现代交换原理与通信网络技术

期中考试二、填空题1.电话交换技术的发展经历了人工交换阶段、机电式自动交换阶段、电子式自动交换阶段三个阶段。2.PSTN（公用电话网）采用的交换方式是电路交换方式。3.数字程控交换机的基本结构是由控制子系统和信息子系统。4.本地电话网的汇接方式可分为去话汇接、来话汇接、去来话汇接、主辅汇接四种方式。5.我国电话网采用5级结构。6.从公共式交换机直到今天的交换机，一直采用由交换机提供通话电源的方式，我们称这种方式为中央馈电方式。7.电话机的基本组成包括通话设备、转接设备、信令设备三部分。8.本地电话网按照覆盖区域的大小和服务区域内人口的多少采用不同的组网方式主要可以采用单局制、多局制、汇接制三种组网方式。9.按照节点的接续类型有四种，分别是本局接续、出具接续、入局接续、转接（汇接）接续。10.T接线器的基本功能是完成一条同步时分复用线上各个时隙之间话音信息的交换。三、简答题1.试分析程控电话交换的接续过程。答曰：主叫摘机呼叫——向A送拨号音准备收号——收号与号码分析——建立连接向B振铃向A送回铃音——被叫应答进入通话——一方用户挂机向另一方送忙音——通话结束。3.拨打一个国际长途：00-82-301-2345678，五个字段的数字分别代表什么含义？答曰：00国际长途字冠，82国家号码，301国内长途号码，2345678本地网电话号码。第一章交换概论1、在通信网中为什么要引入交换的概念？为了实现多个终端之间的相互通信，引入了交换节点，各个用户终端分别经通信线路连接到交换节点上，交换节点就是交换机，它完成交换的功能！2、交换方式有多少类传输模式？各传输模式的特点？目前交换技术主要有那几种，分别属于哪种传送模式？（1）电路传送模式CTM：电路交换，多速率电路交换，快速电路交换（2）分组传送模式PTM：分组交换，帧交换，帧中继（3）异步传送模式ATM：IP交换，光交换，软交换3、电路交换、分组交换的虚电路方式以及ATM交换都采用面向连接的工作方式，它们有何异同？（1）相同点：①都有连接建立，传送信息，连接拆除三个阶段；②一旦建立连接，该通信所有信息都沿着这个连接传送，且保证信息的有序性；③信息传送的时延比无连接工作方式的时延小；④对故障敏感；（2）不同点：电路交换建立的是物理连接；分组交换的虚电路方式建立的是逻辑连接；ATM交换建立的是逻辑连接（虚连接）。4、电信交换系统的基本结构是怎样的？（1）信息传送子系统：交换网络、接口；（2）控制子系统：处理机及其运行的系统软件、应用软件和OAM软件。5、用户线：用户终端与交换机之间的连接线路。中继线：交换机与交换机之间的连接线路。通信三要素：交换设备，传输设备，用户终端设备。同步时分复用：把时间划分等长的时间片,一般称为帧，每个帧再划分为更小单位的时隙。异步时分复用：动态分配带宽，即不固定分配时间片，各路通信按需使用。第二章交换网络1、交换单元由四个部分组成：一组输入端口、一组输出端口、控制端与状态端。2、有向交换单元：当信息经过交换单元时只能从入线进，出线出，具有唯一确定的方向。3、无向交换单元：交换单元的每条线即可入也可出4、交换单元的性能：（1）容量：交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量。（2）接口：交换单元需要规定自己的信号接口标准，即信号形式、速率及信息流方向。（3）功能：点到点、同发、广播。（4）质量：完成交换动作的速度、任何情况下是否能完成指定连接、信息经过交换单元是否有损伤（时间、语义）5、空间接线器，用来实现多个输入复用线与多个输出复用线之间的空间交换，而不改变其时隙位置。时间接线器，用来实现时隙交换功能。6、交换网络按拓扑连接方式可分为：单级交换网络是由一个或者多个位于同一级的交换单元所构成的交换网络，即需要交换的信息从交换网络入线到交换网络出线只经过一个交换单元，并且当同一级有多个交换单元构成时，不同交换单元的入线与出线之间可建立连接。7、（1）内部竞争：同时要交换的两路信息同抢交换单元内部的通路资源；（2）出线竞争：不同入端来的信息同时争抢交换网络同一个输出端口而发生的竞争。（3）内部阻塞：因为内部竞争而发生的阻塞。（4）有阻塞交换网络：存在内部阻塞的交换网络。（5）无阻塞交换网络：不存在内部阻塞的交换网络。分为三类：①严格无阻塞；②可重排无阻塞交换网络；③广义无阻塞交换网络9、时分结构的基本特征：所有的输入与输出端口分时共享单一的通信通路，具有时隙交换功能；空分结构的基本特征：可以在多对输入端口与输出端口间同时并行地传送信息，具有空间交换的功能。第三章数字程控电话交换与电话通信网1、程控数字交换机的系统结构：（1）控制子系统：是交换机的“指挥系统”，交换机的所有动作都是在控制系统的控制下完成的（2）话路子系统：是由中央级（选组级）交换网络和用户级交换网络以及各种接口设备组成的。2、模拟用户电路的功能：（1）馈电：交换机通过用户线向用户提供电源；（2）过压保护：为了防止外来高压的袭击，交换机一般采用两级保护措施。第一级保护：在总配线架上安装避雷器和放电管，第二级保护措施：用户电路中的过压保护电路；（3）振铃控制；（4）监视：可检测以下各种用户状态：用户话机的摘挂机状态；用户话机（号盘）发出的拨号脉冲；投币话机的输入信号；（5）编译码和滤波；（6）混合电路；（7）测试3、数字中继器：是连接数字局间中继线的接口电路，用于与数字交换局或远端模块的连接。完成信号传输、信号同步、信令配合。4、数字中继电路功能：（1）码型变换；（2）帧同步：就是从接收的数据流中搜索并识别到同步码，并以该时隙作为一帧的开始，以便接收端的帧结构排列和发送端的完全一致；（3）复帧同步：如果数字中继线上使用的是随路信号（中国1号信令），则除了帧同步外，还要有复帧同步，复帧同步是为了解决各路标志信号的错路问题；（4）时钟提取：就是从输入的数据流中提取时钟信号，作为输入数据流的基准时钟，同时该时钟信号还用来作为本端系统时钟的外部参考时钟源；（5）提取和插入信号；（6）帧定位5、单音频信号产生原理：将信号按125μs间隔进行抽样（也就是8kHz的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的PCM信号，放到ROM中，使用时对ROM按一般PCM信号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）。6、双音频信号产生原理：首先要找到一个重复周期（使得在这个周期内两个双音频信号和PCM的抽样信号都重复了完整的周期，即三个信号的重复次数均为整数）。将两个双音频信号按125μs间隔进行抽样（也就是8kHz的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的PCM信号，放到ROM中，使用时对ROM按一般PCM信号读出。7、数字音频信号：（1）发送：指定时隙或占用普通话路的时隙经交换网络送出；（2）接收：单音频信号音是由用户话机接收；音频信号则应由数字信号接收器来接收8、程控交换机软件的组成：由系统软件即操作系统（三种任务：①故障级任务②周期级任务③基本级任务）和应用软件（处理软件、操作维护软件和数据库系统）组成。9、任务的优先级：（1）故障级：负责故障识别和紧急处理等功能，具有最高优先级。（2）周期级：由时钟中断按周期性启动的任务。（3）基本级：由队列启动的、实时性要求较低的任务。10、呼叫处理过程：（1）主叫A摘机呼叫；（2）向A拨收号音准备收号；（3）收号与号码分析；（4）建立连接向B振铃向A送回铃音；（5）被叫应答进入通话；（6）一方用户挂机向另一方送忙音；（7）通话结束11、呼叫处理特点：（1）呼叫处理过程可分为若干个阶段，每个阶段可以用一个稳定的状态来表示；（2）呼叫处理的过程就是在一个稳定状态下，处理机监视、识别输入信号，进行分析处理，执行任务和输出命令，然后跃迁到下一个稳定状态的循环过程；（3）两个稳定的状态之间要执行各种处理；（4）在一个稳定状态下，若没有输入信号，状态不会迁移；（5）相同的输入信号在不同的状态下会有不同的处理，并迁移到不同的状态；（6）在同一状态下，对不同输入信号的处理是不同的；（7）在同一状态下，输入同样信号，也可能因不同情况得出不同结果12、呼叫处理能力值BHCA的计算：t=a+bN第四章信令系统1、什么是信令？信令是呼叫接续过程中所采用的一种“通信语言”，用于协调动作、控制呼叫，是通信网中规范化的控制命令，它的作用是控制通信网中各种通信连接的建立和拆除，并维护通信网的正常运行。2、随路信令和公共信道信令各有什么特点？（1）随路信令：①共路性；②相关性；③传送速度慢，信令容量小，传递与呼叫无关的信令能力有限，不便于信令功能的扩展，支持通信网中新业务的能力较差（2）公共信道信令：①分离性；②独立性；③传送速度快，信令容量大，可传递大量与呼叫无关的信令，便于信令功能的扩展和开放新业务3、No.7信令的系统结构是怎样的？分级结构（4级）：（1）消息传递部分MTP：在信令网中提供可靠的信令消息传递，分三级：信令数据链路功能MTP1、信令链路功能MTP2、信令网功能MTP3（2）用户部分UP：控制各种基本呼叫的建立和释放。4、信令网的组成及信令工作方式（1）组成：信令点SP、信令转接点STP、信令链路（2）工作方式：①直联：消息在信令的源点和目的点之间的一段直达信令链路上传送，且该信令链路是专门为连接这两个交换局的电路群服务的；②准直联：消息在信令的源点和目的点之间的两段或两段以上串接的信令链路上传送，且只允许通过预定的路由和信令转接点；③非直联：与准直联一样有多段信链路，但在哪条路由上传送是随机的，与话路无关（可有效利用网络资源）5、中国No.7信令网的结构是怎样的？三级信令网结构：高等级信令转接点HSTP、低等级信令转接点LSTP、SP，以及信令链路（1）第一级HSTP采用二个平行的A、B平面网，A、B平面内部的各个HSTP间分别为网状相连，A、B平面之间成对的HSTP间相连。（2）每个LSTP通过信令链至少要分别连接至A、B平面内成对的HSTP，LSTP至A、B平面两个HSTP的信令链路组间采用负荷分担方式工作。（3）每个SP至少连至两个STP（HSTP、LSTP）。（4）每个信令链路组中至少应包括两条信令链。第五章分组交换与分组交换网1、帧中继（1）定义：帧中继是在数据链路层上使用简化的方式传送和交换数据单元的一种技术。（2）特点：①协议处理大为简化；②控制信令和用户数据是在彼此分离的逻辑通道上传输的；③采用面向连接的交换技术，可以提供交换虚电路（SVC）业务和永久虚电路（PVC）业务；④数据流的复用和交换在二层进行，最小传送单位为帧，帧的寻址和选路在二层完成；⑤提供拥塞控制和带宽管理机制。（3）协议：只完成OSI的物理层和数据链路层的核心功能，交换节点不再进行纠错、重发（4）帧中继交换机基本功能：①接入功能：应至少具有用户接入接口、中继接口和网管接口。②通信处理功能：应具有信令处理功能；应具有用户选用业务处理功能；应具有自动节点机间路由和寻址功能，支持PVC和SVC连接。③管理功能：应具有业务分级管理功能、带宽管理功能、拥塞管理功能、系统配置管理以及PVC状态管理等功能。④互通/互连功能：应具有与其它网络互通/互连功能。（5）帧中继寻址：帧中继交换机是按照DLCI进行寻址选路的。过程：用户数据信息被封装到帧中，然后进入节点机。节点机首先识别帧头中的DLCI值，从虚连接表中找出对应的下一段的DLCI值并修改帧头，然后将该帧传输到下一节点机中。2、分组交换的基本原理：（1）分组传送方式采用统计时分复用方式，提高线路资源利用率，可很好地支持突发性业务；（2）两种交换方式：①虚电路；②数据报3、分组交换机的基本结构及其性能指标（1）基本结构：①交换单元：将信息从某个输入端口送到某个输出端口。②接口单元：接口单元包括用户侧线路的接口单元和中继侧线路的接口单元。③控制单元：控制单元用于完成整个系统的控制工作。（2）性能指标：①吞吐量：以交换机每秒能交换的分组数来表示。②平均分组处理时延：是指从输入端口至输出端口传送一个数据分组所需的平均处理时间。③虚呼叫处理能力：是指单位时间内