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现代交换原理
现代社会的发展离不开交换，交换原理贯穿于各个领域，影响着人们的生活和工作。
在经济领域，交换原理是市场经济的基础，通过买卖交换实现资源配置和价值实现；在人际关系中，交换原理是人际交往的基础，通过互相帮助和支持实现共赢；在科技领域，交换原理是知识和技术的传播方式，通过交流和合作实现创新和进步。
现代交换原理的核心是价值互换，即一方提供一定的价值，另一方也提供相应的价值，双方达成交易。
这种交换不仅体现了个体之间的互助互利，也促进了社会资源的合理配置和利用。
在市场经济中，供需关系决定了价格和价值的交换，通过市场交易实现资源的优化配置；在人际关系中，互相帮助和支持的交换增进了人与人之间的信任和友谊；在科技领域，知识和技术的交换促进了创新和发展。
然而，现代社会的交换原理也存在一些问题和挑战。
在市场经济中，交换可能会受到信息不对称、垄断和不公平竞争的影响，导致资源配置不够有效和公平；在人际关系中，利益冲突和信任缺失可能导致交换关系的破裂；在科技领域，知识产权和技术壁垒可能阻碍交换和合作。
因此，现代社会需要建立健全的交换机制，促进交换的公平和有效。
在市场经济中，需要加强监管和规范，防止垄断和不公平竞争，保障市场的公平和效率；在人际关系中，需要加强沟通和信任建设，促进互相理解和支持；在科技领域，需要加强知识和技术的共享和合作，促进创新和发展。
总之，现代交换原理是社会发展的重要基础，它影响着经济、人际关系和科技发展。
通过建立健全的交换机制，促进交换的公平和有效，才能实现资源的合理配置和社会的和谐发展。
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. VLANVLAN（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. QoSQoS（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。
有关现代交换原理的技术
现代交换原理技术是指通过利用计算机和电子通信技术实现的高效、快速和可靠的通信交换方式。
以下是几种常见的现代交换原理技术：
1. 数字交换技术：数字交换技术通过将传输的信号转换为数字信息进行处理和传输，使得通信更稳定、质量更高。
常见的数字交换技术包括数字移位、数字时分多路复用、数字频分多路复用等。
2. 分组交换技术：分组交换技术是将待传输的数据分割成小块（即数据包或分组），每个分组携带有目标地址等信息，然后在网络中通过路由器等设备按照目标地址进行转发。
常见的分组交换技术包括IP（Internet Protocol）和ATM （Asynchronous Transfer Mode）等。
3. 虚拟交换技术：虚拟交换技术是指在物理网络之上构建虚拟网络，从而实现多个物理网络之间的互联。
常见的虚拟交换技术包括虚拟局域网（VLAN）和虚拟私有网络（VPN）等。
4. 软交换技术：软交换技术是指通过软件程序实现交换功能，取代传统的硬件设备。
软交换技术具有灵活性、扩展性好等优势，适用于大规模的通信交换场景。
常见的软交换技术包括软交换服务器和软交换平台等。
5. 融合交换技术：融合交换技术是指将不同类型的通信网络（如传统电信网、
互联网等）集成在一起，实现多种通信业务的共享和互联。
融合交换技术可以提高网络利用率和资源利用率，降低通信成本。
常见的融合交换技术包括NGN （Next Generation Network）和IMS（IP Multimedia Subsystem）等。
以上是几种常见的现代交换原理技术，随着技术的不断发展和创新，还可能出现更多新的交换原理技术。
现代交换原理1.3 主要的交换方式现代通信网中采用的交换方式主要有电路交换、分组交换方式。
1.3.1 电路交换电话交换一般采用电路交换方式。
电路交换方式是指两个用户在相互通信时使用一条实际的物理链路，在通信过程中自始至终使用该条链路进行信息传输，并且不允许其它计算机或终端同时共享该链路的通信方式。
电路交换属于电路资源预分配系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管电路上是否有数据传输，电路一直被占用着，直到通信双方要求拆除电路连接为止。
电路交换的特点①在通信开始时要首先建立连接，在通信结束时要释放连接；②一个连接在通信期间始终占用该电路，即使该连接在某个时刻没有信息传送，该电路也不能被其它连接使用，电路利用率低。
③交换机对传输的信息不作处理，对交换机的处理要求简单，但对传输中出现的错误不能纠正。
④一旦连接建立以后，信息在系统中的传输时延基本上是一个恒定值。
电路交换适合传输信息量较大且传输速率恒定的业务，如电话通信业务，但不适合突发性要求高和对差错敏感的数据业务。
1.3.2分组交换分组交换原来是为完成数据通信业务发展起来的一种交换方式，由于分组交换技术的迅速发展，现在利用分组交换技术不仅可以用来完成数据通信业务，也可以用来完成话音和视频通信。
分组交换利用存储——转发的方式进行交换。
在分组交换方式中，首先将需传送的信息划分为一定长度的分组，并以分组为单位进行传输和交换。
在每个分组中都有一个3-10个字节的分组头，在分组头中包含有分组的地址和控制信息，以控制分组信息的传输和交换。
分组交换采用的是统计复用方式，电路的利用率较高。
但统计复用的缺点是可能产生附加的随机时延和丢失数据的可能。
这是由于用户传送数据的时间是随机的，若多个用户同时发送分组数据，则必然有一部分分组需要在缓冲区中等待一段时间才能占用电路传送，若等待的分组超过了缓冲区的容量，就可能发生部分分组的丢失。
另外，在分组交换中普遍采用逐段反馈重发措施，以保证数据传送是无差错的。
《现代交换原理》第1章概论全互连式的缺点(P1)：1、线对数量随终端数的平方增加。
2、当终端相距较远时，两地间需要大量的长途线路。
3、每个终端都有(N-1)对线与其他终端连接，因而每个终端需要(N-1)个线路接口。
4、增加第(N+1)个终端时，必须增设N对线路。
因此，全互连式仅适合于终端数目较少，地理位置相对集中，且可靠性要求很高的场合。
有了交换设备(P2)：1、尽管增加了交换设备费用，但它的利用率很高，相比之下，总的投资费用将下降。
2、易于组成大型网络数据通信和语音通信的区别(P3)1、通信对象不同。
2、传输可靠性不同。
一般而言，数据通信的比特差错率必须控制在10^-8以下，而话音通信比特差错率可高达10^-3。
3、通信的平均持续时间和通信建立请求响应不同。
4、通信过程中信息业务量特性不同。
利用电话网络进行数据传输的缺点(P4)：1、在电话网络中进行数字信号传输至少需要经过A/D和D/A两次变换，增加了信号传输的开销。
2、数据量很大时信道无法满足传输要求。
3、数据量很小时会浪费网络传输资源。
电路交换的主要优缺点(P5)：电路交换的主要优点①信息的传输时延小，且对一次接续而言，传输时延固定不变。
②交换机对用户的数据信息不存储、分析和处理传用户数据信息时不必附加许多控制信息，交换机在处理方面的开销比较小信息传输效率比较高。
③信息的编码方法和信息格式由通信双方协调，不受网络的限制。
电路交换的主要缺点①电路接续时间较长。
②电路资源被通信双方独占，电路利用率低。
③不同类型的终端（终端的数据速率、代码格式、通信协议等不同）不能相互通信。
④有呼损。
报文交换(P5)：基本原理是“存储—转发”。
1、报文交换的主要优点①可使不同类型的终端设备之间相互进行通信。
②在报文交换的过程中没有电路接续过程，且线路利用率高。
③无呼损。
④可实现同文报通信，即同一报文可以由交换机转发到不同的收信地点。
2、报文交换方式的主要缺点①信息的传输时延大，而且时延的变化也大。
现代交换原理交换原理是现代通信技术中的重要概念。
它主要指的是在通信系统中，将信息从发送端传输到接收端的方式和方法。
交换原理的发展与电信技术的进步息息相关，它使得通信网络能够更加高效地传递信息。
随着科技的不断发展，传统的交换原理逐渐被现代交换原理取代。
传统的交换原理主要采用电路交换方式，也就是在通信过程中建立一个物理连接，然后通过这个连接来传输信息。
这种方式的缺点是占用资源较多，且无法适应大规模的通信需求。
而现代交换原理则采用报文交换或分组交换方式。
在报文交换中，通信过程中的信息被切分成较小的数据包，然后通过网络传输。
在分组交换中，传输的信息被划分成多个数据包，这些数据包可以通过不同的路径传输，然后在接收端重新组装成完整的信息。
这种方式能够更好地利用网络资源，并且提高了通信的效率。
现代交换原理的核心思想是，将传输的数据分割成更小的单位，并根据网络的状态和需求来灵活地选择传输路径。
这可以有效地提高数据传输的速度和可靠性。
与传统的电路交换方式相比，现代交换原理更加适应多样化的通信需求。
除了报文交换和分组交换，现代交换原理还包括虚电路交换和数据包交换等方式。
虚电路交换是一种混合模式，它结合了电路交换和分组交换的特点，可以为通信过程中的每个连接建立一个虚拟的通路，然后在这个通路上按需分配资源。
数据包交换则是一种更为灵活的方式，它将数据包作为独立的单位进行传输，没有建立备用路径的限制。
总之，现代交换原理是通信技术发展的重要成果，它通过采用报文交换、分组交换、虚电路交换和数据包交换等方式，提高了通信网络的效率和可靠性。
这种原理在现代通信系统中得到广泛应用，为人们提供了更加便捷和高效的通信方式。
作业题第一章：1.2电话交换网中两个用户终端进行通信时，交换机主要完成哪些操作？答：在电话交换网中，开始呼叫时交换机完成接续（寻址、定位、震铃等）工作，被叫摘机后交换机分配给本次呼叫一个通路，在通信中交换机主要完成通信传送的工作①交换机不断扫描用户线，以便及时检查用户摘机；②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；③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）；④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；⑤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。
⑥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1.3一个普通的电话机是怎样工作的？1.4简述数据通信与语音通信的主要区别答：1.5如何理解了ATM交换方式是综合了电路交换和分组交换的优点？答：具有电路交换那样控制简单、实时性好的特点，又具有分组交换的统计复用那样资源利用率高的特点。
①采用固定长度的ATM信元异步转移复用方式。
②ATM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。
④ATM信元头部功能降低。
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？答：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2.6模拟用户接口电路的7项功能答：馈电、过压保护、振铃、监视、编译码、二/四线变换、测试等7项基本功能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2.122.262.372.383.3简要说明公共信道信令的概念一条专用的信道传送上千条话路的信令，信令消息通过标记与话路通道在逻辑上建立临时联系。
3.5简要说明信令的各种传送方式？端到端方式，逐段转发方式，混合方式。
①端到端：发端局收号器收到用户发来的全部号码后，由发端局发号器发送第一转接局所需的长途区号（ABC），并完成到第一转接局的接续；第一转接局根据收到的长途区号，完成到第二转结局的接续，再由发端局发号器向第二转接局发送ABC，第二转接局根据ABC找到接收局，完成接续；此时发端局向接收局发送用户号码（XXX），建立发端到收段的接续。
②逐段转发：信令逐段进行接收和转发，全部被叫号码由一个转接局全部接收，并依次逐段抓发出去。
③混合：将端到端和逐段转发两种方式结合起来混合使用。
3.6简要说明心里的控制方式？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。
特点是抗干扰能力强、可靠性好，但设备复杂、发码速度慢。
3.8中国No.1信令的线路信令有哪几种？各用于什么样的传输方式？答：国标规定交换局间采用随路信令时为No.1信令，分为线路信令和记发器信令。
线路信令又分为直流线路信令、带内单频线路信令和数字型线路信令。
直流线路信令——局间采用实线传输时带内单频线路信令——两交换局间采用实线或频分复用方式传输时使用。
数字型线路信令——两交换局间采用PCM时分复用方式传输时使用。
记发器信令---无3.9什么是记发器信令？在中国No.1信令标准规范中，记发器信令采用什么样的方式？答：属于选择信令，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3.14画出与OSI模型想对应的No.7信令系统结构，简要说明各部分的功能ISP：中间服务部分，用来完成面向连接应用时的4~6层功能MTP：提供可靠的信令消息传递功能，信令消息传送到目的信令点的特定用户部分，故障时采取措施保证正确传送。
SCCP：信令连接控制部分，与MTP-3共同完成网络层功能，提供更强的路由和寻址能力，能在全球范围传送与电路无关的端到端消息。
TCAP：事务处理能力应用部分，用于与网络数据库相关的业务，支持在信令点之间交换与电路无关的消息。
ISUP:ISDN）用户部分，在TUP基础上扩展而成，提供综合业务数字网的信令功能，支持基本承载业务和附加承载业务。
TUP:电话用户部分，规定电话呼叫的连接建立和释放信令顺序、消息和消息编码，支持部分用户补充业务。
DUP：数据用户部分，规定电路交换式数据通信的连接建立和释放信令顺序、消息和消息编码。
INAP：智能网应用部分，在智能网各功能实体间传送消息流，以便各功能实体协同完成智能业务。
OMAP：运行维护管理应用部分，传送网络管理系统之间管理消息和命令。
MAP：移动应用部分，在数字网各功能实体间交换与电路无关的数据和指令，支持用户漫游、频道切换和用户鉴权等功能。
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？•F，标志码，由01111110组成；•BSN，后向序号，已正确接收的信令单元序号；•BIB，后向指示比特，翻转时要求对端重发；•FSN，前向序号，正在发送的信令单元序号；•FIB，前向指示比特，翻转时表示正在重发；•LI，长度指示码，表示LI与CK之间的字节数；•CK，16比特CRC校验码，用于差错校验；•SF，状态标志(LSSU)，标志本端链路工作状态。
000失去定位，001正常定位，010紧急定位，011业务中断，100处理机故障，101链路忙；3.18 SCCP在哪几个方面增强了MTP的寻址选录功能？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。
第四章1.电路交换和分组交换的区别？2.同步时分复用方式和异步时分复用方式有什么区别？3.面向连接的分组交换（虚电路）和面向无连接的分组交换（数据报）的区别是什么？4.交换技术的比较设A、B、C、D四个结点，每个结点的距离为600km，总距离为1800km，数据传输速率为64Kbit/s （注意：1K=1024,1k=1000），报文长度为4KB（1B=8bit），数据在信道上的传播速度为200000km/s，设结点处理时间为0.01s，求各种交换所需的总的时间。
电路交换报文交换数据报交换虚电路交换解：（1）总的传输时延时间T1=1800km/200000km/s=0.009s600km的传输时延时间=T1/3=0.003s（2）全报文发送时间为T2=4KB*1024*8/64*1024=0.5s1个分组的发送时间为T2/4=0.125s电路交换所需的总的时间=3*0.003+2*0.01+0.009+0.5+2*0.009=0.556s报文交换总时间为=3*0.5+2*0.01+3*0.003=1.529s数据报交换总时间为=6*0.125+3*0.003+2*0.01=0.78s虚电路交换总时间为=数据报交换总时间+6*0.003+4*0.01+0.009=0.85s5. 一个含有六个节点的分组交换网，如下图1所示，每个节点的路由表如下表1、表2、表3、表4、表5、表6所示。
路由表中“入”部分的两项表示某一路由进入本节点前的节点号和虚电路号，“出”部分的两项表示某一路由经过本节点的下一节点号和虚电路号。
设网内同时有六条虚电路在工作，这六条虚电路分别为①、②、③、④、⑤、⑥，它们分别标注在路由表的备注栏内。
（1）求每一条虚电路所经过的节点。
（2）当一个分组从H1向H6发送时，在H1发送给A时，虚电路号为多少？（3）当一个分组从H1向H6发送时，写出虚电路号的变化情况。
答：（1）虚电路①所经过的节点：ABE虚电路②所经过的节点：ABD虚电路③所经过的节点：BDE虚电路④所经过的节点：CED虚电路⑤所经过的节点：ABCE虚电路⑥所经过的节点：ACF（2）当一个分组从H1向H6发送时，在H1发送给A时，虚电路号为3（3）当一个分组从H1向H6发送时，虚电路号的变化情况为：3→0→0→04.6一分组经历N条链路后到目的端，穿越了N-1个交换节点。
如果分组程度为L，第i条(i=1….N)链路的带宽Bi，传播延迟为Ti,在第k个交换节点（k=1….N-1）的处理延迟为Pk,则端到端延迟是多少？5.9与X.25网络相比，帧中继有哪些优点？答：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，用户接入速率在64kbit/s至2Mbit/s，最高可达34Mbit/s。
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。
5.12 在帧中继网络中，什么是PVC,什么是SVC?答：①PVC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.②SVC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。
帧中继采用统计复用，用户之间通过虚电路进行连接，每帧头部都包含连接标识符DLCI，节点机利用DLCI 查PVC路由表识别帧的去向。
DLCI是逻辑链路标记，只区分每段直连电路上的逻辑链路，端到端虚电路由多段逻辑链路组成。
连接链接而构成的端到端的。
6.5简述IP报文的传送过程答：IP数据报在IP网络内的传送是一个存储-转发过程，采用直接交付和通过路由器交付两种方式。
①直接交付方式，主机发送IP数据报前，先检查目的主机网络地址，如果同属一个子网则通过物理网络送交给目的主机，否则由路由器转发。
②路由器间接交付，源目的主机不在同一子网，主机将IP数据报交给本子网路由器，路由器收到数据报后进行路由查找，若找到则将数据报传给下一站路由器，若未找到则丢弃数据报，并回送一个ICMP报文。
