2第2章交换单元与网络.ppt

第二章交换单元与交换网络
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本章教学重点
同步时分复用信号和统计时分复用信号
交换单元的数学描述
介绍各种主要的交换单元
空分交换单元<空分接线器>
共享存储器型交换单元<T接线器>
总线型交换单元<数字交换单元>
简要介绍常用的交换网络
CLOS网络及无阻塞交换网络
TST、DSN、BANYAN网络
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本章教学难点
用数学模型分析交换单元
TST交换网络
CLOS网络及无阻塞交换网
BANYAN网络
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本章要求
掌握交换单元的基本概念、分类、特性和数学描述方法
了解各种交换单元的结构及工作原理
掌握几种重要而典型的交换单元
了解交换网络的概念、交换网络的三要素、交换网络的组织结构
熟悉几种常用的交换网络、多级网络内部阻塞的概念,构成无阻塞交换网络的条件
初步了解几种常用交换网络的组合特性及工作原理,进而掌握分析和设计交换网络的一般方法
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本章主要内容
引言
交换单元
交换单元及其数学描述
开关阵列
时分复用交换单元
交换网络
CLOS网络
TST网络
DSN网络
BANYAN网络
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引言
交换节点的基本组成
交换节点泛指通信网内各类交换机,它是由交换网络(SN)、通信接口、控制单元以及信令单元等部分组成
交换系统的基本功能是提供用户通信接口之间的连接,在不同的交换方式中,连接方式可以是物理的,也可以是逻辑的。物理连接,是指用户通信过程中,不论用户有无信息传送,交换网络始终按预先分配方法,保持其专用的连接通路;逻辑连接则只有在用户有信息传送时,才按需分配提供接续通路。所以,逻辑连接也称为虚连接(Virtual Connection)
用户接口
交换
网络
中继接口
控制单元
信令单元
用户线
中继线
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交换信号的形式
信号的基本形式分为
电信号
光信号
模拟信号
数字信号
同步时分复用信号
统计时分复用信号
不同的信号对交换有不同的要求,其交换与传送需选用最适合自己的交换单元和交换网络。即不同的信号形式,使用不同的交换部件
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多路复用
复用技术是实现在同一传输线路上同时传输多路不同信号而互不干扰的技术,可用来提高通信线路的利用率。在传统的电信技术中,常用的复用技术有“频分复用”、“时分复用”“码分复用”等
频分复用(FDM)
频分复用是利用不同的频率使不同的信号同时传送而互不干扰
时分复用(TDM)
时分复用是利用不同的时隙使不同的信号同时传送而互不干扰。采用时间分割的方法,把一条高速数字信道分成若干低速数字信道,构成同时传输多个低速信号的子信道。(在模数转换时,对一个信号取样只需几微秒,在一个话音的两个样值之间都是空闲时间,可以插入其它路的信号样值,如语音信号的取样频率为8000Hz,取样周期T=125μs,对30/32路PCM系统而言,是将T=125μs的时间分成32个时隙;一帧有32个时隙)。时分复用可分为同步时分复用和统计时分复用
码分复用
码分复用是利用各路信号的代码相互正交而实现互不干扰
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同步复用
同步复用技术就是把一个“带宽”、“时隙”等分配给各个要求通信的终端,而不管这个终端是否进行通信,都固定地占用着这个频带或时隙,直到这个终端拆线不用时为止。这种复用方法叫做“静态复用”。又因为这时的一个带宽或时隙是固定分配给一个终端的,它们是“对号入座”的,因此又叫做“同步复用”
(a)同步时分复用信号的交换
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统计复用
“统计复用”是一种什么样的复用方式呢?它实际上是一种时分复用的方法,全称叫做“统计时分多路复用”(Statistical Time Division Multiplexing),简称STDM。或称“异步时分多路复用”
“统计复用”的用户终端不是固定地对应于公共信道中的某一个时隙,而是“动态地”按需分配公共信道中的时隙。也就是说,只把需要传送信息的终端接入公共信道,对公共信道的时隙实行“按需分配”。这样就使所有的时隙都能饱满地得到使用,从而提高了线路的利用率,起到复用的作用。统计表明,统计复用可比传统的时分复用提高传输效率2~4倍。由于这种复用方式的主要特点是动态地分配信道的时隙,所以又叫做“动态复用”
(b)统计时分复用信号的交换
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