现代交换原理 重点难点串讲 习题

重点串讲
banyan网络及其特性
banyan网络结构具有以下特点：
banyan是基于树型结构(2叉树结构)的。 每个输入端通过3级交换单元均可以到达任何 输出端，这样就构成了以某一输入端为根节点， 以所有输出端为叶子节点的树型结构。 banyan网络的级数k = lbN，每级有N/2个交 换单元。
交叉连接单元的实现
缓冲存储 缓冲存储 送出控制
0 1
（a） 平行连接
0 1
出 端
入 端
0 1
0 1Leabharlann 出 端信头判断（b） 交叉连接
8×8多级互联网络 4×4多级互联网络
0 1 入 端 2 3 0 1 出 端 2 3 0 1 入 2 3 4 端 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 出
端
banyan网络
2
N条入线
n
. . .
2
2
. . .
. . .
1 n . . . r
. . .
1 . . . r 1 . . . r
. . .
r . . . 1 n
N条出线
1 . . . m
1 . . . m
m
第一级
第二级
第三级
图2.33 三级CLOS网络
重点串讲
CLOS网络
3级CLOS网络严格无阻塞条件
假如:要确立一条从a到b的信息交换通路，那么最
B
重点串讲
TB（输入控制） SM B 2 B TS2 B
A HW1
23 2
SM A
1 2 3
1 2 3
TS23 B TS7
SM B
HW2
HW2
A
B HW3
TS31 B
SM A
CM
A
23 31 31 B
0 ┆ 7 ┆ 23 ┆ 31
CM 3 1
B
SM B
7 31 31 A
TS31 A
B HW3
各接线器的工作方式为 TA接线器为顺序写入、控制输出 S接线器为输入控制 TB接线器为控制写入顺序读出
基本结构:
TSn-1 0 1 ... N-1 TS0 TSn-1 TS0 0 1 ... N-1
TSn-1 0 1 ... N-1
TS0
TSn-1
TS0 0 1 ... N-1
d … a e … b f … c 0 1 N-1 0 1 N-1 ... 0 ... n-1 N-1 0 ... 1 CM
TS31 a
31
0 5 31 ... CMB31 31 第3级
成 一编 条号 双相 向同 时的 分入 复线 用与 线出 。线 组
图2.36 TST交换网络
TST网络
设入线1的时隙2和出线3的时隙31实现交换，空闲内部时隙7
A HW1
TA（输出控制） CM SM A TS2 0 A A A 2 7 2 31 TS7 A TS23 B S（输入控制） CM
e … c f … a d … b
d … a e … b f … c
f … b d … c e … a
0 1 N-1 0 1 N-1 ... 0 ... n-1 N-1 0 ... 1 CM
图2.19 空间接线器的输入控制方式
图2.20 空间接线器的输出控制方式
重点串讲
空间接线器
控制方式： 输入控制：
1 . . . r 1 . . . r 1 . . 1 . r 1 . . 2 . r
1 n 1
. . .
1 . . 1 . m 1 . . 2 . m
1 . . . m 1 . . . m
1
. 1 . . n . 1 . . n
N条入线
n
. . .
2
. . .
1 n . . .
. . .
1 . . . r 1 . . m . r
输出控制：
重点串讲
空间接线器 控制方式：
输入控制：
设：入线1和入线2在时隙I实现交换
控制写入 顺序读出
1 2 3 4
1 2 3 4
i2
控制存储器
1 2 3 4
重点串讲
空间接线器 控制方式：
输入控制： 输出控制：
1 2 3 4 1 2 3 4
设：入线1和入线2在时隙I实现交换
控制写入 顺序读出
0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 （a）C0方体置换 0 1 2 3 4 5 6 7 （b）C1方体置换 0 1 2 3 4 5 6 7 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 （c）C2方体置换
重点串讲
空间接线器
空间接线器主要由交叉点矩阵与一组控制存储器构成，
. . .
r . 1 . . n
N条出线
1 . . r . m
1 . . . m
第一级
第二级
第三级
图2.33 三级CLOS网络
重点串讲
CLOS网络 3级CLOS网络
入线N被划分为r组，每组有n条入线，即N = r×n。
第一级共有r个n×m的交换单元，r组入线正好分别接
入交换网络中第一级r个交换单元；
第二级有m个r×r的交换单元;
第三级交换单元是m×n规模的，共有r个;
1 n 1 . . . 1 . . 1 . m 1 . . . m 1 . . . r 1 . . . r 1 1 . . . r 1 . . . r 1 . . . m 1 . . . m 1 . . . 1 n 1 n
n-1 busy
. . .
1
. . .
a 1 . . . n
n-1
. . . . . .
n-1 1 . . . n b
. . .
. . .
1
busy
n-1 available
第一级
第二级
第三级
图2.34 CLOS网络的无阻塞条件
banyan网络 交叉连接单元
交叉连接单元的两种状态连接
入 端
第9章 ATM交换
重点串讲
输入控制 b 0 ... 31 SMB0 0 ... 21 2 31 ... CMB0 0 ... 31
TS2 b
... 31 TS 5 a 0 5 2 ... TS21 CMA0 31 b ... TS31 B b TS31 复用线31 a 0 ... b 31 SMA31 0 ... 21 31 31 CMA31 第1级 5 31 ... 21 0 CMC0 CMC31 第2级
课程：《现代交换原理》
重点串讲
第2章 交换网络
交换单元
交换单元的连接特性
函数描述方式:
2进制函数表示: 4）均匀洗牌连接： 子洗牌连接 δ (k)(xn-1xn-2…xk+1xkxk-1…x1x0) = xn-1xn-2…xk+1 xk1…x1 x0xk 超洗牌连接δ (k)： δ (k)(xn-1xn-2…xn-kxn-k-1xn-k-2…x1x0)=xn-2…xn-kxn-k1xn-1xn-k-2……x1x0
W 时钟
R
控制存储器
i 处理机控制 W R
j
时钟
时间接线器
控制方式：
输出控制： 输入控制：
TSi a
话音存储器 a
重点串讲
TSj a j
话音存储器 控制写入、顺序读出
W
R
时钟
控制存储器 j 处理机控制
i
R
时钟
W
时间接线器
控制方式：
重点串讲
输出控制： 输入控制：
控制存储器都是控制写入、顺序读出
TST网络 TST网络结构
重点串讲
在大型程控交换机中,数字交换网络的容量要求较 大,只靠T接线器或S接线器是不能实现的,必须将它们 组合起来,才能达到要求;
TST网络
TST网络结构
A 复用线0 TS2 b TS2 a 输出控制 2 SMA0 a 0 输入控制 TS21 b TS5 a 0 SMB31 a 2
第2章 交换网络
交换单元
交换单元的连接特性
函数描述方式:
2进制函数表示: 5）间隔交叉连接：
Ck(xn-1 xn-2…xk+1 xkxk-1…x1x0) = xn-1xn-2…xk+1xk-1…x1x0
以N = 8为例，共有三种方体置换： C0(x2x1x0) = x2x1 x 0 C1(x2x1x0) = x2 x x0 1 x 2 x1x0 C2(x2x1x0) =
banyan网络 banyan网络及其特性
banyan网络结构具有以下特点：
重点串讲
banyan网络具有唯一路径特性。 网络的任何一条入线与任何一条出线之间都有 一条路径并且仅有一条路径，则称该网络具有唯一 路径特性。 最小的banyan网络是4×4的banyan，则根 据前述的构造方法可知banyan 网络具有唯一路 径特性；
图2.9 N=8的洗牌置换
第2章 交换网络
交换单元
交换单元的连接特性
函数描述方式:
2进制函数表示:
4）均匀洗牌连接： 逆均匀洗牌置换，其定义为：
δ-1(xn-1xn-2……x1x0) = x0xn-1xn-2xn-3……x1
0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6 7 7 （a）均匀洗牌置换δ 00 0 0 11 1 1 22 2 2 33 3 3 44 4 4 55 5 5 6 66 6 7 7 7 7 （b）子洗牌置换δ(1)
奇偶法： 一个方向选用偶数时隙2j，另一个则总是选用奇 数时隙2j+1，j=0，1，2…n-2/2;