河南理工大学路由交换原理知识总结.docx
《河南理工大学路由交换原理知识总结.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《河南理工大学路由交换原理知识总结.docx（22页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
河南理工大学路由交换原理知识总结
现代交换原理与通信网络技术
（仅供参考，部分答案）
（用红色圈出的必须掌握）
1.在通信网中为什么要引入交换功能?
为实现多个终端之间的通信,引入交换节点.各个用户终端不在是两两互连,而是分别经由一条通信线路连接到交换节点上,在通信网中,交换就是通信的源和目的终端之间建立通信信道,实现通信信息传送的过程引入交换节点后，用户终端只需要一对线与交换机相连，节省线路资源，组网灵活。
2.构成通信网的三个必不可缺少的要素是什么？
构成通信网的三要素是:
交换设备.传输设备,终端设备.
3.目前通信网中存在的交换方式有哪几种?
分别属于哪种传送模式?
电路交换.多速率电路交换.快速电路交换.属于电路传送模式,
分组交换.帧交换.帧中继属于分组传送模式
ATM交换属于异步传送模式
4.电路传送模式.分组传送模式,和异步传送模式的特点是什么?
●电路传送模式特点:
：
（1）信息传送的最小单元是时隙
（2）面向连接的工作方式（3）同步时分复用（4）信息传送无差错控制（5）信息具有透明性（6）基于呼叫损失的流量控制
●分组特点:
（1）面向连接的工作方式的特点
（2）无连接的工作方式特点（3）统计时分复用（4）信息传送有差错控制（5）信息传送不具有透明性（6）基于呼叫延迟的流量控制
●异步传送特点:
（1）固定长度单元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
5.同步时分复用和异步时分复用的特点是什么?
同步时分复用的基本原理是把时间划分为等长的基本单位,一般称为帧,每帧再划分为更小单位叫时隙.对每一条同步时分复用的高速数字信道,采用这种时间分割的方法.依据数字信号在每一帧的时间位置来确定它是第几路子信道.通过时间位置来识别每路信道
异步时分复用是采用动态分配带宽的,各路通信按需使用.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.异步时分是依据信头标志X.Y.Z.来区别哪路通信信元，而不是靠时间位置来识别。
6.分组交换。
帧交换，帧中继。
有何异同？
他们交换过程的本质都是存储转发。
分组交换的信息传送最小单位是分组，帧交换是帧，帧中继是帧。
分组交换的协议是OSI1.2.3层帧交换是OSI1.2层帧中继是OSI1.2（核心）层
分组交换的信息与信令传送信道不分离，帧交换分离，帧中继分离。
7.电信交换系统的基本结构是怎样的，各组成部分分别完成哪些功能，它所涉及的基本技术有哪些？
电信交换系统由信息传送子系统和控制子系统组成。
信息传送子系统包括交换网络和各种接口。
交换网络是信息从某个口进入交换系统经由交换网络的交换从某口出去。
接口主要完成信号变换及适配功能。
控制子系统是交换系统的“指挥中心”，交换系统的交换网络，各接口以及其他功能部件都是在控制子系统的控制下协同，有序不紊的工作的。
涉及的技术有交换网络的拓扑结构。
交换网络内部选路策略，交换网络的控制机理，多播方式的实现，网络阻塞特征，网络可靠性等一系列互联技术。
8.通信网的支撑网主要包括哪三种网络，它们分别起何种支撑作用？
支撑网是现代通信网必不可少的重要组成部分。
支撑网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控制和管理功能。
它包括NO.7信令网，电信管理网和数字同步网。
NO.7信令网是现代通信网的神经网络，为现代通信网提供高效，可靠的信令服务。
数字同步网用于保证数字交换局之间，数字交换局与数字传输设备之间信号时钟的同步，并且使通信网中所有数字交换系统和数字传输系统工作在同一个时钟频率下。
电信管理网能够全面，有效，协调的管理整个电信网的作用。
9.对通信网的质量要求是什么？
（1）保证网内任意用户之间的相互通信；
（2）保证满意的服务质量；（3）具有较高的可靠性；（4）投资和维护费用合理；（5）能不断适应通信新业务和通信新技术的发展。
第二章
10.描述交换单元外部特性的指标是什么?
举例说明。
答:
1）容量:
交换单元所有入线可以同时送入的总的信息量。
2）接口:
即交换单元自己的信号接口标准。
3）功能:
点到点功能、同发功能、广播功能。
4）质量:
包括交换单元完成交换功能的情况和信息经过交换单元的损伤。
11.试计算构造16*16有向交换单元,采用基本开关阵列时需要多少个开关?
若构造16*16
无向交换单元,同样采用基本开关阵列时分别需要多少单向开关和双向开关?
答：
有向交换单元，基本开关阵列:
N*N=256
无向交换单元，基本开关阵列：
N（N-1）=240
无向交换单元，双向开关阵列：
N（N-1）/2=120
12.一个S接线器的交叉点矩阵为8*8,设有TS10要从母线l交换到母线7,试分别按输出控制方式和输入控制方式画出此时控制存储器相应单元的内容,说明控制存储器的容量和单元的大小（比特数）。
答：
控制存储器的容量8*n个，单元大小为3bit。
13.时分交换单元主要有共享存储器型和共享总线型两种,比较他们之间的异同。
答:
不同点:
（l）结构不同。
共享存储器型交换单元以存储器作为核心部件,而总线型交换単元的一般结构包括入线控制部件、出线控制部件和总线三部分。
（2）工作方式不同。
共享存储器型交换単元的工作方式有两种:
A、入线缓冲;B、出线缓冲。
总线型交换单元的各部件功能特点如下:
a·入线控制部件接收入线新号，进行相应的格式变换,放在缓冲存贮器中,并在分配给该部件的时隙上把收到的信息送到总线上。
b·出线控制部件检测总线上的信号,并把属于自己的信息读人一个缓冲存储器中,进行格式变换,然后由出线送出,形成出线信号。
c.总线一般包括多条数据线和控制线。
d.总线时隙分配要按一定的规则。
相同点:
两者都可以对三种时分复用信号进行交换,只不过具体实现方式不同。
14.一个T接线器可完成一条PCM上的l28个时隙之间的交换,现有TS28要交换到TS18,,试分别按输出控制方式和输入控制方式画出此时话音存储器和控制存储器相应单元的
内容,说明话音存储器和控制存储器的容量和每个单元的大小（比特数）。
答:
话音存储器:
256个存储单元,每个単元大小8bit;控制存储器:
256个存储单元,每个单元大小7bit。
15.根据T接线器的工作原理，试分析影响T接线器的容量因素有哪些？
答：
话音存储器，控制存储器的容量大小。
16.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128*128的三级严格无阻塞CLOS网络，并画图说明。
解：
n=8，m=2n-1=15，r=16
第三章
17.程控交换系统是由哪几部分组成的，各组成部分完成的功能是什么？
数字程控交换机系统结构由话务子系统和控制子系统构成，话路子系统又是由交换网络和接口设备组成的。
控制子系统：
依照呼叫用户的需求，并结合交换设备的性能指标，资源状态完成相应的接续操作，维持设备正常运行。
交换网络：
在控制功能管理下，按需求提供连接通路。
接口设备：
适配外部线路传输特性，信号格式转换，协同信令功能模块收发信令。
18.数字程控交换机的接口类型都有哪些？
V类和Z类接口是数字程控交换机用户侧接口，A类B类和C类接口是数字程控交换机与其它交换机的接口，是网络侧接口。
其中数字接口有用户侧的V类接口和网络侧的A类、B类接口，模拟接口有用户侧的Z类接口和网络侧的C类接口，另外还有网管接口Q3接口。
19.用户电路的BORSCHT七大功能是什么，还有哪些功能在一些特殊应用时会用到？
（1）B馈电
（2）O过压保护（3）R振铃控制（4）S监视（5）C编译码和滤波（6）H混合电路（7）T测试
20.数字中继电路完成哪些功能？
数字中继电路的基本功能主要有码型变换，帧同步，复帧同步，时钟提取，提取和插入信号，帧定位。
21.什么是集中控制，什么是分散控制，他们各有什么有缺点？
集中控制是指处理机可以对交换系统内的所有功能及资源实施同统一控制。
该控制系统可以由多个处理机构成，每个处理机均可控制整个系统的正常运作。
集中控制特点
（1）处理机直接控制所有功能的完成和资源的使用，控制关系简单，处理机间通信接口简单
（2）每台处理机上运行的应用软件包含了对交换机所有功能的处理，因而单个处理机的应用软件复杂、庞大（3）处理机击中完成所有功能，一旦处理机系统出现故障，整个控制系统失效，因而系统可靠性较低。
分散控制是指对交换机所有功能的完成和资源使用的控制由多个处理机分担完成的，即每个处理机只完成交换机的部分功能及控制部分资源，分散控制分全分散控制和分级分散控制，
全分散控制特点：
（1）各处理机处于同一级别
（2）每台处理机只完成部分功能，这就要求各处理机要协调配合共同完成整个系统的功能，因而各处理机之间通信接口比较复杂（3）每台处理机上运行的应用软件只完成该处理机所承担的功能，故单个处理机上的应用软件相对简单（4）功能分散在不同的处理机上完成，某个或某些处理机出现故障，一般不会导致整个控制系统失效，因而系统可靠性比较高（5）系统具有较好的扩充能力。
分级分散控制特点：
（1）处理机之间是分等级的高级别的处理机控制低级别
（2）处理机之间通信接口较集中，控制方式复杂，但是比全分散方式要交单（3）各处理机上应用软件的复杂度介于集中控制方式和全分散方式控制之间（4）控制系统的可靠性比集中控制方式高，但比全分散控制方式要低。
22.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
，固定开销
，最大占用率t=0.95，试求该交换机总呼叫处理能力N为多少？
+
由t=a+bN,又由于有三台交换机，所以
23.程控交换机软件特点是什么？
1.实时性–话音业务最大的特点是具有实时性，因此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，这时软件编程效率，CPU的处理能力等方面提出了要求。
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，因此交换机的软件系统应采取各种措施来保证其业务的不间断，如设置自检程序，测试程序，故障诊断和处理程序，备份CPU倒换程序等。
24.长途电话的路由选择原则是什么？
1.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.应有规律性，避免死循环的发生
3.能在低等级交换中心疏通的话务尽量不要在高等级交换中心疏通
4.不应使网络和交换设备的设计过于复杂
第四章
25.什么是信令？
信令就是除了通信时的用户信息以外的各种控制命令。
信令按信令传送通道与用户信息传送通道的关系不同，可分为随路信令和共路信令；信令按其功能分可分为线路信令，路由信令和管理信令；信令按其工作区域不同可分为用户线信令和局间信令。
26.什么是随路信令，它的基本特征是什么？
随路信令是信令和用户信息在同一通路上的传送信令；它有共路性和相关性两个基本特征。
共路性：
信令和用户信息在同一通信信道上传送。
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。
与公共信道信令相比，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，不便于信令功能的扩展，支持通信网中新业务的能力较差。
27.什么是公共信道信令，它的基本特征是什么？
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；它包含分离性和独立性两个基本特性。
分离性：
信令和用户信息在各自的通信信道上传送
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。
NO.7信令是公共信道信令。
公共信道信令的传送速度快，信令容量大，可传递大量与呼叫无关的信令，便于信令功能的扩展，便于开放新业务，可适应现代通信网的发展。
28.NO.7信令的技术特点是什么？
它具有以下四个特点：
一、NO.7信令采用公共信道方式，其局间的NO.7信令链路是由两端的信令终端设备和它们之间的数据链路组成的。
数据链路是速率为64kbit/s的双向数据通道；
二、NO.7信令传送模式采用的是分组传送模式中的数据报方式，其信息的最小单位——信令单元（SU）就是一个个分组，并且基于统计时分复用方式；
三、由于话路与信令通道是分开的，所以必须对话路进行单独的导通检验；
四、必须设置备用设备，以保证信令系统的可靠性。
29.NO.7信令的基本信令单元有哪几种，如何区分？
他们各有哪一层协议处理和产生。
NO.7信令采用可变长的信令单元，它由若干个8位位组组成，它有三种信令单元格式：
一、用来传送第四级用户级的信令消息或信令网管理MTP3消息的可变长的消息信令单元（MSU）；二、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）；三、由信令链路控制级MTP2及信令网功能级MTP3产生；用于链路空或链路拥塞时来填补位置的插入信令单元（FISU），亦称填充单元，由信令链路控制级MTP2产生。
30.信令网是由什么构成的？
信令网是由信令点（SP）、信令转接点（STP）、和信令链路三部分组成的。
31.信令网的三种工作方式是什么？
使用公共信道信令传送局间话路群的信令时，根据通话电路和信令链的关系，可以采用下面三种工作方式：
直联工作方式，准直联工作方式和完全工作方式三种。
32.信令网中的路由选择的原则是什么？
在NO.7信令网中，信令路由的选择遵循两个基本原则：
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点次数最少的信令路由；负荷分担就是同一等级的信令路由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。
第五章
33.X.25与IP分组交换的区别
X.25只是一个以虚拟电路服务为基础对公用分组交换网接口的规格说明。
它动态地对用户传输的信息流配分带宽，能够有效地解决突发性、大信息流的传输问题，分组交换网络同时可以对传输的信息进行加密和有效的差错控制。
虽然各种错误检测和相互之间的确认应答浪费了一些带宽，增加了报文传输延迟，但对早期可靠性较差的物理传输线路来说是一种提高报文传输可靠性的有效手段。
34.分组交换与报文交换有何异同？
分组交换、报文交换均采用存储转发传输方式。
但分组交换将一个长报文先分割为若干个较短的分组,然后把这些分组（携带源、目的地址和编号信息）逐个地发送出去,因此与报文交換相比有以下优缺点:
优点:
1加速了数据在网络中的传输。
因为分组是逐个传输,可以使后一个分组的存储操作与前一个分组的转发操作并行,这种流水线式传输方式减少了报文的传输时间。
此外,传输一个分组所需的缓冲区比传输一份报文所需的缓冲区小得多,这样因缓冲区不足而等待发送的机率及等待的时间也必然少得多。
2简化了存储管理。
因为分组的长度固定,相应的缓冲区的大小也固定,在交换结点中存储器的管理通常被简化为对缓冲区的管理,相对比较容易。
3减少了出错机率和重发数据量。
因为分组较短,其出错机率必然减少,每次重发的数据量也就大大减少,这样不仅提高了可靠性,也减少了传输时延。
4由于分组短小,更适用于采用优先级策略,便于及时传送一些紧急数据,因此对于计算机之间的突发式的数据通信,分组交换显然更为合适些。
缺点:
1尽管分组交换比报文交換的传输时延少,但仍存在存储转发时延,而且其结点交換机必须具有更强的处理能力。
2分组交換与报文交换一样,每个分组都要加上源、目的地址和分组编号等信息,使传送的信息量大约增大5%~10%,一定程度上降低了通信效率,增加了处理的时间,使控制复杂,时延增加。
3当分组交换采用数据报服务时,可能出现失序、丢失或重复分组,分组到达目的结点时,要对分组按编号进行排序等工作,增加了麻烦。
若釆用虚电路服务,虽无失序问题,但有呼叫建立、数据传输和虚电路释放三个过程。
总之,若要传送的数据量很大,且其传送时间远大于呼叫时间,则采用电路交换较为合适:
当端到端的通路有很多段的链路组成时,采用分组交换传送数据较为合适。
从提高整个网络的信道利用率上看,报文交换和分组交换优于电路交换,其中分组交换比报文交换的时延小,尤其适合于计算机之间的突发式的数据通信。
35.分组交换有哪两种方式？
是说出它们各自的工作原理和优缺点。
（l）数据报方式:
用户之间通信无需经过呼叫建立、呼叫释放阶段;各分组逐节点地独立选择路由、转发。
特点:
灵活，网络利用率高,软件复杂,传输时延大。
intemet采用数据报方式。
（2）虚电路方式:
先在用户之间建立逻辑连接（虚电路）,分组沿虚电路顺序发送,发送完,逻辑连接释放。
特点:
是面向连接的交换方式。
延时小,软件简单,故障时需要重新建立连接。
x.25分组交换网采用。
36.比较电路交换和分组交换的不同点。
37.路由选择策略主要有哪几种？
试说出它们各自的工作原理和优缺点。
（见老师答案）
（l）固定路由选择：
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。
固定路由选择策略的优点是处理简缺点是缺乏灵活性，无法对网络拥塞和故障做出反应。
一般在小规模的专用分组交换网上采用固定路由选择策略
（2）洪泛式路由选择：
洪泛式（flooding）路由选择的原理是，每个节点接收到一个分组后检查是否收到过该分组，如果收到过就将它丢弃，如果未收到过，则把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。
这样，同一个分组的副本将经过所有的路径到达目的节点。
目的节点接受最先到达的副本，后到的副本将被丢弃。
洪泛式的优点是具有很高的可靠性。
由于要经过源节点和目的节点之间的所有路径，因此即使网络出现严重故障，只要在源节点和目的节点之间至少存在一条路径，分组都会被送达目的节点。
另外，所有与源节点直接或间接相连的节点都会被访问到，所以洪泛式可以被应用于广播。
洪泛式的缺点就是产生的通信量负荷过高，额外开销过大，导致分组排队时延加大。
（3）随机路由选择：
采用随机路白选择策略时，当节点收到一个分组，节点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它路由当中随机选择的。
输出路由被选中的概率可能是相等的，也可能是不等的。
随机路由选择方法的优点是比较简单、稳健性也较好。
采用这种方法产生的路由不是最小费用路由，也不是最短路由，因此随机路由选择产生的通信量负荷一般要高于最佳的通信量负荷，而低于洪泛法产生的通信量负荷。
（4）自适应路由选择：
自适应路由选择就是路由选择是根据网络状况的变化而动态改变的。
路由选择的这种动态改变所依据的条件主要是网络出现的拥塞和故障。
实现自适应路由选择必须在节点之间交换网络状态信息。
交换的信息越频繁，路由选择依据的条件越及时。
但是．这些信息本身也会增加网络的负荷，导致网络性能下降。
由于这种方法能够提高网络的性能，路由选择灵活，所以是目前使用最普遍的路由选择策略，被大规模的公用分组交换网普遍采用。
38.X.25协议栈的构成是怎样的？
各层所完成的主要功能是什么？
答：
X.25协议采用分层的体系结构，自下而上分为三层：
物理层，数据链路层和分组层，分别对应于OSI参考模型的下三层。
物理层协议规定了DTE和DCE之间接口的电气特性，功能特性和机械特性以及协议的交互流程。
数据链路层完成的主要功能就是建立数据链路，利用物理层提供的服务为分组层提供有效可靠的分组信息的传输。
分组层是利用数据链路层提供的可靠传送服务，，在DTE与DCE接口之间控制虚呼叫分组数据通信的协议。
39.试说出虚电路和逻辑信道的联系和区别
答：
逻辑信道是对两个相邻的通信节点之间的物理链路通过复用技术划分为若干个逻辑上的信道。
虚电路方式是指通信终端在开始通信之前，必须通过网络通信的源和目的终端之间建立连接；然后才能够进入信息传输阶段，且该通信的所有分组沿着已建立好的连接按序被传送到目的终端；当通信结束时，需要拆除该连接。
刚一条物理通路上可能同时被多个虚电路所使用。
一条虚电路可以是若干个逻辑信道串联而成。
40.流量控制的目的是什么？
常见的流量控制方法有哪几种？
X.25的数据链路层和分组层分别采用了哪种流量控制方法，有何不同？
为了防止网络阻塞和死锁的发生，提高网络的吞吐量，必须进行流量控制。
流量控制是分组交换的重要技术之一。
实际应用中流量控制的方法主要有以下几种：
（i）证实法：
发送方发送一个分组之后不再继续发送新的分组，接收方收到一个分组之后会向发送方发送一个证实，发送方收到这个证实后再发送新的分组，这样接收方可以通过暂缓发送证实来控制发送方的发送速度，从而达到控制流量的目的。
发送方可以连续发送一组分组并等待接收方的证实，这就是我们常说的滑动窗口证实机制。
X．25的数据链路层和分组层均采用这种流量控制方法。
（ii）预约法：
发送端在向接收端发送分组之前，先向接收端预约缓冲存储区，然后发送端再根据接收端所允许发送分组的数量发送分组，从而有效地避免接收端发生死锁。
以数据报方式工作的分组交换网通常采用这种流量控制方式，以避免目的节点在有多个分组到达时，因进行分组重新排序而使该节点的存储器被占满，即无法接收新的分组，也无法发送未完成排序的分组。
（iii）许可证法：
许可证法就是在网络中设置一定数量的许可证，许可证的状态分为空载和满载，不携带分组时为空载，携带分组为满载。
每个许可证可以携带一个分组。
满载的许可证在到达终点节点时卸下分组变成空载。
分组需要在节点等待得到空载的许可证后才能被发送，因而通过在网内设置一定数量的许可证，可达到流量控制的目的。
由于存在分组等待许可证的时延，所以这种方法会产生一定的额外时延，尤其是当网络负载较大时，这种额外时延也较大。
41.简述帧中继和X.25的异同
答：
帧中继（FR），是在OSI第二层上用简化的方法传送和交换数据单元的一种技术，仅完成物理层和链路层的核心功能，将流量控制，纠错等留给终端完成。
与X.25比较，特点：
（I）只有物理层和链路层，网内节点处理大为简化，处理效率高，网络吞吐量高，通信时延低，用户接入速率在64kbit/s至2Mbit/s，，最高可达34Mbit/s。
（2）帧信息长度长，最大可达1600字节/帧。
（3）在链路层完成动态复用、透明传输和差错检测。
网内节点只检错不纠错，出错帧丢弃，无重传机制，额外开销小。
第六章
42.简述ISDN的三个基本特征
答：
（1）端到端的数字连接：
在ISDN中，所有语音，数据和图像等信号都以数字形式进行传输和交换。
（2）综合的业务：
ISDN提供广泛的业务，包括目前所有的语音和数据业务，并提供更多的新应用。
（3）标准的多用途入网接口：
对于用户来说，ISDN是一个通过单一接口提供各种业务的网络。
第七章
43.ATMUNI接口的信元与NNI接口的信元结构有什么异同？
答：
GFC（GenericFlowControl）：
通用流量控制，是一个4比特的字段，用来在UNI接口上提供用户到网络方向上的流量控制。
VPI（VirtualPathIdentifier）：
虚通道标识，VPI字段在UNI接口上为8比特，在NNI接口上为l2比特。
44.理解ATM面向连接的工作方式。
为什么说这种连接是虚连接？
在B-ISDN网络中存在几种虚连接方式？
AT
升级会员 