信息交换技术作业1-7章.docx

第一章作业1-2: 在交换式交换网中，那些部分归所有资源共享，那些属一个终端专用？答：共享：所有交换网络资源、控制系统、中间接口和其他非用户终端设备专用：用户终端和用户终端接口1-3: 数字式市话交换机能否连接模拟话机，如能，需要什么条件？答：不能直接连接模拟话机。但通过调制解调器后可以连接1-4: 电路交换能否用于计算机数据传输，信息交换和分组交换又能否用于语音传输，如不能为什么？如能，需要什么条件？答：电路交换可以用于计算机数据传输，但现在已经淘汰。信息交换和分组交换均可以用于语音交换：信息交换引起延时较长所以只适于诸如语音短信之类的语音交换；分组交换因延时较短所以适于实时语音交换，条件是分组应足够的短保证采样和还原不被破坏。思考题：设计一个简易的宿舍间信息交换系统，试着描述你的方案或设想。可以借鉴现有技术，更可以发挥你的奇思妙想。可以手稿也可以电子文档。答：学生寝室楼共分6层，每层共有学生寝室60个，划分为两个子网，123层为一个，456层为另一个。这需18个交换机，2个大型服务器。学生寝室楼的网络设计需要分为两个部分 为软件和硬件部分，软件部分有宽带计费客户端、信息监控系统等。硬件系统则需要计算机、交换机、处理器以及服务器等.使用1台路由器+1台20口的交换机+多个普通4口交换机，将路由器接入因特网，再将路由器接入20口的交换机，由交换机向各个宿舍拉线，线不要超过100米，每个宿舍一条，到宿舍后，在接入4口的普通交换机然后再接入电脑，当然，也可以接个无线路由，减少布线。超过100米的线，要在中间接一台交换机来中继放大。第二章作业2-16（1）当计数器输出为00011时，写入话音存储器的内容是什么?写入到那个单元?读出的又是话音存储器的第几个单元，是输入信号的第几个时隙?这两个信号是否会混乱?（2）如果希望将输入TS5交换至输出的TS2应该如何处理，交换所引起的时延是多少？答：1) 计数器输出为00011时，写入话音存储器的内容是第三时隙，写入00011地址话音存储单元。读出的是话音存储器的第五单元，使输入信号的第五时隙，不会引起混乱，因为原输入信号的各个时隙已经被完整保存。输出信号只是重组时隙，不会引起混乱。2) 接续存储器2单元存5、5单元存2即可，1=（5-2）/256000=11.7us。2=（32-5+2）/256000=113.3us。2-17 设一个四路时间交换器的每路输入都是32/30PCM信号。（a）求话音存储器的读写周期和话音存储器，接续存储器的容量。（b）为使输入IDH2.0交换至ODH0.4，接续交换机应该如何填写？交换延时为多少？画出等效网络。答： （a）T=1/n*256000n=4，得到T=0.977usV（语音）=n*32=4*32*8=1024bitV（接续）=n*32*7=896bit可知读写周期为0.977us，话音存储器的容量为1024bit，接续存储器的容量为896bit。（b）接续存储器的第4个单元写入64，第64个单元写入41=（64-4）/（4*256000）=58.59375us2=（128+4-64）/（4*256000）=66.40625us（叶敏）设有一信号，其速率为64kbit/s。若为二电平信号，试问信元宽度是多少？若为四电平信号，则信元宽度又是多少？答： 若为两电平信号，则码元速率为RB=64kbit/s，信元宽度=1/64000=0.015625ms=15.625us若为四电平信号，则码元速率为RB=64/2=32kbit/s信元宽度=1/32000=0.003125ms=31.25us思考题：1、 既然时间交换器就使用RAM实现的，你是否可以用一个计算机系统实现时间交换器？然后构成一个信息交换系统。答：可以用RAM实现，可以给每个用户分配一个内存空间。这样当A想向B发送信息时，只要知道B的内存地址，并在里面写进要发的数据，B只要读出自己内存空间的数据就可以获得A的信息。从而构成一个信息交换系统。2、 同样的空间交换器就是数据选通器，你是否可以用一个计算机系统（单片机）构成一个空间交换器？进而构成一个信息交换系统。答：可以，通过单片机控制数据选通器的开关，从而实现信息交换。3、 采用什么办法可以使得上述两个方案可以适用于较大型场合的应用或使之标准化，适宜推广运用。试分析其利和弊答：采用相同的数据处理协议，统一对外接口，外接大容量的RAM 利：方案花费小，功能强弊：各种平台的不兼容性第三章作业：1、 你知道RS-232和RS-422的区别吗？为什么?答：RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”，它定义了接口电路的特性。实际上还有一根信号地线，共5根线。由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力，故允许在相同传输线上连接多个接收节点，最多可接10个节点。即一个主设备，其余为从设备，从设备之间不能通信，所以RS-422支持点对多的双向通信。接收器输入阻抗为4k，故发端最大负载能力是104k+100（终接电阻）。RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道，因此不必控制数据方向，各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式（XON/XOFF握手）或硬件方式（一对单独的双绞线）。2、 你知道有多少种串行总线，有什么特点？有什么区别？答：内部总线 1）I2C总线 ：它是同步通信的一种特殊形式，具有接口线少，控制方式简化，器件封装形式小，通信速率较高等优点。在主从通信中，可以有多个I2C总线器件同时接到I2C总线上，通过地址来识别通信对象。 2)SPI总线 ： SPI总线是一种三线同步总线，因其硬件功能很强，所以，与SPI有关的软件就相当简单，使CPU有更多的时间处理其他事务。 3)SCI总线 ：它是一种通用异步通信接口UART，与MCS-51的异步通信功能基本相同。 外部总线 1)RS-232-C总线 ： RS-232-C总线标准设有25条信号线，包括一个主通道和一个辅助通道，在多数情况下主要使用主通道，对于一般双工通信，仅需几条信号线就可实现，如一条发送线、一条接收线及一条地线。RS-232-C标准规定，驱动器允许有2500pF的电容负载，通信距离将受此电容限制，若每米电缆的电容量减小，通信距离可以增加。传输距离短的另一原因是RS-232属单端信号传送，存在共地噪声和不能抑制共模干扰等问题，因此一般用于20m以内的通信。 2）RS-485总线 ：在要求通信距离为几十米到上千米时，广泛采用RS-485 串行总线标准。RS-485采用平衡发送和差分接收，因此具有抑制共模干扰的能力。加上总线收发器具有高灵敏度，能检测低至200mV的电压，故传输信号能在千米以外得到恢复。 RS-485采用半双工工作方式，任何时候只能有一点处于发送状态，因此，发送电路须由使能信号加以控制。RS-485用于多点互连时非常方便，可以省掉许多信号线。应用RS-485 可以联网构成分布式系统，其允许最多并联32台驱动器和32台接收器。 3）USB总线，它基于通用连接技术，实现外设的简单快速连接，达到方便用户、降低成本、扩展PC连接外设范围的目的。它可以为外设提供电源，而不像普通的使用串、并口的设备需要单独的供电系统。另外，快速是USB技术的突出特点之一，USB的最高传输率可达12Mbps比串口快100倍，比并口快近10倍，而且USB还能支持多媒体。3、试述数字传输比模拟传输的优势。1) 抗干扰能力强，采用判决再生，减少误码的扩展，信噪比可以在传输过程中不降低；2) 采用非线性的调制方法；3) 利于智能化，便于与现代的计算机技术结合；4) 便于数据的保存，识别，压缩等；5) 便于加密，提高安全性；6) 差错控制编码提高可靠性。思考题：1、 如果你是一个电信运营商你将如何考虑你的经营模式？答:电信运行商的ICT业务形式一是联合上下游提供商，搭建应用平台，提供ASP应用。二是基于IP技术，融合网络，提供融合应用。三是延伸网络，拓展网络应用，开发行业解决方案。四是为政企客户网络、数据、业务系统提供ICT服务。五是基于自身网络、业务系统提供ICT服务。尽量做好自己所要提供的业务，让客户满意才能带来更大的收益，并吸引其他客户。作为运行商当然要盈利，如果是实时的服务则按时间长短来计费，如按分计，若不是实时服务，则按此数计费。2、 如果你有中国长江以北地域的全部的电信主干网络的经营权，你将如何运营和管理？答：多利用民间的资产，来提高自己的利润。作为电信运营商，优势在接入和平台。可以将部分经营权租赁出去，与其他运营商合作。并且不能陷于只依靠提供网络的基础服务，要研究如何参与到互联网应用的竞争中，比如移动就因为飞信等业务发展太慢，落后于QQ，微信等，现在基本已经被淘汰，如果不是为了那些基础的短信收入，而目光放长远，早点占领手机网络通信的市场，结果可能就是QQ，微信的灭亡。所以必须利用自己的优势，占领更多的市场，才能获得更多的利润。3、如果你有全西安市的程控交换机房设备，你将如何管理和盈利？答：管理：一个主程控交换机，下面控制各个区域交换机。盈利：每个通信都要通知主交换机，主交换机做好计费工作。第四章作业：42：试说明为什么监测信令较简单，却需要占用控制系统较多的时间。答：监测信令负责监测终端由空闲至工作状态的变化，或反之。这种信令较简单，但是实时性要求较高，因而需要占用控制系统较多的时间。请求，释放，应答等均属于监测信令。414: 设某数据终端通过Modem与交换机连接。试画出在一次成功的呼叫中，终端与Modem之间以及Modem与交换机之间的信令交换过程，并指出信令的信号模式（即说明是数字的还是模拟的）。模拟信令部分（与程控交换机之间）：摘机、拨号音、拨号、回铃、应答（连接）、拆线（挂机）数字信令部分（与数据服务器之间，如拨号服务器）：标准测试信号、测试线路比特率、建立数据连接、释放数据链路终端MODEM交换机 数字信号 模拟信号思考题：1、 是否可以将你前三章的思考题联系起来或与本章的信令系统联系起来，设想你的信息交换系统的信令系统（协议）。信息交换系统2、 尽管数字信令的能力无限，设想一下为什么还在保留着模拟信令系统？带来的好处和坏处各是什么？答：在模拟信令中，为了简化信令的收、发设备，信令信号由单频或双频信号组成。优点：利用时间信息来增加信令能力的方法去简化信令设备。缺点：这是以增加传输时间为代价的。第五章作业5-1设用户线中途某处与+200V直流短路，接口板至短路点的环路电阻为400。求过压保护电路中各二极管D1D4中的电流。答：设D1，D4与48V相连则D2，D3正向导通，电流I3=I2=U/R=200/400=0.5AD1，D4反向截止，电流值为0。5-3已知在图5-7的BHS电路中，+E=0V，ZL=1K，Q1、Q2压降不计。（a）分别求挂机和摘机时a，b两点的电位；（b）设U3的反馈电阻为R=80k，试分别求挂机和摘机时U3的输出电压。答：（a）利用分压定理和理想运放虚短特性挂机时：a点电压0V，b点电压-48V摘机时：a点电压：Ua=-48 /（900+ ZL）* R1=-12V b点电压：Ub=-48 /（900+ ZL）*（R1 + ZL）= -38.7V（b）利用反向比例放大器公式 挂机时：U=-48 / R3 * R1 = -48 / 300 * 80 = -12.8V摘机时：U=(Ua - Ub) / R3 * R1= (-12 + 38.7) / 300 * 80 = -7.12V叶敏：（p52）第2题ROM信号发生器：要产生R1信号的双音频信号发生器，需要用ROM多少个单元？请计算出重复频率、周期及其在这个周期内各频率的重复次数。答：设产生700 Hz和900 Hz的双音频信号，则：取700 Hz，900 Hz，8000 Hz的最大公约数为100 Hz，此为重复频率。其周期为1/f=10ms。在10ms内700 Hz重复7次，900 Hz重复9次，8000 Hz重复80次。因此需要ROM的80个单元。思考题：1、 根据前几章的讨论，你自己构想系统的接口当如何考虑和实现？答：交换机的接口的设计不仅与他所直接连接的传输系统有关，还与传输系统另一端所连接的通信的特性有关。于是要提供标准的接口，满足大部分应用的要求，同时要具有灵活性3、 运用你所学知识，分析一下中继接口的通信功能要求答：交换机的中继接口可分为两种：数字中继接口、模拟中继接口。模拟中继接口：过压保护、监测功能、试验功能以及编码解码功能等；数字中继接口：过压保护、馈电功能、试验功能、信令插入和多路调制和解调功能，当用户终端本身具有工作电源时，接口还可以免去馈电功能。4、 请考虑一下除了本章主要介绍的硬件电路接口之外，接口之间还有什么要求或约定吗?答：除了硬件接口电路之外还应考虑到人机接口，软件与硬件的接口以及软件之间的接口。考虑到极性问题、信号电平问题、响应时间问题、等问题，另外要有明确的互联协议才能和其他系统连接。第六章作业（p62）第1题：共享存储器方式的处理机间通信的一个重要问题是处理机间的同步和互斥问题，是参考操作系统中进程管理所采用的同步和互斥方法将其移植到处理机间通信上来。答：同步是因合作进程之间协调彼此的工作而控制自己的执行速度，即因相互合作、相互等待而产生的制约关系；而互斥是进程之间竞争同一资源而禁止两个以上的进程同时使用资源所发生的制约关系。当处理机间通信使用共享存储器方式时，处理机采用将信息写入存储器的方法与另一台处理机进行通信。借用操作系统中进程管理所采用的同步和互斥方法（P、V操作），通过定义申请资源和释放资源两个操作，当要实现同步时，处理机向存储器发送申请资源操作，存储器允许其将数据存入随后又传送至接收处理机。当多个处理机同时向存储器发请求时(即互斥情况)，存储器禁止2个以上处理机同时访问，允许一个信号读入，当存储器释放资源后立即允许下一个信号读入。从而解决处理机间的同步与互斥问题。思考题：1、 如果你是一个程控交换机程序设计师，你会加入哪些有效的新技术答：我会加入生产子系统，它生成交换局运行所需的软件。其包括局数据文件、用户数据文件、局程序文件的生成2、 试着设想一下，一个新的程控交换机软件技术或功能也许引发新的业务，那将如何考虑此技术的策划和运营答:先在小范围内试运营，效果好就大力推广，做好广告宣传工作。3、 程控交换机的编程有其独特的要求和指标，如果想增加诸如彩铃的功能你有什么手段可以实现答：目前主叫彩铃业务的主要实现方案包括基于被叫彩铃业务的实现方案和基于智能网签约触发的实现方案。1）基于被叫彩铃业务的实现方案该实现方案的核心模块是与数据互联网、被叫彩铃平台内部数据网络、电信运营商通信网络分别互联的主叫彩铃服务器。2）基于智能网签约触发的实现方案该技术方案可以实现主叫拨打任意被叫用户都可以听到主叫定制的彩铃。它在处理移动呼叫类业务的过程中嵌入了具有话路接续功能的主叫彩铃业务平台的处理，该平台可以屏蔽被叫彩铃并向主叫彩铃播放其制定的彩铃。基于被叫：可以通过软件方法，存储网络中所有用户的彩铃数据库，当主叫用户等待被叫摘机时，调用相关的程序访问数据库，向主角用户发送彩铃信息，从而听到用户彩铃。基于主叫：可以在主角手机内设置好相关的程序和彩铃数据，当检测到主要用户等待被叫摘记时，自动调用程序，通过话筒放出彩铃声音，这样可以节约网络流量，同时使主角用户设置自己喜欢的铃