北邮版《现代交换原理》课后习题参考答案.docx
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北邮版《现代交换原理》课后习题参考答案
第一章
1.1为什么说交换设备是通信网的重要组成部分？
转接交换设备是通信网络的核心，它的基本功能是对连接到交换节点的传输链路上的信号进行汇集、转接和分配，实现多点到多点之间的信息转移交互。
1.2电话通信网中两个用户终端进行通信时，交换机要完成那些操作？
•交换机不断扫描用户线，以便及时检查用户摘机；
•当用户摘机时，扫描器识别到用户摘机并将用户信息送到中央处理器分析，如果是合法用户，由中央处理器驱动信号音与用户连接，向用户送拨号音；
•用户拨号信息（脉冲或双音频）由扫描器（或收号器）识别并送中央处理器分析处理（号码分析）；
•若被叫空闲，则主叫预占一交换网络话路，同时给被叫振铃，向主叫送回铃音；
•被叫听振铃摘机，交换机将主叫预占的话路与被叫接通，于是主被叫可通话。
•交换机监视通话双方，一方挂机后发出拆线指令，一次通话完成。
或参考P7:
BL10~P8:
L10
1.3一个普通电话机是怎样工作的？
以号盘话机为例说明：
参考课本P6：
L8~L14
1.5如何理解ATM交换综合了电路交换和分组交换的优点.
1）采用固定长度的ATM信元异步转移复用方式。
2）ATM采用面向连接并预约传输资源的方式工作。
3）在ATM网络内部取消差错控制和流量控制，而将这些工作推到网络的边缘设备上进行。
4）ATM信元头部功能降低。
1.7光交换技术的特点是什么？
1）提高节点吞吐量。
2）降低交换成本。
3）透明性。
第二章
2.1说明空分交换和时分交换，模拟交换和数字交换，布控交换和程控交换的基本概念。
答：
书21页 2.1.2节
2.2电路交换系统有哪些特点？
1）电路交换是面向连接的交换技术。
2）电路交换采用静态复用、预分配带宽并独占通信资源的方式。
3）电路交换是一种实时交换，适用于对实时性要求高的通信业务。
2.3电路交换系统在呼叫处理方面应有哪些基本要求？
答：
书23页2.2.2节
2.4电路交换机由哪些基本功能模块组成，并说明各模块作用？
由终端接口功能、连接功能信令功能和控制功能等模块组成，终端接口功能主要作用是适配外部线路传输信号的特性要求，将外部信号传送格式与适合交换机内部连接功能所要求的格式进行相互转换，并协同信令功能模块收发信息。
信令功能模块的作用是通过终端接口电路监视外部终端的工作状态和接收呼叫信令，并将接收的状态和信令消息转换成适合控制功能进行处理的消息格式。
连接功能的作用是在控制功能模块的管理下，为连接在交换机上的所有终端提供可任选的相互连接通路。
控制功能的作用是依照用户需求结合交换设备性能指标要求，快捷可靠的实施电路接续操作，并有效地管理交换设备正常运行。
2.5电路交换机有哪些接口？
它们的基本功能是什么？
答：
书26页——31页2.3.1节
2.6简述模拟用户接口电路的7项基本功能。
馈电B，保证通话时有馈电电流，过压保护O，为防止雷电等高压损坏交换机，振铃R，通知被叫用户有来话呼叫监视S，监视用户线环路的通断状态，用来识别用户话机的摘机挂机状态编译码器C，混合电路H，完成二四线转换测试T，检测故障
2.7数字中继接口电路完成哪些功能？
简述在数字中继接口电路如何实施信令的插入和提取？
答：
功能：
书29页
插入和提取：
书30页（6）信令提取和插入
2.8什么是集中式控制，分散式控制和分布式控制？
集中控制子系统通常由两台或更多台处理机组成主备用工作方式，每台处理机均装配全部相同的软件，完成相同的控制功能，可以访问所有的资源。
分散式控制就是在给定的系统运行要求和工作环境下，用于控制的每台处理机只能访问一部分资源和完成部分功能。
分布式控制架构中每个功能电路板上都配有单片机和相关的处理程序，自身构成一个完整的基础模块，通过与其他模块相互通信和对消息加工处理，一模块化方式独立完成自己在一个呼叫处理进程中所承担的功能或作用。
2.9在电路交换系统中，多处理机冗余配置方式有哪些？
答：
集中配置，分级控制，分布式控制
书32页——35页
2.10在电路交换系统中，处理机间通信方式有哪些？
各有什么特点？
1）利用PCM信道进行消息通信：
不需要增加额外的硬件，软件编程开销也较小，但通信容量小，消息传送路径比较固定，多用于分级控制方式中预处理机和呼叫处理机之间的消息通信。
2）分享内存储器通信结构：
各个处理机是通过并行总线分时访问存储器，较适合处理机数据处理模式，但是并行数据传输不适合大型交换机分布较远的处理机间通信应用，多数应用于备份系统之间的通信。
3）以太网通信总线结构：
以太网协议栈基于TCP/IP协议模型，适合大块数据的可靠传输，而处理机间通信多为长度较短的消息，传输迟延较大，需采用改进型的UDP协议相互通信。
2.11简要说明共享存储器型，空分型，总线型数字交换单元的工作原理和各自得基本特点。
答：
书37页——44页2.4.1节基本交换单元
2.12解：
存储序号=时隙号*链路数+链路号
甲：
5*64+1=321
乙：
20*64+15=1295
2.13说明共享总线型时分数字交换单元DSE的结构和工作原理。
控制DSE交换单元完成交换控制的转发表在什么地方？
答：
书42页
（1）DSE交换单元的组织结构
（2）DSE的工作原理
控制转发表：
信道RAM
2.14什么是严格五阻塞网络。
。
。
①严格无阻塞网络。
不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点空闲，任何时刻都可在网络中建立一个连接，且不影响网络中已建立的其他连接。
②可重排无阻塞网络。
不管网络处于何种状态，只要连接的起点和终点空闲，任何时刻都可在网络中直接或者对已有连接重新选择路由来建立一个连接。
③广义无阻塞网络。
指一给定的网络存在着固有阻塞的可能，但也有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已建立起来的连接。
2.153级CLOS网络无诸塞得条件是什么？
答：
书47页
2.16
主叫->被叫路由：
HW0，TS2->ITS7->HW31,TS511
被叫->主叫路由：
HW31,TS511->ITS263->HW0，TS2
2.17
主叫地址：
ABCD=6370，被叫地址：
A’B’C’D’=4370
因为D=D’,C=C’,B=B’,AA’，表示主叫和被叫终端模块连接在同一个第1级DSE的不同入口上，反射点在第1级，它们之间的接续只需要经过第1级DSE就可以建立通路。
2.18SDL语言可在哪几个层次上用来描述一个系统的功能？
答：
书59页3.规范描述语言第三段（这个第几段是相对“3.规范描述语言”，以下的跟此模式一样）第一句
2.19 简述电路交换系统建立一个本局通话时的呼叫处理过程，并用SDL图给出振铃状态以后的各种可能情况的描述。
答：
书87页最后一段 书88页2.43图
2.20简要说明电路交换机控制软件体系结构的特点和组成。
特点是事实性强，具有并发性，适应性强，可靠性和可维护性要求高，常采用数据驱动型程序结构。
组成包括呼叫处理程序，管理程序，维护程序，中央处理机，处理机外围设备，交换机外围设备，数据库管理系统和数据。
2.21电路交换机运行软件的程序包含哪几个部分？
各部分的主要功能？
答：
书63页
2.22
操作系统的主要功能是任务调度、存储管理、定时管理、进程间通信和处理机间通信、系统保障和恢复等功能。
2.23简述电路交换系统的局部数据和用户数据的主要内容。
答：
书64-65页2.局数据和用户数据
2.24简要说明数据驱动程序结构的特点。
这种程序最大的优点是，在规范或需求发生变化时，控制程序的结构不必该电，只需修改表格中的数据就可适应新的变化需求。
通常要求较多的机器循环次数来完成某一特定功能，但该结构较之动作驱动程序结构更加灵活，更易于管理。
2.25简要说明电路交换机种的程序的分级和调度的方法。
答：
分级书68-69页
调度书72页（5）进程的调度
2.26
解：
因为一张时间表所能调度的最大程序等于时间表的列数
所以该时间表的应有4列
因为中断周期应为各程序周期的最大公约数
所以该时间表的中断周期为10ms
因为时间表的行数应该等于表中所有程序处以时钟中断周期后的商的最小公倍数
程序对应商：
1254
所以行数应为20行
时间表如下：
2.27什么是进程？
从静态角度来看，一个进程有哪几部分组成？
答：
1）书70页
（1）进程概念
2）书71页第二段第一句
2.28进程有哪几种状态？
简要说明这几种状态间的转换关系。
答：
1）书71页
（2）进程的状态及其转换
2）书71页图2.35
2.29简要说明进程之间利用消息通信的基本原理
答：
书72页（4）进程通信第三段
2.30简要说明进程控制块的作用和所包括的信息。
答：
书72页（3）进程控制块
2.31呼叫处理程序一般分为哪几个层次。
答：
书74页2.7呼叫处理程序第一段
2.32资源的含义是什么？
资源有哪些特性？
答：
1）书74页2.7.1资源管理程序第一段
2）书75页1。
资源的特性第一段
2.33资源管理器的主要作用是什么？
答：
资源管理器程序就是控制不同的活动对资源的共享。
2.34信令处理程序的主要作用是什么？
简述在随路信令方式下，对一个入中继呼叫的线路信令的出路过程。
答：
1）书77页2.7.2信令处理程序第一段第一句
2）书84页（3）中继电路随路信令处理进程第二段第三句
2.35简述一次本局成功呼叫处理的过程。
摘机，拨号音，拨号，占用，证实，选择信号，证实，回铃音，应答，通话，挂机，反向拆线，忙音，挂机，正向拆线，拆线证实。
3.3信令是指通信网关中相关节点之间要相互交换和传输的控制信息。
2.36衡量电路交换机的性能和服务质量指标有哪些？
答：
书89页2.8.1性能指标
书84页2.8.2服务质量指标
2.37已知N=60000次/小时，a=0.28t=0.85
由t=a+b*N
b=（t-a）/N
2.38
A1=3000/（3000+2）=99.93%
A2=3000^2/（3000^2+2*2^2）=99.9999%
第三章
3.1简要说明信令的基本概念。
答：
所谓信令，就是指在通信网上为完成某一项通信服务而建立一条信息传送通道，通信网中相关节点之间要相互交换和传送的控制信息。
3.2信令分类方法有哪几种？
答：
书97-99页 3.1.2信令的分类
3.3简要说明公共信道信令的概念。
答：
书98最后一段
3.4与随路信令相比较，公共信令有哪些优点？
答：
书99页
3.5简要说明信令的各令的传送方式。
答：
书100页
3.6简要说明信令的控制方式
1）非互控方式：
发端连续向收端发送信令，不必等待接收端的证实信号。
机制简单，速度快，适于误码率很低的数字信道。
2）半互控方式：
发端向接收端发送一个或一组信令后，须收到收端的证实信号后才能发送下一信号。
3）全互控方式：
发端连续发一个前向信令，不能中断，直止收到后向证实后才停发前向信令；接收端发送证实信令也是连续发送，不能中断，收到发端停发前向后才停发证实。
3.7什么是用户线信令，用户线信令由哪些信令类型组成？
答：
是指用户电话机和交换机之间交互使用状态的信令，由用户话机到交换机信令和交换机到话机信令两部分组成。
其中模拟用户线信令包括终端向交换机发送的状态信令和地址信令，交换机向终端发送的通知信令，主要有铃流和信号音；数字用户信令主要有在N-ISDN中使用的DSS1信令和在B-ISDN中使用的DSS2信令。
3.8中国No.1信令的线路有哪几种？
各用于什么样的传输方式。
答：
书103页
3.9记发器信令属于选择信令，在电话自动交换系统中用来选择路由或用户。
NO.1信令方式中，记发器信令采用多频互控（MFC）信号方式
3.10简要说明No.7信令系统的特点。
答：
书107页 3.4.1No.7信令系统的特点
3.11简要说明No.7信令网的工作方式和组织结构。
答：
书108页
3.12简要说明我国3级信令网的双备份可靠性措施。
答：
暂无找到答案
3.13简要说明我国信令区的划分和信令网的编码方案
答：
书110—111页
3.14画出OSI模型对应的No.7信令的系统结构，简要说明各个部分的功能。
答：
书113-114页图3.10
3.15画出消息信令单元（MSU）的结构，简要说明各字段的作用，并说明由第2号功能级处理的字段有哪些？
答：
1）书115-117页
2）书115-116页各字段含义
（1）—（4）点
3.16简要说明信令链路功能级包括哪些功能？
并说明各个功能的基本作用。
1信令单元定界和定位：
定界是将在MTP-1上连续传送的比特流划分为信令单元。
定位是检测失步及失步后如何处理。
2差错检测：
利用CRC校验完成差错检测。
3差错校正：
利用序号和指示比特，采用非互控的正/负证实重发纠错方法。
4初始定位：
是从闲置的非工作状态进入工作状态前的操作，利用两节点交换握手信号实现。
5差错率监视：
监视信令单元出错率，超过门限判为故障态，并报告。
6MTP-2流量控制：
处理第二功能级的拥塞问题，拥塞时利用链路状态忙信号指示对端停发新的信令单元。
7处理机故障控制：
MTP-2以上原因使信令链路不能工作均为处理机故障，向对端报告指示。
3.17信令网功能级包括哪些功能？
各个功能的作用是什么？
答：
书119—120页3.信令网功能级
3.18SCCP增强？
1）引入附加的8bit子系统号码（SSN）,以便在一个信令点内标识更多的用户。
2）SCCP的GT翻译功能大大增强了NO.7信令网的寻址功能。
3.19SCCP提供哪几类服务？
请对这几类服务给予简要说明。
答：
书122—123页3.SCCP提供的服务
3.20简要说明TCAP提供的基本服务。
答：
书123页最后一段
3.21简要说明TCAP的基本结构和及各部分的基本功能。
答：
书124—128页
3.22TCAP成分有哪几种类型？
简要说明各类成分的基本功能。
答：
书124页 1.TCAP的成分字层
3.23电话用户部分（TUP）的组成
1）标记。
MTP部分根据标记选择信令路由，TUP部分利用标记识别该信令消息与那条中继电路有关。
2）标题码，用来指明消息的类型。
3）信令信息，提供比随路信令多得多的控制信息。
3.24电话用户消息中，电话标记的作用是什么？
答：
标记是一个信息术语，每一个信令的消息都含有标记部分，MTP部分根据提供标记选择信令路由，TUP部分利用标记识别该信令消息与那条中继电路有关。
3.25在初始化地址消息（IAM）中主要包括哪些信息？
请简要说明。
答：
书129页
3.26简要说明防止发生双向同抢的两种措施。
在发生双向同抢是如何处理。
答：
1）书130倒数 3，4段
2）书130 倒数第二段
程序的级别划分和调度
1）故障级：
负责故障识别和紧急处理等功能，具有最高优先级。
2）周期级（时钟级）：
由时钟中断按周期性启动的任务。
3）基本级：
由队列启动的、实时性要求较低的任务。
影响BHCA值的因素
1） 系统容量影响。
用户数量越多，扫描程序的开销与端口数量相关，时钟级固定开销也就越大，导致单位时间能处理的呼叫数目减少。
2）控制结构影响。
多处理机结构，存在额外通信开销。
3）处理机性能影响。
包括指令功能、工作频率、存储器寻址范围和I/O端口数量。
4）软件设计水平。
重要因素，包括程序结构、算法、数据结构和采用的编程语言等。
No.7信令系统的特点：
系统灵活，传送速度快，容量大，格式统一，支持交互式业务，代价低。
从下到上1）消息传递部分MTP在信令网中提供可靠的信令消息传递，将用户发送的信令消息传送到目的信令点的特定用户部分，在信令系统或网络出现故障时，采取必要的措施以恢复信令消息的正确传送。
2）信令连接控制部分SCCP提供了较强路由和寻址能力。
3）事务处理能力应用部分TCAP用于与网络数据库紧密相关的业务。
4）电话用户部分TUP规定了有关电话呼叫的连接建立和释放的信令顺序及执行这些顺序的消息和消息编码，并能支持部分用户补充业务。
5）综合业务数字网用户部分ISUP是在TUP基础上扩展而成的，ISUP提供综合业务数字网中的信令功能，以支持基本承载业务和附加承载业务。
6）智能网应用部分INAP用来在智能网的各个功能实体间传送相关消息流，以便各功能实体协同完成智能业务。
7）移动应用部分MAP是在数字移动通信系统中的功能实体之间交换与电路无关的数据和指令，从而支持移动用户漫游，频道切换和用户鉴权等网络功能。
第4章
4.2面向连接网络和无连接网络各自如何工作？
有什么区别？
面向连接方式：
通信分三个阶段：
1.连接建立过程
（1）连接的发起者发出信令协议分组，要求建立连接；
（2）连接建立请求分组到达目的端后，会以某种方式向被叫用户提示这个连接请求；
（3）如果被叫用户同意建立连接，则会回送一个响应信令分组。
该分组沿着刚才的走过路径回到源端，并且在沿途每个交换节点分配虚电路标号，建立转发表项。
（4）当响应分组到达源端后，连接就成功建立起来。
2.通信过程：
通信双方互相发送分组数据包，沿着已建立的虚通路传送到对端。
每一个分组都包含分配的虚电路标号。
3.连接拆除过程：
结束通信时，任一方可以发出呼叫拆除信令分组，这个分组沿着转发路径到达另一端，在途中逐个节点释放虚电路标号和转发表项。
到达另一端后，会以某种形式通知用户采取相应动作。
这样，一次通信结束。
无连接方式：
源端发出的每个数据分组都包含源和目的地址。
交换节点收到分组后，从分组头部取出目的地址，在路由表中查找以确定其出口链路。
一旦找到就将其转移到相应的出口链路模块发送出去。
区别：
面向连接以“有状态”方式工作，发送数据包以前首先要建立连接，在通信中要维持连接，通信完成要拆除连接。
而无连接是以“无状态”方式工作，转发过程只依赖路由表、目的地址和出口链路的状态随机转发。
第五章：
5．2LAPB帧的地址字段与控制字段的作用分别是什么？
•地址字段（A）：
在X.25协议中，该字段用来区分两个方向的命令/响应帧以及单链路/多链路。
•控制字段（C）：
指示帧类型，规定了信息帧、监控帧和无编号帧3种类型。
5.9与X.25网络相比，帧中继有哪些优点？
1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，用户接入速率高。
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。
4具备动态分配带宽功能，适合突发业务。
5.12在帧中继网络中，什么是PVC？
什么是SVC？
•PVC为永久虚电路，指在终端之间建立固定的持续可用的虚电路连接，通路被分配一个DLCI值，发送的每一个帧都必须使用该DLCI。
相当于专线，由I.22定义。
•SVC为交换虚电路，指在终端之间通过呼叫建立交换虚电路来提供数据传送服务，结束时发送清除操作来终止虚电路。
由Q.931定义。
第6章：
6.2以太网交换机与集线器有什么不同？
集线器工作于物理层，为共享式带宽式工作方式，连接在集线器上的任何一个设备发送数据时，其他所有设备必须等待；集线器不能判断数据包的目的地和类型，只是对收到的数据包进行简单的存储转发，不能限制冲突域和广播域的范围。
当用户数较多时由于冲突严重，所以网络吞吐量不高。
以太网交换机工作于数据链路层，是一个多端口透明网桥，能理解以太网帧和对帧进行存储转发，可保持以太网拓扑不变情况下代替集线器工作。
交换机收到以太网帧后先缓存，依目的地址查表确定从哪个端口转发。
交换机将网段上的冲突域限制到了端口级、但是无法限制广播域的大小。
由于限制了冲突域的范围，交换机有很高的网络速度。
6.4地址解析的作用是什么？
简述其工作过程。
（1）地址解析协议ARP完成IP地址到MAC地址的转换过程。
因为IP数据报中的IP地址是一个虚地址，物理的LAN或WAN不掌握IP地址与物理网络的关系，在物理网络中传送数据报时，必须将IP地址转换成物理网络地址。
（2）地址解析过程：
ARP首先将IP地址向网络广播询问谁是该IP，对应该IP的机器回答并报告其MAC地址，然后路由器则直接与该MAC地址机器通信。
第7章：
7.1为什么说ATM技术融合了电路交换技术与分组交换技术的优点？
（1）ATM采用分组交换的统计复用方式工作，以适应各类信息传送的需要，提高了带宽资源的利用率。
（2）采用固定长度分组，使交换能按照类似于电路模式进行，实时性好，保障业务服务质量。
7.9ATM交换机构有那些类型？
各有什么优点？
ATM交换机构主要分为共享总线型、共享存储器型和空分交换型三种：
（1）空分交换型：
无阻塞结构，信元丢失只限于队列溢出；易于扩展；但连线数量多，容量受限。
（2）共享总线型：
存储器为通用器件，代价低；属于无阻塞结构；信元丢失只发生在队列溢出时；但存储控制较复杂。
（3）共享存储器型：
结构简单，但吞吐量有限；易于实现广播和点到多点通信；适于各接口模块流量不均的情况，易于实现不同的服务等级和优先控制；无阻塞结构，信元丢失只限溢出；但总线错误会影响到所有虚电路连接。
7.16在MPLS网络中，LER和LSR的作用是什么？
（1）LSR：
执行路由传播协议，提供FEC与下一跳地址的映射；为每个FEC分配标签；
执行标签分配协议LDP，从其他节点获取标签信息建立标签信息库LIB；根据输入分组所携带的标签检索标签信息库，完成标签交换。
（2）LER主要完成非MPLS域接入功能，入口LER完成流入业务分类、分发标签等功能。
出口LER完成去除标签、恢复业务分组等工能。
7.18简述MPLS交换的基本原理。
（1）IP分组进入MPLS域的边缘节点，入口LER读出并检查IP头，对数据流进行分类，得到多个FEC，查找相应的FEC及其所映射的LSP，加上标记封装构成标记分组，向指定的端口输出。
（FEC划分；加标记。
）
（2）LSR根据分组中携带的标记信息和LSR中保存的转发信息库FIB完成标签的交换和分组的转发。
（标签交换功能）
（3）出口LER接收到标记分组后，去掉标签，读出IP分组的组头，按最终目的地址，将IP分组从指定的端口输出。
（去除标签）
第8章：
8.4在光时分交换网络结构中，为什么要用光延迟线或光存储器？
在光时分交换中，时分复用光信号经首先过分路器分离出每个时隙信号，然后将这些信号分别经过不同的光纤延时线或光存储器，即经过不同的时间延迟，才能变换到相应的时隙中，最后再把所有时隙信号经复用器复用输出，即完成了时分光交换。
因此光延迟线或光存储器是实现光时分交换的必要元件。
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