交换技术作业及答案.docx
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交换技术作业及答案.docx
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交换技术作业及答案
第1章交换概论
(按需分配带宽)基本原理是把时间划分为不等长的时间片,长短不同的时间片就是传送不同长度分组所需要的时间,每路通信按需分配时间片,当通信需要传送的分组多时,所占用时间片的个数就多,反之,所占用时间片的个数就少,不传输信息时不分配带宽。
由此可见,统计时分复用是按需分配带宽(动态分配带宽)的。
④标志化信道:
在统计时分复用中,靠分组头中的标志来区分不同的通信分组。
具有相同标志的分组属于同一个通信,也就构成了
一个子信道,识别这个子信道的标志也叫做信道标志,该子信道被称为标志化信道。
而
同步时分复用靠时间位置来识别每路通信的分组,被称为位置化信道。
⑤信息传送有差错
控制,分组交换是专门为数据通信网设计的交换方式,为保证数据信息的可靠性,在分组交
换中设有CRC校验、重发等差错控制机制。
⑥信息传送不具有透明性。
分组交换对所传送
的数据信息要进行处理。
⑦基于呼叫延迟制的流量控制。
在分组交换中,当数据流量较大
时,分组排队等待处理,其流量控制基于呼叫延迟分组交换的技术不适合对实时性要求较
高的话音业务,而适合突发和对差错敏感的数据业务。
帧交换:
帧交换方式简化了协议,其协议栈只有物理层和数据链路层。
帧交换与分组交换、帧中继的技术特点
表帧交换与分组交换、帧中继的技术特点
分组交换
帧交换
桢中继
信息传输的最小单元
分组
帧
桢
使用的协议
工25(OSU、2、3)
OS11.2
OSI1.2(核心)
目前帧中继一般只适应于局域网(LAN)之间的互连。
ATM:
(1)固定长度的信元复用方式
(2)异步时分复用方式(3)ATM采用面向连接并预约传输资源的工作方式(4)在ATM网络内部,取消了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(5)ATM信元头部加了纠错和检错的机制。
用ATM交换可构成ATM传送网和B-ISDN网。
IP交换:
冉*冉息:
券It蓋
多协议标记交换(MPLS):
(1)MPLS技术采用标签分配协议仅在相邻的对等体之间进行通信,每台标签交换路由器均可根据网络层拓扑建立相应的标签交换路径。
(2)MPLS利用了
4个字节的标签,用精确匹配的寻址方式取代了传统路由器的最长匹配寻径方式,因此通过升级现有的网络设备,很容易实现高速互联网。
(3)MPLS可用于多种链路层技术,最大限
度地兼顾原有技术,保护了现有投资和网络资源,促进了网络的融合。
传输ip业务。
IP网络之上的设备的
地址翻译、
光交换:
处在B—ISDN中的宽带交换系统上的输入和输出信号,都是光信号软交换:
软交换技术是一个体系结构,不是一个单独的设备,使一系列分布于总称。
软交换位于下一代网络(NGN)的中央,软交换负责呼叫控制、承载控制、路由、网关控制、计费数据收集等功能,是下一代网络的控制中心。
1.4电话通信系统中采用哪种交换方式?
传输的语音信息的带宽是多少?
答:
电路交换方式。
64kbps。
1.7画出利用电话网络进行数据传输的方框图,其中调制解调器的功能是什么?
答
S1.13利用电话网貉进行数据传输的示惹图(ADSL〉
请自己转化成方框图。
实现模数或数模转化。
1.12简述分组交换的特点(和电路交换的特点比较)及优缺点。
电路父换
分组父涣
传输的信息
语音、数据
数据
信息的复用方式
同步时分复用
统计时分复用
信息的传输
时实传输
存储转发
信息的最小单
儿
时隙
分组或者包
差错控制
无
有
延迟
固定,小
不固定,有时可能很大
所需的处理
简单
复杂
父换机成本
较低
较高
带宽利用率
低
咼
优点:
①给用户提供灵活的通信环境②通信线路的利用率很高③可靠性高,对故障不敏感。
缺点:
①开销较多,传输效率比较低。
②分组交换实现复杂。
1.15简述ATM交换的特点(和电路交换、分组交换比较)及优缺点。
答:
ATM交换技术是以分组传送模式为基础并融合了电路传送模式的优点发展而来的,兼具分组传送模式和电路传送模式的优点,可以适合各种不同业务的多媒体通信的交换和复用
技术,可以支持高速和低速的实时业务,具有高效的网络运营效率。
它既具有电路交换的“处理简单”的特点,支持实时业务、数据透明传输,并采用端到端的通信协议。
同时也具有分组交换支持变比特率业务的特点,并能对链路上传输的业务进行统
计复用。
1.17解释同步时分复用?
统计时分复用及异步时分复用的异同。
答:
同步时分复用利用不同的时隙使不同的信号同时传送而互不干扰,每个终端都固定地分
配一个公共信道的一个时隙,即终端和时隙是“对号入座”(同步)的。
统计时分复用在同一个物理信道上同时传送属于多个不同通信的分组把公共信道的时隙实行“按需分配”,使所有的时隙都得到使用。
异步时分复用把公共信道的时隙实行“按需分配”,与统计时分复用相似不相同,异步时分
复用将时间划分为等长的时间片,用于传送固定长度的信元(分组)
第2章交换单元与交换网络
N=8时的均匀洗牌连接和蝶式连接的
2.2用函数、图形、排列三种表示方法,分别表示出连接关系。
均与洗牌连接
0!
口假设当N二8时,连接函数为
UZ!
=
•图形表示为
蝶式连接
N=8时.蝶式连接函数
排列膳式为
{000)
COOO)
㈣)
将入线二进制
C100)
(010)
地址编号的
C010)
WHJ(100).
S高忖与最低忖
C110)
<001)
(101)
旦换位fi作为
C101>
(11()|)|
出线地11编号
(011)
C111) 01234567 0 4 2 6 入线号 19-34567 1234567 / 2.6有一个T接线器,可以完成一条 (1)现在有TSi8要交换到TS28,请按输出控制方式,画出此时话音 应单元的内容,并说明话音RAM和控制存储器的容量和每个单元的大小 (2)如果说T接线器是完成同复用线上不同时隙的交换任务,这种说法对吗? 答: ⑴ 出役号 PCM上的256个时隙之间的交换。 RAM和控制RAM相(比特数)。 ⑵ 2.11说明对称三级CLOS网络的严格无阻塞和可重排无阻塞网络的条件以及一般络的严格无阻塞的条件? 答: 三级CLOS网络: 严格无阻塞条件: m>2n-1;可重排无阻塞条件: ;一般CLOS网络: 严格无阻塞条件: mAn1+n2-1;可重排无阻塞条件: n2)。 2.12若入口级选择8入线的交换单元,出口级选择8出线的交换单元,试构造 级严格无阻塞CLOS网络,并画图说明。 自己可以仿照下图手绘 CLOS网 M=riW,・ Ir个II >max(n1, 64>64的三 / -、 Sv1 A\ 『个iiXrnfAi換单元、丰 第•飓I m个F罠r的交検单元 星’r个EAfT的X换单元 CLOS实际地构造了一个N为36的三级CLOS网络。 其中,第1级有6个6>11的矩形 交换单元,中间级有11个6X6的方形交换单元,第3级有6个11X6的矩形交换单元。 该网络共有1188个交叉点。 (6X6X11+11X6X6+6X11X6) 2.18试画图说明用2>2的交换单元,构造8X8的BANYAN网络。 并举例说明其内部阻塞的情况。 ————Lb-—»»= 用宰是入機向同一出緩上岌谍倍元产生的,翳坏情况下阻宰的嘅率为气0%口 2.19如何解决BANYAN网络的内部阻塞问题,列举4种常用方法。 ③增加 答;①适当限制入线上的信息量或加大缓冲存储器。 ②增加多级交换网络的级数。 BANYAN网的平面树④使用排序-BANYAN网络。 2.23试用两种方法构造一个4>4的无阻塞的BANYAN网络。 答: 第3章电路交换与数字程控交换系统 3.4假设DP方式每一个号码脉冲串的脉冲个数和号码数相同,拨一个号码持续时间是 ms,位间隔为800ms,DTMF方式每位号码所用的时间都是相同的,它的发号速度主要取 决于打电话者的拨号速度,一般拨一个号码持续时间最短40ms,每位号码之间的间隔时间 为100ms,用以上两种方法拨打电话号码64884699,分别计算用DP方式和DTMF方式拨 号,它们各用多少时间? DP拨号所用的时间是DTMF拨号所用时间的多少倍? 答: 3.8CCITT在电路交换系统中规定了哪些接口? 它们的基本功能是什么? 答: 用户接口电路: 是用户通过用户线与数字程控交换机相连的接口电路。 模拟用户电路的功 能可归纳为BORSCHT七个功能: B(Batteryfeeding)馈电 OQverVoltageProtection)过压保护 R(Ringingcontrol)振铃控制 S(Supervision)监视 ——C(CODEC&filters)编译码和滤波 ——H(HybridCircuit)混合电路 ――T(Test)测试 数字用户线接口: 交换机连接数字终端设备的接口电路 基本功能: 码型变换;回波相消;均衡;扰码与去扰码。 中继接口电路: 模拟中继接口用于连接模拟中继线,可用于长途交换和市内交换中继线连接 模拟中继接口功能有六个(BOSCHT),馈电(B)、过压保护(O)、振铃控制(R)、监视 (S)、编译码和滤波(C)、混合电路(H)、测试(T)。 数字中继接口又称为A接口或B接口,是连接数字局间中继线(PCM)与交换机之间的接口。 用于与数字交换局或远端模块的连接。 G: Generationofframecode帧码发生 A: Alignmentofframes帧定位 Z: Zerostringsuppression连零抑制 P;Polarconversion码型变换 Alarmprocessing告警处理 C: Clockrecovery时钟提取恢复 O: 3.9 答: Huntduringreframe帧同步 Officesignaling信令插入和提取 简述模拟用户接口电路的七项基本功能。 馈电(B)、过压保护(O)、振铃控制(R)、监视(S)、编译码和滤波(C)、混合电路(H)、测试(T)。 3.11数字中继接口电路完成哪些功能? 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: G: Generationofframecode帧码发生 A: Alignmentofframes帧定位 Z: Zerostringsuppression连零抑制 Alarmprocessing告警处理 C: O: Clockrecovery时钟提取恢复Huntduringreframe帧同步 Officesignaling信令插入和提取 3.14说明交换机到用户、用户到交换机、交换机到交换机(局间)都有哪些的信号? 并说明其信号的特点(比如是模拟信号还是数字信号,是DP、DTMF还是多频互控等)。 答;①交换机到用户的信号,主要是各种单频信号音,它们均是信号源为450Hz或950Hz的 正弦波; 2用户到交换机的信号,直流脉冲(脉冲拨号P),双音多频(DTMF);DTMF 3交换机到交换机的信号—局间信号。 多频互控(MFC) 3.15假设要产生1860Hz和1980Hz的双音频信号,请设计出产生这两个信号的双音频信号发生器框图,并给出ROM存储器的大小、重复周期以及在重复周期内各频率的重复次数。 答: 第4章数字程控交换机的软件系统 4.2程控交换机操作系统的特点是什么? 基本功能是什么? 答: 实时性,多任务,高可靠性,数据驱动型程序结构。 (1)任务调度: 按照优先级的不同为不同的程序分配处理机的机时。 (2)输入/输出控制: 控制交换机外设及数据存储器的输入输出操作。 (3)系统资源的分配: 为进程(正在进行中的处理过程)分配系统资源。 (4)处理机间通信的管理与控制: 为多处理机系统提供相互通信的平台,并进行控制。 (5)系统运行的监测及出错处理。 (6)时间服务等。 除此之外,还有操作系统接口管理和初始化程序等。 4.8设某程控交换机需要6种时钟级程序,它们的执行周期分别为: A程序16ms,B程序8ms,C程序16ms,D程序8ms,E程序96msF程序96ms 从能适应全部时钟级程序的周期出发,规定出该机采用的时钟中断周期。 设计出上述程序的全部启动控制表格。 画出该进程执行管理的详细流程框图。 上课做过。 现假定处理机字长为8位,要求设计只用一个时间表来控制这些时钟级进行的执行管理程序: (1) ⑵ ⑶ 答: 4.12一个完整的呼叫处理过程划分为几个阶段,每个阶段用一个稳定状态来表示,一共有几种稳定状态? 并说明对应的状态号。 答; (1)主叫用户A摘机呼叫 (2)送拨号音,准备收号(3)收号(4)号码分析 ⑸接至被叫用户(6)向被叫用户振铃(7)被叫应答通话(8)话终、主叫先挂机(9)被 叫先挂机•①空闲②等待收号③收号④振铃⑤通话⑥听忙音 4.25某程控交换机装有24个模块,已知每8个模块合用一台处理机,处理机完成一次呼叫平均需要执行18000条指令,每条指令平均执行时间为2s固定开销a=0.15,最大占用率t=0.85,试求该交换机总呼叫处理能力N为多少? 答: 4.26衡量电路交换机的性能指标、服务质量指标、呼损指标及可靠性指标有哪些? 答;话务量,忙时试呼次数(BHCA);交换设备未能完成的电话呼叫数量和用户发出的电话呼叫数量之比,简称为呼损;一般要求局用电路交换机系统的系统中断时间在40年中不超过 2小时。 第5章信令系统 5.1什么是信令? 信令的功能是什么? 它是控制交换机产生动作的命 答: 信令是各交换局在完成呼叫接续中使用的一种通信语言,令。 信令的主要功能包括监视功能、选择功能和管理。 5.4什么是随路信令? 什么是公共信道信令? 说明各自的基本特征和优缺点? 答: 随路信令: 信令和话音在同一条话路中传送的信令方式。 公共信道信令: 是以时分方式在一条高速数据链路上传送一群话路的信令的信令方式。 随路信令 (1)共路性: 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。 不便于信 随路信令的缺点: 传送速度慢,信令容量小,传递与呼叫无关的信令能力有限, 令功能的扩展,支持通信网中新业务的能力较差。 公共信道信令 (1)分离性: 信令信道与用户业务信道分离,在通信的任意阶段均可传输、处理信令。 (2)独立性: 信令系统独立于业务网,信令通道与用户信息通道之间不具有时间位置的关联性。 公共信道信令的优点: 传送速度快、信令容量大、可传递大量与呼叫无关的信令,便于信令 可适应 功能的扩展,便于实现信令系统的集中维护管理,降低信令系统的成本和维护开销, 现代通信网的发展。 5.5画图说明信令的控制方式有哪几种? 说明各自的优缺点? 答: 发信令n '22222 _厂厂-、 八一-一 收信令n 二= 亠—r\ *\厂 发证实信令n 半互控方式特点: 设备简单 收证实信令n' 上丄\ _亠\」一 信令传送速度较快 4— 可靠性有保证。 发信令n+1 —丄一二 .// 收信令n+1 -• 接收端 发送端 全互控方式 全互控方式特点: 抗干扰能力强,信令传送可靠性高,但信令收发设备复杂,信令传送速度慢。 5.9画出30/32路PCM时分复用系统的帧结构,说明TSo、TSi6以及TSi〜TSi5,TSi7 TS31的作用? 答: TS 012345678: '910linn'll151601819202122232425262728293031 TSmT勺彳月于话賂 Sbit(3.5ps) 5.13简要说明N0.7信令系统的特点。 答: (1)信道利用率高 (2)信令通道与话路分离,业务处理灵活(3)编码方式灵活且容量 大(4)信令传送速率高(5)信令的规范性强(6)支持的业务种类多 5.17画出与 答: OSI模型对应的N0.7信令系统结构,简要说明各部分的功能。 信令网功 MTP3 能 信令链路功 MTP2 信令数据链路功能 MTP1 NSP: 网络业务部分相当于OSI低三层,为高层提供消息的可靠传送。 TC: 完成OSI参考模型的4~7层的功能,它包括事务处理能力应用部分(TCAP)和中间业务部分(ISP) INAP: 智能网应用部分 OMAP: 运行维护管理部分 MAP: 移动应用部分 ISP: 中间业务部分 TCAP: 完成OSI参考模型的第7层(应用层)的部分功能,ISP则对应于OSI参考模型的第4~6层(传送层、会话层、表示层),ISP目前还处于研究之中。 由于ISP尚未定义,因而目前TCAP直接通过SCCP传递信令。 ISDN的多 MTP SCCP: 提供了较强的路由和寻址能力,具有传送与电路无关的信息能力,可满足种补充业务的信号要求以及为传送信号网的维护运行和管理数据信息提供可能。 它与的三层一起提供对应于OSI网络层的功能。 5.24画图说明中国N0.7信令网与电话网是如何对应的答: IP及MPLS交换技术 第8章路由器与 8.1请简述路由器的工作原理。 答: IP协议处理软件经过寻径并按照路由选择表的指示把原IP数据报放入相应输出缓存器 的同时,还将下一个路由器的IP地址传递给对应的网络接口软件,由接口软件完成数据报 的物理传输。 IP软件不修改原数据报的内容,也不附加新的内容。 网络接口软件收到IP数据报和下一个 路由器地址后,首先调用ARP协议完成下一个路由器的IP地址到物理地址的映射,利用该 物理地址形成帧,并将该IP数据报封装进该帧的数据区中,最后由子网完成数据报的实际 传输。 IP交换技术是IP分组交换技术和ATM硬件的基础上直接实现无连ATM交换的高速、大容量 8.2什么是IP交换技术? 它有哪些主要的交换协议? 答: IP交换的核心思想是对用户业务流进行分类。 交换技术的结合,它抛弃了面向连接的ATM软件,而在ATM接的IP选路。 从而达到在获得无连接IP的强壮性的同时,获得的优点。 TCP和IP协议。 IP交换协议有一族协议组成,其中最主要的是 ICMP)以及地址解析协议 其他协议还包括用户数据报协议(UDP)、互联网控制报文协议( (ARP)等。 8.3标记交换的原理是什么? 它有哪些性能特点? 答: 标签交换机由两个部分组成,分别是传递元件和控制元件。 传递元件根据分组中携带的标签信息和交换机中保存的标签信息完成分组的传递。 控制元件则负责在交换机之间维护标签传递的信息。 在标签交换机中,标签传递信息库用于存放标签传递的相关信息,每个入口标签对应一个信 息项,每个信息项内包括出口标签、出口接口号和出口链路层信息等子项。 1.传递元件2.控制元件3.TDP协议(4)ATM环境下的VC合并 (1)灵活的路由机制 (2)可靠的服务质量(QoS)(3)同播功能 8.5IP交换技术和标记交换技术中有哪些相同点和不同点? 答: 8.6请简述MPLS交换的基本原理。 答: MPLS协议实现了第三层的路由到第二层的交换的转换。 议。 MPLS工作组到目前为止已经把在帧中继、用的标签实现了标准化。 IP的任意连通 MPLS在帧中继和ATM上运行的一个好处是它为这些面向连接的技术带来了性。 目前MPLS的主要发展方向是在ATM方面。 这主要是因为ATM具有很强的流量管理功能,能提供QoS方面的服务,ATM和MPLS技术的结合能充分发挥在流量管理和QoS方面的作 用。 标签是用于转发数据包的报头,报头的格式则取决于网络特性。 在路由器网络中,标签是单 独的32位报头; 在ATM中,标签置于虚电路标识符/虚通道标识符(VCI/VPI)信元报头中。 对于MPLS可扩展性非常关键的一点是标签只在通信的两个设备之间有意义。 在网络核心, 路由器/交换机只解读标签并不去解析IP数据包。 IP包进入网络核心时,边界路由器给它分配一个标签。 自此,MPLS设备就会自始至终查看 这些标签信息,将这些有标签的包交换至其目的地。 由于路由处理减少,网络的等待时间也就随之缩短,而可伸缩性却有所增加。 MPLS数据包的服务质量类型可以由MPLS边界路由器根据IP包的各种参数来确定,如IP 的源地址、目的地址、端口号、QoS值等参数。 对于到达同一目的地的IP包,可根据其QoS值的要求来建立不同的转发路径,以达到其对传输质量的要求。 同时,通过对特殊路由的管理,还能有效地解决网络中的负载均衡和拥塞问题。 当网络中出现拥塞时,MPLS可实时建立新的转发路由来分散流量以缓解网络拥塞。 8.8MPLS网络下如何实现与现有IP、ATM的结合? 答:
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