现代交换原理作业答案第1-2章考试复习题

-1-现代交换原理作业答案第１－２章第一章1.通信网中为什么要引入交换的功能？答：两个终端之间的通信只需要一对线路即可，入下图所示：若多个终端（如Ｎ个终端）两两互联，则需要N(N–1)/2对电线如当Ｎ＝５时，需要１０对电线。这种连接方法需要的电线对的数量与终端个数的平方成正比。所需电线对数很多，不易于扩容。所以当多个终端之间需要两两通信时，引入了交换节点。当５个终端两联互联时，只需要５对电线即可，由此例子看出，引入交换节点，使得通信网的扩容性很强。-2-２．构成通信网的三个必不可少的要素是什么？答：交换设备、传输设备（包括线路）、用户终端设备是通信网的基本组成部分，称为通信网的三要素。４．电路传送模式、分组传送模式、异步传送模式的特点是什么？答：电路传送模式具有以下6个特点：(1)信息传送的最小单位是时隙（PCM）(2)面向连接的工作方式（物理连接）(3)同步时分复用TDM（固定分配带宽）如下所示：(4)信息传送无差错控制（话音业务特点：实时性强，可靠性不高）(5)信息具有透明性（对话音信息不做处理，不像IP分组头部字段处理）(6)基于呼叫损失制的流量控制（过负荷到来的呼叫直接拒绝，而不是采用排队等待，以保交换机图1.9同步时分复用的基本原理-3-证原有的通话业务的QoS）分组交换具有以下6个特点（1）信息传送的最小单位是分组（Packet）分组由分组头和用户信息组成，分组头含有选路和控制信息。(2)面向连接（逻辑连接）和无连接两种工作方式虚电路采用面向连接的工作方式，数据报是无连接工作方式。(3)统计时分复用（动态分配带宽）（而电路交换是固定分配时隙）统计时分复用的基本原理是把时间划分为不等长的时间片（传送一个分组所需的时间），对每路通信没有固定分配时间片，而是按需来使用。当某路通信需要传送的分组多时，所占用的时间片的个数就多；由此可见统计时分复用是动态分配带宽的。(4)信息传送有差错控制（数据业务可靠性要求高）(5)信息传送不具有透明性（对数据分组要处理，如：分片等）(6)基于呼叫延迟制的流量控制（拥塞时采用排队机制）异步传送模式的特点ATM交换技术是以分组传送模式为基础并融合了电路传送模式的优点发展而来的，兼具分组传送模式和电路传送模式的优点。ATM交换技术主要有以下几个特点：（1）固定长度的信元和简化的信头(2)采用了异步时分复用方式（等长的时间片）(3)采用了面向连接的工作方式（虚连接）综述:(1)ATM技术是以分组传送模式为基础并融合了电路传送模式高速化的优点发展而成的;(2)采用异步时分复用方式，实现了动态分配带宽，可适应任意速率的业务；(3)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，从而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。图1.16统计时分复用的基本原理图1.18异步时分复用的基本原理-4-7.面向连接和无连接的工作方式的特点是什么？答案：面向连接工作方式的特点：（1）不管是面向物理的连接还是面向逻辑的连接，其通信过程可分为三个阶段：连接建立、传送信息、连接拆除。(2)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（发送信息顺序与接收信息顺序一致）(3)信息传送的时延相比无连接工作方式要小。(4)一旦所建立的连接出现故障，信息传送就要中断，必须重新建立连接，因此对故障敏感。（面向连接的缺点）面向连接的典型例子，MPLS标签交换、ＴＣＰ协议等无连接工作方式的特点：（1）没有连接建立过程，一边选路、一边传送信息。(2)属于同一个通信的信息沿不同路径到达目的地，该路径事先无法预知，无法保证信息的有序性（发送信息顺序与接收信息顺序不一致）。(3)信息传送的时延相比面向连接工作方式要大。(4)对网络故障不敏感。无连接的典型例子：现有的IP协议、ＵＤＰ协议等第２章６．一个Ｓ接线器的交叉点矩阵为８Ｘ８，设有ＴＳ１０要从母线１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ＣＭ相应单元的内容，说明ＣＭ的容量以及每个单元的大小（比特数）答：输入控制方式的Ｓ接线器的结构如下图所示，adbecf………TS0TSn-101N-101N-1ceafbd………TS0TSn-1......N-10n-1CM1...0...0...101N-1N-177TS10hh10TS1017Ｓ接线器的输入控制方式-5-输出控制方式的Ｓ接线器的结构如下图所示，（假设交换的时隙为h）1...0...0...101N-10n-1adbecf………TS0TSn-101N-101N-1bfcdae………TS0TSn-1N-1N-1......CMTS1077hhTS101071容量计算，假设每条母线为ＰＣＭ３２时隙，则每个ＣＭ有３２个存储单元，即n＝３２，每个单元的大小为能容纳所有入线号（针对输出控制方式），题中有８条入线，则需要３个比特即可，也就是说每个ＣＭ存储单元的大小为３比特。针对输出控制方式，有8条出线，即有８个ＣＭ（图中ＣＭ有８列），由于每个ＣＭ的大小为n*每个单元大小＝32*3=96bit，则整个ＣＭ的容量为：8*96bit=768bit8.一个Ｔ接线器可完成一条ＰＣＭ上的１２８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ＳＭ和控制存储器ＣＭ相应单元的内容，说明ＳＭ和ＣＭ的容量和每个单元的大小（比特数）答案：输出控制方式的Ｔ接线器，入下图所示：（假设要交换的话音为a）由于每条入线连接１个ＳＭ，由于每条入线有１２８个时隙，则ＳＭ有１２８个单元，每个单元的大小为8ｂｉｔ，（ＳＭ的单元个数是复用的时隙个数），所以ＳＭ的容量为１２８×８ｂｉｔ＝１０２４ｂｉｔＣＭ的单元个数等于ＳＭ单元个数，均等于复用的时隙数。由于ＰＣＭ上复用了１２８个时隙，所以ＣＭ有１２８个单元，ＣＭ单元的内容为ＳＭ的地址，ＳＭ的地址为０－１２７，需要７ｂｉｔ表示，所以ＣＭ的容量为：１２８×７＝８９６ｂｉｔ。输入控制方式所需的ＳＭ、ＣＭ容量与输出控制方式一样。Ｓ接线器的输出控制方式-6-aaa282818TS28TS18顺序写入控制读出SMCMaaa181828TS28TS18控制写入顺序读出SMCM（a）输出控制（读出控制）方式的T接线器（a）输入控制（写入控制）方式的T接线器-7-14.答案：由Ｃｌｏｓ定理，有：m≥2n–1（，n为第1级每个交换单元的入线数,m为第1级每个交换单元的出线数，也为第2级交换单元的个数）。Ｃｌｏｓ网络中，第１级每个交换单元的大小为ｎＸｍ，题意告诉我们ｎ＝８，则由Ｃｌｏｓ定理，ｍ取１５，所以第１级交换单元的大小为８Ｘ１５，第1级交换单元的个数ｒ＝N/n=128/8=16,所以第２级交换单元的大小为ｒＸｒ＝１６Ｘ１６，第2级交换单元的个数m=15121512r12r............18...18...18...18...18...18..1m...115...115...1r...1r...116...1r...1r...116...1m...1m...1m.第一级第二级第三级N条入线图中ｎ＝８，ｍ＝１５，ｒ＝１６１５.答案：中间时隙的选取：Ａ－Ｂ，ＩＴＳ选取１５，则采用反相法，Ｆ＝５１２（一条入线为５１２个时隙），则Ｂ－Ａ，ＩＴＳ选取１５＋Ｆ/2＝２７１，-8-16.答案：1....a808511015511......85110271511......31511271511...31511511......015511...CMC1CMC7271AB复用线1复用线7aaaaabbbbb71读出控制输入控制写入控制第1级第2级第3级1531a31bb8TS8TS8TS8TS31TS31TS31TS15TS15TS271TS271CMA1SMA1SMB1CMB1SMA7CMA7CMB7SMB7ＴＳＴ交换网络图2.41，表示了将两个8×8的banyan网络扩展成16×16的banyan网络的方法8*8banyan网络8*8banyan网络0123456789101112131415012345678910111213141504101110图2.41banyan网络的扩展01100101