第章交換單元與交換網絡當前1頁，總共173頁。本章教學重點同步時分復用信號和統計時分復用信號交換單元的數學描述介紹各種主要的交換單元空分交換單元<空分接線器>共享存儲器型交換單元<T接線器>總線型交換單元<數字交換單元>簡要介紹常用的交換網絡CLOS網絡及無阻塞交換網絡TST、DSN、BANYAN網絡2當前2頁，總共173頁。用數學模型分析交換單元TST交換網絡CLOS網絡及無阻塞交換網BANYAN網絡本章教學難點3當前3頁，總共173頁。4本章要求掌握交換單元的基本概念、分類、特性和數學描述方法了解各種交換單元的結構及工作原理掌握幾種重要而典型的交換單元了解交換網絡的概念、交換網絡的三要素、交換網絡的組織結構熟悉幾種常用的交換網絡、多級網絡內部阻塞的概念，構成無阻塞交換網絡的條件初步了解幾種常用交換網絡的組合特性及工作原理當前4頁，總共173頁。2.1引言交換網絡中的信號形式是數字的、時分復用信號.電路交換采用

同步時分復用信號分組交換和ATM交換采用

統計時分復用信號什么是同步時分復用信號和統計時分復用信號？當前5頁，總共173頁。2.1引言當前6頁，總共173頁。2.1引言

1.同步時分復用

將時間劃分為基本的時間單位幀，一幀分成若干時隙，時隙順序編號，所有幀中編號相同的時隙成為一個子信道，一個子信道傳輸一個話路信號。*子信道的速率是恒定的。當前7頁，總共173頁。

同步時分復用的來由：話音信號的頻率300HZ～3400HZ，采樣頻率為8HZ，即采樣周期為125us，采樣值是8位二進制編碼，8位二進制占用的時間相對于125us很少，為了提高利用率，將125us分成若干時隙，不同用戶的采樣值占用不同的時隙進行傳輸。因為子信道在每一幀時間軸上的位置是固定的，所以稱為同步時分復用。同步時分復用信道又稱位置信道，是通過時間軸上的位置來區分子信道（話路）的。2.1引言當前8頁，總共173頁。2.統計時分復用

信息按分組先存儲再發送,每個分組附加標志碼,各個分組占用不同的時隙;但標志相同的分組屬于一個用戶,將它們所占用的信道容量看成一個子信道,這種復用方式稱為統計時分復用.

特點:先存儲再發送,信息速率高的用戶所占的信道容量大,且所占信道容量隨著信息的多少動態變化,取消了幀概念,統計時分復用信道又稱標志信道,是通過標志來區分各子信道的.2.1引言當前9頁，總共173頁。2.1引言對兩種時分復用信號的比較。當前10頁，總共173頁。203021001223入線出線20130123（b）統計時分復用信號的交換0123123入線出線（a）同步時分復用信號的交換0

復用信號的交換示意圖

只攜帶用戶信息,不指定出線地址不僅攜帶用戶信息還有出線地址同步時分復用信號的交換統計時分復用信號的交換當前11頁，總共173頁。※統計時分復用的顯著優點是按照用戶的需要動態地分配信道容量。一個用戶信息速度高時，占的信道容量大，當它的信息速度變低的時候，它占的信道容量也隨之減小。※分組交換的統計復用時分信號使用的分組長度不相等，因此子信道速率不固定，不適于采用硬件交換單元。ATM交換的統計時分復用信號使用的分組長度相等（信元）適于采用硬件交換單元，故ATM交換速度快。2.1引言當前12頁，總共173頁。

實現任意入線與出線之間的互連是交換的基本功能。按照交換方式要求，節點內互連網絡可以提供實連接或虛連接。節點內互連網絡又稱為交換網絡（交換機構）。交換網絡是由若干個交換單元按照一定的拓撲結構和控制方式構成的。2.1引言交換網絡有：空分、時分數字、模擬當前13頁，總共173頁。

節點交換網絡具有一定的拓撲結構。（選擇在滿足交換方式、容量和服務質量要求的情況下，獲得高性能、低成本、便于擴充與控制的拓撲結構。）2.1引言當前14頁，總共173頁。

2.2.1交換單元及其數學描述交換單元是構成交換網絡的基本部件。按照一定的拓撲結構和控制方式，由多個交換單元即可構成交換網絡。對稱交換單元（M=N）全連接交換單元部分連接交換單元

（一）基本概念

···M×N交換單元···入線出線控制端狀態端12M12N當前15頁，總共173頁。

交換單元如何建立信息傳送通道（連接）任意的入線和出線之間建立連接。對于同步時分復用信號（實連接）

對于統計復用信號

（虛連接）

（二）內部通道

······入線出線12M12N（a）同步時分復用信號···入線出線12M12N···2NN1121122NN（b）統計復用信號2.1交換單元當前16頁，總共173頁。

集中型：M＞N，也稱為集中器。擴散型：M＜N，也稱為擴展器。分配型：M=N，也稱為分配器。（三）交換單元的分類

12M······1N入線出線(a)集中型1M······1N入線出線(b)擴散型入線1M······1N出線(c)分配型2.2.1交換單元及其數學描述當前17頁，總共173頁。

（三）交換單元的分類

2.2.1交換單元及其數學描述有向交換單元：當信息經過交換單元時只能從入線進出線出，具有唯一確定的方向。無向交換單元：交換單元的每條線既可入也可出，其入線數必等于出線數。出線0N-1入線0M-1MXN有向交換單元…..…..入線/出線0N-1N無向交換單元當前18頁，總共173頁。2.2.1交換單元及其數學描述連接特性是交換單元的基本特性，它反映了交換單元入線到出線的連接能力，通常我們用連接集合和連接函數來描述交換單元的連接特性

連接集合：入線集合：T={0,1,2,…,M-1}

出線集合：R={0,1,2,…,N-1}

定義：t∈T，即t是T的一個元

r∈Rt，Rt是R的一個子集，r是Rt的一個元。則集合c={t,Rt}為一個連接。當前19頁，總共173頁。若r∈Rt，Rt中只含有一個元，則稱該連接為點到點連接。若r∈Rt，Rt中含有多個元，則稱該連接為一點到多點連接。若一個交換單元可以提供點到多點的功能，但Rt≠R，則稱其具有同發功能；若Rt=R，則該交換單元具有廣播功能。（四）連接與連接函數當前20頁，總共173頁。

一個交換單元的連接同時可有多個，這就構成了交換單元的連接集合：

C={c0,c1,c2,…}其中：起點集Tc={t;t∈ci,ciC}

終點集Rc={r;r∈Rt,Rtci,ciC}

連接和連接集合是對應于某一時刻的!

連接集合的數目越多，連接能力就越強!（四）連接與連接函數當前21頁，總共173頁。（四）連接與連接函數

連接函數一個連接函數對應一種連接，連接函數表示相互連接的入線編號和出線編號之間的一一對應關系，即存在連接函數f，入線x與出線f(x)相連接，0≤x≤M-1，0≤f(x)≤N-1。連接函數實際上也反映了入線編號構成的數組和出線編號構成的數組之間的置換關系或排列關系，故連接函數也被稱作置換函數或排列函數。當前22頁，總共173頁。

函數表示形式x表示入線編號（二進制表示），f(x)表示連接函數。

排列表示形式

即輸入輸出對應表示形式

t0，t1，…，tn-1r0，r1，…，rn-1

圖形表示形式（四）連接與連接函數當前23頁，總共173頁。1.直線連接：

函數表示：I(xn-1xn-2…x1x0)=xn-1xn-2…x1x0

排列表示（N=4）：0，1，2，30，1，2，3

圖形表示（N=4）：12312300（四）連接與連接函數當前24頁，總共173頁。2、交叉連接：

排列表示（N=4）：0，1，2，31，0，3，2

圖形表示（N=4）：

00123123（四）連接與連接函數函數表示：E(xn-1xn-2…x1x0)=xn-1xn-2…x1x0當前25頁，總共173頁。間隔交叉連接第K位位值不同的入線與出線之間的連接。Ck(xn-1xn-2…xk…x1x0)=xn-1xn-2…xk…x1x00012312300123123N=4k=1N=4k=0（四）連接與連接函數當前26頁，總共173頁。①均勻洗牌連接

均勻洗牌連接(均勻洗牌置換)具體實現方法是：將入線二進制地址編號循環左移1位作為出線地址編號。均勻洗牌連接，將出線一個隔一個地從頭至尾地分成相等的兩部分，將這兩部分首尾相接，使之達到理想的一張隔一張的均勻洗牌效果。然后，按序將出線依次與入線連接。函數表示式為當前27頁，總共173頁。

δ(x

2

x

1x0)=x

1x0

x

2

當N=8時，連接函數為

假設當N=8時，連接函數為排列形式為圖形表示為0，1，2，3，4，5，6，70，2，4，6，1，3，5，701234567出線號01234567入線號N=8時的均勻洗牌連接均勻洗牌連接當前28頁，總共173頁。子洗牌連接---將全部入線及相應出線分成若干個子部分，每一個子部分獨立完成均勻洗牌連接。連接函數為:子洗牌連接

假設當N=8時，連接函數為

δ(x

2

x

1x0)=x

2x0x

1均勻子洗牌當前29頁，總共173頁。均勻子洗牌排列形式為圖形表示為0,1,2,3,4,5,6,70,2,1,3,4,6,5,701234567出線號01234567入線號N=8時的均勻子洗牌連接當前30頁，總共173頁。逆均勻洗牌連接逆均勻洗牌連接

逆勻洗牌連接是均勻洗牌連接的逆函數，兩者的入線和出線正好互換了位置,即逆洗牌是將入線二進制地址編號循環右移1位作為出線地址編號。函數表示式為當前31頁，總共173頁。逆均勻洗牌連接排列形式為圖形表示為

假設當N=8時，連接函數為

δ(x

2

x

1x0)=x0x

2x

101234567出線號01234567入線號N=8時的逆均勻洗牌連接當前32頁，總共173頁。蝶式連接變換實現時，其圖形形狀如蝴蝶，這種連接是將入線二進制地址編號的最高位與最低位互換位置作為出線地址編號。①蝶式連接(蝶式置換)

函數表示式為蝶式連接(蝶式置換)當前33頁，總共173頁。排列形式為

β(x

2

x

1x0)=x0x

1x

2

N=8時，蝶式連接函數圖形表示為01234567出線號01234567入線號N=8時的蝶式連接蝶式連接(蝶式置換)當前34頁，總共173頁。②子蝶式連接子蝶式連接-----將全部入線及相應出線分成若干個子部分，每一個子部分獨立完成蝶式連接。子蝶式連接函數表示式為當前35頁，總共173頁。排列形式為圖形表示為N=8時的子蝶式連接

β(x

2

x

1x0)=x

2x0x

101234567出線號01234567入線號N=8時的子蝶式連接子蝶式連接當前36頁，總共173頁。

容量：所有入線同時傳送的總信息量。接口：接口標準的規定。功能：點到點、同發或廣播；質量：連接建立情況（成功率、速率），信息傳輸損傷（時延、衰減、噪聲）。···M×N交換單元···入線出線控制端狀態端12M12N（五）交換單元的性能當前37頁，總共173頁。交換單元是如何完成交換的?交換單元內部是什么?結構如何?有何特性?前面討論了外部特性及其數學描述。我們將目光移到交換單元的內部。主要內容：最基本的的交換單元是開關陣列－－即用各種各樣的開關構成的交換單元。當前38頁，總共173頁。空間交換單元交換單元可以分為空分交換單元與時分交換單元。空分交換單元也稱為空間交換單元，一般來說，空間交換單元是由空間上分離的多個小的交換部件或開關部件按照一定的規律連接構成的。從空間交換單元的內部來看，其入線到出線之間存在著多條通路，所有的這些通路可以并行的傳送信息，也就是說從不同入線上來的信息可以并行的交換到不同的出線上去。當前39頁，總共173頁。1.開關陣列（空分交換單元）在每條入線和每條出線之間，各自接上一個開關，所有的開關就構成了交換單元內部的開關陣列。使用開關建立或拆除任意入線和任意出線之間的連接。(1)基本原理開關陣列當前40頁，總共173頁。開關陣列開關陣列中開關的兩種狀態單向開關：一般用于有向交換單元。雙向開關：一般用于無向交換單元。當前41頁，總共173頁。┆┆┆┆入線出線01M－1N－101M×N有向交換單元┄┄┆┆01M－1入線01N－1出線（a）M×N有向矩形開關陣列┄┄┆┆01M－1入線01N－1出線（b）M×N無向矩形開關陣列開關陣列的拓撲結構當前42頁，總共173頁。1、在入線與出線上的每個交叉點都有一個開關，且開關為單向開關；2、總共需要M×N個開關；3、把入線i與出線j交叉點的開關記為Kij。

M×N有向交換單元的開關陣列實現當前43頁，總共173頁。一個M×N無向交換單元的開關陣列實現所示。由圖可知，M×N無向交換單元的開關陣列與M×N有向交換單元的開關陣列的實現結構完全相同，所不同的只是其信息端是雙向傳送信息的并且所使用的開關為雙向的。M×N無向交換單元的開關陣列實現當前44頁，總共173頁。全連接交換單元和部分連接交換單元01N-101N-1入線出線01N-101N-1入線出線45全連接交換單元每條入線都能夠與每條出線相連接部分連接交換單元:每條入線只能與部分出線相連接當前45頁，總共173頁。01M-1入線出線入線0M-1出線入線0N-1出線01N-1入線出線多路選擇器46開關陣列的物理實現不一定是由一個一個的開關構成，它可以由多路選擇器構成。當前46頁，總共173頁。多路選擇器構成的M×N交換單元┆01N－101M01M－1┆┆01M－101N01N－1┆（a）N個M中選一多路選擇器（b）M個N中選一多路選擇器交叉點數＝開關數當前47頁，總共173頁。工作原理：控制開關的閉合就能建立任意入線和任意出線之間的連接。性能：取決于開關類型信號：模擬/數字/光波入線出線開關陣列空分交換單元當前48頁，總共173頁。空分交換單元的特點（1）任何時間任意入線和任意出線可連接；控制簡單，時延均勻。（2）交叉點數是入線數和出線數乘積。適合構成較小的交換單元。（3）容易實現多播和廣播。一列開關只能接通一個，沖突入線出線2.2.2開關陣列（4）交換單元的性能依賴于所使用的開關。（5）開關具有控制端和狀態端。當前49頁，總共173頁。開關陣列繼電器：其構成的交換單元是無向的，可交換模擬和數字信息，干擾和噪聲大、動作慢（ms級）、體積大（cm級）。實際的開關陣列當前50頁，總共173頁。開關陣列模擬電子開關：一般利用半導體材料制成。只能單向傳送，且衰耗和時延較大。實際的開關陣列數字電子開關：由簡單的邏輯門構成，用于數字信號的交換，開關動作極快且無信號損失。當前51頁，總共173頁。2.空間接線器空間接線器（SpaceSwitch），簡稱S單元或S接線器，用來實現多個輸入復用線與多個輸出復用線之間的空間交換，而不改變其時隙位置。完成不同時分復用線之間同一時隙的信息交換。當前52頁，總共173頁。

交叉矩陣：由按時隙通斷的開關組成。控制存儲器：對交叉接點矩陣開關進行控制。基本組成輸入線1輸入線2輸入線3輸入線n輸出線1輸出線nN×N交叉點矩陣空間接線器當前53頁，總共173頁。

工作方式空間交換單元的交叉點按時隙高速接通與斷開。如一幀中有不同時隙的信碼要交換到同一條輸出線上，則在CM控制下的交叉接點在一幀內就要開、關若干次。即:空間交換單元的交叉點是以時分方式工作的。所以又叫“時分復用的空間接線器”。空間接線器當前54頁，總共173頁。空間接線器S接線器的構成：交叉點矩陣、控制存儲器交叉點矩陣：開關陣列控制存儲器（CM-ControlMemory）：

S接線器所含CM數量等于入（出）線數每個CM所含有的存儲單元個數等于入（出）線上的復用時隙數每個存儲單元為n位bit,且滿足N≤2n,其中N為入（出）線上數

空間交換單元的基本結構當前55頁，總共173頁。

對應于每條入線配置一個控制存儲器。由于它要控制入線上每個時隙接通到哪一條出線上，所以控制存儲器的容量等于每條復用線的復用度，而每個單元的位數則決定于選擇輸出線的地址碼位數。在每一幀期間，處理機依次讀出控制存儲器各單元的內容，控制矩陣中相應交叉點的開關。這里的控制存儲器就是控制接續的轉發表。輸入控制方式當前56頁，總共173頁。空間接線器123123123TS12TS8TS12TS808123TS8TS8輸入控制方式2TS12TS1231空間交換單元的控制方式CM當前57頁，總共173頁。輸入控制方式工作原理TS1012141531TS1412TS14TS112011000111221輸入線輸出線輸入控制方式CM當前58頁，總共173頁。

每條出線配一個控制存儲器。由它控制出線上每個時隙接通到哪一條入線，所以控制存儲器的容量等于每條復用線復用度，而每個單元的位數則決定于選擇輸入線的地址碼位數。輸出控制方式當前59頁，總共173頁。輸出控制方式123123321TS8TS12TS808123TS8TS8輸出控制方式3TS12TS1221127TS12CM當前60頁，總共173頁。輸出控制方式工作原理TS1012141531TS1412TS14TS112100100112112輸入線輸出線當前61頁，總共173頁。M×MS接線器······01M-101M-1[k][k][k][k][k][k]表示符號空間接線器當前62頁，總共173頁。空間接線器不管工作在哪種方式下，都具有如下的特點：①只完成空間交換，不進行時隙的交換。即完成輸入復用線與輸出復用線相同時隙內信息的空間交換。②空間接線器按時分方式工作。空間交換單元的輸入線和輸出線都是時分復用線，交叉點矩陣的各個開關均按照復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。空間接線器一般用于構成數字電話交換系統中的交換網絡，用來完成對PCM信號的交換。當前63頁，總共173頁。2.2.3時分復用交換單元典型的時分復用交換單元

共享存儲器型交換單元總線型（共享媒體型）交換單元時分復用交換單元實例

時間(T)接線器(共享存儲器型)數字交換單元（DSE）(總線型（共享媒體型）交換單元)

當前64頁，總共173頁。1.共享存儲器型交換單元輸出信號輸入信號260N–1101輸入信號010N–1139輸出信號入線緩沖出線緩沖下面介紹廣泛用于同步時分復用信號交換的“時間接線器”或者叫“T接線”。

共享存儲器型交換單元對三種時分復用信號都可進行交換，但其具體實現有所不同。存儲器的N個區域是和各路輸入信號順序對應的存儲器的N個區域是和各路輸出信號順序對應的工作方式（控制方式）輸入控制：控制寫入、順序讀出（出線緩沖）對話音存儲器的控制而言,輸出控制：順序寫入、控制讀出（入線緩沖）當前65頁，總共173頁。

話音存儲器（SM）:暫存話音編碼信息。SM單元數由輸入復用線上的時隙數決定。

控制存儲器（CM）：存儲輸入或輸出話音信息的時隙地址。CM單元數與SM單元數相同，每個存儲單元存放SM的地址碼。完成同一條時分復用線上時隙之間的信息交換。基本組成：時間接線器當前66頁，總共173頁。

（1）順序寫入，控制讀出（2）控制寫入，順序讀出工作方式“順序寫入”、“順序讀出”的“順序”是指按照話音存儲器的地址順序，由脈沖控制。“控制讀出”、“控制寫入”的“控制”是指按控制存貯器各單元定義的內容控制話音存儲器的讀出或寫入。時間接線器當前67頁，總共173頁。

（1）順序寫入，控制讀出控制存儲器寫入的是話音存儲器的輸出地址，以此來控制話音存儲器的輸出。時間接線器話音存儲器的單元編號對應輸入時隙;單元內容是數字化的語音信息a；控制存儲器單元編號對應輸出時隙;單元內容是語音信息(a)在話音存儲器中的單元編號（輸出地址）。當前68頁，總共173頁。完成時隙交換過程①話音存儲器輸入時隙的信息寫入過程

各個輸入時隙（PCM脈碼）的信息在時鐘控制下，依次寫入話音存儲器的各個單元，話音存儲器的地址就是時隙編號。

順序寫入輸出控制方式②控制存儲器內容的寫入過程每個單元所存儲的內容，是由處理機控制寫入的。其內容是話音存儲器的地址（時隙）。

當前69頁，總共173頁。在處理器的控制下，控制話音存儲器的讀出地址。例如要將話音存儲器輸入時隙TS49的內容a，在時隙TS58中輸出，可在控制存儲器的第58單元中寫入49。控制存儲器在時鐘控制下依次讀出各單元內容，讀至第58單元時內部存儲的49，說明在TS58時隙，讀出第49單元的內容a，完成了所需的時隙交換。③時間接線器完成時隙交換的過程

當前70頁，總共173頁。

032731TS27TS3TS27TS3273032731RWWR時鐘控制電路時鐘控制存儲器話音存儲器AB用戶A，TS3用戶B，TS27順序寫入，控制讀出輸出時隙流輸入時隙流時間接線器當前71頁，總共173頁。??????WRWRSMCM810定時脈沖處理機時鐘5110511??????18TS1輸出控制方式：順序寫入、控制讀出在CLK1時刻，a寫入到SM的第1號單元在CLK8時刻，CM讀出第8號單元的內容1，1選中SM的第1號單元，a被讀出。實現A用戶(占用TS1)和B用戶(占用TS8)通話

中央處理機根據用戶要求，向CM發出“寫”命令，令其在第8號單元中寫入1aTS8bTS1bTS8a18abA→B(TS1→

TS8)B→A(TS8→

TS1)中央處理機根據用戶要求，向CM發出“寫”命令，令其在第1號單元中寫入8在CLK8時刻，b寫入到SM的第8號單元在CLK1時刻，CM讀出第1號單元的內容8，8選中SM的第8號單元，b被讀出。當前72頁，總共173頁。???WRWRSMCM10定時脈沖處理機時鐘51105113210???1TS0aTS2c23TS1bTS3d23TS0dTS2bTS1cTS3aTS0TS2bTS1TS3a…TS0→TS3TS1→TS2TS2→TS1TS3→TS0abcdabcd輸出控制方式：順序寫入、控制讀出當前73頁，總共173頁。（2）控制寫入，順序讀出不同的是：控制存儲器寫入的是話音存儲器的寫入地址，以此來控制話音存儲器的寫入。時間接線器話音存儲器的單元編號對應輸出時隙;單元內容是數字化的語音信息a；

控制存儲器單元編號對應輸入時隙;單元內容是將寫入的語音信息(a)在話音存儲器中的單元編號。當前74頁，總共173頁。0331TS27TS3TS27TS3273032731RWWR時鐘控制電路時鐘控制存儲器話音存儲器2727AB用戶A，TS3用戶B，TS27控制寫入，順序讀出輸出時隙流輸入時隙流時間接線器當前75頁，總共173頁。表示符號T[k][k]時間接線器當前76頁，總共173頁。對于時間接線器，我們應注意以下三點：a）時間接線器的控制存儲器是由控制單元寫入數據的，實際上控制存儲器（CM）就相當于一條同步時分復用線上各個時隙之間信息交換的交換控制表，向控制存儲器寫入不同的控制信息，就能實現不同時隙間信息的交換。在整個通話期間，中央處理機向CM只下達一次“寫”命令，CM的內容在整個通話期間不變，通話結束才清除該內容。b）話音存儲器需要在一個時隙內完成一次讀操作與一次寫操作，控制存儲器也要在一個時隙內至少完成一次讀操作（如果控制單元向控制存儲器寫數據，那么控制存儲器還必須在一個時隙內完成一次讀操作與一次寫操作），所以構成時間接線器的話音存儲器與控制存儲器的訪問速度必須能滿足在一個時隙內各完成一次讀寫操作。當前77頁，總共173頁。c）經過時間接線器交換的信息存在著時延，時延最好的情況是入復用線上第i個時隙的信息要交換到出復用線第i+1個時隙（只經過1個時隙的時延），時延最壞的情況是入復用線上第i個時隙的信息要交換到出復用線上第i-1個時隙，那么從入復用線上來的第i個時隙的信息將會存儲在話音存儲器中，直到下一幀第i-1個時隙到來時，才從出復用線上輸出，其時延為n-1個時隙的時間（n為1幀的時隙數）。d)時分交換具有空分性質。不論是輸出控制還是輸入控制，每個輸入時隙對應著SM的一個存儲單元，即由空間位置的劃分來實現時隙交換。當前78頁，總共173頁。共享總線型時分交換單元總線按時隙輪流分配給入線控制部件和出線控制部件使用。基本原理出線控制出線控制出線控制入線控制入線控制入線控制12NN12入線出線總線總線管理交換單元示意圖當前79頁，總共173頁。出線控制出線控制出線控制入線控制入線控制入線控制12NN12入線出線總線總線管理總線型(共享媒體型)交換單元示意圖總線及總線管理傳送信息；總線時隙分配。入線控制部件功能：接收入線信號；數據格式變換；寫入存儲器；在分配時隙送至總線（讀存儲器）。出線控制部件功能：檢測總線信號，讀取屬于自己的信息寫入存儲器，數據格式變換，發送至出線。當前80頁，總共173頁。81總線型交換單元

工作原理:

總線的工作時間劃分為N個時間片（時隙），在每一個時隙內把總線分給相應入線所對應的輸入部件，同時當一個輸入部件獲得總線上的輸入時隙后，就把入線上的信息送到總線上去，與此同時，信息的目的出線相對應的輸出部件將總線上的信息讀入，然后從出線上輸出信息。當前81頁，總共173頁。總線型交換單元的應用實例——數字交換單元（DSE）數字交換單元是共享總線型交換單元的典型代表，可以用來組成大規模的數字交換網絡（DSN）。（1）DSE的結構DSE可完成16條雙向PCM復用線之間的信息交換。DSE結構，它的內部有16個雙向端口，每個雙向端口接一條雙向32路的PCM線路，每路子信道16bit，該條PCM線路速率為4096Kbit/s，這16個雙向端口通過一條時分復用總線（TDM）連接在一起。當前82頁，總共173頁。┇┇輸入同步端口RAM信道RAM緩沖器數據RAM端口比較器發送控制┇┇TDM總線發送端端口0PCM入PCM出接收端端口7端口8端口15接收端發送端PCM入PCM出8kHz4MHz8MHz時鐘

(2)DSE的結構簡圖DSE是組成數字交換網絡的基本單元39根并行時分復用總線當前83頁，總共173頁。輸入同步電路:由于輸入PCM鏈路的速率雖然相同，但其相位可能有差異，即其幀和位可能不同步，本電路就是為使幀和位同步。端口RAM:

它有32個存儲單元，每個單元對應1條信道，其存入內容是該信道應接續的發送端口的號碼。信道RAM：它有32個存儲單元，分別對應于32個信道，存入的內容是該信道應接續的發送話路號碼。當前84頁，總共173頁。數據RAM：交換用的話音存儲器，它有32個存儲單元，分別對應32個信道(時隙)。它采用控制寫入，順序讀出方式。端口比較器：將時分復用總線上的端口號碼與本端口號碼相比較，如果相同，就說明數據總線上的數據是送至本端口的。發送控制：用來協調發送側的內部操作，如對RAM的讀寫，空閑話路選擇等。當前85頁，總共173頁。86工作原理PCM鏈路有32個時隙，即32個信道，注意它的每個信道傳輸16比特的信息，在這16bit的信息中，除了8bit的用戶話音/數據信息外，還包括了用于選路的控制信息，我們一般把這16bit的信息稱為信道字，DSE就是根據從PCM鏈路接收到的信道字進行工作的。數字交換單元（DSE）當前86頁，總共173頁。87信道字：PCM每一路的16比特信息。選擇信道字表明該路信號要交換到哪個端口的哪個信道上去，一般用來建立連接；(FE=01,選擇內部路由（目的端口和目的信道號)。數據信道字包含了話音與數據信息，一般只用到了16bit中的8位，用來傳送數據；(FE=11)置閑信道字：使占用的話路置為空閑，用來拆除已經建立的連接。(FE=00)換碼信道字：表示本信道字中包含處理機傳送的控制信息。(FE=10)數字交換單元（DSE）當前87頁，總共173頁。DSE具有建立、保持、拆除其內部通道的功能，并且能夠在已建立好的內部通道上進行信息交換。DSE是比較復雜的交換單元，它不僅能完成不同復用線之間信息的交換，還能完成不同時隙之間的信息交換，即它同時具有空間交換功能和時間交換功能，因而我們也稱其為時空結合交換單元。當前88頁，總共173頁。交換網絡的一般結構……控制單元出線入線……交換單元交換單元交換單元交換單元交換網絡2.3交換網絡89當前89頁，總共173頁。902.3交換網絡交換網絡是由若干個交換單元按照一定的拓撲結構和控制方式構成的網絡。三大要素：交換單元交換單元間的拓撲連接控制方式當前90頁，總共173頁。912.3交換網絡交換網絡分類單級交換網絡與多級交換網絡

單級交換網絡：需要交換的信息從交換網絡入線到交換網絡出線只經過一個交換單元，并且當同一級有多個交換單元構成時，不同交換單元的入線與出線之間可建立連接。

多級交換網絡：由多級交換單元構成的交換網絡。時分交換網絡與空分交換網絡

時分交換網絡:

所有的輸入與輸出端口分時共享單一的通信通路，具有時隙交換功能；空分交換網絡:(可以在多對輸入端口與輸出端口間同時并行地傳送信息，具有空間交換的功能；（CLOS網絡與BANYAN網絡)

在電話交換系統中廣泛應用的是時空結合的交換網絡。當前91頁，總共173頁。922.3交換網絡交換網絡分類有阻塞交換網絡與無阻塞交換網絡對同一公共資源的競爭一般有兩種情況：1)內部競爭:要交換的兩路信息同搶交換單元內部的通路資源。2)出線競爭:不同入端來的信息同時爭搶交換網絡同一個輸出端口。假設在同一時刻，入線0有信息要交換到出線2，入線1有信息要交換到出線3，那么此時就會發生爭強內部鏈路的情況，在競爭中失敗的信息被阻塞(內部競爭)。當前92頁，總共173頁。932.3交換網絡交換網絡分類單通路交換網絡:任一條入線與出線之間只存在唯一的一條通路多通路交換網絡:任一條入線與出線之間存在著多條通路；單通路交換網絡與多通路交換網絡當前93頁，總共173頁。2.3交換網絡由一個交換單元或若干個位于同一級的交換單元構成。（一）單級交換網絡

交換單元···線入線出···(a)一個交換單元交換單元······交換單元······交換單元······線入線出(b)同級多個交換單元當前94頁，總共173頁。2.3交換網絡單級交換網絡

交換單元···入線出線···單級網絡交叉接點數：16×16=256。兩級網絡交叉接點數：4×4×8=128。1616···1142···143···144···141···142···143···144···14······1414141414141414入線出線1616當前95頁，總共173頁。96多級交換網絡如果一個交換網絡中的交換單元可以分為N級，順序命名為第1,2,…,N級，并且滿足：所有入線都只與第1級交換單元連接；所有第1級交換單元都只與入線和第2級交換單元連接；所有第2級交換單元都只與第1級和第3級交換單元連接；依此類推，所有第N級交換單元都只與第N-1級和出線連接；則稱這樣的交換網絡為多級交換網絡，或N級交換網絡。2.3交換網絡當前96頁，總共173頁。多級交換網絡(nmxnm兩級交換網絡)……………O1n-1O1n-1…O1n-1O1m-1O1m-1O1m-1……………………OO11m-1n-11級2級2.3交換網絡97當前97頁，總共173頁。98多級交換網絡的三個參數每個交換單元的容量交換網絡的級數單元間的連接通路（鏈路）

多級交換網絡的特點交叉接點數減少復雜度降低級間選路和控制復雜帶來了內部阻塞2.3交換網絡當前98頁，總共173頁。99回顧：基本概念：

若出、入線空閑，但因交換網絡級間鏈路被占用而無法接通的現象，稱為多級交換網絡的內部阻塞。增加級數是為了減少交叉點數。入、出線空閑，交換網絡的級間鏈路阻塞。2.3交換網絡當前99頁，總共173頁。0nxn10n-1┇┇m-10mxm1┇┇n-11┇0n-11┇0n-11┇0m-11┇0m-11┇0m-11┇第1級第2級┇┇┇┇┇┇多級網絡(nmxnm)內部阻塞示意圖n-1m-1當前100頁，總共173頁。第1級是由m個n×n的交換單元構成第2級是由n個m×m的交換單元構成為了防止網絡內部阻塞多級交換網絡入線到出線的連接方法當前101頁，總共173頁。28試問：單級交換網絡不存在內部阻塞，為什么實際使用的大多是多級交換網絡?因為交換網絡中交叉點越多，成本越高。一般在設計交換網絡的拓撲結構時，盡量最小化交叉點數。容量相同的多級交換網絡與單級交換網絡比較，交叉點數大大減少。單級交換網絡在技術上受限于其尺寸和速度，一旦達到極限，很難擴充，無法增加線路速率。2.3交換網絡當前102頁，總共173頁。多級交換網絡與單級交換網重要的不同多級交換網絡交換容量大，但存在內部阻塞。單級網絡不存在內部阻塞，但交換容量受限。322.3交換網絡當前103頁，總共173頁。

保證網絡上終端都能兩兩互通網絡拓撲結構安排要合理-------防止網絡內部阻塞

最后是網絡代價構建大型交換網絡考慮的問題28當前104頁，總共173頁。105無阻塞交換網絡研究的目的：減少、消除阻塞。三種無阻塞網絡嚴格無阻塞網絡鏈路足夠多。可重排無阻塞網絡調整連接解決阻塞。廣義無阻塞網絡使用一定的算法選路。2.3交換網絡當前105頁，總共173頁。106嚴格無阻塞網絡：不管網絡處于何種狀態，任何時刻都可以在交換網絡中建立一個連接，只要這個連接的起點、終點是空閑的，而不會影響網絡中已建立起來的連接。例如：單級交換網絡，但

N增大，交叉點數（N2）增加很快，應用受限。

CLOS網絡2.3交換網絡當前106頁，總共173頁。2.3交換網絡可重排無阻塞網絡：不管網絡處于何種狀態，任何時刻都可以在交換網絡中直接或對已有的連接重選路由來建立一個連接，只要這個連接的起點、終點是空閑的，而不會影響網絡中已建立起來的連接。廣義無阻塞網絡：指一個給定的網絡存在著固有的阻塞可能，但又可能存在著一種精巧的選路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新安排網絡中已建立起來的連接。當前107頁，總共173頁。CLOS網絡單級無阻塞網絡需N2個交叉點CLOS網絡是CLOS首次構造的一類交叉點數隨入、出線數增加而增長較慢的N×N的無阻塞的多級交換網絡.

CLOS網絡是采用多個較小規模的交換單元，按照某種連接方式連接起來，形成多級交換網絡。對較大的N，采用足夠多的級數，能設計出CLOS無阻塞網絡，其交叉點數增長的速度小于N1+ε(0<ε<1)。當前108頁，總共173頁。CLOS網絡每一個交換單元都與下一級的各個交換單元有連接且僅有一條連接，因此任意一條入線與出線之間均存在一條通過中間級交換單元的路徑。m、n、r是整數，決定了交換單元的容量，稱為網絡參數，并記為C(m，n，r)。

第一級有r個n×m矩形交換單元1.三級對稱CLOS網絡中間是m個r×r的方形交換單元（1）三級CLOS網絡組成第三級有r個m×n矩形交換單元當前109頁，總共173頁。28嚴格無阻塞條件：m≥

2n–1

可重排無阻塞條件：

m≥

n①三級CLOS網絡嚴格無阻塞條件m為CLOS網絡第2級所需要交換單元的個數，n為第一級每個單元的入線數和第三級每個單元的出線數。當前110頁，總共173頁。圖2.24CLOS網絡的無阻塞條件①假如我們要確立一條從a到b的信息交換通路。②最不利的情況是：第一級與a相連的交換單元中除去a之外所有剩余的n-1條入線均有信息要交換，那么第一級與a相連的交換單元中n-1條輸出線均處于忙狀態，并且所有的n-1條輸出線都連接到第二級不同的交換單元上G三級CLOS網絡嚴格無阻塞條件的分析當前111頁，總共173頁。③最后一級與b相連的交換單元除去b以外所有的n-1條輸出線也均有信息要交換出來，并且對第二級來說需要另外的n-1個交換單元，而且這些交換單元都要有一條出線連接到與b相連的交換單元上。

G三級CLOS網絡嚴格無阻塞條件的分析第一級第二級第三級圖2.25嚴格無阻塞的三級CLOS網絡當前112頁，總共173頁。那么在最壞情況下，總共需要（n-1）+（n-1）=2（n-1）個可供選擇的第2級交換單元，這時候為了確保鏈路無阻塞，完成a到b的信息交換，至少還應該存在一條空閑鏈路，即中間級交換單元要有（n-1）+（n-1）+1=2n-1個，因此我們得出三級對稱CLOS網絡嚴格無阻塞條件：

m≥

2n–1

G三級CLOS網絡嚴格無阻塞條件的分析第一級第二級第三級圖2.26嚴格無阻塞的三級CLOS網絡當前113頁，總共173頁。

CLOS網絡當出現內部阻塞時，通過對現有連接通路的調整（重排路由），實現無阻塞連接，稱為可重排（再配置）無阻塞網絡。（2）可重排無阻塞網絡

12341234C1C212341234C11C2三級可重排無阻塞網絡(a)(b)入線2至出線4，入線3與出線1阻塞？？當前114頁，總共173頁。在大型程控交換機中,數字交換網絡的容量要求較大,只靠T接線器或S接線器是不能實現的,必須將它們組合起來,才能達到要求。TST網絡是在電路交換系統中經常使用的一種交換網絡，它是三級交換網絡，兩側為T接線器，中間一級為S接線器，S級的出入線數決定于兩側T接線器的數量。第1級T接線器：負責輸入母線的時隙交換。S接線器：負責母線之間的空間交換。第2級T接線器：負責輸出母線的時隙交換。TST網絡2.3交換網絡115TTS當前115頁，總共173頁。結構：類型：根據T接線器控制方式的不同有兩種基本類型第一種：輸入T級采用輸出控制，輸出T級采用輸入控制第二種：輸入T級采用輸入控制，輸出T級采用輸出控制（S接線器控制方式不限）輸入T級STTTTS級輸出T級當前116頁，總共173頁。為減少選路次數，簡化控制，可使兩個方向的內部時隙具有一定的對應關系，通常可相差半幀，俗稱反相法，即：設：F=一幀的時隙數TSA-B=A到B方向的內部時隙數TSB-A=B到A方向的內部時隙數則：TSB-A=TSA-B+F/2TST網絡當前117頁，總共173頁。1182.3交換網絡

TST網絡結構TST交換網絡編號相同的入線與出線組成一條雙向時分復用線。當前118頁，總共173頁。119各接線器的工作方式為TA接線器為順序寫入、控制輸出TB接線器為控制寫入順序讀出S接線器為輸入控制設入線1的時隙2和出線3的時隙31實現交換，空閑內部時隙7當前119頁，總共173頁。

輸入線0、TS2的A用戶輸出線2、TS20的用戶BTST交換過程舉例2：正向通路：AB中間時隙：7反向通路

BA中間時隙：232.3交換網絡當前120頁，總共173頁。TST網絡組成和工作原理AA20AAA20A001231031731700031203170CMC-2SMA-0CMA-0CMA-2CMB-2SMB-2TS20TS7TS23TS7TS2TSTAB031230SMB-02CMC-02BBB2003131230SMA-2TS202BB2B31231230CMB-0TS2TS230202AB當前121頁，總共173頁。TST網絡組成和工作原理2BBBB2BB200312312303123031023131CMC-0SMA-2CMA-2CMB-2CMB-0SMB-0TS2TS23TS7TS23TS20TSTAB0200CMA-0SMA-0AA2A0012310317TS7TS203170CMC-2AA20A0312070SMB-2TS2022230BA當前122頁，總共173頁。TS70731TS23TS23TS7020CMC-2CMC-0023310123107310203102331031023310310731TS2TS20TS20TS20222020SMA-0CMA-0CMA-2SMA-2SMB-0CMB-0SMB-2CMB-220TST交換過程示意圖2當前123頁，總共173頁。關于TST網絡，有幾個方面必須注意：（1）交換網絡一般是建立雙向通路，即除了建立上述A→B方向上的信息傳輸，還要建立B→A方向上的信息傳輸，因此內部時隙的選擇一般采用“反相法”，即兩個方向的內部時隙相差半個幀（該幀是指TST網絡輸入線或輸出線的復用幀）。一般地，設：TST交換網絡輸入線或輸出線的幀時隙數為F，選定的A→B方向上的內部時隙為TSA→B，則B→A方向上的內部時隙為TSB→A=TSA→B+F/2。當前124頁，總共173頁。（2）在一般情況下，TST網絡存在內部阻塞，但概率非常小，大概是10-6。（3）構成TST網絡的第1級T接線器與第3級T接線器一般采用不同的控制方式，但無論采用輸入控制方式，還是輸出控制方式，除了操作方式不同外，本質是一樣的。

當前125頁，總共173頁。復用器、分路器與TST網絡的連接復用器與分路器在TST網絡中的應用串－－并變換和復用目的：在高復用度情況下，不使碼速過高，易于實現高速傳輸。并－－串變換，以便插入到各個PCM系統中去。T復用器1n串行并行┇并行分路器T1n串行并行┇并行T復用器1n串行并行┇并行分路器T1n串行并行┇并行STST同步時分復用信號是速率為2Mb／s的PCM一次群所以在交換前，要先進行時分復用，以擴大容量

PCMPCM當前126頁，總共173頁。T-S(n)-TT-S-T網絡：AXE10，FETEX-150，E10B，5ESS等T-S-S-T網絡：NEAX61T-S-S-S-T網絡：EWSDT-S-S-S-S-T網絡：4ESS(長途)S-T(n)-STST網絡2.3交換網絡127當前127頁，總共173頁。DSN網絡DSN網絡：貝爾公司的S1240系統采用的由由多個DSE按照一定的連接方式構成的單側型多級交換網絡大容量交換網絡。1.DSN網絡的結構：

最少可以只有一級，最多可達到4級。當前128頁，總共173頁。第3級第4級平面0第2級0100001022007771023777┇┇┇┇┇┇┇┇┇終端模塊第1級平面1平面2平面3平面1平面2平面301 23ABCD121212128910111110980370707815150151515151588070770089101121315組15組7組891011047070150組0組第1級為入口級－－選面級其余3級為選組級當前129頁，總共173頁。（1）入口級入口級也叫做選面級，它是由若干對DSE組成的，這些DSE可稱為接入交換器（AS）。每個AS的16個端口可以接16條32時隙的PCM線路，其中端口0-7與端口12-15（圖中入口級DSE左側標出）用來連接各種終端模塊，端口8-11（圖中入口級DSE右側標出）分別接到選組級，也就是第2級的4個平面。入口級有512對DSE，共1024個DSE，每個DSE的端口8、9、10、11分別接到第1個平面、第2個平面、第3個平面和第4個平面的選組級。當前130頁，總共173頁。（2）選組級選組級有3級（即DSN的第2、3、4級），前兩級每級有16組，每組8個DSE，最后一級只有8組，每組8個DSE。前兩級DSE的端口0-7與前一級DSE相連，端口8-15與后一級DSE相連；最后一級DSE的16個端口都與前一級DSE相連。注意，選組級的前兩級，即第2、3級之間組號相同的兩級間進行交叉連接，選組級的后兩級即第3、4級是不同組之間進行交叉連接。當前131頁，總共173頁。

2、DSN工作原理及其特點在DSN中，兩個終端之間的信息交換，可以只經過入口級，也可以經過選組級。如果兩個終端模塊同時連接在入口級的同一個DSE上，那么信息就可以只通過該入口級的DSE交換。如果兩個終端模塊不是連接在入口級的同一個DSE上，那么就要經過DSN的選組級進行信息交換了。DSN入口級的每一個端口都具有唯一的網絡地址，不同端口之間連接的建立是根據目的端口的網絡地址逐級選路進行的。該網絡地址有13比特的編碼，分為A、B、C、D四部分，分別對應著DSN的1~4級。ABCD終端模塊號第1級DSE號第2級DSE號第2、3級組號4bits2bits3bits4bits當前132頁，總共173頁。A：4比特，對應于第1級，表示終端模塊所連接的入口級DSE的輸入端口號（0~7，12~15，共12個）。B：2比特，對應于第2級，表示第1級DSE的出線應連接的第2級DSE的輸入端口號（0~7）。由于第1級成對DSE連接到第2級DSE的端口號分別為n和n+4，這里n為0~3，因此只需要2比特來區分4個地址即可。C：3比特，對應于第3級，表示第2級DSE的出線應連接的第3級DSE的輸入端口號（0~7）。D：4比特，對應于第4級，表示第3級DSE的出線應連接的第4級DSE的輸入端口號（0~15）。也等于第2級和第3級的組號。當前133頁，總共173頁。當某一終端模塊要與另一終端模塊通過DSN建立通路連接時，就將自己的網絡地址與目的端口的網絡地址相比較，首先比較的是D，如不相同，說明源和目地終端模塊之間所要建立的連接不在同一組內（位于第2級和第3級的不同組內），通路連接要經過第4級；若D相同，C不同，說明兩個終端模塊之間所建立的通路連接位于同一組內，連接的建立只涉及到選組級的第2、3級；若D、C相同，B不同，則說明兩個終端模塊之間所建立的通路連接經過第2級的同一個DSE，該通路的建立折回點在第2級；若D、C、B相同，A不同，此時通路的建立只經過網絡的第1級。如此通過網絡地址的比較確定通路的折回點，并發送選擇命令進行逐級選路，從而建立起通路連接，完成交換功能。當前134頁，總共173頁。DSN具有以下的特點：（1）DSN是一種單側折疊式網絡。DSN網絡與前面介紹的其它網絡不同，它所有的端口位于同一側，DSN網絡的最后一級，DSN的任一端口輸入的信息在網絡的相應級上折回到目的輸出端口。當一個輸入端口要與一個輸出端口建立連接時，可根據目的輸出端口的地址（唯一地址），來決定接續通路需要的網絡級數，即信息在DSN網絡中的折回點在哪一級。當前135頁，總共173頁。（2）DSN可自選路由。DSE本身具有通路選擇和控制功能，因而它不需要設置交換網絡的集中控制處理機來控制其一步步的交換，而是根據分布在各個終端模塊中的終端控制單元送來的選擇命令字等控制信息，由其硬件來完成選路，進而實現交換功能，因而DSN具有自選路由功能。當前136頁，總共173頁。（3）DSN的擴展性好。DSN網絡采用多平面、多級結構，當容量增加時可通過擴充DSN網絡的級數（最多4級）來增加端口數，當話務負荷增加時可通過擴充DSN網絡的平面數（最多4個）來均勻分擔話務負荷，并且這種擴充不影響網絡結構和系統運行，因而由較小規模的交換網絡擴展為較大規模的交換網絡方便靈活。（4）DSN采用逐級推進的選試方式，能承受較大話務量DSN由1到4級組成，如果兩個終端要進行信息交換，那么DSN將采用逐級試選的方式，對每一級進行試選路，直到兩個終端所在的端口之間能建立起連接進行信息交換。

當前137頁，總共173頁。138通常將由2X2的交換單元構成的單通路網絡稱為BANYAN網絡。因其布線像印度一種榕樹的根而得名。它是基于樹型結構的。適用于統計復用信號的交換。用于ATM交換，根據信號中的出線地址信息建立通路。2.3交換網絡BANYAN網絡當前138頁，總共173頁。BANYAN網絡BANYAN網絡的基本結構BANYAN網絡的基本特性BATCHER-BANYAN網絡2.3交換網絡139當前139頁，總共173頁。1402*2交換單元狀態：平行連接；交叉連接。010101010101BANYAN網絡結構2.3交換網絡當前140頁，總共173頁。141兩級之間均勻洗牌連接任一入線到任一出線間，只有一條路徑。二級BANYAN網絡(4*4)2.3交換網絡入端出端01012323當前141頁，總共173頁。142三級BANYAN網絡(8*8)前面由兩個4*4交換網絡組成后接4個2*2交換單元第1級交換單元與第2級交換單元采用蝶式連接，第2級交換單元與第3級交換單元為子洗牌連接。多級交換網絡2.3交換網絡當前142頁，總共173頁。143多級交換網絡

8×8的3級BANYAN網絡當前143頁，總共173頁。144banyan網絡的構成具有一定的規律。用小的BANYAN網絡構造成較大的網絡用兩組N*N的網絡，加上N個2*2交換單元，構成2N*2N的網絡。BANYAN網絡的構造2.3交換網絡當前144頁，總共173頁。145出/入線、級數、交換單元數的關系N*N網絡級數：M=log2NN*N網絡單元數：(N/2)log2NBANYAN網絡的構造2.3交換網絡當前145頁，總共173頁。146唯一路徑：

網絡的任何一條入線與任何一條出線之間都有一條路徑并且僅有一條路徑，則稱該網絡具有唯一路徑特性。在BANYAN網絡中，每條入線與每條出線之間都有且只有這一條路徑。

可以用數學歸納法來證明。BANYAN網絡的基本特性2.3交換網絡當前146頁，總共173頁。147BANYAN網絡特性0101234567234567Error!Error!Error!唯一路徑0號入線到3號出線的唯一路徑特性演示當前147頁，總共173頁。148自選路由

自選路由功能:給定出線地址，不用外加控制命令，就可選到出線。由于到達指定的輸出端僅有唯一一條通路，因此路由選擇十分簡單，即可由輸出地址確定輸入和輸出之間的唯一路由。BANYAN網絡的級數M=log2N，與用2進制來表示輸出線編號所需的二進制位數相等，則每一位二進制可與網絡的每一級相對應。BANYAN網絡特性當前148頁，總共173頁。BANYAN網絡特性自選路由方法：給進入交換網絡要交換的信息加上選路標簽，該標簽就是信息要交換到的目的輸出線號的二進制值，每一級交換單元根據選路標簽中的二進制值的相應位來選路，該位二進制的值為0則選0號出線，為1則選1號出線，網絡的第1、2、……、k級分別與二進制值的由高到低位相對應。

當前149頁，總共173頁。150BANYAN網絡特性自選路由：從任意一條入線開始，逐個讀出各級交換單元相應出線的數字0和1，那么，這些數字組合起來就是出線的號碼。i號入線到3號出線的自選路由特性演示0101234567234567010101010101010101010101當前150頁，總共173頁。01234567012(010)3(011)4(100)5(101)678x8的3級BANYAN網絡10110(011)(010)(100)(101)BANYAN網絡的自選路由特性151當前151頁，總共173頁。152BANYAN網絡特性樹型結構特性：從banyan的任一輸入端口引出的一組通路形成了2分支樹，級數越多，分支越多，級數k=㏒2N，N=總入線數或出線數，即2k=N。當前152頁，總共173頁。可擴展性：

BANYAN的構成具有一定的規律，可以采用有規則的擴展方法將較小容量的BANYAN擴展成較大規模。已有NXN的BANYAN網絡，需構成2NX2N的BANYAN網絡，則可用2組NXN，再加上一組N個2X2交換單元構成。第一組的NXN的N條出線分別與N個2X2交換單元的某一入線相連，第二組的NXN的N條出線分別與N個2X2交換單元的另一入線相連。BANYAN網絡的基本特性153當前153頁，總共173頁。BANYAN網絡的可擴展性154

用8×8三級BANYAN網絡構造16×16四級BANYAN當前154頁，總共173頁。155出線阻塞：用緩沖排隊的方法解決（不屬于內部阻塞）。內部阻塞：其它各級，發生在交換單元內部。BANYAN網絡的內部阻