现代通信网与交换技术课程复习

第一章

1.通信网络三要素：交换设备、传输设备、用户终端设备。

2.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（固定分配带宽）。

（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。

3.分组交换方式：虚电路方式、数据报方式。

4.虚电路采用面向连接的工作方式。

5.数据报采用无连接工作方式。

6.面向连接工作方式的特点：

（1）不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信过程可分为三个阶段：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连接路径传送，且保证信息的有序性（发送信息顺序与接受信息顺序一致）。

（3）信息传送的时延比无连接工作方式的时延小。

（4）一旦建立的连接出现故障，信息传送就要中断，必须重新建立连接，因此对故障敏感。

7.无连接工作方式的特点：

（1）没有建立连接的过程，一边选录、一边传送信息。

（2）属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地，该路径事先无法预知，无法保证信息的有序性。

（3）信息传送的时延比面向连接工作方式的时延大。

（4）对网络故障不敏感。

8.分组交换具有以下6个特点：

（1）信息传送的最小单位是分组。

（2）面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式。

（3）统计时分复用（动态分配带宽）。

（4）信息传送有差错控制。

（5）信息传送不具有透明性。

（6）基于呼叫延迟制的流量控制。

9.帧中继，其协议进一步简化，不仅没有三层协议功能，还只保留了二层数据链路层

的核心功能。

10.ATM交换的3个特点：

（1）固定长度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。

11.IP交换——IP与ATM融合的技术，主要有叠加模型和集成模型两大类。

12.（了解）软交换的特点：

（1）应用层和控制层与核心网络完全分开，以利于快速方便地引进新业务。

（2）传统交换机的功能模块被分离为独立的网络部件，各部件功能可独立发展。（3）部件间的协议接口标准化，使自由组合各部分的功能产品组件网络成为可能，使异构网络的互通方便灵活。

（4）具有标准的全开放应用平台，可为客户定制各种新业务和综合业务，最大限度的满足用户需求。

13.交换系统的基本结构，由信息传送子系统和控制子系统组成。

电信交换系统的基本结构

习题

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?

电路传送，分组传送见上文。

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。

不同点：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。

7.面向连接和无连接的工作方式有什么特点？

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。

10.电信交换系统的基本结构是怎样的，各组成部分分别完成哪些功能，它所涉及的基本技术有哪些？

电信交换系统由信息传送子系统和控制子系统组成。

信息传送子系统包括交换网络和各种接口。

交换网络的最基本功能就是实现任意入线和出线的互连；接口的功能主要是将进入交换系统的信号转变为交换系统内部所适应的信号，或是相反的过程。

控制子系统是交换系统的“指挥中心”，交换系统的交换网络，各接口以及其他功能部件都是在控制子系统的控制协调下有序不紊的工作的。

涉及的技术有交换网络的拓扑结构，交换网络内部选路策略，交换网络的控制机理，多播方式的实现，网络阻塞特征，网络可靠性等一系列互联技术。

第二章

1.交换单元，是构成交换网络，完成交换功能的最基本部件。

交换单元是由 输入端口、输出端口、控制端与状态端组成。 （1）集合描述方式

入线集合：T={0,1,2，…，M-1} 出线集合：R={0,1,2，…，N-1}

T 中元素为t ，R 中元素为r ，R t 为R 的一个子集，则一个连接可定义为：c={t ，R t } （2）函数描述方式 连接方式可表示为

F(t)=R t (R t 包含于R ）（该函数自变量t ，定义域为交换单元的入线集合T ，至于为交换单元的出线集合R 的各个子集的集合。）

点到点的连接函数还可以表示为f(t)=r （r 属于R ） （2.1）排列表达式 入线排列表达式：

可简化为： （t 0,t 1,…,t N-1） 出线排列表达式：

可简化为： （r 1，r 2，…，r N-1） （2.2）图形表示

例为N=8的交叉连接方式。

2.交换单元可以分为空分交换单元和时分交换单元。（按照交换单元内部结构进行的

???? ??1-N ，…，0,1t ,…,t ,t 1-N 10???? ???1-N 21r ,…,r ,r 1-N ,

0,1,

分类）

空分交换单元时分交换单元

3.空分交换单元也称为空间交换单元。

4.空间接线器基本结构：

空间接线器主要由交叉点矩阵与一组控制存储器构成。

涉及的计算（一个MXN的空间接线器具有N条输入复用线与N条输出复用线，则其需要N个控制存储器。假设每条复用线上一帧有n个时隙，那么每个控制存储器就应该有n个单元。假设每个控制存储器单元的比特数为m，则m应该满足2m=N）

5.时分交换单元可划分为两种类型：共享存储器型交换单元和共享总线型交换单元。

6.时间接线器基本结构：

时间接线器由话音存储器和控制存储器构成。

涉及的计算（如果一条入复用线（或出）上有n个时隙，那么话音存储器对应地必须有n个单元。由于每个时隙上传输的是8位编码，所以话音存储器每个单元的大小也应该是8位（8bit）。）（控制存储器与话音存储器的大小相等，假设话音存储器有n

个单元，那么控制存储器也应该有n个单元。但是每个单元的大小与控制存储器的单元数目n有关系。设控制存储器每个单元为c bit，那么c至少应满足2c=n。）

7.交换网络是由交换单元按照一定的拓扑结构扩展而成的。

8.交换网络可以分为有阻塞交换网络与无阻塞交换网络。（交换网络的阻塞是指从交换网络不同输入端来的信息，在交换网络中交换时发生了对同一公共资源争抢的情况，这时在竞争资源中失败的信息就会阻塞，直到这个公共资源被释放）

9.CLOS网络是一种多级交换网络

3级CLOS网络结构图：

10.TST网络结构

TST交换网络是一种3级交换网络，它由两级T接线器与一级S接线器组合而成。P51

结构图

P52工作原理。

11.DSN网络是由DSE构成的多级多平面时空结合的交换网络。

12.Banyan网络的特点：

（1）banyan是基于树形结构的。

（2）Banyan网络的级数k=1bN，每级有N/2个交换单元。

（3）Banyan网络的构成具有一定规律。

（4）Banyan网络具有唯一路径特性。

（5）Banyan网络具有自选路由的特性。

（6）Banyan网络具有内部竞争性。

13.多通路banyan网络，为了减少或消除阻塞，常见的有：

（1）增长型banyan网络

（2）扩展型banyan网络

（3）膨胀型banyan网络

（4）多平面banyan网络

习题：

2.6.8.1

3.1

4.1

5.17

第三章

1.数字程控交换机系统的基本结构：

数字程控交换机的基础结构是由话路子系统和控制子系统构成的，话路子系统又是由交换网络和接口设备组成的。

结构图如下：

2.模拟用户电路的功能：

（1）B：馈电

（2）O：过压保护

（3）R：振铃控制

（4）S：监视

（5）C：编译码和滤波

（6）H：混合电路

（7）T：测试

3.数字中继电路的基本功能：

（1）码型变换

（2）帧同步

（3）复帧同步

（4）时钟提取

（5）提取和插入信号

（6）帧定位（再定时）

4.模拟中继电路的基本功能（与用户电路的功能基本相似）

5.P86呼叫处理能力的计算

呼叫处理能力是指在满足服务质量的前提下，处理机处理呼叫的能力，通常用最大忙时试呼次数（BHCA）来表示。

BHCA可用以下公式粗略计算

t=a+bN

t为该交换机控制系统的系统开销；a为该交换机控制系统的固有开销；b为该交换机控制系统处理一次呼叫的非固有开销（平均值），N为单位时间内所处理的呼叫总次数，即（BHCA），bN为该交换机控制系统的非固有开销。

系统开销：处理机时间资源的占用率，统计时间内，处理机运行系统软件和应用软件的时间与统计时长之比。

固有开销：与呼叫处理次数无关的系统开销。

非固有开销：与呼叫处理次数有关的系统开销。

（eg：某处理机忙时用于呼叫处理的时间开销平均为0.80，其中固有开销a=0.30，处理一次呼叫平均所用时间为36ms，求BHCA

这里，t=0.80，a=0.30，b=36x10-3/3600h,由公式，N=(t-a)/b=50000次/h）

6.控制系统的构成方式可分为集中控制和分散控制。

7.多处理机的工作方式

程控交换机控制系统多处理机之间的工作方式主要有：功能分担方式、话务分担方式和冗余方式。

8.双机冗余配置

双机冗余配置具有两套处理机系统，一个主用，一个备用。

双机冗余配置根据具体工作方式可分为：同步方式、互助方式、主/备方式。

9.N+m冗余配置

N+m冗余配置方式就是有N个处理机在线运行，m个处理机处于备用状态，较常用的是N+1冗余配置方式，即m=1。

10.呼叫处理的基本处理过程：

（1）主叫A摘机呼叫

（2）向A送拨号音准备收号

（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.呼叫处理过程的特点：

（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，执行任务并输出命令，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也是不同的。

（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.由呼叫处理过程的特点，可将呼叫处理过程划分为三个部分：

（1）输入处理

（2）分析处理

（3）任务执行和输出处理

13.分析处理具体可分为去话分析、号码分析、来话分析、状态分析。

14.汇接制电话网可采用的汇接方式主要有去话汇接、来话汇接、来去话汇接、主辅汇接等。

习题P127.

3.5.6.7.10.11.13.22.23.28

第四章

1.信令分类

（1）监视信令、路由信令、管理信令。（功能）

（2）用户信令、局间信令。（工作区域）

（3）随路信令、公共信道信令（共路信令）。（信令传送通路和用户信息传送通路的关系）

随路信令系统

2.随路信令的基本特征：

（1）共路性。信令和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。

3.公共信道信令的基本特征：

（1）分离性。信令和用户信息在各自的通信信道上传送。

（2）独立性。信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性，彼此相互独立。

4.信令方式

信令是通信网中规范化的控制命令。在信令构成、信令交互时要遵守一定的规约和规

定，这些规约和规定就是信令方式。

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、信令传送过程中的控制方式。

信令在多段路由上的传送方式有：端到端方式、逐段转发方式、混合方式。

信令的控制方式有三种：非互控方式、半互控方式、全互控方式。

5.No.7信令系统

No.7信令的基本功能结构由消息传递部分（MTP）和用户部分（UP）组成。

6.No.7信令系统的基本结构采用分级结构，有4级，如图。

7.信令单元

信令消息的最小单元——SU。

信令单元有三种格式：

（1）用来传送第4级用户级的信令消息或信令网管理消息的可变长的消息信令单元（MSU）。

（2）在链路启用或链路故障时，用来表示链路状态的链路状态单元（LSSU）。（3）用于链路空或链路拥塞时填补位置的插入信令单元（FISU），亦称填充单元。

8.信令网是由信令点（SP）、信令转接点（STP）和信令链路三部分组成的。其中信令链路的速率为：64kb/s。

习题P156

2.5.6.8.10

第五章

1.分组是由用户数据和分组头组成的。

2.分组交换有两种方式：虚电路和数据报。

3.虚电路方式的特点：

（1）面向连接的工作方式。

（2）分组按序传送。

（3）分组头简单。

（4）对故障敏感。

4.数据报方式的特点：

（1）无连接的工作方式。

（2）存在分组失序现象。

（3）分组头复杂。

（4）对网络故障的适应能力较强。

5.流量控制的三种方法有：证实法、预约法、许可证法。其中，分组交换以及X.25的数据链路层和分组层均采用的证实法。

6.X.25协议的分层结构。

7.数据链路层传送信息的最小单位是帧，按帧所完成的功能可以把帧分为三类：信息帧（I帧）、监控帧（S帧）、无编号帧（U帧）。

8.X.25分组层

分组层传送信息的最小单位为分组，主要分为两大类：数据分组、控制分组。

不管何种类型的分组均放在I帧的信息字段中，每一个I帧包含一个分组。

分组由分组头和分组数据组成。分组头含3个字段共3个字节，3个字段分别为通用格式识别符、逻辑信道群号和逻辑信道号、分组类型识别符。

9.分组交换机的基本结构：交换单元、接口单元、控制单元。

10.帧中继技术的特点：

（1）帧中继协议处理大为简化。

（2）帧中继的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）帧中继采用面向连接的交换技术，可以提供交换虚电路业务和永久虚电路业务。（4）帧中继数据流的复用和交换在二层进行。

（5）帧中继提供拥塞控制和带宽管理机制。

11.帧中继的帧结构：（了解）

习题P203

4.5.6.8.11.12.13.14.16

第六章

1.ISDN是以综合数字电话网为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音和非话音在内的多种业务，用户能通过有限的一组标准化的多用途用户——网络接口接入网内。

2.ISDN的基本特征：

（1）端到端的数字连接

（2）综合的业务

（3）标准的多用途入网接口

3.ISDN用户——网络接口模型：

图中1、2是承载业务的接入点，3、5是提供用户终端业务的接入点（3是实用ISDN 标准终端用户接入点，5是非ISDN标准用户），4是非ISDN标准终端设备的接入点。

4.信道类型

任何接入ISDN的传输结构都由以下三种信道构成：

（1）B信道：64kb/s，供用户信息传输使用。

（2）D信道：16kb/s或64kb/s，供信令和分组数据传输使用。

（3）H信道：384、1536或1920kb/s，共用户信息传输使用。（高速传输）

5.用户——网络接口规定了两种接口结构：基本速率接口和一次群速率接口。

6.ISDN交换系统是由话路子系统和控制子系统组成的。框图见P220。

习题：P268

1.2.4.5

第七章

1.ATM信元

ATM信元实际上就是固定长度的分组。信息段也成净荷。

2.ATM信头

ATM信头中主要包含了表示信元去向的地址信息，还有一些操作维护管理的信息。ATM信头结构：

UNI（用户-网络接口） NNI（网络节点接口）

VPI：虚通道标识，VPI在UNI接口上为8bit，在NNI接口上为12bit。

VCI:虚信道标志，是一个长度为16bit的字段。

3.异步时分（时分意味着复用）技术

数字电话网络中电路传送模式采用的同步时分（STD）技术。

ATM采用了异步时分（ATD）技术。

ATD的特点：

（1）ATD的各个逻辑子信道的带宽是不固定的，是根据需求占用不同的带宽，这是一种很灵活的分配方式。

（2）要按照信元头中所含的用于选路的标记来区分该信元属于哪一路逻辑信道。（在ATM中，采用信头中的VPI和VCI作为这个选路的标记）

4.VPC（虚通道连接）/VCC（虚信道连接）

VP虚通道，VC虚信道。

VC比VP小一个层次

如果选定的逻辑子信道在虚通道这个层次上，用VPI来标志，则这样的连接就是VPC；如果选定的逻辑子信道在虚信道这个层次上，用VCI来标志，则这样的连接就是VCC。

5.ATM协议参考模型：

6.ATM适配层（AAL）及其分类

AAL在ATM层上增加适配功能，使ATM信元传送能够适应不同的业务，并支持将高层的协议数据单元映射到ATM信元的信息段；反之亦然。

AAL业务分类：

7.ATM交换基本原理

ATM交换实际上完成了3个基本功能：选路、信头翻译与排队。

8.ATM交换系统基本结构

ATM交换系统主要是由信元传送子系统与控制子系统两部分构成。信元传送子系统包括了ATM交换网络与接口设备。

控制子系统主要是由处理机系统及各种控制软件组成。

习题P308

1.2.4.5.7