交換機的一般組成與各部分的功能

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　　1.4 交換機的一般組成與各部分的功能
電信網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)盡管有許多不同點，但它們都是由許多節(jié)點和節(jié)點之間的傳輸鏈路構(gòu)成的，而節(jié)點又分為端節(jié)點和中間節(jié)點。中間節(jié)點的功能是交換，由交換機實現(xiàn)。交換機是一種多輸入多輸出設(shè)備，其基本任務(wù)是根據(jù)用戶的要求將信息從輸入端口轉(zhuǎn)發(fā)到指定的輸出端口。為此，交換機一般由交換網(wǎng)絡(luò)、控制器和接口三大部分組成，如圖1-10所示。

 交換網(wǎng)絡(luò)（SwitchingFabrics)執(zhí)行交換機的傳送面功能。從原理上看，最基本的交換網(wǎng)絡(luò)是一個交叉接點（Crossbar)矩陣，它提供任意輸人與輸出之間的可控制的連接。圖11示出一個4x4的交叉接點矩陣，每個接點的開關(guān)有兩種狀態(tài)：交叉連接（Cross)或平行連接（Bar)。如果要使第*'條輸人線與第）條輸出線連通，那么，只要令相應交叉點的開關(guān)處于平行連接狀態(tài)，而讓這兩條線上的其他開關(guān)保持交叉連接狀態(tài)即可。當然，實際的交換網(wǎng)絡(luò)要復雜得多，它可能是單個的Crossbar交換器或交換單元，也可能是由許多交換單元組成的多級交換網(wǎng)絡(luò)。對于分組型的交換網(wǎng)絡(luò)，在交換單元的輸人端或輸出端，還可能設(shè)有緩沖器。

控制器〈Controller)執(zhí)行交換機的控制面功能。控制器的基本任務(wù)是控制上述交換網(wǎng)絡(luò)各開關(guān)的狀態(tài)。對于面向連接的交換方式，它必須具有信令功能，即接收、處理和發(fā)送信令，以實現(xiàn)呼叫連接控制的全過程，包括連接的建立、維持和釋放。對于非連接的交換方式，它的基本功能是實現(xiàn)路由控制，包括路由表的建立和更新、路由表的查找、路由協(xié)議的實現(xiàn)等；在確定了到達分組的路由之后，再去控制交換網(wǎng)絡(luò)的開關(guān)，將分組引導到正確的輸出端口。
交換網(wǎng)絡(luò)中各開關(guān)狀態(tài)的保持時間，對于不同的交換機制是大不相同的。對空分電路交換而言，交叉開關(guān)的保持時間等于一個呼叫的持續(xù)時間，大約幾秒至幾百秒；對數(shù)字同步時分電路交換而言，交叉開關(guān)的保持時間等于一個時隙（通常是一個字節(jié)）的持續(xù)時間；對分組交換來說，該保持時間等于一個分組的持續(xù)時間；對ATM交換來說，該保持時間等于一個信元的持續(xù)時間。
接口（Interfaces)是交換機與各種傳輸鏈路的界面，是交換機對外服務(wù)的窗口。接人交換機和邊緣交換機的接口包括用戶線接口和中繼線（干線）接口，而用戶線有模擬和數(shù)字之分，數(shù)字用戶線又有多種不同的速率和不同的傳輸協(xié)議，因此需要多種接口，以實現(xiàn)相應的適配功能u核心交換機的接口種類相對簡單，只需要有中繼線接口，但要求高速處理。

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