目录
一、交换网络的构成
二、交换单元
2.1 基本模型
2.2 分类
2.2.1 按照信息传送方向分类
2.2.2 按入出线的数量分类
2.2.3 按入出线之间是否共享单一通路分类
2.2.3.1 空分交换单元
2.2.3.2 时分交换单元
2.3 连接方式
2.4 性能
三、总结
一、交换网络的构成
在交换系统中完成交换这一基本功能的部件就是交换网络(或交换结构Switching Fabric)，它是交换系统的核心。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。交换单元是构成交换网络的最基本的部件。
二、交换单元
2.1 基本模型
交换单元通常可以由以下4个部分表示：输入端口+输出端口+控制端+状态端。
2.2 分类
2.2.1 按照信息传送方向分类
按照信息传送方向进行分类，可以分成有向交换单元和无向交换单元。有向交换单元指的是当信息经过交换单元时只能从入线进、出线出，具有唯一确定的方向。
无向交换单元指的是交换单元的每条线即可入也可出。
2.2.2 按入出线的数量分类
按照入出线的数量进行分类，可以分成集中型、扩散型和连接型。
2.2.3 按入出线之间是否共享单一通路分类
按入出线之间是否共享单一通路分类可以划分成空分交换单元（开关阵列）和时分交换单元。
2.2.3.1 空分交换单元
开关矩阵通常具有如下特性：
- 容易实现广播功能；
- 从入线到出线具有均匀的单位延迟时间；
- 控制信号简单；
- 开关阵列适合于构成较小的交换单元（开关数反映了实现的复杂度和成本的高低）；
- 交换单元的性能依赖于所使用的开关。
交换矩阵和控制存储器一起构成了空分交换单元，其基本结构如下：
- S接线器的构成： 交叉点矩阵（开关阵列）、控制存储器（CM - Control Memory）
- S接线器所含 CM 数量等于入（出）线数
- 每个 CM 所含有的存储单元个数等于入（出）线上的复用时隙数
- 每个存储单元为 m 位 bit，且满足 N≤
，其中N为接线器的入（出）线数。
- 空间接线器的控制存储器控制每条输入复用线与输出复用线上的各个交叉点开关在何时打开或关闭。
- 空间接线器控制存储器的数量等于输入线数或输出线数，而每个控制存储器所含的单元数等于输入线或输出线所复用的时隙数。
2.2.3.2 时分交换单元
相对于空间交换单元而言，时分交换单元的内部只存在一条唯一的通路，该通路由输入复用线上各子信道分时共享，通常人们根据时分交换单元内这个唯一的公共通路是存储器还是总线，将时分交换单元划分为两种类型：共享存储器型交换单元和共享总线型交换单元。
共享存储器型交换单元：
共享总线型交换单元：
对于总线型的交换单元，入线控制部件的功能：接收入线信号，进行相应的格式变换，放在缓冲存储器中，并在分配给该部件的时隙上把收到的信息送到总线上。出线控制部件的功能： 检测总线上的信号，并把属于自己的信息读入一个缓冲存储器中，进行格式变换，由出线送出，形成出线信号。总线的功能：总线按时隙轮流分配给各个入线控制部件和出线控 制部件使用，其时隙的分配有一定的规则。
2.3 连接方式
对于交换单元，常见的连接方式如下：
- 直接连接
- 交叉连接
- 碟式连接
- 均匀洗牌连接
- 间隔交叉连接
2.4 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、点到多点
- 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）
三、总结
本文简单介绍了交换网络的构成，我们知道了交换单元是交换网络的基本组成部分，交换单元按照不同的分类方式可以划分成不同的类型，重点介绍了按照入出线之间是否共享单一通路可以分成空分交换单元和时分交换单元。
