现代交换原理与技术
一、交换原理的概述
交换原理是指在通信网络中，通过一种机制将信息从一个通信线路传输到另一个通信线路的过程。它是实现通信网络中信息传输的核心技术。随着通信技术的发展，交换原理也在不断地发展和完善。
二、交换原理的分类
1. 电路交换
电路交换是指在通信网络中，通过建立一条物理连接来传输信息。这种方式需要预先分配资源，并且在整个通话期间占用这些资源。常见的电路交换技术包括电话系统中使用的电路交换和ISDN（Integrated
Services Digital Network）系统中使用的电路交换。
2. 报文交换
报文交换是指在通信网络中，将数据分割成多个报文进行传输，并且每个报文都带有目标地址和源地址等信息。这种方式可以提高网络资源利用率，但需要额外的控制信息来管理数据包。
3. 分组交换
分组交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。这种方式具有灵活性、可靠性高等优点，因此被广泛应用于现代计算机网络中。
三、现代分组交换技术
1. 数据包交换
数据包交换是指将数据分成固定大小的数据包进行传输，并且每个数据包都带有目标地址和源地址等信息。这种方式可以提高网络资源利用率，同时也可以提高网络的可靠性。
2. 路由器
路由器是一种专门用于处理分组交换的网络设备。它可以根据目标地址将数据包发送到正确的目标设备，并且可以根据网络拓扑和负载情况来选择最佳路径。
3. 交换机
交换机是一种专门用于处理局域网内部通信的网络设备。它可以根据MAC地址将数据包发送到正确的目标设备，同时也可以通过学习和过滤等技术来保证局域网内部的安全性。
4. VLAN
VLAN（Virtual Local Area Network）是一种虚拟局域网技术，它可以将一个物理局域网划分成多个逻辑上独立的子网。这种技术可以提高网络管理和安全性。
5. QoS
QoS（Quality of Service）是一种服务质量保证技术，它可以根据不同应用程序对网络资源进行优先级调度，从而保证关键业务在网络拥塞时能够得到优先处理。
现代交换原理作业
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This document is for reference only-rar21year.March 第一章作业：
课本P20习题与思考题
1.2 在通信网中引入交换机的目的是什么？
答：在通信网中引入交换机，使用交换式通信网结构代替全互联方式，目的是节约大量的端口和线路的投资，从而容易组成大型网络。
1.3 无连接网络和面向连接网络各有什么特点？
答：（1）、面向连接一定至少具有以下三个阶段（状态）：连接建立、数据传输、连接释放。由于进行了资源预留，因此面向连接的服务一般适用于传输要求高可靠性的应用领域或有大量连续数据传输的应用领域。但面向连接的服务缺点是在传输短报文时效率不高。
（2）、面向无连接的服务往往进行“尽最大努力交付”的不可靠服务，很适于随机突发的数据环境，用于传送不太长的报文。由于通信质量随技术的不断提高，面向无连接服务也可以用于承载一般的可靠应用（例如IP协议承载TCP协议的应用）。
需要注意的是：面向连接服务不一定是可靠服务，它只是可靠服务的必要条件而不是充分条件。
补充：请简述电路交换、虚电路分组交换、数据报分组交换、IP交换、软交换各有何特点？
答：（1）、电路交换优点：实时性强。交换机处理开销小。电路交换缺点：网络利用率低。带宽固定，电路利用率很低。有呼损。要求通信双方信息速率匹配、编码格式、同步方式、通信协议等必须完全兼容。
（2）、分组交换的优点：采用存储/转发方式，支持异种终端间的可变速率通信要求。采用统计时分复用，线路利用率高。具有差错控制功能，传输可靠性高。共享了通信网络，经济性好。分组交换一般适用于随机突发短报文的数据环境。分组交换缺点：技术实现复杂（交换机要完成转发、路由、流控、速率和规程转换等）。分组长度可变，存储管理复杂。协议处理复杂，时延大。网络附加信息多，长报文通信效率较低。数据报分组交换是面向无连接的，其传输时延较大，但对网络故障适应性好。而虚电路分组交换是面向连接的，其传输时延小，具有面向连接的优点，但对网络故障适应能力差。
现代交换原理复习整理
1、电路交换采⽤⾯向物理连接⼯作⽅式。
2、电路交换的特点是基于呼叫损失制的流量控制。
3、报⽂交换适合电⼦邮箱业务。
1、公⽤电话⽹采⽤的交换⽅式是电路交换。
2、报⽂交换中信息传输和交换的单位是报⽂。
3、分组交换中，信息传输和交换的最⼩单位是分组。
4、分组交换中，分组是以存储转发的⽅式通过交换⽹络的。
5、分组交换的两种⼯作⽅式分别是：数据报和虚电路。
6、电路交换包括了建⽴连接、信息传递和拆除连接三个基本阶段。
1、30/32路PCM系统的基群数码率为2.048Mbit/s。
2、30/32路PCM系统帧结构中TS16的作⽤是帧同步时隙。
3、局间中继采⽤PCM传输时，采⽤数字型线路信令。每个话路的线路信令每秒传送8000次。
4、局间中继采⽤PCM传输时，采⽤数字型线路信令。每个话路的线路信令要隔125微秒才传送⼀次。
5、在30/32路PCM系统中，第27话路的线路信令在12帧的TS16中传送。
6、在30／32路PCM系统中，第18话路的线路信令在3帧的TS16中传送。
5、当局间采⽤数字型线路信令时，13帧（F13）的TSl6的后四位传送话路28的线路信令。
1、我国采⽤的PCM帧结构，每⼀帧有32个时隙，每⼀时隙传送8个⽐特。
2、PCM32系统中，每路信号的速率为_64_kbit/s。
3、PCM32系统中，每帧时长为_125_µs，⼀复帧时长2ms。
1、在T-S-T交换⽹络中，S接线器交换的时隙是内部时隙。
4、串并转换的作⽤是降低码率。
5、时分接线器的输⼊控制⽅式是时分接线器的SM按控制写⼊，顺序读出⽅式⼯作。
6、T接线器采⽤输出控制⽅式时，如果要将T接线器的输⼊复⽤线时隙121的内容A交换到输出复⽤线的时隙28，则A应写⼊话⾳存储器的121号单元。8、T接线器采⽤输⼊控制⽅式，输⼊、输出复⽤线的复⽤度为128，如果要将T接线器的输⼊复⽤线时隙34的内容A交换到输出复⽤线的时隙125，则控制存储器的34号单元的内容是125。9、设S接线器在输出控制⽅式下⼯作，如果要将S接线器的输⼊复⽤线HW2的时隙3的内容A交换到输出复⽤线HW5的同⼀时隙，则计算机应将控制存储器组CM5的3号单元的内容置为2。10、T接线器采⽤输出控制⽅式，输⼊、输出复⽤线的复⽤度为512，如果要将T接线器的输⼊复⽤线时隙223的内容A交换到输出复⽤线的时隙78，则控制存储器的78号单元的内容为223。11、设S接线器有8条输⼊、输出复⽤线，在输⼊控制⽅式下⼯作，输⼊、输出复⽤线的复⽤度为512，如果要将S接线器的输⼊复⽤线HW7的时隙156的内容A交换到输出复⽤线HW3的同⼀时隙，则计算机应将控制存储器组CM7的156号单元的内容置为3。12、对⼀个有N条输⼊复⽤线和N条输出复⽤线的T-S-T数字交换⽹络，需要配置2N套的T接线器。13、在DSN⽹络中，两个⽤户终端的⽹络地址分别是ABCD=（4，1，5，2）和（24，7，10，2），则两个⽤户信息交换的反射点在第31、时间接线器完成同⼀复⽤线上，不同时隙间交换，空间接线器完成多个输⼊输出的空间的交换。2、输出控制⽅式⼯作的S接线器的控制存储器中所存储的是⼊线编号。3、T接线器的功能是完成同⼀复⽤线上，不同时隙间，输出控制⽅式的T接线器，其话⾳存储器的⼯作⽅式是顺序写⼊，控制读出。4、复⽤器的功能是串并转换和复⽤。
1 现代交换原理简答题及答案
1. 通信网由那些部分组成？答：交换设备、终端设备、传输设备。
2. 电话网提供的电路交换方式的特点是什么？ 答：资源独占性。通信前,必须在欲通信的双方建立一条电路,然后进行通信。完成通信后，释放该电路。只有当本次通信过程所占用的相关电路释放后，其它通信过程才可占用这些资源。
3. 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。3通信过程中信息业务量特性不同 ：电话量级在32kb/s,而数据从30b/s到1Mb/s。
4. 为什么分组交换是数据通信的较好的方式？ 答：1可向用户提供不同速率、不同代码、不同同步方式、不同通信控制协议的数据终端间的灵活通信。2 线路利用率高，动态统计复用。3 可靠性一般在10-10以下 4较经济
5. 宽带交换技术主要有哪些？ 答：快速电路交换、快速分组交换——帧中继、异步传送模式(ATM)、IP交换和标记交换。
6. 为什么光交换技术是未来发展的方向？答：1 长途信息传输中，光纤占了绝对优势2用户环路光纤化 3省去了光电变换，减少了光电变换损伤，可提高信号交换的速度。7、为什么将同步时分复用信道称为位置化信道？而将统计时分复用信道称为标志化信道？
答：1 因为在同步时分复用信道中，根据信号在时间轴上的位置，便可知是第几个话路，也就是说它对同步时分复用信号的交换实际是对话路所在位置的交换。 2 因为统计时分复用信道中，把需要传送的信息分成很多小段，称为分组，每个分组前附加标志码，标志要去哪个输出端，即路由标记。各个分组在输入时使用不同时隙，虽然使用不同时隙，但标志码相同的分组属于一次接续。所以，把它们所占的信道容量看作一个子信道，这个子信道可以是任何时隙。这样把一个信道划分成了若干子信道，称为标志化信道。统计时分复用信号的交换实际是按照每个分组信息前的路由标记来分发到出线的。一个信道中的信息与它在时间轴上的位置（即时隙）没有必然联系。
