北郵交換原理第二章作業(yè)解答(共14頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上思考題1.一個(gè)交換單元,若滿足:(1交換單元的入端數(shù)M等于出端數(shù)N;(2沒有空閑的入端和出端;(3沒有點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接。最多有多少種連接方式?解答:最多有N!種連接方式。2.對(duì)于M*N(N<=M的交換單元,沒有空閑的出端(1不存在同發(fā)時(shí),最多有多少種連接方式?(2存在同發(fā)時(shí),最多有多少種連接方式?解答:不存在同發(fā)時(shí),最多有N!CM N種連接方式;存在同發(fā)時(shí),最多有M N種連接方式。3.用2*2交叉單元構(gòu)造的16*16可重排無阻塞benes網(wǎng)絡(luò),再用2*2交叉單元構(gòu)造的16*16banyan網(wǎng)絡(luò)。畫出這兩個(gè)網(wǎng)絡(luò),并比較兩者的異同和相關(guān)性。解答:16*16可重排無阻塞

2、benes網(wǎng)絡(luò)如下:0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111111116*16banyan網(wǎng)絡(luò)如下:0 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 10 101111111111111111111111111111111111111111111111111相同點(diǎn):(1兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)都是有2*2交叉單元構(gòu)造;(2兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)都能實(shí)現(xiàn)任意入

3、線到任意出線的連接。不同點(diǎn):(1benes網(wǎng)絡(luò)無內(nèi)部阻塞,banyan網(wǎng)絡(luò)有內(nèi)部阻塞;(2benes網(wǎng)絡(luò)有7級(jí),banyan網(wǎng)絡(luò)有4級(jí);(3benes網(wǎng)絡(luò)有多條路徑,banyan網(wǎng)絡(luò)只有一條路徑;(4benes網(wǎng)絡(luò)需要56個(gè)交換單元,banyan網(wǎng)絡(luò)需要32個(gè)。相關(guān)性:benes網(wǎng)絡(luò)相當(dāng)于兩個(gè)banyan網(wǎng)絡(luò)背對(duì)背相連,然后將中間兩級(jí)合并為1級(jí)。練習(xí)題 構(gòu)造16*16的交換單元， （1）采用基本開關(guān)陣列，需要多少個(gè)開關(guān)？ （2）采用Banyan網(wǎng)絡(luò)，需要多少個(gè)2*2的交叉連接 單元？ （3）采用可重排無阻塞網(wǎng)絡(luò)，需要多少個(gè)2*2的交叉 連接單元？ （4）采用共享存貯器需多少個(gè)存貯單元（CM和S

4、M） 并畫圖示意。 解答： （1）16*16有向交換單元，需要 16*16=256個(gè)單向開關(guān)； 16*16無向交換單元，需要 16*16=256個(gè)雙向開關(guān)； （2）采用banyan網(wǎng)絡(luò)，需要 (16/2 * log216 = 32個(gè)交叉單元 （3）采用可重排無阻塞Benes網(wǎng)絡(luò)，需要 16 * (log216 1 = 56個(gè)交叉單元 （4）采用共享存貯器，需要16個(gè)CM，16個(gè)SM，總共32 個(gè)存儲(chǔ)單元 采用共享存貯器構(gòu)造16*16的交換單元的圖示如下： 寫入 讀出 0 1 . . . . . . 15 SM 0 1 . . . . . . 15 CM 課后習(xí)題 3.試計(jì)算構(gòu)造16*16有向交

5、換單元，采用基本開關(guān)陣列時(shí)需 要多少個(gè)開關(guān)？若構(gòu)造16無向交換單元，同樣采用基本開 關(guān)陣列時(shí)分別需要多少單向開關(guān)和雙向開關(guān)？ 解答： （1）構(gòu)造16*16有向交換單元，采用基本開關(guān)陣列時(shí)需要 16*16=256個(gè)開關(guān)； （2）構(gòu)造16無向交換單元，需要 16*（16-1）=240個(gè)單向開關(guān)； 構(gòu)造16無向交換單元，需要 240/2 = 120個(gè)雙向開關(guān)。 6.一個(gè)S接線器的交叉點(diǎn)矩陣為8*8，設(shè)有TS10要從母線1交 換到母線7，試分別按輸出控制方式和輸入控制方式畫出此 時(shí)控制存儲(chǔ)器相應(yīng)單元的內(nèi)容，說明控制存儲(chǔ)器的容量和單 元的大小（比特?cái)?shù)）。 解答： 設(shè) 每條母線上有N個(gè)時(shí)隙， 有8條母線，

6、所以CM單元的大小為log28=3bit； 1個(gè)CM的容量大小為3Nbit； 8個(gè)CM的容量大小為3N*8=24Nbit。 輸入控制方式： 0 0 1 2 . . . 9 10 11 . . . N-1 1 2 3 4 5 6 7 輸出控制方式： 0 0 1 2 . . . 9 10 11 . . . N-1 1 2 3 4 5 6 7 7 1 7.時(shí)分交換單元主要由共享存儲(chǔ)器和共享總線型兩種，試比 較它們之間的異同。 解答： 相同點(diǎn)： （1）兩種時(shí)分交換單元內(nèi)部都只有一條唯一的通路，由各 子信道分時(shí)共享； （2）都沒有內(nèi)部阻塞； （3）都有時(shí)延； 不同點(diǎn)： （1）共享存儲(chǔ)器型內(nèi)部唯一的公共通

7、路是存儲(chǔ)器，共享總線 型內(nèi)部唯一的公共通路是總線； （2）共享存儲(chǔ)器型的存儲(chǔ)器被劃分成N個(gè)區(qū)域，N路輸入信 號(hào)被放在存儲(chǔ)器的N個(gè)區(qū)域中，不同區(qū)域的N路信號(hào)被讀出形 成N路輸出信號(hào)；共享總線型則按照總線控制權(quán)的分配方法， 把總線的工作時(shí)間劃分為多個(gè)時(shí)段（最簡單的是劃分為N個(gè)時(shí) 隙），在每個(gè)時(shí)段內(nèi)把總線分給某條入線；當(dāng)輸入部件獲得 總線上的輸入時(shí)隙后把入線的信號(hào)送到總線上，同時(shí)，對(duì)應(yīng) 的輸出部件將總線上的信息讀入并從出線上輸出信息； （3）共享存儲(chǔ)器型交換速度與控制器有關(guān)，共享總線型交換 速度與總線寬度有關(guān)。 8.一個(gè)T接線器可完成一條PCM上的128個(gè)時(shí)隙之間的交 換，現(xiàn)有TS28要交換到TS1

8、8，試分別按輸出控制方式和輸 入控制方式畫出此時(shí)話音存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器相應(yīng)單元的 內(nèi)容，說明話音存儲(chǔ)器和控制存儲(chǔ)器的容量和每個(gè)單元的 大?。ū忍?cái)?shù)）。 解答： 話音存儲(chǔ)器： 有128個(gè)單元，每個(gè)單元的大小為8個(gè)bit，所以容量為 128*8=1024bit 控制存儲(chǔ)器： 有128個(gè)單元，每個(gè)單元的大小為7個(gè)bit，所以容量為 128*7=896bit 輸出控制： 順序?qū)懭?控制讀出 0 . . . . 0 . . 18 28 . . . . 28 8位輸入 . . 127 SM 127 CM 輸入控制： 控制寫入 順序讀出 0 . . 0 . . . . 18 8位輸入 . . . . 28

9、18 . . 127 SM 127 CM 14.若入口級(jí)選擇8入線的交換單元，出口級(jí)選擇8出線的交 換單元，試構(gòu)造128*128的三級(jí)嚴(yán)格無阻塞CLOS網(wǎng)絡(luò)，并 畫圖說明。 解答： 出線入線數(shù)目n=8，要構(gòu)造嚴(yán)格無阻塞CLOS網(wǎng)絡(luò)，則要求 M >= 2n 1 = 15 構(gòu)造圖如下： 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 . 7 8 1 2 . . 1 1 16 1 7 8 . . 15 1 2 . . 1 2 . . 16 1 2 15 1 2 1 2 . 7 8 1 2 . . 15 1 2 . 2 2 16 . . 7 8 2 16 15 . 1 2 . 1 2 1 2 .

10、 1 2 . . . 7 8 . . . 16 15 15 16 16 15 7 8 16 15.已知一個(gè)T-S-T數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)T接線器完成一條 PCM上的512個(gè)時(shí)隙之間的交換，初級(jí)T接線器為輸出控制 方式，次級(jí)T接線器為輸入控制方式，S接線器為輸入控制方 式，其交叉點(diǎn)矩陣為8*8型。試畫圖說明PCM1的TS8和 PCM7的TS31的交換（內(nèi)部時(shí)隙為TS15并采用對(duì)偶原理）。 解答：A -> B的內(nèi)部時(shí)隙為T15； B -> A的內(nèi)部時(shí)隙為T15+256 = T271。 輸出控制 TS8 輸入控制 0 TS8 . . . . . 511 b TS8 8 a a SMA1 1

11、5 8 0 . . . . 511 0 . . . . . 511 8 b b 輸入控制 TS15 TS271 SMB1 0 . . . . 511 a TS271 b TS15 271 8 b CMA1 TS31 a CMB1 b 31 a TS31 a SMA7 271 31 0 . . . . . 511 0 . . 15 . . 511 7 271 1 0 . . . . 511 TS31 0 . . . . . 511 a 31 a CMC1 CMC7 SMB7 CMA1 第1級(jí) 0 . . . . 511 15 31 CMB7 第2級(jí) 第3級(jí) 0 . . . . 511 16.試畫

12、圖說明用2*2的交換單元，構(gòu)造16*16的banyan 網(wǎng) 絡(luò)。并舉例說明其內(nèi)部阻塞的情況。 解答：圖如下： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 上圖存在內(nèi)部阻塞： 比如同一時(shí)刻入線0 -> 出線0，入線1 -> 出線3時(shí)就會(huì)發(fā)生阻塞 17.對(duì)于8*8的banyan網(wǎng)絡(luò)，舉例說明其自選路由特性。 解答： 8*8的banyan網(wǎng)絡(luò)圖示如下： 000 001 010 011 100 101 110 111 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0