中级通信工程师

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1.4 交换机的一般组成与各部分的功能

电信网与互联网尽管有许多不同点，但它们都是由许多节点和节点之间的传输链路构成的，而节点又分为端节点和中间节点。中间节点的功能是交换，由交换机实现。交换机是一种多输入多输出设备，其基本任务是根据用户的要求将信息从输入端口转发到指定的输出端口。为此，交换机一般由交换网络、控制器和接口三大部分组成，如图1-10所示。

交换网络（SwitchingFabrics)执行交换机的传送面功能。从原理上看，最基本的交换网络是一个交叉接点（Crossbar)矩阵，它提供任意输人与输出之间的可控制的连接。图11示出一个4x4的交叉接点矩阵，每个接点的开关有两种状态：交叉连接（Cross)或平行连接（Bar)。如果要使第*'条输人线与第）条输出线连通，那么，只要令相应交叉点的开关处于平行连接状态，而让这两条线上的其他开关保持交叉连接状态即可。当然，实际的交换网络要复杂得多，它可能是单个的Crossbar交换器或交换单元，也可能是由许多交换单元组成的多级交换网络。对于分组型的交换网络，在交换单元的输人端或输出端，还可能设有缓冲器。

控制器〈Controller)执行交换机的控制面功能。控制器的基本任务是控制上述交换网络各开关的状态。对于面向连接的交换方式，它必须具有信令功能，即接收、处理和发送信令，以实现呼叫连接控制的全过程，包括连接的建立、维持和释放。对于非连接的交换方式，它的基本功能是实现路由控制，包括路由表的建立和更新、路由表的查找、路由协议的实现等；在确定了到达分组的路由之后，再去控制交换网络的开关，将分组引导到正确的输出端口。

交换网络中各开关状态的保持时间，对于不同的交换机制是大不相同的。对空分电路交换而言，交叉开关的保持时间等于一个呼叫的持续时间，大约几秒至几百秒；对数字同步时分电路交换而言，交叉开关的保持时间等于一个时隙（通常是一个字节）的持续时间；对分组交换来说，该保持时间等于一个分组的持续时间；对ATM交换来说，该保持时间等于一个信元的持续时间。

接口（Interfaces)是交换机与各种传输链路的界面，是交换机对外服务的窗口。接人交换机和边缘交换机的接口包括用户线接口和中继线（干线）接口，而用户线有模拟和数字之分，数字用户线又有多种不同的速率和不同的传输协议，因此需要多种接口，以实现相应的适配功能u核心交换机的接口种类相对简单，只需要有中继线接口，但要求高速处理。

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（责任编辑：xy）

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