Баньяновый переключатель

В электронике баньяновый переключатель представляет собой сложный перекрестный переключатель, используемый в электрических или оптических переключателях .

Он назван в честь своего сходства с корнями баньяна , которые образуют сложные узоры. Логические переключатели-баньяны используются в логических или сигнальных путях для перекрестного переключения сигналов на новые пути.

Это могут быть механические микроэлектромеханические системы , электрическая или нелинейная оптика . Их сложность зависит от топологии отдельных переключателей в матрице переключателей (насколько она широка и сколько «слоев» или слоев переключателей требуется), чтобы реализовать желаемую логику кроссовера.

Дизайн

Типичные матрицы кроссовера следуют этой формуле: баньяновый переключатель N×N использует (N/2) log ₂ N элементов. Другие формулы используются для различного количества слоев пересечения, и масштабирование возможно, но становится очень большим и сложным с большими массивами N×N. САПР можно использовать, чтобы облегчить рутинную работу по созданию этих проектов. Сеть баньян реализуется путем соединения коммутационных сетей 2×2 в несколько рекурсивных этапов.

Переключатели измеряются количеством ступеней, а также количеством сортировщиков вверх/вниз и точек пересечения. Коммутаторы часто имеют встроенные буферы для более быстрого переключения. Типичный переключатель может иметь:

Сортировочная машина 2×2 и 4×4. ^{[ необходимо определение ]}
За ним следует сортировщик 8×8. ^{[ необходимо определение ]}
Далее следует сеть коммутаторов Banyan Crosspoint 2 × 2.

Это приводит к трехуровневой сортировке для трехступенчатого сетевого коммутатора Banyan. ^{[ нужны дальнейшие объяснения ]}

Простой пример

Рассмотрим баньяновый переключатель 2×2, для которого требуется (2/2) log ₂ 2 = 1 переключающий элемент. Этот переключатель имеет два входа с номерами 0 и 1 и два выхода с номерами 0 и 1. Каждый входящий пакет имеет заголовок, содержащий один бит, указывающий его пункт назначения (0 или 1). Если коммутатор считывает бит и имеет значение 0, он отправляет пакет на свой более высокий выход (в данном случае это 0) и на свой нижний выход, если бит маршрутизации равен единице. Таким образом, соединяя эти коммутационные элементы последовательно и параллельно, можно маршрутизировать пакеты более сложными способами в зависимости от желаемых маршрутов.

Будущие направления

Будущее движется к более крупным массивам входов и выходов, необходимых в очень небольшом пространстве. См. изготовление пластин и VLA .

См. также

Переключатель кроссовера
Перекладной переключатель
Сеть Clos — неблокирующий кроссоверный коммутатор, которому требуется менее N² коммутаторов.
Неблокирующий переключатель минимального диапазона и переключение сигналов
Оптический компьютер

Ссылки

Паттавина, Ахилл (1998), Теория коммутации: архитектура и производительность широкополосных сетей банкоматов , Wiley, ISBN 0-471-96338-0

Внешние ссылки

Обновление распределительного щита