单元长度：4bit
32个单元对应32个信道 信道RAM 单元内容：该信道要接续的信道号
单元长度：5bit
端口的发送侧（TX）
数据RAM 端口 比较器 发送控制 PCM出
32个单元对应32个信道 单元内容：该信道要输出的信息 数据RAM （话音存储器） 单元长度：16bit 工作方式：控制写入、顺序读出
主要内容
1. 引言—三种时分复用信号 2. 交换单元

交换单元的基本概念 开关阵列与空间接线器 共享存储器型交换单元——时间接线器 总线型交换单元——数字交换单元（DSE） CLOS网络 TST网络 DSN网络 BANYAN网络
3. 交换网络
§2.1引言 交换网络中的信号形式是数字时分复用信号。 电路交换采用： 同步时分复用信号 分组交换采用： 统计时分复用信号 ATM交换采用： 异步时分复用信号
(1) 结 构
不能完成时隙交换！
组成
电子交叉矩阵
控制存储器CM
电子交叉矩阵：开关阵列
一般入线数=出线数，即为N×N开关阵列，此时
S接线器就叫做N×N的S接线器
0 1 2
入 线 编 号
0 1 2
出 线 编 号
0
0
1
2
127
2、空间接线器（Space Switch）
(2)工作原理
按控制方式 分为
输入控制： CM号--入线编号 输出控制： CM号--出线编号
输入控制
TS7：1入→2出
TS7 入 线 编 号 0 1 2 时隙号 0 0 1 2 入线编号 出线编号 127
20
TS7
0 1 2
出 线 编 号
输出控制
TS7：1入→2出
TS7 TS7 0 1 2 0 1 2 时隙号 相应的单元应该 填入什么内容？ 0 2 1 0 ？ ？ 127
入 线 编 号
所有入线都只与第1级交换单元连接；
所有第1级交换单元都只与入线和第2级交换单元连接；
所有第2级交换单元都只与第1级和第3级交换单元连接；
依此类推，所有第K级交换单元都只与第K-1级和出线连接；
则称这样的交换网络为多级交换网络，或K级交换网络。
多级交换网络
第1级 0 1 2 3 3级交换网络 第2级 第3级 0
（2） 统计时分复用信号
1
2
1
3
2
1
3
1
标志化信道：由分组头中的标志码识别每路用户； 统计时分复用信号的交换：按照分组头中的路由信 息分配到所需线路上； 交换一般由软件完成。
（3） 异步时分复用信号
ATM交换采用； 信元长度固定：53字节； 异步时分复用与统计时分复用区别：将时间划 分为等长的时间片，用来传送固定长度的信元； 交换：适于采用硬件完成。
(2)工作原理


原理：先存储，后转发。
工作方式：

输出控制：（顺序写入，控制读出） 输入控制：（控制写入，顺序读出）
（掌握两种工作方式下的工作过程，会区分 工作方式）
● —— 重要知识点
28
输出控制
TS6 TS17
TS6 A 顺序写入 SM 6 TS17 控制读出 CM
17
6
29
输入控制
字长（单元大小） = 8 比特
SM容量 = 512×8bit
控制存储器CM
大小（单元个数） = 时隙数n = SM大小 单元地址 时隙号 内容：SM在该时隙内写入/读出的地址 字长（单元大小） = log2n
例：T接线器输入复用线上一帧复用512个时隙， 问CM的容量是多少？
CM大小（单元个数） = SM大小=512 字长（单元大小） = 9 比特 ( 29=512 ) CM容量 = 512×9bit
(1) 结 构
组成
话音存储器SM
控制存储器CM
－－存储语音信息 －－控制SM的读或写
24
T接线器组成结构图
SM
0
TSn TS0 TSn TS0
n-1 R/ W
0
n-1 CM
话音存储器SM
大小（单元个数） = 输入复用线上每帧的时隙数n。 单元地址 时隙号 内容：PCM编码的语音信息 字长（单元大小） = 8 比特 例：T接线器输入复用线上一帧复用512个时隙， 问SM的容量是多少？ SM大小（单元个数） = 512
作业
空间接线器如例题所示，分别对于两种工作方式，
在控制存储器的相应单元填入适当内容，满足以
下交换要求：
a：0→1 TS0 b：1→2 c：2→0 d：0→2 TS1 e：1→0 f：2→1
2.2.3 时分交换单元
1、时间接线器(Time Switch) 简称：T接线器。
功能：完成同一复用线上不同时隙间的交换。 时隙交换：指入线上各个时隙的内容要按照交 换连接的需要，分别在出线上的不同时隙位置 输出。 不能完成空间交换！
交换单元的性能
容量：
交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量
接口：
交换单元需要规定自己的信号接口标准，即信号形 式、速率及信息流方向 功能： 点到点、同发、广播 质量： 完成交换动作的速度、任何情况下是否能完成指定 连接、信息经过交换单元是否有损伤（时间、语义）
2.2.2 空分交换单元
作业

课后习题P58-2.6，2.7
2、数字交换单元（DSE）
DSE：是一种总线型交换单元，又称空时结合交 换单元，既可实现时隙之间交换，又可实现复用 线之间的交换。 只适用于同步时分复用信号的交换。
2、数字交换单元（DSE）
（1）结构
双交换 RX TX 端口0
交换 端口0
交换 端口8
RX TX
TS6 TS17
TS6 TS17
A 控制写入 SM 17 顺序读出 CM
6
17
30
输入控制和输出控制都是针对SM而言
请问：CM的工作方式是什么？
控制写入，顺序读出
31
（3）容量和时延
T接线器的容量 = SM容量 = n×n（n-时隙数） 注意：容量有限
时延
串/并转换 存储时延
SM、CM都是前半周期写，后 半周期读
§2.2交换单元
2.2.1交换单元及其数学描述 1、交换单元 交换的基本功能是在任意的入线和出线 之间建立连接。 在交换系统中完成这一基本功能的部件 就是交换网络，它是交换系统的核心。交换 网络是由若干个交换单元构成的。 件。 交换单元是构成交换网络的最基本的部
0 1
…… … … 入线
0 1
出线 N-1
双交换 RX TX
端口7
交换 端口7 时钟
交换 RX 端口15 TX
16个双向端口： 双向端口 发送侧TX 接收侧RX
PCM出
双向PCM链路，一帧32个时隙
PCM入
信道CH
串行码率：4096Kb/s 39条并行时分复用总线（TDM）
数据总线(D)
16bit !
：16条，传输PCM链路上每路16bit信息。
出 线 编 号
出线编号 入线编号
21





控制存储器（CM-Control Memory）： CM数量=入（出）线数 CM的存储单元个数=入（出）线上复用 时隙数 CM的存储单元内容=出（入）线编号 CM的存储单元长度=出（入）线编号的 二进制位数 例：32×32的S接线器，每条复用线上 512个时隙。以上各量应为多少？
端口地址总线(P) ：4条，传输端口地址（16个端口）
信道地址总线(C) ：5条，传输信道地址（32个信道）
控制总线、时钟线、证实线、返回信道总线。
端口的接收侧（RX）
PCM入
输入同步 端口RAM 信道RAM
输入同步电路：完成位同步和帧同步。 32个单元对应32个信道 端口RAM 单元内容：该信道要接续的端口号
0 0 入 线 / 出 线 0 N-1
入线 M-1
出线 N-1
M X N有向交换单元
…..
…..
N无向交换单元
2、连接与连接函数（自学）
连接特性是交换单元的基本特性，它反映了 交换单元入线到出线的连接能力，通常我们用连 接集合和连接函数来描述交换单元的连接特性 连接函数 一个连接函数对应一种连接，连接函数表示相 互连接的入线编号和出线编号之间的一一对应关 系，即存在连接函数f，入线x与出线f(x)相连接， 0≤x≤M-1，0≤f(x)≤N-1。 连接函数实际上也反映了入线编号构成的数组 和出线编号构成的数组之间的置换关系或排列关 系，故连接函数也被称作置换函数或排列函数。
RX3CH10 → TX9CH20
D P C 端口 RAM 0 0 9 信道 RAM
数据 RAM
0
TS10 S
10 9 10 20
20
20
9
20
TS20
31
31
S
31
RX3
TX9
2.3 交换网络
交换网络:是由若干个交换单元按照一定的
拓扑结构和控制方式构成的网络。
交换网络的三个基本要素是：交换单元、不
端口比较器：将总线上端口号与本端口号相比较。 发送控制器：协调发送侧的内部操作，如数据RAM的读/写。

DSE任意端口接收侧的任意信道中的信息 都能通过总线交换到任意端口发送侧的任 意信道上。

DSE：512× 512无向交换单元
（2）工作原理
信道字 最高两位 置闲：00 信道置闲 信道字 （16bit） 选择：01 端口号码、信道号码 换码：10 处理机信息 数据：11 语音(8bit)，数据（14bit） DSE中，任一端口RX的任一CH都可以通过TDM总线连接到 任一端口TX的任一CH。这就形成了DSE内部的一个通路。这 一通路是根据外部送来的选择信道字而建立的。 DSE具有建立、保持、拆除其内部通路的功能，并通过已经建 立的通路进行信息交换。