交换机原理复习资料

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1、第一章 1. 什么是通信 ? 通信是指按约定规则进行的信息传送。 从广义来讲，无论采用什么方法，使用何种媒介，只要将信息从一地传送到另 一地，均可称为通信。 2.通信与电信的区别 信息以电磁波形式进行传输的通信，称为电信，我们现在的通信，都属于电信 的范畴。 3. 如何实现多个用户之间的通信？ 最简单、最直接的方式就是两两互相连接 全互连方式。 3.1 全互连方式存在什么问题？ （1）N2 问题； （2）经济性问题； （3）可操作性问题； （4）控制和管理问题。 4. 交换机的作用是图 1-2 全互连组网结构示意图 在任意选定的两条用户线之间建立和（而后）释放一条通信链路。 4.1 12345

2、6开关416235设备N2 问题变成了 N 条用户线，由交换机组成的交换式通信网容易组成大型网络。 4.2 交换式通信网用户交换机市话交换机汇接交换机用户线中继线1）网中直接连接电话机或终端的交换机称为本地交换机或市话交换机，相应的 交换局称为局端或市话局 2）仅与其他交换机连接的交换机称为汇接交换机 3）当交换机相距很远，必须用长途线路连接时，这种情况下的汇接交换机也称 为长途交换机 4）交换机之间的线路称为中继线 4.3 按需实现任意入线与任意出线之间的互连是交换机最基本的任务。 交换机应能控制以下4 种接续： a)本局接续 b)出局接续 c)入局接续 d)转接接续 5. 通信网的定义 通

3、信网是由一定数量的节点和连接这些节点的传输系统有机地组织在一起 的，按约定的信令或协议完成任意用户间信息交换的通信体系。 方便记忆：由各种软件（协议）硬件（节点设备、传输线路）设施按照一定 的规则互连在一起，完成信息传递任务的系统。 5.1 根据信息传递时是否预先建立端到端的连接，通信网交换技术分为两大类： 面向连接型 （CO,Connection Oriented） ：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； 无连接型（ CL,Connectionless ） ：无连接方式控制简单，适用于突发性强、 数据量少的业务。 以上两种工作方式的 主要区别 如下 ： 1）面向连接

4、网络对每次通信总要经过建立连接、传送信息、释放链接三个 阶段；而无连接网络并不为每次通信过程建立和拆除连接。 2） 面向连接网络 中的每一个节点必须为每一个呼叫选路，一旦路由确定连 接即建立 3） 路由中各节点需要为接下来进行的通信维持连接的状态 ；而无连接网络 中的每个节点必须为每个传送的分组独立选路，但节点中 不需要维持连 接的状态 。 4） 用户信息较长时，采用面向连接方式通信效率较高；反正，无连接方式 要好一些。 交换方式 6. 交换方式：电路交换，分组交换，帧中继，ATM 交换 1）电路交换 基本过程：连接建立、信息传送、释放。 技术特点 带宽固定，电路利用率低。 实时性强。 无差错

5、控制，不适于数据传输。 基于呼损制方式工作。 电路交换适合于电话通信、文件传送、高速传真，不适合突发和对差错 敏感的数据业务。 2）分组交换分组交换基本原理：分组交换也叫包交换，它是以分组为信息单位，以存 储/转发方式在网络中传送数据的交换方式。 技术特点： 采用存储 /转发方式，支持异种终端间的通信。 采用统计时分复用，线路利用率高。 分组交换缺点： 网络附加信息多，长报文通信效率较低。 第二章 1.分层协议结构（ P22） 2.通信网协议体系结构： 是指网络分层结构和相应的协议构成的集合。 3. 参考模型 OSI TCP/IP 综合模型4分层结构中各层功能 物理层 透明的比特流传输。 数据

6、链路层 相邻节点间以帧为单位的数据的可靠传输。 网络层 分组转发、路由选择，将上层数据按地址传送到目的地。 传输层 负责两个主机中进程之间的通信，实现端到端的可靠通信。 应用层 直接为用户提供应用服务。 5. 对等层间交换的信息单元称为协议数据单元（PDU，Protocol Data Unit） 。 1)应用层协议数据单元（APDU） 2)表示层数据单元 PPDU； 3)会话层协议数据单元 SPDU； 4)传输层协议数据单元 段（Segment ） 5)网络层协议数据单元 分组或包（ Packet） 6)链路层协议数据单元 帧（Frame） 7)物理层协议数据单元 比特流（ Bit） 6.封装

7、与解封装的过程（ P24） 7. 电信交换基本技术，即网络交换技术包括： 1） 接口技术 ：各种交换系统都有 用户接口和中继接口 ，但不同类型的交换 系统具有不同的接口。 2） 信令技术 ：通信网中的各个组成部分之间，为了建立连接及实现各种控表 示 层会 话 层传 输 层应 用 层网 络 层链 路 层物 理 层传输层网际层各 种 应 用层协议网 络 接 口层应 用 层物 理 层数 据 链路层网 络 层传 输 层制而必须要传送的一些信息 。 3） 控制技术： 互连功能、接口功能及信令功能都与控制功能密切相关。 4） 互连技术 ：涉及的内容较多，一般包括： （1）拓扑结构； （2）选路策略； （3

8、）控制机理；（4）多播方法；（5）阻塞特性；（6）可靠性保障。 7.1 互连技术 实现任意入线与出线之间的互连是交换的基本功能。 （1） 拓扑结构 节点交换网络具有一定的拓扑结构。 时分结构：共享媒体（总线或环）和存储器 空分结构：由交换单元构成的单级或多级拓扑结构 （5）阻塞特性 阻塞是指在呼叫建立或用户信息传送时，由于网络拥塞而使呼叫不能建 立或用户信息不能传送而遭受损失的现象。 1） 连接阻塞与传送阻塞（呼损率、丢失率） 2)按照阻塞特性：阻塞网络与无阻塞网络。 严格无阻塞：由 Clos C 提出（ CLOS 网） 。网络在任何情况下都能 无阻塞地建立连接。 广义无阻塞：只有遵循特定的选

9、路规则才能建立连接，实现网络的 无阻塞要求。 再配置无阻塞： 是指通过对已建立连接的通路进行调整，以建立新的 无阻塞连接。 8. 内部通道 交换单元如何建立信息传送通道（连接）。 对于同步时分复用信号（实连接） 对于统计复用信号（虚连接） 9. 交换单元的分类 集中型： MN，也称为集中器。 扩散型： MN，也称为扩展器。 分配型： M = N，也称为分配器 10. 几种典型的交换单元 1） 开关阵列 开关阵列是怎么实现广播功能： 当某条入线与其连接的所有出线间的一行 开关部分（或全部）处于接通状态时，开关阵列很容易实现点对多点（多 播或广播）功能。 2） 总线型交换单元 3） 共享存储器型交

10、换单元 11. 单级交换网络 多级交换网络（交换单元容量、级数、连接通路数（链路数）。 12. 多级交换网络特点： 交叉接点数减少 复杂度降低 级间选路和控制复杂 带来了内部阻塞 12.1 多级交换网络与单级交换网络相比：优点是： 1)减少了交换网络总的交叉节点数目； 2)降低了交换网络的复杂度。 缺点是：入线与出线的连接需通过交换单元之间的级间链路，增加了交换网 络搜寻空闲链路的难度 ，相应地增加了交换网络和交换单元的复杂 性。另外， 多级交换网络会出现网络内部阻塞。 13. 内部阻塞 由于内部链路忙而导致呼叫损失掉的情况称为节点内部阻塞。 按照数据通信的观点，内部阻塞也可称为冲突。 14.

11、内部阻塞特点 第一级的每一个交换单元与第二级的每一个交换单元之间仅存在一条链路， 一旦被占用，其余任何入线与出线都无法接通。 15. 网络阻塞与 CLOS 网 （1）内部阻塞： 单级交换网络不存在内部阻塞，多级交换网络会出现 内部阻塞。 网络内部阻塞也称为冲突。 （ 2 ） 严 格 无 阻 塞 网 络 （ CLOS网 络 ） 条 件 ： m=2n-1或 m=n(入)+n(出)-1；1 单级无阻塞网络；2 CLOS 网络，当输入级每台接线器的入线数不等于输出级每台接线器的出线数，且分别为n 入和 n 出时，则严格无阻塞的条件为： m=n 入+n 出-1。 （2） 多级 CLOS 网络。 16.

12、话务量定义 话务量 ：在时间 T 内发生的 呼叫次数 和平均占用时长 的乘积 。 忙时：人们将一天中电话负载最大的一小时称为最忙小时，简称忙时。 16.1 根据交换系统处理话务的不同方式，分为呼损工作制 和待接工作制 。 呼损工作制（ Lost Calls Cleared (LCC)： 系统忙时，不受理业务，给用户送忙音。用户听到忙音后，必须放弃本次呼 叫，再重新进行呼叫。 待接工作制 Lost Calls Delayed (LCD)： 系统忙时，用户必须等待。不向用户送忙音，用户也不重新呼叫。一旦有了 可用于接续的空闲设备，呼叫就继续进行下去。 16.2 通常将忙时（单位时间内）流过的话务量

13、成为话务量强度，简称话务量。 话务量是一个无量纲的数，为纪念Erlang，将话务量的单位定为爱尔兰 （Erlang） ，用 e或 E 表示。 A = C*t（A 为话务量； C 是单位时间（一般为1 小时）内所发生的呼叫次数 （即呼叫强度）；t 为平均占用时长） 实例 2/Example2 设呼叫强度C = 3600 呼叫/小时，平均占用时长t = 1 分钟，计算流入话务 量强度 A 入 。 解：A 入 = 3600 呼叫 /小时 * 1/60 小时/呼叫= 60 E 16.4 全利用度线群呼损常用Erlang 呼损公式计算： P=Pv(A) A：流入话务量P：呼损 V：全利用度线群出线数 1

14、)呼损 P 不变： V 增，A 增。即出线数增加，系统所能承担 的话务量也增加。 2)流入话务量 A 不变： V 增，P 减。即出线数增加，系统的 呼损就会减少。 3)出线数 V 不变： A 增，P 增。即流入系统的话务量增加， 系统的呼损就会增加。第三章 1. 交换机硬件包括两大部分： 1)话路系统 2)控制系统 2. 话务系统 话务系统 由用户级、选组级、各种中继接口、信号部件等组成。 3.用户集线器 负责话务量的集中与分散 4.集线比：输入端信道数与输出端信道线之比。常见的集线比多为4:1。 例如： 120个用户公用 30 个信道，只需一条PCM 传输线。 5.模拟用户电路功能 B（Ba

15、ttery feed）馈电； O（Over-voltage protection ）过压保护； R（Ringing control ）振铃控制； S（Supervision ）状态监视； C（Codec 6. 信号部件 A.信号音发生器 B.双音多频接受器 C.多频信号发送器和接受器 D.7 号信令终端 73.3 节大题 7.1 时间接线器工作原理： 7.2 空间接线器（大题P55） 7.3 数字交换网络（ P56）第五章 1 时分复用 分为 同步时分复用 和统计时分复用 ，分组交换采用统计时分复用技 术，它在给用户分配线路资源时，不像同步时分复用那样固定分配带宽，而 是按需动态分配 。即只在

16、用户数据传送时才给它分配资源，因此线路利用率较高。 2 路由选择 路由选择就是在呼叫建立过程中，在多条路由中选择一条较好的路由。获得较 好路由的方法称为路由算法。3. 选择路由方法应考虑的问题：1)路由选择准则：即以什么参数作为路由选择的基本依据，可以分 为两类：以路由所经过的跳数为准则或以链路的状态为准则。 2)路由选择协议：依据路由选择准则，在相关节点之间进行路由信 息的收集和发布的规程和方法称为路由协议 3)路由选择算法：中心统一计算，然后发送到各个节点（集中式）， 也可由各节点根据自己的路由信息进行计算（分布式）。 4. 流量控制 是一种使目的端通信实体可以调节源端通信实体发送的数据流量的协议 机制，可以调节数据发送的数量和速率4.1 流量控制的作用 防止由于网络和用户过载而导致吞吐量下降和传送时延增加。 避免网络死锁。 网络及用户之间的速率匹配。 4.3 流量控制的层次 流量控制机制 : 控制一个点到另一个点的流量 是按级进行的 ,分为 4 级 段级：防止出现局部的节点缓冲区拥塞和死锁； 沿到沿级：防止终节点