现代交换原理每章重点内容摘录

现代交换原理与通信网技术考试重点摘要-O一一年五月二十六日星期四

文斌目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"第1章交换概论2\o"CurrentDocument"第2章交换网络3\o"CurrentDocument"第3章数字程控电话交换于电话通信网5\o"CurrentDocument"第4章信令系统8\o"CurrentDocument"第5章分组交换和分组交换网8\o"CurrentDocument"第6章ISDN交换技术10\o"CurrentDocument"第7章ATM交换技术10第1章交换概论1）交换的概念、通信网的三要素交换的概念：就是在通信的源和目的终端之间建立通信信道，实现信息传递的过程。通信网的三要素：交换设备、传输设备、和终端设备。2）交换技术的种类及传送模式交换技术的种类：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。交换技术的传送模式：电路传送模式CTM、分组传送模式PTM、异步传送模式ATM,若按照交换信息的类型划分可■分为基于电信号的交换方式和基于广角换的交换方式。3）3.电路交换、分组交换概念及特点电路交换：通信网中最早出现的一种交换方式，应用最普遍的一种交换方式，主要应用于电话通信网，完成电话交换，己有100多年的历史。电路交换的特点：■信息传送的最小单位是时隙■面向连接的工作方式（物理连接）■同步时分复用（固定分配带宽）■信息传送无差错控制■信息具有透明性■基于呼叫损失制的流量控制总之：电路交换适用实时性、恒定速率的业务，其电路的利用率低，不适合突发性业务，可靠性要求不如数据业务高。分组交换：分组交换将用户要传送的信息分割为若干个分组（packet）,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。其本质也是存储转发。分组交换的特点：■信息传送的最小单位是分组■面向连接和无连接■统计时分复用（动态分配带宽）■信息传送有差错控制■信息传送不具有透明性■基于呼叫延迟制的流量控制总之：不适合实时性业务的传送，适合突发性业务和对差错敏感的数据业务，有一定的传输时延，带宽利用率较高。4）面向连接方式、面向无连接方式面向连接的方式：■不管是面向物理连接的还面向逻辑连接，其通信过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆除（传送分组前建立连接）■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（沿线同路径有序传送）■信息的传送的时延比无连接的工作方式小一旦建立的连接出现故障，信息传送就中断，必须重新建立连接，因此对故障敏感面向无连接的工作方式：■没有建立连接过程，一边选路、一边传送信息（无需建立源到目的之间的连接直接发送分组）■属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地，改路径事先无法预知，无法保证信息的有序性（分组沿不同路径传送，发送与接受顺序不一样）■信息传送的时延比面向连接的工作方式的时延大■对于网路故障不敏感5）电信交换系统的基本结构电信交换系统的基本结构：主要由信息传送子系统和控制子系统组成的。信息传送子系统主要包括交换网络和各种接「I。6）通信网的分类、通信网的分层结构、通信网的组网结构主要有五种分类方法：■按支持业务：电话通信网、电报通信网、数据通信网、综合业务数字网等按传送模式：电路传送网（PSTN、ISDN）、分组传送网、异步传送网（B-ISDN）■按传输媒介：有线通信网、无线通信网按应用：公用通信网、专用通信网■按信号方式：模拟通信网、数字通信网通信网的组网结构：星型网、环形网、网状网、树型网、总线型网和复合网。7）现代通信网的分层结构、现代通信网的支撑网通信网的分层结构：传送层、业务层、应用层。支撑网：现代通信网必不可少的重要组成部分，支持通信网的应用层，业务层和传送层的工作，提供保证网络正常运行的管理和控制功能，包括No.7信令网、数字同步网、电信管理网TMNo第2章交换网络1）交换单元的分类交换单元的分类：■按照入线与出线上信息传送的方向是单向还是双向：有向交换单元、无向交换单元■按照交换单元入线和出线的数量关系：集中型、连接型、扩散型交换单元■按照交换单元的所有入线和出线之间是否共享单一的通路：空分、时分交换单元■按照交换单元所接受的模拟信号和数字信号：数字交换单元、模拟交换单元2）交换单元的连接特性及表示法：二进制函数、排列、图形，蝶式置换、均匀洗牌置换、方体置换。交换单元的连接特性：连接特性是交换单元的基本特性，它反映了交换单元入线到出线的连接能力，通常我们用连接集合和连接函数来描述交换单元的连接特性。交换单元的表示法：■集合描述方式■函数描述方式排列表达式图形表示二进制函数蝶式置换：P(Xn-iXn-2...Xk...X1XO)=X0Xn-2...Xk...XxXn-1子蝶式置换：P(k)(Xn」Xn-2…Xk+iXkXk-1.・・XiX0)=Xn.iXn-2...Xk+iX0Xk.i...Xg超蝶式置换：P(k)(Xn」Xn-2…Xk+iXkXk-1.・・XiX0)=XkXn_2...Xk+iXn-iXk-i...XiX0均匀洗牌置换：6(Xn-iXn_2...Xk...X1XO)=Xn-2Xn-3...Xk...X1XOXn-1子洗牌置换：6(k)(Xn.iXn.2…Xk...XiXo)=Xn.xXn-2-Xk+1Xk.i...X*Xk超洗牌置换：6(k)(Xn-1Xn-2・・・Xk+lXkXk-i...XiXo)=Xn.2...Xk+iXkXnM-i...XiX0方体置换：Ck(Xn.i.Xn.2・・・Xk+iXkXk・iX]Xo)—Xn_2^n-3,,,^k+l^k^k-1…^1^0N=8时’C0(X2X1X0)=X2X1Xq,C1(X2X1XO)=X2X1XO,C2(X2X1Xo)=X2X1X03）开关阵列：有向、无向，全连通、非全连通。开关阵列:在交换单元内部，要建立任意入线和任意出线之间的连接，就要在每条入线和每条出线之间都各自接上一个开关，所有开关就构成了交换单元内部的开关阵列。无向交换单元：由无向（双向）开关阵列组成，没有入线和出线之分，编号相同的入线/出线之间没有连接关系（交叉点有向交换单元:由有向开关（单向开关）阵列组成，有入线和出线之分。全连通交换单元：如果一个交换单元的每条入线都能够与每条出线相连接，称其为全连通交换单元；非全连通交换单元：如果一个交换单元的每条入线只能与部分出线相连接，称其为非全连通交换单元。4）共享存储器型交换单元、共享总线型交换单元共享存储器型交换单元：利用共享的存储器将入总线的T&交换到出总线的TSj。工作方式:入线缓冲（顺序写入）、出线缓冲（顺序读出）共享总线型交换单元：由输入部件、输出部件和总线构成，总线有数据总线和控制总线。输入部件：接收入总线信号，进行格式变换，对输入信号进行缓冲存储，在需交换的出时隙到来时输出信号到总线上。输出部件：检测总线上信号，在相应时隙到来时从总线上读入信号，进行格式变换，对信号进行缓冲存储，输出信号到出总线上。总线：包括数据线和控制线。数据线用于输入部件和输出部件间传送信号；控制线用于控制输入部件获得时隙和发送信息，以及输出部件读取属于自己的信息。总线按时隙轮流分配给各个输入部件和输出部件使用。5）空间（S）接线器、时间（T）接线器。空间（s）接线器：用来实现多个输入TDM复用线与多个输出TDM复用线之间的空间交换，而不改变其时隙位置，此接线器与普通空分交换不同，是按时分方式工作的。完成某条入总线上某时隙交换到某出总线上某时隙的交换功能，但交换前后的时隙不变。时间（T）接线器：用来实现时隙交换功能。所谓时隙交换是指入线上各个时隙的内容要按照交换连接的需要，分别在出线上的不同时隙位置输出。

TST交换网络TST交换网络：在数字程控交换机中使用较多的一种数字交换网络，它是三级交换网络，两侧为T接线器，中间一级为S接线器，S级的出入线数决定于两侧T接线器的数量。无阻塞网络的概念，构成无阻塞网络的方法无阻塞网络：不存在内部阻塞的称为无阻塞交换网络。严格无阻塞网络：在交换网络中只要连接的起点、终点是空闲的，任何时刻都可以在交换网络中建立一个连接。可重排无阻塞网络:任何时刻都可以在交换网络中直接或对间接地对己有的连接重选路由来建立一个连接，只要这个连接的起点、终点是空闲的，而不会影响网络中己建立起来的连接。广义无阻塞网络：如果在顺序建立各连接时遵循一定的规则选择路径，则在任何时候都可以在交换网络中建立一个连接，只要这个连接的起点、终点是空闲的。此时网络存在着固有的阻塞可能，但又可能存在着一种精巧的选路方法，使得所有的阻塞均可避免，而不必重新安排网络中己建立起来的连接。8.CL0S、BANYAN网结的结构及特性CLOS网络是多级多通路的交换网络。3级CLOS网结被广泛应用，其严格无阻塞条件是mM2n-l,此式也被称为CLOS定理；其可重排无阻塞条件是mMn,其中m为CLOS网络的第二级交换单元的个数，n为CLOS网络第一级交换单元的入线数和第三级网络单元的出线数。BANYAN网络是一种空分交换网络，是由若干个2X2交换单元组成的多级交换网络，BANYAN网络基于树型结构，具有自选路功能,网络扩充方便，可采用逐级推进的选式方法进行续接，能沉受较大话务量。BANYAN网络是有阻塞的。第3第3章数字程控电话交换于电话通信网1=.电话交换技术发展的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程控数字交换机的系统结构及其优点结构：控制子系统和话务子系统构成。优点：在技术上的：灵活性大、便于采用新技木和增加新业务，能提供许多新的服务性能,维护管理方便、可靠性高。在经济上的：模块化结构、应用大规模集成电路；在交换设备上，体积更小，节省机房面积和省电；在增加容量上，十分方便，初期投资少；在生产方面，节省大量有色金属。接「I电路(模拟用户电路、数字中继电路)的组成及工作原理V类和Z类是数字程控交换机用户侧接II,A类、B类和C类接II是数字程控交换机与其他交换机的接口，是网络侧接口。数字接口有用户侧的V类接II和网络侧的A类、B类接II：模拟接口有用户侧的Z类接「I和网络侧的C类接「I；模拟用户电路的功能可归纳为BORSCHT七个功能：B(Batteryfeeding)馈电□(Overvoltageprotection)过压保护R(Ringingcontrol)振铃控制S(Supervision)监视C(CODEC&filters)编译码和滤波H(Hybirdcircuit)混合电路T（Test）测试数字中继电路的6个基本功能：码型变换：（PCM用HDB：、交换机内部单极性NRZ）帧同步;（PCMTS00011011）复帧同步;（采用中国No.l信令时,F。的TS16高4比特0000）时钟提取；提取和插入信息；帧定位；4）音频信号产生、发送和接收的原理音频信号的产生：将信号按1253间隔进行抽样（也就是8kHz的PCM抽样频率），然后进行量化和编码，得到各抽样点的PCM信号，放到ROM中，使用时对ROM按一般PCM信号读出，就是这个音频信号（数字化的信号）。音频信号的发送：指定时隙（或占用普通话路的时隙）经交换网络送出，按输出控制方式。音频信号的接收：为实现DTMF和MFC的接受，交换机设有FTMF和MFC接收器，他们是交换机的公用资源。5）多处理机的工作方式三种工作方式：功能分担方式、话务分担方式和冗余方式。6）程控交换机软件的组成f系统软件：操作系统软件系统＜COAM应用软件\呼叫处理・数据库系统7）任务的优先级及调度方法任务的分级：故障级：负责故障识别和紧急处理等功能，具有最高优先级。周期级：由时钟中断按周期性启动的任务。基本级：由事件（队列）启动的、实时性要求较低的任务。8）呼叫处理常用的数据结构SDL：规范说明和描述语言；9）一个呼叫的处理过程a）主叫用户摘机呼叫b）送拨号音，准备收号c）收号d）号码分析e）接至被叫用户f）向被叫用户振铃g）被叫应答和通话h）主叫先挂机，通话结束;被叫先挂机，通话结束9）用户摘挂机、拨号号码、位间隔识别原理设：用户在挂机状态时扫描输出为"T,用户在摘机状态时扫描输出为“0"，摘挂机扫描程序的执行周期为200ms。摘机识别：就是找到从T到"0"的变化点。挂机识别：就是找到从"0"到T的变化点。包含两个步骤：脉冲识别：1)脉冲识别程序扫描周期的确定号盘每秒发出的最快脉冲个数：22续时间最短的断续比:3:1,即1/4*T最短变化周期：1/4X(1000/22)=11.4(ms)即：脉冲识别扫描程序的周期Tp<11.4ms取Tp=8(10)ms；位间隔识别的扫描周期：位间隔>200(250)ms最长的脉冲或间隔:3/4X(1000/8)=93.75(ms)故扫描周期应为：93.75ms<T扫<200(250)-2(ms)T扫=96(100)ms位间隔识别原理：1)第一个扫描周期内有变化第二个扫描周期内无变满足上述2个条件，即为位间隔。BHCA及话务量的计算t=a+bNt：系统开销a：固有开销：处理一次呼叫的平均开销(非固有开销)N：单位时间内所处理的呼叫总数，即处理能力值(BHCA)我国电话网的结构我国电话网采用等级结构，分为5级(Cl、C2、C3、C4、C5),它是由本地网和长途网构成的。C4：长途终端局，是连接本地端局的长途交换中心。C3、C2、C1：长途转接局，疏通所辖区域内的转接话务。长途电话网中的路由类型及网络演变的方式按呼损分：高效路由：该路由上的呼损会超过规定的呼损指标，其话务量必然会溢出到其它路由上。低呼损路由：组成该路由的电路群的呼损不大于规定的标准。按路由选择分：直达路由、迂回路由、多级迂回路由、终端路由多级迂回路由：多次更换选择的迂回路由。终端路由：只完成终端话务的路由。基干路由、跨区路由、跨级路由基干路由：是构成网路基干结构的路由，是特定交换中心之间所构成的路由。我国长途电话网的结构：由四级长途交换中心构成。C1-C3是长途汇接局，C4是长途终端局。演变：由5级到2级再到无极网络发展。本地电话网的汇接方式四大汇接方式：去话汇接、来话汇接、来去话汇接、主辅汇接本地网与用户交换机的连接方式本地电话网的网络结构：单局制、多局制和汇接制组网方式。本地电话网中接入用户交换机的方法：半自动直拨入网方式(DOD2+BID)全自动直拨入网方式(DOD+DID)混合入网方式(DOD+BID+DID)国际电话的网络结构国际电话网采用树形分层结构，由三级国际转接局CTLCT2、CT3构成，''电话网的路由选择方法国际交换中心的路由选择：首选直达路由若无直达路由可用，则选迂回路由所选高效直达电路群，遇忙则可溢出到其它电路群所选低呼损电路群，遇忙则做呼损处理17）电话网的编号计划国际长途字冠+国家号码+国内长途区号+本地电话号码国内长途字冠+国内长途区号+本地电话号码（局号+用户号18）程控交换机的计费方式有哪几种计费方式：LAMA、CAMA.PAMAo第4章信令系统1）信令的分类按信令的功能：线路信令、路由信令、管理信令；按信令的工作区域：用户信令、居间信令；按信令的传送信道方式：随路信令CAS、公共信道信令CCS；2）随路信令和公共信道信令的优缺点随路信令：缺点：信令传送速度慢，信息容量有限，不便信令功能的扩展，支持通信网的新业务能力差。如中国1号信令。特征：共路性、相关性；公共信道信令：优点：信令容量大、传送速度快，便于信令功能的扩展，支持通信网新业务的发展。特征：分离性、独立性；3）随路信令在多段路由上的传送方式：端到端、逐段转发和混合方式；4）控制信令发送的方式：非互控、半互控、全互控；5）中国No.l、No.7信令的结构No.7信令采用分级结构，他共有四级，MTP的MTP1、MTP2、MTP3构成了No.l的1、2、3功能级，用户部分是No.7信令的第4功能级。面向OSI七层协议的No.7信令SCCP和MTP3构成网络层功能。6）No.7信令网的信令方式直联、准直联、非直联7）No.7信令网的结构：无极、分级信令网8）No.7信令网的路由选择原则正常路由、迂回路由第5章分组交换和分组交换网1）分组传送方式特点、分组头内容特点：分组交换技术采用的是统计时分复用（STDM）传送方式，动态分配带宽，支持突发性业务，线路利用率高。分组头：逻辑信道号（LCN）、分组序号、控制/地址信息2）分组交换方式虚电路、数据报3）分组交换中的路由选择方法（4种）固定路由选择、洪泛式路由选择、随机路由选择、自适应路由选择。4）分组交换中的流量控制方法（3种）证实法、预约法、许可证法。5）分组交换物理层、数据链路层和分组层的功能，数据链路层的帧结构物理层：在DTE和DCE接口处提供数据传输；在设备之间提供控制信号；提供时钟信号，用以同步数据流和规定比特速率；提供电气地；提供机械的连接器（如针、插头和插座）。数据链路层：DTE与DCE间的数据传输发送端与接收端信息的同步传输过程中的检错和纠错有效的流量控制协议错误的识别和告警链路层状态的通知分组层：提供交换虚电路（SVC）和永久虚电路（PVC）的连接；为SVC和PVC连接提供有效的分组传输；提供建立和清除交换虚电路连接：监测和恢复分组层的差错数据链路层帧结构：标志F地址字段A控制字段C信息字段I检验序列FCS标志F<8比特'<8比特土<-8或16比特―<变长►<—16或32比特一►<8比特，帧的分类：信息帧（I帧）、监控帧（S帧）和无编号帧（U帧）。6）分组交换机的主要指标吞吐量：每秒能交换的分组数平均分组处理时延：从输入端II到输出端II传送1个分组所需的平均处理时间呼叫处理能力：单位时间内能处理的呼叫次数7）分组交换网之间的互连通过X.75协议来实现，X.75位于分组网的信号终端设备STE之间，各网都要使用X.121规定的网络编号方案。STE的主要功能：完成虚电路的建立和接续。8）帧中继概念及特点（帧中继与X.25的区别）帧中继：在数据链路层上使用简化的方式传送和交换数据单元的一种技木。特点：协议仅有二层，简化了协议。控制命令和用户数据在逻辑信道上分别传送，是共路信令（X.25是随路信令）。面向连接，有PVC和SVC,主要用PVC。使用SVC时遵从Q.933协议。数据的复用和交换在第二层。有拥塞控制和带宽管理机制OF地址A信息IFCSF帧结构：标志字段F、地址字段A(2字节)、信息字段I(最大1600字节)帧校验字段FCS帧中继的寻址功能在交换节点通过查虚连接表按照DLCI进行寻址选路。第6章ISDN交换技术ISDN的概念和优点概念：ISDN是以综合数字电话网为基础发展演变而成的通信网，能够提供端到端的数字连接，用来支持包括话音和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的用户-网络接口接入网内。优点：各种数字化的业务在同一网络中传输和交换一经济；接口标准化；通信质量提高；ISDN的三个基本特征端到端的数字连接：各种业务的信号均是数字传输和交换。综合的业务标准的多用途入网接IIISDN三种业务承载业务、用户终端业务、附加业务。用户-网络接「1的参考模型功能群、参考点ISDN接口结构基本速率接I1BRI(2B+D)、一次群速率接IIPRI(30B+D)ISDN的能力低层能力：电路交换能力、无交换能力、分组交换能力、帧方式能力、公共信道信令能力。高层能力：由终端设备或者某些节点提供。ISDN交换机的一般结构话路系统和控制系统第7章ATM交换技术ATM交换技术的定义是将各种信息的传输、复用和交换均以信元为基本单位的传送方式。ATM信元及其结构：GFC、VPI/VCKPT、CLP、HEC信元结构：信元由5字节信头和48字节信息段(净荷)组成。GFC：通用流量控制字段(4个比特)。在UNI接II处提供用户到网络的流量控制。VPI/VCI：虚通路VP/虚信道VC的选路信息。VPI在UNI为8位、在NNI为12位，VCI在UNI和NNI中均为16位。PT：有3个比特，表示信元中的净荷类型。CLP：表示信元丢失优先级，只有1个比特，CLP=0,表示高优先级：CLP=1,表示低优先级,若遇到拥塞要丢弃信元时，CLP=1的信元将首先丢弃。H