现代交换原理与技术课后习题部分.docx
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现代交换原理与技术课后习题部分
程控复习
第一章
1、通信网中为什么要引入交换？
答：
当引入交换设备后，用户之间的通信方式就由点对点通信转变成通信网（CommunicationNetwork）。
通信网是一种使用交换设备和传输设备，将地理上分散的终端设备相互连接起来实现通信和信息交换的系统。
也就是说，有了交换系统才能使某一地区内任意两个终端相互接续，才能组成通信网。
2、通信网的构成要素有哪些，分别实现什么功能？
答：
通信网的构成要素有三种：
（1）终端设备，完成信号的发送和接收、信号变换与匹配。
（2）交换设备，完成信号的交换，节点链路的汇集、转接、分配。
交换设备是现代通信网的核心，起着关键性的作用。
（3）传输设备，为信息的传输提供传输信道，并将网络节点连接在一起。
常用传输系统的硬件组成包括线路接口设备、传输媒介、交叉连接设备等。
3、通信网的分层体系结构是怎样的？
主要业务网的种类及特点是什么？
有哪三种支撑网？
答：
国际标准化组织（ISO）定义了开放式系统互联（OSD）模型，它是一种分层体系结构，已经成为网络体系结构的一个常用模型。
而通信网将OSI七层模型进行简化，将其划分为三个层次：
应用层、业务层和接入与传输层。
它们分别完成不同的功能。
主要业务网的种类：
种类
基本业务
交换方式
交换结点设备
PSTN网
普通电话业务
电路交换
数字程控交换
分组交换网（X、25）
低速数据业务（≤64kb/s）
分组交换
分组交换机
帧中继网（FR）
局域网互连（≥1、5Mb/s）
帧交换
帧中继交换机
数字数据网（DDN）
数字专线业务（64~2048kb/s）
电路交换
数字交叉连接设备
ATM网
综合业务
ATM交换
ATM交换机
IP网
Web、数据业务
分组交换
路由器
移动通信网
移动语言、数据
电路/分组交换
移动交换机
支撑网：
用以支持三个层面的工作，提供保证通信网有效正常运行的各种控制和管理能力，是现代通信网必不可少的重要组成部分，包括No.7信令网、数字同步网和电信管理网。
4、电路交换有什么特点？
答：
电路交换主要有以下特点。
优点：
（1）电路交换是面向物理连接的，在接续建立后有一条专用电路被用户占用，因此传输时延小。
（2）接续建立后提供的专用电路对用户是透明的，对所传送的信息不做任务处理，同时对所传送的信息无差错控制，因此适合于对实时性要求较高的业务（比如语音业务）。
缺点：
（1）在接续建立后通信的传输通路是专用的，即使在不传送信息时也不能被其他用户使用，因此，其资源利用率较低。
（2）电路交换采用同步时分复用方式，信息传输的最小单位是时隙，其长度固定，所分配的带宽固定，支持的传输速率也固定，因此，灵活性较差，不适合突发业务的传送，
（3）通信双方在信息传输速率、编码格式、同步方式等方面完全兼容，使不同传输速率和不同传输协议之间的用户无法通信。
5、分组交换有两种工作方式，分别是虚电路方式和数据报方式，比较它们各自的特点。
答：
项目
虚电路
数据报
连接的建立
需要建立
不需要
目的地地址
尽在连接建立阶段是用，每个分组
使用短的虚电信号
每个分组都需要目的地地址
路由选择
在连接建立时进行，所有分组
均按同一路由进行转发
每个分组独立选择路由进行转发
节点发生故障
所有通过发生故障的节点的
虚电路均不能工作
出故障的节点可能会丢失分组，一些
路由可能会发生变化
分组顺序
总是按发送顺序到达目的地
到达目的地时不一定按发送顺序
传输时延
比数据报方式时延小
比虚电路方式时延大
端到端差错处理
由分组交换网负责
由用户主机负责
端到端流量控制
由分组交换网负责
由用户主机负责
6、分组交换和帧中继有何异同？
答：
与传统的分组交换相比，帧中继有两个主要特点：
（1）帧中继采用面向连接的通信方式，以帧为单位来传送和交换数据，在第二层进行复用和传送，而不是在分组层，这就简化了协议，加快了处理速度。
（2）帧中继将用户面与控制面分离，而传统的分组交换是不分离的。
用户面负责用户信息的传送，控制面负责提供呼叫和连接的控制。
7、如何理解ATM交换既继承了电路交换的特点，又继承了分组交换的特点？
答：
ATM交换技术采用基于信元的异步时分复用和面向连接的快速分组交换技术，具有以下特点：
（1）ATM继承电路交换面向连接的特点，在建立连接阶段可实现复杂的路由计算功能，实现带宽等资源的分配，通过连接接纳控制可限制业务量，因而可提供服务质量（QualityofService，QoS）保证。
（2）ATM继承分组交换的特点，采用异步时分复用，实现了动态分配带宽，可适应任意速率的业务，提高信道利用率。
（3）ATM采用固定长度的信元和简化的信头，使快速交换和简化协议处理成为可能，极大地提高了网络的传输处理能力，使实时业务应用成为可能。
8、IP交换有什么特点？
答：
IP交换利用ATM交换加速了IP转发处理，而又保持了传统路由器的标准功能，如缺省网管转发、广播控制、包过滤、网络拓扑和按路由表转发数据等等。
IP交换的核心思想就是对用户业务流进行分类。
对持续时间长、业务量大、实时性要求较高的用户业务数据流直接进行交换传输，用ATM虚电路来传输对持续时间短、业务量小、突发性强的用户业务数据流，使用传统的分组存储转发方式进行传输。
9、软交换的核心思想是什么？
简述其特点。
答：
软变换的核心思想是业务/控制与传送/接入相分离。
其主要特点有以下几方面：
（1）软交换的最大优势在于能够实现业务提供和网络控制分离，呼叫控制与承载连接分离，有利于以最快的速度、最有效的方式引入各类新业务。
（2）由于软交换的各网络部件之间均采用标准协议，因此各网络部件既能独立发展，又能有机地组合成一个整体，实现互连互通，具有较好的灵活性。
（3）软交换具有标准的全开放平台，可为用户定制各种新业务和综合业务，具有强大的业务功能，最大限度地满足用户需求。
第二章
1、程控交换机主要由哪几部分组成，各部分实现的功能是什么？
答：
程控交换机由硬件系统和软件系统组成。
硬件系统包括话路部分和控制系统，话路部分主要有交换网络、各种接口设备及信令设备：
控制系统包括处理机、IO接口、程序存储器及数据存储器。
软件系统由程序和数据组成，用于完成程序控制功能。
程控交换机各模块及其所实现的功能如下：
（1）交换网络。
交换网络是一个有M条入线和N条出线的网络，是程控交换机的核心部件。
在处理机的控制之下实现某一条入线与某条出线的连接，为呼叫提供内部语音或数据通道。
此连接是物理连接，可以实现用户与用户之间、用户与中继之间、中继与中继之间的连接，同时提供信令、信号音及外围处理机间通信信息的半固定连接。
（2）用户电路。
用户电路是终端设备与交换机的接口电路。
通过用户线与终端设备连接，通过PCM链路与交换网络连接。
（3）中继器。
中继器是交换机之间的接口电路，分为模拟中继器和数字中继器。
模拟中继器通过模拟中继线与其他模拟交换机连接。
数字中继器通过数字中继线与其他数字交换机连接。
随着通信网的数字化，数字中继器在电话通信网中逐渐替代了模拟中继器。
（4）信令设备。
信令设备用于产生和接收/发送呼叫接续所需要的各种控制信号。
常用的信令设备有双音多频（DTMF）收号器、多频互控（MFC）发送器及接收器、信号音（TONE）发生器、No.7信令系统。
（5）控制系统。
控制系统是由中央处理器、存储器和IO等设备组成的计算机控制系统，是程控交换机的“中枢神经”。
呼叫通路的建立与释放、交换机的维护管理等工作都是在控制系统的控制下完成的。
2、程控交换机提供的业务有哪些？
答：
程控交换机在提供基本的电话通信业务的基础上，还提供各类补充业务，通过模拟用户线也能向用户提供传真、话路数据业务、分组数据业务等。
基本电话业务，也就是基本的点到点的通话业务，包括本地、国内长途、国际长途语言业务。
3、用户接口电路七大功能是什么？
答：
模拟用户电路（ASLC）具有七大基本功能，分别是：
馈电、过压保护、振铃控制、监视、编译码和滤波、混合电路、测试。
4、数字中继接口电路实现哪些功能？
答：
数字中继器的主要功能是码型变换、时钟提取、帧同步、复帧同步、帧定位、提取和插入等。
5、简述PCM30/32路帧结构，并指出路时隙、帧、复帧的概念。
答：
在30/32路脉冲编码调制通信系统中，传送一个8位码的码组占用3.9μs（1/32×125μs），称为一个“路时隙”，简称“时隙”。
32路时隙合成一个“帧”。
16帧合成一个“复帧”。
6、设计产生1380Hz+1500Hz信号发生器框图，指出ROM的大小、重复周期及在重复周期内各频率的重复次数。
答：
首先找到一个重复周期T，使得1380Hz、1500Hz、8kHz成整数循环，即求三者的最大公约数。
当最大公约数为20Hz，则重复周期T=1/20=50ms。
在50ms内1380Hz重复69次，1500Hz重复75次，8kHz重复了400次，因此在50ms内需要有400个抽样值存放在ROM中，配合控制电路，需要时读出即可。
7、试说明T接线器和S接线器的基本组成和功能，两者有何不同？
答：
（1）T接线器基本组成和功能
T接线器由话音存储器（SM）和控制（CM）存储器构成。
SM和CM都是由随机双端口存取存储器构成的。
①话音存储器：
用于暂时存储经过PCM编码的数字化话音信号，每一个单元存放一个时隙的话音信号，由于每个时隙是8位编码，因此话音存储器每个单元的大小为8位。
而话音存储器的单元数等于PCM复用线上复用的时隙总数。
②控制存储器：
控制存储器存放的是话音存储器读出或写入的地址号（也称做单元号或控制字，用来控制话音存储器的读或写。
如果某用户的话音有话音存储器的地址“6”，此控制字控制话音信号的读出或写入。
控制存储器和话音存储器元，即单元地址为6，则在控制存储器某个单元中就应写入该的存储单元数相同，每个单元的字长为话音存储器总单元数的二进制编码字长。
（2）S接线器基本组成和功能
S接线器由电子交叉矩阵和控制存储器（CM）构成，通过控制存储器控制电子交叉矩阵接点的闭合来实现同一时隙（TS）在不同HW之间的交换。
①交叉矩阵：
也称为开关矩阵，每个交叉点有接通与断开两种状态，这些交叉点的状态由该输入复用线或输出复用线所对应的控制存储器来控制，其功能即在多条入线之间选择一条接通出线。
②控制存储器（CM）：
用来控制交叉矩阵中的接点何时打开何时闭合。
控制存储器由随机双端口存取存储器（DPRAM）构成，其数量等于输入线或输出线的个数，每个CM所含的单元数等于每条输入线或输出线所复用的时隙数。
例如，一个8x8的交叉矩阵，每条复用线每帧含有32个时隙，则需要8个控制存储器，且每个CM有32个单元。
8、某HW线上主叫用户占用时隙
，被叫用户占用时隙，若通过T接线器完成使此的信交换分别采用输出和输人控制方式面出两种工作方式的示意图
答：
图为主叫用户是
，被叫用户是。
需要把
。
9、某S接线器大小为4x4，控制存储器分别为
，设每个控存单元数为32、要将
的信息交换到
，分别采用输出和输入控制方式，画出了两种工作方式的示意图。
答：
在图中，需要把，替换成，
替换成
，
替换成
。
10、设某单T交换网络有8条HW线（
），每条
线有32个时隙，要实现
，与
的信息交换，分别采用输出和输入控制方式，画出了两种工作方式的示意图。
答：
图中左右复用器和分路器需要画8条HW线，分别是
11、如图2-39所示的TST交换网络，输入侧T接线器采用输出控制方式，输出侧T接线器采用输入控制方式，S接线器采用输出控制方式，分析
双向接续过程。
设CPU选定的内部空闲时隙为
。
答：
图中左右复用器和分路器需要画6条HW线，分别是
12、什么是集中控制方式，什么是分散控制方式，各有什么特点？
答：
（1）集中控制方式
在程控交换系统中，如果任何一台处理机都可以实现交换机的全部控制功能，即管理交换机的全部硬件和软件资源，则这种控制方式就叫做集中控制方式。
集中控制方式的主要优点是：
处理机对整个交换系统状态有全面了解，使用并管理系统的全部资源，不会出现争抢资源的冲突。
此外，各种控制功能之间的接口都是程序之间的软件接口，任何功能的变更和增删都只涉及到软件，从而实现较为方便、容易。
然而，集中控制方式也有其缺点：
由于控制高度集中，使得这种系统比较脆弱，一旦处理机出现故障，就可能引起整个系统瘫痪。
此外，软件实现所有功能，规模较大，系统管理较困难。
（2）分散控制方式
在程控交换系统中，如果任何一台处理机都只能执行交换机的部分控制功能，管理交换机的部分硬件和软件资源，则这种控制方式就叫做分散控制方式。
分布式分散控制的主要特点：
①由于每台处理机只能执行部分功能，这就要求各处理机之间要相互通信，协调配合完成整个交换系统的功能。
因而各处理机之间通信接口较复杂。
②由于每台处理机只能执行部分功能，故每个处理机上的运行软件相对简单。
③若某个处理机发生故障，只会影响到这个处理机所要实现的功能，不会导致整个控制系统瘫痪，系统可靠性比较高。
④采用分散控制的系统，系统结构的开放性和适应性强，扩展能力较好。
13、多处理机的容量分担方式和功能分担方式的含义是什么？
答：
（1）容量（话务）分担方式
每台处理机分担一部分用户的全部呼叫处理任务。
因此，每台处理机完成的任务样，只是面向不同的用户群，处理机的数量随着容量的增加而增加，每台处理机都要具有呼叫处理的全部功能。
（2）功能分担方式
多个处理机分别完成不同的功能，因此，每个处理机只承担一部分功能。
这样处理机上运行的软件得到简化，若需增强功能，软件上也易于实现。
14、冷备用和热备用的含义是什么？
答：
冷备用是指平时备用处理机不保留呼叫处理数据，一旦主处理机发生故障倒向备用处理机时，数据全部丢失，新的主处理机需要重新初始化，重新启动，因此一切正在进行的通话全部中断。
热备用使用了公共存储器来保存现场数据。
平时主处理机和备用处理机都保留呼叫处理数据，一旦主处理机故障而倒向备用处理机时，呼叫处理的暂时数据基本不丢失，原来处理通话或振铃的用户不中断，所丢失的仅仅是那些在切换时企图建立呼叫的用户。
15、常用处理机间的通信方式有哪几种？
适用场合有哪些？
答：
有PCM通信方式和总线结构通信方式两种。
16、程控交换机的软件组成？
答：
17、什么是输入处理、分析处理、任务执行和输出处理？
答：
（1）输入处理
输入处理的主要任务是对话路设备的状态变化及时检测并进行识别，如检测用户线上的摘挂机信号、用户所拨的号码、中继线上的中国No.1线路信令、No.7信令等。
各种扫描程序都属于输入处理，如:
用户状态扫描、拨号脉冲扫描、双音频信号和局间多频互控信号的接收扫描、中继线占用扫描等。
通过扫描来识别并接收从外部输入的处理请求和其他有关信号，所采集的信息是接续的依据。
一般地，输入处理是在中断控制下按一定周期执行的，主要任务是发现事件而不是处理事件，因此其执行级别较高。
（2）分析处理
分析处理也称作内部分析处理，对各种信息（包括当前输入信息、当前状态、用户数据和共享资源等）进行分析判断，从而决定下一步要执行的任务和进行的输出处理。
分析处理由分析处理程序负责执行，然而分析处理程序没有固定的执行周期。
按照要分析的信息，分析处理分为去话分析、数字（号码）分析、来话分析和状态分析四类。
（3）任务执行和输出处理
任务执行是指从一个稳定状态迁移到下一个稳定状态之前，根据分析处理的结果，处理机完成相关任务的过程。
在呼叫处理过程中，在某个状态下收到输入信号后，分析处理程序要进行分析，确定下一步要执行的任务。
输出处理程序是任务执行中与硬件动作相关的程序，它和任务执行程序配合共同完成状态迁移工作，是内部处理程序结果的体现。
主要任务是根据任务执行程序编制完成的命令，由输出处理程序输出硬件控制命令，控制硬件的接续或释放。
18、简述用户摘挂机识别原理。
答：
如右图所示
19、简述DTMF识别原理。
答：
按钮话机当以P/T方式中的T模式拨号时，每技个数字键就送出两个音频信号，其中一个是高频组中的信号，另-一个是低频组中的信号。
它有两组频率，每个号码分别用一个高频信号和一个低频信号表示，因此DTMF号码识别实质上就是要识别出是哪两个频率的组合。
20、简述我国电话通信网结构的发展趋势。
答：
我国电话网目前采用等级制，并将逐步向无级网发展。
在电话网建设初期，我国电话网分为五级结构，包括长途网和本地网两部分。
长途网由大区中心C1、省中心C2、地区中心C3、县中心C4四级长途交换中心组成，本地网由第五级交换中心即端局C5和汇接局Tm组成。
21、本地电话网的汇接方式有哪几种？
答：
有去话汇接、来话汇接、来去话汇接三种。
22、长途电话网和本地电话网的路由选择原则分别是什么？
答：
（1）在我国长途网上实行的路由选择规则有：
●网中任一长途交换中心呼叫另一长途交换中心时所选路由局向最多为三个。
●路由选择顺序为先选直达路由，再选迁回路由，最后选最终路由。
若两个路由的转接段数相同，按照“自远而近”的原则设置路由选择顺序。
●在选择迁回路由时，先选择直接至受话区的迂回路由，后选择经发话区的迂回路由。
所选择的迂回路由，在受话区是从低级局往高级局的方向（自下而上），而在发话区是从高级局往低级局的方向（自上而下）。
●同一汇接区的话务在该汇接区内疏通，路由选择过程中遇到低呼损路由时，不再溢出至其他路由，路由选择即终止。
（2）本地网路由选择规则如下:
●先连直达路由，遇忙再选迂回路由，最后选基干路由。
在路由选择中，当遇到低呼损路由时，不允许溢出到其他路由上，路由选择结束。
●数字本地网中，原则上端到端的最大串接电路数不超过三段，即端到端呼叫最多经过两次汇接。
当汇接局间不能两两相连时，端至端的最大串接电路数可放宽到四段。
●次接续最多可选择三个路由。
23、国际电话网的网络结构是什么？
答：
第三章
1、简要说明信令的作用。
答：
终端用户和交换设备之间，以及交换设备与交换设备之间，除了传输语音、数据等信息外，还必须传送各种专用控制信号来保证交换设备的协调工作，这种控制信号就是信令（signalling）。
2、信令有哪几种分类方法？
答：
有四种；分别是按信令的传送区域划分、按信令的功能划分、按信令信道与语音信道的关系划分和按信令的传送方向划分。
3、什么是随路信令？
什么是公共信道信令？
与随路信令相比，公共信道信令有哪些优点？
答：
（1）随路信令
随路信令（ChannelAssociatedSignalling,CAS）指用传送话路的通路与该话路有关的各种信令，或指传送信令的通路与话路之间有固定的关系。
中国N0.1信令是随路信令。
（2）公共信道信令
公共信道信令（CommonChannelSignalling，CCS）指传送信令的通道和传送语音的通道是完全分开的，即信令在专用的信令链路上传送。
中国N0.7信令是公共信道信令。
4、什么是信令方式？
它包括哪三方面的内容？
答：
在电话接续过程中，信令的传送必须遵守定的协议或规约，这些协议或规约我们称之为信令方式。
信令方式包括信令的结构形式、信令在多段路由上的传送方式以及信令传送过程中的控制方式。
8、试说明No.7信令系统的应用及特点。
答：
No.7信令与中国No.1信令相比具有以下特点:
（1）在No.7信令中，信令消息可以在一个消息包中一次发送，而不像中国No.1信令那样那样组委互控发送，一般情况下用户几乎感觉不到接续时延，这和中国No.1信令的接续速度相比，改善相当明显。
（2）No7信令由于采用共路信令方式，信令与话路不在同条电路上，所以任何消息都可以在业务通信过程中传送，业务处理相当灵活，可以适应多种业务。
（3）No.7信令有一套完善的国际标准，因此组网特别方便。
随着电信技术的不断发展，ITU（国际电信联盟）不断对No.7信令标准进行补充和完善，因此No.7信令可以方便地实现各种最新的电信业务。
（4）No.7信令不但可以传送传统的中继电路接续信令，还可以传送各种与电路无关的管理、维护、信息查询等消息。
No.7信令应用范围相当广泛，可以支持PSIN、ISDN、移动通信、智能网等业务。
由FNo7信令的信令传送采用消息包编码发送，因此扩充信令规范非常方便，可以很容易地适应来低息技术和名种未知业务发展的需要。
同时由于可以传送各种管理、维护消息，因此可以实现信令网与通信网的分离，便于运行维护和管理。
9、简述No.7信令系统的功能级结构和各级功能。
答：
No.7信令系统的基本功能结构有消息传统部分（MTP）和用户部分（UP）组成。
其中消息传递部分由信令数据链路功能（MTP1）、信令链路功能（MTP2）、信令网功能（MTP3）三部分组成。
用户部分使用消息传递部分的各功能部分，实现用户消息的处理。
它包括电话用户部分（TUP）、数据用户部分（DUP）和综合业务数字网部分（ISUP）等。
No.7信令系统采用分级结构，共分4级。
MTP的MTP1、MTP2、MTP3构成了No.7信令系统的1、2、3功能级，用户部分UP是No.7信令系统的第4功能级。
每-级是独立的，它利用下一级所提供的功能，向高一级提供本级所能完成的服务。
10、画图说明No.7信令系统与OSI分层模型的对应关系。
答：
11、No.7信令网由哪三部分构成？
各部分功能如何？
答：
No.7信令网由信令点（SignallingPoint,SP）、信令转接点（SignalingTransferPoint,STP）和信令链路（SigallingLink,SL）组成。
（1）信令点（SP）
信令点是处理信令消息的节点，产生信令消息的信令点为源信令点，接收信令消息的信令点为目的信令点。
信令点由No.7信令系统中的UP和MTP两部分组成，若具有业务交换点或业务控制点功能，则由No.7信令系统中的MTP、SCCP和TC三部分组成。
（2）信令转接点（STP）
信令转接点是将信令消息从一条信令链路转移到另一信令链路的信令点，既非源信令点又非目的信令点，它是信令传送过程中所经过的中间节点。
信令转接点分为综合型和独立型两种。
综合型STP是除了具有MTP和SCCP的功能外，还具有用户部分（如TUP、ISUP、TCAP、INAP等）功能的信令转接点设备;独立型STP是只具有MTP和SCCP功能的信令转接点设备。
（3）信令链路（SL）
信令链路是连接信令点或信令转接点之间信令消息的通道。
12、No.7信令网的三种工作方式是什么？
答：
分别是：
直联方式、非直联方式和准直联方式。
13、我国No.7信令网的结构如何？
与电话网的对应关系如何？
答：
14、No.7信令网路由选择的基本原则是什么？
答：
最短路由和负荷分担。
15、国际和国内信令点编码计划分别是什么？
答：
国际采用的信令编码位长为14位二进制，而国内采用24位二进制。
16、No.7信令的基本信令单元有哪三种？
简述三种信令的单元格式和含义。
答：
（1）消息信令单元（MessageSignalUnit，MSU）：
用于传送用户所需消息。
（2）链路状态信令单元（LinkStatusSignalUnit，LSSU）：
用于传送信号链路的状态
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