2．1．1 交换单元的概念
交换单元是构成交换网络的最基本的部件，用若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式就可以构成交换网络。
1．交换单元的功能
交换单元最基本的功能是在任意的入线和出线之间建立连接，或者说是将入线上的信息传递到出线上去，这也是信息交换的功能。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。
图2．1 M×N的交换单元
若不管交换单元的内部结构，只是把它看做一个黑匣子，则它对外部的特性只有一组入线和一组出线，入线为信息输入端，出线为信息输出端，如图2．1所示。
图2．1中的交换单元具有M条入线，N条出线，称为M×N的交换单元。其中入线用0～M－1编号来表示，出线用0～N－1编号来表示。若入线数与出线数相等且均为N，则称为N×N对称交换单元。交换单元通常同时还必须具有完成控制功能的控制端和描述内部状态的状态端，才能完成信息的交换。
2．交换单元的分类
（1）根据入线和出线的数目不同，交换单元大致可以分为三类。
①集中型（集中器）：入线数大于出线数（M＞N）。
②分配型（连接器）：入线数与出线数相等（M＝N）。
③扩散型（扩展器）：入线数小于出线数（M＜N）。
交换单元按入线和出线数量分类的示意图如图2．2所示。(www.xing528.com)
图2．2 交换单元按入线和出线数量分类示意图
（2）根据不同的信息流向，交换单元可以分为两类。
①有向交换单元：若信息经过交换单元时只能从入线进，出线出，不能从入线出，出线进，具有唯一确定的方向，称为有向交换单元，如图2．3（a）所示。
②无向交换单元：若将一个交换单元的相同编号的入线和出线连在一起，每一条都既可入也可出，即同时具有发送和接收功能，称为无向交换单元，如图2．3（b）、（c）所示。
图2．3 交换单元按信息流向分类示意图
3．交换单元信息交换的方式
在信息交换时，根据信道复用方式的不同，分为时分复用和统计复用。
在时分复用方式中，同步时分复用信号只携带用户信息，没有指定出线地址，交换单元根据外部送入的命令，在内部建立通道，将该入线与相应的出线连接起来，入线上的输入信号沿内部通道送到出线上，如图2．4（a）所示。具体从哪一条出线输出取决于交换单元的控制信号。同步时分复用方式的交换属于同步交换，也就是说在交换单元临时缓存的用户数据必须在一个同步时钟控制下按序存入或取出。
在统计复用方式中，统计复用信号既携带用户信息，又有出线地址。交换单元根据信号所携带的出线地址，在交换单元内部建立相应的通道，如图2．4（b）所示。对于统计复用的信号，各个分组信息在输入时使用不同的时隙，标识码（路由选择标志）相同的在同一出线上输出，到终端要按照发送信息先后顺序重新排序。
图2．4 同步时分复用和统计复用信号交换示意图
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