现代通信交换技术

第一章绪论

1. 实现通信必须要有三个要素，即终端、传输和交换。

2. 通信网的类型：

（1）按大的网络业务划分：电信网、计算机网、广播电视网等；

（2）按网络构成方式划分：星型网、网状网、环型网、树型网、总线网等；

（3）按网络分布划分：长途网、本地网、中继网、接入网等；

（4）按网络传输介质划分：有线网（固定网）、无线网（移动网）；

（5）按网络运营角度划分：公网、专网；

（6）按网络层次划分：核心网、骨干网、本地网、局域网、内部网、企业网、校园网等；（7）按网络功能划分：传输网、交换网、接入网、支撑网、智能网、虚拟专用网、广播电视网、卫星通信网、微博通信网等；

（8）按网络传送的业务划分：电话网PSTN、电报网、数据网、窄带综合业务数字网N-ISDN、宽带综合数字业务网B-ISDN、全光网络等；

（9）按网络交换技术划分：电路交换网、分组交换网、异步转移模式ATM交换网、多协议标记交换MPLS、软交换网络、光交换网络等；

（10）按网络的发展划分：现代网络、下一代网络NGN、全光网络等；

（11）计算机网又可划分为：局域网、城域网、广域网，LAN有以太网、令牌环、光纤分布式数据接口FDDI等；

（12）数据网又有X.25、数字数据网DDN、帧中继FR、ATM、MPLS网等；

（13）移动网又有：全球通GSM、码分多址CDMA、小灵通PHS、大灵通CDMA450、集群系统等；

3. 交换功能

3.1 交换节点应实现的基本功能

（1）接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号。

（2）接收和分析从用户线或中继线发来的地址信号。

（3）按照固定地址进行选路，并在中继线上转发信号。

（4）根据释放信号拆除连接。

3.2 交换节点可控制的连续类型

（1）本局连续：本局用户之间的连接。

（2）出局连续：本局用户呼叫其他局用户，将本局用户连接到出中继线上。

（3）入局连续：其他局用户呼叫本局用户，将入中继线连接到本局用户。

（4）转接连续：由汇接交换机完成中继线与中继线之间的连接。

第二章电路交换

1、电路交换的基本概念：电路交换（Circuit Switching, CS）也称线路交换。电路交换是在通信之前先建立连接，通信过程中固定分配带宽、独占信道的实时交换，适用于语音、图像等实时性要求高的业务，是目前电话网的基本交换方式。电路交换的基本过程包括呼叫建立阶段、通话阶段和释放拆除三个阶段。（同步时分复用技术）

2、电路交换的特点：

优点：（1）面向连接，在通信前要通过呼叫在主叫和被叫用户之间建立一条物理连接。（2）实时交换，时延和时延抖动都较小。（3）交换处理简单，交换速度较高。

缺点：（1）线路利用率低。（2）传输速率单一。（3）存在呼叫损失。（4）无差错控制。

3、电路交换的要点是面向连接，在通信时需要先建立连接，在通信过程中独占一个信道。优点是实时性高，时延和时延抖动都较小；缺点是信道利用率低，且传输速率单一。电路交换主要适用于语音和视频这类实时性强的业务。

4、复用器和分路器

具有32个时隙的PCM时分线称为一端PCM。

复用器功能：

·多路复用—在一条公共母线上传输多个PCM基群的时隙；

·串/并转换—使串行的八位码变成并行的八位码。目的是降低处理机读写速度，一条串行线上的传输速率为2048Kbit/s，八位并行码的每条线的传输速率为256Kbit/s。

分路器功能：

·时隙复用分解—恢复各端PCM；

·并/串转换—使并行的八位码编程串行的八位码。

如图所示为具有4端HW入线，一组（8根线为一组）出线的复用器。入端每条HW线上有32个时隙，4端HW上共有32*4=128时隙，称其复用度F=128，传输码率为M=2048kbit/s。通过复用器可将串行码变位并行码。

复用器新时隙号换算：TS’新号=TS原号*HW端路数+HW号。

【例】4端PCM复用后：

HW0 TS1经复用后TS 总号＝TS1×4＋0＝TS4

HW3 TS31经复用后TS 总号＝TS31×4＋3＝TS127

5、T型时间接线器：

（1）基本功能：时隙交换

（2）基本组成：话音存储器SM和控制存储器CM构成。

（3）工作方式：1）输出控制方式（控制读）；2）输入控制方式（控制写）。

5.1 组成

T型时分接线器由语音存储器（SM）和控制存储器（CM）构成。

（1）SM用于存储语音编码信号。SM单元数=输入（或输出）HW时隙数，SM单元字长=8bit。

（2）CM用于存储SM的地址，以便控制语音信号的写入或读出。CM单元数=输出（或输入）HW时隙数，CM单元字长=能表示SM最大地址所需的二进制位长。

注：SM或CM单元数是等于输入还是输出HW时隙数，取决于SM和CM的工作方式。如采用控制读方式，则SM单元数=输入HW时隙数，CM单元数=输出HW时隙数；若采用控制写方式，则SM单元数=输出HW时隙数，CM单元数=输入HW时隙数。

6、S型空间接线器

（1）基本功能：线间交换，连接不同的T型接线器。

（2）基本组成：

·n X m交叉矩阵：n条输入母线与m输出母线组成交叉矩阵，s型接线器以8位并行码传输，故每个交叉接点实际上有8个电子门。

·控制存储器CM：存储入栈与出线接点号，以控制交叉接点的断开和闭合。

当采用入线控制时：CM的个数=入线数、CM的单元数=每条入线的时隙数、每个CM 单元的位数=最大出线数的二进制编码位数；

当采用出线控制时：CM的个数=出线数、CM的单元数=每条出线的时隙数、每个CM 单元的位数=最大入线数的二进制编码位数。

（3）工作方式：1）输出控制（入线控制）；2）输入控制（出线控制）。

（4）特点：S型时分接线器实际上是以“时分”形式工作的。因为s型时分接线器是在同一时隙内进行线间交换，它的每条输入输出线都是时分复用线。

7. 时空一体数字交换单元

它的数字交换网络由一些结构完全相同的数字交换单元DSE组成。这些DSE即具有时分

交换功能，又具有空分交换功能。

7.1 数字交换单元的组成

（1）交换端口16个

·Rx：接收端口，接收PCM输入信息

·Tx：发送端口，发送PCM输出信息

（2）时分复用总线：该线完成各端口间的信息传递，TDM一共有39线，分配如下：·数据总线D；16线，将接收侧的16位码传送至发送侧。

·端口地址总线P:4线，将接收侧的端口地址传送至发送侧。

·信道地址总线C:5线，将接收侧的话路地址传送至发送侧。

·返回地址总线:5线，用于对任何“建立路由”命令的相应。

·证实总线:1线。

·时钟总线:3线，传送时钟信号。

·控制总线:5线，用于控制信号的接收和发送。

7.2 DSE的功能

（1）空间交换：各端口间的交换。

（2）时隙交换：信道信息交换。

（3）通路选择：根据信道字选择通路。

8. 交换网络

以T型或S型时分接线器为基础，组成两级或两级以上的交换网称作数字交换网络。常见的数字交换网络有：T-T、T-T-T、T-S-T、S-T-S型等。

8.1 T-T型二级交换网络

（1）组成：T-T型二级交换网络由8个T入（0~7）接线器，8个T出（0~7）接线器组成。其中：复用器（S/P）—8端HW复用，复用度F=256；分路器（P/S）—8端HW复用，复用度F=256；

（2）控制方式：T入采用控制读方式，T出采用控制写方式。

8.2 T-S-T三级交换网

读写方式的T-S-T三级交换网络

写读控制的T-S-T三级交换网络

（1）组成

16个T入接线器，16*16*8的S型交叉矩阵，16个T出接线器。

9、电路交换接口：交换机是通信网中的节点，必须连接用户终端和其他交换机才能形成有效的通信网。程控交换机所有的接口一般分为用户侧和中继侧两部分，每部分又分为数字接口和模拟接口两种，另外还有一些服务和控制用的接口电路。

10、模拟用户接口

（1）作用：模拟用户接口电路用于模拟话机和数字交换机之间的连接。

（2）类型：模拟用户接口称为“Z”接口，有Z1、Z2、Z3三种类型。

·Z1接口：连接单个模拟用户的接口，也称RJ11；

·Z2接口：连接模拟远端集线器的接口；

·Z3接口：连接模拟PABX的接口。

（3）功能

B—馈电：向用户话机提供通话电源（-48V）；

O—过压保护：对交换机的集成电路进行第二级保护；

R—振铃控制：向被叫用户话机送铃流信号，一般采用25HZ交流电压；

S—监视（监视用户摘挂机及拨号）；

C—编解码（模数数模转换编码）；一般采用PCM编码方式，8000HZ抽样频率，A律编码率。编解码一般有两种方式：群路编解码和单路编解码。

H—混合电路(2/4 线转换)；

T—测试（对用户电路和交换机进行内外线测试）。

11、数字用户接口

（1）作用：数字用户接口电路用于数字用户终端和数字交换机之间的连接。

（2）类型：程控交换机的数字用户接口统称为“V”接口。V接口系列包括从V1到V5数字接口。

·V1——2B＋D接口，即基本速率接口BRI 144 kbps。B为64kbit/s，D为16kbit/s。

·V2——连接数字远端模块的接口；

·V3——连接数字PABX的接口，属30B+D的接口，即基群速率接口PRI 2.048Mbps ；

·V4——可接多个2B+D的终端，支持ISDN的接入；

·V5——基于2Mbit/s的标准化综合业务节点接口，可支持PSTN和ISDN以及租用线业务的接入；

-V5.1接口包含一个2Mbit/s链路；

-V5.2接口可包含1~16个2Mbit/s链路。

12、模拟中继接口

（1）作用：模拟中继接口电路简称模拟中继器，用于模拟交换机和数字交换机之间的连接，可用于长途交换和市内局间中继线连接，模拟中继接口电路又称为“C”接口。

（2）功能：模拟中继接口和模拟用户接口电路的功能有许多相同的地方，因为它们都是与模拟线路连接。模拟中继接口完成的功能主要有OSCHT，如下图：

13、数字中继接口

（1）作用：数字中继接口电路简称数字中继器，用于数字交换机与数字交换机之间的连接，或用于远端模块与数字交换机的连接。

（2）类型：数字中继接口有“A接口”和“B接口”两种类型。

·A接口：速率为2048kbit/s的数字中继接口；

·B接口：PCM二次群接口，其接口速率为8448kbit/s。

（3）功能

·码型变换——将线路传输的三阶高密度双极性码HDB3码转换为交换机内工作的单极性不归零码NRZ。

·时钟提取——从PCM传输线上送来的码流中提取发端送来的时钟信息。

·帧同步和复帧同步——在输入信号中检出帧和复帧的同步信号。

·帧定位——使输入码流相位和交换机的时钟相位同步。

·信号控制——TS16时隙信令的插入与提取。

·帧和复帧定位信号插入——帧同步信号：偶帧的TS0帧同步码“0011011”；复帧同步信号：F0帧TS16的前4位码“0000”。

14. 电路交换软件组成和特点

14.1 组成：软件是程控交换机的一个重要组成部分，软件是由程序和数据构成的。14.2 特点：实时性强，具有并发性，适应性强，可靠性和可维护性要求高。

14.3 程序的执行管理

14.3.1 程序的执行级别：

（1）故障级：是最高级别的程序，又分为

·FH：故障级高级，紧急处理程序，如电源中断；

·FM：故障级中级，如中央处理机故障；

·FL：故障级低级，如话路系统、输入输出系统故障。

故障级程序由故障级中断启动。

（2）周期级：也称时钟级。

·H：时钟级高级，如拨号脉冲扫描（8ms）;

·L：时钟级低级，如用户扫描，位间隔扫描（96ms）。

周期级程序采用时间表启动。

（3）基本级：基本级对时间无严格要求，按队列执行。

·BQ1：基本级高级，输出信息编制；

·BQ2：基本级中级，监视主叫呼出，输入信号分析；

·BQ3：基本级低级，打字机输入处理。

基本级程序中有周期性的程序用时间表启动，无周期性的程序采用队列启动。

14.3.2 时间表

（1）作用：用于周期级程序的执行控制。

15．呼叫处理基本原理

15.1 呼叫处理过程

（1）送拨号音连续：主叫用户摘机->处理机测选空闲收号器及链路->接续处理->向主叫用户送拨号音。

（2）收号：处理机通过扫描器对主叫用户所拨号码进行收号、计数、存储。

（3）号码分析：处理机分析被叫号码以确定呼叫局向。

（4）接至被叫用户：测被叫忙闲->测选主、被叫间的空闲链路->测选空闲音中继器。

（5）振铃：向被叫送铃流；向主机送回铃音。

（6）被叫应答、通话：被叫摘机，停送铃流和拨号音，拆除相应链路，连通主，被叫之间的通话路由。

（7）切断：当任一用户挂机后，由处理机控制进行拆线处理。

15.2 状态迁移

（1）呼叫处理程序的基本组成

输入处理—由输入程序识别输入信息，监视、识别用户线和中继线交换处理信息，为数据采集部分。

内部处理—对输入信息和现有状态进行分析，以确定下一步任务，决定执行什么任务，向哪个状态转移，为数据处理部分。

输出处理—根据分析结果，发出控制命令并驱动硬件设备执行，用硬件驱动改变状态。输出处理有可以分为三部分：任务执行（始）程序—软件上占用；输出程序—硬件驱动；任务执行（终）程序—软件上释放。

（2）状态迁移与交换处理程序的关系：交换机由一种稳定状态向另一种稳定状态迁移时，必须要经过三个步骤：输入处理、内部分析、内部任务执行和输出处理。

15.3 输入处理

主要任务：对用户线、中继线等进行监视、检测和识别，然后进入队列或相应存储器，以便其他程序取用。

涉及的部分：用户线扫描监视、中继线线路信号扫描、接收数字信号、接收公共信道信号方式的电话信号、接受操作台的各种信号。

a）用户线扫描监视：

任务：检测用户线状态、识别用户线状态的变化。

用户线状态：用户话机的摘/挂机状态、号盘话机的拨号信号、用户通话时的环路状态、

投币话机输入信号。

用户线状态的特点：本质上用户线只有两种状态：“续”和“断”。

状态表示：“0”表示“续”状态，“1”表示“断”状态。

对用户线扫描是周期性的：摘/挂机识别扫描周期：100-200ms ；拨号脉冲识别扫描周期：8-10ms 。

用户摘/挂机识别原理：

扫描周期一般定位为100ms 或200ms ，主要取决于处理机的运行速度和交换机的质量指标（用户平均等待时长）。

SCN ：这一次扫描结果，表示用户线当前状态：1为断、0为闭。

LL ：前次扫描结果，表示用户线200ms 前的状态，即为上次用户扫描时的SCN 值。

用户摘机时，SCN=0，用户线闭合；LL=1，用户线断开；摘机识别公式：1=∧

LL SCN 。 用户挂机时，SCN=1，用户线断开；LL=0，用户线闭合；挂机识别公式：1=∧

SCN LL 。

b ）双音多频收号扫描

15.4 内部处理：内部处理是根据输入的信息、当前状态和内部情况，决定执行的任务及向哪个状态转移。内部处理由内部处理程序完成。内部处理程序由各种任务分析程序和任务执行程序组成。主要有：去话分析程序、号码分析程序、来话分析程序、状态分析程序等。

15.4.1 去话分析

（1）功能：分析主叫用户数据，以决定下一步的任务和状态。

（2）分析内容：去话分析主要是分析主叫用户数据。

（3）分析过程：各种用户数据都是按一定格式和关系存入表格。分析时按分析流程图，采用表格展开法进行。最后将分析结果送入队列，转入任务执行程序，执行相应任务。

15.4.2 号码分析：

（1）功能：对用户拨号进行分析，以确定接续局向和计费信息。

（2）分析内容：用户拨号是号码分析的数据来源，它可直接从用户话机接收，也可通过局间信号传送，然后根据用户拨号查找译码表进行分析。

（3）分析过程：

·预译处理：对拨号的前几位进行分析处理。

·号码分析：当收完全部号码后，要对全部号码进行分析，以确定该号码是否空号、局向及其所处的模块。

15.4.3 来话分析：

（1）功能：分析被叫用户数据，根据被叫用户类型、运用情况以及忙闲状态确定所要执行的任务。

（2）分析内容：分析被叫用户数据。

15.4.4 状态分析

（1）功能：确定当前状态，根据输入信息确定状态迁移的目标。

（2）分析内容：分析输入信息。

（3）分析过程及流程图：当用户进入某个稳定状态，交换机要根据输入信息并结合原

有状态做出判断，以确定下一个任务及状态号。

15.4.5 输出处理

输出处理由任务执行（始）程序、输出程序和任务执行（终）程序3部分完成。任务执行（始）程序根据任务要求准备好硬件资源，在软件上占用，下达输出命令；输出程序根据输出命令控制硬件动作，使其转移到另一个稳定状态；任务执行（终）程序进行善后处理工作。

16. 同步时分复用和异步时分复用

16.1 概念

（1）同步时分复用：一个桢的若干时隙，按顺序编号，标号相同的成为一个子信道，传递同一路话路信息，速率恒定。固定分配带宽，对传递的信号无差别控制，并且不做任何处理，其流量控制基于呼叫延时制。

（2）异步时分多路复用技术，也叫做统计时分多路复用技术（STDM，Statistic Time-Division Multiplexing）。指的是将用户的数据划分为一个个时隙，不同用户的数据单元仍按照时分的方式来共享信道；但是不再使用物理特性中帧的时隙位置来标识不同信息通路，而是使用时隙的标头信息，也就是从逻辑的方式来标识信息通路。

16.2 区别

同步时分复用传输速率高，网络时延小，该时分复用方式也被称为预分配资源或固定分配方式，即用户和时隙之间是一一对应的关系，所以线路的传输能力不能得到充分利用；若用户在某一时刻突然有大量数据需要传送，也只能用其固定时隙来传送，这样将会造成时延或数据丢失，所以同步时分复用不适于突发性业务。

异步时分复用不像固定分配资源方法通过位置来识别不同用户所传送的数据，而是用特殊的标记，在分组交换中采用分组头来识别不同用户所传送的数据。该时分复用动态分配或按需分配资源，线路利用率高；适用于突发性业务。

第三章分组交换

1. 分组交换基本概念

1.1 分组交换的定义：分组交换（Packet Switching，PC）也称包交换。分组是把线路上传输的数据按一定长度分成若干个数据块，每个数据块附加一个数据头，这种带有数据头的数据块就叫做分组。发送端把这些“分组”分别发送出去；到达目的地后，目的交换机将一个个“分组”按顺序装好，还原成原文件发送给接收端用户，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。

1.2 特点：

优点：线路利用率高；数据传输可靠性高；提供不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信规程的数据终端之间相互通信的灵活通信环境；降低通信成本，经济性好。

缺点：信息传送时延大，时延抖动大；额外开销大；协议和控制复杂。

1.3 分组交换提供的业务

（1）基本业务

·SVC（交换虚电路）：可同时与不同的用户进行通信，方便灵活；

·PVC（永久虚电路）：可建立与一个或多个用户间的固定连接。

（2）可选业务

·CUG（闭合用户群）：限于特定用户之间进行通信，避免外人干扰；

·NUI（网路用户标志）：提供严密的安全保障，并可实现全国漫游；

·广播服务：单向的点对多点信息传送；

·反向计费：由被叫方付费；

·其他服务：包括呼叫转移、直接呼叫、快速选择等。

2. 分组交换系统指标体系

2.1 数据通信系统性能指标

2.1.1 信息传输速率（Rb）：简称传信率，又称信息速率、比特率，单位为bit/s，表示单位时间（s）内传输实际信息的比特率。

2.1.2 码元传输速率（RB）：简称传码率，又称符号速率、码元速率、波特率、调制速率，单位是波特（Baud），表示单位时间（s）内信道上实际传输码元的个数。

2.1.3 频带利用率：η=传输速率/占用频带

2.1.4 差错率：表示差错率的方法只要有三种：误码率、误字率、误组率，通常使用误码率。误码率又称码元差错率，是指在传输的码元总数中错误接收的码元数所占的比例，用P e来表示：P e=错误接收的码元数/所传输的总码元数。

2.2 分组交换机的指标体系

（1）端口数：表示交换机可以提供连接的端口数量。

（2）分组吞吐量：表示每s通过交换机的数据分组的最大数量。在给出该指标时，必须指出分组长度，通常为128Byte/分组。一般小于50分组/s的为低速率交换机，50~500分组/s的为中速率交换机，大于500分组/s的为高速率交换机。

（3）链路速度：指分组交换机能支持的最高速率。19.2kbit/s的为低速率链路，19.2~64kbit/s为中速率链路，大于64的为高速率链路。

（4）并发虚呼叫数：指交换机可以同时处理的虚呼叫数。

（5）平均分组处理时延：指一个数据分组从输入端口传送到输出端口所需要的平均处理时间。

（6）可靠性：包括硬件和软件的可靠性。

（7）可利用度：指分组交换机正常运行时间与总的运行时间之比。

（8）为用户提供补充业务和增值业务的能力。

2.3 电路交换与分组交换的区别

电路交换的要点是面向连接，在通信时需要先建立连接，在通信过程中独占一个信道。优点是实时性高，时延和时延抖动都小；缺点是信道利用率低，且传输速率单一。电路交换主要适用于语音和视频这类实时性强的业务。

分组交换的要点是信息分组，优点是传输灵活，信道利用率高；缺点是协议和设备非常复杂，由此产生的时延和时延抖动很大。分组交换主要用于数据传输。

电路交换技术很少用于数据业务网络，主要是因为其资源利用效率和可靠性低。分组交换技术通过统计复用方式，提高了资源利用效率。而且当出现线路故障时，分组交换技术可通过重新选路重传，提高了可靠性。但是现实情况是：许多线路资源由于缺少交换能力而未被使用，使用的线路资源利用率往往不到百分之十，路由器平均一年的宕机时间不到5秒，发生故障的概率很小。因此上述原因对于当今选择交换技术没有意义。

而另一个方面，分组交换是非面向连接的，对于一些实时性业务有着先天的缺陷，虽然有资源预留等一系列缓解之道，但并不足以解决根本问题。因此这些业务的QoS问题较为复杂。而电路交换技术是面向连接的，很适合用于实时业务，其QoS问题要简单得多。同时，与分组交换技术相比，电路交换技术实现简单且价格低廉，易于用硬件高速实现。且由于其不需要缓冲区，而光缓冲技术似乎还比较遥远，因此它更易于与光技术融合。当然，电路交换技术的用户与WDM之间的流量粒度不匹配问题也有待进一步解决。如果抛开现有的

设施，从头组网的话，相信大家选择电路交换技术的可能性要大得多。

3. 分组交换关键技术

3.1 统计时分复用STDM

3.1.1 概念：统计时分复用也称异步时分复用或标记复用，适用于突发性业务。

3.1.2 统计时分复用特点：动态分配或按需分配资源，线路利用率高；适用于突发性业务。

3.2 逻辑信道

3.1.1 概念：在统计时分复用方式下，虽然每个用户的信息不在固定信道中传送，但是通过对数据分组进行编号，可以区分各个用户的数据，就好像线路被分成许多信道，每个信道用相应的号码表示，这种信道就被称为逻辑信道。每个分组中含有区分不同起点、终点的编号，称为逻辑信道号LCN。逻辑信道用逻辑信道号来标识。

3.1.2 特点：

（1）逻辑信道是一种客观存在：或是占用或是空闲，永远不会消失。逻辑信道4种状态：准备好、呼叫建立、数据传输、呼叫释放

（2）逻辑信道是相邻两点间点到点的局部实体。它是相邻的终端与交换机或交换机与交换机之间可以分配的代表信道的一种编号资源。

（3）相邻两点间的一条物理链路可以支持多条逻辑信道，为多对用户服务，多条逻辑信道异步时分复用一条物理链路。

（4）逻辑信道分为两大类：专用信道和公共信道。专用信道：用于传送用户语音或数据业务。公共信道：用于传送公共控制信号的信道。如基站向移动台的广播信息。

3.3 虚电路：分组交换可提供两种连接方式，一种是虚电路（Virtual Circuit，VC），另一种是数据报（Daragram，DG）。

3.3.1 虚电路的概念：虚电路是在用户双方开始通信之前建立的一种端到端的逻辑连接。一条虚电路由多条逻辑信道链接而成。虚电路不同于电路交换中的物理连接，它是逻辑连接。

虚电路有两种方式：交换虚电路SVC、永久虚电路PVC。

3.3.2 特点

虚电路服务的思路来源于传统电信网，即可靠通信应该由网络来保证。

虚电路是一种面向连接的方式，即在呼叫前要事先建立虚连接。

虚电路方式的一次通信具有三个阶段：呼叫建立、数据传输和呼叫清除。

虚电路方式下数据分组中不含目的地址，优点是对通信量较大的通信传输效率高。

虚电路方式下数据分组顺序通过网络，在数据接收端不需要对分组进行重新排队。

虚电路方式下对用一条虚电路发送的所有分组只作一次路由选择，如果某个节点出现故障，会使虚电路中断，可能造成分组丢失，这是虚电路的缺点。

3.4 数据报

3.4.1 概念：数据报不需要预先建立逻辑连接，而是按照每个分组头中的目的地址对哥哥分组独立进行选路。

3.4.2 特点

（1）数据报服务的思路来源于计算机网络，即网络尽力而为提供服务，可靠通信由终端来提供。

（2）数据报是一种无连接方式，呼叫前不需要事先建立连接，而是边传送信息边寻路。

（3）数据报方式下不需要呼叫建立和呼叫清除过程，直接进行数据传输。

（4）数据报方式下每个分组都有源地址和目的地址，优点是对于短报文的通信传输效率高。

（5）数据报方式下每一个数据分组都包含有详细的目的地址信息，同一报文的不同分组可以选择不同的路由到达目的地，因此需要在接受端重新排序组装，这是数据报方式的缺点。

（6）数据报方式下每个节点可以自由选路，如果某个节点出现故障，分组可以通过其它路由传送，这是数据报的优点。

3.5 路由选择

3.5.1 概念：在通信网络中，为了网络的可靠性，两个主要交换机之间一般都设置多条路由。路由选择就是交换机在多条路由中选择一条交换的路由。

3.5.2 路由选择原则：

（1）算法简单，易于实现，减少额外开销。

（2）算法对所有用户平等。

（3）传输路径最佳，主要衡量指标为端到端的传输时延。

（4）各节点工作量均衡。

（5）具有自适应性，当网络出现故障时，能够自动选择迂回路由。

3.5.3 路由选择方法

分组交换中路由选择分为静态法和动态法两种。静态法包括泛射法和固定路由表法；动态法包括路由选择算法和集中式路由选择。

1 静态法（固定路由）

（1）泛射法（扩散式路由法）

（2）固定路由表法（查表路由法），适用小型网络

2 动态法（自适应路由）

（1）路由选择算法——各节点存储全网的拓扑信息，拓扑变化要向其它节点传递信息。

（2）集中式路由选择（自适应路由算法）

网络管理中心统一采集网络状态信息、路由计算、路由表下载，计算各节点的路由表。实现简单，功能过于集中，可靠性差。

3.6 流量控制

3.6.1 概念：实现数据流量的平滑均匀，提高网络的吞吐能力和可靠性。

3.6.2 作用：控制进入虚电路的分组数量，防止因分组数量过载导致网络吞吐量下降和传送时延的增加；避免死锁（死锁：由于在通信子网中传输的数据数量过多，而网络数据处理量有限，来不及处理所有传输的数据，引起部分或全网性能下降，甚至使整个网络操作停顿而无法继续运行）；公平分配网络资源。

3.6.3 流量控制方法：分组交换网中流量控制有许多种方法，通常采用X.25窗口法。X.25协议的第三层着重于传输过程中的流量控制，通过滑动窗口算法来实现，对通过接口的每一个逻辑信道使用独立的“窗口”流量控制机构；X.25协议的第二层也是通过滑动窗口来实现的，但它是对整个接口进行流量控制。

4. X.25分组交换

4.1 基本概念

4.1.1 定义：X.25建议是ITU-T作为公用数据网的用户-网络接口协议提出的，它的全称是“公用数据网中通过专用电路连接的分组式数据终端设备DTE和数据电路终接设备DCE 之间的接口”。

4.1.2 特点

?可靠性高—面向连接的，点到点差错控制

?信道利用率高—统计时分复用

?具有复用功能，X.25具有流量控制和拥塞控制功能，X.25采用滑动窗口技术来实现

流量控制，并拥有拥塞控制机制防止信息丢失。

?便于不同类型用户设备的接入；不同速率，不同码型，传输控制规程。

?控制功能丰富。

?X.25端口可以支持的最高速率是2Mbit/s。

4.1.3 相关建议

4.1.4 网络组成和功能

X.25分组交换网一般由分组交换机、分组终端/非分组终端、远程集中器、分组装拆设备、网络管理中心和传输线路等基本设备组成。

4.1.5 X.25分层结构

其分为3层，即物理层、数据链路层和分组层。

4.2 物理层

4.2.1 功能：定义了DTE和DCE之间建立、维持、释放物理链路的过程，包括机械、电气、功能和过程特性。只负责传输信息不执行控制功能，控制功能由数据链路层和分组层完成。

4.2.2 接口格式：可以采用的接口标准有X.21协议和V系列协议。

4.3 数据链路层：规定在DTE和DCE之间的线路上交换X.25帧的过程。

4.3.1 功能

?在DTE和DCE之间有效传输数据。

?帧同步，确保接收方和发送方之间的信息同步。

?差错控制，点到点差错控制，采用CRC循环校验，发现出错时自动请求重发。

?数据链路的建立、拆除和复位控制。

?识别并向高层报告规程性错误。

?向分组层通知数据链路层状态。

?流量控制。

4.3.2 帧结构和类型：数据链路层采用高级数据链路链路控制规程（HDLC）的帧结

构。帧结构字段参见计算机网络中详细情况。

4.4 分组层

4.4.1 功能

?为用户提供逻辑信道，并通过LCN（逻辑信道号）区分每个用户的呼叫。

?为用户的呼叫连接提供分组传输，包括顺序编号、分组确认和流量控制。

?提供PVC路（永久虚电）和SVC（交换虚电路）的连接。

?提供建立和取消SVC连接。

?对分组层进行差错控制。

4.4.2 分组头格式：由3Byte构成，即通用格式标识符GFI、逻辑信道标识符LCN、

分组类型标识符PTI。

5. 帧中继交换

5.1 定义

帧中继FR是在分组交换技术的基础上，在通信环境改善和用户对高速传输技术需求的推动下发展起来的。FR将分组交换协议作了简化。帧中继技术主要用于传递数据业务，它使用一组规程将数据信息以帧的形式有效地进行传送。

5.2 特点

（1）优点

·可靠性强，处理能力强；

·吞吐量高、时延小、适合突发性业务；

·灵活可靠的组网方式；

·按需分配带宽；

·兼容性好。

（2）缺点

·差错控制能力较差，不适合在误码率高的线路上传输。

·在提供更高速率链路上能力不足，目前最高提供T3/E3速率；

·对新业务支持不足。

5.3 FR分层结构：物理层和数据链路层。

5.4 FR与X.25的比较

第四章ATM交换

1. ATM交换基本概念

1.1 定义

ATM的具体定义为：ATM是一种传送模式，在这一模式中用户信息被组织成固定长度的信元，信元随机占用信道资源，也就是说，信元不按照一定时间间隔周期性地出现。从这个意义上来看，这种传送模式是异步的(统计时分复用也叫异步时分复用)。

ATM的信元具有固定的长度，从传输效率、时延及系统实现的复杂性考虑，ITU-T规定ATM 的信元长度为53字节数据传送效率高，带宽可达25Mbps-625Mbps。

ITU-T在I.113建议中定义为：“ATM是一种传递模式，在这一模式中，信息被组成信元(Cell)，因包含一段信息的信元不需要周期性地出现，这种传递模式是异步的”。

“传递模式”是指电信网所采用的复用、交换、传输技术，即信息从一个地点“传递”到另一个地点所采用的传递方式。

“信元”是ATM所特有的分组，语音、数据、视像等所有的数字信息被分成长度一定的数据块。

“异步”主要是指异步时分复用，即要传送的信元不必周期地出现，这与同步时分复用STM不同，STM的信息是以它在一帧中的时间位置(时隙)来区分的，一个时隙对应一条信道，并总是周期的出现；而ATM的信元在传输线上不与固定时隙对应，信息和它在时域中的位置无关，其信息按信头中的标志来区分，即信道是动态占用的。

1.2 特点

（1）以固定信元为基本单位，信元长度小，时延小，实时性好

（2）异步时分复用和异步交换，动态占用，按信头提取，优点：线路利用率高，业务范围广，用光纤传输弥补了速度问题，用高速处理减小了时延。

（3）电路交换和分组交换的综合，采用面向连接并预约传输资源的方式工作，共享信道，固定分组（信元），协议简单

（4）保证服务质量（QoS），这是ATM具有的一项特有的优点

（5）采用统计时分复用方式，按需分配带宽

（6）提供流量控制和拥塞控制。

（7）广泛地应用：

2. ATM信元

ATM的信元采用固定长度，为53Byte，其中5 Byte是信头（Header），48 Byte是信息段，或称净荷。

2.1 信元结构

信头包括各种控制信息，信息段为来自各种不同业务的用户信息，包括语音、数据、图像、视频等各种统一规格后的信息。

2.2 信头结构

ATM定义了两种标准化接口：

·UNI：用户与网间接口；·NNI：网络节点与其他节点间的接口。

ATM信头符号含义如下：

·GFC(基本流量控制)：占4bit，主要用于控制进入ATM网络的业务流，消除网络中常见的短期过载现象。

·VPI/VCI：连接标识符，网络设备根据VPI/VCI值进行寻路和复用。

·VPI：虚通道标识符，在UNI中占1Byte（8bit），在NNI中占1.5Byte（12bit）。可分别标识256条和4096条VP虚通道。

·VCI：虚信道（通路）标识符，在UNI中占2Byte（16bit），在NNI中占2Byte（16bit）。故VC虚通路最大可达216=65526条，即一条VP中最多可容纳65536条VC。

虚连接是通过ATM网络在端到端用户之间建立一条速率可变的、全双工的、由固定长度的信元流构成的连接。该连接由虚信道、虚通道组成，通过VCI和VPI进行标识。VCI标识可动态分配的连接，VPI标识可静态分配的连接。VCI、VPI在虚连接的每段链路上具有局部意义。

·PT：净荷类型，3bit，用于说明信元净荷信息内容种类。

·CLP：信元丢失优先，1bit,表示用户对ATM网络造成信元丢失与否的比特。高优先级信元CLP=0，低优先级信元CLP=1。一般来讲，具有恒定速率的信元应赋予高优先级。对于一些在一段短时间内有较高峰值速率的可变比特率服务，在这段时间内，信元也应赋予高优先级。

·HEC：信头差错控制，8bit，用于信头纠错，保证信头正确传输及信元同步。采用8位循环冗余编码方式。

3. ATM网络业务量参数及业务类型

ATM网络能够同时处理话音、数据及图像等业务，这些不同的业务有不同的性质。业务量参数用于定量地表示ATM网络的业务质量QoS。

3.1 基本业务量参数

3.1.1 峰值信元速率PCR：表示一个ATM连接（VPC或VCC）上信元传输的最高速率。ATM连接的通信速率用单位时间传送的信元数表示。PCR由ITU-T定义为：PCR为发送信元的时间间隔T的最小值的倒数，单位为信元/秒。即：PCR=1/T。

3.1.2 可维持信元速率SCR：表示一段时间内测量到的信元平均速率。SCR由ATM论坛定义为：SCR为发送信元的平均时间间隔T S的倒数，单位为信元/秒。即：SCR=1/Ts。由于Ts 肯定大于T，所以SCR比PCR小。

3.1.3 最小信元速率MCR：MCR是一个在端用户与网络之间可以协商的速率，表示一个ATM连接（VPC或VCC）上保证传输质量的信元传输速率。MCR由ATM论坛AF-TM-0121定义，单位为信元/秒。MCR采用连接控制信令进行协商，MCR值可以从0一直到网络允许的最大速率ACR（Allowed Cell Rate），这个最大速率也可以是0，如果主叫端用户没有指定MCR，则MCR缺省值为0。若主叫端用户指定MCR>0，则该用户可以大于MCR而小于ACR的速率发送信元。

3.1.4 信元丢失率CLR：没有到达目的地的信元称为丢失信元，信元丢失率是丢失信元数与源端发送信元总数之比，即CLR=丢失信元/总传输信元。信元丢失发生的原因可能有如下几个：第一，信头中发生多比特错误，则ATM信头中的信头差错控制HEC检查出该错误就丢弃该信元；第二，ATM交换机过载或缓冲器溢出时，交换机将丢弃CLP=1的信元；第三，由网络管理功能监视用户违反流量约定时丢弃超过规定的信元。总之，信元丢失率是由于信元错误或网络拥塞而造成的丢失信元与源端发送信元总数的百分比。ITU-T I.356建议CLR的计算公式为：CLR=（N t-N r）/N t。式中N r为接收端收到的信元数；N t为发送端发送的总信元数。

3.1.5 信元误差率CMR：在一个连接中，由于信头检测出错而将信元错插到另一个连接上产生的错误叫信元误插。由于被误插信元独立于对应连接上所收到的传输信元，所以信元

误插率用速率“rate”而不用比率“ratio”来定义。信元误插率定义为单位给定时间内被误插的信元数，即CMR=误插信元数/时间间隔。

3.1.6 信元传输时延CTD：指信元从源端发送信息开始经过信息编码、信息打包成信元、信元传输、信元交换到接收端的信元拆装和信息解码一系列网络设备所带来的时间延迟。

CTD定义为信元在发源地的发送时刻t0与该信元在目的地的接收时刻t1之差，即D= t1- t0。造成时延的因素有多种，主要分为传递时延Dt（由传输媒体、传输设备等造成）和处理时延Dp（由终端、交换机等设备造成）。

不同的业务对时延的要求不同，对于话音和图像等实时业务，端到端的时延要求较高，如ITU-T规定话音业务中的端到端时延不应大于25ms。

3.1.7 信元时延变化容限CDTV（常被记为τ）：信元时延变化CDV指一组信元通过网络传送到目的地的时间差别。一般来说，每个信元的时延不一定相同，CDV就是最大时延D M与最小时延D m之差，也称为时延抖动。

CDVT表示能容许的CDV，即容许信元传送间隔T的变化范围。CDVT在UNI/NNI上被分配给某一特定的VPC/VCC，它代表了在该接口上对VPC/VCC 信元组合现象的一种定量的测定。

3.1.8 突发容限/固有突发容限：突发容限BT表示容许信元速率波动的时间范围，常被记为τs。突发容限是ATM论坛的成为，固有突发容限IBT是ITU-T的称谓。τs是相对于可维持信元速率（SCR）并根据算法GCRA（T s，τs）定义的，它决定了能够以PCR连续发送的最大突发长度MBS。

3.1.9 最大突发长度MBS：在PCR下发送的最大信元个数。当连续发送的信元超过该数值时，必须以SCR速率传送。能够以PCR连续发送的MBS有下式决定：MBS=[1+τs /（T s-T）]。式中T=1/PCR，T s=1/SCR。MBS表示最大突发长度。

3.2 ATM业务类型

·恒定比特率CBR/DBR——带宽固定、时延小和时延变化小（用PCR参数衡量）。适用于：交互型或分配型的语音、视频通信等业务。

·可变比特率VBR/SBR——预先分配带宽，VBR又分为实时VBR和非实时VBR。

实时VBR:对时延和时延变化要求比较高，对信元丢失要求较低，接近于CBR,但更适合于统计复用技术采用。

非实时VBR:对信元丢失率要求比较高，对时间参数要求比较低。主要用于交互事务处理业务。VBR一般可用PCR \SCR\MBS三个参数衡量。

·未指定比特率UBR——带宽、时延和时延变化无要求，无承诺，不发送拥塞反馈信号。利用网络剩余资源传输，费用低。适用：文本、数据、图像的消息发布、分配、检索等·有效比特率ABR ——带宽、时延和时延变化也无要求，无承诺，发送拥塞反馈信号。适用：包括UBR应用，分布式文件服务，远端程序调用等，用户终端提出PCR和MCR。·保证帧速率GFR——标记帧的信元CLP=1 可以成帧处理。保证速率不低于MCR（帧速率）,可高于MCR。适用：UBR应用、帧中继。

2.3 永久虚连接PVC和交换虚连接SVC

·永久虚连接PVC——通过网管操作建立的一条永久连接，即网络设备中的VPI/VCI表由网络管理员设置和更新。

·交换虚连接SVC——通过信令动态建立的可交换的连接，即网络设备中的VPI/VCI表通过信令动态地建立与分配。

4. ATM分层结构

在ITU-T的I.321建议中定义了B-ISDN协议参考模型。包括三个面：用户面、控制面和管理面。用户面、控制面都是分层的，分为物理层、ATM层、AAL层和高层。

B-ISDN协议参考模型中的三个面分别完成不同的功能：

用户平面：采用分层结构，提供用户信息流的传送，同时也具有一定的控制功能，如流量控制、差错控制等；

控制平面：采用分层结构，完成呼叫控制和连接控制功能，利用信令进行呼叫和连接的建立、监视和释放；

管理平面：包括层管理和面管理。层管理采用分层结构，完成与各协议层实体的资源和参数相关的管理功能；同时层管理还处理与各层相关的OAM信息流。面管理不分层，它完成与整个系统相关的管理功能，并对所有平面起协调作用。

B-ISDN协议参考模型中的各层的功能：

1、物理层：物理层主要是提供ATM信元的传输通道，将ATM层传来的信元加上其传输开销后形成连续的比特流，同时，在接收到物理介质上传来的连续比特流后，取出有效的信元传给ATM层。

物理层要实现的功能有5点：(1) 提供与传输介质有关的机械、电气接口；(2) 从接收波形中恢复定时；(3) 提供ATM层信元流和物理层传输流之间的映射关系，包括传输结构的生成/恢复及传输结构的适配；(4) 从物理层比特流中找出信元的起始边界(信元定界)；(5) 一般情况下，从ATM层中来的信元流速率低于物理层提供的用来传输信元流的净荷速率，因此，物理层还要插入空闲信元，以使两者适配，同时，接收时还要扣去这些空闲信元

2、ATM层：ATM层在物理层之上，利用物理层提供的服务，与对等层之间进行以信元为信息单位的通信。ATM层与物理介质的类型以及物理层的具体实现是无关的，与具体传送的业务类型也是无关的。各种不同的业务经AAL适配后形成固定长度的分组，ATM层利用异步时分复接技术合成信元流。

3、ATM适配层：ATM适配层AAL(ATM Adaptation Layer)位于ATM层的上层，这一层是和业务类别相关的，即针对不同的业务类别，其处理方法不尽相同，但都要将上层传来的信息流(长度、速率各异)分割成48字节长的ATM_SDU传给ATM层，同时，将ATM层传来的业务数据单元ATM_SDU组装、恢复再传递给上层。由于上层的信息种类繁多，AAL层处理比较复杂，因此分了两个子层：汇聚子层CS(Convergence Sublayer)和拆装子层SAR(Segmentation and Reassembly)。

4、高层：高层信息包括用户面的高层和控制面的高层。控制面的高层是信令协议，考虑到与N-ISDN的兼容，ITU-T对N-ISDN的信令协议Q.931和ISUP做了修改，制定了Q.2931和B-ISUP。

4.1 物理层

物理层为ATM提供两种功能：一种是传送有效信元；另一种是传送定时信息，以实现较高层的服务。

ATM的物理层包括两个子层，即物理介质子层PM(Physical Media)和传输会聚TC(Transmission Coverage)子层。其中：物理介质子层提供比特传输能力，对比特定时和线路编码等方面作出了规定，并针对所采用的物理介质(如光纤、同轴电缆、双绞线等)定义其相应的特性；传输会聚子层的主要功能是实现比特流和信元流之间的转换。

4.1.1 物理介质子层（物理相关子层）

（1）物理介质子层提供的物理接口

ITU-T和“ATM论坛”将物理接口分为三类，即基于SDH、基于信元和基于PDH的接口。下面进行简要介绍。

1) ITU-T制定的接口标准

现代交换原理与通信网技术(卞丽)部分课后习题答案

文档说明：本文档只有现代交换与通信技术课后习题的部分答案，所以仅供参考，并且只有前七章的哦， 可用于考试复习。 第一章 1.在通信网中为什么要引入交换功能? 为实现多个终端之间的通信,引入交换节点.各个用户终端不在是两两互连, 而是分别精油一条通信线路连接到交换节点上,在通信网中,交换就是通信的源和目的终端之间建立通信信道,实现通信信息传送的过程引入交换节点后, 用户终端只需要一对线与交换机相连,接生线路投资,组网灵活. 2.构成通信网的三要素是:交换设备. 传输设备, 用户终端. 3.目前通信网中存在的交换方式有哪几种?分别属于哪种传送模式? 电路交换.多速率电路交换.快速电路交换. 分组交换.帧交换. 帧中继.ATM交换.IP交换.光交换.软交换. 电路交换. 多速率电路交换.快速电路交换. 属于电路传送模式, 分组交换.帧交换. 帧中继/属于分组传送模式ATM交换属于异步传送模式 4.电路传送模式.分组传送模式,和异步传送模式的特点是什么? (1)信息传送的最小单元是时隙(2)面向连接的工作方式(3)同步时分复用(4)信息传送无差错控制(5)信息具有透明性(6)基于呼叫损失的流量控制分组特点: (1)面向连接的工作方式的特点(2)无连接的工作方式特点(3)统计时分复用(4)信息传送有差错控制(5)信息传送不具有透明性(6)基于呼叫延迟的流量控制异步传送特点: (1)固定长度单元的信元和简化的信头(2)采用了异步时分复用方式(3)采用了面向连接的工作方式 5.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? 相同点:都具有连接建立数据传送和链路拆除三个阶段. 不同; 电路交换的面向连接的工作方式是一条物理连接通路.而虚电路方式以及ATM交换方式都属于逻辑连接. 6.同步时分复用和异步时分复用的特点是什么? 同步时分复用的基本原理是把时间划分为等长的基本单位,一般称为帧,没帧再划分为更小单位叫时隙.对每一条同步时分复用的告诉数字信道,采用这种时间分割的方法.依据数字信号在每一帧的时间位置来确定它是第几路子信道.这些子信道又可以称为位置化信道.通过时间位置来识别每路信道异步时分复用是采用动态分配带宽的,各路通信按需使用. 异步时分复用将时间划分为等长的时间片,用于传送固定长度的信元.异步时分是依据信头标志X.Y.Z.来区别哪路通信信元，而不是靠时间位置来识别。 7、面向连接和无连接的工作方式有什么特点？ 不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接。其通信过程分为三个阶段：连接建立传送信息连接拆除（2）一旦建立连接该通信的所有信息均沿着这个链路路径传送求保证信息的有序性。（3）信息传送的时延比无连接的时延小。（4）一旦建立连接出现故障信息传送就要中断，必须重新建立连接。因此对故障敏感。无连接特点：（1）没有建立连接一边选路一边传送信息，属于一个信道的信息沿着不同的路径到达目的地，改路径无预知无法保证信息的有序性、（3）信息传送的时延比面向连接的工作方式时延大（4）对网络故障不敏感、 8.分组交换。帧交换，帧中继。有何异同？ 分组交换的信息传送最小单位是分组，帧交换是帧帧中继是帧、分组交换的协议是OSI 1.2.3 帧交换是OSI 1.2 帧中继是OSI 1.2(核心) 分组交换的信息与信令传送信道不分离帧交换分离，帧中继分离。 9.帧中继与ATM交换有何异同？

现代通信交换技术课后习题及答案(整理过的)

现代通信交换技术课后习题及答案(整理过的)

智能网的目标是将其功能用于所有通信网络。（√） 智能网对网络资源的固定分配可以大大提高资源利用率。（×） 智能网新业务是通过由业务平面到GFP的映射，再映射到物理平面上完成。（×） 4、800号业务的号码是由800(业务接入码)+KN1N2(数据库标识码)+ABCD(用户号码)组成。（√） 1.下一代网络(NGN)是集话音、数据、传真和视频业务于一体的全新的网络。（√） 2.软交换吸取了IP、ATM、IN和TDM等众家之长，形成分层、半开放的体系架构。（×） 3.软交换技术应支持各种电路和分组电话协议的第3层(呼叫控制信令)功能。（√） 4.软交换可以在复杂的系统中对几种类型的系统故障进行软硬件旁路，是不完全容错结构。（×） １．光交换也是一种光纤通信技术，是全光网络的核心技术之一。（V ） ２．光交换的比特率和调制方式透明，不能提高

交换单元的吞吐量。（X ） ３．目前常用的光交换存储器双稳态激光晶体管和光纤延迟两种。（V ） ４．在光电路交换中，网络需要为每一个连接请求源端到目的端的光路。（V ） 1．分组交换是在报文交换的基础上发展起来的。（√） 2．分组交换在线路上采用固定时分复用技术进行传送，只有当用户发送数据时才分配给实际的线路资源。（×） 3．分组交换采用了“存储—转发”方式，需要建立端到端的物理连接。（×） 4．SVC（交换虚电路）可同时与用户进行通信。（×） 1．程控交换机的运行软件分为系统软件和应用软件两大类。( √ ) 2．局数据对不同交换局均能适应，不随交换局的外部条件改变而改变。( × ) 3．基本级任务属于周期性任务，由时间表启动执行。( × ) 4．程序和系统数据一起称作系统程序。

通信网基础-传输与交换

1.简述信道访问方式的种类和各自的特点? 2.从同步方式角度简述时分复用方式分类。 3.简述用户接入网络的两种方式。 4.简述电路交换、分组交换、ATM交换的特点。 5.比较虚电路和数据报方式的特点及适用场合。 6.说明逻辑信道与虚电路的区别。 7.传输系统包括哪几类设备?各起什么作用? 8.在有线网络上的的宽带接入主要应用那些技术？ 通信网的三种主要传输方式： ●光纤通信 ●卫星通信 ●移动通信 1.简述信道访问方式的种类和各自的特点? 2. 简述用户接入网络的两种方式。 3.从同步方式角度简述时分复用方式分类。 同步时分复用（STDM） 以固定分配时隙的方式对来自多个输入设备的各路信号进行组合。一帧的时长是确定的（通常为125μs），需要同步信号进行时隙定位，是位置化信道。 异步时分复用（ADTM） 根据用户需求动态按需分配时隙，故也称为统计时分复用方式。每帧中没有空闲时隙，帧长不定，不需同步信号定位，为标志化信道。ATDM的效率要比STDM的效率高1.5 4倍。

5.比较虚电路和数据报方式的特点及适用场合。 虚电路与数据报的对比 6.说明逻辑信道与虚电路的区别。 虚电路与逻辑信道既密切相关，又不等同。 虚电路是由多个不同链路的逻辑信道连接起来的，是连接两个DTE的通路。 逻辑信道是传输信道划分成一个个的子信道，是DTE与DCE之间的一个局部实体，它始终存在，可以分配给一条或多条虚电路，或者空闲。 一条虚电路至少要使用两条逻辑信道，即主叫和被叫用户侧各一条。（永久虚电路是两个DTE之间永久地独占一条虚电路，适用于业务繁忙的两个用户。） DTE：Data-Terminal Equipment，数据终端设备 DCE：Data-Circuit-terminating Equipment，数据电路终接设备 7.传输系统包括哪几类设备?各起什么作用? 包括：传输设备和传输复用设备。作用： （1）通过传输设备：基带信号转换为适合于在传输媒质上进行传输的信号。 （2）通过传输复用设备：多路信息进行多路复用和解复用，提高了线路利用率，。8.在有线网络上的的宽带接入主要应用那些技术？ ADSL、HFC、以太网

现代通信交换技术试题(答案)

一、选择题 1、在程控交换系统中按照紧急性和实时性要求优先级最高的任务是（A） A、故障级任务 B、周期级任务 C、基本级任务 2、ATM信元结构是（A） A、固定53个字节长度 B、可变长度的 C、可变长度最大为53个字节 3、程控交换机中双音频号码失效、区别位间隔和摘|挂机的方法是检查（A）？ A、变化识别 B、前次扫描结果 C、这次扫描结果 4、区分ATM系统中用户数据和信令数据是靠（A） A、信头标签不同 B、在不同时隙中传送 C、传输时间不同 5、MPLS交换技术在进行交换寻址时，采用的匹配原则（B） A、固定长度精确匹配 B、最大长度匹配 C、时间匹配 6、BANYAN网络具有以下特性（B、C） A、无内部阻塞 B、有唯一路径 C、可以自动选路 7、当电路交换局采用30/32路PCM系统时，其帧结构中每一帧包含了（C）个时隙 A、24 B、64 C、32 D、16 8、8X8矩阵的S接线器由（C）个控制存储器控制 A、1 B、3 C、8 D、10 9、T接线器在输入控制方式中，SM的写入由（C）控制 A、CP B、CPU C、CM 10、某S接线器，交换矩阵为1024x1024，则CM每个单元存储的数据为（C）bit A、8 B、9 C、10 D、32 11、MPLS网络中负责对进入分组进行转发等价类划分的是（A） A、边缘交换路由器 B、标记交换路由器 C、ATM交换机 12、MPLS的标记分配和分发主要有以下哪些方式（A、B） A、下游自主方式 B、下游按需方式 C、自由保存方式 D、保守保存方式 13、局域网交换机根据工作的协议可以分为（A、B、C、D） A、二层交换 B、三层交换 C、四层交换 D、七层交换 14、ATM的交换特点有（B、C、D） A、同步时分复用和异步交换 B、电路交换和分组交换的综合 C、保证服务质量 D、按需分配带宽 15、软交换体系可以分为以下几层（A、B、D） A、接入层 B、传送层 C、网络层 D、控制层 16、软交换所使用的相关协议包括（A、B、C、D） A、H.323 B、SIP C、MGCP D、H.248/Megaco 17、软交换和媒体网关之间使用如下协议（A、B） A、SIP B、H.323 C、SIGTRAN D、SCTP 18、H.323协议的主要控制功能包括（A、B、C）？ A、RAS信令 B、呼叫控制信令 C、媒体控制和传输 19、建立一个H.323的点对点呼叫，需要在两个IP终端之间使用两个TCP建立连接（A） A、RTP通道 B、呼叫控制信道 C、呼叫信令信道 D、SCTP通

现代交换技术与通信网复习要点完整版

现代交换技术与通信网 复习要点 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】

信息工程专业《现代交换技术与通信网》复习要点 1、通信网的三要素 通信网的三要素——交换设备(交换节点)，传输设备（传输线路）和用户终端。 2、电路交换，分组交换的原理，特点： 电路交换原理： 当用户需要通信时，交换机就在收、发终端之间建立一条临时的电路连接，该连接在通信期间始终保持接通，直至通信结束才被释放。通信中交换机不需要对信息进行差错检验和纠正，但要求交换机处理时延要小。交换机所要做的就是将入线和指定出线的开关闭合或断开。电路交换的三个阶段：呼叫建立、传送信息、呼叫拆除。 电路交换的特点： （1）信息传送的最小单位是时隙 （2）面向连接的工作方式（物理连接） （3）同步时分复用(帧的概念) 注意：不同帧中编号相同的时隙组成一个恒定速率的数字信道。 （4）信息传送无差错控制 （5）信息具有透明性 （6）基于呼叫损失制的流量控制 分组交换原理: 分组交换把一份要发送的数据报文分成若干个较短的、按一定格式组成的分组，将这些分组传送到一个交换节点。交换节点采用存储—转发技术。分组具有统一格式并且长度比报文短得多，在交换机的主存储器中停留很短时间，一旦确定了新的路由，就很快被转发到下一个节点机。 分组交换的特点: （1）信息传送的最小单位是分组 （2）面向连接（逻辑）无连接两种工作方式 （3）统计时分复用（动态分配带宽） 基本原理是把时间划分为不等长的时间片，按照某次通信的分组多少来分配，分组多，占用的时间片的个数就多，反之； （4）信息传送具有差错控制 （5）信息传送不具备透明性 （6）基于呼叫延迟的流量控制 3、交换网络的设计包含几个方面 （1）在给定用户条件（如用户个数，电话使用的频繁程度等）和希望达到的服务质量后，如何确定交换网络的容量（入、出线的数量）； （2）在已知网络的容量后，如何设计网络的结构； （3）对于已知结构，如何实现数字接续（即将任意指定入线上的数字信号传递到任意指定的出线）。 4、分组交换的两种方式，原理，特点 分组交换的两种方式: （1）面向连接的分组网络（提供虚电路VC服务）

通信网基础-传输与交换

1.简述信道访问方式的种类和各自的特点？ 2.从同步方式角度简述时分复用方式分类。 3.简述用户接入网络的两种方式。 4.简述电路交换、分组交换、ATM交换的特点。 5.比较虚电路和数据报方式的特点及适用场合。 6.说明逻辑信道与虚电路的区别。 7.传输系统包括哪几类设备？各起什么作用？ 8.在有线网络上的的宽带接入主要应用那些技术？ 通信网的三种主要传输方式： 光纤通信 卫星通信 移动通信 1.简述信道访问方式的种类和各自的特点 2.简述用户接入网络的两种方式。 传输线路（或信道）可以是专用的或直对点 的」 允许两节点在任何时问进行信息传输。 专肯拔路”方式：例如用户城 信道的分配在一庆通信 过程中保持不变，适月 干支持用确宅参数堆述 的业务 多址零入方式V （信道訪用方式： 网內不同地址的用户诵 过独立地访问一公共娓 质或公共苛道接入到网貉，并通过某科方式区分不同的用户，以实现用户问的通信°如无线道 信*卫星 通信、局 城网、 UATM 等 按需分配信殖接入 '信道的分配在一次通信过 程中可能发主变化：适含 干支持Jfl统计蒔件描述 的W务 3.从同步方式角度简述时分复用方式分类。 同步时分复用（STDM） 以固定分配时隙的方式对来自多个输入设备的各路信号进行组合。一帧的时长是确定的（通常为125卩S）,需要同步信号进行时隙定位，是位置化信道。 异步时分复用（ADTM ） 根据用户需求动态按需分配时隙，故也称为统计时分复用方式。每帧中没有空闲时隙，帧长不定，不需同步信号定位，为标志化信道。ATDM的效率要比STDM的效率高1.5 4 倍。

5.比较虚电路和数据报方式的特点及适用场合。 6.说明逻辑信道与虚电路的区别。 虚电路与逻辑信道既密切相关，又不等同。 虚电路是由多个不同链路的逻辑信道连接起来的，是连接两个DTE的通路。 逻辑信道是传输信道划分成一个个的子信道，是DTE与DCE之间的一个局部实体，它 始终存在，可以分配给一条或多条虚电路，或者空闲。 一条虚电路至少要使用两条逻辑信道，即主叫和被叫用户侧各一条。（永久虚电路是两个DTE之间永久地独占一条虚电路，适用于业务繁忙的两个用户。） DTE Data-Terminal Equipment ，数据终端设备 DCE Data-Circuit-terminating Equipment ，数据电路终接设备 7?传输系统包括哪几类设备？各起什么作用？ 包括：传输设备和传输复用设备。作用： （1）通过传输设备：基带信号转换为适合于在传输媒质上进行传输的信号。 （2）通过传输复用设备：多路信息进行多路复用和解复用，提高了线路利用率，。8.在有线网络上的的宽带接入主要应用那些技术？

现代通信交换技术

第一章绪论 1. 实现通信必须要有三个要素，即终端、传输和交换。 2. 通信网的类型： （1）按大的网络业务划分：电信网、计算机网、广播电视网等； （2）按网络构成方式划分：星型网、网状网、环型网、树型网、总线网等； （3）按网络分布划分：长途网、本地网、中继网、接入网等； （4）按网络传输介质划分：有线网（固定网）、无线网（移动网）； （5）按网络运营角度划分：公网、专网； （6）按网络层次划分：核心网、骨干网、本地网、局域网、内部网、企业网、校园网等；（7）按网络功能划分：传输网、交换网、接入网、支撑网、智能网、虚拟专用网、广播电视网、卫星通信网、微博通信网等； （8）按网络传送的业务划分：电话网PSTN、电报网、数据网、窄带综合业务数字网N-ISDN、宽带综合数字业务网B-ISDN、全光网络等； （9）按网络交换技术划分：电路交换网、分组交换网、异步转移模式ATM交换网、多协议标记交换MPLS、软交换网络、光交换网络等； （10）按网络的发展划分：现代网络、下一代网络NGN、全光网络等； （11）计算机网又可划分为：局域网、城域网、广域网，LAN有以太网、令牌环、光纤分布式数据接口FDDI等； （12）数据网又有X.25、数字数据网DDN、帧中继FR、ATM、MPLS网等； （13）移动网又有：全球通GSM、码分多址CDMA、小灵通PHS、大灵通CDMA450、集群系统等； 3. 交换功能 3.1 交换节点应实现的基本功能 （1）接收和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号。 （2）接收和分析从用户线或中继线发来的地址信号。 （3）按照固定地址进行选路，并在中继线上转发信号。 （4）根据释放信号拆除连接。 3.2 交换节点可控制的连续类型 （1）本局连续：本局用户之间的连接。 （2）出局连续：本局用户呼叫其他局用户，将本局用户连接到出中继线上。 （3）入局连续：其他局用户呼叫本局用户，将入中继线连接到本局用户。 （4）转接连续：由汇接交换机完成中继线与中继线之间的连接。 第二章电路交换 1、电路交换的基本概念：电路交换（Circuit Switching, CS）也称线路交换。电路交换是在通信之前先建立连接，通信过程中固定分配带宽、独占信道的实时交换，适用于语音、图像等实时性要求高的业务，是目前电话网的基本交换方式。电路交换的基本过程包括呼叫建立阶段、通话阶段和释放拆除三个阶段。（同步时分复用技术） 2、电路交换的特点：

现代交换原理与通信网技术部分课后习题答案

文档说明：本文档只有现代交换与通信技术课后习题 的部分答案，所以仅供参考，并且只有前七章的哦， 可用于考试复习。 第一章 1.在通信网中为什么要引入交换功能? 为实现多个终端之间的通信,引入交换节点.各个用户终端不在是两两互连 , 而是分别精油一条通信线路 连接到交换节点上,在通信网中,交换就是通信的源和目的终端之间建立通信信道,实现通信信息传送的过 程引入交换节点后, 用户终端只需要一对线与交换机相连,接生线路投资,组网灵活. 2.构成通信网的三要素是:交换设备. 传输设备 , 用户终端. 3.目前通信网中存在的交换方式有哪几种?分别属于哪种传送模式? 电路交换.多速率电路交换.快速电路交换. 分组交换.帧交换. 帧中继.ATM交换.IP交换.光交换.软交换. 电路交换. 多速率电路交换 .快速电路交换. 属于电路传送模式, 分组交换 .帧交换. 帧中继/属于分组 传送模式 ATM交换属于异步传送模式 4.电路传送模式.分组传送模式,和异步传送模式的特点是什么? (1)信息传送的最小单元是时隙(2)面向连接的工作方式(3)同步时分复用(4)信息传送无差错控制(5)信息 具有透明性(6)基于呼叫损失的流量控制分组特点: (1)面向连接的工作方式的特点(2)无连接的工 作方式特点(3)统计时分复用(4)信息传送有差错控制(5)信息传送不具有透明性(6)基于呼叫延迟的流量控 制异步传送特点: (1)固定长度单元的信元和简化的信头(2)采用了异步时分复用方式(3)采用了面向连 接的工作方式 5.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? 相同点:都具有连接建立数据传送和链路拆除三个阶段. 不同; 电路交换的面向连接的工作方式是一条 物理连接通路.而虚电路方式以及ATM交换方式都属于逻辑连接. 6.同步时分复用和异步时分复用的特点是什么? 同步时分复用的基本原理是把时间划分为等长的基本单位,一般称为帧,没帧再划分为更小单位叫时隙.对 每一条同步时分复用的告诉数字信道,采用这种时间分割的方法.依据数字信号在每一帧的时间位置来确定

现代交换技术与通信网复习要点

现代交换技术与通信网复习要占 八\、 信息工程专业《现代交换技术与通信网》复习要点 1、通信网的三要素 通信网的三要素一一交换设备（交换节点），传输设备（传输线路）和用户终端。 2、电路交换，分组交换的原理，特点： 电路交换原理： 当用户需要通信时，交换机就在收、发终端之间建立一条临时的电路连接，该连接在通信期间始终保持接通，直至通信结束才被释放。通信中交换机不需要对信息进行差错检验和纠正，但要求交换机处理时延要小。交换机所要做的就是将入线和指定出线的开关闭合或断开。电路交换的三个阶段：呼叫建立、传送信息、呼叫拆除。 电路交换的特点： （1）信息传送的最小单位是时隙 （2）面向连接的工作方式（物理连接） （3）同步时分复用（帧的概念） 注意：不同帧中编号相同的时隙组成一个恒定速率的数字信道。 （4）信息传送无差错控制 （5）信息具有透明性 （6）基于呼叫损失制的流量控制 分组交换原理： 分组交换把一份要发送的数据报文分成若干个较短的、按一定格式组成的分组，将这些分组传送到一个交换节点。交换节点采用存储一转发技术。分组具有统一格式并且长度比报文短得多，在交换机的主存储器中停留很短时间，一旦确定了新的路由，就很快被转发到下一个节点机。 分组交换的特点： （1）信息传送的最小单位是分组 （2）面向连接（逻辑）无连接两种工作方式 （3）统计时分复用（动态分配带宽）

基本原理是把时间划分为不等长的时间片，按照某次通信的分组多少来分配，分组多，占用的时间片的个数就多，反之； （4）信息传送具有差错控制 （5）信息传送不具备透明性 （6）基于呼叫延迟的流量控制 3、交换网络的设计包含几个方面 （1）在给定用户条件（如用户个数，电话使用的频繁程度等）和希望达到的服务质量后，如何确定交换网络的容量（入、出线的数量）； （2）在已知网络的容量后，如何设计网络的结构； （3）对于已知结构，如何实现数字接续（即将任意指定入线上的数字信号传递到任意指定的出线）。 4、分组交换的两种方式，原理，特点 分组交换的两种方式： （1）面向连接的分组网络（提供虚电路VC服务）

现代通信交换一,二章作业

现代通信交换习题作业 第一章 1,简述交换机的基本结构和功能. 答: 程控交换机的基本结构框图如图1.1所示,主要包括接口部分,交换网络部分,信令部分和控制部分. 接口部分又分为用户侧接口和中继侧接口.用户侧的用户电路为每个用户话机服务.中继侧是与其他交换机连接的接口电路.数字交换网络(DSN)用来完成进出交换系统信息的可靠接续,可以是各种接线器,也可以是电子开关矩阵.它可以是空分的,也可以是时分的.信令部分用来完成接续过程中控制信息的收发,负责用户接口电路的用户信令处理机. 图1.1 程控交换机的基本结构框图 交换机实现的基本功能:接受和分析从用户线或中继线发来的呼叫信号; 接受和分析从用户线或中继线发来的地址信号;按固定地址正确选路和在中继线上转发信号;按照所收到的释放信号拆除连接. 2,目前,通信网上都有哪些主要的交换技术?电路交换技术具有哪些特点? 答: 常用的交换技术有电路交换, 分组交换,ATM交换及软交换等. 电路交换具有下列特点： 1.呼叫建立时间长，并且存在呼损。 2.传送信息没有差错控制，电路连通后提供给用户的是“透明通道”。 3.对通信信息不做任何处理,原封不动传送（信令除外）。 4. 线路利用率低。 5.要在通信用户间建立专用的物理连接通路。 6.实时性较好，那一个终端发起呼叫或出现其它动作，系统能够及时发现，并做出相应的处理。

3,浅谈电话交换机的主要分类和交换技术的发展趋势. 答:交换机的分类方法有很多.按电话交换机服务范围不同,可分为局用交换机和用户交换机;按系统控制方式不同,可分为布控交换机和程控交换机;按话路设备构成方式不同,可分为空分交换机和时分交换机;按交换的语音信号形式不同,可分为模拟交换机和数字交换机. 交换技术的发展趋势: 交换机以提供单一的语音业务为主逐步向提供数据业务为主过渡，以硬件为主逐步向以软件为主过渡，以电路交换为主逐步向以分组交换（含软交换等）为主过渡，以支持窄带业务为主的电话网逐步向以支持宽带业务为主的综合业务数字网过渡。 第二章 1,说明数字信号有哪些优越性? 答：1．具有较强的干扰性，还可以再生，实现无损耗传输。 2．保密性强。 3．便于采用新型的大规模和超大规模集成电路，使设备更加小型化，轻型化，成本不断下降，耗电减少。 4．更适应纳入综合业务数字网，适应新的技术装备。 2,简述抽样定理,为什么语音信号通常使用的抽样频率为8KHZ? 答：抽样定理 一个频带限制在（0，f H）Hz内的时间连续信号，如果以T≤1/2f H秒的间隔对它进行等间隔抽样，则连续信号m(t)将被所得到的抽样值完全确定。 此定理使用在均匀间隔T≤1/2f H秒上给定信号的抽样值来表征信号。所以被称为均匀抽样定理。这意味着，当抽样频率f S≥2f H时根据抽样值就能准确地确定原信号。 语音信号频率范围300~3400HZ，其奈奎斯特频率为6.8KHZ，所以使用的抽样频率应为8KHZ。 3,简述非均匀量化,什么是A律13折线？ 答：非均匀量化：根据语音信号的统计特性，小信号出现的概率远大于大信号，在小信号范围内提供较多的量化级，而在大信号范围内提供较少的量化级。这样只要规定量化级的总数不变，就不需要增加传输带宽，同时又可以提高小信号的信噪比，这种技术叫做非均匀量化。 A律13折线 设直角坐标系的X轴、Y轴代表输入、输出信号的取值域并假定输入信号和输出信号的最大取值范围是-1～1。现把X轴的区间（0，1）不均匀地分为8段，分段规律是每次以二分之一取段。 在0～1范围内共有128个量化级，但是每一段上的量化级是不均匀的，这样，对输入信号就形成了一个不均匀量化的方案，此方案对弱信号时的量化级分得细，对强信号的量化级分得粗。

现代交换技术。

现代交换原理与技术 简答题 1. 通信网由哪些部分组成？并简述各部分的作用。 答：通信网由 终端设备，交换设备，传输设备 构成。 终端设备：完成信号的发送和接收以及信号变换与匹配。 交换设备 （现代通信网的核心 ） ：完成信号的交换，节点链路的汇集、转接、分配 传输设备：为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。 2. 在通信网中为什么要使用交换技术？ 答： ① 引入交换设备之后，用户之间的通信方式由点对点通信转变成通信网。 ② 通信网是一种用交换设备和传输设备，将地理上分散的终端设备相互连接起来实现通信和信息交换的 系统。 ③ 有了交换设备才能使某一地区内任意两个终端相互连接，才能组成通信网。 ④ 而由交换机组成的交换式通信网的一个重要的优点是很容易组成大型网络。 3. 无连接网络 （ 数据报 ）和面向连接网络 （ 虚电路 ）有何特点？ 4. 分组交换的数据报方式和虚电路方式有何区别？ 答：如下图所示： 5. 简述数据通信与话音通信的主要区别。 答： （1） 通信对象不同 ：前者是计算机之间或人与计算机之间的通信，需要严格定义通信协议和标准 人和人之间的通信。 （2） 传输可靠性要求不同 ：前者的比特差错率在 10-8 以下，后者可高达 10-3 。 (3) 通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同 ： 99.5%的数据通信持续时间短于电话平均通信时间， 其信道建立时间也短于电话通信。 (4) 通信过程中信息业务量特性不同 : 数据从 30b/s 到 1Mb/s ，而电话量级在 32kb/s 。 ; 后者是

6.通信网中常用的交换方式有哪些？各有何特点。 答：通信网的三种交换方式是电路交换、报文交换和分组交换，其各自的特点: (1)电路交换：在电路交换中，交换机在一对用户之间连起一条通路，通信过程中交换机不干预传输的信息 内容，通信完毕后这条通路即行断开; (2)报文交换：报文交换采用“存储转发”方式，是以一个报文为一个信息传输实体，报文的长短是随机的， 因而对各个节点的存储容量要求较高，处理时间较长; (3)分组交换：分组交换综合了前两者的优点，采用“存储-- 转发”方式，数据分组的长度固定，以分组作为 存储、处理和传输的单位，能够节约缓冲存储器的利用率，而且缩短了处理时间，加快了信息传输速率。 7.比较电路交换、分组交换与 ATM交换之间的异同。 答： a.电路交换:主要用于电话通信网中，完成语音信号的交换，是最早出现的一种实时交换方式。特点： (1)信息传送的最小单位是时隙； (2)面向连接的工作方式； (3)采用同步时分复用，固定分配带宽的工作方式； (4)信息传输具有透明性，信息传输无差错控制； 优点:面向连接，时延小;数据传输可靠、传输效率高、有序，质量有保证；透明传输，开销小。 缺点:资源独占、线路利用率低、浪费严重，不同终端不能互通，可能存在呼损。 b.分组交换:主要用于数据通信系统中，采用存储转发的方式，完成信息的交换，具有5个特点: (1)信息传送的最小单位是分组; (2)采用面向连接的虚电路和面向无连接的数据报两种工作方式; (3)采用统计时分复用，动态分配带宽的工作方式; (4)信息传输不具有透明性，信息传送有差错控制. 优点:提供可变比特率业务; 线路利用率很高;经济性好。缺点:技术实现复杂;时延较大;无法很好的支持实时业务。 c.ATM交换:主要用于是宽带综合业务数字网中的交换模式，具有3个特点: (1)信息传输以信元为单位，信元具有固定长和简化的信头； (2)采用面向连接的工作方式； (3)采用异步时分多路复用方式。优点：具有电路交换方式的处理简单的特点，支持实时业务，数据透明传输，并采用端到端的通信协议。同时具有分组交换方式支持可变比特率等优点。 8.什么是宽带交换？宽带交换技术主要有哪些？ 答：带宽交换技术是一种适用于通信网的交换和复用技术。带宽交换技术主要有：快速电路交换、快速分组交换、帧中继、异步传送模式(ATM交换) 、IP 交换和标记交换。

现代交换技术与通信网复习要点

信息工程专业《现代交换技术与通信网》复习要点 1、通信网的三要素 通信网的三要素——交换设备(交换节点)，传输设备（传输线路）和用户终端。 2、电路交换，分组交换的原理，特点： 电路交换原理： 当用户需要通信时，交换机就在收、发终端之间建立一条临时的电路连接，该连接在通信期间始终保持接通，直至通信结束才被释放。通信中交换机不需要对信息进行差错检验和纠正，但要求交换机处理时延要小。交换机所要做的就是将入线和指定出线的开关闭合或断开。电路交换的三个阶段：呼叫建立、传送信息、呼叫拆除。 电路交换的特点： （1）信息传送的最小单位是时隙 （2）面向连接的工作方式（物理连接） （3）同步时分复用(帧的概念) 注意：不同帧中编号相同的时隙组成一个恒定速率的数字信道。 （4）信息传送无差错控制 （5）信息具有透明性 （6）基于呼叫损失制的流量控制 分组交换原理: 分组交换把一份要发送的数据报文分成若干个较短的、按一定格式组成的分组，将这些分组传送到一个交换节点。交换节点采用存储—转发技术。分组具有统一格式并且长度比报文短得多，在交换机的主存储器中停留很短时间，一旦确定了新的路由，就很快被转发到下一个节点机。 分组交换的特点: （1）信息传送的最小单位是分组 （2）面向连接（逻辑）无连接两种工作方式 （3）统计时分复用（动态分配带宽） 基本原理是把时间划分为不等长的时间片，按照某次通信的分组多少来分配，分组多，占用的时间片的个数就多，反之； （4）信息传送具有差错控制 （5）信息传送不具备透明性 （6）基于呼叫延迟的流量控制 3、交换网络的设计包含几个方面 （1）在给定用户条件（如用户个数，电话使用的频繁程度等）和希望达到的服务质量后，如何确定交换网络的容量（入、出线的数量）； （2）在已知网络的容量后，如何设计网络的结构； （3）对于已知结构，如何实现数字接续（即将任意指定入线上的数字信号传递到任意指定的出线）。 4、分组交换的两种方式，原理，特点 分组交换的两种方式: （1）面向连接的分组网络（提供虚电路VC服务）

现代交换

二、填空题 1.交换式通信网的一个最大优点是易于组成_____________________。 大型网络 2.程控交换机的系统设计包括电话网结构、系统配置、编号计划和_______________等。 入网方式 3.随着电子技术和计算机技术的发展，通信网朝着__________、____________、 _____________、___________、____________。 数字话、智能化、宽带化、个人化、全球化。 4.交换技术实现的方式主要分为__________和________两大类，其中_______主要用于进 行实时的交换业务，是最早也是最成熟的交换技术。 电路交换和分组交换，电路交换 5.多级交换网络的拓扑结构用_________、_________和___________三个参数说明。 容量、级数、连接通路 6.我国的公用电话通信网以___________为主体，由__________与长途网组成，并通过国 际交换中心进入国际电话网。 自动网，本地网 7.世界上第一代电话交换机采用的是___________电路交换方式，利用接点等开关元器件 构成________交换网络。 空分、电路交换 8.在internet 网中完成信息交互和网络互联的技术是通过_________来实现。 路由器 9.空分交换单元是由空间上分离的多个____________________按一定的规律连接构成。 小的交换部件或开关部件 10.程控交换机的用户电路功能可归纳为____________七项，目前，这七项用户电路功能仅 需要使用_____________和_____________两片专用集成电路及少量的外围辅助电路便可实现。 BORSCHT、用户线接口电路、编译码电路 11.电话交换技术的发展大致可划分为________、_________、_________、___________、 __________等发展阶段。 磁石、供电、步进、纵横、程控交换机 12.交换网络的三大要素_____________、______________、________________。 交换单元、不同交换单元的拓扑连接（组织结构）、控制方式 13.从交换系统的功能结构来分，电路交换的基本功能是________、__________、 _____________、_____________。 连接、信令、终端接口、控制 14.信令方式包括_______________、___________________、___________________。 信令的结构形式、信令在多段路由上的传送方式、信令的控制方式 15.交换式通信网的一个重要优点是较易于_________。 组成大型网络 16.两个用户终端之间的每一次成功的通信都包括三个阶段：___________、_________、 ________ 。 呼叫建立、消息传输、话终释放 17.电信网的主要任务是提供面向信息的__________、___________和______________。 处理、交换、传送任务 18.报文交换的基本原理是________________。 “存储--转发” 19.快速分组交换是一个总的概念，在实现的技术上有两大类___________、___________。 帧中继（Frame）；信元中继（Cell Relay） 20.宽带交换技术包括：___________________、___________、______________、 _______________________、_________。

第三章 程控数字交换与电话通信网课后

2、电话交换技术发展的三个阶段是什么，各个阶段的交换设备的特点是什么？ 电话交换技术的发展经历了三个阶段:人工交换阶段;机电式自动交换阶段;电子式自动交换阶段。 特点: 人工电话交换机由人工完成接续,接续速度慢,用户使用不方便。但这一阶段电话机的基本动作原理和用户线上的接口标准直到今天还在使用。 机电式自动交换阶段与人工交换机相比主要有两点不同：为每个用户指定唯一的电话号码,通过拨号盘自动拨号;使用电磁控制的机械触点开关代替人工操作,自动实现线路连接。 电子式自动交换阶段采用逻辑控制方式,这种方式灵活性差,控制逻辑复杂,很难随时按需要更改控制逻辑。 3、程控交换系统是由哪几个部分组成的，各组成部分完成的功能是什么？ 数字程控交换机系统结构由控制子系统和话路子系统构成。 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。 话路子系统是由中央级交换网络和用户级交换网络以及各种接口设备组成的。 交换网络:实现不同线路端口上的话音交换。 接口设备:完成外部信号与交换机内部信号的转换。 4、设置远端用户模块有什么好处，远端用户模块和用户模块相比其工作特点有何不同？ 好处：远端用户模块的设置节省了用户线路的投资，将模拟信号传输改为数字信号传输，改善了线路的传输质量。

不同：远端用户模块与用户模块相比，首先信号传输码型不同。远端用户模块距离远，需要采用HDB3码传输。另外，它放置在远离中央级且用户比较集中的地方，而且其功能通常还有两点特殊要求： （1）远端用户模块一般具有模块内的交换功能； （2）当远端用户模块与母局之间的PCM链路出现故障无法进行任何通信时，模块内部的用户之间可以正常通话；能继续提供 119、110、120和122等特种服务；至少能保存最近24小时 的计费信息，一旦与母局恢复联系可将计费信息转至母局。 5、数字程控交换机的接口类型都有哪些？ 数字程控交换机用户侧接口V类和Z类接口，数字程控交换机与其他交换机的网络侧接口A类、B类、C类及网管接口Q3接口。 6、用户电路的BORSCHT七大功能是什么，还有哪些功能在一些特殊应用是会用到？ B(Battery feeding)馈电 O(Overvoltage protection)过压保护 R(Ringing control)振铃控制 S(Supervision)监视 C(CODEC & filters)编译码和滤波 H(Hybird circuit)混合电路 T(Test)测试 除去以上几个七项基本功能外，还有主叫号码显示，计费脉冲发送，极性反转等功能。 7、数字中继电路完成哪些功能？ 码型变换：单极性不归零码——> HDB3（高密度双极性码）

现代交换原理与通信网技术复习提纲

第 1 章交换概念 1. 在通信网中为什么要引入交换功能? 为实现多个终端之间的通信,引入交换节点.各个用户终端不在是两两互连, 而是分别精油 一条通信线路连接到交换节点上,在通信网中,交换就是通信的源和目的终端之间建立通信信道,实现通信信息传送的过程引入交换节点后, 用户终端只需要一对线与交换机相连,接生线 路投资,组网灵活. 2. 构成通信网的三要素是:交换设备. 传输设备, 用户终端. 3. 目前通信网中存在的交换方式有哪几种?分别属于哪种传送模式? 电路交换.多速率电路交换.快速电路交换. 分组交换.帧交换. 帧中继.ATM 交换.IP 交换.光交换.软交换. 电路交换. 多速率电路交换.快速电路交换. 属于电路传送模式, 分组交换.帧交换. 帧中继/属于分组传送模式ATM 交换属于异步传送模式 4. 电路传送模式.分组传送模式,和异步传送模式的特点是什么? (1) 信息传送的最小单元是时隙(2) 面向连接的工作方式(3)同步时分复用(4) 信息传送无差错控制(5)信息具有透明性(6)基于呼叫损失的流量控制分组特点: (1)面向连接的工作方式 的特点(2)无连接的工作方式特点(3)统计时分复用(4)信息传送有差错控制(5)信息传送不具有透明性(6)基于呼叫延迟的流量控制异步传送特点: (1)固定长度单元的信元和简化的信头(2) 采用了异步时分复用方式(3)采用了面向连接的工作方式 5. 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? 相同点:都具有连接建立数据传送和链路拆除三个阶段. 不同; 电路交换的面向连接的工作方式是一条物理连接通路.而虚电路方式以及ATM 交换方式都属于逻辑连接. 6. 同步时分复用和异步时分复用的特点是什么? 同步时分复用的基本原理是把时间划分为等长的基本单位,一般称为帧,没帧再划分为更小单 位叫时隙.对每一条同步时分复用的告诉数字信道, 采用这种时间分割的方法.依据数字信号 在每一帧的时间位置来确定它是第几路子信道.这些子信道又可以称为位置化信道.通过时间 位置来识别每路信道异步时分复用是采用动态分配带宽的,各路通信按需使用. 异步时分复 用将时间划分为等长的时间片,用于传送固定长度的信元.异步时分是依据信头标志来区别哪路通信信元，而不是靠时间位置来识别。 7、面向连接和无连接的工作方式有什么特点不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接。其通信过程分为三个阶段：连接建立传送信息连接拆除 ( 2)一旦建立连接该通信的所有信息均沿着这个链路路径传送求保证信息的有序性。(3)信息传送的时延比无连接的时延小。 ( 4)一旦建立连接出现故障信息传送就要中断，必须重新建立连接。因此对故障敏感。无连接特点： (1)没有建立连接一边选路一 边传送信息，属于一个信道的信息沿着不同的路径到达目的地，改路径无预知无法保证信息 的有序性、( 3)信息传送的时延比面向连接的工作方式时延大( 4)对网络故障不敏感、 8. 分组交换。帧交换，帧中继。有何异同 分组交换的信息传送最小单位是分组，帧交换是帧帧中继是帧、分组交换的协议是OSI 1.2.3 帧交换是OSI 1.2 帧中继是OSI 1.2(核心) 分组交换的信息与信令传送信道不分离帧交换分离，帧中继分离。 9. 帧中继与ATM 交换有何异同帧中继只保留了二层数据链路层的核心功能，如帧的定界，同步，传输差错检测等。，没有流量控制，重发等功能。以达到为用户提供高吞吐量，低延时特性。并适合突发性的数据业务的目的。ATM 交换采用固定长度的信元和简化的信头使得操作简单提高了信息处理能力， ATM 采用异步时分复用，ATM 交换采用面向连接的工作方式。从而大大提高了网络的传输处理能

现代交换技术课后答案

第一章 1.全互连式网络有何特点？为什么通信网不直接采用这种方式？ 全互连式网络把所有终端两两相连；这种方式的缺点是：1）所需线路数量大且效率低。所需线路对数与通话用户数间的关系是：N(N-1)/2。2）选择困难。每一个用户和N-1个用户之间用线路连接，由电话机来选择需要通话的用户连线比较困难。3）安装维护困难。每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线，困难。 2.在通信网中引入交换机的目的是什么？ 完成需要通信的用户间的信息转接，克服全互连式连接存在的问题。 3.无连接网络和面向连接网络各有何特点？ a）面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、释放连接三个阶段；无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。b）面向连接网络中的每一个节点为每一个呼叫选路，节点中需要有维持连接的状态表；无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路，节点中不需要维持连接的状态表。c）用户信息较长时，采用面向连接的通信方式的效率高；反之，使用无连接的方式要好一些。4.OSI参考模型分为几层？各层的功能是什么？ 分为7层：物理层：提供用于建立、保持和断开物理接口的条件，以保证比特流的透明传输。数据链路层：数据链路的建立、维持和拆除；分组信息成帧；差错控制功能；流量控制功能。网络层：寻址、路由选择、数据包的分段和重组以及拥塞控制。运输层：1）建立、拆除和管理端系统的会话连接2）进行端到端的差错纠正和流量控制。会

话层：1）会话连接的建立与拆除；2）确定会话类型（两个方向同时进行，交替进行，或单向进行）3）差错恢复控制。表示层：数据转换：编码、字符集和加密转换；格式转换：数据格式修改及文本压缩；语法选择：语法的定义及不同语言之间的翻译。应用层：提供网络完整透明性，用户资源的配置，应用管理和系统管理，分布式信息服务及分布式数据库管理等。 5.网络分层模型的意义是什么?各层设计对交换机有什么益处？ 意义是为异种计算机互联提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考连。 6.已出现的交换方式有哪些？各有何特点？ 电路交换、分组交换、ATM交换。电路交换基于同步时分复接，其要点是面向连接。分组交换是数据通信的一种交换方式。它利用存储—转发的方式进行交换。基于异步时分复接。ATM即异步传送模式，ATM 基于异步时分复接。其要点是面向连接且分组长度固定(信元)。 7.交换方式的选择应考虑哪些因素？ 业务信息相关程度不同，时延要求不同，信息突发率不同 9.交换机应具有哪些基本功能？实现交换的基本成分是什么？ 基本功能： (1) 接入功能：完成用户业务的集中和接入，通常由各类用户接口和中继接口完成。(2) 交换功能：指信息从通信设备的一个端口进入，从另一个端口输出。这一功能通常由交换模块或交换网络完成。(3) 信令功能：负责呼叫控制及连接的建立、监视、释放等。 (4) 其它控制功能：包括路由信息的更新和维护、计费、话务统计、