现代交换原理与通信网技术复习提纲

2010-2011-2现代交换技术复习提纲一、第一章:绪论1.通信网的组成元素，，，。用户终端传输线路交换设备中继常用网络拓扑全互联网路结构：可靠，结构复杂，利用率低星型组网络结构：复杂度降低，不可靠，存在覆盖地域限制多结交环结构：可覆盖更大地域，提高通信可靠性，网络资源共享提高经济性本地网概念传统PSTN交换方式转接是网络，端到端经过交换机多次转接电路交换方式通信过程分为：建立连接、用户信息传送、拆除并释放呼叫控制依靠信令系统，永久性连接有网络管理系统配置2.电路交换的发展历程，分组交换ARPANET。1876电话发明，人工交换机，内部网络为塞绳1892步进制自动交换机，内部网络为电磁继电器接点，由上升旋转性选择器控制1940纵横制交换机，内部网络机电纵横接线器，由布线逻辑共同控制20世纪80年代，程控交换机又程序共同控制1969第一个，只有四个节点,56Kbit/s1972E-mail，节点大大增加1982采用TCP/IP协议集1990被交换机组成及各部分功能：交换网络：执行传送面功能。提供任意输入输出间的可控连接（开关状态：交叉连接Cross，平行连接Bar控制器：执行控制面功能。控制交换网络各开关的状态接口：交换机对外服务窗口，实现多种适配功能。4.衡量交换机主要性能指标，各指标的含义。交换容量：交换机所能提供最大吞吐量阻塞率：内部资源全部被占用的概率时延：信令处理时延，分组转发时延差错率：接口类型：接口速率：可靠性：二、第二章：交换理论基础1、概率论和随机过程二项分布：P(X=k)=Cnkpk(1-p)n-k涉及交换系统的各种服务设备，如交换单元的输入、输出链路、中继线、控制处理器等的占用情况。泊松分布：P(X=k)=λke-λ/k!E(x)=λ，ϭ2=λ一段时间内电话局收到的呼叫次数。（电话呼叫流：平稳性，普通性，独立增强性）指数分布：F(t)=P(X≤t)=1-e-λtt0相邻呼叫的间隔时间和一次呼叫的占用时长。(无记忆性)泊松过程，生灭过程λ发生强度μ结束强度2、通信业务量话务量概念和计算、性质，Y=TλS=CS(C=λt)波动性周期性话务量强度（N条入线在平均占用时长内的呼叫数，也是N条入线同时被占用的平均数）完成话务量强度：A=λs=Na（a=λ1S=S/λ1-1）服务器（中继线）利用率Ac,ac流入话务量强度Ac=λcS=mac负荷能力，每个服务器承担的平均话务量强度η=Ac/m服务质量影响按呼叫：),(),(2121ttCttCBL按话务量:),(),(2121ttYttYBL按时间2121,),(ttttTBB=Pm3、明显损失制电路交换系统呼损概念PB≈p1+p2+…+pk+…+…+pn利用度等概念。负载源能够使用的服务器数服务设备的占用概率同生灭过程要求：各分布的适用条件及爱尔兰呼损查表计算二项分布:N≤m恩格塞特分布:Nm爱尔兰分布:N-∞，m有限或N》m泊松分布:N-∞，m-∞爱尔兰呼损公式：miimmiAmAPE0!/!/查表服务设备利用率。η=Ac/mmBA)1(三、第三章：电路交换网络结构及工作原理1、空分交换网络多级交换网络等效图，clos无阻塞条件，要求：DDM三级网络内部阻塞概率计算，及等效的无阻塞网络。二级网络：Bi=a=A/(mn)三级网络：Bi=[1-(1-a)2]nmrk无阻塞：r≥n+j-1等效无阻塞网络1mn*(n+j-1)2n+j-1m*k3k(n+j-1)*j2、数字时分交换网络PCM30/32路帧结构特点n*nn*nm*km*kr*jr*j时隙、帧、复帧、基群速率、单路速率等概念。1复帧（2ms）=16帧1帧(125μs)=32时隙（3.9μs）1路基带信号速率=64kbit/s基群速率（32路）=64*32=2048kbit/sT接线器工作原理（输出控制、输入控制），掌握并能简单画图表示。顺序写入，控制读出控制写入，顺序读出话音存储器SM8bit/时隙控制存储器CM6bit/时隙S接线器工作原理（输出控制、输入控制），及交换过程。多级数字时分交换网络TST,STS,TTTTST交换网络工作机制，内部空闲路由选取等。数字时分交换网路的时空等效与阻塞计算。4324Bi=[1-(1-a)2]324*432*3232*3232*324*432*32四、第四章：电路交换控制1、电信网的组织1）电信网的主要组成，交换系统、传输系统、用户通信终端电信网的一般结构网状结构星型网常用拓扑。环形网树状网复合网2）路由设计汇接路由和直达路由计算问题。我国电话网常用路由：基干、高效直达、低呼损直达。长途路由选择顺序。本地网概念。基干路由基干路由是指全部由基干电路构成的路由。这种路由呼损要求≤1%，路由上话务量不允许溢出到其他路由。高效直达路由高效直达路由是指由高效直达电路群形成的路由。对于这种路由，允许话务量溢出到规定的迂回路由上。低呼损直达路由低呼损直达路由是指由两个交换中心之间所建立的低呼损直达电路群形成的路由。对于这种路由，不允许话务量溢出到其他路由上。选择顺序：先选高效直达路由，当高效直达忙时，由远至近选迂回路由，即现在被叫端自下而上，再在主叫端自上而下。最后选最终路由，可以是低损电路，可以基干电路。本地网我国本地电话网有五种类型：京、津、沪、穗特大城市本地电话网；大城市本地电话网；中等城市本地电话网；小城市本地电话网；县本地电话网我国的不等长电话编号制度。10北京2X特大城市或中心城市X（3~9）Y（奇数）Z（0~9）省会、直辖市XXXX少数地区3）交换机接口与传输系统模拟用户电路接口功能（BORSCHT）.馈电(Batteryfeed):交换机通过用户线向共电式话机直流馈电；.过压保护(OvervoltageProtection):防止用户线上的电压冲击或过压而损坏交换机。.振铃(Ringing)：向被叫用户话机馈送铃流。.监视(Supervision)：借助扫描点监视用户线通断状态，以检测话机的摘机，挂机，拨号脉冲等用户线信号，转送给控制设备，以表示用户的忙闲状态和接续要求。.编解码(CODEC)：利用编码器和解码器(CODEC),滤波器，完成话音信号的模数与数模交换，以与数字交换机的数字交换网络接口。.混合(Hybrid)：进行用户线的2/4线转换，以满足编解码与数字交换对四线传输的要求。.测试(Test)：提供测试端口，进行用户电路的测试程控数字交换机的数字中继接口功能（A接口）信号收发；同步时钟提取；信令提取和插入；异常情况下警报几种数字网的同步方式，我国数字网同步方式。帧同步比特时钟同步（准同步，主从同步【我国】，相互同步）2、信令系统1）信令概念信令分类连接控制信令；用户消息用户线信令；局间信令前向信令；后向信令随路信令；公共信道信令随路信令和共路信令概念随路：信令与用户消息在同一路或一一对应。公共信道：专门信道，多多路用户消息信道共享信令传输方式。端到端：速度快；对链路要求高，占用主叫端局时间长逐段转发：对链路要求低，转接局设备复杂，速度慢2）NO.7信令系统基本功能结构及每层功能第一级：信令数据链路级；规定了信令数据链路的物理、电气和功能特性。确定与数据链路连接的方法。第二级：信令链路控制级；规定了消息沿信令链路传输的功能和过程：差错控制、流量控制、顺序控制、信号单元界定第三级：信令网功能级；信令网操作管理功能过程：信令路由、转发、路由倒换、拥塞控制第四级：用户级：TUPDUPISDNISUP信号单元的类型及区分消息信号单元MSU：最重要，是信令消息的载体状态信号单元LSSU：在信令链路两端点检传送状态信息填充信号单元FISU：维持信令链路正常工作，监视信令链路性能LI2MSULI=1或2LSSULI=0FISU格式和功能，差错控制方法FSNFIB||BSNBIB00||10||0020||1030||203）电话用户部分：一次正常的呼叫处理7号信令交互过程呼叫建立阶段通话阶段释放阶段，及常用各信令含义。3、存储程序控制原理1）控制系统的结构特点接口种类多，输入数据量大，实时性强接口信号形式多硬件设计以恰好满足需要为目标高度可靠，控制系统的呼叫处理能力衡量指标忙时试呼BHCA交换机的三个重要性能指标。BHCA：控制系统处理能力话务量：交换网处理能力端线数：接口数量2）程序的调度处理：三种级别的优先顺序（故障级、周期级、基本级），时间表调度周期级程序，（时间计数器、比特表、活动屏蔽位、转移表）最大程序调用周期=最大行*中断周期1行对应1次时钟中断行数=【表中所有（程序周期/中断周期）】的最小公倍数3）交换机软件结构运行软件组成：系统+应用软件；数据（交换数据+用户数据）；软件语言（SDL语言、CHILL语言、MML语言的适用场合）。4、呼叫处理：输入处理、：识别和接受外部请求和相关信号分析处理、：分析处理输入信号和现有状态输出处理，:根据分析结果发布各种控制命令掌握各种处理的内容、路由及中继线选择。五、第五章：分组交换1.TCP/IP分层体系结构；OSI体系结构应用层（TELNET,FTP,HTTP,SMTP）运输层TCP,UDP网际层IP网络接口层2、分组交换方式：虚电路、数据报，特点数据报：随时发送，分组独立流动，路由灵活，适合短报文传送可能引起同一报文的个分组乱序，拥塞时可能丢弃分组（不可靠的，尽力而为的）虚电路：建立端到端连接，路由选择以呼叫为单位，异步时分复用逻辑连接先建立同路，在通信（先建立路由表）分组顺序一致，可以进行流量控制，对故障敏感，对服务质量较高保证3、分组交换网的路由选择：1）设计路由选择算法应满足的要求。①算法必须正确且完整②计算上尽可能简单③要有自适应性，即鲁棒性④稳定性⑤算法应是公平的⑥算法应是最佳的2）非自适应路由选择：固定路由法、概率路由法、洪泛法应用层表示层会话层运输层网络层数据链路层物理层3）自适应路由选择：距离向量算法、链路状态算法链路状态法：①发现邻居节点②测量链路时延或代价③构建链路状态分组④发布链路状态分组七、第七章：非连接型快速分组交换1、IP1）分类的IP地址及类别判断。A27-21.XX.XXX.XXX~~~126.XXX.XXX.XXXB214-2128.XXX.XXX.XXX~~~~191.255.XXX.XXXC221-2192.XXX.XXX.XXX~~~233.255.255.XXX2）IP地址与MAC地址区别；ARP与RARP；IPADRESS32-bit分级不可移植网络层及上层，剥去MAC帧首尾部，IP分组的首部有IP地址MACADEWSS48-bit不分级可移植链路层及下层，MAC帧首部是MAC地址ARP：已知IP求MACRARP：已知MAC求IP2、CIDR与最长前缀匹配，掌握地址块划分与匹配规律CIDR：eg.128.14,.46.34/20前20位128.14.0010表示网络前缀后12位1110.34表示主机号最长前缀匹配：选择匹配结果中具有最长网络前缀的路由3、路由协议：１）自制系统ＡＳ：内部网关协议ＩＧＰ(域内路由选择协议)eg.RIP,OSPF外部网关协议ＥＧＰ(域间路由选择协议)。２）RIP:基于距离向量选择路由，实现简单，开销小；‘好消息传得快，坏消息传的慢’使用最大距离为15，开销随网络规模扩大，故障消息慢OSPF。更新过程收敛快；交换信息种类增多，流量减小，适用于更大的AS；直接用IP数据报传送；可根据IP分组不同服务类型设置不同代价，灵活计算链路代价多路径间的负载均衡认证功能，仅在可信任的路由间交换支持CIDR链路状态序号长期不重复3）IPv6、高性能路由体系结构及关机技术（了解）。九、第九章：以太网交换１、IEEE802协议体系标准，对层次的定义数据{链路层传输媒质LLCMAC物理层IEEE802.3,IEEE802.4,IEEE802.5标准定义●IEEE802.3CSMA/CD网络IEEE802.3定义了10Mbps、100Mbps、1G