【正文】 《現(xiàn)代通信交換技術(shù)》習(xí)題解答第一章 概 論。答：程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。圖中分為接口部分、交換網(wǎng)絡(luò)部分、信令部分和控制部分。程控交換機(jī)的基本結(jié)構(gòu)框圖接口部分又分為用戶側(cè)接口和中繼側(cè)接口。用戶側(cè)的用戶電路為每個用戶話機(jī)服務(wù)。它包括用戶狀態(tài)的監(jiān)視以及與用戶直接有關(guān)的功能等，有提供Z接口功能的模擬用戶接口部分以及提供U接口功能的數(shù)據(jù)用戶接口部分。中繼側(cè)為出中繼電路和入中繼電路，是與其他交換機(jī)連接的接口電路，用于傳輸交換機(jī)之間的各種通信信號，同時也用于監(jiān)視局間通話話路的狀態(tài)，有提供A、B接口功能的數(shù)字中繼接口部分和提供C接口功能的模擬中繼接口部分。數(shù)字交換網(wǎng)絡(luò)（DSN）用來完成進(jìn)、出交換系統(tǒng)信息的可靠接續(xù)，可以是各種接線器，也可以是電子開關(guān)矩陣。它可以是空分的，也可以是時分的。它受主處理機(jī)的控制命令驅(qū)動。信令部分用來完成接續(xù)過程中控制信息的收發(fā)，負(fù)責(zé)用戶接口電路的用戶信令處理機(jī)。交換機(jī)實(shí)現(xiàn)的基本功能：接收和分析從用戶線或中繼線發(fā)來的呼叫信號；接收和分析從用戶線或中繼線發(fā)來的地址信號；按固定地址正確選路和在中繼線上轉(zhuǎn)發(fā)信號；按照所收到的釋放信號拆除連接。2．目前，通信網(wǎng)上都有哪些主要的交換技術(shù)?電路交換技術(shù)具有哪些特點(diǎn)?答：交換技術(shù)有：電路交換；多速率電路交換；電路交換；分組交換；幀中繼交換；快速分組交換；ATM交換；移動交換；標(biāo)記交換技術(shù)；光交換技術(shù)；軟交換等。電路交換的特點(diǎn)：呼叫建立時間長，并且存在呼損；對傳送信息沒有差錯控制，電路連通后提供給用戶的是“透明通道”；對通信信息不做任何處理，原封不動地傳送；線路利用低；通信用戶間必須建立專用的物理連接通路；實(shí)時性較好。淺談電話交換機(jī)的主要分類和交換技術(shù)的發(fā)展趨勢。答：① 分類：按服務(wù)范圍不同可分為局用交換機(jī)和用戶交換機(jī)；按控制系統(tǒng)控制方式不同可分為布控交換機(jī)和程控交換機(jī)；按話路設(shè)備構(gòu)成方式不同可分為空分交換機(jī)和時分交換機(jī)；按交換的話音信號形式不同可分為模擬交換機(jī)和數(shù)字交換機(jī)。發(fā)展趨勢：1） 研制新的大規(guī)模集成電路，提高集成度與模塊化水平，以進(jìn)一步減小體積，降低成本，增強(qiáng)功能以及提高可靠性。2）提高控制的分散靈活程度與可靠性，采用全分散控制方式。3）普遍采用公共信令系統(tǒng)。4）引入非話音業(yè)務(wù)，構(gòu)成綜合信息交換系統(tǒng)。5） 增強(qiáng)程控交換系統(tǒng)與其他類型通信網(wǎng)的接口與組網(wǎng)能力，以達(dá)到各種通信網(wǎng)的互通。6） 由窄帶的交換網(wǎng)絡(luò)逐步向?qū)拵Ы粨Q網(wǎng)絡(luò)過渡；以硬件為主的交換設(shè)備逐步向以軟件為主的交換設(shè)備過渡；以提供單一的話音業(yè)務(wù)為主逐步向提供綜合業(yè)務(wù)為主過渡。7） 基于IP交換的各種交換產(chǎn)品將日益增多，IP交換網(wǎng)絡(luò)的作用將日益顯現(xiàn)出來。第二章 交換基礎(chǔ) 1. 說明數(shù)字信號具有那些優(yōu)越性？答：(1)抗干擾能力強(qiáng)、無噪聲積累。在模擬通信中，為了提高信噪比，需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進(jìn)行放大，信號在傳輸過程中不可避免地疊加上的噪聲也被同時放大。隨著傳輸距離的增加，噪聲累積越來越多，以致使傳輸質(zhì)量嚴(yán)重惡化。對于數(shù)字通信，由于數(shù)字信號的幅值為有限個離散值(通常取兩個幅值)，在傳輸過程中雖然也受到噪聲的干擾，但當(dāng)信噪比惡化到一定程度時，即在適當(dāng)?shù)木嚯x采用判決再生的方法，再生成沒有噪聲干擾的和原發(fā)送端一樣的數(shù)字信號，所以可實(shí)現(xiàn)長距離高質(zhì)量的傳輸。 (2)便于加密處理。信息傳輸?shù)陌踩院捅Ｃ苄栽絹碓街匾?，?shù)字通信的加密處理的比模擬通信容易得多，以話音信號為例，經(jīng)過數(shù)字變換后的信號可用簡單的數(shù)字邏輯運(yùn)算進(jìn)行加密、解密處理。(3)便于存儲、處理和交換。數(shù)字通信的信號形式和計算機(jī)所用信號一致，都是二進(jìn)制代碼，因此便于與計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)，也便于用計算機(jī)對數(shù)字信號進(jìn)行存儲、處理和交換，可使通信網(wǎng)的管理、維護(hù)實(shí)現(xiàn)自動化、智能化。(4)設(shè)備便于集成化、微型化。數(shù)字通信采用時分多路復(fù)用，不需要體積較大的濾波器。設(shè)備中大部分電路是數(shù)字電路，可用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)，因此體積小、功耗低(5)便于構(gòu)成綜合數(shù)字網(wǎng)和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。采用數(shù)字傳輸方式，可以通過程控數(shù)字交換設(shè)備進(jìn)行數(shù)字交換，以實(shí)現(xiàn)傳輸和交換的綜合。另外，電話業(yè)務(wù)和各種非話業(yè)務(wù)都可以實(shí)現(xiàn)數(shù)字化，構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)。(6)占用信道頻帶較寬。一路模擬電話的頻帶為4kHz帶寬，一路數(shù)字電話約占64kHz，這是模擬通信目前仍有生命力的主要原因。隨著寬頻帶信道(光纜、數(shù)字微波)的大量利用(一對光纜可開通幾千路電話)以及數(shù)字信號處理技術(shù)的發(fā)展(可將一路數(shù)字電話的數(shù)碼率由64kb/s壓縮到32kb/s甚至更低的數(shù)碼率)，數(shù)字電話的帶寬問題已不是主要問題了。2. 簡述抽樣定理，為什么語音信號通常使用的抽樣頻率為8kHz？答：定義:在一個頻帶限制在(0，fH)內(nèi)的時間連續(xù)信號f（t），如果以1/2 fH的時間間隔對它進(jìn)行抽樣，那么根據(jù)這些抽樣值就能完全恢復(fù)原信號。或者說，如果一個連續(xù)信號fH的頻譜中最高頻率不超過fH，當(dāng)抽樣頻率f S≥2 fH時，抽樣后的信號就包含原連續(xù)的全部信息。抽樣定理說明：① 連續(xù)信號必須有最高頻率fm，fm是有限值。② 抽樣頻率不得低于2fm，即fS≥2fm，也就是抽樣間隔不得大于。最低抽樣頻率fS=2fH被稱為奈奎斯特頻率。實(shí)用中的抽樣頻率則高于奈奎斯特頻率，以使抽樣信號頻譜的各次邊帶間有足夠的間隔，從而使收端所使用的低通濾波器留有一定的過渡帶。對300～3400Hz范圍內(nèi)的電話信號，所以通常使用的抽樣頻率為8kHz。3. 簡述非均勻量化，什么是A律13折線。答：非均勻量化是根據(jù)信號的不同區(qū)間來確定量化間隔的。對于信號取值小的區(qū)間，其量化間隔也小。反之，量化間隔就大。它與均勻量化相比，有兩個主要的優(yōu)點(diǎn):當(dāng)輸入量化器的信號具有非均勻分布的概率密度時，非均勻量化器的輸出端可以較高的平均信號量化噪聲功率比。 非均勻量化時，量化噪聲功率的均方根值基本上與信號抽樣值成比例。因此，量化噪聲對大、小信號的影響大致相同，即改善了小信號時的量化信噪比。A律13折線是非均勻量化的編碼方法。13折線近似的A律（A=）的基本原理如下：設(shè)直角坐標(biāo)系的X軸、Y軸代表輸入、輸出信號的取值域，并假定輸入信號和輸出信號的最大取值范圍是（–1～1）?，F(xiàn)把X軸的區(qū)間（0，1）不均勻地分為8段，分段規(guī)律就是每次以1/2取段。在0～1范圍內(nèi)共有128個量化級，但是每一段上的量化級是不均勻的，這樣對輸入信號就形成了一個不均勻量化的方案。此方案對弱信號的量化級分得較細(xì)，對強(qiáng)信號的量化級分得較粗。然后，再把Y軸進(jìn)行分段，將1均勻分成8段，再把每段均勻分成16段，于是Y軸的區(qū)間（0，1）也被分為128個量化級，這時的量化級是均勻的，為1/128?，F(xiàn)在把X軸和Y軸的相應(yīng)交點(diǎn)連起來，就得到8段斜率分別為11因為第一段和第二段折線（圖中的（1）和（2））的斜率是相等的，負(fù)半軸的第一段和第二段折線的斜率也相等，它們的斜率都等于16，這四段折線經(jīng)過原點(diǎn)合并為一條線段，所以稱為A律13折線。13折線的1～4段及10～（a）所示，13折線放大后的5～（b）所示。13折線逼近對數(shù)曲線，具有壓擴(kuò)作用。13折線可用下式近似表示（UX與UY分別表示輸入信號和輸出信號）。=600Δ，求其量化值。答：極性為正： X（1）=1 V（S）128 X（2）=1 V（S）512 X（3）=1 V（S）1024 X（4）=0 V（S）768 X（5）=0 V（S）640 X（6）=0 V（S）576 X（7）=1 V（S）608 X（8）=0所以量化值為11100010。，試畫出一個不同的HDB3碼的轉(zhuǎn)換過程圖。答：。：在PCM30/32幀結(jié)構(gòu)中，每個幀有（　 ）時隙，每個時隙為（ 　）181。s，每個時隙可傳輸（ ）個比特位，每個比特位為（　）181。s，每個復(fù)幀有（ ）幀。答： 32 8 16，談?wù)剰?fù)幀、幀、時隙的關(guān)系。有人說“每個時隙就相當(dāng)于一個8bit的儲存器”，對嗎？為什么？答：1個復(fù)幀由16個幀組成，1幀由32個時隙組成，1個時隙為8位2進(jìn)制碼組成；說法不正確，可以對某8bit進(jìn)行讀/寫操作。第 7 章 信令系統(tǒng)1. 何為用戶線信令和局間信令？隨路信令和公共信道信令有何區(qū)別？目前電信網(wǎng)主要用的是什么信令？我國信令網(wǎng)采用3級結(jié)構(gòu)，各如何表示？答：按工作區(qū)域不同，信令可分為用戶線命令和局間命令。用戶線命令是通信終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信令，又稱用戶網(wǎng)絡(luò)接口信令。局間信令是網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳送的信令，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口信令。隨路信令是用傳送語音信息的通路來傳送的與該話路有關(guān)的信令。使兩個網(wǎng)絡(luò)間的信令通路和語音通路分開的，即把各電話接續(xù)通路中的各種信令集中在一條雙向的信令鏈路上進(jìn)行傳送叫做公共信道信令。我國信令網(wǎng)采用三級。第一級是信令網(wǎng)的最高級，稱高級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（HSTP），第二級是低級信令轉(zhuǎn)接點(diǎn)（LSTP），第三級為信令點(diǎn)（SP）。2．什么是信令路由？信令路由分哪幾類？怎樣進(jìn)行路由選擇?答：（1）按工作區(qū)域不同，信令可分為用戶線信令和局間信令。用戶線信令是通信終端和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間的信令，又稱用戶網(wǎng)絡(luò)接口（UNI）信令。網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)包括交換系統(tǒng)、網(wǎng)管中心、服務(wù)中心、計費(fèi)中心和數(shù)據(jù)庫等。局間信令是在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)之間傳送的信令，也稱網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口（NNI）信令。它除了滿足呼叫處理和通信接續(xù)的需要外，還要提供各種網(wǎng)管中心、服務(wù)中心、計費(fèi)中心和數(shù)據(jù)庫等之間與呼叫無關(guān)的信令傳遞，因此局間信令要比用戶線信令復(fù)雜得多。（2）信令路由（Signalling Route）：由信令源點(diǎn)到達(dá)目的點(diǎn)需經(jīng)過的各信令節(jié)點(diǎn)之間的全部通路。信令路由按其特征和使用方法分為正常路由和迂回路由兩類。（3）信令路由選擇的一般規(guī)則：①首先應(yīng)選擇正常路由，當(dāng)正常路由因故障不能使用時，再選擇迂回路由。②當(dāng)信令路由中具有多個迂回路由時，首先選擇優(yōu)先級最高的第一迂回路由，當(dāng)?shù)谝挥鼗芈酚梢蚬收喜荒苁褂脮r，再選擇第二迂回路由，依次類推。③在正?；蛴鼗芈酚芍?，若有多個同一優(yōu)先等級的多個路由（N），若它們之間采用負(fù)荷分擔(dān)方式，則每個路由承擔(dān)整個信令負(fù)荷的1/N，若負(fù)荷分擔(dān)的一個路由中一個信令鏈路組故障時，應(yīng)將信令業(yè)務(wù)倒換到采用負(fù)荷分擔(dān)方式的其它信令鏈路組，若采用負(fù)荷分擔(dān)方式的一個路由故障時，應(yīng)將信令業(yè)務(wù)倒換到其它路由。3. 。答：（消息傳遞部分），TUP（電話用戶部分），ISUP（ISDN用戶部分），BSSUP（基站系統(tǒng)應(yīng)用部分），SCCP（信令連接控制部分），ISP（中間業(yè)務(wù)部分），TCAP（事務(wù)處理能力應(yīng)用部分），INAP（智能網(wǎng)應(yīng)用部分），OMAP（操作維護(hù)應(yīng)用部分），MAP（移動應(yīng)用部分）等組成。第一級為信令數(shù)據(jù)鏈路功能級，第二級為信令鏈路功能級，第三級為信令網(wǎng)功能級。第一級是看得見、摸得著的物理實(shí)體，它規(guī)定了信令數(shù)據(jù)鏈路的物理、電氣和功能特性及其連接方法。本功能級對信令鏈路提供傳輸手段，它包括一個傳輸通道和接入此傳輸信道的交換功能。第二級定義了信令消息傳遞的有關(guān)功能和過程。第二級和第一級一起，為在兩點(diǎn)間進(jìn)行信令消息的可靠傳遞提供信令鏈路。由上一級傳來的信令消息以長短不同的信令單元在信令鏈路傳遞。為使信令鏈路恰當(dāng)?shù)毓ぷ鳎帕顔卧行帕顑?nèi)容外還包含傳遞控制消息。第三級原則上定義了在信令點(diǎn)之間進(jìn)行信令消息傳遞有關(guān)功能和過程。這些功能和過程對每條信令鏈路而言是公共的，它與信令鏈路的工作無關(guān)。這一級主要是選擇各種業(yè)務(wù)分系統(tǒng)和信令鏈路之間以及兩條信令鏈路之間的消息路由，并進(jìn)行消息路由的迂回和安全性倒換。本功能級要完成對信令消息單元中業(yè)務(wù)表示語的編碼。4. ?你是如何理解的?答