現(xiàn)代交換技術(shù)與通信網(wǎng)復(fù)習(xí)提綱(中國礦業(yè)大學(xué)徐海信息12-2王子楊(看完必過)

1、中國礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院信息12-2王子楊信息12專業(yè)現(xiàn)代交換技術(shù)與通信網(wǎng)復(fù)習(xí)提綱1、通信網(wǎng)的三要素交換設(shè)備，傳輸設(shè)備和用戶終端。2、電路交換，分組交換的原理，特點電路交換原理：電話通信要求為用戶提供雙向連接以便進(jìn)行對話式通信，它對時延和時延抖動敏感，而對差錯不敏感。因此當(dāng)用戶需要通信時，交換機(jī)就在收、發(fā)終端之間建立一條臨時的電路連接，該連接在通信期間始終保持接通，直至通信結(jié)束才被釋放。通信中交換機(jī)不需要對信息進(jìn)行差錯檢驗和糾正，但要求交換機(jī)處理時延要小。交換機(jī)所要做的就是將入線和指定出線的開關(guān)閉合或斷開。交換機(jī)在通信期間提供一條專用電路而不提供差錯校驗和糾正，這種工作方式就稱為電路交換。電路交換

2、的特點：（1）信息傳送的最小單位是時隙 電路交換基于PCM傳輸系統(tǒng)中的時隙，在PCM30/32路傳輸系統(tǒng)中，每路通信的信道為一個時隙（TS：Time Slot），每個時隙8bit，每路通信的速率為64Kbps。TS是電路交換，傳輸，復(fù)用的最小單位。（2）面向連接的工作方式（物理連接） 傳送消息前，先建立一條通信源與目的之間的物理鏈路，并且獨占（暫時）。（3）同步時分復(fù)用(幀的概念) 注意：不同幀中編號相同的時隙組成一個恒定速率的數(shù)字信道。（4）信息傳送無差錯控制 話音通信的特點是實時性高，但對可靠性要求沒有數(shù)據(jù)通信高，所以電路交換中，為了減少話音信息傳送的時延，過程中沒有CRC校驗等差錯控制。

3、（5）信息具有透明性 對所傳送話音信息不做處理，原封不動的傳送。（6）基于呼叫損失制的流量控制 電路交換中，當(dāng)過負(fù)荷時，再來到的呼叫不是排隊等候，而是直接呼損掉。分組交換原理：分組交換PS (Packet Switching)把一份要發(fā)送的數(shù)據(jù)報文分成若干個較短的、按一定格式組成的分組（packet)，將這些分組傳送到一個交換節(jié)點。交換節(jié)點仍然采用存儲轉(zhuǎn)發(fā)技術(shù)。分組具有統(tǒng)一格式并且長度比報文短得多，在交換機(jī)的主存儲器中停留很短時間，一旦確定了新的路由，就很快被轉(zhuǎn)發(fā)到下一個節(jié)點機(jī)。分組交換的特點：（1）信息傳送的最小單位是分組； 分組由分組頭和用戶信息組成，分組頭含有選路和控制信息；（2）面向連

4、接（邏輯）無連接兩種工作方式（3）統(tǒng)計時分復(fù)用（動態(tài)分配帶寬） 基本原理是把時間劃分為不等長的時間片，按照某次通信的分組多少來分配，分組多，占用的時間片的個數(shù)就多，反之；（4）信息傳送具有差錯控制 分組交換是專門為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)設(shè)計的，因此有差錯控制；（5）信息傳送不具備透明性 對所傳送的數(shù)據(jù)信息要進(jìn)行處理，如：拆分，重組等；（6）基于呼叫延遲的流量控制3、交換網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計包含幾個方面（1）在給定用戶條件（如用戶個數(shù)，電話使用的頻 繁程度等）和希望達(dá)到的服務(wù)質(zhì)量后，如何確定交換網(wǎng)絡(luò)的容量（入、出線的數(shù)量）；（2）在已知網(wǎng)絡(luò)的容量后，如何設(shè)計網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)；（3）對于已知結(jié)構(gòu)，如何實現(xiàn)數(shù)字接續(xù)（即將任意

5、指定入線上的數(shù)字信號傳遞到任意指定的出線）4、分組交換的兩種方式，原理，特點數(shù)據(jù)報原理：在數(shù)據(jù)報方式中，分組被獨立的對待，每一個分組都包含終點地址信息，彼此之間相互獨立的尋找路徑，同一份報文的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終點。在這種技術(shù)中，一個被獨立對待的分組就稱為一個數(shù)據(jù)報 。數(shù)據(jù)報方式特點：（1）無連接的工作方式； （2）存在分組失序現(xiàn)象（3）分組頭復(fù)雜； （4）對網(wǎng)絡(luò)故障適應(yīng)性較強(qiáng)虛電路原理：虛電路方式就是指通信終端在收發(fā)數(shù)據(jù)之前，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一條邏輯連接，在通信過程中，用戶數(shù)據(jù)按照順序沿著該邏輯連接到達(dá)終點。虛電路指的是一條邏輯連接，而不是指一條專門的物理通路。同一條線路可能同時被

6、多條虛電路使用。虛電路方式特點：（1）面向連接的工作方式； （2）分組按序傳送（3）分組頭簡單； （4）對故障敏感5、分組交換協(xié)中X.25分為幾層，各完成什么功能。X.25協(xié)議分為三層：物理層、數(shù)據(jù)鏈路層和分組層，各層在功能上相互獨立。物理層協(xié)議主要規(guī)定了DTE和DCE之間接口的電氣特性，功能特性和機(jī)械特性以及協(xié)議的交換流程。DCE是調(diào)制解調(diào)器，多路復(fù)用器或數(shù)字信道接口設(shè)備。物理層完成的主要功能如下：（1）在DTE和DCE接口處提供數(shù)據(jù)傳輸；（2）在設(shè)備之間提供控制信號；（3）提供時鐘信號，用以同步數(shù)據(jù)流和規(guī)定比特速率；（4）提供電氣地；（5）提供機(jī)械的連接器（如針、插頭和插座）。數(shù)據(jù)鏈路層規(guī)

7、程是要在物理層提供的雙向的信息輸送管道上實施信息傳輸?shù)目刂?。一般情況下，X.25的數(shù)據(jù)鏈路層采用的是HDLC（高級數(shù)據(jù)鏈路控制規(guī)程）的一個子集LAPB（平衡型鏈路訪問規(guī)程）。數(shù)據(jù)鏈路層完成的主要功能如下：（1）DTE和DCE之間的數(shù)據(jù)傳輸（2）發(fā)送和接收端信息的同步（3）傳輸過程中的檢錯和糾錯（4）有效的流量控制（5）協(xié)議性錯誤和識別和告警（6）鏈路層狀態(tài)的通知分組層是利用鏈路層提供的可靠傳送服務(wù)。在DTE-DCE接口之間控制虛呼叫分組數(shù)據(jù)通信的協(xié)議。它將一條邏輯鏈路按照動態(tài)時分復(fù)用的方法劃分成多個子邏輯信道，允許多個用戶終端或進(jìn)程同時使用一條邏輯鏈路，以充分利用線路資源。分組層的主要功能（1

8、）在X.25接口為每個用戶呼叫提供一個邏輯信道；（2）通過邏輯信道群號（LCGN）和邏輯信道（LCN）來區(qū)分與每個用戶呼叫有關(guān)的分組； （3）為每個用戶的呼叫連接提供有效的分組傳輸，包括順序編號、分組的確認(rèn)和流量控制過程； （4）提供交換虛電路（SVC）和永久虛電路（PVC）的連接； （5）提供建立和清除交換虛電路連接的方法； （5）監(jiān)測和恢復(fù)分組層的差錯。 6、一臺交換機(jī)通常由三部分組成,各自功能是什么交換單元：分組交換機(jī)交換單元的基本功能和電路交換機(jī)交換單元的基本功能是一致的，就是把信息從某個輸入端口送到某個輸出端口。 接口單元：接口單元包括用戶線路的接口單元和中繼線路的接口單元。 其功能

9、包括：用戶線的監(jiān)視和控制、分組的組合與分解、差錯控制、傳輸控制規(guī)程的控制等?？刂茊卧嚎刂茊卧糜谕瓿烧麄€系統(tǒng)的控制工作，其功能包括：呼叫處理、流量控制、路由選擇、系統(tǒng)配置等?？刂茊卧墓δ芤话阌绍浖硗瓿?。7、PCM30幀速率，時隙速率，比特速率，幀周期，時隙周期8、什么是交換網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞，如何解決這種雖然出、入線空閑，但因交換網(wǎng)絡(luò)級間鏈路被占用而無法接通的現(xiàn)象稱為網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部阻塞。交換網(wǎng)絡(luò)的級間鏈路稱為網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)部鏈接。解決辦法有兩個：（1）增加級間鏈路 （2）構(gòu)造三級無阻塞網(wǎng)絡(luò)9、程控交換系統(tǒng)接口類型：模擬用戶接口，數(shù)字中繼器的功能數(shù)字交換系統(tǒng)接口類型程控交換系統(tǒng)接口類型數(shù)字接口V接口：

10、V1：64kb/s，可為2B+D或30B+D的終端 V2：連接數(shù)字遠(yuǎn)端模塊的接口 V3：連接數(shù)字PABX的接口，屬30B+D的接口 V4：可接多個2B+D的終端，支持ISDN的接入 V5：支持n X E1的接入網(wǎng)，包括V5.1和V5.2接口A接口：速率為2048kb/s的數(shù)字中繼接口B接口：PCM二次群接口，其接口速率為8448kb/s程控交換系統(tǒng)接口類型模擬接口Z1接口：連接單個模擬用戶的接口 Z2接口：連接模擬遠(yuǎn)端集線器的接口Z3接口：連接模擬PABX的接口模擬用戶電路的功能：B：饋電 O：過壓保護(hù) R：振鈴控制 S：監(jiān)視 C：編譯碼和濾波 H：混合電路 T：測試模擬中繼器：是程控數(shù)字交換

11、機(jī)與模擬中繼線的接口，用于與模擬交換機(jī)的連接。數(shù)字中繼器：是連接數(shù)字局間中繼線的接口電路，用于與數(shù)字交換局或遠(yuǎn)端模塊的連接。主要作用：是根據(jù)PCM時分復(fù)用原理，將30路64kb/s的話路信號復(fù)接成2048kb/s的基群信號發(fā)送出去，或者反之，把從其它數(shù)字交換系統(tǒng)（或數(shù)字傳輸系統(tǒng)）來的2048kb/s的基群信號分成30路話路信號，然后再通過數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)分接到各個相應(yīng)的用戶。 在上述過程中，完成信號傳輸、信號同步、信令配合數(shù)字中繼電路的基本功能· 碼型變換：單極性不歸零碼 HDB3（高密度雙極性碼）· 時鐘提?。壕褪菑妮斎氲臄?shù)據(jù)流中提取時鐘信號，作為輸入數(shù)據(jù)流的基準(zhǔn)時鐘。同時該

12、時鐘信號還用來作為本端系統(tǒng)時鐘的外部參考時鐘源。· 幀同步：就是從接收的數(shù)據(jù)流中搜索并識別到同步碼，并以該時隙作為一幀的開始，以便接收端的幀結(jié)構(gòu)排列和發(fā)送端的完全一致。· 復(fù)幀同步： 如果數(shù)字中繼線上使用的是隨路信號（中國1號信令），則除了幀同步外，還要有復(fù)幀同步。 復(fù)幀同步是為了解決各路標(biāo)志信號的錯路問題。· 提取和插入隨路信號10、我國電話網(wǎng)的結(jié)構(gòu)特點我國電話網(wǎng)采用等級結(jié)構(gòu)，分為5級（C1、C2、C3、C4、C5），它是由本地網(wǎng)和長途網(wǎng)構(gòu)成的。 I 、大區(qū)中心局/C1局（省間中心局）負(fù)責(zé)輸通、匯接本大區(qū)的長途受話、發(fā)話以及轉(zhuǎn)話業(yè)務(wù)。長話網(wǎng)中的大區(qū)與我國大經(jīng)濟(jì)協(xié)

13、作區(qū)是一致的。即分六個大區(qū)：華北、東北、華東、中南、西南、西北。在各大區(qū)內(nèi)選定一個長話局作為大區(qū)中心局。如北京、沈陽、南京、武漢、成都、西安。II、省中心局/C2局 省中心局為各省會所在地的長局 如合肥是C2局 對于江蘇，南京是C1局，就不設(shè)C2局。 我國共有30個省中心。III、地區(qū)中心局/C3局（縣間中心局） 地區(qū)中心局為地區(qū)機(jī)關(guān)所在地的長話局；我國共有350多個地區(qū)中心，如徐州屬于C3局。IV、縣中心局/C4局 縣中心局為縣長話局，是終端局（長話網(wǎng)的末端局）。負(fù)責(zé)輸通本局內(nèi)的發(fā)話、受話業(yè)務(wù),沒有轉(zhuǎn)話業(yè)務(wù)。 全國共有2200多個縣中心。11、電話通信網(wǎng)的路由選擇順序選擇路由時應(yīng)充分利用高效

14、直達(dá)路由，盡量減少轉(zhuǎn)接次數(shù)和盡量少占長途電路。路由選擇順序和原則如下： (1) 先選高效直達(dá)路由。當(dāng)高效直達(dá)路由忙時，選迂回路由，選擇順序是“由遠(yuǎn)至近” 。 (2) 最后選擇最終路由。最終路由可以是實際的最終路由（低呼損電路），也可以是基干路由。例：兩個地區(qū)之間的長途網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如下圖所示， 假定交換中心A呼叫交換中心B ，試按 “由遠(yuǎn)至近” 選擇順序依次給出全部路由。解：根據(jù)路由選擇順序和原則，首選直達(dá)路由，當(dāng)直達(dá)路由忙時，再選迂回路由，最后選基干路由。 12、信令系統(tǒng)設(shè)計包括三個方面 信令系統(tǒng)設(shè)計包括三個方面：信令定義、信令編碼、信令傳輸 。（1）信令定義：信令系統(tǒng)必須定義一組信令，應(yīng)包括指導(dǎo)

15、通信設(shè)備接續(xù)話路和維持其自身及整個網(wǎng)絡(luò)正常運行所需的所有命令。 例如：兩個用戶終端通過兩個端局進(jìn)行電話呼叫的基本信令流程。（2）信令編碼：為每條信令規(guī)定的信號形式，稱為信令編碼。·摘機(jī)：環(huán)線直流電流由開路變?yōu)閷?dǎo)通。·掛機(jī)：環(huán)線直流電流由導(dǎo)通變?yōu)殚_路。·撥號音：持續(xù)的450Hz正弦波。·忙音：450Hz正弦波，每導(dǎo)通0.35s后間斷0.35s。·回鈴音：450Hz正弦波，每導(dǎo)通1s后間斷4s。·振鈴：25Hz正弦波，每導(dǎo)通1s后間斷4s。·撥號：有兩種信號方式： 脈沖撥號：每個十進(jìn)制數(shù)字“n”用n個直流間斷脈沖表示，每個脈沖的

16、導(dǎo)通時間為33ms，間斷時間為66ms。數(shù)字間隔大于200ms雙音多頻信號方式DTMF（Dual Tone Multifrenquency） 13、信令，信令方式，信令系統(tǒng)、隨路信令，公共信道信令信令：信令是各交換局在完成呼叫接續(xù)中使用的一種通信語言，它是控制交換機(jī)產(chǎn)生動作的命令。信令方式：信令在傳送過程中所要遵守的規(guī)約和規(guī)定，就是信令方式。它包括信令的結(jié)構(gòu)形式，信令在多段路由上的傳送方式及控制方式。信令系統(tǒng)：是指為完成特定的信令方式所使用的通信設(shè)備的全體。隨路信令系統(tǒng)的特點是信令與用戶消息在同一條信道上傳送，或信令信道與用戶消息信道一一對應(yīng)。當(dāng)呼叫發(fā)生時，交換機(jī)先為呼叫選擇一條空閑話路，然后

17、在這條空閑的話路上傳送信令，當(dāng)端到端的連接建立成功后，再在該話路上傳送用戶的話音信號。公共信道信令系統(tǒng)的特點是信令在專門的信令信道上傳送，信令信道為多個用戶消息信道所共享。交換機(jī)之間有直接相連的信令信道，信令的傳送是與話路分開的、獨立的。14、七號信令系統(tǒng)分為幾層，各完成什么功能（1）MTP（消息傳遞部分）： 主要是在信令網(wǎng)中提供可靠的信令消息傳遞，并在系統(tǒng)和信令網(wǎng)故障情況下，具有為保證可靠的信息傳送而作出響應(yīng)并采取必要措施的能力。它由三個功能級組成：信令數(shù)據(jù)鏈路功能（MTP1） 信令鏈路功能（MTP2） 信令網(wǎng)功能（MTP3）信令數(shù)據(jù)鏈路功能：對應(yīng)OSI物理層功能，為信令傳輸提供一條64kb

18、it/s的雙向數(shù)據(jù)通路。信令鏈路功能：對應(yīng)OSI的數(shù)據(jù)鏈路層功能，它規(guī)定了在一條信令鏈路上傳送信令消息的功能及相應(yīng)程序，其主要功能包括信號單元的定界和定位，差錯檢驗和糾錯以及流量控制等。信令網(wǎng)功能：又可分為信令消息處理和信令管理功能，將信息正確地傳送到相應(yīng)的信令鏈路或用戶部分；故障情況下，規(guī)定了在信令點之間傳送管理消息的功能和程序，以保證可靠地傳遞信號消息。（2）用戶部分（UP）：15、信令網(wǎng)組成 信令網(wǎng)由信令點（SP）、信令轉(zhuǎn)接點（STP）和信令鏈路三部分組成。信令點（SP）：是信令消息的起源點和目的點，它可以是具有No.7信令功能的各種交換局（如電話交換局、數(shù)據(jù)交換局、ISDN交換局），也

19、可以是各種特服中心（如網(wǎng)管中心、維護(hù)中心、業(yè)務(wù)交換點等）。信令點是由No.7信令系統(tǒng)中的MTP和UP組成，若它具有業(yè)務(wù)交換點功能，則包括No.7信令系統(tǒng)中的MTP、SCCP和TC。信令轉(zhuǎn)接點（STP）：具有信令轉(zhuǎn)接功能，STP可分為：獨立的信令轉(zhuǎn)接點和綜合的信令轉(zhuǎn)接點。獨立的信令轉(zhuǎn)接點：高度可靠的分組交換機(jī)，容量大，易于維護(hù)。具有No.7信令系統(tǒng)中的MTP功能。綜合的信令轉(zhuǎn)接點：具有No.7信令系統(tǒng)中的MTP和UP功能，容量較小，與獨立的STP相比可靠性不高。信令鏈：是信令網(wǎng)中連接信令點的最基本部件，它由No.7信令功能的一、二級組成。數(shù)字信令鏈速率為64kbit/s。16、虛電路和數(shù)據(jù)報方式

20、的原理和特點數(shù)據(jù)報方式的原理：在數(shù)據(jù)報方式中，分組被獨立的對待，每一個分組都包含終點地址信息，彼此之間相互獨立的尋找路徑，同一份報文的不同分組可能沿著不同的路徑到達(dá)終點。在這種技術(shù)中，一個被獨立對待的分組就稱為一個數(shù)據(jù)報 。虛電路方式的原理：虛電路方式就是指通信終端在收發(fā)數(shù)據(jù)之前，先在網(wǎng)絡(luò)中建立一條邏輯連接，在通信過程中，用戶數(shù)據(jù)按照順序沿著該邏輯連接到達(dá)終點。虛電路指的是一條邏輯連接，而不是指一條專門的物理通路。同一條線路可能同時被多條虛電路使用。虛電路方式特點：（1）面向連接的工作方式； （2）分組按序傳送（3）分組頭簡單； （4）對故障敏感 數(shù)據(jù)報方式特點：（1）無連接的工作方式； （2

21、）存在分組失序現(xiàn)象（3）分組頭復(fù)雜； （4）對網(wǎng)絡(luò)故障適應(yīng)性較強(qiáng)17、分組交換網(wǎng)中為什么引入流量控制，實現(xiàn)的方法有幾種引入流量控制的原因：分組交換網(wǎng)中各個節(jié)點交換機(jī)的處理能力和各條線路的傳輸容量是一定的，但是用戶終端發(fā)送分組的時間和數(shù)量具有隨機(jī)性。如果不對數(shù)據(jù)流進(jìn)行控制，有可能造成網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)流分布不均勻，部分節(jié)點和線路上的數(shù)據(jù)流超過其處理能力或傳輸容量，造成網(wǎng)絡(luò)的阻塞。嚴(yán)重時，分組在網(wǎng)絡(luò)中無法傳送，不斷被丟棄，源節(jié)點無法發(fā)送新的數(shù)據(jù)，目的節(jié)點也收不到分組，造成死鎖。流量控制的方法：n 證實法（通過發(fā)送一個分組或一組分組后等待接收方證實來進(jìn)行流量控制）n 預(yù)約法（向接收端預(yù)約緩沖存儲區(qū)，避免死鎖，

22、數(shù)據(jù)報方式常用）n 許可證法（在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)設(shè)置一些許可證，狀態(tài)為空閑或滿載，分組需要等待一個空閑的許可證才可發(fā)送，到達(dá)目的地將分組卸下，許可證變?yōu)榭臻e）18、虛電路和邏輯信道概念，聯(lián)系和區(qū)別（1）虛電路是在DTE-DTE之間建立的虛連接，存在于端到端之間；邏輯信道是DTE-DCE接口或中繼線上可分配的資源，存在于點到點之間，一條線路上可以存在多個邏輯信道。一條虛電路是由多個邏輯信道連接而成。每條線路的邏輯信道號是獨立分配的，同一條虛電路在不通線路上的邏輯信道號可能是不相同的。（2）邏輯信道是一直存在的，它分為占用和空閑兩種狀態(tài)；虛電路（不包括永久虛電路）隨著通信的開始而建立，通信結(jié)束后就被清除。

23、19、分組交換中分組頭包含哪三種信息分組頭中主要包含邏輯信道號，分組的序號和控制信息等。20、ATM主要由四個特點 （1）固定長度的信元并簡化了信頭結(jié)構(gòu) （2）采用異步時分復(fù)用方式 （3）面向連接的工作方式 （4）標(biāo)準(zhǔn)化的ATM協(xié)議21、同步時分復(fù)用和異步時分復(fù)用同步時分復(fù)用是通過時隙在TDM幀內(nèi)的位置來區(qū)分不同的信息通路(話路)。異步時分復(fù)用又稱為統(tǒng)計時分復(fù)用，它也分時隙，但它是通過時隙的標(biāo)頭信息來區(qū)分不同的信息通路。22、虛通道與虛信道的關(guān)系和區(qū)別 虛通道（VP-Virtual Path） 虛信道（VC-Virtual Channel ）VC鏈路、VP鏈路與物理鏈路的關(guān)系 一條物理鏈路包含多條VP（鏈路），每一VP(鏈路)又包含許多VC(鏈路)。VPI相同，VCI不同，標(biāo)識不同的VC；VPI不同，VCI相同，也代表不同的VC。所以用VPI+VCI作為VC（鏈路）的標(biāo)識符。 23、VP交換和VC交換VP交換是指僅變換VPI值而不改變VCI值的交換，即只進(jìn)行虛通道的交換，虛通道里面的虛信道并不進(jìn)行交換。 VC交換是指VPI值與VCI值都要進(jìn)行改變的交換。因為虛信道是按照虛通道來劃分的，當(dāng)虛信道交換時，其所屬的虛通道也要進(jìn)行交換，即虛通道和虛信道都要進(jìn)行交換。 24、VPC、VCC之間的關(guān)系和區(qū)別 VPC（虛通道連接）和VCC（虛信