在PCM链路上传输时，一个话路要占用一个时隙，数字信号进行交换实际上就是时隙交换，时隙交换就是PCM入线的某个时隙的信息交换到PCM出线的某个时隙中去，如图3.2所示。数据交换网络（DSN）就是完成入线PCM的时隙（TSi）的信息“A”交换到出线PCM的时隙（TSj）中去图3.3时隙交换概念示意图甲、乙两个用户要互相通话时，甲用户的话音信息“A”要在TSi时隙中送至数字交换网络，而在TSj时隙中被取出送至乙用户。乙用户的话音信息“B”也必须在TSj时隙中送至数字交换网络，而在TSi时隙中，从数字交换网络中取出送至甲用户，这样反复循环，就是时隙交换。会发现两个问题：一是在每个时隙到来时用户都要都要对交换网络进行一次发送和接收，其接收的都是上一次对方时隙到来时写入的语音信息，被这次取走；二是对一个用户来说，接收的信息总是要晚一点，这就是所谓的网络延迟现象。第二节交换网络单元T接线器主要由话音存储器（SM:SpeechMemory）和控制存储器(CM:Controlmemory)构成。SM用来暂存话音的数字编码信息，故每个单元至少应为8比特。SM的容量等于输入复用线上每帧的时隙数。CM的容量等于SM的容量；设CM每个单元的比特数为n，SM的单元数为N，则有2n=N，N也就是复用线上的时隙数。顺序写入控制读出状态：A用户：TSiB用户：TSjA用户和B用户在同一条PCM复用线工作过程：写入：当TSi时刻到来时，把TSi中的脉码信息a写入地址为i的SM存储单元内。读CM:而此脉码信息的读出时受CM控制的，当TSj时刻到来时，从CM读出地址j中的内容“i”，读SM:以这个“i”为地址去控制读出SM内地址为i的单元中的话音脉码信息a。这样就完成了把TSi中的信码交换到TSj中的任务。三个对象：A用户、B用户和交换网络两个线索：时间线索、数据流线索A用户图3.4T型接线器同样，在B用户讲话时，应通过另一条复用线和相应的T接线器在TSj时刻到来时把TSj中的信码写入SM，而读出这一信息的时刻却是下一帧的TSi（j>i，此时本帧的i地址已过去了）。在T型接线器进行时隙交换的过程中，话音脉码信息要在SM中存储一段时间，这段时间小于1帧。这就是说在数字交换中会出现一定的时延。我们还注意到SM写入时，是时序信号控制下，按时隙号顺序写入的，SM读出时在CM输出的时隙地址号的控制下读出的，我们将SM的这种读写方式称作顺序写入，控制读出”方式。另一种是“控制写入，顺序读出”方式。在这里顺序写入和顺序读出中的“顺序”系指按照SM的地址顺序，受时序脉冲来控制，而控制读出和控制写入的“控制”是指按CM中已规定的内容来控制SM的读出和写入。CM的内容是由专门的处理机控制下通过数据总线写入和清除的，如图3