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;后者是

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。

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。

10.交换单元的基本功能是什么？

答：在任意的入线和出线之间建立连接，并将入线上的信息分发到出线上去。

11。分别说明什么是集中型、分配型、扩散型交换单元？

答：

集中型:入线数大于出线数（M>N)

分配型：入线数等于出线数 (M=N)

扩散型:入线数小于出线数 (M

12.描述交换单元外部特性的指标是什么？

答：

1）容量:交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量。

2）接口:即交换单元自己的信号接口标准.

3)功能:点到点功能、同发功能、广播功能.

4)质量：包括交换单元完成交换功能的情况和信息经过交换单元的损伤.

16。简述话音信号数字化的过程。

答：抽样、量化、编码.

17.统计时分复用和同步时分复用的区别是什么?哪个更适合于进行数据通信？为什么？

答：统计时分复用在给用户分配资源时,不像同步时分那样固定分配，而是按需动态分配.只有在用户有数据传送时才给它分配资源，因此线路的利用率更高。统计时分复用更适合进行数据通信。因为数据通信具有较强的突发性，对于实时性要求比电路交换的电话通信要低。

13。一个T接线器可完成一条PCM上的128个时隙之间的交换，现有TS28要交换到TS18，试分别按输出控制方式和输入控制方式画此时话音存储器和控制存储器相应单元的内容。

答:如下图所示:

（a）输出控制

（b）输入控制

18.什么是存储程序控制？并简述其特点。

答：存储程序控制就是设计者将用户的信息和交换机的控制，维护管理功能预先变成程序，存储到计算机的存储器内。当交换机工作时，控制部分自动监测用户的状态变化和所拨号码,并根据要求执行程序，从而完成各种交换功能。这种交换机由于采用程序控制方式，因此称为存储程序控制交换机，或简称为程控。

特点：软件程序→存储器→处理机控制接续。

14。一个S接线器的交叉点矩阵为8*8，设有TS10要从输入复用线1交换到输出复用线7，试

分别按输出控制方式和输入控制方式画出此时控制存储器相应单元的内容.

答：设有N个时隙，则输入与输出控制方式如下图所示：

15。已知一个TST交换网络，有8条输入/输出复用线，每条线的复用度为128。现要完成输入线2的TS8和输出线5的TS60之间的双向交换，TS8到TS60方向的内部时隙是40。画出交换网络的结构，并填写各相关话音存储器和控制存储器（假设输入级T接线器为输出控制方式,输出级T 接线器为输入控制方式，S接线器为输入控制方式)。

答：因TS8到TS60方向的内部时隙为40，根据反相法可知，TS60到TS8方向的内部时隙为

40+128/2= 104，其交换网络结构如下图所示:

19.简述电路交换的特点。

答：电路交换技术的优点:①信息传送的最小单位是时隙;②面向连接;③同步时分复用;④信息传送无差错控制；⑤基于呼叫损失的流量控制；⑥信息具有透明性。

电路交换技术的缺点：

(1)不适合波动性大的业务。较短信息传送，网路利用率低。

（2）资源独占，电路利用率低。

(3)不同终端之间不能互通。

(4)可能存在呼损.即可能出现由于对方用户终端设备忙或交换网络负载过重而呼叫不通。

20。说明电路交换机的基本功能。

答:在电路交换技术中，交换系统的基本功能应包含连接、信令、终端接口和控制4大功能。

(1)连接功能连接功能是为了实现通信双方话音信号的交换。

(2)信令功能在呼叫建立的过程中，要求交换设备能随时发现呼叫的到来和结束;能向主、被叫发送各种用于控制接续的可闻信号音;能接收并保存主叫发送的被叫号码。

(3)终端接口功能接口功能是为了连接不同种类和性质的终端设备。

(4)控制功能控制功能是为了检测是否存在空闲通路以及被叫的忙闲情况,控制各电路完成接续。

21。说明模拟交换、数字交换、空分交换、时分交换、布控和程控的基本概念。

答:

模拟交换：就是对模拟信号进行交换的交换方式。

数字交换：对数字信号进行交换的交换方式。

空分交换：入线是在空间位置上选择出线并建立连接，通信完毕后拆除连接。属于电路交换。时分交换：利用时分复用原理,通过时隙交换网络完成话音的时隙搬移，从而做到入线和出线间话音交换的交换方式。

布控交换:即布线逻辑控制交换。

程控交换：即存贮程序控制交换。是用计算机控制的交换方式。

22。简述步进制交换机和纵横制交换机的特点

答：

步进制交换机的特点是：

①接续过程由于是机械动作，因而噪声大，易磨损，机械维护工作量大。

②呼叫接线速度慢，故障率高,但系统的电路技术简单，人员培训容易。

纵横制交换机有两个特点：

①接线器接点采用压接触方式,减少了磨损和噪声。

②采用了贵金属接点使得接触的可靠性提高了，减少了设备维护工作量。

③采用“公共控制”，也就是控制部分和话路部分分开。

23.呼叫处理过程的特点。

答：在呼叫处理程序中，呼叫状态的有限性以及在相同条件下状态转移的唯一性，是呼叫处理过程的两个主要特点。正是由于呼叫状态的有限性,故而把呼叫处理软件也称为有限状态软件。

24。电路交换机的分类.

答：如下图所示：

25.程控交换机的组成部分及其作用和结构图。

答:P16

程控交换机的组成部分有：交换网络、用户电路、中继器、信令设备、控制系统。

①交换网络:是程控交换机的核心，通过物理连接的方式为呼叫提供内部语音或数据通道实现用户与用户之间、用户与中继之间、中继与中继之间的连接,同时提供信令、信号及外围处理机间通信信息的半固定连接。

②用户电路：是终端设备与交换机的接口电路，通过用户线与终端设备连接，通过PCM 链路与交换网络连接。

③中继器：是交换机之间的接口电路，分为模拟中继器和数字中继器。模拟中继器通过模拟中继线与其他模拟交换机连接.数字中继器线与其他数字交换机连接。

④信令设备:用于产生和接收/发送呼叫连接所需要的各种控制信号。

⑤控制系统：是程控交换机的“中枢神经”。主要负责呼叫通路的建立与释放、交换机的维护管理等工作。

26。电路交换有哪些接口？其作用是什么？

答：

(1)模拟用户接口:连接模拟用户线和数字程控交换机，馈电(B）、过压保护（0）、振铃（R)、

监视(s)、编译码(C)、混合电路（H)、测试（H）。

(2)数字用户接口:连接用户端且环线采用数字传输，复用器/分路器、信令插入和提取(s)、收发

器（R)、馈电（B)、过压保护（0）、测试(T).

(3)模拟中继接口:测试、过压保护、线路信令监视和配合、编/译码等功能。

27.模拟用户接口电路有哪些功能？

答：程控数据交换机中的用户电路功能主要可归纳为BORSCHT这七项功能，即:

B：馈电0：过压保护R：振铃S：监视C：编译码和滤波器H：混合电路T：测试

28.程控交换机对控制系统有何要求?

答：

(1）呼叫处理能力强

(2)可靠性高

(3)灵活性和适应性强

(4)经济性好

29.简述程控交换机控制系统的控制方式？

答：

①集中控制方式:指在程控交换系统中，如果任何一台处理机都可以实现交换机的全部控制功能，即管理交换机的全部硬件和软件资源。

②分散控制方式:指在程控交换系统中如果任何一台处理机都只能执行交换机的部分控制功能,管理交换机的部分硬件和软件资源。

30。程控交换机的控制系统的冗余配置方式有哪些?冷备用方式与热备用方式有何区别？

答：

冗余配置一般有两种形式: 一是双机配置,二是多机配置。

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。

冷备用方式与热备用方式区别：冷备用不保留呼叫处理数据，一旦发生故障数据将全部丢失，而热备用的数据在故障发生会自动保存;冷备用一切进行通话的用户全部中断,而热备用不会。冷备用隔离开关在合位，断路器在开位，而热备用隔离开关、断路器均在开位。

31.程控交换机的软件是怎样划分的？P60页

答：

32。简述呼叫处理程序的结构。

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,测试并预占空闲路由.

(6)向被叫用户振铃

(7）被叫应答通话

(8）话终、主叫先挂机

33。简述程序的执行级别和执行原则.

答：执行级别有：

一，故障级：FH级——紧急处理;FM级——处理机故障;FL级——话路和I/O子系统故障。

二，时钟级（周期级）：H级——定时性要求严格的处理;L级-—定时性严格稍次的处理.

三，基本级：BQ1-—内部处理；BQ2——内部处理；BQ3——维护处理。

执行原则有:

34.某程控数字交换机需要5种时钟级程序,它们的执行周期分别为A程序8ms，B程序4ms,C程序16ms，D程序32ms，E程序98ms.现假定处理机子长为16位，要求用时间表来调用这些程序,请画出时间表的结构.并说明如何确定时间表的容量。

答：(1）根据所要执行的程序,最小周期为8ms,故该机应采用8ms时钟中断周期。

（2)分析:时间表:从所要执行的程序看，最小周期为8ms,最大周期为96ms,故时间表应有12(96/8)行。字长16，即每行有16位.根据以上分析,上述程序的全部启动控制表格设计如下：

35。简述SDL、CHILL和MML语言的使用范围和相互关系。

答：（1)SDL(规范描述语言)：用于系统设计的初期

(2）CHILL语言:用于软件详细设计阶段

(3）MML(人机对话语言）：用于软件调试和交换机的运行维护阶段

36.电路交换的性能指标有哪些？

答：电路交换的性能指标有：

1.基本指标

(1)类型和容量

(2)话务处理能力：话务负荷能力和呼叫处理能力。

(3)网络环境：编号计划、路由组织、信令方式、CM传输接口、计费方式。

(4)处理机和存储器的配置：处理机的类型、字长和配置方式、内存容量及外存的配置情况。（5)基本功能：说明可完成的基本交换功能,如本机接续，出中继接续,汇接接续及可开放的非话业务。

（6）新服务性能：包括缩位拨号、热线服务、自动叫醒服务等新服务.

(7）使用条件:包括工作电压及允许范围、机房高度、温度与相对湿度允许范围等。

（8)传输特性：包括传输衰耗，串音衰耗,非线新性失真,群时延，误码率,环程时延（数字交换机连接）等。

2.质量指标

包括系统阻断率，系统可用性,再启动次数，故障定位程度，呼损率，接续时延。

37.某处理机忙时处理的时间开销平均为0。85，固有开销a=0。25,处理一个呼叫平均需时32ms,求该处理机的呼叫处理能力。

解：t=0。85，a=0.29，b=32ms根据ta+bN知

0。85=0。29+(0.032/3600)＊N

则N=63000次/h

38.简述信令系统的主要功能。

答:信令系统的主要功能就是指导终端、交换系统、传输系统协调运行,在指定的终端间建立和拆除临时的通信连接，并维护网络本身的正常运行，包括监视功能、选择功能和管理功能。

(1)监视功能监视设备的忙闲状态和通信业务的呼叫进展情况.

(2)选择功能通信开始时，通过在节点间传递包含目的地址的连接请求消息,使得相关交换节点根

据信息进行路由选择，进行入线到出线的交换接续,并占用局间中继线路。通信结束时，通过传递连接释放消息通知相关交换节点释放本次通信业务占用的中继线路,并拆除交换节点的内部连接。

(3)管理功能进行网络的管理和维护,如检测和传送网络的拥塞信息、提供呼叫计费信息、提供远

端维护信令等.

37。信令的分类方法有哪几种？P91

答：信令的分类方式有4种：

（1).按信令的传送区域:用户线信令和居间信令

（2)。按信令的功能:监视信令、选择信令、管理信令

(3）。按信令信道与语音信道的关系：随路信令、公共信道信令

（4). 按信令的传送方向：前向信令、后向信令

40.什么是随路信令？什么是公共信道信令？它们的基本特征分别是什么？

答：随路信令:信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。

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。

公共信道信令(共路信令）:信令通路与话音通路分开，且一条信令通路可以为多条话音通路服务. 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.

41.试比较端到端和逐段转发两种信令传送方式的不同。

答：端到端:对线路传输质量要求较高,信令传送速度快，接续时间短，信令在多段路由上的类型必须相同.

逐段转发:对线路传输质量要求不高,信令传送速度慢，话路接续时间长，在多段路由，上传送信令的类型可以不同。

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.

42。简述No。7信令的分层功能结构及各层的主要功能。

答:如下图所示是No.7信令的分层功能结构，其各层的主要功能为:

MTP:消息传递部分TUP:电话用户部分