第2章電路交換

1、第2章 電路交換1 第2章 電路交換交換技術(shù)參考教材現(xiàn)代交換技術(shù)茅正沖 北京大學(xué)出版第2章 電路交換2重點掌握重點掌握l 電路交換特點和功能電路交換特點和功能l 電路交換的接續(xù)過程電路交換的接續(xù)過程l 交換單元概念和組成交換單元概念和組成l 時間（時間（T T）接線器）接線器l 空間（空間（S S）接線器）接線器l TSTTST網(wǎng)絡(luò)的工作原理網(wǎng)絡(luò)的工作原理l 串串- -并變換電路組成和工作原理并變換電路組成和工作原理 第2章 電路交換32.1 2.1 電路交換的基礎(chǔ)電路交換的基礎(chǔ)2.1.1 電路交換的歷史電路交換的歷史 1878 人工交換（話務(wù)員接續(xù)）人工交換（話務(wù)員接續(xù)） 1893 機電交換

2、機電交換 （交換機問世）（交換機問世） 1965 電子交換電子交換 （電子交換機）（電子交換機）2.1.2 電路交換基本過程電路交換基本過程 固定帶寬，通話過程始終占用電路固定帶寬，通話過程始終占用電路, 實時交換過程實時交換過程第2章 電路交換42.1.2 電路交換基本過程電路交換基本過程圖圖2.1 2.1 電路交換的基本過程電路交換的基本過程 主叫主叫交換機交換機被叫被叫第2章 電路交換5信令信令信令信令消息完整的本局呼叫的電話交換過程（對照書完整的本局呼叫的電話交換過程（對照書P3P3） 第2章 電路交換6電路交換過程（文字描述）電路交換過程（文字描述） 1. 1. 呼叫建立呼叫建立 (

3、1)用戶摘機表示向交換機發(fā)出通信請求信令。用戶摘機表示向交換機發(fā)出通信請求信令。 (2)交換機向用戶送撥號音。交換機向用戶送撥號音。 (3)用戶撥號告知所需被叫號碼，主叫側(cè)交換機收號。用戶撥號告知所需被叫號碼，主叫側(cè)交換機收號。 (4)主叫側(cè)交換機進行號碼分析，發(fā)現(xiàn)被叫用戶與主叫用戶屬于主叫側(cè)交換機進行號碼分析，發(fā)現(xiàn)被叫用戶與主叫用戶屬于同一個交換機同一個交換機(本局呼叫本局呼叫),則交換機繼續(xù)下面的工作。則交換機繼續(xù)下面的工作。 (5) 交換機測試被叫忙閑，如被叫空閑，向被叫振鈴。交換機測試被叫忙閑，如被叫空閑，向被叫振鈴。 (6)向主叫送回鈴音。向主叫送回鈴音。 (7)各交換機在相應(yīng)的主、

4、被叫用戶線之間建立起一條用于用戶各交換機在相應(yīng)的主、被叫用戶線之間建立起一條用于用戶通信的通路。通信的通路。 2.2.傳送信息傳送信息 被叫摘機，主、被叫終端間通過用戶線及交換機內(nèi)部建立的通被叫摘機，主、被叫終端間通過用戶線及交換機內(nèi)部建立的通路進行通信。路進行通信。3. 3. 呼叫拆除呼叫拆除 任何一方任何一方掛機表示向本地交換機發(fā)出終止通信的信令掛機表示向本地交換機發(fā)出終止通信的信令。第2章 電路交換7電路交換的特點電路交換的特點1通信開始之前建立連接；通信開始之前建立連接；2. 一個連接在通信期間始終占用該電路，電路利用率低；一個連接在通信期間始終占用該電路，電路利用率低；3. 建立連接

5、以后建立連接以后,信息在系統(tǒng)中的傳輸時延小，實時性好；信息在系統(tǒng)中的傳輸時延小，實時性好；4. 同步時分復(fù)用系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)的速率是固定分配同步時分復(fù)用系統(tǒng)中，各個子系統(tǒng)的速率是固定分配,不可隨不可隨意臨時調(diào)整各個子信道速率。意臨時調(diào)整各個子信道速率。5. 交換節(jié)點對傳輸錯誤不校正交換節(jié)點對傳輸錯誤不校正,節(jié)點處理要求簡單；節(jié)點處理要求簡單；6. 用基于呼叫損失制的方法來處理業(yè)務(wù)流量，過負荷時呼損率用基于呼叫損失制的方法來處理業(yè)務(wù)流量，過負荷時呼損率增加，但不影響已建立的呼叫。增加，但不影響已建立的呼叫。 電路交換的功能電路交換的功能l能隨時發(fā)現(xiàn)呼叫；能隨時發(fā)現(xiàn)呼叫；l能接收并保存主叫發(fā)送的

6、被能接收并保存主叫發(fā)送的被叫號碼；叫號碼；l 能檢測被叫的忙閑以及是否能檢測被叫的忙閑以及是否存在空閑通路；存在空閑通路； l能向空閑的被叫用戶振鈴，能向空閑的被叫用戶振鈴，并在被叫應(yīng)答時與主叫建立并在被叫應(yīng)答時與主叫建立通話電路；通話電路；l能隨時發(fā)現(xiàn)任何一方用戶的能隨時發(fā)現(xiàn)任何一方用戶的掛機掛機 第2章 電路交換8l交換單元是完成交換和構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)的最基本的部件交換單元是完成交換和構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)的最基本的部件 l連接特性是交換單元的基本特性連接特性是交換單元的基本特性 2.2 2.2 交換單元（交換單元（Switch Element - SE）l交換單元是完成交換和構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)的最基本的部件

7、交換單元是完成交換和構(gòu)成交換網(wǎng)絡(luò)的最基本的部件 l連接特性是交換單元的基本特性連接特性是交換單元的基本特性 2.2.1 2.2.1 交換單元的基本功能交換單元的基本功能交換交換 入入線線出出線線狀態(tài)端狀態(tài)端 控制端控制端01N-101M-1 M MN N的交換單元的交換單元 當(dāng)當(dāng)M=N NN對稱交換單元對稱交換單元 第2章 電路交換92.2.2 2.2.2 交換單元的信息交換的方式交換單元的信息交換的方式 時分復(fù)用方式時分復(fù)用方式 統(tǒng)計復(fù)用方式統(tǒng)計復(fù)用方式 同步時分復(fù)用信號攜帶用戶信息，同步時分復(fù)用信號攜帶用戶信息，沒有指定出線地址，需交換單元根沒有指定出線地址，需交換單元根據(jù)外部送入的命令據(jù)

8、外部送入的命令統(tǒng)計復(fù)用信號攜帶用戶信息，出線統(tǒng)計復(fù)用信號攜帶用戶信息，出線地址地址 第2章 電路交換10l根據(jù)出入線數(shù)目：根據(jù)出入線數(shù)目：2.2.3 2.2.3 交換單元的分類交換單元的分類 M M N N 集中器集中器 M = N M = N 連接器連接器M M N N 擴展器擴展器 l根據(jù)信息流向：根據(jù)信息流向：第2章 電路交換11l同步時分交換網(wǎng)絡(luò)由基本交換單元構(gòu)成。同步時分交換網(wǎng)絡(luò)由基本交換單元構(gòu)成。l基本交換單元：基本交換單元： .時間交換單元（時間交換單元（Time Switch，T單元）單元） .空間交換單元（空間交換單元（Space Switch, S單元）單元） .時時/空結(jié)

9、合交換單元（空結(jié)合交換單元（T/S單元）單元）2.2.4 2.2.4 基本交換單元基本交換單元第2章 電路交換122.3 時間時間(T)接線器（接線器（Time Switch）T T 接線器的結(jié)構(gòu)接線器的結(jié)構(gòu) TSi a CM SM 定時脈沖 a a TSj 處 理 機 T T 接線器外部框圖接線器外部框圖第2章 電路交換132.3.1 時間接線器的基本結(jié)構(gòu)時間接線器的基本結(jié)構(gòu) 功能：功能：實現(xiàn)一對復(fù)用線上的實現(xiàn)一對復(fù)用線上的時間接線器：時間接線器：話音存儲器（話音存儲器（Speech Memory - SM） 控制存儲器（控制存儲器（Control Memory - CM）話音存儲器（話音存

10、儲器（SMSM）：）：RAMRAM構(gòu)成，構(gòu)成，存儲話音信息，每個單元存放存儲話音信息，每個單元存放8 8比特的語音編碼，容量取決比特的語音編碼，容量取決于復(fù)用線上的時隙數(shù)。于復(fù)用線上的時隙數(shù)。控制存儲器（控制存儲器（CMCM）：）：RAMRAM構(gòu)成，構(gòu)成，存儲話音存儲器的地址（時隙存儲話音存儲器的地址（時隙號），容量等于話音存儲器的號），容量等于話音存儲器的容量。容量。 TSi a CM SM 定時脈沖 a a TSj 處 理 機 n個時隙個時隙SM,CM= nSM的單元數(shù)的單元數(shù)=8位位CM的單元的單元= log n （取最小整數(shù)）（取最小整數(shù)）第2章 電路交換14輸出控制：輸出控制：SM順

11、序?qū)懭?、控制讀出；順序?qū)懭搿⒖刂谱x出； CM控制寫入、順序讀出?？刂茖懭?、順序讀出。輸入控制輸入控制：SM控制寫入、順序讀出；控制寫入、順序讀出； CM控制寫入、順序讀出?？刂茖懭?、順序讀出。2.3.2 時間接線器的控制方式時間接線器的控制方式第2章 電路交換15一、輸出控制一、輸出控制 1.1.工作原理：工作原理：入線入線k與出線與出線i 進行信息交換：進行信息交換：入線信息按時隙號順序?qū)懭肴刖€信息按時隙號順序?qū)懭隨M相對應(yīng)的單元中相對應(yīng)的單元中，即第，即第k 路時隙的路時隙的8比特話音存入比特話音存入SM地址為地址為k的單元。同時的單元。同時,出線第出線第i個時隙到來時，從個時隙到來時，從

12、SM中某個單元讀出信中某個單元讀出信息放到復(fù)用線上傳輸，而從息放到復(fù)用線上傳輸，而從SM中所要讀出的單元地址就存儲中所要讀出的單元地址就存儲在在CM第第i個單元中個單元中.“入線信息順序?qū)懭朐捯舸鎯ζ?，控制讀出被交換時隙的內(nèi)容入線信息順序?qū)懭朐捯舸鎯ζ?，控制讀出被交換時隙的內(nèi)容”第2章 電路交換162.2.雙向交換實例：雙向交換實例： 主叫時隙主叫時隙TSTS1 1 與與 被叫時隙被叫時隙TSTS1717交換信息交換信息 TS0 TS1 a b TS17 b a TS0 TS1 TS17 a b 0 1 8 31 SM 0 1 17 31 17 1 CM 定時脈沖 17 2 輸出控制輸出控制第

13、2章 電路交換173.3.多個時隙交換實例：多個時隙交換實例：入線入線TS0,TS1,TS2,TS3分別交換到出線分別交換到出線TS3,TS2,TS1,TS0.第2章 電路交換18abcd01233.3.多個時隙交換實例：多個時隙交換實例：入線入線TS0,TS1,TS2,TS3分別交換到出線分別交換到出線TS3,TS2,TS1,TS0.第2章 電路交換19二、輸入控制二、輸入控制 1.1.工作原理：工作原理：入線入線k與出線與出線i進行信息交換：如果時間接線器工作在輸入控制進行信息交換：如果時間接線器工作在輸入控制方式下，當(dāng)方式下，當(dāng)入線上第入線上第k個時隙到來時個時隙到來時，接線器從，接線器

14、從CM第第k個單元個單元讀出一個地址讀出一個地址i，該地址是，該地址是SM存儲存儲k時隙信息的地址，隨后接時隙信息的地址，隨后接線器把入線上第線器把入線上第k個時隙的信息存儲在個時隙的信息存儲在SM的的i單元，對于出線單元，對于出線來說，當(dāng)?shù)趤碚f，當(dāng)?shù)趇個時隙到來的時候，話音存儲器個時隙到來的時候，話音存儲器i單元的信息被順單元的信息被順序讀出。序讀出?！癈M控制寫入話音存儲器，順序讀出被交換時隙的內(nèi)容控制寫入話音存儲器，順序讀出被交換時隙的內(nèi)容”第2章 電路交換20 TS0 TS1 a b TS17 b a TS0 TS1 TS17 b a 0 1 8 31 SM 0 1 17 31 17

15、1 CM 定時脈沖 17 2 2.2.雙向交換實例：雙向交換實例： 主叫時隙主叫時隙TSTS1 1 與與 被叫時隙被叫時隙TSTS1717交換信息交換信息輸入控制輸入控制第2章 電路交換213.3.多個時隙交換實例：多個時隙交換實例：入線入線TS0,TS1,TS2,TS3分別交換到出線分別交換到出線TS3,TS2,TS1,TS0.第2章 電路交換222.4 空間空間(S)接線器（接線器（Space Switch）2.4.1 空間接線器的基本結(jié)構(gòu)空間接線器的基本結(jié)構(gòu) l功能：功能：l實現(xiàn)對傳送同步時分復(fù)用信號在不同復(fù)用線之間的實現(xiàn)對傳送同步時分復(fù)用信號在不同復(fù)用線之間的空間交空間交換換，不改變其

16、時隙位置不改變其時隙位置。l結(jié)構(gòu)構(gòu)成：結(jié)構(gòu)構(gòu)成：mn交叉點矩陣交叉點矩陣與與一組控制存儲器一組控制存儲器構(gòu)成構(gòu)成 第2章 電路交換23l交叉點矩陣交叉點矩陣 （開關(guān)陣列）： 一般具有相同數(shù)量的入線（一般具有相同數(shù)量的入線（N）和出線（）和出線（N）；）； N2個交叉點；接通個交叉點；接通/斷開兩種狀態(tài)，由該入斷開兩種狀態(tài)，由該入/出線所對應(yīng)的出線所對應(yīng)的控制存儲器控制狀態(tài)?？刂拼鎯ζ骺刂茽顟B(tài)。l控制存儲器控制存儲器 控制交叉點開關(guān)狀態(tài)；控制交叉點開關(guān)狀態(tài)； 控制存儲器的數(shù)量等于入控制存儲器的數(shù)量等于入線或出線數(shù)；線或出線數(shù)； 每個控制存儲器所含有的每個控制存儲器所含有的單元數(shù)等于輸入線或輸出單

17、元數(shù)等于輸入線或輸出線所復(fù)用的時隙數(shù)線所復(fù)用的時隙數(shù)輸入控制輸入控制 輸出控制輸出控制第2章 電路交換24l輸入控制：控制存儲器按照輸入控制：控制存儲器按照輸入輸入復(fù)用線配置；復(fù)用線配置；控制每條輸入復(fù)用線上應(yīng)該打開的交叉點開關(guān)。l輸出控制：控制存儲器按照輸出控制：控制存儲器按照輸出輸出復(fù)用線配置，復(fù)用線配置，控制每條輸出復(fù)用線上應(yīng)該打開的交叉點開關(guān)。2.4.2 空間接線器的控制方式空間接線器的控制方式 l空間接線器特點：空間接線器特點：l只完成空間交換，不進行時隙的交換。即完成輸入復(fù)用線只完成空間交換，不進行時隙的交換。即完成輸入復(fù)用線與輸出復(fù)用線相同時隙內(nèi)信息的空間交換。與輸出復(fù)用線相同時

18、隙內(nèi)信息的空間交換。l空間接線器按時分方式工作?？臻g交換單元的輸入線和輸空間接線器按時分方式工作?？臻g交換單元的輸入線和輸出線都是時分復(fù)用線，交叉點矩陣的各個開關(guān)均按照復(fù)用時出線都是時分復(fù)用線，交叉點矩陣的各個開關(guān)均按照復(fù)用時隙而高速接通和閉合，因而我們說它按照時分方式工作隙而高速接通和閉合，因而我們說它按照時分方式工作 第2章 電路交換25一、空間接線器輸入控制一、空間接線器輸入控制控制存儲器的數(shù)量取決于控制存儲器的數(shù)量取決于輸入輸入復(fù)用線數(shù)，每條輸入復(fù)用線對應(yīng)復(fù)用線數(shù)，每條輸入復(fù)用線對應(yīng)著相同編號的一個控制存儲器（著相同編號的一個控制存儲器（CM），控制存儲器所含有的），控制存儲器所含有的

19、單元數(shù)等于輸入復(fù)用線所復(fù)用的時隙數(shù)，每個存儲器單元的內(nèi)單元數(shù)等于輸入復(fù)用線所復(fù)用的時隙數(shù)，每個存儲器單元的內(nèi)容表示輸入復(fù)用線與所有輸出復(fù)用線的交叉點開關(guān)，哪一個在容表示輸入復(fù)用線與所有輸出復(fù)用線的交叉點開關(guān)，哪一個在該單元所對應(yīng)的時隙內(nèi)接通。該單元所對應(yīng)的時隙內(nèi)接通。 a a HW0 HW1 HW7 TS31 TS31 HW0 HW1 HW7 CM7 CM0 0 1 2 31 7 CM1 第2章 電路交換26二、空間接線器輸出控制二、空間接線器輸出控制控制存儲器的數(shù)量取決于控制存儲器的數(shù)量取決于輸出輸出復(fù)用線的數(shù)量，每條輸出復(fù)用線復(fù)用線的數(shù)量，每條輸出復(fù)用線對應(yīng)著相同編號的一個控制存儲器，控制

20、存儲器所含有的單元對應(yīng)著相同編號的一個控制存儲器，控制存儲器所含有的單元數(shù)等于輸出復(fù)用線所復(fù)用的時隙數(shù)，每個控制存儲器單元的內(nèi)數(shù)等于輸出復(fù)用線所復(fù)用的時隙數(shù)，每個控制存儲器單元的內(nèi)容表示對應(yīng)輸出復(fù)用線上的所有交叉點，哪一個在該單元所對容表示對應(yīng)輸出復(fù)用線上的所有交叉點，哪一個在該單元所對應(yīng)的時隙內(nèi)接通應(yīng)的時隙內(nèi)接通 a a HW0 HW1 HW7 TS31 TS31 HW0 HW1 HW7 CM0 CM1 CM7 0 1 2 31 0 第2章 電路交換27l交換單元按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)擴展而成的。交換單元按照一定的拓撲結(jié)構(gòu)擴展而成的。l如果交換網(wǎng)絡(luò)有如果交換網(wǎng)絡(luò)有M條入線與條入線與N條出線，條出

21、線，MN的交換網(wǎng)絡(luò)。的交換網(wǎng)絡(luò)。 2.5 交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)的一般結(jié)構(gòu)交換網(wǎng)絡(luò)的一般結(jié)構(gòu) 第2章 電路交換28lT和和S基本交換單元組合構(gòu)成的基本交換單元組合構(gòu)成的T-S組合型多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。組合型多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。lT-S組合型多級網(wǎng)絡(luò)分類：組合型多級網(wǎng)絡(luò)分類： T-Sn-T型型 Sn-T-Sn 型型 其中：其中：Sn ：n個個S級，級，n=14lT-S-T（重點講解）（重點講解） （1）讀寫控制方式）讀寫控制方式 （2）寫讀控制方式）寫讀控制方式2.5.1 T-S型交換網(wǎng)絡(luò)型交換網(wǎng)絡(luò)控制方式控制方式輸入級輸入級( (第一級第一級) ) T T交換器交換器中間級中間級( (第二級第二級) )

22、 S S交換器交換器輸出級輸出級( (第三級第三級) ) T T交換器交換器讀讀 寫寫 輸出（讀出） 讀出/寫入寫入（輸入）寫寫 讀讀 寫入（輸入）輸出（讀出）第2章 電路交換29第第1 1級級第第2 2級級第第3 3級級讀寫控制方式讀寫控制方式的的TST交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò) 主叫主叫被叫被叫內(nèi)部時隙內(nèi)部時隙40 a40 a40 40 128 0 0 128 128 128 23 a 23a 23第2章 電路交換30雙向通路與內(nèi)部時隙的選擇雙向通路與內(nèi)部時隙的選擇讀寫控制方式讀寫控制方式的的TST交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)雙向通路的設(shè)定：雙向通路的設(shè)定：如果發(fā)送端占用了如果發(fā)送端占用了i和和j時隙，則接收端

23、也同樣占用時隙，則接收端也同樣占用i和和j時隙時隙內(nèi)部時隙的選擇：內(nèi)部時隙的選擇：(1)奇偶法奇偶法: 一個方向選用一個方向選用TS2j，則另一，則另一個方向選用個方向選用TS2j+1(本頁實例本頁實例)(2相差半幀：相差半幀： T交換器有交換器有N個存儲單元，個存儲單元，那么主叫用戶的時隙為那么主叫用戶的時隙為TSi，被叫用戶的時隙選擇被叫用戶的時隙選擇TSi+N/2。 第2章 電路交換31第第1 1級級第第2 2級級第第3 3級級40 a40 a40 40 128 0 0 128 128 128 23 a 23a 23讀寫控制方式讀寫控制方式的的TST交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò) 被叫被叫主叫主叫b

24、40 4040 129 129 129 7 23 b 129129 23第2章 電路交換32控制存儲器的合用控制存儲器的合用內(nèi)部時隙選擇沒有重合，輸入級和輸出級的內(nèi)部時隙選擇沒有重合，輸入級和輸出級的T T接線器使用接線器使用了不同的控制方式，控制存儲器可以合并使用了不同的控制方式，控制存儲器可以合并使用第2章 電路交換33寫讀控制方式寫讀控制方式的的TST交換網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)部時隙內(nèi)部時隙相差半幀相差半幀第第1 1級級第第2 2級級第3級128 a128 a40 12840 1280 1280 128128 23128 23128 a128 ab b23 023 00 70 7b b0 40

25、0 40第2章 電路交換342.6 T2.6 T接線器的復(fù)用和分路接線器的復(fù)用和分路T T接線器的結(jié)構(gòu)（一路信號）接線器的結(jié)構(gòu)（一路信號） T S0 T S1 a b T S17 b a T S0 T S1 T S17 a b 0 1 8 31 SM 0 1 17 31 17 1 C M 定時脈沖 17 2 TS0 TS31 TS0 TS31 TS0 TS31 HW 1 HW0 HW 7 HW 0 HW 1 HW 7 0 255 CM SM 0 255 復(fù)復(fù) 用用 器器 分分 路路 器器 8輸入輸入T接線器接線器 第2章 電路交換352.6.1 2.6.1 串行碼與并行碼串行碼與并行碼1.1.

26、串行碼：串行碼：隨時間的推移按順序傳輸?shù)囊淮}沖，它們按時隙號隨時間的推移按順序傳輸?shù)囊淮}沖，它們按時隙號和位號排列。和位號排列。 串行碼示意圖串行碼示意圖 第第HW0路路信號在第信號在第TS0時隙時隙的第的第D0位位字符字符第第HW0路路信號在第信號在第TS0時隙時隙的第的第D1位位字符字符第第HW0路路信號在第信號在第TS1時隙時隙的第的第D3位位字符字符第第HW7路路信號在第信號在第TS1時隙時隙的第的第D7位位字符字符第2章 電路交換362.2.并行碼：并行碼：把每時隙的把每時隙的8 8位碼分開在位碼分開在8 8條線上傳送，條線上傳送，8 8條線為一組，條線為一組，每條線只傳送每條線

27、只傳送8 8位碼中的一位，而這位碼中的一位，而這8 8位碼要同時傳送，位碼要同時傳送，其傳送順序也是按時隙序號傳送。其傳送順序也是按時隙序號傳送。并行碼示意圖并行碼示意圖第第HW0路路信號在第信號在第TS0時隙時隙的第的第D0位位字符字符第第HW1路路信號在第信號在第TS0時隙時隙的第的第D0位位字符字符第第HW2路路信號在第信號在第TS1時隙時隙的第的第D0位位字符字符第第HW4路路信號在第信號在第TS1時隙時隙的第的第D1位位字符字符第第HW7路路信號在第信號在第TS1時隙時隙的第的第D7位位字符字符第2章 電路交換37 串行碼示意圖串行碼示意圖 并行碼示意圖并行碼示意圖串行碼的第串行碼的

28、第HW0路在路在TS0時隙所傳輸?shù)淖址麜r隙所傳輸?shù)淖址⑿写a的第并行碼的第D0路在路在TS0時時隙所傳輸?shù)淖址端鶄鬏數(shù)淖址? /并行碼的關(guān)系并行碼的關(guān)系第2章 電路交換38 串行碼示意圖串行碼示意圖 每一每一PCM路碼傳輸速率路碼傳輸速率是是2.048Mbps并行碼示意圖并行碼示意圖8路串行碼傳送速度路串行碼傳送速度是是16.384Mbps串串/ /并行碼的速率比較并行碼的速率比較第第HW0 HW0 路信號路信號每一路的每一路的PCM信號被分割成信號被分割成8條線路同時條線路同時傳送，碼率降低為原碼率的傳送，碼率降低為原碼率的1/8第2章 電路交換392.6.2 2.6.2 復(fù)用復(fù)用 將

29、多個將多個PCM PCM 低次群系統(tǒng)復(fù)用成低次群系統(tǒng)復(fù)用成PCM PCM 高次群系統(tǒng)，然后一并進高次群系統(tǒng)，然后一并進行交換。這個復(fù)用的過程也稱為集中行交換。這個復(fù)用的過程也稱為集中 。目的：目的：減低數(shù)據(jù)傳輸速率，提高數(shù)字通道的利用率。減低數(shù)據(jù)傳輸速率，提高數(shù)字通道的利用率。 復(fù)用器的結(jié)構(gòu)示意圖復(fù)用器的結(jié)構(gòu)示意圖 方法（基本功能）：方法（基本功能）：串行碼串行碼 并行碼并行碼HW0,HW1, ,HW7,這這8條條PCM線路上某線路上某一時隙的第一時隙的第D0位位HW0,HW1, ,HW7,這這8條條PCM線路上某線路上某一時隙的第一時隙的第D7位位串行碼串行碼輸出總的時隙號輸出總的時隙號HW

30、線的線的時隙號時隙號8HW序號序號并行碼并行碼串串并并8路并行碼路并行碼并路復(fù)用并路復(fù)用第2章 電路交換402.6.3 2.6.3 分路分路 在完成交換后，還要將復(fù)用的信號還原到原來的在完成交換后，還要將復(fù)用的信號還原到原來的PCM PCM 低次群低次群上這個還原的過程稱為分路。上這個還原的過程稱為分路。功能：功能：實現(xiàn)并實現(xiàn)并/串變換和分路輸出串變換和分路輸出8路并行碼路并行碼1路并行碼路并行碼并并串串1路串行碼路串行碼 分路分路 鎖 存 器 A0 移位寄存器(0) HW0 HW0 D0 D7 鎖 存 器 A7 移位寄存器(0) HW7 HW7 D0 D7 D0 D7 HW0 HW7 分路器

31、示意圖分路器示意圖 第2章 電路交換412.6.4 2.6.4 復(fù)用容量復(fù)用容量 1 1路復(fù)用信號的路復(fù)用信號的T T接線器：接線器： 其容量等于話音存儲器的容量及控制存儲器的容量，也即等其容量等于話音存儲器的容量及控制存儲器的容量，也即等于輸入復(fù)用線上的時隙數(shù)。于輸入復(fù)用線上的時隙數(shù)。N N路復(fù)用信號的路復(fù)用信號的T T接線器：接線器： 其容量等于輸入復(fù)用線上的總時隙數(shù)。其容量等于輸入復(fù)用線上的總時隙數(shù)。8 8路輸入的復(fù)用器由移位寄存器和路輸入的復(fù)用器由移位寄存器和8 8選選1 1選擇器組成；選擇器組成；分路器由鎖存器和移位寄存器組成。分路器由鎖存器和移位寄存器組成。第2章 電路交換42l交

32、換網(wǎng)絡(luò)的阻塞交換網(wǎng)絡(luò)的阻塞 是指從交換網(wǎng)絡(luò)不同輸入端來的信息在交換網(wǎng)絡(luò)中交換時發(fā)是指從交換網(wǎng)絡(luò)不同輸入端來的信息在交換網(wǎng)絡(luò)中交換時發(fā)生了對同一公共資源爭搶的情況，這時在競爭資源中失敗的生了對同一公共資源爭搶的情況，這時在競爭資源中失敗的信息就會被阻塞，直到這個公共資源被釋放信息就會被阻塞，直到這個公共資源被釋放 2.5.2 2.5.2 無阻塞網(wǎng)絡(luò)無阻塞網(wǎng)絡(luò)交換網(wǎng)絡(luò)的阻塞現(xiàn)象交換網(wǎng)絡(luò)的阻塞現(xiàn)象 兩級交換網(wǎng)絡(luò)：兩級交換網(wǎng)絡(luò)：同一時刻，入線同一時刻，入線0有信息要有信息要交換到出線交換到出線2，入線，入線1有信息有信息要交換到出線要交換到出線3，那么此時，那么此時就會發(fā)生爭強內(nèi)部鏈路的情就會發(fā)生爭強

33、內(nèi)部鏈路的情況，在競爭中失敗的信息被況，在競爭中失敗的信息被阻塞。阻塞。 公共資源公共資源第2章 電路交換43交換網(wǎng)絡(luò)的阻塞現(xiàn)象交換網(wǎng)絡(luò)的阻塞現(xiàn)象 二、阻塞二、阻塞/ /無阻塞網(wǎng)絡(luò)無阻塞網(wǎng)絡(luò) 內(nèi)部競爭：內(nèi)部競爭：l 對同一公共資源的競爭，如下圖同時要交換的兩路對同一公共資源的競爭，如下圖同時要交換的兩路信息同搶交換單元內(nèi)部的通路資源。信息同搶交換單元內(nèi)部的通路資源。l 由于內(nèi)部競爭而發(fā)生的阻塞稱為由于內(nèi)部競爭而發(fā)生的阻塞稱為內(nèi)部阻塞；內(nèi)部阻塞；l 存在內(nèi)部阻塞的交換網(wǎng)絡(luò)稱為存在內(nèi)部阻塞的交換網(wǎng)絡(luò)稱為有阻塞交換網(wǎng)絡(luò)有阻塞交換網(wǎng)絡(luò)；l 不存在內(nèi)部阻塞的交換網(wǎng)絡(luò)稱為不存在內(nèi)部阻塞的交換網(wǎng)絡(luò)稱為無阻塞

34、交換網(wǎng)絡(luò)無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)。 出線競爭出線競爭 ： 不同入端來的信息同時爭搶交換不同入端來的信息同時爭搶交換網(wǎng)絡(luò)同一個輸出端口而發(fā)生的競爭網(wǎng)絡(luò)同一個輸出端口而發(fā)生的競爭 第2章 電路交換44l（1 1）嚴格無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)）嚴格無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)： 連接的起點與終點是空閑的，則任何時候連接的起點與終點是空閑的，則任何時候都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中建立一個連接。都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中建立一個連接。 a. 單級無阻塞網(wǎng)絡(luò)：對于單級無阻塞網(wǎng)絡(luò)：對于NN的單級網(wǎng)的單級網(wǎng)絡(luò)，交叉點總數(shù)絡(luò)，交叉點總數(shù)C= NN b.CLOS無阻塞網(wǎng)絡(luò)：多級結(jié)構(gòu)，嚴格無無阻塞網(wǎng)絡(luò)：多級結(jié)構(gòu)，嚴格無阻塞阻塞三、無阻塞網(wǎng)絡(luò)分類三、無阻塞網(wǎng)絡(luò)分類 l

35、（2 2）可重排無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)：）可重排無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)： 任何時候都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中直接地或間接地對已有的連接重新選路任何時候都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中直接地或間接地對已有的連接重新選路來建立一個連接，只要這個連接的起點或終點處于空閑狀態(tài)。來建立一個連接，只要這個連接的起點或終點處于空閑狀態(tài)。l（3 3）廣義無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)：）廣義無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)： 如果在順序建立各個連接時遵循一定的規(guī)則來選擇路徑，從而在任如果在順序建立各個連接時遵循一定的規(guī)則來選擇路徑，從而在任何時候都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中建立一個連接，只要這個連接的起點與何時候都可以在交換網(wǎng)絡(luò)中建立一個連接，只要這個連接的起點與終點處于空閑狀態(tài)終點處于空

36、閑狀態(tài)。 12N12NNN的單級無阻塞網(wǎng)絡(luò)的單級無阻塞網(wǎng)絡(luò)第2章 電路交換45四、四、CLOSCLOS無阻塞網(wǎng)絡(luò)（嚴格無阻塞）無阻塞網(wǎng)絡(luò)（嚴格無阻塞） CLOS網(wǎng)絡(luò)有網(wǎng)絡(luò)有M條入線與條入線與N條出線，如條出線，如M=N，對稱的，對稱的CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)NN的的3級級CLOS網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)第一級：第一級：r個個nm的交換單元的交換單元,存在存在N = rn. 第二級：第二級：m個個rr的交換單元，第一級的的交換單元，第一級的r個單元的個單元的mr條輸出線恰好分條輸出線恰好分別接到第二級別接到第二級m個交換單元上。個交換單元上。第三級：第三級：r個個mn的交換單元，第二級的的交換單元，

37、第二級的m個單元的個單元的rm條輸出線恰條輸出線恰好分別接到第三級好分別接到第三級r個交換單元上。個交換單元上。1. CLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)第2章 電路交換46假設(shè)假設(shè)CLOS網(wǎng)絡(luò)的第網(wǎng)絡(luò)的第K級交換單元的個數(shù)為級交換單元的個數(shù)為nk，K級每個交換單級每個交換單元的輸入線數(shù)和輸出線數(shù)分別為元的輸入線數(shù)和輸出線數(shù)分別為ik、ok。（1）對于一個）對于一個NN的的3級級CLOS網(wǎng)絡(luò)，有下列關(guān)系存在：網(wǎng)絡(luò)，有下列關(guān)系存在： n1= N/i1，o1= n2，i2= n1，o2= n3，i3= n2，n3= N/o3；（2）對于一個）對于一個NN的的K級級CLOS網(wǎng)絡(luò)，有下列關(guān)系存在：網(wǎng)絡(luò)，有下列關(guān)系存在：

38、n1= N/i1 ，ok= nk+1，ik= nk-1，nk= N/ok。NN的的3級級CLOS網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的基本結(jié)構(gòu)輸入輸入:i1=n;i2=r; i3=m輸出輸出:o1=m;o2=r; o3=nn1= N/i1 =N/n=ro1= n2 = m i2= n1 =ro2= n3 = ri3= n2 =mn3= N/o3 =N/n=r第2章 電路交換472. 2. 三級三級CLOSCLOS網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)嚴格無阻塞條件網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)嚴格無阻塞條件CLOSCLOS定理定理一條交換通路：從輸入級某接線器一條交換通路：從輸入級某接線器TATA的信息的信息a a到輸出級某接線器到輸出級某接線器TBTB的信息的

39、信息b b最不利的情況：最不利的情況：第一級第一級:入線：入線：TA除與除與a相連外的相連外的(n-1) 條入線均忙；條入線均忙； 出線：出線：TA除與除與a相連外的相連外的(n-1) 條出線均忙，連到二級條出線均忙，連到二級(n-1)個不同交換單元；個不同交換單元；第三級第三級:入線：入線：TB除與除與b相連外的相連外的(n-1) 條入線均忙，連到二級條入線均忙，連到二級(n-1)個不同交換單元；個不同交換單元； 出線：出線：TB除與除與b相連外的相連外的(n-1) 條出線均忙。條出線均忙。TA TB 第二級第二級: : “ “與與TATA相連的相連的(n-1)(n-1)交換單元交換單元”

40、” 和和“與與TBTB相連的相連的(n-1)(n-1)交換單元交換單元”不不重合，至少還應(yīng)該存在一條空閑鏈重合，至少還應(yīng)該存在一條空閑鏈路保證路保證a a，b b之間的通路，則第二級之間的通路，則第二級至少有至少有2(n-1)+12(n-1)+1個交換單元。個交換單元。3 3級級CLOSCLOS交換網(wǎng)絡(luò)嚴格無阻塞的交換網(wǎng)絡(luò)嚴格無阻塞的條件是：條件是： m 2n 1m 2n 1CLOS定理： 第2章 電路交換483. 33. 3級級CLOSCLOS網(wǎng)絡(luò)可重排無阻塞條件網(wǎng)絡(luò)可重排無阻塞條件013C1C2( (a a) )20123入線入線0 0到出線到出線33；入線；入線2 2到出線到出線0 0

41、入線入線1到出線到出線1 ；入線；入線3到出線到出線2不滿足嚴格無阻塞條件不滿足嚴格無阻塞條件01230123RC2C1( (b b) )重新調(diào)整：入線重新調(diào)整：入線2 2到出線到出線0C20C2變變RC2RC2入線入線0 0到出線到出線33；入線；入線2 2到出線到出線0 0 入線入線1到出線到出線1 ；入線；入線3到出線到出線2 對稱對稱3 3級級CLOSCLOS網(wǎng)絡(luò)可重排無阻塞的條件：網(wǎng)絡(luò)可重排無阻塞的條件： m nm nSlepian-Duguid Slepian-Duguid 定理：定理：其中，其中，m為為CLOS網(wǎng)絡(luò)第網(wǎng)絡(luò)第2級所需要的交換單元的個數(shù)，級所需要的交換單元的個數(shù)，n為

42、為CLOS網(wǎng)絡(luò)第網(wǎng)絡(luò)第1級交換級交換單元入線數(shù)或第單元入線數(shù)或第3級交換單元的出線數(shù)級交換單元的出線數(shù)第2章 電路交換494. 34. 3級級CLOSCLOS網(wǎng)絡(luò)規(guī)模網(wǎng)絡(luò)規(guī)模設(shè)：交換單元為開關(guān)陣列結(jié)構(gòu)，設(shè)：交換單元為開關(guān)陣列結(jié)構(gòu)，3 3級級CLOSCLOS交換網(wǎng)絡(luò)所需的交叉點數(shù)目為交換網(wǎng)絡(luò)所需的交叉點數(shù)目為C C3 3C C3 3=nmr+r=nmr+r2 2m+nmr=2nmr+rm+nmr=2nmr+r2 2m m，其中，其中r=N/nr=N/n，則，則 ： C C3 3 =2Nm+m(N/n) =2Nm+m(N/n)2 2若若CLOSCLOS網(wǎng)絡(luò)為嚴格無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)，那么網(wǎng)絡(luò)為嚴格無阻塞交換網(wǎng)絡(luò)，那么m=2n-1m=2n-1，則，則: :C C3 3= (2n-1)2N+(N/n)= (2n-1)2