现代交换原理与技术整理版.docx
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现代交换原理与技术整理版
第一章
1、无连接网络与面向连接网络得特点:
面向连接适用于大批量、可靠数据传输业务,但网络控制较复杂;
无连接方式控制简单,适用于突发性强、数据量少得业务。
2、已经出现得交换技术有哪些?
各有何特点?
电路交换、分组交换、快速分组交换、ATM交换、网络交换
A、带宽固定,电路利用率低。
实时性强。
无差错控制,不适于数据传输。
基于呼损制方式工作。
B、采用存储/转发方式,支持异种终端间得可变速率通信要求
采用统计时分复用,线路利用率高
具有差错控制功能,传输可靠性高
经济性好
C、快速分组交换进一步简化协议,只保留核心功能,以提供高速、高吞吐量、低时延得服务
D、固定长度得信元、面向连接、异步时分(ATD)交换
E、交换就是将第二层交换与网络流量管理能力与第三层路由功能得灵活性与可扩展性结合在一起得交换技术。
3、比较电路交换、分组交换、ATM交换得异同
电路交换就是最落后得交换方式,先要建立电路连接(可以使虚拟电路),然后进行数据交换,数据交换结束之后释放电路。
这种方式交换方式比较可靠,但就是网络利用效率很低。
现在一般不采用这种这种交换方式了。
分组交换就是现在最常见得交换方式,它就是把一个数据报分成若干个片段,然后分别同时发送,每个数据片段所经过得线路路由可能就是不一样得,每个数据片段走什么路由要根据网络得具体情况与所使用得路由协议来决定。
到达目得节点之后,再把所有数据片段重新组装好。
这种交换方式得线路使用效率很高。
ATM通信技术将现有得线路交换方式数字通信方式与分组通信方式加以综合。
首先,ATM允许凭借信元标记定义与识别个人通信;就此而论,ATM装配普通得分组传输方式。
第二,ATM与分组方式通信紧密相连,因此,它只有当有业务要传送时才利用带宽。
第三,像分组交换一样,在呼叫建立阶段,ATM支持服务质量(QoS)协商,并通过在多种连接中共享其传输媒体而支持虚电路得利用。
但就是也有明显差别,因为分组方式一般利用可变长度得分组,而ATM则将固定长度分组得ATM信元作为其基本得传输媒介。
此外,普通得分组方式主要就是为可变比特率(VBR)、非实时数据信号创建得,而ATM同样可以很好地管理实时恒定比特率(CBR)信号。
(1)电路交换以电路连接为目得。
信息传送时与交换系统无关。
(2)分组交换以信息分发为目得。
交换机对分组逐个加工处理(差错控制、流量控制等),并根据分组头中得地址与控制域,将分组分发到出端口。
(3)电路交换就是一种“粗放”得交换方式,只管连接而不管传送得信息。
分组交换比较“精细”,对传送得信息进行管理。
第二章
1、通信网络协议主要包括哪几个要素?
各有什么含义?
语法:
数据与控制信息得结构与格式
语义:
需要发送何种控制信息,完成何种动作,以及做出何种应答
时序:
事件实现顺序得详细说明,包括同步与顺序控制
2、电信交换得基本技术有哪些?
接口技术、信令技术、控制技术与互联技术
3、交换网络有哪些基本得交换单元?
她们得工作原理就是什么?
1、开关阵列
开关阵列就是一种空分交换单元。
开关阵列中得开关有两种状态:
接通或断开。
当开关接通得时候,该开关对应得入线与出线就被连接起来。
当开关断开时,入线与出线就不被连接。
2、总线型交换单元
它包括三部分,即入线控制部分、出线控制部分与总线部分。
交换单元得每条入线经各自得入线控制部件与总线相连,每条出线经各自得出线控制部件与总线相连,总线按时隙轮流分配给各个入线控制部件与出线控制部件使用,分配到得输入部件将输入信号送到总线上。
3、共享存储器型交换单元
共享存储器型交换单元适用于交换各种时分复用信号,包括同步时分复用信号与统计复用信号。
其中作为核心部件得存储器,被划分成N个单元,N路输入数字信号分别送入存储器得N个不同得单元中暂存,然后再分别输出。
存储器得写入与读出采用不同得控制方式。
4、影响程控交换呼叫处理能力得因素有哪些?
与交换机得系统结构、处理机得性能、处理机得负荷分担情况、操作系统得效率、呼叫处理相关软件得编程效率等因素有关,
5、话务量得三个因素:
呼叫次数、平均通话时间、时间范围。
2、11影响程控交换机呼叫处理能力得因素有哪些?
系统结构得合理性、处理机本身得处理能力、操作系统、软件设计水平、数据结构、编程语言
第三章
3、1、简述数字程控交换机得硬件组成及其基本功能。
硬件结构可以分为通话与控制两大部分。
通话部分得基本功能部件就是:
对用户线、中继线得接口,提供连接通路得数字交换网络以及信号设备。
此外还有话务台、测量台等到一些外围设备。
控制部分得基本功能部件就是:
中央处理机、各种外围处理机以及输入、输出设备。
基本功能:
通话部分主要负责通话接续、监视用户线或中继线状态,对用户或其它交换局发送、接收信号等各项与呼叫接续直接有关得各部分工作。
控制部分则对通话部分进行控制。
3、2.数字程控交换机模拟用户电路应具备哪些基本功能?
馈电B、过压保护O、振铃控制R、监视S、编译码与滤波C、混合电路H、测试T
3、6、简述现代数字程控交换系统得特点及性能。
特点:
实时性强、可靠性高、能支持多任务操作。
性能:
程序得执行管理、存储器管理、时间管理、通信支援、故障处理。
【A、具有多种中继口令,支持灵活得组网应用。
B、支持无线接入方式,并支持有线与无线得混合接入。
C、可提供2B+D、30B+D、V5与分组处理接口,具有N-ISDN、B-ISDN功能,支持TCP/IP、X、25、X、75等协议,可接入数据网、多媒体通信网等。
具有话音、数据、图像等综合业务功能,可实现数据通信、会议电视、多媒体通信网等窄带与宽带业务。
D、可作为业务提供点与业务控制点配合组成智能网,提供各种智能业务。
E、具有一体化得网络管理平台,可以接入TMN系统,对全网统一进行业务量监视,业务性能监视与分析,以及对全网统一进行调度等。
】
3、8简述时间接线器与空间接线器得基本工作原理,并说明数字交换网络得构建方法?
时间接线器主要由信息存储器(IM)与控制存储器(CM)组成。
可以顺序写入,控制读出,也可以控制写入,顺序读出。
两种方式都就是
将PCM复用线上得每个输入时隙内得信码对应存入IM得一个存储单元。
P55
空间接线器得基本工作原理P56
3、9呼叫处理主要包括哪几种处理?
分别完成怎样得任务?
P68
输入处理:
识别并接受从外部输入得处理请求与其它有关信息。
内部处理:
根据输入信号与现有状态进行分析、识别,并根据号码分析得结果,进行相应得路由选择。
输出处理:
输出信息执行内部任务或驱动相关硬件设备。
3、11简述数字程控交换机软件系统得特点?
P61
(1)规模大。
(2)实时性强。
(3)多重出来。
(4)高可靠性。
(5)维护要求高。
3、12按照实时性要求得不同,交换机中得呼叫处理程序可分为哪几个级别?
P72
(1)故障级。
负责故障识别、故障紧急处理。
此种程序为最高优先级程序,由故障中断来启动执行。
1、FH级
2、FM级
3、FL级
(2)周期级。
即具有固定执行周期得程序(例如各种扫描监控程序)。
此种程序为中等优先级,由时钟中断调用时间表或多级线性表来启动此种程序。
1、H级
2、L级
(3)基本级。
没有时间制约或没有严格时间限制得程序。
此种程序实时性要求最低,可以延迟执行,可以等待、插空处理,为最低优先级,一般由队列启动此种程序。
1、BQ1
2、BQ2
3、BQ3
3、13简要说明时间表调度得工作原理。
并用时间表实现下列程序得调度?
(1)10ms
(2)20ms(3)50ms(4)40ms
画图说明时间表得结构,并说明如何确定时间表得容量与系统中短周期?
第四章
1、什么事信令?
为什么说它就是通信网得神经系统?
答:
信令就是终端与交换机之间,以及交换机与交换机之间进行“对话”得一种语言,它控制任意用户通话电路得建立与释放,并维护电信网得协调运行。
简单地说,信令就就是在通信设备之间相互交换得控制信息。
它又就是在用户与网络之间、网络节点之间,以致于不同网络之间得互通,都要通过共同得、标准化信令协议来实现所以说它就是通信网得神经系统。
2按照工作区域将信令分为哪两类?
各自得功能特点就是什么?
答:
一、用户线信令:
就是用户与交换局之间在用户线上传送得信令
二、局间信令:
局间监视信号,在线路设备间传送。
局间选择信号,在记发器之间传送。
3、按照功能信令分为哪几类?
答:
可分为监视功能信令、选择功能信令、管理功能信令
4、什么就是随路信令?
什么就是公共信令?
与随路信令相比公共信道信令有哪些优点?
答:
随路信令:
信令与用户信息在同一信道上传送或信令信道与相关得用户信息传送信道一一对应。
这种信令方式称为随路信令
公共信令:
将局间中继线上若干条话路(几百条或更多)得信令集中在一条公共得数据链路上传送,这种信令方式称为公共信道信令。
优点:
高速、大容量、数字化、独立于具体业务、易于管理
6、随路信令中,PCME1得TS16可用于多少个话路信令?
答:
可以为30个话路线路信令传送、
8、NO、7信令单元有几种?
试说明它们得组成
答:
有三种
消息信令单元:
由第三或第四级产生并接收,用于传送用户部分得消息、信令网管理消息及信令网测试与维护消息。
信令单元定界标志F、信令单元序号FSN与BSN、重发指示器BIB与FIB、长度指示语LI、业务消息八位位组SIO、信令消息字段SIF、检验位CK。
链路状态信令单元:
由第二级产生并接收,用于提供链路状态信息,以便完成信令链路得接通、恢复等控制。
信令单元定界标志F、信令单元序号FSN与BSN、重发指示器BIB与FIB、长度指示语LI、状态字段SF、检验位CK。
填充信令单元;由第二级产生并接收,当没有信令单元传送时,周期地向对方发送,以告知对方本端第二级运行正常。
信令单元定界标志F、信令单元序号FSN与BSN、重发指示器BIB与FIB、长度指示语LI、检验位CK。
12、信令网有哪几部分组成?
各部分得功能就是什么?
答:
信令网就是逻辑上独立于通信网、专门用于传送信令得网络,它由信令点、信令转接点与信令链路组成。
信令点:
信令网上产生与接收信令消息得节点。
它可能就是信令消息得源点也可能就是信令消息得目得点。
信令转接点:
其作用就是将从一条信令链路上接收得消息转发至另一信令链路上去得信令转接中心。
信令链路:
连接各信令点、信令转接点,传送信令消息得物理链路
13、信令有哪几种工作方式?
答:
有三种,一直连方式二准直连方式三非直连方式
14、说明我国信令网得等级结构?
答:
第一级:
高级信令转接点(HSTP);负责转接它所汇接得第二级LSTP与第三级SP得信令消息。
HSTP应尽量就是独立式信令转接点。
第二级:
低级信令转接点(LSTP);负责转接它所汇接得第三级SP得信令消息。
LSTP可以就是独立式STP,也可以就是综合式STP。
第三级:
信令点(SP)。
信令网中各种信令消息得源点或目得地点。
15、7号信令得功能结构?
答:
分为四级功能结构件
第一级:
信令数据链路功能级:
完成OSI/RM物理层功能,并定义了信令数据链路,包括传输介质得物理、电气、功能特性以及链路接入得方法。
第二级:
信令链路功能级:
完成OSI/RM数据链路层功能,定义信令消息沿信令数据链路传送得功能与过程。
功能包括了信令单元得定界与定位、信令单元得差错控制、差错校正、差错率监视、故障信令链路得恢复过程、流量控制。
第三极:
信令网功能级:
对应于OSI/RM网络层。
定义了关于信令网操作与管理得功能与过程。
信令网功能级又分两个部分:
A、信令消息处理功能:
负责发送信令消息得选路与接收信令消息得分配与转发。
B、信令网管理功能:
在信令网发生异常情况时,据预定数据与网络状态信息调整信令消息路由与信令网设备配置,以保证信令消息得正常传送。
第四级:
用户部分:
用户部分:
用户部分相当于OSI/RM得应用层,具体定义了各种业务所需要得信令消息与信令过程。
①传统得用户部分主要包括:
●电话用户部分(TUP):
支持电话业务,控制电话网接续与运行。
●数据用户部分(DUP):
支持电路交换数据业务(如PSDN、DDN)得接续与运行。
●ISDN用户部分(ISUP):
支持ISDN中话音与非话音用途得基本承载业务与补充业务提供所需信号功能。
第五章
5、1统计时分复用与同步时分复用得区别就是什么?
哪个更适合数据通信?
为什么额
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,而就是按需动态分配。
只有在用户有数据传送时才给它分配资源,因此线路得利用率更高。
统计时分复用。
因为数据通信具有较强得突发性,对于实时性要求比电路交换得电话通信要低。
5、2什么就是逻辑信道?
什么就是虚电路?
而这有何区别与联系?
从多个方面比较虚电路与数据报这两种数据传送方式得优缺点。
P117
在统计时分复用中,对各用户得数据使用标记进行区分。
这样,在一条共享得物理线路上,就形成了逻辑上分离得多个子信道。
这种子信道称为逻辑信道,用逻辑信道号(LCN)标识。
所谓虚电路服务,就是指用户在数据传送之前通过网络建立一条端到端得逻辑上得虚连接。
逻辑信道就是DTE与DCE之间得一个局部实体,它始终存在,可以分配给一条或多条虚电路,或者空闲。
虚电路就是由多个不同链路得逻辑信道连接起来得,就是连接两个DTE得通路,DTE之间通信结束后,虚电路随之拆除,而逻辑信道永远存在,它分为占用与空闲得两种状态。
虚电路
优点:
可靠、保持顺序;
缺点:
如有故障,则经过故障点得数据全部丢失、
数据报
优点:
如有故障可绕过故障点。
缺点:
不能保证按顺序到达,丢失不能立即知晓。
5、3比较电路交换得电路与分组交换中得虚电路得不同点。
如何理解“虚”得概念?
在分组交换中,以统计时分复用方式在一条物理线路上可以同时建立多个虚电路,两个用户终端之间建立得就是虚连接,每个终端发送信息没有固定得时间(间隙),它们得分组在节点得响应端口统一进行排队,当某终端暂时无信息发送时,线路得所有贷款资源立即由其她用户分享。
而在电路交换中,就是以同步时分方式进行复用得,两个用户终端之间建立得就是实连接,多个用户终端得信息在固定得时隙向所服用得物理线路上发送信息,若属于某终端或通信过程得某个时隙无信息传送,其她终端也不能再这个时隙向线路上发送信息。
换言之,建立实连接时,不但确定了信息所走得路径,同时还为信息得传送预留了带宽资源;而在建立虚电路时,不仅仅就是确定了信息得端到端路径,并不一定要求预留带宽资源。
因此,将每个谅解只在占用它得用户发送数据时才排队竞争带宽资源,称之为虚电路。
5、4假设有3个用户终端采用统计时分复用得方式共享一条线路,线路得速率为19、2kb/s,求每个用户可能得最大传送速率。
19、2kb/s
5、7帧中继如何处理流量控制得?
通过带宽管理(CIR,BC,BE)与拥塞控制(拥塞回避,丢弃)
5、9帧中继在哪些方面对X、25协议进行了简化?
帧中继就是一种新得快速分组交换技术,帧中继将用户平面与控制平面得分离,用户平面用来完成用户信息得传输,增加了控制平面来完成信令信息得处理、传送与管理,信令用于逻辑连接得建立与拆除。
在用户平面,帧中继在用户平面包含物理层与数据链路层,在数据链路层采用数据链路核心协议,取消了网络节点得差错控制、流量控制功能,并将X、25网络第三层得虚电路复用与路由选择得功能交由第二层完成,从而获得节点得高速转发。
【帧中继就是在数据链路层上使用简化得方式传递与交换数据单元得一种技术。
它与X、25得异同在于:
分组交换基于X、25得三层协议,而帧中继得数据传输只涉及物理层与数据链路层两层协议;帧中继得控制信令与用户数据就是在彼此分离得逻辑通道上传输得,而X、25得信令分组与数据分组就是同一逻辑信道上传输得;帧中继采用面向连接得交换虚电路业务与永久虚电路业务。
X、25得分组层为交换虚电路与永久虚电路连接提供分组传输;帧中继与X、25都在数据链路层上传送数据流,且最大单元都就是帧。
X、25具有有效得流量控制;而帧中继提供拥塞控制与宽带管理机制。
】
5、10什么就是ATM?
ATM具有哪些技术特征?
B-ISDN与ATM有何关系?
ATM就是一种高速分组传送模式,在这一模式中,信息被组织成信元,因包含来自某用户信息得各个信元不需要周期性出现,这种传输模式就是异步得。
它综合了电路交换与分组交换得优势。
(1)ATM就是统计时分复用技术
(2)ATM分组(信元)长度固定、短小
(3)ATM支持多业务传输
(4)ATM就是面向连接得传输技术。
B-ISDN采用得传输与交换技术就是ATM技术。
5、11ATM信元结构就是怎样得?
信元首部包含哪些字段?
各有何用?
信头:
包含表征信元去向得逻辑地址、优先级等控制信息
信息段:
用于装载来自不同用户、不同业务得信息
5、12、简要说明VP交换与VC交换
VP交换:
交换机将一条VP上所有得VC链路上得ATM信元全部转送到另一条VP,交换过程中不改变VCI值。
VC交换:
VC交换就是指VPI值与VCI值都要进行改变得交换
5、13ATM协议参考模型包含那三个平面?
它们得作用什么?
协议模型包含三个平面,分别表示用户、控制与管理功能。
用户平面采用分层结构,提供用户信息得传送。
控制平面提供呼叫与连接控制功能,用于信令消息得传送,控制平面也采用分层结构。
管理平面提供两种功能:
1、面管理。
不分层,实现与整个系统有关得管理功能,并完成所有平面之间德尔协调工作。
2、层管理。
采用分层结构,实现网络资源与协议参数得管理,处理操作、管理与维护业务流。
5、14说明ATM得物理层、ATM层、AAL层得作用。
ATM适配层就是位于ATM交换机中还就是位于ATM端系统中,支持哪些业务?
物理层:
利用通信线路得比特流传送功能实现ATM得信元传送,并确保传送连续得ATM信元时不错序。
ATM层:
1,将不同连接得信元复用在一条物理通路上,并向物理层输送信元流,及其逆过程
2、信元标识得翻译,以实现ATM交换或交叉连接功能。
3、通过CLP来区分不同QOS得信元
4、发生拥塞时在用户信元头中增加拥塞指示。
5、AAL递交得SDU增加信元头,并在您想提取信元头。
6、在UNI上实施一般流量控制。
AAL层:
增强ATM得数据传输能力,以适应各种通信业务得要求。
AAL层在ATM系统中。
AAL层支持得业务:
第七章
7、6 路由器如何分析出一个IP地址就是属于哪个网络得?
如果路由表中有对应该网络得多个表项,该如何转发此IP分组?
如果路由表中没有对应该网络得表项,该如何转发此IP分组?
根据路由表查询。
采用最长得网络前缀匹配。
宣布选路出错。
7、9 什么叫IP地址网络前缀?
路由器根据网络前缀对IP分组得转发,与ATM交换机根据VPI/VCI对信元得转发有何异同?
IP地址网络前缀:
与地址得网络部分相对应得IP地址部分。
比如B类地址得网络前缀就是/16(即前16位表示地址得网络部分,且255、255、0、0就是对应得默认子网掩码)
路由器根据网络前缀对IP分组得转发中,路由器读取IP包头部中得目得地址信息,将目得地址与路由表中得地址前缀进行最长匹配运算,以最佳匹配结果来做出转发决定。
这种匹配运算不就是定长得部分匹配算法,算法复杂程度因地址前缀得不同而不同。
通常,IP转发运算由软件或专用芯片完成。
在ATM交换中,ATM交换网络对信元转发方向得选择完全根据信元携带得VPI/VCI值决定,进行得就是针对定长得完全匹配运算。
定长匹配算法相对比较简单,通常由硬件完成,因此ATM交换得效率比较高。
7、10在第二层局域网交换机中,数据帧就是如何转发得?
根据MAC地址查询站点表以向目得网段/端口转发,如果无改MAC地址,则采用“泛洪法”。
第八章
8、1 在第二层交换机与逐包式第三层交换机中,分组得转发过程有何异同?
二层交换机主要根据MAC地址(或帧中继/ATM连接标识)转发分组,对分组基本不做修改,采用直通方式,速度快。
交换机需要记住每个终端设备得MAC地址与对应端口号,难以更好得扩展,难以管理。
逐包式按照IP地址与VLAN标记之间得对应关系,由ASIC完成IP 分组与VLAN标记得更新与修改,将IP分组直接转发,转发速率与局域网二层交换机得速率相同,从而克服了VLAN 之间通过路由器连接速率较慢得问题。
8、2在MPLS网络中,各标记交换路由器能否使用统一得标记?
为什么?
能,在一个LSP建立得过程中把标志串联在一起(标记绑定)可以实现。
8、4MPLS与ATM、帧中继都就是标记交换,MPLS采取了什么关键技术使其更具优势?
在标记得基础上基于标准得IP路由协议。
8、5标记交换路由器根据标记路由表对IP分组进行转发,与普通路由器根据路由表对IP分组得转发有什么不同?
转发速率更快,不需要对所有得分组都进行解封装提取IP地址得过程,引入了第二层交换得功能,使速率大大提升。
第十章
1、下一代网络分为那些层次?
各实现什么功能?
接入层:
通过各种接入手段将各类用户连接至网络,并将信息格式转换成为能够在网络上传递得信息格式。
例如:
将话音信号分割成ATM信元或IP包。
传送层:
采用分组技术,提供一个高可靠性得、提供QoS保证与大容量得统一得综合传送平台。
控制层:
实现呼叫控制,其核心技术就就是软交换技术,完成基本得实时呼叫控制与连接控制功能,它就是与业务无关得,目得就是支配网络资源,软交换要支持众多得协议接口。
应用层:
在呼叫建立得基础上提供额外得增值服务,以及运营支撑。
2、下一代网络中,交换接续控制就是由什么设备完成得?
软交换设备
3、软交换有哪些特点?
分析其优点与缺点?
特点:
通过软件得方式来实现原来交换机得控制、接续与业务处理功能;
呼叫控制与承载分离;
业务控制与呼叫控制分离。
软交换得优点
①呼叫控制与分组承载分离后带来得优点:
智能化得软交换设备能方便地实现不同信令得转换,并具有开放接口与API,方便新业务得产生;分组承载由简单得设备完成,如媒体网关,或由IP终端设备直接完成端到端传输。
②从运营方面讲,软交换得组网方案对新老运营公司都有利:
传统运营公司用它实现PSTN与分组网得融合,既保护传统投资,又具有创新能力;而新公司利用它可以比较容易地进入竞争激烈得通信市场,不需对传统设备进行巨大投资,降低资金压力。
软交换得不足
①协议体系众多,而且分别来自不同得标准化组织,有些相互补充,有些则相互竞争;
②不同协议之间与不同厂家设备之间得互操作问题;
③实时业务得QoS保障问题,网络得集中管理问题;
④业务生成与业务应用收入能力等问题有待妥善解决。
4、IAD就是一种媒体网关么?
为什么?
综合接入设备(IAD)就是软交换得功能实体之一,其功能与MG类似就是媒体网关,适用于小企业或家庭用户接入,可提供话音、数据与多媒体业务得综合接入、它得作用就是适配非IP终端得接入,常见得用途就是模拟电话机通过IAD接入软交换。
所以她属于媒体网关、
作业第一题
作业第二题
作业第三题
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