中国与世界研究：太平洋战争爆发后的成果

6．1．6　分组交换设备

分组网络交换设备包括国际出口或入口分组交换机、中转分组交换机（PTS）、本地分组中转交换机（PT LS）、分组集中器（PCE）、分组拆装设备（PAD）、网络管理中心（N MC）、数据传输设备和终端设备等。其中分组交换机又称为分组交换节点机或包交换机，用以转接本节点的各类数据终端以及链路间的信息。通常分组交换机的设计采用统一的模块化的硬件结构，不同用途的分组交换机只要更换少量的电路板和配备不同的软件，就可以实现不同的交换功能，下面以TP4900分组交换机为例加以说明。

1．TP4900分组交换机的结构及各部分的功能

（1）TP4900分组交换机的结构

TP4900分组交换机采用多处理机模块化结构，如图6．20所示。该机采用双总线（CBS），每一条总线传输的数据为32 bit、总线数据传输速率为92 Mbit/s，CBS用于向各模块之间提供高速的数据传输通路。与CBS相连的模块有：

①主CPU板（Master CPU，MCPU）；

②交换CPU板（Switching CPU，SCPU），其中MCPU和SCPU的硬件完全相同，只是所用软件不同；

③共享存储器板（Shared Storage Unit，SSU）；

④线路处理模块（Line Processing Module，LPM）；

⑤仲裁器板（Arbitrator，ARB）。

（2）各部分的功能

①MCPU负责交换机的资源管理和网络管理接口，其功能包括系统初始化、调度系统

图6．20　TP4900分组交换机的结构

任务、管理缓冲存储器和网络管理系统（NMS）的接口以及协调各处理机之间的通信等。

②SCPU负责呼叫的建立、保持和清除，它的功能包括处理虚呼叫、执行路由功能、收集统计信息和产生计费数据等。

③SSU用于向CBS总线上的各处理机提供公共的存储器。

④ARB为两条CBS总线执行仲裁，并向总线提供实时的时钟和硬件寄存器。(www.xing528.com)

⑤LPM的主要功能是传输和链路控制，实现CBS和PCU之间的连接。它具有1 MB的RAM和128 kB的ROM存储器。LPM提供CBS和PTB两种总线接口。

⑥PCU和LC是用于执行传输功能的模块，它在LPM的指示下，执行帧级规程处理，并完成规程转换的任务。PCU分为支持同步规程（SPCU）和异步通信规程（APCU）两种。一个LPM可以连接4个PCU模块。

⑦LC是电平转换电路，提供各种不同的物理层接口支持。每个PCU可以接两个LC电路板。由于PCU分为同步和异步两种，因此与PCU相连的LC也有同步和异步的区别，并且根据需要可以提供V．24（RS－232 C）、V．35和V．21等不同的物理层接口。同步型LC可以支持8个端口，异步型LC可以支持16个端口。因此，在一个LPM控制下最多可以支持64个同步端口或者128个异步端口。

TP4900分组交换机中CBS总线上的电路板MCPU、SCPU、SSU和ARB均采用1∶1热备用设计（图中标R的表示热备用）；LPM可以构成N∶1热备用方式；LC没有热备用设备，LC故障的影响范围比较小。凡是具有热备用配置的电路板出现故障时，热备用板会自动切换，不会引起通信中断。

TP4900分组交换机的各种模块之间的逻辑结构如图6．21所示，其中MCPU、SCPU和SSU属于分组层，LPM、PCU属于链路层，LC为物理层。各控制单元都配有相应的操作系统软件。

图6．21　TP4900分组交换机的各种模块之间的逻辑结构

2．TP4900分组交换机的主要特点

（1）使用先进的32位微处理机（MOTOROLA68020或MOTOROLA68030）进行控制，提供分布式并行处理功能。

（2）传输速率可支持64 kbit/s、256 kbit/s、1．544 Mbit/s及2．048 Mbit/s。

（3）硬件系统具有可选的热备用模块，可执行自动切换。

（4）中继线和X．25用户线的传输速率可以达到256 kbit/s，异步端口传输速率可以达到19．2 kbit/s。

（5）各模块之间通过高速总线互联，吞吐量高。

（6）可在线实时修改同步和异步端口结构。

（7）在线更换电源和电路板时不中断系统的工作。

（8）接口规程可支持异步、专线X．25、交换线X．25（X．32）和IBM、BSC、SDLC等。

（9）提供与ISDN的T－1（1．544 Mbit/s）和E1（2．048 Mbit/s）接口、帧中继和帧交换接口，容易与其他分组交换网互联。