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1、第二章 交换单元与交换网络 主要内容： 交换单元 交换网络 交换网络 控制部分 中继接口 n交换机的核心-交换网络 n基本功能-在入线和出线之间建立连接 交换网络由交换单元组成，不同的系统 使用不同的交换单元 2.1 引言 终端接口 交换设备 交 换 网 络 数字中继接口 计费系统接口 维护终端接口 数字电话接口 模拟用户接口 模拟用户接口 模拟用户接口 数字中继接口 模拟中继接口 交换机 交换机 远端模块/PABX 中继侧 模拟话机 MODEM 计算机 传真机 数字话机 计费系统 维护终端 用户侧 OAM 控制系统 程控数字交换机 二层交换机 三层交换机 核心交换机 n交换部件取决于信号的形
2、式 n信号的基本形式：电信号（电交换）、光信号 （光交换） n电信号：模拟信号（模拟交换）、数字信号（ 数字交换） n模拟信号的数字化：采样量化编码 多路复用(multiplexing) 为了提高信道利用率，使多路信号沿同一物理链路 传输而互不干扰的技术。 MUXDEMUX 1 link, n channels n inputs n outputs 时分复用（TDM） 频分复用（FDM） 空分复用（SDM） 码分复用（CDM） 波分复用（WDM） 时分复用 n把一条物理链路的传输时间分割成均匀的时间间隔， 将每一路信号的传输时间分配在不同的时间间隔内， 从而达到每路相互分开的目的。每一路信号所
3、占用的 时间间隔称为“时隙” MUXDEMUX 1 link, n channels n inputs n outputs 时帧（周期）：n个时隙的时间总和 帧: n路信号各传送一次的总比特数称为一帧 3.91us 备用 比特 复帧同步信 号 CH17CH31 信令时隙 帧同步时隙 a b c da b c d CH15 CH31 CH2 CH18 CH1 CH17 保留给国 内通信用 CH30 32路时隙 256bit 125us F0F1F2F3F4F5F6F7F8F9F10F11F12F13F14F15 TS0TS1TS2 TS15TS16TS17 TS31 x001101100001A
4、211 abcdabcd 11111A1x1 abcdabcd 16帧 2.0 ms 复帧结构 基本帧帧结构 偶帧TS0 话 路 时 隙 话 路 时 隙 奇帧TS0 F1 F2 F15 A1：帧失步对告码 A2：复帧失步对告码 同步时为“0”，失步时为“1”， 收信号中得不到帧同步信号、复 帧同步信号时向对方发告警信号 CH1CH15 PCM30/32系统的帧结构 按照时隙分配方式： 同步时分复用：一个话路对应一个时隙。 统计时分复用：同一路信号可以占用一帧中多个 不同的时间位置，各路信号由标记加以区分。 2.2 交换单元 0 1 N-1 0 1 M-1 入 线 出 线 状态端 控制端 基本功
5、能：在任意入线和出线间建立连接。将入线的信 息分发到出线上去。 连接:传送信号的内部通道 交换单元 n同步时分复用方式：信号中只有用户信息 没有指定出线地址。根据外部命令建立连接 n统计时分复用方式：除用户信息还有出线 地址信息 0 4 0 4 02 2 0 4 0 4 同步时分复用信号的交换统计复用信号的交换 0 n交换单元类型： 集中型 入线数大于出线数 MN 分配型 M=N 扩散型 MN 0 M-1 0 N-1 00 M-1 N-1 0 0 M-1 N-1 n按信息流向： 有向交换单元 无向交换单元 00 M-1 N-1 00 M-1 N-1 连接与连接函数 n连接 c= t，Rt ：入
6、线集合T中的一个元素t与出线集合R 中的一个子集Rt组成的集合 点到点的连接:一点到一点（普通电话） 一点对多点的连接。 同发、广播（有线电视） n交换单元的连接集合: 一组入线和一组出线 C=c0 ，c1，c2 n对应不同的时刻连接集合是可变的 n连接能力-交换单元的连接集合的数量 连接函数 n用连接函数描述交换单元的特性，一种连接函 数对应一种连接 n连接函数:相互连接的入线号和出线号之间的 一一对应关系。用 f 表示。 n入线 x 与出线 f(x) 相连接， 0 x M-1，0 f(x) N-1 n反映入线编号构成的数组与出线编号构成的数 组之间对应的置换关系 连接函数的表现形式 n函数
7、表示形式：用若干位二进制表示。如： N=8 用3位二进制表示： 入线编号xn-1 x1 x0， 连接函数为：f（ xn-1 x1 x0 ） n排列表示形式：用2行表示，上下元素对应。 n图形表示形式：用连线表示出 /入线的对应关 系。 几种常用连接函数 n直线连接（恒等置换）: 对称交换单元相 同编号的入/出线一一对应连接。 n交叉连接（交叉置换）: 二进制编号中第 0位位值不同的出/入线的连接。 n间隔交叉连接（方体置换） :二进制编号 中第k位位值 不同的出/入线的连接。 n均匀洗牌连接：将入线二进制编号循环左 移1位作为出线地址编号。 n蝶式连接（蝶式置换）：将入线二进制编 号的最高位与最低位互换位置作为出线地 址。 交换单元的性能 n容量：所有入线可以同时送入的总的信 息量。(模拟信号的带宽和数字信号的速率) n接口：由所传送信号的形式而定。 n功能：入/出线间建立连接的功能。点/点 、同发、广播。 n质量：完成交换的情况、信息经过交换 单元的损伤。
