BANYAN网络特性

Harbin Institute of Technology BANYAN 网络的特性 哈尔滨工业大学 通信工程系 2012 引言： BANYAN 网络是一种空分交换网络，最早使用于并行计算机领域，但目前已在ATM 交换机中得到了广泛的应用。BANYAN 网络具有唯一路径特性和自选路由功能。唯一路径特性指任何一条入线和任何一条出线之间存在并仅存在一条通路；自选路由功能指不论信元从哪条入线进入网络，它总能到达指定出线。由于到达指定的输出端仅有唯一一条通路，因此路由选择十分简单，即可由输出地址确定输入和输出之间的唯一路由。缺点是会发生内部阻塞，这是由于一条内部链路可以被多个不同的输入端同时使用造成的。BANYAN 网络的优点是结构简单，模块化、可扩展性好，信元交换时延小。它适用于统计复用信号的交换，即根据信号中携带的出线地址信息，在交换网络中建立通道，是进行信元交换的有效方法之一。 BANYAN 网络的结构： BANYAN 网络其基本结构是由若干个22交换单元组成的多级交换网络。 22交换单元是具有两条入线和两条出线的电子开关元件，具体结构如下图所示： 平行连接交叉连接00111100 这种电子开关具有两种状态：平行连接和交叉连接，分别完成不同编号的入线和出线间的连接，达到两条入线中的任意入线和两条出线中的任意出线可进行交换的目的。 由4 个22交换单元可以构成一个44的二级交换网络。其结构如下图所示： 第1级第2级021302134 4交换网络 其中，第 1 级和第 2 级之间的连接为均匀洗牌连接。图中画出了由入线0 到出线0 和由入线3 到出线1 的路径。 同样，如果我们使用12 个22交换单元就可以构成一个88的三级交换网络。其第 1 级和第 2 级之间的连接为子洗牌连接，第 2 级和第 3 级之间的连接为均匀洗牌连接。它同样具备上述特点。 我们可以把前面的8 个22交换单元看成是两个44的二级交换网络，后面再加上一级4 个22交换单元，构成88的三级交换网络。 0123456701234567第1级第2级第3级8 8交换网络 这种将多个22交换单元分成若干级，并按照一定的级间连接方式构成的多级交换网络，就称为BANYAN 网络。 由上述的44和88BANYAN 网络实例，我们发现BANYAN 网络的结构是很规则的，利用递归的方法，可用较小的BANYAN 网络构成较大的BANYAN网络。其构成方法如下： 假设已有NN的BANYAN 网络，需构成22NN的BANYAN 网络。则可使用2 组NN，再加上一组N 个22交换单元构成...