现代交换原理与通信网技术知识点考试缩印(附带格式).docx

根据IP和ATM融合方式不同，其实现模型可分为两大类：重叠模型和集成模型。1. 光开关器件 1.半导体光放大器 2.耦合波导开关 3.硅衬底平面光波导开关 4.波长转换器2. H.123定义了四种部件 终端 网关 关守 多点控制单元3. 光交换三种方式 空分光交换 时分光交换 波分频分光交换4. 程控交换机的基本结构 A 控制子系统 由中央级控制系统和用户级控制系统两级组成，中央级控制系统是由处理器、存储器、各种OAM终端和外设组成 B活路子系统 接口设备主要有用户电路 中继电路 信令收发设备 用户电路由用户终端设备与交换机的接口数字交换网络主要完成不同线路间的话音交换5. Banyan网络的基本机构的特点 1.banyan是基于树形结构 2.banyan网络的级数 k=lbN,每约N/2个交换单元 3.banyan网络的构成具有一定的规律 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6. 我国长途电话网向无极动态网络过度的策略 采用逐步实现的方法，即由现在在长途四级网的C1与C2合并为DC1，C3与C4合并为DC2，形成扩大的本地网，这样DC1，DC2构成了长途2级电话网，最终两级合并成无极长途电话网7. 路由选择基本原则：（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，避免死循环发生。（3）能在低等级交换中心疏通的话务量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。8. 波分复用基本原理 是对于波分复用信号使用不同的波长来区别各路原始信号，通过改变输入光信号的波长，把某个波长的光信号变换成另一个波长的光信号输出，即实现波长互换，从而实现对各路原始信号的交换10.软交换的定义：我国信息产业部电信传输研究所对软交换的定义是：“软交换是网络演进以及下一代分组网络的核心设备之一，它独立于传送网络，主要完成呼叫控制、资源分配、协议处理、路由、认证、计费等主要功能，同时可以向用户提供现有电路交换机所能提供的所有业务，并向第三方提供可编程能力。”第一章1. 两两互连的通信连接方式的特点：（1）若用户终端数为N，则两两相连所需的线对数为 N(N-1)/2;（2）每个用户终端需要配置一个N-1路的选择开关 缺点：两两互连所需线对数量很大，线路浪费大，投资大，很不经济；要配置多路选择开关，且主、被叫终端之间需要复杂的开关控制及控制协调；增加一个用户终端的操作很复杂。2、 通信网的三要素：交换设备、传输设备和用户终端设备。各种交换方式：电路交换、多速率电路交换、快速电路交换、分组交换、帧交换、帧中继、ATM交换、IP交换、光交换、软交换。3、 电路交换信息传送的最小单位是时隙。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）机遇呼叫损失制的流量控制。4、 分组交换：（概念）：将用户要传送的信息分割为若干个分组，每个分组中有一个分组头，含有可供选路的信息和其他控制信息。（本质）：存储转发，将所接收的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当它可以发生信息时，再将信息发送到相应的路由上，完成转发。分组交换的最小信息单位是分组，而报文交换是一个个报文。特点：（1）信息传送的最小单位是分组；分组由分组头和用户信息组成，分组头含有选路和控制信息。（2）面向连接和无连接两种工作方式。 分组交换的两种方式：虚电路（面向连接）和数据报（面向无连接）。6. 面向连接：（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）一旦连接建立，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（发送信息顺序与接收信息顺序一致）（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：（1）没有连接建立过程，一边选路、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（发送信息顺序与接收信息顺序不一致）（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. ATM结构：在ATM中，信息传送的最小单元是信元，信元有53byte，其中前5byte是信头，其余48byte为信息域，或称为净荷。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9. IP交换是指一类IP与ATM融合的技术，它主要有叠加模型和集成模型两大类。10. 支撑网：No.7信令网、数字同步网和电信管理网（TMN）。通信网的基本组网结构有：星型网、环形网、网状网、树形网、总线型网和复合型网。交换系统需要控制的基本持续类型主要有4种：本局连接、出局连接、入局连接和转接持续。11. 现代通信网的分层结构为：传送层、业务层和应用层。 电信交换系统主要是由信息传送子系统和控制子系统组成。信息传送子系统主要包括交换网络和各种接口。 12.分组交换、帧交换、帧中继有何异同？分组交换帧交换帧中继信息传送最小单位分组帧帧协议OSI 1、2、3（x.25协议）OSI 1 、2OSI 1、2（核心）信息与信令传送信道不分离分离分离第二章1. 交换单元分类：（1）有向交换单元和无向交换单元（2）集中型、连接型、扩散型（3）时分交换单元和空分交换单元（4）数字交换单元和模拟交换单元 交换单元的连接特性描述方式：集合和函数 五种常用连接方式： 有线，交叉，蝶试，均匀洗牌，间隔交叉 交换单元的性能：容量、接口、功能、质量 X.25协议包含 物理层 数据链路层 分组层2. 开关阵列分类：继电器、模拟电子开关、数字电子开关 开关阵列特点：（1）容易实现同发与广播功能；（2）信息从入线到出线具有均匀的单位延迟时间；（3）开关阵列的控制简单；（4）开关阵列适合于构成较小规模的交换单元；（5）开关阵列的性能依赖于所使用的开关。3. 空间接线器：完成不同总线的同一时隙的空间交换 组成：交叉点矩阵和控制存储器 控制方式：输入控制、输出控制 (实现多播) 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具有n个单元。假设每个控制存储单元比特数为m，则m应满足2（m次方）=N例如一个4X4的空间接线器有4条输入复用线和4条输出复用线，每条入线与出现复用了32个时隙，那么需要4个控制存储器，且每个控制存储器有32个单元，每个单元的大小为2bit.4. 时间接线器：完成同一总线不隙的空间交换 组成：话音存储器和控制存储器 控制方式：输入控制（控制写入，顺序读出）、输出控制（顺序写入、控制读出） 例如，一个时间接线器的入复用线（或出复用线）上时隙数为512，那么该接线器的话音存储器有512个存储单元，每个单元的大小为8bit,话音存储器的容量为512X8bit.5. 数字交换单元（DSE）：16双向端口、折叠型网络 DSE中TDM时分复用总线包括：1.16位的数据总线 2.4位端口总线（共16个端口） 3.5位的信道总线(PCM链路共32个时隙，即32个信道） 无阻塞交换网络：（1）严格无阻塞交换网络（2）可重排无阻塞交换网络（3）广义无阻塞交换网络 无阻塞条件：m=2n-16. TST网络 TST网络的第1级的T接线器采用的是输出控制方式，第3级T接线器采用了输入控制方式7. DSN网络特点：（1）DSN是一种单侧折叠式网络（2）DSN可自选路由（3）DSN的扩展性好（4）DSN采用逐级推进的选试方式，能承受较大话务量。8. Batcher-banyan网络：在batcher排序网络后加上banyan网络。（可以消除内部竞争，但不能消除外部竞争）进行单调递增排列 加入排序网络 9.几种常见多通路banyan网络 增长，扩展，膨胀，多平面 10.课后题：15、16（65页）第三章1. 三个关键参数：脉冲速度（814个/s）、脉冲断续比（1.32.5:1）、位间隔（=350ms） 电话交换技术三个阶段 人工交换阶段 机电式自动交换阶段 电子式自动交换阶段 （计算机软件控制交换，程控交换机）2. 数字程控交换机的接口类型：（1）V接口：V1：连接数字用户线接口，速率为64kbit/s，它所连接的终端可为ISDN的2B+D或30B+D的终端，或其他数字终端。V2：连接数字远端模块的接口。V3：连接数字PABX的接口，为ISDN的基群速率接口（30B+D）。V4：支持多个2B+D终端接入的接口。V5：接入网第一个标准化的接口，支持n条E1的接入（1=n=16）,V5接口包括V5.1接口和V5.2接口。（2）Z接口：Z1：连接单个模拟用户终端的接口。Z2：连接模拟远端集线器的接口。Z3：连接模拟PABX的接口。（3）A接口：PCM一次群接口，速率为2048kbit/s。（4）B接口：PCM二次群接口，速率为8448kbit/s。（5）C接口：二线或四线模拟中继接口。（6）Q3接口：与电信管理网（TMN）的接口，用于操作、维护、管理和计费等。3. 模拟用户电路功能：B（馈电）O（过压保护）R（振铃控制）S（监视）C（编译码和滤波）H（混合电路）T（测试）4. PCM帧格式：1复帧=16帧，1帧=32时隙（TS）=125us，1时隙=8比特,TS0（同步时隙），TS16（信令时隙）5. 频率组合：（1）DTMF：（697、770、852、941）（2）MFC：六中取二（1380、1500、1620、1740、1860、1980）四中取二（1140、1020、900、780）6. 程控交换机对控制系统的基本要求：（1）呼叫处理能力（最大忙时试呼次数）：单位时间内控制系统能够处理的呼叫次数。（2）高可靠性：指标（20年内系统中断时间不得超过1小时）计算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时32ms，试估算BHCA。 T=0.8 a=0.3 b=0.0036/3600h 由t=a+bN可知 N=（t-a)/b=50000次/h7. 控制系统的构成方式：集中控制、分散控制8. 多处理机工作方式：功能分担方式、话务分担方式、冗余方式9. 程控交换软件特点：（1）实时性：话音业务最大的特点是具有实时性，所以交换机的软件系统在进行呼叫处理过程中必须满足实时性的要求，这在软件编程效率、CPU处理能力等方面对软件系统提出了要求。（2）多任务并发执行：程控交换机应能处理并发的多个呼叫，因此交换机的软件系统在操作系统、数据管理、多任务程序设计、资源管理等方面应满足这种多任务并发执行的特点。（3）高可靠性：程控交换机必须具有高可靠性，因此交换机的软及系统应采取各种措施来保证其业务的不间断。系统组成 由系统软件（操作系统）应用软件(呼叫处理软件，OAM软件，数据库系统）组成 任务分为 故障级 周期级 基本级 本局交换呼叫过程：主叫A摘机呼叫，向A送拨号音准备收号，收号与号码分析，建立连接向B振铃向A送回铃音，被叫应答进入通话，一方用户挂机向另一方送忙音，通话结束。10. 呼叫处理过程的特点：（1）呼叫处理过程可分为若干个阶段（输入处理、分析处理、任务执行和输出处理），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，对不同的输入信号的处理是不同的。（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。11. SDL图：T0（拨号音计时器）；T1（位间隔计时器）；T3（振铃计时器）；T4（忙音计时器）T2（出局计时器）12. （1）挂机识别：0（续：摘机状态），1（断：挂机状态）（2）脉冲识别13. （TK）表格驱动：（1）时间计数器：每次时间中断到来，加“1”操作。形成时间表的行地址。（2）屏蔽表：控制程序是否被调用执行，1（执行）。（3）时间表：每一行代表时间，每一列为一个比特，代表一个程序。1（被调用），0（不被调用）。（4）程序地址表：保存被调用程序的入口地址。 115页我国电话通信网结构自己画14. 汇接方式：去话汇接、来话汇接、来去话汇接、主辅汇接15. 路由分类：（1）按呼损分类：高效路由、低呼损路由；（2）按路由选择顺序分类：直达路由、迂回路由、多级迂回路由、最终路由；（3）按路由连接两个交换中心在网中的地位分类：基干路由、跨区路由、跨级路由。16. 程控交换机的计费方式：LAMA（本地呼叫）、CAMA（国内长途呼叫）和PAMA（用户交换机分机呼叫）17. 本地电话号码由局号 用户号构成 首位为3-9，第二位奇数，3位 第二位偶数3或4位第4章 信令系统1. 按照信令所工作的区域可将信令分为用户信令和局间信令（功能 监视 路由 管理）。用户信令：是在用户终端和交换节点之间的用户线上传送的信令，即用户-网络接口信令，主要有用户状态信令、地址信令和各种语音信令。局间信令是在通信网中各交换节点之间传送的信令，即网络接口信令。2. 信令的结构形式是指信令所能传递信息的表现形式，一般分为未编码和编码两者结构形式。3. DTMF信令有高次群和低次群2组频率，分别由4个频率构成，可表示16中信令，属于用户信令，用于传送通信地址，即被叫号。4. MFC信令有6个频率，分别编号为0、1、2、4、7、11，频率的两两组合表示一种信令，6中取2可表示15种信令，即数字1-15.5. 信令在多段路由上的传送方式有3种：端到端方式，逐端转发方式和混合方式。6. 控制信令传送的方式有3中：非互控方式、半互控方式和全互控方式。7. 信令单元的基本结构：No.7信令采用可变长的信令单元，它由若干个8位组成，有3种信令单元格式：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）；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）；用于链路空或链路拥塞时填补位置的插入信令单元（FISU）信令系统结构 1.NO.7信令系统采用模块化的功能结构以及面向OSI七层协议的分层模型，可灵活方便适用多种应用，不仅满足目前通信网电话业务和非电话业务以及各种新业务、未来应用 2.基本功能结构 由消息传递部分（MTP）和用户部分(UP)组成 如图 3.消息传递部分 由信令数据链路功能（MTP1）、信令链路功能(MTP2)、信令网功能(MTP3)三个功能级组成4.用户部分是NO.7信令的第四功能级，主要功能是控制各种基本呼叫建立和释放用户部分可以是电话用户部分、数据用户部分（DUP）和ISDN用户部分（ISUP）等8. 信令网是有信令点、信令转接点和信令链路三部分组成。9. 信令网中路由选择的原则：“最短路径”和“负荷分担”。最短路径就是在确定至各个目的信令点的路由时，选择不经过信令转接点的直达信令路由或经信令转接次数最少的信令路由；负荷分担就是同一等级的信令路由之间和每一条信令路由的信令链路组之间均匀分担信令业务。按照信令传送通路和用户信息传送通路的关系，可将信令分为随路信令和公共信道信令。10. 随路信令是信令和用户信息在同一通路上传送的信令。基本特征：（1）公路性。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。公共信道信令的信令通路和用户信息通路是分离的，信令是在专用的信令通道上传送的。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。 国内信令点编码采用24bit全国统一编号计划11. 随路信令的传送速度慢，信令容量小，传递与呼叫无关的信令能力有限，不利于信令功能的扩展，支持同性网中新业务的能力较差。公共信道信令的传送速度较快、信令容量大、可传递大量与呼叫无关的信令，便于信令功能的扩展，开发新业务，可适应现代同性网的发展。 信令网工作方式 直联 准直联 完全。 信令路由特征 正常路由 迂回路由信令路由选择的一般原则 1.首先选择正常路由，当正常路由发生故障再选择迂回路由 2.当有多个迂回路由可供选择，首先选择第一迂回路由，当第一迂回路由出现故障，再选第二迂回路由，以此类推 3,。在迂回路由中 若有同一等级多个信令路由时，着多个信令路由之间应采用负荷分担，均匀分担信令业务。若其中一条信令路由的一个信令链路出现故障，则将它分担的心灵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5章 分组交换与分组交换网 1. 分组交换，即分组从源端经分组交换网中各交换节点的交换到达目的端的过程，两种方式：虚电路和数据报。2. 电路交换与分组交换的比较电路交换分组交换持续时间较长数据报没有接续时间，虚电路较长传输延迟时间平均短，偏差小，标准时延只有ms级平均长，偏差大，标准时延低于200ms传输可靠性一般，误码率小于10 -7较高，误码率小于10 -15传输效率高，呼叫建立后没有额外开销比特较低，每个分组中都有额外开销比特传输带宽固定分配带宽动态分配带宽电路的利用率低高过负荷控制拒绝继续呼叫（基于呼叫损失制）减少每个用户的有效带宽，时延增加（基于呼叫延迟制）交换机的费用一般比较便宜费用较高应用实时话音业务数据通信业务分组交换网主要用户终端设备，分组装拆设备，远程集中器，网络管理中心，传输线路设备3. 分组交换中的路由选择策略： （1）固定路由选择：指在网络拓扑结构不变的情况下，网络中每一对源节点和目的节点之间的路由都是固定的，当网络的拓扑结构发生变化时，路由才可能发生改变。优点：处理简单，在可靠的负荷网络中课以很好地运行。缺点：缺乏灵活性，无法对网络拥塞和故障做出反应。（2） 洪泛式路由选择：每个节点接收到一个分组后检查是否收到过该分组，如果收到就将它丢弃，如果未收到，则该分组发往除了分组来源的那个节点以外的所有相邻的节点。优点：很高的可靠性。缺点：产生的通信量负荷过高，额外开销大，导致分组排队时延加大。（3） 随机路由选择：当节点到达一个分组，只选择一条输出路由，这条路由是在除了分组来源的那条路由之外的其他路由当中随机选择的。优点：比较简单，稳健性也较好。缺点：产生的路由不是虽小费用路由，也不是最短路由。（4） 自适应路由选择：路由选择根据网络状况的变化而动态的变化。优点：提高网络的性能，路由选择灵活。缺点：会给网络带来额外的通信量负荷，是的路由选择算法复杂。7. 分组交换协议：X.25协议 第6章1.ISDN的定义：以综合数字电话网为基础发展演变的通信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音业务与非话音在内的多种业务，用户能够通过有限的一组标准化的多用途多用户网络接口接入网内。2.信道类型：B信道：64kbit/s,供信令和分组数据传输使用；D信道：16kbit/s或64kbit/s供信令与分组数据使用；H信道：384、1536或1920kbit/s,供用户传输信息使用3.接口结构：基本速率接口：两条64kbit/s双工的B信道，用于用户信息传送；一条16kbit/s双工的D信道，用于信令传输。一次群速率接口（满足有大量通信需求的用户）第七章1. ATM协议模型 用户信息 控制 管理 4层功能 物理层，ATM层，ATM适配层，高层 ATM功能 选路，信头翻译，排队2. ATM信元结构在ATM中，各种信息的传输、复用与交换都以信元为基本单位。ATM信元实际上就是固定长度的分组，为了与分组交换方式中的“分组”相区别，才将ATM传送信息的最小单元叫做信元。ATM信元的长度固定为53个字节，前5个字节是信头，其余48个字节是信息段，也称为净荷。注意，信元的发送顺序是从信头的第1个字节开始，然后按递增顺序发送，在1个字节中从第8位开始，然后按递减顺序发送。每个字节最先发送的位称为最高比特位（MSB),最后发送的位称为最低比特位（LSB）。【课本272图7.1】ATM信头中包含了各种控制信息，主要是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信元的信息段用于承载用户信息，这些信息透明地穿过网络，也可用于承载管理信息。3. ATM交换网络控制机理-选路方法交换网络的选路方法是指有效控制从输入端口进入交换网络的信元正确的传送所需的输出端口的方法。选路方法是在信元传送阶段的选路，是在多级ATM交换网络内部的选路。一般按照路由信息存放位置的不同，可把选路方法分为自选路由和表格控制选路两种方法。自选路由是在每个到来的信元进入交换网络之前给它加上选路标签，然后交换网络会自动根据这些选路标签的信息来选择路由。自选路由方法的路由信息一般放在交换网格每个输入端口处。表格控制选路的路由信息一般放在各SE内部，各SE按照自己的翻译表中的信息来完成选路。它的优点不像自选路由那样需要给信元贴上标签，不会增加信元开销，利用各SE中的翻译表还便于实现信元多播。但由于每个交换单元都需要路由表，就需要较多的存储器开销。研究表明，大规模多级交换网络使用自选路由比表格控制选路优越，其控制的复杂性、故障率都要优于表格控制选路。4. 试从系统构成、工作原理等方面，分析ATM交换机与程控交换机的异同 相同点：ATM交换机和程控交换机都是主要由信息传送子系统与控制子系统构成，且均为面向连接的工作方式。不同点：ATM交换机不区分用户接口和中继接口，程控交换