(已整理)武汉理工大学现代交换技术复习资料

交换技术复习题

题型：选择题、简答题、计算画图题。

第一章交换概论

1、交换技术经历了哪几个发展阶段？

最早的“自动交换机”是在1892 年11月3 日投入使用的，那是美国人史端乔发明的步进制自动电话交换机。

电话的发明家是英国人亚历山大·贝尔。

2、构成通信网的三个必不可少的要素是什么？

通信网是由用户终端设备、传输设备和交换设备组成。它由交换设备完成接续，使网内任一用户可与其他用户通信。

3、请阐述交换机在通信网中完成的功能有哪些？答：（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、维护管理等。

4、电路传送模式、分组传送模式和ATM 传送模式的特点是什么？

电路交换（Circuit Switching ，CS）是指固定分配带宽（传送通路），连接建立后，即使无信息传送也占用电路的一种交换方式。电路交换的最小单位是时隙。PSTN 中采用电路交换。

5、比较电路交换、分组交换的主要特点。

答：（1）电路交换：独占时隙，同步时分，位置化信道，面向连接；

（2）分组交换：采用包交换方式，分组包长度可变，异步时分，标志化信道；

6、电路交换系统有哪些特点？

答：1）电路交换是面向连接的交换技术。2）电路交换采用静态复用、预分配带宽并独占通信资源的方式。3）电路交换是一种实时交换，适用于对实时性要求高的通信业务。

7、分组交换的主要优点是：第一，为用户提供了在不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制协议的终端之间能够相互通信的灵活的通信环境；第二，采用逐段链路的差错控制和流量控制，出现差错可以重发，提高了传送质量和可靠性；第三，利用线路动态分配，使得在一条物理线对可以同时提供多条信息通路。

8、分组交换可提供虚电路（Virtual Circuit ，VC ）和数据报（Datagram，DG ）两种服务方式。数据报方式的每个分组头要包含详细的目的地址，而虚电路方式由于预先已建立逻辑连接，分组头中只要含有对应于所建立的虚电路的逻辑信道标识即可。

9、比较电路交换、分组交换和ATM 交换方式的主要特点。

答：①电路交换：信息传送的最小单位是时隙；面向连接的工作方式（物理连接）；同步时分复用（固定分配带宽）；信息传送无差错控制；信息具有透明性；基于呼叫损失制的流量控制。

②分组交换：信息传送的最小单位是分组；面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式；统计时分复用（动态分配带宽）；信息传送有差错控制；信息传送具有不透明性；基于呼叫延迟制的流量控制③ ATM 交换：采用包交换方式，分组包长度定长为48+5 字节，异步时分，标志化信道，面向连接。

10、PCM帧结构。某用户占用PCM30/32路系统的TS12 路，则其信令位出现在一复帧的第（F12）帧的第（TS16）时隙的（前）四位。

11、同步时分复用和异步时分复用的特点是什么？两者的区别是什么？同步时分多路复用技术: （STDM ，Synchronization Time-Division Multiplexing ）这种技术按照信号的路数划分时间片，每一路信号具有相同大小的时间片。时间片轮流分配给每路信号，该路信号在时间片使用完毕以后要停止通信，并把物理信道让给下一路信号使用。当其他各路信号把分配到的时间片都使用完以后，该路信号再次取得时间片进行数据传输。这种方法叫做同步时分多路复用技术。

同步时分多路复用技术优点是控制简单，实现起来容易。缺点是如果某路信号没有足够多的数据，不能有效地使用它的时间片，则造成资源的浪费；而有大量数据要发送的信道又由于没有足够多的时间片可利用，所以要拖很长一段的时间，降低了设备的利用效率。

异步时分多路复用技术: ( ATDM ，Asynchronism Time-Division Multiplexing ) 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数据单元，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来标识不同用户，而是使用数据单元中的若干比特，也就是使用逻辑的方式来标识用户。

这种方法提高了设备利用率，但是技术复杂性也比较高，所以这种方法主要应用于高速远程通信过程中，例如，异步传输模式ATM 。

第二章交换网络

1、构成交换网络的最小单元是什么？交换的基本功能是在任意的入线和出线之间建立连接。在交换系统

中完成这一基本功能的部件就是交换网络，它是交换系统的核心。交换网络是由若干个交换单元按照一定的拓扑结构和控制方式构成的。交换网络的三个基本要素是：交换单元、不同交换单元间的拓扑连接和控制方式。交换单元是构成交换网络的最基本的部件。

交换网络有：空分、时分/数字、模拟

2、数字交换单元的工作原理是怎样的？

1)开关阵列与空间交换单元：空间交换单元也称为空间接线器( Space Switch)，简称为S单元或S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。

2)共享存储器型的交换单元——时间交换单元：输入控制、输出控制时间交换单元也称为时间接线器

( Time Switch )，简称为T 单元或T 接线器，用来实现时隙交换功能。所谓时隙交换是指入线上各个时隙的内容要按照交换连接的需要，分别在出线上的不同时隙位置输出。T接线器主要由话音存储

器 ( SM:SpeechM emory)和控制存储器(CM:Control memory)构成。

3)共享总线型的交换单元——数字交换单元

3、什么是多级交换网络？如果一个交换网络中的交换单元可以分为N 级，顺序命名为第1,2, ?,N 级，并且满足：所有入线都只与第1 级交换单元连接；

所有第1 级交换单元都只与入线和第2 级交换单元连接；所有第2 级交换单元都只与第1 级和第3 级交换单元连接；依此类推，所有第N 级交换单元都只与第N-1 级和出线连接；则称这样的交换网络为多级交换网络，或N 级交换网络。

4、什么是严格无阻塞网络、可重排无阻塞网络、广义无阻塞网络？见PPT

5、已知一个T-S-T 数字交换网络，每个T 接线器完成一条PCM 上的512 个时隙之间的交换，初级T 接线器为输出控制方式，次级T 接线器为输入控制方式，S 接线器为输入控制方式，其交叉点矩阵为8X8 型。试画图说明PCM1 的TS8 和PCM7 的TS31 的交换(内部时隙为TS15 并采用对偶原理) 。

6、某T-S-T 网络，其输入/输出端HW 线各有两条，每条复用度为32，已知用户A 占HW1 的TS5，用户B 占HW2 的TS22，A→ B的内部时隙为TS29。试画出T-S-T 网络，完成A 与B 信号的双向交换，并简要说明该交换过程。设，输入T 为输出控制方式，S为输出控制方式，T 为输入控制方式。(提示：用半帧法确定B→A 的内部时隙) 答：T-S-T 网络如下图所示：

首先由处理机在内部寻找空闲时隙，根据题设找到 TS29时隙，就在 CMA1 的29号单元写入 5，在 CMB2 的29号单元写入 22，在CMC2 的29号单元写入 1，这样从 A 到B 的转发表就构造完成了。以后 HW1上每 一帧的 TS5时隙输入的话音信息都写入 SMA1 的5号单元，并在内部的 ITS29时隙读出，后经过 S 接线器， 于TS29时隙写入 SMB2 的22号单元，于 TS22时隙读出，这样就完成了从 A 到B 的交换。

根据反向法可以确定从 B 到 A 的交换，利用的内部时隙为 ITS13 。在 CMA2 的13 号单元写入 22， 在 CMB1 的 13 号单元写入 5 ，在 CMC1 的 13 号单元写入 2，这样从 B 到 A 的转发表就构造完成了。 以后 HW2 上每一帧的 TS22 时隙输入的话音信息都写入 SMA2 的 22 号单元，并在内部的 ITS13 时隙 读出，后经过 S 接线器，于 ITS13 时隙写入 SMB1 的 5号单元，于 TS5 时隙读出，这样就完成了从 B 到 A 的交换。

第三章 程控数字电话交换系统与电话通信

1、程控交换系统是由哪些部分组成的？各组成部分完成的功能是什么？ 基本组成：话路系统和控制系统，话路系统由用户级，远端用户级，数字交换网络，各种中继接口， 信号部件等组成。控制系统由电话外设控制级，呼叫处理控制级和维护测试级组成。

2、请说明数字程控交换机的模拟用户电路的基本功能。

答：用户电路的 BORSCHT 七大功能：馈电；过压保护；振铃控制；监视；编译码和滤波；混合电路； 测试。

3、数字程控交换机的数字中继电路的基本功能。

答：码型变换；时钟提取；帧同步；复帧同步；帧定位；提取插入信号；检测告警处理。

HW1

HW2

CMB2 CMA2

初级T 接线器

（输出控

S 接线器

输出控制）

次级T 接线器 （输入控制）

4、程控交换机的控制系统的冗余配置方式有哪些？对每种方式作简单说明。答：冗余配置一般有两种形式：一是双机配置，一是多机配置。

双机配置有三种形式：同步方式，主备用方式，话务分担方式。

多机配置：N+1 备份，N+m 备份。

5、什么是集中控制？什么是分散控制？各有什么优缺点？答：集中控制是指处理机可以对交换系统内的所有功能及资源实施统一控制。其特点为控制关系简单，处理机间通信接口简单，但单个处理机上的应用软件复杂庞大，一但处理机系统出现故障，整个控制系统失效，可靠性较低。

分散控制是指对交换机所有功能的完成和资源使用的控制由多个处理机分担完成的，及每个处理机只完成交换机的部分功能及控制部分资源。分散控制又分为全分散控制（其特点是所有处理机处于同一级别，单个处理机上应用软件及较为简单，某个或某些处理机故障不会导致整个控制系统失效，但各处理机之间的通信接口复杂）和分级分散控制（处理机之间是分等级的，高级别处理机控制低级别处理机，其他性能处于集中控制和全分散控制间）。

6、程控交换机软件系统的组成及各部分完成的功能是什么？答：系统软件（操作系统：交换机硬件与应用软件的接口）和应用软件（呼叫处理软件：呼叫连接的建立与释放以及业务流程的控制、OAM 操作维护软件、数据库系统）。

7、程控交换机操作系统的特点是什么？

8、某处理机忙时用于呼叫处理的时间开销平均为0.85，固有开销为0.29，处理一个呼叫平均开销需要32ms，试估算BHCA 。

解：t=0.85, a=0.29, b=32ms ，根据t=a+bN 知0.85=0.29+（0.032/3600）*N 则N=63000 次/h

9、在程控交换系统中，可按照紧急性和实时性要求的不同将任务分为三种，不同级别的任务调度与处理如下图所示，请对该图做出解释。

答：在无故障级任务时，时钟中断到来时处理机会优先执行周期级任务，周期级任务执行完毕后执行基本级任务，基本级任务处理完毕后，处理机暂停。下一个时钟中断到来，处理机执行周期级任务，周期级任务执行完毕后执行基本级任务。若下一个时钟中断到来时，基本级任务还没有处理完，处理机也会暂停处理基本级任务，优先处理周期级任务。若在执行周期级任务时，有故障级任务，处理机会暂停处理周期级任务，优先处理故障级任务。故障级任务处理完毕后，再恢复处理未完成的周期级任务。周期级任务处理完毕后，再恢复处理未完成的基本级任务。综上，程控交换机中的故障级任务具有最高优先级，周期级任务次之，基本级的优先级最低。

10、呼叫记录一般包括有三部分信息: 控制信息、路径信息和内部数据信息。

11、整个呼叫处理的过程分为输入处理、内部处理和输出处理三部分。遇忙回呼业务发生在来话分析

阶段；对用户是否有长途呼叫权限的判断，发生在去话分析阶段。

12、请简述下图所示的来话分析流程。

答：来话分析流程如下：交换机首先要核实用户是否受到呼叫限制，只有未受限用户才允许呼入；如 果是受限用户，则终止入呼叫处理。接下来，交换机会对未受限的被叫用户状态进行判断，如果是测 试状态，则终止入呼叫处理。如果被叫空闲，则判断被叫的计费类别，然后叫出被叫。如果被叫用户 忙，则判断被叫用户是否申请了呼叫等待业务，若有，则做呼叫等待处理。若无，则判断被叫用户是 否申请了遇忙呼叫转移业务，若有，则做遇忙呼叫转移处理。若无，则判断被叫用户是否申请了遇忙 回叫业务，若有，则做遇忙回叫处理。若无，则终止入呼叫处理。

画图说明号码分析及三个相应任务执行的流程。

（下图中，任意画出 6 个相应任务当中的三个即可）

请描述号码分析的步骤并分别介绍各个步骤。 答：号码分析可分为两个步骤：号首分析和号码翻译。接收到用户所拨的号码后，首先进行的分析就 是号首分析。 号首分析 是对用户所收到的前几位号码的分析， 一般为 1~3 位，以判定呼叫的接续类型 获取应收号长和路由等信息。 号码翻译 是接收到全部被叫号码后所进行的分析处理，它通常接收到的 被叫号码找到对应的被叫用户。每个用户在交换机内都具有唯一的标志，通常称为用户设备号，通过 被叫号码找到对应的被叫用户，实际上就是要确定被叫用户的用户设备号，从而确定其实际所处的物 理端口。

13

、请在下图所示的一次成功呼叫过程的信令交互过程中填写相应的信令。

来话分析

主叫话机 交换机A

交换机B

被叫话机

14、某用户一次通话时长为 5 分钟，试计算交换机共为其完成多少次信息交换？ 答： 5*60*8000=2400000 次

请阐述国内长途电话网路由选择的基本原则。

答：基本原则为： （ 1）路由选择应保证通信质量，首选串接电路群段数少的路由，所选路由最大串接 电路群段数不超过 7 段；（ 2）路由选择应有规律性，避免死循环的发生； （3）能在低等级交换中心疏 通的话务尽量不在高等级交换中心疏通； （ 4）路由选择不应使网络和交换设备的设计过于复杂。

第四章 信令系统

1、 什么是信令？

呼叫建立

摘机

拨号音 拨号

回铃音

忙音

挂机

占用

占用确认 被叫号码

被叫应答

通话 被叫挂机 释放证实

振铃 摘机

挂机

15、处理机对用户线进行群扫描处理，设电平“ 描结果 SCN=10110010 （ D 7~ D 0），上次扫描结果 0”为用户通，电平“ 1”为用户线断，试根据本次扫 户是（ B

）。 A. 摘机用

户 B. 摘机用户 C.

D 6，D 5，D 3， D 6，D 3，D 2， D 7，D 5，D 1； D 7，D 4，D 1； D 2；挂机用户： D 0；挂机用户： 挂机用户： D 6， 挂机用户： D 6， D 7，D 4， D 1 D 7，D 5， D 1

D 3，D 2， D 0 D 5，D 3， D 2 某城市本地网采用分区汇接方式，主叫

式，试画出主被叫通话的汇接方式。

A 汇接区，被叫在

B 汇接区，两个汇接区之间采用来话汇接方

消息传输

线路释放

主叫 B

答：在呼叫建立和拆除过程中，用户与交换机之间、交换机与交换机之间都要交互一些控制信息，以协调相互的动作，这些控制信息称为信令。

2、什么是信令方式？它包含哪三方面的内容？信令：信令是各交换局在完成呼叫接续中使用的一种通信语言，它是控制交换机产生动作的命令。信令方式：信令在传送过程中所要遵守的规约和规定，就是信令方式。它包括信令的结构形式，信令在多段路由上的传送方式及控制方式。

信令系统：是指为完成特定的信令方式所使用的通信设备的全体。按信令的功能分：

线路信令：具有监视功能，用来监视主被叫的摘、挂机状态及设备忙闲。路由信令：具有选择功能，指主叫所拨的被叫号码，用来选择路由。管理信令：具有操作功能，用于电话网的管理和维护。

按信令的工作区域分：用户信令：是用户和交换机之间的信令，在用户线上传送。主要包括用户向交换机发送的监视信令和选路信令，交换机向用户发送的铃流和各种音信号。

局间信令：是交换机和交换机之间的信令，在局间中继线上传送，用来控制呼叫接续和拆线。用户线信令少而简单，中继线信令多而复杂。

按信令的信道分：随路信令：信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。缺点：信令传送速度慢，信息容量有限（传递与呼叫无关的信令能力有限）。公共信道信令：是以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令的信令方式。优点：信令传送速度快、容量大、具有改变或增加信令的灵活性，便于开放新业务。

其它分类：带内信令与带外信令：

可以在通路频带（300~3400Hz ）范围内传送的信令，叫带内信令，在通路频带外传送的信令，就

叫带外信令。

模拟信令和数字信令：模拟信令是按模拟方式传送的信令，数字信令是将信令按数字方式编码进行传送的信令。

前向信令和后向信令：由发端局记发器或出中继电路发送，而由终端局记发器或入中继电路接收的信令，为前向信令，

反之为后向信令。

3、试比较端到端和逐段转发两种信令传送模式的不同，并分析他们应用的环境由什么不同。随路信令在多段路由上的传送方式有3 种：端到端方式、逐段转发方式、混合方式；在优质电路上使用端到端方式，在劣质电路上使用逐段转发方式，即为混合方式。

4、控制方式及特点。非互控、半互控、全互控

5、带内多频信号按其具体传送方式可分为脉冲方式（非互控方式）、脉冲证实方式（半互控方式）与互控方式。

6、双音多频信号接收器是用来接收分机用户发来的拨号数字，通过模拟用户电路

对所接收的双音多频模拟信号进行抽样编码，将其转换成数字信号，并在分配给该用户的时隙中传送到接收器。

7、地址信令为主叫用户发送的被叫号码，目前广泛应用的拨号信号由直流脉冲信号和双音多频信号两种。

8、共路信令是将一组话路所需的各种局间控制信号，集中到一条与话路分开的公共信号信道上进行传送。

9、局间记发器信令传送方式有哪些？互控信号是怎样传送的？多频方式。

10、7 号信令系统的组成按功能级的概念可分为几级，请简要说明各级的功能。NO.7信令方式按照所实现的功能，划分为四个功能级，即：

第一级：信令数据链路级；第二级：信令链路级；第三级：信令网级；第四级：用户部分。

其中第一、二、三级属于MTP部分。

11、NO.7 信令系统的功能结构分为哪几个部分? 并简要说明各部分功能。答：分为消息传递部分：其主要功能是在信令网中提供可靠的信令消息传递，并在系统和信令网故障的情况下，具有为保证可靠的信息传送而做出响应并采取必要措施的能力。（信令数据链路功能（MTP1 ）：定义了数据链路即传输媒体的武理、电气和功能特性以及链路接入节点的方法、信令链路功能（MTP2 ）：规定了一条在信令链路上传送信令消息的功能及相应程序、信令网功能（MTP3 ）：在信令网出现故障的情况下，规定了在信令网之间传送管理消息的功能和程序）和用户部分（UP ）：主要功能则是控制各种基本呼叫的建立和释放。

12、请阐述No.7 信令系统具有哪些特点。答：（1）No.7信令系统采用公共信道方式，局间的No.7 信令链路是由两端的信令终端设备和它们之间的数据链路组成的。（2）No.7 信令传送模式采用的是分组传送模式中的数据报方式，其信息传送的最小单位-SU 就是一个分组，并且基于统计时分复用方式。（3）由于话路与信令通道是分开的，所以必须对话路进行单独的导通检验。（4）必须设置备用设备，以保证信令系统的可靠性。

13、在该图所示的通信网中，局间信令采用NO.7 信令，请画出下列A 交换节点和STP 的局间通信协议栈。

见下图：

A交换局

TUP

STP

MTP3

MTP2

MTP1

上述图画出了STP 和PSTN A 交换局的NO.7 信令协议栈。

14、阐述信令路由选择的一般原则并画出选择正常路由时的示意图。

答：信令选择的一般路由原则为： （1）首先选择正常路由，当正常路由发生故障时，再选择迂回路由； （2）当有多个迂回路由可供选择时，应首先选择第一迂回路由，当第一迂回路由出现故障时，再选第 二迂回路由，依此类推； （3）在迂回路由中，若有同一等级的多个信令路由时，这多个信令路由之间 应采用负荷分担的方式，均匀地分担信令业务。若其中一条信令路由的一个信令链路出现故障，则将 它分担的信令业务倒换到采用负荷分担的其他信令链路上。若其中一条信令路由出现故障，则将它分 担的信令业务倒换到采用负荷分担的其他信令路由上。

第七章 ATM 交换与 B-ISDN

1、 ATM UNI 接口的信元与 NNI 接口的信元结构有什么异同？

2、 ATM 信元头中各个域的含义是什么？完成什么功能？

3、 ATM 交换系统是由哪几部分构成的？

4、在 ATM 交换中，虚信道用来在两个端点用户间建立一个单向的逻辑连接，以便单向传送用户信元； 虚通道用来描述一组虚信道通过网络的单向路由。

5、ATM 网络的网络接口：网络与网络间的接口称 NNI,用户与网络间的接口称 UNI 。

6、异步时分复用与同步时分复用有那些不同点？ P362

7、简述 ATM 协议参考模型与 OSI 参考模型的异同点。 PPT 、 P386

8、避免网络发生拥塞或缓解拥塞的主要措施有 和 。 开环和闭环控制法。增加资源、减少负载。流量控制和拥塞控制。 （见 ATM 第 381 页） 5. ATM 信元头中各个域的含义是什么？

答： GFC 是一般流量控制， UNI 信元需要。 VPI/VCI 是虚通道 / 虚信道标识。 PTI 用于说明信元净荷 的数据类型。 CLP 是丢弃优先级标识。 HEC 信头差错检测。

2. 在 ATM 交换网络中 A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 、H 用户占用的 VPI/VCI 如图所示，为实现 A →F ，B →H ，C →E ，D →G 的通信，请填写路由表的内容。

ATM 交换

机路由表 入线

入信头标签

出线

出信头标签

交换类型

3

VP1/VC2 9 VP2/VC11 VC 交换 3 VP1/VC8 9 VP3/VC9 VC 交换 3 VP7/VC3 5 VP4/VC3 VP 交换 6 VP5/VC7 9 VP2/VC21 VC 交换

VC2 VC8 VC3 3

VP1 VP7

6

VC7

VP5

VC3 VC11 VC21 VC9

VP4

9

VP2 VP3

6. 一个4*4的ATM 交换系统， 为解决出现竞争问题， 可采用外部的输出缓冲机制。 假设输入线 I4上

的信 元优先级总是最高，请参照下图的输入信元流和翻译表，按时序画出输出的信元流。 Y

X

Y

X

S

信

元

X

X

Z X

Y

输入信元

流

O 1

O 2

I 4 I 1

N N

N

R

R

T

I

M

M

K

输出信元流

O 4

输入 链路 信头 输出

链路

信头

S O 4 K I 1

X O 4 M

Y

O 2

R

X O 1 N I 4 Y

O 2 I

Z O 2 T

、特点

出信头

入信头

信头/ 链

路 翻译表