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现代交换原理-重点及复习内容.pdf

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】的内容,可以使用淘豆网的站内搜索功能,选择自己适合的文档,以下文字是截取该文章内的部分文字,如需要获得完整电子版,请下载此文档到您的设备,方便您编辑和打印。:..-重点及复****内容第1章概论全互连式的缺点(P1):1、线对数量随终端数的平方增加。2、当终端相距较远时,两地间需要大量的长途线路。3、每个终端都有(N-1)对线与其他终端连接,因而每个终端需要(N-1)个线路接口。4、增加第(N+1)个终端时,必须增设N对线路。因此,全互连式仅适合于终端数目较少,地理位置相对集中,且可靠性要求很高的场合。有了交换设备(P2):1、尽管增加了交换设备费用,但它的利用率很高,相比之下,总的投资费用将下降。2、易于组成大型网络数据通信和语音通信的区别(P3)1、通信对象不同。2、传输可靠性不同。一般而言,数据通信的比特差错率必须控制在10^-8以下,而话音通信比特差错率可高达10^-3。3、通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同。4、通信过程中信息业务量特性不同。利用电话网络进行数据传输的缺点(P4):1、在电话网络中进行数字信号传输至少需要经过A/D和D/A两次变换,增加了信号传输的开销。2、数据量很大时信道无法满足传输要求。3、数据量很小时会浪费网络传输资源。:..(P5):电路交换的主要优点①信息的传输时延小,且对一次接续而言,传输时延固定不变。②交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理传用户数据信息时不必附加许多控制信息,交换机在处理方面的开销比较小信息传输效率比较高。③信息的编码方法和信息格式由通信双方协调,不受网络的限制。电路交换的主要缺点①电路接续时间较长。②电路资源被通信双方独占,电路利用率低。③不同类型的终端(终端的数据速率、代码格式、通信协议等不同)不能相互通信。④有呼损。报文交换(P5):基本原理是“存储—转发”。1、报文交换的主要优点①可使不同类型的终端设备之间相互进行通信。②在报文交换的过程中没有电路接续过程,且线路利用率高。③无呼损。④可实现同文报通信,即同一报文可以由交换机转发到不同的收信地点。2、报文交换方式的主要缺点①信息的传输时延大,而且时延的变化也大。②要求报文交换机有高速处理能力,且缓冲存储器容量大,因此交换机的设备费用高。③报文交换不适用于即时交互式数据通信。适用场合:公众电报和电子信箱业务。分组交换(P6):电路交换不利于实现不同类型的数据终端设备之间的相互通信,报文交换信息传输时延又太长,不满足许多数据通信系统的实时性要:..分组交换的主要优点:1、向用户提供了不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制协议的数据终端之间能够相互通信的灵活的通信环境。2、在网络轻负载情况下,信息传输时延较小,而且变化范围不大,能够较好地满足计算机交互业务的要求。3、实现线路动态统计复用,通信线路的利用率很高,在一条物理线路上可以同时提供多条信息通路。4、可靠性高。5、经济性好。分组交换的主要缺点:1、由网络附加的传输信息较多,对报文通信的传输效率比较低。2、技术实现复杂。异步转移模式(ATM)(P10):四项基本特点:1、采用ATM信元复用方式。2、ATM采用面向连接并预约传输资源的方式工作。3、在ATM网络内部取消逐段链路的差错控制和流量控制,而将这些工作推到了网络的边缘。4、ATM信元头部功能降低。异步转移模式(ATM)显然是下一代通信网的交换和复用的首选技术****题:?电路交换方式的特点是:两终端使用同一条物理链路和固定时隙,在通信中始终占有该条链路和固定时隙进行通信。:..为什么分组交换是数据通信的较好的方式?向用户提供不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制协议的数据终端之间能够相互通信的灵活的通信环境。信息的传输时延较小,而且变化范围不大,能够较好满足计算机交互业务的要求。实现线路动态统计服用,通信线路的利用率很高,在一条物理线路上可同时提供多条信息通路。?ATM交换方式具有电路交换处理简单的特点,支持实时业务,网络不对数据作复杂处理,采用端到端通信协议。它同时具有分组交换支持变比特率业务特点,对链路上传输的业务进行统计时分复用。第2章交换单元与交换网络同步时分复用(P16)1帧占用时长为125us。每帧分成若干个时隙。详细见帧结构。位置化信道:根据它在时间轴上的位置来确定它是第几个话路。统计时分复用(P16)标志化信道交换单元(P18)按使用需要不同可分为:集中型、分配型和扩散型。按信息流向可分为:有向交换单元和无向交换单元。连接与连接函数(P18)连接函数表示形式:函数表示形式、排列表示形式、图形表示形式。(P19)几种常用的连接函数(P20)直线连接(恒等置换)、交叉连接、间隔交叉连接、均匀洗牌连接、蝶式连接。交换单元的性能指标(P22):有四个指标:容量、接口、功能、质量。详见书本。开关阵列(P22)空间接线器(P25):..空间接线器不进行时隙交换,仅仅实现同一时隙的空间变换。对应于一定出入线个各个交叉点是按复用时隙而高速工作的,所以空间接线器是以时分方式工作的。控制方式分为输入控制方式和输出控制方式。输出控制方式具有同发和广播功能。时间接线器(P27)工作原理详见书本。进行的是时隙交换。每个输入时隙都对应着话音存储器的一个交换单元,这意味着由空间位置的划分而实现时隙交换。所以时间接线器是按空分方式工作的。控制方式分为顺序写入控制读出和控制写入顺序读出两种。内部阻塞:出入线空闲,但因为交换网络级间链路被占用而无法接通的现象P34单级交换网络是不存在内部阻塞的。区分:严格无阻塞、可重排无阻塞和广义无阻塞。(P35)CLOS网络(P35)结构详见书本。三级CLOS网络无阻塞条件:严格无阻塞m≥2n-1;可重排无阻塞m≥n。三级非对称CLOS网络:严格无阻塞m≥n1+n2-1;可重排无阻塞m≥max(n1,n2)。TST网络(P36)结构和原理详见书本。BANYAN网络(P41)结构和原理详见书本。特点:唯一路径、自选路由。(P43)解决或者减缓BANYAN网络的内部阻塞的方法:1、适当限制入线上的信息量或加大缓冲存储器。2、通过增加级数。要完全消除N×N的BANYAN网络的内部阻塞,至少需要22log1N级。:..、可以增加BANYAN网络的平面数,构成多通道交换网络。4、使用排序BANYAN网络。第3章电路交换技术及接口电路自动交换系统的分类(P51):按信息传递方式:模拟交换系统、数字交换系统。按控制方式:布控交换系统、程控交换系统。两个用户终端一次成功的通信包括三阶段:呼叫建立、信息传输和话终释放。交换系统在呼叫处理方面的5项基本要求(P52):1、能随时发现呼叫的到来。2、能接收并保存主叫发送的被叫号码。3、能检测被叫的忙闲及是否存在空闲通路。4、能向空闲的被叫用户振铃,并在被叫应答时与主叫建立通话电路。5、能随时发现任何一方的挂机。交换系统的基本功能应包含:连接、信令、终端接口和控制功能。控制系统的结构(P54)1、集中控制方式集中控制的主要优点是处理机能掌握整个系统的状态,可以到达所有资源,功能的改变一般都在软件上进行,比较方便。最大的缺点是软件包要包括各种不同特性的功能,规模庞大,不便于管理,而且易于受到破坏。(1)负荷分担,又称话务分担。优点:①过负荷能力强。②可以防止软件差错引起的系统阻断。③在扩充新设备、调试新程序时,可使一机承担全部话务,另一机进行脱机测试,从而提供了有力的测试工具。(2)主备用方式。2、分散控制方式(1)单级多机系统,多机之间划分为容量分担和功能分担两种方式。:..多级处理机系统(3)分布式控制CCITT对接口种类提出了建议,规定了中继线接口、用户侧接口、操作管理和维护接口的电气特性和应用范围。(P56):数字接口:A和B,,、。模拟接口:C,。用户侧接口有二线模拟接口Z和数字接口V两种。模拟用户接口电路的BORSCHT功能(P57):馈电B、过压保护O、振铃R、监视S、编译码和滤波器C、混合电路H、测试T。数字用户线接口电路(P59)~V4,其中V1为综合业务数字网(ISDN),并以基本速率(2B+D)接入的数字用户接口,B为64Kb/s,D为16Kb/s,。V3主要用于通过一般的数字用户段,以30B+D或者23B+D(其中D为64Kb/s)的信道分配方式去连接数字用户设备。V2和V4详见书本。模拟中继接口电路(P60)功能为***T,参见模拟用户接口电路的功能。模拟中继接口中的混合功能是完成双向平衡的二线和单向不平衡的四线之间的转换,也就是二/四线转换。数字中继接口电路(P60)区分三种同步方式:准同步方式、主从同步方式、互同步方式。功能:码型变换、时钟提取、帧同步、复帧同步、检测和传送告警信息、帧定位、帧和复帧同步信号插入、信令提取和格式转换。(P61****题:。中继侧接口:接口有三种,接口A和B都是数字接口,A通过PCM一次群连接到其它交换机,B通过PCM二次群连接其它交换机,:..是模拟中继接口。用户侧接口:有模拟接口Z和数字接口V两种。其中V接口又分V1、V2、V3、V4和V5几种。OAM接口:用于操作、管理与维护有关的信息。。解:模拟用户电路可归纳为七大功能:(1)馈电B:给用户电路提供-48V电源;(2)过压保护O:保护交换机免受高压电损害;(3)振铃控制R:给用户提供90V铃流;(4)监视S:监视用户回路的通断状态;(5)编译码和滤波器C:提供A/D、D/A转换和PCM编码与解码;(6)混合电路H:进行二/四端口转换;(7)测试T:使用户线与测试设备接通,进行用户线测试。?提取信令送到交换机何处?又从交换机何处取得信令插入到汇接电路的PCM码流中?答:功能略。将提取的信令写入交换机控制电路的存储器中。从交换机中经过码型变换的PCM码流中提取信令信息。第4章存储程序控制原理用SDL图来描述呼叫处理过程(P66)为实现呼叫建立过程而执行的处理任务分为三种:输入处理、内部处理和输出处理。扫描和输入中关于时间和周期的详细描述看书本。(P72—P75)数字分析(P76)1、用程序判断分析。分为两个步骤:预译处理和拨号号码分析处理。2、用查表分析。有塔型结构和线性结构两种表格组织方式。忙闲表(又称为网络映像),详见书本。(P78—P79)交换软件的特点(P81):规模大、实时性、多道程序并行处理、可靠性要求。交换软件由运行软件系统和支援软件系统两大部分组成。:..(P84):内存管理、程序调度、程序间的通信、处理机间的通信、时间服务、出错管理等。程序调度(P86)程序调度就是调度合适的程序占用处理机。调度策略:静态调度和动态调度。程序级别:典型划分为故障级、时钟级(或周期级)和基本级。故障级和时钟级都是在中断中执行。时钟级程序调度用到时间表,详见书本。(P87)话务量A=Nb,N为每小时呼叫次数,b是平均每次呼叫时间。A的单位为Erl,爱尔兰。忙时试呼叫次数BHCA:t=a+bN。t为处理机时间开销,—,a为固有开销,b是处理一次呼叫的平均开销,N即为BHCA值。第5章分组交换和帧中继技术数据终端设备:DTE电路交换、报文交换和分组交换的特点比较,详见书本。(P102)资源分配:1、预分配。包括时分复用和频分复用。2、动态分配,也叫按需分配。包括有统计时分复用。逻辑信道:在统计时分复用方式下,通过对数据组的编号,仍然可以把各个终端的用户数据在线路上严格区分开来,就好像线路分成了许多子信道,每个子信道用相应的号码表示,把这种子信道称为逻辑信道。(注意和第二章的位置化信道、标志化信道相区别)(P104)统计时分复用优点:可以获得较高的信道利用率;缺点:会产生附加的随机时延和丢失数据的可能。高级数据链路控制:HDLC分组头由3字节构成,分为四部分:通用格式识别码、逻辑信道组号和逻辑信道号、分组类型识别码。详见书本。(P106)各类分组格式:呼叫请求分组格式、呼叫接受分组格式、数据分组格式、呼叫释放分组格式。详见书本。(P106—P108):..(P108—110)虚电路可以是永久连接,也可以是临时连接。虚电路方式的特点(P110):1、一次通信具有呼叫建立、数据传输和呼叫释放三个阶段。数据分组中不需要包含终点地址,对于数据量较大的通信传输效率高。2、数据分组按建立的路径顺序通过网络,在网络点不需要对数据重新排序,分组传输时延小,而且不容易产生数据分组的丢失。3、当网中由于线路或设备故障时,可能导致虚电路的中断,需要重新呼叫,建立新的连接。但是现在许多采用虚电路方式的网络,已能提供呼叫重新连接功能。虚电路和逻辑信道的主要区别(P110):1、虚电路是主叫DTE到被叫DTE之间建立的虚连接。逻辑信道是在DTE和交换机接口或网内中继线上可以分配的,代表了信道的一种编号资源。一条虚电路是由每个逻辑信道号连接而成的。每条线路的逻辑信道号的分配是独立进行的。2、一条虚电路具有呼叫建立、数据传输和呼叫释放过程。永久虚电路可以在预约时间由网络建立,也可以通过预约予以清除;而逻辑信道是一种客观存在,它有占用和空闲的区别,但不会消失。路由算法主要有:固定路由算法和自适应路由算法。自适应路由算法又有多种,主要为分布式、集中式和两者的混合式。(P112)七层OSI模型(P115):物理层、数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层和应用层。(P118)、独立的层,相应于开放系统互连七层模:..()。帧中继(P122)帧中继采用的是面向连接的通信方式,,将差错控制、流量控制推到网络的边界,即将下层的某些功能由终端的上层协议完成,从而实现了轻载协议网络。帧格式(P124)标志字段:是一个独特的01111110的比特序列,用于指示一个帧的起始和结束。它的唯一性是通过比特填充法来确保的。帧校验序列字段和地址字段,详见书本。(P124)数据链路连接标志符(DLCI)当采用2字节的地址字段时,DLCI占10位。它用于永久虚电路、呼叫控制和管理信息。帧中继的PVC管理完成以下功能(P127):链路完整性证实、增加PVC通知、删除PVC通知、PVC状态通知(激活状态或非激活状态)帧中继技术特点(P128):详见书本。第6章信令系统简单地说,信令是指通信系统中的控制指令。信令的分类(P131)1、按信令传送通道与用户信息传送通道的关系不同来分:随路信令和共路信令。公共信道信令的优点:信令传输速度快,具有提供大量信令的潜力,具有改变或增加信令的灵活性,便于开放新业务,在通话时可随意处理信令,成本低等。2、按信令功能可分为:线路信令(用来监视终端设备的忙闲状态)、路由信令(用来选择接续方向,如被叫号码)、管理信令(用于通信网的管理和维护)。3、按信令工作区域可分为:用户线信令、局间信令。用户线信令包括:请求信:..令、进程提示信令。局间信令是网络节点之间的信令。信令方式(P132—P135)1、结构方式:信令的结构形式有未编码和已编码两种。已编码信令主要为:模拟已编码信令、数字型线路信令、信令单元。2、传送方试:端对端方式、逐段转发方式、混合方式。3、控制方式:非互控方式、半互控方式、全互控方式(连续互控)。(P136):1、基本应用。包括公用交换电话网、电路交换的数据网、窄带ISDN网(N-ISDN)。2、主要应用。包括智能网、网络的操作管理与维护、公共陆地移动通信网、N-ISDN的部分补充业务。3、未来应用。指宽带ISDN网(B-ISDN)中的应用。(P137):1、。2、,。3、一条信令链路可传送若干条话路的信令,话路群的理论最大容量为4096条。因此,信令单元中必须包含一个标记,以区别该信令单元属于哪一个话路。4、由于话路与信令通道分开,所以必须要对话路进行单独的导通检验。5、必须要设置备用设备,以保证可靠性。(P137)::..、信令传送速度快。2、具有提供大量信令的潜力,可在无呼叫建立时传送信令。3、统一了信令系统。4、信令设备经济合理。(P138):L1—L4:信令数据链路级、信令链路控制级、信令网功能级、用户级。各级功能详见书本。(P140—P141)1、由用户产生的可变长的消息信令单元(MSU),用于传递来自用户级的信令消息。2、来自MTP第3级的链路状态信令单元(LSSU),用于链路初始启用或链路故障时,表示链路的状态。3、来自MTP第2级的插入信令单元(FISU),用于链路空闲或链路拥塞时来填补位置。信令基本单元格式详见书本。MSU可传送不同用户部分的消息或同一用户部分的不同消息,它是利用MSU消息格式中信令信息字段(SIF)来区分的。第7章ATM交换技术ATM与分组传送方式主要有下列不同(P146):1、ATM中使用了固定长度的分组——ATM信元,并使用了空闲信元来填充信道,这使得信道被分成等长的时间小段,从而具有电路传送方试的特点,为提供固定比特率和固定时延的电信业务创造了条件。2、可以由用户在申请信道时提出业务质量要求。3、不使用逐段反馈重发方式。ATM信元结构(P146)由53个字节的固定长度数据块组成,其中前5个字节是信头,后:..个字节是与用户数据相关的信息段。信元从第一个字节开始顺序向下发送,在同一字节中从第8位开始发送。UNI:用户-网络接口(用户线路接口)NNI:网络节点接口(中继线路接口)NNI的信头结构和UNI的十分相似,唯一的不同之处是在NNI的信头没有GFC,它的位置被VPI所占据。因此,在网络节点之间可以使用12位VPI,这样可以识别更多的VP链路。(P148)ATM信元传送处理原则(P152)1、误码处理方法:通过对信头的HEC进行校验可以纠正信头的一位错码和发现多位错码。(1)接收方收到的ATM信元的信头都是正确的。(2)不是所有的ATM信元都能送到接收方,信头错误的信元被丢弃了。(3)ATM系统不保证传送信息的正确性。2、信元定界方法:信元定界过程定义了三种状态:搜索态、预同步态和同步态。详细定界过程见书本。(P152)3、信道填充4、面向连接的工作方式(详见书本):一个物理通道中可以包含一定数量的虚通路(VP),虚通路的数量由信头的VPI值决定。在一条虚通路中可以包含一定数量的虚信道(VC),虚信道的数目由信头中的VCI值决定。ATM信元的交换既可以在VP级进行,也可以在VC级进行。一条通信线路上具有相同VPI的信元所占有的子通路叫做一个VP链路(VPLink),多个VP链路通过VP交叉连接或VP交换设备串联构成一个VP连接(VPC)。一个VPC中传送的具有相同VCI的信元所占有的子信道叫做一个VC链路(VCLink),多个VC链路通过VC交叉连接或VC交换设备串联构成一个VC连接(VCC)。VP交换:VPI的值经过交换节点时,该交换节点根据VP连接的目的地,将输入信元的VPI改为接收端的新的VPI值赋予信元并输出。:..交换:VCI的值经过ATM交换后,VPI和VCI的值都发生改变。在组成一个VPC的各个VP链路上,ATM信元的VPI不比相同。的各个VC链路上,ATM信元的VCI也不必相同。重点:ATM交换的基本原理,详见书本。(P155—P156)ATM交换系统执行三种基本功能:路由选择、排队和信头翻译。