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Topologische strukturen von mehrstufen - netzwerken


1. Java
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Mehrstufennetze bestehen aus einer großen Anzahl von Koppelstufen. Die Koppelvielfachen werden so klein wie möglich gewählt, sie bestehen nur aus zwei Eingängen und zwei Ausgängen. Sie haben daher nur zwei Schaltzustände, sie sind entweder parallel oder über Kreuz durchgeschaltet. Sie lassen sich deshalb mit nur einem Bit steuern. Dies kann jeweils ein Bit in einem Adreßzusatz des zu vermittelnden Paketes sein, welches durch eine einfache Koppelvielfachsteuerung rasch auszuwerten ist. Koppelvielfache dieser Art - Beta Element genannt - sind deshalb für Self-routing-Koppelnetze gut geeignet, durch die sich Pakete oder Zellen, mit einer aus mehreren Bit bestehenden Header-Information selbständig ihren Weg suchen. Beta Elemente haben übrigens eine für die weitere Zukunft möglicherweise bedeutungsvolle Eigenschaft: Sie lassen sich durch optische Schaltelemente realisieren.

Beta-ELLEMENT
In Koppelnetzwerken mit Beta-Elementen spricht man hierbei von Permutationsnetzwerken. Das darunter liegende Bild zeigt verschiedene Ausführungen, wobei jeweils die Ausgänge, bzw. die Eingänge von acht Beta-Elementen je Koppelstufe gezeigt sind. Die Bezeichnung "Perfect Shuffle" stammt vom Kartenmischen: wenn man die Ausgänge der Stufe n als Spielkarten betrachtet, den Kartenstapel in der Mitte teilt und dann vollkommen mischt, daß regelmäßig eine karte des unteren Stapels hinter einer Karte des oberen Stapels liegt, so ergibt sich eine Konfiguration die im Bild A gezeigt wird. Mit "Butterfly" werden Verdrahtungsschemata bezeichnet wie sie in Banyan-Netzwerken vorkommen. Die "Shift"-Permutation des Bildes C findet sich in ähnlicher Weise in der Mischung der Verdrahtungen und zwischen den Wahlstufen von Direktwahlsystemen wieder.

 
 




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