第2章电路交换

1、第2章 电路交换1 第2章 电路交换交换技术参考教材现代交换技术茅正冲 北京大学出版第2章 电路交换2重点掌握重点掌握l 电路交换特点和功能电路交换特点和功能l 电路交换的接续过程电路交换的接续过程l 交换单元概念和组成交换单元概念和组成l 时间（时间（T T）接线器）接线器l 空间（空间（S S）接线器）接线器l TSTTST网络的工作原理网络的工作原理l 串串- -并变换电路组成和工作原理并变换电路组成和工作原理 第2章 电路交换32.1 2.1 电路交换的基础电路交换的基础2.1.1 电路交换的历史电路交换的历史 1878 人工交换（话务员接续）人工交换（话务员接续） 1893 机电交换

2、机电交换 （交换机问世）（交换机问世） 1965 电子交换电子交换 （电子交换机）（电子交换机）2.1.2 电路交换基本过程电路交换基本过程 固定带宽，通话过程始终占用电路固定带宽，通话过程始终占用电路, 实时交换过程实时交换过程第2章 电路交换42.1.2 电路交换基本过程电路交换基本过程图图2.1 2.1 电路交换的基本过程电路交换的基本过程 主叫主叫交换机交换机被叫被叫第2章 电路交换5信令信令信令信令消息完整的本局呼叫的电话交换过程（对照书完整的本局呼叫的电话交换过程（对照书P3P3） 第2章 电路交换6电路交换过程（文字描述）电路交换过程（文字描述） 1. 1. 呼叫建立呼叫建立 (

3、1)用户摘机表示向交换机发出通信请求信令。用户摘机表示向交换机发出通信请求信令。 (2)交换机向用户送拨号音。交换机向用户送拨号音。 (3)用户拨号告知所需被叫号码，主叫侧交换机收号。用户拨号告知所需被叫号码，主叫侧交换机收号。 (4)主叫侧交换机进行号码分析，发现被叫用户与主叫用户属于主叫侧交换机进行号码分析，发现被叫用户与主叫用户属于同一个交换机同一个交换机(本局呼叫本局呼叫),则交换机继续下面的工作。则交换机继续下面的工作。 (5) 交换机测试被叫忙闲，如被叫空闲，向被叫振铃。交换机测试被叫忙闲，如被叫空闲，向被叫振铃。 (6)向主叫送回铃音。向主叫送回铃音。 (7)各交换机在相应的主、

4、被叫用户线之间建立起一条用于用户各交换机在相应的主、被叫用户线之间建立起一条用于用户通信的通路。通信的通路。 2.2.传送信息传送信息 被叫摘机，主、被叫终端间通过用户线及交换机内部建立的通被叫摘机，主、被叫终端间通过用户线及交换机内部建立的通路进行通信。路进行通信。3. 3. 呼叫拆除呼叫拆除 任何一方任何一方挂机表示向本地交换机发出终止通信的信令挂机表示向本地交换机发出终止通信的信令。第2章 电路交换7电路交换的特点电路交换的特点1通信开始之前建立连接；通信开始之前建立连接；2. 一个连接在通信期间始终占用该电路，电路利用率低；一个连接在通信期间始终占用该电路，电路利用率低；3. 建立连接

5、以后建立连接以后,信息在系统中的传输时延小，实时性好；信息在系统中的传输时延小，实时性好；4. 同步时分复用系统中，各个子系统的速率是固定分配同步时分复用系统中，各个子系统的速率是固定分配,不可随不可随意临时调整各个子信道速率。意临时调整各个子信道速率。5. 交换节点对传输错误不校正交换节点对传输错误不校正,节点处理要求简单；节点处理要求简单；6. 用基于呼叫损失制的方法来处理业务流量，过负荷时呼损率用基于呼叫损失制的方法来处理业务流量，过负荷时呼损率增加，但不影响已建立的呼叫。增加，但不影响已建立的呼叫。 电路交换的功能电路交换的功能l能随时发现呼叫；能随时发现呼叫；l能接收并保存主叫发送的

6、被能接收并保存主叫发送的被叫号码；叫号码；l 能检测被叫的忙闲以及是否能检测被叫的忙闲以及是否存在空闲通路；存在空闲通路； l能向空闲的被叫用户振铃，能向空闲的被叫用户振铃，并在被叫应答时与主叫建立并在被叫应答时与主叫建立通话电路；通话电路；l能随时发现任何一方用户的能随时发现任何一方用户的挂机挂机 第2章 电路交换8l交换单元是完成交换和构成交换网络的最基本的部件交换单元是完成交换和构成交换网络的最基本的部件 l连接特性是交换单元的基本特性连接特性是交换单元的基本特性 2.2 2.2 交换单元（交换单元（Switch Element - SE）l交换单元是完成交换和构成交换网络的最基本的部件

7、交换单元是完成交换和构成交换网络的最基本的部件 l连接特性是交换单元的基本特性连接特性是交换单元的基本特性 2.2.1 2.2.1 交换单元的基本功能交换单元的基本功能交换交换 入入线线出出线线状态端状态端 控制端控制端01N-101M-1 M MN N的交换单元的交换单元 当当M=N NN对称交换单元对称交换单元 第2章 电路交换92.2.2 2.2.2 交换单元的信息交换的方式交换单元的信息交换的方式 时分复用方式时分复用方式 统计复用方式统计复用方式 同步时分复用信号携带用户信息，同步时分复用信号携带用户信息，没有指定出线地址，需交换单元根没有指定出线地址，需交换单元根据外部送入的命令据

8、外部送入的命令统计复用信号携带用户信息，出线统计复用信号携带用户信息，出线地址地址 第2章 电路交换10l根据出入线数目：根据出入线数目：2.2.3 2.2.3 交换单元的分类交换单元的分类 M M N N 集中器集中器 M = N M = N 连接器连接器M M N N 扩展器扩展器 l根据信息流向：根据信息流向：第2章 电路交换11l同步时分交换网络由基本交换单元构成。同步时分交换网络由基本交换单元构成。l基本交换单元：基本交换单元： .时间交换单元（时间交换单元（Time Switch，T单元）单元） .空间交换单元（空间交换单元（Space Switch, S单元）单元） .时时/空结

9、合交换单元（空结合交换单元（T/S单元）单元）2.2.4 2.2.4 基本交换单元基本交换单元第2章 电路交换122.3 时间时间(T)接线器（接线器（Time Switch）T T 接线器的结构接线器的结构 TSi a CM SM 定时脉冲 a a TSj 处 理 机 T T 接线器外部框图接线器外部框图第2章 电路交换132.3.1 时间接线器的基本结构时间接线器的基本结构 功能：功能：实现一对复用线上的实现一对复用线上的时间接线器：时间接线器：话音存储器（话音存储器（Speech Memory - SM） 控制存储器（控制存储器（Control Memory - CM）话音存储器（话音存

10、储器（SMSM）：）：RAMRAM构成，构成，存储话音信息，每个单元存放存储话音信息，每个单元存放8 8比特的语音编码，容量取决比特的语音编码，容量取决于复用线上的时隙数。于复用线上的时隙数。控制存储器（控制存储器（CMCM）：）：RAMRAM构成，构成，存储话音存储器的地址（时隙存储话音存储器的地址（时隙号），容量等于话音存储器的号），容量等于话音存储器的容量。容量。 TSi a CM SM 定时脉冲 a a TSj 处 理 机 n个时隙个时隙SM,CM= nSM的单元数的单元数=8位位CM的单元的单元= log n （取最小整数）（取最小整数）第2章 电路交换14输出控制：输出控制：SM顺

11、序写入、控制读出；顺序写入、控制读出； CM控制写入、顺序读出。控制写入、顺序读出。输入控制输入控制：SM控制写入、顺序读出；控制写入、顺序读出； CM控制写入、顺序读出。控制写入、顺序读出。2.3.2 时间接线器的控制方式时间接线器的控制方式第2章 电路交换15一、输出控制一、输出控制 1.1.工作原理：工作原理：入线入线k与出线与出线i 进行信息交换：进行信息交换：入线信息按时隙号顺序写入入线信息按时隙号顺序写入SM相对应的单元中相对应的单元中，即第，即第k 路时隙的路时隙的8比特话音存入比特话音存入SM地址为地址为k的单元。同时的单元。同时,出线第出线第i个时隙到来时，从个时隙到来时，从

12、SM中某个单元读出信中某个单元读出信息放到复用线上传输，而从息放到复用线上传输，而从SM中所要读出的单元地址就存储中所要读出的单元地址就存储在在CM第第i个单元中个单元中.“入线信息顺序写入话音存储器，控制读出被交换时隙的内容入线信息顺序写入话音存储器，控制读出被交换时隙的内容”第2章 电路交换162.2.双向交换实例：双向交换实例： 主叫时隙主叫时隙TSTS1 1 与与 被叫时隙被叫时隙TSTS1717交换信息交换信息 TS0 TS1 a b TS17 b a TS0 TS1 TS17 a b 0 1 8 31 SM 0 1 17 31 17 1 CM 定时脉冲 17 2 输出控制输出控制第

13、2章 电路交换173.3.多个时隙交换实例：多个时隙交换实例：入线入线TS0,TS1,TS2,TS3分别交换到出线分别交换到出线TS3,TS2,TS1,TS0.第2章 电路交换18abcd01233.3.多个时隙交换实例：多个时隙交换实例：入线入线TS0,TS1,TS2,TS3分别交换到出线分别交换到出线TS3,TS2,TS1,TS0.第2章 电路交换19二、输入控制二、输入控制 1.1.工作原理：工作原理：入线入线k与出线与出线i进行信息交换：如果时间接线器工作在输入控制进行信息交换：如果时间接线器工作在输入控制方式下，当方式下，当入线上第入线上第k个时隙到来时个时隙到来时，接线器从，接线器

14、从CM第第k个单元个单元读出一个地址读出一个地址i，该地址是，该地址是SM存储存储k时隙信息的地址，随后接时隙信息的地址，随后接线器把入线上第线器把入线上第k个时隙的信息存储在个时隙的信息存储在SM的的i单元，对于出线单元，对于出线来说，当第来说，当第i个时隙到来的时候，话音存储器个时隙到来的时候，话音存储器i单元的信息被顺单元的信息被顺序读出。序读出。“CM控制写入话音存储器，顺序读出被交换时隙的内容控制写入话音存储器，顺序读出被交换时隙的内容”第2章 电路交换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 定时脉冲 17 2 2.2.双向交换实例：双向交换实例： 主叫时隙主叫时隙TSTS1 1 与与 被叫时隙被叫时隙TSTS1717交换信息交换信息输入控制输入控制第2章 电路交换213.3.多个时隙交换实例：多个时隙交换实例：入线入线TS0,TS1,TS2,TS3分别交换到出线分别交换到出线TS3,TS2,TS1,TS0.第2章 电路交换222.4 空间空间(S)接线器（接线器（Space Switch）2.4.1 空间接线器的基本结构空间接线器的基本结构 l功能：功能：l实现对传送同步时分复用信号在不同复用线之间的实现对传送同步时分复用信号在不同复用线之间的空间交空间交换换，不改变其

16、时隙位置不改变其时隙位置。l结构构成：结构构成：mn交叉点矩阵交叉点矩阵与与一组控制存储器一组控制存储器构成构成 第2章 电路交换23l交叉点矩阵交叉点矩阵 （开关阵列）： 一般具有相同数量的入线（一般具有相同数量的入线（N）和出线（）和出线（N）；）； N2个交叉点；接通个交叉点；接通/断开两种状态，由该入断开两种状态，由该入/出线所对应的出线所对应的控制存储器控制状态。控制存储器控制状态。l控制存储器控制存储器 控制交叉点开关状态；控制交叉点开关状态； 控制存储器的数量等于入控制存储器的数量等于入线或出线数；线或出线数； 每个控制存储器所含有的每个控制存储器所含有的单元数等于输入线或输出单

17、元数等于输入线或输出线所复用的时隙数线所复用的时隙数输入控制输入控制 输出控制输出控制第2章 电路交换24l输入控制：控制存储器按照输入控制：控制存储器按照输入输入复用线配置；复用线配置；控制每条输入复用线上应该打开的交叉点开关。l输出控制：控制存储器按照输出控制：控制存储器按照输出输出复用线配置，复用线配置，控制每条输出复用线上应该打开的交叉点开关。2.4.2 空间接线器的控制方式空间接线器的控制方式 l空间接线器特点：空间接线器特点：l只完成空间交换，不进行时隙的交换。即完成输入复用线只完成空间交换，不进行时隙的交换。即完成输入复用线与输出复用线相同时隙内信息的空间交换。与输出复用线相同时

18、隙内信息的空间交换。l空间接线器按时分方式工作。空间交换单元的输入线和输空间接线器按时分方式工作。空间交换单元的输入线和输出线都是时分复用线，交叉点矩阵的各个开关均按照复用时出线都是时分复用线，交叉点矩阵的各个开关均按照复用时隙而高速接通和闭合，因而我们说它按照时分方式工作隙而高速接通和闭合，因而我们说它按照时分方式工作 第2章 电路交换25一、空间接线器输入控制一、空间接线器输入控制控制存储器的数量取决于控制存储器的数量取决于输入输入复用线数，每条输入复用线对应复用线数，每条输入复用线对应着相同编号的一个控制存储器（着相同编号的一个控制存储器（CM），控制存储器所含有的），控制存储器所含有的

19、单元数等于输入复用线所复用的时隙数，每个存储器单元的内单元数等于输入复用线所复用的时隙数，每个存储器单元的内容表示输入复用线与所有输出复用线的交叉点开关，哪一个在容表示输入复用线与所有输出复用线的交叉点开关，哪一个在该单元所对应的时隙内接通。该单元所对应的时隙内接通。 a a HW0 HW1 HW7 TS31 TS31 HW0 HW1 HW7 CM7 CM0 0 1 2 31 7 CM1 第2章 电路交换26二、空间接线器输出控制二、空间接线器输出控制控制存储器的数量取决于控制存储器的数量取决于输出输出复用线的数量，每条输出复用线复用线的数量，每条输出复用线对应着相同编号的一个控制存储器，控制

20、存储器所含有的单元对应着相同编号的一个控制存储器，控制存储器所含有的单元数等于输出复用线所复用的时隙数，每个控制存储器单元的内数等于输出复用线所复用的时隙数，每个控制存储器单元的内容表示对应输出复用线上的所有交叉点，哪一个在该单元所对容表示对应输出复用线上的所有交叉点，哪一个在该单元所对应的时隙内接通应的时隙内接通 a a HW0 HW1 HW7 TS31 TS31 HW0 HW1 HW7 CM0 CM1 CM7 0 1 2 31 0 第2章 电路交换27l交换单元按照一定的拓扑结构扩展而成的。交换单元按照一定的拓扑结构扩展而成的。l如果交换网络有如果交换网络有M条入线与条入线与N条出线，条出

21、线，MN的交换网络。的交换网络。 2.5 交换网络交换网络交换网络的一般结构交换网络的一般结构 第2章 电路交换28lT和和S基本交换单元组合构成的基本交换单元组合构成的T-S组合型多级网络结构。组合型多级网络结构。lT-S组合型多级网络分类：组合型多级网络分类： T-Sn-T型型 Sn-T-Sn 型型 其中：其中：Sn ：n个个S级，级，n=14lT-S-T（重点讲解）（重点讲解） （1）读写控制方式）读写控制方式 （2）写读控制方式）写读控制方式2.5.1 T-S型交换网络型交换网络控制方式控制方式输入级输入级( (第一级第一级) ) T T交换器交换器中间级中间级( (第二级第二级) )

22、 S S交换器交换器输出级输出级( (第三级第三级) ) T T交换器交换器读读 写写 输出（读出） 读出/写入写入（输入）写写 读读 写入（输入）输出（读出）第2章 电路交换29第第1 1级级第第2 2级级第第3 3级级读写控制方式读写控制方式的的TST交换网络交换网络 主叫主叫被叫被叫内部时隙内部时隙40 a40 a40 40 128 0 0 128 128 128 23 a 23a 23第2章 电路交换30双向通路与内部时隙的选择双向通路与内部时隙的选择读写控制方式读写控制方式的的TST交换网络交换网络双向通路的设定：双向通路的设定：如果发送端占用了如果发送端占用了i和和j时隙，则接收端

23、也同样占用时隙，则接收端也同样占用i和和j时隙时隙内部时隙的选择：内部时隙的选择：(1)奇偶法奇偶法: 一个方向选用一个方向选用TS2j，则另一，则另一个方向选用个方向选用TS2j+1(本页实例本页实例)(2相差半帧：相差半帧： T交换器有交换器有N个存储单元，个存储单元，那么主叫用户的时隙为那么主叫用户的时隙为TSi，被叫用户的时隙选择被叫用户的时隙选择TSi+N/2。 第2章 电路交换31第第1 1级级第第2 2级级第第3 3级级40 a40 a40 40 128 0 0 128 128 128 23 a 23a 23读写控制方式读写控制方式的的TST交换网络交换网络 被叫被叫主叫主叫b

24、40 4040 129 129 129 7 23 b 129129 23第2章 电路交换32控制存储器的合用控制存储器的合用内部时隙选择没有重合，输入级和输出级的内部时隙选择没有重合，输入级和输出级的T T接线器使用接线器使用了不同的控制方式，控制存储器可以合并使用了不同的控制方式，控制存储器可以合并使用第2章 电路交换33写读控制方式写读控制方式的的TST交换网络交换网络 内部时隙内部时隙相差半帧相差半帧第第1 1级级第第2 2级级第3级128 a128 a40 12840 1280 1280 128128 23128 23128 a128 ab b23 023 00 70 7b b0 40

25、0 40第2章 电路交换342.6 T2.6 T接线器的复用和分路接线器的复用和分路T T接线器的结构（一路信号）接线器的结构（一路信号） 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 定时脉冲 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 复复 用用 器器 分分 路路 器器 8输入输入T接线器接线器 第2章 电路交换352.6.1 2.6.1 串行码与并行码串行码与并行码1.1.

26、串行码：串行码：随时间的推移按顺序传输的一串脉冲，它们按时隙号随时间的推移按顺序传输的一串脉冲，它们按时隙号和位号排列。和位号排列。 串行码示意图串行码示意图 第第HW0路路信号在第信号在第TS0时隙时隙的第的第D0位位字符字符第第HW0路路信号在第信号在第TS0时隙时隙的第的第D1位位字符字符第第HW0路路信号在第信号在第TS1时隙时隙的第的第D3位位字符字符第第HW7路路信号在第信号在第TS1时隙时隙的第的第D7位位字符字符第2章 电路交换362.2.并行码：并行码：把每时隙的把每时隙的8 8位码分开在位码分开在8 8条线上传送，条线上传送，8 8条线为一组，条线为一组，每条线只传送每条线

27、只传送8 8位码中的一位，而这位码中的一位，而这8 8位码要同时传送，位码要同时传送，其传送顺序也是按时隙序号传送。其传送顺序也是按时隙序号传送。并行码示意图并行码示意图第第HW0路路信号在第信号在第TS0时隙时隙的第的第D0位位字符字符第第HW1路路信号在第信号在第TS0时隙时隙的第的第D0位位字符字符第第HW2路路信号在第信号在第TS1时隙时隙的第的第D0位位字符字符第第HW4路路信号在第信号在第TS1时隙时隙的第的第D1位位字符字符第第HW7路路信号在第信号在第TS1时隙时隙的第的第D7位位字符字符第2章 电路交换37 串行码示意图串行码示意图 并行码示意图并行码示意图串行码的第串行码的

28、第HW0路在路在TS0时隙所传输的字符时隙所传输的字符并行码的第并行码的第D0路在路在TS0时时隙所传输的字符隙所传输的字符串串/ /并行码的关系并行码的关系第2章 电路交换38 串行码示意图串行码示意图 每一每一PCM路码传输速率路码传输速率是是2.048Mbps并行码示意图并行码示意图8路串行码传送速度路串行码传送速度是是16.384Mbps串串/ /并行码的速率比较并行码的速率比较第第HW0 HW0 路信号路信号每一路的每一路的PCM信号被分割成信号被分割成8条线路同时条线路同时传送，码率降低为原码率的传送，码率降低为原码率的1/8第2章 电路交换392.6.2 2.6.2 复用复用 将

29、多个将多个PCM PCM 低次群系统复用成低次群系统复用成PCM PCM 高次群系统，然后一并进高次群系统，然后一并进行交换。这个复用的过程也称为集中行交换。这个复用的过程也称为集中 。目的：目的：减低数据传输速率，提高数字通道的利用率。减低数据传输速率，提高数字通道的利用率。 复用器的结构示意图复用器的结构示意图 方法（基本功能）：方法（基本功能）：串行码串行码 并行码并行码HW0,HW1, ,HW7,这这8条条PCM线路上某线路上某一时隙的第一时隙的第D0位位HW0,HW1, ,HW7,这这8条条PCM线路上某线路上某一时隙的第一时隙的第D7位位串行码串行码输出总的时隙号输出总的时隙号HW

30、线的线的时隙号时隙号8HW序号序号并行码并行码串串并并8路并行码路并行码并路复用并路复用第2章 电路交换402.6.3 2.6.3 分路分路 在完成交换后，还要将复用的信号还原到原来的在完成交换后，还要将复用的信号还原到原来的PCM PCM 低次群低次群上这个还原的过程称为分路。上这个还原的过程称为分路。功能：功能：实现并实现并/串变换和分路输出串变换和分路输出8路并行码路并行码1路并行码路并行码并并串串1路串行码路串行码 分路分路 锁 存 器 A0 移位寄存器(0) HW0 HW0 D0 D7 锁 存 器 A7 移位寄存器(0) HW7 HW7 D0 D7 D0 D7 HW0 HW7 分路器

31、示意图分路器示意图 第2章 电路交换412.6.4 2.6.4 复用容量复用容量 1 1路复用信号的路复用信号的T T接线器：接线器： 其容量等于话音存储器的容量及控制存储器的容量，也即等其容量等于话音存储器的容量及控制存储器的容量，也即等于输入复用线上的时隙数。于输入复用线上的时隙数。N N路复用信号的路复用信号的T T接线器：接线器： 其容量等于输入复用线上的总时隙数。其容量等于输入复用线上的总时隙数。8 8路输入的复用器由移位寄存器和路输入的复用器由移位寄存器和8 8选选1 1选择器组成；选择器组成；分路器由锁存器和移位寄存器组成。分路器由锁存器和移位寄存器组成。第2章 电路交换42l交

32、换网络的阻塞交换网络的阻塞 是指从交换网络不同输入端来的信息在交换网络中交换时发是指从交换网络不同输入端来的信息在交换网络中交换时发生了对同一公共资源争抢的情况，这时在竞争资源中失败的生了对同一公共资源争抢的情况，这时在竞争资源中失败的信息就会被阻塞，直到这个公共资源被释放信息就会被阻塞，直到这个公共资源被释放 2.5.2 2.5.2 无阻塞网络无阻塞网络交换网络的阻塞现象交换网络的阻塞现象 两级交换网络：两级交换网络：同一时刻，入线同一时刻，入线0有信息要有信息要交换到出线交换到出线2，入线，入线1有信息有信息要交换到出线要交换到出线3，那么此时，那么此时就会发生争强内部链路的情就会发生争强

33、内部链路的情况，在竞争中失败的信息被况，在竞争中失败的信息被阻塞。阻塞。 公共资源公共资源第2章 电路交换43交换网络的阻塞现象交换网络的阻塞现象 二、阻塞二、阻塞/ /无阻塞网络无阻塞网络 内部竞争：内部竞争：l 对同一公共资源的竞争，如下图同时要交换的两路对同一公共资源的竞争，如下图同时要交换的两路信息同抢交换单元内部的通路资源。信息同抢交换单元内部的通路资源。l 由于内部竞争而发生的阻塞称为由于内部竞争而发生的阻塞称为内部阻塞；内部阻塞；l 存在内部阻塞的交换网络称为存在内部阻塞的交换网络称为有阻塞交换网络有阻塞交换网络；l 不存在内部阻塞的交换网络称为不存在内部阻塞的交换网络称为无阻塞

34、交换网络无阻塞交换网络。 出线竞争出线竞争 ： 不同入端来的信息同时争抢交换不同入端来的信息同时争抢交换网络同一个输出端口而发生的竞争网络同一个输出端口而发生的竞争 第2章 电路交换44l（1 1）严格无阻塞交换网络）严格无阻塞交换网络： 连接的起点与终点是空闲的，则任何时候连接的起点与终点是空闲的，则任何时候都可以在交换网络中建立一个连接。都可以在交换网络中建立一个连接。 a. 单级无阻塞网络：对于单级无阻塞网络：对于NN的单级网的单级网络，交叉点总数络，交叉点总数C= NN b.CLOS无阻塞网络：多级结构，严格无无阻塞网络：多级结构，严格无阻塞阻塞三、无阻塞网络分类三、无阻塞网络分类 l

35、（2 2）可重排无阻塞交换网络：）可重排无阻塞交换网络： 任何时候都可以在交换网络中直接地或间接地对已有的连接重新选路任何时候都可以在交换网络中直接地或间接地对已有的连接重新选路来建立一个连接，只要这个连接的起点或终点处于空闲状态。来建立一个连接，只要这个连接的起点或终点处于空闲状态。l（3 3）广义无阻塞交换网络：）广义无阻塞交换网络： 如果在顺序建立各个连接时遵循一定的规则来选择路径，从而在任如果在顺序建立各个连接时遵循一定的规则来选择路径，从而在任何时候都可以在交换网络中建立一个连接，只要这个连接的起点与何时候都可以在交换网络中建立一个连接，只要这个连接的起点与终点处于空闲状态终点处于空

36、闲状态。 12N12NNN的单级无阻塞网络的单级无阻塞网络第2章 电路交换45四、四、CLOSCLOS无阻塞网络（严格无阻塞）无阻塞网络（严格无阻塞） CLOS网络有网络有M条入线与条入线与N条出线，如条出线，如M=N，对称的，对称的CLOS网络网络NN的的3级级CLOS网络的基本结构网络的基本结构第一级：第一级：r个个nm的交换单元的交换单元,存在存在N = rn. 第二级：第二级：m个个rr的交换单元，第一级的的交换单元，第一级的r个单元的个单元的mr条输出线恰好分条输出线恰好分别接到第二级别接到第二级m个交换单元上。个交换单元上。第三级：第三级：r个个mn的交换单元，第二级的的交换单元，

37、第二级的m个单元的个单元的rm条输出线恰条输出线恰好分别接到第三级好分别接到第三级r个交换单元上。个交换单元上。1. CLOS网络网络第2章 电路交换46假设假设CLOS网络的第网络的第K级交换单元的个数为级交换单元的个数为nk，K级每个交换单级每个交换单元的输入线数和输出线数分别为元的输入线数和输出线数分别为ik、ok。（1）对于一个）对于一个NN的的3级级CLOS网络，有下列关系存在：网络，有下列关系存在： n1= N/i1，o1= n2，i2= n1，o2= n3，i3= n2，n3= N/o3；（2）对于一个）对于一个NN的的K级级CLOS网络，有下列关系存在：网络，有下列关系存在：

38、n1= N/i1 ，ok= nk+1，ik= nk-1，nk= N/ok。NN的的3级级CLOS网络的基本结构网络的基本结构输入输入:i1=n;i2=r; i3=m输出输出: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 电路交换472. 2. 三级三级CLOSCLOS网络网络严格无阻塞条件网络网络严格无阻塞条件CLOSCLOS定理定理一条交换通路：从输入级某接线器一条交换通路：从输入级某接线器TATA的信息的信息a a到输出级某接线器到输出级某接线器TBTB的信息的

39、信息b b最不利的情况：最不利的情况：第一级第一级:入线：入线：TA除与除与a相连外的相连外的(n-1) 条入线均忙；条入线均忙； 出线：出线：TA除与除与a相连外的相连外的(n-1) 条出线均忙，连到二级条出线均忙，连到二级(n-1)个不同交换单元；个不同交换单元；第三级第三级:入线：入线：TB除与除与b相连外的相连外的(n-1) 条入线均忙，连到二级条入线均忙，连到二级(n-1)个不同交换单元；个不同交换单元； 出线：出线：TB除与除与b相连外的相连外的(n-1) 条出线均忙。条出线均忙。TA TB 第二级第二级: : “ “与与TATA相连的相连的(n-1)(n-1)交换单元交换单元”

40、” 和和“与与TBTB相连的相连的(n-1)(n-1)交换单元交换单元”不不重合，至少还应该存在一条空闲链重合，至少还应该存在一条空闲链路保证路保证a a，b b之间的通路，则第二级之间的通路，则第二级至少有至少有2(n-1)+12(n-1)+1个交换单元。个交换单元。3 3级级CLOSCLOS交换网络严格无阻塞的交换网络严格无阻塞的条件是：条件是： m 2n 1m 2n 1CLOS定理： 第2章 电路交换483. 33. 3级级CLOSCLOS网络可重排无阻塞条件网络可重排无阻塞条件013C1C2( (a a) )20123入线入线0 0到出线到出线33；入线；入线2 2到出线到出线0 0

41、入线入线1到出线到出线1 ；入线；入线3到出线到出线2不满足严格无阻塞条件不满足严格无阻塞条件01230123RC2C1( (b b) )重新调整：入线重新调整：入线2 2到出线到出线0C20C2变变RC2RC2入线入线0 0到出线到出线33；入线；入线2 2到出线到出线0 0 入线入线1到出线到出线1 ；入线；入线3到出线到出线2 对称对称3 3级级CLOSCLOS网络可重排无阻塞的条件：网络可重排无阻塞的条件： m nm nSlepian-Duguid Slepian-Duguid 定理：定理：其中，其中，m为为CLOS网络第网络第2级所需要的交换单元的个数，级所需要的交换单元的个数，n为

42、为CLOS网络第网络第1级交换级交换单元入线数或第单元入线数或第3级交换单元的出线数级交换单元的出线数第2章 电路交换494. 34. 3级级CLOSCLOS网络规模网络规模设：交换单元为开关阵列结构，设：交换单元为开关阵列结构，3 3级级CLOSCLOS交换网络所需的交叉点数目为交换网络所需的交叉点数目为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，则，则 ： C C3 3 =2Nm+m(N/n) =2Nm+m(N/n)2 2若若CLOSCLOS网络为严格无阻塞交换网络，那么网络为严格无阻塞交换网络，那么m=2n-1m=2n-1，则，则: :C C3 3= (2n-1)2N+(N/n)= (2n-1)2