学年论文
题目：1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的制备
及其用于纤维素溶解纺丝的研究进展学院：化学化工学院
专业：化学
学生姓名：王昱周
学号：201173010438
1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的制备及其用于纤维素
溶解纺丝的研究进展
摘要离子液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐([ Emim]Ac) 可以溶解天然高分子等许多聚合物，尤其对于纤维素具有较强的溶解能力，且溶解过程基本不造成纤维素降解，故可以作为纤维素的有效溶剂，用于纤维素的溶解加工。与其它溶剂相比，[Emim]Ac具有使用安全、不污染环境、易回收循环利用等优势，故在纤维素溶解、纺丝方面具有广阔的应用前景。本文主要介绍了以N-甲基咪唑为原料，采用两步法对离子液体［Emim］Ac 进行制备；并概述了[Emim] Ac在纤维素溶解、纺丝等方面的应用研究进展。
关键词离子液体；［Emim］Ac；制备；纤维素；溶解；纺丝
Abstract Ionic liquid 1 - ethyl - 3 - methyl imidazole acetate (Ac) [Emim] can dissolve natural polymer and many other polymers, especially for cellulose has strong dissolving ability, basic cause no cellulose degradation and dissolving process, therefore, can be a effective cellulose solvent, used for processing the dissolution of cellulose. Compared with other solvents, [Emim] Ac with the use of safe, no pollution, easy to recycle use of advantages, so in cellulose dissolution, spinning has broad application prospects. In N - methyl imidazole is mainly introduced in this paper as a raw material, adopts the two-step preparation for ionic liquids [Emim] Ac; And [Emim] Ac in cellulose dissolution, spinning and so on application research. Keywords:Ionic liquids; [Emim]Ac; Preparation; Cellulose; Dissolve; spinning
目录
1.实验 (3)
1.1试剂和仪器 (3)
1.1.1试剂 (3)
1.1.2仪器 (3)
1.2离子液体［Emim］Ac的制备过程 (3)
1.2.1 N-甲基咪唑的预处理 (4)
1.2.2离子液体中间产物［Emim］Br的制备 (4)
1.2.3 离子液体［Emim］Ac的得到 (4)
1.2.4 中间体合成机理探讨 (4)
2. 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐［Emim］Ac在纤维素溶解及
纺丝方面的研究进展 (5)
2.1对纤维素的溶解机理 (5)
2.2 离子液体对纤维素的溶解特性 (6)
2.2.1 溶解速度 (6)
2.2.2 溶解浓度 (6)
2.2.3 溶液粘度 (6)
2.2.4 溶液稳定性 (7)
2.3 再生纤维素纤维的制备和性能 (7)
3. 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的其它用途 (7)
4. 展望 (8)
参考文献 (9)
致谢 (10)
离子液体［1］( Ionic Liquids，简称IL) 是指在室温或接近室温下呈现液态的，完全由有机阳离子和无机阴离子或有机阴离子所组成的盐，也被称为低温熔融盐或室温离子液体。离子液体作为一类新型的环境友好的“绿色溶剂”，具有很多独特的理化性质，有着广泛的应用前景。目前所研究的离子液体中，阳离子主要是以咪唑阳离子为主，阴离子主要是以卤素离子和其他无机酸离子(如四氟硼酸根BF4－、六氟磷酸根PF6－等) 为主。随着研究的不断进展，一些新型阴离子的离子液体被不断合成出来，［Emim］Ac 便是其中之一。研究表明，一些结构的离子液体可用于溶解和加工包括纤维素［2］、丝素、淀粉和角蛋白等一些天然高分子。Handy等人指出含有乙酸阴离子咪唑盐属于绿色和安全的离子液体，毒性评价显示这是一类基本无毒的离子液体。1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐(［Emim］Ac) 在1992 年首先由Wilkes 等［3］合成出来，随后因其在纤维素溶剂方面的独特性质而受到关注。但由于合成过程中银盐的参与，使合成成本过高。基于此，本文使用乙酸钠、无水乙酸、乙酸铅等低成本原料，用两步法合成了［Emim］Ac。
1. 实验
1. 1 试剂和仪器
1.1.1 试剂
N-甲基咪唑; 溴乙烷; 二氯甲烷; 乙酸乙酯;醋酸钾；无水甲醇。（试剂均为分析纯）
1.1.2 仪器
94-2 恒温磁力搅拌器; BS110S型分析天平;
RE52CS-1型旋转蒸发仪；SHB-ⅢS型循环水式多用真空泵。
1.2 离子液体［Emim］Ac的制备过程
[Emim] Ac的制备主要是通过两步法完成。首先，制备含目标阳离子1-乙基-3-甲基咪唑( [ Emim]+)的中间体离子液体。最常见的中间体离子液体为1-乙基-3-甲基咪唑卤盐([Emim]X, X=Cl、Br、I)，是通过一步法由卤代乙烷与甲基咪唑通
过季铵化反应制得的。然后, 将中间体离子液体的阴离子进行转化得到醋酸盐离子液体。阴离子转化可一步完成, 也可多步完成。
1.2.1 N-甲基咪唑的预处理
N-甲基咪唑蒸馏在开始前是淡黄色，实验前必须减压蒸馏提纯，蒸馏之后是无色透明的。使用前减压蒸馏，干燥器中密封保存。
1.2.2离子液体中间产物［Emim］Br的制备
首先使预先提纯的N-甲基咪唑和溴乙烷反应生成［Emim］Br，然后再用不同方法通过阴离子交换得到［Emim］Ac。［Emim］Br 的制备按照摩尔比1∶1. 1 ～1. 2 的比例称量N-甲基咪唑和溴乙烷。先将N-甲基咪唑加入250mL 圆底烧瓶中，用恒压滴液漏斗将溴乙烷以每滴5 ～7s 的速度滴入其中，磁力搅拌，并且维持水浴温度在30℃以上，待溴乙烷全部滴完，搅拌回流24 h。之后得到白色晶体，然后用乙酸乙酯洗涤3－4 次，以除去少量未反应的N-甲基咪唑和溴乙烷，通过旋转蒸发仪除去所有挥发性组分，最后在70℃下真空干燥24 h除去残留的乙酸乙酯，冷却得到白色固体产物［Emim］Br。其反应方程式为：
［Mim］+ C
2H
5
Br Emim］Br
1.2.3 离子液体［Emim］Ac的得到
分别将醋酸钾（1.0 mol）在70℃下溶于700ml无水甲醇，并且溴化1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐［Emim］Br（1.0 mol）溶于100ml无水甲醇，随后将醋酸钾溶液5分钟内滴加到溴化1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐溶液中，滴加过程中不断有KBr 固体析出，滴加完成后反应2h，整个过程反应温度为70℃。将反应完全的溶液冷却后过滤除去KBr，滤液通过减压蒸馏的方式除去无水甲醇，最后得到淡黄色透明粘状的液体1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐［Emim］Ac。
1.2.4 中间体合成机理探讨
中间体［Emim］Br 的合成是二步法合成离子液体的关键步骤。中间体的合成有两个阶段，第一阶段是溴乙烷经历一个C─Br 键将断未断且能量较高的过渡阶段，然后迅速异裂成溴负离子和乙基碳正离子。第二个阶段是N-甲基咪唑与上一阶段异裂生成的活泼乙基碳正离子反应，生成较为稳定的中间体［Emim］Br，该阶段反应速率与亲核体N-甲基咪唑和碳正离子浓度成正比。第一阶段反
应速率远小于第二阶段的反应速率。因此，第一步的第一阶段反应为离子液体［Emim］Ac制备过程中的控速反应［4］。
2. 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐［Emim］Ac在纤维素溶解及纺丝方面的研究进展
离子液体对纤维素具有良好的溶解性能，作为溶剂纺制纤维素纤维是其应用的重要研究内容。与传统的通过衍生化的粘胶法和用NMMO为溶剂的直接溶解法相比，用离子液体为溶剂溶解纤维素和纺制纤维更具优势：一是离子液体溶解纤维素过程简单、条件简便，且溶解浓度高；二是离子液体使用安全性高，不存在爆炸的风险；三是离子液体回收容易，且可循环利用；四是离子液体对环境污染小，可有效避免使用有机溶剂所造成的环境污染。
近年来，随着对离子液体研究的迅速发展，已有多种新型的离子液体，如1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐( [ Amim] Cl) [ 5 ]、1-烯丙基-3-甲基咪唑甲酸盐( [ Amim][ HCO3 ]) [ 6 ]等溶解纤维素的报道，但相比而言，[ Emim] Ac离子液体是纤维素的较好溶剂。
[ Emim] Ac无毒、无腐蚀性，对纤维素溶解能力强，制得的纤维素溶液均匀，浓度高，且溶解过程中纤维素稳定，不降解。即使[ Emim] Ac含水量达10%，也能很好地溶解纤维素，从而更利于纤维素纤维的制备。以下主要介绍[ Emim] Ac 离子液体在纤维素溶解及纺丝方面的研究，并概述其与其它离子液体相比的优势。
2.1对纤维素的溶解机理
离子液体溶解纤维素的机理被广大研究者所关注，普遍认为是离子液体破坏了纤维素分子内和分子间的氢键，从而使其溶解，其中，阴离子起主要作用。有报道，含Cl—的离子液体能够溶解纤维素, 而含阴离子BF4—或PF6—等的离子液体则不能溶解纤维素。可能原因为, 高浓度、高活性的阴离子Cl—能与纤维素分子链上的羟基形成氢键，有效破坏了纤维素分子内或分子间的强氢键体系，从而使其溶解。若阴离子相同，离子液体的阳离子对纤维素的溶解性也有一定影响。对于一些功能化的离子液体,如[ Amim] Cl、1-( 2-羟乙基)-3-甲基咪唑氯盐( [ Hemim] Cl) 等, 对纤维素具有更好的溶解性能。由于咪唑阳离子上具有一个
不饱和双键，[ Amim] Cl 具有比[ Bmim] Cl 更强的极性；[ Amim]Cl中的离子对解离成的Cl—同纤维素羟基质子结合，[Amim]+同纤维素羟基上的氧结合，更易破坏纤维素的氢键网络结构。
对于[ Emim] Ac溶解纤维素的机理, 被认为是[ Emim]+和CH3COO—在溶解过程中处于游离状态，并与纤维素的羟基相互作用，生成了络合物，从而削弱了纤维素分子内和分子间的氢键，并使纤维素更快的溶解[ 7 ]。文献[ 8 ]也报道纤维素分别在含有CH3COO—和Cl—的离子液体中具有明显不同的溶解特性，在含有CH3COO—的离子液体中溶解较快，并可以得到更高的纤维素溶解浓度。这是由于CH3COO—是弱酸的配位碱，更易与OH—形成络合。所以[Emim]Ac离子液体在纤维素的溶解和加工应用中更有优势。
2.2 离子液体对纤维素的溶解特性
离子液体不仅可直接溶解纤维素，而且比NMMO体系具有更多优越性，如溶解速度快、浓度高，所需设备和条件简便、溶解过程中纤维素降解程度低、形成的溶液粘度也较低，无爆炸隐患，使用安全性高，容易高质量回收、循环利用，不需添加剂，也不需粥浆化预溶胀，即可直接溶解。纺丝过程中，也不像NMMO 体系需要密闭，因为离子液体几乎无蒸汽压。所以[ Emim] Ac是用于生产纤维素纤维的更有效溶剂。
2.2.1 溶解速度
郭清华等[ 9 ]比较了[Emim]Ac和[ Bmim]Cl 两种离子液体对纤维素的溶解能力，结果表明[Emim]Ac对纤维素的溶解速度快于[Bmim]Cl。[Emim]Ac在40℃25min即可完全溶解纤维素, 在10℃时更是只需要0.1min; 而[Bmim]Cl 在60℃却不能完全溶解纤维素, 而且80℃以上未具有较快的溶解速度。我们研究了纤维素在[Emim] Ac、[Bmim]Ac和[Amim]Cl 三种离子液体中的溶解性，发现在相同的溶解条件下，[ Emim]Ac离子液体具有更快的溶解速度。
2.2.2 溶解浓度
Kosan等[8]研究了纤维素在[Emim]Ac、[Emim]Cl、[Bmim]Ac、[Bmim]Cl 几种离子液体中的溶解，发现[Emim]Ac离子液体对纤维素的溶解浓度最大，浓度可以达到19.6%，高于[Bmim]Ac的18.9%，而[Bmim]Cl 和[Emim]Cl 对纤维
素只有13.6%和15.8%的溶解浓度。
2.2.3 溶液粘度
溶液的粘度是影响其进一步加工的重要因素。阴离子同为Ac—, 阳离子分别为[ Emim]+和[Bmim]+的两种离子液体，对纤维素的溶解能力虽然相差不大，但它们的溶液粘度却有明显差别。在纤维素浓度相同的条件下，在[Emim]Ac中溶解的溶液粘度比在[Bmim]Ac中降低50%以上。利用[Emim]Ac溶液低粘度的特点，结合其对纤维素较高的溶解度，在纤维素纺丝液的制备中，可以根据纺丝温度、纤维素浓度等工艺灵活调节纺丝液的粘度。所以，用[Emim]Ac离子液体为溶剂进行纤维素溶解和纺丝等更具操作性。
与其它离子液体相比，[Emim]Ac对纤维素溶解能力强，溶解时间短；溶液粘度相对较低，所需纺丝温度也较低, 这些优势不但降低了能耗, 节约了成本, 还可有效避免高温长时间溶解对纤维素造成的降解等问题。
2.2.4 溶液稳定性
研究发现，纤维素在离子液体中溶解的过程中，会发生不同程度的降解，尤其是溶解温度高、溶解时间长的条件下，纤维素的降解更明显。程凌燕等[ 10] 研究了纤维素在[Bmim]Cl和[Amim]Cl 两种离子液体中溶解再生后的聚合度(DP)变化，发现溶解温度在80~100℃时，再生纤维素的DP变化不明显，而溶解温度高于100℃后，随着温度的升高，纤维素的降解程度明显增大；随着溶解时间的延长，纤维素的DP也明显降低。由此可见，纤维素溶解在[ Emim] Ac中具有良好的稳定性，即使经过溶解、纺丝等加工过程，纤维素的DP也基本不发生变化。
2.3 再生纤维素纤维的制备和性能
纤维素经[Emim]Ac溶解再生后，聚集态结构会发生变化，表现为晶型结构由纤维素型转变为纤维素型，而这种变化也影响了再生纤维素纤维的力学性能。文献[9] 报道，采用干湿法纺丝，在相同拉伸比下，以[Bmim]Cl为溶剂纺制的纤维的断裂强度、初始模量都高于以Emim]Ac为溶剂的纤维，其分析认为以[Bmim]Cl 为溶剂中纺制的纤维的聚集态结构相对较为完善，结晶度与取向度，特别是非晶区取向均高于以[Emim]Ac为溶剂纺制的纤维，故使用[Bmim]Cl为溶
剂纺制的纤维素纤维的力学性能要较好。
3. 1-乙基-3-甲基咪唑醋酸盐的其它用途
[Emim]Ac离子液体用途广泛，不但用作纤维素的纺丝溶剂，也可用作均相反应介质甚至是反应物，用于纤维素的衍生化反应，如酯化、醚化等[11]。[Emim]Ac 还可用于溶解葡萄糖、纤维二糖等天然多糖类物质[12]，更可用作酶和氨基酸的友好共溶剂，进行拆分氨基酸等。Shiflett 等[13] 还进行了[Emim]Ac溶解吸附CO2的研究，发现[ Emim] Ac在298.1 、323.1 、348.1K三个温度下，在2MPa 的压强下，对CO2具有很强的化学吸附能力。此外，[Emim]Ac可有效溶解壳聚糖、甲壳素、聚丙烯腈等高分子材料，从而为不同高分子材料提供了共同溶剂，更易于制备它们的复合材料。
4. 展望
[Emim]Ac离子液体是一种新型的绿色溶剂，其制备和应用目前仍处于研究开发阶段，尚没有实现产业化。选择开发低成本、经济、安全、环保的[Emim]Ac 合成技术，尽早实现其产业化，将促进其在纤维素等领域的应用研究。随着离子液体的工业化生产和成本降低，以离子液体为溶剂替代易挥发有机溶剂的研究与开发将得到更大的发展；而且随着其对纤维素的溶解机理、纺丝工艺等的进一步深入研究，将促进纤维素纤维的生产朝着低成本、绿色化方向发展。
参考文献:
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第三章计算机网络技术基础习题与答案 一、判断题 1.（√）网络节点和链路的几何图形就是网络的拓扑结构，是指网络中网络单元的地理分布和互联关系的几何构型。 2.（×）不同的网络拓扑结构其信道访问技术、网络性能、设备开销等基本相同，适合相同场合。 3.（×）计算机网络的拓扑结构主要是指资源子网的拓扑结构。 4.（√）总线型拓扑结构的网络结构简单、扩展容易，网络中的任何结点的故障都不会造成全网的故障，可靠性较高。 5.（×）星型网络的中心节点是主节点，具有中继交换和数据处理能力，网络结构简单，建网容易，可靠性好。 6.（√）环型网数据传输路径固定，没有路径选择的问题，网络实现简单，适应传输信息量不大的场合，但网络可靠性较差。 7.（√）树状网络是分层结构，适用于分级管理和控制系统，除叶节点及其连线外，任一节点或连线的故障均影响其所在支路网络的正常工作。 8.（√）当网络中各节点连接没有一定规则、地理位置分散，而设计通信线路是主要考虑的因素时，我们通常选用网状网络。 9.（√）总线型拓扑结构分单总线结构和多总线结构，局域网一般采用的是单总线结构。 10.（×）总线型拓扑结构的优点是电缆长度短、可靠性高、故障诊断和隔离容易和实时性强。 11.（×）星型网络拓扑结构集中控制，简单的访问协议，但电缆长度及安装费用高，故障诊断困难、扩展困难，全网工作依赖于中央节点。 12.（√）环型拓扑结构适合于光纤、网络实时性好，但网络扩展配置因难，故障诊断困难，节点故障则引起全网故障。 13.（√）树型拓扑结构易于扩展、故障隔离方便，但对根的依赖性太大，如果根发生故障则全网不能正常工作。 14.（×）网状型拓扑结构是将星型和总线型两种拓扑结构混合起来的一种拓扑结构。 15.（√）网状型拓扑结构的优点是易于扩展、故障的诊断和隔离方便、安装电缆方便。 16.（√）建立计算机网络的根本目的是实现数据通信和资源共享，而通信则是实现所有网络功能的基础和关键。 17.（√）OSI参考模型是一种将异构系统互连的分层结构，提供了控制互连系统交互规则的标准骨架。 18.（×）OSI参考模型定义了一种抽象结构，而并非具体实现的描述，直接的数据传送在传输层。 19.（×）OSI参考模型中，每一层的真正功能是为其下一层提供服务。 20.（√）OSI参考模型中的网络层，是通信子网与用户资源子网之间的接口，是控制通信子网、处理端到端数据传输的最低层。 21.（√）OSI参考模型中的传输层，接收由会话层来的数据，并向高层提供可靠的透明的数据传输，具有差错控制、流量控制及故障恢复功能。 22.（×）OSI参考模型中，数据传送包括语法和语义两个方面的问题，有关语义的处理由表示层负责，有关语法的处理由应用层负责。 23.（×）令牌传递控制法适用星状拓扑网络结构、基带传输。 24.（√）从本质上看，ATM技术是电路交换与分组交换技术相结合的一种高速交换技术。 25.（√）10BASE-T是双绞线以太网，使用两对非屏蔽双绞线，一对线发送数据，一对线接收数据，采用星型拓扑结构。 26.（×）10BASE-T以太网网络中，一根双绞线的长度不能超过100m，任意2个工作站之间最多可以有5台Hub。 27.（×）快速以太网100BASE-T和100VG-AnyLAN，都只能适用于星状拓扑结构网络。 28.（√）千兆以太网支持多种传输介质，包括光纤和双绞线。
咪唑类化合物进行改性的方法很多,常用的改性化合物有卤代物、不饱和双键化合物、醇、环氧化物、醛或酮、羧酸、羧酸酯、金属盐等,具体改性方法和过程如下: 1 用卤代物改性 Veronique等利用不同的咪唑和各种氯甲酸酯反应,所得产物可用作环氧树脂的主固化剂和其它固化剂的促进剂。例如,100g的双酚A型缩水甘油酯(环氧值为5.54)与14.5g氯甲酸苯酯/2-苯基咪唑的反应产物混合时,在130℃下凝胶时间为6min15s,在150℃下凝胶时间为3min15s,在150℃下凝胶时间为2min30s。另外,苄基氯可作为咪唑的季胺化试剂,咪唑的季胺化反应首先发生在3位氮原子上,在碱性介质中转化为1位氮烷基咪唑,产物进一步烷基化得到1,3-二苄基咪唑,这种改性咪唑固化剂也具有较好的固化性能。 2 用不饱和双键化合物改性 Kaufman等通过咪唑或取代咪唑与含有不饱和双键的丙烯酸酯类化合物进行加成反应,然后再用脂肪酸或二元羧酸中和未反应的咪唑或取代咪唑来制备加合物,这些加合产物作为固化剂与环氧树脂形成环氧树脂涂料。CN1221759A描述了用咪唑与环氧乙烯基酯树脂加成得到的加成产物与环氧树脂配方以粉末涂料形式制备和涂覆,用作涂层或作为层压制品的基质树脂。赵飞明、李非等利用2-甲基 咪唑和丙烯腈分别在苯和乙醇溶液中反应制得1-氰性气味及低毒性。该固化剂可中温固化环氧树脂,热变形温度高,其性能与芳香胺大体相同。且与环氧树脂、酸酐类固化剂的相容性好,配料后适用活性
期长,且其固化物具有优良的电气性能和机械性能。 3 用醇改性 陈也白以路易斯酸为催化剂,通过咪唑与醇反应,在约100℃反应10h制得咪唑类促进剂BMI。BMI为无色透明液体,黏度较低,挥发性低,无刺激性气味及低毒性。该固化剂可中温固化环氧树脂,热变形温度高,其性能与芳香胺大体相同。且与环氧树脂、酸酐类固化剂的相容性好,配料后适用活性期长,且其固化物具有优良的电气性能和机械性能。 4 用环氧化合物改性 Mckenzie等用咪唑与环氧化合物加成制备了新型咪唑固剂,200gEpon828TM 环氧树脂,87.8g2-苯基咪唑,300mL去离子水,于70℃下反应,当温度达到102℃时,将反应混合物倾于铝盘冷却,真空干燥得到产品,产品在室温为固体。Masahiko等将82份2-苯基咪唑与150份AER330环氧树脂溶解到400份二甲苯中反应,得到加成物(固化剂),取8份该加成物与100份环氧树脂AER331混合,得到混合物,120℃凝胶时间4.5min。我国的163固化剂、704固化剂和705固化剂分别是2-甲基咪唑与环氧丙烷异辛基醚、环氧丙烷丁基醚和环氧丙基异辛基醚的加成物。另外,在咪唑与环氧树脂的加成物上均匀地涂覆上聚异氰酸酯,也能提高该固化剂的储存稳定性和固化性能。 5 用醛或酮改性 文献指出,咪唑与醛的反应生成物与环氧树脂配合,可以用作涂料、
从传输技术来说，电话网是采用电路交换方式，即电话通信的电路一旦接通后，电话用户就占用了一个信道，无论用户是否在讲话，只要用户不挂断，信道就一直被占用着。一般情况下，通话双方总是一方在讲话、另一方在听，听的一方没有讲话也占用着信道，而且讲话过程中也总会有停顿的时间。因此用电路交换方式时线路利用率很低，至少有50%以上的时间被浪费掉。而因特网的信息传送是采用分组交换方式，所谓分组交换，是把数字化的信息，按一定的长度“分组”、打“包”，每个“包”加上地址标识和控制信息，在网络中以“存储—转发“的方式传送，即遇到电路有空就传送，并不占用固定的电路或信道，因此被称为是“无连接”的方式。这种方式可以在一个信道上提供多条信息通路；此外在因特网上传送信息通常还采用数据压缩技术，被压缩的语音信息分组在到达目的地后再复原、合成为原来的语音信号送到接收端用户。因此，利用因特网传送语音信息要比电话网传送语音的线路利用率提高许多倍，这也是电话费用大大降低的重要原因。 请简述电路交换和分组交换(包交换)的基本原理与区别 电路交换 每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。注意，是这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。通话过程。通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。这种必须经过“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的。电路交换必定是面向连接的。 用户到交换机之间的叫用户线，归电话用户专用。交换机之间、许多用户共享的叫中继线，拥有大量的话路，正在通话的用户只占用其中的一个话路，在通话的全部时间里，通话的两个用户始终占用端到端的固定传输带宽。 以电路联接为目的的交换方式是电路交换方式。电话网中就是采用电路交换方式。我们可以打一次电话来体验这种交换方式。打电话时，首先是摘下话机拨号。拨号完毕，交换机就知道了要和谁通话，并为双方建立连接，等一方挂机后，交换机就把双方的线路断开，为双方各自开始一次新的通话做好准备。因此，我们可以体会到，电路交换的动作，就是
第三章 1.物理接口标准主要关注哪些方面的内容？ 答：协议(标准)：规定了物理接口的各种特性： 机械特性：物理连接器的尺寸、形状、规格； 电气特性：信号的表示方式，脉冲宽度和频率，数据传送速率，最大传输距离等；功能特性：接口引（线）脚的功能和作用； 过程特性：信号时序，应答关系，操作过程。 4.试比较电路交换、报文交换、虚电路交换和数据报交换的特点。 答： （1）报文交换： 特点：[1]不建立专用链路。 [2]线路利用率较高。电子邮件系统（例如E-Mail）适合采用报文交换方式。（2）分组交换： 有两种方式： [1] 数据报：类似于报文交换。引入分组拆装设备PAD（Packet Assembly and Disassembly device）。 [2] 虚电路。类似于电路交换。 虚电路与数据报的区别： ①虚电路意味着可靠的通信，它涉及更多的技术，需要更在的开销。 ②没有数据报方式灵活，效率不如数据报方式高。 ③虚电路适合于交互式通信，数据报方式更适合于单向地传送短信息。（简答） 虚电路可以是暂时的，即会话开始建立，会话结束拆除，这叫虚呼叫；也可以是永久的，即通信双方一开机就自动建立，直到一方（或同时）关机才拆除。这叫永久虚电路。分组交换的特点：数据包有固定的长度。采用固定的、短的分组相对于报文交换是一个重要的优点。除了交换结点的存储缓冲区可以不些外，也带来了传播时延的减少，分组交换也意味着按分组纠错：发现错误只需重发出错的分组，使通信效率提高。 （3）电路交换： 优点： ①数据传输可靠、迅速。 ②可保持原来的序列。 缺点： ①线路接通时间较长，特别是在通信线路繁忙的情况下。 ②线路接通后，独占信道，不利于提高线路的利用率。 10.在最初的IEEE 标准中，一个比特如果以m来衡量长度，长为多少m？假设IEEE 网络的数据传输率为10Mb/s，电磁波在同轴电缆中的传播速度为200000 000m/s。 解：200000 000/100000 00m=20m。
4-甲基咪唑质量标准 4-甲基咪唑质量标准如下： 1、外观：类白色固体，在空气中易潮解。 2、熔点的测定： 取供试品适量，缓缓搅拌并加热升温到90-92℃，放入一平底耐热容器中，使供试品厚度达到12±1mm，放冷至较规定的熔点上限高8-10℃，取刻度为 0.2℃、水银球长18-28mm、直径5-6mm的温度计（其上部预先套上软木塞 子，在塞子边缘开一小槽），使冷至5℃后，擦干并小心地将温度计汞球部垂直插入上述熔融的供试品中，直至碰到容器的底部（浸没12mm），随即取出，直立悬置，俟粘附在温度计球部的供试品表面浑浊，将温度计浸入约16℃以下的水中5分钟，取出，再将温度计插入一外径约25mm、长150mm的试管中，塞紧，使温度计悬于其中，并使温度计球部的底端距试管底部越15mm，将试管浸入约16℃的水浴中，调节试管的高度使温度计上分浸线同水面相平，加热使水浴温度以每分钟2℃的速率升至38℃，再以每分钟1℃的速率升至供试品的第一滴脱离温度计为止；检读温度计上显示的温度，即可作为供试品的近似熔点。再取供试品，照前法反复测定数次，如前后3次测得的熔点相差不超过1℃，可取3次得平均值作为供试品的熔点，如3次测得的熔点相差超过1℃时，可再测定2次，并取5次得平均值作为供试品的熔点。
3、含量的测定 ①仪器 气相色谱仪GC9790J 色谱工作站CS2202 毛细管色谱柱CS-10 30*0.53*0.6 ②操作条件： 柱温：170℃ 检测器：260℃ 汽化室：260℃ 进样量：0.2ul 溶剂：甲醇 ③开启载气、空气后把检测室和汽化室升温至260℃，开氢气点火，把柱温升 至170℃，待基线稳定后进样0.2ul，10分钟后结束，以面积归一法计算含量。 ④附色谱图。
填空题 1.数据交换方式基本上分为三种：电路交换（Circuit Switch：CS）、报文交换（Message Switch：MS） 和分组交换（Packet Switch：PS） 2.分组交换有两种方式：虚电路（Virtual Circuit：VC）方式和数据报（Datagram：DG）方式。 3.快速分组交换在实现的技术上有两大类帧中继（Frame Relay）和信元中继（Cell Relay） 4.帧中继是以___分组交换______技术为基础的____高速分组交换_____技术。 5.虚电路服务是OSI__网络（第3）___层向运输层提供的一种可靠的数据传送服务，它确保所有分组按 发送___顺序___到达目的地端系统。 6.按照实际的数据传送技术，交换网络又可分为电路交换网、报文交换网分组交换网。 7.用电路交换技术完成的数据传输要经历电路建立、数据传输、电路拆除过程。 8.在计算机的通信子网中，其操作方式有两种，它们是面向连接的虚电路和无连接的数据报。 9.在数据报服务方式中，网络节点要为每个分组/数据报选择路由，在虚电路服务方式中，网 络节点只在连接建立时选择路由。 简答题 1、简答分组交换的特点和不足 答：优点： 1、节点暂时存储的是一个个分组，而不是整个数据文件 2、分组暂时保存在节点的内存中，保证了较高的交换速率 3、动态分配信道，极大的提高了通信线路的利用率 缺点： 4、分组在节点转发时因排队而造成一定的延时 5、分组必须携带一些控制信息而产生额外开销，管理控制比较困难 2、请比较一下数据报与虚电路的异同？ 答：见下表。 4、 答： <1>传输报文被分成大小有一定限制的分组传输 <2>分组按目标地址在分组交换网中以点对点方式递交 <3>各交换节点对每一个到达的分组完整接受(存储)、经检查无错后选择下一站点地址往下递交 (转发) <4>最终分组被递交到目的主机
计算机网络原理复习习题 第三章物理层 一、选择题 1．以下哪个是物理层的协议？( ) A．EIA RS-232C B．HDLC C．BSC D．TCP 2 ．以下哪个不是物理层的协议?( ) A ． EIA RS-232C B ． EIA RS-449 C ． BSC D ． X. 21 3 ．采用RS-232C 接口标准连接PC 机和Modem ，其请求发送信号（RTS ）的连接方向为（）。 A ．DCE→DTE B ．DCE→DCE C ．DTE→DTE D ．DTE→DC E 4．在RS-232C接口信号中，振铃指示（RI）信号的连接方向为（）A．DTE→DCE B．DCE→DTE C．DCE→DCE D．DTE→DTE 5．在RS-232C接口信号中，数据终端就绪(DTR)信号的连接方向为( ) A． DTE→DCE B． DCE→DTE C． DCE→DCE D． DTE→DTE 6．RS—232C的机械特性规定使用的连接器类型为( ) A． DB—15连接器 B．DB—25连接器 C． DB—20连接器 D． RJ—45连接器 7．RS—232C的电气特性规定逻辑“0”的电平范围分别为( ) A． +5V至+15V B． -5V至-15V C． 0V至+5V D． 0V至-5V 8．EIA RS-232C的电气指标规定，信号“1”的额定电压值是（）。 A．+12伏B．-12伏C．+15伏D．-15伏 9．X.21的设计目标之一是减少信号线的数目，其机械特性规定采用（）。A．DB-25连接器 B．DB-9连接器C．DB-15连接器D．RJ11连接器10．中继器的作用是( )。 A．放大和整形物理信号 B．过滤与转发帧 C．路由选择D．协议转换 11．调制解调器(MODEM)的主要功能是( )。 A．模拟信号的放大 B．数字信号的编码 C．模拟信号与数字信号的转换D．数字信号的放大 12．调制解调器(Modem)的功能是( ) A．将数字信号转换成模拟信号 B．将模拟信号转换成数字信号 C．兼有A与B的功能 D．使用不同频率的载波将信号变换到不同频率范围13．通信时,模拟信号也可以用数字信道来传输,实现模拟信号与数字信号间转换功能的是( )。 A．D/A B．A/D C．CODEC D．MODEM 14．模拟数据也可以用数字信号来表示。对于声音数据来说，完成将模拟数据转换为数字信号的设施为（） A．编码解码器（CODEC）中的编码器B．编码解码器（CODEC）中的解码器
电路交换技术与ATM交换技术的对比分析 摘要：随着近几年通信事业的发展，交换技术也在蓬勃发展，如今使用最广泛的两种交换技术是电路交换和分组交换。电路交换技术主要适用于电话，分组交换技术主要适用于数据业务。对于ATM采用的是ATM交换方式，它是一种新的交换方式，其信元中承载的是带宽综合业务，即其既有电话业务，又有数据业务，还有其他业务。 关键词：电路交换技术 ATM交换技术通信 Abstract: In recent years with the development of communication, exchange technology is booming, and now the most is widely used two switching which are circuit switching and packet switching. Circuit switching technology is mainly applied to the telephone, packet switching technology is mainly applied to data service. The ATM uses is ATM exchange mode, it is a new switching mode, its cell is the bearer of bandwidth integrated services,that is to say it has the existing telephone service, and data services, and also other business. 引言：随着通信事业的发展，我们进入了一个全新的信息时代，交换设备室人类信息交互中的主要措施，在相互通信中起着立交桥的作用，交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到如今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图像通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）的不断进步。 正文 一、电路交换技术 1.1电路交换技术的简介 电路交换（Circuit Switching）是相对于封包交换(或称分组交换)的一个概念。电路交换要求必须首先在通信双方之间建立连接通道。在连接建立成功之后，双方的通信活动才能开始。通信双方需要传递的信息都是通过已经建立好的连接来进行传递的，而且这个连接也将一直被维持到双方的通信结束。在某次通信活动的整个过程中，这个连接将始终占用着连接建立开始时，通信系统分配给它的资源（通道、带宽、时隙、码字等等），这也体现了电路交换区别于分组交换的本质特征，即当我们占用了一条中继线路后，即使我们不传送信息，别人也不能使用，这是电路交换的最主要的缺点。 1.2 电路交换技术原理与特征 电路交换（Circuit Switching），又叫线路交换。电路交换需要为进行通信的终端之间提供一条专用的信息传输通道，这条传输通道可以传送用户信息。该传输通道既可以是物理路径也可以是逻辑路径；既可以是永久连接也可以是临时连接。它是一种直接的交换方式。
电路交换和分组交换.txt爱情是彩色气球，无论颜色如何严厉，经不起针尖轻轻一刺。一流的爱人，既能让女人爱一辈子，又能一辈子爱一个女人！电路交换和分组交换 电路交换技术很少用于数据业务网络，主要是因为其资源利用效率和可靠性低。分组交换技术通过统计复用方式，提高了资源利用效率。而且当出现线路故障时，分组交换技术可通过重新选路重传，提高了可靠性。但是现实情况是：许多线路资源由于缺少交换能力而未被使用，使用的线路资源利用率往往不到百分之十，路由器平均一年的宕机时间不到5秒，发生故障的概率很小。因此上述原因对于当今选择交换技术没有意义。 而另一个方面，分组交换是非面向连接的，对于一些实时性业务有着先天的缺陷，虽然有资源预留等一系列缓解之道，但并不足以解决根本问题。因此这些业务的QoS问题较为复杂。而电路交换技术是面向连接的，很适合用于实时业务，其QoS问题要简单得多。同时，与分组交换技术相比，电路交换技术实现简单且价格低廉，易于用硬件高速实现。且由于其不需要缓冲区，而光缓冲技术似乎还比较遥远，因此它更易于与光技术融合。当然，电路交换技术的用户与WDM之间的流量粒度不匹配问题也有待进一步解决。如果抛开现有的设施，从头组网的话，相信大家选择电路交换技术的可能性要大得多。这里可以举出一个例子对电路交换技术和分组交换技术做一个比较。假设一个服务器通过一条1Mbit/s的链路与100个用户连接，其结果如表1所示。 表1 1Mbit/s链路与100个用户连接结果表： 电路交换分组交换 带宽 1Mbit/s 10Kbit/s 平均时延 50s 100s 最大时延 100s 100s 电路交换 每部电话都连接到交换机上，而交换机使用交换的方法，让电话用户之间可以很方便地通信。一百多年来，电话交换机虽然经过了多次更新换代，但交换的方式一直都是电路交换。当电话机数量增多，就使用彼此连接起来的交换机来完成全网的交换工作。注意，是这种交换机采用了电路交换的方式，后来的分组交换也是采用了一样的电信网，只是不一样类型的交换机（当然协议也不同）。 从通信资源的分配角度来看，“交换”就是按照某种方式动态地分配传输线路的资源。 在使用电路交换打电话之前，先拨号建立连接：当拨号的信令通过许多交换机到达被叫用户所连接的交换机时，该交换机就向用户的电话机振铃；在被叫用户摘机且摘机信号传送回到主叫用户所连接的交换机后，呼叫即完成，这时从主叫端到被叫端就建立了一条连接。通话过程。通话结束挂机后，挂机信令告诉这些交换机，使交换机释放刚才这条物理通路。这种必须经过“建立连接--通信--释放连接”三个步骤的连网方式称为面向连接的。电路交换必定是面向连接的。 用户到交换机之间的叫用户线，归电话用户专用。交换机之间、许多用户共享的叫中继线，
设计中的重点、难点及关键技术问题的把握控制及相应措施 在本项目的设计重点问题的决策上，充分听取甲方意见，在规范许可范围内尽量满足甲方要求，做到：分析问题不主观、解决问题不拖延、修改方案不厌烦、承担责任不推诿。公司成立了专门针对本次项目的项目小组，在设计的重点问题中集合各个专业，会同甲方，施工方等进行磋商力求设计出高质高量的工程项目设计。 针对本项目的难点技术： 1）与甲方、施工方紧密配合，因地制宜分析、修改、补充设计，提出合理化建议。作为施工预先控制，现场人员将及时协助甲方、监理、施工单位，制定、审查施工方案，尤其在土方造型，苗木种植等难点和部位一定到场协助。而且，从保证质量的前提出发，尽量提供在类似工程中的有效经验，为加快施工进度提供技术服务。 2）施工期间与监理和施工单位搞好团结协作，在不违反国家规范，不降低工程标准，不影响工程质量的前提下，积极采纳合理化建议，努力降低工程造价，配合各方做好质量控制、进度控制和投资控制。 3）不按设计图纸进行施工的，一旦发现问题及时向甲方反馈，若遇影响工程的重大技术问题及时向甲方提交备忘录。 4）施工交底前，作好全部设计工作的完善和修改工作，并派出项目负责人、项目主管经理及各专业负责人参加交底。设计施工交底包括对施工图设计交底、加工及安装技术交底，负责将设计内容、设计意图、设计中技术要点向甲方和施工方作详尽介绍，并认真听取甲方及施工方对设计提出的问题，作好记录，并做出合理准确答复，形成纪要。 5）变更设计 （a）.施工阶段发生的变更设计及设计原则、工程规模、设计标准等较重大的设计变更，必须经过甲方、工程监理方、设计方、施工方四主方召开会议讨论研究，做出决议，进行变更设计。上述情况的变更若属设计方或甲方原因，
张健，韩孝族 (中国科学院长春应用化学研究所，吉林长春130022) 前言 咪唑及其衍生物主要用作环氧树脂的固化剂。随着电子工业的发展，需用量逐年递增，目前这方面的用量达咪唑总产量的90％～95％。改性咪唑也常用于胶黏剂、密封剂、涂料、灌封材料及改性材料。 目前，大规模集成电路(LSI)传输速度的提高以及电子整机结构的简化，促使电子封装向小型化、高性能、高可靠性和低成本方向发展，微电子封装形式也由外部保护向着内部连接转变。因此，相继出现了板上芯片(COB)、芯片尺寸封装(CsP)和多芯片模块(MCM)等低成本高效能的封装形式，所用的封装材料为各向异性导电胶膜(ACt)导电胶糊剂(NCP)。根据ACF和NCP在电子封装中的使用要求，配方中多采用咪唑类潜伏性固化剂，此类固化剂为咪唑衍生物经过化学改性来制备。它与环氧树脂组成的单组分胶黏剂。一般以胶膜和树脂糊的形式使用，通过加热激活固化反应。具有使用方便、在室温稳定和高温快速固化的特性，非常适合小、轻、薄的微电子封装。潜伏性固化剂的研究为近年微电子封装的热点和难点，一直是环氧树脂固化剂研究中最为活跃的领域，每年都有大量专利出现。其中，咪唑类潜伏性固化剂占据9o％以上的比例，因此其在微电子封装中占有重要地位。 1 、咪唑类潜伏性固化剂的特点 咪唑衍生物通过与环氧树脂(环氧化合物)、异氰酸酯、脲形成加成物，与有机酸成盐，与金属盐形成络合物及微包胶囊等方式，制成咪唑类潜伏性固化剂。其获得潜伏性的情况分为以下几种： a．高熔点粉体咪唑化合物分散在环氧树脂中，热熔后与环氧树脂反应。 b．咪唑化合物粉体微包胶囊化(Micro—encapsulated)，热压破壁固化剂溶出，与环氧树脂进行固化反应。 c ．咪唑衍生物被某化合物结合(如成盐)，常温与环氧树脂贮存稳定，高温时迅速解离。d．咪唑化合物l位上的活波H被取代，2位引入庞大侧基，对咪唑分子上的活性点(仲胺基、叔胺基)形成空间位阻，从而降低了它的反应活性，使之具有一定的潜伏性。 对于微电子封装用固化剂，由于考虑到封装材料快速固化性能，常采用b．C．d三中类型。 2 、咪唑类固化剂的固化机理 咪唑类固化剂的固化温度通常在120℃以下，所得的固化产物具有良好的耐潮湿性和耐热性，是-种常用的中温固化剂。在它的结构中存在着仲胺和叔胺，因而它与环氧树脂的反应存在两种机理：-是仲胺基上的氢同环氧树脂反应生成仲羟基的反应。一是叔胺的阴离子催化环氧树脂进行开环成醚的聚合反应。一般而言，咪唑体系的贮存期很短，难以制成-液型胶粘剂，需要对它进行改性。 Cook等对咪唑化合物与双酚A环氧树脂的固化反应进行研究，提出如下反应机制：Scheme l为咪唑2，4位取代化合物与环氧树脂固化反应历程，Scheme 2为咪唑l，2位取代化合物与环氧树脂固化反应历程。
三种交换技术的简介 1．电路交换技术 网络交换技术共经历了四个发展阶段，电路交换技术、报文交换技术、分组交换技术和ATM技术。公众电话网（PSTN网）和移动网（包括GSM网和CDMA网）采用的都是电路交换技术，它的基本特点是采用面向连接的方式，在双方进行通信之前，需要为通信双方分配一条具有固定带宽的通信电路，通信双方在通信过程中将一直占用所分配的资源，直到通信结束，并且在电路的建立和释放过程中都需要利用相关的信令协议。这种方式的优点是在通信过程中可以保证为用户提供足够的带宽，并且实时性强，时延小，交换设备成本较低，但同时带来的缺点是网络的带宽利用率不高，一旦电路被建立不管通信双方是否处于通话状态，分配的电路都一直被占用。 2．报文交换技术 报文交换技术和分组交换技术类似，也是采用存储转发机制，但报文交换是以报文作为传送单元，由于报文长度差异很大，长报文可能导致很大的时延，并且对每个节点来说缓冲区的分配也比较困难，为了满足各种长度报文的需要并且达到高效的目的，节点需要分配不同大小的缓冲区，否则就有可能造成数据传送的失败。在实际应用中报文交换主要用于传输报文较短、实时性要求较低的通信业务，如公用电报网。报文交换比分组交换出现的要早一些，分组交换是在报文交换的基础上，将报文分割成分组进行传输，在传输时延和传输效率上进行了平衡，从而得到广泛的应用。 3．分组交换技术 电路交换技术主要适用于传送话音相关的业务，这种网络交换方式对于数据业务而言，有着很大的局限性。首先数据通信具有很强的突发性，峰值比特率和平均比特率相差较大，如果采用电路交换技术，若按峰值比特率分配电路带宽则会造成资源的极大浪费，如果按照平均比特率分配带宽，则会造成数据的大量丢失。其次是和语音业务比较起来，数据业务对时延没有严格的要求，但需要进行无差错的传输，而语音信号可以有一定程度的失真但实时性一定要高。分组交换技术就是针对数据通信业务的特点而提出的一种交换方式，它的基本特点是面向无连接而采用存储转发的方式，将需要传送的数据按照一定的长度分割成许多小段数据，并在数据之前增加相应的用于对数据进行选路和校验等功能的头部字段，作为数据传送的基本单元即分组。采用分组交换技术，在通信之前不需要建立连接，每个节点首先将前一节点送来的分组收下并保存在缓冲区中，然后根据分组头部中的地址信息选择适当的链路将其发送至下一个节点，这样在通信过程中可以根据用户的要求和网络的能力来动态
现代交换技术课后答案 第一章 1.全互连式网络有何特点？为什么通信网不直接采用这种方式？全互连式网络把所有终端两两相连；这种方式的缺点是：1）所需线路数量大且效率低。所需线路对数与通话用户数间的关系是：N(N-1)/2。2）选择困难。每一个用户和N-1个用户之间用线路连接，电话机来选择需要通话的用户连线比较困难。3）安装维护困难。每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线，困难。 2.在通信网中引入交换机的目的是什么？完成需要通信的用户间的信息转接，克服全互连式连接存在的问题。 3.无连接网络和面向连接网络各有何特点？a）面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、释放连接三个阶段；无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。b）面向连接网络中的每一个
节点为每一个呼叫选路，节点中需要有维持连接的状态表；无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路，节点中不需要维持连接的状态表。c）用户信息较长时，采用面向连接的通信方式的效率高；反之，使用无连接的方式要好一些。参考模型分为几层？各层的功能是什么？分为7层：物理层：提供用于建立、保持和断开物理接口的条件，以保证比特流的透明传输。数据链路层：数据链路的建立、维持和拆除；分组信息成帧；差错控制功能；流量控制功能。网络层：寻址、路选择、数据包的分段和重组以及拥塞控制。运输层：1）建立、拆除和管理端系统的会话连接2）进行端到端的差错纠正和流量控制。会话层：1）会话连接的建立与拆除；2）确定会话类型3）差错恢复控制。表示层：数据转换：编码、字符集和加密转换；格式转换：数据格式修改及文本压缩；语法选择：语法的定义及不同语言之间的翻译。应用层：提供网
第一章 1.全互连式网络有何特点？为什么通信网不直接采用这种方式？ 全互连式网络把所有终端两两相连；这种方式的缺点是：1）所需线路数量大且效率低。所需线路对数与通话用户数间的关系是：N(N-1)/2。2）选择困难。每一个用户和N-1个用户之间用线路连接，由电话机来选择需要通话的用户连线比较困难。3）安装维护困难。每个用户使用的电话机的通话导线上要焊接N-1对线，困难。 2.在通信网中引入交换机的目的是什么？ 完成需要通信的用户间的信息转接，克服全互连式连接存在的问题。 3.无连接网络和面向连接网络各有何特点？ a）面向连接网络用户的通信总要经过建立连接、信息传送、释放连接三个阶段；无连接网络不为用户的的通信过程建立和拆除连接。b）面向连接网络中的每一个节点为每一个呼叫选路，节点中需要有维持连接的状态表；无连接网络中的每一个节点为每一个传送的信息选路，节点中不需要维持连接的状态表。c）用户信息较长时，采用面向连接的通信方式的效率高；反之，使用无连接的方式要好一些。4.OSI参考模型分为几层？各层的功能是什么？ 分为7层：物理层：提供用于建立、保持和断开物理接口的条件，以保证比特流的透明传输。数据链路层：数据链路的建立、维持和拆除；分组信息成帧；差错控制功能；流量控制功能。网络层：寻址、路由选择、数据包的分段和重组以及拥塞控制。运输层：1）建立、拆除和管理端系统的会话连接2）进行端到端的差错纠正和流量控制。会
话层：1）会话连接的建立与拆除；2）确定会话类型（两个方向同时进行，交替进行，或单向进行）3）差错恢复控制。表示层：数据转换：编码、字符集和加密转换；格式转换：数据格式修改及文本压缩；语法选择：语法的定义及不同语言之间的翻译。应用层：提供网络完整透明性，用户资源的配置，应用管理和系统管理，分布式信息服务及分布式数据库管理等。 5.网络分层模型的意义是什么?各层设计对交换机有什么益处？ 意义是为异种计算机互联提供一个共同的基础和标准框架，并为保持相关标准的一致性和兼容性提供共同的参考连。 6.已出现的交换方式有哪些？各有何特点？ 电路交换、分组交换、ATM交换。电路交换基于同步时分复接，其要点是面向连接。分组交换是数据通信的一种交换方式。它利用存储—转发的方式进行交换。基于异步时分复接。ATM即异步传送模式，ATM 基于异步时分复接。其要点是面向连接且分组长度固定(信元)。 7.交换方式的选择应考虑哪些因素？ 业务信息相关程度不同，时延要求不同，信息突发率不同 9.交换机应具有哪些基本功能？实现交换的基本成分是什么？ 基本功能： (1) 接入功能：完成用户业务的集中和接入，通常由各类用户接口和中继接口完成。(2) 交换功能：指信息从通信设备的一个端口进入，从另一个端口输出。这一功能通常由交换模块或交换网络完成。(3) 信令功能：负责呼叫控制及连接的建立、监视、释放等。 (4) 其它控制功能：包括路由信息的更新和维护、计费、话务统计、
第1章交换概论 通信网中用户线上传输的是什么信号中继(E1)线上是什么信号数据传输速率 答：模拟信号。数字信号。. 说明目前常用的交换方式有哪几种各有什么特点及应用场合 答：电路交换,多速率电路交换.快速电路交换,分组交换, 帧交换, 帧中继、ATM交换, IP交换, 多协议标记交换(MPLS), 光交换, 软交换.。 电路交换： ①信息传送的最小单位是时隙②同步时分复用(固定分配带宽) ③面向物理连接的工作方式④信息具有透明性⑤信息传送无差错控制⑥基于呼叫损失制的流量控制 多速率电路交换： 本质上还是电路交换，具有电路交换的主要特点。不同的是： 电路交换方式只提供64kbps的单一速率，多速率电路交换方式可以为用户提供多种速率。 即多速率电路交换，有一个固定的基本信道速率，如64kbps、2Mbps等，几个这样的基本信道捆绑起来构成一个速率更高的信道，实现多速率交换。这个更高的速率一定是基本信道速率的整数倍。窄带综合业务数字网(N-ISDN)中，可视电话业务采用的就是多速率电路交换方式。 快速电路交换： 动态分配带宽和网络资源，用户不传输数据时，不建立传输通道和物理连接，当有信息传送时才快速建立通道。适应突发业务。 分组交换： 1.报文交换的特征是交换机要对用户的信息进行存储和处理，即信息是不透明传输。数据通信——非话业务。 2分组交换： ①信息传送的最小单位是分组。②面向逻辑连接和无连接两种工作方式③统计时分复用(按需分配带宽) 基本原理是把时间划分为不等长的时间片，长短不同的时间片就是传送不同长度分组所需要的时间，每路通信按需分配时间片，当通信需要传送的分组多时，所占用由此可见，不传输信息时不分配带宽。所占用时间片的个数就少，反之，时间片的个数就多， 统计时分复用是按需分配带宽(动态分配带宽)的。④标志化信道：在统计时分复用中，靠分组头中的标志来区分不同的通信分组。具有相同标志的分组属于同一个通信，也就构成了一个子信道，识别这个子信道的标志也叫做信道标志，该子信道被称为标志化信道。而同步时分复用靠时间位置来识别每路通信的分组，被称为位置化信道。⑤信息传送有差错控制，分组交换是专门为数据通信网设计的交换方式，为保证数据信息的可靠性，在分组交换中设有CRC校验、重发等差错控制机制。⑥信息传送不具有透明性。分组交换对所传送的数据信息要进行处理。⑦基于呼叫延迟制的流量控制。在分组交换中，当数据流量较大时，分组排队等待处理，其流量控制基于呼叫延迟分组交换的技术不适合对实时性要求较高的话音业务，而适合突发和对差错敏感的数据业务。 帧交换： 帧交换方式简化了协议，其协议栈只有物理层和数据链路层。 帧交换与分组交换、帧中继的技术特点 目前帧中继一般只适应于局域网(LAN)之间的互连。 ATM：(1) 固定长度的信元复用方式(2) 异步时分复用方式(3) ATM采用面向连接并预约传输资
“致癌物”4-甲基咪唑是可乐焦糖色素副产品 可口可乐中所谓的致癌物质，是焦炭色素及其衍生物。据《美国食品用化学品法典》的定义，焦糖色素通常是一种复杂的混合型化合物，其中有些是以胶体聚集体形式存在，可通过加热碳水化合物单独制成或者在食用的酸、碱、盐参与下合成。焦糖色素通常为棕黑色至黑色的液体或固体，有一种烧焦的糖的气味，并有某种苦味。而4-甲基咪唑就是工业上酸制焦糖色素时发生副反应的产物。 事实上，通常烹饪过程中糖类物质发生“褐变反应”就会形成4-甲基咪唑：作为褐变反应之一的“焦糖化作用”就是指在没有含氨基化合物的情况下将糖类物质加热到起熔点以上 温度，使其发焦变黑的现象，这种反应就会产生4-甲基咪唑。常见的为红烧肉着色的“炒糖色”和在烹饪过程中的部分食材受到局部高温，都会发生褐变反应。 焦糖色素被广泛应用是公认安全的食品添加剂之一 焦糖色素常被用在制作甜点上，它可以为糕点和甜点提供一种糖果或巧克力的风味；或加于冰激凌和蛋奶冻上；或作为食物黑色素，如可乐之类的饮料使用焦糖着色；而且它也被用作食品着色剂，是威士忌行业唯一允许使用的添加剂。 20世纪60年代，焦糖色素曾一度被怀疑对人体有害而被各国政府禁用。但经科学家们的近五十年的研究，证明它是无害的。联合国粮农组织（FAO）、世界卫生组织（WHO）、国际食品添加剂联合专家委员会（JECFA）均确认焦糖色素是安全的。而且包括美国食品和药品管理局、欧洲食品安全机构（2011年3月宣布）和加拿大卫生署（2011年11月宣布）在内的世界各国监管机构的研究证实，焦糖色素在食品和饮料中的使用是安全的。而对于 4-甲基咪唑，美国全国毒物计划从未认定它是致癌物，称其甚至连“合理推测的人类致癌物”都算不上。对此，美国食品药物管理局发言人道格·卡拉斯还在2012年3月6日发表声明表示，可乐是安全的，消费者每天饮用1000罐以上可乐后摄入的4-甲基咪唑，才与动物在实验中摄入的足以与患癌产生关联的量相当。 CSPI只是一个毫无科学权威性的民间消费者组织 此次质疑焦糖色素致癌的公共利益科学中心（CSPI）多年来一直反对合成色素，常引用一些不成熟的科学研究结果来要求FDA禁用各种合成色素。而对此，美国饮料协会说：“你可能已经听说，公共利益科学中心（CSPI)警告，焦糖染色剂中含有的4-甲基咪唑对身体有害，但这些说法是毫无根据的，因为我们所用的焦糖染色剂是其他食物与饮料都会用到的。而且这次，该中心走过头了，他们居然没有在科学或者事实依据的基础上就得出这么轻率的结论。真实情况是：加利福尼亚州政府将4－甲基咪唑列入致癌物质名单的根据是——老鼠长期吃了大量4－甲基咪唑会致癌，但并没有证据证明4－甲基咪唑也会在人体上引发癌
现代交换原理与技术 简答题 1.通信网由哪些部分组成？并简述各部分的作用。 答：通信网由终端设备，交换设备，传输设备构成。 ●终端设备：完成信号的发送和接收以及信号变换与匹配。 ●交换设备(现代通信网的核心)：完成信号的交换，节点链路的汇集、转接、分配。 ●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。 2.在通信网中为什么要使用交换技术？ 答： ①引入交换设备之后，用户之间的通信方式由点对点通信转变成通信网。 ②通信网是一种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。 ③有了交换设备才能使某一地区内任意两个终端相互连接，才能组成通信网。 ④而由交换机组成的交换式通信网的一个重要的优点是很容易组成大型网络。 3.无连接网络(数据报)和面向连接网络(虚电路)有何特点？ 4.分组交换的数据报方式和虚电路方式有何区别？ 答：如下图所示： 5.简述数据通信与话音通信的主要区别。 答： (1)通信对象不同：前者是计算机之间或人与计算机之间的通信，需要严格定义通信协议和标准;后者是 人和人之间的通信。 (2)传输可靠性要求不同：前者的比特差错率在10-8以下，后者可高达10-3。
(3)通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同：99.5%的数据通信持续时间短于电话平均通信时间， 其信道建立时间也短于电话通信。 (4)通信过程中信息业务量特性不同:数据从30b/s到1Mb/s，而电话量级在32kb/s。 6.通信网中常用的交换方式有哪些？各有何特点。 答：通信网的三种交换方式是电路交换、报文交换和分组交换，其各自的特点: (1)电路交换：在电路交换中，交换机在一对用户之间连起一条通路，通信过程中交换机不干预传输的信 息内容，通信完毕后这条通路即行断开; (2)报文交换：报文交换采用“存储转发”方式，是以一个报文为一个信息传输实体，报文的长短是随机 的，因而对各个节点的存储容量要求较高，处理时间较长; (3)分组交换：分组交换综合了前两者的优点，采用“存储--转发”方式，数据分组的长度固定，以分组 作为存储、处理和传输的单位，能够节约缓冲存储器的利用率，而且缩短了处理时间，加快了信息传输速率。 7.比较电路交换、分组交换与ATM交换之间的异同。 答： a.电路交换:主要用于电话通信网中，完成语音信号的交换，是最早出现的一种实时交换方式。特点： (1)信息传送的最小单位是时隙； (2)面向连接的工作方式； (3)采用同步时分复用，固定分配带宽的工作方式； (4)信息传输具有透明性，信息传输无差错控制； 优点:面向连接，时延小;数据传输可靠、传输效率高、有序，质量有保证；透明传输，开销小。 缺点:资源独占、线路利用率低、浪费严重，不同终端不能互通，可能存在呼损。 b.分组交换:主要用于数据通信系统中，采用存储转发的方式，完成信息的交换，具有5个特点: (1)信息传送的最小单位是分组; (2)采用面向连接的虚电路和面向无连接的数据报两种工作方式; (3)采用统计时分复用，动态分配带宽的工作方式; (4)信息传输不具有透明性，信息传送有差错控制. 优点:提供可变比特率业务;线路利用率很高;经济性好。 缺点:技术实现复杂;时延较大;无法很好的支持实时业务。 c.ATM交换:主要用于是宽带综合业务数字网中的交换模式，具有3个特点: (1)信息传输以信元为单位，信元具有固定长和简化的信头； (2)采用面向连接的工作方式； (3)采用异步时分多路复用方式。 优点：具有电路交换方式的处理简单的特点，支持实时业务，数据透明传输，并采用端到端的通信协议。同时具有分组交换方式支持可变比特率等优点。 8.什么是宽带交换？宽带交换技术主要有哪些？ 答： 带宽交换技术是一种适用于通信网的交换和复用技术。 带宽交换技术主要有：快速电路交换、快速分组交换、帧中继、异步传送模式(ATM交换)、IP 交换和标记交换。