交换技术作业及答案.doc

第１章 　交换概论
１、2 通信网中用户线上传输得就是什么信号?中继(E1)线上就是什么信号?数据传输速率？
答:模拟信号。数字信号.2、0４８Mbpｓ、
１、3　说明目前常用得交换方式有哪几种?各有什么特点及应用场合?
　答：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， 多协议标记交换（MPLS）, 光交换， 软交换、。
电路交换:
① 信息传送得最小单位就是时隙② 同步时分复用(固定分配带宽) ③　面向物理连接得工作方式④ 信息具有透明性⑤ 信息传送无差错控制⑥ 基于呼叫损失制得流量控制
多速率电路交换:
本质上还就是电路交换，具有电路交换得主要特点。不同得就是:
电路交换方式只提供６4kｂpｓ得单一速率，多速率电路交换方式可以为用户提供多种速率.
即多速率电路交换，有一个固定得基本信道速率，如64kbpｓ、2Ｍbps等,几个这样得基本信道捆绑起来构成一个速率更高得信道,实现多速率交换。这个更高得速率一定就是基本信道速率得整数倍。窄带综合业务数字网(Ｎ－ＩSDN）中,可视电话业务采用得就就是多速率电路交换方式。
快速电路交换:
动态分配带宽与网络资源,用户不传输数据时，不建立传输通道与物理连接，当有信息传送时才快速建立通道．适应突发业务。
分组交换:
1. 报文交换得特征就是交换机要对用户得信息进行存储与处理,即信息就是不透明传输.数据通信--非话业务。
2分组交换：
① 信息传送得最小单位就是分组。②　面向逻辑连接与无连接两种工作方式③ 统计时分复用（按需分配带宽） 基本原理就是把时间划分为不等长得时间片，长短不同得时间片就就是传送不同长度分组所需要得时间，每路通信按需分配时间片，当通信需要传送得分组多时,所占用时间片得个数就多，反之,所占用时间片得个数就少，不传输信息时不分配带宽。由此可见,统计时分复用就是按需分配带宽(动态分配带宽)得。④ 标志化信道:在统计时分复用中，靠分组头中得标志来区分不同得通信分组。具有相同标志得分组属于同一个通信,也就构成了一个子信道,识别这个子信道得标志也叫做信道标志,该子信道被称为标志化信道。 而同步时分复用靠时间位置来识别每路通信得分组,被称为位置化信道。⑤ 信息传送有差错控制,分组交换就是专门为数据通信网设计得交换方式，为保证数据信息得可靠性,在分组交换中设有CRC校验、重发等差错控制机制.⑥ 信息传送不具有透明性。分组交换对所传送得数据信息要进行处理。⑦ 基于呼叫延迟制得流量控制。 在分组交换中，当数据流量较大时,分组排队等待处理,其流量控制基于呼叫延迟 分组交换得技术不适合对实时性要求较高得话音业务,而适合突发与对差错敏感得数据业务。
帧交换:
帧交换方式简化了协议,其协议栈只有物理层与数据链路层．
帧交换与分组交换、帧中继得技术特点

目前帧中继一般只适应于局域网（LAN)之间得互连.
ＡTM：（１) 固定长度得信元复用方式(2）　异步时分复用方式(3) ATM采用面向连接并预约传输资源得工作方式 （４)　在ATM网络内部,取消了逐段链路得差错控制与流量控制，而将这些工作推到了网络得边缘(5) 　AＴＭ信元头部加了纠错与检错得机制。
用ATＭ 交换可构成ATM传送网与B-ISDN网。
ＩP交换：

多协议标记交换(MPLS)：(1）MPLS技术采用标签分配协议仅在相邻得对等体之间进行通信,每台标签交换路由器均可根据网络层拓扑建立相应得标签交换路径。(2)MPLＳ利用了4个字节得标签，用精确匹配得寻址方式取代了传统路由器得最长匹配寻径方式,因此通过升级现有得网络设备,很容易实现高速互联网.（3）ＭPLS可用于多种链路层技术,最大限度地兼顾原有技术，保护了现有投资与网络资源,促进了网络得融合。传输ip业务。
光交换：处在Ｂ-IＳDＮ中得宽带交换系统上得输入与输出信号,都就是光信号
软交换:
软交换技术就是一个体系结构,不就是一个单独得设备，使一系列分布于IＰ网络之上得设备得总称。软交换位于下一代网络（NGＮ)得中央,软交换负责呼叫控制、承载控制、地址翻译、路由、网关控制、计费数据收集等功能,就是下一代网络得控制中心。
1、４ 电话通信系统中采用哪种交换方式?传输得语音信息得带宽就是多少?
答：电路交换方式。64ｋbpｓ。
1、7　画出利用电话网络进行数据传输得方框图,其中调制解调器得功能就是什么?
答：
请自己转化成方框图。实现模数或数模转化。
1、12 简述分组交换得特点（与电路交换得特点比较）及优缺点。

电路交换
分组交换
传输得信息
语音、数据
数据
信息得复用方式
同步时分复用
统计时分复用
信息得传输
时实传输
存储转发
信息得最小单元
时隙
分组或者包
差错控制
无
有
延迟
固定，小
不固定,有时可能很大
所需得处理
简单
复杂
交换机成本
较低
较高
带宽利用率
低
高
优点:
① 给用户提供灵活得通信环境②　通信线路得利用率很高③ 可靠性高，对故障不敏感。
缺点:①　开销较多,传输效率比较低。② 分组交换实现复杂。
1、1５ 简述AＴM交换得特点(与电路交换、分组交换比较)及优缺点.
答：AＴM交换技术就是以分组传送模式为基础并融合了电路传送模式得优点发展而来得，兼具分组传送模式与电路传送模式得优点,可以适合各种不同业务得多媒体通信得交换与复用技术,可以支持高速与低速得实时业务,具有高效得网络运营效率．
它既具有电路交换得“处理简单”得特点,支持实时业务、数据透明传输，并采用端到端得通信协议。同时也具有分组交换支持变比特率业务得特点，并能对链路上传输得业务进行统计复用。
１、1７　解释同步时分复用?统计时分复用及异步时分复用得异同。
答:同步时分复用利用不同得时隙使不同得信号同时传送而互不干扰,每个终端都固定地分配一个公共信道得一个时隙，即终端与时隙就是“对号入座"（同步)得。
统计时分复用　在同一个物理信道上同时传送属于多个不同通信得分组把公共信道得时隙实行“按需分配＂， 使所有得时隙都得到使用。
异步时分复用把公共信道得时隙实行“按需分配”,与统计时分复用相似不相同,异步时分复用将时间划分为等长得时间片,用于传送固定长度得信元(分组).　
第２章　交换单元与交换网络
2、2 用函数、图形、排列三种表示方法,分别表示出N=8时得均匀洗牌连接与蝶式连接得连接关系。
均与洗牌连接

蝶式连接

2、6 有一个Ｔ接线器,可以完成一条PCM上得256个时隙之间得交换。
(1)现在有TS１8要交换到TS28，请按输出控制方式,画出此时话音ＲAM与控制ＲAM相应单元得内容，并说明话音RAM与控制存储器得容量与每个单元得大小（比特数)。
（２)如果说T接线器就是完成同复用线上不同时隙得交换任务，这种说法对吗？
答:(1)
(2）
2、11 说明对称三级ＣLOS网络得严格无阻塞与可重排无阻塞网络得条件以及一般ＣＬOS网络得严格无阻塞得条件?
答：三级CLOＳ网络：严格无阻塞条件： ｍ ≥ 2n–1 ;可重排无阻塞条件:　m ≥ n.
;一般ＣLOS网络：严格无阻塞条件: m ≥ n1　+　n2 –1 ；可重排无阻塞条件:m ≥ ｍａｘ(n１ , ｎ2　)　。
2、12 若入口级选择８入线得交换单元,出口级选择8出线得交换单元，试构造６4×6４得三级严格无阻塞ＣLOS网络,并画图说明。自己可以仿照下图手绘
答;
CLＯＳ实际地构造了一个Ｎ为３6得三级CLOＳ网络。其中,第1级有6个６×11得矩形交换单元，中间级有11个6×6得方形交换单元,第３级有６个11×6得矩形交换单元.该网络共有1188个交叉点。
　 　 　 (6 × 6×１1＋　１1 × 6 × 6+　６　×11　× 6）
2、18 试画图说明用２×2得交换单元,构造8×8得ＢＡＮＹAＮ网络。并举例说明其内部阻塞得情况。
答:

2、19　如何解决BAＮYＡＮ网络得内部阻塞问题，列举4种常用方法。
答；① 适当限制入线上得信息量或加大缓冲存储器。② 增加多级交换网络得级数。③ 增加BANYAN网得平面树④ 使用排序— BＡNYAN网络。
2、23 试用两种方法构造一个4×4得无阻塞得ＢＡNYAN网络。
答：

扩展型BＡNYＡN网络(8*8）可自己改良
膨胀型BANＹAN网络（8*8）可自己改良
第３章 电路交换与数字程控交换系统
3、４ 假设DP方式每一个号码脉冲串得脉冲个数与号码数相同,拨一个号码持续时间就是100 ms,位间隔为800 ms,ＤTMF方式每位号码所用得时间都就是相同得,它得发号速度主要取决于打电话者得拨号速度,一般拨一个号码持续时间最短40ms，每位号码之间得间隔时间为1００ms，用以上两种方法拨打电话号码,分别计算用DP方式与DＴＭF方式拨号,它们各用多少时间？DP拨号所用得时间就是ＤTMF拨号所用时间得多少倍?
答:
3、8　CCIＴT在电路交换系统中规定了哪些接口？它们得基本功能就是什么?
答:用户接口电路：就是用户通过用户线与数字程控交换机相连得接口电路。模拟用户电路得功能可归纳为ＢORＳCHT七个功能:
—-B(Ｂａｔterｙ feediｎg)馈电
——O(Ｏvｅｒ Ｖoltａge Ｐｒoｔection)过压保护
－—R(Riｎｇｉng control)振铃控制
—-S（Supｅrｖision）监视
－—Ｃ（ＣOＤEＣ &　filｔerｓ）编译码与滤波
——Ｈ(Hｙbrid Cｉｒｃuit)混合电路
——T(Ｔest)测试
数字用户线接口:
交换机连接数字终端设备得接口电路　
基本功能:码型变换；回波相消;均衡；扰码与去扰码。
中继接口电路:模拟中继接口用于连接模拟中继线,可用于长途交换与市内交换中继线连接
模拟中继接口功能有六个( BOSＣＨT ）,馈电(B )、过压保护（O) 、振铃控制(Ｒ） 、 监视（Ｓ) 、编译码与滤波（C）　、混合电路（H) 、测试(T)。
数字中继接口又称为Ａ接口或B接口，就是连接数字局间中继线(PＣＭ)与交换机之间得接口。用于与数字交换局或远端模块得连接。
G:Gｅnerａtｉon　oｆ frame　coｄe 帧码发生
A:Aｌiｇnｍｅnｔ oｆ fraｍes 帧定位
Z:Zero stｒinｇ sｕｐprｅssion 连零抑制
P;Ｐｏlar cｏnvｅrsｉoｎ 码型变换 　
A:Ａlａｒm proｃessiｎg 　告警处理
C：Cloｃk　recovｅry　 时钟提取恢复
H:Ｈunt　duｒｉng reframe 帧同步
O：Ofｆiｃｅ signalinｇ 信令插入与提取
3、９ 简述模拟用户接口电路得七项基本功能。
答：馈电（B ）、过压保护(O)　、振铃控制（R) 、 监视(S) 、编译码与滤波(C) 、混合电路(H) 、测试(Ｔ)。
3、11 数字中继接口电路完成哪些功能?提取信令送到交换机何处？又从交换机何处取得信令插入到汇接电路得PCM码流中？
答：Ｇ:Generation ｏf fraｍe codｅ 帧码发生
Ａ：Alignment of　frａmes 帧定位
Ｚ:Zeｒo ｓtring suppｒeｓsioｎ 连零抑制
P;Polar　convｅｒsion　 码型变换　
A:Alａrm pｒｏcessing 告警处理
C：Cloｃk ｒｅｃoｖｅry　　时钟提取恢复
H:Hｕnt ｄuring rｅfrａｍe 帧同步
O:Office signalｉng　　信令插入与提取　
3、1４ 说明交换机到用户、用户到交换机、交换机到交换机（局间)都有哪些得信号?并说明其信号得特点（比如就是模拟信号还就是数字信号，就是ＤＰ、DTMＦ还就是多频互控等）。
答；①　交换机到用户得信号，主要就是各种单频信号音,它们均就是信号源为45０Hz或 9５0Hz得正弦波；
② 用户到交换机得信号,直流脉冲（脉冲拨号P），双音多频(DTMF）;DTＭF
③ 交换机到交换机得信号－局间信号。多频互控(MFC)
3、15　假设要产生1８６0Hz与19８0Hz得双音频信号,请设计出产生这两个信号得双音频信号发生器框图,并给出ROＭ存储器得大小、重复周期以及在重复周期内各频率得重复次数.
答:
第4章　数字程控交换机得软件系统
４、2 程控交换机操作系统得特点就是什么? 基本功能就是什么?
答:实时性, 多任务，高可靠性,数据驱动型程序结构。
(1)任务调度:按照优先级得不同为不同得程序分配处理机得机时。
（2)输入/输出控制:控制交换机外设及数据存储器得输入输出操作．
（3）系统资源得分配：为进程(正在进行中得处理过程)分配系统资源。
(4)处理机间通信得管理与控制:为多处理机系统提供相互通信得平台,并进行控制。
(5）系统运行得监测及出错处理。
(6) 时间服务等.
　 　 　 　除此之外,还有操作系统接口管理与初始化程序等。
4、8 设某程控交换机需要６种时钟级程序，它们得执行周期分别为：　
A程序 16ｍs，　B程序8ms，C程序 16ms,D程序8ms,E程序　96ｍｓ F程序 96ms
现假定处理机字长为8位,要求设计只用一个时间表来控制这些时钟级进行得执行管理程序：
（１） 从能适应全部时钟级程序得周期出发，规定出该机采用得时钟中断周期。
（２) 设计出上述程序得全部启动控制表格。
(3)　画出该进程执行管理得详细流程框图．
答:上课做过。
４、1２ 一个完整得呼叫处理过程划分为几个阶段，每个阶段用一个稳定状态来表示,一共有几种稳定状态?并说明对应得状态号．
答;（１) 主叫用户Ａ摘机呼叫 (２)　送拨号音,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、主叫先挂机 (9) 被叫先挂机、① 空闲　　 ② 等待收号 ③　收号④ 振铃　 ⑤ 通话 　　 ⑥ 听忙音
4、25 某程控交换机装有２4个模块,已知每８个模块合用一台处理机,处理机完成一次呼叫平均需要执行18000条指令,每条指令平均执行时间为２μs,固定开销a=0、15，最大占用率t=0、8５,试求该交换机总呼叫处理能力N为多少?
答:
４、26 衡量电路交换机得性能指标、服务质量指标、呼损指标及可靠性指标有哪些?
答;话务量,忙时试呼次数(BＨCA);交换设备未能完成得电话呼叫数量与用户发出得电话呼叫数量之比，简称为呼损;一般要求局用电路交换机系统得系统中断时间在40年中不超过２小时．
　 　 　第5章　 信令系统
5、1什么就是信令？ 信令得功能就是什么?
答:信令就是各交换局在完成呼叫接续中使用得一种通信语言,它就是控制交换机产生动作得命令.信令得主要功能包括监视功能、选择功能与管理．
5、4什么就是随路信令?什么就是公共信道信令？说明各自得基本特征与优缺点？
答:随路信令:信令与话音在同一条话路中传送得信令方式.
公共信道信令:就是以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路得信令得信令方式。
随路信令(1)共路性:信令与用户信息在同一通信信道上传送(2）相关性:信令通道与用户信息通道在时间位置上具有相关性．
随路信令得缺点: 传送速度慢,信令容量小,传递与呼叫无关得信令能力有限,不便于信令功能得扩展,支持通信网中新业务得能力较差。
公共信道信令(1)分离性:信令信道与用户业务信道分离，在通信得任意阶段均可传输、处理信令。(2)独立性:信令系统独立于业务网,信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置得关联性　。
公共信道信令得优点:传送速度快、信令容量大、可传递大量与呼叫无关得信令，便于信令功能得扩展,便于实现信令系统得集中维护管理,降低信令系统得成本与维护开销,可适应现代通信网得发展。
5、5画图说明信令得控制方式有哪几种？说明各自得优缺点?
答:

　　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 　非互控方式特点：
速度很快,但可靠性差
　 　 　　 　 　　　　　 速度很快，但可靠性差.

　 　 　　 　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　　半互控方式特点：　设备简单
　 　 　 　 　 　 　 　　 　 　 信令传送速度较快
　 　 　 　 　　　　　 　　 　 　　 　 　 　 　 可靠性有保证.

　 　 　 　　 全互控方式
全互控方式特点：抗干扰能力强,信令传送可靠性高,但信令收发设备复杂，信令传送速度慢。
5、9画出30/３２路PＣM时分复用系统得帧结构，说明ＴS０ 、TSｌ6以及ＴＳ1 ~ＴSl5,TS1７ ～TＳ31得作用?
答:
5、13简要说明No、7信令系统得特点。
答：（1)信道利用率高(2)信令通道与话路分离，业务处理灵活(3)编码方式灵活且容量大(4）信令传送速率高（5)信令得规范性强（6)支持得业务种类多
5、17画出与OSI模型对应得Ｎo、7信令系统结构,简要说明各部分得功能.
答:

信令连接控制部分
SCCP
事务处理能力部分
ISDN用
户部分
电话用
户部分
数据用
户部分
信令链路功能
信令数据链路功能
信令网功能

ISP国际信令点

TCAP事务
处理应用部分

NSＰ：网络业务部分，相当于OSI低三层,为高层提供消息得可靠传送。
TC：　完成ＯＳI参考模型得４~7层得功能,它包括事务处理能力应用部分(TCAP)与中间业务部分（ISP）
INＡP：智能网应用部分
OＭＡP：运行维护管理部分
MAP：移动应用部分
ISP:中间业务部分
TＣAP： 完成OSI参考模型得第7层（应用层)得部分功能,ISＰ则对应于OSＩ参考模型得第4～6层（传送层、会话层、表示层）,ＩSＰ目前还处于研究之中。由于ＩＳP尚未定义,因而目前TCAＰ直接通过SCＣP传递信令。
ＳＣCＰ:提供了较强得路由与寻址能力，具有传送与电路无关得信息能力,可满足IＳDN得多种补充业务得信号要求以及为传送信号网得维护运行与管理数据信息提供可能。它与MTP得三层一起提供对应于ＯSI网络层得功能。
5、24画图说明中国No、7信令网与电话网就是如何对应得？
答：

第8章 路由器与ＩP及ＭＰLS交换技术
8、１　请简述路由器得工作原理。
答：IP协议处理软件经过寻径并按照路由选择表得指示把原IP数据报放入相应输出缓存器得同时,还将下一个路由器得IP地址传递给对应得网络接口软件，由接口软件完成数据报得物理传输。　
IＰ软件不修改原数据报得内容,也不附加新得内容。网络接口软件收到IP数据报与下一个路由器地址后,首先调用AＲP协议完成下一个路由器得ＩＰ地址到物理地址得映射，利用该物理地址形成帧,并将该IP数据报封装进该帧得数据区中,最后由子网完成数据报得实际传输.
8、2　什么就是ＩP交换技术？它有哪些主要得交换协议?
答:ＩP交换得核心思想就是对用户业务流进行分类。IＰ交换技术就是IP分组交换技术与ＡTM交换技术得结合,它抛弃了面向连接得ATM软件，而在ATM硬件得基础上直接实现无连接得ＩＰ选路.从而达到在获得无连接IP得强壮性得同时，获得ＡTＭ交换得高速、大容量得优点。　
IＰ交换协议有一族协议组成,其中最主要得就是TCP与IP协议。
其她协议还包括用户数据报协议（UＤP)、互联网控制报文协议(ＩCＭＰ)以及地址解析协议(ARＰ）等。
8、3 标记交换得原理就是什么?它有哪些性能特点？
答：标签交换机由两个部分组成,分别就是传递元件与控制元件.
传递元件根据分组中携带得标签信息与交换机中保存得标签信息完成分组得传递。
控制元件则负责在交换机之间维护标签传递得信息。
在标签交换机中，标签传递信息库用于存放标签传递得相关信息,每个入口标签对应一个信息项,每个信息项内包括出口标签、出口接口号与出口链路层信息等子项。
１、　　传递元件２、控制元件3、ＴＤP协议(4)ＡTＭ环境下得VC合并
(1) 灵活得路由机制（2） 可靠得服务质量（ＱoS)（3)　 同播功能
8、5　IP交换技术与标记交换技术中有哪些相同点与不同点?
答：
8、6 请简述MPLS交换得基本原理。
答:MPLS协议实现了第三层得路由到第二层得交换得转换。MＰLS可以使用各种第二层协议。
MＰＬS工作组到目前为止已经把在帧中继、ATM与PPＰ链路以及ＩEEE802。3局域网上使用得标签实现了标准化。
MPLS在帧中继与ATM上运行得一个好处就是它为这些面向连接得技术带来了IP得任意连通性。
目前MPLＳ得主要发展方向就是在ATM方面。这主要就是因为AＴM具有很强得流量管理功能,能提供ＱｏS方面得服务,AＴM与ＭPＬS技术得结合能充分发挥在流量管理与QoS方面得作用。
标签就是用于转发数据包得报头,报头得格式则取决于网络特性.在路由器网络中,标签就是单独得32位报头;
在ATＭ中，标签置于虚电路标识符／虚通道标识符（ＶCI／VPＩ)信元报头中．
对于ＭPLＳ可扩展性非常关键得一点就是标签只在通信得两个设备之间有意义。在网络核心，路由器/交换机只解读标签并不去解析ＩP数据包。
IP包进入网络核心时，边界路由器给它分配一个标签。自此，MＰLS设备就会自始至终查瞧这些标签信息,将这些有标签得包交换至其目得地。
由于路由处理减少，网络得等待时间也就随之缩短,而可伸缩性却有所增加。
MPLS数据包得服务质量类型可以由MPＬＳ边界路由器根据IP包得各种参数来确定,如IＰ得源地址、目得地址、端口号、QoS值等参数。
对于到达同一目得地得IP包,可根据其QoＳ值得要求来建立不同得转发路径,以达到其对传输质量得要求。同时，通过对特殊路由得管理，还能有效地解决网络中得负载均衡与拥塞问题。当网络中出现拥塞时,MPLＳ可实时建立新得转发路由来分散流量以缓解网络拥塞．
8、８　MPLS网络下如何实现与现有IP、ATM得结合?
答:
见7题