现代交换技术重点整理.doc

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第1章：绪论
交换的基本概念，通信网的三要素：终端设备 传输系统 交换系统

数据通信和话音通信的区别：
1， 通信对象不同，数据通信实现的是计算机和计算机之间，以及人与计算机之间的通信，而话音通信实现的是人与人之间的通信。
2， 传输可靠性不同，数据通信要求更高，话音相对较小
3， 通信的平均持续时间和通信建立响应不同，数据通信持续时间要短，建立连接的时间也短。话音通信过程相反。
4， 通信过程中信息业务量特性不同

电路交换和分组交换的优缺点
电路交换的主要优点：
1， 信息传输时延小，对一次连续而言，传输时延固定不变。
2， 信息的传输效率比较高
3， 信息的编码方法和信息格式有通信双方协调，不受网络的限制
缺点：
1， 电路的连续时间较长，当传输较短信息时，通信通道建立的时间可能大于通信时间，网络利用率低
2， 电路利用低
3， 通信双方在信息传输，编码格式，同步方式，通信协议等方面要完全兼容，限制了各种不同速率，不同代码格式，不同通信协议的用户终端的互通
4， 有呼损，可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网负载过重而呼叫不通
第2章：交换单元与交换网络
1）连接的三种表示形式（函数表示形式，排列表示形式，图像表示形式）及它们间的相互转换
2）T、S接线器及TST网络的工作原理
3）Clos无阻塞网络基本结构和条件
Clos网络结构：两边各有r个对称的m*n矩形交换单元，中间是m个r*r的正方型交换单元。每个交换单元都与下一级的各个交换单元有连接且仅有一条连接。m,n,r是整数决定了交换单元的容量，称为网络参数记作C（m,n,r）
三级clos网络无阻塞的条件：m>=2n-1.
4）Banyan网的构成方法、自由选路的概念以及阻塞情况判断

第3章：电路交换技术及接口电路
电路交换呼叫接续过程：三个阶段：1，呼叫建立 2，消息传输 3，话终释放

电路交换系统的基本功能：连接、信令、终端接口、控制功能。

模拟用户接口的七大功能：能对7个基本功能做简单解释。
1、 馈电：所有连接在交换机上的电话分机用户，都由交换机向其馈电。馈电方式两种，电压馈电和电流馈电。
2、 过压保护：这是二次过压保护，在配线架上的气体放电管在雷击时已经短路接地，残余的端电压在100伏以上，这对交换机仍有很大的威胁，故采用二次过压保护措施。
3、 振铃：由用户处理机的软件控制，当需要向用户振铃时，就发出控制信号，使继电器控制接点闭合，振铃电路发出振铃流到用户。当用户摘机时，摘机信号可由环路监视电路检测或由振铃回路监视电路检测，立即切断铃流回路，停止振铃。
4、 监视：主要用于监视用户线回路的通断状态。
5、 编译码和滤波器：编码器将模拟信号转变为数字信号，译码器将数字信号变成模拟信号。
6、 混合电路：
7、 测试：测试功能主要是将各继电器的接点或电子开关闭合，使用户线与测试设备接通，并与交换机分开。
第4章：存储程序控制原理
一个呼叫的处理过程：
1， 主叫用户A摘机呼叫
2， 发拨号音，准备收号
3， 收号
4， 号码分析
5， 接至被叫用户
6， 向被叫用户振铃
7， 被叫应答通话
8， 话终、主机先挂机或者被叫先挂机
局内呼叫的SDL描述

呼叫处理任务的三种类型：
1， 输入处理：收集话路设备的状态变化和有关信息。输入处理程序的执行级别较高，仅次于故障中断。硬件写入的周期短于软件的读取周期，读取的信息反应硬件的最新状态。
2， 内部处理：内部处理程序的级别低于输入处理，可以允许执行稍有延迟。内部处理程序的一个共同特点是要通过查表进行一系列的分析和判断。内部程序处理的结果可以是启动另一个内部处理程序或者启动输出处理。
3， 输出处理：用于完成通话设备的驱动。
用户摘挂机识别原理
交换软件的构成，运行软件系统结构
程控交换机中程序的级别划分和调度方式
程序级别：故障级、时钟级、基本级。发生故障时产生故障中断调用故障处理进程，级别最高。其次是时钟级，时钟级中执行实时性要求严格的进程或其他要求定时执行的进程。基本级执行定时要求不太严格的进程，级别最低。
时间表程序调度的基本原理：要求表格设计
BHCA的计算
影响BHCA的因素：处理机速度，指令功能，无呼叫发生时的开销，呼叫处理的开销，程序结构和编制，安全系数，话务参数。
t=a+b*N(a 是与话务无关的开销，而与系统容量等固定参数有关，b是处理一次呼叫的平均时间开销，N是一定时间内各种呼叫接续的总数即处理能力值BHCA)
交换机的程序设计语言

第5章：分组交换与帧中继技术
分组交换原理的本质特征：统计复用，存储转发
根据用户实际需要分配线路资源的方法称为统计时分复用
统计时分复用方式下，没有为各个终端分配物理上的子信道，但是通过对数据的编号，把各个终端的数据在线路上严格区分开来。优点：可以获得较高的信道利用率。缺点：会产生附加的随机时延和丢失数据的可能。

X.25网的分层结构
上层协议 上层协议
网络层 路由选择、虚电路复用 网络层
数据链路层 数据或帧、流量\差错控制 数据链路层
物理层 电气机械等特性、比特流传输 物理层

X.25网的分组头格式
01111110
地址
控制
FCS

帧中继分层结构
上层协议 差错\流量控制 上层协议
数据链路层 数据或帧、流量\差错控制 数据链路层
物理层 电气机械等特性、比特流传输 物理层
帧中继帧格式
标志
地址
信息
FCS
标志

DLCI
C\R
EA
DLCI
FECN
BECN
DE
EA

第6章：信令系统
信令的基本概念和分类
信令是指通信系统中的控制指令。它可以指导终端，交换系统及传输系统协同运行，在指定的终端之间建立临时的通信信道。
信令的分类：
1) 随路信令和共路信令
2) 线路信令、路由信令和管理信令（三种信令功能不一样）
3) 用户线信令和局间信令（按照工作区域不同划分）

信令方式
1. 结构形式
结构形式有未编码和已编码两种。
未编码的信令可以按脉冲幅度不同、脉冲在时间轴上的位置、脉冲频率不同来区分，特点是信息量少，传输速度慢，设备复杂。
已编码有三种：
1) 模拟已编码信令：主要指多频制信令
2) 数字型线路信令：数字型线路信令是使用4位二进制编码表示线路状态的信令。
3) 信令单元：NO.7信令是使用二进制编码的若干八位位组构成的信令单元来表示各种信令。
2. 传输方式：1） 端到端方式 2）逐段转发方式 3）混合方式
3. 控制方式：1）非互控方式 2）半互控方式 3）全互控方式

No.7信令系统的四层结构
信令点A 信令点B
L4用户级 用户级
L3信令网功能级 信令网功能级
L2信令链路控制级 信令链路控制级
L1信令数据链路级 信令数据链路级
各级的主要功能：
第一级 为信令传输提供一条双向数据通信，定义了信令数据链路的物理、电气功能特性和链路接入方法
第二级 定义了在信令数据链路上欻弄信令消息的功能和程序。它和第一级一起共同保证信令消息在两信令点之间的链路上可靠的传递
第三级 在消息的实际传递中，将信令消息传至适当的信令链路或者用户部分；当遇到故障或阻塞，完成信令网的重新组合，以保证信令消息仍然可靠的传递
第四级 由不同的用户部分组成，每个用户部分定义和某一类用户相关的信令功能和过程
信令单元的格式
按照来源的不同可分为三种
F
CK
SIF
SIO

L1
FIB
FSN
BIB
BSN
F
8 16 8n 8 2 6 1 7 1 7 8
(A) 消息信令单元（MSU）
F
CK
SK

LI
FIB
FSN
BIB
BSN
F
8 16 8\16 2 6 1 7 1 7 8

(B )链路状态信令单元
F
CK

LI
FIB
FSN
BIB
BSN
F
8 16 2 6 1 7 1 7 8
（C）插入信令单元

第7章：ATM交换技术
ATM的基本概念
ATM技术是实现B-ISDN的核心技术，它是以分组传送模式为基础并融合了电路传送模式高速化的优点发展而成，可以满足各种通信业务的需求。它采用异步时分复用的方式将来自不同信息源的信元汇集到一起，在一个缓冲器中排队，按照先进先出的原则将信元逐个输出到传输线路，在传输线路上形成首尾相接的信元流。网络根据心头中的地址标志来选择信元的输出端口转移信元。
ATM信元组成结构、信元头部格式
ATM信元由53个字节的固定长度数据块组成，前五个字节是信头，后48个字节是信息段。
ATM的信头结构分两种：UNI（用户-网络接口），NNI（网络结点接口）。
GFC VPI
VPI VCI
VCI
VCI PTI CLP
HEC

VPI
VPI VCI
VCI
VCI PTI CLP
HEC
ATM的分层结构
B-ISDN是基于ATM的网络，也是唯一一个关于ATM的规程参考模型。
B-ISDN模型包含三个平面：用户平面（U平面）负责提供用户信息传送、流量控制和恢复操作；操作平面（C平面）负责建立网络连接和管理连接，以及连接的释放；使用永久虚电路（pvc）时不需要控制平面。管理平面（M平面）负责各层中的实体，并执行运营、监控和维护。

ATM的信元处理原则（误码处理，HEC定界，VP，VC的关系）
误码处理：在传送ATM信元的系统中，通过对信头部分的HEC进行检验可纠正信头中的一位错码和发现多位错码。对于HEC已检测出信头有错而无法纠正时丢弃该信元。特点：1，接收方收到的ATM信元的信头都是正确的。2，不是所有的ATM信元都能送到接收方，信头错误的信元被丢弃。3，ATM系统不保证传送信息的正确性。接收方收到的ATM信元的信息域中可能有误码。
HEC界定：搜索状态下接收到一个正确的HEC检验结果后进入预同步态，系统认为发现了信元的边界，继续进行HEC的检验。若连续发现b个信元的HEC检验都正确，则进入同步状态。在此过程中发现一个HEC检验的错误，系统回到搜索态，在同步状态，系统发现连续a个不正确的HEC检验结果，系统回到搜索态。
VP（虚通路），VC（虚信道） 两种虚电路之间是一种等级关系，一个虚通路可由多个虚信道组成。

ATM交换的基本交换原理
ATM交换机模块结构图（P157）
第8章：路由器及IP交换技术
IP交换机的构成 、两种数据流的分类，两种协议
Ip交换的核心是把输入的数据流分为两类：持续期长、业务量大的用户数据流；持续期短、业务量小、呈突发分布的用户数据流。
持续期长、业务量大的用户数据流包括：
文件传输协议数据，远程登陆数据，超文本传输协议数据，多媒体音频、视频数据
持续期短，业务量小的用户数据流包括：
域名服务器查询，简单邮件传输协议数据
Ip交换中使用了GSMP和IFMP两种协议。GSMP用于ip交换机控制器中，完成直接控制ATM交换，IFMP用于ip交换机、ip交换网关或ip主机中，完成把现有网络或主机接入到由ip交换机组成的ip交换网中，用来控制数据传输。

MPLS网络模型及运行的两个基本阶段：
多协议标签交换运行可以分为自动路由表生成和ip分组传送执行两个阶段。

标签、转发等价类的基本概念及标签格式
1， 标签 MPLS协议的关键时引入了标签的概念，它是一种短、易于处理、不含拓扑信息只有局部意义的选路标志
2， 转发等价类 是在转发过程中以等效的方式处理的一组数据分组，这组分组数据有某种共性
3， 标签格式（P203）

LDP协议的三个运行阶段：
标签分发协议运行可以分为三个阶段分别是发现阶段、会话建立阶段、会话保持阶段、删除。
标签交换路径的建立和MPLS交换过程
在MPLS网络中，标签交换路径lsp形成分为三个过程：
1， 网络启动后在路由协议作用下由各个结点建立标签信息库LIB；
2， 根据路由转发表，个结点在LDP控制下建立标签信息库LIB
3， 从入口LSR，中间LSR和出口LSR的输入输出标签互映射并拼接起来后就构成了从不同入口点到不同出口点的LSP。

第9章：光交换技术
了解几种光交换元件
半导体开关：用来对输入信号进行放大，并通过控制放大器的偏执信号来控制其放大倍数；耦合波导开关；硅衬底平面光波导开关；波长转换器；光存储器：实现着电位状态延时保持作用。
了解几种光交换网络（空分，时分，波分）

第10章 软交换技术
软交换、NGN基础知识
软交换的功能结构
媒体网关，信令网关的基本功能
基于软交换的NGN体系结构
H.248协议及呼叫建立流程

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